Tại sao CRT có 3 súng điện tử?

Tôi đã tự hỏi về điều này trong một thời gian:

Vì phốt pho sẽ vẫn bị kích thích trong một khoảng thời gian nhất định, tôi có thể tưởng tượng một khẩu súng điện tử duy nhất có thể nhắm mục tiêu các photpho đỏ, lục và lam liên tục thay vì có 3 chùm tia song song. Điều này cũng sẽ giải quyết tất cả các vấn đề hội tụ.

Khi ngành công nghiệp phát triển với 3 chùm tia và các ống được thiết kế bởi những người hiểu biết hơn tôi rất nhiều, họ rõ ràng có lý do chính đáng để sử dụng 3 chùm tia và tôi muốn biết lỗ hổng trong suy nghĩ của tôi.

TV màu đầu tiên được chế tạo hoàn toàn từ các thành phần tương tự. Sẽ rất khó để sắp xếp ba màu thông qua một khẩu súng điện tử duy nhất với công nghệ có sẵn tại thời điểm đó.

Ngoài ra, các khẩu súng riêng biệt cho phép kích thích riêng biệt các nhóm photphor tương ứng thông qua mặt nạ bóng chính xác BECAUSE chúng ở các vị trí khác biệt về mặt vật lý. Chính góc tới khác nhau đảm bảo rằng mỗi chùm electron chỉ kích thích màu mà nó được cho là.

Hãy nhớ rằng, các chấm photphor nhỏ hơn NHIỀU đường kính của chùm electron khi chiếu tới màn hình. Nếu bạn có một khẩu súng điện tử duy nhất và không có mặt nạ bóng, các chấm photphor sẽ phải lớn hơn một chút so với đường kính chùm tia để tránh "chảy máu" giữa các màu, khiến chúng có thể to lớn ("hạt") khi nhìn.

Điều đó nói rằng, có ít nhất một thiết kế thử nghiệm đã sử dụng một khẩu súng và ghép màu phân chia thời gian. Nó đã sử dụng các dải phốt-pho thẳng đứng, với một dải hướng vào bên trong bao gồm trong mỗi nhóm. Dải đối diện bên trong này tạo ra các chùm ánh sáng được bắt bởi một máy nhân quang được tích hợp trong CRT và các xung này được sử dụng để giữ cho mạch ghép kênh màu đồng bộ với vị trí chùm tia thực tế.

Không cần phải nói, nó không bao giờ bắt được.

Một TV đơn sắc chỉ có một khẩu súng vẽ các đường trên màn hình. Một TV màu cần vẽ ba màu trên màn hình.

Một tín hiệu TV cổ điển có ba kênh màu được trộn thành một tín hiệu duy nhất và ghép kênh theo thời gian. Thông tin này được phân tách để tạo các mức cường độ màu đỏ, xanh lục và xanh lam cho chùm tia khi nó đi ngang qua.

Thật không may, để giữ cho màu sắc rõ nét, bạn không muốn bức tranh thông tin màu đỏ phủ lên màu xanh lá cây và màu xanh lam và ngược lại.

Để làm được điều đó, các nhà phát minh của truyền hình màu đã đưa ra một mẹo thông minh là có ba khẩu súng bắn vào màn hình ở một góc nhỏ. Các chùm tia sau đó phải đi qua một màn lỗ. Màn hình có hiệu quả tạo ra một bóng ở mọi nơi trừ trường hợp phốt pho có màu thích hợp. Đó là, khẩu súng đỏ chỉ có thể tỏa sáng trên phốt pho đỏ, xanh lục trên xanh lục và xanh lam trên xanh lam.

Lưu ý súng không sơn pixel. Chùm tia lớn hơn các lỗ trên màn hình. Trong thực tế, TV không biết có bao nhiêu pixel trên màn hình.

Điều đó có thể được thực hiện ngày hôm nay với một khẩu súng duy nhất và điều khiển tần số cao đối với một chùm electron tập trung rất chặt chẽ, có thể, nhưng nó sẽ không phải là vấn đề đơn giản. Không có phản hồi về nơi chùm tia thực sự chạm vào phốt pho, bạn cực kỳ nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ trong ống và các biến thể điện tử và cơ học.

Bạn phải nhớ vào thời điểm TV màu được phát minh ra các ống chân không vẫn là chuẩn mực và TV bóng bán dẫn vẫn là một giấc mơ xa vời. Trên thực tế, điều khá đáng chú ý là họ đã xoay sở để tạo ra CRT tốt như họ đã làm.

Tất nhiên TV không CRT hiện đại không hoạt động theo cách này và thực sự được điều khiển bằng pixel.

Không phải tất cả các TV màu có 3 súng điện tử!

Tôi có thể tưởng tượng một khẩu súng điện tử đơn lẻ có thể nhắm mục tiêu các photpho đỏ, lục và lam liên tục thay vì có 3 chùm tia song song. Điều này cũng sẽ giải quyết tất cả các vấn đề hội tụ.

Bạn đang mô tả cách hoạt động của ống hình ảnh Trinitron của Sony . Nó chỉ sử dụng một khẩu súng điện tử!

Trích dẫn từ trang Wikipedia :

Thiết kế Trinitron kết hợp hai tính năng độc đáo: ống hình ảnh ba cực súng đơn và lưới tản nhiệt khẩu độ thẳng hàng.

Xem video xuất sắc này của Kết nối công nghệ để biết giải thích về ống Trinitron.

