Instituto Superior Privado Robustiano Macedo Martínez Estructura de los Ordenadores. Periférico

Transcripción

1 Periférico En Informática, se denominan periféricos a los dispositivos auxiliares e independientes conectados a la CPU de una computadora. Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal. Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida(e/s) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación: el bus de direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder, el bus de control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y el bus de datos, por donde circulan los datos. A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de adicional pero no escencial, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. El teclado y el monitor, imprescindibles en cualquier computadora personal de hoy en día (no lo fueron en los primeros computadores), son posiblemente los periféricos más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal debido a que generalmente se toman como parte necesaria de una computadora. El mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. Hace menos de 20 años no todos las computadora personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era necesaria el empleo de un mouse, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el mouse comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que tampoco hacen uso del mouse como, por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y Linux. Tipos de periféricos Los periféricos pueden clasificarse en 5 categorías principales: Periféricos de entrada: captan y envían los datos al dispositivo que los procesará. Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario. Periféricos de entrada/salida (E/S) Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información por bastante tiempo. La memoria RAM no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal. Periféricos de comunicación: son los periféricos que se encargan de comunicarse con otras máquinas o computadoras, ya sea para trabajar en conjunto, o para enviar y recibir información. Periféricos de entrada Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son: teclado micrófono escáner Periféricos de salida Son los que reciben información que es procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible para el usuario. algunos ejemplos son: Monitor Impresora Altavoces o Parlantes Auriculares Fax Periféricos de entrada/salida Pantalla táctil Impresora multifunción o Impresora multifuncional Auriculares con micrófono integrado mouse pizarron Página 1

2 Periféricos de almacenamiento Se encargan de guardar los datos de los que hace uso la CPU para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos, como un disco duro, o extraíbles, como un CD. Los más comunes son: Disco duro Disco flexible Lector y/o Grabadora de CD Lector y/o Grabadora de DVD Lector y/o Grabadora de Blu-ray Lector y/o Grabadora de HD DVD Memoria Flash Cintas magnéticas Tarjetas perforadas Memoria portátil Disquete Periféricos de comunicación Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes: placa madre Módem Tarjeta de red Hub Switch Router Tarjeta Wireless Tarjeta Bluetooth Controlador ambos exista un tercer elemento que actúe como traductor de señales. Este traductor es un circito electrónico denominado interfaz. Teclado Un teclado es un periférico o dispositivo que consiste en un sistema de teclas, como las de una máquina de escribir, que permite introducir datos a un ordenador o dispositivo digital. Cuando se presiona un carácter, se envía una entrada cifrada al ordenador, que entonces muestra el carácter en la pantalla. El término teclado numérico se refiere al conjunto de teclas con números que hay en el lado derecho de algunos teclados (no a los números en la fila superior, sobre las letras). Los teclados numéricos también se refieren a los números (y a las letras correspondientes) en los teléfonos móviles. Las teclas en los teclados de ordenador se clasifican normalmente de la siguiente manera: Teclas alfanuméricas: letras y números. Teclas de puntuación: coma, punto, punto y coma, entre otras. Teclas especiales: teclas de funciones, teclas de control, teclas de flecha, tecla de mayúsculas, teclas de edición de texto. Además algunos teclados tienen funciones especiales, tales como prender el equipo, acceder a internet o a algunas paginas que el usuario previamente ha definido Página 2

3 Historia Disposición de las teclas La disposición de las teclas se remonta a las primeras máquinas de escribir, las cuales eran enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en el teclado, se movía un pequeño martillo mecánico, que golpeaba el papel a través de una cinta impregnada en tinta. Al escribir con varios dedos de forma rápida, los martillos no tenían tiempo de volver a su posición por la frecuencia con la que cada letra aparecía en un texto. De esta manera la pulsación era más lenta con el fin de que los martillos se atascaran con menor frecuencia. Sobre la distribución de los caracteres en el teclado surgieron dos variantes principales: la francesa AZERTY y la alemana QWERTZ. Ambas se basaban en cambios en la disposición según las teclas más frecuentemente usadas en cada idioma. A los teclados en su versión para el idioma español además de la Ñ, se les añadieron los caracteres de acento agudo ( ), grave (`) y circunflejo (^)), además de la cedilla (Ç) aunque estos caracteres son de mayor uso en francés y portugués. Cuando aparecieron las máquinas de escribir eléctricas, y después los ordenadores, con sus teclados también eléctricos, se consideró seriamente modificar la distribución de las letras en los teclados, colocando las letras más corrientes en la zona central; es el caso del Teclado Simplificado Dvorak. El nuevo teclado ya estaba diseñado y los fabricantes preparados para iniciar la fabricación. Sin embargo, el proyecto se canceló debido al temor de que los usuarios tuvieran excesivas incomodidades para habituarse al nuevo teclado, y que ello perjudicara la introducción de las computadoras personales, que por aquel entonces se encontraban en pleno auge. Teclado QWERTY de 102 teclas con distribución Inglés de Estados Unidos Primeros teclados Además de teletipos y máquinas de escribir eléctricas como la IBM Selectric, los primeros teclados solían ser un terminal de computadora que se comunicaba por puerto serial con la computadora. Además de las normas de teletipo, se designó un estándar de comunicación serie, segun el tiempo de uso basado en el juego de caracteres ANSI, que hoy sigue presente en las comunicaciones por módem y con impresora (las primeras computadoras carecían de monitor, por lo que solían comunicarse, o bien por luces en su panel de control, o bien enviando la respuesta a un dispositivo de impresión). Se usaba para ellos las secuencias de escape, que se generaban o bien por teclas dedicadas, o bien por combinaciones de teclas, siendo una de las más usadas la tecla Control. La llegada de la computadora doméstica trae una inmensa variedad de teclados y de tecnologías y calidades (desde los muy reputados por duraderos del Dragon 32 a la fragilidad de las membranas de los equipos Sinclair), aunque la mayoría de equipos incorporan la placa madre bajo el teclado, y es lacpu o un circuito auxiliar (como el chip de sonido General Instrument AY en los MSX) el encargado de leerlo. Son casos contados los que recurren o soportan comunicación serial (curiosamente es la tecnología utilizada en el Sinclair Spectrum 128 para el keypad numérico). Sólo los MSX establecerán una norma sobre el teclado, y los diferentes clones del Apple II y el TRS-80 seguirán el diseño del clonado. Uno de los teclados más modernos, fue diseñado por una ama de casa llamada Diamea Stuart Medrid Aflory, de Rusia. Ella empezó a dibujar muchos tipos de teclados en un cuaderno de dibujo que tenía. Un día cuando unos inspectores inestigaban su casa en contraron estos dibujos y los mandaron a USA. Este fue el teclado ajustable de Apple. Generación 16 bits Mientras que el teclado del IBM PC y la primera versión del IBM AT no tuvo influencia más allá de los clónicos PC, el Multifunción II (o teclado extendido AT de 101/102 teclas) aparecido en 1987 refleja y estandariza de facto el teclado moderno con cuatro bloques diferenciados : un bloque alfanumérico con al menos una tecla a cada lado de la barra espaciadora para acceder a símbolos adicionales; sobre él una hilera de 10 o 12 teclas de función; a la derecha un teclado numérico, y entre ambos grandes bloques, las teclas de cursor y sobre ellas varias teclas de edición. Con algunas variantes este será el esquema usado por los Atari ST, los Commodore Amiga (desde el Commodore Amiga 500), lossharp X68000, las estaciones de trabajo SUN y Silicon Graphics y Página 3

