顯像管（電視機的器件）

顯像管（電視機的器件）

顯像管 （電視機的器件） 次瀏覽 | 2022.07.12 10:05:00 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 顯像管電視機的器件

顯像管，是一種電子(陰極)射線管，是電視接收機監視器重現圖像的關鍵器件。它的主要作用是將發送端(電視臺)攝像機攝取轉換的電信號(圖像信號)在接收端以亮度變化的形式重現在熒光屏上。為了高質量地重現圖像，要求顯像管屏幕尺寸要大，圖像清晰度要高，熒光屏有足夠的發光亮度。此外對不同用途的顯像管有各種具體要求。顯像管將電信號轉換為光圖像的電子束管。可分為黑白顯像管和彩色顯像管兩大類。1950年3月29日，美國公司制成三色電視顯像管。

中文名

顯像管

外文名

kinescope

歷史顯像管

1950年3月29日，美國無線電公司成功地展示出一只全電子彩色電視顯象管。該公司主席戴維·薩爾諾夫宣布“我們已踏上電視新紀元的門檻——彩色電視時代”。

美國無線電公司實際上展出兩只彩色顯象管。一只使用單枝電子槍，而另一只使用三枝電子槍，以產生彩色圖象。這兩只顯像管的規格與現行的黑白電視機的相同。美國無線電公司正在同使用機械掃描盤產生彩色圖像的哥倫比亞廣播公司進行競爭。美國無線電公司的顯像管的優點在于它與現有的黑白電視傳播設備一致，因而觀眾可使用他們家中的電視機。而哥倫比亞公司的電視系統則不然。

分類

1、按電視配套功能分有：顯像管和投射式顯像管；

2、按熒光屏顯示顏色分有：黑白顯像管和彩色顯像管；

3、按熒光屏大（小對角線尺寸）分有：9、12、14、17、18、20、22in；

4、按顯像管的偏轉角分為70°、90°、100°、110°、114°等。

5、按顯像管屏幕表面形狀分：球面圓角、平面直角。

6、按屏幕面矩形長高尺寸分5∶3、5∶4、16∶9。

顯像原理

在電視接收機中，由視放末級把經過放大的視頻圖像信號送到顯像管陰極，用以控制電子束電流的強弱，從而重顯圖像。[2]如果圖像信號是與靜態電壓同時加在顯像管的G、K之間的。下面利用線性化后的顯像管調制曲線來分析加入圖像信號后束電流的變化，以及顯像管顯示圖像與調制曲線的工作關系。

調制特性

熒光屏上形成圖像的各點的灰度由柵陰電流的大小決定，而陰極電流的變化受柵陰電壓的調制。我們把柵陰電壓Ugk對陰極電流i，的控制關系稱為顯像管的調制特性。因此，顯像管的調制特性實際是指電子束流與顯像管柵－陰極電壓之間的關系。陰極射線管的調制特性成指數曲線關系，其關系曲線表示式為：式中指數值稱為顯像管的值，越大曲線越陡峭，信號電壓對電子束控制的靈敏度越高。通常黑白顯像管的＝2.2，彩色顯像管＝2.8。

黑白顯像管

顯示黑白圖像的顯像管（簡稱黑白管）。黑白管的主要組成部分是玻殼、電子槍和熒光屏。在玻殼的管頸上還裝有偏轉線圈。玻殼內保持真空。電子槍發射一個被調制的電子束，經聚焦、偏轉后打到熒光屏上顯示出發光的圖像。這個被調制電子束的掃描，與發送端攝像管靶面上電子束的掃描同步，束電流的大小和攝像管輸出的電信號相對應。由于人的眼睛有惰性，受調制的電子束在熒光屏上逐點掃描產生亮度不同的光點，在熒光屏上形成一幅光的圖像。

玻殼

現代顯像管的外殼都用玻璃制成。玻殼分三部分：屏、玻錐和管頸。玻殼內真空度為（1—5）×10帕。顯像管的屏為矩形，通常以對角線的長度表示屏幕的大小，常用的如31厘米（12英寸）、36厘米（14英寸）及48厘米（19英寸）等。

熒光屏29吋顯像管固定架

玻屏內壁涂覆熒光粉的部分。熒光粉在受電子束激發時發光。玻屏為煙色，起中性濾光片的作用，光的透過率約50%。照射到熒光屏上的雜光反射到觀察者要經過二次衰減，而熒光屏圖像的光僅經過一次衰減，這就減小了雜光對圖像的影響，從而提高了對比度。熒光粉由發藍光的硫化鋅：銀(ZnS：Ag)和發黃光的硫化鋅鎘：銀〔(ZnCd)S：Ag〕混合而成。控制兩種粉混合的比例，就能發出不同色溫度（如9300K，11000K等）的白光。在熒光粉層上蒸涂厚度為2000—3000埃的光滑鋁膜。其作用是：①借助鋁膜的鏡面反射將屏的亮度提高70％～80%；②由于鋁層是一等位面，可防止離子對熒光粉層的轟擊而產生離子斑；③由于鋁層不透光，能阻擋從錐體內壁來的反射光，從而提高圖像的對比度。

