Тақырып 11

# Тақырып 11. ДК бейнежүйесі

Мақсаты: ДК бейнежүйесінің негізгі компоненттерін және мониторларды қарастыру.

Жоспар:

1. Бейнежүйенің компоненттері

2. ЭЛТ - мониторы

3. Жалпақ панелді СК мониторлардың технологиясы

4. PDP плазмалық панельдері

1. Бейнежүйенің компонеттері

ДК бейнелеуі жүйесі екі негізгі компоненттен тұрады:

- мoнитop (диcплeй);

- бейнеaдaптep (бейнеплата немесе графикалық плата деп аталады).

Пайдаланушы мен компьютер арасындағы байланысты монитор атқарады. Принтерсіз жұмыс істеуге болады, ал мониторсыз жұмыс – соқыр жұмыс: нәтижесі, пернетақтадан еңгізілген командалар көрінбейді.

Бейнеадаптер графикалық және мәтіндік бейнелерді бағдарламалау үшін және монитор мен компьютер шинасының аралық элементі. Бейнелеу бағдарламамен орындалады, орталық процессормен орындалады, және оған графикалық акселератор және сопроцессорлары көмектесе алады.

2. ЭЛТ - монитор

Электрондық - сәуле трубка құрылғысы

Электрондық - сәуле трубка (ЭЛТ немесе Cathode Ray Tube CRT)- бұл бейне құру дәстүрлі технологиясы герметикалық жапсырылған шыны түпте «шөлмектің» [ сурет 1]. Монитор компьютердің сигналын алады және түрге оның қайта құрады, электрондық - сәуле зеңбірекпен қабылдайды, ол осы үлкен шөлмектің «кеңірдекте» орналасқан. Зеңбірек біздің жағымызға «атады», ал үлкен түп (біз, қарап тұрған жер) маскадан тұрады және люминесценттік жабудан бейнелер жасалады. Түрлі түсті ЭЛТ үшін люминофорлар сирек жерлік металдардың негізінде күрделі құрамдарды қолданылады (иттрий, эрбий және т.б.). Люминофор - бұл бомбалауа зараядталған бөліктерінде жарық шығарушы зат. Электр-магниттік өрістері электрондардың шоғымен басқарады: люминофорға жол ағындар модулятор интенсивті арқылы жүреді және жүйені жылдамдату, потенциалдардың айырымы принципімен жұмыс істеу; сайып келгенде ауыс кеткен жүйе бөліктер ағын бағытын өзгертиді, олар экранда керек орындарға жетеді, көлеңке маска арқылы жүре, онда фосфоресті бетіне түсіп, және сонда бейнені қалыптастырады (экранда электрондық сәулемен белсенді учаскесі жарықты сыртқа шығарады, көзбен көрінетін, (сурет 4.1.1). Осындай технология эмиссиялық деп аталады.

Сурет 4.1.1. электрондық - сәуле трубка құрылғысы.

Мониторда түстер (дегенмен, теледидарлық экранда сияқты) аддитивтік болып шығады (жиынтықпен) үш негізгі түстің араласумен - RGB, яғни қызыл (Red), жасыл (Green) және көк (Blue). Бұл үшеуі, бірдей интенсивті араласып, бізге ақ түс береді, ал түрлі-түсті реңктерді алу үшін, әрбір түстің интенсивтілігі үшін қажетті пропорциялар керек.

ЭЛТ - мониторлар, үш бөлек электрондық зеңбіректен тұрады (үш негізгі түстің әрбірінен арналған), люминофоры учаскесіне әртүрлі үлкен емес интенсивпен өз түсіне соғады .

Монитор экраны матрицаны ұсынады, ол үш-ұяшықтардан құрылады, айқын құрылымда және түрде (нақты даярланған технологияға тәуелді). Әрбір сондай ұяшық үш элементтен тұрады (нүктелер, жолақтар немесе басқа құрылымдар), RGB-үшеуін қалыптастырушы, негізгі т.стер бір-біріне жақын орналасады, бөлек элементтер - көз үшін көрінеді.

Сурет 4.1.2. Активтендірілген электрондық шоқ.

Сол себепті, электрондық-сәуле трубканы қолданылатын қазіргі мониторларда, негізгі элементтері келесідей болады:

• электрондық зеңбіректің (RGB-үш түстің әрбіріне біреу немесе біреу, бірақ ол үш шоқ шығарушы);

• жүйе ауыс кеткен, яғни электрондық «линзалардың» жиналуы, электрондық шоқты қалыптастырушы;

• масканы, әрбір түс зеңбірегінің қамтамасыз етуші электрондардың «өз» экран нүктелері дәл тиюі;

• люминофор қабаты, сәйкес түске нүктенің электрондарға тиюі жанында бейне қалыптастырушы.

