خانه صوتی تصویری مانیتور CRT چگونه کار می کند؟ مانیتورهای CRT مانیتورهای CRT مدرن

مانیتور CRT چگونه کار می کند؟ مانیتورهای CRT مانیتورهای CRT مدرن

تلویزیون هایی که در طراحی خود دارای کینسکوپ هستند، مدت هاست که جای خود را به دستگاه های پلاسما و کریستال مایع داده اند. با این حال، افرادی هستند که هنوز هم می توانید این وسایل را در خانه هایشان ببینید. با توجه به طول عمر طولانی، آنها اغلب از کار می افتند، بنابراین، با وجود توسعه فناوری، تعمیر تلویزیون های CRT هنوز یک سرویس محبوب است.

دستگاه کینسکوپ

نقش بخش اصلی در یک گیرنده تلویزیونی به سبک قدیمی توسط یک لوله اشعه کاتدی (CRT) که کینسکوپ نامیده می شود، انجام می شود. اصل عملکرد آن بر اساس انتشار الکترونیکی است. مکانیسم چنین لوله ای شامل موارد زیر است:

اسلحه های الکترونی؛
تمرکز و انحراف سیم پیچ ها؛
ترمینال آند؛
یک ماسک سایه برای جدا کردن تصاویر رنگی.
لایه فسفر با مناطق درخشندگی مختلف.

یک کینسکوپ ساخته شده از شیشه در داخل با یک فسفر مجزا پوشیده شده است. این پوشش شامل سه نقطه است - مجموعه ای از سه نقطه، که هر کدام مربوط به قرمز، آبی و سبز است.

نقطه ای که در سه گانه گنجانده شده است، پرتویی را می گیرد که از یک تفنگ الکترونی خاص ساطع می شود و شروع به ساطع نور با شدت های مختلف می کند. برای دستیابی به سایه دلخواه، توری های فلزی خاصی از نوع سایه، شکاف یا دیافراگم در طراحی لوله تعبیه شده است.

اصل عملیات

برای اینکه تصویر روی صفحه تلویزیون ظاهر شود، پرتو ساطع شده توسط تفنگ الکترونی باید به طور متوالی تمام نقاط را در جهت از چپ به راست و از بالا به پایین لمس کند و باعث درخشش آنها شود. سرعت انتشار پرتو در سراسر صفحه باید به 75 بار در ثانیه برسد، در غیر این صورت نقطه ها از بین می روند. اگر سرعت به 25 بار در ثانیه کاهش یابد، باعث سوسو زدن تصویر می شود.

برای اینکه پرتوهایی که به پوشش فسفر برخورد کرده اند از آن منعکس شود، سیستمی متشکل از چهار سیم پیچ به گردن کینسکوپ متصل می شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده بر روی آنها به انعکاس پرتوها در جهت صحیح کمک می کند. نقاط نورانی منفرد تحت تأثیر سیگنال های کنترلی در یک تصویر واحد ترکیب می شوند. یک جاروی خاص مسئول هر جهت حرکت پرتو است:

حروف کوچک یک ضربه مستقیم افقی ایجاد می کند.
پرسنل مسئول حرکت عمودی هستند.

علاوه بر مسیرهای مستقیم، حرکات زیگزاگ (از بالا سمت چپ تا گوشه سمت راست پایین مانیتور) و حرکات معکوس وجود دارد. سیگنال هایی که روشنایی آن خاموش است وظیفه حرکت در جهت مخالف را بر عهده دارند.

مشخصه فنی اصلی صفحه نمایش کینسکوپ، نرخ فریم است که بر حسب هرتز اندازه گیری می شود. هرچه بالاتر باشد، تصویر پایدارتر خواهد بود. حاصل ضرب فرکانس عمودی و تعداد خطوط خروجی در یک فریم پارامتر فرکانس خط را بر حسب کیلوهرتز تعیین می کند. بسته به نحوه قالب بندی تصویر (پیشرو یا در هم آمیخته)، خطوط زوج و فرد ممکن است یکی پس از دیگری یا به طور همزمان در طول یک دوره اسکن فریم ظاهر شوند.

یکی دیگر پارامتر مهم - اندازه نقطه فسفر. بر وضوح تصویر خروجی تأثیر می گذارد. هر چه نقاط کوچکتر باشد بهتر است. برای اینکه تصویر روی صفحه از کیفیت بالایی برخوردار باشد، فاصله بین آنها باید 0.26-0.28 میلی متر باشد.

در تلویزیون های سیاه و سفید، صفحه نمایش لوله اشعه کاتدی کاملاً با فسفر پوشیده شده است که فقط نور سفید از خود ساطع می کند. یک نورافکن الکترونیکی که در گردن لوله ثابت شده است، یک پرتو نازک را تشکیل می دهد که خط به خط صفحه را اسکن می کند و به درخشش فسفر کمک می کند. شدت این درخشش با قدرت سیگنال ویدیویی که شامل تمام اطلاعات مربوط به تصویر است، کنترل می شود.

مشکلات احتمالی

در محل کار تلویزیون CRTمشکلات مختلفی ممکن است رخ دهد. دلیل وقوع آنها در شکستن بخش هایی از مکانیسم پرتو الکترونی نهفته است.

خرابی واحد منبع تغذیه منجر به روشن نشدن دستگاه می شود. برای بررسی عملکرد آن، ابتدا باید آبشار اسکن خط را که به عنوان بار عمل می کند خاموش کنید، سپس یک لامپ خانگی را به مدار لحیم کنید. عدم وجود نور در لامپ نشان می دهد که منبع تغذیه معیوب است.

شناسایی مشکلات در اسکن افقی با استفاده از همان لامپ انجام می شود. درخشش ثابت آن نشان دهنده نقص عملکرد ترانزیستور خروجی است. به طور معمول، لامپ باید روشن و خاموش شود.

با یک نوار افقی درخشان، باید به اسکن قاب ها توجه کنید. برای بازگرداندن عملکرد آن، باید سطح روشنایی را کاهش دهید و در نتیجه از لایه فسفر محافظت کنید. علاوه بر این، باید سلامت نوسانگر اصلی و مرحله خروجی را بررسی کنید. در این مورد باید در نظر گرفت که ولتاژ کاری آنها در محدوده 24-28 ولت است.

فقدان کامل درخشش اغلب می تواند ناشی از مشکلات منبع تغذیه کینسکوپ باشد. در طول فرآیند تشخیص، باید فیلامنت و سطح ولتاژ روی آن را بررسی کنید. اگر یکپارچگی نخ شکسته نشود، سپس خروجی سیم پیچ خواهد بود. در این حالت نیازی به تعویض ترانسفورماتور نیست.

اگر مشکلی در بلوک رنگ و تقویت کننده ویدیو وجود داشته باشد، صدا از بین می رود. وضعیت برعکس، زمانی که در حضور صدا تصویری وجود ندارد، به معنای وجود مشکل در تقویت کننده فرکانس پایین است. اگر تصویر همراه با صدا ناپدید شود، سپس علت را باید در یک کانال رادیویی نادرست جستجو کردکه پردازنده و تیونر ویدیو را راه اندازی می کند.

خدمات تعمیر تلویزیون

برای عیب یابی عملکرد گیرنده تلویزیون به تنهایی، باید دانش مناسبی در مورد دستگاه و عملکرد کینسکوپ داشته باشید. اگر چنین دانشی وجود ندارد، بهتر است با متخصصان واجد شرایط تماس بگیرید. یک شرکت تعمیر پیدا کنید تلویزیون های CRT، سخت نخواهد بود.

