Как получается изображение на экране кинескопа телевизора

Обновлено: 18.05.2024

Одна пушка — один экран

А ведь наши предки пялились в такие ящики и были безмерно счастливы.

Еще одно преимущество в том, что технология ЭЛТ отточена до предела. Совершенствовать ее — все равно что повторно изобретать колесо или редактировать классический роман. А значит, почти все кинескопные телевизоры одинаково хороши. Качество ЭЛТ-картинки — в высшей степени удовлетворительное. Кинескоп от рождения наделен быстрой реакцией, хорошим контрастом и естественным цветом. Если дополнить список плюсов приемлемой ценой и долгим сроком службы, получается вполне достойный кандидат на покупку.

Есть у кинескопных телевизоров и недостатки. Помните, что подсознание раскрывает обман о цельном изображении на экране? Так вот, если подойти близко к телевизору и внимательно присмотреться, глаза уловят мерцание картинки. Все же смена кадров не настолько быстра, чтобы остаться совсем незамеченной. Отчасти эта проблема решается покупкой качественного телевизора с кадровой разверткой 100 Гц (благо таких сейчас большинство). Картинка на нем обновляется 100 раз в секунду, что заметно снижает усталость глаз.

Картинка из газа

Краткий урок физики: плазма является четвертым состоянием вещества (есть еще жидкое, твердое и газообразное, если вдруг кто не знает). Это полностью или частично ионизированный газ, где плотности положительных и отрицательных зарядов примерно совпадают.

Ничего необычного — обычный плазменный телевизор небольшой толщины.

Зачем нам это надо знать? Для лучшего понимания принципов работы плазменных телевизоров. Ведь сегодня их все чаще можно встретить на прилавках магазинов и в гостиных среднеобеспеченных семей. Плазменный экран представляет собой две стеклянные панели, между которыми находится множество крошечных ячеек, заполненных инертным газом — неоном или ксеноном. Каждая точка на дисплее состоит из трех отдельных ячеек, покрытых красным, зеленым или синим люминофором.

Под действием электрического тока газ внутри пикселей превращается в плазму и начинает излучать ультрафиолетовые лучи. УФ-излучение заставляет люминофор светиться. Чем дольше светится ячейка, тем больше яркость. При этом самые яркие точки могут вообще не потухать, а темные просто не загораются. Мерцание изображения присутствует, но оно не заметно для наших глаз.

В последнее время много говорят о телевидении высокой четкости (HDTV — High Definition TV). Эта самая высокая четкость достигается за счет большого числа точек, формирующих изображение. Так вот, современные плазменные телевизоры в большинстве своем обладают достаточным разрешением (то есть числом точек, формирующих картинку) для отображения сигнала нового типа без искажений. При этом они хорошо подходят и для современных стандартов телевидения.

Жидкое изображение

Технология экранов на жидких кристаллах (LCD — Liquid Crystal Display) существует уже несколько десятилетий. Самый натуральный ЖК-бум начался в конце девяностых годов прошлого века и продолжается до сих пор. Сегодня уже больше половины компьютеров приобретаются с ЖК-мониторами. Ими же последние 15 лет оснащаются и ноутбуки. Дело за малым — вытеснить ЭЛТ-телевизоры из гостиных.

Такой ЖК-телевизор без проблем поместится на кухне или в спальне.

С ЖК-телевизорами ситуация несколько сложнее. Они стали появляться на рынке относительно недавно. Ранее самой большой проблемой была невозможность создания больших LCD-экранов — самые крупные с трудом достигали диагонали 30 дюймов. Но современные технологии позволяют делать экраны размером до 60 дюймов. С другой стороны, из этого недостатка вытекает и одно важное достоинство. Выпускаются не только большие ЖК-телевизоры, но и маленькие, с диагональю 15-17 дюймов. С плазменными такой фокус не пройдет. А закрывать экраном телевизора половину стены на кухне нет никакой нужды. Тоненький и элегантный ЖК-телевизор будет куда предпочтительнее.

По размеру экрана ЖК-телевизоры сегодня вплотную приближаются к своим плазменным собратьям.

Электронике ЖК-телевизоров постоянно приходится бороться с доведением четкости изображения до приемлемого уровня. Разрешение жидкокристаллических матриц строго фиксировано, так как число ячеек нельзя уменьшить или увеличить. А вот видеосигнал часто не совпадает с разрешением телевизора. В этом случае изображение приходится масштабировать, что неизбежно ведет к появлению искажений.

