Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Прозрачность электронно-оптнческого модулятора изменяется прн изменении угла поворота плоскости поляризации (рис. 7.7). Принцип работы жидкокристаллического экрана поясняет рис. 7.8. Экран состоит из нескольких слоев, основными из которых являются две стеклянные пластины у, на которых нанесены полосковые электроды й. Две пластины соединяются, оставляя зазор, который заполняется жидким кристаллом 4. Полосковые решетки пластин скрещены. В точках пересечения полосковых электродов образуются элементарные конденсаторы, напряжение на которых определяет угол поворота поляризации, а следовательно, и прозрачность элементарной ячейки.
С внешней стороны стеклянных пластин располагаются поляризацнонные фильтры 1, 5, векторы поляризации которых ортогональны. При подаче потенциала на некоторую пару полосковых электродов активизируется ячейка, на которой вертикальные и горизонтальные электроды пересекаются. Коммутация потенциалов осуществляется по закону развертки, используемой в телевидении и компьютерах.
Схема строчной развертки переключает с тактовой частотой импульсы — отсчеты видеосигнала с одного вертикального электрода на другой. Схема кадровой развертки осуществляет перекоммутацию горизонтальных электродов. Для воспроизведения цветного изобрюкения МАКК панель покрывают цветными г1СВ-светофильтрами, размеры и форма которых соответствуют размерам модулирующей ячейки. УКК экраны плоских телевизоров и мониторов работают на просвет.
Поэтому обязательным компонентом УКК экрана является лампа задней подсветки. Для сокрюцеиия габаритов лампа помещается на боковой части экрана, а напротив нее — отрюкающее зеркало. Необходимым требованием к световому потоку, входящему в гКК ячейку, является его малая расходимогтгп так как расходящийся световой поток скрещенными ГЛАВА т.
Телевизионные преобразователи сигнал-свет 1,0 0,9 0,8 з 0,7 й " 0,6 а 0,5 5 0,4 о О О,з Скрещенные электроды 0,2 0,1 Рис. 7.8. Конструкция ЖК электронно-оптического модулятора света: 1 — поляризатор; 2 — полосковые электроды; 3 — стеклянные пластины; 4 — жидкий кристалл; 5 — полярезатор-анализатор 0,02 0' 30' 60' 90 а Рнс.
7.7. Зависимость интенсивности света на выходе электронно- оптического модулятора от угла поворота плоскости поляризации поляризаторами задерживается не полностью. Появляется эффект просачивания, т.е. фоновая засветка, снижающая контрастность воспроизводимого изображения. Необходимость направленного светового излучения ведет к тому, что изображение на ЖК экране воспринимается с номинальной яркостью в узком угловом интервале (10...15' относительно нормали к экрану).
Отклонение от заданных углов наблюдения ведет к существенному уменьшению яркости экрана. Модуляционная характеристика ЖК ячейки (см. рис. 7.7) существенно нелинейна, что заметно снижает число воспроизводимых градаций яркости. Поэтому видеосигнал перед подачей на ЖК ячейку необходимо подвергнуть нелинейной обработке, корректирующей форму модуляционной характеристики ячейки. 2КК экраны обладают рядом преимуществ перед кинескопными, среди которых малая толщина экрана, пониженное потребление энергии, малый вес, высокое разрешение — 1024х768 точек, высокая яркость (200...250 кд/мз) и контрастность 300:1, отсутствие геометрических искажений, отсутствие искаясения растров и их мелькания.
Эти экраны широко используются в компьютерных мониторах, карманных и автомобильных цветных телевизорах, в видоискателях бытовых и профессиональных видеокамер. Плоские плазменные экраны. Сравнительно небольшие размеры гкидкокристаллических экранов и ограниченный угол наблюде- 150 сгАСТп П. Принципы построения преобразователей ния стимулировали разработку плазменных плоских экранов (панелей). Работа плазменной панели основана на свечении люминофоров экрана панели под воздеИствием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в плазме (разре кенпом газе). КонструктивныИ элемент, формирующий отдельную точку изображения — пиксель, включает в себя три субпикссля, излучающих три основнь:х цвета НОВ.
Кюкдый субпиксель представляет собой отдельную микрокамеру, заполненную разре.кенным газом, на стенках которой нанесены люминофоры одного из трех основных цветов. Пиксели расположены в точках пересечения прозрачных разрядных электродов, образующих прямоугольную сетку (матрицу). Кроме разрядных электродов каждыИ пиксель снабжен третьим — адресным электродом. На разрядные электроды постоянно подается напряясение, достаточное для поддержания разряда, но меньшее, чем напряжение зажигания. На адресный электрод подается импульс, размах которого достаточно велик, чтобы зажечь разряд.
Во время разряда возникает мощное ультрафиолетовое излучение, возбуждающее находящийся на стенках ячейки люминофор. При этом электроны атомов люминофора оказываются переведенными на более высокие энергетические уровни внешних орбит. При возвращении с внешних орбит на пре'кние уровни электроны излучают кванты света в соответству|ощем данному люминофору красном, зеленом или синем участке видимого спектра излучения. Так происходит преобразование ультрафиолстового излучения в видимую часть спектра. Коммутационная система плазменноИ панели с поэлементной тактовой частотой переключает потенциалы на адресные электроды и со строчной частотоИ вЂ” на разрядные электроды. Интенсивность излучения трех люминофоров пикселя опрсделяется длительностью подаваемых на адресные электроды импульсов, поэтому амплитуда сигналов трех основных цветов Уя, Уо, Уп предварительно модулируются методами широтно-импульсноИ модуляции.
