CRT显示器
目录 |
CRT显示器是一种使用阴极射线管的显示器，主要由电子枪、偏转线圈、荫罩，荧光粉层及玻璃外壳(屏幕)等五部分组成，是目前应用最广泛的显示器之一。
CRT的工作原理：CRT显示器的核心部件是CRT显像管，CRT显像管使用电子枪发射高速电子，利用垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，通过电压来调节电子束的功率，经过调节高速电子击打屏幕上的磷光物质，在屏幕上形成明暗不同图形和文字。
彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色。为了让电子束瞄得精准，防止产生不正确的颜色或重像，必须对电子束进行精确的控制。
经典的解决方法是在磷光涂料表面的前方加装荫罩。荫罩是一层凿有许多小孔的金属薄板，只有正确瞄准的电子束才能穿过对应的屏蔽孔，荫罩会拦下任何散乱的电子束，避免其打到错误的磷光涂层。
荫罩除了孔状，还有栅式。它把磷光材料以垂直线的方式涂布，在磷光涂料的前方加上相当细的金属线，金属线用来阻绝散射的电子束，原理和孔状荫罩相同。
孔状荫罩式显像管的图像和文字较锐利，但亮度较低一点；栅式显像管的色彩鲜艳，但在屏幕的1／3和2／3处会有水平的阻尼线阴影横过。[1]
CRT显示器的特点[2]
1．CRT显示器的优点
CRT显示器的优点如下：
(1)高带宽带来高分辨率。CRT显示器的带宽会远远高于液晶显示器。对于CRT显示器来说，更高的带宽意味着显示器能够达到更高的分辨率，同时具有更高的刷新率。高分辨率对于专业图形用户来说更有意义。
(2)绚丽的色彩。由于CRT显示器的色彩是由三根电子枪(三原色)发出的不同电子流混合而成的，与天然颜色的组成原理一样。因此，在色彩还原度方面CRT显示器是做得十分出色的。
(3)反应速度快。这也是由于CRT显像管与LCD面板构造的机理不同而决定的。CRT显像管的反应速度是LCD面板所望尘莫及的。
2．CRT显示器的缺点
CRT显示器的缺点如下：
(1)辐射大。这主要是来自高压电路和电子枪的电池辐射，所以在使用CRT显示器的时候要更加注意眼睛的保护。
(2)体积大。CRT显示器的体积都十分笨重，这相对于液晶显示器来说可谓是致命的缺陷吧！
(3)几何失真相对严重。随着技术的革新，目前CRT显示器在控制失真方面已经有了不少改进，但是与LCD相比，CRT显示器的几何失真方面还是比较逊色的。这种情况在高端的CRT显示器方面不算十分严重，一般都会得到很好的处理，但是在一些中低端的CRY显示器上，失真的情况就比较严重了。
CRT显示器的分类[1]
1．根据调控方式不同可分为：模拟调节、数字调节和OSD调节
模拟调节是在显示器外部设置一排调节按钮，手动调节亮度、对比度等一些技术参数。由于模拟器件较多，故障的几率较大，而且可调节的内容极少，所以目前已销声匿迹。
数字调节是在显示器内部加入专用微处理器，操作更精确，能够记忆显示模式，而且其使用的多是微触式按钮，寿命长，故障率低。
OSD调节严格说算是数控方式的一种，能以量化的方式将调节直观地反映到屏幕上。
2．按显像管种类的不同可分为：球面显像管、柱面显像管和纯平显像管
球面管的缺陷非常明显，在水平和垂直方向上都是弯曲的，边角失真现象严重，随着观察角度的改变，图像会发生倾斜，而且容易引起光线的反射，会降低对比度，对人眼的刺激较大。
柱面显像管采用栅式荫罩板，在垂直方向上不存在任何弯曲，在水平方向上略有弧度。目前常见的柱面管可分为单枪三束和三枪三束管。
纯平显像管是CRT彩显的发展方向，纯平显像管在水平和垂直方向上均实现了真正的平面，失真、反光都被减到了最低限，使观看时的聚焦范围增大。
CRT显示器技术参数[3]
1．显像管类型
大体上讲，显像管分球面显像管和纯平显像管两种。
2．显像管品牌
现在市面上主流纯平CRT显示器所采用的显像管主要包括LG“未来窗”，三星“丹娜管”，索尼“特丽珑”，三菱“钻石珑”和日立“锐利珑”等。各个厂商的纯平显像管在技术上均有其独到之处，在性能上也是各有特色。
3．接口类型显示器
通常有D-Sub、DVI和HDMI接口。而CRT显示器只有D-Sub接口。15针D-Sub接口也叫VGA接口。DVI和HDMI接口则被许多液晶显示器所采用。
4．显示尺寸和面积
显示尺寸指显像管的可见部分的对角线尺寸。最大可视面积就是显示器可以显示图形的最大范围，显示面积都会小于显像管面积的大小。显像管的大小通常以对角线的长度来衡量，以英寸(in)为单位(1in=2.54cm)，常见的有15in、17in、19in、20in几种，5in显示器的可视范围在13.8in左右，17in显示器的可视区域大多在15～16in之间，19in显示器可视区域达到18in左右。
