? Дисплеи
@
Монитор
предназначен для вывода текстовой и графической
информации на экран. Это устройство отображения визуальной
(зрительной) информации. Иногда мониторы называют дисплеями, реже -
видеотерминалами. Обычно так называют монитор, значительно удаленный
от других частей компьютера. Он является одной из основных частей
компьютера и от его характеристик в значительной степени зависит удобство
использования компьютера. Монитор совместно с видеоадаптером и набором
соответствующих программ-драйверов образует видеоподсистему. Программы-драйверы - это своего рода
переводчики, которые сообщают
системе, какой именно монитор будет работать с данной
системой.
Информационную связь между секретарем-референтом и
компьютером обеспечивает система отображения компьютера, которая состоит из
двух главных компонентов: монитора (дисплея) и видеоадаптера (называемого также
видеокартой, видеоплатой или графической платой).
Одной из основных характеристик монитора является размер
экрана по диагонали, который измеряется в дюймах и обозначается символом
«"» (1" =
Информация на мониторе может отображаться несколькими способами. Самый распространенный способ
- отображение на
экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) (см. рисунок).
Основные принципы реализации монитора
на базе ЭЛТ: 1 - стекло; 2 - фосфоресцирующий
экран; 3 - монтажные крепления; 4 - отклоняющая
система; 5 - электронная пушка; 6 -
горловина трубки; 7 - катушка отклонения по вертикали; 8 - ферритовый
сердечник; 9 - катушка отклонения по горизонтали; 10 - теневая
маска; 11 - внутренний магнитный экран |
ЭЛТ представляет собой электронный вакуумный прибор в
стеклянной
колбе, в горловине которого находится электронная пушка, а на дне - экран,
покрытый люминофором. Нагреваясь, электронная пушка испускает поток
электронов, которые с большой скоростью двигаются к экрану. Поток электронов - электронный
луч - проходит через фокусирующую и отклоняющую катушки, которые направляют его в определенную точку
покрытого люминофором экрана. Под
воздействием ударов электронов люминофор излучает свет, который видит
пользователь, сидящий перед экраном компьютера. Химическое вещество,
используемое в качестве люминофора, характеризуется временем
послесвечения, которое отображает длительность свечения
люминофора после воздействия электронного пучка. Время послесвечения и частота
обновления
изображения должны соответствовать друг другу, чтобы не было заметно
мерцание изображения (если время послесвечения очень мало) и отсутствовали
размытость и удвоение контуров в результате
наложения последовательных кадров (если время послесвечения слишком
велико). Электронный луч движется очень быстро, прочерчивая экран строками слева
направо и сверху вниз по траектории,
которая получила наименование растр. Период сканирования по горизонтали определяется скоростью
перемещения луча. В процессе развертки (перемещения по экрану) луч воздействует на те элементарные участки люминофорного
покрытия экрана, в которых должно
появиться изображение. Интенсивность луча
постоянно меняется, в результате чего изменяется яркость свечения соответствующих участков экрана.
Поскольку свечение исчезает очень
быстро, электронный луч должен вновь и вновь пробегать по экрану, возобновляя его. Этот процесс называется возобновлением (или
регенерацией) изображения. Снижение
частоты регенерации приводит к
мерцанию изображения, которое утомляет
глаза. Следовательно, чем выше частота регенерации, тем комфортнее себя чувствует пользователь.
Очень важно, чтобы частота регенерации,
которую может обеспечить монитор, соответствовала частоте, на которую
настроен видеоадаптер. Если такого соответствия нет, изображение на экране вообще не
появится, а монитор может выйти из строя. В одних мониторах
установлена фиксированная частота развертки. В других поддерживаются
разные частоты в некотором диапазоне - такие мониторы называются
многочастотными (multiple-frequency monitor). Большинство современных мониторов является многочастотными, т. е.
могут работать с разными стандартами видеосигнала, которые получили широкое
распространение. Фирмы-производители для обозначения мониторов такого типа
используют различные термины: синхронизируемые (multisync),
многочастотные (multifrequency), многорежимные (multicar), автосинхронизирующиеся
(auto synchronous) и с автонастройкой
(auto tracking).
Экраны мониторов могут быть двух типов: выпуклые и
плоские. Экран типичного дисплея выпуклый. Такая конструкция характерна для
большинства ЭЛТ. Обычно экран искривлен как по вертикали, так и по
горизонтали. В некоторых моделях используется инструкция Trinitron, в которой поверхность экрана имеет небольшую кривизну
только в горизонтальном сечении. В таком экране возникает гораздо меньше бликов и
улучшается качество изображения.
Сигналы, которые управляют работой монитора,
поступают от электронных схем, размещенных внутри компьютера. В некоторых компьютерах
(чаще всего с системными платами LPX или BLX) эти схемы располагаются на системной плате.
Однако в большинстве систем (с системными платами Baby-AT и АТХ) используются
отдельные платы, которые вставляются в разъемы системной платы. Независимо от
типа исполнения (в виде отдельной платы или путем интеграции на системной
плате) все видеоадаптеры работают по одним и тем же принципам.
Существуют альтернативные конструкции
средств отображения, основанные на других физических явлениях. Позаимствовав
технологию от изготовителей плоских индикационных панелей, некоторые компании
разработали жидкокристаллические дисплеи, называемые также LCD дисплеями.
