电子扫描原理

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1、三、电子扫描原理如前所述，将一幅图像上各像素点的不同明暗程度转化为顺序传送的相应电信号，以及将这些顺序传送的电信号再重现为一幅平面图像的过程（即图的分解与复合），都是借助于电子扫描来实现的。在摄像管与显像管中，电子束按一定规律在靶面上或屏幕上运动就可以完成摄像和显像的扫描过程。在电视系统中，电子束的扫描采用匀速、单向直线扫描方式，即扫描的速度是均匀的，扫描的轨迹是直线，只在单一方向传递图像信息。由电路分析可知，运动的电子（电子束）通过电场或磁场时，会受到电场或磁场的作用而发生运动方向的改变，电子束通过

2、电场产生的运动方向的改变称为静电偏转，电子束通过磁场产生的运动方向的改变称为磁偏转。电视摄像管和显像管均采用磁偏转方式，即在管壳外都安置有偏转线圈以产生偏转磁场。电子束的扫描方式有两种，下面分别来介绍。1．逐行扫描电子束从上到下一行接一行地扫过整幅（帧）画面称为逐行扫描。这种扫描分成两个方向，从显像管外看：自上而下的扫描称垂直扫描，也称场扫描。在逐行扫描中，一幅图像一场扫完，帧和场无区别。自左到右的扫描称为水平扫描，也称行扫描。（1）水平扫描在图1-9（a）中，当给一对上下放置的行偏转线圈中通以图(b

3、)所示的行锯齿波电流iH时，在行偏转线圈中产生的磁场可用右手定律确定，即“四指顺着线圈中的电流方向，大拇指的指向为磁场方向”。当电子枪射出的电子通过该磁场时，依左手定则，即“拇指与四指垂直，磁力线穿过手心，四指代表电流方向，拇指代表电子的偏转方向”。则电子束将在水平方向偏转。图1-9水平扫描工作原理图例在上图中，设锯齿波电流为负最大值a时，依左手定则，电子束应偏向屏幕的最左边a处（此时电流的方向及磁场方向应与上图相反），电流由a到b变化时，流过偏转线圈的电流幅度逐渐减小，因而形成的磁场相应减小，导致电

4、子束的偏转角度减小。到b点时，锯齿波电流为零，因而磁场为零，电子束不偏转，射向屏幕的最中央。由b到c锯齿波电流从零逐渐增大（此时电流及磁场的方向与图中一致），因而偏转线圈中形成的磁场也逐渐增强，但磁场方向与前面相反，导致穿过它的电子束向右继续偏转，且偏转角逐渐增大，至c点达到最大，即到达屏幕最右边。由c到e，锯齿波电流由最大正值很快变到最大负值，因此使电子束迅速由荧光屏的最右边回到最左边，完成一个行周期的扫描。电子束从屏幕的左边扫到屏幕的右边称为行扫描正程，简称行正程。行正程所需的时间称为正程时间，用

5、TSH标记；电子束从屏幕的右边回到左边，称为行扫描的逆程，行逆程所用的时间称为逆程时间，用THr标记。则TH=TSH+THr=52+12=64行逆程所用的时间和一行所用的时间之比叫做行逆程系数。一般用α表示。则α=TSH（12）/TH（64）=18.75%（1-10）在行逆程时，电子束会在屏幕上造成亮线干扰，需要把此回扫线消隐掉，称为行消隐。（2）垂直扫描垂直扫描如图1-10所示。图（a）为一对左右放置的垂直偏转线圈，由于垂直偏转线圈产生的磁场是水平方向的，电子束将沿着垂直方向扫描。当在垂直偏转线圈中

6、通以图(b)所示的锯齿波电流时，其工作过程如下：当iv由a向b变化时，因a点为正最大值(此时iv电流方向及磁场方向如图a)时，电子束应在屏幕的最上边a1点处，当iv逐渐减小到零时(b点)，电子束将向屏幕中央移动到b1点。当iv由b向c变化时（此时iv和磁场方向将与图b相反），电子束将由中央b1移向c1点，从而完成了扫描的正程。正程结束后，iv由负最大值c点很快变化到正最大值e点，电子束很快由屏幕下面的c1点返回a1点，完成了扫描的逆程。同样地，在场扫描过程中，电子束均匀地从屏幕的最上方扫到最下方的过程

7、称为场扫描的正程。场扫描正程所需的时间称为场正程时间，用TSV标记；电子束从屏幕的最下方又返回到最上方的过程称场扫描逆程。逆程所用的时间称为逆程时间，用TSV表示。则TV=TSV+Trv=18.4+1.6=20ms场逆程所用的时间和一场所用时间之比叫场逆程系数，一般用β表示，则：β=Trv/TV×100%=8.06%（1-11）同样地，场逆程期间电子束扫描将会产生干扰亮线，应该消掉，称为场消隐。图1-10垂直扫描工作原理图（3）复合扫描当行、场偏转线圈中同时流过锯齿波电流时，将同时产生水平和垂直方向的

8、偏转磁场，在这两个磁场的共同作用下，电子束既作水平方向的偏转，又作垂直方向的偏转，其结果就形成了电视屏幕上的光栅，如图1-11所示。一幅画面扫625行，其中正程575行，逆程50行（被消隐掉）。为便于说明问题，图中每帧只画了11行（正程9行，逆程2行）以代替625行。图（a）分别表示行、帧锯齿波电流波形。光栅（图b）中画出了帧正程内各行的扫描轨迹（实线为正程期在屏幕上显示的亮线，虚线表示行逆程期被消隐的亮线）。光栅（图c）表示在帧逆程期被消隐的2行线。图