Способ считывания потенциального рельефа с мишени видикона

(19) 111) А 3(51) Н 01 Л 31/38 ВТ "ЧОЗ11ВИь 11 ИОТЕЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ СЧИТЪВАНИЯ ПОТЕЙЦИАЛЬНОГО РЕЛЬЕФА С МИШЕНИ ВИДИКОНА,включающий сканирование поверхностимишени электронным пучком с заданным распределинем плотности тока пофронту сканирования, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа и снижения инерционности, пучок электронов в плоскостимишени формируют до сечения, отношение размера проекции которого на направление строчного сканирования кширине строки1, а отношение размеров проекции на направление кадрового сканирования к ширине строки находится в пределах 1-10.Изобретение относится к телевидению, в частности к передающим телевизионным трубкам (ПТТ) типа видикон.Известно, что такие параметры ПТТ, как разрешение, чувствительность, 5 инерционность и др. зависят от эффективности считывания потенциального рельефа. Под эффективностью считывания потенциального рельефа понимается степень (глубина) зарядки 10 мишени коммутирующим пучком. Степень зарядки зависит от ряда факторов и в первую очередь, бт характеристик электронного пучка.Повьппать эффективность считывания 15 потенциального рельефа с мишени видикона можно двумя путями: уменьшением сопротивления считывающего электронного пучка (К) и увеличением времени коммутации каждого эле мента мишени (1 к). Уменьшения сопротивления КП можно добиться за счет уменьшения разброса электронов пучка по скоростям, т.е. уменьшения ширины энергетического спектра электронного 25 пучка, что достигается путем оптимизации конструкции и режима работы электронного прожектора. Эта задача практически решается путем совершенствования конструкции электронных З 0 прожекторов. Для видиконов известен также способ, заключающийся в искусственном повьппении потенциала мишени путем ее подсветки. Этот способ весьма З 5 эффективен для снижения инерционности прибора, однако дополнительная подсветка ухудшает неравномерность сигнала по полю изображения, а также усложняет конструкцию прибора и аппаратуры, в которой он работает, так как требует введения в прибор оптической системы, дополнительных источников питания.Известен способ считывания потенциЮ ального рельефа, в котором увеличение времени коммутации элементов мишени достигается дополнительным считыванием остаточного потенциального рельефа на обратном ходу пучка при 50 одновременной его расфокусировке 111 .Однако этот способ сложен, так как требует специальчого типа электронного прожектора и специальной, достаточно сложной схемы управления 55 электронным пучком.Известен также способ считывания потенциального рельефа с мишени видикона, в котором увеличено время коммутации каждого элемента мишени. В соответствии с известным способом для быстрого стирания остаточного заряда после каждого цикла считывания (схема полезного сигнала) следует цикл стирания. При этом время цикла стирания равно времени цикла считывания, сигнал в это время с прибора не снимается, скорость развертки на это время удваивается (т.е. растр сканируется дважды) и увеличивается ток пучка Г 21.Известный способ сложен, так как требует изменения режима работы прибора и сложной специальной схемы управления. Кроме того, часть рабочего времени прибора отводится на подготовку, что снижает информационную емкость системы.Целью изобретения является упрощение способа и снижение инерционности считывания потенциального рельефа с мишени видикона.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу считывания потенциального рельефа с мишени види- кона, включающему сканирование поверхности мишени электронным пучком с заданным распределением плотности тока по фронту сканирования, пучок электронов в плоскости мишени формируют до сечения, отношение размера проекции которого на направление строчного сканирования к ширине строки 1, а отношение размера проекции на направление кадрового сканирова/l ния к ширине строки находится в пределах 1-10.Время коммутации увеличивается за счет увеличения размера считывающего пучка при условии сохранения определенного распределения плотности тока в пучке по фронту сканирования. При этом все параметры и прежде всего разрешающая способность, остаются на уровне параметров приборов, работающих в обычном режиме считывания, когда пучок имеет стандартный размер.На чертеже представлена коммутация потенциального рельефа в виде линейчатой структуры (где а - детали изображения в виде чередующихся чернобелых полос, б, в- распределение плотности тока в пучках малого и большого Распределение плотности тока пофронту сканирования у обоих пучководинаковое.