ทำไม CRTs มีปืนอิเล็กตรอน 3 กระบอก


42

ฉันสงสัยในเรื่องนี้มาระยะหนึ่งแล้ว:

เนื่องจากสารเรืองแสงจะยังคงตื่นเต้นเป็นระยะเวลาหนึ่งฉันจึงนึกภาพได้ว่าปืนอิเล็กตรอนตัวเดียวสามารถเล็งเป้าหมายไปที่สารเรืองแสงสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินตามลำดับแทนที่จะมีลำแสง 3 ขนาน สิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาการลู่เข้าทั้งหมด

เมื่ออุตสาหกรรมไปพร้อมกับ 3 คานและหลอดถูกออกแบบโดยผู้คนมีความรู้มากกว่าฉันพวกเขาเห็นได้ชัดว่ามีเหตุผลที่ดีที่จะใช้ 3 คานและฉันต้องการทราบว่าข้อบกพร่องอยู่ในความคิดของฉัน


12
ลำแสงจะต้องได้รับการปรับด้วยความถี่ที่สูงขึ้นสามเท่าและข้อผิดพลาดของเฟสที่น้อยที่สุดจะส่งผลให้เกิดสีที่ไม่ดี
Hagen von Eitzen

2
ปืนอิเล็กตรอนตัวเดียวจะแก้ปัญหาการลู่เข้าได้อย่างไร?
Dmitry Grigoryev

ลองดูที่ Trinitron: ปืนเดี่ยวที่มีอิเล็กโทรด 3 อัน
Carl Witthoft

2
@Carl ก็ยังคงเป็น 3 คานอิสระมากกว่าหนึ่งแสงขึ้นฟอสฟอรัสตามลำดับ
โทมัส

มีหลายรูปแบบที่ต่างกันโดยใช้ "ปืน" น้อยลง
Licks ร้อน

คำตอบ:


67

โทรทัศน์สีเครื่องแรกสร้างจากส่วนประกอบอะนาล็อกทั้งหมด คงเป็นเรื่องยากมากที่จะจัดลำดับสามสีด้วยปืนอิเล็กตรอนเดียวด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่ในขณะนั้น

นอกจากนี้ปืนแยกต่างหากยังช่วยกระตุ้นการแยกของจุดฟอสเฟอร์ที่สอดคล้องกันผ่านหน้ากากเงาได้อย่างแม่นยำเพราะมันอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน มันเป็นมุมที่แตกต่างของการมาถึงที่ทำให้แน่ใจว่าลำแสงอิเล็กตรอนแต่ละอันจะกระตุ้นเฉพาะสีที่ควรจะเป็นเท่านั้น

จำไว้ว่าจุดฟอสเฟอร์นั้นเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของลำอิเล็กตรอนมากเมื่อมาถึงหน้าจอ หากคุณมีปืนอิเล็กตรอนเดียวและไม่มีหน้ากากเงาจุดฟอสเฟอร์จะต้องมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงเพื่อป้องกัน "เลือด" ในสีซึ่งจะทำให้พวกมันมีขนาดใหญ่น่ารังเกียจ ("เม็ดเล็ก ๆ ") เมื่อดู


ที่กล่าวว่ามีอย่างน้อยหนึ่งการออกแบบการทดลองที่ใช้ปืนเดียวและมัลติเพล็กซิ่งการแบ่งเวลาของสี มันใช้แถบแนวตั้งของฟอสเฟอร์กับแถบด้านในเป็นพิเศษรวมอยู่ในแต่ละกลุ่ม แถบสะท้อนแสงด้านในนี้ทำให้เกิดการระเบิดของแสงที่ถูกจับโดย photomultiplier ที่สร้างขึ้นใน CRT และพัลส์เหล่านี้ถูกใช้เพื่อรักษาวงจรมัลติเพล็กซิ่งสีให้สอดคล้องกับตำแหน่งลำแสงที่เกิดขึ้นจริง

จำเป็นต้องพูดมันไม่เคยติดอยู่


1
ขอบคุณสำหรับคำอธิบาย ดังนั้นหน้ากากเงาถูกสร้างขึ้นเพื่อให้มุมจากลำแสงกลายเป็นปัจจัยใน?
โทมัส

