Иконоскоп

редактировать
Зворыкин держит трубку с иконоскопом, в статье журнала 1950 года

Иконоскоп (из Греческое : εἰκών «изображение» и σκοπεῖν «смотреть, видеть») было первой практичной трубкой видеокамеры, которая использовалась в ранних телевизионных камерах. Иконоскоп давал гораздо более сильный сигнал, чем более ранние механические конструкции, и мог использоваться при любых условиях хорошего освещения. Это была первая полностью электронная система, пришедшая на смену более ранним камерам, в которых использовались специальные прожекторы или вращающиеся диски для захвата света из одного очень ярко освещенного пятна.

Некоторые принципы этого устройства были описаны, когда Владимир Зворыкин подал два патента на телевизионную систему в 1923 и 1925 годах. Исследовательская группа в RCA во главе с Зворыкиным представил иконоскоп широкой публике на пресс-конференции в июне 1933 года, а в сентябре и октябре того же года были опубликованы два подробных технических доклада. Немецкая компания Telefunken купила права у RCA и построила камеру супериконоскоп, которая использовалась для исторической телепередачи на летних Олимпийских играх 1936 года в Берлине.

Телевизионная камера "Olympic Cannon" на летних Олимпийских играх 1936 года в Берлине, разработанная Эмилем Мехау в Telefunken и эксплуатируемая Вальтером Брухом (изобретателем PAL -система.)

Иконоскоп был заменен в Европе примерно в 1936 году на гораздо более чувствительные Супер-Эмитрон и Супериконоскоп, в то время как в Соединенных Штатах иконоскоп был ведущим Трубка камеры, использовавшаяся для вещания с 1936 по 1946 год, когда она была заменена на ортоконовую трубку изображения.

Патентная схема УФ-микроскопа Зворыкина 1931 года. Устройство аналогично иконоскопу. Изображение проходило через серию линз вверху справа и попадало на фотоэлементы на пластине изображения слева. Катодный луч справа охватил пластину изображения, заряжая ее, и фотоэлементы испускали электрический заряд в зависимости от количества падающего на них света. Результирующий сигнал изображения был перенесен с левой стороны трубки и усилен.
Содержание
  • 1 Операция
  • 2 История
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Принцип работы
Схема иконоскопа

Основным элементом формирования изображения в иконоскопе была пластина слюды с рисунком из светочувствительных гранул, нанесенных на лицевую часть с помощью электроизоляционного клея. Гранулы обычно состояли из зерен серебра, покрытых оксидом цезия или цезия. Обратная сторона пластины слюды напротив гранул была покрыта тонкой пленкой серебра. Разделение между серебром на обратной стороне пластины и серебром в гранулах привело к образованию отдельных конденсаторов, способных накапливать электрический заряд. Обычно они наносились в виде небольших пятен, создавая пикселей. Система в целом была названа «мозаикой».

Система сначала заряжается сканированием пластины с помощью электронной пушки, аналогичной той, что используется в обычной телевизионной электронно-лучевой индикаторной трубке. В результате этого процесса в гранулы осаждаются заряды, которые в темной комнате медленно распадаются с известной скоростью. Под действием света светочувствительное покрытие высвобождает электроны, которые поставляются за счет заряда, хранящегося в серебре. Скорость излучения увеличивается пропорционально интенсивности света. Благодаря этому процессу пластина формирует электрический аналог визуального изображения, в котором накопленный заряд представляет собой инверсию средней яркости изображения в этом месте.

Когда электронный луч снова сканирует пластину, любой остаточный заряд в гранулах сопротивляется повторному заполнению пучком. Энергия луча устанавливается так, что любой заряд, которому противодействуют гранулы, отражается обратно в трубку, где он улавливается коллекторным кольцом, металлическим кольцом, размещенным вокруг экрана. Заряд, собираемый коллекторным кольцом, зависит от заряда, хранящегося в этом месте. Затем этот сигнал усиливается и инвертируется, а затем представляет собой положительный видеосигнал.

Коллекторное кольцо также используется для сбора электронов, высвобождаемых из гранул в процессе фотоэмиссии. Если пушка сканирует темную область, несколько электронов будут высвобождаться непосредственно из отсканированных гранул, но остальная часть мозаики также будет выпускать электроны, которые будут собираться в течение этого времени. В результате уровень черного изображения будет плавать в зависимости от средней яркости изображения, из-за чего иконоскоп имел характерный неоднородный визуальный стиль. Обычно с этим справлялись, постоянно оставляя изображение очень ярким. Это также привело к четким визуальным различиям между сценами, снятыми в помещении, и сценами, снятыми на открытом воздухе при хорошем освещении.

Поскольку электронная пушка и само изображение должны быть сфокусированы на одной и той же стороне трубки, следует обратить внимание на механическое расположение компонентов. Иконокопы обычно строились с мозаикой внутри цилиндрической трубы с плоскими концами, при этом пластина располагалась перед одним из концов. Перед другим концом, сфокусированным на пластине, помещался обычный объектив кинокамеры. Затем электронная пушка помещалась под линзой под наклоном так, чтобы она тоже была направлена ​​на пластину, хотя и под углом. Такая компоновка имеет то преимущество, что и линза, и электронная пушка находятся перед пластиной формирования изображения, что позволяет разделить систему на отсеки в коробчатом корпусе, при этом линза полностью находится внутри корпуса.

Как электрон пистолет наклонен по сравнению с экраном, его изображение на экране не в виде прямоугольной пластины, а в форме трапецеидального искажения. Кроме того, время, необходимое для того, чтобы электроны достигли верхних частей экрана, было больше, чем время, необходимое для достижения нижних частей, которые были ближе к пушке. Электроника в камере настроена на этот эффект путем небольшого изменения скорости сканирования.

