Prinsip Kerja Monitor

Cara Kerja Monitor 

1        Monitor CRT

Prinsip kerja monitor CRT (Cathode Ray Tube) adalah elektron ditembakkan dari belakang tabung gambar menuju bagian dalam tabung yang dilapis elemen yang terbuat dari bagian yang memiliki kemampuan untuk memendarkan cahaya. Sinar elektron tersebut melewati serangkaian magnet kuat yang membelok-belokkan sinar menuju bagian-bagian tertentu dari tabung bagian dalam. Begitu sinar tersebut sampai ke bagian kaca tabung TV atau monitor, dia akan menyinari lapisan berpendar, menyebabkan tempat-tempat tertentu untuk berpendar secara temporer. Setiap tempat tertentu mewakili pixel tertentu. Dengan mengontrol tegangan dari sinar tersebut, terciptalah teknologi yang mampu mengatur pixel-pixel tersebut untuk berpendar dengan intensitas cahaya tertentu. Dari pixel-pixel tersebut, dapat dibentuklah gambar. Teorinya, untuk membentuk sebuah gambar, sinar tadi menyapu sebuah garis horizontal dari kiri ke kanan, menyebabkan pixel-pixel tadi berpendar dengan intensitas cahaya sesuai dengan tegangan yang telah diatur. Proses tersebut terjadi pada semua garis horizontal yang ada pada pixel layar, dan ketika telah sampai ujung, sinar tersebut akan mati sementara untuk mengulang proses yang sama untuk menghasilkan gambar yang berbeda. Itu yang membuat kita dapat melihat objek yang seolah-olah bergerak di layar televisi atau monitor.

2        Monitor LCD

Secara Sederhana LCD (Liquid Crystal Display) terdiri dari dua bagian utama. yaitu Backlight dan kristal cair. Backlight sendiri adalah sumber cahaya LCD yang biasanya terdiri dari 1 sampai 4 buah (berteknologi seperti) lampu neon. Lampu Backlight ini berwarna putih. Kristal cair akan menyaring cahaya backlight. Cahaya putih merupakan susunan dari beberapa ratus cahaya dengan warna yang berbeda (jika anda masih ingat Pelajaran Fisika). Beberapa ratus cahaya tersebut akan terlihat jika cahaya putih mengalami refleksi atau perubahan arah sinar. Warna yang akan dihasilkan tergantung pada sudut refleksi. Jadi jika beda sudut refleksi maka beda pula warna yang dihasilkan. Dengan memberikan tegangan listrik dengan nilai tertentu. Kristal cair dapat berubah sudutnya. Dan karena tugas kristal cair adalah untuk merefleksikan cahaya dari backlight maka cahaya backlight yang sebelumnya putih bisa berubah menjadi banyak warna. Kristal cair bekerja seperti tirai jendela. Jika ingin menampilkan warna putih kristal cair akan membuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih akan tampil di layar. Namun Jika ingin menampilkan warna hitam. Kristal Cair akan menutup serapat-rapatnya sehingga tidak ada cahaya backlight yang yang menembus (sehingga di layar akan tampil warna hitam). Jika ingin menampilkan warna lainnya tinggal atur sudut refleksi kristal cair.

3    Monitor Touch Screen

Touch sensor merupakan sebuah lapisan penerima input dari luar monitor. Input dari touchscreen adalah sebuah sentuhan, maka dari itu sensornya juga merupakan sensor sentuh. Biasanya sensor sentuh berupa sebuah panel terbuat dari kaca yang permukaannya sangat responsif jika disentuh. Touch sensor ini diletakkan di permukaan paling depan dari sebuah layar touchscreen, dengan demikian area yang responsif terhadap sentuhan menutupi area pandang dari layar monitor. Maka dari itu ketika kita menyentuh permukaan layar monitornya, input juga telah diberikan oleh Kita. Teknologi touch sensor yang kini banyak digunakan terdiri dari tiga macam, yaitu Resistive touchscreen, Capasitive touchscreen, dan Surface wave touchscreen. Semua jenis sensor ini memiliki cara kerja yang sama, yaitu menangkap perubahan arus dan sinyal-sinyal listrik yang ada pada sensor tersebut, merekamnya dan mengubahnya menjadi titik-titik koordinat yang berada di atas layar, sehingga posisi tepat dari sebuah sentuhan dapat langsung diketahui dengan benar. Controller merupakan sebuah perangkat yang digunakan untuk menghubungkan antara sensor dengan perangkat komputer yang akan memproses sentuhansentuhan tersebut. Ketika sensor-sensor merekam sebuah even sentuhan, maka data yang dimilikinya diteruskan ke sebuah controller. Controller tersebut kemudian akan melakukan penerjemahan informasi dari sensor-sensor tersebut menjadi informasi yang dimengerti oleh prosessor komputer. Setelah informasi masuk dan diproses oleh processor, maka hasil akhirnya akan dikeluarkan lagi ke monitor untuk ditampilkan. Kembali controller bertugas untuk menterjemahkan informasi dari processor untuk diubah menjadi sebentuk gambar yang ditampilkan di atas layar monitor.

