Кінескопи. Види кінескопів

pub200302094_02Пристрої відтворення зображень призначені для перетворення електричного сигналу в світлове зображення. Їх можна поділити на пристрої безпосереднього спостереження, в яких зображення створюється на екрані самого приладу, та проекційні, в яких зображення проецирується на окремий екран.

Пристрої безпосереднього спостереження виконуються на базі вакуумних електронно-променевих трубок (ЕПТ) — кінескопів та матричних (мозаїчних) екранів. Останні реалізовані на основі рідких кристалів та газорозрядних комірок (плазмових панелей). Проекційні пристрої – це проекційні кінескопи, світлоклапанні пристрої, лазерні проекторі та інші. Їх призначення – створення зображень великих розмірів. Крім проекційних екранів для створення зображень великих розмірів використовують мозаїчні екрани на основі світлодіодів та інших свіловипромінюючих комірок.

Найбільш поширені в телебаченні пристрої відтворення зображень на базі ЕПТ, але останнім часом з ними конкурують матричні екрани.

Кінескоп з дельтавидним розташуванням електронних гармат.

Такий кінескоп не тільки вирішує складну задачу перетворення телевізійного сигналу в зображення, але й вірно відтворює всі кольори (наскільки це можливо при сучасному рівні розвитку техніки). Екран кінескопа з внутрішньої сторони покритий шаром мозаїки точкової структури із люмінофорів червоного, зеленого і синього кольорів випромінювання. Точки люмінофорів трьох кольорів розташовані трикутниками (тріадами), як що розглядати два сусідніх рядка. Чергування люмінофорів в кожному із горизонтальних рядків відбувається в послідовності: червоний, зелений, синій; червоний, зелений, синій і т.п. В наступному рядку послідовність така ж, але він має необхідний зсув відносно попереднього рядка таким чином, щоб між точками люмінофорів червоного і зеленого кольорів знаходився люмінофор синього кольору, між точками люмінофорів зеленого і синього кольорів знаходився люмінофор червоного кольору, а між точками люмінофорів синього і червоного кольорів знаходився люмінофор зеленого кольору. В кінескопі число тріад складає приблизно 550000, а загальна кількість люмінофорних точок втричі більше. Для відтворення кольорового зображення необхідно сумістити три кольори зображення (червоне, синє, зелене) на одному екрані. Телевізійне зображення складається із елементів, кожен із яких має точки трьох кольорів. При огляді елементів на деякій відстані всі точки елемента спостерігаються як одна.

Для збудження люмінофорів в кінескопі застосовуються три електронні гармати. В склад кожної з них входять катод, керуючий електрод (модулятор), анод, який фокусує електрони і другий анод. Кожна гармата призначена для збудження люмінофора тільки одного кольору: одна з гармат забезпечує електронами червоні люмінофорні точки, друга – зелені, третя – сині.

Три електронні гармати розташовані в основі горловини кінескопа по кутам рівностороннього трикутника. Кут нахилу гармат відносно осі кінескопа враховує невеликі відхилення осей електронних гармат від необхідних положень, які виникають в процесі виготовлення і комплектації кінескопів. Щоб електронний промінь кожної гармати влучав на люмінофор тільки одного кольору і не збуджував інші точки, доступ до люмінофорів перекривається тіньовою маскою. Вона встановлюється на відстані 15 мм від екрану. Маска – тонкий стальний лист сферичної форми товщиною 0,15 мм з числом отворів, рівним числу тріад. Форма отворів – конічна з невеликим розміром на стороні, оберненої до екрану. Кожна дірка так розташована по відношенню до своєї тріади, що один із трьох електронних променів може попадати тільки на одну точку тріади. Останні дві точки цієї ж тріади даного променя закриті маскою, тобто знаходяться в тіні. Від якості дірок і поверхні маски залежить точність зображення і чистота його кольорів.

Електронні гармати, тіньова маска і точки люмінофорів розташовані таким чином, що електронний промінь одної з гармат, пройшовши через будь – який отвір в масці, влучає тільки в свій люмінофор. При одночасному бомбардуванні люмінофорів однієї тріади електронними променями трьох гармат (червоної, зеленої, синьої) відбувається просторове змішування кольорів. В результаті отримуємо пляму, колір якої залежить від струмів електронних гармат.

