《彩色显像管的结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《彩色显像管的结构（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 彩色显像管的结构及附 属电路10.1 彩色显像管的分类与特点10.2 自会聚式彩色显像管的结构与工作原理10.3 彩色显像管附属电路复习思考10.1彩色显像管的分类与特点10.1.1 荫罩管 图10-1是荫罩管示意图。荫罩管有三个独 立的电子枪, 围绕显像管的中心轴线排成“品“字形, 彼此相隔120并对管轴略有倾斜。三电子枪各发射 一个独立的受基色信号控制的电子束, 三条电子束 用同一行、场偏转系统来使它们一起偏转。 荫罩管的荧光屏上荧光粉点按红、绿、 蓝三个一组呈品字形排列, 每一组构成一个像素。 整个屏幕大约有44万个三色组, 因此约有132万个荧 光粉点。显像管工作时, 三个电子
2、束应该只击中各 自对应的荧光粉点, 为此在荧光屏前面约1 cm处安 装一块金属网孔板, 称为荫罩板。图 10-1 荫罩管示意图荫罩板上约有44万个小孔, 每一个小孔 对应着屏幕上一组三色点。三个电子枪射出的电 子束正好在荫罩孔处相交, 并同时穿过小孔后轰 击各自的荧光粉点。 三个电子束在同一时间要 在荫罩板表面上相交的现象就叫作会聚。 电子 枪射向荧光屏的电子大约只有1520%能穿过荫 罩孔去激发荧光粉点, 多余的电子则被荫罩板吸 收。 荫罩管的三支电子枪结构完全相同, 都 有阴极、 第一栅极(控制栅极)、 第二栅极(加速 极)、 第三栅极(聚焦极)和阳极构成, 可独自控制 电子束强弱。 三组
3、灯丝并联, 三个阳极也连在一 起加共同的阳极高压。 10.1.2 单枪三束管 单枪三束管由一支电子枪产生三条电子 束, 其结构如图10-2所示。各电子束的阴极是独 立的, 且分别在各自的控制栅极中以单独调制电 子束的强度, 加速极以后的各极则共用。一般将 调制极G1接地, 分别在三个阴极加基色信号以调 制电子束, 阴极栅极间截止电压为85120V。加 速极G2加400V左右电压, G3和阳极G5连在一起加 约25kV阳极高压, 聚焦极G4加0500V电压以调 整聚焦。 图 10-2 单枪三束管结构单枪三束管的屏幕上三基色荧光粉 是以R、 G、 B次序从左至右呈垂直条形排 列, 崐在荧光屏前用以
4、分色的是垂直条缝的 缝隙板(相当于荫罩板), 荧光粉条和缝隙板 结构如图10-3所示。 电子枪射出的三条水平 排列电子束经聚焦透镜作用后进入会聚极, 两块内会聚板与加速阳极相连, 两块外会聚 极板则加比加速阳极低 1 kV左右的电压, 使 两边的电子束(红、 蓝电子束)向中心电子束 (绿电子束)靠拢, 会聚于缝隙板上, 然后通过 缝隙去轰击各自相对应的荧光粉条, 相邻的 三个水平基色点构成一个像素。 图10-3 缝隙板和荧光粉条结构单枪三束管与品字形排列的三枪三束 荫罩管相比, 具有以下显著的优点: 1.电子枪直径大 在显像管管径直径一样的情况下, 其 电子枪直径比三枪式可大两倍以上。 大口径
5、 电子枪构成的电子透镜几何光学像差小, 所以, 聚焦质量和图像清晰度得到改善。 2.电子透射率高 由于条状缝隙板代替了点孔荫罩板, 其电子透射率提高了30% , 所以屏幕亮度也 提高了约30% 。 3.动会聚校正较简单 三条电子束在水平面呈一字形排列, 而且 中心电子束(绿电子束)和显像管轴线一致, 因此垂直 方向的光栅动态误差很小, 动会聚误差校正就比较 简单。 10.1.3 自会聚彩色显像管 自会聚彩色显像管的特点有: 1.精密一字形排列电子枪 一字形排列的电子枪, 其几何中心的电子 束没有会聚误差, 两个边束的会聚误差也比较容易 校正, 地磁影响小。在自会聚管中还使三个阴极之 间的间距很
