Crt (CT) monitor: disain, tööpõhimõte, plussid ja miinused. Monitorid CRT monitorid pistikupesa maskiga

Öösiti ei saanud kevadise bluusi tõttu magada ja kurbadest mõtetest eemale peletamiseks hakkasin välja mõtlema erinevaid leiutisi. Ja nii ma mõtlesin välja, kuidas teha miniatuurset kineskoopkuvarit. CRT - sest põhimõtteliselt armastan ma lambitehnoloogiat ja veelgi enam seadet teabe kuvamiseks. Esiteks näitan teile tulemust.

Soe toru Debian lxde

Miniatuurne CRT monitor, mille mõõtmed on vaid 1 cm! Ja seda on väga lihtne teha ja igaüks saab sellega hakkama! Mine!

Ideest...

Tegelikult on idee olemus lihtne. Vanades VHS-kassettkaamerates toimib tavaline väike kineskoop pildiotsija kuvarina. Ja kunagi ammu ajakirjas “Raadio” nägin artiklit, kuidas sellest kineskoobist telekat teha. Ja siis öösel mõtlesin: kui saad teleka, siis saad monitori!

Pidage meeles: kui teil tuleb mõni lahe idee, siis googeldage seda! Kindlasti tuli see kellelegi teisele!

Kaamera pildiotsija

Soe toru DOS

Need pildid on võetud sellelt saidilt. Ilmselt huvitab sind ka, kuidas seda teha?

Idee on väga lihtne ja triviaalne. Vanasti polnud väikeste LCD-ekraanide, eriti värviliste, sellist arendust ja siis valitses lamp. Vanade kaamerate pildiotsijas on CRT (Cathode Ray Tube) ja huvitav on see, et selle toiteallikaks on (toruahela mõttes) väike ja müügil olev pinge 5 V (võite võtta, näiteks USB-lt). Praegune tarbimine on samuti madal. Parim osa on see, et see ekraan vajab sisendina ainult komposiitvideosignaali. Komposiitvideosignaali pakuvad meie videomakk, DVD-mängija, kaamerad, peaaegu kõik kaamerad, Nokia N900, Nokia N9 telefonid (ma ei saa teiste eest rääkida – ma ei tea), mõned videokaardid. Kõige huvitavam on see, et komposiitvideosignaali saab isegi VGA-videokaardilt üsna lihtsa vooluahela abil

VGA-video muunduri ahel

Nagu näete, avanevad tohutud võimalused loovuseks. Nüüd peame mõistma, kuidas seda kõike teha.

Mida teha ja kes on süüdi?

Sellise miniatuurse ekraani tegemiseks vajame vana VHS-videokaamerat, sirgeid käsivarsi ja ühte 75-oomilist takistit (valikuline). Pluss hea tuju, jootekolb, multimeeter, vaba aeg ja soov.
Kaamera kohta tahan öelda, et kaamerad, mille pildiotsijas on värviline pilt, meile kohe ei sobi. Külgekraaniga kaameratest saate kohe loobuda. Mida vanem kaamera, seda parem. Kõige rohkem maitsevad nurgapildiotsijaga kaamerad või profikaamerad. Tavaliselt on neil üsna suur ekraan.
Allpool toodud juhised ei ole universaalsed! Võimalik, et peate oma aju sisse lülitama, dokumentatsiooni otsima, seadmeid erinevatesse sõlmedesse torkima, kuid see võib minna samamoodi nagu minu puhul.
Tahaksin märkida, et pildiotsijas endas saab olla ainult pilditoru ja "ajud" võivad olla põhikorpuses, kuid mul vedas.

Niisiis, teil õnnestus hankida videokaamera. Ebaõnnestunud? Löö Avits, slandad, haamrid, ebays, kirbukad, seda kraami on kopsakate eest palju! Eeldame, et said aru. Kaamera kinkis mulle üks mu hea LJ sõber, kes nipist kohe aru sai ja selle mulle esitas Panasonic NV-S600EN.

Kamber enne katseid

Kaameral polnud akut, toiteallikat ja üldiselt polnud teada, kas see töötab. Esiteks võtsin selle lahti. Ma ei saa anda universaalseid juhiseid: keerake lahti, mida saab lahti keerata, avage kõik kardinad, keerake kõik kruvid lahti. Analüüsi on mõttekas alustada kasseti vastasküljelt. Nii jagati mu kaamera kaheks pooleks, teises oli pildiotsijaga plaasterplaat ja teises terasest sisemustega kaamera. Eemaldasin salli teisest poolest, pildiotsijast ja eemaldasin plastikutüki üldse. Kaamerat ei tasu veel täielikult lahti võtta, sest... Me vajame endiselt selle jõudlust.
Panin lülitusplaadi tagasi algsesse pessa.

Lülitusplaat

Pildiotsija pärast lahtiühendamist tekitas mulle hirmu: sealt tuli kümme(!) juhet. Seitse värvi ja kolm halli, kuid pärast lahtivõtmist selgus, et pildiotsija korpusel asuvatele nuppudele (suum) läks 7 värvi. Eemaldame need nupud ohutult. Saame selle peterselli:

Pildiotsija, kolme halli juhtme, ühe musta maandusjuhtme ja ühe rea suuminupuga

Pildiotsija on seest huvitav vaadata. Ma ei kirjelda selle ülesehitust; arvan, et leiate kirjelduse soovi korral ise.

Avatud kaanega, pealtvaade

Eemaldasin "silma" enda kui mittevajaliku, kuigi kasutan seda aeg-ajalt. Ekraan ise meenutab vanu mustvalgeid televiisoreid, mida tänapäeva põlvkond pole isegi näinud.

Miniatuurne ekraan

Nagu arvatavasti arvasite, läheb meil ekraanile kolm juhtmest: ühine juhe, +5 volti ja komposiitvideosignaal ise. Jääb veel kindlaks teha, kes on kes.

Häkkimine on huvi, pluss kõigi seadmete elektrifitseerimine

Olles parafraseerinud kuulsat ütlust, liigume edasi. Meie ülesandeks on nüüd lahendada kolme halli juhtme mõistatus: kes, kus, miks ja miks. Kõige lihtsam on leida ühine juhe. Mu aku oli puudu, kuid selle kontaktid jäid välja. Võtame valimisrežiimis multimeetri, puudutame nende kontaktide ühe otsaga miinust (mul oli need allkirjastatud) ja teisega vaatame piki pistikut oma kolme juhtme kontakte. Üks helises - see tähendab ühist traati.
Tuleb märkida, et hüpoteetiliselt saab aku toidet lahti ühendada; sel juhul peate vaatama ühist juhet vastavalt kaamera sees olevale vooluringile; tavaliselt "helisevad" kõik ekraanid ja laiad hulknurgad.
Nüüd paneme kaamera uuesti kokku! Need. Me ei pane seda päris kokku, vaid nii, et kõik elektrilised komponendid töötaksid. Minu jaoks nägi see välja selline

Elektriliselt kokku pandud kaamera

Ülejäänud kahe signaali määramiseks tuli kaameral toide olla. Kuna kaamera jäi orvuks, siis andsin sellele toite tööstuslikust toiteplokist, mille ühendasime otse aku kontaktidega. Kaamera nõustus normaalselt töötama, ainult võimsusparameetritega 6V, 6A. Enne seda vilgutas see käivitamisel LED-i, ekraani, jõnksutas mootorit ja lülitus välja. Eeldan, et kõik elektrolüüdid on seal ära kuivanud. Pärast seda, kui viisime voolu sellistesse astronoomilistesse mõõtmetesse, läks see käima ega jäänud rippuma.

