ccidnet????

出版日期:2004-02-09 总期号:1286 本年期号:07

本期导读
要闻综合
中国信息化
网络与通信
软件与服务
产品与应用
渠道与市场
华东专刊
显示边缘不再失真
LG“方管”技术带来新选择
和鹏

  最近业内开始流传一个新名词——“方管”技术,这种技术号称攻克了CRT显示器的多个难题,并被称为是显示器发展历史上的又一次重大革新和突破,甚至有人认为“方管”显示器在显示的精准方面媲美LCD显示器。那么到底什么是“方管”技术,“方管”技术到底能给我们带来多大的惊喜?这从世界第一款采用“方管”的显示器LG的未来窗XP上可以看出一些端倪。


  什么是“方管”技术


  “方管”技术与柱面技术、三重平面技术等类似,是一种基于显示器核心部件显像管革新的技术,其中最核心的部分是通过将显像管偏转线圈外形从环形改为矩形,进而将显像管的外表面玻壳简化为方椎形,从而达到根治显示器边角失真的目的。总体来说,“方管”技术包括以下几个部分:采用矩形偏转线圈,方椎形显像管玻壳,显示屏三重平面,以及其它相关支撑性技术。

  大家都知道,CRT显示器已经出现近30年的光景,其基本原理依然没有太大变化。主机通过VGA、BNC等线缆将信号传递到显示器中,经过电路的滤波和调制,控制电子枪发射电子束,再经过偏转线圈的磁场偏转,将电子束投射到屏幕的各个角落,最后屏幕上反映相应电子束所对应的色彩,由于电子束扫描的速度极快,使得用户可以通过屏幕看到色彩斑斓、生动有趣的图像。

  目前市面上所有的CRT显示器,在其内部采用的都是环形偏转线圈,采用这种线圈的好处是加工方便,而且技术成熟,所以尽管各厂商在电子束的发射装置电子枪的改进良多,甚至连外屏幕也从球面过渡到平面直角、柱面,到最终的三重平面,但是针对显像管三大核心部件之一的偏转线圈的改进却止步不前,直至矩形偏转线圈的出现。

  当然,独特的矩形偏转线圈并不是“方管”技术的全部,与之相配合的方椎形玻壳也算是矩形偏转线圈的“配套工程”,其实“方管”技术实现的一个技术难点也恰恰在这里。

  作为显示器乃至整个PC中最“脆弱”的部件,显像管是一种内部呈高度真空状态的玻璃器件,因而管内会受到很高的大气压,而且不同部分受到的压力不同,一不小心就很容易破碎。在显像管玻壳的屏、锥、管颈三个组成部分中,屏为关键部位,其次为椎,管颈最为安全。对于屏来说,压力与屏面空间曲率半径成正比变化,因而球面屏强度最好,平面屏强度最差;另外在截面形状巨变处及四角内圆处,都会引起较大的机械压力。这就给加工技术提出严峻的挑战,也就是为什么早期的显示器屏幕完全不顾及人们的视觉感受,都制成极为“夸张”的球面的原因,随着技术进步才逐渐过渡到平面直角、柱面,直至最终的三重平面。而“方管”技术的采用,也会带来显像管锥部截面的形状变化,这与屏的技术类似,需要极高的设计技巧和加工工艺,注定了虽然大多数厂商都认识到了改进偏转线圈的重要性,但是“方管”技术却成为显像管技术中最后得到革新的技术。


  “方管”的“先天”优势


  “方管”的出现,可以说完全颠覆了传统显示器的“圆管”设计,它的好处是不言而谕的。与圆偏转线圈相比,提高了超过20%的灵敏度;改善了会聚性,减小了畸变;磁场强度可以降低很小等等。即使排除荫罩板、电路和控制芯片的改进,所导致的更高的扫描效率、更精确的色彩等因素外,“方管”技术的优势也相当突出,因为“方管”具有传统显像管所不能比拟的先天优势。

  在显示器的显示过程中,与用户关系最紧密的莫过于显示效果和色彩亮度方面,而这些都涉及到显像管的聚焦,因此聚焦的好坏就成了评价显示器好坏的第一标准。正如前面所介绍的,显示器是靠电子枪发射电子束轰击显示器荧屏来显示图像的,传统球面显示器从视觉感受上就极大扭曲了画面,这里就不再提及,而对于纯平显示器而言,无论是索尼外围弧度高达50000毫米的特丽珑的视觉平面,还是LG未来窗三重平面显示器,都使得显示器的屏趋向全平面化,但也使得色纯和会聚非常困难。

