1、設備學教研室設備學教研室 韓豐談韓豐談X-TV具有下列優(yōu)點：優(yōu)點： w X-TV透視和熒光屏透視相比，醫(yī)生和病人透視和熒光屏透視相比，醫(yī)生和病人的受照劑量可以大大減少。的受照劑量可以大大減少。w 明室透視，將醫(yī)生和病人從暗室中解放了明室透視，將醫(yī)生和病人從暗室中解放了出來，使一些需在出來，使一些需在X-TV透視監(jiān)視下的手術得透視監(jiān)視下的手術得以實施。以實施。w X-TV透視比熒光屏透視圖像清晰、層次好。透視比熒光屏透視圖像清晰、層次好。熒光屏透視看不清的病灶，在熒光屏透視看不清的病灶，在X-TV監(jiān)視器上監(jiān)視器上可清楚地顯示出來，有利于病變的早期發(fā)現?？汕宄仫@示出來，有利于病變的早期發(fā)現。w

2、X-TV圖像可以遠距離傳送，有利于教學和圖像可以遠距離傳送，有利于教學和會診。會診。X-TV圖像可以錄像，便于資料的保存。圖像可以錄像，便于資料的保存。w 通過通過X-TV獲得的視頻信號經過獲得的視頻信號經過A/D轉換、轉換、計算機圖像處理后，可獲得數字圖像。計算機圖像處理后，可獲得數字圖像。w 一、構成一、構成w X-TV由I.I和X線閉路電視兩部分構成。X-TV只是X線機的一個成像部件，其工作受X線機的控制。X-TV透視式X線機的構成如圖10-1所示。w 1I.I 它是將X線影像轉換為熒光影像的器件，主要由X線影像增強管（簡稱為增強管），輸出屏物鏡和小高壓電源等構成。w 2攝像機頭攝像機頭

3、 攝像機頭簡稱為攝像頭，是將熒光影像轉換為視頻電信號的裝置，由光學鏡頭、電視攝像管和攝像電路等構成。w 3電視控制器電視控制器 它對電視圖像信號進行控制、處理。它由視頻信號處理、同步機、電源等構成。w 4監(jiān)視器監(jiān)視器 它是影像顯示器件。其主要作用是進行電光變換。其實質是電視信號接收機，它由顯像管、視頻放大器、偏轉電路等構成。w 5自動亮度控制裝置自動亮度控制裝置 它是使監(jiān)視器圖像亮度穩(wěn)定的自動控制裝置。通過它可調整X線的質或量，以保證對病人不同部位透視時，監(jiān)視器圖像亮度穩(wěn)定、最佳。X線管頭I.I攝像頭監(jiān)視器電視控制器控制裝置X線機控制臺高 壓發(fā)生器自動亮度圖10-1 X-TV透視式X線機的構成

4、方框圖U?REN1w 二、基本工作原理二、基本工作原理 穿過病人的透射穿過病人的透射X線（線（X線圖像）照射到線圖像）照射到I.I的輸入屏上，獲得亮度較弱的熒光影像，的輸入屏上，獲得亮度較弱的熒光影像，再經再經I.I增強后在輸出屏上獲得一個尺寸縮增強后在輸出屏上獲得一個尺寸縮小的、亮度比輸入屏上的亮度強數千倍，小的、亮度比輸入屏上的亮度強數千倍，乃至上萬倍的熒光影像。輸出屏上的熒光乃至上萬倍的熒光影像。輸出屏上的熒光影像經光學系統(tǒng)傳輸和校正后，被攝像管影像經光學系統(tǒng)傳輸和校正后，被攝像管攝取，從攝像管輸出的視頻電流信號經預攝取，從攝像管輸出的視頻電流信號經預放器放大、控制器進行圖像信號控制、處

