Dlaczego kineskopy mają 3 działa elektronowe?

Zastanawiam się nad tym przez jakiś czas:

Ponieważ luminofor pozostanie podekscytowany przez pewien czas, wyobrażam sobie, że pojedyncze działo elektronowe może celować kolejno w czerwony, zielony i niebieski luminofor, zamiast tego posiadając 3 równoległe wiązki. To rozwiązałoby również wszystkie problemy związane z konwergencją.

Ponieważ branża poszła z trzema wiązkami, a lampy są projektowane przez ludzi o większej wiedzy niż ja, to oczywiście mają dobry powód, aby używać 3 wiązek i chciałbym wiedzieć, gdzie leży wada mojego myślenia.

Pierwsze kolorowe telewizory zostały zbudowane w całości z komponentów analogowych. Bardzo trudno byłoby sekwencjonować trzy kolory za pomocą jednego działa elektronowego z dostępną wówczas technologią.

Ponadto osobne pistolety umożliwiają oddzielne wzbudzanie odpowiednich zestawów kropek luminoforu przez maskę cienia dokładnie, PONIEWAŻ znajdują się one w fizycznie odrębnych miejscach. Jest to wyraźny kąt przybycia, który zapewnia, że ​​każda wiązka elektronów wzbudza tylko taki kolor, jaki powinna.

Pamiętaj, że kropki luminoforu są DUŻO mniejsze niż średnica wiązki elektronów, gdy dociera ona do ekranu. Jeśli miałbyś pojedynczy pistolet elektronowy i nie miałeś maski cienia, kropki luminoforu musiałyby być nieco większe niż średnica wiązki, aby zapobiec „krwawieniu” między kolorami, co spowodowałoby, że byłyby one wyjątkowo duże („ziarniste”) podczas oglądania.

To powiedziawszy, istniał co najmniej jeden eksperymentalny projekt, który wykorzystywał pojedyncze działo i multipleksowanie z podziałem czasu kolorów. Użyto pionowych pasków luminoforu, z dodatkowym skierowanym do wewnątrz paskiem zawartym w każdej grupie. Ten skierowany do wewnątrz pasek wytworzył rozbłyski światła, które zostały przechwycone przez fotopowielacz wbudowany w CRT, i te impulsy zostały wykorzystane do utrzymania synchronizacji obwodu multipleksowania kolorów z faktyczną pozycją wiązki.

Nie trzeba dodawać, że nigdy się nie przyłapał.

Monochromatyczny telewizor ma tylko jeden pistolet, który maluje linie na ekranie. Kolorowy telewizor musi pomalować trzy kolory na ekranie.

Klasyczny sygnał telewizyjny ma trzy kanały kolorów zmieszane w jeden sygnał i multipleksowany czasowo. Informacje te są rozdzielane, aby wygenerować poziomy intensywności czerwonego, zielonego i niebieskiego dla wiązki podczas jej śledzenia.

Niestety, aby kolory były wyraźne, nie chcesz, aby czerwone informacje malowały się nad zielonymi i niebieskimi i odwrotnie.

W tym celu wynalazcy kolorowej telewizji wymyślili sprytną sztuczkę polegającą na tym, że trzy pistolety strzelają pod ekran pod niewielkim kątem. Wiązki muszą następnie przejść przez ekran otworów. Ekran skutecznie tworzy cień wszędzie, z wyjątkiem miejsc o odpowiednio zabarwionym luminoforze. Oznacza to, że czerwony pistolet może świecić tylko na czerwony fosfor, zielony na zielony i niebieski na niebieski.

Uwaga: pistolet nie maluje pikseli. Wiązka jest większa niż otwory w ekranie. W rzeczywistości telewizor nie ma pojęcia, ile pikseli jest na ekranie.

Można to zrobić dzisiaj z jednym pistoletem i kontrolą wysokiej częstotliwości nad pojedynczą, bardzo ściśle zogniskowaną wiązką elektronów, być może, ale nie byłoby to proste. Bez informacji zwrotnej na temat tego, gdzie wiązka faktycznie dociera do luminoforu, jesteś wyjątkowo wrażliwy na zmiany temperatury w rurze oraz elektronikę i zmiany mechaniczne.

Trzeba pamiętać, że w momencie wynalezienia kolorowego telewizora lampy próżniowe były nadal normą, a telewizory tranzystorowe wciąż były snem marzeń. W rzeczywistości jest dość niezwykłe, że udało im się zrobić CRT tak dobre, jak to zrobili.

Oczywiście nowoczesne telewizory inne niż CRT nie działają w ten sposób i są w rzeczywistości oparte na pikselach.

Nie wszystkie kolorowe telewizory mają 3 pistolety elektronowe!

Mogłem sobie wyobrazić, że pojedyncze działo elektronowe może sekwencyjnie celować w czerwony, zielony i niebieski luminofor zamiast 3 równoległych wiązek. To rozwiązałoby również wszystkie problemy związane z konwergencją.

Opisujesz, jak działa lampa Sony Trinitron . Używa tylko jednego działa elektronowego!

Cytat ze strony Wikipedii :

Konstrukcja Trinitron obejmuje dwie unikalne cechy: trójkatodową lampę obrazową z jednym pistoletem oraz pionowo ustawioną kratkę przysłony.

Zobacz ten doskonały film autorstwa Technology Connections, aby uzyskać wyjaśnienie dotyczące rurki Trinitron.

