Crt (CT) -näyttö: suunnittelu, toimintaperiaate, plussat ja miinukset. Näytöt CRT-näytöt pistorasiaan maskilla

Yöllä en saanut unta kevään bluesin takia, ja saadakseni huomioni pois surullisista ajatuksista, aloin keksiä erilaisia ​​keksintöjä. Ja niin minä keksin, kuinka tehdä pienoiskuvaputkinäyttö. CRT - koska periaatteessa rakastan lampputekniikkaa, ja vielä enemmän laitetta tietojen näyttämiseen. Ensin näytän sinulle tuloksen.

Lämmin putki Debian lxde

Miniatyyri CRT-näyttö, jonka mitta on vain 1 cm! Ja se on erittäin helppo tehdä ja kuka tahansa voi tehdä sen! Mennä!

Ideasta...

Itse asiassa idean ydin on yksinkertainen. Vanhoissa VHS-kasettikameroissa tavallinen pieni kineskooppi toimii etsimen näyttönä. Ja kerran "Radio"-lehdessä näin artikkelin siitä, kuinka tästä kineskoopista tehdään televisio. Ja sitten yöllä ajattelin: jos voit tehdä television, voit tehdä näytön!

Muista: jos keksit hienon idean, googleta se! Varmasti se tuli jollekin muulle!

Kameran etsin

Lämmin putki DOS

Nämä kuvat on otettu tältä sivustolta. Ilmeisesti olet myös kiinnostunut siitä, miten tämä tehdään?

Idea on hyvin yksinkertainen ja triviaali. Vanhoina aikoina ei ollut sellaista pienten LCD-näyttöjen kehitystä, varsinkaan värillisiä, ja silloin lamppu hallitsi. Vanhojen kameroiden etsimessä on CRT (Cathode Ray Tube), ja mikä mielenkiintoista on, että se saa virtaa (putkipiirin mielessä) pienellä ja kaupallisesti saatavilla olevalla 5 V jännitteellä (voit ottaa sen, esimerkiksi USB:ltä). Myös nykyinen kulutus on alhainen. Parasta on, että tämä näyttö tarvitsee vain komposiittivideosignaalin tulona. Komposiittivideosignaalin tarjoavat videonauhuri, DVD-soitin, kamerat, melkein kaikki kamerat, Nokia N900, Nokia N9 -puhelimet (en voi puhua muiden puolesta - en tiedä), jotkut näytönohjaimet. Mielenkiintoisin asia on, että komposiittivideosignaali voidaan saada jopa VGA-näytönohjaimesta melko yksinkertaisella piirillä

VGA-video-muunninpiiri

Kuten näette, luovuudelle avautuu valtavat mahdollisuudet. Nyt meidän on ymmärrettävä, kuinka tämä kaikki tehdään.

Mitä tehdä ja kuka on syyllinen?

Tällaisen pienoisnäytön tekemiseen tarvitsemme vanhan VHS-videokameran, suorat varret ja yhden 75 ohmin vastuksen (valinnainen). Plus hyvä mieli, juotin, yleismittari, vapaa-aika ja halu.
Kameran osalta haluan sanoa, että kamerat, joiden etsimessä on värikuva, eivät heti sovi meille. Voit heti hylätä kamerat, joissa on sivunäyttö. Mitä vanhempi kamera, sen parempi. Eniten maistuvat kamerat, joissa on kulmikas etsin, tai ammattikamerat. Niissä on yleensä melko suuri näyttö.
Alla annetut ohjeet eivät ole yleisiä! Saatat joutua käynnistämään aivosi, etsimään dokumentaatiota, pitämään laitteita eri solmuissa, mutta se voi mennä samalla tavalla kuin minulla.
Haluaisin huomauttaa, että itse etsimessä voi olla vain kuvaputki ja "aivot" voivat olla päärungossa, mutta minulla oli onni.

Joten onnistuit hankkimaan videokameran. Epäonnistuiko? Blow Avits, slandas, vasarat, ebays, kirpputorit, on paljon tätä tavaraa penneillä! Oletamme, että saat sen. Eräs hyvä LJ-ystäväni antoi minulle kameran, joka heti ymmärsi tempun ja esitteli sen minulle Panasonic NV-S600EN.

Kammio ennen kokeita

Kamerassa ei ollut akkua, virtalähdettä, eikä yleisesti tiedetty, toimiko se. Ensin purin sen osiin. En voi antaa yleisiä ohjeita: ruuvaa auki mikä voidaan ruuvata auki, avaa kaikki verhot, ruuvaa kaikki ruuvit irti. Analyysi on järkevää aloittaa kasettia vastakkaiselta puolelta. Tällä tavalla kamerani jaettiin kahteen puolikkaaseen, toisessa oli etsimellä varustettu paikkataulu ja toisessa kamera terässuolalla. Poistin huivin toisesta puoliskosta, etsimestä, ja poistin muovipalan kokonaan. Kameraa ei kannata vielä purkaa kokonaan, koska... Tarvitsemme edelleen sen suorituskykyä.
Laitoin kytkinkortin takaisin alkuperäiseen paikkaansa.

Vaihtokortti

Etsin irrotettuaan sen kauhistutti: siitä tuli kymmenen(!) johtoa. Seitsemän väriä ja kolme harmaata, mutta purkamisen jälkeen kävi ilmi, että etsimen rungossa oleviin painikkeisiin meni 7 väriä (zoom). Poistamme nämä painikkeet turvallisesti. Saamme tämän persiljan:

Etsin, jossa on kolme harmaata johtoa, yksi musta maadoitusjohto ja rivi zoomauspainiketta

Etsintä on mielenkiintoista katsoa sisältä. En kuvaile sen rakennetta; luulen, että voit löytää kuvauksen itse, jos haluat.

Kansi auki, ylhäältä katsottuna

Itse "silmän" poistin tarpeettomana, vaikka käytän sitä silloin tällöin. Itse näyttö tuo mieleen vanhoja mustavalkoisia televisioita, joita nykyinen sukupolvi ei ole koskaan edes nähnyt.

Miniatyyri näyttö

Kuten luultavasti arvasit, meillä on kolme johtoa, jotka menevät näytölle: yhteinen johto, +5 volttia ja itse komposiittivideosignaali. On vielä selvitettävä, kuka on kuka.

Hakkerointi on kiinnostavaa, sekä kaikkien laitteiden sähköistäminen

Jatkamme kuuluisaa sanontaa uudelleen. Tehtävämme on nyt ratkaista kolmen harmaan johdon arvoitus: kuka, missä, miksi ja miksi. Yksinkertaisin asia on löytää yhteinen johto. Akkuni puuttui, mutta sen kontaktit jäivät ulos. Otamme yleismittarin valintatilassa, kosketamme näiden koskettimien miinuskohtaa toisesta päästään (minulla oli ne allekirjoitettu) ja toisella katsomme kolmen johtomme koskettimia liittimessä. Yksi soi - tämä tarkoittaa yhteistä johtoa.
On huomattava, että hypoteettisesti akun teho voidaan irrottaa; tässä tapauksessa sinun on tarkasteltava yhteistä johtoa kameran sisällä olevan piirin mukaan; yleensä kaikki näytöt ja leveät polygonit "soivat" sen mukana.
Laitetaan nyt kamera takaisin kasaan! Nuo. Emme aivan kokoa sitä, vaan niin, että kaikki sähkökomponentit toimivat. Minulle se näytti tältä

Sähköisesti koottu kamera

Kahden muun signaalin määrittämiseksi kameran oli saatava virta. Koska kamera jäi orpoksi, laitoin siihen virtaa teollisuusvirtalähteestä, jonka liitimme suoraan akun liittimiin. Kamera suostui toimimaan normaalisti, vain tehoparametreilla 6V, 6A. Ennen sitä käynnistyksen yhteydessä se vilkutti LEDiä, näyttöä, nykitti moottoria ja sammui. Oletan, että kaikki elektrolyytit ovat kuivuneet. Kun saimme virran sellaisiin tähtitieteellisiin mittasuhteisiin, se käynnistyi eikä roikkunut.

Toimiva kamera

En voinut kieltää itseltäni nautintoa tarkistaa kameran ja itse näytön suorituskykyä, joten he liittivät television kameraan ja katsoivat kaikenlaisia ​​kirjoituksia näytöllä.

