Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

В 1931 г. немецкий Эдисон, Манфред фон Арденне, установил всю электронную систему телевидения, применив для передачи киноизображения способ бегущего луча. Благодаря фокусировке электронного луча на экране кинескопа получалось световое пятно. Оно, постоянно двигаясь, просвечивало кинокадр и соединялось с фотоэлементом. Таким образом, на выходе фотоэлемента образовывался электрический сигнал изображения.

Применяется камера с бегущим лучом, как правило, для передачи фильмов и диапозитивов в цветном телевидении. Кроме этого, камера с бегущим лучом применяется как эпипроектор, передающий открытки, карты, фотографии и другие непрозрачные изображения. Иногда ее используют для передачи каких-либо игровых сцен из телевизионной студии. Для этого кинескоп посылает проекцию светового потока на сцену или непрозрачное изображение. Чтобы получить наиболее качественную передачу с камеры, необходимо провести затемнение в студии. Импульсы света освещают объект при обратном ходе кадровой развертки.

Камера с бегущим лучом состоит из усилителя импульсов; фокусирующей и отклоняющей систем; генератора строчной развертки; генератора кадровой развертки; проекционного кинескопа; источника напряжения; объектива. Кроме этого, в состав камеры входят: кадровое окно; конденсорная линза; светофильтры; полупрозрачные зеркала; фотоэлектронные умножители и устройства для продвижения киноленты.

Генераторы кадровой и строчной разверток создают на экране кинескопа телевизионный растр. Объектив переносит проекцию растра на диапозитив или кинокадр. Световой луч во время развертки просвечивает поочередно строки кинокадра. Яркость светового потока зависит от того, насколько плотно или прозрачно изображение. Конденсорная линза собирает световой поток, направляя его в специальный блок, где свет разделяется по спектрам.

Разделенные световые потоки переходят в фотоэлектронные умножители, которые преобразовывают их в оттенки цвета: красный, синий, зеленый. Амплитуды световых потоков определяют яркость и цвет элемента изображения, который передается в данное время.

Специальное устройство кинопроектора согласовывает развертку изображения через точку и движение кинопленки.

В 1959 г. при запуске космического аппарата «Луна-3» использовалось телевизионное устройство «Енисей». С его помощью фотоснимки Луны, проявленные на борту, были отосланы на Землю. В этом устройстве изображение передавалось камерой с бегущим лучом с помощью аналогового метода. На Земле изображение принимали, фотографируя с экрана скиатрона, снимая камерой с бегущим лучом на кинопленку, записывая на магнитную пленку и выводя изображение на термохимическую бумагу. Использование камеры с бегущим лучом оказалось самым действенным и удачным способом приема. Информацию, записанную на магнитную пленку, просто не удалось воспроизвести, а с помощью всех полученных снимков на термохимической бумаге и скиатронах можно было только поверхностно оценить смысл изображения.

Качество передачи с Луны и приема сигналов было плохим из-за шумовых помех. Принятые изображения помогли лишь воссоздать некоторые элементы и части рельефа.

Кинескоп

Кинескоп – это приемная телевизионная электронно-лучевая трубка, воспроизводящая телевизионные изображения. Термин «кинескоп» происходит от двух греческих слов kinesis – «движение» и skopeo – «смотрю». Кинескоп используется при просмотре черно-белых и цветных изображений в естественном формате или перенесенных на большой экран. С помощью кинескопа также снимают изображения на кинопленку, он является источником света и устройством, которое раскладывает изображение на части при его передаче.

Кинескоп изобрел отец телевидения, изобретатель в области электроники В. К. Зворыкин. Родившись в Москве, Владимир Кузьмич в 20-летнем возрасте переехал в Принстон, США, поэтому признается американским ученым. В 1931 г. он изобрел кинескоп, приемную трубку, и вместе с Г. Оглобинским иконоскоп, передающую трубку.