Töökorras kaamera

Ma ei saanud endale keelata kaamera ja ekraani enda toimivuse kontrollimise naudingut, nii et nad ühendasid kaameraga teleri ja vaatasid ekraanil igasuguseid silte.

Minu hüüdnimi

Ekraanipilt ei tulnud fotol hästi välja, kuid võin teile kinnitada, et see on veatu!
Olgu, meil oli lõbus, veendusime, et kõik töötab, ja siis asusime teele. Nüüd peame uurima, kust me toitu saame. Lülitame multimeetri alalispinge mõõtmise režiimile, ühendame ühe kontakti ühise juhtmega ja torkame teise ülejäänud kahte juhtmesse. Kui ühe juhtme toide on kuskil 1,5-1,7 V, siis on see tõenäoliselt videosignaal. Teisel juhtmel on umbes 5 V (peate aru saama, et see võib olla 4,8 V, nagu minu puhul). Selle tulemusena joonistame kõik paberile ja saame järgmise ühendusskeemi.

Ühendusskeem

Pärast kõike seda võtame kogu konstruktsiooni lahti ja alustame uue kokkupanekuga.

Uus elu vanale väljapanekule

Kuna kuvari toiteallikaks oli 5V, siis otsustati see toita USB-lt. Tahan pettumust valmistada mõnele, kes loodab, et igal pool on 5V. Lugedes sarnaseid juhendeid ekraanidelt toodete valmistamise kohta, jõudsin järeldusele, et kuvari toiteallikas ei pea olema 5 V! See võib olla 6 või 12. Nii et ole ettevaatlik!
Aga minu puhul on kõik hästi. Jootke USB-kaabel ja toite see laadijast.

Ekraanil vill

Sa peaksid nägema ekraanil tuttavat karusnahka.
Pange tähele, et vaatamata nappidele vooludele on seal kõrgepingetrafo! Ja käsi torusse ei tohi pista, muidu läheb jamaks!!! Enne sisselülitamist peidan kõik ümbrisesse ettevaatlikult.

Pärast edukat käivitamist tasub kontrollida liini sisendtakistust. Kui ekraan on välja lülitatud, mõõdame ühise juhtme ja sisendjuhtme vahelist takistust. Kui see võrdub 75 oomiga, rahuneme maha ja jätame selle toimingu vahele. Minu puhul oli see 1 kOhm. Liini sobitamiseks peate ühise juhtme ja signaalijuhtme vahele jootma 75-oomise takisti. Põhimõtteliselt pole operatsioon kriitiline, kuid minu videokaart ja mõned muud videoväljundid keeldusid näitamast ilma sobiva takistuseta. Muidugi on parem takisti joota võimalikult lähedale, kuid ma tegin kõik lülitusplaadil.

Takisti 75 oomi, suurus 0805

Mul polnud käepärast tulbi-emapistikut, nii et leidsin oma prügikastist SCART-pistiku, võtsin selle lahti ja jootsin selle sees oleva salli külge. Kasutasin videoallikana oma Nokia N9 koos Debianiga.

Konstruktsioon on kokku pandud, kõik on selge, ma ei peta teid

Kõik töötab kohe peale ühendamist. Mul ei ole Nokia jaoks natiivset kaablit ja ma kasutasin poest ostetud 200 rubla eest. Kõik algas kohe.

Töölaud mikromonitoril

Kui aus olla, siis selle ja postituse alguses oleva foto pildistamine oli väga keeruline, katsetasin tund aega valguse, säriaega, ava jne. Aga tulemus on imeline. See on veel parem otse-eetris! Samuti on selliselt ekraanilt videot väga lõbus vaadata.

Aga arvuti?

Arvutiga pole see nii lihtne. Probleemi lahendamiseks on mitu võimalust. Üks neist on osta VGA-S-VIDEO adapter, see maksab lihtsalt sente, teine ​​​​võimalus on see ise joota, andsin ülaloleva skeemi. Kolmas võimalus on kasutada S-VIDEO väljundiga videokaarte, näiteks järgmisi:

Leidsin mezzaniinist videoklippe

Videokaardil on ps/2 sarnane ümmargune pistik. Vaja ka vastavat adapterit, see tuleb videokaardiga kaasa. Fotol ripub vasakul. Kuna ma ei plaaninud oma videokaarti selle vana vastu välja vahetada, siis lihtsalt proovisin, kuidas see välja näeb.

Minu töölaud suures arvutis

Seda dubleeritakse ka mikromonitoril

Tähelepanelik lugeja märkab, et mõned väljad on tekkinud. Lubade muutmine (kõik) ei mõjutanud nende kättesaadavust kuidagi. Pole mõtet ega soovi mõista nende välimuse põhjuseid. Asjaolu, et see töötab, on kindlaks tehtud, tagastame videokaardi oma kohale.

Tere. Minu perekonnanimi on "Kokku"

Kokkuvõtteks tahan öelda, et sellel käsitööl pole praktilist tähendust või ma ei näe seda. Ekraanil on küllaldane eraldusvõime isegi sellel olevate tekstide lugemiseks, kuid see on nii väike, et ilma optilise süsteemita pole sellelt midagi välja lugeda.
Võimalik, et kui oleks võimalik ühendada see kolmanda monitorina, siis oleks võimalik seal kasulikku infot kuvada, aga jällegi ei tea miks.

Nii et sisuliselt on see lõbus meelelahutus, mida saate oma lastele, sõpradele ja sõbrannadele demonstreerida. See näeb muljetavaldav välja, kui võtad telefoni, sisestad juhtme ja pilt ilmub ekraanile :).

Inimesed kasutavad neid pildiotsijaid öövaatlusseadmete valmistamiseks. Näiteks siin
1. www.doityourselfgadgets.com/2012/04/night-vision.html (inglise)
2. tnn-hobby.ru/proekt-vyihodnogo-dnya/kak-videt-v-temnote.html (vene)

Noh, mõned teevad kantavat ekraani:
rc-aviation.ru/forum/topic?id=1283

Soovi korral saab teha virtuaalreaalsuse prille, aga mul on vähe aimu, kuidas videosignaali eraldada ilma rohkete hemorroidideta. Nii et see kõik on meelelahutus ja ei midagi muud.

Aitäh seltsimees freemanile kaamera eest ja abikaasale kannatlikkuse eest :).

Tere, minu ajaveebi lugejad, kes on huvitatud CRT monitorist. Püüan teha selle artikli huvitavaks kõigile, nii neile, kes on sellest puudust tundnud, kui ka neile, kes seostavad seda seadet meeldivalt oma esimese personaalarvuti valdamise kogemusega.

Tänapäeval on arvutiekraanid lamedad ja õhukesed ekraanid. Kuid mõnes väikese eelarvega organisatsioonis võite leida ka tohutuid CRT-kuvareid. Nendega on seotud terve ajastu multimeediumitehnoloogiate arengus.

Kineskoopkuvarid on saanud oma ametliku nimetuse venekeelsest lühendist "katoodkiiretoru". Ingliskeelne vaste on fraas Cathode Ray Tube koos vastava lühendiga CRT.

Enne arvutite ilmumist kodudesse esindasid seda elektriseadet meie igapäevaelus kineskooptelerid. Kunagi kasutati neid isegi näidikutena (go figure). Kuid sellest lähemalt hiljem, kuid nüüd mõistame veidi CRT tööpõhimõtet, mis võimaldab meil sellistest monitoridest rääkida tõsisemalt.

CRT monitoride edenemine

Katoodkiiretoru arendamise ja korraliku ekraani eraldusvõimega CRT-kuvariteks muutmise ajalugu on täis huvitavaid avastusi ja leiutisi. Alguses olid need seadmed nagu ostsilloskoobid ja radariekraanid. Siis andis televisiooni areng meile vaatamiseks mugavamad seadmed.

