阴极射线管(CRT)显示技术.ppt

阴极射线管(CRT)显示技术 CRT显示器的基本结构与工作原理 主要分为黑白CRT显示器和彩色CRT显示器两大类。它的核心部件是CRT显像管（即阴极射线管），其主要由五部分组成：电子枪(Electron Gun)、偏转线圈(Defiection coils)、荫罩(Shadow mask)、荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳，其中电子枪是显像管的核心。 包括直观刷新式、直观存储式和特种CRT ． 　 直观刷新式是目前应用最广泛的，主要用于显示设备、电视接收机、雷达终端、示波器等，后面讨论的都是这种CRT 。 CRT（Cathode-Ray-Tube）显示器，即阴极射线管显示器，是最早使用的显示器，它技术成熟，价格便宜，寿命长，可靠性高。 结构原理 CRT是一内部抽成真空的玻璃锥体。 其基本工作原理是： 一些物质在电子轰击下发射磷光的特性 电磁场对电子运动实施控制的效应 1.黑白CRT显示器的基本结构与工作原理 黑白CRT即单色(Monochrome Monitor) CRT，只有单一的电子枪，仅能产生黑白两种颜色。它的主要用途是在电视机中显示图像，以及在工业控制设备中用作监视器。 黑白CRT主要由圆锥形玻壳、玻壳正面用于显示的荧光屏、封入玻壳中发射电子束用的电子枪系统和位于玻壳之外控制电子束偏转扫描的磁轭器件四部分组成。 荧光屏 圆锥形玻壳 偏转磁轭 图 1 单色CRT的结构示意图 结构中灯丝、阴极（K）、第一控制栅极（G1或称调制器）、加速极（G2或称屏蔽极）构成发射系统；第二阳极G3、聚焦极G4、高压阳极G5构成聚焦系统。 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高低。 分辨率(resolution)指的是显示设备所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于荧光粉的粒度，屏的尺寸和电子束的聚焦能力 电子束离开控制栅极后，变细到一个点源，再发散，一直到聚焦开始作用的方．由此开始向前收敛，到屏幕时又成一个小点，完成聚焦作用。 聚焦系统分为：静电聚焦和电磁聚焦。 CRT的组成 阴极：加热时发射电子 控制栅极：对发射电子多少实施控制 加速结构：使电子形成高速度射速 聚焦系统：使电子束轰击荧屏聚集成细点 偏转系统：使电子束在屏幕上随意移动 荧光屏：电子束轰击时发出光辉 阴极射线管工作原理　　　　　　　　－ＣＲＴ 工作原理 由阴极放出的电子通过控制栅极后变成电子束，该电子束在聚焦系统的作用下进一步聚焦，形成很细的束，然后在超高压电场(通常为15000—20000V)的加速下轰击屏幕表面的磷光体从而发光。 阴 极 控 制 栅 极 聚 焦 系 统 偏 转 系 统 加 速 电 场 荧 光 屏 电 子 电子束 聚 焦 方 向 轰 击 2 彩色CRT显示器的基本结构与工作原理 彩色CRT利用三基色图像叠加原理实现彩色图像的显示。荫罩式彩色CRT是目前占主导地位的彩色显像管，这种管子的原始设想是德国人弗莱西（Fleshsig）在1938年提出的。荫罩式彩色CRT的基本结构如图2.2所示。 图2 彩色CRT的结构示意图 彩色CRT是通过红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色组合产生彩色视觉效果。荧光屏上的每一个像素由产生红(R)、绿(G)、蓝(B)的三种荧光体组成，同时电子枪中设有3个阴极，分别发射电子束，轰击对应的荧光体。为了防止每个电子束轰击另外两个颜色的荧光体，在荧光面内侧设有选色电极——荫罩。 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相同，在其内侧均有膜金属覆层。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。 图3 彩色CRT工作原理 荫罩与荧光屏的距离可根据几何关系由下式确定： (1) (2) 式中： 为荫罩与荧光屏的距离； 为孔距放大率； 为从电子枪到荧光面的距离； 为电子枪的束间距； 为电子束排列