第12节-监视器

制作人：刘桂芝,安全防范技术应用,课程,第12节监视器原理及应用,监视器的选用,学习目标知道常用监视器的种类，了解监视器的工作原理，会使用监视器。任务引入视频监视器是视频安防监控系统的中心室设备，是完成图像显示功能的设备，对图像质量有很大的影响。,电视墙,大屏幕显示设备,22mm,6.7mm,高清、超窄、大尺寸进军无缝拼接市场！,显像管的工作原理基本反映图像显示的基本环节：图像扫描、同步、电/光转换、时间信号转变为空间信号（利用人眼特性）。显像管（黑白）、由电子枪、电子偏转系统、荧光屏、和玻璃壳体组成：电子枪、发射电子并使其加速、聚焦形成细小的电子束。准确地打在荧光屏上。电子枪的阳极（十几千V高压）使电子加速，获得足够的能量轰击荧光屏，使其发光。显像管的结构,一、监视器的结构及工作原理,电子枪、作用如同一组光学透镜对光线的作用，因此，又称电子光学系统。阴极在灯丝的加热下发射电子，由聚焦电极控制并调整焦点，阳极由阳极园筒和壳体内壁的石墨导电层组成。荧光屏、由面板玻璃内壁的荧光膜构成，它受电子束轰击而发光，发光强度与电子束能量成正比。主要材料是硫化锌与硫化镉的混合物。荧光膜背面还有一层出10的铝膜，以提高亮度并防止离子对荧光屏的轰击。,偏转系统、位于显像管的外部，是偏转（扫描）电路的一部份，但与显像管的结构紧密相关。作用是改变电子束的运动方向，形成矩形扫描光栅。玻璃壳体、显像管是真空器件，壳体是重要部份。电子枪、荧光膜均置于其中。,彩色监视器,彩色监视器、显示彩色视频信息，应用最为广泛，与黑白监视器兼容。彩色显像管是彩色监视器的核心器件，与黑白显像管差别很大。不仅要完成电/光转换，还要完成三个色分量信号的混合。这就是说相加混色是在显像管的荧光屏上进行，由人的眼睛实现的。因此、结构与黑白显像管差别很大，有些概念也不同，最突出的是荫罩，彩色显像管也称荫罩管。,彩色监视器,彩色显示管、由电子枪、荧光屏、荫罩、玻壳、管外组件组成；电子枪、要产生三条电子束（对应三个色分量），可以由一个电子枪来产生，也可以由三个电子枪来产生。由此对显像管分类（单枪三束、三枪三束，品字三束、一字三束）。电子枪要对三个电子束聚焦、加速、赋于能量。荧光屏、涂有三种荧光粉，分别发出三个基色的光。不是均匀的涂布，而是点状且，每三点一组。一组中每一点将分别受不同电子束的轰击，产生不同色彩的光。荫罩、基本功能是选色，如何保证每个电子束能够准确的打到相应的荧光点上，荫罩起了主要的作用。荫罩的结构要与电子枪相适应，不同的型式，也是管子分类的依据。,二、监视器的主要技术指标,监视器客观测试指标：水平分辨、沿水平方向分辨图像细节的能力。主要与视频通道的带宽有关（1M=80TVL）。亮度鉴别等级、从最黑到最白之间能够区分的亮度等级。两者与摄像机的同样指标定义相同，测试时要用高指标的测量低指标的。,液晶显示器（LCD）、液晶、液态存在的分子晶體，大多属于有机化合物。基本特点：若电流通过液晶层，液晶分子将按电流的方向排列；若外层带有細小的沟槽，液晶注入后，液晶分子会順其排列，当上下两个表面（沟槽之间）呈一定的角度时，液晶排列就会发生扭曲。这个扭曲（螺旋層）会使通过的光线也发生扭曲（类似偏光器）,三、新型平板显示设备,各种平面显示设备发展很快，大有取代CRT的趋势。它们是像素化设备，易于与数字视频接口，屏幕尺寸大、无几何失真，观看效果好，越来越普及。主要有：。,光线阻碍,光线通过,平面显示器,液晶的这些特点使它可以作为一个光开关，可以通过电流的通断改变LCD中液晶的排列使光线在加电时射出，不加电时被阻断。也可设计成，有电流时光线不能通过，无电流时光线通过。液晶显示原理：由LCD后面一组日光灯管发光，经一组菱镜片与背光模块，将光源均匀地传送到前方依照所接收的图像信号，液晶层内的液晶分子会作相对应的排列，决定光线通过（偏振）或阻隔，因此形成图像。,平面显示器,等离子体显示器（PDP）、离子体、物质的第四态。温度提高使分子热运动加剧，相互间的碰撞使气体分子产生电离，物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物。（我们称为物质的第四态），即等离子体(plasma)。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现，所以等离子体中正离子和电子的总数大致相等，总体来看为准电中性。因此、我们可以把等离子体定义为：正离子和电子的密度大致相等的电离气体。