5、放器放大、控制器進行圖像信號控制、處理和放大后獲得全電視信號，輸送到監(jiān)視理和放大后獲得全電視信號，輸送到監(jiān)視器，在監(jiān)視器熒光屏上顯示器，在監(jiān)視器熒光屏上顯示X線透視圖像。線透視圖像。圖圖10-2為為X-TV的基本工作原理示意圖。的基本工作原理示意圖。I.IX線預放大光傳輸電信號全電視信號中心控制器視頻75監(jiān)視器75熒光影像熒光影像CCUPRApickup tube圖10-2 X-TV的基本工作原理示意圖第二節(jié)第二節(jié) 影像增強器影像增強器w 一、結構與工作原理一、結構與工作原理w I.I是X-TV的重要構成部分，它的好壞對X-TV的性能起決定性作用。I.I質量低劣，閉路電視質量再好，也很難獲得臨

6、床診斷滿意的圖像。I.I由增強管、殼體和電源三部分構成。 w 1結構 X線穿過病人后，由于病人各組織的密度不同，對X線的吸收程度亦不一樣，因而形成一個強度受密度調制的X線圖像。增強管的輸入屏能將X線圖像轉換成熒光影像，經增強管進行影像增強后，在增強管的輸出屏上獲得亮度大大增強的熒光影像。故增強管亦稱為X線影像增強管。 w第三節(jié)第三節(jié) 電視基礎電視基礎w 一、攝像與顯像基礎一、攝像與顯像基礎w （一）人眼的視覺特性（一）人眼的視覺特性w 1相對視敏函數相對視敏函數 w 2視覺范圍視覺范圍 w 3對比度對比度 w 4分辨力分辨力w 5視覺惰性視覺惰性 （二）圖像的攝取與顯像（二）圖像的攝取與顯像1

7、圖像的構成圖像的構成 :一幅圖像是很多點構成的。一幅圖像是很多點構成的。這些點的灰度有別，不同灰度點在平面上按這些點的灰度有別，不同灰度點在平面上按照一定的規(guī)律分布就形成圖像。這種構成圖照一定的規(guī)律分布就形成圖像。這種構成圖像的點稱為像素。像的點稱為像素。2攝像與顯像原理攝像與顯像原理: 由攝像機攝像，經電纜傳送到監(jiān)視器，由攝像機攝像，經電纜傳送到監(jiān)視器，由監(jiān)視器顯像，從而達到圖像傳送的目的。由監(jiān)視器顯像，從而達到圖像傳送的目的。攝像機攝像是光電變換過程，監(jiān)視器顯像是攝像機攝像是光電變換過程，監(jiān)視器顯像是電光轉換過程。而將攝像機攝取的圖像送到電光轉換過程。而將攝像機攝取的圖像送到監(jiān)視器顯示圖像

8、，要涉及圖像信息的傳輸問監(jiān)視器顯示圖像，要涉及圖像信息的傳輸問題。根據傳輸方式的不同，我們將電視系統(tǒng)題。根據傳輸方式的不同，我們將電視系統(tǒng)分為同時制攝像與顯像和分時制攝像與顯像。分為同時制攝像與顯像和分時制攝像與顯像。圖圖10-16為這兩種傳輸方式的示意圖。為這兩種傳輸方式的示意圖。 （1）同時制）同時制攝像與顯像攝像與顯像（2）分時制）分時制攝像與顯像攝像與顯像 w 二、掃描原理與電視制式二、掃描原理與電視制式w （）掃描原理）掃描原理w l掃描掃描 掃描是光電信號或電光信號的轉換。掃描是光電信號或電光信號的轉換。它把一幅圖像分解和組合的過程。它在攝像機它把一幅圖像分解和組合的過程。它在攝像

