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平面的魅力--纯平显示器漫谈

dyh 2000年04月19日   

  PC显示器技术从诞生开始就没有多少真正的变化。尽管显示器变得越来越大、越来越清晰,但基本的阴极射线 管技术仍然是以几十年前的旧电视技术为基础。目前,在传统CRT显示器中,日益发展的“纯平”技术越来越引人瞩目。

   显示器的平面化已经成为显示技术的发展趋势和人们购买的潮流。显示器平面化的实现除了更加符合人类的视觉习 惯以外,还能够给使用者带来更多的利益。

    画面清晰度高:CRT显示器的显示原理是电子枪射出的电子束经过荫罩板的透过孔后打在玻璃内表面的荧光粉 上使荧光粉发光从而使荧屏显示出各种图象。显示器的清晰度(即点间距)决定于荫罩板上“孔”的大小及间距。平面型的荫 罩板精度能够做的更小,因而使清晰度达到最高。目前一般显示器的点距为0.28mm,超平面(包括柱面及内部曲面外部 平面的纯平面结构)点距最小可打道.25mm,而完全平面的显示器点距可达到0.24mm,是目前清晰度最高的。

  画面扭曲度减少:边缘图象无变形:CRT显示器的画面变形一直是难以解决的问题。这主要是由于它的曲面结 构所决定的。平面型的显示器使这种变形得到了改善,但一般的平面显示器,由于它本质还是曲面(如号称平面直角的柱面和 外平内曲的“纯平面”),所以没有从跟本上解决画面扭曲的现象。比如说“纯平面”显示器使这种变形得到了改善,但一般 的平面显示器,由于它本质还是曲面(如号称平面直角的柱面和外平内曲的“纯平面”),所以没有从根本上解决画面扭曲的 现象。比如说“纯平面”显示器,由于四角反射角大,使画面比中心位置大并且边缘模糊,左右侧失真明显。这种类免有些美 中不足,对于高精确度要求的图象图形设计就更难达到要求。而且前新出现的完全平面的显示器则从根本上解决了这一问题这 种显示器从中心到边缘平整如镜,内部也是全平面,故视觉效果非常舒展,从任何角度看画面均无扭曲,非常适合高要求的使 用。

  色彩更真实:显示器的色彩失真主要有以下几个原因,一是荫罩的热变形,显像管内部温度达到80℃时荫罩板 会发生变形,使电子束的方向发生改变,从而造成色纯度不良及色彩不均匀等偏色现象;其次是电子束在荫罩板与荧光屏之间 发生散射造成电子束错位从而造成色彩偏差。而普通显示器由于其内部也是平面的,故可以在荫罩四周进行强力拉伸,防止热 变形的产生,另外平面型的荫罩与平面型的内表面之间的距离不可做到最小,从而有效杜绝了电子束错位,故色彩的还原性可 以做到最佳。四、 减少光反射降低视觉疲劳。尽管一般的显示器都在表面进行了防反射处理,但反射光不能百分之百消除, 特别是在比较强烈的光线下使用电脑,更会感到反射光的眩目,时间一长,使用者会头昏眼花,普通的曲面显示器对入射光产 生漫射,反射光极易进入人眼。而平整的表面(不但是外表面,也包括内表面)使光发生定向反射,反射光很难射入人眼中, 从而降低了眩目感,长时间工作,眼睛也不会感到疲劳。

   可视角度增大:显示器的画面都会受到观看角度的影响。一般曲面型显示器可视角度为162度,柱面及“纯平面 ”(即外平内曲结构)的可视角度可达到168.2o,而100%完全平面的显示器其可视角度可达到180度。看来, 平面型的显示器带给人们的好处不是一个"平"字可以了得的。厂家也在不余遗力的进行完全平面显示器的开发。而且液晶、 场致发光等非CRT型平面型显示器也已经成为一种发展方向。相信,随着显示技术的不断发展,在不久的将来,曲面型的显 示器将会从市场上消失,取而代之的是最新科技的完全平面显示器。

  显像管形状的发展历史

  组成显示器最重要的部件无疑是显像管。显像管的发展历史几乎就代表了显示器的发展历史。显像管的形状有球面、 柱面、平面直角、超平面、纯平面等之分。

   球面显像管 其形状是球体的一部分,在垂直和水平方向都有弯曲,所以在边缘处会造成图像的变形。一般而言偶 数英寸(14、16、20英寸)的显示器采用这种显像管。球面显示器采用的是荫罩显像管,它在荧屏前方有一张很薄的穿 孔金属片,用以生成分离的荧光点。由于荫罩显像管中荧光点排列的方式,所以能产生边缘清晰的图象,很适合文字的显示。

