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出力装置(表示・印刷)

低頻約 28 分6 用語過去問 6 題

この単元の目標

  • 表示装置を、光の出し方と映像を映す場所で見分けられる。
  • プリンターの印字方式と、速さ・細かさを表す単位を区別できる。
  • 画面の解像度の意味と、平面の印刷と立体の造形の違いを説明できる。
用語総表(6 語)
用語ひとことで種類しくみの要点
液晶ディスプレイ背面の光を液晶が通したり遮ったりして映す画面表示バックライトと液晶のシャッター
有機ELディスプレイ一つ一つの点にある有機物の素子が自ら光って映す画面表示電流で発光する素子
ヘッドマウントディスプレイ頭に装着して目の前に映像を映す画面表示目のすぐ前に置く小型の画面
プロジェクター映像を光で拡大して離れた面に映す装置表示レンズで拡大して投影
プリンター文字や画像を紙などの平面に印刷する装置印刷インクやトナーを紙に付ける
3Dプリンター形状データから材料を積み重ねて立体物を作る装置造形材料を 1 層ずつ重ねる

用語

液晶ディスプレイは、背面から当てた光を液晶が通したり遮ったりして映像を表示する装置である。

  1. バックライトが白い光を出す
  2. 液晶が光を通す量を調節する
  3. カラーフィルターで色を付ける
  4. 画面に映像が見える

点ごとの明暗と色が集まって 1 枚の映像になる。

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液晶そのものは光らないため、画面の奥にバックライトを置き、その光の通り方を電圧で点ごとに変えて明暗を作る。映像は画素 (色を表す小さな点) の集まりで、横×縦に並ぶ画素の数を画面の解像度という。

たとえ窓のブラインドに似ている。外の光を羽根の角度で通したり遮ったりして、部屋の明るさを変えるのと同じ仕組みで画面の明暗を作る。

覚え方液晶は「液体のように流れ、結晶のように向きがそろう」物質。向きを変えて光の門番をする、と字から思い出す。

出題のポイント

  • 出題画面の大きさを変えずに解像度を下げると、映像を組み立てる画素の数が減って 1 つ分が大きく映るため、文字やアイコンは大きく表示される。
  • 出題画面の解像度には、よく使われる横×縦の画素数の組ごとに規格名があり、例えば VGA は 640×480 を指す。

この用語の過去問 2 題 液晶ディスプレイ

有機ELディスプレイは、電流を流すと自ら光る有機物の素子を画素ごとに並べて映像を表示する装置である。

画素そのものが光るのでバックライトが要らず、光らせない画素でそのまま黒を表せる。光源の層がない分だけ薄く軽く作りやすく、曲げられる画面の製品もある。

たとえ夜のビルの窓明かりに似ている。部屋ごとに照明をつけたり消したりするだけで、建物の壁に模様が浮かび上がる。

覚え方EL は Electro Luminescence (電気で光る) の略。名前そのものが「自分で光る」ことを示している。

「液晶ディスプレイ」と「有機ELディスプレイ」の違い

観点液晶ディスプレイ有機ELディスプレイ
決め手光の出どころ背面のバックライトの光を液晶で調節する画素の素子が自ら光る
黒の表し方光を遮って暗くする画素を光らせずに黒にする
薄さ・形バックライトの層が要る光源の層がなく、曲げられる製品もある

ヘッドマウントディスプレイは、頭に装着して目の前の小さな画面に映像を映す表示装置である。

頭の向きを検出するセンサーと組み合わせると、向いた方向に合わせて映像が切り替わる。視界を映像で覆う VR (仮想現実) や、現実の景色に情報を重ねる AR (拡張現実) の機器として使われる。

たとえ双眼鏡をのぞくと小さなレンズの向こうの景色が大きく見えるように、目のすぐ前に置いた小さな画面が視界の大部分を占めて大きく見える。

覚え方head (頭) に mount (取り付ける) display、と英語を分解すると装着する場所がそのまま分かる。

プロジェクターは、映像を光で拡大してスクリーンや壁に映し出す表示装置である。

本体に画面を持たず、内部で作った映像をレンズで拡大して離れた面へ投影する。大人数で同じ映像を見る会議室や教室に向き、明るさの目安には光の量を表すルーメンが使われる。