9、機上把一幅圖像分解成按像素橫向排列的一條條上把一幅圖像分解成按像素橫向排列的一條條掃描線，并在監(jiān)視器（終端）上再將按像素橫掃描線，并在監(jiān)視器（終端）上再將按像素橫向排列的一條條掃描線組合成圖像。向排列的一條條掃描線組合成圖像。w 2掃描方式掃描方式w 逐行掃描：一行緊跟一行的掃描方式稱為逐逐行掃描：一行緊跟一行的掃描方式稱為逐行掃描。行掃描。w 隔行掃描隔行掃描:隔行掃描是將一幀圖像分成兩場隔行掃描是將一幀圖像分成兩場掃描，第一場僅掃描光柵的奇數行，第二場僅掃描，第一場僅掃描光柵的奇數行，第二場僅掃描光柵的偶數行。掃描光柵的偶數行。w 掃描的同步：掃描的同步：同步掃描是指攝像端與顯像端同步掃描

10、是指攝像端與顯像端的掃描點幾何位置應一一對應。的掃描點幾何位置應一一對應。 w 同步機同步機:產生行、場同步；還產生行產生行、場同步；還產生行、場消隱脈場消隱脈沖，使電子束在掃描逆程期間截止。沖，使電子束在掃描逆程期間截止。 tt00t1t2t3TH 1TV 1TV 2TH 2 圖 10-17逐 行 掃 描（ 1） 行 掃 描 鋸 齒 波 電 流（ 2） 場 掃 描 鋸 齒 波 電 流（ 3） 掃 描 正 逆 程 軌 跡12345iHiVw （二）電視制式（二）電視制式w 中國 行頻15625Hz 場頻50Hz 625行掃描線 w 日本 行頻15750Hz 場頻60Hz 525行掃描線 w Z

11、Hffw 三、全電視信號的形成三、全電視信號的形成w 1.影像信號：影像信號必須是單極性，只能是影像信號：影像信號必須是單極性，只能是正值或負值，規(guī)定影像信號的高電平正值或負值，規(guī)定影像信號的高電平75%處對處對應的影像為黑色，稱為黑色電平，影像信號的應的影像為黑色，稱為黑色電平，影像信號的低電平低電平10%處對應的影像為白色，稱為白色電處對應的影像為白色，稱為白色電平，這種影像信號稱為負極性信號。平，這種影像信號稱為負極性信號。電平越高，電平越高，影像亮度越暗影像亮度越暗w 2.行消隱信號與行同步信號：行消隱信號與行同步信號：w 行消隱信號行消隱信號：在掃描正程顯示圖像，在逆程不：在掃描正程

12、顯示圖像，在逆程不允許在屏幕上出現掃描亮線，加入電平為允許在屏幕上出現掃描亮線，加入電平為75%的黑色電平。的黑色電平。w 行同步信號：行同步信號：為保證顯像與攝像的同步，在消為保證顯像與攝像的同步，在消隱期間提供同步信號。加入電平為隱期間提供同步信號。加入電平為100%的黑的黑色電平，寬度為色電平，寬度為4.7us，距消隱信號前沿，距消隱信號前沿1.3us。w 3.場消隱信號與場同步信號：場消隱信號與場同步信號：w 場消隱信號：場消隱信號：每場逆程包括每場逆程包括25行，在場逆程行，在場逆程期間不傳送影像信號，需要加高度為期間不傳送影像信號，需要加高度為75%的的黑色電平，其寬度為黑色電平，

13、其寬度為25個行周期再加一個行個行周期再加一個行消隱時間，共消隱時間，共1612us，復合消隱信號如圖所，復合消隱信號如圖所示：示：w 場同步信號：為了進行場同步，引入場同步場同步信號：為了進行場同步，引入場同步信號，并安排在在場逆程期間，加高度為信號，并安排在在場逆程期間，加高度為100%的黑色電平，其寬度為的黑色電平，其寬度為2.5個行周期，共個行周期，共160us，場消隱期間的同步信號，如圖所示：，場消隱期間的同步信號，如圖所示：w 3.開槽脈沖：開槽脈沖：w 在場同步期間也要加行同步信號在場同步期間也要加行同步信號 ，即開槽脈沖信號。w 4.復合同步信號：行同步信號復合同步信號：行同步