微弱的蜡烛火焰是等离子体，夜空中的满天星斗都是高温的完全电离等离子体。其实、宇宙中的99.9%的物质处于等离子体状态。地球由于温度较低是例外。可以人工生成等离子体，气体放电法比加热更加简便、高效，如荧光灯、霓虹灯、电弧焊等。,等离子体显示、基于气体放电的显示，在有一定压强的某种气体的容器内置两个电极，加一定电压时就会产生放电。阳极区会有紫外光发出，用来激发（荧光粉）发光，形成等离子体显示屏。实际屏的基本构造：由三块薄的平板玻璃组成，中间一块称为孔板，上面有矩阵形式的小孔孔板紧夹在两侧的玻璃板中间小孔被抽成真空，装入一定压强的气体(氖和氮的混合气体)。两侧玻璃的外表面镀有平行透明的导电电极，两组电极相垂直，且正好盖在小孔上面因此、每个小孔与两边的电极一起构成一个放电单元。在这种结构的屏里，电极与气体被玻璃隔开，互相绝缘，只能用交流供电，称交流等离子屏。两组平行电极中垂直的电极条确定放电单元(像元)的X方向位置，水平电极条确定像元的y方向的位置在一对选定的电极加上一定的交变电压，相应的小孔(像元)就会产生放电而发出光来。,平面显示器,显示屏具有存储功能，放电在孔内部建立的端电压会保持一段时间在下半周期中，外加电压的方向与其一致、互相迭加，只要较低的外、部电压，就能使它重新放电，这个外部电压称保持电压。实际工作时，各像元保持电压由一个电源供给，通过给像元相应的x、y电极供给电压(称为寻址)，控制其亮或不亮，然后在这对正交的x、y电极上。加上具有适当波形、幅度和相位的电压，来对选定的像元启动(也叫点火或书写)和擦除。一个像元一旦被启动，靠保持电压就可连续放电。加上与保持电压反向的擦除电压，就可使它停止。,平面显示器,等离子体显示屏的寻址与CMOS器件DRAM基本相同，可适应各种电视扫描方式。显然实现彩色显示，每个像元要由三个放电单元（孔）组成，放电发出的紫光分别激发R、G、B三种荧光粉。PDP大屏薄型、体小重轻、大视角、无射线辐射、无几何畸、高亮度、亮度均匀、彩色和高对比度，适应数字图像显示。,平面显示器,背投影技术、投影机利用反射原理将影像放大投影到电视屏幕上。背投影技术从以往CRT三枪背投影，演进到目前三种数字投影方式：DLP(DigitalLightProcessing)数字光源处理器；LCOS(LiquidCrystalOnSilicon)硅液晶显示面板，硅芯片加上液晶的技术；LCD为高温多晶硅的制造技术。DLP投影机的概念，新的投影技术，打破了液晶投影的垄断局面，DLP技术的核心就是用DMD数字微镜装置来替代投影机中普通的成像器件。DMD（DigitalMicromirrorDevice）数字微镜装置（TI专门生产）。,平面显示器,DLP投影机的原理，DLP投影机的核心部件是DMD，其工作原理就是DMD的原理。DMD片数不同，工作原理有所不同。单片机、只有一片DMD，这个芯片在一块硅晶片的电子节点上紧密排列着许多片微小的正方形反射镜片，每一反射镜片都对应着生成图像的一个像素，DMD芯片中包含的反射镜片数量越多，DLP投影机的分辨率越高。DMD微镜工作时，由相应的存储器控制在两个不同的位置上切换转动（光开、关）。当光源的光通过由红绿蓝三色块组成的滤色轮投射到反射镜片上，滤色轮以60转/秒的速度旋转，这样就能保证光源发射出来的白色光分成红绿蓝三色光循环出现在DMD微镜的芯片表面上。当其中某一种颜色的光投射到反射镜片的表面后，DMD芯片上的所有微镜，根据自身对应的像素中该颜色的数量，决定了其对这种色光处于开位置的次数，由此决定了反,平面显示器,射后通过投影镜头投射到屏幕上光的强度。当其他颜色的光依次照射到DMD芯片时，DMD中的所有微镜将将极快地重复上面的动作，最终表现出来的结果就是在投影屏幕上出现彩色的投影图像。两片机、在投射光源的路径上设置有高速旋转的滤色轮，但它是由洋红和黄色两色块组成，当洋红色块通过旋转的色轮时，会相应地过滤白色光中的绿色光，而通过的蓝色光和红色光则被分隔开来，其中红色光单独投射到两片DMD芯片中的一片上，蓝色光则投射到由蓝色光和绿色光共享使用的另一片DMD芯片上。当黄色色块通过旋转的色轮时，光线中的红色和绿色光就会被通过，而蓝色光就会被过滤掉，这样红色光和蓝色光就会被分隔投影。三片机、与单片、两片机最大的区别是没有滤色轮，三片DMD芯片分别直接反射红绿蓝中的一种颜色，然后将红、绿、蓝三种颜色分别投射到投影屏幕上。,大屏幕拼接显示系统,DLP大屏幕拼接系统组成,（1）大屏幕显示单元及底座（2）拼接处理器