Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Для модулвщвп яркоств экрана ток пучка в пропессе работы кинескопа юмевзетса в пшрокпх пределах. Во всем этом даапазове качество фокупзровкв долапо сохранзтмз постозвпыьь Наличие ускориощего электрода обеспечввает стабвльпость фокусаровкн пра юмепевав тока электронного пучка (яркоста экрана). Особенности электростатгрвакой фокусаровм в квнескопах рассмотрены в учебной п сжциальной латераур (!2,201.
Модуляцию тока элехтромого пучка (яркости экрана) осуществляют азмевепвем разпоста потенциалов мекку термокатодом н модулпором. С этой целью на модулатор подкопа снгпах азобраиенвя а полоавтельной поларвоста (рве. 7.2) плв на катод — в отрвцательюй. Зевнснмость тока пучка (, от папрпхенм на модуляторе У„(модующююал хгйпвозегягсвгика) имеет ввд г,=К(У„- -У )', где й, а у — коэффициенты, определяемые геометричео. клмн в электрнческвмв парэметрама электронного прозектора, У' — вапрзгкевиезапарамз;обычноу 1,5 . 2,5, У' =-(40 ... 00) В.
Прв отсчете размаха сигнала ц от точка фнксацвн уроми черного (У ) 1, й'г я,'. Длз установления уровня чв(рното в снгвпхе юобрыхсвля вспольэуют схемы фнксацвв. В качестве люмваофороа используют снлакаты, сульфлды, оксады п фосфаты металлов цацка, каюрпц магния а т. д. с добавкама мтпааторов (медн, серебра, маргаща и др.) дм обеспечення требуемой спектральной характеристика излучевая. Яркость саечепва экрана определяетсз мопшостью электронного пучка в связана с сапой тока пучка ь н ускорзющвм вапряаенвем главного авода Ул следующей завпспмосгью: в.=йг(,Уы где йг юзффацвевт определяемый эффективностью преобразовавм ввергая злепровного пучка в световую а плошлдью экрана (с увелнчевнем Щ паслемей й; умепыпаетея).
Прп У,=!б кВ, г,=!О л А дла мвескопа 59ЛК2Б (о =й! 0,37х0,4бмз) Ь 40кдгмз1201. Свззывм зависимости яркостц тока пучка в модулврующего вапрзжнвз (свгнала взобрааеввя), получвм модуляционную хвуюктерастзку юшескопа Ь=й,~„'~де йв=й,й, У,.
Построение телевимюнного растра, формаруемого злепронпым пучком, осуще- р б ствллегсз благодаря отвюневвю его с помощью ммаатвого поля, создаваемого двумя парами отвювюощих катушек (см. Рнс 7 1). Пара строчных отаюпзющвх катупкк слУвит Длз отююневм элепРоввого пУчка Р 7 Р мел„ в горюоагвльной плоскости (откловевве по ллрмгррлепыя ыпыепппл 211 осы х в плоскости изображения), а пара кадровых отклоняющих катушек обеспешвает отклонение его в вертнкальной плоскости (отклоленне по оси у). Сгрочлые н кадровые отклоняющие катушки располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Основным достоинством электромагнитного отклонения является возможность получения больших углов отклонения «>110', что приводит к созданию удобной конструкции колбы кинескопа.
Варианты использования электростатического отклонения не приводат к созданию удобной конструкции кинескопа, а также требуют использования больших амплитуд отклоняющих напряженвй; в свюи с этим электростатическое отклонаые не используется в кинескопах с большими экранами. В современных устройствах используют отклоняющие катушки с плавным переходом от горловины кинескопа к раструбу.
Это позволяет увеличить угол отклонения. Расчет такой отклоняющей системы сводится к определению формы токов 1,!'!), 1(!), обеспечивающих постоянные скоросты ч, н ч перемещения в плоскости изображения светового шпна, формируемого на люмвнесцентном экране. Для увеличения контрастности и яркости ызображеши на люминофор с внутреныей стороны наносят тонкое алюминиевое покрытие (см. рис. 7.1), толщина которого 0,05 ... 0,5 мкм. Таков слой пршпвческы «прозраченз для электронного пучка, вместе с тем световой поток, отраженный от алюминиевой пленка, приводит к существенному увеличению яркости изображения.
Алюминиевое покрытые, такам образом, препятствует проииквовеввю светового потока от люмвнофора внутрь колбы, который мог бы снизить контрастность формируемого изображения эа счет отражения света от внутренних поверхностей колбы кыыескопа в сторону экрана. Заметное снижение контрастности мелках и средних деталей ызобрзжещи возникает вследствие засветки участков изображения светом, претерпевающим полное внут(живее отражение от границы раздела стекло — воздух (см.
рыс. 7.1). Зовы засвепн соседних с возбуждаемым участком можно определить ыз условия вп р„= 1/л, где р„, — критический угол падевна лучей от возбужденыого участка люминофора на грашщу раздела стекло — воздух с относительным показателем преломления сред я.