3
ใช่. หนึ่งในการปรับค่าคอนเวอร์เจนซ์นั้นเรียกว่า "ความบริสุทธิ์" ซึ่งมีการเยื้องแนวเล็กน้อยเนื่องจากความคลาดเคลื่อนในการผลิตและการปรับสนามแม่เหล็กภายนอก
Dave Tweed

Dang @DaveTeed คุณเอาชนะฉันไปที่สาย D
Trevor_G

3
การออกแบบปืนเดียวแบบมัลติเพล็กซ์ได้รับความทุกข์ทรมานจากความสว่างต่ำในหมู่สิ่งอื่น ๆ
Neil_UK

6
@PeterGreen: Diamondtron เป็นรุ่น Sony Trinitron ของ Mitsubishi การออกแบบนี้ใช้ "ปืนเดียว" แต่ยังคงมีลำแสงอิเล็กตรอนสามแบบที่แตกต่างกันและหน้ากากเงาแบบดัดแปลงที่เรียกว่า "ช่องตะแกรง"
Dave Tweed

49

ทีวีขาวดำมีปืนเดียวที่พ่นเส้นผ่านหน้าจอ โทรทัศน์สีจำเป็นต้องทาสีสามสีบนหน้าจอ

สัญญาณทีวีคลาสสิกมีช่องสามสีผสมกันเป็นสัญญาณเดียวและมัลติเพล็กซ์ ข้อมูลนี้จะถูกแยกออกเพื่อสร้างระดับความเข้มสีแดง, สีเขียวและสีน้ำเงินสำหรับลำแสงขณะที่ติดตาม

น่าเสียดายที่คุณต้องการให้สีมีความคมชัดคุณไม่ต้องการให้มีข้อมูลสีแดงทาสีทับสีเขียวและสีน้ำเงินและในทางกลับกัน

เพื่อที่จะทำสิ่งประดิษฐ์ของโทรทัศน์สีขึ้นมาพร้อมกับเคล็ดลับที่ชาญฉลาดในการยิงปืนสามกระบอกบนหน้าจอในมุมเล็กน้อย คานจะต้องผ่านหน้าจอของหลุม หน้าจอสร้างเงาได้อย่างมีประสิทธิภาพทุกที่ยกเว้นที่มีสารเรืองแสงสีที่เหมาะสม นั่นคือปืนสีแดงสามารถส่องแสงเรืองแสงสีแดงสีเขียวสีเขียวและสีฟ้าสีน้ำเงิน

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

โปรดทราบว่าปืนไม่ใช่ภาพวาดพิกเซล ลำแสงมีขนาดใหญ่กว่ารูในหน้าจอ อันที่จริงแล้วทีวีไม่มีความคิดว่าจำนวนพิกเซลอยู่บนหน้าจอ

สามารถทำได้ในวันนี้ด้วยปืนเดียวและการควบคุมความถี่สูงบนลำแสงอิเล็กตรอนที่เพ่งความสนใจไปอย่างแน่นหนาอาจเป็นไปได้ แต่มันไม่ใช่เรื่องง่าย เมื่อไม่มีการตอบกลับว่าลำแสงชนฟอสเฟอร์คุณจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในหลอดและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการเปลี่ยนแปลงเชิงกลอย่างมาก

คุณต้องจำไว้ว่าในเวลาที่ทีวีสีถูกคิดค้นหลอดสุญญากาศก็ยังคงเป็นบรรทัดฐานและทีวีที่ทำทรานซิสเตอร์ก็ยังคงเป็นความฝันของท่อ ในความเป็นจริงมันค่อนข้างน่าทึ่งที่พวกเขาจัดการเพื่อทำ CRTs ดีเท่าที่พวกเขาทำ

แน่นอนว่าทีวีที่ไม่ใช่จอ CRT ที่ทันสมัยนั้นจะไม่ทำงานด้วยวิธีนี้และขับเคลื่อนด้วยพิกเซล


4
ตอนนี้ฉันเข้าใจแล้วว่าหน้ากากทำให้แต่ละลำแสงกระทบกับฟอสฟอรัสที่ถูกต้องได้อย่างไร ขอบคุณ!
โทมัส

