- Bildschirme
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Bildschirme Oliver, Yves, Luc, Jan, Lukas • Oliver Ablauf – Röhrenbildschirme • Yves – Plasmabildschirme • Luc – Theorie Polarisation • Jan – LCD‘s • Lukas – Touchscreen Röhrenbildschirm (Kathodenstrahlröhrenbildschirm) Ablauf • Kathode und Anode – Erzeugung des Elektronenstrahls • Wehneltzylinder – Helligkeit der Bildpunkte • Elektromagneten – Ablenkung des Elektronenstrahls (Lorentzkraft) Ablauf • Raster – Rastergrafik • Lochmaske – Farberzeugung • Fluoreszenz Kathode und Anode Erzeugung des Elektronenstrahls • Kathode negativ, Anode positiv • Hochspannung zwischen Kathode und Anode • Kathode gibt Elektronen ab • Elektronenbeschleuni gung durch Anode Wehneltzylinder Helligkeit der Bildpunkte • reguliert Spannung zwischen Kathode und Anode • Spannungsänderung beeinflusst die Anzahl der Elektronen, Intensität des Elektronenstrahles. Elektromagneten Ablenkung des Elektronenstrahls • 2 Ablenkspulenpaare (Elektromagneten) im Röhrenbildschirm • Durch die Spulen fliesst Strom und dadurch entsteht ein Magnetfeld. • Ablenkung des Elektronenstrahls durch zwei senkrecht zueinander stehende Magnetfelder (Elektromagnete). Lorentzkraft. Elektromagneten Ablenkung des Elektronenstrahls Lorentzkraft • Elektronenstrahl wird durch Lorentzkraft abgelenkt • Kraftwirkung (Lorentzkraft), Magnetfeldrichtung und Stromrichtung Raster Rastergrafik • Elektronenstrahl überstreicht zeilenweise die Bildpunkte • Augenträgheit • Frequenz bestimmt Eigenschaft des Rasters Lochmaske Farberzeugung • Lochmaske trennt den Elektronenstrahl Rot, Grün und Blau • Leuchtpunkt (Pixel) – Tripel Fluoreszenz Bilderzeugung • Elektronenbeschuss der Leuchtschicht • Chemische Verbindungen werden zum fluoreszieren angeregt Vorteile, Nachteile + • Preiswert • Farbdarstellung unabhängig vom Betrachtungswinkel • guter Schwarzwert • Grösse • Beeinträchtigung durch Magnetfelder • Hoher Energieverbrauch • Einbrennen und Emissionsverlust der Kathode Quellen • http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/ • http://de.wikipedia.org/wiki/Kathodenstrahlr%C3%B6hre nbildschirm Plasmabildschirme Ablauf • • • • • Geschichtliches Aufbau Funktionsweise Vorteile, Nachteile Alternativen zu Plasmabildschirmen Geschichtliches • Erster funktionsfähiger Plasmabildschirm wurde im Jahr 1964 hergestellt • Plasmabildschirm für den Laptop • 1990 erster Plasmabildschirm als Fernsehmonitor • In jüngster Zeit Konkurrenz durch alternative Bildschirmtechnologien Aufbau Funktionsweise • Zündung der Kammern • Kleine Explosionen zwischen Elektroden und Xenon- Gas Plasma sendet Ultraviolettstrahlung aus • Strahlung triff auf ein bestimmtes Phosphor (Leuchtstoff), dadurch wird die Farbe erzeugt Vorteile, Nachteile + - • Sehr hoher Kontrast • Keine Nachzieheffekte • Unempfindlich gegenüber Magnetfeldern • Auch aus schrägen Betrachtungswinkeln gute Qualität des Bildes • Bei Dauerbetrieb mit Standbildern, können sich Einbrenneffekte zeigen • Im Vergleich zu anderen Bildschirmen eher Teuer • Hoher Energiebedarf • Hohe Ausfallrate Alternativen • LCD- Bildschirme oder herkömmliche Röhrenfernseher • Projektion mit Laser oder Normallicht geringerer Kontrast Quellen • http://de.wikipedia.org/wiki/Plasmabildschirm • http://www.compboard.de/produkte/computer/bildschirme .html#plasma • http://www.comtechinfo.de/computertechnik/technikinfos/plasmabildschirme wassinddas.php • http://www.cmb-systeme.biz/wpcontent/uploads/2007/06/aufbau_plasmabildschirm.jpg Polarisation Theorie Theorie/Grundwissen Polarisation • Sonnenlicht besteht aus „unendlich“ vielen und verschiedenen Transversalwellen. • Beim Polarisieren werden bestimmte Transversalwellen weggefiltert Transversalwelle • Besteht aus: Wellenvektor (z) (In Ausbreitungsrichtung) + Amplitudenvektor (x,y) (Senkrecht zur Ausbreitungsrichtung) Phasenunterschied: 90° Polarisation findet man… • …überall im täglichen Leben Bei Sonnenbrillen Bei