CRT-мониторы

Наиболее распространенным в настоящее время типом мониторов являются мониторы на основе электронно-лучевой трубки, называемые также CRT-мониторами (Cathode Ray Tube – катодная лучевая трубка).

CRT-мониторы содержат следующие основные компоненты:

· электронно-лучевая трубка;

· электронная схема управления;

· кнопки управления;

· разъемы или кабели для подключения;

· корпус.

Электронно-лучевая трубка (рис. 1.3.36) – это стеклянная трубка, напоминающая большую колбу с пробкой, воздух внутри которой удален.

Рис. 1.3.36. CRT-монитор

В узкой части трубки размещена электронная пушка, состоящая из катода, нагревателя и фокусирующей системы. Широкая сторона является экраном, на который выводится изображения. Раньше экран монитора был слегка выпуклым, но в настоящее время все модели мониторов выпускаются с плоским экраном. Внутренняя часть экрана покрыта зернистым веществом, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами (такие вещества называются люминофорами). Разные люминофоры испускают цвет разной длины волны (красный, зеленый, синий) или белый цвет.

Электронная пушка излучает при нагревании пучок электронов, который проходят через модулятор, регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ней яркость изображения, и отклоняющую системы, которая позволяет изменять направление пучка. Когда пучок электронов достигает слоя люминофора, он вызывает свечение в том месте, где он попал на люминофор.

В черно-белых, точнее двухцветных мониторах, используется люминофор, испускающий белый цвет (иногда используются люминофоры, испускающие, например, зеленый цвет).

В электронно-лучевой трубке цветного монитора имеются три электронные пушки с отдель­ными схемами управления, а на внутреннюю поверхность экрана нанесен люминофоры трех видов, испускающие основные цвета модели RGB: красный, зеленый и синий. Поскольку пучок для каждого цвета должен попадать только на свой люминофор, перед слоем люминофора размещается экран, называемый маской, с отверстиями, размеры которых близки к размерам отдельного зерна люминофора.

Самыми распространенными типами масок в мониторах являются:

· теневая маска (shadow mask);

· щелевая маска(slot mask);

· апертурная решетка (aperture grill).

Теневая маска (рис. 1.3.37а) – это самый распространенный тип масок для CRT-мониторов. Теневая маска состоит из металлической сетки перед частью стеклянной трубки с люминофорным слоем. Как правило, большинство современных теневых масок изготавливают из инвара (сплава железа и никеля), который отличается низким коэффициентом температурного расширения. Отверстия в металлической сетке работают как прицел, как это показано на рис. 1.3.36. Именно этим обеспечивается попадание электронного луча только на требуемые люминофорные элементы и только в определенных областях. Теневая маска создает решетку с однородными точками, где каждая такая точка состоит из трех люминофорных элементов (триад) основных цветов – зеленого, красного и синего которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек.

Рис. 1.3.37. Типы масок в мониторах: а) теневая маска; б) щелевая маска;

в) апертурная решетка

При использовании щелевой маски (рис. 1.3.37б) зерна люминофора 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 цветов RGB.

Вместо точек с люминофорными элементами трех основных цветов, апертурная решетка (рис. 1.3.37в) 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 в этом случае представляет собой тонкую фольгу, на которой процарапаны тонкие вертикальные линии. Она держится на горизонтальной (одной в 15-дюймовом мониторе, двух в 17-дюймовом, трех и более в 21-дюймовом) проволочке, тень от которой видна на экране. Эта проволочка применяется для гашения колебаний. Ее хорошо видно, особенно при светлом фоне изображения на мониторе.

Кадр в CRT-мониторе формируется по строкам и начинается в левом верхнем углу экрана. После окончания строки пучок электронной пушки переходит на начало следующей строки (горизонтальная развертка). После окончания заполнения кадра пучок возвращается в левый верхний угол экрана и начинает формировать следующий кадр (вертикальная развертка).

Электронная схема усиливает сигналы, поступающие от видеокарты, управляет горизонтальной и вертикальной разверткой, а также содержит контроллер меню, работа с которым выполняется с помощью кнопок управления монитора. Эти кнопки позволяют регулировать яркость и контрастность, сместить экран в горизонтальном или вертикальном направлениях, увеличить или уменьшить размер изображения на экране, а также выполнить другие, зависящие от модели монитора, действия.

Монитор имеет разъем или кабель для подключения к видеокарте, находящейся в системном блоке, а также кабель электропитания.

Электронно-лучевая трубка и электронная схема управлении заключены в корпус. Поскольку монитор во время работы довольно сильно нагревается, в корпусе имеются многочисленные небольшие отверстия для вентиляции.