6、小, 各个栅极作成一体, 分别开出一排( 三个)小孔让电子束通过, 如图10-4所示。电子枪一体化的精密结构避免了 电子枪装架中模夹具工艺误差对会聚的 影响。 同时, 三个电子束的间距小, 会聚 误差也就小。 图 10-4 自会聚管的电子枪 2.槽孔状荫罩板 自会聚管的电子枪也是一字排列的, 为了 克服单枪三束管缝隙板结构不牢固的缺点, 采用了 开槽式荫罩板, 荫罩孔是相互交错的小长槽孔, 如图 10-5所示。 这种结构增加了荫罩板的机械强度和抗 热变形性能。 荧光屏上的三色荧光粉对应槽形荫 罩孔也相互交错成小条状排列。 3.大透镜聚焦 电子枪按照大透镜结构设计, 三条电子束 通过公共的调制极
7、、 加速极和聚焦极等组成一个 直径较大的电子透镜。 透镜越大, 聚焦性能就越好, 图像清晰度也就越高。 图 10-5 自会聚管的荫罩板4.快速启动, 开机即有图像 由于整个电子枪采用精密结构, 缩小了灯 丝和阴极间的尺寸, 因此加热很快。同时, 由于改进 了阴极材料, 所以预热快。 自会聚管启动很快, 一 般5 s内即可显示出亮度。 5.黑底 自会聚管广泛采用了近年来出现的黑底 技术。在荧光屏上荧光粉条的空隙处涂上吸收电子 束的黑底材料。 这些地方本来就被分色机构遮住, 对图像亮度毫无贡献。 涂黑后吸收了杂散光, 提高 了对比度。 另外, 荫罩孔也可以开得大一些, 提高 了电子透射率。 它与非
8、黑底显像管相比, 亮度可增 加约30% 。 10.2 自会聚式彩色显像管的结 构 与工作原理10.2.1 自 会 聚 技 术 黑白显像管只有一个电子枪, 形成一 个电子束, 不存在会聚的问题。彩色显像管内 则有三条电子束同时工作, 而且处于不同的几 何位置。 要使显示的图像颜色正确, 色彩鲜艳 、 清晰, 就必须使三条电子束在任何偏转位置 都能通过荫罩板上同一孔槽, 然后打在荧光屏 同一像素的各自荧光粉点上, 这项工作就称为 会聚。 一字形排列的三电子束在均匀偏 转磁场作用下偏转, 由于显像管偏转中心 与荧光屏荫罩板曲率中心不重合, 虽然三 条电子束在屏幕中心获得会聚, 但在四周 崐边沿又将发
9、散开来, 而且越向边沿失聚 越严重。这种失会聚情况及光栅的几何失 真情况示在图10-6(a)和(b)。自会聚管除了 采用精密一字形排列电子枪外, 还采用了 一个“动会聚自校正型偏转线圈“, 并且出厂 前已与显像管配置成一体。 它利用非均匀 磁场分布来对动会聚误差进行校正。 图 10-6 一字排列电子束失会聚情况 一、 帧偏转桶形磁场的作用 帧偏转磁场设计成桶形分布是为了校正垂 直方向电子束的发散, 桶形磁场可分解成水平和垂直 两分量, 越靠近屏幕边沿, 垂直分量越大, 如图10-7。 水平分量是其主要部分, 担当使电子束作垂直扫描运 动的作用。 而垂直分量是使电子束作水平方向移动, 它起校正作
10、用。 图10-7(a)是上半场扫描的情况, 垂直分量对 两边束来讲是相反的(一个向下, 一个向上)。 在垂直 分量作用下, B电子束向左偏移, R束则向右偏移, 这 正是图10-6所示失聚情况所需的校正措施, 使上部的 失会聚得到校正。图 10-7(b)为下半场扫描时, 偏转电流反 向使磁场方向也改变, 水平分量改变方向使电子束 在下半部运动。 垂直分量仍未变, 所以仍为B束向 左偏移, R束向右偏移, 下部的失会聚也得到校正 。 图10-8示出均匀磁场产生失会聚情况(图(a)和 帧桶形磁场校正后无垂直失会聚的情况(图(b)。 磁场校正前后情况 应当指出, 由于帧偏转磁场的桶形分布, 两边束位
11、置的磁强度将比中束处稍强, 因为在中束 断面上的磁通量要小些。 这样, 中束的垂直偏转 幅度稍稍变小而引起附加失真。 图 10-7 帧偏转桶形磁场的校正作用 图 10-8 桶形磁场校正前后情况二、 行偏转枕形磁场的作用 行偏转线圈产生的枕形磁场如图10 -9所示。 枕形磁场的磁力线分布中间稀一 些(磁场强度小), 两边较密(磁场强度大)。 因此, 位于左右的B、 R两边束处磁场比位 于中心的G束处强。 图(a)是前半行电子束 水平偏转时情形, 行偏转磁场方向向下 图(b) 是后半行偏转时, 扫描电流改变方向 ,行偏 转磁场方向也变为向上。 图 10-9 行偏转枕形磁场分布 图10-10示出枕形