4 los Acorn Archimedes/Acorn RISC PC. Sólo los Mac siguen con el esquema bloque alfanumérico + bloque numérico, pero también producen teclados extendidos AT, sobre todo para los modelos con emulación PC por hardware. Mención especial merece la serie 55 de teclados IBM, que ganaron a pulso la fama de "indestructibles", pues tras más de 10 años de uso continuo en entornos como las aseguradoras o la administración pública seguían [cita requerida] funcionando como el primer día. Con la aparición del conector PS/2, varios fabricantes de equipos no PC proceden a incorporarlo en sus equipos. Microsoft, además de hacerse un hueco en la gama de calidad alta, y de presentar avances ergonómicos como el Microsoft Natural Keyboard, añade 3 nuevas teclas tras del lanzamiento de Windows 95. A la vez se generalizan los teclados multimedia que añaden teclas para controlar en el PC el volumen, el lector de CD- ROM o el navegador, incorporan en el teclado altavoces, calculadora, almohadilla sensible al tacto o bola trazadora. Teclados con USB Aunque los teclados USB comienzan a verse al poco de definirse el estándar USB, es con la aparición del Apple imac, que trae tanto teclado como mouse USB de serie cuando se estandariza el soporte de este tipo de teclado. Además tiene la ventaja de hacerlo independiente del hardware al que se conecta. El estándar define scancodes de 16 bits que se transmiten por la interfaz. Del 0 al 3 son códigos de error del protocolo, llamados NoEvent, ErrorRollOver, POSTFail, ErrorUndefined, respectivamente. Del 224 al 231 se reservan para las teclas modificadoras (LCtrl, LShift, LAlt, LGUI, RCtrl, RShift, RAlt, RGUI) Teclas inertes Algunas lenguas incluyen caracteres adicionales al teclado inglés, como los caracteres acentuados. Teclear los caracteres acentuados resulta más sencillo usando las teclas inertes. Cuando se utiliza una de estas teclas, si se presiona la tecla correspondiente al acento deseado nada ocurre en la pantalla, por lo que, a continuación se debe presionar la tecla del carácter a acentuar. Esta combinación de teclas requiere que se teclee una secuencia aceptable. Por ejemplo, si se presiona la tecla inerte del acento (ej. ) seguido de la letra A, obtendrá una "a" acentuada (á). Sin embargo, si se presiona una tecla inerte y a continuación la tecla T, no aparecerá nada en la pantalla o aparecerán los dos caracteres por separado ( t), a menos que la fuente particular para su idioma incluya la "t" acentuada. Para teclear una marca de acento diacrítico, simplemente se presiona la tecla inerte del acento, seguida de la barra de espacio. Tipos de teclado Hubo y hay muchos teclados diferentes, dependiendo del idioma, fabricante IBM ha soportado tres tipos de teclado: el XT, el AT y el MF-II. El primero (1981) de éstos tenía 83 teclas, usaban es Scan Code set1, unidireccionales y no eran muy ergonómicos, ahora está obsoleto. Más tarde (1984) apareció el teclado PC/AT con 84 teclas (una más al lado de SHIFT IZQ), ya es bidireccional, usa el Scan Code set 2 y al igual que el anterior cuenta con un conector DIN de 5 pines. En 1987 IBM desarrolló el MF-II (Multifunción II o teclado extendido) a partir del AT. Sus características son que usa el mismo interfaz que el AT, añade muchas teclas más, se ponen leds y soporta el Scan Code set 3, aunque usa por defecto el 2. De este tipo hay dos versiones, la americana con 101 teclas y la europea con 102. Los teclados PS/2 son básicamente iguales a los MF-II. Las únicas diferencias son el conector mini-din de 6 pines (más pequeño que el AT) y más comandos, pero la comunicación es la misma, usan el protocolo AT. Incluso los ratones PS/2 usan el mismo protocolo. Hoy en día existen también los teclados en pantalla, también llamados teclados virtuales, que son (como su mismo nombre indica) teclados representados en la pantalla, que se utilizan con el ratón o con un dispositivo especial (podría ser un joystick). Estos teclados lo utilizan personas con discapacidades que les impiden utilizar adecuadamente un teclado fisico. Actualmente la denominación AT ó PS/2 sólo se refiere al conector porque hay una gran diversidad de ellos. Estructura Un teclado realiza sus funciones mediante un microcontrolador. Estos microcontroladores tienen un programa instalado para su funcionamiento, estos mismos programas son ejecutados y realizan la exploración matricial de las teclas cuando se presiona alguna, y así determinar cuales están pulsadas. Para lograr un sistema flexible los microcontroladores no identifican cada tecla con su carácter serigrafiado en la misma sino que se adjudica un valor numérico a cada una de ellas que sólo tiene que ver con su posición física. El teclado latinoamericano sólo da soporte con teclas directas a los caracteres específicos del castellano, que incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los signos de exclamación e interrogación. El resto de combinaciones de acentos se obtienen usando una tecla de extensión de grafismos. Por lo demás el teclado latinoamericano está orientado hacia la programación, con fácil acceso al juego de símbolos de la norma ASCII. Por cada pulsación o liberación de una tecla el microcontrolador envía un código identificativo que se llama Scan Code. Para permitir que varias teclas sean pulsadas simultáneamente, el teclado genera un código diferente cuando una tecla se pulsa y cuando dicha tecla se libera. Si el microcontrolador nota que ha cesado la pulsación de la tecla, el nuevo código generado (Break Code) tendrá un valor de pulsación incrementado en 128. Estos códigos son enviados al circuito microcontrolador donde serán tratados gracias al administrador de teclado, que no es más que un programa de la BIOS y que determina qué carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándolo con una tabla de caracteres que hay en el kernel, generando una interrupción por hardware y enviando los datos al procesador. El microcontrolador también posee cierto espacio de memoria RAM que hace que sea capaz de almacenar las últimas pulsaciones en caso de que no se puedan leer a causa de la velocidad de tecleo del usuario. Hay que tener en cuenta, que cuando realizamos una pulsación se pueden producir rebotes que duplican la señal. Con el fin de eliminarlos, el teclado también dispone de un circuito que limpia la señal. Página 4

5 En los teclados AT los códigos generados son diferentes, por lo que por razones de compatibilidad es necesario traducirlos. De esta función se encarga el controlador de teclado que es otro microcontrolador (normalmente el 8042), éste ya situado en el PC. Este controlador recibe el Código de Búsqueda del Teclado (Kscan Code) y genera el propiamente dicho Código de Búsqueda. La comunicación del teclado es vía serie. El protocolo de comunicación es bidireccional, por lo que el servidor puede enviarle comandos al teclado para configurarlo, reiniciarlo, diagnósticos, etc. Disposición del teclado La disposición del teclado es la distribución de las teclas del teclado de una computadora, una máquina de escribir u otro dispositivo similar. Existen distintas distribuciones de teclado, creadas para usuarios de idiomas diferentes. El teclado estándar en español corresponde al diseño llamado QWERTY. Una variación de este mismo es utilizado por los usuarios de lengua inglesa. Para algunos idiomas se han desarrollado teclados que pretenden ser más cómodos que el QWERTY, como por ejemplo el Teclado Dvorak. Las computadoras modernas permiten utilizar las distribuciones de teclado de varios idiomas distintos en un teclado que físicamente corresponde a un solo idioma. En el sistema operativo Windows, por ejemplo, pueden instalarse distribuciones adicionales desde el Panel de Control. Existen programas como Microsoft Keyboard Layout Creator 1 y KbdEdit 2, que hacen muy fácil la tarea de crear nuevas distribuciones, ya para satisfacer las necesidades particulares de un usuario, ya para resolver problemas que afectan a todo un grupo lingüístico. Estas distribuciones pueden ser modificaciones a otras previamente existentes (como el teclado latinoamericano extendido 3 o el gaélico 4 ), o pueden ser enteramente nuevas (como la distribución para el Alfabeto Fonético Internacional 5, o el panibérico 6 ). A primera vista en un teclado podemos notar una división de teclas, tanto por la diferenciación de sus colores, como por su distribución. Las teclas grisáceas sirven para distinguirse de las demás por ser teclas especiales (borrado, teclas de función, tabulación, tecla del sistema ). Si nos fijamos en su distribución vemos que están agrupadas en cuatro grupos: Teclas de función: situadas en la primera fila de los teclados. Combinadas con otras teclas, nos proporcionan acceso directo a algunas funciones del programa en ejecución. Teclas de edición: sirven para mover el cursor por la pantalla. Teclas alfanuméricas: son las más usadas. Su distribución suele ser la de los teclados QWERTY, por herencia de la distribución de las máquinas de escribir. Reciben este nombre por ser la primera fila de teclas, y su orden es debido a que cuando estaban organizadas alfabéticamente la máquina tendía a engancharse, y a base de probar combinaciones llegaron a la conclusión de que así es como menos problemas daban. A pesar de todo esto, se ha comprobado que hay una distribución mucho más cómoda y sencilla, llamada Dvorak, pero en desuso debido sobre todo a la incompatibilidad con la mayoría de los programas que usamos. Bloque numérico: situado a la derecha del teclado. Comprende los dígitos del sistema decimal y los símbolos de algunas operaciones aritméticas. Añade también la tecla especial Bloq Num, que sirve para cambiar el valor de algunas teclas para pasar de valor numérico a desplazamiento de cursor en la pantalla. el teclado numérico también es similar al de un calculadora cuenta con las 4 operaciones básicas que son + (suma), - (resta), * (multiplicación) y / (división). Clasificación de teclados de computadoras En el mercado hay una gran variedad de teclados. A la hora de estudiarlos podemos clasificarlos en dos grupos: Según su forma física: Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88). Teclado AT de 83 teclas: usado con los PC AT (286/386). Teclado expandido de 101/102 teclas: es el teclado actual, con un mayor número de teclas. Teclado Windows de 103/104 teclas: el teclado anterior con 3 teclas adicionales para uso en Windows. Teclado ergonómico: diseñados para dar una mayor comodidad para el usuario, ayudándole a tener una posición más relajada de los brazos. Teclado multimedia: añade teclas especiales que llaman a algunos programas en el computador, a modo de acceso directo, como pueden ser el programa de correo electrónico, la calculadora, el reproductor multimedia Teclado inalámbrico: suelen ser teclados comunes donde la comunicación entre el computador y el periférico se realiza a través de rayosinfrarrojos, ondas de radio o mediante bluetooth. Según la tecnología de sus teclas se pueden clasificar como teclados de cúpula de goma, teclados de membrana: teclados capacitativos y teclados de contacto metálico. Escáner El escáner (del inglés scanner, el que explora o registra) es un dispositivo utilizado en Medicina, Electrónica e Informática, que explora el cuerpo humano, un espacio, imagenes o documentos. Su plural es escáneres (RAE). Se ha creado el verbo escanear, que significa 'pasar [algo] por un escáner', para obtener o "leer" imágenes (escáner de computador o de barras) o encontrar un objeto o señal (escáner de un aeropuerto, o de radio). Escáner significa: En Electrónica, "dispositivo óptico que reconoce caracteres o imágenes", y para referirse a este se emplea en ocasiones la expresión lector óptico (de caracteres). En Medicina, "aparato que produce una representación visual de secciones del cuerpo", "prueba realizada con este aparato" y "resultado de esta prueba". El aparato médico se llama también escanógrafo. Página 5