14、信號 與場同步同步信場同步同步信號（包括槽脈沖）合在一起稱復合同步信號號（包括槽脈沖）合在一起稱復合同步信號w 5.前后均衡脈沖：未加均衡脈沖的奇、偶過渡前后均衡脈沖：未加均衡脈沖的奇、偶過渡波形波形 為保證隔行掃描的奇、偶掃描線相互嵌套，為保證隔行掃描的奇、偶掃描線相互嵌套，在場同步脈沖的前后增加了前、后均衡脈沖在場同步脈沖的前后增加了前、后均衡脈沖 w 加均衡脈沖的奇、偶過渡波形加均衡脈沖的奇、偶過渡波形w 四、全電視信號波形四、全電視信號波形w 五、視頻帶寬與圖像質量五、視頻帶寬與圖像質量w （一）視頻帶寬（一）視頻帶寬w （二）圖像質量（二）圖像質量w （三）電視圖像質量的評價（三）電

15、視圖像質量的評價w 1清晰度清晰度 ：電視線電視線 625：575 線對測試線對測試卡卡w 2灰度等級：一般灰度等級：一般78，好：，好：910級級w 3掃描非線性失真：掃描非線性失真：掃描點的位移與時間成正比，掃描點的位移與時間成正比，掃描就是線性的；如果掃描點的位移與時間不成正比掃描就是線性的；如果掃描點的位移與時間不成正比 w 4幾何失真：幾何失真：主要與偏轉線圈繞制不對稱有關系。主要與偏轉線圈繞制不對稱有關系。 w 5信噪比信噪比 ：w 第四節(jié)第四節(jié) X線閉路電視系統(tǒng)線閉路電視系統(tǒng)w X線閉路電視系統(tǒng)組成線閉路電視系統(tǒng)組成：一般由攝像機、監(jiān)視器、自動亮度控制裝置等構成。它可完成攝像、傳

16、輸、控制、分配、重顯的全過程。w 一、攝像機與監(jiān)視器一、攝像機與監(jiān)視器w （一）攝像機（一）攝像機w 1.種類：種類：真空攝像管型攝像機和電荷耦合真空攝像管型攝像機和電荷耦合器件（器件（charge coupled divice，CCD）型）型 w 2組成：組成：攝像頭；攝像頭；CCU w 3.圖像信號的形成過程：圖像信號的形成過程：w 在X線閉路電視中，攝像機由攝像頭中的光學鏡頭把增強管輸出屏的熒光圖像傳到攝像管的光敏靶面，照到靶面上的熒光圖像通過光電導靶面變成各像素阻抗不同的電導圖像，行、場掃描電路給偏轉線圈提供掃描的鋸齒波電流，產生偏轉磁場。通過電子束掃描，從攝像管靶環(huán)上取出時間序列的大

17、小不同的電流信號，這樣就把平面的電導圖像變換成了時間序列的電流圖像信號，即將攝影圖像變成了時間序列的電流圖像信號。w （二）監(jiān)視器（二）監(jiān)視器 w 作用：作用：它接收標準的全電視信號，經同步分它接收標準的全電視信號，經同步分離電路分離出行、場同步信號，用于控制監(jiān)離電路分離出行、場同步信號，用于控制監(jiān)視器的行、場掃描電路，產生行、場掃描鋸視器的行、場掃描電路，產生行、場掃描鋸齒波電流，供給行、場偏轉線圈，使監(jiān)視器齒波電流，供給行、場偏轉線圈，使監(jiān)視器的掃描與攝像機的掃描同步。的掃描與攝像機的掃描同步。w 組成：組成：它由顯像管，行、場偏轉線圈，行掃它由顯像管，行、場偏轉線圈，行掃描及高壓電路，場