  如果我们坐在一个显示器显像管的内部,我们会发现这里像一个电影院,后部是紧密排列的红(R)绿(G)蓝(B)三个电子枪,通过一个小窗口投射到前面的荧幕上,当然对于内部图像是反着的。当这个幕布是完全平面的时候,三个电子束只有在未偏转时才能准确地会聚在屏幕上,经圆形偏转线圈偏转后,由于偏转半径不同,会产生误差。

  大多数情况下为了实现正确着屏和三束会聚,在显像管颈上装有二、四、六极磁片,分别调整色纯及中心会聚,边缘会聚则通过调整偏转线圈的上下左右及倾角来实现周边会聚。尽管如此煞费苦心,用户已经无法感受到显示器的正面畸变,但是由于磁场技术过于复杂,使得没有一个显示器厂商能完全解决显示器边缘,特别是四角的清晰显示问题,如果用户从显示器的四个角或边缘往中心看,当视角大于一定程度之后,会发现这种变形和扭曲是无法忍受的,特别是从事设计工作的用户。这也就是许多设计人员喜欢用大的显示器,因为大显示器有足够的无畸变中心部分可供利用。

  “方管”技术的出现改变了这一局面,矩形的偏转线圈能够使得三个电子束几乎平行的折射到屏幕上所对应的图像点,无论在显示器的边缘还是在最难以表现的四个角落,都能清晰地会聚,在显示精确度等方面基本上接近了屏幕的中心部分的效果。在产品研发中募集的测试人员大多对此赞赏不已,他们的感受是,“如同坐在电影院里看方形窗孔投出到平面矩形幕布上的电影。”

  由“方管”的结构所带来的好处还不限于此,矩形偏转线圈加上方椎形玻壳,使得“方管”不再像一般显像管一样采用强磁场,电子束更有定向性,也就更加节能,同时屏蔽效应更好,显示器的辐射也进一步降低。据最早采用“方管”技术的显示器厂商LG的测试,其产品未来窗XP系列的X射线更是几乎降低到了零。虽然目前显示器也都符合环保标准,但如果自己使用的显示器X射线为零,毕竟还是一件让人高兴的事情。


  图二 采用“方管”技术的LG F702P


  图三 矩形偏转线圈实物图


  图一 采用方管技术显像管的示意图


  图四 方椎形玻壳


  相关链接

  “方管”给我们带来了什么


  与特丽珑的单枪技术和未来窗三重平面技术这些名声显赫的技术不同的是,“方管”技术一直到近期才逐渐浮出水面,原因可能是其技术涉及到显示器核心技术的革命,但这些并不妨碍“方管”技术成为显示器发展历史中具有革命意义的一次突破。

  纵览CRT技术发展历程,经过多年发展已经相当成熟。从最初的黑白显像管到彩色显像管,CRT在屏幕色彩方面得到了一次革新;从球面彩色显像管,到1994年出现的曲率半径高达2000毫米的平面直角显像管,再到1998年推出的未来窗三重平面显像管,以及柱面特丽珑显像管,CRT在显示屏的视觉感受方面提升了一大截。

  “万事俱备只欠东风”,当显示器的外在条件已经到达用户最佳感受时,显示器开始进入了内部的重大变革,从本质上解决CRT显示器边角失真的问题,“方管”技术正推动CRT技术跨越相对停滞期。

  “人类获取信息70%靠视觉”,对于普通用户来说,关注每天距离自己眼睛不足50公分,“观摩”数小时,甚至十几小时的显示器的舒适性和健康性,显然比电脑主机里零零碎碎的东西重要的多。“方管”技术的出现,不仅解决了显示效果问题,使CRT在显示品质方面得到了进一步提升,更重要的是新一代的“方管”,辐射更低,更加环保,不能不说是难能可贵的。

  当然,如果“方管”的成本非常高,也是一件非常让人头痛的事情。所幸的是矩形偏转线圈的制造成本与圆形的偏转线圈一样低,即使加上方椎形玻壳以及完全平面的显示屏,其总体成本与一般显示器也相差不大,这一点从目前LG面世的未来窗XP产品的售价上就可以看出来,这使得采用这种技术的产品极富市场竞争力。