显像管

显像管简介

　　显像管是一种电子（阴极）射线管，是电视接收机、监视器重现图像的关键器件。它的主要作用是将发送端（电视台）摄像机摄取转换的电信号（图像信号）在接收端以亮度变化的形式重现在荧光屏上。为了高质量地重现图像，要求显像管屏幕尺寸要大，图像清晰度要高，荧光屏有足够的发光亮度。此外对不同用途的显像管有各种具体要求。

显像管百科

　　显像管是一种电子（阴极）射线管，是电视接收机、监视器重现图像的关键器件。它的主要作用是将发送端（电视台）摄像机摄取转换的电信号（图像信号）在接收端以亮度变化的形式重现在荧光屏上。为了高质量地重现图像，要求显像管屏幕尺寸要大，图像清晰度要高，荧光屏有足够的发光亮度。此外对不同用途的显像管有各种具体要求。

　　分类

　　概述

　　一、按电视机配套功能分有：显像管和投射式显像管。二、按荧光屏显示颜色分有：黑白显像管和彩色显像管；按荧光屏大小（对角线尺寸）分有：9、12、14、17、18、19、20、21、22、24、25、29英寸等；按显像管的偏转角分有：70°、90°、100°、110°、114°等。按显像管屏幕表面形状分有：球面圆角、平面直角。按屏幕面矩形长高尺寸分有：4比3、5比4、16比9。

　　黑白

　　黑白显像管是一种显示黑白图像的电真空器件，一支标准黑白显像管从外形上可分管颈、圆锥和屏幕三个部分。（1）管颈：内部装有电子枪，包括发射电子的阴极、控制电子发射量的控制极、加速电子形成电子束的第一阳极和第二阳极，使电子束聚焦在荧光屏上的第三阳极等。电子枪内的电子分布近似光学的透镜系统，故称为“电子光学系统”。（2）圆锥体：它的内壁和外壁都涂有导电的石墨层，内壁与第二阳极相连，内外之间形成一只电容，可吸收二次电子和对第二阳极起高压滤波作用。此外石墨层还可以遮挡来自显像管后部的杂散光线，扩大显像管的偏转角，使圆锥部分缩小，这样显像管的厚度就会变薄。（3）荧光屏（屏幕）：显像管前面内壁玻璃表面涂有一层薄薄的荧光粉，当电子枪发射的电子束打到它上面时荧光粉就会发光，这部分叫作荧光屏。它的发光颜色有蓝白、黄白和灰白等几种，电子束停止作用后，荧光屏发光经过一段时间才会消失，这叫作“余辉”，一般电视显像管的余辉时间属中短余辉。为了减少光晕和光反射影响对比度的下降，显像管的管面采用烟灰色玻璃。为了防止电子射线中的负离子对荧光屏中心的轰击造成荧光膜的损坏，和提高屏幕亮度、现代显像管均采用金属化荧光屏。（4）图像的扫描过程：为了实现电子束的扫描，在显像管的根部装上偏转线圈，当线圈中有和发送端扫描同步的锯齿波电流分别流过场、行偏转线圈时，电子束会控制荧光屏上的光点上下左右移动，此时图像视频信号加到显像管的控制极（G）上，使电子束发生强弱变化，即荧光屏上的光点亮度变化，从而显示出与发送端相同的黑白图像。

　　彩色

　　彩色显像管是彩色电视机中的关键器件。它的结构，原理与黑白显像管相似，但比黑白显像管复杂得多，而且荧光屏显示彩色图像。（1）彩色显像管的种类和特点：彩色显像管分荫罩色点式三枪三束管，障板色条式单枪三束管，长方槽形障板色条式三枪三束管和单枪三束管几种。①荫罩色点式三枪三束彩色显像管：装有与显像管管轴成1°倾斜角，并相互对称成120°排列成等边三角形“品”字状的三支电子枪，分别发射红（R）、绿（G）、蓝（B）三条电子束。与黑白管不同，在三支电子枪内部都有一个与二、四阳极相连的第三阳极（会聚极），能受外部磁场影响调节会聚。荧光屏由涂有近100万组由R、G、B三基色组成的荧光粉点（色素）的球面状屏面和距离它15mm，上有近似1/3荧光点数量小孔的球面薄金属钢板（荫罩板）组成。电子束经过会聚才能通过小孔打到相应的各自荧光点上，不会出现染色和混色现象，使我们看到的是一幅彩色图像。②障板色条式单枪三束彩色显像管：它与荫罩色点式三枪三束管内部结构完全不同。装有按R、G、B顺序一字形水平排列、三组独立的由灯丝、阴极、控制极组成的电子枪，其余由第一阳极、第二、四阳极，第三阳极和两对作会聚用的金属偏转板组成的公共的枪体。荧光屏由按R、G、B顺序排列成1200～1500条荧光粉条和刻有400～500条金属丝缝的栅栏状钢板组成，障板每一缝隙与荧光粉条对应，形状相同呈柱面形，同理，电子束经过会聚在障板隙缝处交叉后射到各自对应的色条上，出现了70～80万组色点，使荧光屏呈现一幅彩色图像。（2）彩色显像管的新种类①高分辨率显像管：通过缩小调制极电子束孔和增加荫罩板的孔（槽）数量来提高分辨率；②穿透式显像管：由于去掉了荫罩板，故抗振动、抗冲击性能特别好。