6 Instituto Superior Privado Robustiano Macedo Martínez Aparato que, por medio de ultrasonidos, resonancia magnética, radiaciones ionizantes o rayos X, produce una imagen de órganos o partes internas del cuerpo. Prueba o exploración realizada con un escáner (aparato que produce una imagen interna del cuerpo). El escáner utilizado en Informática, clasificado como un dispositivo o periférico de entrada, es un aparato electrónico, que explora o permite "escanear" o "digitalizar" imágenes o documentos, y lo traduce en señales eléctricas para su procesamiento y, salida o almacenamiento. Tipos de Escáner Hay diversos tipos de aparatos que reciben la denominación de escáner: Entre los que obtienen o leen imágenes, hay: Escáner de computadora: se utiliza para introducir imágenes de papel, libros, negativos o diapositivas. El escáner 3D es una variación de éste para modelos tridimensionales. Escáner de código de barras: al pasarlo por el código de barras manda el número del código de barras al computador; no una imagen del código de barras. Avisa, con un «bip», que la lectura ha sido correcta. Son típicos en los comercios y almacenes. En Identificación biométrica se usan varios métodos para reconocer a la persona autorizada. Entre ellos el escáner del iris, de la retina o de las huellas dactilares. Entre los sistemas que rastrean o buscan señales u objetos están: Escáneres utilizados en los aeropuertos, que detectan metales o explosivos en el equipaje. Escáner de radiofrecuencias, que buscan entre el espectro de radio alguna señal que se esté emitiendo. Escáner de computadora Un par de escáneres planos Un escáner de ordenador (escáner proviene del idioma inglés: scanner) es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas a formato digital. Los escáneres pueden tener accesorios como un alimentador de hojas automático o un adaptador para diapositivas y transparencias. Al obtenerse una imagen digital se puede corregir defectos, recortar un área específica de la imagen o también digitalizar texto mediante técnicas de OCR. Estas funciones las puede llevar a cabo el mismo dispositivo o aplicaciones especiales. Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras multifunción. Tipos de escáneres Hay varios tipos. Hoy en día los más extendidos son los planos. Tipos: De rodillo. Como el escáner de un fax De mano. En su momento muy económicos, pero de muy baja calidad. Prácticamente extintos. Planos. Como el de las fotocopiadoras. Orbitales. Para escanear elementos frágiles. De tambor. Consiguen muy buena calidad de escaneo, pero son lentos y caros. Otros tipos. Existen tipos de escáneres especializados en un trabajo determinado (por ejemplo para escanear microfilms, o para obtener el texto de un libro completo, para negativos,...)aunque puedan existir otros tipos, se puede decir que los más extendidos son los siguientes: Escáner plano También llamados escáneres de sobremesa, están formados por una superficie plana de vidrio sobre la que se sitúa el documento a escanear, generalmente opaco, bajo la cual un brazo se desplaza a lo largo del área de captura. Montados en este brazo móvil se encuentran la fuente de luz y el fotosensor (por lo general un CCD). Conforme va desplazándose el brazo, la fuente de luz baña la cara interna del documento, recogiendo el sensor los rayos reflejados, que son enviados al software de conversión analógico/digital para su transformación en una imagen de mapa de bits, creada mediante la información de color recogida para cada píxel. La mayoría de estos escáneres pueden trabajar en escala de grises (256 tonos de gris) y a color (24 y 32 bits) y por lo general tienen un área de lectura de dimensiones 22 x 28 cm. y una resolución real de escaneado de entre [300 y 2400 ppp,] aunque mediante interpolación pueden conseguir resoluciones de hasta ppp. Están indicados para digitalizar objetos opacos planos (como fotografías, documentos o ilustraciones) cuando no se precisa ni una alta resolución ni una gran calidad. Algunos modelos admiten también adaptadores especiales para escanear transparencias, y otros poseen manipuladores de documento automáticos (Automatic Document Handler) que pueden aumentar el rendimiento y disminuir la fatiga del operador en el caso de grupos de documentos uniformes que se encuentran en condiciones razonablemente buenas. Los escáneres planos son los más accesibles y usados, pues son veloces, fáciles de manejar, producen imágenes digitalizadas de calidad aceptable (sobre todo si están destinadas a la web) y son bastante baratos, pudiéndose adquirir uno de calidad media por menos de 120. La mayor desventaja de estos escáneres es la limitación respecto al tamaño del documento a escanear, que queda limitado a los formatosdin-a5 o DIN-A4. Página 6

7 Escáner orbital Un escáner orbital (en inglés planetary scanner u orbital scanner) es un tipo de escáner que se utiliza para hacer copias digitales de libros o documentos que, por ser viejos o extremadamente valiosos, para que no se deterioren escaneándolos con otro tipo de escáner. Estos escáneres consisten en una cámara montada en un brazo que toma fotos del elemento deseado. Su ventaja principal es que los libros no tienen que ser abiertos completamente (como pasa en la mayoría de los escáneres planos). El escaneo de volúmenes encuadernados se realiza gracias a que la fuente de luz y el sensor CCD se encuentran ensamblados a un brazo de trayectoria aérea. En sus inicios el precio de estos escáneres era elevado y sólo se utilizaban en museos y archivos, pero en la actualidad la disponibilidad de cámaras digitales buenas y baratas han hecho que estos escáneres no resulten tan privativos. Escáner de tambor Los escáneres de tambor son los que más fielmente reproducen el documento original, ya que producen digitalizaciones de gran resolución (hasta ppp en modo óptico) y calidad. Sus problemas son la velocidad de escaneo (son lentos), no son indicados para documentos de papel quebradizo porque se realiza una manipulación brusca del mismo y requieren un alto nivel de habilidad por parte del operador. Además, son bastante caros. Utilizan una tecnología diferente a la del CCD. Los originales, normalmente transparencias (aunque se pueden escanear opacos también), se colocan en un cilindro transparente de cristal de gran pureza, que a su vez se monta en el escáner. El tambor gira entonces a gran velocidad mientras se hace la lectura de cada punto de la imagen. La fuente de luz suele ser un láser que se encuentra dentro del tambor, y el sensor un Tubo Foto Multiplicador (PMT) situado en la parte exterior del tambor. Producen digitalizaciones de alta resolución y buena gama dinámica entre bajas y altas luces, con imágenes en colores primarios, que pueden ser convertidas en CMYK mientras el lector recorre la imagen. Son muy caros, oscilando su precio, según modelos, entre y , por lo que suelen ser usados exclusivamente por empresas especializadas del sector de las artes gráficas (laboratorios, imprentas, editoriales, etc.). Escáner para microfilm Los escáneres para microfilm son dispositivos especializados en digitalizar películas en rollo, microfichas y tarjetas de apertura. Puede ser difícil obtener una calidad buena y consistente en un escáner de este tipo, debido principalmente a que los suelen tener un funcionamiento complejo, la calidad y condición de la película puede variar y ofrecen una capacidad de mejora mínima. Son escáneres muy caros, existiendo pocas empresas que los fabriquen. Escáner para transparencias Los escáneres para transparencias se utilizan para digitalizar diapositivas, negativos fotográficos y documentos que no son adecuados para el escaneado directo. Pueden trabajar con varios formatos de película transparente, ya sea negativa, positiva, color o blanco y negro, de tamaño desde 35 mm hasta placas de 9 x 12 cm. Existen dos modalidades de este tipo de escáneres: Escáneres de 35 mm. Solo escanean negativos y transparencias, pero lo hacen a resoluciones muy altas. Escáneres multiformato. Suelen capturar transparencias y negativos hasta formato medio o hasta formato de placas 4 x 5 o incluso 5 x 7, tienen una resolución muy alta y un rango dinámico en ocasiones sorprendente, pero frecuentemente no permiten escanear opacos. El uso de medios transparentes por lo general produce imágenes con un buen rango dinámico, pero, dependiendo del tamaño del original, la resolución puede ser insuficiente para algunas necesidades. La calidad obtenida es mayor que la que ofrecen los escáneres planos, aunque hay que tener cuidado con la presencia de motas de polvo o rascaduras en las transparencias, que pueden ocasionar la aparición de impurezas en la imagen digitalizada resultante. Escáner de mano Estos escáners son dispositivos manuales que son arrastrados sobre la superficie de la imagen a escanear. Escanear documentos de esta manera requiere una mano firme, entonces una desigual velocidad de exploración produce imágenes distorsionadas, normalmente una lucecita sobre el escáner indica si la exploración fue demasiado rápida. Normalmente tienen un botón "Inicio", el cual es sostenido por el usuario durante la exploración; algunos interruptores para configurar la resolución óptica y un rodillo, lo que genera un reloj de pulso para sincronización con el ordenador. La mayoría de escáneres de mano fueron en blanco y negro, y la luz generadad por una serie de LEDs verdes para iluminar la imagen. Un típico escáner de mano también tenía una un programa que abría una pequeña ventana a través de la cual se podía ver el documento que se escaneaba. Fueron populares durante la década de 1990 y, por lo general tenían un módulo de interfaz propietario específico para un determinado tipo de ordenador, generalmente un Atari ST o Commodore Amiga. Calidad del escáner A los datos que obtienen los escáneres (normalmente imágenes RGB) se les aplica cierto algoritmo y se envían al ordenador mediante un interfaz de entrada/salida (normalmente SCSI, USB o LPT en máquinas anteriores al estándar USB). La profundidad del color depende de las características del vector de escaneado (la primera de las características básicas que definen la calidad del escáner) que lo normal es que sea de al menos 24 bits. Con 48 bits se obtiene una mejor calidad o profundidad del color. Otro de los parámetros más relevantes de la calidad de un escáner es la resolución, medida en píxeles por pulgada (ppp). Los fabricantes de escáneres en vez de referirse a la resolución óptica real del escáner, prefieren hacer referencia a la resolución interpolada, que es mucho mayor gracias a la interpolación software. Página 7

8 Por hacer una comparación entre tipos de escáneres, en el año 2004 un escáner plano no muy caro tenía una resolución óptica de 1600 a 3200 ppp. Los más caros llegaban hasta los 5400 ppp. Un escáner de tambor tenía una resolución de 8000 a ppp. El tercer parámetro más importante para dotar de calidad a un escáner es el rango de densidad. Si el escáner tiene un alto rango de densidad, significa que es capaz de reproducir sombras y brillos con una sola pasada. Conexión con el ordenador El tamaño del fichero donde se guarda una imagen escaneada puede ser muy grande: una imagen con calidad de 24 bits un poco mayor que un A4 y descomprimida puede ocupar unos 100 megabytes. Los escáneres de hoy en día generan esta cantidad en unos pocos segundos, lo que quiere decir que se desearía poseer una conexión lo más rápida posible. Antes los escáneres usaban conexiones paralelas que no podían ir más rápido de los 70 kbytes/segundo, SCSI-II se adoptó para los modelos profesionales y aunque era algo más rápido (unos cuantos megabytes por segundo) era bastante más caro. Hoy en día los modelos más recientes vienen equipados con conexión USB, que poseen una tasa de transferencia de 1.5 megapixel por segundo para los USB 1.1 y de hasta 60 megapixel por segundo para las conexiones USB 2.0, lo que elimina en gran medida el cuello de botella que se tenía al principio. Los dos estándares para interfaces existentes en el mercado de PC con Windows o Macs son: TWAIN. Originalmente se utilizaba para uso doméstico o de bajo coste. Actualmente se usa también para el escaneado de gran volumen. ISIS. Creado por Plondíxel Translations, que utiliza SCSI-II, se emplea en máquinas grandes destinadas a empresas. Datos de salida Al escanear se obtiene como resultado una imagen RGB no comprimida que puede transferirse al ordenador. Algunos escáneres comprimen y limpian la imagen usando algún tipo de firmware embebido. Una vez se tiene la imagen en el ordenador, se puede procesar con algún programa de tratamiento de imágenes como Photoshop o GIMP y se puede guardar en cualquier unidad de almacenamiento como el disco duro. Normalmente las imágenes escaneadas se guardan con formato JPEG, TIFF, Mapa de bits y PNG dependiendo del uso que se le quiera dar a dicha imagen más tarde. Cabe mencionar que algunos escáneres se utilizan para capturar texto editable (no sólo imágenes como se había visto hasta ahora), siempre y cuando el ordenador pueda leer este texto. A este proceso se le llama OCR (Optical Carácter Recognition). Escaneo de un documento El escaneado de documentos es distinto al de imágenes, aunque use algunas técnicas de éste último. Aunque el escaneado de documentos puede hacerse en escáneres de uso general, la mayoría de la veces se realiza en escáneres especiales dedicados a éste propósito, fabricados por Canon, Fujitsu o Kodak entre otros. Los escáneres de documentos tienen bandejas de alimentación mayores a las de fotocopiadoras o escáneres normales. Normalmente escanean a resolución inferior que los escáneres normales, de 150 ppp a 300 ppp, así evita ficheros de tamaño excesivo. El escaneado se hace en escala de grises, aunque cabe la posibilidad de hacerlo a color. La mayoría son capaces de digitalizar a doble cara a velocidad máxima (de 20 a 150 páginas por minuto). Los más sofisticados llevan incorporado algún firmware que limpia el escaneo eliminando marcas accidentales. Normalmente se comprimen los datos escaneados al vuelo. La mayoría de documentos escaneados se convierten en ficheros editables usando la tecnología OCR. Mediante los drivers ISIS y TWAIN se escanea el documento a formato TIFF, para pasar las páginas escaneadas a un procesador de texto, que almacena el fichero correspondiente. El escaneado de libros implica dificultades técnicas adicionales. Algunos fabricantes han desarrollado escáneres especiales para éste cometido incluso haciendo uso de robots especiales encargados de pasar las páginas. Monitor de computadora El monitor o pantalla de computadora, aunque también es común llamarle "pantalla", es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora. Parámetros de una pantalla Píxel: Unidad mínima representable en un monitor. Tamaño de punto o (dot pitch): El tamaño de punto es el espacio entre dos fósforos coloreados de un pixel. Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. Los Página 8

9 tamaños de punto más pequeños producen imágenes más uniformes. Un monitor de 14 pulgadas suele tener un tamaño de punto de 0,28 mm o menos. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones. En LCD y en CRT de apertura de rejilla, es la distancia en horizontal, mientras que en los CRT de máscara de sombra, se mide casi en diagonal. Lo mínimo exigible en este momento es que sea de 0,28mm. Para CAD o en general para diseño, lo ideal sería de 0,25mm o menos. 0,21 en máscara de sombra es el equivalente a 0.24 en apertura de rejilla. Área útil: El tamaño de la pantalla no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos. Resolución máxima: es la resolución máxima o nativa (y única en el caso de los LCD) que es capaz de representar el monitor; está relacionada con el tamaño de la pantalla y el tamaño del punto. Tamaño de la pantalla: Es la distancia en diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto, que puede ser distinto del área visible. Ancho de banda: Frecuencia máxima que es capaz de soportar el monitor Hz o frecuencia de refresco vertical: son 2 valores entre los cuales el monitor es capaz de mostrar imágenes estables en la pantalla. Hz o frecuencia de refresco horizontal : similar al anterior pero en sentido horizontal, para dibujar cada una de las líneas de la pantalla. Blindaje: Un monitor puede o no estar blindando ante interferencias eléctricas externas y ser más o menos sensible a ellas, por lo que en caso de estar blindando, o semiblindado por la parte trasera llevara cubriendo prácticamente la totalidad del tubo una plancha metalica en contanto con tierra o masa. Tipo de monitor: en los CRT pueden existir 2 tipos, de apertura de rejilla o de máscara de sombra. Líneas de tensión: Son unas líneas horizontales, que tienen los monitores de apertura de rejilla para mantener las líneas que permiten mostrar los colores perfectamente alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser 2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos monitores pequeños incluso tienen una sola. Nota: no todos los monitores estando apagados tienen un color negro si los miramos, algunos tienen un ligero tono que tiende a uno u otro color, viendo una imagen reflejada en él se nota el cambio de color. Limpieza de monitores: los CRT se pueden limpiar con cualquier limpiacristales, pero los LCD son más sensibles, ya que son porosos y pueden atrapar la suciedad y los líquidos que le apliquemos, en los manuales de instrucciones de los LCD pueden existir notas al respecto. Métodos para limpiar monitores de LCD: Agua destilada y un paño que no suelte pelusas como los de limpiar las gafas, ligeramente humedecido. Productos específicos para limpiar pantallas de LCD, Limpiador antiestático. Por Internet dicen también que las toallitas de limpiar el trasero de los niños pequeños sirven, pero no se recomienda, por no ser un producto diseñado para limpiar una pantalla (ver negrita). Hay que tener en cuenta que existen 2 tipos de pantallas: mates y brillantes; en cualquier caso mire en el manual de instrucciones de la pantalla cómo limpiarlo, o en su defecto al fabricante, ya que la limpieza de un monitor con productos no destinados a tal fin pueden dejar manchas en la pantalla de forma permanente. Ventajas y desventajas Ventajas de las pantallas LCD: El grosor es inferior por lo que pueden utilizarse en portátiles. Cada punto se encarga de dejar o no pasar la luz, por lo que no hay moire. La geometría es siempre perfecta, lo determina el tamaño del píxel Desventajas de las pantallas LCD: Sólo pueden reproducir fielmente la resolución nativa, con el resto, se ve un borde negro, o se ve difuminado por no poder repruducir medios píxeles. Por sí solas no producen luz, necesitan una fuente externa. Si no se mira dentro del cono de visibilidad adecuado, desvirtúan los colores. El ADC y el DAC de un monitor LCD para reproducir colores limita la cantidad de colores representable. El ADC (Convertidor Digital a Analógico) en la entrada de video analógica (cantidad de colores a representar). El DAC (Convertidor Analógico a Digital) dentro de cada píxel (cantidad de posibles colores representables). en los CRT es la tarjeta gráfica la encargada de realizar esto, el monitor no influye en la cantidad de colores representables, salvo en los primeros modelos de monitores que tenían entradas digitales TTL en lugar de entradas analógicas. Ventajas de las pantallas CRT: Permiten reproducir una mayor variedad cromática. Distintas resoluciones se pueden ajustar al monitor. En los monitores de apertura de rejilla no hay moire vertical. Desventajas de las pantallas CRT: Ocupan más espacio (cuanto más fondo, mejor geometría). Los modelos antiguos tienen la pantalla curva. Los campos eléctricos afectan al monitor (la imagen vibra). Para disfrutar de una buena imagen necesitan ajustes por parte del usuario. En los monitores de apertura de rejilla se pueden apreciar varias líneas de tensión muy finas y difíciles de apreciar que cruzan la pantalla horizontalmente, se pueden apreciar con fondo blanco. Datos técnicos, comparativos entre sí: En los CRT, la frecuencia de refresco es la que tiene la tarjeta grafica, en los LCD no siempre es la que se le manda Los CRT pueden tener modo progresivo y entrelazado, los LCD tiene otro método de representación. Página 9