Lempinimeni

Näyttökuva ei onnistunut valokuvassa hyvin, mutta voin vakuuttaa, että se on virheetön!
Okei, meillä oli hauskaa, varmistimme, että kaikki toimi, ja sitten olimme matkalla. Nyt meidän on selvitettävä, mistä saamme ruokaa. Kytkemme yleismittarin tasajännitteen mittaustilaan, yhdistämme yhden koskettimen yhteiseen johtimeen ja työnnämme toisen muihin kahteen johtoon. Jos yhden johdon teho on jossain 1,5-1,7 V, tämä on todennäköisesti videosignaali. Toisessa johdossa on noin 5 V (sinun on ymmärrettävä, että se voi olla 4,8 V, kuten minun tapauksessani). Tämän seurauksena piirrämme kaiken paperille ja saamme seuraavan kytkentäkaavion.

Kytkentäkaavio

Kaiken tämän jälkeen puramme koko rakenteen ja aloitamme uuden kokoamisen.

Uusi elämä vanhalle näytölle

Koska näytön virtalähde oli 5V, päätettiin saada virta USB:stä. Haluan tuottaa pettymyksen joihinkin, jotka toivovat, että kaikkialla on 5V. Luettuani vastaavia ohjeita tuotteiden valmistamisesta näytöistä, tulin siihen tulokseen, että näytön virtalähteen ei tarvitse olla 5 V! Se voi olla 6 tai 12. Ole siis varovainen!
Mutta minun tapauksessani kaikki on hyvin. Juota USB-kaapeli ja syötä se laturista.

Villa näytöllä

Sinun pitäisi nähdä tuttua turkkia näytöllä.
Huomaa, että niukoista virroista huolimatta siellä on korkeajännitemuuntaja! Ja käsiä ei kannata laittaa putkeen, muuten tulee sotkua!!! Piilotan kaiken varovaisesti koteloon ennen kuin laitan sen päälle.

Onnistuneen käynnistyksen jälkeen kannattaa tarkistaa linjan tulovastus. Kun näyttö on pois päältä, mittaamme vastuksen yhteisen johdon ja tulojohdon välillä. Jos se on 75 ohmia, rauhoitumme ja ohitamme tämän toiminnon. Minun tapauksessani se oli 1 kOhm. Vastaamaan linjaa, sinun on juotettava 75 ohmin vastus yhteisen johdon ja signaalijohdon väliin. Periaatteessa toiminta ei ole kriittinen, mutta näytönohjain ja jotkut muut videolähdöt eivät suostuneet näyttämään ilman vastaavaa vastusta. Tietenkin on parempi juottaa vastus mahdollisimman lähelle, mutta tein kaiken kytkentäkortilla.

Vastus 75 ohmia, koko 0805

Minulla ei ollut tulppaani-naarasliitintä käsillä, joten löysin roskakoristani SCART-liittimen, purin sen osiin ja juotin sen sisällä olevaan huiviin. Käytin Nokia N9:täni Debianin kanssa videolähteenä.

Rakenne on koottu, kaikki on selvää, en petä sinua

Kaikki toimii heti kytkennän jälkeen. Minulla ei ole natiivikaapelia Nokialle, ja käytin kaupasta ostettua 200 ruplaa. Kaikki alkoi heti.

Pöytäkone mikromonitorilla

Rehellisesti sanottuna tämän ja postauksen alussa olevan kuvan ottaminen oli erittäin vaikeaa, vietin tunnin kokeilemassa valoa, suljinnopeutta, aukkoa jne. Mutta tulos on upea. Se on vielä parempi livenä! On myös hauskaa katsella videota tällaiselta näytöltä.

Entä tietokone?

Se ei ole niin yksinkertaista tietokoneen kanssa. Ongelman ratkaisemiseksi on useita vaihtoehtoja. Yksi niistä on ostaa VGA-S-VIDEO-sovitin, se maksaa vain penniä, toinen vaihtoehto on juottaa se itse, annoin yllä olevan kaavion. Kolmas vaihtoehto on käyttää S-VIDEO-ulostulolla varustettuja videokortteja, esimerkiksi näitä:

Löysin videoleikkeitä mezzanine-tasolta

Näytönohjaimessa on pyöreä liitin, joka muistuttaa ps/2:ta. Tarvitset myös vastaavan sovittimen, se tulee näytönohjaimen mukana. Kuvassa se roikkuu vasemmalla. Koska en aikonut vaihtaa näytönohjaintani tähän vanhaan, kokeilin vain miltä se näyttäisi.

Pöytäkoneeni isolla tietokoneella

Se on myös kopioitu mikromonitoriin

Huomaavainen lukija huomaa, että joitain kenttiä on ilmestynyt. Lupien muuttaminen (kaikki) ei vaikuttanut niiden saatavuuteen millään tavalla. Ei ole järkeä eikä halua ymmärtää syitä niiden esiintymiseen. Tosiasia, että se toimii, on vahvistettu, palautamme näytönohjaimen paikoilleen.

Hei. Sukunimeni on "Total"

Lopuksi haluan sanoa, että tällä aluksella ei ole käytännön merkitystä tai en näe sitä. Näytön resoluutio on riittävä jopa tekstien lukemiseen, mutta se on niin pieni, että ilman optista järjestelmää siitä ei saa mitään selvää.
On mahdollista, että jos se olisi mahdollista kytkeä kolmanneksi näytöksi, siellä olisi mahdollista näyttää hyödyllistä tietoa, mutta en taaskaan tiedä miksi.

Joten pohjimmiltaan tämä on hauskaa viihdettä, jonka voit esitellä lapsillesi, ystävillesi ja tyttöystävillesi. Se näyttää vaikuttavalta, kun otat puhelimen käteen, asetat langan ja kuva ilmestyy näytölle :).

Ihmiset käyttävät näitä etsintä pimeänäkölaitteiden valmistukseen. Esimerkiksi täällä
1. www.doityourselfgadgets.com/2012/04/night-vision.html (englanniksi)
2. tnn-hobby.ru/proekt-vyihodnogo-dnya/kak-videt-v-temnote.html (venäjä)

Jotkut tekevät puettavan näytön:
rc-aviation.ru/forum/topic?id=1283

Halutessasi voit tehdä virtuaalitodellisuuslaseja, mutta minulla ei ole aavistustakaan kuinka erottaa videosignaali ilman paljon peräpukamia. Joten tämä kaikki on viihdettä eikä mitään muuta.

Kiitos toveri freemanille kamerasta ja vaimolleni kärsivällisyydestä :).

Hei blogini lukijat, jotka ovat kiinnostuneita CRT-näytöstä. Yritän tehdä tästä artikkelista mielenkiintoisen kaikille, sekä niille, jotka ovat jääneet kaipaamaan niitä, että niille, jotka miellyttävästi yhdistävät tämän laitteen ensimmäiseen henkilökohtaisen tietokoneen hallintakokemukseensa.

Nykyään PC-näytöt ovat litteitä ja ohuita näyttöjä. Mutta joissakin pienibudjetisissa organisaatioissa voit löytää myös massiivisia CRT-näyttöjä. Niihin liittyy kokonainen aikakausi multimediatekniikoiden kehityksessä.

CRT-näytöt ovat saaneet virallisen nimensä venäläisestä lyhenteestä "katodisädeputki". Englanninkielinen vastine on ilmaus Cathode Ray Tube ja vastaava lyhenne CRT.

Ennen kuin tietokoneet ilmestyivät koteihin, tätä sähkölaitetta edustavat jokapäiväisessä elämässämme CRT-televisiot. Kerran niitä käytettiin jopa näyttöinä (go figure). Mutta siitä lisää myöhemmin, mutta ymmärrämme nyt hieman CRT-toiminnan periaatetta, jonka avulla voimme puhua tällaisista näytöistä vakavammalla tasolla.

CRT-näyttöjen edistyminen

Katodisädeputken kehityksen ja sen muuntamisen CRT-näytöiksi kunnollisella näytön tarkkuudella on täynnä mielenkiintoisia löytöjä ja keksintöjä. Aluksi nämä olivat laitteita, kuten oskilloskooppeja ja tutkatutkanäytöt. Sitten television kehitys antoi meille laitteita, jotka olivat helpompia katsella.

