第5章 电视图像显示Word文档下载推荐.docx
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动会聚：
指电子束运动起来（即偏转角较大，在荧光屏上表现为屏四周区域）会聚的现象。
三基色光栅动会聚原理与失会聚趋势图
1：
垂直偏转场桶形分布和水平偏转场枕形分布的作用：
★画图说明垂直偏转场桶形分布的作用。
桶形分布垂直偏转磁场的自会聚校正图示出了垂直偏转磁场桶形分布及会聚自校正的作用。
桶形分布垂直偏转磁场
桶形分布磁力线的水平分量可使三条电子束发生垂直偏转，完成正常的场扫描过程。
垂直分量能使两个边束产生方向相反的水平偏移，使两个边束向左右分散开，且偏移量随磁场强度即偏转角的增加而增加。
2：
水平偏转磁场枕形分布的作用：
★画图说明水平偏转场枕形分布的作用。
枕形分布水平偏转磁场的自会聚校正图示出了水平偏转磁场枕形分布及其动会聚自校正作用。
枕形分布偏转磁场的会聚自校正
可见，只要枕形分布磁场设计得当，可使：
（1）红、蓝两边束水平失会聚得到校正，红、蓝光栅重合。
（2）绿束水平幅度小于红蓝边束，须用其它措施校正。
（3）水平枕形分布磁场可校正垂直桶形失真。
故自会聚管可不设上下（垂直）枕形校正电路。
3：
磁增强器和磁分路器：
★具体说明磁增强器和磁分路器的作用。
磁增强器与磁分路器均设置在电子枪的顶端、高压阳极孔周围，利用了偏转线圈后方存在的水平和垂直偏转磁场的漏磁场。
具体为：
在中间绿束的高压阳极孔上下各放置一个高导磁率的圆片，使纵向磁场向绿束集中，加强了水平偏转量,使绿束水平偏转量增大一些,故称为中束磁增强器；
在红、蓝两个边束的高压阳极孔两边各放置一个高导磁率的圆环，将行、场偏转磁力线旁路一些，使红蓝两边束和水平、垂直偏转量减少一些,故称为边束磁分路器，由于两个磁分路器的作用，使得绿束的横向磁场也得到增强，垂直偏转量增大一些。
只要磁增强器和磁分路器的导磁系数、尺寸和位置合适，它们的综合作用能校正中束（绿）和边束（红、蓝）光栅大小的差别，使三个光栅完全重合实现自会聚。
4：
动会聚自校正型偏转线圈：
★动会聚自校正型偏转线圈的最大优点是什么？
自会聚管采用了特制的动会聚自校正型偏转线圈，它能产生出使三个电子束扫描到荧光屏边角处也能自动会聚的偏转磁场，称之为动会聚自校正型偏转线圈。
动会聚自校正型偏转线圈的作用
动会聚自校正型线圈通过控制绕置线圈的形状，使水平偏转线圈呈枕形分布。
其优点是实现自动矫正会聚。
自会聚彩色显像管的动会聚
5.1.4彩色显象管的白平衡及调整
白平衡的概念：
★什么是彩色显像管的白平衡？
如何调整白平衡？
白平衡是指彩色显像管在显示黑白图像时或者显示彩色图像中的黑白景物时，不论是怎样的灰度级，黑白画面上均不应出现任何彩色色调，也可定义为各个灰度级的正确重现。
白平衡要求三支电子枪的调制特性曲线一样，三基色荧光粉的发光效率一样。
然而，管子的制作工艺不可避免地存在误差等原因，调制特性曲线不可能一致，三支电子枪的曲线斜率和截止点，还有发光效率都不一致。
因此需进行白平衡调整。
白平衡调整时通常分为亮平衡（也称白平衡）调整和暗平衡（也称黑平衡）调整两步进行。
暗平衡及调整：
自会聚彩色显像管，三个加速极为一体化，不能单独改变电压，因此在彩色电视机中可用三个电位器独立调整三个阴极的直流电平使对应各信号的消隐电平同时截止，使该消隐时的各电子束均截止，实现暗平衡。
3：
亮平衡及调整：
亮平衡是指高亮度区域的白平衡，在电视机中可用二个电位器分别调整视放管的增益，即改变三基色激励信号幅度，来实现亮平衡。
5.2彩色液晶显示器件
5.2.1液晶和液晶的应用特性
液晶：
★什么是液晶？
通常将在特定的温度区间里，既有液体的特有现象又有晶体的光学各向异性的物质状态称为液晶（LiquidCrystal），简称为LC。
