CRT顯示器介紹

　　CRT顯示器學名為“陰極射線顯像管”，是一種使用陰極射線管（Cathode Ray Tube）的顯示器。主要有五部分組成：電子槍（Electron Gun）、偏轉線圈（Deflection coils）、蔭罩（Shadow mask）、高壓石墨電極和熒光粉涂層（Phosphor）及玻璃外殼。它是應用最廣泛的顯示器之一，CRT純平顯示器具有可視角度大、無壞點、色彩還原度高、色度均勻、可調節的多分辨率模式、響應時間極短等LCD顯示器難以超過的優點，而且價格更便宜。

　　CRT顯示器結構

　　CRT顯示器由顯像管、控制電路、機殼等三部分組成，其內部結構如圖1所示。

　　顯像管是關鍵部件，由電子槍、偏轉線圈和熒光屏構成。如圖2、圖3所示。控制電路主要包含6大功能電路：電源電路；視頻及信號處理電路（含視放、亮度和對比度調節及自動亮度控制等）；行掃描（包括行振蕩、行激勵、行輸出、行幅調節、高壓產生和高壓保護等）；場掃描電路（包括場振蕩、場激勵、場輸出、場線性校正和場幅調節等）；顯像管電路（包括掃描偏轉、CRT偏置電壓等；多頻自動同步與自動S校正電路等）。典型的顯示器原理框圖如圖4所示。

　　CRT分類

　　1．根據調控方式不同可分為：模擬調節、數字調節和OSD調節

　　模擬調節是在顯示器外部設置一排調節按鈕，手動調節亮度、對比度等一些技術參數。由于模擬器件較多，故障的幾率較大，而且可調節的內容極少，所以已銷聲匿跡。

　　數字調節是在顯示器內部加入專用微處理器，操作更精確，能夠記憶顯示模式，而且其使用的多是微觸式按鈕，壽命長，故障率低。

　　OSD調節嚴格說算是數控方式的一種，能以量化的方式將調節直觀地反映到屏幕上。

　　2．按顯像管種類的不同可分為：球面顯像管、柱面顯像管和純平顯像管

　　球面管的缺陷非常明顯，在水平和垂直方向上都是彎曲的，邊角失真現象嚴重，隨著觀察角度的改變，圖像會發生傾斜，而且容易引起光線的反射，會降低對比度，對人眼的刺激較大。

　　柱面顯像管采用柵式蔭罩板，在垂直方向上不存在任何彎曲，在水平方向上略有弧度。常見的柱面管可分為單槍三束和三槍三束管。

　　純平顯像管是CRT彩顯的發展方向，純平顯像管在水平和垂直方向上均實現了真正的平面，失真、反光都被減到了最低限，使觀看時的聚焦范圍增大。

　　CRT顯示器工作原理

　　CRT顯示器是靠電子束激發屏幕內表面的熒光粉來顯示圖像的，由于熒光粉被點亮后很快會熄滅，所以電子槍必須循環地不斷激發這些點。

　　首先，在熒光屏上涂滿了按一定方式緊密排列的紅、綠、藍三種顏色的熒光粉點或熒光粉條，稱為熒光粉單元，相鄰的紅、綠、藍熒光粉單元各一個為一組，學名稱之為像素。每個像素中都擁有紅、綠、藍（R、G、B）三基色。

　　CRT顯示器用電子束來進行控制和表現三原色原理。電子槍工作原理是由燈絲加熱陰極，陰極發射電子，然后在加速極電場的作用下，經聚焦極聚成很細的電子束，在陽極高壓作用下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。這些電子束轟擊的目標就是熒光屏上的三基色。為此，電子槍發射的電子束不是一束，而是三束，它們分別受電腦顯卡R、 G、 B三個基色視頻信號電壓的控制，去轟擊各自的熒光粉單元。受到高速電子束的激發，這些熒光粉單元分別發出強弱不同的紅、綠、藍三種光。根據空間混色法（將三個基色光同時照射同一表面相鄰很近的三個點上進行混色的方法）產生豐富的色彩，這種方法利用人們眼睛在超過一定距離后分辨力不高的特性，產生與直接混色法相同的效果。用這種方法可以產生不同色彩的像素，而大量的不同色彩的像素可以組成一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為可動的圖像。通常實現掃描的方式很多，如直線式掃描，圓形掃描，螺旋掃描等等。其中，直線式掃描又可分為逐行掃描和隔行掃描兩種。事實上，在CRT顯示系統中兩種都有采用。逐行掃描是電子束在屏幕上一行緊接一行從左到右的掃描方式，是比較先進的一種方式。而隔行掃描中，一張圖像的掃描不是在一個場周期中完成的，而是由兩個場周期完成的。無論是逐行掃描還是隔行掃描，為了完成對整個屏幕的掃描，掃描線并不是完全水平的，而是稍微傾斜的。為此電子束既要作水平方向的運動，又要作垂直方向的運動。前者形成一行的掃描，稱為行掃描，后者形成一幅畫面的掃描，稱為場掃描。

　　然而在掃描的過程中，要保證三支電子束準確擊中每一個像素，就要借助于蔭罩（Shadow mask），它的位置大概在熒光屏后面（從熒光屏正面看）約10mm處，厚度約為0.15mm的薄金屬障板，它上面有很多小孔或細槽，它們和同一組的熒光粉單元即像素相對應。三支電子束經過小孔或細槽后只能擊中同一像素中的對應熒光粉單元，因此能夠保證彩色的純正和正確的會聚。

　　偏轉線圈（Deflection coils）可以協助完成非常高速的掃描動作，它可以使顯像管內的電子束以一定的順序，周期性地轟擊每個像素，使每個像素都發光，而且只要這個周期足夠短，也就是說對某個像素而言電子束的轟擊頻率足夠高，就會呈現一幅完整的圖像。

　　至于畫面的連續感，則是由場掃描的速度來決定的，場掃描越快，形成的單一圖像越多，畫面就越流暢。而每秒鐘可以進行多少次場掃描通常是衡量畫面質量的標準，通常用幀頻或場頻（單位為Hz，赫茲）來表示，幀頻越大，圖像越有連續感。24Hz場頻是保證對圖像活動內容的連續感覺，48Hz場頻是保證圖像顯示沒有閃爍的感覺，這兩個條件同時滿足，才能顯示效果良好的圖像。