Jos puhumme nimenomaan henkilökohtaisten tietokoneiden näytöistä, jotka ovat saatavilla laajalle käyttäjäkunnalle, niin ensimmäisen Monican titteli pitäisi luultavasti antaa IBM 2250 -vektorinäyttöasemalle, joka luotiin vuonna 1964 kaupalliseen käyttöön System/360-sarjan kanssa. tietokone.

IBM on kehittänyt monia kehityshankkeita PC-tietokoneiden varustamiseen näytöillä, mukaan lukien ensimmäisten videosovittimien suunnittelu, joista tuli nykyaikaisten tehokkaiden standardien prototyyppi näytölle lähetettäville kuville.

Joten vuonna 1987 julkaistiin VGA (Video Graphics Array) -sovitin, joka toimii 640 x 480 resoluutiolla ja 4:3 kuvasuhteella. Nämä parametrit pysyivät perusparametreina useimmissa valmistetuissa näytöissä ja televisioissa laajakuvastandardien tuloon asti. CRT-näyttöjen kehityksen aikana niiden tuotantoteknologiassa tapahtui monia muutoksia. Mutta haluan korostaa näitä kohtia erikseen:

Mikä määrittää pikselin muodon?

Kun tiedämme, miten kineskooppi toimii, voimme ymmärtää CRT-näyttöjen ominaisuudet. Elektronipistoolin lähettämä säde taivutetaan induktiomagneetilla, jotta se osuu tarkasti näytön edessä oleviin maskin erityisiin reikiin.

Ne muodostavat pikselin, ja niiden muoto määrittää väripisteiden kokoonpanon ja tuloksena olevan kuvan laatuparametrit:

• Klassiset pyöreät reiät, joiden keskipisteet sijaitsevat tavanomaisen tasasivuisen kolmion huipuissa, muodostavat varjomaskin. Matriisi, jossa on tasaisesti jakautuneet pikselit, varmistaa parhaan mahdollisen laadun viivoja toistettaessa. Ja ihanteellinen toimistosuunnittelusovelluksiin.
• Näytön kirkkauden ja kontrastin lisäämiseksi Sony käytti aukkomaskia. Siellä pisteiden sijaan läheiset suorakaiteen muotoiset lohkot hehkuivat. Tämä mahdollisti näytön alueen maksimaalisen käytön (Sony Trinitron, Mitsubishi Diamondtron -näytöt).
• Näiden kahden tekniikan edut oli mahdollista yhdistää uritettuun ruudukkoon, jossa aukot näyttivät pitkänomaisilta suorakulmioilta, jotka oli pyöristetty ylhäältä ja alhaalta. Ja pikselilohkot siirtyivät toistensa suhteen pystysuunnassa. Tätä maskia käytettiin NEC ChromaClear-, LG Flatron- ja Panasonic PureFlat -näytöissä;

Mutta se ei ollut vain pikselin muoto, joka määritti näytön ansioita. Ajan myötä sen koolla alkoi olla ratkaiseva rooli. Se vaihteli välillä 0,28–0,20 mm, ja maski, jossa oli pienempiä, tiheämpiä reikiä, mahdollisti korkearesoluutioisten kuvien ottamisen.

Tärkeä ja kuluttajalle valitettavasti havaittava ominaisuus säilyi näytön virkistystaajuus, joka ilmaistaan ​​kuvan välkkymisenä. Kehittäjät yrittivät parhaansa, ja vähitellen herkän 60 Hz:n sijasta näytettävän kuvan muuttamisen dynamiikka saavutti 75, 85 ja jopa 100 Hz. Jälkimmäinen indikaattori antoi jo mahdollisuuden työskennellä mahdollisimman mukavasti ja silmäni tuskin väsyneet.

Työ laadun parantamiseksi jatkui. Kehittäjät eivät unohtaneet sellaista epämiellyttävää ilmiötä kuin matalataajuinen sähkömagneettinen säteily. Tällaisissa näytöissä tämä säteily suuntautuu elektronipistoolilla suoraan käyttäjään. Tämän puutteen korjaamiseksi on käytetty kaikenlaisia ​​tekniikoita ja erilaisia ​​suojaverkkoja ja suojapinnoitteita näytöille.

Myös monitorien turvallisuusvaatimukset ovat tiukentuneet, mikä näkyy jatkuvasti päivittyvissä standardeissa: MPR I, MPR II, TCO"92, TCO"95 ja TCO"99.

Näytön ammattilaiset luottavat

Multimediavideolaitteiden ja -tekniikoiden jatkuva parantaminen ajan myötä johti digitaalisen teräväpiirtovideon syntymiseen. Hieman myöhemmin ilmestyi ohuet näytöt, joissa oli taustavalaistus energiaa säästävistä LED-lampuista. Nämä näytöt ovat unelmien täyttymys, koska ne:

• kevyempi ja kompaktimpi;
• ominaista alhainen energiankulutus;
• paljon turvallisempi;
• ei ollut välkkymistä edes alemmilla taajuuksilla (on erilainen välkyntä);
• siinä oli useita tuettuja liittimiä;

Ja ei-asiantuntijoille oli selvää, että CRT-näyttöjen aikakausi oli ohi. Ja näytti siltä, ​​​​että näille laitteille ei olisi paluuta. Mutta jotkut ammattilaiset, jotka tietävät kaikki uusien ja vanhojen näyttöjen ominaisuudet, eivät kiirehtineet päästä eroon laadukkaista CRT-näytöistä. Todellakin, joidenkin teknisten ominaisuuksien mukaan ne suoriutuivat selvästi LCD-kilpailijansa:

• erinomainen katselukulma, jonka avulla voit lukea tietoja näytön sivulta;
• CRT-tekniikka mahdollisti kuvien näyttämisen millä tahansa resoluutiolla ilman vääristymiä, jopa käytettäessä skaalausta;
• tässä ei ole käsitettä kuolleista pikseleistä;
• Jälkikuvan hitausaika on mitätön:
• lähes rajaton valikoima näytettäviä sävyjä ja upea fotorealistinen värintoisto;

Juuri kaksi viimeistä ominaisuutta antoivat CRT-näytöille mahdollisuuden todistaa itsensä jälleen. Ja niillä on edelleen kysyntää pelaajien ja erityisesti graafisen suunnittelun ja valokuvien käsittelyn alalla työskentelevien asiantuntijoiden keskuudessa.

Tässä on pitkä ja mielenkiintoinen tarina vanhasta hyvästä ystävästä nimeltä CRT-näyttö. Ja jos sinulla on vielä yksi näistä kotona tai yrityksessäsi, voit kokeilla sitä uudelleen ja arvioida sen ominaisuuksia uudelleen.

Tällä sanon hyvästit teille, rakkaat lukijani.

CRT-näytön suunnittelu

Suurin osa nykyään käytetyistä ja tuotetuista näytöistä on rakennettu katodisädeputkiin (CRT). Englanniksi - Cathode Ray Tube (CRT), kirjaimellisesti - katodisädeputki. Joskus CRT tulkitaan Cathode Ray Terminaliksi, joka ei enää vastaa itse putkea, vaan siihen perustuvaa laitetta. Katodisädeteknologian kehitti saksalainen tiedemies Ferdinand Braun vuonna 1897, ja se luotiin alun perin erikoisinstrumentiksi vaihtovirran mittaamiseen, eli oskilloskoopiksi. Katodisädeputki eli kineskooppi on monitorin tärkein elementti. Kineskooppi koostuu suljetusta lasikumpusta, jonka sisällä on tyhjiö. Yksi pullon päistä on kapea ja pitkä - tämä on kaula. Toinen on leveä ja melko litteä näyttö. Näytön lasin sisäpinta on päällystetty fosforilla. Väriputkien loisteaineina käytetään melko monimutkaisia ​​koostumuksia, jotka perustuvat harvinaisiin maametalleihin - yttrium, erbium jne.. Loisteaine on aine, joka säteilee valoa, kun sitä pommitetaan varautuneilla hiukkasilla. Huomaa, että joskus loisteainetta kutsutaan fosforiksi, mutta tämä ei pidä paikkaansa, koska CRT:iden pinnoituksessa käytetyllä loisteaineella ei ole mitään yhteistä fosforin kanssa. Lisäksi fosfori hehkuu vain vuorovaikutuksen seurauksena ilmakehän hapen kanssa hapettuessaan P2O5:ksi, ja hehku ei kestä kauan (muuten, valkoinen fosfori on vahva myrkky).

Kuvan luomiseksi CRT-monitori käyttää elektronitykkiä, josta lähtee elektronivirta voimakkaan sähköstaattisen kentän vaikutuksesta. Metallisen maskin tai säleikön kautta ne putoavat lasinäytön sisäpinnalle, joka on peitetty monivärisillä fosforipisteillä. Elektronien virtausta (sädettä) voidaan kääntää pysty- ja vaakatasossa, mikä varmistaa, että se saavuttaa jatkuvasti koko näytön kentän. Palkki taivutetaan poikkeutusjärjestelmän avulla. Taittojärjestelmät jaetaan satulan muotoisiin ja satulan muotoisiin. Jälkimmäiset ovat parempia, koska niillä on alennettu säteilytaso.

Poikkeutusjärjestelmä koostuu useista induktanssikäämeistä, jotka sijaitsevat kineskoopin kaulassa. Vaihtelevan magneettikentän avulla kaksi käämiä taivuttavat elektronisäteen vaakatasossa ja kaksi muuta pystytasossa. Magneettikentän muutos tapahtuu käämien läpi virtaavan ja tietyn lain mukaan muuttuvan vaihtovirran vaikutuksesta (tämä on yleensä sahanhammasmuutos ajan myötä), kun taas kelat antavat säteelle halutun suunta. Kiinteät viivat ovat aktiivinen säteen isku, katkoviiva on käänteinen.

Uuteen linjaan siirtymisen taajuutta kutsutaan vaakasuuntaiseksi (tai vaakasuuntaiseksi) skannaustaajuudeksi. Siirtymistaajuutta oikeasta alakulmasta vasempaan yläkulmaan kutsutaan pystytaajuudeksi (tai pystytaajuudeksi). Vaakasuuntaisten pyyhkäisykäämien ylijännitepulssien amplitudi kasvaa linjojen taajuuden myötä, joten tämä solmu osoittautuu yhdeksi rakenteen rasittuvimmista osista ja yhdeksi tärkeimmistä häiriölähteistä laajalla taajuusalueella. Vaakasuuntaisten skannausyksiköiden virrankulutus on myös yksi vakavista tekijöistä, jotka otetaan huomioon näyttöjä suunniteltaessa. Poikkeutusjärjestelmän jälkeen elektronien virtaus matkalla putken etuosaan kulkee potentiaalieron periaatteella toimivan intensiteettimodulaattorin ja kiihdytysjärjestelmän läpi. Tämän seurauksena elektronit hankkivat enemmän energiaa (E=mV2/2, missä E-energia, m-massa, v-nopeus), josta osa kuluu loisteaineen hehkuun.

Elektronit osuvat loisteainekerrokseen, minkä jälkeen elektronien energia muuttuu valoksi, eli elektronien virtaus saa loistepisteet hehkumaan. Nämä hehkuvat fosforipisteet muodostavat kuvan, jonka näet näytölläsi. Tyypillisesti värillisissä CRT-näytöissä käytetään kolmea elektronipistoolia, toisin kuin yksivärisissä näytöissä, joita nykyään tuotetaan harvoin.

Tiedetään, että ihmisen silmät reagoivat pääväreihin: punaiseen (Red), vihreään (Green) ja siniseen (Blue) ja niiden yhdistelmiin, jotka luovat äärettömän määrän värejä. Katodisädeputken etuosan peittävä loisteainekerros koostuu hyvin pienistä elementeistä (niin pienistä, että ihmissilmä ei aina pysty erottamaan niitä). Nämä fosforielementit toistavat päävärejä; itse asiassa on olemassa kolmen tyyppisiä monivärisiä hiukkasia, joiden värit vastaavat RGB-päävärejä (tästä syystä fosforielementtien ryhmän nimi - triadit).

Loisteaine alkaa hehkua, kuten edellä mainittiin, kiihdytettyjen elektronien vaikutuksesta, jotka muodostuvat kolmesta elektronitykistä. Jokainen kolmesta aseesta vastaa yhtä pääväristä ja lähettää elektronisäteen eri loisteainehiukkasille, joiden eri intensiteetin päävärien hehku yhdistetään muodostamaan halutun värinen kuva. Jos esimerkiksi aktivoit punaisia, vihreitä ja sinisiä fosforipartikkeleita, niiden yhdistelmä muodostaa valkoisen.

Katodisädeputken ohjaamiseen tarvitaan myös ohjauselektroniikkaa, jonka laatu määrää suurelta osin monitorin laadun. Muuten, juuri eri valmistajien luoman ohjauselektroniikan laatuero on yksi kriteereistä, joka määrittää eron samalla katodisädeputkella varustettujen monitorien välillä.

Joten jokainen ase lähettää elektronisäteen (tai virran tai säteen), joka vaikuttaa erivärisiin fosforielementteihin (vihreä, punainen tai sininen). On selvää, että punaisille loisteaineelementeille tarkoitettu elektronisuihku ei saa vaikuttaa vihreään tai siniseen loisteaineeseen. Tämän toiminnon saavuttamiseksi käytetään erityistä maskia, jonka rakenne riippuu eri valmistajien kuvaputkien tyypistä, mikä varmistaa kuvan diskreetin (rasteroinnin). CRT:t voidaan jakaa kahteen luokkaan - kolminsäteeseen, jossa on delta-muotoinen elektronitykkien järjestely ja tasomainen elektronitykkien järjestely. Näissä putkissa käytetään rako- ja varjomaskeja, vaikka olisikin tarkempaa sanoa, että ne ovat kaikki varjomaskeja. Tässä tapauksessa putkia, joissa on tasomainen elektronitykkien järjestely, kutsutaan myös kuvaputkiksi, joissa on itsekonvergoituvia säteitä, koska Maan magneettikentän vaikutus kolmeen tasossa sijaitsevaan säteeseen on lähes identtinen ja kun putken sijainti suhteessa Maan säteeseen on kenttään muutoksia, lisäsäätöjä ei tarvita.

CRT-tyypit

Elektronitykkien sijainnista ja värierotusmaskin suunnittelusta riippuen nykyaikaisissa näytöissä käytetään neljää tyyppistä CRT:tä:

CRT varjosmaskilla (Shadow Mask)

Varjosmaskilla (Shadow Mask) varustetut CRT:t ovat yleisimpiä useimmissa LG:n, Samsungin, Viewsonicin, Hitachin, Belinean, Panasonicin, Daewoon ja Nokian valmistamissa näytöissä. Shadow mask on yleisin maskityyppi. Sitä on käytetty ensimmäisten värikuvaputkien keksimisestä lähtien. Varjomaskilla varustettujen kuvaputkien pinta on yleensä pallomainen (kupera). Tämä tehdään niin, että elektronisuihku näytön keskellä ja reunoilla on saman paksuinen.

Varjomaski koostuu metallilevystä, jossa on pyöreät reiät, jotka vievät noin 25 % pinta-alasta. Maski asetetaan lasiputken eteen, jossa on fosforikerros. Yleensä useimmat nykyaikaiset varjomaskit valmistetaan invarista. Invar (InVar) on magneettinen metalliseos, jossa on rautaa (64 %) ja nikkeliä (36 %). Tällä materiaalilla on erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin, joten vaikka elektronisäteet lämmittävät maskia, se ei vaikuta negatiivisesti kuvan värin puhtauteen. Metalliverkon reiät toimivat tähtäyksenä (tosin ei tarkkana), mikä varmistaa, että elektronisuihku osuu vain vaadittuihin loisteaineelementteihin ja vain tietyille alueille. Varjomaski luo hilan, jossa on tasaiset pisteet (kutsutaan myös triadeiksi), joissa jokainen tällainen piste koostuu kolmesta päävärien - vihreän, punaisen ja sinisen - fosforielementistä, jotka hehkuvat eri intensiteetillä elektronitykkien säteiden vaikutuksesta. Muuttamalla kunkin kolmen elektronisuihkun virtaa voit saavuttaa mielivaltaisen värin kuvaelementille, joka muodostuu pisteiden kolmiosta.

Yksi varjomaskilla varustettujen monitorien heikkouksista on sen lämpömuodonmuutos. Alla olevassa kuvassa näkyy, kuinka osa elektronisuihkupistoolin säteistä osuu varjomaskiin, minkä seurauksena varjomaskin kuumeneminen ja myöhempi muodonmuutos tapahtuu. Tuloksena oleva varjomaskin reikien siirtymä johtaa näytön kirkkauteen (RGB-värinsiirto). Varjomaskin materiaalilla on merkittävä vaikutus näytön laatuun. Suositeltu maskimateriaali on Invar.

Varjomaskin haitat ovat hyvin tiedossa: ensinnäkin se on pieni maskin välittämien ja pidättämien elektronien suhde (vain noin 20-30 % kulkee maskin läpi), mikä edellyttää korkean valotehokkuuden omaavien fosforien käyttöä, ja tämä puolestaan ​​huonontaa hehkun yksivärisyyttä vähentäen värintoistoaluetta, ja toiseksi on melko vaikeaa varmistaa kolmen säteen tarkka yhteensopivuus, jotka eivät ole samassa tasossa, kun ne ovat taipuneet suurissa kulmissa. Shadow maskia käytetään useimmissa nykyaikaisissa näytöissä - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.

Vähimmäisetäisyyttä samanväristen fosforielementtien välillä vierekkäisillä riveillä kutsutaan pisteväliksi ja se on kuvanlaadun indeksi. Pisteväli mitataan yleensä millimetreinä (mm). Mitä pienempi pistevälin arvo on, sitä parempi on näytöllä toistetun kuvan laatu. Kahden vierekkäisen pisteen välinen vaakaetäisyys on yhtä suuri kuin pisteen nousu kerrottuna 0,866:lla.

CRT pystyviivojen aukkoruudukolla (Aperture Grill)

On olemassa toinen putkityyppi, joka käyttää Aperture-säleikköä. Nämä putket tunnettiin nimellä Trinitron, ja Sony toi ne ensimmäisen kerran markkinoille vuonna 1982. Aperture array -putket käyttävät alkuperäistä tekniikkaa, jossa on kolme sädepistoolia, kolme katodia ja kolme modulaattoria, mutta kokonaispainopiste on yksi.

Aukon säleikkö on eräänlainen maski, jota eri valmistajat käyttävät tekniikoissaan tuottaakseen kuvaputkia, joilla on eri nimiä, mutta jotka ovat olennaisesti samoja, kuten Sonyn Trinitron-teknologia, Mitsubishin DiamondTron ja ViewSonicin SonicTron. Tämä ratkaisu ei sisällä metalliristikkoa, jossa on reikiä, kuten varjomaskin tapauksessa, vaan siinä on pystysuorat viivat. Kolmen päävärin fosforielementeillä varustettujen pisteiden sijaan aukkosäleikkö sisältää sarjan lankoja, jotka koostuvat kolmen päävärin pystysuoriksi raidoiksi järjestetyistä fosforielementeistä. Tämä järjestelmä tarjoaa korkean kuvan kontrastin ja hyvän värikylläisyyden, mikä yhdessä takaa korkealaatuiset tähän tekniikkaan perustuvat putkimonitorit. Sonyn (Mitsubishi, ViewSonic) puhelimissa käytetty maski on ohut kalvo, johon naarmuuntuu ohuita pystyviivoja. Sitä pidetään vaakasuoralla langalla (yksi 15", kaksi 17", kolme tai enemmän 21 tuumassa), jonka varjo näkyy näytöllä. Tätä johtoa käytetään tärinän vaimentamiseen ja sitä kutsutaan vaimennuslangaksi. Se on selvästi näkyvissä, varsinkin näytön vaaleilla taustakuvilla. Jotkut käyttäjät eivät pohjimmiltaan pidä näistä viivoista, kun taas toiset ovat päinvastoin onnellisia ja käyttävät niitä vaakasuuntaisena viivaimena.

Vähimmäisetäisyyttä samanväristen loisteaineliuskojen välillä kutsutaan nauhaväliksi ja se mitataan millimetreinä (katso kuva 10). Mitä pienempi raidan korkeusarvo on, sitä korkeampi kuvanlaatu näytöllä on. Aukkomatriisin kanssa vain pisteen vaakasuora koko on järkevä. Koska pystysuora määräytyy elektronisäteen fokusoinnin ja poikkeutusjärjestelmän perusteella.

CRT ja Slot Mask

NEC käyttää slotimaskia laajalti nimellä CromaClear. Käytännössä tämä ratkaisu on varjomaskin ja aukkosäleikön yhdistelmä. Tässä tapauksessa loisteaineelementit sijaitsevat pystysuorassa elliptisessä solussa ja maski on tehty pystysuorista viivoista. Itse asiassa pystysuorat raidat on jaettu elliptisiin soluihin, jotka sisältävät kolmen päävärin kolmen fosforielementin ryhmiä.

Rakomaskia käytetään NEC-näyttöjen (joissa solut ovat elliptisiä) lisäksi Panasonicin näytöissä, joissa on PureFlat-putki (aiemmin PanaFlat). Huomaa, että eri tyyppisten putkien jakokokoa ei voi suoraan verrata: varjomaskin putken pisteen (tai kolmikon) jako mitataan diagonaalisesti, kun taas aukon riviväli, joka tunnetaan myös vaakasuuntaisena pistevälinä, mitataan vaakatasossa. Siksi samalla pistevälillä putkella, jossa on varjomaski, on suurempi pisteiden tiheys kuin putkessa, jossa on aukkoverkko. Esimerkiksi 0,25 mm:n raitaväli vastaa suunnilleen 0,27 mm:n pisteväliä. Myös vuonna 1997 Hitachi, suurin CRT-suunnittelija ja valmistaja, kehitti EDP:n, uusimman varjosmaskiteknologian. Tyypillisessä varjomaskissa kolmiot sijaitsevat enemmän tai vähemmän tasasivuisina, jolloin muodostuu kolmiomaisia ​​ryhmiä, jotka jakautuvat tasaisesti putken sisäpinnalle. Hitachi on pienentänyt kolmikon elementtien välistä vaakasuoraa etäisyyttä luoden näin kolmioita, jotka ovat muodoltaan lähempänä tasakylkistä kolmiota. Triadien välisten aukkojen välttämiseksi itse pisteet on pidennetty ja ne näyttävät enemmän soikeilta kuin ympyröiltä.

Molemmilla naamiotyypeillä - varjomaskilla ja aukon säleikköllä - on etunsa ja kannattajansa. Toimistosovelluksiin, tekstinkäsittelyohjelmiin ja taulukkolaskentaohjelmiin sopivat paremmin varjomaskilla varustetut kuvaputket, jotka tarjoavat erittäin hyvän kuvan selkeyden ja riittävän kontrastin. Rasteri- ja vektorigrafiikkapakettien kanssa työskentelyyn suositellaan perinteisesti aukon säleikköä varustettuja putkia, joille on ominaista erinomainen kuvan kirkkaus ja kontrasti. Lisäksi näiden kuvaputkien työpinta on sylinterisegmentti, jolla on suuri vaakasuora kaarevuussäde (toisin kuin varjomaskilla varustetut CRT:t, joissa on pallomainen näytön pinta), mikä vähentää merkittävästi (jopa 50 %) häikäisyn voimakkuutta. näytöllä.

CRT-näyttöjen tärkeimmät ominaisuudet

Näytön diagonaali

Näytön näytön lävistäjä on näytön vasemman ja oikean yläkulman välinen etäisyys tuumina mitattuna. Käyttäjälle näkyvän näytön koko on yleensä hieman pienempi, keskimäärin 1" kuin luurin koko. Valmistajat voivat ilmoittaa mukana toimitetussa dokumentaatiossa kaksi diagonaalikokoa, jolloin näkyvä koko ilmoitetaan yleensä suluissa tai merkinnällä "Katsteltava koko" ”, mutta joskus ilmoitetaan vain yksi koko - putken lävistäjän koko. PC-tietokoneiden standardiksi on noussut näytöt, joiden lävistäjä on 15", joka vastaa noin 36-39 cm näkyvän alueen lävistäjä. Windowsissa työskentelyyn suositellaan vähintään 17":n näyttöä. Ammattimaiseen työskentelyyn pöytäjulkaisujärjestelmien (DPS) ja tietokoneavusteisten suunnittelujärjestelmien (CAD) kanssa on parempi käyttää 20" tai 21" ." monitori.

