1   2   3
Ім'я файлу: 94_1t6.ppt
Розширення: ppt
Розмір: 1000кб.
Дата: 04.10.2020
скачати
Пов'язані файли:
19959.rtf

Монитор

  • Мониторы на ЭЛТ (CRT)
  • Не смотря на то, что в последнее время эти мониторы сдают свои позиции, на сегодня самый распространенный тип мониторов - это CRT (Cathode Ray Tube) мониторы. Как видно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Иногда CRT расшифровывается и как Cathode Ray Terminal, что соответствует уже не самой трубке, а устройству, на ней основанному. Используемая в этом типе мониторов технология была разработана немецким ученым Фердинандом Брауном в 1897г. и первоначально создавалась в качестве специального инструмента для измерения переменного тока, то есть для осциллографа.
  • Конструкция ЭЛТ мониторов
  • Для создания изображения в ЭЛТ-мониторе используется электронная пушка, откуда под действием сильного электростатического поля исходит поток электронов. Сквозь металлическую маску или решетку они попадают на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Поток электронов (луч) может отклоняться в вертикальной и горизонтальной плоскости, что обеспечивает последовательное попадание его на все поле экрана..
  • Самым важным элементом монитора является кинескоп, называемый также электронно- лучевой трубкой. Кинескоп состоит из герметичной стеклянной трубки, внутри которой находится вакуум.
  • С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором (luminophor). В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов - иттрия, эрбия и т.п. Люминофор - это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами.
  • Отклонение луча происходит посредством отклоняющей системы Отклоняющие системы подразделяются на седловидно-тороидальные и седловидные. Последние предпочтительнее, поскольку создают пониженный уровень излучения.
  • Отклоняющая система состоит из нескольких катушек индуктивности, размещенных у горловины кинескопа. С помощью переменного магнитного поля две катушки создают отклонение пучка электронов в горизонтальной плоскости, а другие две - в вертикальной. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т.е. поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение.
  • Люминофор начинает светиться, как было сказано выше, под воздействием ускоренных электронов, которые создаются тремя электронными пушками. Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные люминофорные частицы, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется и в результате формируется изображение с требуемым цветом.
  • Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов (настолько маленьких, что человеческий глаз не всегда может различить их). Эти люминофорные элементы воспроизводят основные цвета, фактически имеются три типа разноцветных частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам RGB (отсюда и название группы из люминофорных элементов - триады).
  • Для управления электронно-лучевой трубкой необходима и управляющая электроника, качество которой во многом определяет и качество монитора. Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета.
  • Чтобы добиться такого действия используется специальная маска, чья структура зависит от типа кинескопов от разных производителей, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. ЭЛТ можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. В этих трубках применяются щелевые и теневые маски, хотя правильнее сказать, что они все теневые
  • Теневая маска
  • Теневая маска (shadow mask) - это самый распространенный тип масок, она применяется со времени изобретения первых цветных кинескопов. Поверхность у кинескопов с теневой маской обычно сферической формы (выпуклая).Это сделано для того, чтобы электронный луч в центре экрана и по краям имел одинаковую толщину.
  • Теневая маска состоит из металлической пластины с круглыми отверстиями, которые занимают примерно 25% площади. Находится маска перед стеклянной трубкой с люминофорным слоем. Как правило, большинство современных теневых масок изготавливают из инвара. Инвар (InVar) - магнитный сплав железа [64%] с никелем [36%]. Отверстия в металлической сетке работают как прицел (хотя и не точный), именно этим обеспечивается то, что электронный луч попадает только на требуемые люминофорные элементы и только в определенных областях. Теневая маска создает решетку с однородными точками – триадами.
  • Одним из "слабых" мест мониторов с теневой маской является ее термическая деформация. Часть лучей от электронно-лучевой пушки попадает на теневую маску, вследствие чего происходит нагрев и последующая деформация теневой маски. Происходящее смещение отверстий теневой маски приводит к возникновению эффекта пестроты экрана (смещения цветов RGB).
  • Недостатки теневой маски хорошо известны: во-первых, это малое соотношение пропускаемых и задерживаемых маской электронов (только около 20-30% проходит через маску), что требует применения люминофоров с большой светоотдачей, а это в свою очередь ухудшает монохромность свечения, уменьшая диапазон цветопередачи, а во-вторых, обеспечить точное совпадение трех не лежащих в одной плоскости лучей при отклонении их на большие углы довольно трудно.
  • Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета в соседних строках называется шагом точек (dot pitch) и является индексом качества изображения. Шаг точек обычно измеряется в миллиметрах (мм). Чем меньше значение шага точек, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения. Расстояние между двумя соседними точками по горизонтали равно шагу тачек, умноженному на 0,866.
  • Эти трубки стали известны под именем Trinitron и впервые были представлены на рынке компанией Sony в 1982 году. В трубках с апертурной решеткой применяется оригинальная технология, где имеется три лучевые пушки, три катода и три модулятора, но при этом имеется одна общая фокусировка.
  • Это решение не включает в себя металлическую решетку с отверстиями, как в случае с теневой маской, а имеет решетку из вертикальных линий. Вместо точек с люминофорными элементами трех основных цветов, апертурная решетка содержит серию нитей, состоящих из люминофорных элементов выстроенных в виде вертикальных полос трех основных цветов. Такая система обеспечивает высокую контрастность изображения и хорошую насыщенность цветов, что вместе обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии. Маска, применяемая в трубках фирмы Sony (Mitsubishi, ViewSonic), представляет собой тонкую фольгу, на которой процарапаны тонкие вертикальные линии. Она держится на горизонтальной (одной в 15", двух в 17", трех и более в 21") проволочке, тень от которой видна на экране. Эта проволочка применяется для гашения колебаний и называется damper wire. Ее хорошо видно, особенно при светлом фоне изображения на мониторе.
  • Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета называется шагом полос (strip pitch) и измеряется в миллиметрах (мм). Чем меньше значение шага полос, тем выше качество изображения на мониторе. При апертурной решетке имеет смысл только горизонтальный размер точки. Так как вертикальный определяется фокусировкой электронного луча и отклоняющей системой.
  • Апертурная решетка
  • Это решение на практике представляет собой комбинацию теневой маски и апертурной решетки. В данном случае люминофорные элементы расположены в вертикальных эллиптических ячейках, а маска сделана из вертикальных линий Фактически вертикальные полосы разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Нельзя напрямую сравнивать размер шага для трубок разных типов: шаг точек (или триад) трубки с теневой маской измеряется по диагонали, в то время как шаг апертурной решетки, иначе называемый горизонтальным шагом точек, - по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек трубка с теневой маской имеет большую плотность точек, чем трубка с апертурной решеткой. Для примера, шаг полос 0.25 мм приблизительно эквивалентен шагу точек, равному 0.27 мм.
  • Также в 1997г. компанией Hitachi была разработана EDP - новейшая технология теневой маски. Было уменьшено расстояние между элементами триады по горизонтали и получены триады, более близкие по форме к равнобедренному треугольнику. Для избежания промежутков между триадами сами точки были удлинены, и представляют собой скорее овалы, чем круг.
  • Оба типа масок - теневая маска и апертурная решетка - имеют свои преимущества и своих сторонников. Для офисных приложений, текстовых редакторов и электронных таблиц больше подходят кинескопы с теневой маской, обеспечивающие очень высокую четкость и достаточный контраст изображения. Для работы с пакетами растровой и векторной графики традиционно рекомендуются трубки с апертурной решеткой, которым свойственны превосходная яркость и контрастность изображения.
  • Щелевая маска
  • В настоящее время все выпускаемые Sony ЭЛТ-мониторы имеют плоскую внешнюю поверхность экрана (даже модели с диагональю 15"). Технология, которую Sony использует в своих мониторах, разрабатывается компанией уже более тридцати лет, и не будет преувеличением сказать, что она приобрела всемирную известность.
  • ЭЛТ Trinitron, отличались от обычных тем, что имели не сферическую поверхность экрана, а цилиндрическую.
  • В FD Trinitron применена конструкция электронной пушки под названием SAGIC (Small Aperture G1 with Impregnated Cathode). В ней используется привычный бариевый катод, но обогащенный вольфрамом, что позволяет продлить срок службы ЭЛТ. Кроме того, диаметр фильтрующего отверстия в первом элементе решетки электронной пушки G1 уменьшен до 0,3 мм по сравнению с обычными 0,4 мм, что позволяет получать на выходе более тонкий электронный луч.
