Курсовая работа: Совершенствование телевизионных приемников с целью улучшения качества изображения
Чем хороши ЖК-телевизоры? Обратимся к теории. Слой жидких кристаллов расположен между двумя прозрачными панелями, сделанными из пленки или очень чистого и свободного от натрия стекла. Под действием электромагнитного поля кристаллы изменяют ось поляризации проходящего сквозь них света. В итоге одна ячейка может менять свое значение от максимально прозрачного (белый цвет) до непрозрачного (черный цвет). Все промежуточные значения представляют собой оттенки серого. Чтобы получить цветное изображение, достаточно наложить на ячейки цветовые фильтры. Управлением «прозрачностью» пикселей занимаются тонкопленочные транзисторы (TFT — Thin Film Transistor), которые особым способом напылены на экран. Число тонкопленочных транзисторов может исчисляться миллионами. Процесс создания LCD-экрана довольно сложен, поэтому неудивительно, что на заре своего существования ЖК-дисплеи стоили дороже самых мощных компьютеров.
С ЖК-телевизорами ситуация несколько сложнее. Они стали появляться на рынке относительно недавно. Ранее самой большой проблемой была невозможность создания больших LCD-экранов — самые крупные с трудом достигали диагонали 30 дюймов. Но современные технологии позволяют делать экраны размером до 60 дюймов. С другой стороны, из этого недостатка вытекает и одно важное достоинство. Выпускаются не только большие ЖК-телевизоры, но и маленькие, с диагональю 15-17 дюймов. С плазменными такой фокус не пройдет. А закрывать экраном телевизора половину стены на кухне нет никакой нужды. Тоненький и элегантный ЖК-телевизор будет куда предпочтительнее (рис. 9).
Рис. 9 По размеру экрана ЖК-телевизоры сегодня вплотную приближаются к своим плазменным собратьям.
Электронике ЖК-телевизоров постоянно приходится бороться с доведением четкости изображения до приемлемого уровня. Разрешение жидкокристаллических матриц строго фиксировано, так как число ячеек нельзя уменьшить или увеличить. А вот видеосигнал часто не совпадает с разрешением телевизора. В этом случае изображение приходится масштабировать, что неизбежно ведет к появлению искажений.
А вообще, жидкокристаллические телевизоры постепенно становятся «взрослыми», и не только по размеру. Картинка с каждым днем радует все больше, приближаясь к идеалу. Масса таких телевизоров совсем невелика: 24-дюймовые модели обычно весят не больше 13 кг. Энергопотребление ничтожно мало.
Существует телевизоры еще одного типа — проекционные. Внешне они похожи на кинескопные, но диагональ их экрана обычно гораздо больше. Внутри корпуса такого «ящика» прячется мощная лампа, которая проецирует изображение на белый экран. Между экраном и лампой установлено большое число компонентов, формирующих и улучшающих изображение.
Проекционные телевизоры бывают двух типов. Одни основаны на электронно-лучевых трубках, другие — на жидких кристаллах. В первом случае (рис. 10) внутри корпуса прячутся три небольших кинескопа (для красного, зеленого и синего цветов), лучи каждого из которых проходят долгий путь через систему призм, линз и зеркал. Полученное изображение проецируется на экран. Таким телевизорам, как и ЭЛТ-моделям, присущ недостаток с частотой обновления экрана: она может составлять как 50 Гц, так и 100 Гц
Рис. 10 Проекционный телевизор на ЭЛТ
Внутри проекционных телевизоров на основе жидких кристаллов установлена либо одна трехцветная ЖК-матрица, либо три (по одной для красного, зеленого и синего цветов). Сформированное изображение просвечивается лампой, затем проходит через сложную систему линз и попадает на экран. Такой тип предпочтительнее ЭЛТ-версии. Проекционные ЖК-телевизоры меньше весят, не имеют проблем с геометрией и могут похвастаться высоким разрешением (это означает высокую четкость).
Нередко лампа, обеспечивающая подсветку, сильно нагревается, поэтому проекционные телевизоры оснащаются вентилятором для охлаждения. Так что не удивляйтесь, если вдруг услышите какой-то шум в комнате — это телевизор охлаждается.
Еще есть один подтип проекционных телевизоров (рис. 11). Он базируется на технологии DLP (Digital Light Processing — цифровая обработка света), которая была разработана и запатентована компанией Texas Instruments в 1996 году. В таких телевизорах устанавливается полностью законченный оптико-механический модуль, где присутствуют специальные DMD-чипы (они состоят из огромного числа микрозеркал), обрабатывающие изображение и проецирующие его на экран. Таких чипов может быть установлено от одного до трех. Конечно, лучше всего, когда их три. Изображение в этом случае получается наиболее качественным. Проблема одна — совсем не демократичная цена: за телевизор с тремя чипами придется выложить больше десятка тысяч американских денег, тогда как одночиповые модели можно найти по цене около 3000 долларов.
