1、阴极射线管
它的工作原理就是其末端的合金体受电压刺激放出带电负离子(也叫阴离子),阴离子先经过电流开关,电流开关控制着阴离子行动,如果电压在-24V至-40V之间,那么阴离子就可通过。如果不允许阴离子通过,电流开关就会放出180V电压,使阴离子被吸到电极上而失去流动性。当阴离子通过电流开关后,先到达一组聚焦菱镜,同时另一个电流开关加速它的速度,并保持它的行进路线。在阴离子到达屏幕之前,CRT周围的的高压线圈会产生吸引力,用来改变阴离子的运行路线,这样就能使阴离子正确的打在CRT玻璃里面的金属隔板上。具体原理就是指电子枪和屏幕之间放置一个金属隔板,上面有许多小洞让电子通过。其作用是防止一个荧光点加热时传导到附近的点,从而分离显示器的色彩。一般金属隔板分为两类,一种为圆点式、另一种为栅栏式。圆点式是现在最为常见的,很多显示器都是使用它。而栅栏式是较新的技术,如SONY的特丽珑显像管就是使用这种技术。当阴离子通过金属隔板后,阴极射线管也就完成了工作。
2、控制线路
在CRT显示器里各种线路十分复杂,大致可分为电源控制线路、磁力控制线路、动态控制线路等。电源控制线路主要是通过对电流的控制,使其产生CRT所需要的高压。并且按照需要为待机、节能、睡眠状态下的显示器提供合适的电力。磁力控制线路主要是控制显示画面的位置。由于CRT所产生的阴离子射线会受地磁的影响,所以显示器所产生的画面会发生略微的倾斜,磁力控制线路就是根据倾斜角度,进行相应的调整。动态控制线路主要功能就是保证显示的速度,保持画面的稳定性。显示器表现的是静态画面,并以连续的画面来组成动画。为了不让整个显示过程出现偏差,人们就在阴极射线管中用多组电极线路来控制阴离子的运行路线。其实在CRT显示中还有各种不同的控制线路,如水平扩展线路、最新的OSD系统控制线路、刷新率控制线路,由于涉及到较专业的技术,在这里就不向大家介绍了。
通过上文的简单介绍,大家可能已经发现了,显示器不像人们想象的那样简单,它的复杂程度已远远超出了我们的想象。我想我们了解了普通显示器的工作原理应该会对选择显示器有一定的帮助。
CRT显示器的发展
其实CRT显示器的发展过程主要就是其金属隔板技术的发展过程,在上文我也讲到了关于金属隔板(也叫光罩 Mask)的作用就是防止一个荧光点加热时传导到附近的点,分离显示器的色彩。在CRT显示器的发展过程中,人们一直要解决的问题就是如何使用更薄的金属来制造这种隔板,同时努力修正光束的颜色,使它更符合人们的视觉。
现在大部分CRT显示器使用的是孔状式金属板,它就是一个40多万个小孔的薄钢板,电子通过这些小孔转变颜色后再显示在屏幕上。这些点与点之间的位置就叫做点距(Dot Pitch)。这就是最初时CRT显示器所使用的光罩。在随后,又有了Aperture Grills(条栅状金属板),它的原理和孔状式金属板基本一样,只是圆孔换成了垂直的条栅,从而增加了光束的穿透率。现在市场上占有率较大的柱面显像管显示器就是使用这种光罩,所以它能在垂直方向实现完全平面。不过,这种技术有它自己的缺点,那就是抗震性不好,一有震动就会使显示的画面抖动。Sony公司的特丽珑(Trinitron)技术就采用了两条水平金属线来固定条栅的位置,所以我们在选用特丽珑显示器(如美格XJ500T)时,就会看到显示器上有一条不怎么显眼的金属线。现在NEC公司又推出了槽状光罩(slot mask),用的是垂直长方形栅条,又更大程度的提高了光束的穿透率。不过,从应用上来讲,现在条栅光罩显示器已经完全适合一般家用。
CRT显示器的屏幕发展同它的金属隔板技术的发展一样(两者是相对应的),从球面、平面直角、柱面、到纯平面,对应了金属隔板技术的发展。早期的14寸显示器大多使用的是球面屏幕,这种屏幕中间外突显球形,已淘汰。1994年,平面直角显示器诞生了,直到现在大多数的15寸显示器还在使用平面直角屏幕,这种显像屏幕中心较平,为现在市场主流品种。如今少量显示器使用了柱面屏幕,这种屏幕在垂直方向已经实现了完全的笔直。这种显像管画质很好,不过由于制造难度和专利的问题,生产厂商并不是很多。最新的纯平面屏幕,它在水平和垂直方向都是笔直的。从1998年底到现在,几乎每个有实力的厂商都成产了完全平面显示器,这种显示器就是未来的CRT显示器的发展方向,不过现在价格较高。