10 En los CRT se pierde aproximadamente 1 pulgada del tamaño, que se utiliza para la sujeccion del tubo, en los CRT es prácticamente lo que ocupa el LCD. El peso de un LCD se ve incrementado por la peana para darle estabilidad, pero el monitor en sí no pesa prácticamente nada. Los LCD suelen necesitar de un transformador externo al monitor, en los CRT toda la electrónica va dentro del monitor. En los LCD el consumo es menor, y la tensión de utilización por parte de la electrónica también. En los CRT pueden aparecer problemas de "quemar" el fosforo de la pantalla, esto ocurre al dejar una imagen fija durante mucho tiempo, como la palabra "insert coin" en las recreativas, en los LCD los problemas pueden ser de píxeles defectuosos (siempre encendido o, siempre apagado), aparte de otros daños. El parpadeo de ambos tipos de pantallas es debido a la baja frecuencia de refresco, unido a la persistencia del brillo del fosforo, y a la memoria de cada píxel en un CRT y LCD respectivamente, que mitigan este defecto. Con baja velocidad de refresco y un tiempo grande de persistencia del fósforo, no hay parpadeo, pero si la persistencia del fosforo es baja y el refresco es bajo, se produce este problema. Sin emabargo esto puede causar un efecto de desvanecimiento o visión borrosa, al permanecer aún encendido un punto, en el siguiente refresco de la pantalla. Tubo de rayos catódicos El Tubo de Rayos Catódicos (CRT del inglés Cathode Ray Tube) es un dispositivo de visualización inventado por Carl Ferdinand Braun y en su desarrollo contribuyeron los trabajos de Philo Farnsworth. Es empleado principalmente en monitores, televisiones y oscilos copios, aunque en la actualidad se tiende a ir sustituyéndolo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, DLP; debido a que estos últimos consumen menos energía. Orígenes El tubo de rayos catódicos, o CRT, fue desarrollado por Ferdinand Braun, un científico Alemán, en 1897 pero no se utilizó hasta la creación de los primeros televisores a finales de la década de A pesar de que los CRT que se utilizan en los monitores modernos tuvieron muchas modificaciones que les permitieron mejorar la calidad de la imagen, siguen utilizando los mismos principios básicos. La primera versión del tubo catódico fue un diodo de cátodo frío, en realidad una modificación del tubo de Crookes con una capa de fósforosobre el frontal. A este tubo se le llama a veces tubo Braun. La primera versión que utilizaba un cátodo caliente fue desarrollada por J. B. Johnson y H. W. Weinhart de la sociedad Western Electric. Este producto se comercializó en Funcionamiento El monitor es el encargado de traducir y mostrar las imágenes en forma de señales que provienen de la tarjeta gráfica o la placa madre. Su interior es similar al de un televisor convencional. La mayoría del espacio está ocupado por un tubo de rayos catódicos en el que se sitúa un cañón de electrones. Este cañón dispara constantemente un haz de electrones contra la pantalla, que está recubierta de fósforo (material que se ilumina al entrar en contacto con los electrones). En los monitores a color, cada punto o píxel de la pantalla está compuesto por tres pequeños Sección esquemática de un tubo a rayos catódicos monocromos puntos de fósforo: rojo (magenta), cian (azul) y rojo. Iluminando estos puntos con diferentes intensidades, puede obtenerse cualquier color..ésta es la forma de mostrar un punto en la pantalla, pero cómo se consigue rellenar toda la pantalla de puntos? La respuesta es fácil: el cañón de electrones activa el primer punto de la esquina superior izquierda y, rápidamente, activa los siguientes puntos de la primera línea horizontal. Después sigue pintando y rellenando las demás líneas de la pantalla hasta llegar a la última y vuelve a comenzar el proceso. Esta acción es tan rápida que Página 10

11 el ojo humano no es capaz de distinguir cómo se activan los puntos por separado, percibiendo la ilusión de que todos los píxels se activan al mismo tiempo. El tubo de rayos catodicos es un tubo por el cual salen luminosos puntos que logran hacer la imagen. La visualización vectorial En el caso de un osciloscopio, la intensidad del haz se mantiene constante, y la imagen es dibujada por el camino que recorre el haz. Normalmente, la desviación horizontal es proporcional al tiempo, y la desviación vertical es proporcional a la señal. Los tubos para este tipo de usos son largos y estrechos, y además la desviación se asegura por la aplicación de un campo electrostático en el tubo mediante placas (de desviación) situadas en el cuello del tubo. Esta clase de desviación es más rápida que una desviación magnética, ya que en el caso de una desviación magnética la inductancia de la bobina impide las variaciones rápidas del campo magnético (ya que impide la variación rápida de la corriente que crea el campo magnético). Visualización vectorial de los ordenadores Los primeros monitores gráficos para ordenadores utilizaban tubos de visualización vectorial similares a los de los osciloscopios. Aquí el haz trazaba líneas entre puntos arbitrarios, repitiendo el movimiento lo más rápidamente posible. Los monitores vectoriales se utilizaron en la mayor parte de los monitores de ordenador de finales de los años 1959 hasta la mitad de losaños La visualización vectorial para ordenador no sufre de aliasing ni pixelización, pero están limitados ya que sólo pueden señalar los contornos de las formas, y una escasa cantidad de texto, preferiblemente de un tamaño grande. Esto es así porque la velocidad de visualización es inversamente proporcional al número de vectores que deben dibujarse y "rellenar" una zona utilizando muchos vectores es imposible, así como escribir una gran cantidad de texto. Algunos monitores vectoriales eran capaces de mostrar Tubo de osciloscopio 1: electrodos que desvían el haz 2: cañón de electrones 3: haces de electrones 4: bobina para hacer converger el haz 5: cara interior de la pantalla cubierta de fósforo varios colores, a menudo utilizando dos o tres capas de fósforo. En estos monitores, controlando la fuerza del haz de electrones, se controla la capa alcanzada y en consecuencia el color mostrado, que generalmente era verde, naranja o rojo. Otros monitores gráficos utilizaban tubos de almacenamiento (storage tube). Estos tubos catódicos almacenaban las imágenes y no necesitaban refresco periódico. Monitores en color Principio Los monitores en color utilizan tres materias agrupadas en un punto, por lo que el frontal del tubo está cubierto de puntos minúsculos. Cada una de estas materias produce un color si es sometida a un flujo de electrones. Los colores pueden ser el rojo, el verde o el azul. Hay tres haces de electrones en un cañón, uno por cada color, y cada haz sólo puede encender los puntos de un color. Hay dispuesta una máscara en el tubo antes del frontal para evitar que interfieran los electrones de varios haces. Protecciones El vidrio utilizado en el frontal del tubo, permite el paso de la luz producida por el fósforo hacia el exterior, pero en todos los modelos modernos bloquea los rayos X generados por el impacto del flujo de electrones con una gran energía. Por esta razón el vidrio del frontal está lleno de plomo (es pues vidriocristal). Gracias a ello y a otras protecciones internas, los tubos pueden satisfacer las normas de seguridad, que son cada vez más severas en lo que se refiere a la radiación. Colores mostrados Los tubos catódicos tienen una intensidad característica en el flujo de electrones, intensidad luminosa que no es lineal, lo que se denomina gamma. Para los primeros televisores, el gamma de la pantalla fue una ventaja, ya que al comprimir la señal (un poco a la manera de un pedal de compresión para una guitarra) el contraste se aumenta (nota: no se habla de compresión numérica, sino de compresión de una señal, que puede estar definida por una reducción de aquello que tiene un nivel alto y un aumento de lo que es más bajo). Los tubos modernos tienen siempre un gamma (más bajo), pero este gamma se puede corregir para obtener una respuesta lineal, permitiendo ver la imagen con sus verdaderos colores, lo que es muy importante en la imprenta entre otras cosas. Electricidad estática Algunas pantallas o televisores que utilizan tubos catódicos pueden acumular electricidad estática, inofensiva, sobre el frontal del tubo, lo que puede implicar la acumulación de polvo, que reduce la calidad de la imagen. Se hace necesaria una limpieza (con un trapo seco o un producto adecuado, ya que algunos productos pueden dañar la capa anti-reflejo, si ésta existe). Los imanes Los imanes no deberían ser puestos nunca cerca de un monitor CRT, ya que ellos pueden provocar la magnetización que causará colores equivocados en el área magnetizada. Éste es un problema de "pureza", porque golpea la pureza de uno de los colores primarios. El magnetismo provoca indeseadas deflexiones de electrones. Éste puede ser muy caro a corregir, aunque pudiera corregirse en manera solo después de algunos días o Página 11

