9第三章 阴极射线管显示

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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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)
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。
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。
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。
表面蚀刻涂层
表面蚀刻涂层(Direct Etching Coating), 直接蚀刻CRT表层,使表面产生微小凹凸, 对外界光源照射进行漫反射,降低特定区 域的反射强度,减少干扰。
AGAS涂层
AGAS(Anti-Glare Coating)涂层,防眩 光、防静电涂层。涂层材料为一种矽涂料, 那里含有电微粒,可以扩散反射光,降低 强光干扰。
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)
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。
OSD方式
动态聚焦(Dynamic Focus)
动态聚焦指电子枪扫描屏幕时,对电子 束在屏幕中心和四角聚焦上的差异进行 自动修补的功能。 普通的电子枪聚焦时会发生散光现象, 即在边角时象素点垂直方向和水平方向 的焦距长度不统一,散光现象在屏幕最 为明显。为了减少这种情况的发生,需 要对电子枪作动态补偿,使屏幕上任何 扫描点数均能清晰一致。
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:
电磁辐射标准
电磁辐射标准(Electromagnetic Radiation Standards) 中的MPR-II标准 是由瑞典国家测量测试局(Swedish National Board for Measurement and Testing)所制定的,主要是对电子设备的 电磁辐射程度等实行标准限制,包括电 场、磁场和静电场强度三个参数。现已 被采纳为世界性显示器质量标准。
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。
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。
17ç ´
0.28mm 0.25mm 0.22mm
19ç ´
0.28mm 0.25mm 0.22mm
Ö³ § Öµ ij î 1024X768 1280X1024 1280X1024 1280X10241280X1024 1600X1200 ß² ¸ Ö± æ Ê
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。
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。
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像明、暗层次的 程度。
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。
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。
点距(Dot Pitch)
栅矩
栅矩:指荫栅式显像管平行的同色荧光粉 之间的距离。
象素和分辨率(Resolution)
象素是指组成图像的最小单位,也即发 光“点”;分辨率指屏幕上象素的数目, 数目越大,分辨率也就越高。 分辨率越高,显示器的性能越好。分辨 率与点距有着密切的关系,点距越小, 最高分辨率越高。 比如,640³480的分辨率是说在水平方 向上有640个象素,在垂直方向上有480 个象素。
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。
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。
带宽越高,惯性越小,响应速度越快,允 许通过的信号频率越高,信号失真越小, 它反映了显示器的解像能力。与行频相比, 带宽更具有综合性也更直接的反映显示器 的性能。它造成显示器性能差异的一个比 较重要的因素。
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。
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。
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