И один в поле воин

DLP-телевизор Samsung: когда престиж и удобство превыше всего.

Проекционные телевизоры бывают двух типов. Одни основаны на электронно-лучевых трубках, другие — на жидких кристаллах. В первом случае внутри корпуса прячутся три небольших кинескопа (для красного, зеленого и синего цветов), лучи каждого из которых проходят долгий путь через систему призм, линз и зеркал. Полученное изображение проецируется на экран. Таким телевизорам, как и ЭЛТ-моделям, присущ недостаток с частотой обновления экрана: она может составлять как 50 Гц, так и 100 Гц.

Внутри проекционных телевизоров на основе жидких кристаллов установлена либо одна трехцветная ЖК-матрица, либо три (по одной для красного, зеленого и синего цветов). Сформированное изображение просвечивается лампой, затем проходит через сложную систему линз и попадает на экран. Такой тип предпочтительнее ЭЛТ-версии. Проекционные ЖК-телевизоры меньше весят, не имеют проблем с геометрией и могут похвастаться высоким разрешением (это означает высокую четкость).

Нередко лампа, обеспечивающая подсветку, сильно нагревается, поэтому проекционные телевизоры оснащаются вентилятором для охлаждения. Так что не удивляйтесь, если вдруг услышите какой-то шум в комнате — это телевизор охлаждается.

Еще есть один подтип проекционных телевизоров. Он базируется на технологии DLP (Digital Light Processing — цифровая обработка света), которая была разработана и запатентована компанией Texas Instruments в 1996 году. В таких телевизорах устанавливается полностью законченный оптико-механический модуль, где присутствуют специальные DMD-чипы (они состоят из огромного числа микрозеркал), обрабатывающие изображение и проецирующие его на экран. Таких чипов может быть установлено от одного до трех. Конечно, лучше всего, когда их три. Изображение в этом случае получается наиболее качественным. Проблема одна — совсем не демократичная цена: за телевизор с тремя чипами придется выложить больше десятка тысяч американских денег, тогда как одночиповые модели можно найти по цене около 3000 долларов.

В число главных достоинств DLP-телевизоров входят хорошая контрастность, точная цветопередача, высокая четкость и яркость. Вместе с тем, у микрозеркал отсутствует эффект засветки соседних пикселей, поэтому такие телевизоры отлично подходят для показа каких-либо чертежей, где в картинке присутствует большое число тонких линий. Но вот время жизни подсвечивающей лампы обычно невелико. И еще: в таких телевизорах используется цветовой барабан, поэтому на экране часто заметен неприятный эффект радуги. Зрителям с повышенной чувствительностью к этому эффекту DLP-устройства строго не рекомендуются.

Hitachi считает, что проекционные телевизоры могут предложить еще очень многое, — судя по изображению и дизайну, это не лишено оснований.

Не менее выгодной может оказаться покупка ЖК-телевизора. Основные плюсы этого варианта — высокая четкость изображения, компактность и завидная легкость. Плазменные и проекционные телевизоры есть смысл покупать, если вы хотите получить не просто большой, а огромный экран. Сегодня 50-дюймовый проекционный телевизор стоит дешевле аналогичного по размерам ЖК. То же самое относится и к плазменным. Но для кухни и спальной комнаты такие великаны вряд ли подойдут.

Кинескопные телевизоры хорошо знакомы старшим поколениям наших сограждан и жителей других стран. Но особенности работы и внутреннее устройство такой техники большое количество современных людей уже не знает. Пришла пора восполнить этот пробел и дать электронно-лучевой технике глубокую характеристику.

Что это такое?

Кинескопный телевизор (другое название — ЭЛТ-телевизор) много десятилетий был единственным вариантом домашней телевизионной техники. И не только домашней – даже в профессиональном сегменте серьезных альтернатив ему не было. Многие такие устройства работают несколько десятилетий подряд, и сейчас еще можно найти немало работоспособных телеприемников с кинескопом, выпущенных в 1990-е или даже 1980-е годы. Да, развитие технологий не стоит на месте, и сегодня подобные модели выпускаются только в экономичном сегменте. Но это не значит, что они плохи или не заслуживают потребительского внимания.

При этом, однако, даже самая лучшая кинескопная аппаратура имеет существенные размеры и достаточно тяжела. Против этой техники свидетельствует еще и значительное потребление энергии. Электронная трубка восприимчива к действию магнитных полей. У нее иногда мерцает экран, что утомляет глаз, и избавиться от мерцания нельзя по чисто техническим причинам.