Kui rääkida konkreetselt laiale kasutajaskonnale kättesaadavatest personaalarvutite kuvaritest, siis esimese Monica tiitli peaks ilmselt omistama vektorekraanijaamale IBM 2250. See loodi 1964. aastal kommertskasutuseks koos System/360 seeriaga. arvuti.

IBM on arvutite monitoridega varustamiseks välja töötanud palju arendusi, sealhulgas esimeste videoadapterite disaini, millest sai kaasaegsete võimsate standardite prototüüp kuvarile edastatavate piltide jaoks.

Nii ilmus 1987. aastal VGA (Video Graphics Array) adapter, mis töötas eraldusvõimega 640x480 ja kuvasuhtega 4:3. Need parameetrid jäid enamiku toodetud monitoride ja telerite jaoks põhiliseks kuni laiekraanstandardite tulekuni. CRT-kuvarite arenemise käigus toimus nende tootmistehnoloogias palju muudatusi. Kuid ma tahan neid punkte eraldi esile tõsta:

Mis määrab piksli kuju?

Teades, kuidas kineskoop töötab, saame aru CRT-kuvarite funktsioonidest. Elektronpüstoli kiirgav kiir suunatakse induktsioonmagneti abil kõrvale, et tabada täpselt ekraani ees asuvaid spetsiaalseid auke maskis.

Need moodustavad piksli ja nende kuju määrab värviliste punktide konfiguratsiooni ja saadud pildi kvaliteediparameetrid:

• Klassikalised ümarad augud, mille keskpunktid asuvad tavapärase võrdkülgse kolmnurga tippudes, moodustavad varjumaski. Ühtlaselt jaotunud pikslitega maatriks tagab joonte taasesitamisel maksimaalse kvaliteedi. Ja ideaalne kontorikujundusrakenduste jaoks.
• Ekraani heleduse ja kontrasti suurendamiseks kasutas Sony avamaski. Seal helendasid täppide asemel läheduses olevad ristkülikukujulised plokid. See võimaldas ekraaniala maksimaalselt ära kasutada (Sony Trinitron, Mitsubishi Diamondtron monitorid).
• Nende kahe tehnoloogia eelised oli võimalik kombineerida piluvõres, kus avad nägid välja piklike ristkülikutena, mis on ülalt ja alt ümardatud. Ja pikslite plokid nihkusid üksteise suhtes vertikaalselt. Seda maski kasutati NEC ChromaCleari, LG Flatroni, Panasonic PureFlat kuvarites;

Kuid mitte ainult piksli kuju ei määranud monitori eeliseid. Aja jooksul hakkas selle suurus määravat rolli mängima. See varieerus vahemikus 0,28–0,20 mm ja väiksemate tihedamate aukudega mask võimaldas teha kõrge eraldusvõimega pilte.

Oluliseks ja tarbija jaoks paraku märgatavaks tunnuseks jäi ekraani värskendussagedus, mis väljendub pildi virvenduses. Arendajad andsid endast parima ja järk-järgult jõudis tundliku 60 Hz asemel kuvatava pildi muutmise dünaamika 75, 85 ja isegi 100 Hz-ni. Viimane näitaja võimaldas mul juba maksimaalselt mugavalt töötada ja silmad peaaegu ei väsinud.

Töö kvaliteedi parandamiseks jätkus. Arendajad ei unustanud sellist ebameeldivat nähtust nagu madalsageduslik elektromagnetkiirgus. Sellistel ekraanidel suunatakse see kiirgus elektronkahuri abil otse kasutajale. Selle puuduse ületamiseks on kasutatud kõikvõimalikke tehnoloogiaid ning kasutatud erinevaid kaitseekraane ja kaitsekatteid ekraanidele.

Samuti on rangemaks muutunud monitoride ohutusnõuded, mis kajastuvad pidevalt uuenevates standardites: MPR I, MPR II, TCO"92, TCO"95 ja TCO"99.

Monitori spetsialistid usaldavad

Multimeediumvideoseadmete ja -tehnoloogiate pidev täiustamine aja jooksul viis kõrglahutusega digitaalse video tekkimiseni. Veidi hiljem ilmusid õhukesed ekraanid energiasäästlike LED-lampide taustvalgustusega. Need ekraanid on unistuse täitumine, sest need:

• kergem ja kompaktsem;
• mida iseloomustab madal energiatarbimine;
• palju turvalisem;
• ei olnud virvendust isegi madalamatel sagedustel (seal on teistsugune virvendus);
• oli mitu toetatud pistikut;

Ja mittespetsialistidele oli selge, et kineskoopkuvarite ajastu on läbi. Ja tundus, et nende seadmete juurde enam tagasi ei tule. Kuid mõned spetsialistid, kes tunnevad kõiki uute ja vanade ekraanide funktsioone, ei kiirustanud kvaliteetsetest kineskoopkuvaritest vabanema. Tõepoolest, mõnede tehniliste omaduste kohaselt edestasid nad selgelt oma LCD-konkurente:

• suurepärane vaatenurk, mis võimaldab teil lugeda teavet ekraani küljelt;
• CRT-tehnoloogia võimaldas kuvada pilte mis tahes eraldusvõimega ilma moonutusteta, isegi skaleerimist kasutades;
• siin pole surnud pikslite mõistet;
• Järelpildi inertsiaeg on tühine:
• peaaegu piiramatu kuvatavate varjundite valik ja vapustav fotorealistlik värviedastus;

Just kaks viimast omadust andsid CRT-ekraanidele võimaluse end taas tõestada. Ja need on endiselt nõudlikud mängijate ja eriti graafilise disaini ja fototöötluse valdkonnas töötavate spetsialistide seas.

Siin on pikk ja huvitav lugu vanast heast sõbrast nimega CRT monitor. Ja kui teil on mõni neist kodus või teie ettevõttes endiselt alles, võite seda uuesti proovida ja selle omadusi ümber hinnata.

Sellega jätan teiega hüvasti, mu kallid lugejad.

CRT monitori disain

Enamik tänapäeval kasutatavatest ja toodetavatest monitoridest on ehitatud elektronkiiretorudele (CRT). Inglise keeles - Cathode Ray Tube (CRT), sõna otseses mõttes - katoodkiiretoru. Mõnikord dešifreeritakse CRT kui Cathode Ray Terminal, mis ei vasta enam torule endale, vaid sellel põhinevale seadmele. Katoodkiiretehnoloogia töötas välja Saksa teadlane Ferdinand Braun 1897. aastal ja see loodi algselt spetsiaalse instrumendina vahelduvvoolu mõõtmiseks ehk ostsilloskoobiks. Katoodkiiretoru ehk kineskoop on monitori kõige olulisem element. Kineskoop koosneb suletud klaaspirnist, mille sees on vaakum. Üks kolvi otstest on kitsas ja pikk - see on kael. Teine on lai ja üsna lame ekraan. Ekraani sisemine klaaspind on kaetud fosforiga. Värviliste CRT-de luminofooridena kasutatakse üsna keerulisi koostisi, mis põhinevad haruldastel muldmetallidel - ütriumil, erbiumil jne.. Fosfor on aine, mis kiirgab valgust, kui seda pommitatakse laetud osakestega. Pange tähele, et mõnikord nimetatakse fosforit fosforiks, kuid see pole õige, kuna kineskooptorude katmisel kasutataval fosforil pole fosforiga midagi ühist. Veelgi enam, fosfor helendab P2O5-ks oksüdeerumisel ainult atmosfäärihapnikuga suhtlemise tulemusena ja sära ei kesta kaua (muide, valge fosfor on tugev mürk).

