Как делают телевизоры на заводе
Обновлено: 01.05.2024
Ой всё. Мне всегда было интересно, где у ретрохобби… не дно, а граница серьезного увлечения, на грани помешательства. Теперь я знаю, это — старый ЭЛТ-телевизор. Они тяжелые. Они мерцают. Качество изображения — в лучшем случае терпимое, или так мне поначалу казалось. Когда ты покупаешь гудящий ящик с тысячами вольт внутри, ты переходишь на новый уровень коллекционирования, и уже не будет пути назад.
Если серьезно, теплые (натурально, они греются) ламповые (как минимум одна) телевизоры — это большой этап развития технологий, как домашних-телевизионных, так и компьютерных. Этап, который закончился достаточно резким переходом на тощие ЖК-экраны в течение буквально пяти лет, в конце нулевых. Хотя на дачах или даже дома у многих из нас (или у родственников) старый телевизор найдется и сейчас, это ненадолго. Их больше не делают, слишком сложно и не стоит оно того. Срок жизни у них меньше, чем у ЖК-дисплеев. Мы наблюдаем завершение жизненного цикла большого ассортимента технологий, в прошлое уходят связанные с ними потребительские привычки.
Околотехнические вводные
Дальше: горячий катод, источник катодных лучей, подогревается до температуры в сотни градусов. Ламповые телевизоры греются и потребляют относительно много электроэнергии. Поток электронов ударяет в люминофор, вызывая свечение. Без системы электромагнитов у нас получилась бы одна яркая точка в центре экрана, но с их помощью поток электронов можно отклонять. Каждую секунду телевизор (в системе PAL или SECAM) с помощью катодных лучей и электромагнитов 50 раз проходит по всему экрану, сверху вниз и слева направо. За каждый из 50 проходов отображается только половина кадра, каждая четная или нечетная строка. Полных кадров получается 25 штук по 625 линий в каждом (видимых — 576), что достаточно для создания иллюзии движущихся картинок. Если сфотографировать экран с достаточно маленькой выдержкой, можно увидеть процесс создания изображения в действии:
Персональная ТВ-история
Верните мне мой 1986-й
Судя по дате в сервисном мануале, модель была разработана в середине восьмидесятых. В начале девяностых она продавалась в США за 500 долларов — немалые деньги за компактную модель.
Телевизор в таком возрасте может страдать большим количеством недугов, иметь севший кинескоп или выгоревшие секторы от статических элементов системы видеонаблюдения. Мне повезло, хотя и покупал без проверки: единственной неисправностью была застрявшая внутри кассета, которую со временем перекосило так, что пришлось разбирать весь механизм. Вытащил, вручную прокрутил механизм загрузки и выгрузки в штатное положение, и все заработало. Удивительно! Преимущество профессиональной техники: ее делали так, чтобы она работала даже в самых сложных условиях. Даже два резиновых привода в кассетном механизме не расплавились от времени, а это вообще фантастика.
Также вручную регулируется трекинг на видеокассете, отдельно для режимов воспроизведения и паузы. Покадровый просмотр — еще одна интересная фича магнитофона. Опять же, путем кручения ручки вызываем из небытия эффект пожеванной кассеты из видеопроката:
Вот оно, наше счастливое аналоговое детство! Можно ли сравнить изображение по технологиям 80-х с современным экраном? Для этого подойдет ретропланшет Apple iPad 2: размеры экрана похожие, такое же соотношение сторон.
Понятно кто выиграет по разрешению, хотя яркость и цветопередача у ЭЛТ неплохие. Главное, в 2021 году хочется иметь устройство со всеми артефактами из прошлого. Включение со свистом высоковольтных цепей, постепенное нарастание яркости изображения по мере прогрева. Даже отсутствие пульта не мешает — хочешь поставить на паузу, подойди и поставь! Больше всего досаждает то самое мерцание с частотой 50 герц: мы от него совсем отвыкли. Хотя если смотреть старый ТВ хотя бы час, перестаешь замечать.
Старый контент
Отличный компаньон для старого телевизора — DVD-рекордер, они сейчас тоже продаются очень дешево. Прежде всего я отметил, насколько все же качественнее картинка с DVD, по сравнению со встроенным VHS. Но дело не только в DVD: рекордер способен конвертировать любой вид аналогового сигнала в требуемый для этого ТВ композитный. Например, можно по S-Video подключить мой ретрокомпьютер на базе Pentium 4:
Но это полумеры. Я подключаю к телевизору микрокомпьютер Raspberry Pi 3. У всех версий Pi есть композитный видеовыход, способный работать со старыми телевизорами. Устанавливаю медиаплеер Kodi. Получаю ретротелевизор с возможностью стриминга с Ютюба, управляемый со смартфона. Но тут будет более уместен древний, соответствующий эпохе, контент:
Персональная машина времени оформлена, но самое интересное впереди.
