Монітор з електронно–променевою трубкою

Монітори з електронно–променевою трубкою (CRT –Cathode Ray Tube) громіздкі за розмірами та масою. Електронно-променева трубка складається з катода, анода, вирівнювального циліндру, екрану, регуляторів ширини та висоти.

Під дією фото- або термоемісії з металу катода (тонка провідникова спіраль) вибиваються електрони. Оскільки між анодом та катодом підтримується напруга (різниця потенціалів) у декілька кіловольт, то ці електрони, вирівнюючись циліндром, рухаються у напрямку анода. Пролітаючи крізь анод електронипотрапляють до регуляторів ширини. Кожен регулятор – це дві металеві пластини, різнойменно заряджені. Якщо ліву пластину зарядити негативно, а праву позитивно, то електрони проходячи крізь них будуть відхилятися праворуч, і навпаки. Аналогічно діють і регулятори висоти. Якщо ж на ці пластини подати змінний струм, то можна буде контролювати потік електронів як у горизонтальній, так і вертикальній площинах. У кінці свого шляху потік електронів потрапляє на екран, де стимулює світіння люмінофора, викликаючи зображення.

Окрім того, перед екраном розташовується маска –спеціальний шар між електронними гарматами і люмінофором, що знаходиться дуже близько до останнього. Маска дозволяє точно направленим електронам потрапити прямо на люмінофор, затримуючи всі зайві електрони. У результаті застосування масок зображення стає чіткішим.

З точки зору користувача, основними характеристиками CRT монітора є розмір по діагоналі, роздільна здатність, частота регенерації (обновлення) та клас захисту:

 розмір монітора вимірюється по діагоналі у дюймах. Розміри коливаються від 9 дюймів (23 см) до 42 дюймів (106 см). Чим більший екран, тим дорожчий монітор. Найпоширеними для CRT–моніторів є розміри 17, 19, 21 та 22 дюйми. Монітори великого розміру краще використовувати для настільних видавничих систем та графічних робіт, в яких потрібно бачити всі деталі зображення. Оптимальними для масового використання є 17– та 19–дюймові CRT–монітори;

 роздільна здатність – кількість точок по горизонталі та вертикалі, які монітор здатний відтворити чітко й роздільно. Висловлення „роздільна здатність 800х600” означає, що монітор може виводити 600 горизонтальних рядків по 800 точок у кожному. Стандартними є такі режими роздільної здатності: 640х480, 800х600, 1024х768, 1152х864. Ця властивість монітора визначається розміром точки (зерна) екрана. Розмір зерна екранаCRT–моніторів не перевищує 0,28 мм. Чим більша роздільна здатність, тим краща якість зображення. Якість зображення також пов’язана з розміром екрана. Так, для задовільної якості зображення в режимі 800х600 на 15–дюймовому моніторі можна обмежитися розміром зерна 0,28 мм, для 14–дюймового монітора з тим самим розміром зерна в тому самому відеорежимі якість дрібних деталей зображення буде трохи

 частота регенерації (частота кадрової розгортки) показує скільки разів за секунду монітор може повністю обновити зображення на екрані. Частота регенерації вимірюється в герцах (Гц). Чим більша частота, тим менше стомлюються очі і тим довше часу можна працювати неперервно. Сьогодні мінімально допустимою вважається частота 75 Гц, нормальною – 85 Гц, комфортною – 100 Гц і більше. Цей параметр залежить також від характеристик відео

 співвідношення сторін екрану – стандартний (4:3) та широкоформатний (16:19, 16:10);

 глибина кольору – кількість біт на кодування одного пікселя (від монохромного (1 біт) до 32-бітного);

 максимальний кут огляду – максимальний кут під яким не виникає суттєвого погіршення якості зображення;

 клас захисту монітора визначається стандартом, якому відповідає монітор із точки зору вимог техніки безпеки. Зараз загальноприйнятими вважаються міжнародні стандарти добровільної сертифікації на ергономність і безпекуелектронного устаткування TCO’03, TCO’04, TCO’05, TCO'06 и TCO'07, які визначають рівні електромагнітного випромінювання, ергонометричні та екологічні норми, межами, безпечними для здоров’я людини.

Екрани для моніторів з електронно–променевою трубкою є випуклі та плоскі. При використанні технологіїTrinitron, в якій поверхня екрана має невелику кривину по горизонталі, по вертикалі екран абсолютно плоский. На такому екрані спостерігається менше бліків і покращена якість зображення.

LCD–монітори на рідких кристалах

У дисплеях на рідких кристалах (LCD–Liquid Crystal Display) безбліковий плоский екран (рис.7.3) і низька потужність споживання електричної енергії (5 Вт, тоді як монітор з електронно–променевою трубкою споживає 100 Вт).

Існує три види дисплеїв на рідких кристалах:

 монохромний зпасивною матрицею;

 кольоровий з пасивною матрицею;

 кольоровий з активною матрицею.

У дисплеях на рідких кристалах поляризаційний фільтр створює дві різні світлові хвилі.

Світлова хвиля проходить скрізь рідкокристалічну комірку. Кожен колір має свою комірку. Рідкікристали – молекули, що можуть перетікати як рідина. Ця речовина пропускає світло, а під дією електричного заряду, молекули змінюють свою орієнтацію, змінюючи при цьому вісь поляризації.

У дисплеях на рідких кристалах із пасивною матрицею кожною коміркою керує електричний заряд (напруга), який передається через транзисторну схему відповідно до розташування комірок у рядках і стовпцях матриці екрана.

У дисплеях з активною матрицею кожна комірка керується окремим транзисторним ключем. Це забезпечує вищу яскравість зображення ніж у дисплеях із пасивною матрицею, оскільки кожна комірка знаходиться під дією постійного, а не імпульсного електричного поля. Відповідно, активна матриця споживає більше енергії. Крім того, наявність окремого транзисторного ключа для кожної комірки ускладнює виробництво, що у свою чергу збільшує ціну монітора.

Основними характеристиками рідкокриталічних моніторів є:

1. тип матриці:

 пасивні матриці (виготовляються за технолгію

 активні матриці (виготовляються за технологією

2. роздільна здатність називається власною (native).

Можна також встановити і нижчу роздільну здатність, однак при цьому зображення буде займати частину екрану із збереженням якості, або буде розтягнуте на весь екран методом екстраполяції, але із значними втратами якості;

3. частота оновлення LCD–моніторів може бути набагато нижчою, ніж у CRT-моніторів. Для LCD–моніторів досить 60 Гц. Насправді низька частота оновлення в LCD–моніторів забезпечує краще зображення, ніж висока;

4. час реакції на зміну електричного струму пов’язаний з використанням транзисторів, для переключення яких потрібен певний час. Між увімкненням і вимкненням транзистора і перемиканням відповідного пікселя в потрібний стан завжди існує певна затримка, що і визначає якість відтворення при швидкій зміні зображення;

5. кут огляду на LCD–моніторах декларується 160 однак найкращу якість зображення отримують лише при відносно невеликих кутах огляду;

6. інтерфейс LCD–моніторів може бути аналоговим, цифровим або поєднанням обох типів інтерфейсів підключення до відео карт;

7. контрастність LCD–монітора визначається відношенням яскравостей між найяскравішим білим і найтемнішим чорним кольором. Добрим контрастним співвідношенням вважається 120:1, що забезпечує відтворення живих насичених кольорів. Контрастне співвідношення 300:1 і вище використовується тоді, коли потрібне точне відображення чорно–білих напівтонів.

Переваги LCD–моніторів перед CRT-моніторами:

– при порівнянному розмірі діагоналі видимої області 14" LCD ≈ 15" CRT;

– відблисків на екрані в декілька разів менше (меншийкоефіцієнт відбивання);

– не створює шкідливого для здоров’я постійного електростатичного потенціалу;

– напруга кожного пікселя запам’ятовується транзистором до наступного відновлення, мерехтіння практично відсутнє і частоти регенерації 60 Гц достатньо;

– мала вага і габарити.

