9第三章 阴极射线管显示
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阴极射线管
注意
关于电极电压有一点要特别注意：通常最后的阳极要接地以使偏转板不会处于高压附近，错误的方法会引起 光点漂移，甚至在某些情况中导致危险。示波管阴极末端处在相对于地几千伏的负电势上，它取决于示波管的零 点。因此，当示波管工作时，阴极、阴极加热装置，加热装置的电流变压器线圈，以及聚焦阳极（A2）对于操作 者而言是危险的。所以这些部件的相应旋钮中间都必须绝缘，始终保持与高压电源隔离。
显示器
阴极射线管显示器阴极射线管显示器（CRT），是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术，具有技术成熟、 图像色彩丰富、还原性好、全彩色、高清晰度、较低成本和丰富的几何失真调整能力等优点，主要应用于电视、 计算机显示器、工业监视器、投影仪等终端显示设备。阴极射线管显示器（CRT）是一种使用阴极射线管 (Cathode Ray Tube)的显示器，主要有五部分组成：电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Deflection coils)， 荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它是应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可 视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超越的 优点，而且CRT显示器价格要比LCD显示器便宜不少。
种类
1.磁场偏向型：以磁场令电子束产生偏向，产生磁场的偏向线圈附加在阴极射线管颈部外侧。电视机使用此 种方式的显像管。
2.电场偏向型：以电场令电子束产生偏向，产生电场的偏向极板内建在阴极射线管内部。示波器使用此种方 式的显像管，以利应付不同的扫描频率，但此方式需要较长的管身。
3.威廉士管：具有记忆保持功能的特殊阴极射线管。
实验室
实验室通常使用静电偏转式示波管，它的旁热式阴极需要1A的电流、4或6．3V的电压。阴极被离得较远的顶 部开孔的圆柱形金属筒罩着，圆筒相对于阴极加上负电势，电子受到它的排斥、形成通过小孔的电子束。这个圆 筒电极称为栅板或屏蔽栅，改变栅极电位能控制阴极发射电子，于是就改变了光点的辉度。相应的控制旋钮标记 为“辉度”。
《阴极射线管》幻灯片PPT
§2.4.3 CRT显示器的驱动与控制
二、辉度及颜色
单色CRT 只需要对辉度进展控制，对彩 色CRT来说还需要对颜色进展控制，辉度和颜 色都是都是通过电流量来控制的。电流控制方 式中有栅极(G1)驱动方式和阴极驱动方式。
信 号
白色
振
幅
黑色
第二章 电光信息转换
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束
§2.4.3 CRT显示器的驱动与控制
4
4ˊ
5
5ˊ
6
6ˊ
7
7ˊ
(a) 顺序扫描方式
7b 1
2
7ˊ
3
1ˊ
4
2ˊ
5
3ˊ
6
4ˊ
7
5ˊ
6ˊ
7a
(b) 飞越扫描方式
图2.4.3-1 CRT扫描方式
13 5 7 2 4 6 1
行 扫
t
描
场
扫
tห้องสมุดไป่ตู้
描 奇数场
偶数场
图2.4.3-2 7行光栅的行扫描与场扫描波形
第二章 电光信息转换
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束
在荫罩型彩色CRT中，玻壳荧光屏的内面形成点 状红、绿、蓝三色荧光体，荧光面与单色CRT一样， 在其内侧均有AI膜金属覆层。在离荧光面一定距离处 设置荫罩。荫罩焊接在支持框架上，并通过显示屏侧 壁内面设置的紧固钉将荫罩固定在显示屏内侧。
第二章 电光信息转换
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束
§2.4.1 根本构造与工作原理
三、CRT显示器驱控器的电路构成
CRT显示器驱控器的电路，如图2.4.3-4所
