光电转换原理 光与电的相互转换是电视图像摄取和重现的基础。电视系统中,光电转换过程是由发送端的摄像机中的摄象器件来完成,电光转换是由接收端的电视机中的显象器件来完成。摄像器件是将光学图像变换成电信号的器件,常见的摄像器件有 CCD摄像器件和摄像管摄像器件。显像器件是将电信号还原成光学图像的器件。常见的显像器件有液晶显示器件和显像管。 摄像管 摄像管是电视系统中实现光电转换的关键部件,它的性能好坏及使用是否正确,决定着摄像机的质量和工作寿命。 摄像管大致分为两大类: 外光电效应摄像管:其靶面受光照射时,所激发的光电子逸出靶面,从而使靶面产生与光强成正比的电位起伏;内光电效应摄像管:被光激发的光电子并不逸出靶面,而留在靶面内部参与导电,使靶面材料的电导率发生变化,这类材料称为光电导材料。根据靶面光电导材料不同,可分为硫化锑摄像管,氧化铅摄像管,硒砷碲摄像管,硒化镉摄像管和硅靶摄像管。 光电导摄像管主要由产生细电子束的电子枪和光电导材料构成的靶面组成,在管外装有聚焦、偏转和校正系统。 电子枪 电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、加速极、聚焦极和网电极组成。顶部涂有氧化物的阴极加热至 2000K时,便发射大量电子,在阴极附近形成电子云;在控制栅极上加上相对阴极为负的电位,在加速极上加正电位,则在三个电极间形成特殊电位分布。阴极发射的电子在这样的电场中受到向轴线会聚的力,并在加速极与控制栅之间形成一个会聚点。 为了使电子束能在靶面再次聚成一点,须对电子束进行二次聚焦。聚焦方式有:静电场聚焦方式,即在加速极后再加两个聚焦电极,在上面分别加适当的正电压,使其产生聚焦电位分布,使发散的电子束第二次聚焦在靶面上。这种聚焦方式体积小、重量轻和省电的优点。磁聚焦方式,只需一个聚焦电极,以改变电子在聚焦极空腔中运动的速度,起辅助聚焦的作用。磁聚焦的摄像管聚焦质量较好。 网电极是离靶很近的细金属网,电子穿过网到达靶面。靶压比网电极电压低,在靶与网之间有均匀减速电场,使电子束以接近零速度垂直上靶,这种情况称为慢电子扫描。由于速度接近零的电子束对靶面的轰击作用很小,只有中和由光电效应产生的正电位的作用。 靶面 玻璃面板内侧蒸镀一层导电的透明金属层,它称为信号板,信号板右侧蒸镀一层光电导材料,组成光电靶面。靶面的作用,是将被传送的光图像变成相应的电荷图形。景物通过镜头聚焦成像在光电导层上,光电导层上每一点的...