Вывод такой: почти всегда покупка кинескопного телевизора мотивируется стремлением максимально сэкономить деньги.

Устройство и принцип работы

Схемы импортных и отечественных телевизионных приемников на базе кинескопного устройства могут различаться. Но принципиальное устройство таких электроприборов, если отстраниться от фирменных нововведений и различных усовершенствований, всегда одно и то же. Как и в любом другом телевизоре, обязательно предусматривается блок питания. Обычно он сделан по импульсному типу. Если не вдаваться в технические тонкости, суть такова:

внутри блока есть трансформатор;
этот трансформатор имеет так называемую первичную обмотку;
на такую первичную обмотку поступают электрические импульсы, меняющиеся с течением времени по определенному правилу.

У блока питания есть два основных режима — ожидание и работа. Даже когда устройство только ждет поступления команд от пульта или от кнопок на передней панели, оно все равно потребляет определенный ток.

Именно по этой причине все фирмы, с момента появления телевизоров, советуют отключать их на ночь и перед длительным уходом.

Помимо основных режимов, блок питания логично дополняется еще управляющим блоком. Это может быть одно или несколько устройств (компонентов), которые отвечают за:

переключение каналов;
автопоиск и запоминание каналов;
ручной поиск эфирных трансляций;
регулировку громкости, других параметров звука;
регулировку основных параметров изображения;
обработку инфракрасных импульсов, посылаемых пультом ДУ;
запоминание всех настроек;
выполнение строчной развертки.

Важную роль играет селектор синхронизированных импульсов. Он четко разделяет из всего потока видеоинформации строчные и покадровые сигналы. Потому без селектора невозможна ни строчная, ни кадровая развертка, даже если нормально работают и управляющая система, и система электропитания, и экран.

Еще стоит упомянуть про селектор (разделитель) каналов. Этот приемник повышенной чувствительности постоянно находится под напряжением. И выдаваемый далее в систему цветовой телевизионный сигнал находится на строго заданной частоте — независящей от частоты передачи в эфире.

Далее следует рассмотреть на усилительный блок промежуточной частоты. Составные части этого устройства:

видеодетектор;
усилитель промежуточных акустических частот;
детектор частоты передаваемого звука.

Что касается усилителя нижней частоты, то ничем, кроме собственно повышения громкости звука, он не занят. Разумеется, инженеры могли бы указать на тонкости в работе этого устройства, но для понимания общей сути они не важны. А вот модуль цветности декодирует 3 ключевых цвета по системе RGB и усиливает их до необходимой величины. Модуль кадровой развертки выдает на специальные катушки, отвечающие за вертикальную сторону картинки, пилообразный сигнал.

Дальше подключается блок управления катушками строчной развертки. Он создает пилообразный электрический импульс, на основе которого формируется горизонтальная часть изображения.

Важная составная часть — диодный строчный трансформатор каскадного типа. Именно здесь формируется то высокое напряжение, которое позже будет подаваться на цветной кинескоп. Через вторичные обмотки того же трансформатора получают питание вторичные электрические цепи. От них получают электропитание второстепенные компоненты.

В кинескопе цветного телевизора содержится 3 электронные пушки. Для получения черно-белой картинки достаточно и одного излучателя. Точно ориентированные потоки электронов улавливаются специальными катушками. Из них луч перенаправляется на анодный вывод, а затем маска-фильтр обеспечивает получение 3-х главных тонов.

Внутренняя граница экрана покрыта специальным веществом — люминофором.

Свечение под действием электронного луча происходит не просто так. Каждый участок люминофора отвечает за свой основной цвет. Лучи помогают сформировать быстро движущееся пятно видимого света. Оно движется от левого края к правому, от верхнего к нижнему, но скорость настолько велика, что заметить процесс невозможно. Чем выше скорость смены кадров, тем более качественную картинку наблюдает перед собой зритель.

Может возникнуть вопрос – если кинескоп всегда должен быть выпуклым, то как делаются модели с плоским экраном. И тут надо указать на важный момент: полностью плоские кинескопы существуют только в рекламе. Ведь это вакуумные приборы, и чтобы противостоять атмосферному давлению, их переднюю стенку и приходится утолщать. Только отдельные фирмы выпускали и выпускают телевизоры, экраны которых представляют собой часть цилиндра. Тогда плоскость по вертикали идеальна, но по горизонтали все равно остается неустранимая кривизна.

