Відображення інформації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Відображення інформації

Пристрої відображення інформації (ПВІ) широко використовуються для виведення алфавітно-цифрової та графічної інформації, відображення довідкових даних по об'єктах контролю та управління технологічними процесами. Пристрої відображення інформації дозволяють надавати людині інформацію у найсприятливішому вигляді типу текстів, таблиць, рисунків, діаграм. Висока швидкодія більшості пристроїв відображення дозволяє використовувати їх у реальному масштабі часу.

Пристрої відображення можна класифікувати:

а) за методом використання;

б) за часом поновлення інформації;

в) за використанням символів;

г) за технічною реалізацією.

Так, за методом використання ПВІ поділяються на групові та індивідуальні. Групові ПВІ є пристроями колективного використання, вони мають великий розмір екрана, розвинуте математичне забезпечення функціональних можливостей. Такі пристрої встановлюють в диспетчерських пунктах або залах керування польотами і дозволяють взаємодіяти з інформацією значній кількості операторів. Пристрої індивідуального використання відрізняються малими габаритами, вони призначені для взаємодії з одним або двома операторами.

В залежності від характеру задач можливі два режими поновлення інформації. Перший режим дозволяє відслідковувати відображення безперервно в режимі реального часу, а другий дозволяє дискретне відображення через певні проміжки часу. Робота ПВІ в реальному масштабі часу має на увазі наявність такого спостереження оператором візуальної інформації, коли забезпечується її повне сприйняття. В другому випадку інформація надається оператору з затримкою. Припустимість затримки визначається швидкістю протікання процесів в інформаційній системі.

За використанням символів поділ проводиться на алфавітно-цифрові, графічні та мнемонічні. За конкретною технічною реалізацією поділ ПВІ ведеться на пристрої на основі: електронно-променевих трубок безпосереднього відображення; електронно-променевих трубок з проектуванням на екран; газорозрядних, електролюмінісцентних, квантових та інших пристроїв індикації.

До основних характеристик пристроїв відображення інформації відносяться:

Швидкодія;

Об'єм інформації, що відображається;

Спосіб відображення інформації;

Параметри зображення;

Метод зв'язку з ЕОМ.

Швидкодія ПВІ характеризується швидкістю поновлення інформації на екрані ПВ, періодичністю зміни цієї інформації, часом накопичення даних для відображення кадру та максимальною частотою надходження запитів на відображення.

Об'єм інформації, що відображається, оцінюється загальним об'ємом даних, що одночасно відображаються, числом окремих пристроїв відображення та кількістю операторів, які одночасно працюють з ПВІ.

Спосіб відображення інформації характеризується методом кодування інформації, символікою, що використовується, та форматами даних.

До параметрів зображення відносять яскравість, контрастність, роздільну здатність. Метод зв'язку з ЕОМ визначається інтерфейсом.

Монітор - пристрій для візуального подання даних. Це не єдино можливий, але головний пристрій виведення візуальних даних. 
За принципом роботи монітори поділяються на електронно-променеві - CRT (Cathode Ray Tube), рідиннокристалічні - LCD (liquid crystal display) і плазмові - PDP (Plasma Display Panel).

Електронно-променева трубка являє собою електронний прилад, в якому електронний промінь, що випромінюється катодом, фокусується в поперечному перерізі до розмірів крапки на екрані, покритому люмінесцентним матеріалом. Найбільш просто побудовані ЕПТ з електростатичним відхиленням (рисунок 1).

Рис. 1. Структура електронно-променевої трубки

ЕПТ складаються з скляної (або металевої) колби, що розширюється від вузької горловини до екрана. В колбу вставляється електронна гармата, яка розташована в горловині колби і складається з катода, керуючого електрода, прискорювальних та фокусувальних електродів, відхиляючих пластин та інших елементів.

Електронна гармата випромінює з поверхні катода, вкритого окисною плівкою, потік електронів. Цей потік ініціюється шляхом нагрівання поверхні катода за допомогою спеціального підігрівача. Інтенсивність потоку електронів регулюється потенціалом керуючого електрода, який, як правило, є від'ємним по відношенню до потенціалів на прискорювальних електродах ПЕрі, П_РЕ2. Цей же електрод визначає коефіцієнт підсилення вхідного сигналу в проміжку керуючого електрода - першого прискорювального електрода:

М= - V_np/U_ynp

Керуючий електрод є по суті модулятором електронного потоку, що випромінюється катодом. Ця модуляція здійснюється сигналом, який необхідно відобразити на екрані ЕПТ.

Прискорювальний електрод надає електронному потокові швидкості, достатньої для ефективного бомбардування люмінесцентного матеріалу з його засвічуванням в зоні бомбардування. Для того щоб електронний потік дозволяв формувати на екрані ЕПТ чіткі зображення, потрібно забезпечити його фокусування перед падінням на екран. Таку функцію забезпечує електростатична лінза, що складається з першого прискорювального електрода та фокусувального електрода ФЕ, відстань між якими А1 та потенціали впливають на розмір світлового елемента (крапки) на екрані ЕПТ.