Прогресс в развитии плазменных панелей идет необычайно быстро. Свидетельство тому выпускаемые плазменные телевизоры с размером экрана по диагонали 127 см. Разрешающая способность экрана 1366х 768 пиксель. Яркость 400...500 кд/мз. Контраст 3000:1. с1исло воспроизводимых цветов 16. 10в. Существенным недостатком плазменных телевизоров является высокая потребляемая мощность и масса. 7.6. Проекционные системы Одним из направлениИ улучшения качества ТВ изображения является увеличение размеров воспроизводящего экрана. Большой экран позволяет осуществлять коллективный просмотр ТВ передач в домах отдыха, клубах, санаториях или специально созданных театрах.
Он широко используется при проведенви конференций и пре- 151 ГЛАВА 7. Телевизионные преобразователи сигнал — свет Рис. 7.9. Оптическая схема проекционной системы с жидкокристаллическим модулятором света: 1 — источник света; 2 — оптическии «анденсзтор; 3 — отражающие зеркала, 4 — дихроические зеркала; б — канденсорная система; б — поляризатор; 7 — ЖК панель; 8 — поляризатор- анализатор; р — дихроическая приз- ма; 10 — проекционный объектив зентаций, в прикладных ТВ системах, например, для имитации окрулсающей обстановки в телевизионных тренажерах, а таглке при слежении за работой и управлении космическими летательными аппаратами. Телевизионное изображение увеличенного размера оказывает существенно большее эмоциональное воздействие на зрителя, усиливает эффект присутствия при наблюдении демонстрируемых событий.
Потребность в увеличении экрана, безусловно, возрастет в случае внедрения нового ТВ стандарта с большим числом строк разлоукения. В настоящее время для получения ТВ изображения па большом экране широко используется проекционные светоклапанные системы, в которых свет от внешнего источника модулнруптся пространственным ыодулятором света (ПМС). В ПМС дод действием модулирующего ТВ сигнала меняется прозрачность ил н коэффициент отражения модулирующей среды.
Интенсивность пчлу ~синя, а следовательно, и яркость экрана таких систела определяются лишь мощностью внешнего источника. В большинстве проекционных светоклапанных систем в качестве ПМС используется ясндкокристаллическая ячейка (см. ~ 7.5). Оптическая схема проекционной системы с жидкокристаллическими модуляторами света представлена на рпс. 7.9. Световой поток, создаваемый высокоэффективной лампой 1, проходит конденсорную систему 2, компенсирующую спад светового потока от центра к периферии. Далее с помощью нормальных 3 и днхронческих 4 зеркал световой поток разделяется на трн спектральных составляющих В, П и В первичных цветов.
Разделенные световые потоки посредством конденсорной системы 5 направляются на соответствующую панель 1111т, каждая из которых представляет собой пакет из двух скрещенных поляризаторов (входного и выходного поляризатора-анализатора и) н помещенных между ними Ж11 ячеек 7. 111К панели расположены пл минимальном расстоянии от дихроической' призмы 9, суммирую- 152 ЧАСТЬ и. Принципы построения преобразователей щей' модулированные по интенсивности световые потоки первичных цветов и направляющей их в проекционный объектив 10. Ячейки ЖК панелей образуют матрицу, степень прозрачности каждого пикселя которой определяется дополнительной поляризацией ЖК ячейки. Величина дополнительной поляризации является функцией прило>кениого к данному пикселю напряжения.
Использование поляроидной сепарации в оптической ЖК панели приводит к 50 % потери света на входных поляризаторах, пропускающих только полезную Р составляющую линейного поляризованного светового потока и поглощающих (превращающих в тепло) ортогональную 8-составляющую. Поэтому в современных высокоэффективных проекторах применяются конверторы поляризации, преобразующие составляющую 5 светового потока в Р [25).
Появление новых термостойких ЖК панелей, модулирующих при пропускании или отралсении световой поток от мощного источника света, обусловило создание компактных видеопроекционных систем. Изобралсение, получаемое с помощью таких систем, обладает высокой разрешающей способностью — 1280 х 1024 и более и контрастом 300;1. Яркость изображения зависит от размеров экрана и значения светового потока, излучаемого проектором, который в лучших образцах достигает 2000 лм.
Х'лава 8 РАЗВЕРТЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 8.1. Отклонение электронного луча Отклоняющая система. Развертка изображений в ТВ устройствах осуществляется отклонением электронного луча по определенному закону. Электронный луч может быть отклонен с помощью как изменяющихся электрического (используются отклоняющие пластины), так и электромагнитного (используются отклоняющие катушки индуктивности) полей. При линейно-строчном законе развертки на отклоняющие пластины подается отклоняющее пилообразное напряжение, а в отклоняющих катушках создается отклоняющий пилообразный ток.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
