Министерство  образования и науки Республики Казахстан 

     Алматинский государственный колледж энергетики и электронных технологий 
 
 
 
 
 
 

     Лабораторная  работа 

     Тема: Классификация и отличительные особенности мониторов 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнил: студент гр. РР-43 Мукаев Ж.

     Принял: Кадырбек Н. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Алматы 2009

 

Содержание

Введение              3

1. Классификация  и отличительные особенности  мониторов    4

2 .Основные параметры и характеристики монитора      5

2.1. Физические            5

2.2. Частотные            6

2.3. Оптические            7

2.3. Функциональные           8

3. Обобщенная  структура и особенности функционирования  мониторов  9

3.1. CRT – мониторы          9

3.1.1. Виды масок ЭЛТ-мониторов       11

3.2. LCD – мониторы          12

4. Сравнительная  характеристика различных типов  мониторов разных

фирм  производителей          14

5. Перспективы  развития и применения мониторов       15

Заключение             15

Литература             16

 

Введение

     До  пятидесятых годов компьютеры выводили информацию только на печатающие устройства. Интересно отметить, что достаточно часто компьютеры тех лет оснащались осциллографами, которые, использовались не для вывода информации, а всего лишь для проверки электронных цепей вычислительной машины. Впервые в 1950 году в Кембриджском университете (Англия) электронно-лучевая трубка (ЭЛТ, или CRT, Cathode Ray Tube) осциллографа была использована для вывода графической информации.

     Примерно  полтора года спустя английский ученый Кристофер Стретчи написал для  компьютера «Марк 1» программу, игравшую в шашки и выводившую информацию на экран. Однако это были лишь отдельные примеры, не носившие серьезного системного характера.

     Реальный  прорыв в представлении графической  информации на экране дисплея произошел  в Америке в рамках военного проекта  на базе компьютера «Вихрь». Данный компьютер  использовался для фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США.

     Первая  демонстрация «Вихря» состоялась 20 апреля 1951 года — радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая отображалась в виде движущейся точки. Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической информации.

     Первые  мониторы были векторными — в мониторах  этого типа электронный пучок создает линии на экране, перемещаясь непосредственно от одного набора координат к другому. Соответственно нет необходимости разбивать в подобных мониторах экран на пиксели. Позднее появились мониторы с растровым сканированием. В мониторах подобного типа электронный пучок сканирует экран слева направо и сверху вниз, пробегая каждый раз всю поверхность экрана.

     Следующей ступенькой развития мониторов явилось  цветное изображение, для получения которого требуется уже не один, а три пучка, каждый из которых высвечивает определенные точки на поверхности дисплея. Со временем появились и другие технологии, которые позволили создавать более компактные и легкие экранные панели.

     Сегодня, несмотря на обилие новых технологий, CRT-мониторы все еще остаются самыми распространенными и вовсе не торопятся уходить с рынка, напротив — они по-прежнему являются наиболее доступными по цене, размер их экранов постоянно растет, неуклонно совершенствуется качество изображения — при уменьшении габаритов и веса. Реальную конкуренцию мониторам на базе электронно-лучевых трубок пока могут составить только LCD-дисплеи.

     По  прогнозам экспертов, в будущем  будет происходить постепенное  слияние мониторов и телевизоров, поэтому привычные экраны мониторов  с соотношением величин сторон экрана 4:3, вероятно, будут приведены к стандарту телевидения высокой четкости (ТВЧ, с разрешением 1920 x 1080) и DVD, с соотношением длин сторон изображения 16:9.

 

1. Классификация  и отличительные  особенности мониторов

     Важной  частью настольного персонального  компьютера является монитор. Все мониторы можно классифицировать:

• По схеме формирования изображения.
• По своим размерам.
• По способу воздействия на человека.

     Как правило, все широко распространенные современные мониторы, по схеме формирования изображения, делятся на два типа:

• на основе электронно-лучевой трубке (ЭЛТ, или CRT);
• на основе жидких кристаллов (ЖК-панель, LCD-панель).

     ЭЛТ-мониторы очень похожи на телевизоры. У них  тот же принцип формирования сигнала – направленный электронный пучок вызывает свечение точек на экране. Этот тип мониторов позволяет создание изображения с максимальной контрастностью, яркостью и цветностью. Их недостатки – высокое потребление электроэнергии и вред, наносимый здоровью.

     ЖК-мониторы формируют изображение за счет того, что определенные точки экрана становятся прозрачными или непрозрачными в зависимости от приложенного электрического поля. Поскольку жидкокристаллические ячейки сами не светятся, ЖК-мониторам нужна подсветка. ЖК-мониторы имеют малое потребление энергии, изображение на них приятно глазам, отсутствует радиационное излучение монитора. Их недостатки – малая контрастность изображения и малые скорости регенерации (обновления изображения) экрана.

     Следующим важным свойством монитора является размер его экрана. Как правило, чем  больше экран, тем с большим разрешением (соответственно – меньшим размером единицы изображения) можно на нем работать. Но при этом непропорционально высоко возрастает его цена и увеличивается требуемое место для монитора на столе.

