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古早味显示器 CRT

2020-06-23
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今天来个讲古的话题, 就是已经慢慢从家庭, 办公室消失的CRT (Cathode Ray Tube, 阴极射线管), 在现今液晶显示器普及率大于九成的现在, 大部份的显示器均不再採阴极射线管, 再过个几年可能所有的显示器均为平面显示器, 今天我们就带着怀旧的心情来了解一下在电子显示器产品中即将消失的长青树的操作原理.

这在1897年德国科学家Karl Ferdinand Braun发明Braun Tube, 这发明一直到1950年左右才算是开始量产, 这中间隔着每天都在打仗的期间, 也就是第一次世界大战, 没想到这个发明居然也被用在军事用途, 就是看老电影时常看到的显示雷达位置的显示器.
 古早味显示器 CRT
From http://www.tvhistory.tv
小弟就稍微谷歌了一些资料来聊聊阴极射线管显示器的原理, 阴极射线管是利用阴极射线扫瞄来产生影像的显示装置, 这里所说的阴极射线就是电子束. 因为电子为带有电荷的粒子束, 所以可以用电场的讯号来控制速度与方向, 在西元十九世纪人类对电的掌握度越来越高时, 人们想将电场随着时间改变直观的显示出来就发展出下图的装置. 整个装置分成三大部份, 第一为产生电子束(电子枪)的部份, 第二为将外部电压或电流转换成电场的部份, 第三部份为将电子束转换成可见光的部份. 因为电子束会随着外加的电磁场而改变行进方向, 所以在当电子束撞击到涂布莹光粉的屏幕上时, 就会产生随着外部电场改变的光轨机, 实际的产品为示波器.

古早味显示器 CRT

 
From http://www.allwiki.com

彩色的CRT就是在莹光粉屏上均匀分布红绿蓝(RGB)三原色的萤光粉, 然后利用三束电子束(分别有3支电子枪)以不同的强度来控制三原色明暗, 用以调节各种颜色. 但假如电子束不够精準的话, 就会很难成精準的影像, 所以会在莹光粉屏前加上遮罩(Shadow Mask), 可以拦下发散的电子束, 不致让这些电子束影响到成像.
古早味显示器 CRT  
From http://www.digital.idv.tw

另外大家一定觉得很奇怪, 只有三支电子枪, 怎幺构成一个电视画面呢? 难道这三把是XM1014 散弹枪?? 当然不是, 这三把其实是MP5 轻型机关枪, 然后由左上角开始扫射到最右边, 然后一路往下到最底部, 如此反覆扫射就构成我们所看到的影像. 那我们怎幺看不到扫射的过程而是看到影像呢? 因为扫射的速度很快, 人类的眼睛产生视觉残影, 另外加上萤光粉的余晖就让人类大脑以为是一整个画面!
写完突然好像回到小时候整个村庄只有一台电视的日子, 那时大家的感情可真是好, 所有大大小小的事情都可以在看完电视后聊开! 现在每个家庭都有一台以上的电视, 还有电脑萤幕, 手机…等等的显示设备, 资讯很发达, 但是确把每个人都分开了, 也变得比以前自私, 这就是所谓科技的后遗症吧!
哈, 讲了一些不太专业的原理和小小的抱怨, 请大家加减看啰~ 如果有缺漏, 再请大家接力写下去啊~最后补上1951 Du Mont CRT电视的广告给大家看看, 怀旧一下啰~
古早味显示器 CRT 古早味显示器 CRT
From http://www.earlytelevision.org

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