اکثر این شرکت ها روش تعمیر راحت (در کارگاه یا خانه) و عیب یابی رایگان را به مشتریان ارائه می دهند. صنعتگران با تجربه با استفاده از قطعات باکیفیت توصیه شده توسط سازندگان تلویزیون و تجهیزات مدرن، به سرعت مشکل را تشخیص داده و آن را برطرف می کنند. کلیه کارهای انجام شده دارای ضمانت می باشد. تمام مشکلاتی که در طول دوره اعتبار به وجود آمد دوره ضمانت، به صورت رایگان حذف شد

طراحی مانیتور CRT

اکثر مانیتورهایی که امروزه مورد استفاده و تولید قرار می گیرند بر روی لوله های پرتو کاتدی (CRT) ساخته می شوند. AT زبان انگلیسی- لوله اشعه کاتدی (CRT)، به معنای واقعی کلمه - لوله اشعه کاتدی. گاهی اوقات CRT مخفف عبارت Cathode Ray Terminal است که دیگر مربوط به خود گوشی نیست، بلکه مربوط به دستگاه مبتنی بر آن است. فناوری پرتو الکترونی توسط دانشمند آلمانی فردیناند براون در سال 1897 توسعه یافت و در ابتدا به عنوان ابزار ویژه ای برای اندازه گیری ساخته شد. جریان متناوبیعنی برای اسیلوسکوپ. لوله اشعه کاتدی یا کینسکوپ مهمترین عنصر نمایشگر است. کینسکوپ از یک فلاسک شیشه ای مهر و موم شده تشکیل شده است که داخل آن خلاء وجود دارد. یکی از انتهای فلاسک باریک و بلند است - این گردن است. دیگری صفحه نمایش پهن و نسبتاً مسطح است. سطح شیشه ای داخلی صفحه نمایش با یک لومینوفور پوشیده شده است. ترکیبات کاملاً پیچیده بر اساس فلزات خاکی کمیاب - ایتریوم، اربیوم و غیره به عنوان فسفر برای CRT های رنگی استفاده می شود.فسفر ماده ای است که هنگام بمباران توسط ذرات باردار نور ساطع می کند. توجه داشته باشید که گاهی اوقات فسفر را فسفر می نامند، اما این درست نیست، زیرا فسفر استفاده شده در پوشش CRT هیچ ربطی به فسفر ندارد. علاوه بر این، فسفر فقط در نتیجه تعامل با اکسیژن اتمسفر در طی اکسیداسیون به P2O5 می درخشد و درخشش زیاد دوام نمی آورد (به هر حال، فسفر سفید یک سم قوی است).

برای ایجاد یک تصویر در یک مانیتور CRT، از یک تفنگ الکترونی استفاده می شود که از آنجا جریانی از الکترون ها تحت تأثیر یک میدان الکترواستاتیک قوی می آید. از طریق یک ماسک یا رنده فلزی، روی سطح داخلی صفحه شیشه ای مانیتور که با نقاط فسفری چند رنگ پوشانده شده است، می افتند. جریان الکترون (پرتو) می تواند در سطوح عمودی و افقی منحرف شود، که تضمین می کند که به طور مداوم به کل میدان صفحه برخورد می کند. پرتو با استفاده از یک سیستم انحراف منحرف می شود. سیستم های انحرافی به دو دسته زینی حلقوی و زینی شکل تقسیم می شوند. دومی ترجیح داده می شود زیرا سطح تشعشع آنها کاهش یافته است.

سیستم انحراف شامل چندین سلف است که در گردن کینسکوپ قرار گرفته اند. با کمک یک میدان مغناطیسی متناوب، دو سیم پیچ انحراف پرتو الکترونی را در صفحه افقی و دو سیم پیچ دیگر در صفحه عمودی ایجاد می کنند. تغییر در میدان مغناطیسی تحت عمل جریان متناوب که از سیم پیچ ها می گذرد و طبق قانون خاصی تغییر می کند (این معمولاً تغییر ولتاژ دندانه اره در طول زمان است) رخ می دهد، در حالی که سیم پیچ ها به پرتو جهت دلخواه را می دهند. خطوط توپر مسیر فعال پرتو هستند، خط نقطه‌دار معکوس است.

فرکانس انتقال به یک خط جدید فرکانس اسکن افقی (یا افقی) نامیده می شود. فرکانس انتقال از گوشه پایین سمت راست به گوشه بالا سمت چپ فرکانس اسکن عمودی (یا عمودی) نامیده می شود. دامنه پالس های اضافه ولتاژ بر روی سیم پیچ های اسکن افقی با فرکانس افقی افزایش می یابد، بنابراین این گره یکی از پرتنش ترین مکان ها در سازه و یکی از منابع اصلی تداخل در محدوده فرکانس وسیع است. انرژی مصرف شده توسط گره های اسکن افقی نیز یکی از عوامل اصلی است که در طراحی نمایشگرها باید در نظر گرفته شود. پس از سیستم انحراف، جریان الکترون در مسیر خود به سمت جلوی لوله از تعدیل کننده شدت و سیستم شتاب دهنده عبور می کند که بر اساس اصل اختلاف پتانسیل عمل می کنند. در نتیجه، الکترون ها انرژی بیشتری به دست می آورند (E=mV2/2، که در آن E انرژی، m جرم، v سرعت است)، که بخشی از آن صرف درخشش فسفر می شود.

الکترون ها به لایه فسفر برخورد می کنند و پس از آن انرژی الکترون ها به نور تبدیل می شود، یعنی جریان الکترون ها باعث درخشش نقاط فسفر می شود. این نقاط درخشان فسفر تصویری را که در مانیتور خود می بینید تشکیل می دهند. به عنوان یک قاعده، در یک مانیتور CRT رنگی از سه تفنگ الکترونی استفاده می شود، برخلاف یک تفنگ منفرد که در مانیتورهای تک رنگ استفاده می شود، که اکنون عملاً تولید نمی شوند.

مشخص است که چشم انسان به رنگ های اصلی پاسخ می دهد: قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی) و ترکیب آنها که تعداد بی نهایت رنگ را ایجاد می کند. لایه فسفر که جلوی لوله پرتو کاتدی را می پوشاند از عناصر بسیار کوچکی تشکیل شده است (بقدری کوچک که چشم انسان همیشه نمی تواند آنها را تشخیص دهد). این عناصر فسفر رنگ های اصلی را تولید می کنند، در واقع سه نوع ذرات چند رنگ وجود دارد که رنگ آنها با رنگ اولیه مطابقت دارد. رنگ های RGB(از این رو نام گروه عناصر فسفر - سه گانه).

همانطور که در بالا ذکر شد، فسفر تحت تأثیر الکترون‌های شتاب‌دار، که توسط سه تفنگ الکترونی ایجاد می‌شوند، شروع به درخشش می‌کند. هر یک از سه تفنگ مربوط به یکی از رنگ های اصلی است و پرتوی از الکترون ها را به ذرات مختلف فسفر می فرستد که درخشش رنگ های اصلی با شدت های مختلف با هم ترکیب شده و در نتیجه تصویری با رنگ مورد نیاز تشکیل می شود. به عنوان مثال، اگر ذرات فسفر قرمز، سبز و آبی فعال شوند، ترکیب آنها سفید رنگ می شود.

برای کنترل یک لوله پرتو کاتدی، الکترونیک کنترل نیز مورد نیاز است که کیفیت آن تا حد زیادی کیفیت نمایشگر را تعیین می کند. به هر حال، این تفاوت در کیفیت الکترونیک کنترل ایجاد شده توسط تولید کنندگان مختلف است که یکی از معیارهایی است که تفاوت بین مانیتورهایی را با یک لوله اشعه کاتدی مشخص می کند.

بنابراین، هر تفنگ یک پرتو الکترونی (یا جریان یا پرتو) منتشر می‌کند که بر عناصر فسفر رنگ‌های مختلف (سبز، قرمز یا آبی) تأثیر می‌گذارد. واضح است که پرتو الکترونی در نظر گرفته شده برای عناصر فسفر قرمز نباید روی فسفر سبز یا آبی تأثیر بگذارد. برای دستیابی به این اثر، از ماسک خاصی استفاده می شود که ساختار آن به نوع کینسکوپ ها بستگی دارد تولید کنندگان مختلف، ارائه گسستگی (رستر) تصویر. CRT ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد - سه پرتو با آرایش مثلثی تفنگ های الکترونی و با آرایش مسطح تفنگ های الکترونی. این لوله ها از ماسک های شکاف و سایه استفاده می کنند، البته درست تر است که بگوییم همه آنها ماسک سایه هستند. در عین حال، لوله هایی با آرایش مسطح تفنگ های الکترونی، کینسکوپ با خود همگرایی پرتوها نیز نامیده می شوند، زیرا تأثیر میدان مغناطیسی زمین بر روی سه پرتو مسطح تقریباً یکسان است و هنگام تغییر موقعیت لوله نسبی است. به میدان زمین، نیازی به تنظیمات اضافی نیست.