Näytön raekoko

Näytön raekoko määrittää käytetyn värinerotusmaskin tyypin lähimpien reikien välisen etäisyyden. Maskin reikien välinen etäisyys mitataan millimetreinä. Mitä pienempi varjosakin reikien välinen etäisyys ja mitä enemmän reikiä siinä on, sitä parempi on kuvanlaatu. Kaikki näytöt, joiden rakeisuus on yli 0,28 mm, luokitellaan karkeiksi ja ovat halvempia. Parhaiden näyttöjen rakeisuus on 0,24 mm ja kalleimmilla malleilla 0,2 mm.

Näytön resoluutio

Näytön resoluutio määräytyy sen kuvaelementtien lukumäärän mukaan, jotka se pystyy toistamaan vaaka- ja pystysuunnassa. Näytöt, joiden näytön lävistäjä on 19 tuumaa, tukevat resoluutioita aina 1920*14400 asti ja korkeampia.

Tarkkaile virrankulutusta

Näytön päällysteet

Näytön pinnoitteet ovat välttämättömiä antamaan sille häikäisyä estäviä ja antistaattisia ominaisuuksia. Heijastamaton pinnoite mahdollistaa vain tietokoneen tuottaman kuvan tarkkailun näytöllä, etkä väsytä silmiäsi tarkkailemalla heijastuneita esineitä. On olemassa useita tapoja saada heijastamaton (ei-heijastava) pinta. Halvin niistä on etsaus. Se antaa pinnalle karheutta. Tällaisen näytön grafiikka näyttää kuitenkin epäselvältä ja kuvanlaatu on heikko. Suosituin tapa on levittää kvartsipinnoite, joka hajottaa tulevaa valoa; Tämän menetelmän toteuttavat Hitachi ja Samsung. Antistaattinen pinnoite on välttämätön estämään pölyn tarttuminen näyttöön staattisen sähkön kerääntymisen vuoksi.

Suojanäyttö (suodatin)

Suojanäytön (suodattimen) tulisi olla CRT-näytön välttämätön ominaisuus, koska lääketieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että säteilyä, joka sisältää säteitä laajalla alueella (röntgen-, infrapuna- ja radiosäteily), sekä sähköstaattiset kentät, jotka liittyvät laitteen toimintaan. monitorilla voi olla erittäin kielteinen vaikutus ihmisten terveyteen.

Valmistustekniikan mukaan suojasuodattimet jaetaan verkkoon, kalvoon ja lasiin. Suodattimet voidaan kiinnittää näytön etuseinään, ripustaa yläreunaan, työntää näytön ympärillä olevaan erityiseen uraan tai sijoittaa näyttöön.

Mesh suodattimet

Verkkosuodattimet eivät käytännössä tarjoa suojaa sähkömagneettiselta säteilyltä ja staattiselta sähköltä ja heikentävät jonkin verran kuvan kontrastia. Nämä suodattimet tekevät kuitenkin hyvää työtä ulkoisen valaistuksen häikäisyn vähentämisessä, mikä on tärkeää, kun työskentelet tietokoneen kanssa pitkään.

Filmisuodattimet

Kalvosuodattimet eivät myöskään suojaa staattiselta sähköltä, mutta lisäävät merkittävästi kuvan kontrastia, imevät lähes kokonaan ultraviolettisäteilyn ja vähentävät röntgensäteilyn tasoa. Polarisaatiokalvosuodattimet, kuten Polaroidin suodattimet, voivat kääntää heijastuneen valon polarisaatiotasoa ja vaimentaa häikäisyä.

Lasisuodattimet

Lasisuodattimia valmistetaan useissa muunnelmissa. Yksinkertaiset lasisuodattimet poistavat staattisen varauksen, vaimentavat matalataajuisia sähkömagneettisia kenttiä, vähentävät ultraviolettisäteilyn voimakkuutta ja lisäävät kuvan kontrastia. "Täysi suojaus" -kategorian lasisuodattimilla on suurin suojaominaisuuksien yhdistelmä: ne eivät tuota käytännössä lainkaan häikäisyä, lisäävät kuvan kontrastia puolitoista tai kaksi kertaa, eliminoivat sähköstaattiset kentät ja ultraviolettisäteilyn sekä vähentävät merkittävästi matalataajuista magneettista ( alle 1000 Hz) ja röntgensäteilyä. Nämä suodattimet on valmistettu erikoislasista.

Hyödyt ja haitat

Henkilökohtainen tietokoneen näyttö on todella tärkeä komponentti kaikentyyppisissä tietokoneissa.

Ilman näyttöä ei ole mahdollisuutta arvioida täysin toimitetun ohjelmiston ominaisuuksia sekä toimintoja ja ominaisuuksia, koska yhden tyyppistä tietoa ei näytetä visuaalisesti. Vain käyttämäsi näytön kautta saat jopa 100 % tiedoista.

Tällä hetkellä katodisädeputkimonitorit eivät ole enää yleisiä ja yleisiä. Tämä tekniikka näkyy vain harvoilla käyttäjillä. CRT-laitteet ovat onnistuneesti korvanneet LCD-näytöt.

Tästä tilanteesta huolimatta on tarpeen ymmärtää kaikki valmistettujen laitteiden tärkeät edut ja vivahteet, koska vain tässä tapauksessa on mahdollista todella arvostaa aikaisempia tuotteita ja ymmärtää, miksi ne ovat menettäneet merkityksensä. Onko se todellakin vain suuri koko ja liiallinen paino, suuri virrankulutus ja mahdollisesti haitallinen säteily käyttäjille?

Millaisia ​​olivat vanhat CRT-näytöt?

Kaikki CRT-näytöt voidaan jakaa kolmeen tyyppiin.

1. Katodisädemonitorit varjosmaskin kanssa. Tämä vaihtoehto osoittautui yhdeksi suosituimmista ja todella arvokkaimmista valmistajien keskuudessa. Laitteessa oli kupera näyttö.
2. LT aukkosäleikköllä, joka sisältää useita pystysuoraa viivaa.
3. Näytöt, joissa on halkomaski.

Mitkä CRT-näyttöjen tekniset ominaisuudet on otettava huomioon? Kuinka selvittää, kuinka arvokas tekniikka on sen käyttöön?

1. Näytön diagonaali. Tämä parametri lasketaan yleensä vastakkaisista kulmista ylhäältä ja alhaalta: oikea alakulma – vasen yläkulma. Arvo on mitattava tuumina. Useimmissa tapauksissa mallien diagonaali oli 15 ja 17 tuumaa.
2. Näytön raekoko A. Tässä tapauksessa oletetaan huomioivan erityisiä reikiä, jotka sijaitsevat näytön värinerotusmaskissa tietyillä etäisyyksillä. Jos tämä etäisyys on pienempi, voit luottaa parantuneeseen kuvanlaatuun. Raekoon tulee osoittaa lähimpien reikien välinen etäisyys. Tästä syystä voit keskittyä seuraavaan indikaattoriin: pienempi ominaisuus on todiste tietokoneen näytön korkeasta laadusta.
3. Tehon kulutus b, mitattuna W.
4. Näytön pinnoitteen tyyppi.
5. Suojanäytön olemassaolo tai puuttuminen. Tieteelliset tutkijat ovat onnistuneet osoittamaan, että syntyvä säteily on haitallista ihmisten terveydelle. Tästä syystä CRT-näytöille alettiin tarjota erityistä suojausta, joka voi olla lasia, kalvoa tai verkkoa. Päätavoitteena oli pyrkiä vähentämään säteilytasoja.

