Система обозначения электронно-лучевых трубок

Действие цветных кинескопов основано на теории трехкомпонентного цветового зрения, впервые сформулированной еще в 1756 г. М.В. Ломоносовым. Согласно этой теории в сетчатой оболочке человеческого глаза содержатся три вида колбочек, обладающих различной спектральной чувствительностью. При раздельном возбуждении того или иного вида колбочек создается ощущение красного, зеленого или синего цвета. При одновременном возбуждении двух видов колбочек, например чувствительных к красному и зеленому цветам, возникает ощущение желтого цвета. Световые лучи, падающие от наблюдаемого предмета на сетчатку глаза, воздействуют сразу на колбочки всех трех видов. При одинаковой степени возбуждения различных видов колбочек появляется ощущение цветового изображения. При одновременном (в одинаковой степени) возбуждении всех трех видов колбочек возникает впечатление белого цвета. Глаз наиболее чувствителен к зеленому цвету, менее – к красному и еще менее – к синему (рис. 6.11).

Экран кинескопа с внутренней стороны покрыт мозаичным слоем точечной структуры из люминофоров, светящихся красным, зеленым и синим цветом. Точки люминофоров расположены треугольниками (триадами), состоящими из люминофоров трех основных цветов. Чередование люминофоров в каждом из горизонтальных рядов происходит в определенной последовательности: красный, зеленый, синий; красный, зеленый, синий и т.д. (первая строка). В следующей строке между точками люминофоров красного и зеленого цветов находится люминофор синего цвета. В кинескопах число триад составляет 550000, а общее количество люминофорных точек – 1650000.

Для воспроизведения цветного изображения необходимо совместить три изображения (красное, синее, зеленое) на одной триаде. Для этого в кинескопе используется три автономных электронных прожектора. По способу расположения электронных прожекторов в горловине трубки кинескопы бывают:

– с дельтавидным расположением, при котором прожекторы расположены по углам равностороннего треугольника (рис. 6.12), причем угол наклона прожекторов относительно оси кинескопа равен 1°±2';

– с планарным расположением, прожекторы расположены на одной линии в плоскости (рис. 6.13).

Электронный луч каждого прожектора попадает на люминофор одного цвета, не возбуждая другие точки. Это достигается установкой на расстоянии 15 мм от экрана теневой маски, имеющей отверстия, число которых равно числу триад.

Электронный прожектор, теневая маска и точки люминофора расположены так, что электронный луч одного из прожекторов, пройдя через любое отверстие в маске, попадает только на люминофор своего цвета. На рис. 6.12,а показано дельтавидное расположение электронных прожекторов, а на рис. 6.12,б,в устройство теневой маски и экрана кинескопа соответственно. На рис. 6.13,а,б,в показано планарное расположение электронного прожектора, щелевой маски и экрана кинескопа соответственно.

Для сведения лучей в одну точку при больших углах отклонения в пределах маски используют электрическую коррекцию пространственного положения лучей с помощью динамической системы сведения, состоящей либо из электростатической линзы, либо из трех магнитов, расположенных снаружи и смещающих лучи в радиальном направлении. На сводящих магнитах имеются специальные катушки, через которые пропускают ток, пульсирующий с частотой строчной и кадровой разверток.

Используя для сведения электростатическую линзу, к ее электродам подводится переменное напряжение синхронизированное с частотой кадровой и строчной разверток.

Теневая маска пропускает к экрану только 15…20 % лучей и для получения достаточной яркости свечения анодное напряжение повышают до 15…20 кВ.

При одновременной бомбардировке люминофоров одной триады электронными лучами трех прожекторов происходит пространственное смешение цветов. Получается светящееся пятно, цвет которого зависит от токов электронных прожекторов.

Кинескопы с дельтаобразным расположением электронных прожекторов имеют следующие недостатки:

сильное влияние внешних магнитных полей и магнитного поля Земли на цветовоспроизведение;

трудность использования этих кинескопов в переносных телевизорах без дополнительного экранирования;

большое потребление энергии устройствами разверток, динамического и статического сведения;

трудоемкость сведения лучей при больших углах отклонения при изготовлении и эксплуатации телевизора.

Этих недостатков лишены кинескопы с планарным расположением электронных прожекторов. Эти кинескопы не нуждаются в дополнительном совмещении лучей внешними органами сведения, поэтому часто их называют кинескопами с самосведением.

С увеличением размера экрана и угла отклонения также требуется небольшая коррекция.

Три электронных прожектора кинескопа с самосведением расположены по горизонтальной прямой линии строго параллельно друг другу (см. рис. 6.13). Непосредственно на оси кинескопа находится "зеленый" прожектор, а симметрично по обе стороны от него "красный" и "синий". При таком расположении прожекторов расслоение лучей оказывается менее заметным. Так как глаз человека более чувствителен к зеленому цвету, то расслоение между зеленым, красным и синим лучами будет всегда меньше, чем между крайними лучами.

В этих кинескопах применяются щелевые маски, а люминофоры красного, зеленого, синего цветов наносятся на экран в виде чередующихся полос. Каждому щелевидному отверстию в маске соответствует триада вертикальных люминофорных полосок. Использование вертикальных полос люминофоров в значительной степени ослабляет влияние магнитного поля Земли на цветовоспроизведение при перемещении телевизора, что позволяет использовать кинескопы данного типа в переносных телевизорах. Вертикальное расположение люминофорных полосок исключает попадание электронных лучей на люминофоры другого цвета по вертикали, что облегчает регулировку чистоты цвета.

Кинескопы с планарным расположением электронных прожекторов имеют большую яркость свечения экрана за счет увеличения флюоресцирующей поверхности (вертикальные полосы люминофоров располагаются ближе друг к другу, чем в триадах) и большим на 20…30 % пропусканием электронного луча (прозрачностью) щелевидной маской по сравнению с маской, имеющей круглые отверстия.

Кинескопы с планарным расположением прожекторов нельзя использовать как матрицу для сложения цветоразностных сигналов и сигнала яркости, так как их модуляторы обычно соединены между собой. Для модуляции токов лучей на катоды подают сигналы основных цветов, а модуляторы используются для установки режима кинескопа по постоянному току и гашения обратного хода луча.

В связи с тем, что сдвиг луча по вертикали не вызывает нарушения цвета, катушки размагничивания, соединенные последовательно, располагаются снизу и сверху баллона кинескопа. Необходимое для размагничивания число ампер-витков катушек меньше, чем в кинескопе с дельтаобразно расположенными электронными прожекторами.