<<
>>

Мониторы с электронно-лучевой трубкой

Подавляющее большинство настольных ПЭВМ раньше исполь- зовали мониторы на базе электронно-лучевых трубок, CRT- мониторы (Cathode Ray Tube — катодно-лучевая трубка).

В свое время ЭЛТ-технология была отработана многолетним производством кинескопов для бытовых телевизоров и до сих пор широко применялась в качестве экранов дисплеев.

Как и телевизо- ры, мониторы сначала выпускали с выпуклыми, а затем с плоскими электронно-лучевыми трубками, которые передают более четкое изображение, к тому же без краевых искажений.

Принцип действия ЭЛТ заключается в том, что формируемый в герметичной стеклянной трубке электронной пушкой пучок элек- тронов, ударяясь в экран, покрытый изнутри люминофором, вызы- вает его свечение (рис. 4.25).

Электронная пушка (электронный прожектор) служит для созда- ния направленного потока электронов (электронного луча) требуе- мой формы и интенсивности. На пути пучка электронов, сформи- рованного катодом, находятся дополнительные электроды: откло- няющая система, позволяющая менять направление луча в площади экрана; модулятор, регулирующий яркость получаемого изображе- ния; устройство фокусировки.

В цветных мониторах для формирования изображения приме- няют отдельные пушки для каждого из трех основных цветов: крас- ного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue), а слой люминофора со- стоит из близко расположенных (группами по три, в сочетании Red, Green, Blue) мозаичных точек или полосок цветного люминофо- ра — субпикселов. Для точного попадания в соответствующую точ- ку или полоску электронный луч сужается до необходимых разме- ров. Это достигается установкой перед покрытием из люминофора

Рис. 4.25. Схема электронно-лучевой трубки с плоским экраном:

К — катод (источник электронов); М — управляющий электрод (модулятор); 7 — электронные прожектора, формирующие три электронных пучка; 2 — отклоняющие пластины; 3 — электронные пучки; 4 — люминоформный экран; 5, 6,7 — субпикселы трех цветов (красный, зеленый, синий); 8 — пиксел (точка); 9 — маска; 70 — ваку- умный баллон

маски, имеющей отверстия с размерами, близкими к размеру еди- ничной точки или ширине полоски люминофора.

Интенсивность свечения каждой точки создает необходимую гамму цветовых оттенков. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используют сложные составы на основе редкоземельных ме- таллов.

Чтобы на люминофор (красный, зеленый или синий) попадал только луч от соответствующей пушки, между пушками и экраном установлена металлическая решетка — маска. Маска делается из стали с небольшим коэффициентом температурного расширения.

Рассмотрим технологии формирования изображения на экране ЭЛТ, различающиеся типами масок: трехточечную маску, щелевую маску и апертурную решетку (рис. 4.26).

Трехточечная (дельтовидная) теневая маска представляет со- бой перфорированный металлический лист, отверстия которого располагаются перед каждой точкой люминофора. Расстояние между группами соседних точек выбирается таким образом, чтобы маскировать все паразитные излучения. За счет этого обеспечива- ется попадание луча от каждой электронной пушки в нужную точку люминофора соответствующего цвета. ЭЛТ с такой маской хорошо отображают цвета, лучше воспроизводят текст, но имеют среднюю яркость и пониженную контрастность.

Щелевая маска образуется продольно прорезанными щелевыми отверстиями. Каждые три ряда таких щелей смещены по вертикали относительно друг друга, образуя решетку с расположением этих отверстий в шахматном порядке. Данная маска нашла широкое рас- пространение при производстве качественных ЭЛТ.

Апертурная решетка создается вертикальными сверхтонкими проволочными нитями и сильно ограничивает площадь светового пучка (пиксела) на выходе. Соответственно и люминофор состоит из вертикальных чередующихся сверхтонких полосок трех основ-

Рис. 4.26. Фрагменты типов масок: а — трехточечная; б — щелевая; в — апертурная

ных цветов. Маска позволяет увеличить яркость изображения и в сочетании с более темным стеклом добиться лучшей контрастно- сти.

Одним из недостатков является не совсем точная цветопереда- ча.

