Апертурная решетка: принцип работы и особенности ЭЛТ-дисплеев.

Введение

Апертурная решетка – одна из двух основных технологий, используемых в производстве цветных телевизоров и компьютерных дисплеев с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ); другая – перфорированная маска (shadow mask). Первые запатентованные телевизоры с апертурной решеткой производились под торговой маркой Trinitron. Тонкие вертикальные проводники, расположенные за передним стеклом экрана, разделяют различные цвета люминофора на полосы. Эти проводники расположены таким образом, что электронный луч из одной из трех электронных пушек, находящихся в задней части трубки, попадает только на люминофор соответствующего цвета. То есть, синий электронный луч попадает на синий люминофор, но встречает проводник, блокирующий путь к красному и зеленому люминофорам. Тонкие проводники обеспечивают более мелкий шаг между точками, поскольку их можно располагать ближе друг к другу, чем отверстия в перфорированной маске, и не должно быть зазора между соседними горизонтальными пикселями. При отображении ярких изображений перфорированная маска нагревается и расширяется во всех направлениях (иногда это называют "цветением"). Апертурные решетки не демонстрируют подобного поведения; при нагревании проводники расширяются вертикально. Поскольку нет четко определенных отверстий, это расширение не влияет на изображение, и проводники не смещаются горизонтально. Вертикальные проводники апертурной решетки имеют резонансную частоту и вибрируют в симпатическом резонансе с громкими звуками вблизи дисплея, вызывая мерцание и дрожание цветов на экране. Для уменьшения этих резонансных эффектов один или два горизонтальных стабилизирующих проводника, называемых "демпфирующими проводниками", привариваются к проводникам решетки и могут быть видны как тонкие темные линии на поверхности экрана. Эти стабилизирующие проводники – самый простой способ визуально отличить дисплей с апертурной решеткой от дисплея с перфорированной маской. Стабилизированная решетка все еще может вибрировать, но для этого необходимы громкие звуки, воспроизводимые вблизи дисплея. Кроме того, дисплеи с апертурной решеткой, как правило, имеют плоскую вертикальную поверхность и часто также плоскую горизонтальную, в то время как дисплеи с перфорированной маской обычно имеют сферическую кривизну. Первые запатентованные телевизоры с апертурной решеткой были произведены компанией Sony в конце 1960-х годов под брендом Trinitron, который компания впоследствии перенесла на свою линейку ЭЛТ-мониторов. Последующие разработки, лицензированные у Sony или произведенные после истечения срока действия патента, обычно используют суффикс "tron", например DiamondTron от Mitsubishi и SonicTron от ViewSonic. Апертурные решетки менее механически устойчивы, чем перфорированные или щелевые маски; легкое прикосновение может привести к кратковременному искажению изображения, даже при наличии демпфирующих/поддерживающих проводников.

An aperture grille is one of two major technologies used to manufacture color cathode ray tube (CRT) televisions and computer displays; the other is the shadow mask. The first patented aperture grille televisions were manufactured under the Trinitron brand name. Fine vertical wires behind the front glass of the display screen separate the different colors of phosphors into strips. These wires are positioned such that an electron beam from one of three guns at the rear of the tube is only able to strike phosphors of the appropriate color. That is, the blue electron gun will strike blue phosphors, but will find a wire blocks the path to red and green phosphors. The fine wires allow for a finer dot pitch as they can be spaced much closer together than the perforations of a shadow mask, and there need be no gap between adjacent horizontal pixels. During the display of bright images, a shadow mask warms, and expands outward in all directions (sometimes called blooming). Aperture grilles do not exhibit this behavior; when the wires heat up, they expand vertically. Because there are no defined holes, this expansion does not affect the image, and the wires do not move horizontally. The vertical wires of the aperture grille have a resonant frequency and will vibrate in sympathetic resonance with loud sounds near the display, resulting in fluttering and shimmering of colors on the display. To reduce these resonant effects, one or two horizontal stabilizing wires, called "damping wires", are welded across the grille wires, and may be visible as fine dark lines across the face of the screen. These stabilizing wires provide the easiest way to distinguish aperture grille and shadow mask displays at a glance. The stabilized grille can still vibrate but the sounds need to be loud and be emitted close to the display. Additionally, aperture grille displays tend to be vertically flat and are often horizontally flat as well, while shadow mask displays usually have a spherical curvature. The first patented aperture grille televisions were manufactured by Sony in the late 1960s under the Trinitron brand name, which the company carried over to its line of CRT computer monitors. Subsequent designs, whether licensed from Sony or manufactured after the patent's expiration, tend to use the tron suffix, such as Mitsubishi's DiamondTron and ViewSonic's SonicTron. Aperture grilles are not as mechanically stable as shadow or slot masks; a tap can cause the image to briefly become distorted, even with damping/support wires.