结构推理 请阐述CRT显示器的组成、工作原理及优缺点。
【正确答案】阴极射线管(CRT)显示器是实现电一光转换、重现电视图像的一种装置,它主要由电子枪、偏转线圈、荫罩和荧光屏组成。
   电一光转换由荧光屏完成。彩色显像管的荧光屏上密集而有规则地排列着红(R)、绿(G)、蓝(B)三种荧光粉圆点或荧光粉条,称为荧光粉单元。在相应电子束的轰击下,发出基色光。
   电子束由电子枪产生。电子枪主要由阴极、控制极、加速极和阳极组成。被加热的阴极发射出电子,在控制极上加有比阴极电位低的电压,而在阳极上加有很高的电压。为减弱阳极电位对电子束电流的影响,在阳极与控制极之间常加装屏蔽极(加速极),其电位高于阴极电位。这样,在加速极电场的作用下,经聚焦极聚成很细的电子束,在阳极高压作用下,获得巨大的能量,以极高的速度去轰击荧光屏上的荧光粉单元。对彩色显像管来说,应能产生三束电子流,它们分别受R、G、B三个基色视频信号电压的控制,去轰击各自的荧光粉单元。受到高速电子束的激发,这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。根据空间混色法(将三个基色光同时照射同一表面相距很近的三个点上进行混色的方法)产生丰富的色彩,这种方法利用人眼在超过一定距离后分辨力不高的特性,产生与直接混色法相同的效果。
   偏转线圈的作用就是帮助电子枪发射的三支电子束,以非常快的速度对所有的像素进行扫描激发。从而使显像管内的电子束以一定的顺序,周期性地轰击每个像素,使每个像素都发光。而且只要这个周期足够短,也就是说对某个像素而言电子束的轰击频率足够高,我们就会看到一幅完整的图像。
   荫罩是位于荧光屏后面(从荧光屏正面看)约10mm处,厚度约为0.15mm的薄金属障板。在它上面有很多小孔或细槽,它们和同一组的荧光粉单元(即像素)相对应。荫罩孔的作用在于保证三支电子束共同穿过同一个荫罩孔,准确地激发荧光粉,使之发出红、绿、蓝三色光。三支电子束经过小孔或细槽后只能击中同一像素中的对应荧光粉单元,因此能够保证准确的会聚和彩色的纯正。
   CRT显示器的优、缺点主要取决于CRT型彩色显像管的优、缺点,其主要优点包括:
   1)高可靠性,温度稳定性好,正常工作时,寿命超过2万小时。
   2)亮度、对比度高。目前CRT型显示器的图像亮度和对比度仍是其他显示器件无法比拟的。图像亮度和对比度越高,图像的透亮度和彩色鲜艳度越好。
   3)性能价格比(简称性价比)较高,满足标准清晰度数字电视4:3幅型比、720×576像素的图像分辨力,其清晰度可满足标准清晰度数字电视大于等于450电视线的要求。
   4)相对于LCD、PDP、LCoS、DLP等平板电视机,CRT彩色电视机的激励和寻址方式简单。
   5)可视角大。CRT彩色显像管属于自发光器件,从不同观看角度观看,图像的亮度、色调不会产生失真。
   6)重现运动图像时无拖尾,动态清晰度高。
   7)彩色重现能力好,它的激励方式仍使用模拟信号,近年采用新型荧光粉,扩展了CRT型彩色显像管色域,重现颜色鲜艳。
   CRT彩色显示器的主要缺点有以下几点:
   1)体积大,重量重,实现大屏幕显示有困难,只在中、小屏幕彩色电视机领域有高性价比优势。
   2)由电子束扫描方式造成的光栅几何失真和扫描非线性失真大,屏幕边沿色纯裕度小,会聚性能和图像清晰度差,全屏光栅亮度不均匀性较高。
   3)光栅倾斜度和色纯受南、北地磁场和外磁场影响较大。
【答案解析】