Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

Союз Советски к

Социалистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 888183 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (51)М. Кл.

G 09 6 1/06 (22) Заявлено 05.03.80 (21) 2891585/18-24 с присоединением заявки М—

Гееуаарстмпныб квинтет

СССР пе делам нзабретеннй к еткрытнй (23) Приоритет— (53) УДК 681.32-7 .11(088.-8) Опубликовано 07. 12. 81. Бюллетень Р645

Дата опубликования описания 07. 12.81

I (72) Авторы изобретения

А.И.Петренко, В.Ф.Лескин, А.А.Слезин, В.И и П.Г.Таран

Киевский ордена Ленина политехнический ин им. 50-летия Великой Октябрьской социалис еволю ии (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к областй вычислительной техники и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации.

Известно устройство для отображения информации, содержащее блок памяти на запоминающей ЭЛТ, видеоконтрольный блок на цветной ЭЛТ, преобразователи код-аналог, регистр и т.д.

Е13

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для отображения информации на экране цветной ЭЛТ, содержащее синхронизатор, видеоконтрольный блок, генераторы строчной и кадровой развертки, усилители отклонения по вертикали и горизонтали, преобразователи код-напряжение, регистр, блок памяти и усилитель записи(2).

Недостатком известных устройств является низкая разрешающая способность при записи двух иэображений, например стереопары.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на экране цветной

ЭЛТ, содержащее синхрогенератор, одни выходы которого соединены соответственно с одним входом видеоконтрольного блока на цветной ЭЛТ, входами генераторов кадровой и строч ной развертки и одним входом регистра, другой вход которого подключен к шине кодовой информации, выходык входам первого и второго преобра"

15 зователей код-напряжение, последовательно соединенные регистр, третий преобразователь код-напряжение, усилитель записи, блок памяти и усилитель считывания, выходы первого и второго преобразователей код-напря" жение подключены соответственно к одним входам усилителей отклонения по горизонтали и вертикали, выходы

888183 4

1о

15 которых соединены с другими входами блока памяти, выход генератора кадровой развертки подключен к другому входу усилителя отклонения по вертикали, введены блок выделения четных полей, блок смещения изображения, делитель строчного напряжения и коммутатор, один вход которого соединен с выходом усилителя считывания, выход - с другим входом видеоконтрольного блока на цветной Э11Т. Вход блока выделения четных полей подключен к другому выходу синхрогенератора, выход — к дорогому входу коммутатора и одному из входов делителя строчного напряжения и блока смещения иэображения, другой вход которого соединен с выходом делителя строчного напряжения, другой вход которого подключен к выходу генератора строчной развертки.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 показано положение записанных изображений стереопары на мишени запоминающей ЭЛТ, На фиг. 3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, на фиг. 4 - структурная схема блока выделения четных полей; на фиг. 5структурная схема коммутатора цвета.

Устройство содержит регистр 1, шину кодовой информации 2, синхрогенератор 3, преобразователь код-напряжение 4, усилитель записи 5, блок памяти 6, преобразователи коднапряжение 7 и 8, усилители отклонения по вертикали и горизонтали 9 и l0, генератор строчной развертки 11, делитель строчного напряжения

12, блок смещения изображения 13, генератор кадровой развертки t4, усилитель считывания 15, коммутатор 16, видеоконтрольный блок на цветной ЭЛТ

17 и блок выделения четных полей 18.

Устройство работает в двух основных режимах; режиме построения записи стереопары на мишени запоминающей ЭЛТ по данным от ЭВМ и в автономном режиме воспроизведения трехмерного изображения на экране видеоконтрольного блока на цветной ЭЛТ.

В режиме построения стереопары записывающий луч перемещается по мишени запоминающей ЭЛТ блока 6 и формирует потенциальный рельеф, который соответствует записываемому

Ф изображению.

Регистр 1 приема информации по шине 2 принимает от ЭВМ кодовые по3О

4О

5О

55 сылки, содержащие информацию о положении и яркости отдельных точек формируемого изображения, а также согласует разрядность и скорость поступления информации от ЭВМ с параметрами устройства (разрядностью, скоростью построения векторов и т.п.). Кроме того, регистр 1 распределяет полученный код в зависимости от их вида по своим выходам.

Синхрогенератор 3 блокируется сигналом с регистра 1 на время получения информации от ЭВМ и построения изображений на мишени запоминающей ЭЛТ, Код яркости записываемой в данный момент точки поступает через регистр

1 на преобразователь кода яркости в напряжение 4. Напряжение, пропорциональное яркости усиливается усилителем записи 5 и поступает на модулятор в блок памяти на запоминающей

ЭЛТ 6.