Накопление и накопление фотоэлектрических зарядов во время каждого цикла сканирования значительно увеличило электрическую мощность иконоскопа по сравнению с устройствами сканирования изображений без накопителя. В версии 1931 года электронный луч сканировал гранулы; в то время как в версии 1925 года электронный луч сканировал обратную сторону электронной матрицы.

История
Две трубки для иконоскопа. Тип 1849 (верхний) был обычной трубкой, используемой в студийных телевизионных камерах. Объектив камеры фокусировал изображение через прозрачное «окно» трубки (справа) на темную прямоугольную «мишень», видимую внутри. Тип 1847 (внизу) был уменьшенной версией.

Проблема низкой чувствительности к свету, приводящая к низкому электрическому выходу из передающих или "камерных" ламп, будет решена с внедрением технологии накопления заряда венгерским инженером Кальман Тиханьи в начале 1925 года. Его решением была трубка камеры, которая накапливала и накапливала электрические заряды («фотоэлектроны») внутри трубки на протяжении каждого цикла сканирования. Впервые устройство было описано в заявке на патент, которую он подал в Венгрии в марте 1926 года на телевизионную систему, которую он назвал «Радиоскоп». После дальнейших уточнений, включенных в заявку на патент 1928 года, патент Тиханьи был признан недействительным в Великобритании в 1930 году, и поэтому он подал заявку на патенты в Соединенных Штатах.

Зворыкин представил в 1923 году свой проект полностью электронной телевизионной системы генеральному директору Westinghouse. В июле 1925 года Зворыкин подал заявку на патент на «Телевизионную систему», которая включает пластину для накопления заряда, изготовленную из тонкого слоя изолирующего материала (оксида алюминия ), зажатого между экраном (300 меш) и коллоидный осадок фотоэлектрического материала (гидрид калия ), состоящий из изолированных глобул. Следующее описание можно прочитать между строками 1 и 9 на странице 2: Фотоэлектрический материал, такой как гидрид калия, испаряется на оксиде алюминия или другой изолирующей среде и обрабатывается так, чтобы образовался коллоидный осадок гидрида калия, состоящий из минутные шарики. Каждая глобула очень активна в фотоэлектрическом отношении и представляет собой крошечный индивидуальный фотоэлемент. Его первое изображение было передано в конце лета 1925 года, а патент был выдан в 1928 году. Однако качество передаваемого изображения не впечатлило HP Davis, генерального директора Westinghouse, и Зворыкина попросили работать над чем-то полезным. Патент на телевизионную систему также был подан Зворыкиным в 1923 году, но этот файл не является надежным библиографическим источником, поскольку до того, как патент был выдан пятнадцатью годами позже, были внесены обширные исправления, а сам файл был разделен на две части. патенты в 1931 году.

Иконоскоп и мозаика с телекамеры, около 1955 года. Телекамеры Iconoscope на NBC в 1937 году. Эдди Альберт и Грейс Брандт повторили свое радиошоу, Шоу молодоженов-Грейс и Эдди для телевидения.

Первый практический иконоскоп был сконструирован в 1931 году Сэнфордом Эссигом, когда он случайно оставил один посеребренный лист слюды в духовке слишком долго. При исследовании под микроскопом он заметил, что слой серебра распался на множество крошечных изолированных шариков серебра. Он также заметил, что: крошечный размер серебряных капель может значительно повысить разрешение изображения в иконоскопе. Как руководитель отдела развития телевидения в Radio Corporation of America (RCA), Зворыкин подал заявку на патент в ноябре 1931 года, и она была выдана в 1935 году. Тем не менее, команда Зворыкина была не единственной группой инженеров, работавшей над устройствами, которые используйте пластину для зарядки. В 1932 году Тедхэм и МакГи под руководством Исаака Шенберга подали заявку на патент на новое устройство, которое они назвали «эмитроном», 405-строчная радиовещательная служба, использующая суперэмитрон. началась в студии в Alexandra Palace в 1936 году, а патент был выдан в США в 1937 году. Год спустя, в 1933 году, Фило Фарнсворт также подал заявку на патент на устройство, которое использовать пластину для накопления заряда и низкоскоростной электронный сканирующий луч, патент был выдан в 1937 году, но Фарнсворт не знал, что низкоскоростной сканирующий луч должен попадать перпендикулярно цели, и он никогда не строил такую ​​трубку.

Иконоскоп был представлен широкой публике на пресс-конференции в июне 1933 года, а в сентябре и октябре того же года были опубликованы два подробных технических доклада. В отличие от анализатора изображений Фарнсворта, иконоскоп Зворыкина был гораздо более чувствительным, его можно было использовать при освещении цели от 4 фут-c (43 лк ) до 20 фут-c. (215 лк ). Его также было проще изготовить, и он давал очень четкое изображение. Иконоскоп был основной телекамерой, использовавшейся в американском радиовещании с 1936 по 1946 год, когда она была заменена фотокамерой ортиконовой трубы.

На другой стороне Атлантического океана британская команда, сформированная инженерами Любшински, Родда, а МакГи разработал суперэмитрон (также супериконоскоп в Германии) в 1934 году, это новое устройство в десять-пятнадцать раз более чувствительно, чем исходный эмитрон и иконоскоп, и оно использовалось для публичной трансляции BBC, впервые в День перемирия 1937 года. Иконоскоп с изображением был представителем европейской традиции электронных ламп, конкурируя с американской традицией, представленной изображением ортикон.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-23 10:20:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте