WikiDer > Трубка Гира - Википедия

Geer tube - Wikipedia

В Трубка Гира был ранним однотрубным цветной телевизор электронно-лучевая трубка, разработанный Уиллардом Гиром. В трубке Гира использовался узор из небольших покрытых люминофором трехсторонних пирамид на внутренней стороне лицевой панели ЭЛТ для смешивания отдельных красных, зеленых и синих сигналов от трех электронные пушки. Трубка Гира имела ряд недостатков и никогда не использовалась в коммерческих целях из-за гораздо лучших изображений, создаваемых RCAс теневая маска система. Тем не менее, патент Гира был получен первым, и RCA приобрела опцион на него на случай, если их собственные разработки не принесут успеха.

История

Цветное телевидение

Цветное телевидение изучалось еще до того, как коммерческое вещание стало обычным явлением, но серьезное рассмотрение этой проблемы было принято только в конце 1940-х годов. В то время предлагалось несколько систем, которые использовали отдельные красный, зеленый и синий сигналы (RGB), транслируемые последовательно. Большинство экспериментальных систем транслируют целые кадры последовательно с цветным фильтром (или "гель"), который вращался перед обычной черно-белой телевизионной трубкой. Каждый кадр кодировал один цвет изображения, а колесо вращалось синхронно с сигналом, так что правильный гель был перед экраном, когда этот цветной кадр был Поскольку они транслируют отдельные сигналы для разных цветов, все эти системы были несовместимы с существующими черно-белыми наборами.Еще одна проблема заключалась в том, что механический фильтр заставлял их мерцать, если не использовались очень высокие частоты обновления.[1]

RCA работал полностью по разным направлениям, используя систему яркости-цветности. Эта система не кодировала и не передавала сигналы RGB напрямую; вместо этого он объединил эти цвета в один общий показатель яркости, "яркость". Яркость близко соответствовала черно-белому сигналу существующих трансляций, что позволяло отображать его на черно-белых телевизорах. Это было серьезным преимуществом по сравнению с механическими системами, предлагаемыми другими группами. Цветовая информация затем отдельно кодировалась и складывалась в сигнал как высокочастотная модификация для получения композитное видео сигнал - на черно-белом телевидении эта дополнительная информация будет рассматриваться как небольшая рандомизация интенсивности изображения, но ограниченное разрешение существующих наборов сделало это невидимым на практике. На наборах цветов сигнал будет отфильтрован и добавлен к яркости, чтобы воссоздать исходный RGB для отображения.

Хотя система RCA имела огромные преимущества, она не была успешно разработана из-за сложности производства дисплейных трубок. Черно-белые телевизоры использовали непрерывный сигнал, и на трубку можно было нанести ровный слой люминофора. С концепцией яркости цвет постоянно менялся вдоль линии, что было слишком быстро для любого механического фильтра. Вместо этого люминофор пришлось разбить на дискретный узор из цветных пятен. Сфокусировать правильный сигнал на каждом из этих крошечных пятен было за пределами возможностей электронных пушек той эпохи.[2]

Решение Гира

Чарльз Уиллард Гир, затем[когда?] доцент кафедры Университет Южной Калифорнии, читал лекции по механическим методам производства цветного телевидения, с которыми экспериментировали в 1940-х годах, и решил, что система с электронным сканированием будет лучше, если кто-то только изобрел ее. Рассказав об этом позже его жене, она ответила: «Тебе лучше заняться и самому придумать».[3]

Гир решил проблему отображения с помощью нового применения оптики. Вместо того, чтобы пытаться сфокусировать электронные лучи на крошечных точках, он вместо этого сфокусировал их на более крупных областях и использовал простую оптику, чтобы повторно объединить каждый отдельный основной цвет в любом заданном месте на экране в единый пиксель. Трубка была оборудована тремя отдельными электронными пушками, по одной для красного, зеленого и синего (RGB), расположенных вокруг внешней части области изображения. Это сделало трубку Гира довольно большой; «горлышки» трубок обычно лежат за областью отображения и придают телевизору глубину, тогда как в трубке Гира горловины выступают за пределы области отображения, что делает ее намного больше.[4]