Pildi loomiseks kasutatakse kineskoopkuvaril elektronpüstolit, millest kiirgub tugeva elektrostaatilise välja mõjul elektronide voog. Läbi metallmaski või võre kukuvad need klaasist monitori ekraani sisepinnale, mis on kaetud mitmevärviliste luminofoortäppidega. Elektronide voogu (kiirt) on võimalik vertikaal- ja horisontaaltasandil kõrvale pöörata, mis tagab selle järjepideva jõudmise kogu ekraani väljale. Tala suunatakse läbi kõrvalekaldesüsteemi abil. Läbipaindesüsteemid jagunevad sadula-toroidaalseteks ja sadulakujulisteks. Viimased on eelistatavamad, kuna neil on vähenenud kiirgustase.

Paindesüsteem koosneb mitmest induktiivpoolist, mis asuvad kineskoobi kaelas. Vahelduva magnetvälja abil suunavad kaks pooli elektronkiire horisontaaltasapinnal ja teised kaks vertikaaltasandil. Magnetvälja muutus toimub mähiste kaudu voolava ja teatud seaduse järgi muutuva vahelduvvoolu mõjul (see on reeglina saehambaline pingemuutus ajas), samas kui mähised annavad kiirele soovitud suunas. Pidevad jooned on aktiivne kiire löök, punktiirjoon on vastupidine.

Uuele reale ülemineku sagedust nimetatakse horisontaalseks (või horisontaalseks) skaneerimissageduseks. Ülemineku sagedust alumisest paremast nurgast vasakusse ülaossa nimetatakse vertikaalseks (või vertikaalseks) sageduseks. Horisontaalsete skaneerimismähiste liigpingeimpulsside amplituud suureneb koos liinide sagedusega, seega osutub see sõlm konstruktsiooni üheks enim pingestatud osaks ja üheks peamiseks häirete allikaks laias sagedusvahemikus. Horisontaalsete skaneerimisseadmete tarbitav võimsus on ka üks tõsiseid tegureid, mida monitoride projekteerimisel arvesse võetakse. Peale kõrvalekaldesüsteemi läbib elektronide voog teel toru esiosasse potentsiaalide erinevuse põhimõttel töötavat intensiivsusmodulaatorit ja kiirendussüsteemi. Selle tulemusena omandavad elektronid suurema energia (E=mV2/2, kus E-energia, m-mass, v-kiirus), millest osa kulub fosfori hõõgumisele.

Elektronid tabavad fosforikihti, misjärel elektronide energia muundub valguseks ehk elektronide voog paneb luminofoorpunktid hõõguma. Need helendavad luminofoorpunktid moodustavad pildi, mida näete oma monitoril. Tavaliselt kasutatakse värvilistes kineskoopkuvarites kolme elektronpüstolit, erinevalt monokroomsetes monitorides kasutatavast üksikust relvast, mida tänapäeval harva toodetakse.

On teada, et inimese silmad reageerivad põhivärvidele: punasele (Red), rohelisele (Green) ja sinisele (Blue) ning nende kombinatsioonidele, mis loovad lõpmatu hulga värve. Katoodkiiretoru esiosa kattev fosforikiht koosneb väga väikestest elementidest (nii väikestest, et inimsilm ei suuda neid alati eristada). Need fosforelemendid reprodutseerivad põhivärve; tegelikult on kolme tüüpi mitmevärvilisi osakesi, mille värvid vastavad põhilistele RGB värvidele (sellest ka fosforelementide rühma nimi - triaadid).

Fosfor hakkab hõõguma, nagu eespool mainitud, kiirendatud elektronide mõjul, mida tekitavad kolm elektronkahurit. Igaüks kolmest püssist vastab ühele põhivärvidest ja saadab elektronkiire erinevatele fosforiosakestele, mille erineva intensiivsusega põhivärvide sära kombineeritakse, et moodustada soovitud värviga kujutis. Näiteks kui aktiveerite punase, rohelise ja sinise fosforiosakesed, moodustub nende kombinatsioon valge.

Elektronkiiretoru juhtimiseks on vaja ka juhtelektroonikat, mille kvaliteet määrab suures osas monitori kvaliteedi. Muide, just erinevate tootjate loodud juhtelektroonika kvaliteedi erinevus on üks kriteeriume, mis määrab sama elektronkiiretoruga monitoride erinevuse.

Niisiis, iga relv kiirgab elektronkiire (või voogu või kiir), mis mõjutab erinevat värvi (roheline, punane või sinine) fosforielemente. On selge, et punaste luminofoorelementide jaoks mõeldud elektronkiir ei tohiks mõjutada rohelist ega sinist fosforit. Selle toimingu saavutamiseks kasutatakse spetsiaalset maski, mille struktuur sõltub erinevate tootjate pilditorude tüübist, tagades pildi diskreetsuse (rastersuse). CRT-d võib jagada kahte klassi – kolmekiirelised, millel on deltakujuline elektronkahuri paigutus ja elektronkahuri tasapinnaline paigutus. Nendes torudes kasutatakse pilu- ja varjumaske, kuigi õigem oleks öelda, et need kõik on varjumaskid. Sel juhul nimetatakse elektronkahuri tasapinnalise paigutusega torusid ka isekoonduvate kiirtega pilditorudeks, kuna Maa magnetvälja mõju kolmele tasapinnaliselt paiknevale kiirele on peaaegu identne ja kui toru asend Maa suhtes. välja muudatusi, täiendavaid kohandusi pole vaja.

CRT tüübid

Sõltuvalt elektronpüstolite asukohast ja värvieraldusmaski konstruktsioonist kasutatakse tänapäevastes monitorides nelja tüüpi CRT-sid:

CRT varjumaskiga (Shadow Mask)

Varemaskiga (Shadow Mask) CRT-d on enim levinud enamikes LG, Samsungi, Viewsonicu, Hitachi, Belinea, Panasonicu, Daewoo, Nokia toodetud monitorides. Shadow mask on kõige levinum maski tüüp. Seda on kasutatud alates esimeste värviliste torude leiutamisest. Varemaskiga pilditorude pind on tavaliselt sfääriline (kumer). Seda tehakse nii, et elektronkiir ekraani keskel ja servades oleks sama paksusega.

Varjumask koosneb metallplaadist, millel on ümmargused augud, mis hõivavad ligikaudu 25% alast. Mask asetatakse fosforikihiga klaastoru ette. Reeglina on enamik kaasaegseid varjumaske valmistatud invarist. Invar (InVar) on raua (64%) ja nikli (36%) magnetsulam. Sellel materjalil on äärmiselt madal soojuspaisumistegur, seega kuigi elektronkiired soojendavad maski, ei mõjuta see negatiivselt pildi värvipuhtust. Metallvõrgus olevad augud toimivad sihikuna (ehkki mitte täpne), mis tagab, et elektronkiir tabab ainult vajalikke fosforielemente ja ainult teatud piirkondades. Varemask loob ühtlaste punktidega võre (nimetatakse ka triaadideks), kus iga selline punkt koosneb kolmest põhivärvidest – rohelisest, punasest ja sinisest – fosforelemendist, mis helendavad erineva intensiivsusega elektronkahurite kiirte mõjul. Kõigi kolme elektronkiire voolu muutmisega saate saavutada punktide triaadist moodustatud pildielemendi suvalise värvi.