18、掃描電路，視頻放大電路，描及高壓電路，場掃描電路，視頻放大電路，同步分離電路及供電電路等構成同步分離電路及供電電路等構成 。標準視頻 視放變壓器穩(wěn)壓器低壓供電 行掃描 及高壓 場掃描交 流220V同步分離顯像管行 、 場偏轉線圈1Vp-p圖 10-30 視 頻 監(jiān) 視 器 的 構 成 方 框 圖w （三）（三）X線閉路電視系統(tǒng)的配接線閉路電視系統(tǒng)的配接w 當當CCU的一路輸出只接一個監(jiān)視器時，監(jiān)的一路輸出只接一個監(jiān)視器時，監(jiān)視器視頻配接應選視器視頻配接應選75，以使線路阻抗匹配。，以使線路阻抗匹配。w 當當CCU的一路輸出接兩個監(jiān)視器時，可用三的一路輸出接兩個監(jiān)視器時，可用三通器分路配接兩個監(jiān)

19、視器，要使線路阻抗匹通器分路配接兩個監(jiān)視器，要使線路阻抗匹配，其中一個應選配，其中一個應選75，另一個應選高阻。，另一個應選高阻。w 還有一種監(jiān)視器串接方式，此時，前一個監(jiān)還有一種監(jiān)視器串接方式，此時，前一個監(jiān)視器應選高阻，后一個（串接前一個監(jiān)視器視器應選高阻，后一個（串接前一個監(jiān)視器的）應選的）應選75。如圖。如圖10-31所示。所示。圖10-31 X線閉路電視的配接圖75ON75ONCCU75OFF75ONCCU75ON75OFFCCU(1)(2)(3)攝 像 頭中 控 器監(jiān) 視 器 1監(jiān) 視 器 2攝 像 頭攝 像 頭w 二、攝像管二、攝像管w 1.攝像管的種類攝像管的種類：有視像管，超

20、正析管，硅靶管等：有視像管，超正析管，硅靶管等 w 2.結構：結構：w （1）電子槍：它的功能是產生電子束。它由下列電極）電子槍：它的功能是產生電子束。它由下列電極構成：構成：w 1）燈絲（）燈絲（H）：用來加熱陰極，與一般電子管相同。）：用來加熱陰極，與一般電子管相同。w 2）陰極（）陰極（K）：其表面涂有活性材料，以提高電子的）：其表面涂有活性材料，以提高電子的發(fā)射效率。發(fā)射效率。w 3）控制極（）控制極（G1）：用來控制電子束電流的大小。）：用來控制電子束電流的大小。w 4）加速陽極（）加速陽極（G2）：用于產生一個加速電場，使電子）：用于產生一個加速電場，使電子運行加速。運行加速。w

21、5）聚焦極（）聚焦極（G3）：用于電子束的電聚焦。使電子束聚）：用于電子束的電聚焦。使電子束聚集在攝像管軸心線附近。集在攝像管軸心線附近。w 6）網電極（）網電極（G4）：用于電子上靶時的減速，使靶不會）：用于電子上靶時的減速，使靶不會產生二次電子。產生二次電子。w （2）光電導靶）光電導靶w （3）管體與引腳）管體與引腳 w 3.性能參數性能參數w （二）工作原理：（二）工作原理：w 陰極被燈絲加熱，當陰極溫度達到2000K時，便大量地激發(fā)出熱電子。通過調節(jié)控制極的電位（一般約為-50V），可控制飛出的電子數量。加速極加約+300V的電位，使飛出控制極的電子得以加速，聚焦極加0+300V的電

22、位，可以使電子束在聚焦磁場的作用下使焦點剛好落在靶面上，達到聚焦目的。網電極加+450V電位，使電子上靶時的速度減低，使靶不會擊出二次電子。 R1R2R3RnC1C2R3CnRL 光電子槍掃描電子束圖10-36 電子束上靶形成圖像信號的等效原理圖Uct=+15V40VU（ ）cw （三）特性（三）特性w 1光電靈敏度 w 2光電轉換特性 w 3分解力w 4惰性 w 第八節(jié)第八節(jié) 監(jiān)視器監(jiān)視器w 由攝像端送來的標準全電視信號由視頻前由攝像端送來的標準全電視信號由視頻前置放大后，一路經視頻輸出級放大后送到顯置放大后，一路經視頻輸出級放大后送到顯像管的陰極或者控制柵極，去調制顯像管電像管的陰極或者控

