Юный техник, 2005 № 07

Принятый телевизионный сигнал подавался на неоновую лампу. Ее свет реагировал на модуляцию телевизионного сигнала, нес всю информацию о передаваемом изображении. Но ее еще нужно было превратить в изображение.

Делали это чаще всего двумя способами. Самый простой из них — это установка перед лампой диска Нипкова (рис. 1) и ограничительной рамки. В соответствии с принятым тогда стандартом, диск имел тридцать отверстий, расположенных по спирали, и вращался со скоростью 12,5 оборота в секунду.

При неподвижном диске через ограничительную рамку было видно одно из отверстий. Освещенное лампой, оно казалось светящейся точкой. Но когда же диск вращался, глаз воспринимал светящуюся строку. (Так превращается в круг свет от быстро вращаемого в темноте фонарика.) Поскольку яркость лампы постоянно изменялась, то и яркость отдельных участков строки получалась различной. Так возникала строка телевизионного изображения.

В каждой строке укладывалось сорок точек. Таким образом, один кадр состоял из 1200 элементов. За один оборот диска в пределах ограничительной рамки возникал один телевизионный кадр, а за секунду — 12,5 кадра.

Несмотря на то что зритель за секунду получал в 600 раз меньше информации, чем получает сегодня на экране ТВ нормальной четкости, механическое телевидение имело успех. Можно было легко опознать любимых актеров, а если изображение давалось во весь экран, то и полюбоваться их красотой.

Телевизоры с диском Нипкова были крайне просты. В промышленных образцах диск вращался при помощи крохотного синхронного электромоторчика. Это была самая сложная его часть. Однако любители делали такие моторы самостоятельно, а иногда и обходились без них. Диск вращали при помощи рукоятки через ременную передачу и получали вполне удовлетворительное изображение. Принципиальным недостатком диска Нипкова была низкая яркость изображения. Сквозь отверстие диска проходила лишь малая часть света тускловатой лампы. Практически наблюдать изображение мог лишь один человек, и то через лупу.

Значительно лучше использовался свет в простейших телевизорах с разверткой зеркальным винтом (рис. 2).

Он состоял из тридцати металлических пластин, спирально насаженных на вертикальную ось. Одна из их граней была отполирована как зеркало. Рядом с зеркальным винтом ставилась неоновая лампа с ярким свечением в щели между электродами. Пока винт был неподвижен, в одной из его граней было видно отражение кусочка щели лампы. Как только зеркальный винт начинал вращаться, отражение пробегало от одного конца грани до другого, прочерчивало строку и уходило из поля зрения. А вслед за ним появлялось изображение в другой грани. Как утверждал журнал «Радиофронт», возле небольшого, размером с коробку от торта, телевизора с зеркальным винтом могло располагаться до 30 человек. В это можно поверить лишь с учетом крайней неприхотливости первых телезрителей (рис. 3).

Четкость в 30 строк оставляла желать лучшего. В Англии ее повысили до 60 строк. Качество изображения получилось сравнительно высоким, полоса частот увеличилась до 30 кГц, но сигнал еще можно было передавать на коротких волнах в свободном радиоэфире того времени.

В нашей стране в 1938 году был сделан механический телевизор с четкостью изображения 440 строк. Он имел сложную оптико-механическую систему отклонения светового луча, а источником света служила проекционная лампа со специальным модулятором света.

Появившиеся в это время электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) давали более качественное изображение и были гораздо проще в изготовлении, чем оптико-механические системы. По пути применения ЭЛТ и пошло телевидение.

Но механическое ТВ не закончилось. Один из последних механических телевизоров работал в 80-е годы прошлого века на одной из международных выставок в Японии. Он давал превосходное цветное изображение на экране с диагональю двадцать метров. В печать просочились лишь довольно скудные сведения о его устройстве.

В основе его был обычный телевизионный приемник. Изображение на экране создавалось путем отклонения трех разноцветных лазерных лучей. Оно производилось при помощи двух многогранных зеркальных барабанов. Один из них осуществлял строчную развертку с частотой 625x25 строк в секунду. Этот барабан имел 25 граней и вращался со скоростью 37 500 оборотов в минуту. Другой — осуществлял кадровую развертку, сдвигая строку поперек кадра.

Оптико-механическая система имела незначительные потери света, и применили ее, несмотря на старомодность, для получения изображения, размеры и качество которого для электронных средств недостижимы.

Тогда, в 80-е годы прошлого века, техника телевидения вполне могла пойти по пути создания компактных механических телевизоров для домашнего применения. Аппарат размером с коробку от торта давал бы изображение высочайшего качества размером с целую стену. При кассовом производстве он стоил бы не дороже видеоплейера. Но был выбран иной путь, который лишь через двадцать лет привел к появлению в наших домах дорогих плоских экранов.

Эксперименты с простейшими механическими телевизорами не лишены интереса и в наши дни. Сегодня всем нам доступны применяемые в карманных фонариках светодиоды белого свечения, яркость которых в сотни раз превышает яркость неоновых ламп. У некоторых из них она под действием приложенного напряжения может меняться с частотой в сотни и тысячи кГц.

Сделать телевизор с зеркальным винтом или диском Нипкова и применить в нем светодиод совсем нетрудно.

Но где взять для него сигнал? Сохранились рассказы очевидцев о радиолюбителе В. Китченкове, который в 60-е годы прошлого века на механический телевизор принимал московское телевидение. Он увеличил частоту вращения зеркального винта до 50 об/сек., а на неоновую лампу подавал сигнал от каждой десятой строки. К сожалению более подробных сведений не сохранилось.

Но для чисто демонстрационных целей, а также для управления моделями можно собрать замкнутую систему механического телевидения. В ней, как это иногда бывало в старину, в качестве телекамеры используется доработанный телевизионный приемник, в котором за диском Нипкова или рядом с зеркальным винтом вместо лампы ставился фотоэлемент, а на плоскости кадра посредством объектива от фотоаппарата создавалось действительное изображение снимаемого объекта. Снятый с фотоэлемента сигнал поступал на вход обычного радиопередатчика и передавался в эфир.

Однако, если механический ТВ-приемник при правильном конструировании может стать полноценным конкурентом приемника электронного, то с механической телекамерой (МТК) этого не происходит. Ее чувствительность к свету всегда в тысячи раз ниже, чем у телекамеры электронной. На рисунке 4 вы видите схему простейшей МТК с зеркальным винтом. Объектив желательно взять с максимальной светосилой, например, Гелиос-44 от фотоаппарата «Зенит». Справа от зеркального винта расположена накрытая кожухом группа фотодиодов и усилитель. На первых порах ограничимся связью МТК с приемником при помощи провода.

На рисунке 5 — схема механического телевизионного приемника (МТП) с зеркальным винтом.

Справа от винта расположен источник света. Он состоит из яркого светодиода белого свечения, заключенного в отражающий кожух из белой жести. Равномерно освещенная щель в нем играет роль протяженного источника света. Если один достаточно яркий светодиод достать не удастся, то можно выстроить в одну линию несколько маломощных. Но и в этом случае их следует закрыть кожухом со щелью, ширина которого примерно в два раза уже ширины элемента изображения.