Varimaskiga monitoride üks nõrku kohti on selle termiline deformatsioon. Alloleval joonisel on näha, kuidas osa elektronkiire püstoli kiirtest tabab varjumaski, mille tulemusena toimub varjumaski kuumenemine ja sellele järgnev deformatsioon. Sellest tulenev varjumaski aukude nihkumine põhjustab ekraani kirevuse (RGB värvinihe) efekti. Varemaski materjal mõjutab oluliselt monitori kvaliteeti. Maski eelistatud materjal on Invar.

Varimaski miinused on hästi teada: esiteks on tegemist väikese maski poolt edastatavate ja kinnipeetavate elektronide vahekorraga (ainult umbes 20-30% läbib maski), mis eeldab suure valgusefektiivsusega luminofooride kasutamist ning see omakorda halvendab heleduse ühevärvilisust, vähendades värviedastusvahemikku ja teiseks on üsna raske tagada kolme kiire kokkulangevus, mis ei asu suurte nurkade all kõrvale kaldudes. Shadow maski kasutatakse enamikes kaasaegsetes monitorides - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.

Minimaalset kaugust sama värvi luminofoorelementide vahel külgnevates ridades nimetatakse punktisammuks ja see on pildikvaliteedi indeks. Punktide sammu mõõdetakse tavaliselt millimeetrites (mm). Mida väiksem on punktide sammu väärtus, seda kõrgem on monitoril esitatava pildi kvaliteet. Horisontaalne kaugus kahe kõrvuti asetseva punkti vahel võrdub punkti sammuga, mis on korrutatud 0,866-ga.

CRT vertikaalsete joonte avavõrguga (Aperture Grill)

On ka teist tüüpi toru, mis kasutab avavõret. Neid torusid hakati nimetama Trinitroniks ja Sony tõi need esmakordselt turule 1982. aastal. Avamassiivi torud kasutavad originaaltehnoloogiat, kus on kolm kiirpüstolit, kolm katoodi ja kolm modulaatorit, kuid üldine fookus on üks.

Avavõre on teatud tüüpi mask, mida erinevad tootjad oma tehnoloogiates kasutavad erinevate nimetustega, kuid sisuliselt samade pilditorude tootmiseks, nagu Sony Trinitroni tehnoloogia, Mitsubishi DiamondTron ja ViewSonicu SonicTron. See lahendus ei sisalda aukudega metallvõret, nagu varjumaski puhul, vaid sellel on vertikaalsete joonte ruudustik. Kolme põhivärvi luminofoorelementidega punktide asemel sisaldab ava võre keermete seeriat, mis koosnevad kolme põhivärvi vertikaalsete triipudena paigutatud fosforielementidest. See süsteem tagab kõrge pildi kontrasti ja hea värviküllastuse, mis koos tagavad sellel tehnoloogial põhinevad kvaliteetsed torumonitorid. Sony (Mitsubishi, ViewSonic) telefonides kasutatav mask on õhuke foolium, millele on kriimustatud õhukesed vertikaalsed jooned. Seda hoitakse horisontaalse traadi küljes (üks 15", kaks 17", kolm või rohkem 21 tolli kohta), mille vari on ekraanil nähtav. Seda traati kasutatakse vibratsiooni summutamiseks ja seda nimetatakse summutitraadiks. See on selgelt nähtav, eriti monitori heleda taustapildiga.Mõnele kasutajale need jooned põhimõtteliselt ei meeldi, teised aga on rahul ja kasutavad neid horisontaalse joonlauana.

Minimaalset kaugust sama värvi luminofoorribade vahel nimetatakse riba sammuks ja seda mõõdetakse millimeetrites (vt joonis 10). Mida väiksem on triibude sammu väärtus, seda kõrgem on pildikvaliteet monitoril. Ava massiivi puhul on mõttekas ainult punkti horisontaalne suurus. Kuna vertikaali määrab elektronkiire teravustamine ja läbipaindesüsteem.

CRT pesa maskiga

NEC kasutab pesa maski laialdaselt CromaCleari nime all. Praktikas on see lahendus varjumaski ja avavõre kombinatsioon. Sel juhul asuvad luminofoorelemendid vertikaalsetes elliptilistes rakkudes ja mask on valmistatud vertikaalsetest joontest. Tegelikult on vertikaalsed triibud jagatud elliptilisteks rakkudeks, mis sisaldavad kolme põhivärvi kolme fosforielemendi rühma.

Pesumaski kasutatakse lisaks NEC-i monitoridele (kus rakud on elliptilised) Panasonicu PureFlat-toruga monitorides (varem PanaFlat). Pange tähele, et erinevat tüüpi torude sammu suurust ei saa otseselt võrrelda: varjumaski toru punkti (või triaadi) sammu mõõdetakse diagonaalselt, samal ajal kui ava massiivi sammu, mida muidu nimetatakse horisontaalse punkti sammuks, mõõdetakse horisontaalselt. Seetõttu on sama punktide sammuga varimaskiga torul suurem punktide tihedus kui avaruudustikuga torul. Näiteks 0,25 mm triibu samm võrdub ligikaudu 0,27 mm punktisammuga. Ka 1997. aastal töötas Hitachi, suurim CRT-de disainer ja tootja, välja uusima varjumaski tehnoloogia EDP. Tüüpilises varjumaski korral paiknevad kolmkõlad enam-vähem võrdselt, luues kolmnurksed rühmad, mis jaotuvad toru sisepinnale ühtlaselt. Hitachi on vähendanud kolmkõla elementide vahelist horisontaalset kaugust, luues seeläbi kolmkõla, mis on kuju poolest võrdhaarsele kolmnurgale lähemal. Et vältida tühikuid kolmkõlade vahel, on täpid ise piklikud, tundudes pigem ovaalide kui ringidena.

Mõlemal maskitüübil – nii varjumaskil kui ka avavõrel – on oma eelised ja toetajad. Kontorirakenduste, tekstitöötlusprogrammide ja arvutustabelite jaoks sobivad rohkem varjumaskiga pilditorud, mis tagavad väga suure pildi selguse ja piisava kontrasti. Raster- ja vektorgraafika pakettidega töötamiseks on traditsiooniliselt soovitatavad avavõrega torud, mida iseloomustab suurepärane pildi heledus ja kontrastsus. Lisaks on nende pilditorude tööpinnaks suure horisontaalse kõverusraadiusega silindri segment (erinevalt varjumaskiga kineskoopidest, millel on sfääriline ekraanipind), mis vähendab oluliselt (kuni 50%) pimestamise intensiivsust. ekraanil.

CRT-kuvarite peamised omadused

Monitori ekraani diagonaal

Monitori ekraani diagonaal on kaugus ekraani alumise vasaku ja ülemise parema nurga vahel, mõõdetuna tollides. Kasutajale nähtava ekraaniala suurus on tavaliselt veidi väiksem, keskmiselt 1" kui telefonitoru suurus. Tootjad võivad kaasasolevas dokumentatsioonis märkida kaks diagonaali suurust, kusjuures nähtav suurus on tavaliselt märgitud sulgudes või märgisega "Vaatatav suurus". ”, kuid mõnikord on märgitud ainult üks suurus - toru diagonaali suurus. Arvutite standardiks on kujunenud monitorid diagonaaliga 15", mis vastab ligikaudu 36-39 cm nähtava ala diagonaalile. Windowsis töötamiseks on soovitav omada vähemalt 17" suurust monitori. Professionaalseks tööks lauaarvuti avaldamissüsteemide (DPS) ja arvutipõhise disainiga (CAD) süsteemidega on parem kasutada 20" või 21 tolli ." ekraan.