CRT-näyttöjen edut

CRT-näyttöjen ominaisuuksista ja erityispiirteistä huolimatta on edelleen mahdollista arvostaa aiempien tarjottujen tuotteiden etuja:

• CRT-mallit voivat toimia vaihtavien (suljin) stereolasien kanssa. Edes edistyneimmät LCD-näytöt eivät kuitenkaan ole hankkineet tällaista taitoa. Jos henkilö haluaa huomata, kuinka monipuolinen ja täydellinen täysimittainen 3D-stereovideo voi olla, on parasta antaa etusija CRT-mallille, joka on 17 tuumaa. Tällä lähestymistavalla voit varata 1 500 - 4 500 ruplaa ostoon, mutta silti saat mahdollisuuden nauttia 3D:stä stereovaihtolaseissa. Tärkeintä on tarkistaa julkaistun laitteen passitietojen perusteella sen ominaisuudet: resoluution tulee olla 1024x768. Kehysskannaustaajuus – alkaen 100 Hz. Jos näitä yksityiskohtia ei huomioida, on olemassa stereokuvan välkkymisen vaara.
• CRT-näyttö, kun se on asennettu nykyaikaisen näytönohjaimen kanssa, voi näyttää onnistuneesti kuvia eri resoluutioilla, mukaan lukien ohuet viivat ja vinot kirjaimet. Tämä ominaisuus riippuu loisteaineen resoluutiosta. LCD-näyttö toistaa tekstiä oikein ja tehokkaasti vain, jos resoluutio on asetettu samaksi kuin LCD-näytön rivien ja sarakkeiden lukumäärä, vakioresoluutio, koska käytetyn laitteen elektroniikka interpoloi muut versiot.
• Laadukkaat CRT-näytöt voivat ilahduttaa sinua dynaamisilla (transientisilla) ominaisuuksilla, joiden avulla voit nauttia dynaamisesti muuttuvien kohtausten katselusta peleissä ja elokuvissa. Oletuksena on, että nopeasti muuttuvista kuvan osista ei-toivottu tahra voidaan poistaa onnistuneesti ja helposti. Tämä voidaan selittää seuraavalla vivahteella: CRT-loisteaineen siirtymävaste ei saa ylittää 1 - 2 ms kriteerin mukaan täydessä kirkkaudessa useisiin prosenttiin. LCD-näyttöjen transienttivaste on 12 - 15 ms, ja 2, 6, 8 ms ovat puhtaasti mainostemppuja, minkä seurauksena dynaamisissa kohtauksissa voi esiintyä nopeasti vaihtuvien osien voitelua.
• Korkeat kriteerit täyttävät ja oikein värisäädetyt CRT-näytöt voivat taata tarkasteltavien kohtausten oikean värintoiston. Taiteilijat ja suunnittelijat arvostavat tätä ominaisuutta. LCD-näytöt eivät voi miellyttää sinua ihanteellisella värintoistolla.

CRT-näyttöjen haitat

• Suuret mitat.
• Korkea energiankulutus.
• Haitallisen sähkömagneettisen säteilyn esiintyminen.

Ehkä LCD-näytöt saavuttavat CRT:t teknisissä ominaisuuksissaan, koska nykyaikaiset valmistajat yrittävät yhdistää mukavuuden ja käytännöllisyyden sekä toimivuuden tarjoamiinsa tuotteisiin.

Suurin osa nykyään käytetyistä ja tuotetuista näytöistä on rakennettu katodisädeputkiin (CRT). Englanniksi - Cathode Ray Tube (CRT), kirjaimellisesti - katodisädeputki. Joskus CRT tulkitaan Cathode Ray Terminaliksi, joka ei enää vastaa itse putkea, vaan siihen perustuvaa laitetta. Katodisädeteknologian kehitti saksalainen tiedemies Ferdinand Braun vuonna 1897, ja se luotiin alun perin erikoisinstrumentiksi vaihtovirran mittaamiseen, eli oskilloskoopiksi.

Katodisädeputki eli kineskooppi on monitorin tärkein elementti. Kineskooppi koostuu suljetusta lasikupusta, jonka sisällä on tyhjiö (kineskoopin päärakenneosat on esitetty kuvassa 1). Yksi pullon päistä on kapea ja pitkä - tämä on kaula. Toinen on leveä ja melko litteä näyttö. Näytön lasin sisäpinta on päällystetty fosforilla. Väriputkien loisteaineina käytetään melko monimutkaisia ​​koostumuksia, jotka perustuvat harvinaisiin maametalleihin - yttrium, erbium jne.. Loisteaine on aine, joka säteilee valoa, kun sitä pommitetaan varautuneilla hiukkasilla. Huomaa, että joskus loisteainetta kutsutaan fosforiksi, mutta tämä ei pidä paikkaansa, koska CRT:iden pinnoituksessa käytetyllä loisteaineella ei ole mitään yhteistä fosforin kanssa. Lisäksi fosfori hehkuu vain vuorovaikutuksen seurauksena ilmakehän hapen kanssa hapettuessaan P 2 O 5:ksi, ja hehku ei kestä kauan (muuten, valkoinen fosfori on vahva myrkky).

CRT-suunnittelu

Kuva 1. Katodisädeputken rakenne.

Kuvan luomiseksi CRT-monitori käyttää elektronitykkiä, josta lähtee elektronivirta voimakkaan sähköstaattisen kentän vaikutuksesta. Metallisen maskin tai säleikön kautta ne putoavat lasinäytön sisäpinnalle, joka on peitetty monivärisillä fosforipisteillä.
Elektronien virtausta (sädettä) voidaan kääntää pysty- ja vaakatasossa, mikä varmistaa, että se saavuttaa jatkuvasti koko näytön kentän. Palkki taivutetaan poikkeutusjärjestelmän avulla (ks. kuva 2). Taittojärjestelmät jaetaan satulan muotoisiin ja satulan muotoisiin. Jälkimmäiset ovat parempia, koska niillä on alennettu säteilytaso.

Taittojärjestelmän suunnittelu

Kuva 2. CRT-poikkeutusjärjestelmän suunnittelu.

Poikkeutusjärjestelmä koostuu useista induktanssikäämeistä, jotka sijaitsevat kineskoopin kaulassa. Vaihtelevan magneettikentän avulla kaksi käämiä taivuttavat elektronisäteen vaakatasossa ja kaksi muuta pystytasossa.
Magneettikentän muutos tapahtuu käämien läpi virtaavan ja tietyn lain mukaan muuttuvan vaihtovirran vaikutuksesta (tämä on yleensä sahanhammasmuutos ajan myötä), kun taas kelat antavat säteelle halutun suunta. Elektronisuihkun reitti näytöllä on esitetty kaavamaisesti kuvassa. 3. Kiinteät viivat ovat aktiivinen säteen reitti, katkoviiva on käänteinen.

Elektronisuihkun polku

Kuva 3. Elektronisuihkupyyhkäisykaavio.

Uuteen linjaan siirtymisen taajuutta kutsutaan vaakasuuntaiseksi (tai vaakasuuntaiseksi) skannaustaajuudeksi. Siirtymistaajuutta oikeasta alakulmasta vasempaan yläkulmaan kutsutaan pystytaajuudeksi (tai pystytaajuudeksi). Vaakasuuntaisten pyyhkäisykäämien ylijännitepulssien amplitudi kasvaa linjojen taajuuden myötä, joten tämä solmu osoittautuu yhdeksi rakenteen rasittuvimmista osista ja yhdeksi tärkeimmistä häiriölähteistä laajalla taajuusalueella. Vaakasuuntaisten skannausyksiköiden virrankulutus on myös yksi vakavista tekijöistä, jotka otetaan huomioon näyttöjä suunniteltaessa.
Poikkeutusjärjestelmän jälkeen elektronien virtaus matkalla putken etuosaan kulkee potentiaalieron periaatteella toimivan intensiteettimodulaattorin ja kiihdytysjärjestelmän läpi. Tämän seurauksena elektronit hankkivat enemmän energiaa (E = mV 2 /2, missä E on energia, m on massa, v on nopeus), josta osa kuluu loisteaineen hehkuun.

Elektronit osuvat loisteainekerrokseen, minkä jälkeen elektronien energia muuttuu valoksi, eli elektronien virtaus saa loistepisteet hehkumaan. Nämä hehkuvat fosforipisteet muodostavat kuvan, jonka näet näytölläsi. Tyypillisesti värillisissä CRT-näytöissä käytetään kolmea elektronipistoolia, toisin kuin yksivärisissä näytöissä, joita nykyään tuotetaan harvoin.

Tiedetään, että ihmisen silmät reagoivat pääväreihin: punaiseen (Red), vihreään (Green) ja siniseen (Blue) ja niiden yhdistelmiin, jotka luovat äärettömän määrän värejä. Katodisädeputken etuosan peittävä loisteainekerros koostuu hyvin pienistä elementeistä (niin pienistä, että ihmissilmä ei aina pysty erottamaan niitä). Nämä fosforielementit toistavat päävärejä; itse asiassa on olemassa kolmen tyyppisiä monivärisiä hiukkasia, joiden värit vastaavat RGB-päävärejä (tästä syystä fosforielementtien ryhmän nimi - triadit).