Задняя сторона экрана была покрыта серией крошечных треугольных пирамид, отпечатанных на алюминиевом листе, покрытом с внутренней стороны каждой стороны цветным люминофором. Правильно выровненный, данный электронный луч мог достичь только одной грани пирамид, ударяя по ней и проходя через тонкий металл в более толстый слой люминофора внутри. Когда все три ружья попали в соответствующие грани, внутри пирамиды образовался цветной свет, где он смешался, создав соответствующий цветной дисплей на открытом основании, обращенном к пользователю.[4]

Огромным преимуществом системы Geer является то, что ее можно использовать с любой из предлагаемых систем цветного телевещания. CBS продвигал "последовательное поле«Система со скоростью 144 кадра в секунду, которую они намеревались отображать с помощью механического колеса цветового фильтра. Этот же сигнал можно было отобразить на трубке Гира, посылая каждый последующий кадр на другой пистолет по очереди. RCAСистема «последовательных точек» также может быть продемонстрирована путем демультиплексирования сигналов и одновременной отправки всех трех цветовых сигналов каждому из соответствующих пушек. Ч / б сигналы можно было отображать, посылая один и тот же сигнал, приглушенный на 1/3, также на все три пистолета одновременно.[5]

Заставить электронный луч попасть в правильную пирамиду, а не в окружающие пирамиды, было большой проблемой для конструкции. Луч от электронной пушки обычно круглый, поэтому, когда он был нацелен на треугольную цель, часть луча обычно проходила мимо пирамиды мишени и попадала в другую на экране. Это приводит к развернуть, в результате чего изображение становится размытым и размытым. Проблему было особенно трудно решить, потому что угол между лучом и гранями изменялся, когда лучи сканировали трубу - пирамиды возле пушки попадали под почти прямым углом, но пирамиды на противоположной стороне трубы были под острым углом. угол.[6] Учитывая, что каждая пушка была смещена относительно главной оси ЭЛТ, во время сканирования необходимо было внести серьезные геометрические поправки в геометрию растра.

Конкурирующие системы

Гир подал заявку на патент на свой дизайн 11 июля 1944 года.[4] Разноцветный приобрела патентные права и приступила к разработке прототипов блоков совместно с Стэнфордский исследовательский институт, потратив 500 000 долларов в 1950 году (приблизительно 4 миллиона долларов в 2005 году) на разработку.[7] В то время о системе широко сообщалось, включая упоминания в Журнал Тайм,[3] Популярная наука,[5] Популярная механика,[8] Радиоэлектроника,[9] и другие.

Многие другие компании также работали над системами цветного телевидения, в первую очередь RCA. Они подали патент на свои теневая маска система всего через несколько недель после Гира. Когда Гир и Technicolor сообщили RCA о своем патенте, RCA получила лицензии и добавила дополнительное финансирование к проекту в качестве «второго железа в огне» на случай, если ни одна из их собственных разработок не сработает.

В непосредственном тестировании с другими системами цветного телевидения для NTSC Усилия по стандартизации цвета, начатые в ноябре 1949 года, не достигли особенно хороших результатов. Из-за чрезмерной развертки цвета смешались с соседними пикселями, что привело к мягким цветам и плохой цветопередаче и контрасту. Эта проблема никоим образом не ограничивалась трубкой Гира; На выставке было продемонстрировано несколько различных технологий, и только механическая система CBS смогла создать изображение, удовлетворяющее судей. В 1950 году система CBS была принята в качестве стандарта NTSC.[1]

Гир продолжал работать над проблемами выхода за пределы диапазона в конце 1940-х и в 1950-х годах, подавая дополнительные патенты на различные исправления для улучшения системы.[6] Другие производители делали аналогичные успехи в своих технологиях, и в 1953 году NTSC вновь собрал группу для рассмотрения вопроса о цвете. В это время RCAс теневая маска Система быстро зарекомендовала себя как превосходящая все другие системы, включая систему Гира. Теневая маска оставалась основным методом создания цветных телевизоров с Sony. Тринитрон далекая секунда, до начала 2000-х, когда ЖК-дисплей технология заменила ЭЛТ. В то же время версия кодирования цвета RCA в сигнал, совместимая с существующими черно-белыми наборами, также была принята с изменениями и оставалась основным телевизионным стандартом США до 2009 года, когда аналоговое телевидение было отключено.