Во-первых, ЖКД занимают на рабочем столе гораздо меньше места. Их
вообще можно повесить на стену, как картину средних размеров.
Во-вторых, изображение на них не мерцает, и при частоте смены
кадров d 72 Гц ЖКД практически безопасны для глаз. Добавим сюда же
практически нулевое излучение.
В-третьих, идеально плоская картинка исключает любые искажения
графики.
В-четвертых, несравненно более низкое энергопотребление...
Первооткрыватель жидких кристаллов австрийский ботаник Фридрих Райнитцер, разглядывая холестерилбензоат
под поляризационным микроскопом, отметил, что вещество по-разному пропускает
свет в зависимости от угла поворота образца.
Известно, что так называемые "кристаллы-поляроиды"
способны пропускать только ту составляющую света, вектор электромагнитной
индукции которой лежит в плоскости, параллельной оптической плоскости поляроида.
Для оставшейся части светового потока поляроид будет непрозрачным. Таким
образом, поляроид как бы "просеивает" свет. Этот эффект называется
"поляризацией света". С этим эффектом сталкивался каждый, кто хоть
раз в жизни видел стереокино или использовал стереоочки
для просмотра объемных изображений. В
них каждое из поляризованных стекол пропускает только ту часть света, которая
предназначена для левого или правого глаза.
Оказалось, что некоторый класс жидких веществ, длинные молекулы
которых чувствительны к электростатическому и электромагнитному полю, тоже
способен поляризовать свет. И, что более важно, появилась возможность динамически управлять поляризацией. Работа
ЖКД как раз и основана на явлении поляризации светового потока. В качестве
жидкокристаллического вещества, как правило, используют цианофенил.
Экран LCD
представляет собой массив маленьких сегментов, называемых пикселями,
которыми можно манипулировать для отображения информации. LCD имеет несколько слоев, где ключевую роль играют
две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала,
называемого субстратом или подложкой. Между слоями собственно и содержится
тонкий слой жидких кристаллов.
На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы,
сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что
они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями.
Продольные бороздки получаются в результате размещения на стеклянной поверхности
тонких пленок из прозрачного пластика, который затем специальным образом обрабатывается.
Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются
одинаково во всех ячейках. Молекулы одной из разновидностей жидких кристаллов
(нематиков) при отсутствии напряжения поворачивают
вектор электрического (и магнитного) поля в световой волне на некоторый угол в
плоскости, перпендикулярной оси распространения пучка. Нанесение бороздок на
поверхность стекла позволяет обеспечить одинаковый угол поворота плоскости
поляризации для всех ячеек. Две панели расположены очень близко друг к другу.
Жидкокристаллическая панель освещается источником света (в
мониторе, в отличие от большинства калькуляторов, жидкокристаллические;
панели работают на прохождение света). Плоскость поляризации
светового луча поворачивается, на 900 при прохождении одной
панели. Наличие же еще
двух поляризационных фильтров, пропускающих только ту компоненту светового
пучка, у которой ось поляризации соответствует заданному из расположенных под
углом 900 друг относительно друга, приводит к тому, что при отсутствии
напряжения ячейка прозрачна. Ведь
благодаря жидким кристаллам вектор поляризации света поворачивается, и к
моменту прохождения пучка ко второму поляризатору он уже повернут так, что
проходит через второй поляризатор без проблем.
В присутствии же электрического поля поворот вектора поляризации
происходит на меньший угол, и тем самым второй поляризатор пропускает лишь
часть света. Если разность потенциалов будет такой, что поворота плоскости
поляризации в жидких кристаллах не произойдет совсем, то световой луч будет
полностью поглощен вторым поляризатором; и экран при освещении сзади будет
спереди казаться черным (лучи подсветки поглощаются в экране полностью).
Способность изменять интенсивность светового потока, проходящего
через ячейку жидкого кристалла в зависимости от напряжения, и сделала
возможным создать цветной
экран на основе всем
известных пикселей, с помощью которых можно
показать полноцветное изображение.
Среди преимуществ ЖКД
можно также отметить отличную
фокусировку, отсутствие геометрических искажений и ошибок совмещения цветов.
Кроме того, у них никогда не мерцает экран.
Запоминающие транзисторы должны производиться из прозрачных
материалов, что позволит световому лучу проходить сквозь них, а значит,
транзисторы можно располагать на тыльной стороне панели, которая содержит
жидкие кристаллы. Для этих целей используются пластиковые пленки, так
называемые тонкопленочные транзисторы (Thin Film Transistor - TFT). TFT
действительно очень тонкие , их толщина 0,1. 0,01 микрона.
TFT мониторы обладают рядом
преимуществ перед ЭЛТ мониторами: пониженное потребление энергии и теплоотдача,
плоский экран и отсутствие следа от движущихся объектов.
Совсем недавно
специалистами компании Hitachi была создана
новая технология многослойных ЖК панелей Super TFT, которая значительно увеличила угол уверенного
обзора ЖК панели. Технология Super TFT использует простые металлические электроды, установленные на нижней
стеклянной пластине, и заставляет молекулы вращаться. Многослойные ЖК панели
постоянно находятся в плоскости, параллельной плоскости экрана
Среди
преимуществ TFT можно отметить отличную фокуснику, отсутствие геометрических
искажений и ошибок совмещения цветов. Кроме того, у них никогда не мерцает экран.
![]() |
![]() |
![]() |