크로마토론

크로마토론은 노벨상 수상자인 어니스트 로렌스에 의해 발명되고 파라마운트 픽처스, 소니, 리튼 인더스트리 등이 상업적으로 개발한 컬러 텔레비전 브라운관 디자인이다.크로마토론은 섀도 마스크를 사용하는 기존의 컬러 텔레비전 시스템보다 밝은 이미지를 제공했지만, 수년간의 개발에도 불구하고 많은 개발 문제로 인해 널리 사용되는 것을 막았다.소니는 결국 애퍼처 그릴을 사용한 유명한 트리니트론 시스템을 위해 그것을 포기했다.

역사

컬러 텔레비전

컬러 텔레비전은 상업방송이 보편화되기 전부터 연구되어 왔지만, 이 문제가 심각하게 고려된 것은 1940년대 후반이었다.그 당시에는 적색, 녹색, 청색 신호(RGB)를 사용하여 연속적으로 방송하는 다수의 시스템이 제안되고 있었습니다.대부분의 시스템은 기존의 흑백 텔레비전 튜브 앞에서 회전하는 컬러 필터(또는 "겔")를 사용하여 프레임 전체를 순차적으로 브로드캐스트합니다.다른 색상에 대해 별도의 신호를 방송하기 때문에, 이 모든 시스템은 기존의 흑백 세트와 호환되지 않았습니다.또 다른 문제는 매우 높은 리프레시 레이트를 사용하지 않는 한 기계적 필터로 인해 깜박거린다는 것입니다.이러한 문제에도 불구하고 미국 연방통신위원회(FCC)는 1950년 ^[1]CBS에서 컬러 방송 표준으로 순차 프레임 144 프레임/초 표준을 선택했습니다.

RCA는 휘도-색도 시스템을 사용하여 완전히 다른 노선을 따라 작동합니다.이 시스템은 RGB 신호를 직접 인코딩하거나 전송하지 않았습니다. 대신 이러한 색상을 하나의 전체적인 밝기 수치인 "휘도"로 결합했습니다.휘도는 기존 방송의 흑백 신호와 거의 일치하여 기존 TV에 표시할 수 있게 되었습니다.이는 다른 그룹이 제안한 기계 시스템에 비해 큰 이점이었다.그 후 컬러 정보를 별도로 인코딩하여 고주파 수정으로 신호로 접어서 합성 비디오 신호를 생성했습니다.흑백 TV에서는 이 추가 정보가 이미지 강도를 약간 랜덤화한 것으로 보여 흐릿하게 보이지만 기존 세트의 해상도가 제한되었기 때문에 이 정보는 보이지 않습니다.실제로요.컬러 세트에서는 신호가 추출되어 RGB로 디코딩되어 표시됩니다.

RCA 시스템은 장점이 컸지만 마땅한 디스플레이 튜브를 제작하기 어려워 개발에 성공하지 못했다.흑백 TV는 연속 신호를 사용했고 튜브는 균일한 형광체로 코팅될 수 있었다.RCA의 시스템에서는 색상이 라인을 따라 지속적으로 변화하고 있었습니다. 이는 어떤 종류의 기계 필터도 따라가기엔 너무 빨랐습니다.대신, 형광체를 색깔 있는 점의 개별 패턴으로 분해해야 했습니다.각각의 작은 부분에 올바른 신호를 집중시키는 것은 그 시대의 전자총으로는 불가능했다.RCA의 초기 실험에서는 "트리니스코프"^[2]로 알려진 3관식 프로젝터 또는 미러 기반 시스템을 사용했습니다.

섀도 마스크

RCA는 섀도마스크 도입으로 컬러 이미지 표시 문제를 해결했다.섀도 마스크는 얇은 알루미늄 판에 작은 구멍이 뚫린 사진이 식각되어 있으며, 사진관의 전면 바로 뒤에 배치되어 있습니다.삼각형으로 배열된 세 개의 총은 모두 구멍을 겨누고 있었다.빔의 가장자리에 있는 부유 전자는 마스크에 의해 잘려나갔고, 스크린에 단일 색상의 형광체를 칠 수 있을 정도로 충분히 작은 초점 지점을 만들었습니다.각각의 총은 약간 다른 각도에서 구멍을 겨냥했기 때문에 튜브에 있는 형광체의 반점이 약간 분리되어 겹치지 않도록 할 수 있었다.

