Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение
 Скачать 5.31 Mb.
|
Монитор В настоящее время основным типом мониторов для ПК является жидкокристаллический (ЖК, LCD – Liquid Crysta Display). До недавнего времени выпускались и использовались ЭЛТ (CRT) мониторы на основе электронно-лучевой трубки (см. рисунок 2.31).   Рисунок 2.31. ЖК- и ЭЛТ-монитор Кроме того, существуют плазменные панели большого размера (42" – 60"), которые в основном используются в домашних кинотеатрах. Во всех типах мониторов для формирования цветного изображения используется цветовая схема RGB (см. раздел 1.2.3). Сенсорные мониторы (см. ранее п. 2.6.4) могут быть одновременно устройствами ввода и вывода информации. Основные характеристики современного монитора следующие. Размер экрана – обычно измеряется по диагонали в дюймах и со- ставляет у современных ЖК-мониторов 17, 19, 20, 21, 22, 24, 27, 30, 32, 40, 46 (стоимость соответственно от 5000 до 88000 руб.). Разрешение (разрешающая способность) – характеризует способ- ность отображать на экране определенное количество точек по горизонта- ли и вертикали. Для каждого монитора существует определенное макси- мально возможное разрешение (которое должно согласовываться с воз- можным разрешением видеокарты). Обычное разрешение для 17 – 1024×768, для мониторов больших размеров может использоваться разре- шение 1280×1024, 1600×1200, 1920×1200, 2560×1600, 3840×2400. Для ЖК мониторов существует штатное разрешение, которое соответствует коли- честву жидкокристаллических пикселей. У мониторов большого размера соотношение сторон может быть 4:3 или 16:9 (см. таблицу 2.17). Таблица 2.17. Характеристика ЖК-мониторов
Частота кадровой развертки или частота смены кадров, выражен- ная в герцах (Гц) – сколько в секунду изображение обновляется. Показа- тель имел большое значение для ЭЛТ-мониторов, где изображение посто- янно регенерировалось бегущим по строчкам лучом: чем выше у них была частота кадровой развертки, тем меньше был уровень нежелательного мерцания изображения, и, следовательно, меньше нагрузка на зрение. По- этому желаемым значением было 80 - 85 Гц. Для ЖК-мониторов исполь- зуется частота 60 Гц, т. к. изображение у них не мерцает. Шаг точки – это расстояние по диагонали между двумя пикселями жидких кристаллов или точками люминофора одного цвета. Этот размер обычно выражается в миллиметрах (например, 0,297 мм). Для ЖК-мониторов в паспортных данных указываются также сле- дующие характеристики: Яркость – обычно имеет значение 250 – 300 кд/кв. м. Контрастность 400:1, 550:1, 600:1. Время отклика пикселя 8 – 16 мс. Угол обзора: по горизонтали (например, 170°) и по вертикали (170°). Ориентация экрана у ЖК-монитора в отличие от ЭЛТ-монитора может быть как ландшафтная (горизонтальная), так и портретная (верти- кальная). В то время как традиционные экраны ЭЛТ-мониторов и ЖК- экраны ноутбуков имеют только ландшафтную ориентацию, обусловлен- ную тем, что поле зрения человека в горизонтальном направлении шире, чем в вертикальном, в ряде случаев (работа с текстовыми документами, Web-страницами) удобнее работать с экраном портретной ориентации. ЖК-мониторы некоторых моделей можно развернуть на 90° с сохранени- ем правильной ориентации изображения. Мониторы, подобно всем электрическим приборам, должны соот- ветствовать требованиям по безопасной эксплуатации, закрепленным в соответствующих стандартах. В паспортных данных мониторов можно найти, например, соответствие их следующим стандартам: по энергосбережению: EPA Energy Star; электрической безопасности: CE (EU), CUL, SEMKO (Швеция), TUV- GS (Германия), UL (USA), ГОСТ; электромагнитной совместимости: C-Tick, FCC Класс B; по эргономике: ISO 13406-2, FCC-B, C-TICK, VCCI-2; защиты окружающей среды: TCO-99; Plug&Play: DDC-2B Тип подключения ЖК-монитора к видеокарте компьютера может быть цифровой – DVI-интерфейс или аналоговый – VGA-интерфейс (у старых моделей). ЖК-мониторы, в отличие от ЭЛТ, работают с цифровым сигналом, и использование DVI-интерфейса позволяет избежать двойного преобразо- вания сигнала от компьютера, как это было бы при использовании VGA- интерфейса («цифра» – «аналог» и обратно). Современные графические карты оснащены, как минимум, одним выходом DVI в комбинации с ана- логовым разъёмом VGA. Однако, все еще существуют и старые графиче- ские карты без DVI, поэтому пока ЖК-мониторы оснащаются и входом VGA. Первая монохромная ЖК-панель увидела свет в 1970 г. С тех пор технология непрерывно совершенствовалась. В современных профессио- нальных мониторах применяются активные матрицы на тонкоплёночных транзисторах (AM TFT – active matrix thin film transistor) в различных мо- дификациях. Таким образом, термин LCD (ЖК) более общий, а TFT – одна из разновидностей ЖК мониторов. Принцип работы ЖК монитора следующий (см. рисунок 2.32).  Рисунок 2.32. Устройство жидкокристаллической матрицы Слой жидкокристаллического вещества (ЖКВ) располагается между двумя полированными прозрачными пластинами, сделанными из свободного от натрия и очень чистого стекла, на которые нанесены прозрачные электроды, управляющие каждой ячейкой структуры TFT. На стеклянных панелях имеются бороздки, которые ориентируют молеку- лы ЖКВ в определенном направлении. С двух сторон от стекол находятся поляризаторы, оси которых перпендикулярны. Это требуется потому, что плоскость поляризации светового луча поворачивается на 90° при про- хождении ЖК-слоя. С внешней стороны экрана располагаются светофиль- тры, с помощью которых формируются пиксели из трех ячеек основных цветов (RGB). ЖК-панель освещается источником света сзади, то есть ра- ботает на прохождение света. Свет от лампы подсветки, пройдя поляриза- тор и стеклянную пластину, попадает в слой ЖКВ. Если на элементарную ячейку не подано напряжение, то при прохождении света через слой жид- кого кристалла его поляризация поворачивается в соответствии с поворотом оптической оси кристалла (в TN-матрице). В результате на выходе свет пройдет через второй поляризатор, и этот пиксель дисплея выглядит для наблюдателя окрашенным в один из трёх цветов RGB (в за- висимости от фильтра), сумма максимальных яркостей трёх сабпикселей дает белый цвет. Если же на электроды пиксельной ячейки подано напря- жение, то свет пройдет слой жидкого кристалла, не изменив своей поляри- зации, и поляризатор на выходе не пропустит его. Этот пиксель будет вы- глядеть черным на светлом фоне. Управление каждым сабпикселем выполняется активно (активная матрица), с помощью двух транзисторов и прозрачного электрода. Транзи- сторы сформированы на прозрачной пленке и выполнены либо из аморф- ного (a-Si), либо из поликристаллического кремния (p-Si). Поданный уро- вень напряжения удерживается и сохраняется до следующего сигнала. В принципе, поскольку каждым сабпикселем управляют индивидуально че- рез адресные линии строк и столбцов, необходимости в регулярном об- новлении всех элементов изображения нет – достаточно скорректировать управляющие сигналы в тех областях, где изображение изменилось. |