光導攝像管

光導攝像管是電視攝像機中進行光電轉換的一種主要的真空光電器件，是將光的圖像轉換成電視信號的專用電子束管。這種攝像管又稱氧化鉛光導攝像管，它的工作原理與視像管大致相似，在光導攝像管(Pb)中，將光學影像轉換為相應的電脈衝。光導攝像管出現於20世紀60年代，以後性能得到很大改善，廣泛套用於電視攝像等方面。

基本介紹

• 中文名：光導攝像管
• 外文名：Plumbicon
• 又稱：氧化鉛光導攝像管
• 性質：一種光電轉換器件

基本功能

光導攝像管作為攝像裝置，必須有三個作用：把圖像的像素圖轉換為相應電荷圖的作用，把電荷圖暫存起來的作用和把各個像素依次讀出的作用。光導攝像管就具備這三個作用。

光導攝像管

基本結構

光導攝像管的結構如圖所示，在真空管的前螢幕上設定有光電導膜和透明電導膜的陣列小單元。由電子槍射出的電子經過電子透鏡聚焦成電子束射向光電導膜。通過電子束掃描，讀取儲存在光導電子靶面上的由於入射雷射的激勵所產生的電子圖像。

組成部件如下：

光導攝像管結構

①光電轉換器：其作用是將輸入景物光的圖像轉換成電荷圖像。光電轉換器有光電發射型和光電導型兩種。
②電荷的積累和存儲部分：在光電轉換器產生電荷圖像或電子密度圖像的同時，在一幀時間裡不斷地在儲荷介質上積累電荷，以提高靈敏度。
③電子束閱讀部分:由儲荷介質將電荷圖像轉變成電點陣圖像,經過掃描電子束閱讀轉變成視頻輸出信號。電子束閱讀有快速和慢速兩種方式。
④放大級：攝像管中採用的信號放大方式有移像式增益、靶面次級發射增益、電子激發電導和次級電子電導增益等。

成像過程

光導攝像管

反束光導攝像管前壁是光電陰極，進入系統的光像到達光電陰極後，產生光電效應，由光子激發出電子來，各點發出來的電子數目正比於光像的光照強度，在光電陰極上形成電子密度像。
激發電子穿過金屬柵欄打到靶極，靶極受高速電子的轟擊產生二次電子發射。二次電子被金屬柵網所捕獲，靶極因逸出二次電子而帶正電，形成電位像。靶上電位高處對應於景物的亮點，電位低處對應於景物的暗點。
用電子槍準確地瞄準靶極上的點並對靶面進行掃描(所以又稱電子掃描成像為像面掃描成像)。靶面上點從電子束中攝取電子，使靶極達到零電位。從電子槍中射出的電子束的電子數目是固定不變的，但靶面各點吸收電子的數目卻因各點的電位高低而不同，返回的剩餘電子數形成了圖像信號，即圖像的亮點，使靶面上對應點的電位高，則從電子束中吸收的電子數就多，剩餘返回的電子數少；反之，電子數多。於是，返回電子數的多少就反映了圖像上各點的暗亮程度。
為了提高輸出信號的強度，在電子槍外套有一組電子倍增器。返回的電子被收集極吸取後，再一次利用二次電子發射效應，將電流逐級倍增。假如一個返回電子撞擊收集極打出n個二次電子，那么有m個倍增級就可把信號放大nm倍。最後輸出的信號，即輸出的圖像信息稱為視頻信號。

主要優點

光導攝像管作為新發展的一種攝像管，在實體上它比直射型攝像管小，這種攝像管非常適宜用於攜帶的場合，或對析像度要求不高的工業套用方面。在場面的照度來說，這種攝像管需要八倍於直射型攝像管所要求者，但在減低析像度及增強照度並非嚴重不利的情況下，它是一種較好的選擇。