TEMAT: TELEWIZJA PLAZMOWA

Telewizory plazmowe - wstęp

Ekran plazmowy składa się m.in. z dwóch szklanych tafli, pomiędzy którymi znajdują się mikroskopijne komórki wypełnione mieszanką gazów szlachetnych. Każda komórka pokryta jest warstwą luminoforu, czyli substancją kolorów podstawowych ( czerwonego, zielonego i niebieskiego ). Pod wpływem napięcia elektrycznego gaz wewnątrz komórek pobudza do świecenia luminofory, czego efektem jest różnokolorowy obraz.

Płaskie wyświetlacze HDTV ( High Definition TV ) są przyszłością telewizji. Pomimo tego, że są jeszcze bardzo drogie powoli zaczynają gościć w naszych domach. W niedługim czasie telewizory plazmowe zaczną zastępować powszechnie używane przez nas telewizory kineskopowe.

Zasada działania ekranu plazmowego

Zasada działania ekranu plazmowego jest bardzo prosta: każdy subpiksel to mikroskopijna lampa fluorescencyjna, emitująca jedną z barw podstawowych. Dzięki zróżnicowaniu intensywności światła emitowanego przez subpiksele możliwe jest uzyskanie wielu odcieni barw.

Rys. 1 Zamiana promieni UV na widzialne światło

Gaz szlachetny ( np. argon ) jest zamknięty w rurce. Na obu końcach rurki znajdują się elektrody, do których dostarczane jest wysokie napięcie ( kilkaset Voltów ). Gaz szlachetny jest elektrycznie obojętny ale prąd elektryczny przekształca go w plazmę - gaz złożony z wolnych elektronów i jonów dodatnich. Z powodu różnicy potencjałów elektrony przemieszczają się do dodatniej elektrody, a jony dodatnie są przyciągane przez ujemną końcówkę rurki. Te ruchy prowadzą do zderzeń atomów. Gdy atomy zderzają się , uzyskują dodatkową energię, a ich elektrony przemieszczają się na wyższe orbity. A gdy powracają na orbitę początkową, emitują foton: cząsteczkę światła.

Emisja światła

Emitowane światło jest efektem ruchu plazmy w silnym polu elektrycznym. Ale różnica potencjałów na końcach rurki nie wystarcza. Aby emitować światło, plazma musi być w ciągłym ruchu, dlatego też do końcówek podawany jest prąd zmienny. Powoduje to emigrację jonów z jednego końca na drugi.

Rys. 2 Emisja światła

Światło emitowane przez plazmę nie jest widoczne : jest to promieniowanie ultrafioletowe , którego nie rejestruje oko ludzkie. Dlatego też ściany rurki pokrywane są emitującą białe światło substancją czułą na ultrafiolet. Ta substancja, zwana też fosforem to luminofor , który służy do zamiany jednego rodzaju promieniowania na inny.

Rodzaje wyświetlaczy plazmowych

Wyróżniamy dwa rodzaje wyświetlaczy plazmowych - ACPDP oraz DCPDP. Pierwszy z nich zasilany jest napięciem zmiennym (Alternate Current Plasma Display Panels - ekran plazmowy zmiennoprądowy), drugi zaś napięciem stałym (Direct Current Plasma Display Panels - ekran plazmowy stałoprądowy).

Najbardziej powszechny obecnie wariant to ACC ( alternative coplanar current - prąd zmienny współpłaszczyznowy ). Charakteryzuje się on nie dwiema, a trzema elektrodami dla jednego piksela. Kontrola wyświetlaczy ACC jest bardziej skomplikowana ale ich główną zaletą jest to, że przepływ plazmy jest dłuższy niż w tradycyjnych wyświetlaczach z dwoma elektrodami. W czasie pierwszej fazy pomiędzy elektronami skanowania i danych silna różnica potencjałów wynosząca 300V ( +100V i -200V ) tworzy „ścianę” ładunków. Następnie ładunki krążą pomiędzy elektrodami skanowania i podtrzymywania dzięki podawanemu na nie prądowi zmiennemu ( +180V, -180V, +180V, itd.). Zaletą tego rozwiązania jest zwolnienie elektrody danych w czasie, gdy dwie pozostałe elektrody utrzymują plazmę w ruchu. W ten sam sposób, przy pomocy elektrody danych można przerwać wyładowania.

System Quasi 100 Hz wykrywa wejściowy sygnał PAL i automatycznie podwaja liczbę wyświetlanych pól w danej jednostce czasu. Wpływa to znacząco na zmniejszenie migotania obrazu, które jest charakterystyczne dla sygnałów PAL.

System Quasi 100 Hz

MACH Enhancer jest technologią przetwarzania sygnału polegającą na wyostrzeniu konturów obrazu. Wyostrzenie konturów rysowanych obiektów odbywa się w sposób minimalizujący ilość szumów oraz jest dostosowane do percepcji ludzkiego oka, czego rezultatem jest naturalnie wyglądający obraz o niezwykłej ostrości.

Bez systemu MACH System MACH

Rys. 3 System MACH Enhancer

Acuity Core jest wykorzystywany tylko w telewizorach plazmowych Panasonic i polega na 10-bitowym przetwarzaniu sygnału wideo od jego wejścia po samo wyjście. Koncepcją Acuity Core jest zapewnienie wysokiej jakości obrazu z różnych źródeł sygnału np. DVD, PC, HDTV i in. Platforma Acuity ma zapewnić szybkie przetwarzanie obrazów cyfrowych oraz ich wyjątkową reprodukcję.

Rys.4 Acuity Core

Funkcja C.A.T.S. (Contrast Automatic Tracking System)

Plasma C.A.T.S. automatycznie rozpoznaje warunki oświetleniowe w pomieszczeniu oraz dostraja jasność oraz gradację kolorów w celu optymalizacji poziomu kontrastu. Funkcja ta zapobiega m.in. nadmiernemu męczeniu wzroku podczas długiego oglądania telewizji.

Rys.5 Funkcja C.A.T.S.

Sławomir Siepak, 3 rok ETI

---