Кинескопи.

Кинескопите са електронно-лъчеви прибори с луминофорни екрани, в които се осъществява преобразуване на енергията на развиващия електронен лъч в светлинно излъчване. Синтезът на изображение върху екрана на кинескопа се осигурява от отклонението на електронния лъч съгласно закона на ТВ развивка и модулация на плътността на лъча от сигналите на изображението.
Развиващият електронен лъч се отклонява в полето на растъра от електромагнитно поле, създадено от протичането на отклоняващи токове през хоризонтално и вертикално отклоняващите бобини на електромагнитната отклоняваща система, фиг. 1.4

Най-разпространени са кинескопите за непосредствено наблюдение на изображението. Произвеждат се с правоъгълни екрани и големина на диагонала от 4 cm до 100 cm. В шийката на кинескопа е монтиран електронен прожектор (ЕП). Вторият анод на прожектора е свързан с проводящо покритие, нанесено на вътрешната повърхност на колбата и шийката. На втория анод, чийто извод е в колбата, се подава високо постоянно напрежение (Ua2). Изводите на останалите електроди са в цокъла към шийката на кинескопа. Електро-магнитната отклоняваща система (ОС) е монтирана на шийката на кинескопа.
Докато екранът (Е) на монохромните (черно-белите) кинескопи е хомогенен и излъчва синкаво-бяла светлина, екранът на кинескопите за цветно изображение трябва да позволява синтезирането на трите основни едноцветни изображения (червено, зелено и синьо). За да се осъществи това всеки елемент от изображението се представя на екрана от една триада, съставена от три вида луминофор, излъчващи съответно червена, зелена и синя светлина. При разделителна способност за многоцветното изображение от около 500 000 елемента, в най-общия случай на екрана се формират 500 000 триади от общо 1 500 000 едноцветни луминофорни елемента (по 500 000 за всеки един от трите основни цвята - червен, зелен и син).
Кинескопите за цветна телевизия имат три електронни прожектора. Интензитетът на трите лъча се управлява съответно от сигналите на трите едноцветни изображения (R, G и B). Трите лъча се отклоняват едновременно, като за осигуряване на вярно цветопредаване, всеки лъч трябва да възбужда своя луминофор. За осигуряване на този процес в кинескопите за цветна телевизия на около 15 mm преди екрана се монтира метална цветоразделителна маска (ЦМ), фиг.1.44. На една триада съответствува един отвор на маската. В отвор на маската трите електронни лъча се събират и след това отново стават разходими, като всеки попада на своя луминофор.
Сега най-разпространени са два основни типа кинескопи за цветно изображение:
* Трилъчев D-кинескоп с цветоразделителна маска и мозаечен екран от луминофори с червено, зелено и синьо светене, фиг. 1.44.а.
* Трилъчев кинескоп с цветоразделителна решетка и ивичест екран от три вида луминофори с червено, зелено и синьо излъчване

