阴极射线显示器

阴罩式彩色显示
• 荫罩是一块刻有成千上万个孔的薄钢板。 • 荫罩孔的作用在于保证三个电子共同穿过同一个荫罩孔， 以激发荧光粉，使之发出红、绿、蓝三色光。 • 孔状荫罩和沟槽状荫罩 • 由于电子束在轰击荫罩时会产生软X射线，因此玻壳配方 中掺入重金属，屏幕上为氧化锶和氧化钡，玻壳内含有氧 化铅。
CRT显示器件主要性能指标
CRT显示器驱控器的电路构成
偏转线圈
视频放大电路 ＣＲＴ电极电路
同步处理电路
垂直振荡电路
垂直驱动电路 垂直输出电路
水平输出电路
水平振荡电路
水平振荡电路
高压驱动电路
高压输出电路
彩色CRT显示
• 彩色显像管采用红绿蓝（简称RGB）三基色相加混色原 理实现彩色图像的显示。 • 彩色显像管应能产生三束电子流，它们可以是来自一个电 子枪（单枪三束），也可以来自三个电子枪（三枪三束）。 • 确保受三个基色信号控制的三束电子束准确轰击相应的荧 光粉，是彩色显像管技术的关键。
玻璃外壳
• 屏幕玻璃：普通玻璃，透明，耐真空，吸收内部发射的x 射线 • 锥体：将玻璃和管径连起来，其展开角代表最大电子束 偏转角， 越大，管子越短， 国产的=70,90 ,110 ,140 外壁涂有石墨导电层（接地） 壁上有高压帽，与A2和A4连在一起 内外壁之间形成达5-8pf的高压电容，兼做高压整流滤波电 容 • 管径
阴极射线管显示技术
概要
2.1 CRT显示器的基本结构与工作原理 2.1.1 黑白CRT显示器的基本结构与工作原理 2.1.2 彩色CRT显示器的基本结构和工作原理 2.1.3 CRT显示器的主要单元 2.2 CRT显示器的驱动与控制 2.2.1 CRT显示器相关技术 2.2.2 CRT显示器驱空电路 2.3 CRT显示器的特点、性能指标及发展历史 2.3.1 CRT显示器的特点 2.3.2 CRT显示器的性能指标 2.3.3 CRT显示技术的发展历史
荧光粉
L=AjU2aS
L 屏幕亮度 Aj 电子束的电流密度 U2a屏幕电压 S 面积
偏转系统
• 偏转系统的作用是为了显示一幅图像，让电子束 在水平和垂直方向上同时偏转，在整个荧光屏的 任何一点都能发光而形成光栅。 • 磁偏转相差小 行偏转线圈 使电子束产生水平扫描 场偏转线圈 使电子束产生垂直扫描 • 磁偏转相差小
扫描方式
扫描方式
黑白CRT
黑白CRT
两大电视广播制式
• NTSC(National Television Standards Committee) 每贞525条水平线，隔行扫描，每次半帧屏幕扫描 需要1/60s，整帧扫描需要1/30s(30帧/s) 对相位失真敏感 日本、美国、加拿大、墨西哥 • PAL(Phase Alternating Line) 每贞625条线，每秒25格，隔行扫描，对同时传送 的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒像， 另一个色差信号进行正交调制方式 优点：可克服因相位失真而起的色彩变化
• 亮度：从给定方向上观察的任意表面的单位投射 面积上的发光强度, 每平米烛光量 cd/m2 室内 70 cd/m2, 室外 300 cd/m2 人眼 0.03-50，000 CRT 50-60 cd/m2 亮度均匀性： CRT 45%， 其他 >80% • 对比度和灰度：对比度 = 最大亮度/最小亮度 灰度：画面上亮度的等级差别 100:1 • 分辨率：指单位面积显示像素的数量
ＰＡＬ制式
• ＰＡＬ－Ｇ • ＰＡＬ－Ｉ • ＰＡＬ－Ｄ：每帧两场，每秒５０场，每 行水平扫描正程为５２mｓ,逆程为12ms,每 场正程为18.4ms,逆程时间<1.6ms,垂直方 向显示575行（中国大陆） 25帧/s