示，主要包括视频电路、偏转电路、高压电路、
9阴极射线管显示汇总
扫描频率
❖ 扫描频率是行频和场频的统称 ❖ 扫描频率又称为刷新频率，分为水平刷新频率
和垂直刷新频率。 ❖水平刷新频率又称为行频 ，指电子枪每秒在荧
光屏上扫描过的水平线数量，单位：KHz。 ❖ 垂直刷新频率又称为场频，指每秒钟屏幕刷新
的次数，单位：Hz。 ❖ 通常所说的刷新频率一般指垂直刷新频率；判
❖ 显示面积都会小于显示管的大小，即可视尺寸比标 称尺寸要小。
❖ 由于显像管荧光屏是非球面而近似平面，这将引起 光栅枕形失真，在靠近屏幕边缘的地方显示图像时 会有失真明显。因此，制造显示器时不得不把显示 区作得小些。传统显示器的显示区只占据整个屏幕 的中间部分，四周留有一个黑框，以避开显示质量 不好的屏幕边缘。
❖为了减少显示器机身的厚度和体积，人们 又开发出广角偏转线圈技术，采用短颈显 像管，这使机身的厚度减少很多。
❖不同类型的显示器，其电路的构成也不尽 相同，甚至存在很大差异，但它们主要的 电路结构和工作原理是基本相同的。
❖CRT显示技术的历史、现状及发展
一、CRT显示器的技术指标
❖CRT显示器是目前使用广泛、最为人熟知 的一种显示器，其性能的好坏，可以从以 下几点进行考虑。
❖早期的CRT显示器，采用的是孔状荫罩，其 显像管断面基本上都是球面的，因此被称 做球面显像管。
❖1994年出现了“平面直角”显像管。但它 并不是真正意义上的平面，只不过其显像 管的曲率相对球面显像管比较小而已，其 屏幕表面接近平面。
❖1998年底，一种崭新的完全平面显示器出 现了，这种显示器的屏幕在水平和垂直方 向上都是笔直的，图像的失真和屏幕的反 光都被降低到最低的限度，完全平面显示 器又称为纯平显示器。现在市场上的显示 器大多是纯平显示器。
第三章阴极射线管显示
《阴极射线管显》课件
2 缺点
1. 大尺寸的CRT电视机产生的强烈电磁场会 对人的身体造成伤害和不适，影响身体健康； 2. 过于沉重和笨重。
阴极射线管显的应用领域
家用电视机
阴极射线管电视机作为早期电 视机广泛存在，还有很多人用 于游戏和电影欣赏。
早期电脑显示器
在微型电子学的早期，阴极射 线管显是最普遍的显示技术， 直到液晶显示器等技术的诞生 促使转型。
1.形成电子束
通过电极使供电电源生成大量电施加电势差控制电子束的位置和偏转角度， 从而控制屏幕上的图像
3.照射屏幕
电子束射向荧光屏幕后，荧光涂层受电子束刺激 发出光，形成图像显示在屏幕上。
阴极射线管显的发展历程
第一台荧光屏
1897年，伦敦物理学家J.J.汤姆孙 发明并应用了第一台荧光屏
发明背景
阴极射线管显最早用于示波 器上，而随着计算机的普及， 它被广泛用于显示器。它是 计算机显示技术中最基本的 一种。
基本原理
阴极射线管显的屏幕表面涂 有一层荧光涂层，当电子束 击中荧光涂层时，产生了可 见光。通过向阴极射线管的 电子枪施加电势差来控制电 子束的位置，产生图像。
阴极射线管显的工作原理
科学研究
阴极射线管显很适合显示静止 或动态的高分辨率图像，因此 在科学研究中有着广泛应用。
阴极射线管显的优势与劣势
1
优点
1. 显示品质更高；2. 具有较高的可靠性和寿命；3. 可以制造大尺寸的显示器。
2
劣势
1. 机身笨重不易搬运；2. 显示器频率不足，容易出现抖动；3. 耗电量大，散热 给使用人员带来不良影响。
3
结论
阴极射线管显虽然已经很少使用，但其作为一项传统显示技术，对于电子显示技 术的发展具有重要的历史意义和科学价值。
阴极射线管显示
1.1、黑白CRT
黑白显像管是通过电光转换重现电视图像 的一种窄束强流电子束管，是单色CRT。 主要用途是在电视机中显示图像。其基本 工作原理是：电子枪发射出电子束，电子 枪受阴极或栅极所加的视频信号电压的调 制，电子束经过加束极的加速，聚焦极的 聚焦，偏转磁场的偏转扫描到屏幕前面的 荧光涂层上，产生复合发光，最终形成满 足人眼视觉特性要求的光学图像。其结构 如图1.1所示。
1.1、黑白CRT