　　显像管类型

　　1、球面管最初的显示器，显像管的断面就是一个球面，早期的14英寸彩色显示器，基本上都是球面的。采用球面显像管的显示器，在水平和垂直方向都是弯曲的，图像也随着屏幕的形态弯曲。这种显示器有很多弊端：球面的弯曲造成图像严重失真，也使实际的显示面积比较小，弯曲的屏幕还很容易造成反光［2］ 。2、平面直角管为了减小球面屏幕特别是屏幕四角的失真和显示器的反光等现象，显像管厂商进行了不少改进，到1994年诞生了“平面直角显像管”。所谓“平面直角显像管”，其实还远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，曲率半径大于2000毫米，且四个角都是直角。由于生产工艺及成本与普通球面管相差不大，所有显示器厂商先后都停止生产球面显示器，转而推出了使用平面直角显像管制造的显示器，平面直角显像管迅速取代了球面显像管。现在人们所使用的大部分显示器，包括最近几年生产的14英寸显示器和大多数的15、17英寸及以上的显示器，都属于这种平面直角显示器。平面直角显像管，使反光现象及屏幕四角上的失真现象，都减小了不少，配合屏幕涂层等新技术的采用，显示器的显示质量有了较大提高［2］ 。3、柱面管柱面显像管采用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面管”。柱面管由于在垂直方向上平坦，因此比球面管有更小的几何失真，而且能将屏幕上方的光线，反射到下方而不是直射入人眼中，因而大大减弱了眩光。柱面显象管，目前分两大类：索尼的特丽珑和三菱的钻石珑［2］ 。4、纯平管传统CRT显示器显像管，从球面显像管到平面直角显像管（FST），再到柱面显像管，弧度已经越来越小，柱面管已实现了垂直方向的零弧度，算得上是一代比一代进步。但上述这些显像管，依旧没有达到完完全全的平面，因此，所显示的画面或多或少都会有一点变形和扭曲，依然不够令人完全满意。直到现在，一些纯平显像管的出现，使传统CRT显示器终于走上了完全平面的道路。与柱面管只是两强相争不同，目前推出纯平显像管技术的厂商有不少［2］ 。5、短颈管近些年来，除了纯平面，各种短管的显示器也成为新型显示器的一大潮流。由于一般的显像管中电子束的偏转角度不能太大，否则会带来难以矫正的失真，使得显像管的长度和屏幕尺寸是成正比的，所以大尺寸的显像管也不得不做得比较长，导致显示器机身庞大［2］ 。标准显示器的显像管要求电子束从一侧偏向另一侧的角度不能大于90度，这使得显示器的厚度至少要与屏幕的对角线一样长，对于17英寸以上的显示器来说，更大的可视面积也就意味着更厚的机身和更大的体积、重量。为显示器“减肥”的一个方法就是采用短型显像管（ShortDepth），其核心在于广角偏转线圈技术，它能令电子束的最大角度达到100度或更高一点，这样在较近的距离内就可以实现电子束的完全覆盖，从而缩短显像管以至机身的厚度。这种方法能把显示器减小大约两英寸的厚度，这就意味着19英寸显示器占用的桌面面积与17英寸一样，17英寸显示器占用的面积与15英寸一样，而且新一代显像管使屏幕在亮度、对比度和聚焦方面比以前都有进步，观赏起来也更加舒适，虽然在点距上有微乎其微的差距，但肉眼不会察觉，应该说总体上这是一个不小的改进了。此外在显像管的电子枪末端使用更小的部件来取代原有部件，还能使显示器减小大约一英寸的厚度［2］ 。

　　显像原理

　　在电视接收机中，由视放末级把经过放大的视频图像信号送到显像管阴极，用以控制电子束电流的强弱，从而重显图像。如果图像信号是与静态电压同时加在显像管的G、K之间的。下面利用线性化后的显像管调制曲线来分析加入图像信号后束电流的变化，以及显像管显示图像与调制曲线的工作关系。

　　调制特性

　　荧光屏上形成图像的各点的灰度由栅阴电流的大小决定，而阴极电流的变化受栅阴电压的调制。我们把栅阴电压Ugk对阴极电流i，的控制关系称为显像管的调制特性。因此，显像管的调制特性实际是指电子束流与显像管栅－阴极电压之间的关系。阴极射线管的调制特性成指数曲线关系，其关系曲线表示式为：式中指数值称为显像管的值，越大曲线越陡峭，信号电压对电子束控制的灵敏度越高。通常黑白显像管的=2．2，彩色显像管=2．8。

　　液晶电视有显像管吗？

　　没有，液晶显示屏，讲复杂了你可能不懂，你可以这样理解，你看过露天的大电视，其实他可以看做液晶电视一样原理。也就是它由3个不同颜色的发光二极管组成一个点，整齐摆列N多的发光二极管组成长方形。可能是几万个几十万个点，然后由平行，竖直的控制线来控制哪些点来发光，某个点发什么颜色的光。而你的显示器本身只能散发颜色而不会很亮的，显示器除了这些现实颜色的阵列。还有一块高亮的背光片发出白底这样你就看到显示屏很鲜亮了。没有你说的显像管！那是以前大玻璃电视才有的