一首小颂歌

2022-02-17 04:08:17

我过去讨厌阴极射线管。当我还是个孩子的时候,在欧洲,每样东西都在50Hz的频率下闪烁,或者在15.625KHz的频率下发出响亮的口哨声(那时我还能听到)。CRT看起来很粗糙,是阀门时代的“电子残暴”装置。它们沉重、精致、扭曲、模糊,还吹着口哨,当人们不忙着内爆和在周围散布玻璃碎片时,它们会给人电击。

当我看电影《巴西》时,我记得我对到处暴露的CRT感到焦虑——似乎我是那种更担心有人触摸阳极或电子枪的孩子,而不是他们所生活的极权官僚世界。🤷🏻‍♂️ 和往常一样,我离题了。

现在到了20世纪20年代,阴极射线管几乎消失了。我们有惊人的平板LCD和OLED屏幕。任何东西都不会闪烁,所有东西都是针尖、数百万像素的分辨率,没有任何东西会发出呜呜声(除了我),对于我们这些年龄足够大、能够记住绿色屏幕计算的人(但足够年轻,仍然能看到细节)来说,显示生活是非常不可思议的。

但是,走向更好的道路远离了可接近性:如果你拆开一部手机,LCD就是一个神奇的玻璃矩形,仅此而已。如果你把它拆开,也许你可以看到一些LED,但它的工作原理并不明显。

CRT也是一种魔法,但以一种令人愉悦的19世纪礼帽和藤条科学的方式。看不见的光束在一英尺的空白处勾勒出图像。他们对好奇的孩子们拿在屏幕上的磁铁(也是魔法)做出五颜六色的反应,孩子们的欢乐迅速变成恐慌,在他们的母亲环顾四周并发现他们所做的事情(据称)之前,他们试图用另一个磁极来消除这种效果。

磁铁游戏是一个线索:(大多数)CRT使用电磁铁扫描看不见的电子束来照亮前方的图像。手上拿着磁铁,自己移动光束是一件很有趣的事情,你可以凭直觉知道它是如何工作的。(还记得左手法则吗?)

我开始喜欢CRT,当我意识到我已经十多年没有认真使用CRT时,这可能是我的爱好。我想建造一些东西。我也喜欢smol显示器,并找到了一个很好的小型CRT源——摄像机取景器。家用相机有很小的CRT,大约1厘米的图片大小,但我想找一个更高端的专业取景器,因为它们往往有更大的管以获得更高质量的图像。最终我找到了一台索尼HVF-2000取景器,产自1980年。

该取景器包含一个单色1.5英寸CRT,其驱动电路采用臭烘烘的20世纪70年代酚醛树脂PCB。它只需要两个转盘、一个8V直流电源和复合视频输入。它在凉爽的白色荧光粉上显示漂亮、清晰的图像。

我想以可靠的“桌面好奇”风格,从各个角度展示CRT,而不隐藏任何内容。这个想法是为了炫耀这个漂亮的过时的小玻璃东西,你可以猜到它是如何工作的。

随着悦耳的咔嗒声打开,它开始无声地播放20世纪80年代的精选电视节目,一遍又一遍:

我工作时把它放在桌子上,有一天一个年轻人来到我的办公室问我这件事。他以前没有真正看过CRT特写镜头,我们愉快地聊了聊它是如何工作的(包括向它挥舞磁铁——每个人的办公桌上都有一块备用磁铁,不是吗?你好…?)。耶!

颈部有一根加热灯丝(像灯泡),它能将电子发射到空隙中。

这个“电子枪”靠近一些金属板(具有不同的高正负电压),这些金属板的作用是将电子的嘶嘶声聚焦成窄束,引导它向前。

电子管正面的内部被磷光材料覆盖,当被电子击中时发光。

正面连接到阳极端子,即高正电压。这会吸引电子束,电子束会加速到前方。

光束击中前方,在一个小光斑中产生光线。为了创建图片,使用缠绕在管颈上的水平和垂直电磁铁在光栅/线中控制光束。(磁铁被称为“磁轭”。)

对于50Hz的PAL,线每秒绘制15625次。依靠视觉的持续性原理,这创造了一个稳定图像的错觉。

管子是密封的,里面的电子枪基本上是看不见的,但在这里你可以看到看起来很厚的阳极线,以及管子在移除轭架后是多么精致:

注:根据记忆,这根管子的阳极电压约为2.5千伏,所以不太辣。一个大的电脑显示器会给你25KV!我提到X光了吗?

原来的取景器是一个两块板的东西,适合在一个奇怪的横向形状的取景器案件。我移除了一些与CRT操作无关的控件和指示器,并稍微延长了电线,以便它们可以堆叠起来。

取景器的目镜对着一面镜子,与CRT面成90度角,这样图像就会水平翻转。这是通过交换水平偏转线圈导线,反转磁场方向来实现的。

电路很简单。它只需要一个直流输入(9-12V),并使用两个DC-DC转换器模块为CRT板创建一个8V电源,为底部分层的Raspberry Pi Zero创建一个5V电源。整个装置的使用功率低于2W。Pi的复合输出直接进入CRT板。Pi启动一个简单的shell脚本,选择要播放的文件。背面有一个旋转编码器,用来换频道,但我还没把它接好。

对我来说,这个案子是最好的。我刚刚(后来)得到了一台像样的激光切割机,想为零件制作一个燕尾状的透明外壳。它由3毫米无色和天蓝色丙烯酸制成。

CRT由两个“吊架”支撑,下面的两个托盘支撑着电路。使用槽/凸耳方法,用固定螺母将其固定在侧面。在特写图片中,你可以看到在一些凸耳切口的拐角处有一些细线应力断裂:它们显然与宽几百µm有关!

将前/顶/后/底面粘在一起,然后用M3螺母将左/右侧拧入架子/吊架。这个三明治把它夹在一起。

背面有一个桶形直流插孔、电源开关和(尚未使用的)旋转编码器。编码器最终将成为一种“通道选择”:

丙烯酸树脂对指纹和灰尘有着巨大的吸引力,如果你对这类东西感兴趣的话,它会非常棒。盒子里似乎也有一些小斑点,可能是一些水藻从CRT上脱落。这项技术一直在发挥作用。

这个箱子是用OpenSCAD设计的,并且有一定的参数化:XYZ尺寸、燕尾榫、架子间距等可以调整,直到看起来很好。

我看到的一个不错的OpenSCAD激光切割技巧是,可以将2D零件渲染成“预览”3D视图,进行调整和修饰,然后在2D平面上重新渲染平面,以创建用于切割的模板。

所以,制作一个3D原型,改变参数,直到它看起来很好(也许打印出来,看看物理项目是否适合!)…

…然后更改模式变量,在2D中布置相同的零件进行切割: