深度解析显示技术发展史及其发展特点(一)

中国视听网资讯更新时间：2011-2-22 11:00:47　编辑：影子　[ 大中小 ]

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四、彩色CRT电视机显示原理

　　4-1 彩色显像管的发展及分类

　　彩色显像管按色彩重现控制方式分类，主要有荫罩式、聚焦栅式、束指引式和穿透式四大类，在四十多年的发展过程中占主导地位的，是荫罩式三枪三束、单枪三束和自会聚彩色显像管。

　　1、三枪三束彩色显像管

　　三枪三束管中每一个电子枪相对于黑白显像管中的电子枪，都有自己的发射系统、预聚焦系统与主透镜系统。三枪三束管正常工作的一个重要条件是，三电子束沿荫罩面扫描时必须始终能会聚在荫罩面的同一点上，这样才能使三束共同穿过同一荫罩孔并分别打在一个粉点组的三基色荧光粉点上。但是实际实现上很难达到满意的效果，且制造成本高。

　　2、单枪三束管

　　只有索尼公司用，它的出现是彩色显像管向自动校正动态会聚误差迈进了一大步。单枪三束管有三个阴极，但发射的三束电子用同一电子枪聚焦。三条电子束在同一平面内呈一字排列，因此在任何偏转状态下三条轨迹大致都保持在同一水平线上，故只需进行水平方向的动态会聚误差校正。静会聚靠垂直安置的会聚板来实现。总之，单枪三束管大大简化了会聚的调节。为了提高束通过率，采用垂直条状栅网荫罩，使透过率提高到约为30%。

　　单枪三束管图像亮度高，偏转功率低，结构简单，成本低。其缺点：条型栅刚性差，易颤动、影响图像清晰度、柱形屏面耐压差、动会聚仍不理想。

　　3、自会聚彩色显像管

　　自会聚显像管可以完全取消动态会聚电路，只靠偏转磁场本身的特殊分布就可以实现会聚，因而调节非常简单。同时取消了动会聚线路，节省了约100 多个动会聚元件，使整机成本大幅度降低。自会聚显像管在当前占绝对优势。

　　4-2 CRT的组成及各部分的作用

　　CRT显像管是一种真空电子管，利用电子束轰击荧光屏来工作。所以CRT必然包含三大部件：发射电子并将它们会聚成细束的电子枪、使电子束在荧光屏上扫描的偏转系统、根据电子束能量强弱而发出不同亮度光的荧光屏。

　　4-3 精密一字形自会彩色聚显像管

　　自会聚管的主要部件是：精密一字形一体化电子枪、条槽形荫罩垂直粉条荧光屏、精密静态环行偏转线圈。

　　1、精密一字形排列电子枪

　　自会聚电子枪既不像三枪三束管那样按品字形排列，又不像单枪三束管那样只有一只电子枪，而是采取精密一字形一体化电子枪。“一字形”是指三只电子枪在同一水平面内准确无误地排成一条线，“一体化”是指三个电子枪之间的相对位置通过一组单片三孔的调制极精确的定位形成一个整体（电子枪中的R、G、B三个阴极是相互独立的）。而控制极（栅极）、加速极、聚焦极、高压阳极是共用的。理论上，该电子枪之间的距离精度，只取决于制作电极的模具的精度，与组装工艺无关。

　　电子枪中各极的作用

　　阴极：用来发射电子。在阴极的圆筒内装有灯丝，用来加热阴极，阴极受热后便能发射电子。

　　控制极：又称栅极。它与阴极之间的电位差大小，将决定电子束的强弱。

　　加速极：加有500V左右的正电压，将阴极上的电子拉出来，并使电子加速射向荧光屏。调节此电压的大小，将影响显像管的亮度。

　　聚焦极：上面加有5KV左右的正电压，调节此电压的大小，可使聚焦良好。聚焦不良图像模糊。

　　高压阳极：上面加有25KV左右高压。此高压同时加到内导电层，形成一个均匀等电位空间，使阴极发射的电子高速轰击荧光屏上的荧光粉。

　　除上述电极外，电子枪的顶部还装有四个磁环，其中两个磁环位于两个边束的阳极孔上并与阳极孔同心，起磁分路作用，使两个边束形成的光栅尺寸减小，称为磁分路器；另外两个磁环位于中心束的上下方，起增强磁场的作用，使中心束光栅尺寸增大，称为磁增强器。四个磁环总的作用是使R、G、B三基色的光栅重合。它们是会聚装置的组成部分。

　　2、开槽式荫罩板和条状荧光粉

　　自会聚管在荧光屏上涂着垂直交替的红、绿、蓝三基色荧光粉条，每R、G、B三个荧光粉条为一组，作为一个像素。在没有荧光粉的空隙处涂有石墨，可吸收杂散光，提高图像对比度。

　　在荧光屏1cm处，装有一块荫罩板（也叫选色板）由薄钢板制成。在其上面开有约40万个排列有序的条状小孔（荫罩孔），每一个小孔对应荧光屏上一组荧光粉条，它们的作用是使R、G、B电子束只能轰击与自己对应的荧光粉条。

　　3、动会聚校正型偏转线圈

　　自会聚显像管在管径上装有调整色纯和静会聚的磁性组件和特制的高精密度偏转线圈。这种偏转线圈能产生三条电子束动会聚所需的会聚磁场，在内部磁极的配合下，使三条电子束在整个屏幕上自动会聚。

　　色纯磁环：两磁极磁环，其形状和原理类似于黑白显像管上的光栅中心位置调节片。

　　红蓝会聚磁环：四磁极磁环调整其夹角可使红蓝竖线重合，同步旋转是红蓝横线重合。

　　紫（红蓝）和绿会聚磁环；六磁极磁环，调整其夹角可使紫和绿竖线重合，同步旋转是紫和绿横线重合。（待续）