После NTSC

Некоторое время Гир продолжал работать над своей основной концепцией, а также над другими концепциями, связанными с телевидением. В 1955 году он подал патент на плоскую телевизионную трубку, в которой использовался пистолет, расположенный рядом с областью изображения, которая стреляла вверх к вершине. Луч отклонялся на 90 градусов рядом заряженных проводов, так что теперь луч перемещался горизонтально через заднюю часть области изображения. Вторая сетка, расположенная рядом с первой, затем изогнула лучи под небольшим углом так, чтобы они попадали в заднюю часть экрана.[10]

Не похоже, что это устройство когда-либо было сконструировано, и расположение элементов прицеливания предполагает, что фокусировка изображения будет серьезной проблемой. Два других изобретателя работали над этой проблемой. Деннис Габор в Англии (более известна разработкой голограммы) и Уильям Эйкен в США. Оба их патента были зарегистрированы перед Гиром, а Трубка Айкена был успешно построен в небольшом количестве. Совсем недавно аналогичные концепции использовались в сочетании с системами сходимости, управляемыми компьютером, для создания «более плоских» систем, обычно для компьютерный монитор использовать. Sony продавала монохромные телевизоры с маленькими экранами, в которых использовались в основном похожие почти плоские ЭЛТ; они также использовались для мониторов внешнего вещания. Однако они были быстро вытеснены ЖК-дисплей-системы.

В 1960 году он подал заявку на патент на трехмерную телевизионную систему, в которой использовались две цветные трубки и двухмерная версия его пирамид.[требуется разъяснение] Вертикальные каналы отражали свет в двух направлениях, обеспечивая разные изображения для каждого глаза.[11]

Патенты

  • Патент США 2480848, «Устройство цветного телевидения», Charles Willard Geer / Technicolor Motion Picture Corporation, подано 11 июля 1944 года, выпущено 6 сентября 1949 года.
  • Патент США 2,622,220, "Телевизионный цветной экран", Charles Willard Geer / Technicolor Motion Picture Corporation, подана 22 марта 1949 г., выпущена 16 декабря 1952 г.
  • Патент США 2850669, "Television Picture Tube и т.п.", Чарльз Уиллард Гир, подана 26 апреля 1955 г., выпущена 2 сентября 1958 г.
  • Патент США 3,184,630, "Устройство трехмерного отображения", Чарльз Уиллард Гир, поданная 12 июля 1960 г., выданная 18 мая 1960 г.

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б Эд Рейтан, "Система последовательной цветности полей CBS" В архиве 5 января 2010 г. Wayback Machine, 24 августа 1997 г.
  2. ^ Эд Рейтан, "Система последовательной цветности точек RCA" В архиве 2010-01-07 на Wayback Machine, 28 августа 1997 г.
  3. ^ а б Учителя
  4. ^ а б c Цветное телевизионное устройство
  5. ^ а б "Трубка показывает ТВ в цвете", Популярная наука, Март 1949 г., стр. 118
  6. ^ а б Цветной экран телевизора
  7. ^ "Журнал исследований и образования по патентам, товарным знакам и авторскому праву", Университет Джорджа Вашингтона, весна 1960 г.
  8. ^ «Радуга на телеэкране», Популярная механика, Январь 1950 г., стр. 97–103.
  9. ^ Фред Шунаман, «Системы цветного телевидения», Радиоэлектроника, Том 22, 1950, стр. 20
  10. ^ Телевизионное изображение
  11. ^ Трехмерный

Библиография

  • Эдвард В. Герольд, "История и развитие цветного кинескопа", Труды Общества отображения информации, Volume 15, Issue 4 (август 1974), стр. 141–149
  • «Трубка учителя», Журнал Тайм, 20 марта 1950 г.

дальнейшее чтение