12 semanas. La mayor parte de los televisores modernos y casi todos los monitores de ordenador han incorporado un aparado llamado degausador que reduce o elimina los campos magnéticos indeseados. Es posible comprar o construir un dispositivo exterior degausador, que puede ayudar a desmagnetizar los más viejos monitores o en casos donde es ineficaz el aparato incorporado. Un transformador, que produce un gran campo magnético alternado, puede ser también usado como degausador de un monitor teniéndolo al centro del monitor, activándolo, y moviéndolo lentamente en círculos concéntricos nunca más anchos del bordo del monitor, hasta que los colores brillantes no pueden ser más visualizados. Claramente durante la operación es necesario ver los colores, por lo tanto hace falta tener el monitor encendido. Este proceso puede necesitar ser repetido muchas veces para remover algunas magnetización. En casos extremos, dónde hayan sido utilizados imanes demasiado potentes, es probable que la deformación sea permanente. Seguridad y riesgos para la salud del cliente o poseedor Campos EM Algunos creen que los campos electromagnéticos emitidos durante el funcionamiento del tubo catódico puedan tener efectos biológicos. La intensidad de este campo se reduce a valores irrelevantes dentro de un metro de distancia y en todo caso es más intenso a los lados de la pantalla antes que de frente. Rayos X Como ya señalado los tubos a colores emiten una pequeña cantidad de rayos X, bloqueados para la mayor parte del espeso vidrio al plomo de la pantalla. El Food and drug administration americano ahora establece un límite de 0,5 mr/h (miliroentgen por hora) por la intensidad de los rayos X a la distancia de 5 cm de la superficie externa de un aparato televisivo.(rif. [1]) Riesgo de implosión Al interior del tubo es practicado un gran vacío, por lo que toda su superficie actúa constantemente la hidrostática (1 kg/cm 2 ). Ésta representa una conspicua acumulación de energía potencial que puede librarse bajo forma de una implosión en caso de perjuicio del vidrio. En los tubos de los modernos televisores y monitores la parte frontal es robustecida con la interposición de láminas plásticas, de modo que pueda resistir a los choques y no se produzcan implosiones. La restante parte del tubo y en particular el cuello son en cambio muy delicados. En otros tubos, como por ejemplo los osciloscopios, no existe el refuerzo de la pantalla, en cambio se usa una pantalla plástica antepuesta. El tubo catódico tiene que ser manejado con atención y competencia; se tiene que evitar en particular levantarlo por el cuello o por los puntos de propósito previstos. Toxicidad de los fósforos En los viejos tubos fueron empleados como fósforos materiales tóxicos, ahora reemplazados por otros más seguros. La implosión o en todo caso la rotura del vidrio causa la dispersión de estos materiales. En la liquidación del tubo se tiene que tener en cuenta la presencia de plomo, que es considerado un contaminante. Imágenes bombillas En los aparatos televisivos el sfarfallio producido por el continuo barrido de imagen, 50 veces al segundo pero de modo entrelazado, o sea primero dibuja todas las líneas par y sucesivamente todas las líneas impar, que en práctica lleva la frecuencia a 25 Hz, puede en algunos sujetos ser causa desencadenante de crisis epilépticas. Hay disponibles sistemas para reducir este riesgo. Alta tensión Los tubos a rayos catódicos son alimentados con tensiones eléctricas muy altas. Estas tensiones también pueden quedar en el aparato por mucho tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Evitar por lo tanto abrir el monitor o aparatos televisivos a si no se tiene una adecuada preparación técnica y en todo caso adoptando las necesarias precauciones. Deterioro en el tiempo Como ocurre en todos los tubos termiónicos, también en el CRT la eficiencia de emisión de electrones de parte del cátodo en el tiempo tiende a disminuir progresivamente, con consiguiente menor luminosidad de las imágenes sobre la pantalla. En los osciloscopios, la consecuencia es una menor luminosidad de la huella. Causa del deterioro, es la alteración de la capa de óxido depositada sobre la superficie del cátodo y la formación sobre la superficie de minúsculos grumos, escorias, consecuencia de los innumerables encendidos y apagados, cuya presencia constituye un filtro al flujo de electrones engendrado. En los años en que el tubo CRT fue de empleo universal, dado el elevado coste por su sustitución, existieron en comercio aparatos llamados "regeneradores", que permitían efectuar una momentánea limpieza de las escorias depositada sobre el cátodo. El método consistía en aplicar una tensión suficientemente elevada, entre el pin unido al cátodo y el pin unido a la primera rejilla cercana a él. El eventual arco voltaico que se formaba, destruía las escorias más consistentes dando por breve tiempo nueva vida al tubo. Otras tecnologías Los tubos catódicos se están quedando anticuados, ya que poco a poco las pantallas de plasma y LCD sustituyen a las pantallas de tubo catódico. Estos nuevos tipos de pantallas presentan algunas ventajas, como un tamaño reducido y un menor consumo de energía, aunque también tienen desventajas, como el color negro es mostrado muy claro (por la luz trasera), el tiempo de respuesta es elevado comparado con los CRT, y no muestra los colores de manera uniforme (si se hace que la pantalla muestre un único color, no es uniforme y se ve más oscuro por los bordes del monitor y más claro por el centro). Aunque el tiempo de respuesta es cada vez menor, lo que permite que algunos modelos (por debajo de 12 ms) se puedan utilizar para fines como videojuegos de acción, sin que haya que sufrir estelas en la visualización de movimientos rápidos, lo que hasta el presente era un freno importante para el uso de estas pantallas en ordenadores, aunque en la actualidad tienen un precio bastante elevado comparado con los CRT, especialmente en televisores. Pantalla de plasma Página 12

13 Una pantalla de plasma (Plasma Display Panel PDP) es un tipo de pantalla plana habitualmente usada para grandes TV (alrededor de 37 pulgadas o 940 mm.). Consta de muchas celdas diminutas situadas entre dos paneles de cristal que contienen una mezcla de gases nobles (neón y xenón). El gas en las celdas se convierte eléctricamente en plasma el cual provoca que una substancia fosforescente (que no es fósforo) emita luz. Historia La pantalla de plasma fue inventada en 1964 en la Universidad de Illinois por Donald L. Bitzer, Gene Slottow y el estudiante Robert Willson para poder comer, el PLATO Computer System. eran monocromas (naranja, verde y amarillo) y fueron muy populares al comienzo de los 70 por su dureza y porque no necesitaban ni memoria ni circuitos para actualizar la imagen. A finales de los 70 tuvo lugar un largo periodo caída en las ventas debido a que las memorias de semiconductores hicieron a las pantallas CRT más baratas que las pantallas de plasma. No obstante, su tamaño de pantalla relativamente grande y la poca profundidad de su cuerpo las hicieron aptas para su colocación en vestíbulos y bolsas de valores. En 1973, IBM introdujo una pantalla monocroma de 11 pulgadas (483 mm) que era capaz de mostrar simultáneamente cuatro sesiones de terminal de la máquina virtual del IBM Esta fábrica fue trasladada en 1987 a una compañía llamada Plasmaco que había sido fundada recientemente por el doctor Larry F. Weber (uno de los estudiantes del doctor Bitzer), Stephen Globus y James Kehoe (que era el encargado de planta de IBM). En 1992, Fujitsu creó la primera pantalla de 15 pulgadas (233 mm) en blanco y negro. En 1996, Matsushita Electrical Industries (Panasonic) compró Plasmaco, su tecnología y su fábrica estadounidense. En 1997, Pioneer empezó a vender el primer televisor de plasma al público. Las pantallas de plasma actuales se pueden ver habitualmente en los hogares y son más finas y grandes que sus predecesoras. Su pequeño grosor les permite competir con otros aparatos como los proyectores. El tamaño de las pantallas ha crecido desde aquella pantalla de 15 pulgadas de La pantalla de plasma más grande del mundo ha sido mostrada en el Consumer Electronics Show del año 2008 en Las Vegas (.U.S.A.) y es una pantalla de 150 pulgadas creada por Panasonic. Hasta hace poco, su brillo superior, su tiempo de respuesta más rápido, su gran espectro de colores y su mayor ángulo de visión (comparándolas con las pantallas LCD) hicieron de las pantallas de plasma una de las tecnologías de visión para HDTV más populares. Durante mucho tiempo se creyó que la tecnología LCD era conveniente tan sólo para pequeños televisores y que no podía competir con la tecnología del plasma en las pantallas más grandes (particularmente de 42 pulgadas en adelante). Sin embargo, tras esto, los cambios y mejoras en la tecnología LCD han hecho más pequeña esta diferencia. Su poco peso, bajos precios, mayor resolución disponible (lo que es importante para HDTV) y a menudo bajo consumo eléctrico convirtieron a las pantallas LCD en duras competidoras en el mercado de los televisores. A finales del año 2006 los analistas observaron que las pantallas LCD estaban alcanzando a las de plasma, particularmente en el importante segmento de las pantallas de 40 pulgadas o más dónde los plasmas habían disfrutado de un fuerte dominio un par de años antes. Hoy en día las LCD ya compiten con las de plasma en los segmentos de 50 y 60 pulgadas donde existe casi tanta variedad en ambas tecnologías. Por otro lado el precio al publico se ha invertido ya que la demanda de LCD es alta y la tecnología basada en plasma está viendo bajar su precio por debajo del de su competidor. Otra tendencia de la industria es la consolidación de los fabricantes de pantallas de plasma con alrededor de cincuenta marcas disponibles pero sólo cinco fabricantes. Características generales Las pantallas de plasma son brillantes (1000 lux o más por módulo), tienen un amplia gama de colores y pueden fabricarse en tamaños bastante grandes, hasta 262 cm de diagonal. Tienen una luminancia muy baja a nivel de negros, creando un negro que resulta más deseable para ver películas. Esta pantalla sólo tiene cerca de 6 cm de grosor y su tamaño total (incluyendo la electrónica) es menor de 10 cm. Los plasmas usan tanta energía por metro cuadrado como los televisores CRT o AMLCD. El consumo eléctrico puede variar en gran medida dependiendo de qué se esté viendo en él. Las escenas brillantes (como un partido de fútbol) necesitarán una mayor energía que las escenas oscuras (como una escena nocturna de una película). Las medidas nominales indican 400 vatios para una pantalla de 50 pulgadas. Los modelos relativamente recientes consumen entre 220 y 310 vatios para televisores de 50 pulgadas cuando se está utilizando en modo cine. La mayoría de las pantallas están configuradas con el modo tienda por defecto y consumen como mínimo el doble de energía que con una configuración más cómoda para el hogar. El tiempo de vida de la última generación de pantallas de plasma está estimado en unas horas (o 30 años a 8 horas de uso por día) de tiempo real de visionado. En concreto, éste es el tiempo de vida medio estimado para la pantalla, el momento en el que la imagen se ha degradado hasta la mitad de su brillo original. Se puede seguir usando pero se considera el final de la vida funcional del aparato. Los competidores incluyen a LCD, CRT, OLED, AMLCD, DLP, SED-tv, etc. La principal ventaja de la tecnología del plasma es que pantallas muy grandes pueden ser fabricadas usando materiales extremadamente delgados. Ya que cada píxel es iluminado individualmente, la imagen es muy brillante y posee un gran ángulo de visión. de Página 13