Chủ đề ngoài lề: Đã xem TV Trinitron một lần, mua một chiếc khi tôi có thể mua được, không bao giờ quay lại. Ngoài ra màn hình PC đầu tiên của tôi là một Trinitron nhỏ.

Viết 3 màu với 1 chùm tia đã được thử, đây được gọi là "ống chỉ số chùm". Sử dụng thông tin phản hồi vị trí, một chùm electron hẹp có thể được thực hiện để quét trên 1 dải phốt pho. Lặp lại 3 lần cho 3 màu.

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

Ưu điểm là:

• Hiệu quả cao gấp 3 lần do không có mặt nạ bóng.

• Súng mỏng hơn (chỉ có 1 catốt), cổ mỏng hơn, khối lượng từ trường thấp hơn, độ lệch hiệu quả hơn.
• Cơ hội cho faceflate phẳng và / hoặc hình nón nông.

Biến cố là:

• Một chùm electron về cơ bản không thể bị thu hẹp ở dòng điện cao, do lực đẩy của electron.
• Lấy thông tin lập chỉ mục từ đâu? Một cảm biến hiện tại ở cực dương ở 30 kV? Một cảm biến ánh sáng, sử dụng ánh sáng vô hình?
• Làm thế nào để điều khiển chính xác chùm tia? Độ lệch từ tương đối chậm.
• Bạn cũng cần phải điều khiển chùm tia ở gần màu đen. Bạn có sẵn sàng từ bỏ một màu đen sâu để có tín hiệu phản hồi mạnh mẽ hơn không?
• Băng thông gấp ba của tín hiệu video cần thiết. Có vấn đề với HDTV.

Đó là một nỗ lực thất bại để kéo dài vòng đời của CRT khi plasma và LCD đã sẵn sàng. Một mặt nạ bóng với tất cả các biến chứng của nó là đơn giản hơn.

Hãy nghĩ về điều này: các bộ lọc màu trên màn hình LCD tương đương với mặt nạ bóng, chúng cũng hấp thụ 2/3 ánh sáng. Việc giải quyết điều này sẽ dễ dàng hơn nhiều so với việc lập chỉ mục CRT, nhưng dường như không ai đang làm điều đó. Ngành công nghiệp màn hình rất trơ. Chi phí thay đổi quá cao.

PS Súng Sony Trinitron có 3 catốt trong 3 súng, dùng chung một ống kính chính lớn. Súng 3 trong dòng không phải là duy nhất của Trinitron, nhưng nó cho phép mặt nạ bóng "lưới khẩu độ" chỉ bao gồm các dây dọc. Đối với mục đích thực tế, nó chỉ là một mặt nạ bóng khác, với một số + và -.

PPS Bạn cũng có thể sử dụng màn hình 1 B / W với bộ lọc màu tuần hoàn bên ngoài nó, điều này mang lại cho bạn "màu tuần tự trường". Hầu hết các máy chiếu DLP (bằng TI) làm điều này. Nó giúp bạn tiết kiệm thêm 2 trí tưởng tượng và chúng đủ nhanh để xử lý nó.

Mặt nạ bóng CRT, thay vì sử dụng một súng điện tử, sử dụng 3 khẩu súng khác nhau đặt cạnh nhau để tạo thành hình tam giác hoặc "Delta" .Mỗi điểm ảnh trên màn hình cũng được tạo thành từ 3 loại phốt pho tạo ra màu đỏ, xanh lam và xanh lục Tấm này có các lỗ được đặt một cách chiến lược, do đó, khi các chùm tia từ ba súng điện tử tập trung vào một pixel cụ thể, chúng chỉ tập trung vào màu sắc chỉ tạo ra pixel.

Màn hình này còn được gọi là màn hình vẽ dòng làm mới, bởi vì hình ảnh biến mất (thường trong khoảng 100 Milli giây) và các hình ảnh phải được làm mới liên tục để sự bền bỉ của con người khiến chúng nhìn thấy như hình ảnh tĩnh. Chúng rất tốn kém trên một mặt và cũng có xu hướng nhấp nháy khi hình ảnh phức tạp được hiển thị

Tôi thấy thật thú vị khi câu hỏi của bạn nêu rõ "Điều này cũng sẽ giải quyết tất cả các vấn đề hội tụ." bằng cách loại bỏ cơ chế tách màu và hội tụ. Độ phân giải của mặt nạ màu xảy ra là bán trực giao với độ phân giải của hình ảnh TV (nói đúng được xác định chính xác chỉ theo chiều dọc do chùm tia thay đổi cùng với tín hiệu tương tự): một "chấm" bị giới hạn mờ và được biểu thị bằng một số khu vực phốt pho đỏ, xanh lá cây và xanh dương. Điều chỉnh màu sắc đảm bảo rằng súng, mặt nạ và phốt pho hợp tác theo cách chỉ có các chấm màu đúng loại sáng lên.

Triniton thay thế lưới lục giác bằng các sọc màu, giảm lượng màu đen cần thiết giữa các màu: "mặt nạ" bao gồm các dây dọc. Để ổn định chúng, có hai dây ngang được dệt ngang xuất hiện dưới dạng các vạch hơi tối trên màn hình.

Dù bằng cách nào, tiêu cự của chùm tia đủ rộng để làm cho các đường khác nhau trên màn hình bao phủ một khu vực tiếp giáp hợp lý và nó khá nhỏ hơn kích thước của các chấm màu hoặc sọc. Sự khác biệt được tạo ra bởi mặt nạ màu và có thể được hiệu chỉnh độc lập với hình học hình ảnh chung, điều này khá ít chính xác.