23、制柵極，去調制顯像管電子束；另子束；另路送到同步分離電路，分離出復路送到同步分離電路，分離出復合同步信號，并且經同步放大后又分成二路：合同步信號，并且經同步放大后又分成二路：經經AFC電路控制行振蕩頻率；電路控制行振蕩頻率；進行場同進行場同步分離后，去控制場振蕩頻率。步分離后，去控制場振蕩頻率。w 行、場信號分別經激勵和放大輸出后，在行、場信號分別經激勵和放大輸出后，在行、場偏轉線圈中產生鋸齒波電流，產生水行、場偏轉線圈中產生鋸齒波電流，產生水平和垂直偏轉磁場，使顯像管的電子束偏轉平和垂直偏轉磁場，使顯像管的電子束偏轉掃描。在掃描的情況下，送到調制極的視頻掃描。在掃描的情況下，送到調制極的視頻

24、信號調制電子束的電流大小，以使顯像管熒信號調制電子束的電流大小，以使顯像管熒光屏重顯圖像，完成電光轉換。光屏重顯圖像，完成電光轉換。w 黑白監(jiān)視器電路構成方框圖黑白監(jiān)視器電路構成方框圖 ：w 一、顯像管一、顯像管w 二、視頻放大器與同步分離電路二、視頻放大器與同步分離電路w 三、掃描電路三、掃描電路w 一、顯像管一、顯像管w 1結構及工作原理結構及工作原理 w （1）電子槍的結構：電子槍由燈絲（）電子槍的結構：電子槍由燈絲（F）、陰極（）、陰極（K）、）、調制極（調制極（M）、加速極（）、加速極（A1）、聚焦極（）、聚焦極（A2）、第三）、第三陽極（陽極（A3）等構成（圖）等構成（圖10-12

25、3）。）。w 1）燈絲：燈絲通電后可使陰極加熱。）燈絲：燈絲通電后可使陰極加熱。w 2）陰極：陰極加熱后可發(fā)射電子。）陰極：陰極加熱后可發(fā)射電子。w 3）調制極：它也稱為控制極。調整該極電位可改變電）調制極：它也稱為控制極。調整該極電位可改變電子槍發(fā)射的電子數量，即改變電子束電流的大小。子槍發(fā)射的電子數量，即改變電子束電流的大小。w 4）加速極：它又稱為第一陽極或第二柵極。它的電）加速極：它又稱為第一陽極或第二柵極。它的電位為幾百伏，使電子加速。位為幾百伏，使電子加速。w 5）聚焦極：它又稱為第二陽極或第三柵極。適當選）聚焦極：它又稱為第二陽極或第三柵極。適當選擇送到聚焦極上的電位，可使電子槍

26、發(fā)射的電子束在熒擇送到聚焦極上的電位，可使電子槍發(fā)射的電子束在熒光屏上聚成一小點，使圖像清晰。光屏上聚成一小點，使圖像清晰。w 6）第三、第四陽極：它們上面加陽極高電位（約為）第三、第四陽極：它們上面加陽極高電位（約為10kV），使電子束加速，高速轟擊熒光屏。），使電子束加速，高速轟擊熒光屏。w 二、視頻放大器與同步分離電路二、視頻放大器與同步分離電路w （一）視頻放大器（一）視頻放大器w 1構成構成 w 第七節(jié)第七節(jié) 自動亮度控制自動亮度控制w 一、種類與方法一、種類與方法w （一）必要性（一）必要性w 由于病人被檢部位的變化，被檢部位的厚度、密度亦由于病人被檢部位的變化，被檢部位的厚度、密

