Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Зворыкин держит трубку иконоскопа в статье журнала 1950 года.

Иконоскоп (от греческого : εἰκών «образ» и σκοπεῖν « чтобы смотреть, чтобы увидеть») была первой практической трубки видеокамеры , которые будут использоваться в ранних телевизионных камер . Иконоскоп давал намного более сильный сигнал, чем более ранние механические конструкции , и мог использоваться при любых условиях хорошего освещения. Это была первая полностью электронная система, которая заменила более ранние камеры, 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. [1] [2] Исследовательская группа RCA во главе с Зворыкиным представила иконоскоп широкой публике на пресс-конференции в Июнь 1933 г. [3] и две подробные технические статьи были опубликованы в сентябре и октябре того же года. [4] [5] Немецкая компания Telefunken купила права у RCA и построила камеру супериконоскопа [6], которая использовалась для исторической телетрансляции 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 управляемая Вальтером Брухом (изобретателем системы PAL ).

Иконоскоп был заменен в Европе примерно в 1936 году на гораздо более чувствительные Супер-Эмитрон и Супериконоскоп, [7] [8] [9], в то время как в Соединенных Штатах иконоскоп был ведущей телекамерой, использовавшейся для вещания с 1936 по 1946 год, когда он был заменен на изображение orthicon tube . [10] [11]

Патентная схема УФ-микроскопа Зворыкина 1931 г. [12] Аппарат аналогичен иконоскопу. Изображение поступило через серию линз вверху справа и попало в фотоэлементы на пластине изображения слева. Электронный луч справа охватил пластину изображения, заряжая ее, и фотоэлементы испускали электрический заряд, который не соответствовал количеству падающего на них света. Полученный сигнал изображения выносился на левую часть трубки и усиливался.

Операция [ править ]

Схема иконоскопа

Основным элементом формирования изображения в иконоскопе была пластинка из 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 пластинки 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 откладывались в виде небольших пятен, создающих пиксели . Система в целом получила название «мозаика».

Система сначала заряжается путем сканирования пластины электронной пушкой, аналогичной той, что используется в обычной телевизионной электронно-лучевой индикаторной трубке. В результате этого процесса в гранулы накапливаются заряды, которые в темной комнате будут медленно распадаться с известной скоростью. Под воздействием света светочувствительное покрытие высвобождает электроны, которые поставляются за счет заряда, хранящегося в серебре. Скорость излучения увеличивается пропорционально интенсивности света. Благодаря этому процессу пластина образует 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 лучом. 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 выпущены непосредственно из сканированных 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, что привело к тому, что 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, необходимо уделить некоторое внимание механическому расположению компонентов. Иконокопы обычно строились с мозаикой внутри цилиндрической трубы с плоскими концами, а пластина располагалась перед одним из концов. Перед другим концом помещался обычный объектив кинокамеры, сфокусированный на пластине. Затем электронная пушка была помещена под линзу под наклоном так, чтобы она также была направлена ​​на пластину, хотя и под углом. Такая компоновка имеет то преимущество, что и линза, и электронная пушка расположены перед пластиной формирования изображения, что позволяет разделить систему на отсеки в коробчатом корпусе, при этом линза полностью находится внутри корпуса. [2] [12]

Поскольку электронная пушка наклонена по сравнению с экраном, ее 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 областей, которые были ближе к пушке. Электроника в камере настроена на этот эффект, немного изменив скорость сканирования. [13]

Накопление и накопление фотоэлектрических зарядов во время каждого цикла сканирования значительно увеличивало электрическую мощность иконоскопа по сравнению с устройствами сканирования изображений без накопителя. [ необходима цитата ] В версии 1931 года электронный луч сканировал гранулы; [12] в то время как в версии 1925 года электронный луч сканировал заднюю часть электронной матрицы. [2]

История [ править ]

