- Bildschirme

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