Після фокусування необхідно забезпечити відхилення світлового елемента по екрану як в горизонтальному, так і в вертикальному напрямках. Таке відхилення в сукупності з відповідною модуляцією кожного з елементів дає можливість отримати на екрані ЕПТ відображення інформації, яка надходить на керуючий електрод. Забезпечує відхилення спеціальна відхиляюча система з 4-х попарно ортогональних пластин.

Для ЕПТ статичного типу потенціал катода дорівнює нулю, керуючого електрода - від мінус 100В до плюс 2В, першого прискорювача на рівні 400 - 500В, фокусуючого електрода від 0 до 400В -500В, на другому прискорювачі - до 15 кВ.

Окрім електростатичного відхилення електронних променів застосовується також магнітне, яке має дещо гірші характеристики порівняно з електростатичними, проте використовується частіше.

Газорозрядні прилади з'явились в 40 - 50 роках нашого сторіччя у вигляді неонових сигнальних індикаторних ламп змінного струму. Однак з появою газорозрядного індикатора постійного струму, ці прилади досягли бурхливого розвитку у вигляді матричних панелей. Принцип роботи газорозрядного індикатора ґрунтується на тому, що при переході електрона з верхнього енергетичного рівня атома на більш низький, або втраті електрона атомом, газ випромінює світло. При втраті одного електрона більшістю атомів газу говорять про те, що газ іонізований (атоми перетворились на іони). Станом іонізації управляють за допомогою енергії зовнішнього електричного поля, що достатня для виведення електрона з поля атома. Ця енергія забезпечується подачею напруги на певні електроди між якими знаходиться газ. Існує багато схем газорозрядних приладів. Найбільш типова з них складається з двох скляних пластин, одна з яких прозора (рис. 2). Простір між пластинами заповнюється газовою сумішшю, а на поверхні пластин напиляються провідники. При подачі на провідники напруги газ починає іонізуватися і при певному значенні напруги виникає світловий розряд. Колір світлового розряду визначається газом заповнення.

Рис. 2. Конструкція газорозрядної комірки

Рідкокристалімчний дисплемй (анг. liquid crystal display (LCD) - це електронний пристрій візуального відображення інформації(дисплей), принцип дії якого ґрунтується на явищі електричного переходу Фредерікса в рідких кристалах. Дисплей складається з довільної кількості кольорових або монохромних точок (пікселів), і джерела світла або відбивача (рефлектора).

Кожна з кольорових точок рідкокристалічного дисплея складається з кількох комірок (як правило, з трьох), попереду яких встановлюються світлові фільтри (найчастіше - червоний, синій і зелений). Тобто колір певної точки і її яскравість визначається інтенсивностями світіння комірок, з яких вона складається.

Керування кожною рідкокристалічною коміркою здійснюється з допомогою напруги, яку подає на комірку один з транзисторів тонкої підкладки (TFT - абревіатура англійського виразу «Thin Film Transistors»).

Рідкокристалічні дисплеї мають низьке енергоспоживавання, тому вони знайшли широке застосування, як в кишенькових пристроях (годинниках, мобільних телефонах, кишенькових комп'ютерах), так і в комп'ютерних моніторах, телевізорах тощо.

Робота РК-дисплея заснована на явищі поляризації світлового потоку. Кристали-поляроїди здатні пропускати тільки ту складову світла, вектор магнітної індукції якої лежить у площині, паралельній оптичній площині поляроїда. Для решти світлового потоку поляроїд буде непрозорим. У такий спосіб поляроїд ніби просіває світло. Цей процес називається поляризацією світла. Із відкриттям класу рідких речовин, довгі молекули яких чутливі до електростатичного й електромагнітного поля і здатні повертати площину поляризації світла, з'явилася можливість керувати поляризацією. Ці аморфні речовини за схожість із кристалічними речовинами за електрооптичними властивостями, а також за здатність приймати форму посудини, назвали рідкими кристалами.

Плазмовий екран використовує групу з трьох індивідуальних ламп денного світла на кожен піксель - червоний, зелений та синій.

Робота плазмових моніторів дуже схожа на роботу неонових ламп. Як і неонові лампи, плазмові панелі заповнені інертним газом - аргоном або неоном. На скляній поверхні екрана розміщені маленькі прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга. Під дією цієї напруги в прилягаючій до електрода газовій області виникає електричний розряд. Плазма газового розряду випромінює світло в ультрафіолетовому діапазоні, що викликає світіння часток люмінофора, у діапазоні видимому людиною. Фактично, кожен піксель на екрані працює як звичайна флуоресцентна лампа (інакше кажучи, лампа денного світла).

Висока яскравість і контрастність поряд з відсутністю тремтіння зображення є великими перевагами таких плазмових телевізорів (моніторів). Крім того, кут стосовно нормалі, під яким можна побачити нормальне зображення на плазмових моніторах істотно більший, ніж 45° у випадку з LCD РК моніторами.

Плазмові панелі використовуються для конференцій, презентацій, інформаційних щитів, тобто там, де потрібні великі розміри екранів для відображення інформації. Проте, випускаються і плазмові панелі з функціями телевізора або монітора (звичайно вбудованих можливостей панелі досить для використання обох можливостей в однаковій мірі).

відображення інформація дисплей зображення

Размещено на Allbest.ru