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, приводящей к низкому электрическому выходу из передающих или «камерных» трубок, будет решена с внедрением технологии накопления заряда венгерским инженером Калманом Тиханьи в начале 1925 года. [14] Его решением стала камера. трубка, 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». [15] После дальнейших уточнений, включенных в заявку на патент 1928 года, [14] патент Тиханьи был объявлен недействительным в Великобритании в 1930 году, [16] и поэтому он подал заявку на получение патента 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 ), помещенного между экраном (300 меш) и коллоидным отложением фотоэлектрического материала ( калий). гидрид ), состоящий из изолированных глобул . [2] 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 мельчайших глобул. Каждая глобула очень активна в фотоэлектрическом отношении и представляет собой крошечный индивидуальный фотоэлемент . Его первое изображение было передано в конце лета 1925 года [17], а патент был выдан в 1928 году. [2] Однако качество передаваемого изображения не впечатлило HP Davis, генерального директора Westinghouse , и Зворыкина попросили сообщить об этом. работать над чем-то полезным . [17] Патент на телевизионную систему также был подан Зворыкиным.в 1923 г., но этот файл не является надежным библиографическим источником, потому что обширные изменения были внесены до того, как патент был выдан пятнадцатью годами позже [18], а сам файл был разделен на два патента в 1931 г. [1] [19]

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

Первый практический иконоскоп был сконструирован в 1931 году Сэнфордом Эссигом, когда он случайно оставил один посеребренный лист слюды в духовке на слишком долгое время. При исследовании под микроскопом он заметил, что слой серебра распался на множество крошечных изолированных глобул серебра. [20] Он также заметил, что: крошечный размер серебряных капель может увеличить разрешение изображения иконоскопа за счет квантового скачка. [21] Как руководитель отдела развития телевидения в Radio Corporation of America (RCA) , Зворыкин подал заявку на патент в ноябре 1931 года, и она была подана в 1935 году. [12]Тем не менее, команда Зворыкина была не единственной инженерной группой, работавшей над устройствами, в которых использовалась пластина ступени заряда. В 1932 году Тедхэм и МакГи под руководством Исаака Шенберга подали заявку на патент на новое устройство, которое они назвали «эмитрон», в 1936 году в студиях Alexandra Palace была запущена служба вещания на 405 строк, в которой использовался суперэмитрон , и на патент. был выпущен в США в 1937 году. [22] Годом позже, в 1933 году, Фило Фарнсворт также подал заявку на патент на устройство, которое использует пластину для накопления заряда и низкоскоростной электронный сканирующий луч, патент был выдан в 1937 году. [23]но Фарнсворт не знал, что низкоскоростной сканирующий луч должен падать перпендикулярно цели, и он никогда не строил такую ​​трубу. [24] [25]

Иконоскоп был представлен широкой публике на пресс-конференции в июне 1933 г. [3], а в сентябре и октябре того же года были опубликованы два подробных технических доклада. [4] [5] В отличие от анализатора изображений Фарнсворта, иконоскоп Зворыкина был гораздо более чувствительным, полезен при освещении цели от 4 футов (43 лк ) до 20 футов (215 лк ). Его также было проще изготовить, и он давал очень четкое изображение. [ необходима цитата ] Иконоскоп был основной трубкой камеры, использовавшейся в американском радиовещании с 1936 по 1946 год, когда она была заменена трубкой ортоконуса изображения. [10] [11]

На другой стороне Атлантического океана британская группа, сформированная инженерами Любшински, Родда и МакГи, разработала суперэмитрон (также супериконоскоп в Германии) в 1934 году [26] [27] [28], это новое устройство находится между десятью и в пятнадцать раз более чувствительный, чем оригинальный излучатель и иконоскоп [29], и он был впервые использован для публичной трансляции BBC в День перемирия 1937 года. [7] Изображение иконоскопа было представителем европейской традиции в электронных лампах, конкурирующих с американской традицией, представленной изображением orthicon. [9] [30]

См. Также [ править ]

