Способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при разработке средств отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) переменного тока, в частности в монохромных и цветных газоразрядных видеомодулях. Его применение позволяет получить технический результат в виде улучшения эксплуатационных параметров систем индикации, содержащих газоразрядные индикаторные панели переменного тока, обеспечивая получение изображения высокого качества за счет исключения межкадровых мерцаний яркости. Указанный технический результат достигается благодаря формированию удвоенного числа градаций яркости двумя цифровыми преобразованиями сигнала яркости, которые чередуются в определенном порядке по строкам и/или столбцам элементов отображения в кадре изображения, а в следующем кадре изображения порядок чередования меняется на обратный. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при разработке средств отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) переменного тока, в частности в монохромных и цветных газоразрядных видеомодулях.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в делении кадра изображения на n субполей, каждое из которых содержит единые для всех элементов отображения интервалы подготовки, адресации и индикации, причем длительность интервалов индикации устанавливают в субполях в двоичной последовательности: 1-2-4-8-16-32-64-128, при этом можно получить 256 градаций яркости, см. патент ЕР 0549275 А1, кл.0090 3/28 от 18.12.92.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не достигается высокий контраст изображения из-за наличия интервалов подготовки в каждом субполе, а также присутствуют ложные динамические контуры на изображении.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в делении кадра изображения на n субполей, каждое из которых содержит нечетное количество интервалов индикации и единые для элементов отображения строки интервалы подготовки, адресации и индикации, см. патент RU 2128404 С1, кл. 0090 3/28 от 03.07.97.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не достигается высокий контраст изображения из-за наличия интервалов подготовки в каждом субполе, а также присутствуют ложные динамические контуры на изображении.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в делении кадра изображения на n субполей, каждое из которых содержит единые для всех элементов отображения интервалы подготовки, адресации и индикации, причем длительность интервалов индикации устанавливают в субполях в последовательности: 1-2-4-8-16-24-32-40-56-72, при этом можно получить 256 градаций яркости, см. статью I. Kawahara, К Sekimoto "Dynamic Gray-Scale Control to Reduce Motion Picture Disturbance for High-Resolution PDP", SID, 1999.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не достигается высокий контраст изображения из-за наличия интервалов подготовки в каждом субполе.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в разделении кадра изображения на субполя, разделении каждого субполя на интервал адресации и интервал индикации, задании кодовой последовательности яркостей длительностью интервалов индикации, записи в интервале подготовки элементов отображения, расположенных в строках и столбцах, с последующим селективным стиранием элементов отображения в интервалах адресации и формировании удвоенного числа градаций яркости двумя цифровыми преобразованиями сигнала яркости, см. статью Т. Tokunaga а.о. "Development of New Driving Method for AC-PDPs", IDW 99, принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не достигается высокое качество изображения из-за возможности появления межкадровых мерцаний яркости при использовании двух цифровых преобразований сигнала яркости в следующих друг за другом кадрах изображения.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предлагаемый способ управления решает задачу улучшения эксплуатационных параметров систем индикации, содержащих газоразрядные индикаторные панели переменного тока, а именно при осуществлении изобретения может быть получено высокое качество изображения за счет подавления межкадровых мерцаний яркости в следующих друг за другом кадрах изображения с использованием двух цифровых преобразований сигнала яркости, обеспечивающих удвоение числа градаций яркости.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающемся в разделении кадра изображения на субполя, разделении каждого субполя на интервал адресации и интервал индикации, задании кодовой последовательности яркостей длительностью интервалов индикации, записи в интервале подготовки элементов отображения, расположенных в строках и столбцах, с последующим селективным стиранием элементов отображения в интервалах адресации и формировании удвоенного числа градаций яркости двумя цифровыми преобразованиями сигнала яркости,

цифровые преобразования сигнала яркости чередуют по строкам и/или столбцам элементов отображения в каждом предыдущем кадре изображения, а в каждом последующем кадре изображения цифровые преобразования сигнала яркости чередуют в обратном порядке;

