БЕЗВАКУУМНОЕ ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЛОКАДРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК H01L31/14 

Изобретение относится к системам накопления и воспроизведения оптических изображений, используемым в малокадровом телевидении и фототелеграфии.

Известны безвакуумные фотоэлектрические преобразователи мгновенного действия и с длительной памятью, состоящие из слоев высокочувствительного фотосопротивления и высокоомного фотослоя (фотоэлектрета), нанесенных друг на друга и покрытых с внешних сторон по отношению к их контакту полупрозрачными полупроводящими слоями, которые соединены между собой через сопротивление нагрузки и источник постоянного напряжения, Запись в них осуществляется проектированием оптического изображения через один полупрозрачный проводящий слой на слой высокочувствительного фотосопротивления, а считывание - сканированием поверхности высокоомного фотослоя через другой полупрозрачный проводящий слой световым пятном с трубки бегущего луча.

Такие безвакуумные преобразователи не могут обеспечить высоких значений телевизионных параметров, в частности чувствительности и разрешающей способности, вследствие большой величины шунтирующей емкости полупрозрачных электродов, подключенных при считывании к сопротивлению нагрузки.

Предлагаемое безвакуумное передающее устройство для повышения чувствительности и разрешающей способности, увеличения объема передаваемой информации, имеет перемещающийся ленточный накопитель, коронный электризатор в виде металловолоконной планшайбы с мелкоструктурной сеткой, располагаемый при записи вблизи слоя высокоомного фотослоя, устройство считывания, включающее проекционное устройство с трубкой бегущего луча, и приставной считывающий электрод в виде полупрозрачного токосъемного слоя на прозрачной основе. Этот слой соединен с сопротивлением нагрузки и источником опорного напряжения и осуществляет электрический контакт с накопителем благодаря использованию токов смещения. Накопитель выполнен одно- или двухслойным с разнесенными спектральными характеристиками и разными удельными сопротивлениями.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для записи одного кадра изображения на ленточный накопитель; на фиг. 2 - устройство для считывания одного кадра записанного изображения.

Ленточный накопитель состоит из последовательно нанесенных на прозрачную основу 1 слоев полупрозрачного проводящего электрода 2, высокочувствительного фотосопротивления 3 и высокоомного фотослоя (фотоэлектрета) 4. В непосредственной близости от высокоомного фотослоя находится мелкоструктурная сетка 5, соединенная с генератором 6 одиночных высоковольтных (порядка 200-800 в) импульсов. На расстоянии порядка 10-20 мм от мелкоструктурной сетки находится металловолоконная планшайба 7 с выводами 8, которые с одной стороны соединены вместе и подключены к генератору одиночных высоковольтных импульсов 9 порядка 8-12 кв (через гасящее сопротивление R, препятствующее развитию газового пробоя в воздушном промежутке между выводами (коронирующими электродами) 8 и полупрозрачным проводящим электродом 2.

Устройство для считывания одного кадра состоит из накопителя 10, проекционного объектива 11, трубки 12 с бегущим лучом, работающей в однострочном режиме, прозрачного электрода (основы) 13, выполненного в виде полуцилиндрического зеркала малого диаметра или стеклянной пластины трапецеидальной формы, длина которой не меньше ширины ленточного накопителя. На основу со стороны, обращенной к накопителю, нанесен тонкий узкий полупрозрачный токосъемный слой 14. Он соединен с сопротивлением R_н нагрузки и источником постоянного опорного напряжения.

Подготовка (электризация) ленточного накопителя осуществляется с помощью коронного импульсного разряда, создаваемого в воздушном промежутке между полупрозрачным проводящим слоем накопителя и коронирующими выводами металловолоконной планшайбы. При этом поверхность накопителя приводится к некоторому равновесному потенциалу, равному при определенной толщине фотослоев ленты потенциалу мелкоструктурной сетки. Фотослой при этом остается затемненным. За время подготовки накопитель заряжается, причем при соотношении толщин высокочувствительного и высокоомного фотослоев накопителя порядка 10:1 к высокочувствительному слою приложено 90% потенциала электризации.