電子槍

電子槍的功能是發射電子、控制電子流，并將電子束聚焦、加速后打到熒光屏上形成細小的光點。黑白顯像管通常采用單電位電子槍，由熱陰極發射電子，控制極控制發射電流的大小。電子經12～16千伏的陰極電壓聚焦加速后轟擊熒光屏，在熒光屏上產生隨視頻信號的強弱而調制的光斑。

偏轉系統

顯像管普遍采用磁偏轉系統。磁偏轉系統包括兩組互相垂直的線圈，一組線圈有掃描電流流過時電子束產生水平方向偏轉，另一組線圈有電流流過時電子束的水平掃描線逐漸自上而下地移動。在逐行掃描制中，水平掃描的周期為垂直掃描的1/625；在隔行掃描制中，則為2/625。顯像管外形特征之一是偏轉角。它是指滿屏掃描時對角線的偏轉角，一般為90°或110°。

屏面質量

對屏的要求有三點。①亮度：單位是熙提或毫熙提。亮度隨發光材料的發光效率、束電流的大小和陽極電壓的高低而異。②對比度：顯像管屏上圖像最亮處的亮度與最暗處的亮度的比值。③分辨率：分辨圖像細節的能力，通常以掃描行數來表示。分辨率主要決定于電子槍的結構和陽極電壓，以及束電流的大小。熒光粉顆粒的大小對分辨率也有影響。

彩色顯像管電視機顯像管

顯示彩色圖像的顯像管（簡稱彩色管）。彩色圖像的顯示基于三基色的原理。任何彩色都可以用紅綠藍三種基色配合而產生基本相同的視覺效果。彩色管不同于黑白管，它有產生三種基色的熒光屏和激勵熒光屏上數以萬計的三基色單元的三個電子束。只要三基色熒光粉所產生的光的分量不同，就可以形成自然界的各種彩色。

如紅綠藍三基色的光通量依一定的比例配合就成白光。紅和綠配合就成黃光。紅和藍配合就成紫光。只有紅槍的電子束激發紅粉則發紅光，只有藍束激發藍粉則發藍光，只有綠束激發綠粉則發綠光。如果三束電流均為零（熒光屏未被激發）則呈黑色。彩色電視信號傳輸不同于黑白電視之處就是除亮度信號外還有一個色度信號。彩色電視機接收這兩個信號，經過處理后分解為三個（紅、綠、藍）亮度信號分別去調制相應的電子槍。

從1949年美國RCA公司首先創制蔭罩式彩色管后，直到1972年世界上普遍使用的是成三角形排列的三槍三束管。1972年后RCA首先宣布制成精密一字排列彩色管。彩色管（蔭罩式）有五個基本的部件，即玻殼、彩色屏、蔭罩、電子槍和套在玻殼管頸上的偏轉線圈。

玻殼

彩色管玻殼的形狀和功用與黑白管相同，但彩色管用的高壓達25—32千伏。這樣高能量的電子束轟擊熒光屏不僅輻射X射線，而且還會使熒光屏變為棕褐色，所以屏玻璃采用特制的鋇鍶鈰玻璃。電子束不僅轟擊熒光屏而且有80%的電子束流打在蔭罩上，這樣有75％左右的X射線從錐體泄漏出來。因此錐體采用含鉛量（PbO）達21%以上的高鉛玻璃以吸收75%—80%的X射線。

熒光屏

在三角形排列的三槍三束管中，蔭罩上有數十萬個圓孔，對應的熒光粉點數目就是蔭罩孔數目的三倍。在PIL管中，采用條孔狀的蔭罩，相對應的是條狀熒光粉條。無論三角形管或PIL管三束均會聚于蔭罩的圓孔或條孔，然后分別打到三個粉點或粉條上。彩色管用的三基色熒光粉已經過多次的改進，白場的發光效率從1957年的8流/瓦提高到45流/瓦。常用的發紅光的熒光粉為硫氧化釔：銪(Y2O2S：Eu)，發綠光的為硫化鋅鎘：銅，鉛（ZnCd)S：Cu，Al），或用無毒的硫化鋅：金，銅，鋁(ZnS:Au，Cu，Al)，發藍光的為硫化鋅:銀(ZnS:Ag)。熒光粉層上也蒸涂鋁膜，其作用和黑白管中的鋁膜相同。為了提高對比度，過去彩色管的屏也是煙色的。1968年出現了黑底屏，即在屏光粉點或粉條間預涂吸收外來光的石墨粉。這樣便不需要采用煙色屏玻璃，提高了透光率(85％)和亮度。70年代末期紅藍兩種熒光粉分別采取了著色工藝，在紅粉上涂了紅色的顏料(α-Fe2O3)，藍粉涂了藍色的顏料（Co·nAl2O3），從而提高了對比度。