انواع CRT

بسته به محل تفنگ های الکترونی و طراحی ماسک جداسازی رنگ، چهار نوع CRT در مانیتورهای مدرن استفاده می شود:

CRT با ماسک سایه (Shadow Mask)

CRT با ماسک سایه (Shadow Mask) در اکثر مانیتورهای تولید شده توسط LG، Samsung، Viewsonic، Hitachi، Belinea، Panasonic، Daewoo، نوکیا رایج‌تر است. ماسک سایه رایج ترین نوع ماسک است. از زمان اختراع اولین کینسکوپ رنگی استفاده شده است. سطح کینسکوپ ها با ماسک سایه معمولاً کروی (محدب) است. این کار به گونه ای انجام می شود که پرتو الکترونی در مرکز صفحه و در امتداد لبه ها ضخامت یکسانی داشته باشد.

ماسک سایه از یک صفحه فلزی با سوراخ های گرد تشکیل شده است که تقریباً 25٪ از منطقه را پوشش می دهد. یک ماسک در مقابل یک لوله شیشه ای با یک لایه فسفر وجود دارد. به عنوان یک قاعده، اکثر ماسک های سایه مدرن از invar ساخته می شوند. Invar (InVar) - آلیاژ مغناطیسی آهن (64٪) با نیکل (36٪). این ماده دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی است، بنابراین حتی اگر پرتوهای الکترونی ماسک را گرم می کنند، بر خلوص رنگ تصویر تأثیر منفی نمی گذارد. سوراخ‌های شبکه فلزی به‌عنوان یک دید عمل می‌کنند (اگرچه دقیق نیستند)، این امر تضمین می‌کند که پرتو الکترونی فقط به عناصر فسفر مورد نیاز برخورد کند و فقط در مناطق خاص. ماسک سایه شبکه ای با نقاط یکنواخت (که سه گانه نیز نامیده می شود) ایجاد می کند که در آن هر نقطه از سه عنصر فسفری رنگ های اصلی - سبز، قرمز و آبی تشکیل شده است که تحت تأثیر پرتوهای تفنگ های الکترونی با شدت های مختلف می درخشند. با تغییر جریان هر یک از سه پرتو الکترونی، می توان به رنگ دلخواه یک عنصر تصویر که توسط سه نقطه تشکیل شده است، دست یافت.

یکی از نقاط ضعف مانیتورهای ماسک سایه تغییر شکل حرارتی آنهاست. در شکل زیر نحوه برخورد بخشی از پرتوهای تفنگ پرتو الکترونی به ماسک سایه که در نتیجه گرم شدن و متعاقب آن تغییر شکل ماسک سایه رخ می دهد، می باشد. جابجایی مداوم سوراخ های ماسک سایه منجر به ظاهر شدن یک اثر رنگارنگ صفحه نمایش می شود (جابجایی رنگ های RGB). جنس ماسک سایه تاثیر بسزایی در کیفیت مانیتور دارد. ماده ترجیحی ماسک Invar است.

معایب ماسک سایه به خوبی شناخته شده است: اولاً، این نسبت کوچکی از الکترون های منتقل شده و حفظ شده توسط ماسک است (فقط حدود 20-30٪ از ماسک عبور می کند) که نیاز به استفاده از فسفر با خروجی نور بالا دارد. این، به نوبه خود، درخشش تک رنگ را بدتر می کند و محدوده رندر رنگ را کاهش می دهد، و ثانیاً، اطمینان از همزمانی دقیق سه پرتو که در یک صفحه قرار نمی گیرند، زمانی که در زوایای بزرگ منحرف می شوند، بسیار دشوار است. ماسک سایه در اکثر مانیتورهای مدرن - هیتاچی، پاناسونیک، سامسونگ، دوو، ال جی، نوکیا، ویوسونیک استفاده می شود.

حداقل فاصله بین عناصر فسفری هم رنگ در ردیف های مجاور را نقطه نقطه می نامند و شاخص کیفیت تصویر است. گام نقطه معمولاً بر حسب میلی متر (میلی متر) اندازه گیری می شود. هرچه مقدار نقطه گام کوچکتر باشد، کیفیت تصویر نمایش داده شده در مانیتور بالاتر است. فاصله افقی بین دو نقطه مجاور برابر است با پله نقاط ضرب در 0.866.

CRT با گریل دیافراگم از خطوط عمودی (Aperture Grill)

نوع دیگری از لوله وجود دارد که از مشبک دیافراگم استفاده می کند. این لوله ها با نام Trinitron شناخته شدند و اولین بار توسط سونی در سال 1982 به بازار معرفی شدند. لوله های توری دیافراگم از فناوری اصلی استفاده می کنند، که در آن سه تفنگ پرتو، سه کاتد و سه تعدیل کننده وجود دارد، اما یک تمرکز مشترک وجود دارد.

مشبک دیافراگم نوعی ماسک است که توسط سازندگان مختلف در فناوری‌های خود برای تولید کینسکوپ‌هایی استفاده می‌شود که نام‌های متفاوتی دارند اما اساساً یکسان هستند، مانند فناوری Trinitron سونی، DiamondTron میتسوبیشی و SonicTron ViewSonic. این راه حل شامل یک شبکه فلزی با سوراخ نیست، مانند ماسک سایه، اما دارای یک شبکه از خطوط عمودی. به جای نقاط با عناصر فسفری از سه رنگ اصلی، مشبک دیافراگم حاوی یک سری رشته‌های متشکل از عناصر فسفری است که در نوارهای عمودی سه رنگ اصلی مرتب شده‌اند. این سیستم کنتراست تصویر بالا و اشباع رنگ خوبی را فراهم می کند که در کنار هم مانیتورهای لوله ای با کیفیتی را بر اساس این فناوری ارائه می کنند. ماسک در لوله ها اعمال می شود سونی(Mitsubishi, ViewSonic)، فویل نازکی است که خطوط عمودی نازکی روی آن خراشیده شده است. روی یک سیم افقی (یک در 15، دو در 17، سه یا بیشتر در 21 اینچ) قرار دارد که سایه آن بر روی صفحه نمایان است، از این سیم برای کاهش لرزش ها استفاده می شود و به آن سیم دمپر می گویند. به وضوح قابل مشاهده است، به خصوص با تصاویر پس زمینه روشن در مانیتور. برخی از کاربران اساسا این خطوط را دوست ندارند، در حالی که برخی دیگر، برعکس، راضی هستند و از آنها به عنوان یک خط کش افقی استفاده می کنند.

حداقل فاصله بین نوارهای فسفری همرنگ، فاصله نواری نامیده می شود و بر حسب میلی متر اندازه گیری می شود (شکل 10 را ببینید). هرچه مقدار فاصله راه راه کمتر باشد، کیفیت تصویر در مانیتور بالاتر است. با یک توری دیافراگم، فقط اندازه افقی نقطه منطقی است. از آنجایی که عمودی با تمرکز پرتو الکترونی و سیستم انحراف تعیین می شود.

CRT با ماسک شکاف (Slot Mask)

ماسک اسلات به طور گسترده توسط NEC با نام "CromaClear" استفاده می شود. این راه حل در عمل ترکیبی از ماسک سایه و توری دیافراگم است. در این حالت، عناصر فسفر در سلول های بیضوی عمودی قرار دارند و ماسک از خطوط عمودی ساخته شده است. در واقع، نوارهای عمودی به سلول های بیضوی تقسیم می شوند که شامل گروه های سه عنصر فسفر در سه رنگ اصلی است.