用液晶制成的显示器件称为LCD。
水的三态与热致型液晶三态
液晶分子排列和液晶的种类：
构成液晶材料的分子绝大多数呈细长的棒状，根据液晶分子的排列形式，将液晶分为三种类型。
液晶的类型（点击查看大图）
液晶的应用物理特性：
★液晶具有什么重要特性？
液晶的光学特性具体是什么？
液晶具有各向异性、光学双折射特性。
表征液晶物理性质的参数随着方向的不同而异，称为各向异性。
各向异性在电场作用下主要表现为介电系数的不同，在光学上主要表现为双折射现象。
当有外加电场时，液晶分子的某种排列状态在电场作用下变为另一种排列状态，这是的液晶分子会因介电系数异方性为正或是负值，来决定液晶分子的转向是平行或是垂直于电场,来决定光的穿透与否。
由于其液晶分子的长的像棒状,所以分子转向决定的指向矢方向与分子长轴平行。
再根据单光轴晶体的折射系数,它会有两个折射率，分别为垂直于液晶长轴方向及平行液晶长轴方向两种，所以当光入射液晶时，便会受到两个折射率的影响，造成在垂直液晶长轴与平行液晶长轴方向上的光速会有所不同。
液晶显示器件具有如下优点：
★液晶显示器有什么主要的优点？
（1）驱动电压低。
仅几伏，驱动功率小，能采用MOS集成电路直接驱动。
（2）被动显示，本身不发光，眼睛不易疲劳；
室外阳光下，环境光亮，对比度高。
（3）无X射线和紫外线辐射，安全。
（4）显示屏薄且平，容易实现袖珍型和壁挂型平板显示。
5：
液晶显示器件根据所显示光的类型可分为：
★目前，根据所显示光来分类，液晶显示器件主要分为哪几类？
（1）透射型显示：
光源位于液晶显示板之后，当信号电压改变液晶显示板的光学传递特性来调制光源透过液晶发出的光强时，由透射光的光强显示信号电压的信息。
（2）反射型显示：
光源位于液晶板之前，在液晶层的底面基板上设有反光板，当信号电压调制液晶的光学传递特性时，由反射光的强弱显示信号电压的信息。
（3）投影型显示：
将液晶屏看作幻灯片，透过幻灯片的光被图像信号调制，再经光学透镜放大后，投射到屏幕上。
6：
使用液晶显示器件应注意以下特点：
★使用液晶显示器件应该注意什么？
（1）液晶显示器件本身不发光，它必须有外来光源。
（2）液晶光学特性对信号电压相应速度慢，所以液晶跟不上驱动电压快速上升的峰值变化，只能响应驱动电压的有效值，因此一次扫描液晶屏不能显示图像，需多次扫面利用液晶的累积响应效应显示图像。
（3）采用直流电压驱动液晶屏会引起液晶分子电化学反应，缩短液晶寿命，因此，必须采用交流电驱动液晶屏。
5.2.2液晶的显示原理
1：
液晶的显示原理：
★液晶显示器件的显示原理是什么？
液晶本身不发光，但是在外加电场、磁场、热、光的作用下，可产生光密度和色彩的变化。
因为液晶分子的排列不像晶体那样完全有序、坚固，加之弹性系数很小，因此在外加刺激下极易改变液晶分子的排列方向或使液晶分子的运动发生紊乱，从而改变液晶的物理性质。
液晶显示器件就是基于此特性而制作。
当液晶分子的某种排列状态在电场作用下变为另一种排列状态时，液晶的光学性质随之改变而产生光被电场调制的现象称为液晶的电光效应。
液晶的电光效应是由液晶的介电常数、电导率和折射率的各向异性引起的。
液晶显示器件就是利用液晶本身的这些特性，适当的利用电压，来控制液晶分子的转动，进而影响光线的行进方向，来形成不同的灰阶，作为显示影像的工具。
当然,单靠液晶本身是无法当作显示器件使用的,还需要其它的器件来帮忙,其中，起着至关重要作用的就是偏光板。
★偏光板的原理是什么？
偏光板只所以具有阻隔垂直光波的功能，是因为偏光板的结构是由一片起偏片和一片检偏片组成的。
当旋转起偏片和检偏片的相对角度，会发现随着相对角度的不同，光线的亮度会随着改变。
当起偏片和检偏片互相平行时，光线就完成通过；
当起偏片和检偏片互相垂直时，光线就完全无法通过了。
液晶显示器就是利用偏光板这个特性来制作的。