Väriyhdistelmät

Loisteaine alkaa hehkua, kuten edellä mainittiin, kiihdytettyjen elektronien vaikutuksesta, jotka muodostuvat kolmesta elektronitykistä. Jokainen kolmesta aseesta vastaa yhtä pääväristä ja lähettää elektronisäteen eri loisteainehiukkasille, joiden eri intensiteetin päävärien hehku yhdistetään muodostamaan halutun värinen kuva. Jos esimerkiksi aktivoit punaisia, vihreitä ja sinisiä fosforipartikkeleita, niiden yhdistelmä muodostaa valkoisen.

Katodisädeputken ohjaamiseen tarvitaan myös ohjauselektroniikkaa, jonka laatu määrää suurelta osin monitorin laadun. Muuten, juuri eri valmistajien luoman ohjauselektroniikan laatuero on yksi kriteereistä, joka määrittää eron samalla katodisädeputkella varustettujen monitorien välillä.

Joten jokainen ase lähettää elektronisäteen (tai virran tai säteen), joka vaikuttaa erivärisiin fosforielementteihin (vihreä, punainen tai sininen). On selvää, että punaisille loisteaineelementeille tarkoitettu elektronisuihku ei saa vaikuttaa vihreään tai siniseen loisteaineeseen. Tämän toiminnon saavuttamiseksi käytetään erityistä maskia, jonka rakenne riippuu eri valmistajien kuvaputkien tyypistä, mikä varmistaa kuvan diskreetin (rasteroinnin). CRT:t voidaan jakaa kahteen luokkaan - kolminsäteeseen, jossa on delta-muotoinen elektronitykkien järjestely ja tasomainen elektronitykkien järjestely. Näissä putkissa käytetään rako- ja varjomaskeja, vaikka olisikin tarkempaa sanoa, että ne ovat kaikki varjomaskeja. Tässä tapauksessa putkia, joissa on tasomainen elektronitykkien järjestely, kutsutaan myös kuvaputkiksi, joissa on itsekonvergoituvia säteitä, koska Maan magneettikentän vaikutus kolmeen tasossa sijaitsevaan säteeseen on lähes identtinen ja kun putken sijainti suhteessa Maan säteeseen on kenttään muutoksia, lisäsäätöjä ei tarvita.

Varjon naamio

Shadow mask on yleisin maskityyppi. Sitä on käytetty ensimmäisten värikuvaputkien keksimisestä lähtien. Varjomaskilla varustettujen kuvaputkien pinta on yleensä pallomainen (kupera). Tämä tehdään niin, että elektronisuihku näytön keskellä ja reunoilla on saman paksuinen.

Shadow maskin suunnittelu

Kuva 5. Varjosmaskin malli (suurennettu).

Varjomaski koostuu metallilevystä, jossa on pyöreät reiät, jotka vievät noin 25 % pinta-alasta (katso kuva 5, 6). Maski asetetaan lasiputken eteen, jossa on fosforikerros. Yleensä useimmat nykyaikaiset varjomaskit valmistetaan invarista. Invar (InVar) on magneettinen metalliseos, jossa on rautaa (64 %) ja nikkeliä (36 %). Tällä materiaalilla on erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin, joten vaikka elektronisäteet lämmittävät maskia, se ei vaikuta negatiivisesti kuvan värin puhtauteen. Metalliverkon reiät toimivat tähtäyksenä (tosin ei tarkkana), mikä varmistaa, että elektronisuihku osuu vain vaadittuihin loisteaineelementteihin ja vain tietyille alueille. Varjomaski luo hilan, jossa on tasaiset pisteet (kutsutaan myös triadeiksi), joissa jokainen tällainen piste koostuu kolmesta päävärien - vihreän, punaisen ja sinisen - fosforielementistä, jotka hehkuvat eri intensiteetillä elektronitykkien säteiden vaikutuksesta. Muuttamalla kunkin kolmen elektronisuihkun virtaa voit saavuttaa mielivaltaisen värin kuvaelementille, joka muodostuu pisteiden kolmiosta.

Varjomaskin suunnittelu 2

Kuva 6. Varjomaskin suunnittelu (yleisnäkymä).

Yksi varjomaskilla varustettujen monitorien heikkouksista on sen lämpömuodonmuutos. Kuvassa Kuvassa 7 näkyy, kuinka osa elektronisuihkupistoolin säteistä osui varjomaskiin, mikä johtaa varjomaskin kuumenemiseen ja sitä seuraavaan muodonmuutokseen. Tuloksena oleva varjomaskin reikien siirtymä johtaa näytön kirkkauteen (RGB-värinsiirto). Varjomaskin materiaalilla on merkittävä vaikutus näytön laatuun. Suositeltu maskimateriaali on Invar.

Taittojärjestelmän suunnittelu 2

Kuva 7. Taittojärjestelmän suunnittelu.

Varjomaskin haitat ovat hyvin tiedossa: ensinnäkin se on pieni maskin välittämien ja pidättämien elektronien suhde (vain noin 20-30 % kulkee maskin läpi), mikä edellyttää korkean valotehokkuuden omaavien fosforien käyttöä, ja tämä puolestaan ​​huonontaa hehkun yksivärisyyttä vähentäen värintoistoaluetta, ja toiseksi on melko vaikeaa varmistaa kolmen säteen tarkka yhteensopivuus, jotka eivät ole samassa tasossa, kun ne ovat taipuneet suurissa kulmissa. Shadow maskia käytetään useimmissa nykyaikaisissa näytöissä - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.

Shadow Mask Step

Kuva 8. Varjosmaskin vaihe.

Vähimmäisetäisyyttä samanväristen fosforielementtien välillä vierekkäisillä riveillä kutsutaan pisteväliksi ja se on kuvanlaadun indeksi (katso kuva 8). Pisteväli mitataan yleensä millimetreinä (mm). Mitä pienempi pistevälin arvo on, sitä parempi on näytöllä toistetun kuvan laatu. Kahden vierekkäisen pisteen välinen vaakaetäisyys on yhtä suuri kuin pisteen nousu kerrottuna 0,866:lla.

Aukon säleikkö

On olemassa toinen putkityyppi, joka käyttää Aperture-säleikköä. Nämä putket tunnettiin nimellä Trinitron, ja Sony toi ne ensimmäisen kerran markkinoille vuonna 1982. Aperture array putket käyttävät alkuperäistä tekniikkaa, jossa on kolme sädepistoolia, kolme katodia ja kolme modulaattoria, mutta niissä on yksi kokonaisfokus (katso kuva 9).

Aukon säleikön muotoilu

Kuva 9. Aukon säleikön rakenne.

Aukon säleikkö on eräänlainen maski, jota eri valmistajat käyttävät tekniikoissaan tuottaakseen kuvaputkia, joilla on eri nimiä, mutta jotka ovat olennaisesti samoja, kuten Sonyn Trinitron-teknologia, Mitsubishin DiamondTron ja ViewSonicin SonicTron. Tämä ratkaisu ei sisällä metalliristikkoa, jossa on reikiä, kuten varjomaskin tapauksessa, vaan siinä on pystysuorat viivat (katso kuva 10). Kolmen päävärin fosforielementeillä varustettujen pisteiden sijaan aukkosäleikkö sisältää sarjan lankoja, jotka koostuvat kolmen päävärin pystysuoriksi raidoiksi järjestetyistä fosforielementeistä. Tämä järjestelmä tarjoaa korkean kuvan kontrastin ja hyvän värikylläisyyden, mikä yhdessä takaa korkealaatuiset tähän tekniikkaan perustuvat putkimonitorit. Sonyn (Mitsubishi, ViewSonic) puhelimissa käytetty maski on ohut kalvo, johon naarmuuntuu ohuita pystyviivoja. Sitä pidetään vaakasuoralla langalla (yksi 15", kaksi 17", kolme tai enemmän 21 tuumassa), jonka varjo näkyy näytöllä. Tätä johtoa käytetään tärinän vaimentamiseen ja sitä kutsutaan vaimennuslangaksi. Se on selvästi näkyvissä, varsinkin näytön vaaleilla taustakuvilla. Jotkut käyttäjät eivät pohjimmiltaan pidä näistä viivoista, kun taas toiset ovat päinvastoin onnellisia ja käyttävät niitä vaakasuuntaisena viivaimena.

Aukon säleikön nousu