     За  размеры монитора считают размер его экрана по диагонали. Для ЭЛТ стандартными являются размеры 14", 15", 17", 19", 21", 23", 24" (" – обозначение дюйма.) Для ЖК-мониторов – 13", 14", 15", 17", 19".

     Любой компьютер неизбежно приносит вредит здоровью. Одним из наиболее опасных компонентов компьютера является монитор.

     Наиболее  вредными для здоровья являются ЭЛТ-мониторы. Прежде всего, за счет рентгеновского излучения, возникающего из-за торможения электронов в трубке, и паразитного ультрафиолетового излучения монитора. К тому же на глазах человека отрицательно сказывается неравномерная яркость экрана, нечеткость изображения (ведущая к близорукости) и выпуклость экрана (ведущая к астигматизму¹.)

     Первым  решением, которое хоть как-то ослабляло  вред от мониторов, явилось применение защитного экрана на монитор. Он увеличивал контрастность изображения, устранял солнечные блики, защищал от ультрафиолета. Однако его защита все равно была недостаточной. В связи с этим стали выпускаться мониторы, поддерживающие различные эргономические стандарты. Первым таким стандартом являлся шведский стандарт MPR-II. Затем за стандартизацию взялись международные организации, и появились стандарты TCO'92, TCO'95 и TCO'99. Уже для мониторов, удовлетворяющих стандарту TCO'92, не требовалось защитного экрана. Стандарт же TCO'99 гарантирует непричинение вреда здоровью при 8-ми часовой работе за экраном монитора, удовлетворяющего данному стандарту.

     В отличие от ЭЛТ-мониторов ЖК-мониторы гораздо меньше приносят вреда здоровью, из-за отсутствия некоторых физических процессов присущих ЭЛТ-мониторам. 

2. Основные параметры  и характеристики  монитора

     Рассмотрим  основные параметры, характеристики и  показатели качества мониторов.

     2.1. Физические

    Размер  рабочей области  экрана

    Размер  экрана - это размер по диагонали  от одного угла экрана до другого.

    У ЖК-мониторов номинальный размер диагонали экрана равен видимому, но у ЭЛТ-мониторов видимый размер всегда меньше.

    Изготовители  мониторов в дополнение к физическим размерам кинескопов также предоставляют сведения о размерах видимой части экрана. Физический размер кинескопа - это внешний размер трубки. Поскольку кинескоп заключен в пластмассовый корпус, видимый размер экрана немного меньше его физического размера. Так, например, для 14" модели (теоретическая длина диагонали 35,56 см) полезный размер диагонали равен 33,3- 33,8 см в зависимости от конкретной модели, а фактическая длина диагонали 21-дюймовых устройств (53,34 см) составляет от 49,7 до 51 см.

    Радиус  кривизны экрана ЭЛТ

     Современные кинескопы по форме экрана делятся  на три типа: сферический, цилиндрический и плоский (рис.1).

     У сферических экранов поверхность  экрана выпуклая и все пиксели (точки) находятся на равном расстоянии от электронной пушки. Такие ЭЛТ не дороги, но изображение, выводимое на них, не очень высокого качества. В настоящее время применяются только в самых дешевых мониторах.

     

     Цилиндрический  экран представляет собой сектор цилиндра: плоский по вертикали и  закругленный по горизонтали. Преимущество такого экрана - большая яркость  по сравнению с обычными плоскими экранами мониторов и меньшее количество бликов на экране.

     Плоские экраны (Flat Square Tube) наиболее перспективны. Устанавливаются в самых совершенных моделях мониторов. Некоторые кинескопы этого типа на самом деле не являются плоскими - но из-за очень большого радиуса кривизна (80 м - по вертикали, 50 м - по горизонтали) они выглядят действительно плоскими (это, например кинескоп FD Trinitron компании Sony).

    Экранное  покрытие

     Важным  параметром кинескопа являются отражающие и защитные свойства его поверхности. Если поверхность экрана никак не обработана, то он будет отражать все предметы, находящиеся за спиной пользователя, а также его самого. Кроме того, поток вторичного излучения, возникающий при попадании электронов на люминофор, может негативно влиять на здоровье человека.

     Наиболее  распространенным и доступным видом  антибликовой обработки экрана является покрытие диоксидом кремния. Это химическое соединение внедряется в поверхность экрана тонким слоем. Если поместить обработанный диоксидом кремния экран под микроскоп, то можно увидеть шершавую, неровную поверхность, которая отражает световые лучи от поверхности под различными углами, устраняя блики на экране. Антибликовое покрытие помогает без напряжения воспринимать информацию с экрана, облегчая этот процесс даже при хорошем освещении. Некоторые изготовители кинескопов добавляют в покрытие также химические соединения, выполняющие функции антистатиков. В наиболее передовых способах обработки экрана для улучшения качества изображения используются многослойные покрытия из различных видов химических соединений. Покрытие должно отражать от экрана только внешний свет. Оно не должно оказывать никакого влияния на яркость экрана и четкость изображения, что достигается при оптимальном количестве диоксида кремния, используемого для обработки экрана.

     2.2. Частотные

    Частота вертикальной развертки

     Значение  частоты горизонтальной развертки  монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может прочертить электронный  луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение (а именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора) тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке ЖК монитора.