Bildschirmen etc. lineare Polarisation: • Die Richtung des Amplitudenvektors zeigt immer in die gleiche Richtung. • Die Auslenkung ändert. zirkulare Polarisation: • Der Amplitudenvektor dreht sich bei Voranschreiten der Welle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um den Wellenvektor. • Auslenkung bleibt konstant. elliptische Polarisation: • Der Amplitudenvektor rotiert um den Wellenvektor in Form einer Ellipse • Der Betrag ändert sich periodisch Polarisation… • Das meiste Licht ist NICHT polarisiert • „Polarisieren“: Lichtwellen in eine bestimmte Richtung lenken Polarisationsfolien „Polarisieren“ • Lineare und zirkulare Polarisation Grenzfälle der elliptischeschen Polarisaton Oder: • elliptische Polarisation: Überlagerung einer linear- und einer zirkularpolarisierten Welle beschreiben. Vollständige Beschreibung einer Polarisation in 3 Grössen • Grössen: -Projektionen des Amplitudenvektors auf yAchse -Projektionen des Amplitudenvektors auf xAchse -Phasenunterschied (Momentane Auslenkung auf z-Achse) LCD‘s Liquid Crystal Display Ablauf • • • • • • Flüssigkristalle Allgemeines Aufbau Funktionsweise Vor- und Nachteile Anwendung Flüssigkristalle • Visköse Substanz mit Eigenschaften einer Flüssigkeit als auch eines Kristallen • Lässt sich bei einer gewissen Spannung ausrichten, wodurch Licht polarisiert wird Allgemeines • LCD Bildschirme bestehen aus sog. Segmenten • Einzelne Segmente können Helligkeit unabhängig voneinander ändern • Unterschiedliche Helligkeit wird durch das Ausrichten der Kristalle erzeugt • Segmente wie auch Pixel Aufbau Funktionsweise • Licht wird durch die erste polarisierende Folie ausgerichtet • Sind die Kristallen nicht gerichtet, passiert das Licht auch die zweite polarisierende Folie Segment ist nicht zu sehen • Wenn Kristalle ausgerichtet, wird das Licht anders polarisiert und kann die zweite polarisierende Folie nicht durchdringen Segment erscheint schwarz Aufbau Vor- und Nachteile + • • • • • • Strahlungsarmut scharfes Bild geringer Stromverbrauch geringes Gewicht geringe Einbautiefe Keine Beeinträchtigung durch Magnetfelder • anfällige Pixel • kleiner Betrachtungswinkel • begrenzte Farbenzahl • Schwarz kann nicht als echtes Schwarz dargestellt werden Anwendung • Batteriebetriebene Geräte mit einfachen Displays wegen Langlebigkeit und geringen Stromverbrauches • Computerbildschirme wegen geringen Stromverbrauches und geringen Einbautiefe Quellen • http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigkristallbildschi rm • http://www.beamer-freund.de/beamerfaq.html • http://service.feegy.de/lcd_technik.php • http://www.it.hsesslingen.de/~schmidt/vorlesungen/mm/seminar/ws0001 /lcd/content.html TOUCHSCREEN Was ist ein Touchscreen? • Ein Eingabegerät • Es kann zum Beispiel vor Bildschirmen aufgespannt werden • Scheinbar lässt sich so ein Computer wie von Hand steuern Arten • resistiven (widerstandgesteuerte) Systeme • kapazitive Oberflächen (kondensatorgesteuerte) • SAW (Surface Acoustic Wave) – „(schall)wellen-gesteuerte Systeme“ • Dispersive Signal Technologie Systeme Resistive Systeme 4-wire analog-resistives System • zwei gegenüberliegende leitende Schichten • Indiumzinnoxidschichten werden mit Gleichspannung • Spacer-Dots so genannte Abstandhalter Resistive Systeme • Bei Berührung treffen schichten aufeinander • Kontakt löst Widerstand aus -> Spannung verändert sich • Spannungsveränderung wird zur Bestimmung der x- und y-Koordinate verwendet • Controllerboard regelt die Kommunikation Resistive Systeme • sehr langlebig • sehr genau • Als Glas-Glas-Touchscreens sind sie vandalen- und kratzsicherer Resistive Systeme 5-wire analoge-resistive Touchscreens • Ungenauigkeit des Materials und Leckströme auf der Messelektrode verringert Anwendung • • • • • Messen oder Bahnhöfen Spielautomaten Navigationssysteme iPod Touch und iPhone Mobiltelefone Quellen http://de.wikipedia.org/wiki/Touchscreen http://images.google.ch/imghp?hl=de&tab=w i&q=g
