a) song song ; b) bắt chéo
2.2.Ứng dụng trong công nghệ HĐ
Màn hình tinh thể lỏng đơn giản (LCD)
Có hai kiểu cấu tạo màn hình tinh thể lỏng chính, khác nhau ở cách thiết kế
nguồn sáng.
Trong kiểu thứ nhất, ánh sáng được phát ra từ một màn phát sáng nền, có vô
Hình 2-3. Mô tả kĩ hơn về ánh sáng đi ở giai đoạn một trong màn hình cảm ứng. Giai đoạn hai thì ngược lại, nhưng bị chặn lại ở lớp cuối cùng.
số phương phân cực như các ánh sáng tự nhiên. Ánh sáng này được cho lọt qua lớp kính lọc phân cực thứ nhất, trở thành ánh sáng phân cực phẳng chỉ có 1 phương.
Ánh sáng phân cực phẳng này được tiếp tục cho truyền qua 2 lớp điện cực trong suốt 1 xẻ rãnh ngang - 1 xẻ rãnh dọc kẹp lớp tinh thể lỏng ở giữa. Sau đó, ánh sánh sẽ bị đổi góc phân cực tuỳ thuộc vào điện thế giữa 2 lưới điện cực (bố trí thành ma trận) tiếp tục đi tới kính lọc phân cực thứ hai có phương phân cực vuông góc với kính lọc thứ nhất, rồi đi tới mắt người quan sát. Kiểu màn hình này thường áp dụng cho màn hình màu ở máy tính hay TV . Để tạo ra màu sắc, lớp ngoài cùng, trước khi ánh sáng đi ra đến mắt người, có kính lọc màu.
Ở loại màn hình tinh thể lỏng thứ hai, chúng sử dụng ánh sáng tự nhiên đi vào từ mặt trên và có gương phản xạ nằm sau, dội ánh sáng này lại cho người xem. Đây là cấu tạo thường gặp ở các loại màn hình tinh thể lỏng đen trắng trong các thiết bị bỏ túi. Do không cần nguồn sáng nên chúng tiết kiệm năng lượng.
1.Kính lọc phân cực thẳng đứng để lọc ánh sáng tự nhiên đi vào.
2.Lớp kính có các điện cực ITO. Hình dáng của điện cực là hình cần hiển thị. 3.Lớp tinh thể lỏng.
4.Lớp kính có điện cực ITO chung. 5.Kính lọc phân cực nằm ngang.
6.Gương phản xạ lại ánh sáng cho người quan sát
Tính chất tinh thể lỏng
Các phân tử trong tinh thể lỏng liên kết với nhau theo từng nhóm và giữa các nhóm có sự liên kết và định hướng nhất định, làm cho cấu trúc của chúng có phần giống cấu trúc tinh thể. Vật liệu tinh thể lỏng có một tính chất đặc biệt là có thể làm thay đổi phương phân cực của ánh sáng truyền qua nó, tuỳ thuộc vào độ xoắn của các chùm phân tử. Độ xoắn này có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào hai đầu tinh thể lỏng. Tóm lại, các tính chất cần lưu ý của tinh thể lỏng trong kỹ thuật LCD gồm:
Hình 2-5. Cấu trúc các lớp của một màn hình tinh thể lỏng đen trắng không tự phát sáng (thường thấy trên máy tính bỏ túi).
- Các phần tử tinh thể lỏng sẽ tự định hướng và tự sắp xếp của khi tiếp xúc với bề mặt khe rãnh
Hình 2-6. Tinh thể lỏng tự sắp xếp khi tiếp xúc bề mặt có khe rãnh
- Tinh thể lỏng khi ở trạng thái tự nhiên, các phần tử sắp xếp lộn xộn nên ngăn không cho ánh sáng xuyên qua
Hình 2-7. Tinh thể lỏng tự nhiên không dẫn sáng
Hình 2-8. Ánh sáng truyền qua các khe hở nhỏ
Cấu tạo màn hình LCD
Màn hình tinh thể lỏng được cấu tạo bởi các lớp xếp chồng lên nhau. Lớp dưới cùng là đèn nền, có tác dụng cung cấp ánh sáng nền (ánh sáng trắng). Đèn nền dùng trong các màn hình thông thường, có độ sáng dưới 1000cd/m2
thường là đèn huỳnh quang. Đối với các màn hình công cộng, đặt ngoài trời, cần độ sáng cao thì có thể sử dụng đèn nền xenon.
Cấu tạo Màn hình LCD màu gồm có: Màn phát sáng nền + Màn phân cực ngang +
Lưới điện cực ngang trong suốt có rãnh ngang + Tinh thể lỏng + Lưới điện cực dọc trong suốt có rãnh dọc + Lớp lọc màu + Màn phân cực dọc + Màn hiện sáng.
Hình 2-9. Cấu tạo nguyên lý của LCD màu
Giữa 2 lớp điện cưc dọc và ngang các phần tử tinh thể lỏng có khuynh hướng tự sắp xếp bằng cách từ từ xoay 1 góc 90 độ
Hình 2-10. Lớp tinh thể lỏng có các phần tử được sắp xếp xoay 90 độ
Chùm ánh sáng phân cực ngang đi qua tinh thể lỏng sẽ xoay thành phành phân cực dọc.