кодовую последовательность яркостей задают в виде ряда чисел 0,1,2,...,n-1, где n≥8 - количество субполей в кадре изображения;

кодовую последовательность яркостей задают в виде ряда чисел 0,1,2γ,3γ,...(n-1)γ, где n≥8 - количество субполей в кадре изображения, γ = 1,8-2,4 - коэффициент γ-коррекции сигнала яркости;

кодовую последовательность яркостей задают в виде ряда чисел b₀, b₁,...,b_i,...,b_n-1, где n≥8 - количество субполей в кадре изображения, i - порядковый номер субполя в кадре изображения, b_i - числовое значение кода яркости для i-го субполя, при этом b_i-1<b_i<b_i+1.

Чередование цифровых преобразований сигнала яркости по строкам и/или столбцам элементов отображения в каждом предыдущем кадре изображения, а в каждом последующем кадре изображения чередование цифровых преобразований сигнала яркости в обратном порядке, создает возможность получить изображение высокого качества за счет подавления межкадровых мерцаний яркости, возникающих на изображении при использовании двух кадров изображения с двумя разными цифровыми преобразованиями сигнала яркости.

Задание кодовой последовательности яркостей в виде ряда чисел 0,1,2,...,n-1, где n≥8 - количество субполей в кадре изображения, обеспечивает получение не менее 2n≥16 градаций яркости, изменяющихся по линейному закону, достаточных в большинстве случаев применения при отображении знакографической информации. При этом ипользуется только 8 субполей при одном интервале подготовки в кадре изображения, что обеспечивает высокий контраст изображения.

Задание кодовой последовательности яркостей в виде ряда чисел 0,1,2γ,3γ,...(n-1)γ, где n≥8 - количество субполей в кадре изображения, а γ=1,8-2,4 - коэффициент γ-коррекции сигнала яркости, обеспечивает получение не менее 2n≥16 градаций яркости, изменяющихся по нелинейному закону в виде степенной функции, достаточных в большинстве случаев применения при отображении знакографической информации, а также телевизионной информации с небольшим количеством градаций яркости. При этом используется только 8 субполей при одном интервале подготовки в кадре изображения, что обеспечивает высокий контраст изображения.

Задание кодовой последовательности яркостей в виде ряда чисел b₀, b₁,...,b_i,...,b_n-1, где n≥8 - количество субполей в кадре изображения, i - порядковый номер субполя в кадре изображения, b_i - числовое значение кода яркости для i-го субполя, при этом b_i-1<b_i<b_i+1 обеспечивает получение не менее 2n≥16 градаций яркости, изменяющихся по нелинейному закону, достаточных в большинстве случаев применения при отображении знакографической информации, а также телевизионной иформации с небольшим количеством градаций яркости. При этом ипользуется только 8 субполей при одном интервале подготовки в кадре изображения, что обеспечивает высокий контраст изображения. Кроме того, использование ≥16 нелинейных градаций яркости позволяет улучшить качество телевизионного изображения, например, за счет более высокой крутизны цифрового преобразования сигнала яркости в области средних яркостей изображения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;

- замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;

- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Поясняющие заявленный объект материалы представлены на чертеже, где показан порядок чередования цифровых преобразований сигнала яркости по строкам и столбцам в двух соседних кадрах изображения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

При управлении газоразрядной индикаторной панелью переменного тока по предложенному способу кадр изображения разделяют на субполя, каждое из которых разделяют на интервал адресации и интервал индикации, задают кодовую последовательность яркости длительностью интервалов индикации, в интервале подготовки записывают элементы отображения, расположенные в строках и столбцах, селективно стирают элементы отображения в интервалах адресации и формируют удвоенное число градаций яркости двумя цифровыми преобразованиями сигнала яркости, которые чередуют по строкам и/или столбцам элементов отображения в каждом предыдущем кадре изображения с изменением порядка чередования на обратный в последующем кадре изображения.