이 접근법의 단점은 주어진 총기의 양에 대해 그림자 마스크가 신호의 대부분을 걸러낸다는 것입니다.화면에 신호가 겹치지 않도록 하기 위해 점들을 분리하여 표면의 약 25%를 덮어야 했습니다.이로 인해 매우 어두운 이미지가 생성되어 유용한 이미지를 제공하기 위해 훨씬 더 큰 파워가 필요하게 되었습니다.게다가, 이 시스템은 세 개의 총 사이의 빔의 상대적인 각도에 크게 의존했는데, 이는 총이 정확한 색상에 맞도록 하기 위해 사용자가 지속적으로 조정해야 했다.그럼에도 불구하고 RCA 시스템의 기술적 우수성은 CBS 시스템에 비해 압도적이었으며 1953년 새로운 NTSC 표준으로 선정되었습니다.새로운 기준을 사용한 첫 방송은 1954년 새해 첫날 NBC가 장미 퍼레이드를 ^[3]방송했을 때 이루어졌다.

이러한 이른 시작에도 불구하고, 정기적인 텔레비전 방송이 시작된 지 불과 몇 년 후, 컬러 텔레비전에 대한 소비자들의 관심은 시작하기에 매우 느렸다.어두운 이미지, 지속적인 조정, 높은 비용 때문에 그들은 그들만의 틈새를 유지했습니다.소비자 수용도가 낮아서 컬러 프로그래밍이 부족하여 닭고기나 계란의 경우 세트에 대한 수요가 더욱 감소하였다.1960년 미국에서는 총 ^[4]50세트가 팔릴 때마다 컬러 세트가 하나밖에 팔리지 않았다.

크로마토론

1939년 노벨상 수상자이자 사이클로트론의 아버지로 가장 잘 알려진 버클리 캘리포니아 대학의 교수인 어니스트 로렌스는 1951년 색 해독 문제에 대한 새로운 해결책을 특허 취득했다.크로마트론 또는 간단히 "로렌스 튜브"라고 불리는 이 시스템은 RCA의 기계적 ^[5]솔루션 대신 전자 포커스 시스템을 사용했습니다.시스템은 일련의 얇은 금속 와이어 또는 플레이트로 구성되어 있습니다.인광 스크린 뒤쪽으로 1⁄2 인치.와이어는 빔의 초점을 전기적으로 맞추고 수직 줄무늬로 배열된 올바른 인광기 위에 구부리기 위해 사용되었습니다.인광체는 화면 면적의 50% 이상을 커버한 반면, 현대의 섀도 마스크는 약 25%를 커버했습니다.따라서 동일한 양의 전력을 사용하여 훨씬 더 밝은 이미지를 얻을 수 있습니다.

각 초점 소자는 한 쌍의 와이어와 인광기 뒷면에 전도성 알루미늄 코팅으로 구성되었습니다.스크린은 보통 와이어와 알루미늄 사이에 3000~4500V의 전위를 충전하여 그리드와 스크린 사이에 곡선의 전계가 형성되었습니다.총에서 나오는 전자 빔이 그리드와 스크린 사이의 영역으로 들어갔을 때, 그것은 가속되었고 보통 녹색 형광체에 충돌하는 아주 작은 점으로 초점을 맞췄다.각 쌍의 두 와이어 사이의 상대전압을 변화시킴으로써 빔이 한 방향으로 구부러져 색상을 제어할 수 있게 됩니다.섀도 마스크와 달리 모든 신호가 결국 화면에 도달하여 전력 ^[6]요구량을 더욱 줄였습니다.

색도 신호가 없거나 의도적으로 무시되면 포커싱 시스템이 분리되고 포에 동력이 추가되었다.이것은 약간 더 강하고 초점이 맞지 않는 빔을 만들어 냈고, 이 빔은 세 가지 색상의 스트립에 모두 닿아 B&W 이미지를 ^[6]생성했다.스트라이프 사이의 공간은 전체 이미지가 일반적인 B&W 세트만큼 밝다는 것을 의미합니다.섀도 마스크 세트는 B&W 이미지를 만들기 위해 세 개의 총 모두에 전력을 공급해야 했고, 색상의 반점이 작았기 때문에 그 위력은 매우 높아야 했다.

그러나 스크린에 가까운 포커스의 또 다른 장점은 전자빔이 포커서 뒤에 있는 빔의 각도에 관계없이 튜브의 전면 플레이트에 있는 인광에 직각으로 닿도록 구부러진다는 것입니다.이를 통해 일반적인 45도가 아닌 72도인 기존 튜브보다 훨씬 높은 편향 각도로 튜브를 제작할 수 있었습니다.따라서 크로마토론 튜브는 주어진 수평 ^[6]크기에 대해 훨씬 더 낮은 깊이를 가지고 있었다.