  • Диссектор изображений
  • Трубка видеокамеры

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Зворыкин Владимир К. (б. д.) [подано в 1923 г., выдано в 1935 г.]. «Телевизионная система» . Патент № 2022450 . Патентное ведомство США . Проверено 12 января 2010 .
  2. ^ a b c d e Зворыкин В.К. (б. д.) [подана в 1925 г., запатентована в 1928 г.]. «Телевизионная система» . Патент № 1,691,324 . Патентное ведомство США . Проверено 12 января 2010 .
  3. ^ a b Лоуренс, Уильямс Л. (27 июня 1933 г.). «Человеческий глаз, созданный инженерами для передачи изображений по телевидению.« Иконоскоп »преобразует сцены в электрическую энергию для радиопередачи. Быстро, как кинокамера. Три миллиона крошечных фотоэлементов« запоминают », а затем передают изображения. Шаг к домашнему телевидению. Разработано за десять лет работы доктора В.К. Зворыкина, который описывает это в Чикаго » . Нью-Йорк Таймс . ISBN 9780824077822. Проверено 12 января 2010 .
  4. ^ Б Зворыкин В.К. (сентябрь 1933). «Иконоскоп, последний телевизионный фаворит Америки» . Беспроводной мир (33): 197. ISBN 9780824077822. Проверено 12 января 2010 .
  5. ^ а б Зворыкин В.К. (октябрь 1933 г.). «Телевидение с электронно-лучевыми трубками» . Журнал IEE (73): 437–451. ISBN 9780824077822. Проверено 12 января 2010 .
  6. ^ Heimprecht, Кристина. "Fernsehkamera - доктор Вальтер Брух унд die Olympiakanone" (на немецком языке). Zukunftsinitiative Рейнланд-Пфальц (ZIRP) эВ архивации от оригинала на 2008-03-31 . Проверено 21 мая 2009 . Изображение фотоаппарата-иконоскопа, использованного на Олимпийских играх в Берлине, 1936 г.
  7. ^ a b Хоуетт, Дики (2006). Телевизионные инновации: 50 технологических разработок . Kelly Publications. п. 114. ISBN 978-1-903-05322-5. Проверено 10 октября 2013 .
  8. ^ Гиттель, Joachim (2008-10-11). "FAR-Röhren der Firma Heimann" . фотоальбом . Йогис Рёренбуде . Проверено 15 января 2010 .
  9. ^ a b Смит, Гарри (июль 1953 г.). «Мультикон - новая телекамерная трубка» (PDF) . газетная статья . Фонд и музей раннего телевидения . Проверено 12 марта 2013 .
  10. ^ a b «Официальные лица RCA продолжают неопределенно относиться к будущему телевидения». Вашингтон Пост . 1936-11-15. п. БИ 2. Отсутствует или пусто |url=( справка )
  11. ^ a b Абрамсон, Альберт (2003). История телевидения с 1942 по 2000 год . МакФарланд. п. 18. ISBN 978-0-7864-1220-4. Проверено 10 января 2010 .
  12. ^ a b c d Зворыкин В.К. ( б. д. ) [подана в 1931 г., запатентована в 1935 г.]. «Способ и аппарат для получения изображений предметов» . Патент № 2,021,907 . Патентное ведомство США . Проверено 10 января 2010 .
  13. ^ "1945 RCA CRV-59AAE Iconoscope Camera" , Мир LabGuy
  14. ^ a b «Кальман Тиханьи (1897–1947)», IEC Techline [ постоянная мертвая ссылка ] , Международная электротехническая комиссия (IEC), 15 июля 2009 г.
  15. ^ «1926 заявка на патент Калмана Tihanyi в" Radioskop» , Память мира ,Объединенных Нацийобразования, науки и культуры ( ЮНЕСКО ), 2005, извлекаться 2009-01-29.
  16. ^ Тиханьи, Коломан, Усовершенствования телевизионной аппаратуры . Европейское патентное ведомство, патент № GB313456. Дата конвенции Заявка Великобритании: 1928-06-11, признана недействительной и опубликована: 1930-11-11, дата обращения: 25.04.2013.