Сурет 4.1.3. Электрондық - сәуле трубка жалпы схемасы.

Электрондық зеңбірек жылытқыштан түзеледі, катодтың, электрондарды ағынын шығарушы, және модулятордың, электрондар тездетілген және фокустаушыны. Қазіргі кинескоптарда тотық катодтарды қолданылады, сирек жерлік элементтерден эмиссиялық жабумен, электрондар шығарылады, никельденген кішкене қалпақпен жабылған ішінде сым орналасқан. Жылытқыш 850-880 С" температураға дейін катод жылытуын қамсыздандырады, катод бетінен электрондардың (эмиссия) шығару болады. Трубканың қалған электродтары электрон шоқ тарды тездету және қалыптасу үшін қолданылады. Сәйкесінше әрбір үш электрондық зеңбіректерді өз түс құруына арналған электрондар шоғын жасайды. Электрондық сәулелер, сәйкес маскадан кейін тарап, люминофоры қажетті түс нүктелеріне тигізеді және оларды жарқырауға мәжбүр етеді.

Мониторлардың маска типімен классификациясы.

Қазіргі мониторлар кез келген маска типімен экран формасымен жиі жалпақ болады, геометрия маңызды бұрмалаулары төмендейді, әсіресе бұрыштары. Сондықтан маска типін экран формасымен анықтау оңай емес.

Бүгінгі ЭЛТ-дисплейлерде матрицалардың құру және маскалардың RGB-үш түсіне арналған үш негізгі технологиялар қолданылады:

• үш нүктелі көлеңке маска (DOT-TRIO SHADOW-MASK CRT -(Сурет 4.1.2);

• щелелік немесе ұяшықты (SLOT-MASK CRT -(Сурет 4.1.3);

• апертурлы тор (APERTURE-GRILLECRT);

Маска типін10-20 еселі лупамен экранға қарап, анықтауға болады.

Мониторлардың жасауда маскалар басқа әртүрлі ауыс кеткен жүйелерді қолданылады.

3. Жалпақ панелді СК мониторлардың технологиясы

Қазіргі жұқа пленкалы, жартылай өткізгішті, сұйық кристалдыларды мониторларда TFT (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) технологиясы қолданылады. Сұйық кристалды зат шыны екі қабаттар арасында орналасқан, ал жарық сәйкес бағытпен кристалдар арқылы жүреді, ғни олардың молекуласына айналған. Поляризационды фильтрлер жарық өтуін жөнге салады. Күштену беруі жанында кристал молекулалары жайды орынға ие болады, олар арқылы өтетін басқа бұрыш астында поляризаторлық сүзгі арқылы жарық жүруге бастайды. Камера затворына ұқсас күш беруде сұйық кристалдар жұмыс істеуге мәжбүр етеді, фильтрлер арқылы жарықт өтуіне рұқсат етеді. СК - мониторлардың жоғары нәтижелілігі материалдардың және энергиялар аз шығынмен ескертілінген. Жоғары код және төмен деңгейде электромагниттік сәулелену бұл мониторларды, қоршаған ортада «достық қалыпындағы» құрылғылар разрядына жатқызуға рұқсат етеді.

Сурет 4.1.4. LCD - мониторлардың жұмыс принципі.

Сұйық кристалды дисплейлердің типтері

Ең кеі таралған цифрлік панельдердің типі, қысқаша аталған TN TFT немесе (Twisted Nematic + Film) технологияларға негіделген. Film термині қосымша сыртқы плекамен жабуды белгілейді, бұрышы үлгісі стандартты 90 градустан (әрбір жаққа 45) шамамен140 градусқа дейін үлкейтуге мүмкіндік беретін. TN TFT дисплейінің жұмыс схемасы төмендегі суретте көрсетілген:

1. Қашан транзистор өшірілген кезде, яғни электр өрісін құрмайды, сұйық кристалдардың молекулалары нормаль жағдайда болады және бұрыш поляризациясы арқылы өтетін жарық 90 градусқа алмастыру үшін құрылған (сұйық кристалдар серіппені құрастырады).Сондықтан бұрышы поляризациясының екінші фильтр біріншіні бұрышқа перпендикуляр, активті еес транзистор арқылы өтетін жарық сыртқа шығындарсыз шығады, жарық филтрімен сұралатын түс құрастырып, жарық нүктені түзеді (Сурет. 4.1.5).

2. Қашан транзистор электр өрісіні генерациялайды, барлық сұйық кристалдардың молекулалары сызықта салынады, паралель бұрышқа бірінші фильтр полярланулары, және ешқандай жарық ағынының өтуіне әсер етпейді. Екінші фильтр поляризациялаушы жарықты толығымен өшіреді, үш түсті жарық компонент орнында бір қара нүктені құрады (Сурет. 4.1.6).

Сурет. 4.1.5. Бірінші фильтр полярлануы.