Ekraani tera suurus

Ekraani tera suurus määrab kasutatava värvieraldusmaski tüübi lähimate aukude vahelise kauguse. Maski aukude vahekaugust mõõdetakse millimeetrites. Mida väiksem on varjumaski aukude vaheline kaugus ja mida rohkem on auke, seda kõrgem on pildikvaliteet. Kõik monitorid, mille tera on suurem kui 0,28 mm, on klassifitseeritud jämedaks ja on odavamad. Parimate monitoride tera on 0,24 mm, ulatudes kõige kallimate mudelite puhul 0,2 mm-ni.

Monitori eraldusvõime

Monitori eraldusvõime määrab pildielementide arv, mida see suudab horisontaalselt ja vertikaalselt reprodutseerida. 19-tollise ekraanidiagonaaliga monitorid toetavad eraldusvõimet kuni 1920*14400 ja kõrgemad.

Jälgige energiatarbimist

Ekraani katted

Ekraani katted on vajalikud selleks, et anda sellele pimestamisvastased ja antistaatilised omadused. Peegeldusvastane kate võimaldab monitori ekraanil jälgida ainult arvuti loodud pilti, mitte väsitada silmi peegeldunud objektide jälgimisega. Peegeldusvastase (mittepeegelduva) pinna saamiseks on mitu võimalust. Odavaim neist on söövitus. See annab pinnale kareduse. Graafika näib sellisel ekraanil aga udune ja pildikvaliteet on madal. Kõige populaarsem meetod on kvartskatte pealekandmine, mis hajutab langevat valgust; Seda meetodit rakendavad Hitachi ja Samsung. Antistaatiline kate on vajalik selleks, et vältida tolmu kleepumist ekraanile staatilise elektri kogunemise tõttu.

Kaitseekraan (filter)

Kaitseekraan (filter) peaks olema kineskoopkuvari asendamatu atribuut, kuna meditsiinilised uuringud on näidanud, et kiirgus, mis sisaldab laias vahemikus kiiri (röntgeni-, infrapuna- ja raadiokiirgus), aga ka elektrostaatilised väljad, mis kaasnevad seadme tööga. monitor, võib avaldada inimeste tervisele väga negatiivset mõju.

Tootmistehnoloogia järgi jagunevad kaitsefiltrid võrguks, kileks ja klaasiks. Filtreid saab kinnitada monitori esiseinale, riputada ülemisse serva, sisestada spetsiaalsesse ekraani ümber olevasse soonde või asetada monitorile.

Võrkfiltrid

Võrkfiltrid ei paku praktiliselt mingit kaitset elektromagnetilise kiirguse ja staatilise elektri eest ning halvendavad mõnevõrra pildi kontrastsust. Need filtrid teevad aga head tööd välisvalgustuse pimestamise vähendamisel, mis on oluline arvutiga pikema aja jooksul töötamisel.

Filmifiltrid

Kilefiltrid ei kaitse ka staatilise elektri eest, vaid suurendavad oluliselt pildi kontrastsust, neelavad peaaegu täielikult ultraviolettkiirgust ja vähendavad röntgenkiirguse taset. Polariseerivad kilefiltrid, näiteks Polaroidi filtrid, võivad pöörata peegeldunud valguse polarisatsioonitasapinda ja summutada pimestamist.

Klaasfiltrid

Klaasfiltreid toodetakse mitmes modifikatsioonis. Lihtsad klaasfiltrid eemaldavad staatilise laengu, nõrgendavad madala sagedusega elektromagnetvälju, vähendavad ultraviolettkiirguse intensiivsust ja suurendavad pildi kontrastsust. Kategoorias "täielik kaitse" kuuluvatel klaasfiltritel on kaitseomaduste suurim kombinatsioon: need praktiliselt ei tekita pimestamist, suurendavad pildi kontrastsust poolteist kuni kaks korda, kõrvaldavad elektrostaatilised väljad ja ultraviolettkiirguse ning vähendavad oluliselt madalsageduslikku magnetilist ( alla 1000 Hz) ja röntgenikiirgus. Need filtrid on valmistatud spetsiaalsest klaasist.

Eelised ja miinused

Personaalarvuti monitor on igat tüüpi arvutite jaoks tõeliselt oluline komponent.

Ilma monitorita pole võimalust täielikult hinnata pakutava tarkvara omadusi, samuti funktsioone ja võimalusi, kuna visuaalselt ei kuvata ühte tüüpi teavet. Ainult teie kasutatava monitori kaudu saate kuni 100% teavet.

Praegu ei ole elektronkiiretoru monitorid enam levinud ja laialt levinud. Seda tehnikat saab näha ainult harvadel kasutajatel. CRT-d on edukalt asendanud LCD monitorid.

Sellest olukorrast hoolimata on vaja mõista valmistatud seadmete kõiki olulisi eeliseid ja nüansse, sest ainult sel juhul on võimalik eelmisi tooteid tõeliselt hinnata ja mõista, miks need on kaotanud oma tähtsuse. Kas tõesti on asi ainult suurtes mõõtmetes ja liigses kaalus, suures energiatarbimises ja kasutajate jaoks potentsiaalselt kahjulikus kiirguses?

Millised olid vanad kineskoopkuvarid?

Kõik CRT-kuvarid võib jagada kolme tüüpi.

1. Varjumaskiga katoodkiirmonitorid. See valik osutus tootjate seas üheks populaarseimaks ja tõeliselt vääriliseks. Seadmetel oli kumer monitor.
2. LT avavõrega, mis sisaldab mitut vertikaalset joont.
3. Pilusimaskiga monitorid.

Milliseid CRT-kuvarite tehnilisi omadusi tuleb arvesse võtta? Kuidas aru saada, kui väärt tehnika selle kasutamiseks on?

1. Ekraani diagonaal. See parameeter arvutatakse tavaliselt ülevalt ja alt vastasnurkadest: alumine parem nurk – vasak ülanurk. Väärtust tuleb mõõta tollides. Enamasti oli mudelite diagonaal 15 ja 17 tolli.
2. Monitori ekraani tera suurus A. Sel juhul eeldatakse, et tuleb arvestada spetsiaalsete aukudega, mis asuvad monitori värvieraldusmaskis teatud vahemaadel. Kui see vahemaa on väiksem, võite loota parema pildikvaliteediga. Tera suurus peaks näitama lähimate aukude kaugust. Sel põhjusel saate keskenduda järgmisele indikaatorile: väiksem omadus on tõend arvutiekraani kõrge kvaliteedi kohta.
3. Energiatarve b, mõõdetuna W-des.
4. Ekraani katte tüüp.
5. Kaitseekraani olemasolu või puudumine. Teadlastel on õnnestunud tõestada, et tekkiv kiirgus on inimeste tervisele kahjulik. Sel põhjusel hakati kineskoopkuvareid pakkuma spetsiaalse kaitsega, milleks võib olla klaas, kile või võrk. Peamine eesmärk oli püüdlemine kiirgustaseme vähendamise poole.