Основные технические характеристики

Очень актуальный параметр — диапазон принимаемых частот. Почти все телевизоры, производимые сегодня в промышленном масштабе, могут принимать метровые и дециметровые радиоволны. Некоторые модели смогут обработать и сигналы кабельного телевидения. Современные телевизионные приемники запоминают не менее 99 каналов.

У некоторых версий этот показатель еще больше.

Но общее количество каналов и даже частоты — еще не все. Иной раз сигнал в отдельных местах очень слаб или нестабилен. Тогда критичным показателем становится чувствительность приемника. Важно: чувствительность может ограничиваться шумами либо синхронизацией. Долгое время ЭЛТ-телевизоры имели формат 4: 3. Но сейчас таких осталось очень немного, и почти все производители перешли на более рациональное соотношение 16: 9.

Смена кадров в моделях бюджетного класса и в старых образцах составляет не более 50-60 Гц. Более современные экземпляры меняют кадр на экране 100 раз в секунду. Это усовершенствование позволило сделать просмотр телевизора безопаснее для зрения. Яркость картинки измеряют в канделах (кд сокращенно) на 1 м2. У типичного кинескопа этот показатель варьируется от 150 до 300, чего вполне достаточно для четкого восприятия картинки даже при слабой видимости.

На рынке можно встретить кинескопные телевизоры с диагональю экрана 32 дюйма. Но это еще не предел. Судя по некоторым данным, самые большие приемники такого типа — это Sony kv-es38m61. Их размер составлял 38 дюймов.

Стоили такие телевизоры едва ли не дороже, чем плазменные аналоги с диагональю 42 дюйма.

Возможные неисправности

Картинка на кинескопном телевизоре мутнеет из-за дефектов самой вакуумной пушки. Профессионалы могут добавить резервную обмотку к трансформатору, но все равно через несколько месяцев приходится менять кинескоп. А вот появление ярко светящихся участков, разбавленных узкими горизонтальными жилками, означает неустранимый дефект.

Иногда экран гаснет — эта неполадка связана обычно с обрывом электрических цепей или замыканием на катодах. Когда цепь полностью неработоспособна, восстановить ее нельзя. В более благоприятной ситуации проблему решает запаивание контактов.

Удары резиновым молоточком по краям экрана иногда устраняют смещение картинки. Однако гораздо чаще без смены кинескопа не обойтись. При перегорании блока питания придется менять предохранители, а при нарушениях изображения иногда заменяют терморезисторы.

Появление дыма означает, что нужно срочно отключить телевизор и немедленно вызывать техническую поддержку. Чаще всего мастера ставят исправные конденсаторы. Если сработала защита от прожига кинескопа, то перейти из дежурного режима в нормальный не получится. Единственный выход — заменять дефектный транзистор. Внимание: чаще всего эта неполадка характерна для марки Erisson, но может случиться и в других телевизорах.

ЭЛТ-телевизор LG после длительной эксплуатации иногда не включается. Мастера в таких случаях обычно проверяют конденсаторы, системные платы и цепи электропитания. Также им придется выяснить, не отошел ли где-то контакт. Прежде вызова мастера имеет смысл проверить мультиметром работоспособность розетки, вилки, сетевого провода.

Тогда можно будет избежать нелепых ситуаций.

О том, как научиться ремонтировать кинескопные телевизоры, вы можете узнать ниже.

Телевизор — это устройство для приёма и преобразования радиосигналов в звуковые и зрительные. По сути – передатчик. Многофункциональный и куда более совершенный, чем обычное радио или рация.

Основными частями телевизора являются кинескоп, телетюнер, декодер, динамик и корпус. Современные телевизоры трудно представить без дистанционного пульта управления.

Кинескопный телевизор

Кинескоп – деталь, которую покупатели видят всегда первой, ведь это именно она показывает изображение, передавая преобразованную из радиосигналов информацию.
Телетюнер – усиливает принимаемый сигнал, а также позволяет улавливать сигналы более слабые по своему территориальному распространению, что увеличивает выбор каналов передач для зрителя.

Расшифровывает радиосигналы, отправляя их в декодер. Декодер – не менее важная деталь. Именно она занимается распределением цветности изображения.
Динамики – нужны для воспроизведения звуков, преобразованных тюнером из радиосигналов. Корпус скрепляет все эти детали.

Типы кинескопов телевизора

Кинескоп — главная деталь телевизора. Все остальные детали хоть и сложны, но именно с изобретения кинескопа началась революция передачи информации на большие расстояния.