크로마토론은 또한 몇 가지 단점이 있었다.하나는 그리드가 제공하는 가속도와 튜브 후면의 전자총 사이에 기본 비율이 있다는 것이다. 그리드가 빔을 성공적으로 제어하기 위해서는 전체 전력의 상당한 비율을 가져야 했다.안타깝게도 그리드의 기계적 레이아웃은 이를 약 5000V 이하의 전압으로 제한했고, 이는 전자총을 약 8000V의 비교적 낮은 전압으로 제한했다.따라서 크로마토론의 전체 출력은 기존 튜브보다 낮아서 자연 밝기가 어느 ^[7]정도 상쇄되었습니다.

더 시급한 문제는 그리드의 기계적 배치였다.화면의 색조 부분에 맞추어 가는 와이어를 정렬하는 것이 디자인의 아킬레스건이었습니다.

상업 개발

버클리 캘리포니아 대학교는 개발 자금을 제공한 파라마운트 픽처스와 협력하여 이 시스템을 상업적으로 개발하기 위해 "Chromatic Television Laboraties"를 설립했다.그들은 1952년과 1953년에 전시 면적 14x11인치의 PDF 22-4 22인치 시제품 튜브를 생산하기 시작했다.

실제로 그 설계에는 심각한 문제가 있음이 판명되었다.포커싱 시스템이 올바른 색상을 생성하기 위해 빔을 빠르게 이동해야 했기 때문에 매우 높은 전압과 전력을 사용해야 했고 이로 인해 아크 문제와 무선 주파수(RF) 노이즈가 발생하였습니다.전자빔을 올바른 색상의 ^[8]스트라이프로 유도하기 위해 약 50와트의 RF전력을 전선에 가해야 했습니다.후자는 노이즈가 방송을 수신하는 라디오 수신기를 방해하기 때문에 텔레비전의 기반으로 사용될 때 특히 성가셨다.대학은 결국 크로마토론에 대한 관심을 접었지만, 파라마운트는 편집 중에 필름을 표시하기 위한 시스템으로 개발을 계속했고, 이는 RF 노이즈가 문제가 되지 않았다는 것을 의미했다.그들의 작품이 소니에 의해 인수되었을 때인 1960년대 초반에도 여전히 개발은 계속되고 있었다.

이러한 문제에도 불구하고, 크로마토론 시스템의 가능성은 너무 커서 1950년대 내내 많은 회사들이 시스템의 개발을 계속했다.크로마토론 설계는 다른 다양한 용도로도 사용이 허가되었습니다. Litton Industries는 2색 디스플레이(파란색-빨간색)를 갖춘 크로마토론을 식별 친구 또는 system 시스템의 기반으로 사용했습니다.

소니의 시도

1961년까지 소니는 일본의 주요 흑백 세트 제조업체였지만 컬러 텔레비전 기술은 전혀 없었다.소니 딜러들은 언제 컬러셋을 기대할 수 있느냐고 물었고 영업부문은 다른 메이커로부터 섀도마스크 디자인을 허가받아 생산을 시작하라고 엔지니어링에 압력을 가하기 시작했다.이부카 마사루는 섀도 마스크 디자인에 근본적인 ^[4]결함이 있다는 강한 개인적인 감정을 드러내며 거절했다.

1961년 3월, 이부카, 모리타 아키오, 기하라 노부토시는 뉴욕 콜리세움에서 열린 IEEE 무역 박람회에 참석했다.이것은 기하라의 첫 미국 방문이었고, 그는 상당한 시간을 쇼 플로어를 돌아다녔다.작은 오토메트릭 부스에서 크로마토트론이 전시되어 있는 것을 보고 서둘러 모리타와 이부카를 찾아 보여주었다.Morita는 이 전시물을 보고 다음 날 아침 ^[9]맨해튼에 있는 Chromatic 연구소를 방문하기 위한 회의를 위한 협상을 시작했다.다음 날 회의 종료까지 모리타씨는 「크로마토론 튜브와 ^[10]그것을 이용한 컬러 텔레비전 수상기」의 제조 허가를 취득했다.

1963년 초, 센리 미야오카는 소니에 대한 기술 이전을 주선하기 위해 크로매틱 연구소로 보내졌고, 이로 인해 크로매틱은 문을 닫게 되었다.그는 실험실에 감명받지 못했으며 창문이 없는 지하실을 "스컬러"^[11]라고 묘사했다.미국 팀은 재빨리 크로마토론 디자인의 결함을 지적하며 미야오카에게 그 디자인은 가망이 없다고 말했다.1964년 9월까지 일본에서 17인치 시제품이 제작되었지만, 양산 시험운행은 심각한 문제를 보여주고 있었다.