14 Detalles funcionales Los gases xenon y neon en un televisor de plasma están contenidos en cientos de miles de celdas diminutas entre dos pantallas de cristal. Los electrodos también se encuentran emparedados entre los dos cristales, en la parte frontal y posterior de las celdas. Ciertos electrodos se ubican detrás de las celdas, a lo largo del panel de cristal trasero y otros electrodos, que están rodeados por un material aislante dieléctrico y cubiertos por una capa protectora de óxido de magnesio, están ubicados en frente de la celda, a lo largo del panel de cristal frontal. El circuito carga los electrodos que se cruzan en cada celda creando diferencia de voltaje entre la parte trasera y la frontal y provocan que el gas se ionice y forme el plasma. Posteriormente, los iones del gas corren hacia los electrodos donde colisionan emitiendo fotones. Porcentaje de contraste El porcentaje de contraste es la diferencia entre la parte más brillante de la imagen y la más oscura, medida en pasos discretos, en un momento dado. Generalmente, cuanto más alto es el porcentaje de contraste más realista es la imagen. Los porcentajes de contraste para pantallas de plasma se suelen anunciar de :1 a :1. Ésta es una ventaja importante del plasma sobre otras tecnologías de visualización. Aunque no hay ningún tipo de directriz en la industria acerca de cómo informar sobre el porcentaje de contraste, la mayoría de los fabricantes siguen el estándar ANSI o bien realizan pruebas full-on-full-off. El estándar ANSI usa un patrón para la prueba de comprobación por medio de la cual se miden simultáneamente los negros más oscuros y los blancos más luminosos y se logra una clasificación más realista y exacta. Por otro lado, una prueba full-on-full-off mide el porcentaje usando una pantalla de negro puro y otra de blanco puro, lo que consigue los valores más altos pero no representa un escenario de visualización típico. Los fabricantes pueden mejorar artificialmente el porcentaje de contraste obtenido incrementando el contraste y el brillo para lograr los valores más altos en las pruebas. Sin embargo, un porcentaje de contraste generado mediante este método sería engañoso ya que la imagen sería esencialmente imposible de ver con esa configuración. Se suele decir a menudo que las pantallas de plasma tienen mejores niveles de negros (y porcentajes de contraste), aunque tanto las pantallas de plasma como las LCD tienen sus propios desafíos tecnológicos. Cada celda de una pantalla de plasma debe ser precargada para iluminarla (de otra forma la celda no respondería lo suficientemente rápido) y esa precarga conlleva la posibilidad de que las celdas no logren el negro verdadero. Algunos fabricantes han trabajado mucho para reducir la precarga y el brillo de fondo asociado hasta el punto en el que los niveles de negro de los plasmas modernos comienzan a rivalizar con los CRT. Con la tecnología LCD, los pixeles negros son generados por un método de polarización de la luz y son incapaces de ocultar completamente la luz de fondo subyacente. Un defecto de la tecnología de plasma es que si se utiliza habitualmente la pantalla al nivel máximo de brillo se reduce significativamente el tiempo de vida del aparato. Por este motivo, muchos consumidores usan una configuración de brillo por debajo del máximo, pero que todavía sigue siendo más brillante que las pantallas CRT. Efecto de pantalla quemada En las pantallas electrónicas basadas en fósforo (incluyendo televisiones de rayos catódicos y de plasma), una exposición prolongada de una imagen estática durante mucho tiempo puede provocar que los objetos que se muestren en ella queden marcados en la pantalla durante un tiempo. Esto es debido al hecho de que los compuestos fosforescentes que emiten la luz pierden su luminosidad con el uso. Como resultado, cuando ciertas áreas de la pantalla son usadas más frecuentemente que otras, a lo largo del tiempo las áreas de baja luminosidad se vuelven visibles a simple vista, esto se conoce como pantalla quemada. Un síntoma muy común es que la Página 14

15 calidad de la imagen disminuye gradualmente conforme a las variaciones de luminosidad que tienen lugar a lo largo del tiempo, resultando una imagen con aspecto embarrado Las pantallas LCD por el contrario no suelen sufrir el denominado efecto fantasma típico de las pantallas CRT y plasma. Comparativa entre Plasma y LCD A continuación se muestra una pequeña comparativa entre las dos tecnologías: Ventajas de las plasma frente a las LCD Mayor contraste, lo que se traduce en una mayor capacidad para reproducir el color negro y la escala completa de grises. Mayor ángulo de visión. Ausencia de tiempo de respuesta, lo que evita el efecto estela o efecto fantasma que se produce en ciertos LCD debido a altos tiempos de refresco (mayores a 12ms). No contiene mercurio, a diferencia de las pantallas LCD. Colores más suaves al ojo humano. Mayor número de colores y más reales. El coste de fabricación de los paneles de plasma es inferior al de los LCD para las pantallas de mayor tamaño (a partir de 42 pulgadas), este coste de fabricación afecta directamente PVP. Ventajas de las LCD frente a las de plasma Efecto de pantalla quemada en plasma: si la pantalla permanece encendida durante mucho tiempo mostrando imágenes estáticas (como logotipos o encabezados de noticias) la pantalla de plasma tiene mayor tendendencia a que la imagen quede fija o sobreescrita en la pantalla. Brillo: el monitor de LCD es capaz de producir colores más brillantes, saturados que el de plasma. Mayor durabilidad, la pantalla de plasma suelen tener menos vida útil y variar su funcionamiento con las condiciones de altura dado poseer gases los que se modifican por variaciones físicas. Los LCD no poseen este inconveniente y tienen mayor vida útil. El coste de fabricación de los paneles de LCD es inferior al de los plasma para las pantallas de menor tamaño (por debajo de 37", de hecho, no se comercializan pantallas de plasma por debajo de esta medida), este coste de fabricación afecta directamente PVP. LCD Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas de energía eléctrica. Características Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de moléculas alineadas entre doselectrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador. La superficie de los electrodos que están en contacto con los materiales de cristal líquido es tratada a fin de ajustar las moléculas de cristal líquido en una dirección en particular. Este tratamiento normalmente consiste en una fina capa de polímero que es unidireccionalmente frotada utilizando, por ejemplo, un paño. La dirección de la alineación de cristal líquido se define por la dirección de frotación. Antes de la aplicación de un campo eléctrico, la orientación de las moléculas de cristal líquido está determinada por la adaptación a las superficies. En un dispositivo twisted nematic, TN (uno de los dispositivos más comunes entre Pantalla de cristal líquido Twisted Nematic (TN). 1. Film de filtro vertical para polarizar la luz que entra. 2. Substrato de vidrio con electrodos de Óxido de Indio ITO. Las formas de los electrodos determinan las formas negras que aparecen cuando la pantalla se enciende y apaga. Los cantos verticales de la superficie son suaves. 3. Cristales liquidos "Twisted Nematic" (TN). 4. Substrato de vidrio con film electrodo común (ITO) con los cantos horizontales para alinearse con el filtro horizontal. 5. Film de filtro horizontal para bloquear/permitir el paso de luz. Superficie reflectante para enviar devolver la luz al espectador. En un LCD retroiluminado, esta capa es reemplazada por una fuente luminosa los de cristal líquido), las direcciones de alineación de la superficie de los dos electrodos son perpendiculares entre sí, y así se organizan las moléculas en una estructura helicoidal, o retorcida. Debido a que el material es de cristal líquido birefringent, la luz que pasa a través de un filtro polarizante se gira por la hélice de cristal líquido que pasa a través de la capa de cristal líquido, lo que le permite pasar por el segundo filtro polarizado. La mitad de la luz incidente es absorbida por el primer filtro polarizante, pero por lo demás todo el montaje es transparente. Cuando se aplica un voltaje a través de los electrodos, una fuerza de giro orienta las moléculas de cristal líquido paralelas al campo eléctrico, que distorsiona la estructura helicoidal (esto se puede resistir gracias a las fuerzas elásticas desde que las moléculas están limitadas a las superficies). Esto reduce la rotación de la polarización de la luz incidente, y el dispositivo aparece gris. Si la tensión aplicada es lo suficientemente grande, las moléculas de cristal líquido en el centro de la capa son casi completamente desenrolladas y la polarización de la luz incidente no es rotada ya que pasa a través de la capa de cristal líquido. Esta luz será principalmente polarizada perpendicular al segundo filtro, y por eso será bloqueada y el pixel aparecerá negro. Por el control de la tensión Página 15

