|
если частота пилообразного напряжения, прилагаемого к вертикальным пластинам,
была в 10 раз больше той, которая прилагалось к горизонтальным, то за время,
соответствующее одному кадру, луч успевал образовать 10 строк. Вместо
переменного электрического поля можно было использовать переменное магнитное,
создаваемое двумя катушками. Все эти открытия и изобретения заложили
фундаментальные основы электронного телевидения.
Первым, кто предложил применить электроннолучевую трубку для
телевизионной передачи, был русский физик Борис Розинг. В 1907 году он получил
патент на способ электрической передачи изображения на расстояние.
Для построчной развертки изображения Розинг использовал два зеркальных
барабана, представлявших собой многогранные призмы с плоскими зеркалами. Каждое
зеркало было слегка наклонено к оси призмы, и угол наклона равномерно возрастал
от зеркала к зеркалу. При вращении барабанов световые лучи, идущие от разных
элементов передаваемого изображения, отражались последовательно зеркальными
гранями и поочередно (построчно) попадали на фотоэлемент. Ток с фотоэлемента
передавался на пластины конденсатора. В зависимости от величины подаваемого
тока между ними проходило большее или меньшее количество электронов, что
позволяло изменять яркость освещения соответствующих точек люминесцентного
экрана. (Электрическое поле внутри конденсатора при изменении напряжения
сигнала отклоняло луч по вертикали, вследствие чего изменялось количество
электронов, попадавших на экран через отверстие в диафрагме.) Таким образом,
трубка заменяла сразу два узла прежних механических систем развертывающего
устройства (например, диск Нипкова) и источник света (например, газосветную
лампу). Две взаимно перпендикулярные катушки управляли движением луча таким
образом, что он вычерчивал растр (начинал движение с верхнего левого угла
экрана и оканчивал в правом углу, затем быстро возвращался на левый край,
опускался немного вниз и делал развертку второй строчки). Движение луча и
вращение зеркальных барабанов было строго синхронизировано между собой, так что
прохождение каждой проецируемой грани мимо фотоэлемента соответствовало
прохождению одной строчки проецирующего луча. На прохождение всего экрана луч
затрачивал около 0, 1 секунды. Благодаря этому рисунок луча воспринимался
глазом как цельное изображение.
После долгих и упорных опытов со своей несовершенной аппаратурой Розинг
сумел получить первое изображение — ярко освещенной решетки — на экране своего
приемника. Это изображение состояло из четырех полос. Когда закрывали одно из
отверстий решетки, соответствующая ему полоса на экране исчезала. Телевизор мог
передавать изображение простых геометрических фигур, а также движение руки.
Сообщения об изобретении Розинга были напечатаны в технических журналах США,
Японии и Германии и оказали большое влияние на дальнейшее развитие телевидения.
Хотя Розингу принадлежит слава родоначальника электронного телевидения, его
телевизионная система еще не была полностью электронной — съемка и передача
изображения производились с помощью механического устройства — зеркальных
барабанов. Электронной в его системе была только принимающая трубка, в
устройстве которой уже можно видеть многие черты чернобелого телевизора.
Следующим шагом должно было стать создание электроннолучевой передающей трубки,
действие которой основано на внешнем фотоэффекте.
Внешний фотоэффект был открыт в 1887 году Генрихом Герцем и глубоко
изучен в следующем году русским физиком Александром Столетовым. Суть этого
явления заключается в том, что под действием света происходит выбивание
электронов с поверхности заряженной пластины. Выбитые электроны образуют облако,
которое притягивается к положительному электроду, образуя электрический ток в
вакууме или разряженном газе. На этом принципе основана работа фотоэлемента,
созданного в 1906 году немецким ученым Дембером. Катод и анод здесь помещены в
стеклянной колбе, из которой выкачан воздух. К — катод, покрытый
светочувствительным веществом (лучше всего цезием); А — анод, который
представляет собой металлическую сетку и не мешает проходить свету на анод; С —
источник света; Е — батарея. Свет, падающий на фотокатод фотоэлемента,
освобождает из него электроны, которые устремляются к положительно заряженному
аноду. Уменьшение или усиление освещения фотокатода соответственно увеличивает
или уменьшает ток в его цепи.
В 1911 году английский инженер Ален Суинтон предложил проект
телевизионного устройства, в котором электроннолучевая трубка использовалась
не только как приемник, но и в качестве передатчика. В основе передающей трубки
Суинтона — трубка Крукса, к катоду которой прикладывалось отрицательное
напряжение в 100000 вольт относительно анода. Узкий пучок электронов проходил
сквозь отверстие в аноде C и попадал на экран I, описывая на нем с помощью
отклоняющих катушек E растр. Экран состоял из миниатюрных, изолированных друг
от друга металлических рубидиевых кубиков. С противоположной стороны сквозь
сетку L и отсек с парами натрия на экран I проецировалось изображение. Свет от
каждой его точки попадал на отдельный рубидиевый кубик экрана, который
действовал как независимый фотоэлемент, и выбивал с его поверхности электроны.
В соответствии с законами внешнего фотоэффекта этих электронов было тем больше,
чем интенсивнее оказывалось действие света. До тех пор пока на кубик не
подавалось напряжение, выбитые электроны находились вблизи экрана. Но когда
электронный луч, обегавший один за другим все кубики, попадал на какойто из
них, тот получал отрицательный заряд. Тогда электроны, выбитые светом с
поверхности кубика, устремлялись к сетке L, которая, следовательно, в каждый
момент времени имела на себе заряд, соответствующий какойто точке экрана. Этот
заряд снимался с сетки и передавался затем как видеосигнал на приемную трубку,
устройство которой основывалось на тех же принципах, что и у Розинга.
|
|