3
+1 ฉันอยากได้คานด้านซ้ายที่กว้างขึ้นเพื่อดูผลของหน้ากาก (และอาจมองเห็นหลุมข้างเคียง) แต่ก็เป็นคำอธิบายที่ดี
Dubu

6
คุณพูดว่า: "ทีวีไม่รู้ว่ามีกี่พิกเซลบนหน้าจอ" ใช่. ทีวีขาวดำมีเส้นสแกนในแนวนอน แต่ความแปรผันของความสว่างเมื่อสแกนเป็นเส้นต่อเนื่อง - ไม่มีพิกเซลใด ๆ เลย ฉันไม่แน่ใจว่าผู้คนตระหนักถึงสิ่งนี้ในวันนี้ ดังนั้นความแปรผันของสีก็เป็นแบบต่อเนื่อง แต่จำเป็นต้องใช้จุดฟอสเฟอร์และหน้ากากเงาเพื่อสร้าง มันแตกต่างจากภาพดิจิตอลเหมือนกับโทรศัพท์อะนาล็อกมาจาก MP3

3
จุดสีบนใบหน้า CRT ของเงา - มาสก์ไม่ใช่พิกเซล ในความเป็นจริงไม่มีพิกเซลในระบบทีวีอะนาล็อกเต็มรูปแบบ พิกเซล (aka, "PICture ELements") เป็นค่าตัวอย่างของภาพ 2D ที่จุดบนตารางปกติ ไม่มีพิกเซลในระบบทีวีอะนาล็อกเนื่องจากไม่มีการสุ่มตัวอย่างในทิศทางแนวนอน ค่าสำหรับแต่ละแถวจะถูกส่งเป็นรูปคลื่นอนาล็อกอย่างต่อเนื่อง
โซโลมอนช้า

1
@james หน้ากากเงาขนาดใหญ่ทำการสุ่มตัวอย่างใช่มั้ย มิฉะนั้นแอลซีดีแบบ VGA เท่านั้นไม่มีพิกเซลใด ๆ หากเราติดตามคุณ
Ruslan

19

ไม่ใช่โทรทัศน์สีทั้งหมดที่มีปืนอิเล็กตรอน 3 กระบอก!

ฉันนึกภาพได้ว่าปืนอิเล็กตรอนตัวเดียวสามารถเล็งไปที่ฟอสเฟอร์สีแดงสีเขียวและสีฟ้าตามลำดับแทนที่จะมีลำแสง 3 ขนาน สิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาการลู่เข้าทั้งหมด

คุณกำลังอธิบายว่าหลอดภาพTrinitron ของ Sonyทำงานอย่างไร มันใช้ปืนอิเล็กตรอนเพียงอันเดียว !

อ้างอิงจากหน้า Wikipedia :

การออกแบบของ Trinitron ประกอบด้วยคุณสมบัติพิเศษสองประการ: หลอดภาพสามกระบอกเดียวและกระจังรูรับแสงแนวตั้ง

ดูวิดีโอที่ยอดเยี่ยมนี้โดยการเชื่อมต่อเทคโนโลยีสำหรับคำอธิบายของหลอด Trinitron

ปิดหัวข้อ: เห็นทีวี Trinitron ครั้งเดียวซื้อเมื่อฉันสามารถซื้อได้ไม่เคยกลับมาอีก จอคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของฉันคือ Trinitron ขนาดเล็ก


1
เป็นเพียงการโพสต์นี้เอาชนะฉันมัน! แม้ว่ามันจะมีสามแคโทด แต่ก็เหมือนปืนสามกระบอกในหนึ่งเดียว
RoguePlanetoid

2
Trinitron มีรูปแบบ subpixel ที่เป็นเอกลักษณ์คล้ายกับ LCD ที่ทันสมัย ​​- มีแถบแนวตั้งติดกันและแม้แต่พวกเขาต้องหันไปหาการเบี่ยงเบนของวินาทีสุดท้ายเพื่อให้ได้ subpixel ที่ถูกต้อง หลอดอื่น ๆ อีกหลายตัวมี subpixels จัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยมเรียบร้อยดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะสแกนในแนวนอนด้วยลำแสงเดียว
Agent_L