Hình 2-11. Chùm tia sáng phân cực đi qua lớp tinh thể lỏng đã xoay phương phân cực đi 90 độ
Dưới tác dụng của điện trường các phần tử tinh thể lỏng được sắp xếp lại và không xoay 90 độ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do đó khi không có điện trường, chùm tia sáng từ màn phát sáng nền phía sau sẽ đến được màn hình và sẽ tạo thành điểm sáng nhất, chúng đã chui vào lưới phân cực ngang và thoát ra lưới phân cực dọc nhờ hiệu ứng xoay phân cực từ ngang thành dọc của tinh thể lỏng. Ngược lại khi có điện trường cao nhất giữa 2 lưới (3.5V) thì do hiệu ứng xoay đã bị vô hiệu hóa nên chùm tia sáng phân cực ngang không thể thoát ra lưới phân cực doc, trở thành điểm tối hoàn toàn. Giữa 2 mức đó ta có ánh sáng từ tối đến sáng.
Hình 2-13. Nguyên lý điều khiển sáng tối
Hình ảnh thu được trên màn hình
Phim 3D
Khả năng cảm nhận thế giới xung quanh ta theo 3 chiều dựa trên thực tế là chúng ta có 2 mắt đặt cạnh nhau. Khoảng cách này khiến cho hình ảnh được mắt thâu tóm sẽ có độ lệch tương đối so với mắt còn lại – nếu nhìn vào một cái cọc cắm trước một cái cọc thứ hai, mắt phải sẽ thấy cái cọc số 1 nằm lệch về phía bên phải hơn so với mắt trái.
Dễ dàng nhận ra điều đó nếu nhìn vào thứ gì đó và nhắm một mắt lại. Vật thể ở càng gần thì độ lệch càng lớn. Bộ não người được “lập trình” để tự động nhận ra sự khác biệt này và đánh giá khoảng cách đến vật phụ thuộc vào độ lệch nó nhận ra. Với phim ảnh 3D, để tạo được độ sâu không gian người ta sử dụng hệ thống 2 máy quay để ghi nhận hình ảnh tương tự như mắt trái và mắt phải của người xem. Khoảng cách giữa 2 thấu kính trái phải là 64mm-khoảng cách trung bình giữa hai mắt người. Mỗi thấu kính sẽ quay thành hai cuộn phim riêng biệt – một cho mắt phải và một cho mắt trái và được chiếu đồng thời lên cùng một màn ảnh khiến cho khán giả tưởng như cảm nhận được chiều thứ 3 trên màn ảnh phẳng. Phần khó khăn nhất là chiếu lại các hình ảnh này. Ý tưởng ở đây là đưa tấm phim bên trái sang mắt trái, và tấm phim bên phải sang mắt phải.
Cặp máy chiếu song song gắn bộ lọc phân cực + Kính phân cực
Màn chiếu bạc silver screen chống khử cực
Một phương pháp trình chiếu mới ra đời, dựa trên kính phân cực. Kỹ thuật này dựa vào thực tế rằng ánh sáng có phân cực. Ánh sáng thường là tập hợp của các loại sóng cả ngang và dọc cùng với nhiều góc độ khác, nhưng khi dùng một bộ lọc đặc biệt, ta có thể khóa được các sóng này. Đây được gọi là bộ lọc phân cực, và khi nhìn vào sự vật qua bộ lọc này, chỉ những ánh sáng có góc độ nhất định mới lọt qua được.
Với phim 3D, bộ lọc này sẽ được áp dụng với hai góc độ lên hai tấm phim, rồi chồng chúng lên nhau. Mắt thường sẽ chỉ nhận thấy hình ảnh mờ nhạt, nhưng sau khi đeo một cặp kính có bộ lọc tương ứng lên, ánh sáng từ hình ảnh bên trái sẽ đi theo một góc độ nhất định, còn ánh sáng từ hình ảnh bên phải sẽ đến từ một góc khác. Cả hai góc này đều đến được cả hai mắt, nhưng bộ lọc bên trái chỉ cho phép ánh sáng có góc độ số 1 lọt qua, còn bộ lọc bên phải chỉ cho phép ánh sáng có góc độ số 2 lọt qua. Kết quả cũng tương tự mỗi mắt chỉ nhìn thấy hình ảnh tương ứng với nó. Các bộ lọc này đều màu xám nên không có hiện tượng nhiễu màu, và việc lọc rất chính xác nên hình ảnh được chia tách rõ ràng và người xem không nhận thấy “bóng ma” nào cả.
Mô hình phim 3D- phân cực bao gồm các thiết bị sau:
- Kính 3D phân cực - Kính lọc phân cực - Máy chiếu ( 02 cái)
- Màn chiếu bạc chuyên dụng - Khung treo máy chiếu - Máy tính cấu hình cao - Hệ thống âm thanh