Здесь мне пришлось отвлечься и изучить феномен, известный как 240p. Те самые консоли из 80-х и 90-х (вплоть до шестого поколения игровых приставок на рубеже веков) вместо 480 ТВ-линий чересстрочно выводят картинку по-другому: 240 линий с прогрессивной разверткой, то есть пропускают каждую вторую строку. По факту рабочих линий в изображении разных приставок в разных регионах может быть меньше (192 или 224, например), важен именно принцип их отображения. Любые аналоговые стандарты передачи видеосигналов поддерживают 240p без проблем. Проблемы начинаются при попытке подключить старую консоль к новому ТВ, который по сути оцифровывает аналоговый сигнал. Зачастую он пытается сконвертировать 240p в 480i, и портит картинку, теряет строки, а некоторые спецэффекты ломаются совсем.
Режим 480i или 576i вполне подходит для кино, но для компьютерной картинки он не идеальный: на контрастных горизонтальных линиях, которых в таком изображении много, наблюдается нечеткость и мерцание, как видно на фото выше — интерфейс RetroPie выводится в 480i. Читать элементы меню того же Kodi нелегко, особенно мелкие.
Относительная нечеткость изображения, непопадание лучей в конкретные точки на экране, искажения композитного видеосигнала придают кирпичам в Super Mario дополнительную текстуру и объем. Мыльноватым изображение кажется на фотоснимке, в реальности все нормально. Еще один пример из игры Metroid для NES:
Ретрокартинка здорового человека. Насколько это мешает играть в старые игры на эмуляторе с разрешением 4К? Нисколько не мешает. Но при помощи старого телевизора я теперь играю в Super Mario Bros аутентично.
Языком цифр: 369 млн долларов инвестиций, скоро с завода выйдет 15-миллионный ЖК-телевизор, 5 линий производства ТВ диагональю от 18 до 98 дюймов. Первый камень заложили в апреле 2005-го, а уже в сентябре 2006-го с конвейера сошел первый телевизор.
Рядом с небольшим подмосковным городком Руза (86 км от столицы) на 50 гектарах компанией LG построен завод, который считается самым крупным заводом по производству бытовой электроники в Европе. Здесь трудятся около 1350 работников от самой LG и 650 человек — подрядчики (от покраски до печати плат). Все цеха построили за один год и сразу запустили сборку телевизоров (тогда еще кинескопных!), стиральных машин, домашних кинотеатров и холодильников.
Специальный робот, который крепит винтами плату к панели. Раньше эту операцию делали вручную, но недавно поставили вот такой аппарат. Отмечу, что матрицы на завод привозят уже помещенными внутрь панели с защитным стеклом. Фактически, это заготовка, к ней подводят электронику, упаковывают в корпус — и телевизор готов!
В прошлом году на фабрике собрали 3,442 млн телевизоров. Впрочем, собрали уже не совсем точное слово. Построив завод корейцы сразу решили делать не просто отверточное производство, а пытаться воссоздать полный цикл, по крайней мере там, где это возможно. Так при изготовлении стиральных машин уже 52% компонентов имеют российское происхождение (включая материалы), 48% для холодильников, но вот с телевизорами пока все не так патриотично — в 2014 только 18% локальные, но в 2015 эту цифру поднимут до 22%.
Телевизоры тестируются прямо на постоянно движущемся конвейере. На данном фото сотрудница подключает кабели для дальнейшей проверки функциональности
Кстати, связано это не только с матрицами, их, конечно, делают в Корее или Китае, но и с тем, что для корпусов телевизоров используются более сложные и дорогие композиты, чем требуются для тех же стиральных машин (например, углеродный корпус вогнутых OLED-дисплеев).
В затемненной комнате проходит замер по цветовой таблице. На фото компьютер показывает, что тест пройден И еще несколько тестов функциональности Упаковка телевизора в коробку В конце конвейера дополняют комплектацию телевизора (пульт ДУ, руководство и т.п.) и проверяют, все ли положили
К сожалению, фотографировать можно было не везде, поэтому примерно половины конвейера в этом фоторепортаже нет. Но если говорить в общем, то производство оставило очень позитивное впечатление. В прошлом мне повезло побывать и на крупных китайских заводах, и на небольших европейских, и даже увидеть какой была российская сборка в докризисные времена (когда таможенная пошлина была выше и практически все фирмы собирали телевизоры в Калининграде или Великом Новгороде).
