Вдосконалення конструкції ВДТ

Спільна робота щодо вдосконалення конструкції ВДТ ряду відомих фірм, серед яких ІВМ, Hewlett-Packard, Sony, Compag, Samsung та інших сприяла появі цілої низки нових технологічних рішень. Наприклад, корпуси дисплеїв стали екранувати: всередині на корпус напилюється металевий шар товщиною в кілька мікрон, еквівалентний, тим не менше, цілому саркофагу із металу. В результаті застосування даної технології електричне та електростатичне поля вдалося знизити до фонових значень вже на відстані 5—7 см від корпусу, а в поєднанні із системою компенсації магнітного поля така конструкція дисплея забезпечує максимальну безпеку користувачеві. Такі дисплеї мають маркіровку Low Radiation (низьке випромінювання).

З'явились і "розумні" дисплеї, які автоматично змінюють яскравість зображення на екрані залежно від зміни зовнішньої освітленості на комп'ютеризованому робочому місці, зменшуючи тим самим переадаптацію зору, а відтак і втомлюваність користувача.

Революційні зміни відбулись в конструкції ЕПТ. Замість скла з люмінафором з'явились багатошарові екрани, які поглинають більшу частину випромінювань, мають антивідблискові властивості і хорошу роздільну здатність (рисунок 25). Змінилась і форма екранів, вони Стали абсолютно плоскими.

 

 

Рисунок 25 - Електронно-променева трубка сучасного дисплея:

1 — абсолютно плоский екран; 2 — шар інварного покриття; 3 — захисне скло; 4 — шар люмінофору; 5 — решітка, що запобігає спотворенню; 6 — плоска маска; 7 — трубка; 8 — променева гармата з покращеним фокусом

 

Розглянемо більш детальніше деякі технічні рішення на прикладі одного з кращих на сьогодні дисплеїв SyncMaster 700 ІFТ (Infinity Flat Tube) з ЕПТ DynaFlat, що розроблена в Samsung Electronics. Головний козир — це, не просто плоский, а нескінченно плоский екран (термін, який маркетологи Samsung Electronics запропонували для позначення моделей цього нового класу), що дозволяє позбутися спотворення зображення та втомлення зорового аналізатора. Причому при створенні даної моделі конструктори врахували один цікавий ефект, який виникає у користувачів, коли вони з невеликої відстані розглядають зображення, що розташоване за товстим шаром скла. Виявляється, що кути проходження світла до лівого та правого ока користувача в цьому випадку різні, і тому вони заломлюються під різними кутами при переході межі середовищ "повітря—скло". В результаті погляд фокусується вже не на площині зображення, а на деякій сфері з великим радіусом кривизни (рисунок 26 а), за рахунок цього виникає відчуття увігнутості зображення. Те, що це дійсно так, можна впевнитись не тільки на моделях дисплеїв з діагонально плоскими екранами, але й з ЕПТ, що виконані на основі апертурної решітки. В них екрани плоскі у вертикальному напрямку, і, відповідно, виникає відчуття горизонтальної увігнутості.

Конструктори Samsung запропонували оригінальне вирішення цієї "проблеми. Поверхня зображення викривляється таким чином, щоб в результаті компенсувати його візуальне спотворення (рисунок 26 б). Радіус кривизни сфери, що при цьому утворюється приблизно в два рази більший за відстань від катодної гармати до екрана.

 

 

Рисунок 6.2 – Плоський екран:

а — що викликає у користувача відчуття увігнутості зображення; б — що дозволяє компенсувати візуальне спотворення зображення

 

Для того щоб зменшити зорову втому потрібно забезпечити високу чіткість та яскравість зображень. Для досягнення таких показників вказаних характеристик необхідно задовольнити суперечливі вимоги. Так ЕПТ з тіньовими масками за чіткістю зображення підходять конструкторам, які працюють з системами САD/САМ, однак за рахунок того, що біля 45% енергії потоку електронів поглинається маскою, зображення не відрізняється великою яскравістю. З іншого боку, в ЕПТ з апертурною решіткою практично весь потік електронів проходить через неї, що дозволяє досягнути яскравого та насиченого зображення. Однак, такі ЕПТ не відрізняються високою вертикальною роздільною здатністю, і якщо горизонтальна складає 0,25 мм, то вертикальна взагалі не нормується. Компромісне рішення у вигляді ЕПТ CromaСІеаг в свій час запропонувала фірма NЕС. ВЕПТ DynaFlatаі використовується маска власної розробки Samsung приблизно того ж типу з перфорацією у вигляді стрічок. З її застосуванням горизонтальна роздільна здатність складає 0,2 мм, а вертикальна — 0,25 мм (рисунок 27). Такі значення, безперечно, забезпечують дуже високу якість зображення.

 

 

Рисунок 27 - Міжпіксельна відстань (горизонтальна та вертикальна роздільна здатність)

Як і в інших професійних сучасних дисплеях в моделі SyncMaster 700 ІFТ використовується система динамічного керування фокусуванням променя. Оскільки зображення формується на поверхні з дуже великим радіусом кривизни, то відстані від неї до катодних гармат, що здійснюють емісію електронів, по центру екрана і по краях сильно відрізняються. Якщо в такій ситуації не застосовувати спеціальних заходів, то розмір плями, що світиться буде змінюватись по площі екрана, і зображення по його краях втратить чіткість і стане розмитим. Щоб цього не сталося, на обмотку, яка керує фокусуванням променя подається напруга, яка змінюється за параболічним законом. Окрім того, цей сигнал синхронізується з відеосигналом, щоб не відбулося динамічних спотворень зображення.

Ну і остання новинка — система динамічного керування струмом катода. В зв'язку з тим, що пляма від променя, який "пробігає" по викривленій внутрішній поверхні екрана змінює свою форму і частина енергії потоку електронів поглинається маскою, виникає нерівномірність яскравості по площі екрана. Для того, щоб компенсувати втрати яскравості на краях, струм в катодній гарматі змінюється за параболічним законом, подібно до того, як це відбувається в системі динамічного керування фокусуванням. В результаті цього нерівномірність зображення не перевищує 15%, що на око визначити досить важко.

При розгляді технічних рішень, спрямованих на профілактику порушень стану здоров'я користувачів ВДТ, необхідно наголосити на швидкому вдосконаленні рідинно-кристалічних та плазмових екранів, які, як прогнозують експерти, в недалекому майбутньому витіснять дисплеї на ЕПТ.

В журналі "Винахідник України" була інформація про те, що вчені Української академії оригінальних ідей запропонували новий спосіб візуалізації інформації для комп'ютерних систем,- Заснований на концепції біобезпечної електроніки.

Таким чином, завдяки вдосконаленню, перш за все, ВДТ та іншого апаратного забезпечення комп'ютеризованих робочих місць можна досягти вагомого зменшення впливу на користувачів несприятливих виробничих факторів. Однак поки що, певні недосконалості елементів комп'ютера доводиться компенсувати застосуванням відповідних захисних засобів. Деякі з таких засобів розглянуті нижче.