Что такое кинескоп и как он устроен
Сердцем классического телевизора является кинескоп — электронно-лучевая трубка, формирующая изображение на экране. Это стеклянная вакуумная колба сложной формы: она имеет узкую горловину, переходящую в конус, который заканчивается широким плоским дном. Именно это дно и является экраном, который мы видим.
Как создаётся свечение
Внутренняя сторона экрана покрыта специальным веществом — люминофором. Его ключевое свойство — способность светиться при бомбардировке потоком электронов. Для свободного движения электронов внутри колбы создан вакуум, так как в газовой среде их путь был бы слишком коротким из-за столкновений с молекулами.
Электронная пушка: источник луча
В горловине трубки расположена электронная пушка — устройство, генерирующее и формирующее узкий электронный луч. Её основными элементами являются:
- Катод: разогреваемый нитью накала, он испускает свободные электроны.
- Управляющий электрод (модулятор): металлический цилиндр с отверстием, регулирующий интенсивность потока электронов, подобно сетке в электронной лампе. От его напряжения зависит яркость свечения точки на экране.
- Ускоряющий и фокусирующий электроды: система цилиндров, которые разгоняют электроны и собирают их в тонкий, сфокусированный луч.
- Анод: на него подаётся высокое напряжение (тысячи вольт), которое придаёт электронам окончательное ускорение, «выстреливая» их в сторону экрана с огромной скоростью.
Как луч "рисует" изображение
Чтобы луч мог покрыть всю площадь экрана, им нужно управлять. Для этого используются две пары отклоняющих катушек, надетых на горловину кинескопа:
- Строчные катушки заставляют луч двигаться горизонтально, слева направо, прочерчивая строку.
- Кадровые катушки плавно смещают луч по вертикали, перемещая его со строки на строку.
Принцип работы цветного кинескопа
Цветное изображение — это более сложная технология. В таком кинескопе установлены не одна, а три независимые электронные пушки для красного, зелёного и синего цветов (RGB). Экран покрыт не сплошным слоем люминофора, а множеством микроскопических триад — групп из трёх точек (или штрихов), светящихся соответствующими цветами.
Ключевой элемент — теневой маски (металлическая пластина с частой сеткой отверстий), которая устанавливается перед экраном. Она работает как точный трафарет: каждое отверстие маски выравнивает три луча так, чтобы красный луч попадал только на красные точки, зелёный — на зелёные, а синий — на синие. Из-за чрезвычайно малого размера и близкого расположения точек наш глаз смешивает эти три цвета, воспринимая полноценное цветное изображение.
Эволюция и будущее технологии
Конструкция кинескопов постоянно совершенствовалась. Появились трубки с апертурной решёткой (вертикальными штрихами люминофора) вместо точечной маски, что позволило повысить яркость и чёткость. Активно велись разработки по созданию плоскопанельных дисплеев на основе электролюминесценции, которые в итоге полностью вытеснили громоздкие ЭЛТ-телевизоры. Новые поколения кинескопов, созданные накануне этой смены технологий, обеспечивали более простую настройку, повышенную яркость и отличную контрастность изображения.