- •4. Устройства воспроизведения телевизионных изображений
- •4.1. Кинескопы
- •4.1.3. Цветные кинескопы
- •4.2. Видеопроекторы на кинескопах
- •4.3.2. Видеопроекторы типа "Титус"
- •4.3.3. Видеопроекторы ila и d-ila
- •4.4. Тв проекторы на квантоскопах
- •4.5. Матричные экраны (панели)
- •5. Аналоговые методы коррекции • и обработки тв сигналов
- •5.1. Передача постоянной составляющей и низких частот , в видеосигнале. Фиксирующие цепи
- •5.2. Апертурная коррекция
- •5.3. Гамма-корректор
- •6. Аналоговые системы передачи цветного тв сигнала
- •6.1. Основы колориметрии телевизионных систем
- •6.2. Предварительное кодирование сигналов цветности
- •6.3. Цветная тв система ntsc
- •6.4. Цветная тв система pal
- •6.5. Цветная тв система secam
- •4. Устройства воспроизведения телевизионных изображений 3
- •4.1. Кинескопы 3
- •Черно-белые кинескопы 3
Косарский Ю.С. Телевидение и видеотехника. Часть 2: Учебное пособие. -СПб.: изд.СПб ГУКиТ, 2005.- 76 с. ISBN 5-94760-067-6
Во вторую часть учебного пособия вошли три раздела дисциплины «Телевидение и видеотехника». В разделе (главе) 4 рассматриваются устройства воспроизведения ТВ изображения. Глава 5 посвящена аналоговым методам коррекции и обработки ТВ сигналов. В следующей главе изложены аналоговые системы передачи цветного ТВ сигнала, включая системы NTSC, PAL, SEC AM.
Рецензент: А.А.Хромов, к.т.н., доцент
Рекомендовано к изданию в качестве учебного пособия Методическим советом факультета приборов и систем
кино и телевидения. Протокол № 4 от 27.12.2004 г.
Издано при содействии Регионального некоммерческого фонда поддержки и развития петербургской науки и культуры
Редактор Н.Н. КАЛИНИНА
Изд лиц. ИД № 02558 от 18.08.2000 г.
Подписано r печать 31 01 05 г Формат 60x84 1/16.
Бумага офсетная. Объем 4.75 печ. л. Уч.-изд. л. 4,5.
Тираж 130 экз. Заказ /3 .
Редакционно-издательский отдел СПбГУКиТ. ISBN 5-94760-067-6 192102. Санкт-Петербург, ул. Бухарестская, 22.
© СПб ГУКиТ, 2005 г. ~
©лг -\г\г^ оппс Подразделение оперативной полиграфии СПбГУКиТ.
Косарский Ю.С., 2005 г. шш Сан£.ПетербурГ; ул БуХарестская, 22.
4. Устройства воспроизведения телевизионных изображений
4.1. Кинескопы
Кинескоп - приемная электронно-лучевая трубка - является преобразователем электрических сигналов в оптическое изображение. Кинескопы подразделяются на устройства прямого наблюдения и проекционные (в том числе для "бегущего луча"), а также на черно-белые (монохромные), одноцветные (монохроматические) и цветные.
4.1.1. Черно-белые кинескопы
Перечисленные элементы имеются у любого черно-белого и одноцветного кинескопа. Промышленность выпускает много раз-
Изображение в кинескопе создается на люминофорном экране с помощью сканирующего сфокусированного электронного пучка, модулированного по интенсивности видеосигналом. Схематически устройство кинескопа показано на рис. 4.1. Внутри стеклянной колбы расположены: катод К - источник электронного пучка ЭП; модулятор М, управляющий током пучка; ускоряющий электрод У; фокусирующий электрод Ф; анод А с продолжением в виде внутреннего проводящего покрытия колбы; накальная нить Н; люмино-форный экран ЛЭ. Снаружи колбы расположены бандаж Б и отклоняющие катушки ОК с элементами коррекции положения пучка.