二、玻璃外壳 玻璃外壳由管颈、锥体和面玻璃三部分组成。管颈内部安 装电子枪。玻璃锥体将面玻璃和管颈连接起来，其张开角 φ代表最大电子束偏转角度。同样尺寸的荧光屏，偏转角 φ越大，管子长度就越短，可以减少电视机的厚度，国产 标准显像管主要有70°、90°、110°和114°等。玻璃 锥体内，外壁涂有石墨导电层。玻璃锥体壁上装有高压帽， 与内导电层相通，并与电子枪内的A2和A4阳极相连。高 压由高压帽输入到A2和A4，这样高压就不从管座引入， 其优点是可以降低管座绝缘材料的耐高压指标。玻壳外涂 层石墨与电视机的地相连并与高压帽绝缘，内外石墨层在 璃壳壁形成500~1000pf的高压电容器，兼作为高压整流 滤波电容。
1.1、黑白CRT
三、荧光屏
荧光屏一般由玻璃基板、荧光粉层和和铝膜层构成，也称作屏幕。 面玻璃尺寸宽度与高度之比有4：3、16：9等类型，习惯上将屏 幕对角线长度定为显像管的规格，用厘米（或英寸）表示。为了 减小环境光的影响，提高图像对比度，荧光屏玻璃采用具有中性 吸光性能的烟灰玻璃，此外还要满足光洁度、均匀性、耐压力、 面张力和防爆等性能要求。 荧光粉层完成显像管内的光电转换功能，黑白显像管要求在电子 轰击下荧光粉发白光，一般采用颜色互补的两种荧光粉混合起来 发白光。如将发蓝光的ZnS[Ag]与发黄光的ZnS、CdS[Ag]以55： 45的比例混合制得P4荧光粉，或直接采用单一白色荧光粉。荧光 粉的另一个重要参数是余辉时间，余辉时间定义为亮度减少到 1/10时所用的时间，余辉时间长于0.1秒的叫长余辉荧光粉，介于 0.1~0.001秒的称为中余辉荧光粉，短于0.001秒的称为短余辉荧 光粉。余辉太长运动画面会有拖影，余辉太短平均亮度降低，电 视采用中余辉荧光粉，示波器等则采用长余辉荧光粉。
第3讲图形显示功能部件阴极射线管1 75页PPT文档
12
阴极射线管工作原理 －ＣＲＴ
加速结构
• 电子束的速度和加速电压的关系：
• 结论：电子束能到达的速度正比于加速电
压的平方根。
13
阴极射线管工作原理 －ＣＲＴ
聚焦系统
• 作用是使电子束轰击荧光物质时，只限在很
小的一点上发出辉光，以保证图形和符号的 清晰。
• 聚焦系统的好坏直接影响显示装置分辨率的
22
偏转系统
电磁偏转
由图可见，在管颈位 置有两个线圈X和Y， 电子束经过X线圈和Y 线圈组成的磁场时受 到洛伦兹力的作用， 而在X和Y方向发生偏 转，从而打到荧光屏 的相应位置。
23
阴极射线管工作原理
偏转灵敏度
－偏转系统
• 一个小信号加入偏转系统后能把电子束偏转一个多
大角度的能力。
• 静电偏转灵敏度计算公式如下：
使电子运动的轨迹变成一条拉长的螺旋线
电 子 运 动 轨 迹
19
聚焦系统
电磁聚焦
• 洛伦兹力只能改变电子运动的方向，使运动轨迹弯
曲，而不会使运动速度绝对值改变。这使得电磁场 适合电子束的偏转。
• 只要所有这样运动的电子的射束弯曲成螺旋线行，
并通过管子中心轴线与屏幕的交点，就可达到完全 聚焦。
• 所以通常电磁聚焦比静电聚焦效果好。
余晖时间短的荧光物质适用于动态图形的显示，而 余晖时间长的荧光物质适用于静态图形的显示。
例：一种荧光物质的余晖时间为20毫秒，则大约所 需的刷新频率为： 1000/20＝50（帧/秒）
38
阴极射线管工作原理 －荧光屏的基本特性
余辉特性
• 荧光质的余辉衰减规律大致为指数函数或者幂函数，
它与发光机理有密切的关系。
阴极射线管工作原理 －ＣＲＴ
加速结构
• 电子束的速度和加速电压的关系：
• 结论：电子束能到达的速度正比于加速电
压的平方根。
13
阴极射线管工作原理 －ＣＲＴ
聚焦系统
• 作用是使电子束轰击荧光物质时，只限在很
小的一点上发出辉光，以保证图形和符号的 清晰。
• 聚焦系统的好坏直接影响显示装置分辨率的
22
偏转系统
电磁偏转
由图可见，在管颈位 置有两个线圈X和Y， 电子束经过X线圈和Y 线圈组成的磁场时受 到洛伦兹力的作用， 而在X和Y方向发生偏 转，从而打到荧光屏 的相应位置。
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阴极射线管工作原理
偏转灵敏度
－偏转系统
• 一个小信号加入偏转系统后能把电子束偏转一个多
大角度的能力。
• 静电偏转灵敏度计算公式如下：
使电子运动的轨迹变成一条拉长的螺旋线
电 子 运 动 轨 迹
19
聚焦系统
电磁聚焦