Сурет. 4.1.6. Екінші фильтр полярлануы.

TN TFT - LCD нарығында пайда болған бірінші технология, қаражаттық шешімдер категориясында осы уақытқа дейін сенімді, сондықтан салыстырмалы ұқсас цифрлік панельдердің жасауы арзан өкізіледі. Бірақ, LCD мониторлар матрицасында жетіспеушіліктерді айрылған емес. Біріншіден, ұара түс сондай дисплейлердің ескі типтерінде көбінесе сұр түске ұқсас (сұйық кристалдар барлығын фильтрге перпендикуляр айналдыру өте қиынға соқты), бұл суреттің төмен айқындығына әкеледі. Жылдар өткен сайын технологиялық процес жетілдірілді, және терең- реңктердің маңызды үлкейтілген жаңа панельдер демонстрация жасайды. Екіншіден, транзистор қабыл алмауы жағдайында (ал сондай болады) экранда «өлі» жарық нүкте құрылады, көзге едәуір қара көрінеді. Бірақ технологияның бұл екі кемшілігі 15.1 дюймдік панельдердің арасында үздік орын алуына кедергі жасамайды, сондықтан қаражаттық шешімдерге арналған негізгі факторы құны болып қалады.

4. PDP плазмалық панельдері.

Плазмалық панельдердің белсенді өңделуі 70-жылдардың соңынан басталады. 80-жылдары соңында түрлі түсті плазмалық дисплейлердің бұқаралық шығаруы басталған болатын, ал 20-жылдар соңында 42 дюйм диагональды плазмалық панельдерді пайд болды. PDP жұмыс принципі, газды қабаттау арқылы электрлік ток беріледі, екі жақтан шыны панельдерді шек қояды.

Ток электродтар арасында ағады, екі шыны пластинамен қондырылған. Экран түзу бұрыш астында екі қиылысушы электродтар тарақтарымен пиксельге бөлінеді. Сол уақытта ток горизонталь электрод арқылы жұмсалады, бір уақытта қысқа күштер вертикаль электродтар арқылы өткізіледі, дәл қазір берілген жолда қосу қажет. Бұл процедураның қайталануы экран сканерлеуіне ертіп әкеледі, бейнелерді құратын, пиксельдерді қалыптастырады. Түрлі түстілерді панельдерде боялған фосфор сәуле таратуы қолданылады. Электрлік ток пиксельдер бірі арқылы өткен кезде, ондағы газ плазмаға айналдырылады, фосфорды сәуле тарату пайда болады. Фосфор көкшіл, жасыл немесе қызыл түспен жарқырайды, сәйкес түсті пиксельді қалыптастырады.

Сондай панельді дисплей CRT-мониторлар қарағанда жұп-жұқа ғана емес, сонымен қатар үлкен жарықтыққа ие, ал бейнелер тіпті жарық бөлме де жақсы айырылатын. PDP-мониторлар қызметі шек қойылған мезгілде, люминофор қабатында жарық сәулелену қабілетті төмендейді, және сәйкесінше экран жарықтығы нашарлайды. Қазіргі плазмалық экрандардың жұмыс уақыты 10 мың сағат шамасында бағаланады. Панельдердің құны есепке ала отырып, берілген технология жоғары салыстырмалы құны аламыз.

PDP-панельдердің жетістігі, практикада кез келген бұрышта оған қарауға болады. Қазіргі PDP-панельдерде квадрат метрге 400 кандел астам жарықтыққа жетуге рұқсат етеді, бұл панельдерді жақсы жарықтанған кеңістіктерде қолдануға рұқсат етеді.

Әдебиет: 5, бет. 12-45; 6, бет. 15- 58

Бақылау сұрақтар

1. ДК бейнелеу жүйесі қандай компоненттерден түрады?

2. Пайдаланушы мен компьютер арасындағы ақпараттық байланыс қандай?

3. Графикалық және мәтіндік бейнелердің бағдарламалық қалыптасуына не қызмет етеді және монитор және компьютер шина арасында аралық элемент бар ма?

4. Электрондық-сәуле трубкалы мониторларда бейне құру принципін түсіндіріңіздер.

5. ЭЛТ мониторында түстерді қандай тәсілмен алады?

6. ЭЛТ монитор экраны не ұсынады?

7. Көлеңке маска, апертурлы тор не үшін қолданылады және айырмашлығы неде?

8. Сұйық-кристалдық мониторлардың әрекет принципі неде?

9. СК - панельдердің қандай типтерін білесіздер?

10. СК - панельдерде активті немесе пассивті матрицаының айырмашылығы?

11.Плазмалық панельдердің әрекет принципін түсіндіріңіздер?

12. Көрсетілген монитор типтерінен, оның артықшылықтары және кемшіліктері туралы қорытынды шығарыңыздар.