Mengapa CRT memiliki 3 senjata elektron?

Saya telah bertanya-tanya tentang ini untuk sementara waktu:

Karena fosfor akan tetap bersemangat untuk jangka waktu tertentu, saya dapat membayangkan sebuah senjata elektron tunggal dapat menargetkan fosfor merah, hijau dan biru secara berurutan alih-alih memiliki 3 balok paralel. Ini juga akan menyelesaikan semua masalah konvergensi.

Saat industri berjalan dengan 3 balok dan tabung dirancang oleh orang-orang yang jauh lebih berpengetahuan daripada saya, mereka jelas memiliki alasan yang baik untuk menggunakan 3 balok dan saya ingin tahu di mana letak kesalahan dalam pemikiran saya.

TV berwarna pertama dibangun seluruhnya dari komponen analog. Akan sangat sulit untuk mengurutkan tiga warna melalui senjata elektron tunggal dengan teknologi yang tersedia pada saat itu.

Juga, senjata terpisah memungkinkan eksitasi terpisah dari set titik fosfor yang sesuai melalui topeng bayangan tepat KARENA mereka berada di lokasi yang berbeda secara fisik. Ini adalah sudut kedatangan yang berbeda yang memastikan bahwa setiap berkas elektron hanya mengeluarkan warna yang seharusnya.

Ingat, titik-titik fosfor JAUH lebih kecil dari diameter berkas elektron ketika mencapai layar. Jika Anda memiliki satu senjata elektron dan tidak ada topeng bayangan, titik-titik fosfor harus agak lebih besar dari diameter balok untuk mencegah "pendarahan" di antara warna-warna, yang akan membuatnya tampak besar ("berbintik-bintik)) bila dilihat.

Yang mengatakan, ada setidaknya satu desain eksperimental yang memang menggunakan senjata tunggal dan pembagian waktu dari warna. Itu menggunakan garis-garis vertikal fosfor, dengan garis menghadap ke dalam ekstra termasuk dalam setiap kelompok. Garis yang menghadap ke dalam ini menghasilkan semburan cahaya yang ditangkap oleh seorang ahli foto yang dibangun di dalam CRT, dan pulsa ini digunakan untuk menjaga sirkuit multiplexing warna tetap sinkron dengan posisi balok yang sebenarnya.

Tak perlu dikatakan, itu tidak pernah berhasil.

TV monokrom hanya memiliki satu senjata yang melukis garis di layar. TV berwarna perlu melukis tiga warna di layar.

Sinyal TV klasik memiliki tiga saluran warna yang dicampur menjadi satu sinyal dan multipleks waktu. Informasi ini dipisahkan untuk menghasilkan tingkat intensitas merah, hijau, dan biru untuk balok saat dilintasi.

Sayangnya untuk menjaga warna tetap segar Anda tidak ingin lukisan informasi merah di atas hijau dan biru, dan vica-sebaliknya.

Untuk melakukan itu, para penemu televisi berwarna datang dengan trik yang cerdik yaitu menembakkan tiga senjata ke layar dengan sedikit miring. Balok kemudian harus melewati layar lubang. Layar secara efektif menciptakan bayangan di mana-mana kecuali di mana fosfor berwarna yang sesuai berada. Artinya, pistol merah hanya bisa bersinar pada fosfor merah, hijau di hijau, dan biru di biru.

Perhatikan pistol tidak melukis piksel. Balok lebih besar dari lubang di layar. Bahkan TV tidak tahu berapa banyak piksel di layar.

Mungkinkah itu dilakukan hari ini dengan senjata tunggal dan kontrol frekuensi tinggi atas satu berkas elektron yang sangat terfokus, mungkin, tetapi itu bukan masalah sederhana. Tanpa umpan balik dari mana sinar itu benar-benar mengenai fosfor, Anda sangat sensitif terhadap perubahan suhu dalam tabung dan variasi elektronik dan mekanis.

Anda harus ingat pada saat TV berwarna ditemukan tabung vakum masih norma dan TV transistorized masih merupakan mimpi-pipa. Kenyataannya sangat luar biasa bahwa mereka berhasil membuat CRT sebaik yang mereka lakukan.

Tentu saja TV non CRT modern tidak berfungsi dengan cara ini dan sebenarnya didorong oleh pixel.

Tidak semua televisi berwarna memiliki 3 senjata elektron!

Saya bisa membayangkan sebuah senjata elektron tunggal dapat menargetkan fosfor merah, hijau dan biru secara berurutan alih-alih memiliki 3 balok paralel. Ini juga akan menyelesaikan semua masalah konvergensi.

Anda menjelaskan cara kerja tabung gambar Trinitron Sony . Hanya menggunakan satu senjata elektron!

Kutipan dari halaman Wikipedia :

Desain Trinitron menggabungkan dua fitur unik: tabung gambar tiga katoda single-gun, dan gril aperture selaras vertikal.

Lihat video yang luar biasa ini dari Technology Connections untuk penjelasan tentang tabung Trinitron.

