出力装置

出力装置

液晶ディスプレイ

液晶ディスプレイの種類:液晶ディスプレイ(LCD)といえば、薄くて軽いこと、消費電力が少ないこと、ちらつきがなく目が疲れやすい人にとっては良いディスプレイといえることから今やパソコン用ディスプレイの主流で、ほかにも携帯電話、テレビ、PDA,電卓など広い範囲で使用されています。液晶ディスプレイに使用される液晶は液体と結晶からなり電圧を加えると液晶分子の配列が変わり光学的性質が変化を起こすので、その性質を利用しています。その液晶の種類にはSTN液晶、DSTN液晶、TN液晶がありますが、その中でもTN液晶はパソコンのディスプレイとして最も多いTFT液晶ディスプレイとして使われています。TFT液晶ディスプレイの特色はアクティブ・マトリクス方式(TFT駆動方式)という画面上の各画素(ドット)ごとに点灯させたり消したりする、より複雑な方式を採用しているため画面上の残像が少なくシャープな画面になることです。また、カラー液晶で多くの色が表示でき、画像が美しいことが挙げられます。さらに液晶ディスプレイにはよくある現象ですがディスプレイを見る角度によって画面の色調や明るさが変わり、ある一定の角度になると画面が黒くなり見えなくなってしまいます。画面が十分に見える角度のことを視野角といい、TFT液晶ディスプレイはこの視野角が広いのが特徴です。ほかのSTN液晶、DSTN液晶などは単純マトリクス方式を採用し、構造が単純なため低コストですが、画面のコントラストも良くなく反応速度も遅いため残像が出やすいなど性能が劣ります。そのためTFT液晶の低価格化と共に衰退しました。

液晶ディスプレイの仕組み:液晶ディスプレイの液晶物質は2枚の薄いガラス基板にはさまれ、ガラス基板と液晶物質の間には配向膜があります。ガラス基板の外側は偏光板が配置されています。ガラスに配線された電極に一定の電圧をかけると液晶物質の分子の向きが変わり、光が偏光板を透過できなくなります。このように光を通すか遮断するかで画像や文字を表示します。ただし、液晶自体は発光しないため画面背後のバックライト(蛍光灯)から光が放出されて、それが液晶を通り前面に画像や文字が表示されるようになっています。

CRTディスプレイ

CRTディスプレイ:ブラウン管が使用されたディスプレイのことで、蛍光塗料が裏側に塗られた硝子盤に電子ビームを照射して画面に映像を映しています。以前はテレビやパソコンといえばCRTディスプレイが一般的に使われていましたが、場所をとって重いこと、消費電力が多いこと、電磁波が多いこと、ブラウン管の廃材処理問題などから最近はパソコンでは液晶ディスプレイ、テレビでも大型人気もあり液晶ディスプレイが主に使われるようになりました。

CRTディスプレイの仕組み:CRTディスプレイの中にはチューブがあり、その先に懐中電灯のような電子銃があります。そこから放出された電子ビームが直線状に進むと、チューブの狭まったところにある偏光ヨークという場所で電子ビームが屈折されます。偏光ヨークでは大量のコイルを巻いたものを搭載して電流を流し磁界を発生させて電子ビームの進行方向を曲げる仕組みになっています。このように上下左右に進行方向を曲げられた電子ビームがマスクを通り、画面内壁の蛍光塗料が塗られた蛍光体に照射され発光します。

文字が表示される仕組み:電子銃から放出された電子ビームは偏光ヨークで進行方向を上下左右に少しずつ曲げられて高速移動しながら画面全体を照射して蛍光体を発光させて映像を写し出しますが、その電子ビームの高速な動きを走査といいます。走査方法は画面左上から始まり右端まで平行移動しながら走査し、右端まで行った時点で一段下がり左端からまた走査します。この動きを画面下まで繰り返します。このように1本ずつの水平線がきちんと走査することをノンインタレースといいます。これに対して、水平線が1本おきに走査し、最後まで走査し終わったら、偶数番目の水平線を走査することをインタレースといいます。簡単に言えば走査中に画面上にある残光と残像が図や文字として見えます。インタレースはテレビで多く採用されています。ノンインタレースはパソコンで多く採用されています。
CRTディスプレイは世に見掛けられなくなりました。

プリンタ

プリンタの種類:パソコンで使用されるプリンタはインパクト式プリンタとノンインパクト式プリンタに分けられます。インパクト式には文字を点(ドット)に分解してワイヤピンを突き出し印字するドットプリンタがあります。ノンインパクトには熱転写プリンタ、インクジェットプリンタ、レーザプリンタなどがあります。

インクジェットプリンタ:インクの微細な粒子を紙に吹き付けることにより印刷を行なうプリンタです。個人向けのプリンタで現在最も広く普及している方式です。インクを吹き出す機構は各社で異なっており、セイコーエプソンのマッハジェット方式は圧電素子によって、キヤノンのバブルジェット方式やHewlett Packerd社のサーマルインクジェット方式はインクに熱を加えて生じる気泡によってインクを射出しています。写真に近い高い画質が得られる1440dpiの高解像度の製品も、A4サイズ対応で数万円程度の価格で販売されています。

レーザプリンタ:レーザー光を利用して感光体にトナー(黒炭の粉)を付着させ、それを熱と圧力で紙に転写して印刷を行なうプリンタです。原理は複写機(コピー機)とほとんど同じです。 コンピュータから送られてくるデータをページ単位で画像イメージに組み立て、そのイメージに従ってドラムと呼ばれる感光体にレーザーを照射、トナーを付着させます。これを熱してトナーを溶かし、紙に押し付けて印刷を行ないます。 4色のトナーでカラー印刷ができるものや、FAXやコピーなどの機能を持つ複合機もあります。 インクジェットプリンタなど他の方式に比べ、高品質で高速に印刷することができ、動作音も静かですが、装置が大きくて重く、発熱量や消費電力が大きい、トナーやドラムなどの消耗品が高いなどの欠点もあります。 以前は業務用の製品しかなかったですが、小型化・低価格化が進み、現在ではA4版で10万円を切る個人向けの製品も販売されています。 コンピュータからプリンタへは、ページ記述言語と呼ばれる言語で表現されたデータが送られ、これをプリンタ内部のマイクロプロセッサが解析して実際の印刷イメージを生成しています。 ほとんどのプリンタはページ記述言語としてAdobe Systems社のPostScriptを採用していますが、低価格の機種では独自の言語を使うものもあります。