Как известно, значение коэффициента отрюкенвя при полном внугрелнем отражении практически равно 1, что приводит к заметной засветке соседних участков. Из геометрии системы вщо, что эта засветка будет иметь внд светлых ореолов, которые перемещаются вмкте со сканирующим пвтном. Это снижает контрастность смежных деталей изображения. Для существенного уменьшения рассмотренного явления увеличивают поглощение света в стекле, на которое наносится слой люминофора (используют дымчатое стекло). Как видно ыз рве.
7.1, длина пути в среде поглощения (стекле) для прямого луча 2!2 г существенно меньше чем для прелогт ща а то зто снижает внгенсввносп* ореола (засветки). Испольэоваиые в кинескопах дымчатого стекла уменьшает влияние на качество взображения внешней засветки. Световые лучи от внешних всточпиков света 3 отражаются от слоя лю- и мннофора 4 н повышают яркость темных участков изображения, что приводит к снижению его контрастности. Видно, чта длины путей в среде поглаще- $«е 7 3 Хзееьтераетег«еее«е.
ния взлучешш люминофора г и вне- свече«а люмв««фора шнего источника света 3, 4 отлвчаются более чем в два раза, что уменьшает влияние внешней засветки, т. е. приводит к сохранению приемлемой контрастности изображения пры достаточной его яркости. Важной характеристикой люминофора является зависимость яркости свечения от времеви в процессе возбуждения электронным пучком и затухания после прекращения возбуждения. Возбуждение люьшнофора происходит в течение времеви, соизмервмого с временем передачи элемента изображения, затухание — в течение времени, соизмеримого с временем кадра. Характер этой заввсвмости иллюстрируется графиком рис. 7.3, где т, — участок возгорания, Т, — послесвечения, т.
е. уменьшения яркости до пренебрежвмо малой — (0,005...0,01) ге. При колвчествевном анализе крввую послесвечения обычно «аппраксимируют зкспоневцвальиой зависимостью вида 1=Бее, где т — постоянная времеви, определяемая характеристиками люминофора. Участок послесвечевиа играет положительную роль — снижается заметносп мерцания яркости экрана. Вместе с тем необходвмо, чтобы к началу следующего возбуждения (кадра) яркость снизилась до величины, обеспечивающей отсутствие влияния содержания предыдущего кадра на последующий.
Обычно это значение прнннмают равным 0,05. Прн большых остаточных яркостях заметны искажения пры передаче двжкущыхсв изображений, резкой смене содержания всего изображении и др. В кинескопах обеспечивается формирование изображения с яркостью выше 150 кд/мз, четкостью свьппе 600 линий на высоту растра ы контрастом около 150. 17. ж вовынвовлнни чввно.явного нзоввлжвния Процесс формированы изображения на экране кинескопа удоб- ыо рассмотреть на примере передачи границы черное — белое (131. Будем считать, что распределение плотности тока в разлагающем 272 а а а) Рос. 7.4. К дороокющощо ащеуоаоооо щ, элементе ы учвтываемые посторонние факторы првводят к распределению яркости в элемент разложены.
описываемом функцыег относительной яркосты р(х', у') = й(х', у')/йо, где х', у — коордвваты, свэзаввые с центром разлагающего элемевта, имеющим яркость йо (рвс 7.4, а). Пусть в некоторый момевт времепв г,„когда элеьщы разложеввя находятся ва зй строке, ва модулятор квыескопа подается скачок вш7ряжеввя, которьд отпирает электронный пучок. Рассмотрим процесс формвровапвя взобрюкевва граввцы черное — белое. Отсчет коордыват, связанных с плоскостью юобрзжевль будем провзаодыгь: у — от осв первой строка взображепвя, к — от положешы центра разлагающего элемевта в момевт го подачы дивичвого скачка вапряжеввя ва модулятор кввескопа, т. е. коордываты векоторого элемента пол изображения л, уюпаыыого ва рыс.
7.4, а, х=х', у=)д+у', где — рзсстоявве ьвзкду строкам . Если пренебречь аремевем аозбуждеввя люмввофора в его вверцвоввосгью (вх влыявве может быль учтево отдельно), то ва экране будет слетаться учаспж поля взображашя, соотаетствующвг всему элементу разложеввя, прячем распределение яркости будет й(х', у)=йор(х', у'). В произвольном сечевик, вапрвмер -гу, +г;, удалеввом от осы строяк на расстоявве у', й(х',,72+у)=У р(х', у'). (7,1) Яркость учасгка лкаашофор. а(х, Го+у') пры перемещеввв элемевта разложеввя со скоростью ч, в момент времевь го (рве. 7.4, б) й=й р(к'=х„у), в момент г, й=й р(х'=к;ч,г„у) в т.
д., т. е. взменевве яркости во аремею оудс. й(г) = . р(х'=х,-ч, й у'). Характер взмевевля яркоств й участка а(х, )ой+у') во времевв приведен ва рве. 7.5. Кажущаяся яркость, воспрыввмаемая наблюдателем, мошт быль определена с учетом перводвчвоств возбуждения рассматриваемого участка (одыы раз за время кадра Т,— рвс 7.з1 га Х= — ' 1й(г) дй т,1 влы в координатах плоскости ызображеввя х, у, хак следует вз а рвс.