顯示技術(shù)

　　簡介

　　人的感覺器官中接受信息最多的是視覺器官（眼睛）。在生產(chǎn)和生活中，人們需要越來越多地利用豐富的視覺信息。 　　顯示技術(shù)的任務(wù)是根據(jù)人的心理和生理特點，采用適當?shù)姆椒ǜ淖児獾膹娙?、光的波長（即顏色）和光的其他特征，組成不同形式的視覺信息。視覺信息的表現(xiàn)形式一般為字符、圖形和圖像。

　　發(fā)展簡況

　　1897年德國K.F.布勞恩發(fā)明陰極射線管，用于測量儀器上顯示快速變化的電信號。第二次世界大戰(zhàn)期間，又被用來顯示雷達信號。戰(zhàn)后，電視技術(shù)的發(fā)展成為顯示技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。50年代初期，電子束管開始用于計算機的輸出顯示。50年代初期制成電致發(fā)光顯示器件，探索交直流粉末型和交、直流薄膜等顯示技術(shù)，并逐步提高了亮度和發(fā)光效率。60年代制成液晶顯示器件。這一時期還出現(xiàn)了等離子體顯示和發(fā)光二極管顯示，并對電致變色顯示和電泳顯示等進行了研究。激光器出現(xiàn)以后，激光在顯示上的應(yīng)用受到重視，產(chǎn)生了全息顯示。為了軍事指揮中心的需要，研制出多種大屏幕顯示設(shè)備。70年代初期，微型計算機的出現(xiàn)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，使顯示設(shè)備的處理部件得到重大改進。顯示軟件也得到相應(yīng)的發(fā)展。因此，以電子束管為基礎(chǔ)的圖形、圖像、彩色顯示設(shè)備的應(yīng)用進入一個新的發(fā)展時期。

　　視覺感受因素

　　從人的生理上和心理上有效地接受變換的視覺信息的要求稱為視覺感受因素，包括：光度學(xué)參數(shù)，如光強、光通量、照度、亮度和灰度等測量顯示器件重要指標的一些參數(shù)；非光度學(xué)的視覺參數(shù)，如清晰度、視覺敏銳度、彩色和閃爍率等主要從視覺感受的有效性來考慮的一些參數(shù)；還有一些涉及顯示設(shè)備實用要求的參數(shù)，如準確度、精度、線性度、重復(fù)度、圖像漂移、抖動、噪聲、觀察距離、觀察角和符號尺寸等。這些參數(shù)往往相互關(guān)聯(lián)。

　　顯示器件

　　不同的顯示器件依據(jù)的是不同的物理原理。任何電子顯示方法都是改變光的某些特性。有源顯示器件是器件自身發(fā)光；無源顯示器件是靠外部光源的照射而實現(xiàn)顯示。還有一些顯示方法是利用光的折射、衍射或偏振來實現(xiàn)的。 　　電子束管顯示器件是由真空中的電子束轟擊熒光粉而發(fā)光。不同的熒光粉具有不同的顏色和余輝。矩陣控制的平板型顯示器件有電致發(fā)光顯示、等離子體顯示、發(fā)光二極管顯示和液晶顯示等。這些顯示器件都是在電場的激勵下實現(xiàn)顯示的。為了變換快速靈活，要求顯示器件的響應(yīng)速度高、驅(qū)動功率小、具有可擦除特性；為了增強人們接受視覺信息的有效性，要求顯示器件具有彩色顯示功能。

　　顯示設(shè)備

　　顯示設(shè)備由顯示器件和有關(guān)電路組成，按所用顯示器件的不同，可以分為電子束管顯示設(shè)備、平板型顯示設(shè)備和投射型顯示設(shè)備。顯示處理器是構(gòu)成顯示設(shè)備的一個重要部件，其功能是緩沖、定時、控制和坐標變換,數(shù)據(jù)的插入和刪去,圖像的更改、旋轉(zhuǎn)、變換以及其他各種數(shù)據(jù)的控制。顯示處理器包括刷新存儲器，其容量可以容納一幅或多幅數(shù)字式數(shù)據(jù)，以適合視覺要求。顯示設(shè)備中的輸入裝置，如鍵盤、光筆、圖形板、軌跡球和操縱桿等，都是人-機結(jié)合的手段,用以加強顯示設(shè)備的功能。

　　激光是一種能量高度集中、單色性很強的相干光源，具有幾種不同的顏色，在顯示應(yīng)用上受到人們重視。在軍事上和娛樂場所，利用全息原理能形成立體影像的全息顯示。但是，激光顯示的實際應(yīng)用受到光強和效率的一定限制。

　　顯示軟件

　　在計算機控制的顯示設(shè)備中，顯示軟件是一個重要組成部分，是在計算機系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上編制而成的。交互式顯示設(shè)備的交互能力由圖形軟件實現(xiàn)。交互式圖形顯示軟件一般由基本圖形軟件、專用圖形軟件和應(yīng)用軟件三部分組成。在顯示系統(tǒng)的某些應(yīng)用中，需要應(yīng)用三維旋轉(zhuǎn)技術(shù)。三維旋轉(zhuǎn)、放大和截剖面技術(shù)在醫(yī)療、建筑設(shè)計和機械設(shè)計顯示的應(yīng)用中十分有用，是顯示軟件的一個復(fù)雜問題。

　　顯示系統(tǒng)

　　按照不同的應(yīng)用，由一種或多種、一臺或多臺顯示設(shè)備組成的提供視覺信息的電子系統(tǒng)。它接受來自不同電子設(shè)備或系統(tǒng)的信號。顯示系統(tǒng)一般需要配備適當?shù)妮斎胙b置和必要的記錄設(shè)備，以便實現(xiàn)人－機聯(lián)系和供事后查用。

　　電子束管顯示器件在顯示技術(shù)中雖仍居主要地位，但各種板型或壁式顯示器件（即矩陣顯示）的優(yōu)越性很大，將得到迅速發(fā)展。投影顯示技術(shù)有被扁平式大屏幕顯示取代的趨勢。顯示軟件在智能化顯示設(shè)備中十分重要。圖形語言的標準化，對計算機顯示的廣泛應(yīng)用有巨大影響，因此受到極大重視。計算機顯示技術(shù)的發(fā)展將推動顯示軟件的發(fā)展。