Сейчас на сайте
Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Принцип работы ЭЛТ-мониторов

Используемая в ЭЛТ-мониторах технология создания изображения была разработана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока (для осциллографа). Развитие этой технологии применительно к созданию мониторов за последние годы привело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и при низкой стоимости. Еще совсем недавно 14"монитор являлся стандартом для офисного использования, сегодня стандартными являются 15" и 17", а совсем скоро 19" мониторы станут стандартным устройством, особенно в свете существенного снижения цен на них, а на горизонте уже 21" мониторы и более.

CRT или ЭЛТ-монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. Люминофор (Luminofor) - это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов - иттрия, эрбия и т.п. Качество люминофора определяется составом и свойствами химических элементов, из которых его получают. В дешевых химических соединениях используются частицы, которые хотя и высвечиваются при попадании на них электронного пучка, но имеют короткий период послесвечения.

Высвеченные пиксели экрана должны продолжать светится в течении времени, которые необходимы электронному лучу, чтобы просканировать весь экран и вернуться снова для активации данного пикселя при прорисовке уже следующего кадра. Следовательно, минимальное время после свечения должно быть не меньше периода смены кадров изображения – 20 мс. При невыполнении этого требования появляется мерцание изображения. При использовании высококачественных и дорогих материалов такой эффект не наблюдается. Каждая точка светится ровно столько, сколько необходимо лучу для сканирования всего экрана. Изображение на экранах, покрытых высококачественным люминофором, кажутся контрастными, абсолютно чистыми и немерцающими.

Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов, которые воспроизводят основные цвета. Фактически имеются три типа разноцветных частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам RGB (отсюда и название группы из люминофорных элементов – триады). Свет с поверхности люминофора излучается равномерно во всех направлениях. В результате изображение можно наблюдать под широким углом с минимальными потерями яркости и четкости.

Для создания изображения в CRT мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску/решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора. Электронный пучок должен обладать определенной энергией, вызывающей послесвечение точек экрана. Это обеспечивается соответствующими значениями анодного (высокого) и ускоряющего напряжений электронно - лучевой трубки.

ЭЛТ можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. При этом трубки с планарным расположением электронных пушек еще называют кинескопами с самосведением лучей, так как воздействие магнитного поля Земли на три планарно расположенных луча практически одинаково и при изменении положения трубки относительно поля Земли не требуется производить дополнительные регулировки.

Покрытие ЭЛТ представляет собой сгруппированные тройками частицы люминофора, которые при попадании на них заряженных частиц в зависимости от своего химического состава излучают красный, зеленый, или синий свет.

Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию, часть из которой расходуется на свечение люминофора. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т.е. поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое видно на мониторе. Как правило, в современном цветном CRT-мониторе используется три электронных пушки, расположенные в основании горловины, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах, которые сейчас практически не производятся и мало кому интересны.

Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные частицы люминофор, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется - подняв мощность каждого из трех пучков до максимума, получается белый свет, за счет смешения всех трех основных цветов, опустив до минимума - черная точка на экране. Маска –устройство служащее для того, чтобы электронный луч каждой пушки попадал на люминофор только одного какого-либо цвета и не возбуждал другие точки. Конструкция маски зависит от типа кинескопов от разных производителей, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. От качества изготовления маски зависят четкость изображения и чистота цветов.