Масочный кинескоп получил наибольшее распространение в цветном телевидении. Он объединяет в одном баллоне по существу три монохромные электроннолучевые трубки: каждый из трех прожекторов, имеющихся в трубке (назовем их условно красным, зеленым и синим), рисует на общем экране изображение своего цвета. В масочном кинескопе используется пространственное смешение цветов (п.
1.3) трех люминофоров, нанесенных на экран в виде отдельных точек, образующих триады RGB (рис. 12.10). Каждая триада — это один элемент разложения изображения. Таким образом, экран представляет мозаику примерно из 1 500 000 точек. Избирательное возбуждение люминофоров своими лучами осуществляется за счет параллакса. Вблизи экрана 6 (рис.
12.11) на пути электронов устанавливается маска 5 с отверстиями (отсюда и название кинескопа). Число отверстий соответствует числу триад, т. е. реальному числу элементов разложения. Электронные лучи 7 от трех прожекторов 1, проходя через одно отверстие маски, неизбежно попадают на экран в трех разных точках.
Что есть ценного в кинескопе? Что внутри кинескопа?
Задача состоит в том, чтобы в этих точках они попали на свои люминофоры, а не на чужие. Этого нельзя добиться только за счет точности изготовления кинескопа. Приходится применять серию регулировочных магнитов и катушек. Из внешних устройств, отсутствующих в монохромном кинескопе, здесь имеются: устройство сведения (статического и динамического) лучей 4, магнит бокового смещения синего луча 2, магниты чистоты цвета 3.
Статическое сведение (рис. 12.12) осуществляется тремя постоянными магнитами 1 с внешними полюсными на конечниками 3, укрепленными на горло вине трубки против внутренних полюсных наконечников 4. При вращении магнитов можно регулировать интенсивность и на правление магнитного поля между внутренними полюсными наконечниками и тем самым смещать независимо друг от друга электронные лучи в радиальном направлении.
Только радиальное смещение не обеспечивает сведение трех лучей в одну точку (рис. 12.13, а). Необходимо один из лучей (обычно синий) смещать в направлении, перпендикулярном радиусу. Это осуществляется магнитом бокового смещения синего (рис. 12.13, б).
Однако и эти меры оказываются недостаточными для достижения нужного эффекта. В результате неточности изготовления трубки электронные прожекторы могут оказаться смещенными относительно оси трубки. Вследствие этого луч при прохождении отверстия в маске не точно совмещается со своим люминофором, а частично задевает и соседний.
Для компенсации технологических погрешностей применяется система чистоты цвета, состоящая из двух намагниченных по диаметру колец, создающих в горловине однородное магнитное поле, смещающее все три луча в одном направлении (рис. 12.14). Поворачивая кольца друг относительно друга, можно изменять интенсивность поля от максимального значения (при β = 0) до нуля (при β = 180), а поворачивая оба кольца вместе,— изменять направление поля.
Рассмотренные системы обеспечивают сведение лучей в одном отверстии маски и совмещение одноименных лучей и люминофоров только в центре экрана (статическое сведение), при отклонении лучей от центра экрана они расслаиваются (рис. 12.15) вследствие того, что радиус кривизны экрана больше радиуса отклонения.
Металл дороже МЕДИ в кинескопе. Часть 2. Анализ Трубки(ЭЛТ).
необходимой формы и амплитуды с помощью блока динамического сведения (см. рис, 5.12).
Как видно, конструкция кинескопа очень сложна, требования к точности изготовления как самого кинескопа, так и его отклоняющей системы гораздо более жесткие, чем для монохромных кинескопов.
Низкая эффективность использования электронного потока, связанная с тем, что маска перехватывает около 85 % электронов, направляемых на экран, вынуждает для получения достаточной яркости свечения экрана увеличивать ток луча каждого электронного прожектора в несколько раз по сравнению с монохромным кинескопом и значительно (до 25 кв) повышать ускоряющее напряжение второго анода. Но даже при этих условиях яркость свечения экрана цветного масочного кинескопа примерно в два раза меньше, чем у монохромного. Из-за большого диаметра горловины трубки, необходимого для размещения трех прожекторов, и высокого анодного напряжения в цветном кинескопе требуется значительно большая мощность для отклонения электронных лучей, чем в монохромном.
Предложено много вариантов конструкций кинескопов, обеспечивающих более высокую эффективность использования электронного луча.
Источник: radteh.ru
3. Телевизионные преобразователи сигнал-свет
Кинескоп – это приемная электронно-лучевая трубка с люминофорным экраном, которая преобразует электрический сигнал в ТВ-изображение. Состав кинескопа схематически изображен на рис. 3.2. 
Кинескоп черно-белого телевидения: 1 – стеклянная колба; 2 – электронно-оптическая система (электронный прожектор); 3 – люминофорный экран; 4 – отклоняющая система В качестве развертывающего элемента в кинескопе используется электронный луч, создаваемый электронно-оптической системой 2. Электронный луч модулируется по плотности сигналом изображения, подаваемым на кинескоп. Воспроизведение изображения на экране 3 обеспечивается отклонением луча магнитным полем, которое создается внутри горловины трубки отклоняющими катушками 4. Электронно-оптическая система.