在利用上下起偏片和检偏片互制成的偏光板之间，充满液晶，这样，在液晶器件做成液晶盒结构形式时，密封的两片基片之间形成很薄的液晶层，再利用电场控制液晶分子转动，来改变光波的行进方向，如此一来，不同的电场大小，就会形成不同灰阶亮度了。
5.2.3液晶显示屏的构造
液晶显示屏的基本构造：
★液晶显示屏的基本构造是什么？
液晶显示器结构上属于平板显示器件。
其基本构造呈平板状。
尽管不同类型的液晶显示器件的部分部件可能不同，但几乎所有的液晶显示器件都可以认为是由两片光刻有透明导电电极的基板，支持一个液晶层封接而成的一个扁平盒构成，称为液晶显示屏。
彩色液晶显示器的实现：
★目前，采用最广的液晶彩色显示方法是什么？
如何实现？
该方法有什么优点？
在液晶显示器件的实际应用中，采用最广、技术最成熟的实现彩色显示的方法是“微彩色膜方式”。
微彩色膜方式将点阵像素分割成三个子像素，并在其对应位置的器件内表面设置R、G、B三个微型滤色膜。
液晶显示器件仅仅作为一个光阀，控制每个子像素光阀，即可控制R、G、B三个滤色膜透过光的通断，控制三个子像素的灰度级，利用三个子像素透过的不同光亮，利用人眼的空间混色特性，制造出来千万种鲜艳的色彩。
这种方式也称为滤色器方式，其优点是构造简单，色重现好。
因此，彩色液晶显示器、彩色液晶电视机采用这种方式最多。
常见滤色膜的排列方式
5.2.4液晶显示的驱动方式
★液晶有什么驱动方式？
各有什么特点？
液晶显示驱动方式分为段显示驱动、矩阵显示驱动两种。
段显示驱动适应于数字和较少符号的显示，有静态驱动和多路驱动两种。
段显示驱动应用较少，这里就不介绍。
矩阵显示驱动方式分为简单矩阵方式和有源矩阵方式两种。
（1）简单矩阵驱动：
简单矩阵驱动有两种常用的扫描方式，点顺序扫描和行顺序扫描。
点顺序扫描中，扫描一个像素的时间是扫描一幅图像所需时间的1/N（此比值称为“占空系数”）的平方，由于液晶对驱动信号的有效值产生响应，所以占空系数太小，对有效值电压的响应时间少，使显示图像的亮度低；
行顺序扫描中，扫描一个像素的时间是扫描一幅图像所需时间的1/N，因占空系数比较大，故简单矩阵驱动一般采用行顺序扫描，当扫描电极数增加时，要准确控制液晶像素显示的灰度层次相当难，显示图像的分辨力不高。
（2）有源矩阵驱动：
有源矩阵驱动的液晶屏能克服简单矩阵液晶屏的缺点，措施是在扫描电极和信号电极交叉处，安装透明的薄膜晶体管或非线性开关元件，使液晶电极之间的交叉效应减少，液晶像素的阙值特性变陡。
五：
液晶显示器件的特点和分类：
5.3彩色等离子体显示器件
5.3.1等离子体显示器的发光机理
等离子体：
★什么是等离子体？
等离子体显示器（PlasmaDisplayPanel），简称PDP，顾名思义，是一种利用等离子体工作的器件。
所谓等离子体，指的是分子及原子及被电离后产生的正负电子组成的气体状物质，是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质，它包括有大量的离子和电子，从而是电的最佳导体，而且它会受到磁场的影响，当温度高时，电子便会从核心粒子中分离出来了。
等离子体的发光机理：
★日光灯的发光机理是什么？
许多低压气体放电光源都直接或者间接地利用辉光放电。
日光灯管中充入水银，管壁上所见的白色粉末为荧光粉；
当通电之后管内的灯丝因为电阻产生热，提供能量让灯丝内的电子逸出。
因为灯管两边通电形成电场，让电子加速前进，在此过程中管内的水银变为水银蒸气弥漫在电子行经的路径上，部分电子会和水银产生碰撞，将汞原子中的电子由较低的能阶激发到较高的能阶，而这些具有较高能量的电子由高能阶掉下来的同时，会将能量以紫外线的形式放射出来，这些紫外线的能量会被涂布在管壁上的荧光物质吸收，进而产生可见光；
而所涂的荧光物质不同，产生的颜色也不同。
霓虹灯管多为五颜六色，就是在这个基础上，通过涂上不同的荧光物质或者玻璃纸滤光的方法来实现多彩颜色的。