たとえ懐中電灯で壁に影絵を大きく映す遊びに似ている。光に絵を載せて、何もない壁を画面に変える。

覚え方project は「前へ投げ出す」という意味。光を前へ投げて映す装置、と語源で覚える。

プリンターは、コンピュータの文字や画像を紙などの平面に印刷する出力装置である。

方式印字のしかた特徴
インクジェット方式ノズルから微小なインク滴を噴射して紙に付ける小型で家庭向けの機種が多く、写真の印刷にも使う
レーザー方式光で像を描いたドラムに粉状のインク (トナー) を付け、紙に移して熱と圧力で定着させる速く、オフィスでの大量印刷に向く
インパクト方式印字ヘッドのピンがインクリボン越しに紙をたたく圧力で写る複写用紙を重ねて控えを同時に作れる

印字方式によって速さ・細かさ・向く用途が異なり、主な方式の違いは表のとおりである。印刷の速さは ppm (1 分あたりに出せるページ数)、印刷の細かさは dpi (1 インチあたりのドット数) で表す。

たとえインクジェットは霧吹きで色の粒を吹き付ける作業、レーザーは色の粉を紙に載せてアイロンで焼き付ける作業、インパクトは判子を強く押して下の紙まで写す作業にたとえられる。

覚え方impact は「衝撃」。たたく力で下の紙まで写るから、複写ができる方式と結び付く。

出題のポイント

  • 出題インパクト方式は印字の圧力が紙を通して伝わるため、複写用紙を重ねると 1 回の印刷で控えまで写る。
  • 出題粉状のトナーをドラムから紙に移して熱で定着させるのがレーザー方式、液体のインクを細かな粒にして紙に直接当てるのがインクジェット方式である。
  • 出題ppm は 1 分あたりのページ数で速さを、dpi は 1 インチあたりのドット数で細かさを表し、どちらも数値が大きいほど性能が高い。

この用語の過去問 3 題 プリンター

3Dプリンターは、立体の形状データをもとに材料を薄い層にして積み重ね、立体物を作る出力装置である。

  1. 立体の形状データを用意する
  2. データを薄い断面に分ける
  3. 断面の形に材料を 1 層ずつ重ねる
  4. 手に取れる立体物ができる

すべての層が重なると、データどおりの立体物になる。

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3次元CAD などで作った形状データを薄い断面に分け、樹脂などの材料を下から 1 層ずつ重ねて形にする。金型を作らずに試作品や一点物の部品を短期間で作れる。

たとえ地図の等高線に沿って厚紙を切り抜き、下から順に貼り重ねて山の模型を作る作業に似ている。

覚え方3D は幅・奥行き・高さの 3 方向。紙のプリンターに「高さ」が加わったもの、と名前から区別する。

出題のポイント

  • 出題3Dプリンターに渡すのは 3 次元の形状データで、出てくるのは手に取れる立体物そのものである。

この用語の過去問 1 題 3Dプリンター

「プリンター」と「3Dプリンター」の違い

観点プリンター3Dプリンター
決め手できるもの紙などの平面に刷られた文字や画像手に取れる立体物
元になるデータ文書や画像などの 2 次元のデータ3 次元の形状データ
作り方インクやトナーを紙に付ける材料を 1 層ずつ積み重ねる

要点

  • 液晶ディスプレイは背面の光を液晶で調節し、有機ELディスプレイは画素が自ら光る。
  • ヘッドマウントディスプレイは頭に装着して目の前に、プロジェクターは離れた面に映像を映す。
  • プリンターの印字方式には、インクジェット方式、レーザー方式、複写ができるインパクト方式などがある。
  • 印刷の速さは ppm、印刷の細かさ (解像度) は dpi で表し、画面の解像度は横×縦の画素数で表す。
  • 3Dプリンターは形状データをもとに材料を 1 層ずつ積み重ねて立体物を作る。

確認問題

この単元の過去問から 4 題

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