ماسک شکاف علاوه بر مانیتورهای NEC (جایی که سلول‌ها بیضوی هستند)، در مانیتورهای پاناسونیک با لوله PureFlat (که قبلاً PanaFlat نامیده می‌شد) استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که امکان مقایسه مستقیم اندازه زمین برای لوله ها وجود ندارد انواع متفاوتگام نقطه ها (یا سه گانه) لوله ماسک سایه به صورت مورب اندازه گیری می شود، در حالی که گام مشبک دیافراگم، که در غیر این صورت به عنوان گام نقطه افقی شناخته می شود، به صورت افقی اندازه گیری می شود. بنابراین، برای همان نقطه نقطه، یک لوله با ماسک سایه تراکم نقطه بالاتری نسبت به لوله با توری دیافراگم دارد. برای مثال، گام راه راه 0.25 میلی متر تقریباً معادل گام نقطه 0.27 میلی متر است. همچنین در سال 1997، هیتاچی - بزرگترین طراح و سازنده CRT - EDP را توسعه داد - آخرین فن آوریماسک سایه در یک ماسک سایه معمولی، سه تایی ها کم و بیش به صورت متساوی الاضلاع قرار می گیرند و گروه های مثلثی را ایجاد می کنند که به طور مساوی در سطح داخلی لوله توزیع شده اند. هیتاچی فاصله افقی بین عناصر سه گانه را کاهش داد و در نتیجه سه ضلعی ایجاد کرد که از نظر شکل به یک مثلث متساوی الساقین نزدیکتر هستند. برای جلوگیری از شکاف بین سه‌گانه‌ها، نقطه‌ها درازتر شده‌اند و بیشتر بیضی‌اند تا دایره‌ها.

هر دو نوع ماسک - ماسک سایه و مشبک دیافراگم - دارای مزایای خاص خود و حامیان خود هستند. برای برنامه های اداری, ویرایشگرهای متنو صفحه‌گسترده، کینسکوپ‌های ماسک سایه مناسب‌تر هستند و وضوح بسیار بالا و کنتراست تصویر کافی را ارائه می‌دهند. برای کار با رستر و گرافیک برداریلوله های دیافراگم مشبک به طور سنتی برای روشنایی و کنتراست تصویر برتر توصیه می شود. علاوه بر این، سطح کار این کینسکوپ‌ها قطعه‌ای از یک استوانه با شعاع انحنای افقی بزرگ است (برخلاف CRT‌های با ماسک سایه‌ای که سطح صفحه‌نمایش کروی دارند) که به‌طور قابل‌توجهی (تا 50%) شدت تابش نور را کاهش می‌دهد. روی صفحه نمایش

مشخصات اصلی مانیتورهای CRT

اندازه صفحه نمایش مانیتور

مورب صفحه نمایش مانیتور - فاصله بین پایین سمت چپ و راست گوشه بالاصفحه نمایش، اندازه گیری شده در اینچ. اندازه صفحه نمایش قابل مشاهده برای کاربر معمولاً تا حدودی کوچکتر است، به طور متوسط 1 "، از اندازه گوشی. سازندگان ممکن است دو اندازه مورب را در اسناد همراه نشان دهند، در حالی که اندازه قابل مشاهده معمولاً در پرانتز یا علامت گذاری شده است. اندازه قابل مشاهده"، اما گاهی اوقات فقط یک اندازه نشان داده می شود - اندازه قطر لوله. مانیتورهایی با قطر 15 اینچ به عنوان یک استاندارد برای رایانه های شخصی متمایز هستند که تقریباً با 36-39 سانتی متر از قطر قابل مشاهده مطابقت دارد. حوزه. برای ویندوز، داشتن مانیتور حداقل 17 اینچی مطلوب است.

اندازه دانه صفحه نمایش

اندازه دانه صفحه، فاصله بین نزدیکترین سوراخ ها را در نوع ماسک جداسازی مورد استفاده تعیین می کند. فاصله بین سوراخ های ماسک بر حسب میلی متر اندازه گیری می شود. هرچه فاصله بین سوراخ‌های ماسک سایه کمتر باشد و تعداد سوراخ‌ها بیشتر باشد، کیفیت تصویر بهتر است. همه مانیتورهای با دانه‌بندی بیشتر از 0.28 میلی‌متر به عنوان درشت طبقه‌بندی می‌شوند و هزینه کمتری دارند. بهترین مانیتورها دانه ای 0.24 میلی متر دارند که در گران ترین مدل ها به 0.2 میلی متر می رسد.

وضوح مانیتور

وضوح یک مانیتور با تعداد عناصر تصویری که می تواند به صورت افقی و عمودی نمایش دهد تعیین می شود. مانیتورهای 19 اینچی از وضوح تصویر 1920*14400 و بالاتر پشتیبانی می کنند.

نظارت بر مصرف برق

روکش های صفحه نمایش

برای اینکه خاصیت ضد تابش و ضد الکتریسیته ساکن به آن بدهد، روکش های صفحه مورد نیاز است. پوشش ضد انعکاس به شما این امکان را می دهد که فقط تصویر تولید شده توسط کامپیوتر را بر روی صفحه نمایشگر تماشا کنید و با مشاهده اشیاء بازتابی چشمان خود را خسته نکنید. راه های مختلفی برای به دست آوردن سطح ضد انعکاس (غیر بازتابنده) وجود دارد. ارزان ترین آنها حکاکی است. سطح را زبر می کند. با این حال، گرافیک روی چنین صفحه‌ای تار به نظر می‌رسد، کیفیت تصویر ضعیف است. محبوب ترین روش استفاده از پوشش کوارتز که نور فرودی را پراکنده می کند. این روش توسط هیتاچی و سامسونگ پیاده سازی شده است. یک پوشش ضد الکتریسیته ساکن برای جلوگیری از چسبیدن گرد و غبار به صفحه نمایش به دلیل تجمع الکتریسیته ساکن ضروری است.

صفحه نمایش محافظ (فیلتر)

یک صفحه محافظ (فیلتر) باید یکی از ویژگی های ضروری یک مانیتور CRT باشد، زیرا مطالعات پزشکی نشان داده است که پرتوهای حاوی اشعه در محدوده وسیعی (اشعه ایکس، اشعه مادون قرمز و رادیویی) و همچنین میدان های الکترواستاتیکی همراه با عملکرد دستگاه مانیتور، می تواند تأثیر بسیار منفی بر سلامت انسان داشته باشد.

با توجه به تکنولوژی ساخت، فیلترهای محافظ عبارتند از: مش، فیلم و شیشه. فیلترها را می توان به دیواره جلویی مانیتور وصل کرد، روی لبه بالایی آویزان کرد، در شیار مخصوصی در اطراف صفحه قرار داد یا روی مانیتور قرار داد.

فیلترهای صفحه نمایش

فیلترهای شبکه ای محافظت اندکی در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی و الکتریسیته ساکن ایجاد می کنند و کنتراست تصویر را اندکی کاهش می دهند. با این حال، این فیلترها در کاهش تابش خیره کننده از نور محیط خوب هستند، که هنگام کار طولانی مدت با یک کامپیوتر مهم است.

فیلترهای فیلم

فیلترهای فیلم نیز در برابر الکتریسیته ساکن محافظت نمی کنند، اما کنتراست تصویر را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند، تقریباً به طور کامل پرتوهای فرابنفش را جذب می کنند و سطح تابش اشعه ایکس را کاهش می دهند. فیلترهای فیلم پلاریزه، مانند پولاروید، قادر به چرخش سطح قطبش نور منعکس شده و سرکوب تابش خیره کننده هستند.

فیلترهای شیشه ای

فیلترهای شیشه ای در چندین اصلاح تولید می شوند. فیلترهای شیشه ای ساده بار استاتیک را حذف می کنند، میدان های الکترومغناطیسی با فرکانس پایین را کاهش می دهند، تشعشعات فرابنفش را کاهش می دهند و کنتراست تصویر را افزایش می دهند. فیلترهای شیشه ای دسته "محافظت کامل" بیشترین ترکیبی از ویژگی های محافظتی را دارند: آنها عملا تابش خیره کننده ایجاد نمی کنند، کنتراست تصویر را یک و نیم تا دو برابر افزایش می دهند، میدان الکترواستاتیک و تابش ماوراء بنفش را حذف می کنند و به طور قابل توجهی کاهش نور را کاهش می دهند. فرکانس مغناطیسی (کمتر از 1000 هرتز) و تابش اشعه ایکس. این فیلترها از شیشه مخصوص ساخته شده اند.