• 洛伦兹力只能改变电子运动的方向，使运动轨迹弯
曲，而不会使运动速度绝对值改变。这使得电磁场 适合电子束的偏转。
• 只要所有这样运动的电子的射束弯曲成螺旋线行，
并通过管子中心轴线与屏幕的交点，就可达到完全 聚焦。
• 所以通常电磁聚焦比静电聚焦效果好。
余晖时间短的荧光物质适用于动态图形的显示，而 余晖时间长的荧光物质适用于静态图形的显示。
例：一种荧光物质的余晖时间为20毫秒，则大约所 需的刷新频率为： 1000/20＝50（帧/秒）
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阴极射线管工作原理 －荧光屏的基本特性
余辉特性
• 荧光质的余辉衰减规律大致为指数函数或者幂函数，
它与发光机理有密切的关系。
阴级射线管显示技术.pptx
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2.1.3 CRT显示器的主要单元
1. 电子枪 电子枪是显像管中极为重要的组成部分。
电子束的发射、调制、聚焦均由电子枪来完成。 电子枪产生电子束，以轰击荧光屏上的荧
光粉发光。为了在屏幕上得到亮而清晰的图像， 要求电子枪产生较大的电子束电流，并且能够 在屏幕上聚成细小的扫描点（约0.2mm）。
电子束在向荧光屏行进途中轨迹发生偏转，以控
制电子束到达荧光屏第上23页的/共位59页置。
为了显示一幅图像，必须让电子束在水平方 向和垂直方向上同时偏转并扫描，使荧光屏上任 一点都能发光。
偏转线圈因此分为行（水平）偏转线圈和场 （垂直）偏转线圈。它们分别通有由行和场扫描 电路提供的锯齿波电流，产生水平和垂直方向上 线性变化的磁场，使电子束作相应方向的扫描。 在行扫描和场扫描共同作用下，有规律的从上到 下从左到右控制电子束的运动。
2. 荧光屏
荧光屏，是由涂覆在玻璃壳内的荧光粉和叠 于荧光粉层上面的铝膜共同组成的。工作的时候 荧光屏后面的电子枪发射电子束打在荧光粉上， 于是一部分荧光粉亮起来，显示出字符或者图像。
荧光屏是实现CRT显像管电光转换的关键部 位之一，要求发光亮度和发光效率足够高，发光 光谱适合人眼观察，图像传递效果好，余辉时间 适当，机械、化学、热稳定性好，寿命高。
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整体工作过程：
由灯丝、阴极、控制栅组成电子枪，通电后 灯丝发热，阴极被激发，发射出电子流，电子流 受到带有高电压的内部金属层的加速，经过电子 透镜聚焦形成极细的电子束，在阳极高压作用下， 获得巨大的能量，以极高的速度去轰击荧光屏上 的三电原子色枪荧发光射粉的层电。子束不是一 束，而是三束，电子束在偏转磁 轭产生的磁场作用下，可以控制 其射向荧光屏的指定位置，去轰 击各自的荧光粉单元。
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2.1.3 CRT显示器的主要单元
1. 电子枪 电子枪是显像管中极为重要的组成部分。
电子束的发射、调制、聚焦均由电子枪来完成。 电子枪产生电子束，以轰击荧光屏上的荧
光粉发光。为了在屏幕上得到亮而清晰的图像， 要求电子枪产生较大的电子束电流，并且能够 在屏幕上聚成细小的扫描点（约0.2mm）。
电子束在向荧光屏行进途中轨迹发生偏转，以控
制电子束到达荧光屏第上23页的/共位59页置。
为了显示一幅图像，必须让电子束在水平方 向和垂直方向上同时偏转并扫描，使荧光屏上任 一点都能发光。
偏转线圈因此分为行（水平）偏转线圈和场 （垂直）偏转线圈。它们分别通有由行和场扫描 电路提供的锯齿波电流，产生水平和垂直方向上 线性变化的磁场，使电子束作相应方向的扫描。 在行扫描和场扫描共同作用下，有规律的从上到 下从左到右控制电子束的运动。
2. 荧光屏
荧光屏，是由涂覆在玻璃壳内的荧光粉和叠 于荧光粉层上面的铝膜共同组成的。工作的时候 荧光屏后面的电子枪发射电子束打在荧光粉上， 于是一部分荧光粉亮起来，显示出字符或者图像。
荧光屏是实现CRT显像管电光转换的关键部 位之一，要求发光亮度和发光效率足够高，发光 光谱适合人眼观察，图像传递效果好，余辉时间 适当，机械、化学、热稳定性好，寿命高。