Электронно-оптическая система (рис. 3.3) формирует поток электронов (электронный луч), управляет плотностью электронов в луче и фокусирует его на экране кинескопа. 
3.3 Состав электронно-оптической системы: 1 – подогреватель; 2 – термокатод; 3 – модулятор; 4 – ускоряющий электрод; 5 – фокусирующий электрод (первый анод); 6 – второй анод; 7 – электронный луч Термокатод эмитирует со своей поверхности электроны. Модулятор формирует электронный поток и управляет его плотностью.
Ускоряющий электрод собирает электронный поток в первом фокусе, создавая тем самым как бы точечный излучатель. Фокусирующий электрод совместно со вторым анодом вторично фокусирует электронный поток в плоскости экрана и сообщает электронам необходимую кинетическую энергию.
Двухфокусная электронно-оптическая система (двухлинзовая) позволяет получить в плоскости экрана диаметр поперечного сечения луча 0,5 мм. Экран кинескопа. Для преобразования модулированного по плотности электронного луча в световое изображение на внутреннюю поверхность экрана наносятся специальные вещества, называемые люминофорами.
Бомбардировка люминофора быстрыми движущимися электронами приводит его в возбужденное состояние, при котором атомы люминофора оказываются переведенными на более высокие энергетические уровни. Возвращаясь с этих уровней электроны, излучают кванты света.
Яркость свечения люминофора L0 зависит от тока луча IЛ, напряжения на втором аноде U2 и площади экрана кинескопа S: 
, где К – постоянный коэффициент, характеризующий люминофор, называемый светоотдачей люминофора. Для современных кинескопов увеличение тока луча более 300 мкА недопустимо, т. к. приводит к существенной расфокусировке луча.
Достаточную яркость свечения обеспечивают за счет большей величины напряжения на втором аноде (порядка 12 – 18 кВ для черно-белых кинескопов, для цветных – 25 кВ). Потенциал экрана поддерживают равным потенциалу второго анода. Это делается для того, чтобы электронный луч, миновав электрическое поле второго анода, продолжал двигаться без замедления к экрану.
Для этого на слой люминофора внутри экрана наносится проводящее покрытие из тонкой алюминиевой пленки, которая соединяется со вторым анодом. Пленка практически прозрачна для электронного луча. Для световых лучей она не прозрачна и отражает световое излучение люминофора, направленное внутрь колбы. Этим самым повышается светоотдача экрана.
Кроме того, металлизированный экран предохраняет люминофоры от бомбардировки тяжелыми отрицательными ионами воздуха. Ионы образуются в кинескопе потому, что нельзя создать идеальный вакуум внутри трубки. Такая защита позволяет увеличить срок службы кинескопа. Важным параметром люминофоров кинескопа является длительность послесвечения.
Длительность послесвечения определяется временем, в течение которого яркость свечения уменьшается в 100 раз после прекращения возбуждения люминофора. В телевизионных трубках используются люминофоры с длительностью послесвечения равной длительности кадра.
При большей длительности возникает смазывание движущихся объектов, меньшая длительность приводит к уменьшению яркости свечения экрана. При работе на экране кинескопа может образоваться ореол – светлое кольцо вокруг светящейся точки.
Ореол образуется вследствие того, что часть света от возбужденного люминофора, проходя сквозь стекло до границы стекло – воздух, отражается обратно и, вновь отразившись, теперь уже от границы стекло – люминофор, воспринимается зрителем. Для устранения ореола экран колбы изготовляют из специального стекла, которое называют дымчатым. Токовые характеристики кинескопов.
Важнейшей характеристикой кинескопов является зависимость тока луча IЛ от напряжения между катодом и модулятором кинескопа Uкм (рис. 3.4, а). Рабочий интервал напряжений Uкм ограничен. Верхняя граница этого интервала определяется напряжением запирания Uз, нижняя Uн – допустимой максимальной величиной тока Iл max.
Напряжение запирания – это напряжение Uкм, при котором ток IЛ равен нулю. Величина Uз зависит от напряжения на ускоряющем электроде Uуск.
Для современных кинескопов значение Iл max составляет сотни мкА, а величина Uз = 80 – 150 В. напряжение Uм, отсчитываемое от точки запирания, называется напряжением модуляции Uм = Uз – Uкм. 
Iл max Iл, мкА 0 Uн Uз Uкм 0 Uкм Iл, мкА Uуск1 > Uуск2 > Uуск3 а) б) Рис.
3.4. Характеристики кинескопа: а – токовая; б – модуляционная Зачастую зависимость Iл(Uкм) в справочниках приводится как функция Iл(Uм). Эта зависимость называется модуляционной характеристикой (рис. 3.4, б).