   柱面显像管 代表产品有索尼的Trinitron和三菱的DiamondTron,在垂直方向是平直的,在 水平方向有弯曲。垂直方向的直线造型既减少了图象的变形,也避免了上方灯光反射的干扰。柱面显示器采用的是荫栅显像管 ,它透过一列绷紧的细线生成垂直的荧光线,在屏幕下方可以看到一根极细的固定荫栅的水平减振线。荫栅显像管具有比荫罩 显像管更高的亮度和对比度,同时不失精确的聚焦。因此这种显像管比较适于图象编辑工作。但它在水平方向的弧度不太利于 文字的显示。

  平面直角显像管 它的屏幕实际上也是一个球体的一部分,只是这个球体的直径很大,使得屏幕看起来几乎是个 平面。它消除了图象的变形,并避免了灯光的反射。目前绝大多数的15、17、19、21英寸显示器都是平面直角的。几 乎所有的平面直角显示器都用的是荫罩显像管,只有NEC的CromaClear是个例外。它采用的是一系列垂直排列的 椭圆形栅孔,据称结合了荫罩显像管和荫栅显像管二者的优点。

  纯平面的显像管 上述这些显像管,都没有达到完全的平面,因此,所显示的画面或多或少都会有一点变形和扭 曲,依然不够令人满意。直到现在,一些崭新显示器??纯平显示器的出现,才使CRT显示器终于走上了完全平面的道路。

  二、“纯平”显像管的性能特点

  从最早的球面显像管到现在应用最多的平面直角显像管(FST),再到以SONY特丽珑(Trinitro n)和三菱钻石珑(Diamondtron)为代表的柱面显像管,显像管弧度已经越来越小,特丽珑显像管已实现了垂直 方向的零弧度,但在水平方向仍然没有达到完全的平面。纯平面显示器,屏幕在水平和垂直方向都是笔直的,就象一面镜子那 样平,失真、反光,都被减小到了最低限度。正如几年前平面直角显像管取代球面显像管一样,纯平面显像管必然将取代现在 的平面直角显像管和柱面显象管,形成新的风潮,这是CRT显示器发展的必然趋势。现在最新出现的一些“纯平”显像管( IFT)技术,使传统CRT显示器终于走上了完全平面的道路。

  LG电子公司的"未来窗"(Flatron)显像管,无疑是近期“纯平”显像管技术的代表之一。该显像管 的特点是使用了槽状荫罩,它结合了SONY特丽珑(Trinitron)栅状荫罩和传统点状荫罩的优点:纯平面两维伸 展的槽状荫罩,比起传统点状荫罩来间隙更多,可得到更大的电子流通量,让更多的光线到达屏幕,从而获得更亮更清晰的画 面;而槽状荫罩网面比起SONY特丽珑(Trinitron)栅状荫罩来,在栅条中间又多了许多细小的横格,这使得荫 罩网面的受力及稳定情况更好,从而免除了使用SONY特丽珑显像管栅条结构为支撑网面而不得不添加的让人心烦的小细线 。

  索尼(SONY)公司并不满足其在特丽珑显象管上取得的成功,研发出新一代的短颈纯平特丽珑显象管(FD Trinitron)。 在特丽珑显像管基础上最新出现的FDT显像管拥有高分辨率和超细点距,21寸的最小点距甚至 达到0.22mm。特丽珑原有的增强形电子枪技术也应用到了FDT上。由于增加了灰度级的可见性和背景的亮度级,FD T拥有极高的对比度,比特丽珑提高了将近50%,可以显示更黑和更多重的色彩,这对于CAD等图形处理应用是十分有利 的。

  三星电子(SAMSUNG)新近研发出来IFT丹娜(DYNAFLAT)显像管。所谓IFT,即指Inf initeFlatTube,是真正平面显像管的意思。DYNAFLAT显像管所采用的新技术使显示器的屏幕表面达到 完全的平坦,改善了传统屏幕失真及反光的现象,它还能提高45%以上的对比度,增加了30%以上的亮度,以致于表现出 来的图像也更细腻,色彩也更锐利逼真而且层次分明,显示面大大减弱了反光,自然不失真的色彩使使用者的眼睛更轻松,即 使长时间使用,也不容易感到疲劳。

  松下公司的纯平面栅状显像管技术。具备.24点距,新型的AGRAS(防眩、防反射、防静电)涂层,采用 此显像管的PF7017寸显示器,最高分辨率为1600X1280,水平刷新频率30-86KHz,垂直刷新频率50 -160Hz,带宽135MHz,在1600X1280的最高分辨率下,字符依旧非常清晰。采用纯平面栅状显像管技术 的松下纯平彩电是纯平彩电中的极品。纯平面栅状显像管技术的缺点在于枕形失真无法消除,而且图像质量也有所欠缺。



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