مزایا و معایب

قراردادها: (+) کرامت، (~) قابل قبول، (-) ضرر
	مانیتورهای LCD	مانیتورهای CRT
روشنایی	(+) از 170 تا 250 cd/m2	(~) 80 تا 120 cd/m2
تضاد	(~) 200:1 تا 400:1	(+) 350:1 تا 700:1
زاویه دید (بر اساس کنتراست)	(~) 110 تا 170 درجه	(+) بیش از 150 درجه
زاویه دید (بر اساس رنگ)	(-) 50 تا 125 درجه	(~) بیش از 120 درجه
اجازه	(-) وضوح تک با اندازه پیکسل ثابت. بهینه فقط در این وضوح قابل استفاده است. بسته به توابع گسترش یا فشرده سازی پشتیبانی شده ممکن است از وضوح بالاتر یا پایین تر استفاده شود، اما اینها بهینه نیستند.	(+) قطعنامه های مختلف پشتیبانی می شوند. در تمام وضوح های پشتیبانی شده، مانیتور می تواند به طور بهینه استفاده شود. محدودیت فقط با قابل قبول بودن نرخ تجدید اعمال می شود.
فرکانس عمودی	(+) فرکانس بهینه 60 هرتز، که برای عدم سوسو زدن کافی است	(~) فقط در فرکانس های بالاتر از 75 هرتز هیچ سوسو زدن واضحی مشاهده نمی شود
خطاهای تطبیق رنگ	(+) خیر	(~) 0.0079 تا 0.0118 اینچ (0.20 - 0.30 میلی متر)
تمرکز کردن	(+) خیلی خوبه	(~) منصفانه تا خیلی خوب>
اعوجاج هندسی/خطی	(+) خیر	(~) ممکن است
پیکسل هایی که کار نمی کنند	(-) تا 8	(+) خیر
سیگنال ورودی	(+) آنالوگ یا دیجیتال	(~) فقط آنالوگ
مقیاس بندی در رزولوشن های مختلف	(-) از روش های غایب یا درون یابی استفاده می شود که نیازی به سربار زیاد ندارند	(+) خیلی خوبه
دقت نمایش رنگی	(~) True Color پشتیبانی می شود و دمای رنگ مورد نیاز شبیه سازی می شود	(+) True Color پشتیبانی می شود و در عین حال دستگاه های کالیبراسیون رنگ زیادی در بازار وجود دارد که یک مزیت قطعی است
تصحیح گاما (تنظیم رنگ با ویژگی های بینایی انسان)	(~) رضایت بخش	(+) واقع بینانه
یکنواختی	(~) اغلب تصویر در لبه ها روشن تر است	(~) اغلب تصویر در مرکز روشن تر است
خلوص رنگ / کیفیت رنگ	(~) خوب	(+) بالا
سوسو زدن	(+) خیر	(~) به طور نامحسوس بالای 85 هرتز
زمان اینرسی	(-) 20 تا 30 میلی ثانیه.	(+) به طرز تحقیرآمیزی کوچک
تصویربرداری	(+) تصویر توسط پیکسل ها تشکیل می شود که تعداد آنها فقط به وضوح خاص پانل LCD بستگی دارد. گام پیکسل فقط به اندازه خود پیکسل ها بستگی دارد، اما به فاصله بین آنها بستگی ندارد. هر پیکسل به صورت جداگانه برای فوکوس، وضوح و وضوح عالی شکل گرفته است. تصویر منسجم تر و صاف تر است	(~) پیکسل ها توسط گروهی از نقاط (سه گانه) یا راه راه تشکیل می شوند. گام یک نقطه یا خط به فاصله بین نقاط یا خطوط همرنگ بستگی دارد. در نتیجه، وضوح و وضوح تصویر به شدت به اندازه نقطه یا خط خط و کیفیت CRT بستگی دارد.
مصرف برق و انتشار گازهای گلخانه ای	(+) تقریباً هیچ تابش الکترومغناطیسی خطرناکی وجود ندارد. مصرف برق حدود 70 درصد کمتر از مانیتورهای استاندارد CRT (25 تا 40 وات) است.	(-) انتشارات الکترومغناطیسی همیشه وجود دارد، با این حال سطح آنها بستگی به این دارد که آیا CRT با استانداردهای ایمنی مطابقت دارد یا خیر. مصرف انرژی در شرایط کاری در سطح 60 - 150 وات.
ابعاد/وزن	(+) طراحی مسطح، سبک وزن	(-) ساخت و ساز سنگین، فضای زیادی را اشغال می کند
رابط مانیتور	(+) رابط دیجیتالبا این حال، بیشتر مانیتورهای LCDدارای یک رابط آنالوگ داخلی برای اتصال به رایج ترین خروجی های آنالوگ آداپتورهای ویدئویی	(-) رابط آنالوگ

بیایید در مورد مانیتورها صحبت کنیم - LCD و CRT که در مورد آنها بهتر است. پیش از این، زمانی که هنوز مانیتورهای محدب سیاه و سفید وجود داشت، کار در رایانه همیشه برای چشم ناامن بود. اما اکنون زمان تغییر کرده و پیشرفت مانیتورها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است.

مقایسه LCD و CRT

امروزه مانیتورها خیلی تغییر کرده اند، کاملاً متفاوت شده اند - مانیتورهای LCD جایگزین CRT شده اند، در مقایسه با CRT ها بزرگ نیستند و دیگر فضای زیادی روی میز را اشغال نمی کنند. همچنین برق کمتری مصرف می کنند. اما امروزه کدام بهتر است، CRT یا LCD؟ کاربران عادیآنها به صورت گروهی به ال سی دی پاسخ خواهند داد، اما آیا واقعا اینطور است؟

مانیتور، از آنجایی که در این کلمه چیزهای زیادی وجود دارد، اغلب ما بیشتر از اقوام یا فرزندان به آن نگاه می کنیم، بنابراین، متأسفانه، انتخاب مانیتور باید بسیار جدی و مسئولانه باشد.

CRT یا لوله اشعه کاتدی

مانیتور CRT یک لوله شیشه ای پر از خلاء است. قسمت جلویی مانیتور فسفر است. برای فسفر، از ترکیبات پیچیده مبتنی بر فلزات خاکی کمیاب، مانند ایتریم، اربیوم استفاده می شود. اگر یک به زبان ساده، سپس فسفر ماده ای است که وقتی ذرات باردار به آن اعمال می شود نور را تشکیل می دهد. برای اینکه مانیتور CRT تصویری را نمایش دهد، از تفنگ الکترونی استفاده می‌شود، جریانی از الکترون‌ها را از طریق یک ماسک فلزی (شبکه) روی سطح داخلی صفحه شیشه‌ای مانیتور که با نقاط فسفری چند رنگی پوشانده شده است، عبور می‌دهد.

اگر به عنوان مثال یک مانیتور جدید از نوع CRT را در نظر بگیریم، مطمئناً آن را به خوبی نشان می دهد (در صورت لزوم، می توان تصویر را اصلاح کرد). مانیتور CRT یک نقطه قوت دارد که فقط ال سی دی های گران قیمت دارند و آن بازتولید رنگ است. دوست داشته باشید یا نه، اما CRT بسیار بهتر از LCD است. فقط ماتریس های IPS در مانیتورهای LCD می توانند با بازتولید رنگ CRT مطابقت داشته باشند.

مانیتورهای CRT معمولی از سه تفنگ الکترونی استفاده می کنند، در حالی که مانیتورهای سیاه و سفید قدیمی فقط از یک تفنگ استفاده می کردند.

چشم انسان فقط به سه رنگ اصلی یعنی قرمز، آبی و سبز پاسخ می دهد و ترکیب آنها را ایجاد می کند مقدار زیادیرنگ ها یا سایه ها قسمت جلویی مانیتور یک فسفر یا بهتر است بگوییم لایه آن است و از نقاط تشکیل شده است - به قدری کوچک که دیدن آنها تقریباً غیرممکن است. آنها به معنای واقعی کلمه رنگ های اصلی RGB را بازتولید می کنند.

RGB (قرمز، سبز، آبی) یک مدل رنگ افزودنی است که یک روش سنتز رنگ را برای تولید مثل رنگ توصیف می کند.

علاوه بر لوله اشعه کاتدی، لوازم الکترونیکی نیز وجود دارد که سیگنال دریافتی از کارت گرافیک کامپیوتر را پردازش می کند. الکترونیک درگیر بهینه سازی تصویر نمایش داده شده است - سیگنال را تقویت می کند و تثبیت می کند، به همین دلیل است که تصویر روی مانیتور پایدار است، حتی اگر سیگنال ناپایدار باشد.