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整体工作过程：
由灯丝、阴极、控制栅组成电子枪，通电后 灯丝发热，阴极被激发，发射出电子流，电子流 受到带有高电压的内部金属层的加速，经过电子 透镜聚焦形成极细的电子束，在阳极高压作用下， 获得巨大的能量，以极高的速度去轰击荧光屏上 的三电原子色枪荧发光射粉的层电。子束不是一 束，而是三束，电子束在偏转磁 轭产生的磁场作用下，可以控制 其射向荧光屏的指定位置，去轰 击各自的荧光粉单元。
图形显示功能部件阴极射线管
1212能形成足够的亮度等级层次分明能形成足够的亮度等级层次分明亮暗转换要迅速准确亮暗转换要迅速准确亮度改变不应影响亮度改变不应影响crtcrt其它性能其它性能亮度可以人工调节亮度可以人工调节有过载保护措施有过载保护措施1313辉亮控制信号辉亮控制信号显象管的辉亮控制系显象管的辉亮控制系统由显示设备的功能统由显示设备的功能部件产生其特性由部件产生其特性由显象管的栅极和阴极显象管的栅极和阴极间的调辉特性来确定间的调辉特性来确定如右图其栅极截至如右图其栅极截至电压为电压为100v100v
影信号，使图像在这段时间不辉亮。
• 逐行扫描法：一行紧接着一行的光栅扫描方法 • 下图给出了光栅逐行扫描时的x（水平）、y（垂直）
偏转信号及电子束在荧光屏上运动轨迹示意图。
可编辑版
29
光栅扫描
帧正程
帧逆程
可编辑版
逐行扫描 偏转波形 及画面示 意图
30
ＣＲＴ驱动电路 －偏转控制系统
光栅扫描
• 为进一步降低闪烁，可分成两场进行隔行扫描。
止和某一固定值间变化。这时控制栅极和阴极间的电 压低于截止电压，然后加上正信号来实现增辉。
• 调整辉亮信号的振幅，就可以改变显像管上光点的亮
度。在图像显示器中，要求有一定的灰度，这时要根
据灰度等级数据变换成相应的辉亮信号，然后加到栅
极和阴极之间。
可编辑版
14
ＣＲＴ驱动电路 －辉亮控制系统
辉亮控制信号
则扫过一个像素的时间
为：
d
dt
可编辑版
v
l
21
ＣＲＴ驱动电路 －辉亮控制系统
辉亮放大器
• 暂态响应
辉亮放大器的带宽 f 应为：
f (0.10 ~.3 05 .35)(1~3.5)1
影信号，使图像在这段时间不辉亮。
• 逐行扫描法：一行紧接着一行的光栅扫描方法 • 下图给出了光栅逐行扫描时的x（水平）、y（垂直）
偏转信号及电子束在荧光屏上运动轨迹示意图。
可编辑版
29
光栅扫描
帧正程
帧逆程
可编辑版
逐行扫描 偏转波形 及画面示 意图
30
ＣＲＴ驱动电路 －偏转控制系统
光栅扫描
• 为进一步降低闪烁，可分成两场进行隔行扫描。
止和某一固定值间变化。这时控制栅极和阴极间的电 压低于截止电压，然后加上正信号来实现增辉。
• 调整辉亮信号的振幅，就可以改变显像管上光点的亮
度。在图像显示器中，要求有一定的灰度，这时要根
据灰度等级数据变换成相应的辉亮信号，然后加到栅
极和阴极之间。
可编辑版
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ＣＲＴ驱动电路 －辉亮控制系统
辉亮控制信号
则扫过一个像素的时间
为：
d
dt
可编辑版
v
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ＣＲＴ驱动电路 －辉亮控制系统
辉亮放大器
• 暂态响应
辉亮放大器的带宽 f 应为：
f (0.10 ~.3 05 .35)(1~3.5)1
阴极射线管ppt课件
度指标上，与其他显示器相比，CRT也处于有利 地位。显示亮度可以任意调节。而且，从电视机用CRT、超高 密度显示用CRT到分析观测CRT，均可根据不同使用目的自由 设计，从而应用范围极为广泛。
CRT的缺点
• 1、耗电量大 • 2、尺寸大，重量大
CRT显示器
CRT显示器与LCD显示器对比
CRT显示器
4、CRT的性能及表征
余辉时间：持续发光时间，电子束离开某点后，该点 的亮度值衰减到初始值
余辉时间长于0.1s的称为长余辉发光;介于0.1s至0.001s 的称为中余辉发光；短于0.001s的称为短余辉发光 刷新(Refresh)：要保持显示一幅稳定的画面，必须不