В трилъчевия делта (D)-кинескоп осите на трите електронни прожектора пресичат равнината, перпендикулярна на оста на кинескопа, във върховете на един равностранен триъгълник. Екранът на този тип кинескоп представлява мозайка от луминофорни зрънца с червено, зелено и синьо излъчване, подредени в строго определен ред като триади. Например в кинескоп с диагонал от 59 cm екранът съдържа около 1 500 000 луминофорни зрънца, подредени в 500 000 триади. Поради особеностите на цветовото зрение на човека, от определено разстояние зрителят не възприема светенето на отделните зрънца, а триадата се определя като елемент на ТВ изображение.
Цветоразделителната маска обикновено се изпълнява от нисковъглеродна листова стомана с дебелина 0,15 mm и съдържа около 500 000 отвора с диаметър приблизително 0,25 mm, разположени срещу геометричните центрове на луминофорните триади.
Кинескопът осигурява качествено цветно изображение само при условие, че трите лъча преминават едновременно през даден отвор на маската при кой да е ъгъл на отклонение. Това условие се изпълнява при едновременно коригиране траекториите на трите лъча с помощта на специална система за статична и динамична сходимост. Сложността на системата за сходимост и ниската ефективност при използуване токовете на лъчите (около 85% от електроните се поемат от цветоразделителната маска и енергията им се губи във вид на топлина, поради което не може да се получат големи яркости на екрана) определят основните недостатъци на трилъчевия делта-кинескоп. Трудно се изработват такива кинескопи с малки размери и висока разделителна способност. Ъгълът на отклонение на лъчите не превишава 90о. Големият брой регулировки усложнява експлоатацията на трилъчевия кинескоп с маска.
Предложени са и са разработени много варианти и конструкции кинескопи, осигуряващи по-ефективно използуване на електронния лъч. Типичен представител на този вид кинескопи е трилъчевият кинескоп с цветоразделителна решетка и ивичест екран от три вида луминофори с червено, зелено и синьо излъчване, фиг. 1.44.б., известен като PIL (Precision In-Line) кинескоп. Трите електронни прожектора са разположени компланарно (в една равнина). Ъглите на отклонение на такива кинескопи най-често са 110о. Не са необходими външни схеми за динамична сходимост на лъчите, което значително опростява конструкцията, експлоатацията и настройката на ТВ приемници. Прорезната цветоразделителна маска е с голяма прозрачност и механична здравина. На всеки прорез на маската съответствува триада отрязъци от луминофорните ивици.
Този тип кинескопи се характеризират с редица преимущества пред делта-кинескопа: повишена яркост, висока детайлност, слабо влияние на хоризонталната съставна на магнитното поле на Земята върху еднородността на цветопредаването по екрана.
Разновидност на втората група кинескопи е предложения от фирмата "Sony"- Япония от тип Trinitron

Той е еднопрожекторен трилъчев кинескоп с компланарно разположение на трите лъча R, G и B, от които единият (G) е централен и двата (R и B) са странично разположени (3). Луминофорният екран (1) е образуван от вертикални ивици луминофори (R,G,B), групирани в триади и е нанесен на предната цилиндрична част на колбата. Цветоразделителната решетка (2) е изпълнена като система от вертикални прорези в тънък метален лист, който е също с цилиндрична форма. Броят на прорезите е равен на броя на луминофорните триади. Двата крайни лъча са разположени така, че да сключват ъгъл от около 1о по отношение на централния лъч и всеки да възбужда собствения си луминофор.
Характерна особеност на тринитрона е електронния прожектор. С него са свързани и основните преимущества на тръбата: висока яркост; висока детайлност на изображението; висока наситеност на цветовете, а също опростена и стабилна сходимост на лъчите. Неоходима е по-малка мощност за отклонение на трите лъча (диаметърът на шийката на тринитрона е 29 mm). Електронният прожектор съдържа три отделни катода (4), разположени в една равнина. Останалите електроди са общи за трите лъча: модулатор (5) с три отвора; екранна решетка (6) с три отвора; фокусиращ електрод (първи анод) (7); втори анод с две секции (8) и (9); електронна призма за електростатична сходимост на лъчите с вътрешни (10) и външни (11) пластини и вътрешно проводящо покритие (12). Цветоразделителната решетка и екранът имат еднакъв потенциал.
В тринитрона трите лъча преминават през централната част на главната фокусираща леща, образувана от електродите с голям диаметър (7), (8) и (9). Аберацията е малка, с което се осигурява добра фокусировка на лъчите и като следствие увеличаване на работния ток и яркостта на изображението (до 2 пъти по отношение на трилъчевия делта-кинескоп) при запазване на детайлността. За осигуряване на статична сходимост на лъчите е необходимо да се регулира напрежението Un на външните пластини (11), които са съединени общо. Вътрешните пластини (10) имат потенциала на втория анод. Между тях преминава без отклонение централния лъч. Страничните лъчи преминават между вътрешните и външните пластини.
За динамична сходимост на лъчите към външните пластини се подава параболично напрежение с честота на редовете.
Стремежът и перспективите са кинескопите да стават все по-надеждни, екранът да става все по-плосък и правоъгълен като се подобряват непрекъснато и експлоатационно-техническите характеристики (яркост, контраст, разделителна способност и т.н.).