عیب مانیتورهای CRT این است که برای چشم مضر هستند و همچنین نور زیادی را می گیرند. و در عین حال ، با گذشت زمان ، آنها کدر می شوند ، امروزه تقریباً غیرممکن است که یک مانیتور CRT را پیدا کنید که مانند LCD نشان دهد ، و اگر بیش از 17 اینچ نیز باشد ، "صابون بودن" آن بلافاصله قابل توجه خواهد بود.

مانیتورهای LCD یا LCD

کریستال های مایع که مانیتورهای LCD بر روی آن ها ساخته شده اند، با حالت گذار ماده بین جامد و مایع مشخص می شوند، در حالی که ساختار کریستالی مولکول ها را حفظ کرده و سیالیت را تضمین می کنند. ماتریس چنین مانیتوری واقعاً به یک معنا مایع است، به عنوان مثال، اگر انگشت خود را به آرامی روی یک مانیتور کار فشار دهید، خواهید دید که مایع داخل آن چگونه جابجا می شود. این محلول کریستال مایع است. در ابتدا از کریستال های مایع در نمایشگرهای ماشین حساب و همچنین استفاده می شد ساعت دیجیتال، سپس به PDA ها و مانیتورهای رایانه تغییر یافت.

امروزه نه تقریباً، بلکه به طور کامل CRT ها جای خود را به نمایشگرهای LCD داده اند.

ال سی دی دو پنل است، آنها از شیشه بسیار نازک و خالص (زیر لایه) ساخته شده اند، بین این پانل ها یک لایه نازک از کریستال های مایع (به نام پیکسل) وجود دارد که در ساخت تصویر نقش دارند. بر خلاف مانیتورهای CRT، LCD ها دارای وضوحی به عنوان وضوح "بومی" هستند - این همان چیزی است که مانیتور روی آن کار می کند. این افزونه است که به مانیتور اجازه می دهد تصویر را با بالاترین کیفیت نمایش دهد. اگر یک پسوند متفاوت تنظیم کنید، تصویر یا کشیده می شود (شارپنس بدتر می شود، اعوجاج جزئی وجود دارد)، یا برعکس - پسوند تغییر می کند، اما برای حفظ کیفیت، بخشی از صفحه با رنگ سیاه پر می شود.

کنتراست مانیتورها با نسبت روشنایی بین رنگ سفید (به عنوان روشن ترین) و سیاه (تاریک ترین) رنگ تعیین می شود. یک شاخص خوب 120:1 است. مانیتورهایی با نسبت کنتراست 300:1 می توانند تصویر دقیقی از نیمه تون ها ارائه دهند.

مقایسه LCD و CRT

مانیتورهای LCD خوب هستند زیرا کاملاً مسطح هستند، تصویر واضح تر از مانیتور CRT است و اشباع رنگ نیز می تواند بالاتر باشد. هیچ اعوجاج و همچنین مشکل ابدی "صابون" (تصویر ابری) وجود ندارد - همه اینها در مانیتورهای "نازک" وجود ندارد، به همین دلیل آنها از CRT جلوتر هستند.

اینجا در این تصویر اطلاعات تکمیلیدر مورد تفاوت بین مانیتورها، اما جالب است که تصویر کمی گل آلود، تار است، دقیقاً همان چیزی است که اکنون بسیاری از مانیتورهای CRT نشان می دهند (از آنجایی که دیگر مانیتورهای جدید منتشر نمی کنند و قدیمی هستند):

بنابراین، می توان نتیجه گرفت که مانیتور LCD بهتر است و CRT ها فقط مربوط به گذشته نیستند، بلکه در صورت امکان، پس از خرید یک مانیتور گران قیمت، هنگام کار طولانی مدت با رایانه ضرر کمتری برای چشم دارند.

در اینجا یک یادداشت برای شما وجود دارد. بسیاری از مانیتورهای LCD 15 اینچی در حالت کار حدود 20-40 وات مصرف می کنند (کمتر از 5 وات در حالت آماده به کار)، می توانید این را با یک مانیتور 17 اینچی CRT مقایسه کنید که 90 تا 120 وات در حالت کار مصرف می کند (در حالت آماده به کار - 15). وات). می توانید تصور کنید؟ من همچنین برای شما محاسبه خواهم کرد - اگر مانیتور تقریباً هشت ساعت در روز کار می کند و بنابراین کل هفته کار می کند ، یک CRT 17 اینچی 300 کیلو وات در سال مصرف می کند ، این با در نظر گرفتن حالت آماده به کار یک ساعت یا یک ساعت است. دو، در حالی که 15 اینچ LCD - 60 کیلو وات (17 اینچ، من فکر نمی کنم خیلی بیشتر باشد). اینها برای شما چیزهای بی اهمیتی هستند، اما اگر صد، دویست، سیصد کامپیوتر در شرکت وجود دارد، پس دلیلی وجود دارد که به نوع جدیدی از مانیتور فکر کنید.

اما همچنین وجود دارد نقاط قوتدر مانیتورهای CRT، به عنوان یک قاعده، آنها بیشتر برای طراحان جالب هستند - تولید مثل رنگ. اگر مدتی روی LCD کار کنید و سپس به CRT نگاه کنید، متوجه تفاوت بین بازتولید رنگ و حجم تصویر خواهید شد.

3.5. سیستم ویدئویی کامپیوتری

مانیتور CRT

مانیتورهای مبتنی بر CRT- رایج ترین و قدیمی ترین دستگاه ها برای نمایش اطلاعات گرافیکی. فناوری مورد استفاده در این نوع مانیتور سال ها پیش توسعه یافت و در ابتدا به عنوان ابزاری ویژه برای اندازه گیری جریان AC ایجاد شد. برای یک اسیلوسکوپ

طراحی مانیتور CRT

اکثر مانیتورهایی که امروزه مورد استفاده و تولید قرار می گیرند بر روی لوله های پرتو کاتدی (CRT) ساخته می شوند. در انگلیسی - Cathode Ray Tube (CRT)، به معنای واقعی کلمه - Cathode Ray Tube. گاهی اوقات CRT مخفف عبارت Cathode Ray Terminal است که دیگر مربوط به خود گوشی نیست، بلکه مربوط به دستگاه مبتنی بر آن است. فناوری پرتو الکترونی توسط دانشمند آلمانی فردیناند براون در سال 1897 توسعه یافت و در ابتدا به عنوان یک ابزار ویژه برای اندازه گیری جریان متناوب، یعنی برای اسیلوسکوپلوله یا کینسکوپ مهمترین عنصر مانیتور است. کینسکوپ از یک فلاسک شیشه ای مهر و موم شده تشکیل شده است که داخل آن خلاء وجود دارد. یکی از انتهای فلاسک باریک و بلند است - این گردن است. دیگری صفحه نمایش پهن و نسبتاً مسطح است. سطح شیشه ای داخلی صفحه نمایش با یک فسفر (لومینوفور) پوشیده شده است. ترکیبات کاملاً پیچیده بر اساس فلزات خاکی کمیاب - ایتریوم، اربیوم و غیره به عنوان فسفر برای CRT های رنگی استفاده می شود.فسفر ماده ای است که هنگام بمباران توسط ذرات باردار نور ساطع می کند. توجه داشته باشید که گاهی اوقات فسفر را فسفر می نامند، اما این درست نیست، زیرا فسفر استفاده شده در پوشش CRT هیچ ربطی به فسفر ندارد. علاوه بر این، فسفر فقط در نتیجه تعامل با اکسیژن اتمسفر در طی اکسیداسیون به P 2 O 5 می درخشد و درخشش زیاد دوام نمی آورد (به هر حال، فسفر سفید یک سم قوی است).

