16.08.2011 - Конспект лекций. Электронно-оптические преобразователи

4.1 Классификация преобразователей «Сигнал-свет»

Электронно-оптический преобразователь - устройство преобразующее электрический сигнал в оптическое изображение.
Классификация электронно-оптических преобразователей приведена на рисунке 14.

Прямой метод преобразования сигнала яркости в изображение основан на непосредственном преобразовании электрической энергии сигнала в световую (используется в кинескопах).
Косвенный метод основан на модуляции сигналом яркости светового потока постороннего источника света (используется в ЖК преобразователях).
В преобразователях прямого видения зритель наблюдает изображение непосредственно на экране преобразователя.
В проекционных преобразователях формируемое преобразователем изображение проецируется на другой экран откуда и воспринимается зрителем.

4.2 Конструкция кинескопов

4.2.1 Черно-белый кинескоп

Катодо-люменесцентный кинескоп черно-белого изображения представлен на рисунке 15.

В горловине стеклянной колбы 6 располагается электронный прожектор 1 и люминофорный экран 5. Внутренняя и внешняя поверхности колбы покрыты токопроводящими слоями 3 и 8. Отклонение электронного развертывающего луча 2 осуществляется отклоняющей системой 9 расположенной на горловине стеклянной колбы. Для крепления кинескопа в корпусе телевизионного приемника и придания дополнительной жесткости стеклянной колбе используется бандаж 4. Электронный прожектор состоит из нити накала 10, катода 11, управляющего электрода (модулятора) 12, ускоряющего электрода 13, первого 14 и второго 15 анодов. Питание электродов прожектора, кроме второго анода, осуществляется через цоколь горловины колбы. Высокое питающее напряжение второго анода (20 кВ) подается через вывод колбы 7, электрически соединенный с внутренним проводящим покрытием.
Люминофорный экран представляет собой пленку алюминия, покрытую люминофорным покрытием.
Принцип действия черно-белого кинескопа основан на возбуждении свечения люминофорного экрана сфокусированным электронным лучом, который под действием отклоняющей системы описывает на экране точку за точкой телевизионный растр. Электронный луч кинескопа фокусируется электронным прожектором и модулируется по интенсивности телевизионным электрическим сигналом. Яркость свечения люминофорного экрана пропорциональна интенсивности электронного луча. Таким образом, на экране получается  черно-белое телевизионное изображение.

4.2.2 Цветные масочные кинескопы

Коонструкция цветных кинескопов схожа с конструкцией черно-белого кинескопа. Основное различие в электронном прожекторе и структуре люминофорного экрана.
Основным типом кинескопа, на котором работает большинство цветных телевизионных приемников, является масочный кинескоп.

Люминофорное покрытие состоит из чередующихся элементов с красным, синим и зеленым цветами свечения. Одна группа состоящая из разных элементов называется триадой.
Теневая маска предотваращает попадание электронных лучей на соседние триады, тем самым исключая искажения цветового фона.
Для сведения лучей в отверстиях теневой маски трехлучевых кинескопов может применяться статическое и динамическое сведение лучей.
Статическое сведение - сведение лучей при отсутствии разверток.
Динамическое сведение - сведение лучей при строчной и кадровой развертках.
Различают дельта-кинескопы, компланарные кинескопы и тринитроны.
Дельта-кинескоп
Конструкция такого кинескопа приведена на рисунке 17.

треугольника и объединины в один общий прожектор. Текже в стеклянной колбе находятся магниный экран 7, держатель 8 с помощью которого крепится теневая маска 10 и люминофорный экран образованный пленкой алюминия 11 с нанесенным люминофорным покрютием 12. Внутренняя и внешняя поверхность колбы покрыта токопроводящими покрятиями 6 и 5. Питание второго анода кинескопа осуществляется через вывод 14. Крепление кинескопа в корпусе телевизионного приемника осуществляется при помощи бандажа 9.
Теневая маска дельта-кинескопа представляет собой стальную пластину с круглыми отверстиями диаметром 0,5 мм. Люминофорное покрытие состоит из круглых элементов красного, синего и зеленого цветов.
Для статического сведения лучей используется регулятор   сведения 2.
Недостатками такого кинескопа является:
а) необходимость статического и динамического сведения лучей.
б) сильное влияние внешних магнитных полей на сведение лучей;
в) теневая маска таких кинескопов задерживает до 80% тока электронного луча, что требует подачи на второй анод напряжения до 28 кВ.

Компланарный кинескоп

Отличие конструкции данных кинескопов от конструкции дельта-кинескопов заключается в отсутствии регулятора сведения, особенностях электронного прожектора, теневой маски и люминофорном покрытии.
В компланарных кинескопах прожектроы распологаются в горизонтальной плоскости, что упращает процесс сведения лучей. Оверстия в теневой маске выподнены в виде щелей (отверстий прямоугольной формы), что повышает прозрачность теневой маски. Люминофорноепокрытие также образовано прямоугольными элементами красного, синего и зеленого цветов.
Достоинствами данных кинескопов перед дельта-кинескпами являются:
а) большая прозрачность теневой маски, что позволяет уменьшит напряжение на втором аноде до 25 кВ;
б) отсутствие влияния внешних магнитных полей на сведение лучей.

в) возможность автоматического сведения лучей.

Тиринитроны

В  тринитронах, в отличии от предыдущих кинескопов, электронный лучь формируется одним прожектором с тремя катодами и общим первым анодом (фокусирующим электродом). Теневая маска в них выполняется в виде натянутых на раму струн, что еще больше увеличивает прозрачность маски. Важным достоинством тринитронов является плоский экран в вертикальной плоскости, что позволяет формировать изображения без горизонтальных искажений.

4.3 Маркировка кинескопов

Маркировка кинескопов включает в себя пять элемента:

• первые цифры указывают на размер кинескопа в сантиметрах по диагонали;
• буквы указывают на конструктивное исполнение и функциональное назначение кинескопа (например, ЛК - лучевой кинескоп; ЛМ - лучевой монитор);
• цифра после букв указывают на особенности электронного прожектора;
• последняя буква указывает на тип кинескопа (цветной или черно-белый), а в черно-белых кинескопах эта буква также указывает на цвет свечения экрана;
• последняя буква «С», через черту, используется в цветных кинескопах и указывает на то, является данный кинескоп с самосвидением лучей или нет (в последнем случае буква отсутствует).

Например, маркировка 61ЛК2Б соответствует лучевому (ЛК) черно-белому кинескопу, с размером по диагонали 61 см и белым цветом свечения экрана (Б), а маркировка 51ЛК3Ц-С соответствует лучевому (ЛК) цветному (Ц) кинескопу с размером по диагонали 51 см, с самосведением (С), т. е. компланарному кинескопу.