Чёрно-белый кинескоп

Кинескопы бывают чёрно-белыми или же цветными. Специальный материал – люминоморф покрывает всю внутреннюю поверхность чёрно-белого экрана кинескопа.

Это необходимо, потому что люминоморф обладает свойством светиться при воздействии потока электронов на него, белым светом. Таким образом, изображение чёрно-белого телевизора это просто постоянно меняющиеся области воздействия электронов на люминоморф.

Цветной кинескоп

Цветной кинескоп устроен немного по-другому. Как известно, человеческий глаз воспринимает лишь три или четыре, так называемых, основных цвета. Остальное – это лишь смешивание цветов.

В аддитивной модели восприятия смешивают синий, зелёный и красный цвета, а в субтрактивной – красный, синий и жёлтый. Так вот, цветной кинескоп также покрыт люминоморфом изнутри, но не сплошным слоем, как в предыдущем случае, а дискретным, то есть в форме очень маленьких чёрточек и кружочков.

Это образует маску, сквозь которую, смешиваясь, светят три прожектора субтрактивной модели восприятия. Прожектора, разумеется, тоже непростые.

Чтобы передать сложную многоцветную картинку, каждый из них на определённой области излучающей поверхности, может менять интенсивность, что обеспечивает плавное и правильное смешивание цветов.
Но цветные и чёрно-белые кинескопы, по сравнению с современными технологиями LCD – вчерашний день, так как из-за гораздо более интеллектуального способа воспроизведения цветов – изображение получается лучше, реалистичнее, без геометрических искажений.

Да и сам телевизор LCD гораздо меньше весит, а его форма позволяет устанавливать прибор даже на стене.
LCD–кинескоп — это совокупность регулируемых жидких кристаллов (их называют пикселями), освещаемых равномерным белым светом через поляризационные фильтры, которые представляют собой уже готовые цвета без смешивания.

Через матрицу электродов поступает сигнал на пиксели, совокупность которых можно считать матрицей цветовых фильтров. Эти матрицы разворачиваются, взаимодействуя друг с другом, образуя тем самым нужный цвет, который зависит от силы подаваемого заряда.
Ещё одним несомненным достоинством жидкокристаллических телевизоров является то, что они не излучают вредного электромагнитного излучения, из-за которого не одно поколение, близко сидящих от экрана детей испортило зрение.

Кроме того, в отличие от просто цветных или чёрно-белых телевизоров, LCD не влияет на кардиостимуляторы и прочую точную и чувствительную электронику, предназначенную для сохранения человеческой жизни.

В сети есть видеоролики,про пункты переработки и утилизации кинескопов из старых телевизоров.Стекло кинескопа содержит свинец,и иногда о вреде кинескопа для окружающей среды можно увидеть различные статьи.Разобрал кинескоп и посмотрим,как он устроен и какая химия в нем есть.

Внутри кинескопа вакуум,для его удаления сбил кирпичом колбу с электронной пушкой.На внешней поверхности кинескопа есть черный налет,это слой графита-аквадаг.Он предотвращает испускание электронов от люминофора .

Под стеклом находится металлический экран для защиты от электромагнитных внешних излучений.

Далее идет решетка с мелкими отверстиями-теневая маска или может апертурная решетка,выполненная из стали сорта инвар.Электроны,испускаемые электронной пушкой,попадают на эту маску и она нагревается,поэтому эта сталь имеет незначительный коэф. температурного расширения.

За маской находится тонкий слой белого вещества-люминофор,который светится красным,зеленым и синим цветом-RGB.Отверстия в маске служат для того,чтобы электроны своего цвета испускаемые пушкой попадали на свой люминофор.То,что мы видим на экране телевизора и есть свечение люминофора.Красный люминофор-это окись иттрия с европием,зеленый-это сульфид цинка и кадмия ,синий-это сульфид цинка с серебром.

Стекло кинескопа легировано свинцом,чтобы рентген излучение не выходило наружу на зрителя.Около 0.5-2.9кг оксида свинца содержит стекло и представляет опасность из-за выщелачивании свинца на полигоне ТБО.

Теперь собственно сама электронная пушка,которая испускает электроны к люминофору.Круглая таблетка-это геттер,служит для поглощения оставшегося газа при выкачивании воздуха при изготовлении кинескопа.Он может состоять из тантала,титана,бария и других металлов.

Цилиндры с тремя отверстиями-аноды,на них подается высокое напряжение.

Испускают электроны три катода,каждый соответствует одному цвету.Нагревают катод нити накаливания.Катод содержит оксид бария,кальция и стронция.

Читайте также: