Устройство для визуального отображения информации

 

11i! 640337 о и и с-м-н-й е

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.76 (21) 2368496/18-24 с присоединением заявки Хо (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень _#_o 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) Ч К, е

G 06К 15/18

Государственный комитет (53) УДК 681.325 (088.8) по делам нзобретенлй н Открытий (72) Автор изобретения и (71) заявитель

Э. С. Козлов (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ В ИЗУАЛ Ь НОГО ОТО БРА)КЕ Н ИЯ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах вывода информации.

Известное устройство для визуального 5 отображения информации не позволяет осуществлять коррекцию на экране положений всех точек проецируемого диапозитива, что снижает точность работы и надежность устройства (1). 10

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для визуального отображения информации, содержащее проектор с установленным в нем диапозитивом, на краях которого нанесены 15 эталонный и контрольный маркеры, и фотодатчики ошибки, установленные на экране в зонах проекции контрольных маркеров, в котором отсутствует возможность устранения погрешности нанесения графической информации на носитель и погрешности, обусловленной деформацией последнего, и оно обладает малой чувствительностью, что также снижает точность работы и надежность устройства (2). 25

Отличием описываемого устройства является то, что оно содержит зеркало, установленное на упругом основании и оптически связанное с проектором и экраном, дополнительный фотодатчик, установленный на 30 экране в зоне проекции эталонного маркера, компараторы, первые входы которых соединены с выходом дополнительного фотодатчика, а вторые — с выходами соответствующих фотодатчиков ошибки, н исполнительные механизмы, кинематически связанные с упругим основанием зеркала в точках отражения соответствующих контрольных маркеров, причем вход каждого исполнительного механизма соединен с выходом соответствующего ком пар атор а.

Это позволяет повысить точность работы и надежность устройства.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит оптический проектор 1, включающий в себя осветитель, проекционный объектив и кадровос окно с диапозитивом, имеющим контрольные маркеры, зеркало 2 на упругодеформируемом основании, экран 3, фотодатчики 4 ошибки, дополнительный фотодатчик 5 (светового потока), источник 6 базового сигнала, компараторы

7, усилители 8, нсполннтсльныс механизмы

9 деформации основания с зеркалом.

Проектор 1 через зеркало 2 оптически связан с проекционным зеркалом 3. 1?а экране установлены фотодатчнкн ошибки 4, входы KQTophlx оптически связаны через зеркало 2 с проектором 1, а также 1станов64033?

15 лен фотодатчик светового потока 5, аналогичным образом связанный с проектором.

Электрический выход фотодатчика потока

5 подключен ко входу источника 6 базового сигнала, а выход последнего соединен со вторыми входами всех компараторов 7, первые входы которых присоединены к выходам соответствующих фотодатчиков ошибки, а их выходы — ко входам усилителей 8. Выходы усилителей соединены со входами соответствующих нм исполнительных механизмов 9. Выходы механизмов присоединены к точкам зеркала на участках, отражающих изображения контрольных точек (маркеров) диапозитива.

Зеркало имеет основание, выполненное в виде упругодеформируемой пластины переменной толщины, обсспечивающей постоянство радиуса кривизны пластины в плоскости приложения на се границе поперечной силы.

Центр упругодеформируемой пластины (основания) с зеркалом 2 шарнирно укреплен на неподви>кном основании корпуса устройства.

Устройство работает следующим образом.

В идеальном случае, когда погрешности диапозитива и оптики отсутствуют, изобра>кения специальных маркерных фигур, расположенных в заранее обусловленных местах на диапозитиве, проецируются с помощью проектора 1 и плоского зеркала 2 на определенные места экрана 3. В этих местах помещены фотодатчики 4 ошибки, на которые попадают в рассматриваемом случае световые потоки, проходящие через центральные части соответствующих маркерных изображений. Выходные сигналы фотодатчиков 4 ошибки пропорциональны величинам падающих на них световых потоков.

Чтобы выделить сигналы рассогласования с датчиков 4 и исключить зависимость работы схемы от величины светового потока, на экране 3 расположен дополнительный фотодатчик 5 (светового потока), на который проецируется изображение специального маркера диапозитива, контролирующего его освещенность. Выходное напряжение с фотодатчика светового потока 5 поступает на вход источника базового сигнала 6. На компараторы 7 подаются сигналы с фотодатчиков 4 ошибки и с выхода источника базового сигнала 6. Эти величины установлены так, что в рассматриваемом идеальном случае они равны между собой, вследствие чего на выходах компараторов 7, а значит, и на выходах последовательно с ними включенных усилителей 8, напря>кения оказываются равными нулю.