27、度亦相應發(fā)生變化，使相應發(fā)生變化，使I.I輸出屏上的熒光影像亮度差異很輸出屏上的熒光影像亮度差異很大，最終導致監(jiān)視器顯示的圖像亮度不穩(wěn)定，不利于大，最終導致監(jiān)視器顯示的圖像亮度不穩(wěn)定，不利于圖像觀察，影響診斷效果圖像觀察，影響診斷效果 。w （二）種類（二）種類1視頻信號取樣視頻信號取樣取整個視窗的亮度平均取整個視窗的亮度平均值；值；取視窗中心一定范圍的亮度平均值。取視窗中心一定范圍的亮度平均值。w 2光電倍增管取樣；光電倍增管取樣；w （三）方法（三）方法w 1自動自動kV控制控制w 2自動自動mA控制控制w 3自動自動kV、自動、自動mA雙重控制雙重控制w 4自動光闌控制自動光闌控制 w

28、第十節(jié)第十節(jié) CCD攝像機攝像機w 一、一、CCD攝像器件攝像器件w 1結構結構 CCD攝像器件由光電轉換、電荷存攝像器件由光電轉換、電荷存儲、電荷轉移以及信號輸出等部分構成。儲、電荷轉移以及信號輸出等部分構成。w 2工作原理工作原理w （1）光電轉換和儲存）光電轉換和儲存w 1）MOS電容器型：電容器型：w 2）光敏二極管型）光敏二極管型 w （2）電荷轉移：）電荷轉移：w （3）信號輸出）信號輸出 圖 圖w 三相轉移的電極連接及三相時鐘脈沖波形，w 在t1t2期間，時鐘脈沖V1為高電位，V2、V3為低電位，這時在1、4電極下形成的勢阱最深，電子存儲于此，形成電荷包。在t2t3期間，V1開始

29、減小，V2為最大值，這時1、4電極下的勢阱開始變淺，而2、5電極下的勢阱最深，于是1、4電極下電荷包中的電子開始向2、5電極下的勢阱轉移。到t3時刻，轉移全部完成，相當于電荷包右移一個勢阱。在t3t4期間，V1 和V3為低電位，V2為高電位，電荷包存儲在2、5電極下的勢阱中。在t4t5期間，電荷包又從V2各電極下的勢阱向V3各電極下的勢阱轉移，到t5時刻，轉移完畢，電荷包又右移了一個勢阱。依此類推，每經過一個時鐘周期T，電荷包右移三個勢阱。當時鐘脈沖按順序依次排列時，就可保證電荷包作定向移動，實現電荷的轉移。當電荷轉移到CCD的末端時，由輸出通道收集并形成電信號送往外電路。圖1圖2圖3圖4圖5

30、w CCD攝像器件的工作原理可簡單概括如下：在CCD攝像器件的感光面上，分布有幾十萬甚至幾百萬個獨立的鋁電極，各自對應一個像素和勢阱。攝像時，外界的光學景物通過攝像機的光學鏡頭成像于CCD的感光面上，使CCD內部產生電子空穴對。其中，少數載流子被電場吸引到勢阱中，形成電荷包。電荷包中電荷的數量與該處的光照強度成正比，這樣就把景物的亮暗變成了電荷包中的電荷多少，也就是將光學圖像變成了由電荷包中電荷的多少來描述的電子圖像，完成了光像到電像的轉換。隨后，在外加時鐘脈沖的驅動下，各個勢阱中的電荷包按一定順序從CCD中轉移出去，形成圖像信號輸出到外電路。 CCD攝像器件的電荷轉移方式攝像器件的電荷轉移方

31、式 w 對電荷進行轉移并最終形成圖像信號的過程可通過幾對電荷進行轉移并最終形成圖像信號的過程可通過幾種不同方式來完成，即行間轉移、幀間轉移、幀行間種不同方式來完成，即行間轉移、幀間轉移、幀行間轉移方式。轉移方式。w 行間轉移式行間轉移式CCD的結構及轉移原理如圖的結構及轉移原理如圖15所示所示,這種這種CCD的面陣上按水平和垂直方向排列有各自獨立的感的面陣上按水平和垂直方向排列有各自獨立的感光單元，每個感光單元相當于一個像素。每列感光單光單元，每個感光單元相當于一個像素。每列感光單元的右側有遮光的垂直移位寄存器，最上面有遮光的元的右側有遮光的垂直移位寄存器，最上面有遮光的水平移位寄存器，它們都

