本ユニットでは、コンピュータから人へ情報を伝える「出力装置」を学びます。画面に映す表示系(液晶ディスプレイ・有機ELディスプレイ・ヘッドマウントディスプレイ・プロジェクター)と、紙や立体に印刷する印刷系(プリンター・3Dプリンター)に分けて、各装置の方式と特徴を整理します。出題頻度は高くありませんが、表示方式や印刷方式の違いを問う基礎問題が出ます。
液晶に電圧をかけ光の通り方を制御して映像を表示する装置。
液晶ディスプレイ(LCD)は、現在最も普及している表示装置です。液晶そのものは光らず、背面のバックライトの光を液晶のシャッターで通したり遮ったりして明るさを調整し、カラーフィルターで色を作って映像を表示します。 薄型・軽量で消費電力が小さく、パソコンやスマートフォン、テレビに広く使われています。試験では、自ら発光する有機ELとの違い、すなわち「液晶はバックライトの光を利用する(自発光ではない)」という点が問われます。ディスプレイ理解の基準として、まずこの方式を押さえましょう。
たとえ後ろから光を当てた障子に例えられます。障子紙(液晶)自体は光らず、後ろの照明(バックライト)の光を通す量を調整して、明るさや絵柄を見せるイメージです。
記憶フック液晶ディスプレイといえばバックライトの光を液晶で制御する非自発光
有機物に電流を流すと自ら発光する素子で映像を表示する装置。
有機ELディスプレイは、有機物の素子に電流を流すと素子自体が発光する性質を使った表示装置です。画素一つひとつが自ら光るため、バックライトが不要です。 バックライトがない分、より薄くでき、黒を完全に消灯で表現できるためコントラストが高く、視野角も広いのが特徴です。曲げられる(フレキシブル)製品も作れます。試験では、バックライトを使う液晶との対比で「有機ELは自発光である」点が頻出です。液晶=非自発光、有機EL=自発光、とセットで覚えましょう。
たとえ障子(液晶)が後ろの照明頼みなのに対し、有機ELは画素ごとに小さな豆電球が並んでいて、それぞれが自分で光るイメージです。だから消せば真っ暗(深い黒)になります。
記憶フック有機ELディスプレイといえば画素が自ら光る自発光(バックライト不要)
頭部に装着し目の前で映像を見せる表示装置。
ヘッドマウントディスプレイ(HMD)は、ゴーグルやヘルメットのように頭部へ装着し、目のすぐ前の小型ディスプレイで映像を見る装置です。視界全体を映像で覆えるため、強い没入感が得られます。 VR(仮想現実)やAR(拡張現実)の機器として使われ、ゲームや訓練・設計のシミュレーションなどに利用されます。試験では、据置きの画面とは違い「頭部に装着する表示装置」であること、VR/ARで用いられる出力装置であることが問われます。表示系が据置きから装着型へ発展した例として位置づけられます。
たとえ目の前に小さな映画館を貼り付けて持ち歩くようなもの。顔を動かすと映像も一緒に動き、自分が映像の世界の中にいるように感じられます。
記憶フックヘッドマウントディスプレイといえば頭部装着型でVR/ARに使う表示装置
映像を拡大してスクリーンや壁に投影する表示装置。
プロジェクターは、内部で作った映像を光で拡大し、スクリーンや壁面に投影して大画面で見せる出力装置です。会議でのプレゼンテーションや授業、家庭のホームシアターなどで使われます。 ディスプレイのように画面そのものを持たず、離れた面に映し出すことで、大人数で同じ映像を共有できるのが利点です。試験では、表示系の出力装置の一つで「投影によって大画面表示する」という特徴が問われます。ここまでが画面で見せる表示系、次からは紙などに刷る印刷系へ移ります。
たとえ懐中電灯で壁に手の影を大きく映す影絵遊びの応用版。光に映像を載せて、何もない壁を大きなスクリーンに変えるイメージです。
記憶フックプロジェクターといえば映像を投影して大画面表示する装置
コンピュータの文字や画像を紙などに印刷する出力装置。
プリンターは、コンピュータ内の文字や画像を紙に印刷して出力する装置です。代表的な方式に、液状のインクを微細な粒として吹き付けるインクジェット方式と、粉状のトナーを熱で紙に定着させるレーザー方式があります。 家庭ではインクジェット、オフィスの高速・大量印刷ではレーザーがよく使われます。印刷の細かさは1インチあたりのドット数を表すdpi(dots per inch)で示し、値が大きいほど高精細です。試験では、インクジェットとレーザーの方式の違いや、解像度を表すdpiの意味が問われます。
たとえインクジェットは霧吹きで色のしずくを紙に吹き付ける感じ、レーザーは色の粉を紙に乗せてアイロンで焼き付ける感じ、と方式の違いをイメージすると覚えやすいです。
記憶フックプリンターといえばインクジェットとレーザー、精細さはdpi
材料を層状に積み重ねて立体物を造形する出力装置。
3Dプリンターは、3次元の設計データをもとに、樹脂などの材料を薄い層として何層も積み重ね、立体物を造り出す装置です。溶かした樹脂を少しずつ盛り上げていく方式などがあります。 試作品の作成や部品の製造、医療・教育など幅広い分野で使われています。試験では、紙に平面を印刷する普通のプリンターに対し、3Dプリンターは「材料を積層して立体物を造形する」点が問われます。平面印刷から立体造形へ発展した出力装置として、プリンターの応用例で覚えましょう。
たとえ薄く切ったバウムクーヘンを下から一段ずつ積み上げて元の形に戻すように、断面を一層ずつ重ねていって立体を作り上げるイメージです。
記憶フック3Dプリンターといえば材料を積層して立体を造形する出力装置
関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。