CRT monitoride eelised

Vaatamata kineskoopkuvarite omadustele ja spetsiifikale on endiselt võimalik hinnata eelmiste pakutavate toodete eeliseid:

• CRT-mudelid võivad töötada lülitatavate (katiku) stereoprillidega. Kuid isegi kõige arenenumad LCD-ekraanid pole sellist oskust omandanud. Kui inimene soovib märkida, kui mitmekülgne ja täiuslik võib täisväärtuslik 3D-stereovideo olla, on kõige parem eelistada CRT-mudelit, mis on 17 tolli. Selle lähenemisviisi abil saate ostmiseks eraldada 1500–4500 rubla, kuid saate siiski võimaluse nautida 3D-d stereolülitusprillides. Kõige tähtsam on kontrollida välja antud seadme passiandmete põhjal selle omadusi: eraldusvõime peaks olema 1024x768. Kaadri skaneerimise sagedus – alates 100 Hz. Kui neid detaile ei järgita, on stereopildi virvenduse oht.
• Kaasaegse videokaardiga installitud kineskoopmonitor suudab edukalt kuvada erineva eraldusvõimega pilte, sealhulgas õhukesi jooni ja kaldus tähti. See omadus sõltub fosfori eraldusvõimest. LCD-ekraan taasesitab teksti õigesti ja tõhusalt ainult siis, kui eraldusvõime on võrdne LCD-ekraani ridade ja veergude arvuga, standarderaldusvõimega, kuna kasutatud seadmete elektroonika interpoleerib muid versioone.
• Kvaliteetsed kineskoopkuvarid võivad teid rõõmustada dünaamiliste (mööduvate) omadustega, võimaldades teil nautida dünaamiliselt muutuvate stseenide vaatamist mängudes ja filmides. Eeldatakse, et kiiresti muutuvatelt pildiosadelt on võimalik soovimatut määrdumist edukalt ja lihtsalt eemaldada. Seda saab seletada järgmise nüansiga: CRT-luminofoori ülemineku reaktsiooniaeg ei tohi ületada 1–2 ms vastavalt täisheleduse mitme protsendini languse kriteeriumile. LCD-ekraanidel on ajutine reaktsioon 12–15 ms ja 2, 6, 8 ms on puhtalt reklaamitrikk, mille tulemusena võib dünaamilistes stseenides esineda kiiresti muutuvate osade määrimist.
• Kõrgetele kriteeriumidele vastavad ja õigesti häälestatud kineskoopkuvarid võivad tagada vaadeldavate stseenide õige värviesituse. Seda omadust hindavad kunstnikud ja disainerid. Vedelkristallekraanid ei saa teile ideaalse värviedastusega rahul olla.

CRT monitoride puudused

• Suured mõõtmed.
• Kõrge energiatarbimise tase.
• Kahjuliku elektromagnetkiirguse olemasolu.

Võib-olla jõuavad LCD-ekraanid oma tehniliste omaduste poolest CRT-dele järele, sest kaasaegsed tootjad püüavad oma pakutavates toodetes ühendada mugavuse ja praktilisuse, funktsionaalsuse.

Enamik tänapäeval kasutatavatest ja toodetavatest monitoridest on ehitatud elektronkiiretorudele (CRT). Inglise keeles - Cathode Ray Tube (CRT), sõna otseses mõttes - katoodkiiretoru. Mõnikord dešifreeritakse CRT kui Cathode Ray Terminal, mis ei vasta enam torule endale, vaid sellel põhinevale seadmele. Katoodkiiretehnoloogia töötas välja Saksa teadlane Ferdinand Braun 1897. aastal ja see loodi algselt spetsiaalse instrumendina vahelduvvoolu mõõtmiseks ehk ostsilloskoobiks.

Katoodkiiretoru ehk kineskoop on monitori kõige olulisem element. Kineskoop koosneb suletud klaaspirnist, mille sees on vaakum (kineskoobi põhilised konstruktsioonikomponendid on näidatud joonisel 1). Üks kolvi otstest on kitsas ja pikk - see on kael. Teine on lai ja üsna lame ekraan. Ekraani sisemine klaaspind on kaetud fosforiga. Värviliste CRT-de luminofooridena kasutatakse üsna keerulisi koostisi, mis põhinevad haruldastel muldmetallidel - ütriumil, erbiumil jne.. Fosfor on aine, mis kiirgab valgust, kui seda pommitatakse laetud osakestega. Pange tähele, et mõnikord nimetatakse fosforit fosforiks, kuid see pole õige, kuna kineskooptorude katmisel kasutataval fosforil pole fosforiga midagi ühist. Veelgi enam, fosfor helendab P 2 O 5-ks oksüdeerumisel ainult atmosfäärihapnikuga suhtlemise tulemusena ja sära ei kesta kaua (muide, valge fosfor on tugev mürk).

CRT disain

Joonis 1. Elektronkiiretoru disain.

Pildi loomiseks kasutatakse kineskoopkuvaril elektronpüstolit, millest kiirgub tugeva elektrostaatilise välja mõjul elektronide voog. Läbi metallmaski või võre kukuvad need klaasist monitori ekraani sisepinnale, mis on kaetud mitmevärviliste luminofoortäppidega.
Elektronide voogu (kiirt) on võimalik vertikaal- ja horisontaaltasandil kõrvale pöörata, mis tagab selle järjepideva jõudmise kogu ekraani väljale. Tala suunatakse läbi kõrvalekaldesüsteemi abil (vt joonis 2). Läbipaindesüsteemid jagunevad sadula-toroidaalseteks ja sadulakujulisteks. Viimased on eelistatavamad, kuna neil on vähenenud kiirgustase.

Läbipaindesüsteemi projekteerimine

Joonis 2. CRT läbipaindesüsteemi konstruktsioon.

Paindesüsteem koosneb mitmest induktiivpoolist, mis asuvad kineskoobi kaelas. Vahelduva magnetvälja abil suunavad kaks pooli elektronkiire horisontaaltasapinnal ja teised kaks vertikaaltasandil.
Magnetvälja muutus toimub mähiste kaudu voolava ja teatud seaduse järgi muutuva vahelduvvoolu mõjul (see on reeglina saehambaline pingemuutus ajas), samas kui mähised annavad kiirele soovitud suunas. Elektronkiire tee ekraanil on skemaatiliselt näidatud joonisel fig. 3. Pidev joon on aktiivne kiirtee, punktiirjoon on vastupidine.

Elektronkiire tee

Joonis 3. Elektronkiire pühkimisdiagramm.

Uuele reale ülemineku sagedust nimetatakse horisontaalseks (või horisontaalseks) skaneerimissageduseks. Ülemineku sagedust alumisest paremast nurgast vasakusse ülaossa nimetatakse vertikaalseks (või vertikaalseks) sageduseks. Horisontaalsete skaneerimismähiste liigpingeimpulsside amplituud suureneb koos liinide sagedusega, seega osutub see sõlm konstruktsiooni üheks enim pingestatud osaks ja üheks peamiseks häirete allikaks laias sagedusvahemikus. Horisontaalsete skaneerimisseadmete tarbitav võimsus on ka üks tõsiseid tegureid, mida monitoride projekteerimisel arvesse võetakse.
Peale kõrvalekaldesüsteemi läbib elektronide voog teel toru esiosasse potentsiaalide erinevuse põhimõttel töötavat intensiivsusmodulaatorit ja kiirendussüsteemi. Selle tulemusena omandavad elektronid suuremat energiat (E = mV 2 /2, kus E on energia, m on mass, v on kiirus), millest osa kulub fosfori hõõgumisele.

Elektronid tabavad fosforikihti, misjärel elektronide energia muundub valguseks ehk elektronide voog paneb luminofoorpunktid hõõguma. Need helendavad luminofoorpunktid moodustavad pildi, mida näete oma monitoril. Tavaliselt kasutatakse värvilistes kineskoopkuvarites kolme elektronpüstolit, erinevalt monokroomsetes monitorides kasutatavast üksikust relvast, mida tänapäeval harva toodetakse.

On teada, et inimese silmad reageerivad põhivärvidele: punasele (Red), rohelisele (Green) ja sinisele (Blue) ning nende kombinatsioonidele, mis loovad lõpmatu hulga värve. Katoodkiiretoru esiosa kattev fosforikiht koosneb väga väikestest elementidest (nii väikestest, et inimsilm ei suuda neid alati eristada). Need fosforelemendid reprodutseerivad põhivärve; tegelikult on kolme tüüpi mitmevärvilisi osakesi, mille värvid vastavad põhilistele RGB värvidele (sellest ka fosforelementide rühma nimi - triaadid).

