Monitor


Monitory jsou základní výstupní zařízení počítače. Slouží k zobrazování textových i grafických informací. Monitory pracují na principu katodové trubice (CRT - Cathode Ray Tube). Hlavní částí každého monitoru je obrazovka, na jejímž stínítku se zobrazují jednotlivé pixely. Monitor je připojen přímo k videokartě zasílající patřičné informace, které budou na monitoru (jeho obrazovce) zobrazeny.

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/OBRAZ.GIF

Barevná obrazovka

Při práci barevné obrazovky jsou ze tří katod emitovány elektronové svazky, které jsou pomocí jednotlivých mřížek (viz obrázek řez barevnou obrazovkou) taženy až na stínítko obrazovky. Na zadní stěně stínítka obrazovky jsou naneseny vrstvy tzv. luminoforů (luminofor = látka přeměněňující kinetickou enregii na energii světelnou). Tyto luminofory jsou ve třech základních barvách - Red (červená), Green (zelená), Blue (modrá) - pro aditivní model skládání barev. Vlastní elektronové svazky jsou bezbarvé, ale po dopadu na příslušné luminofory dojde k rozsvícení bodu odpovídající barvy.

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/ADIT.GIF

Aditivní model

Protože elektronový svazek je vlastně svazek částic stejného náboje (záporného), mají tyto částice tendenci se odpuzovat a vlivem toho dochází k rozostřování svazku. Proto těsně před stínítkem obrazovky se nachází maska obrazovky. Je to v podstatě mříž, která má za úkol propustit jen úzký svazek elektronů. Maska obrazovky musí být vyrobena z materiálu, který co nejméně podléhá tepelné roztažnosti a působení magnetického pole. Oba dva tyto jevy by totiž způsobily, že elektronové svazky nedopadnou přesně na svůj luminofor, což by se projevilo nečistotou barev. Elektronové svazky jsou vychylovány pomocí vychylovacích cívek tak, aby postupně opisovaly zleva doprava a shora dolů jednotlivé řádky obrazovky.

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/CRT.GIF

Řez barevnou obrazovkou

Jednotlivé elektronové svazky jsou emitovány z nepřímo žhavené katody, která má na svém povrchu nanesenu emisní vrstvu. Elektronové svazky pak prochází tzv. Wheneltovým válcem (mřížka g1), který má vzhledem ke katodě záporný potenciál. To způsobuje, že elektrony jsou jím odpuzovány a projde jich přes něj jen požadované kvantum. Řízením napětí na Wheneltově válci se tedy řídí intenzita jednotlivých elektronových svazků. Po průchodu Wheneltovým válcem procházejí elektronové svazky přes jednotlivé mřížky (g2 - g6), které mají naopak vzhledem ke katodě kladný potenciál, díky kterému jsou elektrony přitahovány. Tento kladný potenciál je na mřížce g2 nejnižší, na g3 vyšší a až na g6 nejvyšší. Toto má za úkol elektronové svazky táhnout až na stínítko obrazovky. Speciální funkci zde má mřížka g3 (ostření), která má za úkol zaostřovat elektronové svazky, a mřížka g6 (konvergence), od které se elektronové svazky postupně sbíhají. K jejich setkání dojde u masky obrazovky, kde se prokříží a dopadnou na své luminofory.

Podle umístění a tvaru otvorů masky a tím i odpovídajícímu nanesení luminoforů je možné rozlišit tři základní typy barevných obrazovek.

Typ

Maska

Poznámky

Delta

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/DELTA.GIF

Jednotlivé otvory v masce jsou kruhové a jsou uspořádány do trojúhelníků (velké písmeno delta). Stejným způsobem jsou uspořádány i luminofory na stínítku. Nevýhodou tohoto typu masky (obrazovky) je velká plocha, která je tvořena kovem masky a která způsobuje větší náchylnost k tepelné roztažnosti. Vzhledem k tomuto poskytovaly obrazovky typu Delta poměrně nekvalitní obraz a dnes se již nepoužívají

Inline

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/INLINE.GIF

Otvory v masce jsou obdélníkového tvaru a jednotlivé luminofory jsou naneseny v řadě vedle sebe. Obrazovka Inline je dnes nejrozšířenějším typem obrazovky

Trinitron

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/TRINIT.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/TRINIT2.GIF

Obrazovky Trinitron jsou propagovány zejména firmou Sony. Jejich luminofory jsou naneseny v řadě vedle sebe podobně jako u obrazovky typy Inline. Vlastní maska je tvořena svislými pásy, které ve vodorovném směru nejsou nikde přerušeny. Toto řešení s sebou nese problém - pásy masky jsou tenké a na celé výšce obrazovky se neudrží. Tento se řeší dvěma způsoby:

  • u monitorů: natažením dvou vodorovných drátů (cca v jedné třetině a dvou třetinách výšky obrazovky) přes obrazovku. Tyto dráty jsou potom bohužel na obrazovce vidět (hlavně na světlém pozadí)

  • u televizorů: silnějšími pásy masky. Maska pak působí o něco hrubším dojmem.

U konkrétních obrazovek se mohou projevit následující základní poruchy geometrie obrazu.

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/IDEAL.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/PARALEL.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/TRAPEZ.GIF

Ideální obraz

Rovnoběžníkovitost (Paralleogram)

Lichoběžníkovitost (Trapezoid)

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/PINCUSH.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/SOUDK.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/POSUN.GIF

Poduškovitost (Pincushion)

Soudkovitost

Posunutí (Shift)

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/HORLIN.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/VERLIN.GIF

http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/PICTURES/MONITOR/OTOC.GIF

Horizontální nelinearita

Vertikální nelinearita

Otočení (Tilt)

Některé z těchto poruch bývá možné napravit pomocí korekcí vyvedených na předním panelu monitoru. Pokud tyto korekce monitor nemá nebo jejich rozsah pro nápravu nedostačuje, je nutné provést servisní zásah.