4.3. Відеопроектори світлоклапаної дії
Загальною ознакою проекційних пристроїв світлоклапаної дії є використання світла від зовнішніх джерел, що забезпечує ними максимально можливу яскравість екранного зображення. Нижче розглянуто шість варіантів побудови таких пристроїв.
Зовнішні джерела здатні забезпечити більші світлові потоки, причому кількісне визначення, як повного випромінювання, так і корисної (екранної) його частини, викликає значні труднощі. У зв'язку із цим Американським національним інститутом стандартів (ANSI) запропонована методика непрямого визначення світлового потоку по освітленості. Процедура виміру полягає в наступному. Попередньо регулюваннями проектора на екрані встановлюється яскравість і контраст зображення чорнобілого градаційного клина так, щоб були видні всі його щаблі. Потім подається сигнал міток для фіксації на екрані 9 точок, у які потрібно буде поміщати люксметр (це центри 9 однакових прямокутників, у сумі займаючих всю площу екрана). Далі подається сигнал білого поля й робляться виміри освітленості в цих точках. По 9 вимірам знаходится середнє значення освітленості Lcp у люксах. Нарешті, розрахунковим шляхом знаходиться світловий потік Ф у люменах за виразом
,
де В и Н - ширина й висота екрана.
Таке усереднене напіврозрахункове-напівекспериментальне значення частини повного світлового потоку при записі в документації супроводжується позначкою ANSI.
4.3.1. Відеопроектори типу "Эйдофор"
Принцип керованого відбиття світла за рахунок поверхневого шару прозорої вязкої рідини запропоновано використовувати на практиці Фішером ще в 1939 році. А в 1942 р. Фішером і Тіманом вже даний опис ТВ пристрою світлоклапаної дії. У цей час світлоклапані проектори типу "Эйдофор" не випускаються, але можуть бути виготовлені за попередніми заявки лише двома фірмами - швейцарською Gretag і американською General Electric.
Вітчизняна промисловість також випускала в невеликих кількостях відеопроектори, що працюють по цьому принципу (проекційні пристрої «Аристон», «Альтаїр»). Типовий розмір екрана в таких пристроях 3 х 4 м. Кольорові моделі швейцарського (і вітчизняного) виробництва будувалися за принципом об'єднання на зовнішньому екрані трьох кольороподільних зображень від самостійних проекторів. Американські кольорові проектори мали сполучену в одному вакуумному балоні вбудовану систему модуляції електронних пучків.
Принцип дії такої системи відеопроекцій ілюструється за допомогою рис.4.11. Розгорнення електронного пучка тут здійснюється на тонкій плівці (0,1 мм) прозорим маслянистим в'язанням рідини. Ця рідина має назву "Эйдофор". Поверхня рідини під впливом електронного бомбардування здобуває рельєф. Через якийсь час після припинення бомбардування (≈ 0,02 с, що залежить від відповідних добавок у рідину) сили поверхневого натягу й провідність вирівнюють поверхню. Промені від потужного (до 6 кВт) джерела світла - ксенонової лампи 1 із дзеркальним відбивачем і конденсором 2 проходять через діафрагму 3, теплофільтр 4 і попадають на щілинну дзеркальну систему 5, що складається звичайно з 6 дзеркал-смужок. Від них світло відбивається вбік сферичного дзеркала 6, покритого плівкою рідини 7. Дзеркало повільно (1 об. за 5 хв.) обертається, і радіально встановлений ніж вирівнює рідину по товщині. Надлишки її стікають у спеціальний резервуар. Після перемішування й фільтрації рідина за допомогою насоса й форсунки знову попадає на дзеркало 6. Ці елементи перебувають всередині відкачуваємої камери 12. У відростку цієї камери встановлений електронний прожектор 11 зі змінним катодом, що створює сфальцьований електронний пучок 10.
Рис. 4.11. Будова відеопроектора світлоклапаної дії типу «Эйдофор»
Електронний пучок управляється ТВ сигналом, а відхиляється і фокусується системою ФОС 13. Модуляція електронного пучка здійснюється за допомогою спеціального електрода - модуляційної лінзи. Модуляція може виконуватися як зміною струму пучка, так і зміною ступеня його розфокусування. У першому випадку, якщо пучок замкнений (при передачі чорних деталей), тоді ділянки плівки, на які він міг би потрапити, залишаються гладкими. При цьому світлові промені відбиваються від дзеркала 6 і йдуть по тим же шляхам через дзеркальні смужки убік лампи. У проекційний об'єктив 8 світло не попадає й на екрані 9 також будуть чорні ділянки. На світлих місцях зображення плівка рідини деформується під дією зарядів електронів, причому ступінь деформації залежить від рівня ТВ сигналу.
При другому варіанті модуляції розфокусування електронного пучка рівносильна його перекриттю, оскільки він попадає на більшу поверхню плівки й не викликає її деформації.
У кожному разі відбиття від дзеркала носить дзеркально-дифузійний характер, тому що відбиті промені йдуть по різних напрямках. За рахунок відбиття такого типу частина променів пройде через щілини дзеркала 5 і за допомогою об'єктива 8 на екрані сформуються яскраві ділянки зображення. При відтворенні білого поля використовується до 1/3 світлового потоку лампи.
У прожекторі напруга анод - катод становить 15 кВ, струм електронного пучка 10 мкА. Діаметр електронної плями на шарі рідини при відсутності модуляції ≈ 60 мкм.
При проекції на екран із трьох монохроматичних пристроїв у сигнали розгорнення вводяться сигнали корекції форми растра. Різні моделі проекторів забезпечують світловий потік від 200 до 7000 лм, відповідно й площа екрана коливається від 10 до 200 м2.
Контраст зображення досягає 100:1. Розв'язувальна здатність - вище ніж вимагається по існуючому стандарті. Це дозволило в експериментальному відеопроекторі "Аристон-3" застосувати розкладання на 1125 рядків при 50 полях у секунду.
В експлуатації такі проектори складні. Основна причина - необхідність обслуговування ряду складних допоміжних пристроїв: вакуумного компресора для підтримки високого вакууму, що безупинно знижується через випаровування рідини, систем водяного й повітряного охолодження. Істотними недоліками проектора є також великі габарити й маса.