12、行偏转磁场作用下电子 束进行水平偏转的情觥图(a)示出前半行扫描时, 实 线为均匀磁场形成的失会聚情形。 枕形磁场作用 下, 在左边时R束处于中心部分较弱的磁场, 使偏 转量变小 B束则处于边缘磁场较强的部位, 偏转量 变大。设中间G束位置仍不变, 则R束由于偏转量 变小而落在左边R处, B束偏转量变大, 落在左边B 处。 若磁场的枕形程度设计合适, 就可使R和B点 重合, 如图中虚线。 当电子束扫后半行时(图(b), 情况也是类似的。 水平会聚后的情况如图10- 10(c)所示。 图 10-10 枕形偏转磁场的校正作用 图 10-11 偏转磁场校正后的光栅同样应指出, 由于行偏转磁场的枕形分
13、布, 两边束位置的磁场较中束位置为强, 所以, 在水平偏 转方向的偏转量中, 中间绿电子束的水平偏转幅度 也将稍小些。 综合帧偏转桶形磁场分布和行偏转枕形 磁场分布作用的结果, 三电子束的会聚得到了校正, 但中间绿电子束光栅的水平和垂直幅度都稍小些。 图10-11示出光栅经动会聚自校正型偏转线圈校正 后的情况, 两个边束红、 蓝光栅已经重合在一起, 而中间电子束产生的绿光栅稍小些, 还要靠在显像 管内部设置磁增强器和磁分路器来补偿。三、 磁增强器和磁分路器的作用 为了校正图10-11边束光栅大、 中束光栅 小的现象, 就需设法增加中间电子束的偏转灵敏度, 或降低两边电子束的偏转灵敏度。为此,
14、在显像管 内部设置了磁增强器和磁分路器。 磁增强器和磁分路器设置在显像管内电子 枪的顶端, 如图10-12所示, 用以控制偏转线圈在其 后方的显像管颈部存在的漏磁。 两个磁分路器分别 让两边电子束崐穿过, 图10-13示出加了磁增强器和 磁分路器后的漏磁分布。 图中实线表示行偏转线圈 漏磁, 磁增强器使它们向中束集中, 因而使中间电子 束受到的水平偏转加强 磁分路器则对漏磁有一定屏 蔽作用, 可使两边电子束不受或少受行偏转漏磁的 影响, 这样, 两边电子束的水平偏转有所减弱。虚线表示场偏转线圈的漏磁, 同样 道理, 两边束途径处磁力线被旁路, 使垂直 偏转有所减弱 中间电子束途径处磁场则增 强
15、, 垂直偏转被加强。 综合上述作用, 中间 电子束的绿光栅有所增大, 两边电子束的光 栅有所减小。 只要设计得当, 就可使三基 色光栅很好地重合。 图 10-12 磁增强器和磁分路器 图 10-13 漏磁场分布的变化10.2.2 自会聚彩色显像管的调整 一、 静会聚的调整 彩色显像管设计时, 应使三个电子束无扫 描时在屏幕中央部位会聚为一点, 这就是静会聚。 然而, 由于电子枪安装和封入时产生的误差, 静态时 三个电子束不一定能很好地会聚在屏幕中央, 这就需 要进行静会聚的调整。 自会聚管一般采取将静会聚磁环和色纯度 磁环组装在一起的形式, 其结构如图10-14所示。静 会聚校正是用套在管颈外
16、两对静会聚校正磁环来进 行的, 它由两片四极磁环和两片六级磁环叠装在一起 组成。 磁环的构造和作用如图10-15所示, 调整四极 磁环可以使红、 蓝两个边电子束在上、 下、 左、 右方向上作等量反方向的移动, 对中心绿电子束没有 什么影响。 当磁环上的两个突起耳向左右对称地张开 时(图(a), 可使红、 蓝电子束作反向的左右移动 调 节张开角的大小, 可以改变左右移动的距离。 保持 两片四极磁环的相对位置不变, 围绕管轴同步旋转( 图(b), 可以使红、 蓝边束作反向的上下移动。 这样 就可以通过调整四极磁环把红、 蓝两边束重合在一 起。 调整六极磁环可以使红、 蓝两边束作等量同方 向的移动(图(c)和(d), 通过两个相反方向的开角调整 , 可以改变移动量 同步旋转则使磁场方向改变, 也就 改变了两边束移动的方向。 因此, 调整六极磁环可 以使已经重合的红、 蓝两个边电子束与绿色中间电 子束重合, 最终使红、 绿、 蓝三基色在荧光屏中心 部位