3
Trinitron ใช้ปืนอิเล็กตรอน 3 กระบอก ไม่ใช่หนึ่งเดียว .. !! ฉันได้เปิด CRT หนึ่งอันนั้นแล้วและฉันก็มั่นใจในเรื่องนี้
soosai steven

6
เพื่อขจัดความสับสน ปืนอิเล็กตรอนตรินิแดดเป็นชุดเดียว แต่ก็ยังผลิตลำแสงสามลำอยู่ด้านข้าง จุดที่แตกต่างกับ CRT อื่น ๆ ก็คือพวกมันถูกวางในแนวนอนและในแนวนอนแทนที่จะเป็นรูปสามเหลี่ยมอนุญาตให้ฉายผ่านกระจังหน้าแนวตั้งที่เรียกว่ากระจังหน้าแบบรูรับแสงมากกว่าหน้ากากแบบจุดและสารเรืองแสงเป็นเส้นแนวตั้งต่อเนื่องมากกว่า จุดสั้น / บาร์
thomasrutter

1
แม้จะมีโฆษณาของ Sony แต่ CRT ของ Trinitron ก็มีปืนอิเล็คตรอนเกือบสามกระบอกและพวกมันก็สร้างลำแสงแยกสามลำ ปืนสามกระบอกใช้กรงทั่วไปและขั้วบวกตัวแรก แต่มีแคโทดและกริดแยกกัน ภาพรวมของ Trinitron TV จะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน บทความวิกิพีเดียคือเราจะพูดเกินกรณี
เจมี่ Hanrahan

9

ลองเขียน 3 สีพร้อมลำแสง 1 อันเรียกว่า "หลอดดัชนีคาน" การใช้ข้อมูลคำติชมตำแหน่งสามารถลำแสงอิเล็กตรอนแคบ ๆ เพื่อสแกนแถบฟอสเฟอร์ 1 แถบ ทำซ้ำ 3 ครั้งสำหรับ 3 สี

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

ข้อดีคือ:

  • ประสิทธิภาพสูงขึ้น 3 เท่าเนื่องจากไม่มีหน้ากากเงา

  • ปืนทินเนอร์ (แคโทดเพียง 1) คอทินเนอร์ปริมาณสนามแม่เหล็กที่ลดลงการเบี่ยงเบนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
  • โอกาสในการแบนหน้าและ / หรือกรวยตื้น

ข้อเสียคือ:

  • ลำแสงอิเล็กตรอนนั้นไม่สามารถถูก จำกัด ที่กระแสสูงได้เนื่องจากแรงผลักของอิเล็กตรอน
  • จะรับข้อมูลการจัดทำดัชนีจากที่ใด เซ็นเซอร์ปัจจุบันในขั้วบวกที่ 30 kV? เซ็นเซอร์วัดแสงใช้แสงที่มองไม่เห็น?
  • วิธีการบังคับลำแสงอย่างแม่นยำ? การโก่งตัวของแม่เหล็กค่อนข้างช้า
  • คุณต้องบังคับลำแสงที่ใกล้กับสีดำ คุณยินดีที่จะยอมแพ้ดำลึกสำหรับสัญญาณความคิดเห็นที่แข็งแกร่ง?
  • แบนด์วิธสามเท่าของสัญญาณวิดีโอที่ต้องการ มีปัญหาสำหรับ HDTV

มันเป็นความพยายามที่ล้มเหลวในการขยายวงจรชีวิตของ CRT เมื่อพลาสมาและ LCD อยู่บนขอบฟ้าแล้ว หน้ากากเงาที่มีภาวะแทรกซ้อนทั้งหมดนั้นง่ายกว่า

ลองคิดดูสิ: ฟิลเตอร์สีบนแผง LCD นั้นเทียบเท่ากับหน้ากากเงาพวกมันยังดูดซับแสงไว้ 2/3 การแก้ปัญหานี้ควรง่ายกว่าการจัดทำดัชนี CRT แต่ดูเหมือนไม่มีใครทำเช่นนั้น อุตสาหกรรมการแสดงผลเฉื่อยมาก ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนแปลงสูงมาก

