ビジコン撮像管

頭の中でチューブ全体を、前から後ろへ4つの部分に分けてみてください。 THE FACEPLATEは、内面に透明な導電性コーティングが施されたガラスです。材料は酸化スズで、店舗のショーウィンドウの熱線ヒーターの内側にも使われており、このバッチの後のほうに出てくるLCDガラスにも使われています。これは信号板と呼ばれ、チューブの出力端子です。光を通すために透明で、電荷を集めるために導電性があります。 THE TARGETは、信号板の上に蒸着された光導電体の層で、厚さは数マイクロメートルです。オリジナルのビジコンでは三硫化アンチモンでした。バンドギャップは約1.7 eVの半導体で、その応答は可視スペクトル全体に及びます。暗所では非常に優れた絶縁体になります。 THE SCANNED FACEはターゲットの裏面ですが、そこには何もありません。真空に面した、むき出しの光導電体です。 THE GUNは反対側の端にあり、チューブの周りに偏向ヨークとフォーカスコイルが付いています。このチューブが参照している陰極線管の設計図とまったく同じです。 NOW THE MECHANISMですが、ゆっくり考える価値があります。人々が想定しているものとは違うからです。 ターゲットはコンデンサです。信号板が一方の電極、自由な裏面がもう一方の電極で、その間の光導電体が誘電体となり、厚さが数マイクロメートルしかないため、単位面積あたりの静電容量は大きくなります。 START WITH THE BEAMスポットを走査した直後の状態です。ビームは実質的に0ボルトの電子源なので、裏面のその部分を陰極電位まで充電し、そこで止まります。自身の電源より負にすることはできません。信号板は約+30 Vに保たれています。したがって、ターゲットのすべての部分は、数マイクロメートルの間に約30 Vがかかった小さな帯電コンデンサになっています。 NOW LEAVE 1フレーム時間、25 Hzのシステムでは40分の1秒の間、そのままです。 暗い場合、光導電体は絶縁体であり、電荷は残ります。ビームが再び巡ってきたときも、その部分はまだ陰極電位にあるため、ビームにはすることがなく、電流は流れません。暗いということは信号がないということです。 明るい場合、光導電体は照度に比例して導通するため、電荷は裏面から信号板へと漏れ出します。その裏面の部分は正の方向へ変化していきます。どれだけ正になるかは、そこに当たった光の量と時間によって決まります。 WHEN THE BEAM RETURNS 漏れ出した電荷とまったく同じ量を補充し、その部分を陰極電位まで引き戻さなければなりません。この補充電荷が信号板を通って外部回路へ流れ出たものが、映像信号です。 ここから3つのことがすぐに導かれ、どれも重要です。 IT INTEGRATESため、ビームが通過する瞬間にだけ光をサンプリングするデバイスよりはるかに高感度です。フレーム時間全体が露光時間になります。これは、天文学において写真乾板が人の目に勝るのと同じ理由です。 THE SIGNAL IS A CURRENT INTO A CAPACITORなので、チューブの出力インピーダンスは高く扱いにくく、それに続く前置増幅器がカメラ全体のノイズフロアを決定します。カメラ管の前置増幅器は、それ自体が一つの技術でした。 AND THE BEAM RESETS AS IT READS。個別の消去はありません。読み出しと消去は同じ操作であり、これは見事な仕組みですが、同時に各フレームを正確に一度しか見られないことも意味します。