32、制作在同一個硅基片襯底上。水平移位寄存器，它們都制作在同一個硅基片襯底上。w 行間轉移的工作原理是：在每個場正程期間，感光行間轉移的工作原理是：在每個場正程期間，感光部分按像素數對景物進行分解，并以電荷包的形式在部分按像素數對景物進行分解，并以電荷包的形式在CCD內部形成電子圖像；在場逆程期間，全部電荷包內部形成電子圖像；在場逆程期間，全部電荷包迅速從感光列轉移到其右側的垂直移位寄存器中。在迅速從感光列轉移到其右側的垂直移位寄存器中。在下一個場正程期間，一方面感光部分產生新的電子圖下一個場正程期間，一方面感光部分產生新的電子圖像，另一方面上一場的電荷包在垂直移位寄存器中一像，另一方面上一場的電

33、荷包在垂直移位寄存器中一行一行地向水平移位寄存器轉移。在每個行逆程期間，行一行地向水平移位寄存器轉移。在每個行逆程期間，向水平移位寄存器轉移一行電荷包；在每個行正程期向水平移位寄存器轉移一行電荷包；在每個行正程期間，電荷包從水平移位寄存器逐一向輸出端轉移，在間，電荷包從水平移位寄存器逐一向輸出端轉移，在外電路上形成信號電流或電壓。外電路上形成信號電流或電壓。w 幀間轉移式CCD的結構及轉移原理如 圖21-24 幀間轉移式CCD的結構及轉移原理 所示。這種CCD的面陣結構由感光區(qū)（成像區(qū)）和存儲區(qū)構成。感光區(qū)可感光，產生電子圖像。感光單元也是按行和列排列，只不過各列之間沒有垂直移位寄存器。存儲區(qū)

34、表面被遮住，因此無法感光，但其像素數目與感光區(qū)相同。存儲區(qū)上方有水平移位寄存器。w 幀間轉移的工作原理是：場正程期間，感光區(qū)形成以電荷包形式存在的電子圖像；場逆程期間，全部電荷包從感光區(qū)轉移到存儲區(qū)，并存儲在那里。在下一個場正程期間，感光區(qū)產生新的電子圖像，而存儲區(qū)則將上一場的電荷包逐行轉移到水平移位寄存器中。接下來的過程與行間轉移式CCD相同，在行逆程期間向水平移位寄存器轉移一行電荷包，在行正程期間，電荷包從水平移位寄存器移出，形成電信號。圖 圖圖3 圖4圖5 圖6圖21 圖22圖23 圖24w 四、高清晰度電視的發(fā)展四、高清晰度電視的發(fā)展w 1.液晶液晶w 2.等離子等離子w 等離子等離子

35、工作原理：等離子顯示屏PDP是一種利用氣體放電的顯示裝置，這種屏幕采用了等離子管作為發(fā)光元件。大量的等離子管排列在一起構成屏幕。每個等離子對應的每個小室內都充有氖氙氣體。在等離子管電極間加上高壓后，封在兩層玻璃之間的等離子管小室中的氣體會產生紫外光，從而激勵平板顯示屏上的紅綠藍三基色熒光粉發(fā)出可見光。每個離子管作為一個像素，由這些像素的明暗和顏色變化組合，產生各種灰度和色彩的圖像，與顯像管發(fā)光很相似。等離子體技術同其它顯示方式相比存在明顯的差別，在結構和組成方面領先一步。其工作機理類似普通日光燈，電視彩色圖像由各個獨立的熒光粉像素發(fā)光綜合而成，因此圖像鮮艷、明亮、干凈而清晰。另外，等離子電視最突出的特點是可做到超薄，并輕易做到40英寸以上的完全平面大屏幕，而厚度不到100毫米