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Constantino Pérez VegaDpto. de Ingeniería de Comunicaciones

Universidad de CantabriaSantander – Españaperezvr@unican.es

http://personales.unican.es/perezvr

Noviembre 2009

DISPOSITIVOS DE VISUALIZACION

Tubos de Rayos Catódicos

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Tubo de Crookes

Tubo de Braun

3

El tubo de rayos catEl tubo de rayos catóódicos fue inventado por Karl Ferdinand dicos fue inventado por Karl Ferdinand BraunBraun en 1897en 1897

Blair - 1928

URSS - 1932

EEUU - 1929

Receptores primitivos

4

TambiTambiéén comenzn comenzóó a utilizarse en las primeras pantallas de TVa utilizarse en las primeras pantallas de TV

Receptor de Receptor de J.LJ.L. Baird de finales de la d. Baird de finales de la déécada de 1920cada de 1920

Es el dispositivo de visualizaciEs el dispositivo de visualizacióón mn máás utilizado en televisis utilizado en televisióón y n y computadoras, si bien comienza a ser substituido lentamente por computadoras, si bien comienza a ser substituido lentamente por pantallas planas basadas en otros principiospantallas planas basadas en otros principios

9090ºº ‐‐Mayor longitudMayor longitud 110110ºº Menor longitudMenor longitud

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Las dimensiones del TRC se Las dimensiones del TRC se expresan en texpresan en téérminos de la rminos de la longitud en pulgadas de su longitud en pulgadas de su diagonal. (1diagonal. (1”” = 2.54 cm)= 2.54 cm)

Para relaciPara relacióón de aspecto 4:3, n de aspecto 4:3, los tubos mlos tubos máás usuales son des usuales son de

99””

1212””

1414””

1717””

2121””

2525””

El TRC comenzEl TRC comenzóó a usarse, principalmente, en osciloscopiosa usarse, principalmente, en osciloscopios

Osciloscopio de 1930Osciloscopio de 1930

6

A principios de 1930, A principios de 1930, DuMontDuMont y y ZworykinZworykin perfeccionaron perfeccionaron el tubo de rayos catel tubo de rayos catóódicos para televisidicos para televisióónn

Allen B. Allen B. DuMontDuMont Vladimir K. Vladimir K. ZworykinZworykin

DeflexiDeflexióónn

Inicialmente se usInicialmente se usóó deflexideflexióón electrostn electrostáática tanto en osciloscopios como tica tanto en osciloscopios como en televisien televisióón.n.

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8

9

Emisor deelectrones

Campo magnético uniforme, B

r Trayectoria circular de radio r

q v

Espacio libre

( )F q v B

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12

13

14

Osciloscopio – c1935

1933

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TRC Telefunken 1938

16

Receptor 1939

TRC de osciloscopo. Deflexión electrostática

17

TRC monocromático – Deflexión magnética

TRC - Color

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Geometría de píxels

Triangular

Cintas

Diagonales

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PANTALLAS PLANAS

Cristal Líqudio (LCD)1

Plasma2

LED (Light Emitting Diode Display)3

OLED (Organic Light Emitting Diode Display)4

SED (Surface-conduction Electron-emitter Display)4

FED (Field Emission Display)4

NED (Nano Emissive Display)4

1. Actualmente la más utilizada

2. Aún relativamente poco utilizada

3. Usada principalmente en pantallas grandes

4. En fase de desarrollo

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CRISTAL LIQUIDO (LCD)

Descubrimiento:

1888 – Friedrich Reinitzer.

• Algunas substancias como el colesterol parecen tener tres estados (aparentemente dos puntos de fusión).

• Primer estado: sólido.

• Segundo estado: Líquido nuboso (T1)

• Tercer estado: Líquido anisotrópico (T2 > T1)

En el segundo estado las moléculas se orientan como en un cristal.

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Clases de cristales líquidos:

• Termotrópicos

• Liotrópicos

Termotrópicos:

La transición a fase líquida ocurre cuando cambia la temperatura.

Liotrópicos:

Las fases de cristal líquido se forman gracias a la adición de un solvente.

En la fase isotrópica las moléculas están orientadas aleatoriamente

Fase nemática.

Es la más simple y es cercana al estado líquido. En esta fase las moléculas se orientan, en promedio, en una dirección particular, dando lugar a anisotropía,

Fase sméctica.

Las cristales están formados por láminas o capas planas de moléculas en forma de cigarro puro, con los ejes mayores orientados perpendicularmente al plano de la capa. Cada capa tiene un espesor de una o dos moléculas y sus posiciones en cada capa pueden estar ordenadas o al azar, dependiendo de la substancia.

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Dirección de propagación

Dirección de propagación

Polarización:

Es la dirección del campo eléctrico

Horizontal

Vertical

Campo eléctrico

Campo magnético

Luz no polarizada Luz polarizada

Filtropolarizador

Polarización por transmisión

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Alineamiento de las moléculas

Ejes de polarizaciónHorizontal Vertical

Filtros polarizadores

Filtros polarizadores (Polaroid)

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Onda incidente no polarizada

Onda reflejada, polarizada horizontalmente

Plano reflector no metálico

Polarización por refracción

Onda incidente no polarizada

Componente horizontal refractada

Componente vertical refractada

H

V

Polarización por refracción

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Birrefringencia

LCD Nemático torsionado o helicoidal (TN = Twisted Nematic)-1970

Giran la polarización de la luz que pasa a través de ellos.

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LCD Nemático torsionado

Pantalla simple con LCD nemático

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Estructura TFT

31

32

Plasma “quemado”

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39

45.91100704 bppSVGA1280×1024

55.0800708 bppSVGA1024×768

64.552570RGB‐24SVGA640×480

36.852560RGB‐16SVGA640×480

18.4525608 bppSVGA640×480

9.2525604 bppVGA640×480

Tasa binaria MB/s

Líneas/cuadro

CuadrosModo de color

Resolución

Estándares de barrido (computadoras)

40

Sistema de refresco

1600×12001600×12001600×12001600×12008 MB

1280×10241600×12001600×12001600×12004 MB

800x6001024×7681280×10241600×12002 MB

640×480800×6001024×7681600×12001 MB

Modo de color (bits por píxel)4 bpp 8 bpp 16 bpp 24 bpp

Tamaño de la RAM

Modos de color y resolución

41

Interfaz del bus del PC

Direccionamiento

Memoria VRAM

A circuitos de refresco de la pantalla

Reloj(sinc.)

Datos

X

Y

Busdel PC

Arquitectura VRAM