Цех Dong Yang — подрядчика LG, который производит платы. Цех находится на территории завода — таких подрядчиков здесь несколько по разным направлениям
Эти станки устанавливают небольшие элементы (они поступают в виде ленты в рулоне) на платы. Крупные компоненты, как и на других производствах, устанавливают вручную В процессе сборки платы несколько раз проводится ее тестирование, от визуального до проверки работы электрических цепей
На заводе в Рузе даже бизнес-модель полностью перенесена из Кореи — здесь работает сразу несколько подрядчиков (фактически, сторонних фирм). Это дает возможность руководству сосредоточится на тех операциях, которые важны именно для сборки, и, собственно, держит этих самых подрядчиков в тонусе (контракт с LG — большие объемы).
Тут на днях решил взять LED-телевизор. Взялся изучить рынок производства отечественных телевизоров. На самом деле трудно собирать инфу, она как-будто за семью печатями. Причем производители особенно не распространяются, что производство расположенно у нас, понимая, что есть как ярые сторонники российского, так и ярые противники. Поэтому за 100%-ю достоверность информации не ручаюсь.
Калининградская область. С 2005-2009 год в Калиниграде работало ещё предприятие "Балтмикст", производящий теле- и видеотехнику под марками Panasonic, Philips, Sony и Sanyo, но после отказа этих вендоров размещать производство в 2009, завод перестал работать. Рабочих сократили. В августе 2012 года этот завод купили и перепрофилировали под выпуск коммерческого транспорта Huyndai.
Владимирская область. Вообще, первым из зарубежных производителей свой завод в России в конце 2003 года построила турецкая компания Vestel, он располагается в городе Александрове Владимирской области. В мае 2010 года, после того, как сгорела линия по производству элт-телевзоров, они закупили новое оборудование, и запустили производство ЖК-телевизоров.Эта марка достаточно известна в нашей стране.
Ленинградская область. В июне 2011 года, компания TPV Technology открыла в поселке Шушары под Петербургом завод стоимостью $30 млн по производству LCD телевизоров и мониторов(в будущем). TPV Technology является дочерней компанией Top Victory Investment - контрактного сборщика мониторов и телевизоров. Компания производит продукцию для Sharp, Panasonic, Sony. Philips, Toshiba, Acer, HP, Dell, а также развивает собственную марку AOS. В 2012 завод намерен выпустить около 500 тыс. телевизоров марки Philips. В ближайшие два года компания намерена занять 20-30% российского рынка телевизоров и мониторов. Вложения в создание предприятия составили $25 млн, в 2012 году компания намерена инвестировать еще $5 млн для улучшения технологического уровня производства. TPV Technology ведет переговоры с Sharp, Panasonic и Sony. Помимо Philips они хотят привлечь ещё другого вендора. Объем производства техники второго бренда составит 200-250 тыс. единиц в год. Общая площадь завода составляет 20 тыс. кв. м. Уровень локализации у производства составляет 35-40%. При этом локализовано производство всех крупногабаритных комплектующих. Остальное поставляют из Китая и Польши. Сейчас производственные мощности предприятия составляют 2 млн телевизоров в год, в сентябре мощности увеличат до 3,5 млн.
Сейчас в России идет переход на цифровое телевидение. Отключение аналогово сигнала произойдет в 2015 году, когда на цифру перейдут последние области. На эту тему есть популярная статья: "Перспективы цифрового эфирного телевидения DVB-T в России" ". И вот ещё: " Где и когда будет цифровое телевидение в России ".
История развития телевизоров и телевидения насчитывает немногим больше 70 лет. Но вот первые телевизионные приемники начали разрабатывать намного раньше. После того, как были изобретены кинематограф, фотография, радио, открытое электричество, человек задумался над тем, как получить возможность передавать на расстояние не только звук, но и изображение.
Ты помнишь, как все начиналось?
Если разобраться, то это были первые прототипы телевизионных приемников электромеханического типа. Данная технология применялась довольно длительный период и была основой многих проецирующих устройств, например, автоматических станций на Луне.