辉度及颜色
• 单色CRT只需对辉度进行控制，通过电流 量来控制 栅极驱动方式 阴极驱动方式 • 彩色CRT的颜色显示是通过3个电子束各自 的电流来调制 颜色种类 = 阶数3
黑白CRT显示器的发展历史
CRT显示器的基本结构和工作原理
• CRT：阴极射线管的显示器 黑白CRT显示器 彩色CRT显示器 • 核心部件：电子枪、偏转线圈、荫罩、荧 光粉层、玻璃外壳 • 工作原理：电子枪发射高速电子，经过垂 直和水平的偏转线圈控制高速电子轰击屏 幕上的磷光物质时期发光
黑白CRT
CRT显示器件主要性能指标
• 收看距离：收看距离可以用绝对值表示，也可以用于画面 高度H的比值来表示 • 周围光线环境：指观看者所在的水平照度及照明装置。 收看电视时，四周光线的反射亮度应控制在2cd/m2以下 • 图像的数据率：一定时间内Байду номын сангаас一定速度下，显示系统能将 多少单元的信息转换成图形或文字并显示出来。比特/秒 • 其他：辐射
• 像素：构成图像的最小面积单位，由肉眼能分辨的最小尺 寸确定 •
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CRT显示器： 14寸：640× 480 15寸：800× 600 17寸：1024× 768 19寸、21寸：1280× 1024 22寸：1600× 1200 刷新率至少要85Hz或以上
CRT显示器件主要性能指标
电子枪
电子枪结构示意图
聚焦极 0-450V A1 加速极
A2
A3
A4
栅极 ~300V 8kV-16kV 截止电压：-20— -90V
电子枪的各部件功能
• 灯丝：电能转成热能并对阴极加热至600-800C， 阴极发射电子 • 阴极：圆筒状，涂有钡锶钙的氧化物，受热发射大量电子 • 栅极：金属圆筒，顶端开有小孔，让电子束通过，改变栅 极和阴极的相对电位可以控制电子束的强弱 • 加速极：控制阴极发射电子束到达荧光屏的速度 • 聚焦极：5-8KV,聚焦极、加速极和高压阳极一起构成电子 透镜 • 高压阳极：建立一个强电场，是电子束以极快的速度轰击 荧光屏上的荧光粉。高压阳极的电压通常为22-34kV
CRT显示器件主要性能指标
• 清晰度和分辨力：清晰度指人眼能察觉到的图像细节清晰的程度，用 光栅高度范围内能分辨的等宽度黑白条纹（对比度为100%）数目或 电视扫描行数来表示 平板显示器> 720线 CRT > 620线 分辨力：图像小投影点的数量表示 SVGA：800 x 600 发光颜色：发射光谱或显示光谱的峰值及带宽，或用色度坐标表示 . 余辉时间：余辉时间指荧光粉的发光，从电子轰击停止后起到亮度减 小到电子轰击时稳定亮度的1/10所经历的时间 . 解析度（dot per pich, DPI）:指图片在1英寸长度上小投影点的数量， 分为水平解析度和垂直解析度。
荧光屏
• 荧光屏：实现CRT显像管电光转换的关键部位之一 发光亮度和发光效率足够高 发光光谱适合人眼 图像分辨率高 传递效果好 余辉时间适当 机械、化学、稳定性好、 寿命高
荧光屏
二
荧光粉
• 决定CRT的发光性能 • 黑白电视机：荧光粉发白光， 采用颜色互补的两 种荧光粉混合起来发白光或单一的白色荧光粉 • 荧光粉的发光效率：发光强度/W电功率 一般>5cd/W, 也有>10cd/W, 白炽灯>20cd/W • 余辉时间：电子束的轰击结束后，荧光粉的反光 的衰减时间 >0.1s 长余辉发光， 0.1-0.001 中余辉发光 <0.001s 短余辉发光