Приборы и устройства для формирования видимого изображения: Учебное пособие, страница 11

-отклоняющая система, магнитное поле которой обеспечивает сканирование лучей по экрану,

-теневая маска, обеспечивающая раздельное попадание электронных лучей соответствующих пушек на "свои" участки люминофора,

-тонкая проводящая отражающая плёнка, нанесённая поверх люминофора с внутренней стороны.

Большинство выпускаемых в разных странах мира цветных кинескопов имеет принципиально одинаковую конструкцию с щелевой теневой маской. При этом каждому прямоугольному отверстию в маске соответствует своё пятно люминофора определённого цвета на экране. Луч каждой из трёх электронных пушек сканирует пятна одного цвета. Количество трёхцветных пятен (пикселов, триад) составляет 700-800 тысяч и более. Несмотря на то, что со времени изобретения ЭЛТ прошло уже более 100 лет, совершенствование кинескопа продолжается до сих пор.

Практически с момента изобретения велась разработка кинескопов с высоким и сверхвысоким разрешением, т. е. с увеличением числа строк на экране. Ещё в 70-е годы прошлого века были созданы образцы кинескопов сверхвысокого разрешения (на 1250 строк). Однако в то время такое разрешение не было востребовано, так как для систем цветного телевидения PAL, SECAM и NTSC большего разрешения (чем 525 строк) и не требовалось, а VHS-магнитофоны воспроизводили изображение с чёткостью не более 220-240 линий. Дальнейшее развитие форматов записи на лазерном диске, форматов бытовой магнитной записи высокой чёткости в 420-480 линий (S-VHS, HD), компьютерные форматы сигналов стимулировали развитие большеэкранных ТВ -систем и кинескопов высокой и сверхвысокой чёткости. Характеристики современных систем и видов компьютерных и телевизионных форматов сигналов приведены в таблице 1.2 гл. 1.

Достоинствами современных кинескопов являются высокая разрешающая способность, быстродействие, простота адресации записываемой информации, лёгкость ввода полутоновой информации, возможность получения полноцветного изображения, высокая эффективность преобразования электрической энергии в световую.

К недостаткам высоковольтных катодолюминесцентных индикаторов следует отнести неплоскостность экрана, высокие рабочие напряжения, необходимость применения накаливаемого катода, большие габариты – глубину индикатора и громоздкость всего устройства, обусловленную наличием высоковольтных источников питания накала. Недостатками таких индикаторов также являются  невысокий уровень надежности, наличие вредных для здоровья человека излучений и проблематичность увеличения размеров экрана более 1 м по диагонали. Современный 37" (91 см) кинескоп при глубине 1 метр весит свыше 70 кг, а изготовленный  фирмой Sony в 1993 году цветной кинескоп с размером экрана по диагонали 112 см весил 104 кг.

Несмотря на указанные недостатки, по количеству производимых в мире изделий и многим показателям качества сами кинескопы и устройства на них пока превосходят все другие индикаторы и устройства.

Сегодня в мире ежегодно  выпускается порядка 125 млн цветных кинескопов с размерами экрана по диагонали от 16 см (6²) до 96 см (38²). Современные кинескопы обеспечивают очень высокие значения светотехнических параметров:

           - яркость свечения свыше 300 кд/м2 при токе 0,7..1,2 мА и анодном напряжении 27-31 кВ,

 - контраст 160:1,

           - разрешение до 700 элементов по горизонтали в массовых моделях и 1200 и более в моделях ТВЧ.

Такие показатели в комплексе пока недостижимы для других типов индикаторов.

Все новейшие цветные кинескопы имеют сверхплоские поверхности экранов со спрямленными углами (FST- Full Square Tube, FSQ – Flat and Square, иногда просто Flat, Super Flat, Ultra Flat). Для повышения контрастности в них применено светопоглощающее покрытие из графита между зернами люминофоров - Black Matrix (черная матрица). Дополнительно затемняется стекло экрана. Наносится также антибликовое покрытие. Самое последнее улучшающее дополнение – нанесение на поверхность экрана (поверх люминофорных триад) цветовых светофильтров, улучшающих чистоту цвета и цветопередачу воспроизводимого изображения, а также поглощающих внешний свет в ²чужих² спектральных полосах. Для улучшения качества изображения применяется прецизионная электронная оптика, позволяющая получить диаметр лучей на люминофоре 0,1-0,2 мм; применяется динамическая фокусировка для обеспечения одинаковой четкости по всей поверхности экрана.

Фирмой Sony разработаны кинескопы типа Trinitron, Black Trinitron, HiBlack Trinitron и FD Trinitron, принципиально отличные от обычных цветных кинескопов по следующим признакам:

-  поверхность экрана представляет собой часть поверхности вертикального цилиндра, а не сферы, как обычно;

-  теневая маска изготовлена в виде множества тонких струн, а не пластины с отверстиями;

-  применены общая электронная пушка и общая электронная оптика.

Кинескоп FD Trinitron имеет абсолютно плоскую поверхность экрана с глубоким чернением. Широкоэкранная версия кинескопа FD Trinitron Wide стала призером 1997 года в номинации ²Инновация года².

Фирмой Samsung разработан кинескоп с керамическим покрытием теневой маски, уменьшающим ее тепловую деформацию. По уверениям представителей фирмы, материал покрытия преобразует энергию поглощенных электронов в тепловое излучение, оказывающее положительное влияние на живые организмы. Поэтому кинескопы имеют фирменное название BIO.  Самые совершенные из ²биокинескопов² - большеэкранные (28²-32²) кинескопы со сверхплоской поверхностью экрана типа Super BIO.

Основное назначение ЭЛТ - применение в мониторах и телевизорах. На их основе изготавливаются составные экраны и видеостены, обычные и проекционные телевизоры. Согласно прогнозам, доходы от продаж ЭЛТ и их выпуск будут возрастать со скоростью около 4 % в год (~35,7 млрд долл. в 2005 г.). Наиболее широкое применение найдут ЭЛТ с диагональю 17 и 19" (60 и 19 см соответственно).

Потребность отечественного рынка в цветных телевизорах составляет 4-5 млн штук в год. Почти на 80 % она покрывается импортными моделями. В самой РФ в 1999 г. было произведено 180 тыс. штук с использованием в основном импортных кинескопов (в 1990 г. в СССР производилось 13 млн телевизоров).