Несколькими годами ранее (в 1884 году) немец Пауль Готлиб Нипков патентует метод механического сканирования изображения. Каков его принцип? Между объективом и фоточувствительным элементом находится диск (авторское изобретение, именуемое впоследствии диском Нипкова) с небольшими отверстиями. Отверстия располагаются по спирали, от края диска к центру, и смещены относительно друг друга: по радиусу — на величину своего диаметра, а по углу — на 360°, поделенных на 30 отверстий.
Это давало развертку на 30 телевизионных строк. Вращение дисков Нипкова в телевизионной камере и в телевизоре было синхронизировано. Каждое отверстие сканировало одну строку. Освещенность фотоэлемента зависела от яркости передаваемой картинки в сканируемой точке. В телеустройстве, позади диска Нипкова, располагалась лампа, которая изменяла яркости свечения и формировала изображение.
Еще одним важным изобретением, которое в дальнейшем определило все телевизоростроение, стала трубка Брауна, более известная как катодно-лучевая трубка или кинескоп. Сегодня под этим прибором понимается вакуумная трубка с горизонтальными и вертикальными отклоняющими катушками.
Трубка Брауна — прототип кинескопа
Прототип устройства Браун конструировал в 1897 году. Однако он был не идеален. Во-первых, использовался холодный катод и умеренный вакуум. Во-вторых, чтобы увидеть световой след луча, отклоненного магнитным полем, требовалось напряжение в 100 кВ. В-третьих, магнитное отклонение проецировалось только в одном направлении, тогда как второе развертывалось при помощи помещенного перед светящимся слоем вращающегося зеркала. Тем не менее, изобретение оказалось революционным, и после некоторых модификаций и доработок (магнитное вертикальное отклонение, накаливаемый катод, высокий вакуум, цилиндр Венельта) кинескопами стали снабжать осциллографы. А с 30-х годов катодно-лучевая трубка стала основной деталью телеприемника.
В 1906 году трубке Брауна придали новое значение — элемент нашел применение в запатентованном Димканном и Глаге изобретении для передачи изображения. Уже через год разработчики провели первую демонстрацию телеприемника с экраном на 20 строк и частотой развертки 10 кадров в секунду.
Первые попытки телетрансляций были сделаны уже в начале 20-х. Но экраны у телеприемников были настолько малы (порой не больше дверного глазка), что делало устройство очень неудобным для просмотра передаваемого изображения. Увеличить размеры экрана не представлялось возможности, так как терялось качество сигнала, а картинка больше походила на мозаичный рисунок, нежели на целостное изображение. При этом сам телеприемник был достаточно громоздким, что совершенно не сочеталось с малюсеньким экранчиком.
Один из первых телевизоров
Дугой изобретатель, армянин Ованес Адамян, в 1908 году получил патент на двухцветный аппарат для передачи сигналов, подтвержденный аналогичными документами во Франции, России и Великобритании. Первую модель своего устройства Адамян продемонстрировал лишь в 1918 году. Аппарат передавал черно-белое статичное изображение. Через несколько лет Адамян запатентовал трехцветную электромеханическую систему телевидения, где посредством вращения диска с тремя сериями отверстий цвета сливались в единый спектр и давали цельную картинку.
В конце 20-х годов на рынке закрепляются два производителя телеприемников: американская компания General Electric, использующая технологию, разработанную Э. Александерсоном, и компания Baird Corporation, производящая аппараты Бэрда.
Только электроника
Ученый-изобретатель Владимир Зворыкин с иконоскопом
Дальнейшая задача Зворыкина заключалась в том, чтобы совместить в одном устройстве иконоскоп (передающую трубку) и кинескоп (принимающую), то есть нужно было синхронизировать работу комплектующих под общим корпусом: преобразования и передачу электронного сигнала, решить проблемы с получением необходимой фоточувствительной структуры и так далее.
В тридцатых годах в области телевизоростроения стартует так называемая гонка за лидерство. Разные источники свидетельствуют о том, что приблизительно в одно и то же время на разных континентах (в Советском Союзе и в США) начинается телевизионный бум. После того, как практически одновременно в этих странах инженеры подают заявки на патент аналогичных приборов (передающую телевизионную трубку с накоплением электрического заряда на мозаичном фотокатоде), телевизионное вещание начинает занимать собственную нишу в развитии технологий.
В Союзе усилиями Инженера С. Катаева в 1931 году проводятся регулярные телетрансляции с четкостью 30 строк на волнах 379 и 720 м. А в США лаборатория RCA, за которой закреплен В. Зворыкин, собирает первый полностью электронный телеприемник.