برای ایجاد یک تصویر در یک مانیتور CRT، از یک تفنگ الکترونی استفاده می شود که از آنجا جریانی از الکترون ها تحت تأثیر یک میدان الکترواستاتیک قوی می آید. از طریق یک ماسک یا رنده فلزی، روی سطح داخلی صفحه شیشه ای مانیتور که با نقاط فسفری چند رنگ پوشانده شده است، می افتند. جریان الکترون (پرتو) می تواند در سطوح عمودی و افقی منحرف شود، که تضمین می کند که به طور مداوم به کل میدان صفحه برخورد می کند. پرتو با استفاده از یک سیستم انحراف منحرف می شود. سیستم های رد به دو دسته تقسیم می شوند زین- حلقویو زین دومی ترجیح داده می شود زیرا سطح تشعشع آنها کاهش یافته است.

فرکانس انتقال به یک خط جدید فرکانس اسکن افقی (یا افقی) نامیده می شود. فرکانس انتقال از گوشه پایین سمت راست به گوشه بالا سمت چپ فرکانس اسکن عمودی (یا عمودی) نامیده می شود. دامنه پالس های اضافه ولتاژ بر روی سیم پیچ های اسکن افقی با فرکانس افقی افزایش می یابد، بنابراین این گره یکی از پرتنش ترین مکان ها در سازه و یکی از منابع اصلی تداخل در محدوده فرکانس وسیع است. انرژی مصرف شده توسط گره های اسکن افقی نیز یکی از عوامل اصلی است که در طراحی نمایشگرها باید در نظر گرفته شود. پس از سیستم انحراف، جریان الکترون در مسیر خود به سمت جلوی لوله از تعدیل کننده شدت و سیستم شتاب دهنده عبور می کند که بر اساس اصل اختلاف پتانسیل عمل می کنند. در نتیجه، الکترون‌ها انرژی بیشتری به دست می‌آورند (E=mV 2/2، که در آن انرژی E، m- جرم، V-سرعت)، بخشی از آن صرف درخشش فسفر می‌شود.

الکترون ها به لایه فسفر برخورد می کنند و پس از آن انرژی الکترون ها به نور تبدیل می شود، یعنی جریان الکترون ها باعث درخشش نقاط فسفر می شود. این نقاط درخشان فسفر تصویری را که در مانیتور خود می بینید تشکیل می دهند. به عنوان یک قاعده، یک مانیتور CRT رنگی استفاده می کند سه تفنگ الکترونیبرخلاف یک تفنگ منفرد که در مانیتورهای تک رنگ استفاده می شود که اکنون عملاً تولید نمی شوند.

مشخص است که چشم انسان به رنگ های اصلی واکنش نشان می دهد: قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی) و ترکیب آنها که تعداد بی نهایت رنگ را ایجاد می کند. لایه فسفر که جلوی لوله پرتو کاتدی را می پوشاند از عناصر بسیار کوچکی تشکیل شده است (بقدری کوچک که چشم انسان همیشه نمی تواند آنها را تشخیص دهد). این عناصر فسفری رنگ های اولیه را بازتولید می کنند، در واقع سه نوع ذرات چند رنگی وجود دارد که رنگ آنها با رنگ های اصلی RGB مطابقت دارد (از این رو نام گروه عناصر فسفری - سه گانه).

بنابراین، هر تفنگ یک پرتو الکترونی (یا شار، یا پرتو) منتشر می‌کند که بر عناصر فسفر رنگ‌های مختلف (سبز، قرمز یا آبی) تأثیر می‌گذارد. واضح است که پرتو الکترونی در نظر گرفته شده برای عناصر فسفر قرمز نباید روی فسفر سبز یا آبی تأثیر بگذارد. برای دستیابی به این اثر، از یک ماسک ویژه استفاده می شود که ساختار آن به نوع کینسکوپ های سازنده های مختلف بستگی دارد و گسستگی (راستر) تصویر را فراهم می کند. CRT ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد - سه پرتو با آرایش مثلثی تفنگ های الکترونی و با آرایش مسطح تفنگ های الکترونی. این لوله ها از ماسک های شکاف و سایه استفاده می کنند، البته درست تر است که بگوییم همه آنها ماسک سایه هستند. در عین حال، لوله هایی با آرایش مسطح تفنگ های الکترونی، کینسکوپ با خود همگرایی پرتوها نیز نامیده می شوند، زیرا تأثیر میدان مغناطیسی زمین بر روی سه پرتو مسطح تقریباً یکسان است و هنگام تغییر موقعیت لوله نسبی است. به میدان زمین، نیازی به تنظیمات اضافی نیست.

انواع CRT

بسته به محل تفنگ های الکترونی و طراحی ماسک جداسازی رنگ، چهار نوع CRT در مانیتورهای مدرن استفاده می شود:

CRT با ماسک سایه (Shadow Mask)

CRTهای ماسک سایه در اکثر مانیتورهای تولید شده توسط ال‌جی، سامسونگ، ویوسونیک، هیتاچی، بلینه، پاناسونیک، دوو، نوکیا رایج‌ترین نوع ماسک هستند. از زمان اختراع اولین کینسکوپ رنگی استفاده شده است. سطح کینسکوپ ها با ماسک سایه معمولاً کروی (محدب) است. این کار به گونه ای انجام می شود که پرتو الکترونی در مرکز صفحه و در امتداد لبه ها ضخامت یکسانی داشته باشد.

ماسک سایه از یک صفحه فلزی با سوراخ های گرد تشکیل شده است که تقریباً 25٪ از منطقه را پوشش می دهد. یک ماسک در مقابل یک لوله شیشه ای با یک لایه فسفر وجود دارد. به عنوان یک قاعده، اکثر ماسک های سایه مدرن از invar ساخته می شوند. Invar (Invar) - آلیاژ مغناطیسی آهن (64٪) با نیکل (36٪). این ماده دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی است، بنابراین حتی اگر پرتوهای الکترونی ماسک را گرم می کنند، بر خلوص رنگ تصویر تأثیر منفی نمی گذارد. سوراخ‌های شبکه فلزی مانند یک دید عمل می‌کنند (البته دقیق نیست)، این امر تضمین می‌کند که پرتو الکترونی فقط به عناصر فسفر مورد نیاز و فقط در مناطق خاصی برخورد می‌کند. ماسک سایه شبکه ای با نقاط یکنواخت (که سه گانه نیز نامیده می شود) ایجاد می کند که در آن هر نقطه از سه عنصر فسفری رنگ های اصلی - سبز، قرمز و آبی تشکیل شده است که تحت تأثیر پرتوهای تفنگ های الکترونی با شدت های مختلف می درخشند. با تغییر جریان هر یک از سه پرتو الکترونی، می توان به رنگ دلخواه یک عنصر تصویر که توسط سه نقطه تشکیل شده است، دست یافت.

یکی از نقاط ضعف مانیتورهای ماسک سایه تغییر شکل حرارتی آنهاست. در شکل زیر نحوه برخورد بخشی از پرتوهای تفنگ پرتو الکترونی به ماسک سایه که در نتیجه گرم شدن و متعاقب آن تغییر شکل ماسک سایه رخ می دهد، می باشد. جابجایی حاصل از سوراخ‌های ماسک سایه منجر به ظاهر شدن یک جلوه رنگارنگ صفحه (تغییر رنگ‌های RGB) می‌شود. جنس ماسک سایه تاثیر بسزایی در کیفیت مانیتور دارد. ماده ترجیحی ماسک Invar است.

معایب ماسک سایه به خوبی شناخته شده است: اولاً، این نسبت کوچکی از الکترون های منتقل شده و حفظ شده توسط ماسک است (فقط حدود 20-30٪ از ماسک عبور می کند) که نیاز به استفاده از فسفر با خروجی نور بالا دارد. این، به نوبه خود، درخشش تک رنگ را بدتر می کند و محدوده رندر رنگ را کاهش می دهد، و ثانیاً، اطمینان از همزمانی دقیق سه پرتو که در یک صفحه قرار نمی گیرند، زمانی که در زوایای بزرگ منحرف می شوند، بسیار دشوار است.ماسک سایه در اکثر مانیتورهای مدرن - هیتاچی، پاناسونیک، سامسونگ، دوو، ال جی، نوکیا، ویوسونیک استفاده می شود.

حداقل فاصله بین عناصر فسفری هم رنگ در ردیف های مجاور را نقطه گام (dot pitch) می نامند و شاخص کیفیت تصویر است. گام نقطه معمولاً بر حسب میلی متر (میلی متر) اندازه گیری می شود. هرچه مقدار نقطه گام کوچکتر باشد، کیفیت تصویر نمایش داده شده در مانیتور بالاتر است. فاصله افقی بین دو نقطه مجاور برابر است با پله نقاط ضرب در 0.866.