断地发射电子束 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
CRT的缺点
• 3、无法制造较大面积的显示屏 ➢ 技术上的困难：较大真空玻璃外壳容易破裂 ➢ 显示面积较大时，扫描频率降低，无法显示运动影 像
• 4、受电磁场影响，容易发生线性失真 • 5、存在辐射，影响使用者身体健康
CRT画面失真
CRT的应用及发展趋势
电视用CRT的发展趋势，主要是大型化，此外设计和 采用先进的电子枪、通过管面处理提高对比度、采用 纯平、超平显示屏、缩短CRT的长度、降低CRT的功 耗等，目前在许多方面都取得了新的进展。
212尺寸大重量大crt的缺点crt显示器crt显示器与lcd显示器对比225存在辐射影响使用者身体健康crt的缺点crt画面失真23电视用crt的发展趋势主要是大型化此外设计和采用先进的电子枪通过管面处理提高对比度采用纯平超平显示屏缩短crt的长度降低crt的功耗等目前在许多方面都取得了新的进展
阴极射线管
医 疗 检 测 设 备 等 用 CRT ， 将 提 供 诊 断 的 依 据 ， 所 以 对 CRT的辉度、解像度、灰度等级及对比度等都有十分严 格的要求。
CRT的缺点
• 1、耗电量大 • 2、尺寸大，重量大
CRT显示器
CRT显示器与LCD显示器对比
CRT显示器
4、CRT的性能及表征
余辉时间：持续发光时间，电子束离开某点后，该点 的亮度值衰减到初始值
余辉时间长于0.1s的称为长余辉发光;介于0.1s至0.001s 的称为中余辉发光；短于0.001s的称为短余辉发光 刷新(Refresh)：要保持显示一幅稳定的画面，必须不
断地发射电子束 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
CRT的缺点
• 3、无法制造较大面积的显示屏 ➢ 技术上的困难：较大真空玻璃外壳容易破裂 ➢ 显示面积较大时，扫描频率降低，无法显示运动影 像
• 4、受电磁场影响，容易发生线性失真 • 5、存在辐射，影响使用者身体健康
CRT画面失真
CRT的应用及发展趋势
电视用CRT的发展趋势，主要是大型化，此外设计和 采用先进的电子枪、通过管面处理提高对比度、采用 纯平、超平显示屏、缩短CRT的长度、降低CRT的功 耗等，目前在许多方面都取得了新的进展。
212尺寸大重量大crt的缺点crt显示器crt显示器与lcd显示器对比225存在辐射影响使用者身体健康crt的缺点crt画面失真23电视用crt的发展趋势主要是大型化此外设计和采用先进的电子枪通过管面处理提高对比度采用纯平超平显示屏缩短crt的长度降低crt的功耗等目前在许多方面都取得了新的进展
阴极射线管
医 疗 检 测 设 备 等 用 CRT ， 将 提 供 诊 断 的 依 据 ， 所 以 对 CRT的辉度、解像度、灰度等级及对比度等都有十分严 格的要求。
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对比度，是客观景物最大亮度Bmax与最 小亮度Bmin之比。当以K表示对比度时 K=Bmax/Bmin。 电视图像的亮度一般都低于原景物亮度， 考虑到人眼的适应性，只要保持重现图像 的对比度与原景物的对比度接近相等即可。 图像信号的黑、白电平差别愈大，则对比 度愈高。
灰度，即亮度级差或称亮度层次。它反映 电视系统所能重现的原图明、暗层次的 程度。
CRT显示器显像管尺寸及可视尺寸对应关系
19寸（48CM）
可视面积：18寸（46CM）
17寸（43CM）
15寸（38CM）
可视面积：16寸（40CM）
可视面积：13.8寸（35CM）
技术指标
短管 与显像管长度有关 抗静电覆膜 可减少屏幕表面的电荷，减少静电后吸 附的灰尘减少
图像信号的基本参量(亮度、对比度和灰度)
灰度级:表示灰度图像的亮度层次范围. .......级数越多图像的亮度范围越大层次越丰富. .......用于描述整副图像亮度层次. 灰度值:表示灰度图像单个像素点的亮度值. .......值越大,像素点越亮;反之越暗. .......用于描述图像中具体像素的亮度值.