Но не стоит думать, что только Америка и СССР были заняты телевизионными разработками. Буквально в считанные годы Британия начинает собственные регулярные телевизионные трансляции. Пионером в телевидении становится британский вещатель, ранее занимающий только радиопространство, — компания ВВС. Заметим, что сегодня этот концерн считается эталоном качества телевизионного производства: новостного, развлекательного, познавательного, коротко- и полнометражного.
На самом деле, попытки телевещания были в то время предприняты во всех передовых европейских странах, а также в США. Для этого были установлены специальные телевизионные вышки-трансляторы, где применялся принцип вещания по системе оптико-механической развертки изображения: США (1927 г.), Британия (1928 г.), Германия (1929 г.). Полностью электронный принцип вещания в ультракоротком волновом диапазоне (УКВ) был апробирован и начал действовать постоянно как раз в середине 30-х: в Германии (441 строка), в Британии (405 строк), в Италии (441 строка) и Франции (455 строк).
Телевизор Зворыкина успешно прошел тестирование, и в 1939 году появляется модель американского телевизионного приемника для широкой продажи. Устройство под названием RCA ТТ-5 производилось в четырех модификациях: три из них были консольные, одна — настольная. Все телевизоры имели экран с диагональю 5 дюймов. Комплектующие собраны под одним корпусом, представляющим деревянный шкаф из ореха ручной работы. Презентация нового устройства для широкого потребителя состоялась на Всемирной выставке научно-технических достижений в Нью-Йорке.
Мы пойдем своим путем
К сожалению, разглядеть что-либо в малюсеньком экранчике было практически невозможно, зато это побудило инженеров к дальнейшим изысканиям и развитию технологий. Лишь в конце 40-х был представлен полностью электронный советский телевизор.
Ясное дело, что все телевизионные приемники, которые в то время производились, были монохромными. Выпускать устройства с передачей в цвете в Союзе начали только с 1967 года, но об этом далее.
Сборка такой конструкции не была затратной, что стало весьма значимым моментом в развитии телевизионного приборостроения. Впоследствии цветное колесо можно было заменить на трехспекторный кинескоп (благо последний к тому времени значительно упал в цене).
Вот только практического применения цветная передача пока не имела, так как монохромные приемники не умели работать с RGB-сигналом. Тем не менее стало понятно, что будущее за новыми технологиями. Время механики прошло — настала эра электронных аппаратов.
Несколько месяцев цветное телевещание проходило в тестовом режиме по системе CBS. Но все же последнее слово осталось за RCA. С середины 50-х началась крупная продажа цветных телевизоров с диагональю экрана 15 дюймов. Затем экран был увеличен до 19 дюймов, а там и до 21 дюйма.
Эра электронных телеприемников
На самом деле, эволюционное развитие приемников телевизионного сигнала напрямую зависело от технологического развития телевещания. Так, на смену оптико-механическим телевизионным системам пришла электроника. Первые устройства с новой системой вещания внешне мало чем отличались от своих предшественников, да и параметры имели аналогичные (30 строк сканирования). Но эволюция не стояла на месте. Сначала диски Нипкова были заменены на сложные электронные схемы, а затем миниатюрного размера экранчики, которые приходилось дополнять увеличительными приборами, стали также увеличиваться в размерах. Претерпело изменения и разрешение экрана: 60 строк, 120 и, наконец, 625 строк для систем PAL и SECAM, а также 525 строк для системы NTSC.
Чем больше становился экран телевизора, тем значительнее был размер ЭЛ-трубки кинескопа. В это время появились телеприемники, где электронно-лучевая трубка была размещена в корпусе не горизонтально, но вертикально (так удалось выиграть немного в размере телевизора). Чтобы дать возможность увидеть картинку, на верхней (откидной) крышке телевизора размещалось зеркало, которое и отображало сигнал. Так называемые проекционные телевизоры были двух модификаций: прямой проекции и обратной проекции. Отголоски этой технологии сохранились и до наших дней.
Да, это был выход, но не единственный. Далее модифицировалась сама ЭЛТ. Удалось повысить эффективность системы отклонения электронного луча и установить трубку снова горизонтально, существенно сократив при этом ее длину.
Телевизор 1950-х годов
Размеры комплектующих уменьшались в геометрической прогрессии, при этом диагональ экрана постоянно возрастала. К концу 50-х телеприемники стали походить на те устройства, которые привычны нашему глазу. Они были более доступными по цене, имели две разновидности (цветные и черно-белые).
Читайте также: