Устройство для отображения информации на проекционном экране

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ и системах коллективного пользования. Целью изобретения является повышение качества отображения информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на проекционном экране, содержащем каналы 1, 2 отображения информации, фокусирующие элементы 3, 4, экран 5, каждый канал 1, 2 состоит из ЭЛТ 6, двух координатных усилителей 7, 8, двух формирователей напряжения смещения 9, 10, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости изображения с необходимыми связями. Дополнительно в каждый канал 1, 2 введены выпрямитель 13, умножитель 14, первый и второй формирователи 15, 16 импульсов с необходимыми связями. Введенные блоки позволяют осуществлять стабильную скорость перемещения луча по экрану и изменять ускоряющее напряжение на ускоряющем электроде 21 ЭЛТ по заданному закону посредством усилителя 11 и умножителя 14. 8 ил.

С ОБОЗ ООПГ ГГ ГИХ

С 1I (ИЛ ПИС ГИ If ОКИХ г f C I1Y f > Il u V.

I(I I s 4 09 6 1 /OR

Г ООУДАРСТВГ:III I>1Й KOMMTI. T по изоГ;f f:Гениям и откгытиям

UIu fкыт ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726950/24 (22) 04.08.89 (46) 23.08.91. Бюл. ¹ 31 (72) П.Н.Телень (53) 681.327.11 (088,8) (56) Заявка Франции № 2406360, кл. Н 04 N 5/74, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1547021, кл. G 09 G 1/08, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ НА ПРОЕКЦИОННОМ ЭКРАНЕ (57) Изобретение отг осится к ав1оматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ и системах коллективного пользования. Целью изобретения является повышение качества отображения информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ и системах коллективного пользования.

Целью изобретения является повышение качества отображения информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — графики зависимости яркссти В1 Вр на проекционном кране от угла отклонения луча соответственно для

ЭЛТ1 и ЭЛТ2; на фиг. 3 — схема координатного усилителя; на фиг, 4 — схема формирователя напряжения смещения; на фиг. 5— схема умножитепя; на фиг, 6 — схема блока

„„5Ц „„1672519 А1 ухудшения разрешающей способности. Поставленная цель достигается тем. что в устройство дпя отображения информации на проекционном экране, содержащем каналы

1, 2 отображения информации, фокусирующие элементы 3, 4, экран 5, каждый канал 1, 2 состоит из ЭЛТ 6, двух координатных усилителей 7, 8, двух формирователей напряжения смещения 9, 10, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости изображения с необходимыми связями. Дополнительно в каждый канал 1, 2 введены выпрямитель 13, умножитель 14, первый и второй формирователя 15, 16 импульсов с необходимыми связями. Введенные блоки позволяют осуществлять стабильную скорость перемещения луча по экрану и изменять ускоряющее напряжение на ускоряющем электроде 21

ЭЛТ по заданному закону посредством усилителя 11 и умножитепя 14, 8 ил, коррекции яркости; на фиг. 7 — схема знакового усилителя; на фиг. 8 — схема формирователя импульсов.

Устройство содержит каналы 1, 2 отображения информации, фокусирующие элементы 3, 4, экран 5. Каждый канал 1, 2 отображения информации содержит электронно-лучевую трубку 6, первый координатный усилитель 7, второй координатный усилитель 8, первый формирователь 9 напряжения смещения, второй формирователь 10 напряжения смещения, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости иэображения, выпрямитель 13, умножитель

14, первый формирователь 15 импульсов, второй формирователь 16 импульсов, первый информационный вход 17 устройства, 167? 519 порционапьный величине «(0х + С) + Uy

2 2 где Vx u Uy — отклоняющие сигналы по координатам X и У соответственно, а С вЂ” напряжение, эквивалентное смещению объектива относительно центра экрана ЭЛТ. Знак ч говорит о том, что объектив сдвинут вправо ипи влево по оси X. Для ЭЛТ канала 1 величина С положительная, а для ЭЛТ 6 канала 2 — отрицательная, Пример выполнения блока 12 коррекции яркости приведен на фиг. 6, Он содержит первый сумматор 14, делитель

0 наг1ряжения 45, квадраты 46 и 47, второй сумматор 48 и вычислитель 49 корня квадратного.

Необходимо отметить, что в зависимости or типа ЭЛТ блок 12 коррекции яркости

5 может реализовать и другие, более сложные, функциональные зависимости сигнала динамической яркости от отклоняющих сигналов Ux u Uy.

Выпрямитель 13 служит для выпрямле0 ния BLIGOK«Boëüòíûõ импульсов напряжения, поступающих с формирователя 10 напряжения, и может состоять из диодного моста и RC фильтра. Выпрямленное напряжение U2 поступает на вход 24 и предназна5 чено для питания усилителя 11.

Усилитель 11 предназначен для усиления сигнала динамической яркости и может состоять, например, (см. фиг. 7) из операционного усилителя-инвертора 50, операцион0 ного усилителя 51, транзистора 52, резисторов 53-58. На вход 24 подается напряжение питания усилителя U2, на вход 25 — сигнал динамической яркости, который инвертируется на усилителе 50, Для обеспече5 ния положительного напряжения на выходе операционного усилителя 50 на неинвертированный вход подано Ес>, Выходной сигнал на входе 19 определяется выражением р U2 = 02 < (Одя max Бдя) =. U2

Ьз йод

К (u„ÿòaх u„ÿ), где а — коэффициент, зависящий от движка резистора 58. может выбираться в пределах от Одо 1;

Я5з

К = c — — коэффициент усиления ycuR54 егор«й информационный вход 8 ус-роисг ва первый информационный вход 19 умножителя 14, второй информационный вход20 умножитепя 14, ускоряющий электрод 21 .)ЛП первый и второй входы 22, 23 выпрл- 5 ми «ля, первый и второй входы 24, 25 усилигеля 11, второй вход 26 первого координатно о усилителя 7, второй вход 27

or«porn координатного усилителя 8, координатные катушки 28 ЭЛТ, 10

Координатные усилители 7 и 8 предназначены дп» преобразования входных КОординатных напряжений в токи отклоняющей

1(P..óLUêè 28. На фиг. 3 показан пример выполнения одного из таких усилителей, на- 15 пример У.. Он состоит из предварительного дифференциальн« оусилитепя 29, на входе :.о «рого tipll помощи резисторов 30 и 31 су .".,Ipyiort;я .и напы. —.«ступающие по шин;.м 17 и 26, и ntlxngttoto усилителя 32 с 2 р и«тором обратной связи 33, Ток с колlU ....«ра I ранэистора поступает в î Kft«Hslio;: / "o : а т у«ш к у 2 8 . сГ 11-л.прова «пи 9 и 10 (фиг. 4) преднаэ:.ачены дпя преобразования постоянного 2 .«ряжения питания Е> в более высокое г е теме ное напряжение и могут быть выполнены, например, по двухта :тнои схеме, про«бразующеiil входное напр. жение Е» в л пульсное напряжение большой амплиту- 3 ды. Формирователи 9 и 10 состоят из однотипных транзисторов 34 и 35, резисторов 36

«37, конденсатора 38, повышающего трансформатора 39, имеющего первичные обмотки 39а и 396, обмотки 39в и 39г обратной 3 связи и сыходну о обмотку 39а, Умножитель 1! напряжения предназначен для выпрямпения высоковоль ного ими qëüñíor«напри,ения, поступак щего от

4,opt4l".рователя 9, а также для повышения нсминального значения получаемого высоvotо напряжения, Умножитель 14 может быть выполнен io схеме, изображенной на фиг. 5. Он состоит из узла 40 умножения, фильтрующего резистора 41 и фильтрующе- 4 го кондснсатора 42, резистора 43, Входные шины 19 и 20 умножителя 14 подключаются к соответствующим выходным шинам 19 и

20 формирователя 9 напряжения, Высокое напряжение U1 снимается с резистора 43 на 5 электрод 2 l, llpl чем это напряжение оказывается развязанным по пос гоя иному току от общей шины и для его стабилизации необходимо, чтобы ток, протекаюший через реэис гор 43, был бы значительна больше тока 5 нагрузки, текущего на электрод 21, При токе нагрузки порядка 1 мкА ток через резистор

43 задается порядка 20 мкА.

Блок 12 коррекции яркости служит дпя форм..рования сигнала д шамическай яркости Ил,, управляющего вепичинои высокого напряжения, поступающего на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ. в зависимости от величины отклонения электронного луча от центра экрана.

1аким сигналом может быть сигнал, пролитепя;

Одя rttax максимальное значение 0дя, определяемое размерами экрана:

1672519

Одя -- текущее значение сигнала динамической яркости, Таким образом, при минимуме Одя на входе 25 усилителя 11 на выходе 19 будет минимальное 02, так как транзистор 52 5

1

QTKpblT МаКСИМаЛЬНО, а ПрИ Одя max 02 тоже максимально и приближается к U2.

Формирователи 15 и 16 импульсов служат для коррекции точности координатных усилителей 7, 8, необходимость которой вы- 10 зывается изменением величины ускоряющего напряжения. При изменении ускоряющего напряжения линейно изменяется отклонение (чувствительность) на экране, причем при увеличении ускоряющего 15 напряжения чувствительность падает, т.е. надо напряжение на входе усилителя повышать, чтобы сохранить точность.

На фиг. 8 показана схема одного из вариантов компенсации чувствительности от- 20 клонения с учетом того, что изменяется ускоряющее напряжение. Эту роль выполняют формирователи 15, 16, которые состоят из операционного усилителя 59 и резисторов 60-62, определяющих режим 25 работы усилителей 7, 8. Вращая движок резистора 61 в ту или другую сторону. можно менять усиление (наклон) и фазу на выходе

26. 27 формирователей 15 и 16.

Устройство работает следующим абра- 30 эом.