Г1ри нулевом сигнале на входе механизма

9, подключенном к выходу усилителя 8, механическое усилие на его выходе так>ко равно нулю. 0

Форма маркерных фигур, проецируемых на фотодатчики 4 ошибки, и форма входного отверстия фотодатчика 4 таковы, что смещение изображения маркера относительно фотодатчика приводит к изменению его выходного сигнала. Например, при треугольной форме маркера и щелевой форме фотодатчика 4 смещение изобра>кения в одну сторону но направлению биссектрисы угла маркера приводит к увеличению, а. в противоположную — к уменьшению выходного сигнала фотодатчика 4 ошибки.

Наоборот, маркер светового потока и входного отверстия фотодатчика светового потока 5 выбраны так, что в широких предслах отк:!Онс!!!!si мap! cpа световой поток, попадающий на датчик 5, остается постоянным (напримср, если маркер и отверстие имеют круглую или квадратную форму, причем диаметр круглого маркера или сторона его квадрата много больше соответствующих параметров входного отверстия фотодатчика 5) .

Ориентировка маркеров на диапозитиве и фазировка датчиков 4, компараторов 7, усилителей 8 и исполнительных механизмов 9 таковы, что они образуют цепь отрицательной обратной связи, т. е. отклонение изображения маркера на экране 3 вызывает в конечном счете сигнал на выходе механизма 9 (перемещение или усилие — в зависимости от его типа), который стремится путем поворота зеркала 2 вернуть изображение маркера в равновесное состояние.

Из анализа возможных источников ошибок диапозитива и проекции можно установить три основных группы отклонений изображения маркеров относительно фотодатчиков ошибок: а) все изобра>кения смещены относительно фотодатчиков в сторону на одну и ту же величину; б) изображения маркеров смещены симметрично относительно центра экрана; в) изображения маркера смещены относительно датчиков в разные стороны и на различные расстояния.

Легко убедиться, что первый случай является следствием простого смещения диапозитива или экрана 2 с оптической оси проекции. Исправление этой ошибки достигается поворотом плоскости зеркала 2 любым из известных способов или при помощи исполнительных механизмов 9.

Второй случай является следствием масштабных искажений (погрешность коэффициента увеличения проектора) и также может быть устранен известными способами, например, изменением расстояния от проектора 1 до экрана 3 с последующей корректировкой фокусировки или применением объектива с переменным фокусным расстоянием. Искажения такого рода удобнее устранять при помощи данного устройства, так как компенсация искажений нри помощи

640337 деформируемого зеркала 2 не требует дополнительной фокусировки изображения.

Третий случай может быть следствием ошибки и деформаций диапозитива (растяжение, скручивание, перекос и др.) или погрешностей проектора 1 (аберрации, перекос плоскостей проекции и др.). Такие искажения не могут быть устранены известными средствами. Предлагаемое устройство позволяет устранять подобные искажения.

В этом случае каждый из каналов отрицательной обратной связи, состоящий из датчика ошибки 4 и компаратора 7, усилителя 8 и исполнительного механизма 9 деформации зеркала 2, отрабатывает ошибку положения маркера на экране 3, а благодаря переменной толщине пластины зеркала, промежуточные точки последнего деформируются под действием механизма 9 так, что обеспечивается приблизительное постоянство радиуса кривизны пластины зеркала.

Это создает дополнительное поле оптической силы зеркала 2, как положительных, так и отрицательных значений, которое и компенсирует указанные погрешности.

Благодаря переменной толщине пластины зеркала, убывающей к середине, прогиб точки пластины в месте присоединения выхода сервомеханизма вызывает деформацию всего поля пластины зеркала, что приводит к деформации всего изображения на экране, компенсирующей искажения.

Формула изобретения

Устройство для визуального отображения информации, содержащее проектор с уста5 новленным в нем диапозитивом, на краях которого нанесены эталонный и контрольные маркеры и фотодатчики ошибки, установленные на экране в зонах проекции контрольных маркеров, отличающееся

10 тем, что, с целью повышения точности работы и надежности устройства, оно содержит зеркало, установленное на упругом основании и оптически связанное с проектором и экраном, дополнительный фотодатчик, уста15 новленный на экране в зоне проекции эталонного маркера, компараторы, первые входы которых соединены с выходом дополнительного фотодатчпка, а вторые — с выходами соответствующих фотодатчиков ошиб20 ки, и исполнительные механизмы, кинематически связанные с упругим основанием зеркала в точках отражения соответствующих контрольных маркеров, причем вход каждого исполнительного механизма соеди25 нен с выходом соответствующего компаратор а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. журнал «Электроника» Хо 24, 1973, 30 с. 6 — 7.

2. Цапенко М. П. «Измерительные и информационные системы», изд., «Энергия», М., 1974, с. 123 — 131.