В число главных достоинств DLP-телевизоров входят хорошая контрастность, точная цветопередача, высокая четкость и яркость. Вместе с тем, у микрозеркал отсутствует эффект засветки соседних пикселей, поэтому такие телевизоры отлично подходят для показа каких-либо чертежей, где в картинке присутствует большое число тонких линий. Но вот время жизни подсвечивающей лампы обычно невелико. И еще: в таких телевизорах используется цветовой барабан, поэтому на экране часто заметен неприятный эффект радуги. Зрителям с повышенной чувствительностью к этому эффекту DLP-устройства строго не рекомендуются.
Рис. 11 Hitachi считает, что проекционные телевизоры могут предложить еще очень многое, — судя по изображению и дизайну, это не лишено оснований.
На передней панели телевизора обычно размещают след, элементы управления: выключатель для включения и выключения телевизора; переключатель каналов; переключатель диапазонов частот "метровые - дециметровые волны" (в случае применения отд. селекторов каналов метровых и дециметровых волн); регуляторы яркости и контраста изображения, насыщенности цвета и цветового тона изображения, громкости и тембра звука. На задней стенке телевизора обычно размещают: переключатель ручной и автоматические настройки гетеродина и регулятор настройки, выключатель канала цветности; регуляторы частоты строк и кадров, центровки растра, линейности и размера растра по горизонтали и вертикали. Здесь же размещают разъёмы для присоединения антенн, гнёзда для подключения головных телефонов и магнитофона, а также переключатель напряжения сети. Для удобства телезрителей в телевизоре используется автоматическая регулировка усиления, яркости, контраста, частоты гетеродина, частоты и фазы строчной развёртки, размера изображения и др. Пульт дистанционного управления позволяет зрителю, находящемуся на некотором расстоянии от телевизора, осуществлять включение и выключение телевизора, переключение каналов, регулировать яркость и контраст изображения, громкость звука.
Пульт содержит ультразвуковой передатчик, излучающий • сигналы телекоманд, принимаемые ультразвуковым приёмником в блоке дистанционного управления телевизора. С выхода последнего подаются сигналы в устройство управления, которое вырабатывает управляющие напряжения, поступающие в различные точки телевизора.
Что ждет телевизоры в будущем? Будут как совершенствоваться характеристики ЖК и плазменных телевизоров, так и выводиться на рынок новые технологии. Это и OLED, и FED, и лазерные телевизоры. Будет увеличиваться разрешение (Full HD станет, наконец, нормой) и цветовой охват (в идеале - равный цветовому охвату зрения человека). Возможно, в недрах исследовательских лабораторий уже разрабатываются совершенно новые принципы формирования изображений. Например, есть предварительная информация о работах над дисплеями - контактными линзами.
Выводы:
1. Последовательное уменьшение радиоэлементов и увеличение диагонали экранов постепенно привели телевизоры к привычному сегодня виду;
2. Плоскими стали не только экраны, но и сами телевизоры;
3. Появилась система цветности;
4. Телевизоры дополняются системами телетекста, стереофонического звука;
5. Преимущество плазменных телевизоров: плоский экран небольшой толщины, огромная диагональ (может достигать двух – трех метров), яркие и сочные цвета, отсутствие проблем с фокусировкой и сведением лучей, относительно долгий срок службы, хорошие углы обзора (при взгляде с боку цвета искажаются незначительно);
6. Преимущество ЖК-телевизоров: более четкие изображения с каждым днем радуют все больше, приближаясь к идеалу, малая масса (24-дюймовые модели обычно весят не больше 13 кг), ничтожно малое энергопотребление.
7. Преимущество проекционных ЖК-телевизоров: большая диагональ, меньше весят, не имеют проблем с геометрией и могут похвастаться высоким разрешением (это означает высокую четкость). Нередко лампа, обеспечивающая подсветку, сильно нагревается, поэтому проекционные телевизоры оснащаются вентилятором для охлаждения;
8. Преимущество DLP-телевизоров: хорошая контрастность, точная цветопередача, высокая четкость и яркость. Вместе с тем, у микрозеркал отсутствует эффект засветки соседних пикселей, поэтому такие телевизоры подходят для показа каких-либо чертежей, где в картинке присутствует большое число тонких линий;
9. Главным достоинством современных телевизоров является пуль дистанционного управления. Пульт позволяет зрителю, находящемуся на некотором расстоянии от телевизора, осуществлять включение и выключение телевизора, переключение каналов, регулировать яркость и контраст изображения, громкость звука.