Уровни координатных напряжений Ux u

Оу поступают на входы 17 и 18 от внешнего устройства (внешнее устройство на схеме не показано) и далее на первые входы уси- 35 лителей 7 и 8, а также на первый и второй входы блока 12 коррекции яркости, который вырабатывает сигнал динамической яркости, поступающий на второй вход 25 усилителя 11, на первый вход 24 которого 40 подается напряжение питания 02, вырабатываемое вторым формирователем 10 и выпрямителем 13 напряжения. С выхода усилителя 11 напряжение U2 пропорциоI нальное сигналу коррекции яркости, скла- 45 дывается с напряжением Ui, которое получается после формирователя 9 и умножителя 14, и поступает на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ.

Одновременно с второго выхода блока 50

12 коррекция яркости напряжение Ох С, а с входа 18 напряжение 0> через соответствующие формирователи 15 и 16 поступают на вторые входы координатных усилителей

7, 8 в виде корректирующих сигналов, где 55 складываются с напряжениями U, и U„, поступающими на их первые входы. Усилители

7 и 8 преобразуют аналоговые напряжения в токи, которые поступают в отклоняющую катушку 28 ЭЛТ. магнитное поле которой устанавливает луч в заданную точку экрана. где происходит написание знакографической информации (знакогенератор и другие узлы) на чертеже (не показаны).

Если электронный луч находится в центре экрана ЭЛТ, т.е. когда Ux -= U> =-О, сигнал динамической яркости будет равен величине напряжения С, которая эквивалентна величине смещения объектива по оси Х (по оси

Y объектив не сдвигается).

Напряжение на ускоряющем электроде является суммой двух напряжений (см. фиг.

1).

Uy = 01+ U2 = U1+ U2 К(Одя max Одя), где UI — высокое напряжение, снимаемое с выхода умножителя 14 напряжения, которое развязано по постоянному току от общей шины нулевого потенциала;

U2-- напряжение питания усилителя 11, снимаемое с выхода выпрямителя 13;

U2 — напряжение на выходе усилителя

11;

Одя — сигнал динамической яркости от блока 12 коррекции яркости;

К вЂ” коэффициент усилителя 11;

Одя max — максимальное значение сигнала динамической яркости, определяемое размерами экрана.

Таким образом, в случае нахождения электронного луча в центре экрана, выражеНИЕ К(Одя яа - Одя) СтрЕМИтСя К ВЕЛИЧИНЕ U2, так как Одя = С, которое намного меньше

Одя max

Следовательно, на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ будет поступать напряжение Ur.

При отключении луча от центра экрана блок 12 коррекции яркости формирует сигнал, корректирующий ускоряющее напряжение (происходит его увеличение, пропорциональное сигналу динамической яркости Uaa) Путем регулировки коэффициента усиления усилителя 11 добиваются равномерной яркости электронного луча по всему полю экрана.

Для сохранения точности (чувствительности) отклонения при увеличении ускоряющего напряжения формирователи 15 и 16 вырабатывают пропорциональные отклоняющим сигналам приращения, которые суммируются с основными сигналами Ux и 0> на входе усилителей 7 и 8 соответственно.

Аналогично работает второй канал 2, Изображения с экранов ЭЛТ 6 канала 1 и ЭЛТ 6 канала 2 через обьективы проецируются на общий экран 5, где происходит наложение изображения одной ЭЛТ на изображение другой ЭЛТ.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на проекционном экране, содержащее

1672519 каналы отображения информации на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), экраны которых через фокусирующие элементы связаны с проекционным экраном, а каждый канал отображения информации на ЭЛТ содержит первый и второй координатные усилителя, первый и второй формирователи напряжения смещения, знаковый усилитель и блок коррекции яркости изображения, первый и второй информационные входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, соединенными с первыми информационными входами первого и второго координатных усилителей, выходы которых связаны с координатными катушками ЭЛТ, первый Bbl ход блока коррекции яркости подключен к первому информационному входу знакового усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отображаемой информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности, каждый канал отображения информации на

ЭЛТ содержит выпрямитель, умножитель первый и второй формирователи импульсов информационный вход первого формиро вателя импульсов подключен к второму вы

5 ходу блока коррекции яркости информационный вход второго формирова теля импульсов подключен к второму ин формационному входу устройства, выходы первого и второго формирователя импуль

10 сов подключены к вторым информационным входам соответственно первого и второго координатных усилителей, выход второго формирователя напряжения смещения под ключен к входу выпрямителя, выход которо15 ro подключен к второму информационному входу знакового усилителя, выход которого подключен к первому информационному входу умножителя, соединенному с первым выходом первого формирователя напряже20 ния смещения, второй выход которого подключен к второму информационному входу умножителя, выход которого соединен с ускоряющим электродом ЭЛТ, кц-, ч

1672519

Фиг.5

Фиг, 6

1672519

Фиг. 7 юг.8

Составитель Л.Абросимов

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2844 Тираж 276 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Ilo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5