CRT با گریل دیافراگم از خطوط عمودی (Aperture Grill)

نوع دیگری از لوله وجود دارد که از توری دیافراگم استفاده می کند. این لوله ها با نام Trinitron شناخته شدند و اولین بار توسط سونی در سال 1982 به بازار معرفی شدند. لوله های با توری دیافراگم از فناوری اصلی استفاده می کنند، جایی که وجود دارد سه تفنگ پرتو، سه کاتد و سه مدولاتور، اما یک تمرکز مشترک وجود دارد.

مشبک دیافراگم نوعی ماسک است که توسط سازندگان مختلف در فناوری خود برای تولید کینسکوپ‌هایی استفاده می‌شود که نام‌های متفاوتی دارند اما اساساً یکسان هستند، مانند فناوری Trinitron سونی، میتسوبیشی DiamondTron و ViewSonic SonicTron. این راه حل شامل یک شبکه فلزی با سوراخ نیست، همانطور که در مورد ماسک سایه وجود دارد، بلکه شبکه ای از خطوط عمودی است. به جای نقاط با عناصر فسفری از سه رنگ اصلی، مشبک دیافراگم حاوی یک سری رشته‌های متشکل از عناصر فسفری است که در نوارهای عمودی سه رنگ اصلی مرتب شده‌اند. این سیستم کنتراست تصویر بالا و اشباع رنگ خوبی را فراهم می کند که در کنار هم مانیتورهای لوله ای با کیفیتی را بر اساس این فناوری ارائه می کنند. ماسک مورد استفاده در تیوب های سونی (Mitsubishi, ViewSonic) یک فویل نازک است که خطوط عمودی نازکی روی آن خراشیده می شود. روی یک سیم افقی (یک در 15، دو در 17، سه یا بیشتر در 21 اینچ) قرار دارد که سایه آن بر روی صفحه نمایان است. این سیم برای کاهش ارتعاشات استفاده می شود و به آن سیم دمپر می گویند. به وضوح قابل مشاهده است، به خصوص با تصاویر پس زمینه روشن در مانیتور. برخی از کاربران اساساً این خطوط را دوست ندارند، در حالی که برخی دیگر، برعکس، راضی هستند و از آنها به عنوان یک خط کش افقی استفاده می کنند.

حداقل فاصله بین نوارهای فسفری همرنگ را نوار گام ( strip pitch ) می نامند و بر حسب میلی متر اندازه گیری می شود (نگاه کنید به شکل 10). هرچه مقدار فاصله راه راه کمتر باشد، کیفیت تصویر در مانیتور بالاتر است. با یک توری دیافراگم، فقط اندازه افقی نقطه منطقی است. از آنجایی که عمودی با تمرکز پرتو الکترونی و سیستم انحراف تعیین می شود.

CRT با ماسک اسلات (Slot Mask)

ماسک شکاف (ماسک اسلات) به طور گسترده توسط NEC با نام "CromaClear" استفاده می شود. این راه حل در عمل ترکیبی از ماسک سایه و توری دیافراگم است. در این حالت، عناصر فسفر در سلول های بیضوی عمودی قرار دارند و ماسک از خطوط عمودی ساخته شده است. در واقع، نوارهای عمودی به سلول های بیضوی تقسیم می شوند که شامل گروه های سه عنصر فسفر در سه رنگ اصلی است.

ماسک شکاف علاوه بر مانیتورهای NEC (جایی که سلول‌ها بیضوی هستند)، در مانیتورهای پاناسونیک با لوله PureFlat (که قبلاً PanaFlat نامیده می‌شد) استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که مقایسه مستقیم اندازه گام برای لوله‌های انواع مختلف امکان‌پذیر نیست: گام نقطه‌ها (یا سه‌گانه‌های) یک لوله ماسک سایه به صورت مورب اندازه‌گیری می‌شود، در حالی که گام توری دیافراگم، که در غیر این صورت به عنوان نقطه افقی شناخته می‌شود. زمین، به صورت افقی اندازه گیری می شود. بنابراین، برای همان نقطه نقطه، یک لوله با ماسک سایه تراکم نقطه بالاتری نسبت به لوله با توری دیافراگم دارد. برای مثال، گام راه راه 0.25 میلی متر تقریباً معادل گام نقطه 0.27 میلی متر است. همچنین در سال 1997، هیتاچی، بزرگترین طراح و سازنده CRT ها، EDP، آخرین فناوری ماسک سایه را توسعه داد. در یک ماسک سایه معمولی، سه تایی ها کم و بیش به صورت متساوی الاضلاع قرار می گیرند و گروه های مثلثی را ایجاد می کنند که به طور مساوی در سطح داخلی لوله توزیع شده اند. هیتاچی فاصله افقی بین عناصر سه گانه را کاهش داد و در نتیجه سه ضلعی ایجاد کرد که از نظر شکل به یک مثلث متساوی الساقین نزدیکتر هستند. برای جلوگیری از شکاف بین سه‌گانه‌ها، نقطه‌ها درازتر شده‌اند و بیشتر بیضی‌اند تا دایره‌ها.

هر دو نوع ماسک - ماسک سایه و مشبک دیافراگم - دارای مزایای خاص خود و حامیان خود هستند. برای برنامه های اداری، ویرایشگرهای متن و صفحات گسترده، لوله های ماسک سایه مناسب تر هستند که وضوح بسیار بالا و کنتراست تصویر کافی را ارائه می دهند. برای بسته های گرافیکی شطرنجی و برداری به طور سنتی لوله هایی با توری دیافراگم توصیه می شود که با روشنایی و کنتراست عالی تصویر مشخص می شوند. علاوه بر این، سطح کار این کینسکوپ‌ها قطعه‌ای از یک استوانه با شعاع انحنای افقی بزرگ است (برخلاف CRT‌های با ماسک سایه‌ای که سطح صفحه‌نمایش کروی دارند) که به‌طور قابل‌توجهی (تا 50%) شدت تابش نور را کاهش می‌دهد. روی صفحه نمایش

مشخصات اصلی مانیتورهای CRT

اندازه صفحه نمایش مانیتورفاصله بین گوشه سمت چپ پایین و سمت راست بالای صفحه است که بر حسب اینچ اندازه گیری می شود. اندازه صفحه نمایش قابل مشاهده برای کاربر معمولاً تا حدودی کوچکتر است، به طور متوسط 1 "، از اندازه لوله. سازندگان ممکن است دو اندازه مورب را در اسناد همراه نشان دهند، در حالی که اندازه قابل مشاهده معمولاً در پرانتز نشان داده می شود یا با علامت "اندازه قابل مشاهده" مشخص می شود. "، اما گاهی اوقات فقط یک اندازه نشان داده می شود - اندازه قطر لوله. مانیتورهایی با قطر 15" به عنوان یک استاندارد برای رایانه های شخصی متمایز هستند که تقریباً با 36-39 سانتی متر از قطر ناحیه قابل مشاهده مطابقت دارد. برای ویندوز، داشتن مانیتور حداقل 17 اینچی مطلوب است.

اندازه دانه صفحه نمایشفاصله بین نزدیکترین سوراخ ها در نوع ماسک جداسازی رنگ استفاده شده را مشخص می کند. فاصله بین سوراخ های ماسک بر حسب میلی متر اندازه گیری می شود. هرچه فاصله بین سوراخ‌های ماسک سایه کمتر باشد و تعداد سوراخ‌ها بیشتر باشد، کیفیت تصویر بهتر است. همه مانیتورهای با دانه‌بندی بیشتر از 0.28 میلی‌متر به عنوان درشت طبقه‌بندی می‌شوند و هزینه کمتری دارند. بهترین مانیتورها دانه ای 0.24 میلی متر دارند که در گران ترین مدل ها به 0.2 میلی متر می رسد.

وضوح مانیتوربا تعداد عناصر تصویری که قادر به بازتولید افقی و عمودی است تعیین می شود. مانیتورهای 19 اینچی از وضوح تصویر 1920*14400 و بالاتر پشتیبانی می کنند.