Источник: studfile.net
Кинескопы цветных изображений
Согласно трехкомпонентной теории зрения, для того чтобы у зрителя возникло ощущение цветного изображения, достаточно на экране сформировать 3 отдельных растра (красного, синего и зеленого цветов). Исходя из этого, конструктивно, кинескопы цветных изображений будут походить на кинескопы черно-белых изображений, но люминофорное покрытие должно состоять из отдельных участков люминофора, при чем, каждый из участков должен обладать возможностью свечения каким либо из трех основных цветов, то есть должны присутствовать участки, которые светятся синим, зеленым и красным цветами.
Совокупность трех соседних участков, образующих один элементарный участок изображения, каждый из которых светится неповторяющимся основным цветом, называют триадой. Для разделения триад между собой в кинескопах между люминофорным покрытием устанавливают теневую маску. Теневая маска – мелкоструктурная металлическая сетка, ячейки которой имеют форму элементарного участка триады. Для подачи электронного луча на отдельные участки триады используют трехлучевые электронные прожекторы. При чем, в зависимости от расположения электронных пушек, кинескопы делятся на:
В дельта кинескопах электронный пушки расположены в вершинах равностороннего треугольника, при этом ячейка теневой маски будет иметь форму круга
Основными недостатками таких кинескопов являются:
1) Необходимо наличие сложной системы динамического и статического сведения лучей.
Статическое сведение лучей предполагает сведение электронных лучей в одной точке, соответствующей центру экрана при неработающей развертке
Динамическое сведение предполагает сведение лучей в одну точку в различных участках изображения при работающей развертке.
В качестве систем статического сведения лучей используют постоянные магниты, которые «одеваются» на цоколь электровакуумной трубки. Их настройка осуществляется в заводских условиях, после чего они закрепляются на установленных пазициях.
Системы динамического сведения лучей представляют собой катушки, намотанные на феромагнитный сердечник, катушки располагаются вокруг цоколя электровакуумной трубки под углом 120° друг относительно друга. При этом, на них будут подаваться токи, сформированные в устройстве коррекции геометрических искажений.
2) Низкая пропускающая способность теневой маски.
Этот недостаток связан с тем, что отверстия теневой маски составляют всего 20% от ее общей площади. Это значит, что примерно 80% электронного луча будет задерживаться теневой маской и не попадать на люминофор, вследствие чего для получения средней требуемой яркости свечения экрана необходимо напряжение на 2 аноде повышать до 25..30 кВ.
3) Подверженность влиянию внешних магнитных полей. В том числе и влияние магнитного поля Земли.
Данный недостаток связан с формой ячейки теневой маски, так как даже при небольших отклонениях электронных лучей за счет сторонних электромагнитных полей, будет происходить нарушение цветопередачи изображения. Для устранения этого недостатка в цветных кинескопах используют катушки размагничивания. Импульсы тока гармонической формы подаются на эти катушки только во время включения кинескопа, что обеспечивает на короткое время создание разнонаправленного магнитного поля, при воздействии которого происходит размагничивание, то есть случайным образом осуществляется изменение направления векторов напряженности магнитного поля отдельных доменов вещества.
Данные недостатки устраняются в планарных кинескопах.
В планарных кинескопах электронные пушки расположены на одном уровне, при чем в центре находится электронная пушка для зеленого цвета. За счет такого расположения отсутствует необходимость в сведении лучей в вертикальной плоскости, а для сведения лучей в горизонтальной плоскости, электронные прожектора красного и синего цветов располагают под некоторым углом (около 5°) к прожектору зеленого цвета. Участки триады и ячейки теневой маски имеют продолговатую форму, вытянутую в вертикальной плоскости.
1) Отсутствие сложной системы сведения лучей. Достаточно использовать систему автоматического сведения, импульсы которой будут подаваться на отклоняющую систему.
2) Высокая пропускная способность теневой маски, что позволяет понизить напряжение на 2 аноде до 15..20 кВ и, при этом, сохранить требуемую яркость свечения экрана.
3) Уменьшено влияние внешних вертикально направленных магнитных полей, в том числе и магнитного поля Земли, так как ячейки теневой маски имеют форму вытянутую в вертикальной плоскости.
Частным случаем планарного кинескопа является «Тринетрон».
В кинескопах такого типа роль теневой маски выполняют вертикально натянутые струны, которые обеспечивают разделение триад в горизонтальной плоскости. За счет вытянутой формы отдельных участков люминофора нет необходимости в вертикальном разделении отдельных триад. За счет этого прозрачность теневой маски еще больше увеличивается и напряжение, подаваемое на второй анод, составляет порядка 15 кВ. За счет этого повышается срок службы кинескопа, его надежность.
Кинескопы цветных изображений оцениваются теми же характеристиками, что и кинескопы черно-белых изображений, но, при этом, кинескопы цветных изображений оцениваются так же следующими параметрами:
1) Чистота цвета. Оценивает способность кинескопа воспроизводить верно тот или иной цвет в любом участке экрана.
2) Статический баланс белого. Это способность сохранять тот или иной цвет (как правило, белый) при изменении яркости свечения экрана.
3) Динамический баланс белого. Это способность кинескопа сохранять тот или иной цвет (как правило, белый) при передаче подвижных изображений.
Источник: cyberpedia.su