Коды перемещения луча записи по горизонтали и вертикали поступают соответственно в преобразователи кодов перемещения в напряжение 7 и 8, а с них на входы усилителей отклонения

10 и 9 соответственно. В процессе перемещения луча записи по левой части мишени происходит формирование потенциального рельефа, глубина которого пропорциональна яркости отдельных точек изображения. Левое изображение стереопары записывается на левой большей части мишени(фиг.2,Jl).

После завершения записи левого изображения, предназначенного для левого глаза наблюдателя, ЭВМ рассчитывает иэображение для правого глаза наблюдателя, и результаты расчета записывается на правой, меньшей по горизонтали, части мишени. Чтобы получить сжатое по горизонтали правое иэображение ЭВМ программируется так, что при расчете правого изображения мишени делит все горизонтальные координаты на коэффициент сжатия

К, где К ) 1. Чтобы сжатое правое изображение записалось на правой свободной части мишени, ЭВМ к каждому коду отклонения по горизонтали добавляет постоянный для всех точек правого иэображения код смещения.

Таким образом, все изображение, записываемое на правой части мишенй, сжато по горизонтали в К раз и занимает место на мишени, как показано на фиг,2,ll.

8881

Я= — е

2К о

Е «гЕо

К К+! т.е. размер левого иэображения увели" чился по горизонтали в раэ à 2S

<+ кИ правого изображения уменьшился в - .— раз.

В соответствии с этим перераспределился и объем записанной информации в этих изображениях. Щ

Исходя из того, что качество и четкость воспринимаемого стереоизображения определяются качеством и четкостью лучшего из иэображений стереопары, общее разрешение полученного стереоиэображения возрастает в 2К Мн раз, Величина К имеет оптимальное значение. Как показал опыт, при увеличении К от до 2 результатирующее разрешение деталей стереоизображения растет. При К ) 2 пропадает стереоэффект из-за черезмерной размытости деталей худшего иэ изображений стереопары, несмотря на повышение разрешающей способности другого изображения стереопары.

Значение 1,7 « 1,95 является оптимальным.

При К=1,9 Ю 1 3 КО,т е. увеличивается на 303.

В режиме воспроизведения однократно записанные на мишени изображения. воспроизводятся на экране блока

l7 в полукадровом режиме в течение определенного времени беэ использования ЭВМ.

Происходит это следующим образом.

После прекращения поступления информации от ЭВМ регистр 1 снимает

Соотношение между размерами по горизонтали участков мишени для записи левого и правого изображений стереопары выбираются из следующих соображений. S

Общий размер двух изображений прототипа и предлагаемого устройства не изменился на мишени запинающей ЭЛТ и составляет + е (11 1о

О К где 6о - размер по горизонтали левого и правсго изображения на мишени запоминающей ЭНТ. прототипа;

IS

- размер левого изображения

flan - размер правого изображения. в предлагаемом устройстве (К) 1).

Из формулы (1 ) получаем

83, запрет с синхрогенератора 3, и он вырабатывает последовательности строчных и кадровых синхроимпульсов.

В течение первого полукадра Г поля ) производится считывание изображения, записанного на левой части мишени. Генератор строчной развертки 11 вырабатывает пилообразное напряжение строчной частоты, которое через делитель строчного напряжения

12 и блок смещения изображения 13, которые в течение первого поля не изменяют величины напряжения строчной частоты (фиг. 3-4, А ), поступает на усилитель отклонения по горизонтали .

10.

Одновременно генератор кадровой развертки 14 с помощью усилителя отклонения по вертикали 9 разворачивает считывающий луч в растр на левой части мишени.

Считываемый видеосигнал из блока 6 поступает на усилитель считывания 15 и далее через коммутатор цвета 16 на видеоусилитель красного цвета блока 17.

В течение первого поля на экране блока 17 в красном цвете воспроизводится левое изображение стереопары, записанное с высокой четкостью, так как площадь записи его больше, чем площадь правого изображения стереопары.

С началом второго поля блок выделения четного поля 18 вырабатывает сигнал (фиг.3, 3,П), который переключает коммутатор цвета 16, и видео» сигнал правого изображения стереопа" ры с усилителя считывания 15 поступает на видеоусилитель синего цвета блока 17. Одновременно этот же сигнал (фиг.3,3,П ) поступает ма первые входы делителя строчного напряжения 12 и блока смещения иэображения

13. Сигнал на выходе делителя 12 показан на фиг.3,4,П, а на выходе блока 13 - на фиг. 3,5,П. При этом на

1 вход усилителя отклонения по горизонтали 10 поступает пилообразное напряжение строчной частоты с ампли" тудой, поделенной B К раэ и с постоянным смещением, равным амплитуде пилообразного напряжения при считывании левой части мишени. При этом считывающий растр смещается на участок правого изображения. Происходит растровое считывание правого иэображения стереопары, записанного на правой части мишени.