Poza tematem: Raz widziałem telewizor Trinitron, kupiłem go, kiedy było mnie na to stać, nigdy nie wrócił. Moim pierwszym monitorem komputera był mały Trinitron.

Próbowano pisać 3 kolory za pomocą 1 wiązki, nazywa się to „tubą z indeksem wiązki”. Korzystając z informacji zwrotnej o położeniu, można wykonać wąską wiązkę elektronów, aby zeskanować ponad 1 pasek luminoforu. Powtórz 3 razy dla 3 kolorów.

https://en.wikipedia.org/wiki/Beam-index_tube

Zalety to:

• 3-krotnie wyższa wydajność z powodu braku maski cienia.

• Cieńsze działo (tylko 1 katoda), cieńsza szyjka, mniejsza objętość pola magnetycznego, bardziej efektywne ugięcie.
• Możliwości dla płaskiego frontu i / lub płytkiego stożka.

Wady to:

• Wiązka elektronów zasadniczo nie może być wąska przy wysokim prądzie ze względu na odpychanie elektronów.
• Skąd wziąć informacje indeksujące? Czujnik prądu w anodzie przy 30 kV? Czujnik światła wykorzystujący niewidzialne światło?
• Jak dokładnie sterować wiązką? Ugięcie magnetyczne jest względnie wolne.
• Musisz także sterować wiązką prawie na czarno. Czy chcesz zrezygnować z głębokiej czerni, aby uzyskać silniejszy sygnał sprzężenia zwrotnego?
• Potrzebna trzykrotna przepustowość sygnału wideo. Problematyczne dla HDTV.

Była to nieudana próba przedłużenia cyklu życia CRT, gdy plazma i LCD były już na horyzoncie. Maska cienia ze wszystkimi jej komplikacjami jest prostsza.

Pomyśl o tym: kolorowe filtry na panelu LCD są odpowiednikiem maski cienia, pochłaniają również 2/3 światła. Rozwiązanie tego powinno być znacznie łatwiejsze niż indeksowanie CRT, ale wydaje się, że nikt tego nie robi. Przemysł wystawienniczy jest bardzo obojętny. Koszt zmian jest tak wysoki.

PS Pistolet Sony Trinitron ma 3 katody w 3 pistoletach, które dzielą jeden duży obiektyw główny. 3 pistolety rzędowe nie są unikalne dla Trinitronu, ale umożliwiają maskowanie cienia „siatkę apertury” składającą się tylko z drutów pionowych. Dla celów praktycznych jest to tylko kolejna maska ​​cienia, z niektórymi znakami + i -.

PPS Można również użyć 1 wyświetlacza czarno-białego z cyklicznym filtrem kolorów poza nim, co daje „sekwencyjny kolor pola”. Większość osób korzystających z DLP (TI) robi to. Oszczędza ci to 2 dodatkowe kamery i są wystarczająco szybkie, aby sobie z tym poradzić.

CRT maska ​​cienia, zamiast używać jednego działa elektronowego, wykorzystuje 3 różne działa umieszczone jeden obok drugiego, tworząc trójkąt lub „Delta”. Każdy punkt piksela na ekranie składa się również z 3 rodzajów luminoforów wytwarzają kolory czerwony, niebieski i zielony Na płytce znajdują się otwory rozmieszczone strategicznie, dzięki czemu gdy wiązki trzech wyrzutni elektronów skupiają się na danym pikselu, skupiają się tylko na pikselach wytwarzających dany kolor.

Wyświetlacze te nazywane są również odświeżaniem rysunków rysowania linii, ponieważ obraz znika (zwykle za około 100 milisekund) i obrazy muszą być ciągle odświeżane, aby ludzka trwałość widzenia sprawiała, że ​​widzą je jako obrazy statyczne. Są one z jednej strony kosztowne, a także migoczą, gdy wyświetlane są złożone zdjęcia

Uważam za zabawne, że twoje pytanie brzmi: „To rozwiązałoby również wszystkie problemy związane z konwergencją”. poprzez usunięcie mechanizmu separacji kolorów i zbieżności. Rozdzielczość maski kolorów jest częściowo ortogonalna w stosunku do rozdzielczości obrazu telewizyjnego (który ściśle mówiąc jest zdefiniowany dokładnie tylko pionowo, ponieważ poziomo wiązka zmienia się wraz z sygnałem analogowym): jedna „kropka” jest mętnie ograniczona i reprezentowana przez kilka obszarów czerwonego, zielonego i niebieskiego fosforu. Regulacja kolorów zapewnia, że ​​pistolety, maski i luminofory współpracują w taki sposób, że świecą tylko kolorowe kropki odpowiedniego rodzaju.

Triniton zastępuje sześciokątną siatkę kolorowymi paskami, zmniejszając niezbędną ilość czerni między kolorami: „maska” składa się z pionowych drutów. Aby je ustabilizować, istnieją dwa poziome druty przeplecione wzdłuż, które wyglądają jak lekko ciemne linie na ekranie.

Tak czy inaczej, skupienie wiązki jest wystarczająco szerokie, aby różne linie na ekranie pokrywały się z dość przylegającym obszarem, który jest znacznie mniejszy niż rozmiar kolorowych kropek lub pasków. Różnicę potwierdza maska ​​kolorów i można ją skalibrować niezależnie od ogólnej geometrii obrazu, co jest mniej precyzyjne.