Четкость изображения на экране тем выше, чем меньше разме- ры точек (расстояния между ними) люминофора, поэтому в пара- метрах монитора указывают размер «зерна».

Для трехточечной теневой маски размер «зерна» определяется расстоянием (шагом) между двумя соседними точками (одного цве- та) люминофора по диагонали.

Для апертурной решетки и щелевой маски размер «зерна» — это расстояние между полосками одного цвета (по горизонтали). Вели- чина «зерна» влияет на контрастность изображения.

Из-за влияния внешних магнитных полей на экране монитора могут появляться цветные или темные пятна, которые часто возни- кают от намагничивания теневой маски. Для размагничивания ма- ски электронно-лучевой трубки практически во всех современных мониторах предусмотрен специальный контур, по которому пропу- скается ток в момент включения питания.

Чтобы отобразить картинку на мониторе, электронная пушка с постоянным периодом перерисовывает изображение отдельного кадра построчно — слева направо от верхнего края к нижнему краю экрана. При этом электронный луч последовательно прочерчивает все горизонтальные строки с начала до конца кадра, а затем подни- мается вверх экрана и изображает следующий кадр. В зависимости от интенсивности луча меняется яркость свечения пиксела. В связи с инерционностью зрения человек не замечает мельканий, поэтому мерцающие пикселы воспринимаются как постоянное изображе- ние.

Предельная частота строк (горизонтальной развертки) является ограничивающим параметром ЭЛТ-мониторов из-за необходимо- сти использования электромагнитных систем отклонения элек- тронного луча, представляющих собой катушки с большой индук- тивностью и являющихся источником основных помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами строчной раз- вертки, также является одним из серьезных факторов, ограничи- вающих ее частоту.

Устойчивость изображения в основном определяется кадровой частотой монитора. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изобра- жения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже ухудше- нию зрения.

В настоящее время наиболее востребованы и широко использу- ются 17- и 19-дюймовые мониторы с укороченной трубкой и соот- ветственно меньшими габаритными размерами (рис. 4.27).

Уменьшение длины ЭЛТ достигается за счет увеличения угла от- клонения лучей электронной пушки до 90... 100°. Мониторы с труб- ками такого типа по глубине занимают столько же места, сколько и мониторы с обычной трубкой, но с меньшей площадью экрана (на- пример, укороченный 19-дюймовый монитор по глубине аналоги- чен 17-дюймовому монитору с обычной трубкой). Этот «выигрыш» в несколько сантиметров в глубину влечет за собой применение бо- лее сложной системы фокусировки и сведения электронных лучей.

Реальная рабочая область у ЭЛТ-мониторов любых размеров и марок всегда меньше размера по диагонали. Например, для 17- дюймовых мониторов рабочая область экрана составляет пример- но 15,9... 16,0 дюймов.

Мониторы на электронно-лучевых трубках имеют большие га- баритные размеры, массу более 20 кг, потребляемую мощность бо- лее 120 Вт и сложную систему регулировок.

В современных мониторах применяется цифровое управление настройкой параметров изображения. Настройка параметров осу- ществляется специальными кнопками с лицевой панели. С помо- щью кнопок производятся установка горизонтального и вертикаль- ного размеров изображения, его сдвиг по экрану по вертикали и горизонтали, регулировка яркости и контраста, управление геоме-

а б

Рис. 4.27. 17-дюймовый (а) и 19-дюймовый (б) мониторы с укороченной трубкой

трией изображения, а иногда и устранение комбинационных иска- жений регулировкой сведения луча, уровней усиления красного, зеленого, синего компонентов сигнала и т.д. Для облегчения на- стройки большинство моделей имеет экранное меню и программ- ное управление.

Почти все мониторы выпускаются с хорошим экранирующим покрытием экрана, защищающим пользователя от всех видов фрон- тального излучения (электромагнитного, рентгеновского и статиче- ского), но с боков и с тыльной стороны монитора, где никакой за- щиты часто не устанавливается, может сформироваться значитель- ный поток высокочастотного радиоизлучения от блоков разверток. Поэтому мониторы должны обязательно соответствовать какому- либо стандарту, ограничивающему уровни электромагнитного из- лучения до безопасных значений. Требования к мониторам по за- щите пользователей от побочных излучений устанавливаются стан- дартами ТСО как наиболее жесткими. Однако в реальных условиях эксплуатации монитора его электрические поля могут превышать значения, оговоренные стандартами.