PS ปืน Sony Trinitron มี 3 แคโทดใน 3 ปืนเพื่อแบ่งปันเลนส์หลักเดียวขนาดใหญ่ ปืนแบบอินไลน์ 3 กระบอกนั้นไม่ได้เป็นเอกลักษณ์ของ Trinitron แต่อนุญาตให้ใช้หน้ากากเงา "กริดรูรับแสง" ที่ประกอบด้วยสายแนวตั้งเท่านั้น สำหรับวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติมันเป็นเพียงหน้ากากเงาอีกอันที่มีเครื่องหมาย + และ -

PPS นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้จอแสดงผล 1 B / W พร้อมฟิลเตอร์สีแบบวนรอบนอกได้ซึ่งจะทำให้คุณ "ฟิลด์ลำดับสี" ลำแสง DLP (โดย TI) ส่วนใหญ่ทำสิ่งนี้ มันช่วยให้คุณประหยัด 2 imagers พิเศษและพวกเขาก็เร็วพอที่จะจัดการมัน


1

หน้ากากเงา CRT แทนที่จะใช้ปืนอิเล็กตรอน 1 ตัวใช้ปืน 3 อันที่วางอยู่ข้าง ๆ อีกด้านหนึ่งเพื่อสร้างเป็นรูปสามเหลี่ยมหรือ "เดลต้า" จุดพิกเซลแต่ละจุดบนหน้าจอประกอบด้วยฟอสเฟอร์ 3 ชนิด สร้างสีแดงน้ำเงินและเขียวจานนี้มีรูที่วางอย่างมีกลยุทธ์ดังนั้นเมื่อลำแสงจากปืนอิเล็กตรอนทั้งสามมุ่งเน้นไปที่พิกเซลหนึ่ง ๆ พวกมันจะมุ่งเน้นไปที่พิกเซลที่สร้างสีเฉพาะเท่านั้น

การแสดงนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการวาดเส้นการรีเฟรชเพราะรูปภาพหายไป (โดยทั่วไปจะอยู่ในประมาณ 100 ล้านวินาที) และรูปภาพจะต้องได้รับการรีเฟรชอย่างต่อเนื่องเพื่อให้การมองเห็นของมนุษย์คงที่ พวกเขามีราคาแพงในมือข้างหนึ่งและยังมีแนวโน้มที่จะสั่นไหวเมื่อแสดงภาพที่ซับซ้อน


1

ฉันคิดว่ามันน่าขบขันที่คำถามของคุณระบุว่า "สิ่งนี้จะแก้ปัญหาการลู่เข้าทั้งหมด" โดยการลบกลไกสำหรับการแยกสีและการลู่เข้า ความละเอียดของหน้ากากสีเกิดขึ้นเป็นกึ่ง orthogonal กับความละเอียดของภาพทีวี (ซึ่งการพูดอย่างเคร่งครัดถูกกำหนดอย่างแน่นอนเท่านั้นในแนวตั้งตั้งแต่ลำแสงในแนวนอนเปลี่ยนไปพร้อมกับสัญญาณอะนาล็อก): "จุด" หนึ่งคือเลือนและแทนด้วย พื้นที่ฟอสเฟอร์สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินหลายแห่ง การปรับสีทำให้แน่ใจได้ว่าปืนหน้ากากและสารเรืองแสงทำงานร่วมกันในลักษณะที่มีเพียงจุดสีของแสงที่เหมาะสมเท่านั้น

Triniton แทนที่กริดหกเหลี่ยมด้วยแถบสีลดจำนวนสีดำที่จำเป็นระหว่างสี: "หน้ากาก" ประกอบด้วยสายไฟในแนวตั้ง เพื่อทำให้เสถียรพวกเขามีสายแนวนอนสองเส้นที่ทอผ่านซึ่งปรากฏเป็นเส้นสีดำเล็กน้อยบนหน้าจอ

ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดการโฟกัสของลำแสงกว้างพอที่จะทำให้เส้นต่าง ๆ บนหน้าจอครอบคลุมพื้นที่ที่ต่อเนื่องกันพอสมควรและมีขนาดเล็กกว่าขนาดของจุดสีหรือลายเส้น ความแตกต่างนั้นเกิดจากหน้ากากสีและสามารถปรับเทียบได้อย่างอิสระจากรูปทรงเรขาคณิตทั่วไปซึ่งค่อนข้างแม่นยำน้อยกว่า

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.