3：
彩色等离子体显示器件的发光机理：
★彩色等离子体显示器件的发光机理是什么？
等离子体显示器件的放电机理是在前、后屏玻璃之间，制成许多放电空间，通过辉光放电，即利用惰性气体放电时所产生的真空紫外线激发彩色光致荧光粉后，再转换至人眼可接受之可见光，从而实现彩色显示。
依据限流工作方式不同，等离子体显示器件可分为直流型（DC）与交流型（AC）。
以交流型等离子体显示器件的一个像素为例，我们来认识一下彩色等离子体显示器件的实现彩色显示的机理。
等离子显示器件的基本结构
★说明等离子体显示器件实现彩色显示的机理。
交流型等离子体显示器件的每个放电空间充有Ne-Xe（氖-氙）混合气体。
由于Ne的亚稳能级大于Xe的电离能级，因此，Ne亚稳原子与Xe原子碰撞可产生出电子，所产生的电子在电场的作用下于Ne发生反应，再产生电子，如此循环，形成电离雪崩过程，由于使Xe的电离几率极高，则大大提高了气体电离截面，降低了等离子显示器件的工作电压。
与此同时，电子被加速后也会与Xe碰撞并激发Xe原子的外围电子，使之由较高能级跃迁到较低能级，产生碰撞跃迁，产生紫外光。
真空紫外光能量大，发光强度高，利用它来激发绿色荧光粉发光，从而产生绿色可见光。
这样，每一个像素采用这样的机理分别激发三基色可见光，同时利用人眼的空间混色特性，来实现彩色显示。
★等离子体显示器件如何控制发光亮度？
等离子体显示器件一旦产生放电，其发光亮度就恒定不变，只能通过控制有效放电时间的长短和强度，从而达到控制发光亮度的目的。
等离子发光时间调制原理图（点击查看大图）
5.3.2等离子显示器件的工作过程
★等离子体显示器件根据限流工作方式可分为几类？
工作过程如何？
等离子体显示器件根据限流工作方式的不同，主要分为直流型（DC）与交流型（AC）两种基本类型。
交流型等离子显示器件工作过程：
交流型等离子显示器件运行时，工作电极上需始终加有维持电压，该电极称为维持电极。
平时维持电压低于气体放电点火电压，当需要点燃某像素时，对该像素加上大于点火电压的书写脉冲使该单元点火放电，放电产生的正离子和电子在电场的作用下向瞬时阴极和瞬时阳极运动，并在电介质表面积累形成壁电荷，产生壁电压。
壁电压于外加电场方向相反，随着时间而增大，最终使放电停止。
当维持电压变反时，则维持电压和壁电压方向相同；
如果维持电压大小合适，可使维持电压和壁电压之和大于点火电压，从而再次产生放电，并重复前述过程。
如果要发光单元停止发光，则施加一擦除脉冲产生一次微强放电，将壁电荷中和掉。
由于维持电压正负交替，故称之为交流型等离子显示器件（ACPDP）。
交流型等离子显示器件中，最为典型的结构为一维正交结构。
（点击查看大图）
直流型等离子体显示器件工作过程：
直流型等离子体显示器件工作时，电极间直接加直流电压，电极直接与放电气体接触，它不同于交流型等离子体显示器件，不具有记忆体制，但采用平面脉冲存储结构可使直流型等离子体显示器件获得记忆性。
脉冲存储方式的工作机理是利用放电室产生一次放电后的消电离时间，在此期间，如果放电室重新加电压，由于尚未消电离，离子的引火作用使气体点火电压下降，这样即可采用低于气体正常点火电压的维持脉冲将放电持续下去。
擦除时，则产生一个负脉冲叠加在维持脉冲上，使其低于点火电压，由于点火粒子随时间的减少，下一维持脉冲到来时，气体点火电压已高于维持脉冲，使放电停止。
5.3.3等离子体显示器件的驱动技术
★目前，等离子体显示器件的主要驱动方式是什么？
等离子显示器件需要的驱动电压很高，因而驱动电路成本偏高，驱动电路成本一般占整机成本的75％，而且，等离子显示器件画面的灰阶显示是由其驱动方式所控制，这样，驱动方式的优劣就会直接影响等离子显示器件产品画质的优劣。
所以，各厂商无时无刻不各自积极开发更理想的驱动方式，期望领先于业界。
