Ở máy chụp ảnh truyền hình, người ta chuyển đổi ánh sáng thành một dòng điện tử.
Đến máy thu hình (récepteur) người ta lại chuyển đổi dòng diện tử thành ánh sáng để chiếu lên màn truyển hình cho người xem.
Dù là truyển hình tiêu khiển hay truyền hình công nghiệp thì nguyên lý cũng như nhau. Nghĩa là không thể truyền đi toàn bộ ảnh được, mà ảnh đó phải phân ra thành những điểm rất bé và các điểm này truyển đi sẽ được chiếu lên màn truyền hình với một độ sang đúng hệt như khi chụp.
45
¥1
Hình 1.33. Sơ đồ một dày chuyển truyến hinh kết hợp với một bóng tăng sáng
1. Bóng Xquang; 2. Bóng tăng sáng; 3.Bóng ghi hinh Vidicon; 4 Trạm cung cấp điện trung ương (trạm ho tiêu); 5.Bóng truyền hình; 6.Tới một màn truyển hinh khác
Để có cảm giác hình ảnh liên tục, mỗi một điểm sáng đó phải cực kỳ bé, bé bằng độ khả năng phân ly của mắt và thòi gian các điểm đó nối tiếp với nhau để tạo nẽn ảnh phải nhanh hơn thời gian tồn tại của hình kéo dài trên võng mạc, nghĩa là dưới 1/15 giâyẻ Như vậy ta sẽ thấy các hình liên tiếp nhau như trong điện ảnh.
Sự phân chia ảnh ra từng điểm gọi là phân tích. Máy vô tuýến truyền hình đẩu tiên do Nippkov phát minh chạy bằng hai cái dĩa quay châm lỗ chạy đổng bộ. Đ ó là máy thô sơ chạy bằng cơ khí, không chính xác nên hiộn nay không dùng nữa.
Nhờ những tiến bộ trong khoa học điện tử, người ta mới chế ra được máy truyền hình ngày nay. Ở máy truyền hình bầy giờ, sự phân tích ảnh thể hiện bằng một chùm điện tử di động tập trung lại bởi một hệ thống thấu kính điộn tử thành một chùm rất bé.
Đầu bé nhất của chùm này tạo nên trên màn ghi hình một điểm gọi là vét sáng (spot) phân tích. Kích thước của vết này là kích thước của những điểm mà ngưởi ta trayẻn đi.
Sự di chuyển của vết sáng gọi là quét. Điểm sáng đó phải quểt cực kỳ nhanh để giữ tính chất liên tục của những hình tiếp nhau.
Tương ứng với sự phân tích ảnh là sự tổng hợp ảnh lên màn truyền hình ở máy thu.
ở đây cũng có một vết sáng kích thước đúng như vết sáng phân tích và di chuyển đổng bộ với vết kia, chiếu liên tục lên một màn huỳnh quang và tạo thành ảnh ghi ở máy phát.
2ẽ Mô tả sơ lược các thành phần của máy truyền hình
2.1. Camera truyền hình (máy Ionoscop cấu tạo theo sơ đổ nguyên lý .ẳ hình 1.34)
Bộ phận này là một cái bóng điện từ có nhiệm vụ ghi nMỊng hình ảnh của các vật hay cảnh vào một tấm màn đặc biột, và phân tích ảnh đó ra tfelg4& n- Hình đó đ a ạ c đua
vào máy nhờ một hệ thống quang học như ống kính máy chụp điện ảnh. Tấm màn đóng vai trò tấm phim phủ muối bạc của máy chụp cinê. Màn này đặt ở một đầu bóng và ở đâu đối diộn có một cái ống chứa một sợi âm cực đốt nóng phát ra electron (canon électronique). Các điện tử này được tập trung lại thành một chùm bé hội tụ lại thành một vệt sáng cực kỳ bé trên tấm màn, nhờ tác dụng của một hệ thống thấu kính điện từ gồm hai tấm hình cực (plaque) có châm một lỗ bé ở giữa, đật phía trước sợi âm cực, tấm đặt xa lỗ bé hơn tấm đặt gần. Hai tấm điện cực này có một điện thế cao nên hút mạnh điện tử ra phía trước.