новидностей таких кинескопов, отличающихся электрическими характеристиками и конструктивными параметрами. Например, может отсутствовать внешнее графитовое покрытие, или бандаж. Вместо электростатической фокусировки иногда применяют магнитную (катушка на горловине). На горловине колбы размещают также магниты корректировки формы растра, его центровки и иногда магнит ионной ловушки. На том же рисунке показано устройство экрана черно-белого кинескопа. На переднее стекло 1 нанесен слой люминофора 2. Электронный пучок 3, попадая на люминофор, вызывает его свечение. Световые лучи из возбужденной точки распространяются по всем направлениям. Полезными являются только лучи 4, идущие в сторону зрителя. Лучи 5, отражаясь от внешней поверхности стекла, возвращаются в сторону люминофорного экрана. Поэтому, если развертка выключена, вокруг точки попадания пучка можно видеть светящееся кольцо - ореол. Ореол снижает контраст изображения, т.е. это явление вредное. Лучи 6 также вредные. Хотя они уходят внутрь колбы, но, отражаясь от ее внутренних стенок, снова попадают на экран и снижают контраст изображения. Для уменьшения внутренней засветки в современных кинескопах люминофор изнутри покрывают тонкой (0,1 мкм) пленкой алюминия 7. Электроны почти без потерь проходят через нее и возбуждают люминофор. За счет этой пленки устраняются лучи 6 и увеличивается число лучей 4 и 5. Улучшается также проводимость люминофора. Его потенциал становится равным анодному. Пленка алюминия хорошо защищает люминофор и от отрицательных ионов, в небольшом количестве испускаемых катодом, и вызывающих потемнение центра экрана. Снижение контраста за счет внешней засветки устраняется в основном применением дымчатого, серого и даже темно-серого стекла. Такое стекло снижает общую яркость свечения люминофора до 50%, но в большей степени ослабляются внешние лучи и лучи 5.
Аналогичный вид имеет и яркостная характеристика кинескопа Ьэ (ее начальный и средний участки):
Модуляционная характеристика кинескопа - это зависимость тока катода 1К от напряжения на модуляторе имод:
Результирующий показатель степени у = yfy2 = 2,6...3,3. Постоянные коэффициенты Ап, Ал и Ак характеризуют соответственно свойства прожектора, люминофора, кинескопа в целом и обычно измеряются при Ua = 10 кВ и 1К = 80...200 мкА. Спектральные свойства излучения определяются химическим составом люминофора.
Так, стандартный люминофор БМ-5 представляет собой смесь сульфида цинка, активированного серебром и цинком, и сульфида кадмия, активированного серебром: ZnS:[Ag,Zn]-47% -+ CdS:[Ag]-53%.
Время, в течение которого яркость экрана уменьшается до 0,01 от своего максимального значения, называется временем послесвечения. Для отдельных компонент люминофора кривая нослесвече-
ния может быть
выражена экспонентой, т.е.
t - текущее время,
т- постоянная времени какой-либо компоненты люминофора. Результирующая кривая свечения люминофора (комплексного вещества) практически гипербола. Допустимая величина остаточной яркости (послесвечения) к началу следующего кадра < 5%.
4.1.2. Кинескопы для телекино проекции
В системах телекинопроекции, работающих по принципу бегущего луча (см. ТВ и ВТ, часть 1, п. 3.2.1), светящееся пятно развертывающего кинескопа должно иметь большую яркость для обеспечения достаточно высокого отношения сигнал / шум и малую длительность послесвечения.
Здесь используются специальные типы проекционных кинескопов, имеющих плоский экран с яркостью свечения до 400...500 кд/м2 (например, 18ЛК17Т, 18ЛК22Т и др.). Однако такие трубки требуют высоких анодных напряжений (15...25 кВ).
Спектр излучения проекционных кинескопов в цветных системах бегущего луча должен быть достаточно широким. В случае использования люминофора типа К-56 (окись цинка, активированная цинком ZnO:[Zn]) максимум излучения находится в области = 510 нм. Цвег излучения имеет зеленый оттенок, но в спектре есть синие и красные компоненты. Длительность послесвечения этого люминофора (1) составляет т = 2,5 мке (рис. 4.4).
В черно-белых системах применяют трубки с люминофором из геленита (2). Его химическая формула - 2CaO-Al2O3-SiO2:[Cl]. Максимум излучения этого люминофора около 400 нм, а послесвечение составляет г = 0,4...0,9 мкс.
Из-за относительно большого времени послесвечения светящееся пятно как бы вытягивается вдоль строки, что вносит в сигнал датчика специфические искажения. В связи с этим от проекционных кинескопов для систем бегущего луча требуют минимально возможного времени послесвечения.
Влияние инерционности возбуждения и спада свечения на изменение яркости элемента изображения во времени сходно с воздействием интегрирующих цепей на прямоугольные электрические импульсы. Поэтому коррекция инерционности осуществляется применением дифференцирующей цепи в усилителе видеосигнала (рис.4.5). Переменным резистором на этой схеме регулируется глубина коррекции при смене проекционной трубки.