– споживає в 3–5 разів менше електроенергії.

Недоліки:

– неякісна передача кольору і неможливість калібрування;

– недостатні контрастність, швидкодія і стійкість до механічних пошкоджень;

– обмежений кут огляду;

– наявність „битих” пікселів;– вища ціна.

LEР-монітори

LEP-технологія (Light Emitting Polymer) розроблена як технологія плоскопанельних дисплеїв на світловипромінюючих полімерах. Одна з основних переваг LEP перед рідкокристалічними екранами – можливість створення дисплея на цілісному шматку пластика, який можна буде згинати.

Перше, що помітно при погляді на схематичне зображення пристрою LEP-дисплея (рис. 7.5) – це його простота, особливо якщо порівнювати його конструкцію з рідкокристалічними або плазмовими дисплеями. На тонку скляну або пластикову підкладку з прозорими електродами наноситься два шари полімерних матеріалів, а завершують конструкцію металевіелектроди. Прозорі і металеві електроди розташовані взаємноперпендикулярно і утворюють ортогональну сітку. При виникненні між електродами електричного поля ділянка полімеру, розташована в точці їх перетину, починає світитися.

Цілком очевидно, що при використанні пластикової підкладки можна створювати гнучкі дисплеї, які можна буде згортати в трубочку, як лист ватману. Але це далеко не єдина перевага LEP-дисплеїв

За рахунок того що світло випромінюється самим полімером, а не лампою підсвічування (як це відбувається в LCD-моніторах), кут огляду LEP-дисплея може досягати 180°. Мала товщина LEP-дисплея дозволяє наносити на нього поляризаційне покриття, що підвищує контраст зображення. LEP-технологія дає можливість створювати дисплеї з дуже високим розширенням, порівняно з аналогічним параметром сучасних принтерів. Варто також згадати про дуже малий і незалежний від температури час відгуку (менше 1 мкс) і низьку (менше 5 В) напругу, необхідну для світіння полімеру.

Однією з головних проблем LEP-технології є низька ефективність випромінювання світла. Перший LEP-монітор був чорно-жовтим. Істотним недоліком був і вузький діапазон кольорів, в якому випромінювали пластики. Його межі вдалося розширити: від синього до ближнього інфрачервоного. Полімерний екран також потребує герметизації, щоб уникнути його розшарування під дією водяної пари. Ще одна проблема полягає в украй низькому терміні служби LEP-моніторів через знебарвлення пластика під дією ультрафіолету.

LED–монітори

Необхідність заміни флуоресцентних ламп на щось більш ефективне стимулювала розвиток застосування світлодіодного підсвічування (LED – Light Emitting Diode). За допомогою цієї технології можна поліпшити чотири ключових чинники якості зображення: яскравість, контрастність, чіткість зображення і кольорову гамму. Також не менш важливими є рівномірний характер такого підсвічування, що важливо при перегляді слабо освітлених сцен із початковим малим контрастом та економічність світлодіодів і більший час роботи без втрати характеристик дозволяють значно знизити енергоспоживання LED–моніторів порівняно зі звичайними моніторами виготовленими за технологією LCD.

Для створення модулів підсвічування (Back Light Unit, BLU), використовують LED-масиви, складені з білих (White) або різнокольорових (Red, Green, Blue) світлодіодів. Принцип підсвічування також представлений двома основними варіантами прямий (Direct) (рис. 7.7. а) і торцевий (Edge)

Різновиди, будова, принцип роботи і характеристики принтерів.

Принтери

Принтери призначені для виведення інформації на тверді носії, здебільшого на папір. Існує велика кількість різноманітних моделей принтерів, що відрізняються принципом дії, інтерфейсом, продуктивністю та функціональними можливостями. За принципом дії розрізняють: матричні, ізотермічні, струменеві, та лазерні принтери.