显象管的CRT涂层
电子束撞击荧光屏和外界光源照射均会 使显示器屏幕产生静电、反光、闪烁等 现象，不仅干扰图像清晰度，还可能直 接危害使用者的视力健康。因此通常的 CRT均附着表面涂层，以降低不良影响。 目前主要的CRT涂层有以下4种：
象素和分辨率(Resolution)
水平分辨率： 指水平扫描线上的点数
垂直分辨率： 指垂直扫描线的条数
不同尺寸、点矩所支持的分辨率不一样
ß ³´ ç
14ç ´
15ç ´
0.28mm 0.25mm 0.22mm 0.28mm 0.25mm 0.22mm ã µ¾ Ø §³ Ö Öµ ij î 800X600 1024X768 1024X768 1024X768 1280X1024 ß² ¸ Ö± æÂ Ê ß ³´ ç ã µ¾ Ø
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扫描频率
扫描频率是行频和场频的统称 扫描频率又称为刷新频率，分为水平刷新频率 和垂直刷新频率。 水平刷新频率又称为行频 ，指电子枪每秒在荧 光屏上扫描过的水平线数量，单位：KHz。 垂直刷新频率又称为场频，指每秒钟屏幕刷新 的次数，单位：Hz。 通常所说的刷新频率一般指垂直刷新频率；判 断显示器性能的指标是垂直刷新频率。
显示面积
显示面积又称可视面积或者可视尺寸，指显像管的 可见部分的面积，通常以显示器对角线的长度来衡 量。 显示面积都会小于显示管的大小，即可视尺寸比标 称尺寸要小。 由于显像管荧光屏是非球面而近似平面，这将引起 光栅枕形失真，在靠近屏幕边缘的地方显示图像时 会有失真明显。因此，制造显示器时不得不把显示 区作得小些。传统显示器的显示区只占据整个屏幕 的中间部分，四周留有一个黑框，以避开显示质量 不好的屏幕边缘。 比如15英寸显示器的显示面积一般是13.8英寸，17 英寸显示器的显示面积一般是16英寸，19英寸显示 器的显示面积一般是18英寸。
不同类型的显示器，其电路的构成也不尽 相同，甚至存在很大差异，但它们主要的 电路结构和工作原理是基本相同的。
CRT显示技术的历史、现状及发展
一、CRT显示器的技术指标
CRT显示器是目前使用广泛、最为人熟知 的一种显示器，其性能的好坏，可以从以 下几点进行考虑。
点距(Dot Pitch)
超黑矩阵屏幕(Black Matrix Screen) 这种屏幕的荧光点之间涂有碳粉颗粒，因 此比常规显像管暗得多，抗外界光线干扰 能力大大增强，可以显著改善图象的对比 度，使画面色彩看起来更鲜艳。
纳米涂层(Nano Filter) 上世纪90年代后期兴起的最新科技—纳米技术,首 次被三星电子成功应用于CRT显示器的屏幕涂层 制造.在显示屏内部荧光体(磷)层与原有复合涂层 之间,加入由十亿分之一米量级的纳米材料组成的 最新涂层,利用其特有的共振和极化作用有效吸收 了大部分介于红绿蓝三种原色光波长之间的干扰 光线,使画面呈现前所未有的高对比度和高色纯度, 同时将眩光,反射光对人眼的影响降至最低.这就是 三星MB最新的SMARTIII+ 涂层.屏幕亮度越高,她 所带来的高对比度和高色纯度就越有用武之地,画 面深邃亮丽,色彩逼真。
第三章阴极射线管显示
CRT(Cathode Ray Tube)
显示技术
CRT显示器
全世界第一只球形彩色显示布劳恩管(CRT)于1950 问世.当时因为它的体积太大、重量重，而且还拖了 一个“尾巴”、所以就有人认为不超过10年，它就 会被某些平板显示器（FPD）所替代。殊不知，体积 和重量不是它的缺点，而是它存在的问题，如CRT电 视机只能做到40英寸一下。但人们关心的屏幕上的 质量，如亮度、分辨率、视角、颜色的范围和响应 时间等综合性的视觉性能。迄今为止，任何平板显 示器件的工作性能都不如CRT。而且，由于它的工作 原理很巧妙，本身及相应配合线路也简单，成本低， 所以在显示器件中CRT的性价比是最佳的。
ARAS涂层
ARAS(Anti-Reflection\Anti-Static)涂层， 防反射、防静电涂层。涂层材料为多次结 构的透明电介质涂料，可有效抑制外界光 纤的反射现象且不会扩散反射光。
超清晰涂层
超清晰(Ultra Clear Coating)涂层，三星 显示器特有的专利技术，由多层透明膜复 合而成，可以有效吸收反射光，减少图像 投射光线的变形，且机构强度较佳。