  17. ^ а б Бернс, RW (1998). Телевидение: международная история формирующих лет . Институт инженеров-электриков (IEE), (Серия 22 «История технологии») совместно с www.sciencemuseum.org.uk (Музей науки, Великобритания). п. 383. ISBN.  978-0-85296-914-4. Проверено 10 января 2010 .
  18. ^ Schatzkin, Пол. "Хроники Фарнсворта, кто изобрел что и когда ??" . Проверено 10 января 2010 .
  19. ^ Зворыкин, Владимир К. (й) [подал 1923, выпущенный 1938]. «Телевизионная система» . Патент № 2141059 . Патентное ведомство США . Проверено 10 января 2010 .
  20. Перейти ↑ Burns, RW (2004). Коммуникации: международная история становления . Институт инженеров-электриков (IEE), (История технологии, серия 32). п. 534. ISBN  978-0-86341-327-8.
  21. ^ Уэбб, Ричард С. (2005). Телевидение: люди, стоящие за изобретением телевидения . Джон Вили и сыновья. п. 34. ISBN  978-0-471-71156-8.
  22. ^ Тедхэм, Уильям Ф .; Макги, Джеймс Д. (nd) [подана в Великобритании в 1932 году, подана в США в 1933 году, запатентована в 1937 году]. «Катодно-лучевая трубка» . Патент № 2077422 . Патентное ведомство США . Проверено 10 января 2010 .
  23. ↑ Фарнсворт, Фило Т. (nd) [подана в 1933 г., запатентована в 1937 г., переиздана в 1940 г.]. «Image Dissector» . Патент № 2087683 . Патентное ведомство США. Архивировано из оригинала на 2011-07-22 . Проверено 10 января 2010 .
  24. ^ Абрамсон, Альберт (1995). Зворыкин, пионер телевидения . Издательство Иллинойского университета. п. 282. ISBN. 978-0-252-02104-6. Проверено 18 января 2010 .
  25. ^ Роза, Альберт; Ямс, Харли А. (сентябрь 1939 г.). "Телевизионные приемные трубки с использованием низкоскоростного электронного сканирования". Труды ИРЭ . 27 (9): 547–555. DOI : 10.1109 / JRPROC.1939.228710 . S2CID 51670303 . 
  26. ^ Любшинский, Ганс Герхард; Родда, Сидней (nd) [подана в мае 1934 г., запатентована в 1936 г.]. «Улучшения на телевидении или в связи с ними» . Патент № GB 442666 . Ведомство интеллектуальной собственности Соединенного Королевства . Проверено 15 января 2010 .
  27. ^ Любшинский, Ганс Герхард; Макги, Джеймс Дуайер (nd) [подана в 1935 г., запатентована в 1936 г.]. «Улучшения в телевидении и в отношении него» . Патент № GB 455123 . Ведомство интеллектуальной собственности Соединенного Королевства . Проверено 15 января 2010 .
  28. ^ EMI LTD; Любшински, Ганс Герхард (nd) [подана в 1936 г., запатентована в 1937 г.]. «Улучшения в телевидении и в отношении него» . Патент № GB 475928 . Ведомство интеллектуальной собственности Соединенного Королевства . Проверено 15 января 2010 .
  29. ^ Александр, Роберт Чарльз (2000). Изобретатель стерео: жизнь и творчество Алана Дауэра Блюмлейна . Focal Press. С. 217–219. ISBN 978-0-240-51628-8. Проверено 10 января 2010 .
  30. ^ де Фрис, MJ; де Фриз, Марк; Кросс, Найджел; Грант, Дональд П. (1993). Методология проектирования и отношения с наукой, серия Número 71 de NATO ASI . Springer. п. 222. ISBN. 978-0-7923-2191-0. Проверено 15 января 2010 .

Внешние ссылки [ править ]

  • История иконоскопа
  • Иконоскоп картинки