Как это представлено на чертеже, два цифровых преобразования сигнала яркости F1 и F2 чередуются между собой в предыдущем кадре изображения J-1 на фрагменте информационного поля газоразрядной индикаторной панели переменного тока по строкам R и столбцам С. В последующем кадре изображения J два цифровых преобразования сигнала яркости F1 и F2 чередуются по строкам и столбцам в обратном порядке. При этом межкадровые мерцания изображения подавляются за счет инерционности глаза значительно эффективней, чем при чередовании F1 и F2 только в двух соседних кадрах изображения.

Пример конкретной реализации двух цифровых преобразований сигнала яркости для 4-разрядного двоичного кода сигнала яркости при 8 субполях в кадре изображения представлен в таблице 1.

Таблица 1
Двоичный код сигнала яркости	Преобразование F1	Преобразование F2
	№субполя	№субполя
0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
0000	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0001	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0010	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0011	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0
0100	1	1	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0
0101	1	1	0	0	0	0	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0
0110	1	1	1	0	0	0	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0
0111	1	1	1	0	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	0
1000	1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	0
1001	1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	1	1	1	0	0	0
1010	1	1	1	1	1	0	0	0	1	1	1	1	1	0	0	0
1011	1	1	1	1	1	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0	0
1100	1	1	1	1	1	1	0	0	1	1	1	1	1	1	0	0
1101	1	1	1	1	1	1	0	0	1	1	1	1	1	1	1	0
1110	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	0
1111	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1

Числу 1 в преобразованиях F1 и F2 в таблице 1 соответствует включенное состояние элемента отображения, числу 0 - выключенное состояние элемента отображения.

Способ управления по заявляемому изобретению был проверен в опытном образце газоразрядного видеомодуля на цветной газоразрядной индикаторной панели переменного тока с информационной емкостью 320× (256×3) элементов отображения. При этом было обеспечено получение 16 градаций яркости при 8 субполях в кадре изображения. Максимальная яркость изображения составила 160 кд/ м.кв. при контрасте изображения более 100:1. На изображении отсутствовали межкадровые мерцания яркости, а качество изображения оценено как высокое.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно в системах отображения информации, в частности в монохромных и цветных газоразрядных видеомодулях;

- для заявленного изобретения, в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

1. Способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в разделении кадра изображения на субполя, разделении каждого субполя на интервал адресации и интервал индикации, задании кодовой последовательности яркостей длительностью интервалов индикации, записи в интервале подготовки элементов отображения, расположенных в строках и столбцах, с последующим селективным стиранием элементов отображения в интервалах адресации в зависимости от сигнала яркости данного элемента отображения и заданной кодовой последовательности яркостей, формировании удвоенного числа градаций яркости первым и вторым цифровыми преобразованиями сигнала яркости, отличающийся тем, что первое и второе цифровые преобразования сигнала яркости чередуют по строкам и/или столбцам элементов отображения в каждом предыдущем кадре изображения, а в каждом последующем кадре изображения первое и второе цифровые преобразования сигнала яркости чередуют в обратном порядке, при этом вид цифровых преобразований сигнала яркости задают в соответствии с таблицей:

где числу 1 соответствует светящееся состояние элемента отображения, числу 0 - несветящееся состояние элемента отображения, а количеству субполей в кадре изображения соответствует удвоенное количество последовательных значений двоичного кода сигнала яркости, начиная со значения 0000.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кодовую последовательность яркостей задают в виде ряда чисел 0, 1, 2, ..., n-1, где n ≥ 8 - количество субполей в кадре изображения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что кодовую последовательность яркостей задают в виде ряда чисел 0, 1, 2γ, 3γ, (n-1)γ, где n ≥ 8 - количество субполей в кадре изображения, γ = 1,8÷2,4 - коэффициент γ - коррекции сигнала яркости.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что кодовую последовательность яркостей задают в виде ряда чисел b₀, b₁, ..., b_i, ..., b_n-1, где n ≥ 8 - количество субполей в кадре изображения, i - порядковый номер субполя в кадре изображения, b_i - числовое значение кода яркости для i-го субполя, при этом b_i-1 < b_i < b_i+1.