14Линейный преобразовательна пзс.Принцип работы
Устройство линейного преобразователя приведено на рис.2.7.
В секции накопления 1 светочувствительные элементы накапливают зарядовые пакеты за время активной части строки. Затем накопление прерывается, и с помощью механического или электрического затвора 2, зарядовые пакеты вводятся параллельно в секцию переноса 3 за время обратного хода развертки по строке. После закрытия затвора вновь происходит накопление зарядов в секции 1, а из секции 3 зарядовые пакеты через устройство считывания 4 выводятся из преобразователя.
Рис.2.7.
Линейный преобразователь на ПЗС: 1 -
секция накопления; 2 - затвор переноса;
3 - секция переноса; 4 - устройство
считывания зарядов
15Матричные преобразователи
Широкое распространение в телевидении получили матричные ФЭП. Такие преобразователи бывают двух видов: преобразователи с покадровым переносом зарядов и преобразователи с межстрочным переносом (рис.2.8).
а б
Рис.2.8. Матричный преобразователь на ПЗС: а - с покадровым переносом зарядов; б - межстрочным переносом зарядов; 1 - секции накопления; 2,4 - затворы переноса; 3 - секции хранения; 5 - секция переноса; 6 - устройство считывания зарядов
В преобразователях с покадровым переносом (рис. 2.8,а) поверхность экрана преобразователя образована секцией накопления 1, накопление зарядовых пакетов осуществляется в светочувствительных ячейках этой секции. Во время прямого хода развертки по кадру. После завершения накопления в течение короткого промежутка времени (обратный ход по кадру) через открывшийся затвор переноса кадра 2 зарядовые пакеты переносятся в секцию хранения 3. Секция хранения защищена от света и имеет такую же структуру, как и секция накопления. Во время прямого хода кадровой развертки режим накопления в секции 1 возобновляется. В это же время информация из секции хранения построчно передается в секцию переноса заряда - сдвиговый регистр 5. Сдвиг в секцию переноса осуществляется во время обратного хода развертки по строкам через затвор переноса 4. Зарядовые пакеты из секции переноса выводятся поэлементно в устройство считывания зарядов 6 за время прямого хода строчной развертки.
Аналогично происходят накопление и считывание зарядов в матричных преобразователях с межстрочным переносом (рис.2.8,б). В этих преобразователях столбцы 1, в которых происходит накопление зарядов, располагаются рядом со столбцами хранения 3. Переносом зарядов из столбцов накопления в столбцы хранения управляют затворы переноса по кадру 2. Считывание из столбцов хранения в секцию переноса 5 осуществляется через затвор переноса строки 4.
В настоящее время промышленностью выпускаются ФЭП на ПЗС для видимой, инфракрасной и других частей спектра электромагнитного излучения. ФЭП на ПЗС обладают большой разрешающей способностью, малой инерционностью и высокой чувствительностью.
16Многосигнальный видикон
Примером многосигнального ФЭП с непосредственным формированием сигналов основных цветов может быть трехсигнальный видикон (рис.2.9).
ER
EG
EB
Rн
Rн
Rн
Rф
Сф
Рис.2.9. Мишень трехсигнального видикона: 1 - планшайба; 2 - светофильтры;
3 - полосковые электроды (сигнальные пластины); 4 - фотопроводящий слой
Сигнальная пластина видикона выполнена в виде полосковых электродов, изолированных друг от друга. Столбцы электродов расположены перпендикулярно направлению строчной развертки. Перед каждым из полосковых электродов расположен светофильтр 2 одного из основных цветов R, G, B. Следующие друг за другом столбцы светофильтров разных цветов образуют триаду. Ширина триады соответствует размеру элемента изображения. Триады периодически повторяются, заполняя всю поверхность экрана.
Электроды под одинаковыми светофильтрами каждой из триад подсоединяются к одной выходной шине. Каждая из трех выходных шин имеет свой нагрузочный резистор Rн, с которого снимается соответствующий сигнал основного цвета ER, EG или EB. (Rф, Сф – элементы низкочастотного фильтра, исключающего взаимовлияние сигнальных токов, протекающих в шинах). Фотопроводящий слой 4, как и в обычном видиконе, нанесен на сигнальную пластину с внутренней стороны мишени. Работа видикона на каждую из выходных шин аналогична работе описанного ранее односигнального видикона.