就一般而言，主要的驱动方式都是将一个画面分成固定数目的子图场，然后依照画面所须来调整各个子图场的发光时间，以完成灰阶的表示。
在设计驱动方式上所需考虑的主要因素包括有气体放电的特性、发光效率、面板亮度与对比、动态拟似轮廓的抑制、消耗电力及散热等问题。
早期商品化的产品是采用富士通公司所发表的寻址显示分离子场技术（ADS，AddressDisplaySeparation）驱动法为主，此种方式在灰阶显示效果与动态拟似轮廓的处理上不是非常理想。
随着消费者对画面质量之要求越来越高，各厂商都全力发展更先进的驱动方法以改善画质效果。
目前，比较具有代表性的驱动方式有如下几种：
（1）富士通公司在1998年推出ALIS（AlternateLightingofSurfaceMethod）驱动法。
此法不但在画面的亮度、分辨率及发光效率上都提高了许多，而且大大地降低了消耗功率与成本；
然而此驱动方式要求面板结构的改变来配合电路，所以，目前此驱动方式无法成为通用产品，成了富士通公司产品的特色。
（2）先锋公司发表了CLEAR（Hi-Contrast&
LowEnergyAddress&
ReductionofFalseContourSequence）驱动法。
此法的特色是可提高画面之对比、降低动态拟似轮廓及发光效率。
（3）松下电器产业也独自开发出了PlasmaAI驱动法。
该驱动法用以提高画面之亮度、对比度，以及降低消耗功率。
除了上述的公司外，其他各公司为了符合自行生产之面板的特性，并且避开专利权等问题，都在努力地发展独自的驱动电路。
这里就不一一列举。
四：
等离子体显示器件的优缺点及发展现状简介：
★等离子体显示器件的优缺点各有哪些？
等离子的优缺点：
等离子体显示器件代表了当前先进的显示设备生产技术，无论是跟传统的CRT显示器件相比，还是跟LCD显示器件相比，都具有诸多优点：
（1）重量轻，尺寸薄。
相同尺寸的PDP，其深度只有CRT的1/3、重量只有1/3，因此可以轻易的挂在墙上，摆设上较不占空间。
（2）不受磁场的影响，画质较稳定。
适合使用在交通运输工具上，甚至是航空、军备等高端应用上。
（3）影像不会扭曲。
PDP是数字控制的显示器件，所有像素的位置能精确掌控，即使在边缘或转角处；
而CRT为模拟控制的显示器，在显示器的边缘颜色会不均匀。
（4）视角更宽广。
目前可大到160度，因此在任何角度都能轻松的观赏。
（5）寿命长（这里的寿命指的是亮度减为原有一半所需的时间）。
可连续使用超过20000小时，和CRT几乎一样，而LCD只有5000小时。
（6）尺寸更大。
尽管等离子体显示器件优点众多，但是，任何商品要能够为市场所接受，除了要能满足基本功能需求外，最重要的就是价格的合理化，而等离子体显示器件的性能和价格之比相对于传统显示器件来说，还有需要改进的地方：
（1）成本太高。
直接导致PDP产品价格太过昂贵。
（2）PDP在发光的过程中会产生对人体有害的电磁波。
必须加上阻隔滤片，而这又影响了画质。
（3）亮度不高。
（4）耗电量过大。
（5）分辨率不高。
（6）辉光放电发光过程中产生的红外线会影响遥控器的接收。
也必须加装滤片，也会影响画质。
目前等离子显示器件的发展现状：
当前，交流型等离子体显示器件技术已日趋成熟，并实现了商品化；
虽然直流型等离子体显示器件技术也在同时地发展，但与交流型等离子体显示器件相比，直流型等离子体显示器件因屏结构较复杂，成本略高于前者，而且它在亮度、寿命效率等方面略逊于交流型等离子体显示器件，因此目前使用范围不如前者。
然而随着厚膜阴极材料的发展，直流型等离子体显示器件的发光效率可能会超过交流型等离子体显示器件。
总的来说，PDP在未来的开发方向应朝向两方面进行：
价格的降
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