이부카는 이 기술의 확고한 지지자로 남아 도쿄의 오사키 역 근처에 새로운 공장 건설을 추진했다.이는 현명하지 못한 것으로 판명되었습니다. 초기 실행에서는 생산된 1,000개 중 1개에서 3개의 튜브만 사용할 수 있었습니다.나머지는 스크린을 가로질러 색이 하나에서 다른 것으로 퇴색하는 등 정렬 문제를 겪었고 튜브를 봉인한 후에는 수정이 불가능했다.낮은 수율에도 불구하고 사용 가능한 튜브는 소니 전시장으로 빠르게 보내졌고, 이부카는 이 제품을 소니의 최우선 판매 대상으로 삼았다.이 또한 현명하지 못한 것으로 판명되었다; 낮은 수율은 생산 비용이 약 40만엔이라는 것을 의미했지만,^[11] 소니는 경쟁력을 갖추기 위해 19만8천엔에 팔아야만 했다.

제작상의 문제는 해결되지 않았고, 이부카와 모리타의 긴장도 고조되었다.1966년 11월 이와마 가즈오는 요시다 스스무에게 회사가 파산 직전이며 연말까지 생산량을 개선하지 않으면 제품을 취소해야 한다고 말했다.한편, RCA는 섀도 마스크 기술을 개선하면서 큰 발전을 이루었고, 제너럴 일렉트릭의 "포르타 컬러"와 같은 신규 진입업체들은 다른 장점들을 제공했다.소니는 크로마토론 ^[12]방식을 따르면서 시장의 나머지 부분에 확실히 뒤처지고 있었다.

이부카씨는 마침내 자신이 직접 대체 시스템 찾기를 주도하겠다고 발표했다.30명의 엔지니어와 물리학자들로 구성된 그의 팀은 소니만의 독특한 시스템을 찾기 위해 다양한 접근 방식을 탐색했습니다.여러 보고서를 읽은 후, 이부카는 요시다와 함께 29세의 물리학자 미야오카 씨를 사무실로 불러 그의 단총 접근법이 효과가 있는지 물었다.미야오카 씨는 첼로 리허설을 위해 퇴근을 시도하고 있었고, 섣불리 할 수 있다고 말했다.그 결과 1968년에 판매되기 시작한 유명한 트리니트론 시스템이 큰 ^[13]갈채를 받았다.

한정 판매

미국에서 첫 번째 트리니트론 TV가 판매되기 전에는 1968년 4월부터 7인치 크로마토론이 제작되어 미국에서 KV 7010U로 판매되기 시작했다.이것들은 약 3개월 후에 KV 7010UA 트리니트론 튜브로 대체되었다.[1]

Sony KV 7010U CRT는 섀도 마스크나 조리개 그릴 대신 크로마토론 PDA 와이어 그리드와 결합된 새롭게 발명된 트리니트론 총을 사용했다.

묘사

크로마토론을 정의한 기본 개념은 근접 스크린 포커싱 시스템으로, 개별 색상의 형광체 스트립을 정확하게 타격하는 데 필요한 빔 분해능을 제공했습니다.그리드는 신호의 초점을 맞출 뿐만 아니라 올바른 색상으로 유도했습니다.

인광기는 튜브 뒷면에 실크 스크린으로 2백만 개의 폭과 2백만 개의 간격을 두고 2백만 개의 스트립을 가린 후 알루미늄으로 코팅하여 스크린이 전도되도록 했습니다.그리드는 비교적 높은 전압으로 충전되어야 했기 때문에 알루미늄 코팅이 상당히 두꺼웠기 때문에 이미지가 어느 정도 어두워졌습니다.

포스펙터는 RGB-BGR-RGB 패턴으로 패턴화되어 있습니다.초점 그리드는 빔이 일반적으로 각 와이어 쌍의 중앙에 있는 녹색 스트립에 초점을 맞추도록 정렬되었습니다.예를 들어 파란색과 같은 다른 색상을 생성하려면 빔을 오른쪽으로 당겨 한 픽셀을 만든 다음 왼쪽으로 당겨야 합니다.인접한 포스포터의 줄무늬가 와이어 중 하나를 공유했기 때문에 이는 단일 전압 설정으로 인접한 두 픽셀에 파란색이 발생한다는 것을 의미했습니다.컬러 텔레비전의 단일 프레임이 단일 색으로 구성되어 있지 않기 때문에 빔이 화면을 가로질러 이동할 때 편향 시스템을 지속적으로 변경해야 했습니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 더 이상 사용되지 않는 또 다른 초기 컬러 텔레비전 CRT인 Geer 튜브
• 섀도 마스크
• 조리개 그릴

메모들

[1]

레퍼런스

인용문

참고 문헌

특허

추가 정보

• 소니 크로마토론 KV 7010U