高清晰度彩色显示器（CRT）要求画面大、宽、平及高亮度和高分辨率。日本松下电子工业株式会社开发了新的HDTV用于超级平面、宽彩色CRT系列。本文就其中具有代表性的36型CRT介绍其特征及开发要点。
彩色CRT原理、构造如图1所示，其主要构成要素是：1玻璃真空管，2荫罩和网状荧光面，3电子枪，4偏转线圈。下面分别就这几项说明高清晰度CRT的技术。
一、玻璃真空管
大型TV一般都将面板做成近似平面，这样做的好处是：（1）不自然的图像失真小，（2）外部光线的反射小。由于高清晰度CTR的画面横向长，所以，面板的曲面更醒目，平面化特别重要。新开发的超级平面、宽管在设计上考虑了以下两点：
1玻璃空管的真空应力
CRT内部是超高真空，玻璃外壳承受的压力非常大。通常，真空容器越接近球形越耐压，越接近平面耐压越小，变形越大。因此，将CRT面板做成平面，玻璃真空管的变形（真空应力）增大，高清晰度CRT变形更显著。为了减小变形，就要增加玻璃真空管厚度。但是，真空管的重量也随之增加了。
该公司运用计算机仿真技术，能够准确地了解面板的曲面，合理地设计出能减小真空应力的真空管形状。新设计的面板曲面与该公司以前的相比，对角方向平面度提高约1.7倍，曲面的鼓起高度也从60mm降低为35mm。尽管如此，真空管重量（49kg）仍与以前的大致相同（见图2）。
2外部光线的反射
将面板做成超级平面，使外部光线的反射范围与该公司以前的相比减少约60％。基本上解决了由于外部光线反射引起图像失真的问题（见图3）。
二、荫罩
在萌罩的设计上考虑了图像分辨率和“穹形效应”。
1荫罩孔间距和图像分辨率
荫罩上开有许多使电子束透过的孔。孔的间距越细图像分辨率就越高。但是，若过细就会产生开口率降低、亮度降低、电子束难以准确地射中三色荧光体，易产生色斑以及制造成本提高等缺点。
接收MUSE（多重准奈奎斯特取样编码）方式高清晰度图像时，显示器需要640条水平扫描线。为了确保这个数字，同时得到所需的亮度，36型的荫罩孔水平间距设计为0.75mm（三色一组荧光体的水平间距0.8mm）。此外，荫罩孔在纵方向采用长形槽状，网状荧光面的红、绿、蓝各色，在纵方向也呈长条纹构造。
2“穹形效应”
CRT工作时，从电子枪射出的电子束约70％被荫罩挡住，因此荫罩的温度会升高。特别在家庭欣赏高清晰度图像时，为了使图像明亮，增加电子束电流，则荫罩的温度会更高。荫罩受热膨胀，荫罩孔的位置移动（即“穹形效应”），结果造成透过孔的电子束也发生位移，不能准确地射中三色荧光体，从而产生色斑（见图4）。解决的方法是，在材料上选用膨胀率小的镍铁合金（约为铁的1／10）；在设计上设法减小“穹形效应”及易发生区域的荫罩曲面的曲率半径，从而大幅度地减小了“穹形效应”。
高清晰度CRT的荫罩与面板一样也是横向长，所以，以往将荫罩固定在面板长、短边中央的方法，荫罩也会发生变形。解决的方法如图5所示。采用将荫罩固定在长方形角部，即角部悬浮方式。随着荫罩整体温度升高，荫罩固定弹簧具有校正荫罩位移的功能（即整体屈曲变形）。
三、电子枪
为了在家庭欣赏高清晰度图像，要求CRT既有高分辨度，又有高亮度。以前，为了提高亮度，一增加电子束电流，就产生焦点不准的模糊现象。因此，人们努力研究在大电流下仍能使电子束点径变小的电子枪。现行TV用的CRT大多采用聚焦特性和经济性均较好的自会聚方式。但在该方式中，由于使偏转线圈产生的偏转磁场强烈的变形，受其影响，电子束也产生失真，这对于要求高分辨率的高清晰度CRT是不合适的。此次开发的电子枪（见图6）克服了该缺点。在电子枪中增加了DQ－DAF系统。系统中采用2组4极电子透镜，动态校正像散。配合新开发的大口径L—OLF电子枪（实用口径7.8mm～10.5mm），可使大电流时的电子束会聚得更细，较理想地校正了电子束失真，从而在经济性较好的自会聚方式下，也实现了明亮、高清晰度的图像。
四、偏转线圈
在自会聚方式中，若使偏转线圈产生的磁场分布适当地变形，可使电子束在整个屏幕上都能聚焦。但是，当重现高清晰度图像时，三条电子束即使有极小的不会聚，都将产生醒目的色斑及造成分辨率下降。为此，在36型CRT用的偏转线圈上附加上辅助线圈和辅助电路，使在易发生不会聚的画面边缘部分，也具有聚焦校正功能。在整个画面可控制最大不会聚量在0.8mm以下（现行TV用的29型约1.2mm）。
高清晰度CRT的行频约是现行TV方式（N制）的2倍（3.75kHz）。所以，防止水平偏转线圈的发热也是一大难题。解决的方法是，在线圈树脂框和外侧铁氧体之间，加装了导热良好的硅橡胶板。同时采用低损耗铁氧体，将偏转线圈温度上升控制在35℃。
90年代是TV系统大变革时代，其中具代表性的是家用高清晰度接收机。做为显示高清晰度图像的CRT，不但要求其性能越来越高，还要求经济实用。此文介绍的超级平面、宽彩色CRT做为先驱，在经济性较好的自会聚方式下实现了高亮度和高分辨率。（陈学东 金文晰）