5．点距和栅距
点距：指屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离，即两个红色(或绿、蓝)像素单元之间的距离。点距的单位为毫米(mm)。点距有许多种不同的测量方法，点距有实际点距、垂直点距和水平点距的差别。水平点距小于实际点距。
以17in，0.28mm点距显示器为例，它在水平方向最多可以显示1024个点，在竖直方向最多可显示768个点，因此极限分辨率为l024×768。超过这个模式，屏幕上的相邻像素会互相干扰，反而使图像变得模糊不清。目前，显示器的点距主要有0.28mm、0.26mm、0.24ram、0.22mm等几种规格，最小的可达0.20mm。一般来讲，小的点距和良好的汇聚性能相结合，才能达到更好的显示效果。
栅距：由于SONY推出的“特丽珑”显像管采用了栅状荫罩，因此引入了栅距的概念。栅距是指荫栅式显像管平行的光栅之间的距离(单位：mm)。
6．扫描频率
扫描频率是场频和行频的统称。
场频：场频又称为“垂直扫描频率”或“刷新率”。指单位时间(以秒计)内电子枪对整个屏幕进行扫描的次数，通常以赫兹(Hz)为单位。以85Hz刷新率为例，它表示显示器的内容每秒刷新85次。垂直扫描频率越高，闪烁情况越不明显，眼睛也就越不容易疲劳。
行频：行频又称为“水平扫描频率”，指电子枪每秒在荧光屏上扫过的水平线的数量，其值等于“场频×垂直分辨率×1.04”，单位为kHz(千赫兹)。行频是一个综合分辨率和场频的参数，该值越大，显示器可以提供的分辨率越高，稳定性越好。以800x600像素的分辨率、85Hz的场频为例，显示器的行频至少应为“600×85=5lkHz”。目前CRT显示器比较主流的行频系列是：70kHz，85(86)kHz，96kHz等。
7．分辨率
分辨率(Resolution)就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示点数的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。
以分辨率为1024×768像素的屏幕来说，即每一条水平线上包含有1024个像素点，共有768条线，即扫描列数为1024列，行数为768行。分辨率不仅与显示尺寸有关，还受显像管点距、视频带宽等因素的影响。其中，它和刷新频率的关系比较密切，严格地说，只有当刷新频率为“无闪烁刷新频率”，显示器能达到最高多少分辨率，才能称这个显示器的最高分辨率为多少。
按照水平和垂直像素数目来区分，则可以分：640×480、800×600、1024×768、1280×1024、1600×1200等几种。一般来讲，17in的CRT显示器的最佳分辨率还是1024×768，19in的CRT显示器则为1280×1024。对于CRT显示器，它支持的分辨率越多越大，它的应用范围也就越广，价格也就相应要高一些。
8．带宽
带宽是显示器视频放大器通频带宽度的简称，指电子枪每秒在屏幕上扫过的最大总像素数，以MHz(兆赫兹)为单位。
水平分辨率大约为实际扫描值的80％，垂直分辨率大约为实际扫描值的93％，所以带宽的计算公式为：带宽=(水平分辨率／0.8)×(垂直分辨率／0.93)×场频。或带宽=水平分辨率×垂直分辨率×场频×1.344。例如，在1024×768像素85Hz的模式下，带宽为1024×768×85×1.344／106=89.84199868MHz。带宽的值越大，显示器性能越好。
9．亮度和高亮
亮度：是指画面的明亮程度。广义上的亮度，除了包括普通的亮度因素，同时还包括色彩的饱和度和艳丽度。亮度的单位是cd／m2。
高亮：“高亮”对于CRT显示器来说是近年才被提起的，目前CRT显示器高亮标准为：第一，最高亮度能达到300cd／m2以上。第二，亮度的提升并不单纯地通过显示器的亮度调节按钮、加大显示器驱动电路电流的输出，把屏幕弄得发白，而是在亮度提高的同时，对比度、色彩的饱和度等也随着亮度一起提高，从而给用户提供一个鲜明亮丽清晰的画面。
10．环保认证
对显示器来说最重要的环保认证是电磁辐射标准，即指限制显示器所发出的电磁辐射量的国际标准。目前有两项重要的标准是由下列两个瑞典权威机构所定出来的规则：MPRII，原先是一项由瑞典劳工部所提出的标准，制定了显示器所放出的电磁辐射量的最高范围，现在已被采用为世界标准。TCO认证标准，瑞典TCO组织于1991年制定了一个比MPRII更严格的标准，特别是为交流电场(aef)而定。从TCO´92、TCO´95、TCO´99到TCO´03，随着时间的推移，以及人们健康、环保意识的加强，加之科技进步所能带来的产品质量改观，TCO认证标准也一代比一代更为严格，如图所示。