888 83

2Е

ss

4О

4s

so

На экране блока 17 в это время изображение воспроизводится в синем цвете, разрешение которого по горизонтали в К раз ниже, чем разрешение красного - левого изображения. Наблюдатель через очки с цветными светофильтрами видит красное и синее изоб i ражение поочередно левйм и правым глазом, так как красный светофильтр перед правым глазом маскирует красное о изображение на экране телевизора, а через синий светофильтр перед левым глазом наблюдатель видит изображение, воспроизводимое в красном свете в нечетных гюлях. Красное и синее изображения чередуются с частотой полей, и оператор воспринимает их слитно в виде стереоизображения, имеющего протяженность не только по вертикали и горизонтали, йо и в глубину.

Это позволяет получить более полное представление о форме предметов, объектов и их взаимном расположении в рассчитанной ЭВМ сцене.

Суть изображения состоит в том, что в отличие от прототипа, площадь мишени запоминающей ЗЛТ разделена на неравные части для каждого изображения стереопары. Это позволило уве-; личить на 303 разрешение воспроизво- 1 димого стереоизображения., Блок выделения четных полей (см.фиг.4) содержит два ведущих мультивибратора (Q ) и схему И.

В четных полях кадровые синхроимпульсы (КСИ,фиг.3,22 совпадают по времени с началом очередной строки

,ССИ, фиг.3,l)< поэтому на выходе схемы И есть сигнал, запускающий второй ждущий мультивибратор на время полу" кадра - l0 мсек (фиг.3,3).

Усилители отклонения по вертикали и по горизонтали выполнены по известным схемам и представляют собой быстродействующие усилители постоянного тока с двумя равноправными независимыми входами.

Коммутатор цвета (см,фиг.5 ) переключает сигнал с усилителя считывания на красный или синий канал К1 и К2 - коммутаторы аналоговых сигналов ) . При поступлении положительного сигнала (фиг.3,3) на базу транзистора,он запирается, и напряжение смещения с резистора поступает на вход усилителя постоянного тока, и на выходе последнего напряжения смещается на постоянную величину.

Блок запоминающей ЭЛТ выполнен на основе однолучевой запоминающей

ЭЛТ с мишенью из окиси кремния, Стереоизображение наблюдается через сепарирующие очки со светофильтрами.

Таким образом, введение в устройство блока выделения четных полей блока смещения, делителя строчного на= пряжения и коммутатора цвета обеспечивает перераспределение информации, между изображениями стереопары с увеличением разрешения в одном из них, что привело к общему увеличению разрешающей способности на 303. Это позволяет оператору принимать правильное решение о взаимном расположении объектов в стереоскопической сцене с большой достоверностью и сократить время, необходимое для такого решения, что особенно важно в различных системах автоматизированного проектирования, различных индикаторах, например воздушной обстановки в аэропортах. формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее синхрогенератор, одни выходы которого соединены соответственно с одним входом видеоконтрольного блока на цветной электроннолучевой трубке, входами генераторов кадровой и строчной развертки и одним входом регистра, другой вход которого подключен к шине кодовой информации, а выходы - к входам первого и второго преобразователей код-напряжение, последовательно соединенные регистр, третий преобразователь коднапряжение, усилитель записи, блок памяти и усилитель считывания, причем выходы первого и второго преобразователей код-напряжение подключены соответственно к одним входам усилителей отклонения по горизонтали и вертикали, выходы которых соединены с другими входами блока памяти, выход генератора кадровой развертки подключен к другому входу усилителя отклонения по вертикали, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства, в него введены блок выделения четных полей, блок смещения изображения, делитель строчного напряжения и коммутатор, один вход которого соединен с выходом усилителя считывания, а выход - с другим входом видеоконтрольного блока на цветной электроннолучевой трубке, вход блока выделения четных полей подключен к другому выходу синхрогенератора, а выход - к другому входу коммутатора и одному из входов делителя строчного напряжения и блока смещения преображения, другой вход которого соединен с выходом

888183 10 делителя строчного напряжения, дру" гой вход KQTopolo подключен к выходу генератора строчной развертки.

Источники информации

s принятые во внимание при экспертизе

I. Патент GIN II 3626404, кл. 340-324, опублик. 1975.

2. Веселовский А.В. Стереоскопичес» кое отображение мааинных решений.

Сб. "Судостроение", серия ОТ, 26, 1977, 66-70 (прототип)..

888183.

А Ф

Составитель В. Сметанин

Техред З.фанта Корректор Л.бокшан

Редактор Л.Утехина

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10730/15 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

l1o делам изобретений и oTKpblTHA

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5