Кинескоп представляет собой вакуумированную стеклянную колбу, посредством луча из электронной пушки проецирующую изображение на фосфорный экран. Электронная пушка располагается в горловине кинескопа, в ее состав входят анод, катод и пара электродов для того, чтобы фокусировать управление лучом. Колба-кинескоп имеет с одного конца узкую горловину, которая заканчивается широким дном и переходит в коническую часть. Специальный фокусирующий элемент собирает электроны в пучок. Экран кинескопа – это дно кинескопа, обработанное люминофором. Электроны могут свободно передвигаться только в вакууме, поэтому весь воздух из стеклянной колбы откачивается. Нить накала разогревает катод, его температура повышается и он излучает электроны. Освобожденные электроны проходят сквозь управляющий электрод кинескопа, представляющий собой металлический цилиндр, окружающий катод. За управляющим электродом располагаются ускоряющий и фокусирующий электроды, а также анод, все они имеют вид полых цилиндров. Такие цилиндры различаются только своими длинами и диаметрами. Электроны, двигающиеся мимо ускоряющего электрода, получают большую скорость. Фиксирующий электрод формирует из потока электронов луч.

На внутреннюю поверхность конуса кинескопа нанесено токопроводящее покрытие, соединенное с анодом. На анод подается высокое положительное напряжение, под воздействием которого электроны еще больше ускоряют свое движение к экрану. Чем слабее поток электронов, тем бледнее свечение экрана. Управляющий электрод может регулировать плотность электронного луча и яркость изображения. Катушки кадров и строк создают магнитное поле, которое перемещает электронный луч по экрану. Катушки кадров и строк представляют собой электромагниты, которые размещены в горловине трубки. Луч описывает строки по горизонтали благодаря строчным катушкам, а по вертикали за счет кадровых катушек.

В кинескопе цветного телевизора находится не менее трех электронных пушек. Экран покрывает огромное количество красного, синего и зеленого люминофоров, которые светятся при соприкосновении с электронами. Перед экраном внутри кинескопа вставлена маска из металла с большим количеством отверстий. Эти отверстия распределяют электронные лучи определенного оттенка так, чтобы они попали только на тот люминофор, который вызывает аналогичное лучу свечение. Так, луч, несущий красную часть изображения, попадает на люминофор, вызывающий красное свечение, зеленый на точки зеленого люминофора, а синий, соответственно, на синий.

Из-за микроскопических размеров зерен люминофора глаз человека воспринимает не разрозненные цвета, а целостное цветовое изображение.

Стеклянная колба кинескопа изготавливается с толстыми и прочными стенками, чтобы выдерживать амплитуду давлений. Стекло кинескопа выполняет функции диэлектрика. Электронную пушку кинескопа составляют нагреватель, катод, ускоряющий и фокусирующие электроды, модулятор и высоковольтный цилиндрический электрод. Отклоняющаяся система приемной телевизионной трубки состоит из катушек, которые вертикально и горизонтально отклоняются. Чтобы создать магнитное поле для обеспечения неискаженного изображения, в катушках размещена специальная намотка.

Для приема черно-белых изображений в СССР изготавливался кинескоп с прямоугольной формой экрана. Электростатические системы фокусируют луч, магнитные системы фиксируют отклонение. Цветной кинескоп может принимать равнозначно как цветные, так и черно-белые изображения.

Черно-белый кинескоп состоит из нити подогревателя катода, управляющего и ускоряющего электродов, катода, двух анодов, проводящего покрытия, катушек вертикального и горизонтального отклонений луча, экрана и электронного луча. Цветной кинескоп с теневой маской составляют: экран, триады (люминофорные точки), цветоделительная маска, электронный прожектор, отклоняющая система, магниты чистоты света и смещения луча, системы радиального свечения.

Кинопроекционный аппарат

Кинопроекционный аппарат – аппарат, используемый для проецирования на экран кинофильмов. Конструкция кинопроекционного аппарата включает: механизм лентопротяжный, продвигающий фильм, кассеты – одну принимающую ленту, другую – подающую ее при демонстрации кинофильма, осветительную систему, которая освещает экран и проецирует изображение, звуковоспроизводящее устройство, а также устройство, управляющее работой, и устройство, питающее электроэнергией. Скачковый механизм обеспечивает прерывистое движение кинофильма. В кадровом окне останавливается кинокадр и проецируется на экран. Когда кадр движется от одного к другому, то заслонка-обюратор перекрывает световой поток. Механизм прерывистого движения кинофильма и обюратор работают синхронно, что делает незаметным передвижение кадра. Увеличенное изображение на экране образует кинопроекционный объектив, фокусное расстояние которого соответствует размеру экрана и длине зрительного зала. Некоторые объективы имеют переменное фокусное расстояние, что позволяет демонстрировать 8-мм и 16-мм кинофильмы.