Как видно из чертеже, плотность тока в станцартном считывающем пучке имеет Гауссово распределение. Пучок с эффективным радиусом ге вносит на мишень заряд, равный части заряда пучка увеличенного размера. В увеличенном пучке распределение плотности тока 6 пизко к трапецеидальному. Учитывая факт поочередности сканированиядеталей, можно предположить, что в 1 О случае увеличенного пучка глубина модуляции сигнала не уменьшается,Рассмотрим вначале случай полного считывания стандартным зарядным пучком потенциального рельефа. Пусть 15с 1 х элементарное время коммутации с 1 С= в ,17 где Йх - размер элемента изображения;ч - скорость сканирования. За это время пучком вносится зарядах1(х,у)пз - .Суммарный вносимый за О ряд о равен интегралу по площади коммутации. При равенстве 1=Б, где 6, - плотность накопленного заряда, происходит полная коммутация. Поскольку небольшая часть пучка уве личенного размера в пределах эффективного размера несет заряд, равный заряду стандартного пучка и также обеспечивает полную коммутацию, то остальная его часть не несет вклада ЗО в образование сигнала и не оказывает врияния на глубину модуляции. При этом, например, в случае 2 г ъ й глубина модуляции при сканировании увеличенным пучком не уменьшается (Й - эффективный размер пучка увеличенного размера).В случае неполного считывания потенциального рельефа пучком стандарт. ного размера требуется многократная 4 О коммутация, что реализуется в предлагаемом способе. При коммутации ,пучком увеличенного размера передней частью, как и ранее, снимается сигнал, равный сигналу при коммутации 45 стандартным пучком. Задняя часть увеличенного пучка оказывается на месте мишени ранее прокоммутированной фронтальной частью и имеющей сниженный потенциал, Вследствие значительного превьппения общего размера пучка по сравнению с элементом изображения задняя часть пучка увеличенного размера образует сигнал, соответствующий постоянному току.55Таким образом, инерционность прибора с накопительной мишенью значительно снижается, а параметры разрешения прибора сохраняются на уровне приборов, использующих пучок малого размера,Размер увеличенного считывающего пучка в направлении кадрового сканирования определяется исходя из двух факторов. С одной стороны размер пучка должен быть таков, чтобы обеспечить полное считывание положительного рельефа, с другой стороны желательно иметь его минимальным, так как увеличение размера пучка по кадру ведет к снижению времени накопления, а значит и чувствительности мишени. Из опыта работы с современными фотослоями известно что в восьмом-десятом кадре коммутационная инерционность снижается практически до нуля. В то же время при размере пучка по кадру в 8-10 строк время накопления снижается на 27., т.е. уменьшением чувствительности прибора можно пренебречь.Увеличение размера считывающего пучка в направлении строчного сканирования не ведет к нежелательным эффектам.Приведенное теоретическое обоснование полностью подтвердилось экспериментальными исследованиями, проведенными на серийно выпускаемых видико.нах ЛИ.Для более корректной проверки количественного выигрыша были изготовлены специальные приборы, в которых была обеспечена возможность изменять размер апертурной диафрагьь 1. Результаты показаны в таб -лице.Таким образом, все приведенныеданные подтверждают то, что предлагае-мый способ позволяет очень просто, по сравнению с известными, повысить эффективность считывания потенциального рельефа (что выражается в снижении инерционности) при сохраненииразрешающей способности прибора. Способ для реализации не требует изменения в режиме работы прибора, специальной аппаратуры для управления работой прибора. Очень просто в рамках стандартной конструкции прибора путем простого ее изменения - увеличения отверстия в апертурной дифрагме могут быть обеспечены условия дляреализации предлагаемого способа.Кроме того, в этом случае упростится1112434 процесс изготовления прожектора, таккак отверстие больших размеров выполняется легче. Предлагаемый способ ляция, .% Образец нерция нарасания, % Ув че Ст Увели- ченная л тандартая рт на апертурту ная 6 36 20 50 50 786 80 8 48 26 786 16 56 Составитель В.Белоконь.Волкова Техред М Ладь Корректор М.Шароп Редак 461/37 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ Зака иал ППП "Пате г.Ужгород, ул.Проектная Стандартная%, через0 мик андаряпертуря) считывания потенциального рельефашироко используется в передающих телевизионных трубках типа видикон. нерция спад% через00 мик Уве чен ная