Якщо три різних сигнали (за кольором) надходять на керуючі електроди трьох електронних гармат кінескопа, а на три з’єднані між собою катода – загальний сигнал яскравості, то електронний промінь кожної гармати (незалежно від інших) відтворить зображення в первинному кольорі. Первинні зображення змішуються в залежності від співвідношення червоного, зеленого і синього кольорів, і на екрані утворюється кольорове зображення або чорно – біле . Так, якщо енергія електронного променя, яка збуджує синій люмінофор, менше енергії променів, які збуджують червоний і зелений люмінофори, то в результаті змішування кольорів колір екрану в цій частині буде жовтим.

При збільшені інтенсивності електронного променя червоної гармати (шляхом зменшення напруги зміщення на керуючому електроді) колір зміниться в бік червоного, тобто від жовтого до помаранчевого. В свою чергу збільшення струму променя зеленої гармати приведе до зміни кольору в бік зеленого. Таким чином, змінюючи інтенсивність електронних променів, які бомбардують різні люмінофорні точки, можна перекрити повністю діапазон кольорів, який забезпечують три основних кольори. Це відноситься і до білого кольору, оскільки його можна отримати змішуючи (у визначених пропорціях) червоного, зеленого і синього кольорів.

Кінескопи з самозведеними променями

Кінескопи з дельтавидним розташуванням електронних гармат мають суттєві недоліки. Сильний вплив на кольоропередачу дають зовнішні магнітні поля і магнітне поле Землі . Цей недолік не дозволяє використовувати вказані кінескопи в переносних телевізорах без громіздких пристроїв екранування . Для формування кольорового зображення на екрані такого кінескопа потрібні також великогабаритні пристрої розгорток , динамічної і статичної довідки , які потребують великої кількості енергії . Крім того, внаслідок великого числа регулювальних елементів в блоці довідки операція по настройкам телевізора являється одною із найбільш трудомістких при його виготовлені та експлуатації .

Кінескопи з планарно розташованими електронними гарматами по прямій лінії не мають в основному недоліків, характерних для кінескопів з дельта видно розташованими гарматами . Ці кінескопи не потребують в додатковому суміщені променів зовнішніми органами довідки .Звідси і виникла назва кінескопи з само зведенням . Хоч із збільшенням розмірів екрану і кута відхилу потрібна невелика корекція .

Основні відмінності конструкції кінескопа з дельта видно розташованими електронними гарматами від конструкції кінескопа з пленарно розташованими електронними пушками . Три електронні гармати кінескопа з самозведенням розташовані по горизонтальній прямій лінії строго паралельно один одному . Відстань між осями електронних гармат близько 5мм. Безпосередньо на осі кінескопа знаходиться” зелена” гармата , а симетрично по обидві сторони від неї — “червона” і “синя”. При такому розташуванні гармат розшарування променів відбувається менш помітно . Це пояснюється тим , що між зеленим , до якого око найбільш чутливе , розшарування червоних, синіх променів будуть завжди меншими , як між крайніми променями .

В кінескопах з планарним розташуванням електронних гармат застосовуються щілині маски , а люмінофори червоного , зеленого і синього кольорів наносяться на екран в вигляді почергових смуг . Кожному щілинному отвору відповідає тріада вертикальних люмінофорних смуг . Використання вертикальних смуг люмінофорів в значній мірі послаблює вплив магнітного поля Землі на кольоропередачу при переміщенні телевізора .

Ця властивість особливо важлива для переносних телевізорів. Крім того, нанесення люмінофорів в вигляді вертикальних смуг виключає попадання кожного з променів на люмінофори інших кольорів по вертикалі , що полегшує регулювання чистоти кольору (в цьому випадку промені зміщуються тільки по горизонталі) .

Застосування кінескопів з само зведенням електронних променів дозволило значно підвищити яскравість світимості екрану . Підвищення яскравості досягається , з одної сторони ,збільшенням його флуоресцентної поверхні (вертикальні смуги люмінофорів розташовують ближче один одного , чим в тріадах ), з другої – великою прозорістю щілинної маски з круглими отворами .

Кінескопи з само зведенням не можна використовувати , як матрицю для додавання різнокольорових сигналів і сигналу яскравості , так як їх модулятори звичайно з’єднані між собою . Для модуляції струмів променів на катоди подають сигнали основних кольорів , а модулюючі електроди застосовуються для встановлення режиму кінескопа на постійний струм і гасіння зворотнього ходу променів .

Кінескопи з самозведенням мають внутрішній магнітний екран . В зв’язку з тим , що зсув променя по вертикалі не викликає порушення кольору , котушки розмагнічування , з’єднані послідовно , розташовуються знизу і зверху балону кінескопа . Необхідне для розмагнічування число ампер – витків котушок менше , чим в кінескопі з дельта видно розташованими електронними гарматами.

Оставьте комментарий к статье