Piranti Display

Jenis –jenis Monitor

1.     Monitor CRT (Cathode Ray Tube)

 Teknologi Tabung Brown (CRT Display) ditemukan pada tahun 1897, akan tetapi teknologi ini baru diadopsi sebagai penerima siaran televisi pada tahun 1926. Sejarah penemuan teknologi CRT sudah lebih dari 100 tahun dan memiliki kualitas gambar yang sangat bagus. Akan tetapi teknologi ini mempunyai satu kelemahan yaitu semakin besar display yang akan dibuat maka semakin besar pula tabung yang digunakan. Pada monitor CRT, layar penampil yang digunakan berupa tabung sinar katoda. Teknologi ini memunculkan tampilan pada monitor dengan cara memancarkan sinar elektron ke suatu titik di layar. Sinar tersebut akan diperkuat untuk menampilkan sisi terang dan diperlemah untuk sisi gelap. Teknologi CRT merupakan teknologi termurah dibanding dengan kedua teknologi yang lain. Meski demikian resolusi yang dihasilkan sudah cukup baik untuk berbagai keperluan. Hanya saja energi listrik yang dibutuhkan cukup besar dan memiliki radiasi elektromagnetik yang cukup kuat.

Gambar 1. Monitor CRT

2.      Monitor LCD (Liquid Crystal Display)

Monitor LCD tidak lagi menggunakan tabung elektron tetapi menggunakan sejenis kristal liquid yang dapat berpendar. Teknologi ini menghasilkan monitor yang dikenal dengan nama Flat Panel Display dengan layar berbentuk pipih, dan kemampuan resolusi yang lebih tinggi dibandingkan dengan CRT. Karena bentuknya yang pipih, maka monitor jenis flat tersebut menggunakan energi yang kecil dan banyak digunakan pada komputer-komputer portabel. Kelebihan yang lain dari monitor LCD adalah adanya brightness ratio yang telah menyentuh angka 350 : 1. Brigtness ratio merupakan perbandingan antara tampilan yang paling gelap dengan tampilan yang paling terang. Liquid Crystal Display menggunakan kristal liquid yang dapat berpendar. Kristal cair merupakan molekul organik kental yang mengalir seperti cairan, tetapi memiliki struktur spasial seperti kristal. (ditemukan pakar Botani Austria – Rjeinitzer) tahun 1888. Dengan menyorotkan sinar melalui kristal cair, intensitas sinar yang keluar dapat dikendalikan secara elektrik sehingga dapat membentuk panel-panel datar.

Gambar 2. Monitor LCD

3.      Monitor Touch Screen

Touch screen merupakan sebuah perangkat keras yang mirip seperti monitor komputer tetapi mempunyai kelebihan dibandingkan monitor biasa. Layar sentuh atau dalam bahasa Inggrisnya Touchscreens, touch screens, touch panels atau touch screen panels adalah layar tampilan komputer yang sensitif terhadap sentuhan manusia, sehingga seseorang dapat berinteraksi dengan komputer dengan cara menyentuh gambar atau tulisan yang terpampang pada layar komputer. Touchscreen sering dipakai pada kios informasi ditempat-tempat umum, misalnya di bandara dan rumah sakit serta pada perangkat pelatihan berbasis komputer. Sistem touch screen tersedia dalam bentuk monitor yang sudah memiliki kemampuan layar sensitif sentuhan dan ada juga kit touchscreen yang lebih ekonomis yang dapat dipasang pada monitor yang sudah ada. Data yang dihasilkan dari sentuhan ini tentunya adalah data mengenai posisi tangan kita yang menyentuh sinyal ultrasonik tersebut. Jika ini dilakukan secara kontinu disentuhnya, maka jadilah sebuah perangkat touchscreen yang dapat digunakan.

