CRT (Cathode Ray Tube) — Электронно-лучевая трубка

Опубликовано: 23.03.2008
Версия текста: 2.0
Последняя правка: 09.03.2010

Тип дисплея, повсеместно используемый в компьютерных мониторах, телевизорах и осциллографах. ЭЛТ на самом деле представляет собой лишь стеклянную трубку дисплея без пластмассового кожуха, формирующих электронных устройств, органов управления, источников питания и других элементов.

ЭЛТ сделана из стекла и сужается к тыльной части. внутренняя поверхность ее передней части покрыта люминофором, а сзади расположен катод (cathode), что означает соединение с источником отрицательного напряжения постоянного тока. Катод нагревается и благодаря этому испускает электроны, причём в корпусе трубки находится вакуум и поэтому электроны не задерживаются молекулами воздуха. Передняя поверхность большинства ЭЛТ является не плоской, что облегчает чтение информации, а выпуклой, поскольку кривая поверхность имеет более прочную форму. Питание подаётся на формирующие катушки, расположенные вокруг ЭЛТ, таким образом, чтобы они фокусировали электронный луч в точку и вызывали его развёртку на передней поверхности ЭЛТ.

Цветные ЭЛТ создают цвет с помощью трёх источников электронов, которые иногда ещё называются пушками, и устремлены на три вида люминофора, который светиться красным, зелёным или синим цветом. Для того чтобы каждая электронная пушка облучала люминофор соответствующего цвета, применяется теневая маска (shadow mask). Это тонкий лист металла с отверстиями, точно выровненными по точкам люминофора. При бомбардировке электронами этой металлической маски последняя достаточно сильно нагревается и, что очень важно, она не расширяется и не искажает иным образом свою форму при изменении температуры, оставаясь, таким образом, постоянно выровненной по точкам люминофора. Оказывается, что сплав, состоящий из 64% железа, 36% никеля и 0,2% углерода обладает весьма малым коэффициентом расширения. Этот сплав имеет название торговой марки инвар (Invar, где буква I означает железо, буква N – никель, а остальные буквы означают неизменность его формы).

Расстояние между отверстиями для смежных точек люминофора одного и того же цвета называется шагом точки (dot pitch), причём чем меньше шаг точки, тем лучше получается изображение. У типичных хороших мониторов шаг точки составляет 0,25—0,28 мм. Для сравнения компании Sony и Mitsubishi применяют апертурную решётку (aperture grille), образованную из матрицы вертикальных проволок и горизонтальных ослабляющих (damping) и стабилизирующих проволок (stabilizing wires), предотвращающих вибрацию вертикальных проволок, в результате чего получается щелевая теневая маска (slotted shadow mask). Таким образом, подобный тип монитора наоборот обладает шагом полоски (stripe pitch). Как правило, шаг полоски имеет те же значения 0,25—0,28 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ
Одни говорят, что такие мониторы обладают более ярким и резким изображением, а другие утверждают, что ослабляющие проволоки видны и поэтому снижают качество изображения.

Химическое вещество, используемое в качестве люминофора, характеризуется временем послесвечения, которое отображает длительность свечения люминофора после воздействия электронного пучка. Время послесвечения и частота обновления изображения должны соответствовать друг другу, чтобы не было заметно мерцание изображения (если время послесвечения очень мало) и отсутствовала размытость и удвоение контуров в результате наложения последовательных кадров (если время послесвечения слишком велико).

Электронный луч движется очень быстро, прочерчивая экран строками слева направо и сверху вниз по траектории, именуемой растром. Период сканирования по горизонтали определяется скоростью перемещения луча поперёк экрана.

В процессе развёртки (перемещения по экрану) луч воздействует на те элементарные участки люминофорного покрытия экрана, где должно появиться изображение. Интенсивность луча постоянно меняется, в результате чего изменяется яркость свечения соответствующих участков экрана. Поскольку свечение исчезает очень быстро, электронный луч должен вновь и вновь пробегать по экрану, возобновляя его. Этот процесс называется возобновлением (или регенерацией) изображения.

В большинстве мониторов частота регенерации, которую также называют частотой вертикальной развёртки, во многих режимах приблизительно равна 85 Гц, т.е. изображение на экране обновляется 85 раз в секунду. Снижение частоты регенерации приводит к мерцанию изображения, которое очень утомляет глаза. Следовательно, чем выше частота регенерации, тем комфорт неё себя чувствует пользователь. В некоторых дешёвых мониторах частота регенерации без мерцания возможна только при разрешениях 600×480 и 800×600; следует приобретать монитор, поддерживающий достаточную частоту регенерации при разрешении 1 024×768 и выше.

Поскольку размер самого крупного видимого на ЭЛТ объекта, измеряемый, как правило, по диагонали, оказывается меньше размера стеклянной трубки ЭЛТ благодаря закруглению углов передней поверхности трубки, нелинейностям при отображении вблизи края трубки и другим факторам, большинство поставщиков пользуется именно этим параметром для описания размера самого большого изображения, которое может быть отображено.

Источники

Автоматизация магазинов, складов, переучетов