Запись производится одновременным проектированием оптического изображения на слой высокочувствительного фотосопротивления накопителя при подаче на свободную поверхность накопителя импульсного потенциала мелкоструктурной сетки. За счет перераспределения напряжения на фотослоях под действием светового потока на границе между высокочувствительным и высокоомным слоями образуется потенциальный рельеф, соответствующий распределению яркостей в проектируемом изображении.

После окончания экспозиции и одновременного снятия импульсного напряжения с коро-нирующих электродов и мелкоструктурной сетки потенциальный рельеф переходит на свободную поверхность накопителя.

Время сохранения потенциального рельефа зависит от удельного сопротивления высокоомного фотослоя или времени сохранения устойчивой внутренней поляризации фотоэлектрета. При соответствующих параметрах высокоомного фотослоя и небольшом охлаждении до -10-0°С накопителя память может составлять десятки часов.

Считывание потенциального рельефа с накопителя осуществляется световым пятном, проецируемым на высокоомный фотослой с трубки бегущего луча через полупрозрачный считывающий электрод. Накопитель дискретно-построчно перемещается относительно считывающего электрода, осуществляя электрический контакт благодаря использованию токов смещения в воздушном промежутке с полупрозрачным проводящим слоем, нанесенным на считывающий электрод. Ленточный накопитель неподвижен при считывании данной строки и перемещается скачкообразно на следующую строку, подлежащую считыванию за время обратного хода развертки на трубке с бегущим лучом. При коммутации световым пятном элемента высокоомного слоя (фотоэлектрета) происходит его разрядка. Одновременно возникает разрядка элементарной емкости воздушного промежутка между сканируемым элементом высокоомного фотослоя накопителя и элементом считывающего токосъемного электрода.

Вследствие нейтрализации светом рельефа зарядов в высокоомном фотослое накопителя через нагрузку течет ток смещения, вызванный разрядом емкостей воздушного промежутка, заключенных между считываемой строкой высокоомного фотослоя и площадью строки на считывающем электроде, который образует на сопротивлении нагрузки видеосигнал.

Так как размер считывающего токосъемного электрода может быть сделан практически соизмеримым с апертурой светового пятна, то величина емкости, шунтирующей сопротивление нагрузки, может быть сравнительно малой и, следовательно, могут быть получены достаточно высокие телевизионные параметры.

Устройство, обладая сравнительно широкой полосой пропускания, длительной памятью, большой емкостью информации, может быть использовано в малокадровых телевизионных системах с длительной памятью и в системах с непрерывным преобразованием оптического изображения и последующей его передаче с задержкой на время не более одного кадра, а также в устройствах специального применения для перезаписи и воспроизведения изображения с задержкой на определенное время.

1. Безвакуумное передающее устройство для малокадрового телевидения, содержащее многослойный накопитель, выполненный на основе высокочувствительного фотосопротивления и высокоомного фотослоя (фотоэлектрета) и сканируемый световым пятном с трубки с бегущим лучом, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, увеличения объема передаваемой информации, устройство содержит перемещающийся ленточный накопитель, коронный электризатор в виде металло-волоконной планшайбы с мелкоструктурной сеткой, располагаемый при записи вблизи слоя высокоомного фотослоя, и устройство считывания, включающее проекционное устройство с трубкой бегущего луча и приставной считывающий электрод в виде полупрозрачного токосъемного слоя на прозрачной основе, соединенного с сопротивлением нагрузки и источником опорного напряжения и осуществляющего электрический контакт с накопителем благодаря использованию токов смещения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что накопитель выполнен однослойным.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что накопитель выполнен двухслойным из фотосопротивлений (фотосопротивления и фотоэлектрета) с разнесенными спектральными характеристиками и разными удельными сопротивлениями.