Gambar 3. Monitor Touch Screen

Bagian atau Komponen Monitor

1)       Monitor CRT

Sebuah monitor CRT terdapat jutaan dot (titik) phospor merah, hijau, dan biru yang berpendar ketika terkena pancaran elektron yang melewati layar untuk menghasilkan gambar yang terlihat. Ilustrasi dibawah ini menunjukkan bagaimana hal ini bekerja didalam monitor CRT.

Gambar 4. Bagian Komponen Monitor CRT

Istilah anoda dan katoda digunakan dalam elektronika yang artinya sama dengan terminal positif dan negatif. Sebagai contoh, terminal positif batere sebagai anoda dan terminal negatifnya sebagai katoda. Didalam CRT, katoda adalah kawat pijar yang dipanaskan. Kawat pijar tersebut berada dalam ruang hampa (vacuum) didalam tabung (tube) kaca. Sinar ("ray") adalah aliran elektron yang dihasilkan oleh sebuah "electron gun" yang dituangkan pada kawat pijat katoda didalam vacuum. Elektron bersifat negatif. Anoda adalah terminal positif, sehingga hal ini manarik elektron jatung pada katoda. Layar ini dilapisi phospor, material yang berpendar jika terkena pancaran elektron. Ada tiga cara untuk menyaring pancaran elektron untuk mendapatkan gambar yang benar pada layar monitor yaitu: shadow mask, aperture grill and slot mask. Teknologi ini juga berpengaruh pada ketajaman (sharpness) tampilan layar.

a.       Shadow-mask

 "Shadow mask" adalah layar tipis dari metal yang berisi lubang-lubang yang sangat kecil. Tiga sinar elektron melewati lubang untuk kemudian fokus pada satu titik pada lapisan phospor pada monitor CRT. Shadow mask membantu mengontrol sinar elektron sehingga sinar elektron tersebut jatuh pada lapisan phospor pada intensitas yang tepat untuk mengahasilkan warna dan gambar yang diinginkan pada layar. Pancaran sinar yang tidak diinginkan dihalangi atau terhalang (blocked/"shadowed").

b.      Aperture-grill

Monitor berbasis teknologi Trinitron, yang dimotori oleh Sony, menggunakan "aperture-grill" dari pada tipe "shadow-mask". Aperture grill terdiri kawat-kawat vertikal yang sangat kecil. Pancaran sinar elektron melewati aperture grill untuk menerangi lapisan phosphor. Kebanyakan aperture-grill pada monitor mempunyai plat (faceplate) datar yang bertujuan untuk menampilkan gambar dengan distorsi rendah pada permukaan layar monitor dari pada plat (faceplate) shadow-maskyang melengkun. Namun, monitor dengan aperture-grill secara normal lebih mahal.

c.       Slot-mask

Merupakan tipe monitor CRT yang jarang dipakai, tabung "slot-mask" menggunakan kombinasi teknologi shadow- mask dan aperture-grill . Layar CRT tipe slot mask tidak menggunakan pelubangan kecil-kecil seperti pada tipeshadow-mask tetapi menggunakan barisan slot-slot yang disusun secara vertikal. Rancangan ini menghasilkan gambar yang lebih terang melalui peningkatan transmisi elektron dikombinasikan dengan pengaturan dot/titik phosphor pada layar

2)      Monitor LCD

LCD Monitor terdiri dari bagian-bagian penting, yaitu:

a.       Panel

Di dalam panel ini terdapat (1)backlight, (2)sejenis crystal kalau bosku menyebutnya 'aklik', (3)lampu, (4)beberapa lapisan dari plastik untuk mengatur kecerahan cahaya yang di hasilkan lampu, sebelum di pantulkan ke layar sehingga di dapat kecerahan yang tepat, (5)dan tentu saja bingkai panel yang terbuat dari plastik dan alumunium.

b.       Inverter Board

Merupakan rangkaian yang berisi dua atau lebih trafo step-up dan beberapa komponen lain seperti IC, transistor, capasitor, dan resistor yang fungsinya untuk membangkitkan/menaikkan tegangan tinggi untuk menghidupkan lampu yang ada di dalam panel tadi.