蔭罩板

彩色管的蔭罩板是一個遮色機構。三個電子束通過蔭罩板上的一個小圓孔或條孔，才能分別打到各自對應的粉點或粉條上。64厘米（25英寸）彩色管蔭罩板上大約有50萬個圓孔，這樣熒光屏上就有3×50萬個熒光粉點。

日本全面停產crt(顯像管)電視電子槍和偏轉線圈

在三角形排列電子槍的彩色管中，要使三束在均勻磁場中一起偏轉還需要有復雜的會聚系統。其作用是使三束在掃描時始終保持會聚在蔭罩上的圓孔或條孔中。現在通用的PIL管是自會聚的，無需復雜的調整系統。這種管子的三個電子槍成一字排列，而且是一體化結構，即把三個槍沖制成一個整體以保證精度。除了三槍緊密地一字排列外，還依靠不均勻的偏轉磁場來完成自會聚。垂直偏轉磁場是桶形的，水平偏轉磁場是枕形的。這樣，當三束上下或左右偏轉時，磁場的分力的作用可使三束會聚。

屏面質量

與黑白管一樣，對彩色管屏面要求亮度和圖像分辨率高，此外還有色度的要求。彩色管的亮度指的是白場亮度。60年代以來，由于改進發光材料、采用黑底屏和提高陽極電壓，白場亮度提高了14倍。對比度的提高主要是通過鋁化屏、黑底和著色熒光粉實現的。新型電子槍的研制提高了圖像的分辨率。在色度方面，則是要求圖像各部位的彩色與原物景沒有顏色上的失真。

新種類

1、高分辨率顯像管：通過縮小調制極電子束孔和增加蔭罩板的孔(槽)數量來提高分辨率；

2、穿透式顯像管：由于去掉了蔭罩板，故抗振動、抗沖擊性能特別好。

技術參數

顯像管的檢驗分常規檢驗、技術參數檢驗、安全性能和工作耐久性試驗。

常規檢驗

包括包裝、外觀檢驗：

①包裝檢驗按GB191—90和SJ/T10916—96規定；

②外觀檢驗檢查顯像管玻殼應完整、無裂紋、裂痕，屏面玻璃無影響觀看的氣泡、劃痕，管針完整并與管頸軸平行，熒光膜涂層無脫落、無陰陽面。

參數檢驗

中國國標GB3212—82GB/T5998—94及GB5960—86分別對黑白顯像管規定24項光電參數測試方法，對彩色顯像管規定26項光電參數測試方法和主要尺寸檢驗。我們概括提出18項主要性能指標、測試方法見表6—9—49。

表6—9—49顯像管的檢驗

管種

參數標準黑白彩色

GB/T3212—82?GB/T5998—94

直觀檢驗?GB5960—86中3.3

含氣系數?2.15?2.1

陰極發射電流?2.6?2.5

截止電壓 2.9?2.8

截止電壓比 2.9?2.8

面板和屏面缺陷?GB/T5998—94中2.10?2.10

光柵中心位移?2.19?2.15

光柵傾斜?2.16

失會聚?2.22

均勻性?2.22?2.23

分辨力?2.17?2.11

聚焦電壓?2.18?2.12

熱絲電流?2.3?SJ/T11082—96熱絲與陰極間漏電流?2.5.1?2.3.2

各柵極電流?2.6?2.4.3

寄生發射?2.7?2.6

跳火?2.8?2.7

有效屏面尺寸?2.16?GB/T9435—88

性能檢驗

包括兩部分：

①顯像管的防爆試驗：按GB2037—89規定。

②防X射線輻射按SJ2484—84規定。

耐久檢驗

應按GB5960—86中3.9.2規定。

注意事項

顯像管系實施進口安全質量許可制度的產品，國外生產或經營企業須按規定獲得由國家出入境檢驗檢疫局頒發的進口安全質量許可證書，并在產品上加貼相應標志，方可進口。

注意事項

顯像管系實施進口安全質量許可制度的產品，國外生產或經營企業須按規定獲得由國家出入境檢驗檢疫局頒發的進口安全質量許可證書，并在產品上加貼相應標志，方可進口。

參考資料