安全认证
在环保越来越重视的今天，各类标准相继 出台，其中瑞典专家联盟(TCO)提出的TCO 系列标准，逐渐演变成了现在通用的世界 性标准，它不仅包括辐射和环保的多项指 标，还对节能性能、用电安全、人体工程 学等多方面提出严格的要求。 目前通过了TCO95认证的显示器已经不少了， 最新机型甚至满足了TCO99极其严格的要求。
数字控制
数字控制大都采用按钮或飞梭式设计，操 作简单方便，故障率也较低。数控方式可 以记忆各种显示模式下的屏幕参数，在切 换显示模式时无需重新进行设置。 根据操作界面的不同，数控又分为普通数 字调节和OSD(On Screen Display，画中 画)两种。其中OSD可以直接在屏幕中显 示功能选项和调节状态，因此操作更为直 观，调节精度也高。OSD方式已为越来越 多显示器所采用。
控制方式
显示器上都会提供控制功能，可以对显 示器的各种物理量，如亮度、对比度、 色彩、枕形失真和鼓形失真等。 显示器的控制方式可以分为模拟式与数 字式两种。
模拟控制
模拟控制一般是通过旋钮来进行各种设置， 控制功能单一，故障率较高。而且模拟控 制不具备记忆功能，每次改变显示模式 （分辨率、颜色数等）后，都要重新设置。
TCO规范
TCO规范是由TCO组织（以瑞典UTIA为 主以及全国其它各学科专家和教授所组 成）所制定的。 TOC标准用于规范显示器的电子和静电 辐射对环境的污染。 TCO规范的各种测试标准比MPR-II和 EPA的能源之星更加严格。
所谓点距：是指荧光屏上相邻的相同颜 色磷光点中心之间的距离，单位是mm。 点距有对角点距和水平点距之分。 点距是衡量显示器性能的重要指标。 常见点距规格有0.31mm、0.28mm、 0.25mm等，目前高清晰大屏幕显示器通 常采用0.24mm、0.25mm的点距，某些 产品甚至达到0.21mm。
早期的CRT显示器，采用的是孔状荫罩，其 显像管断面基本上都是球面的，因此被称 做球面显像管。
1994年出现了“平面直角”显像管。但它 并不是真正意义上的平面，只不过其显像 管的曲率相对球面显像管比较小而已，其 屏幕表面接近平面。
1998 年底，一种崭新的完全平面显示器出 现了，这种显示器的屏幕在水平和垂直方 向上都是笔直的，图像的失真和屏幕的反 光都被降低到最低的限度，完全平面显示 器又称为纯平显示器。现在市场上的显示 器大多是纯平显示器。 为了减少显示器机身的厚度和体积，人们 又开发出广角偏转线圈技术，采用短颈显 像管，这使机身的厚度减少很多。
动态聚焦(Dynamic Focus)
动态聚焦技术是采用一个调节器，周期性 产生特殊波形的聚焦电压，使电子束在中 心点时电压最低，在边角扫描时电压随焦 距增大而逐渐增高，随时修正聚焦变化。 目前的动态聚焦技术主要有以下两种：
动态聚焦(Dynamic Focus)
单倍动态聚焦(Single Dynamic Focus)， 电子枪在水平或垂直方向上进行电压补 偿，但两个方向不能同时操作。 双倍动态聚焦(Double Dynamic Focus)， 同时在水平和垂直两个方向上对电子束 进行动态补偿，可以更好地提高屏幕四 角的图像清晰度。
显示器的国际标准、规范
EPA能源之星
MPR-II电磁辐射标准
TCO 92
TCO 95
TCO 99
节能标准EPA
节能标准EPA(Environmental Protection Agency)是美国环保部制定的一项标准。 能源之星是符合该机构环保标准的认证标 志。标有能源之星标志的电子设备符合 EPA环保节能标准。
亮度，通常是指单位面积的光通量。 因为单位面积光通量愈大，人眼感觉愈明 亮，所以也可以说，亮度是人眼对光的明 暗程度的感觉。亮度常以 B 表示，光通 量的单位是烛光(cd)，亮度的单位是尼特 (nit)或熙提(sb)。电视图像的亮度取决 于电视图像信号的平均直流成分，改变电 视图像信号的直流成分，可以改变其亮度。
视频带宽(Band Width)
视频带宽是指每秒钟电子枪扫描过的总 象素，等于“水平分辨率³垂直分辨率 ³场频”，单位：MHz。 如在1024³768的分辨率下，若刷新频 率为70Hz，则理论上需要的带宽为1024 ³ 768 ³70＝55.1MHz，但实际所需的 带宽要高一些。