c.        Video Board/Program Board

Bagian video dan program menyatu dalam satu PCB

d. Video board sebagian besar terdiri dari IC video yang mengolah sinyal video analog yang berasal dari VGA PC. Dari video board, kemudian sinyal video akan di teruskan ke dalam blok PCB yang menyatu di dalam panel, (blok ini berfungsi seperti blok horizontal dan vertical pada monitor CRT). Dari sinilah dihasilkan gambar yang tampil pada layar LCD.

e.  Program board berisi IC program yang mengatur kerja semua rangkaian LCD Monitor, seperti kalibrasi, pengaturan kontrol menu OSD, dan juga memori penyimpanan warna. Seperti processor pada PC. Pada program board juga mengolah H sync dan V sync dari kabel signal dan diteruskan ke bagian blok video.

f. Power Supply

Berisi trafo step-down yang mengubah tegangan AC menjadi DC, yang dipakai untuk mensupply semua bagian LCD. Tegangan output pada umumnya 12volt dan 5volt DC. Pada model-model tertentu LCD monitor menggunakan external adaptor.

g. Kabel Signal

Menghubungkan data dan sinyal dari VGA PC ke LCD monitor.

3)       Monitor Touch Screen

Sebuah layar touch screen yang paling sederhana terdiri dari tiga buah komponen utama dalam bekerja. Komponen tersebut adalah sebagai berikut:

1.      Touch Sensor

Gambar 5. Touch Sensor pada monitor Touch Screen

Touch sensor merupakan sebuah lapisan penerima input dari luar monitor. Input dari touch screen adalah sebuah sentuhan, maka dari itu sensornya juga merupakan sensor sentuh. Biasanya sensor sentuh berupa sebuah panel terbuat dari kaca yang permukaannya sangat responsif jika disentuh.

Gambar 6. Bagian dalam monitor Touch Screen

Touch  sensor ini diletakkan di permukaan paling depan dari sebuah layar touchscreen, dengan demikian area yang responsif terhadap sentuhan menutupi area pandang dari layar monitor.

 

Gambar  7.  Gambar Layar Touch Screen

Maka dari itu ketika kita menyentuh permukaan layar monitornya, input juga telah diberikan oleh kita. Teknologi touch sensor yang kini banyak digunakan terdiri dari tiga macam, seperti yang telah dijelaskan di atas, yaitu Resistive touchscreen, Capasitive touchscreen, dan Surface wave touchscreen.

Gambar 8. Bagian dalam monitor Touch Screen

Semua jenis sensor ini memiliki cara kerja yang sama, yaitu menangkap perubahan arus dan sinyal-sinyal listrik yang ada pada sensor tersebut, merekamnya dan mengubahnya menjadi titik-titik koordinat yang berada di atas layar, sehingga posisi tepat dari sebuah sentuhan dapat langsung diketahui dengan benar.

2.       Controller

Controller merupakan sebuah perangkat yang digunakan untuk menghubungkan antara sensor dengan perangkat komputer yang akan memproses sentuhan-sentuhan tersebut.

Gambar 9. Controller pada Monitor Touch Screen

Ketika sensor-sensor merekam sebuah even sentuhan, maka data yang dimilikinya diteruskan ke sebuah controller. Controller tersebut kemudian akan melakukan penerjemahan informasi dari sensor-sensor tersebut menjadi informasi yang dimengerti oleh prosessor komputer. Setelah informasi masuk dan diproses oleh processor, maka hasil akhirnya akan dikeluarkan lagi ke monitor untuk ditampilkan. Kembali controller bertugas untuk menterjemahkan informasi dari processor untuk diubah menjadi sebentuk gambar yang ditampilkan di atas layar monitor.

3.       Software driver

Software driver merupakan sebuah software pengatur yang diinstal pada perangkat komputer atau PC yang tugasnya adalah untuk mengatur agar perangkat touchscreen dan komputer dapat bekerja sama untuk digunakan dalam berbagai macam keperluan.

Gambar 10. Software Driver

Software driver akan mengatur operating system dari perangkat komputer bagaimana caranya menangani even-even sentuhan yang berasal dari sensor-sensor di atas layar touchscreen. Kebanyakan dari driver touchscreen saat ini sudah menggunakan driver yang hampir sama dengan driver sebuah mouse. Hal ini akan membuat sebuah even sentuhan pada satu titik di layar monitor seperti sebuah even klik pada mouse di posisi yang sama. Dengan menggunakan driver dari perangkat mouse, maka para developer program tidak perlu pusing-pusing lagi memikirkan bagaimana programnya dapat berinteraksi dengan sebuah touchscreen.