  • В качестве экраннной маски Sony использует апертурную решетку с шагом 0,22-0,28мм (Этот показатель меняется не только зависимости от модели монитора. В самом мониторе шаг маски может быть различным в центре и на периферийных участках). Применение апертурной решетки вместо теневой маски позволяет увеличить количество электронов, достигающих поверхности люминофорного покрытия, а это дает более чистую, лучше сфокусированную и яркую картинку. Кроме того, в электронной пушке применены специальные системы фокусировки: DQL (Dynamic Quadropole Lens), MALS (Multi Astigmatism Lens System) и EFEAL (Extended Field Elliptical Aperture Lens). Они позволяют получать тонкое и отлично сфокусированное пятно электронного луча в любом месте экрана.
  • Все мониторы с ЭЛТ FD Trinitron имеют специальное многослойное покрытие (от 4 до 6 слоев), которое выполняет несколько функций. Во-первых оно позволяет получать истинные цвета на поверхности экрана за счет снижения отраженного света. Кроме того, благодаря дополнительному специальному черному слою антибликового покрытия (Hi-Con™) повышается контрастность, значительно улучшена передача серых оттенков. В дополнение ко всему это уникальное для FD Trinitron черное покрытие "впитывает" как прямой , так и отраженный свет, что повышает контрастность изображения.
  • FD Trinitron (Sony)
  • Основное отличие ЭЛТ Flatron от кинескопов других производителей состоит в том, что в ней для формирования изображения используется абсолютно плоская поверхность экрана как снаружи, так и внутри. Это позволило увеличить угол обзора и, как следствие, видимую область изображения. В мониторах LG Flatron используется щелевая маска, позволяющая воспроизводить изображение с высоким разрешением (шаг маски у 17" мониторов LG Flatron 775FT и 795FT Plus - 0,24 мм). Кроме того, в ЭЛТ LG Flatron толщина маски снижена, что повышает качество формируемого на экране электронного пятна.
  • В LG Flatron используется электронная пушка специальной конструкциии - Hi-Lb-MQ Gun. В обычных пушках по краям экрана электронное пятно имеет овальную форму. Это ведет к появлению муара и снижению горизонтального разрешения. Примененная же в Hi-Lb-MQ Gun система фокусировки позволяет добиваться практически идеальной формы электронного пятна по всей поверхности экрана. В конструкцию решетки электронной пушки также внесены изменения - добавлен дополнительный фильтрующий элемент G3.
  • Еще одной примечательной особенностью Flatron является антибликовое и антистатическое покрытие W-ARAS, оно значительно снижает количество отраженного света и вместе с тем позволяет добиться самого низкого коэфффициента светопропускания экрана (38% против 40-52% у конкурентов).
  • Flatron (LG Electronics)
  • В ЭЛТ DynaFlat фирмы Samsung также используется теневая маска с очень маленьким шагом (до 0,20 мм). Кроме того, в мониторах этого типа применяется также антибликовое и антистатическое покрытие Smart III. По отзывам специалистов мониторы с ЭЛТ DynaFlat позволяют получать даже более яркую и насыщенную картинку, чем в мониторах на базе FD Trinitron.
  • DynaFlat (Samsung)
  • В ЭЛТ ErgoFlat используется теневая маска с очень маленьким шагом (так, у модели Hitachi CM771 шаг маски равен 0,22 мм по горизонтали и 0,14 мм по вертикали).
  • ErgoFlat (Hitachi)
  • Параметры ЭЛТ мониторов
  • С эстетической точки зрения разницы между плоским и не плоским экраном никакой, а вот для лучшей фокусировки и четкости (особенно по углам) изображения разница есть. Дно трубки (то есть экрана) и маски были как бы вырезаны из большой сферы для обеспечения некоторой расходимости лучей (что обусловлено в основном технологическими недостатками). В результате по углам изображение немного «размывается», так как размер зерна несколько увеличен. За счет улучшения систем управления отклоняющими устройствами удалось выпускать трубки практически с плоской поверхностью экрана, а это затраты на дополнительную электронику и другие меры, поэтому мониторы с плоскими экранами несколько дороже. Такие мониторы, как правило, имеют в своем наименовании слово flat (плоский) либо букву f - Panaflat (Panasonic), Flatron (LG), DynaFlat(Samsung) или FD Trinitron фирмы Sony
  • Геометрия ЭЛТ
  • (плоские)
  • Чем меньше шаг решетки или расстояние между вертикальными полосами (т.е. размер пикселя), тем лучше для качества изображения монитора. Изображение кажется более четким и прозрачным . Грани и строки смотрятся более гладкими. Размер зерна при различных технологиях, хотя и пишется одинаково (DotPitch), на самом деле определяется по-разному: для теневой маски это «шаг» между двумя соседними точками люминофора по диагонали (а в последнее время стали указывать горизонтальный шаг, но это чисто рекламный трюк, так как расстояние по диагонали чуть больше). Для апертурной решетки и щелевой маски расстояние меряют по горизонтали, хотя пиксели вытянуты по вертикали. Дело ясное, что дело темное. И, тем не менее, нормальным сегодня считается (чего бы там ни имели в виду производители) шаг 0,28 мм и 0,25 мм, а для профессиональных мониторов-0,22 мм.