16 aplicada a través de la capa de cristal líquido en cada píxel, la luz se puede permitir pasar a través de distintas cantidades, constituyéndose los diferentes tonos de gris. El efecto óptico de un dispositivo twisted nematic (TN) en el estado del voltaje es mucho menos dependiente de las variaciones de espesor del dispositivo que en el estado del voltaje de compensación. Debido a esto, estos dispositivos suelen usarse entre polarizadores cruzados de tal manera que parecen brillantes sin tensión (el ojo es mucho más sensible a las variaciones en el estado oscuro que en el brillante). Estos dispositivos también pueden funcionar en paralelo entre polarizadores, en cuyo caso la luz y la oscuridad son estados invertidos. La tensión de compensación en el estado oscuro de esta configuración aparece enrojecida debido a las pequeñas variaciones de espesor en todo el dispositivo. Tanto el material del cristal líquido como el de la capa de alineación contienen compuestos iónicos. Si un campo eléctrico de una determinada polaridad se aplica durante un período prolongado, este material iónico es atraído hacia la superficie y se degrada el rendimiento del dispositivo. Esto se intenta evitar, ya sea mediante la aplicación de una corriente alterna o por inversión de la polaridad del campo eléctrico que está dirigida al dispositivo (la respuesta de la capa de cristal líquido es idéntica, independientemente de la polaridad de los campos aplicados) Cuando un dispositivo requiere un gran número de píxeles, no es viable conducir cada dispositivo directamente, así cada píxel requiere un número de electrodos independiente. En cambio, la pantalla es multiplexada. En una pantalla multiplexada, los electrodos de la parte lateral de la pantalla se agrupan junto con los cables (normalmente en columnas), y cada grupo tiene su propia fuente de voltaje. Por otro lado, los electrodos también se agrupan (normalmente en filas), en donde cada grupo obtiene una tensión de sumidero. Los grupos se han diseñado de manera que cada píxel tiene una combinación única y dedicada de fuentes y sumideros. Los circuitos electrónicos o el software que los controla, activa los sumideros en secuencia y controla las fuentes de los píxeles de cada sumidero. Especificaciones Importantes factores que se deben considerar al evaluar un monitor LCD: Resolución Las dimensiones horizontal y vertical expresadas en píxeles (por ejemplo, 1024 x 768). A diferencia de los monitores con tubos de rayos catódicos (CRT), las pantallas LCD tienen una resolución de soporte nativa que ofrece la mejor calidad. Ancho de punto La distancia entre los centros de dos pixeles adyacentes. Cuanto menor sea el ancho de punto, tanto menor granularidad tendrá la imagen. El ancho de punto puede ser el mismo en sentido vertical y horizontal, o bien diferente (menos frecuente). Tamaño El tamaño de un panel LCD se mide a lo largo de su diagonal (coloquialmente llamada área de visualización activa). Tiempo de respuesta Es el tiempo que demora un píxel en cambiar de negro a blanco (subida) y regresar al color negro (caída) ha sido utilizada como la norma tradicional de la industria de los LCD. Algunos fabricantes ahora emplean otros métodos llamados de gris a gris, que pueden reflejar diversas tonalidades de sombras con tiempos de respuesta totalmente distintos a los de subida y caída, y posiblemente diferentes a otras medidas de gris a gris.. Su medición se realiza en milisegundos. Tipo de matriz Activa o pasiva. Ángulo de visión Es lo que coloquialmente se denomina dirección de visualización. Página 16

17 Soporte de color Cantidad de colores soportados. Coloquialmente conocida como gama de colores. Brillo La cantidad de luz emitida desde la pantalla; también se conoce como luminosidad. Contraste La relación entre la intensidad más brillante y la más oscura. Aspecto La proporción de la anchura y la altura (por ejemplo, 4:3, 16:9 y 16:10). Puertos de entrada Por ejemplo DVI, VGA, LVDS o incluso S-Video y HDMI. Instituto Superior Privado Robustiano Macedo Martínez Breve historia 1888 Friedrich Reinitzer ( ) descubre el cristalino líquido natural del colesterol extraído de zanahorias (es decir, descubre la existencia de dos puntos de fusión y la generación de colores), y publicó sus conclusiones en una reunión de la Sociedad Química de Viena sobre el 3 de mayo de 1888 (F. Reinitzer: zur Kenntniss de Cholesterins, Monatshefte für Chemie (Wien) 9, (1888)) Otto Lehmann publica su obra "Cristales líquidos" Charles Mauguin describe la estructura y las propiedades de los cristales líquidos La compañía Marconi Wireless Telegraph patenta la primera aplicación práctica de la tecnología, "The Liquid Crystal Light Valve" a 1970 El trabajo pionero en cristales líquidos se realizó en la década de 1960 por el Royal Radar Establishment de Reino Unido en Malvern. El equipo de RRE apoyó la labor en curso por George Gray y su equipo de la Universidad de Hull, quien finalmente descubrió la cyanobiphenyl de los cristales líquidos (que tenía unas propiedades correctas de estabilidad y temperatura para su aplicación en los LCDs) La primera gran publicación en inglés sobre el tema "Estructura Molecular y Propiedades de los Cristales líquidos", por el Doctor George W. Gray. Richard Williams de RCA encontró que había algunos cristales líquidos con interesantes características electroópticas y se dio cuenta del efecto electro-óptico mediante la generación de patrones de bandas en una fina capa de material de cristal líquido por la aplicación de un voltaje. Este efecto se basa en una inestabilidad hidrodinámica formada, lo que ahora se denomina "domimnios Williams" en el interior del cristal líquido En el otoño de 1964 George H. Heilmeier, cuando trabajaba en los laboratorios de la RCA en el efecto descubierto por Williams se dio cuenta de la conmutación de colores inducida por el reajuste de los tintes de dicroico en un homeotropically orientado al cristal líquido. Los problemas prácticos con este nuevo efecto electro-óptico hicieron que Heilmeier siguiera trabajando en los efectos de la dispersión en los cristales líquidos y, por último, la realización de la primera pantalla de cristal líquido de funcionamiento sobre la base de lo que él llamó la dispersión modo dinámico (DSM). La aplicación de un voltaje a un dispositivo DSM cambia inicialmente el cristal líquido transparente en una capa lechosa, turbia y estatal. Los dispositivos DSM podrían operar en modo transmisión y reflexión, pero requieren un considerable flujo de corriente para su funcionamiento El 4 de diciembre de 1970, la patente del efecto del campo twisted nematic en cristales líquidos fue presentada por Hoffmann-LaRoche en Suiza (Swiss patente N º ), con Wolfgang Helfrich y Martin Schadt (que trabajaba para el Central Research Laboratories) donde figuran como inventores. Hoffmann-La Roche, entonces con licencia de la invención se la dio a la fabrica suiza Brown, Boveri & Cie, quien producía dispositivos para relojes durante los 1970's y también a la industria electrónica japonesa que pronto produjo el primer reloj de pulsera digital de cuarzo con TN, pantallas LCD y muchos otros productos. James Fergason en Kent State University presentó una patente idéntica en los EE.UU. del 22 de abril de En 1971 la compañía de Fergason ILIXCO (actualmente LXD Incorporated) produjo los primeros LCDs basados en el efecto TN, que pronto sustituyó a la mala calidad de los tipos DSM debido a las mejoras en los voltajes de operación más bajos y un menor consumo de energía La primera pantalla de matriz activa de cristal líquido se produjo en los Estados Unidos por Peter T. Brody. Más Una descripción detallada de los orígenes y de la compleja historia de las pantallas de cristal líquido desde la perspectiva de una persona interna desde los primeros días ha sido publicado por Joseph A. Castellano en "Liquid Gold, The Story of Liquid Crystal Displays and the Creation of an Industry" La misma historia vista desde una perspectiva diferente se ha descrito y publicado por Hiroshi Kawamoto (The History of Liquid-Crystal Displays, Proc. IEEE, Vol. 90, N º 4, Abril de 2002 ), este documento está disponible al público en el IEEE History Center. Página 17