Чтобы дополнительно обезопасить пользователя от электриче- ской составляющей электромагнитного поля экрана, некоторые производители выпускали защитные фильтры.

Защитные фильтры представляли собой мелкую металлическую сетку с контактным проводом, соединяемым с корпусом ПЭВМ или устройством заземления. Они снижали уровень переменного элек- трического поля, обладали антибликовым свойством и улучшали контрастность (при снижении яркости).

При установке монитора на рабочее место, в первую очередь, необходимо учитывать наличие внешних магнитных полей. Даже небольшие настольные колонки, расположенные рядом с экраном, способны вызвать радужное изображение или вытянуть в сторону кадр. Другими источниками магнитных помех могут быть телеви- зор, музыкальный центр, стабилизатор напряжения или источник бесперебойного питания.

Правильное размещение монитора при длительной работе силь- но влияет на комфорт и утомляемость пользователя, поэтому обра- щают внимание на эргономику — наличие у дисплея возможности регулировать наклон, поворот и высоту экрана.

Все современные мониторы имеют антибликовое покрытие экрана, которое представляет собой особую полимерную пленку, нанесенную на стекло. Эта пленка очень тонкая и легко поврежда- ется при чистке поверхности экрана, поэтому для нее необходимо использовать только рекомендуемые средства.

В настоящее время ЭЛТ-мониторы практически не применяют- ся, а на их смену в ПЭВМ пришли жидкокристаллические дисплеи.

4.3.1.

<< | >>
Источник: В.Д.СИДОРОВ, Н.В.СТРУМП. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ. 2014

Еще по теме Мониторы с электронно-лучевой трубкой:

  1. Телевизионная передающая трубка
  2. Монитор
  3. 2.2.1. Первое измерение: монитор отклонения
  4. Электронная вставка
  5. 4. Электронные газеты
  6. 3. Новости по почте. Электронной
  7. Электронная почта
  8. 4. Аналог собственноручной подписи. Электронно-цифровая подпись
  9. 6.2.2. Маркетинг электронных СМИ
  10. Глава 3. Электронные средства массовой информации в глобальных коммуникационных процессах
  11. ПОЛИТИЧЕСКИЙ ЛИДЕР И ЭЛЕКТРОННЫЕ СМИ: НЕОБХОДИМОСТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
  12. 13.7. Особенности регулирования информационных отношений, возникающих в деятельности печатной прессы и электронных средств массовой информации
  13. Раздел 16 - Уголовного Кодекса Украины Преступления в сфере использования электронно-вычислительных машин (компьютеров), систем и компьютерных сетей и сетей электросвязи
  14. Статья 361. Несанкционированное вмешательство в работу электронно-вычислительных машин (компьютеров), автоматизированных систем, компьютерных сетей или сетей электросвязи
  15. Статья 363-1. Препятствование работе электронно-вычислительных машин (компьютеров), автоматизированных систем, компьютерных сетей или сетей электросвязи путем массового распространение сообщений электросвязи
  16. Статья 362. Несанкционированные действия с информацией, обрабатывается в электронно-вычислительных машинах (компьютерах), автоматизированных системах, компьютерных сетях или сохраняется на носителях такой информации, совершенные лицом, имеет право доступа к ней
  17. Статья 361-2. Несанкционированные сбыт или распространение информации с ограниченным доступом, которая сохраняется в электронно-вычислительных машинах (компьютерах), автоматизированных системах, компьютерных сетях или на носителях такой информации
  18. Статья 363. Нарушение правил эксплуатации электронно-вычислительных машин (компьютеров), автоматизированных систем, компьютерных сетей или сетей электросвязи или порядка или правил защиты информации, которая в них обрабатывается
  19. Телевизор
  20. ОЛЬФАКТОМЕТР