今天來個講古的話題, 就是已經慢慢從家庭, 辦公室消失的CRT (Cathode Ray Tube, 陰極射線管), 在現今液晶顯示器普及率大於九成的現在, 大部份的顯示器均不再採陰極射線管, 再過個幾年可能所有的顯示器均為平面顯示器, 今天我們就帶著懷舊的心情來了解一下在電子顯示器產品中即將消失的長青樹的操作原理.
這在1897年德國科學家Karl Ferdinand Braun發明Braun Tube, 這發明一直到1950年左右才算是開始量產, 這中間隔著每天都在打仗的期間, 也就是第一次世界大戰, 沒想到這個發明居然也被用在軍事用途, 就是看老電影時常看到的顯示雷達位置的顯示器.
From http://www.tvhistory.tv
小弟就稍微谷歌了一些資料來聊聊陰極射線管顯示器的原理, 陰極射線管是利用陰極射線掃瞄來產生影像的顯示裝置, 這裡所說的陰極射線就是電子束. 因為電子為帶有電荷的粒子束, 所以可以用電場的訊號來控制速度與方向, 在西元十九世紀人類對電的掌握度越來越高時, 人們想將電場隨著時間改變直觀的顯示出來就發展出下圖的裝置. 整個裝置分成三大部份, 第一為產生電子束(電子槍)的部份, 第二為將外部電壓或電流轉換成電場的部份, 第三部份為將電子束轉換成可見光的部份. 因為電子束會隨著外加的電磁場而改變行進方向, 所以在當電子束撞擊到塗布瑩光粉的屏幕上時, 就會產生隨著外部電場改變的光軌機, 實際的產品為示波器.
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彩色的CRT就是在瑩光粉屏上均勻分布紅綠藍(RGB)三原色的螢光粉, 然後利用三束電子束(分別有3支電子槍)以不同的強度來控制三原色明暗, 用以調節各種顏色. 但假如電子束不夠精準的話, 就會很難成精準的影像, 所以會在瑩光粉屏前加上遮罩(Shadow Mask), 可以攔下發散的電子束, 不致讓這些電子束影響到成像. 
From http://www.digital.idv.tw
另外大家一定覺得很奇怪, 只有三支電子槍, 怎麼構成一個電視畫面呢? 難道這三把是XM1014 散彈槍?? 當然不是, 這三把其實是MP5 輕型機關槍, 然後由左上角開始掃射到最右邊, 然後一路往下到最底部, 如此反覆掃射就構成我們所看到的影像. 那我們怎麼看不到掃射的過程而是看到影像呢? 因為掃射的速度很快, 人類的眼睛產生視覺殘影, 另外加上螢光粉的餘暉就讓人類大腦以為是一整個畫面!
寫完突然好像回到小時候整個村莊只有一台電視的日子, 那時大家的感情可真是好, 所有大大小小的事情都可以在看完電視後聊開! 現在每個家庭都有一台以上的電視, 還有電腦螢幕, 手機…等等的顯示設備, 資訊很發達, 但是確把每個人都分開了, 也變得比以前自私, 這就是所謂科技的後遺症吧!
哈, 講了一些不太專業的原理和小小的抱怨, 請大家加減看囉~ 如果有缺漏, 再請大家接力寫下去啊~最後補上1951 Du Mont CRT電視的廣告給大家看看, 懷舊一下囉~
From http://www.earlytelevision.org