Hình 1.34. Máy Inocop: một loại máy cũ để dễ hiểu sơ đổ nguyên lý
1. Ánh sáng; 2. Hình quang học; 3. vết sáng (spot); 4. Tấm khảm (mosaique); 5. Tấm tín hiệu; 6. Chù điện tử; 7. Thu điện; 8. Dòng tín hiệu; 9. Bôbin di chuyển; 10. Bôbin tập trung; 11. Màn ghi và phân tíc ảnh: tấm mica (a), tấm bạc (b), bụi bạc có coesi (c).
Ngoài ra với tác dụng của một điộn trường hoặc một từ trường giữa hai cặp điện cực đặt thẳng góc nhau, người ta có thể làm di chuyển chùm điộn tử, làm cho chùm này quét trên tấm màn theo chiều nào cũng được; ngang, dọc, xoáy ốc... Nếu là điên trường thì các tấm điện cực nằm trong bóng, nếu là từ trường thì các tấm điện cực nằm sát bên ngoài. Tuỳ điện trường cao hay thấp, chùm điện tử sẽ quét nhanh hay chậm trên màn ghi hình. Điện từ trường biến thiên đó được điều khiển tự động do một hệ thống trung gian là trạm hoa tiêu.
Việc ghi hình vào tấm màn thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, dựa trên nguyên lý “tích trữ điện tử” phát minh do nhà bác học Nga Zworykin. Màn ghi hình (để truyền đi) là một tấm mica, một mặt áp vào một tấm bạc và mật bên kia phủ một lớp bụi bạc chứa coesi. Lớp này gọi là mặt khảm (mosaique) (hình 1.34). Ta có thể cho mỗi hạt bụi bạc kèm với tấm bạc là một tụ điện cực bé có lớp mica cách giữa làm điện môi. Dưới tác dụng của ánh sáng của vật hay cảnh ở ngoài chiếu vào, các hạĩ bụi có tính nhạy cảm do coesi, sẽ phát ra electron tỷ lệ theo cường độ của ánh sáng chiếu vào. Các elecữon này nạp điộn vào các tụ điộn cực bé đó và thế hiộu của hai má tụ điện tỷ lệ theo cường
47
độ ánh sáng chiếu vào. Chùm tia diện từ quét trên tấm màn sẻ làm phóng dicn lán lượt các tụ điện cực bé đó qua một dây điện trờ, và thê hiệu dòng dién này cũng t> lệ theo cường độ của ánh sáng chiếu lẻn các tụ điện cực bé nghĩa là lên các hat bac. ‘Sự phân tích “ ảnh thành từng điểm bé truyền đi, phát đi mỗi giây hơn 10.000 tín hiẽu. Như vậy các tín hiệu này tương ứng với sự biến đổi cường độ ánh sáng cúa mỗi điém thành một dòng điện biến thiên gọi là dòng tín hiẻu (hay curant Video). Dòng điện này rất yếu, chi vài microampe, vì vậy cần được khuyếch đại lên ngay ờ máy chụp (cho vào lưới cùa mội máy đèn khuyếch đại) trước khi được chuyển vào trạm trung gian bâng dây cách điện tốt, để rồi được đưa đi xa bằng sóng điện từ (vô tuyến truyền hình tiêu khiển) hay bằng cáp (truyền hình công nghiệp và truyền hình X quang).
Hinh 1.35 Bóng Vidicon 1 .Bôbin tập trung 2.Bôbin di chuyển 3.Tấm tín hiệu 4.Sợi âm cực õ.Điểm sáng
6. Hệ thống quang học
Hinh 1.36. Bóng truyển hình 1. Nguồn phát electron
2.Bôbin tập trung và di chuyển 3.Chùm electron
4.Điểm sáng
5.Màn huỳnh quang truyền hình
6.ống Weinelt
Máy chụp hình vô tuyến trước kia cồng kềnh hoặc quá phức tạp, khó bảo quản. Có nhiều loại ; bóng chạy theo hiệu ứng quang điện ngoài Ionoscop 1928 (hình 1.31) là bóng đầu tiên; super inoscop; bóng Farsworth 1934; orhicon 1939; image orthicon 1945.