  • Размер пикселя
  • (зерно)
  • Размер экрана CRT-монитора - это растояние, измеренное по диагонали, между противоположными углами кинескопа. Эту величину производители обычно указывают в дюймах. Кроме непосредственного размера кинескопа, важным параметром является размер видимой части кинескопа. Этот размер обычно меньше из-за необходимости крепления кинескопа в корпусе монитора, а кроме того из-за технологических ограничений, связанных с необходимостью минимизации геометрических искажений. Выбирая монитор разумно сравнивать различные модели по величине видимой части экрана.
  • Размер экрана
  • Разрешение определяет плотность экранного изображения. Стандартом VGA определена плотность экранного изображения 640 Х 480 точек. Этот тот минимальный на сегодняшний день уровень, при котором еще возможно функционирование современных программных средств. Чем выше плотность эранного изображния, тем, обычно, выше его информативность. Максимальное поддерживаемое мониторами на сегодняшний день разрешение - 2048 Х 1536 (и даже выше). Наиболее распространенное разрешение - 1024 Х 768. Для сравнения укажем, что значительно улучшенное телевизионное изображение дает разрешение 320 Х 525.
  • Разрешение
  • Частота обновления - это скорость восстановления и прорисовки экранного изображения.
  • Частота горизонтальной развертки, представляемая в килогерцах (kHz), это количество точек, которые могут быть прорисованы по горизонтали в секунду.
  • Частота вертикальной развертки, представляемая в Герцах (Hz), показывает сколько раз в секунду экран может быть прорисован от верхней границы до самой нижней линии. Чем выше вертикальная частота регенерации, тем меньше мерцания, следовательно меньше напряжения глаз.
  • Высокая частота обновления является необходимой для работы монитора с высоким разрешением. Горизонтальная и вертикальные частоты в совокупности оценивают монитор, с точки зрения способности работы с высоким разрешением. Увеличение разрешения монитора приводит к увеличению времени прорисовки и соответственно к уменьшению частоты регенерации. При выборе конкретной модели монитора необходимо убедиться, что он поддерживает частоту регенерации не ниже 85Гц при том разрешении, которое планируеься использовать чаще всего.
  • Частота обновления
  • Наиболее распространненым способом антибликовой защиты является нанесение на поверхность кинескопа специального состава на основе кремнезема. Этот состав разбрызгивается над экраном. Если рассмотреть поверхность под микроскопом, то увидим довольно грубую неровную поверхность. Эти неровности отражают падающий свет в разные стороны, что рассеивает блики и уменьшает отражение. Лучшим же способом покрытия кинескопа является нанесение антибликового слоя специального химического вещества , обеспечивающего эффект рассеивания-поглощения бликов. Такое антибликовое покрытие можно узнать по пленке с темно-голубым оттенком. Антибликовое покрытие очень важно, поскольку отсутствие бликов уменьшает нагрузку на зрение, меньше утомляя глаза. Изображение становится более прозрачным, контрастным, лучше различимым. Выбирая монитор с анти-бликовым покрытием, нужно обратить внимание на то, что покрытие не должно уменьшать яркость изображения или создавать посторонние блики.
  • Антибликовое покрытие
  • Сегодня практически все мониторы являются мониторами класса low radiation, т.е. с пониженным излучением. Экраны современных качественных CRT-мониторов имеют сложное многослойное покрытие с легированием атомами тяжелых металлов. Снижение электростатического потенциала достигается использованием специальных экранирующих материалов, соединенных с заземляющим проводом. При выборе монитора необходимо знать, по какому стандарту по допустимым уровням излучения сертифицирован тот или иной монитор
  • Защита от излучения
© Усі права захищені
написати до нас