Värvikombinatsioonid

Fosfor hakkab hõõguma, nagu eespool mainitud, kiirendatud elektronide mõjul, mida tekitavad kolm elektronkahurit. Igaüks kolmest püssist vastab ühele põhivärvidest ja saadab elektronkiire erinevatele fosforiosakestele, mille erineva intensiivsusega põhivärvide sära kombineeritakse, et moodustada soovitud värviga kujutis. Näiteks kui aktiveerite punase, rohelise ja sinise fosforiosakesed, moodustub nende kombinatsioon valge.

Elektronkiiretoru juhtimiseks on vaja ka juhtelektroonikat, mille kvaliteet määrab suures osas monitori kvaliteedi. Muide, just erinevate tootjate loodud juhtelektroonika kvaliteedi erinevus on üks kriteeriume, mis määrab sama elektronkiiretoruga monitoride erinevuse.

Niisiis, iga relv kiirgab elektronkiire (või voogu või kiir), mis mõjutab erinevat värvi (roheline, punane või sinine) fosforielemente. On selge, et punaste luminofoorelementide jaoks mõeldud elektronkiir ei tohiks mõjutada rohelist ega sinist fosforit. Selle toimingu saavutamiseks kasutatakse spetsiaalset maski, mille struktuur sõltub erinevate tootjate pilditorude tüübist, tagades pildi diskreetsuse (rastersuse). CRT-d võib jagada kahte klassi – kolmekiirelised, millel on deltakujuline elektronkahuri paigutus ja elektronkahuri tasapinnaline paigutus. Nendes torudes kasutatakse pilu- ja varjumaske, kuigi õigem oleks öelda, et need kõik on varjumaskid. Sel juhul nimetatakse elektronkahuri tasapinnalise paigutusega torusid ka isekoonduvate kiirtega pilditorudeks, kuna Maa magnetvälja mõju kolmele tasapinnaliselt paiknevale kiirele on peaaegu identne ja kui toru asend Maa suhtes. välja muudatusi, täiendavaid kohandusi pole vaja.

Varjude mask

Shadow mask on kõige levinum maski tüüp. Seda on kasutatud alates esimeste värviliste torude leiutamisest. Varemaskiga pilditorude pind on tavaliselt sfääriline (kumer). Seda tehakse nii, et elektronkiir ekraani keskel ja servades oleks sama paksusega.

Varjumaski disain

Joonis 5. Varjumaski kujundus (suurendatud).

Varjumask koosneb ümmarguste aukudega metallplaadist, mis hõivavad ligikaudu 25% pindalast (vt joon. 5, 6). Mask asetatakse fosforikihiga klaastoru ette. Reeglina on enamik kaasaegseid varjumaske valmistatud invarist. Invar (InVar) on raua (64%) ja nikli (36%) magnetsulam. Sellel materjalil on äärmiselt madal soojuspaisumistegur, seega kuigi elektronkiired soojendavad maski, ei mõjuta see negatiivselt pildi värvipuhtust. Metallvõrgus olevad augud toimivad sihikuna (ehkki mitte täpne), mis tagab, et elektronkiir tabab ainult vajalikke fosforielemente ja ainult teatud piirkondades. Varemask loob ühtlaste punktidega võre (nimetatakse ka triaadideks), kus iga selline punkt koosneb kolmest põhivärvidest – rohelisest, punasest ja sinisest – fosforelemendist, mis helendavad erineva intensiivsusega elektronkahurite kiirte mõjul. Kõigi kolme elektronkiire voolu muutmisega saate saavutada punktide triaadist moodustatud pildielemendi suvalise värvi.

Varemaski kujundus 2

Joonis 6. Varimaski kujundus (üldvaade).

Varimaskiga monitoride üks nõrku kohti on selle termiline deformatsioon. Joonisel fig. Joonisel 7 on näidatud, kuidas osa elektronkiire püstoli kiirtest tabab varjumaski, mille tulemuseks on varjumaski kuumenemine ja sellele järgnev deformatsioon. Sellest tulenev varjumaski aukude nihkumine põhjustab ekraani kirevuse (RGB värvinihe) efekti. Varemaski materjal mõjutab oluliselt monitori kvaliteeti. Maski eelistatud materjal on Invar.

Läbipaindesüsteemi konstruktsioon 2

Joonis 7. Läbipaindesüsteemi konstruktsioon.

Varimaski miinused on hästi teada: esiteks on tegemist väikese maski poolt edastatavate ja kinnipeetavate elektronide vahekorraga (ainult umbes 20-30% läbib maski), mis eeldab suure valgusefektiivsusega luminofooride kasutamist ning see omakorda halvendab heleduse ühevärvilisust, vähendades värviedastusvahemikku ja teiseks on üsna raske tagada kolme kiire kokkulangevus, mis ei asu suurte nurkade all kõrvale kaldudes. Shadow maski kasutatakse enamikes kaasaegsetes monitorides - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.

Shadow Mask Step

Joonis 8. Varemaski samm.

Minimaalset kaugust sama värvi luminofoorelementide vahel külgnevates ridades nimetatakse punktisammuks ja see on pildikvaliteedi indeks (vt joonis 8). Punktide sammu mõõdetakse tavaliselt millimeetrites (mm). Mida väiksem on punktide sammu väärtus, seda kõrgem on monitoril esitatava pildi kvaliteet. Horisontaalne kaugus kahe kõrvuti asetseva punkti vahel võrdub punkti sammuga, mis on korrutatud 0,866-ga.

Ava võre

On ka teist tüüpi toru, mis kasutab avavõret. Neid torusid hakati nimetama Trinitroniks ja Sony tõi need esmakordselt turule 1982. aastal. Avamassiivi torud kasutavad originaaltehnoloogiat, kus on kolm kiirpüstolit, kolm katoodi ja kolm modulaatorit, kuid üldine fookus on üks (vt joonis 9).

Avavõre disain

Joonis 9. Avavõre disain.

Avavõre on teatud tüüpi mask, mida erinevad tootjad oma tehnoloogiates kasutavad erinevate nimetustega, kuid sisuliselt samade pilditorude tootmiseks, nagu Sony Trinitroni tehnoloogia, Mitsubishi DiamondTron ja ViewSonicu SonicTron. See lahendus ei sisalda aukudega metallvõret, nagu see on varjumaski puhul, vaid sellel on vertikaalsete joonte ruudustik (vt joonis 10). Kolme põhivärvi luminofoorelementidega punktide asemel sisaldab ava võre keermete seeriat, mis koosnevad kolme põhivärvi vertikaalsete triipudena paigutatud fosforielementidest. See süsteem tagab kõrge pildi kontrasti ja hea värviküllastuse, mis koos tagavad sellel tehnoloogial põhinevad kvaliteetsed torumonitorid. Sony (Mitsubishi, ViewSonic) telefonides kasutatav mask on õhuke foolium, millele on kriimustatud õhukesed vertikaalsed jooned. Seda hoitakse horisontaalse traadi küljes (üks 15", kaks 17", kolm või rohkem 21 tolli kohta), mille vari on ekraanil nähtav. Seda traati kasutatakse vibratsiooni summutamiseks ja seda nimetatakse summutitraadiks. See on selgelt nähtav, eriti monitori heleda taustapildiga.Mõnele kasutajale need jooned põhimõtteliselt ei meeldi, teised aga on rahul ja kasutavad neid horisontaalse joonlauana.

Ava võre samm