Di luar topik: Pernah melihat TV Trinitron, membeli satu ketika saya mampu membelinya, tidak pernah kembali. Juga monitor PC pertama saya adalah Trinitron kecil.

Menulis 3 warna dengan 1 balok telah dicoba, ini disebut "tabung balok indeks". Dengan menggunakan informasi umpan balik posisi, berkas elektron sempit dapat dibuat untuk memindai lebih dari 1 strip fosfor. Ulangi 3 kali untuk 3 warna.

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

Keuntungannya adalah:

• Efisiensi 3 kali lebih tinggi karena tidak ada topeng bayangan.

• Pistol lebih tipis (hanya 1 katoda), leher lebih tipis, volume medan magnet lebih rendah, defleksi lebih efisien.
• Peluang untuk permukaan datar dan / atau kerucut dangkal.

Kerugiannya adalah:

• Sinar elektron pada dasarnya tidak dapat menyempit pada arus tinggi, karena tolakan elektron.
• Dari mana mendapatkan informasi pengindeksan? Sensor saat ini di anoda pada 30 kV? Sebuah sensor cahaya, menggunakan cahaya yang tak terlihat?
• Bagaimana cara mengarahkan berkas secara akurat? Lendutan magnetik relatif lambat.
• Anda juga harus mengarahkan sinar di dekat-hitam. Apakah Anda bersedia menyerah dalam kehitaman untuk mendapatkan sinyal umpan balik yang lebih kuat?
• Bandwidth tiga kali lipat dari sinyal video diperlukan. Bermasalah untuk HDTV.

Itu adalah upaya yang gagal untuk memperpanjang siklus hidup CRT ketika plasma dan LCD sudah di cakrawala. Masker bayangan dengan segala komplikasinya lebih sederhana.

Pikirkan ini: filter warna pada panel LCD setara dengan topeng bayangan, mereka juga menyerap 2/3 cahaya. Memecahkan ini seharusnya jauh lebih mudah daripada mengindeks CRT, namun sepertinya tidak ada yang melakukannya. Industri layar sangat lembam. Biaya perubahan sangat tinggi.

PS Sony Trinitron gun memiliki 3 katoda dalam 3 senjata, berbagi satu lensa utama yang besar. 3 senjata in-line tidak unik untuk Trinitron, tetapi memungkinkan topeng bayangan "grid aperture" yang hanya terdiri dari kabel vertikal. Untuk tujuan praktis itu hanyalah topeng bayangan, dengan beberapa + dan -.

PPS Anda juga dapat menggunakan layar 1 B / W dengan filter warna siklik di luarnya, ini memberi Anda "bidang warna berurutan". Kebanyakan beamer DLP (oleh TI) melakukan ini. Ini menyelamatkan Anda 2 imagers ekstra, dan mereka cukup cepat untuk menanganinya.

Masker bayangan CRT, alih-alih menggunakan satu senjata elektron, menggunakan 3 senjata berbeda yang ditempatkan satu di sisi yang lain untuk membentuk segitiga atau "Delta". Setiap titik piksel pada layar juga terdiri dari 3 jenis fosfor untuk menghasilkan warna merah, biru dan hijau Pelat ini memiliki lubang yang ditempatkan secara strategis, sehingga ketika sinar dari ketiga senjata elektron difokuskan pada piksel tertentu, mereka akan fokus pada piksel penghasil warna tertentu saja.

Pajangan ini juga disebut pajangan garis gambar penyegaran, karena gambar menghilang (biasanya dalam sekitar 100 mili detik) dan gambar harus terus disegarkan sehingga kegigihan penglihatan manusia membuat mereka melihat sebagai gambar statis. Mereka mahal di satu sisi dan juga cenderung berkedip ketika gambar kompleks ditampilkan

Saya merasa lucu bahwa pertanyaan Anda menyatakan "Ini juga akan menyelesaikan semua masalah konvergensi." dengan menghapus mekanisme untuk pemisahan warna dan konvergensi. Resolusi dari topeng warna kebetulan semi-ortogonal dengan resolusi gambar TV (yang secara tegas didefinisikan hanya secara vertikal karena secara horizontal sinar akan berubah bersama dengan sinyal analog): satu "titik" dengan fuzzily dibatasi dan diwakili oleh beberapa area fosfor merah, hijau, dan biru. Penyesuaian warna memastikan bahwa senjata, topeng, dan fosfor bekerja sama dengan cara di mana hanya titik berwarna dari jenis yang tepat yang menyala.

Triniton menggantikan grid heksagonal dengan garis-garis berwarna, mengurangi jumlah yang diperlukan hitam antara warna: "topeng" terdiri dari kabel vertikal. Untuk menstabilkan mereka, ada dua kabel horizontal yang melintang yang muncul sebagai garis-garis yang sedikit gelap di layar.

Either way, fokus balok cukup lebar untuk membuat berbagai garis pada layar menutupi area yang cukup berdekatan, dan itu cukup kecil dari ukuran titik atau garis warna. Perbedaannya ditanggung oleh topeng warna dan dapat dikalibrasi secara independen dari geometri gambar umum yang kurang tepat.