Trong truyền hình công nghiệp hiện nay, các loại bóng nói trên được thay Ihế bằng những bóng bé chạy theo “hiệu ứng quang điộn ưong”, gọn hơn và bền hơn, cho phép áp dụng vào truyển hình X quang được. Loại này theo nguyên lý “hiệu ứng quang điện trong” như sau :photon ánh sáng đánh vào nguyên tử không đánh bật electron ra ngoài, mà chỉ làm electron thay đổi quỹ đạo trong nguyên tử, và do đó tính dản điện của chát chịu tác dụng electron thay đổi quỹ đạo ưong nguyên tử, và do đó tính dản điện của chất chịu tác dụng của Photon biến đổi theo tỷ lộ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào.
Trong các loại bóng đó có: bóng Vidicon (MỹXhình 35) hiộn nay dùng vào máy X quang, Resistron(Đức) Staticon (Anh), ở bóng Vidicon, tám tiu Ịụộu gần trong suốt phì một lớp bán dẫn seleni hoặc sunfua cadmi hay trisunfua aotụnọin hay naột phúc hợp mà nhà sản xuất giữ bí mật.
2.2. M áy thu truyén hinh (hình 1.36)
Nó có nhiệm vụ thu ảnh của máy phát truyền đến và chiếu lên cho người ta xem.
Nó là một bóng âm cực hình tháp bốn góc mà bề mặt ờ đáy là màn truyển hình.
Sự tổng hợp ảnh được thể hiện trên màn này (màn huỳnh quang) bằng mót vết sáng di chuyển đồng bộ với “vết sáng phân tích”. Vết sáng đó cũng tạo nên bới một chùm điện tử phát từ một nguồn phát điện tử (canông điện từ) đặt ớ đính tháp. Chùm đó di chuyển cũng do tác dụng của những “bôbin di chuyển” như ớ bóng chụp. Cường độ chùm điện tử được hiệu chỉnh do một bộ phận rất quan trọng gọi là ống W einelt (một hệ thông thấu kính điện tứ) có nhiệm vụ nhận dòng tín hiệu (courant Video) cùa máv phát chuyên đến. Những thay đổi nhanh chóng cường độ dòng điện đó rất đổng bộ với những thay đổi ở máy chụp, và hiệu chỉnh cường độ của chùm âm cực chiếu ảnh truyền đến lên màn huỳnh quang.
Kích thước của bóng điộn tử này chỉ 25cm đến 50cm theo đường kính chéo, hay có thể bé hơn nữa và phát ra một hình rất sáng có thể chiếu lên màn điện ảnh nhở một hộ thống quang học.
2.3. Hệ thống trung gian hay trạm hoa tiêu
Vai trò của hệ thống này là hoà hợp hoạt động của bộ phận phân tích và bộ phận tổng hợp, làm cho các hiện tượng quét của máy chụp truyền hình hoàn toàn đồng bộ với hiện tượng quét cuả máy chiếu hình lên màn truyền hình. Nó còn cung cấp dòng điện cho các bôbin điều khiển di chuyển của chùm điện tử và cho canông phát điện tử ở máy phát cũng như ở máy thu.
ở đó còn có hộ thống khuyếch dại dòng tín hiệu (courant Video), hệ thông điều chỉnh các bôbin di chuyển và hệ thống làm thay đổi độ đậm nhạt khác nhau ở hình chiếu lên.
Sư truyền hình đi xa có thể thực hiện bằng sóng vô tuyến điện hoăc bằng dây. Trong trường hợp này, có thể đấu nhiểu màn truyền 'hình vào một lúc và đạt các màn này ở những phòng khác nhau. Đó là một điều kiện rất thuận lọi cho viêc giảng dạy và cho việc theo dõi trên màn truyền hình tình hình các cơ quan trong khi đang mổ.