Устройство для отображения знаков на экране электронно- лучевой трубки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцмалистичесиик

Реслублни в 894785 (61 ) Дол ол н и тел ьн ое к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 24.04.79 (21) 2757686/18-24 с присоединением заявки М— (28) Приоритет— (5 3 ) M. Кл.

G 09 G 1/08

)ооудвретвеииый комитет во делам изаоретений и открытий

Опубликовано 30.12.81. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53) УД К 681.327. ,11 (088.8) В. Ю. Липень, Е. А. Оранский, В. Ф. Тарасевич и А. А. Кравцов (72) Авторы изобретения

Ф

Институт технической кибернетики АН Белорусской СС1111"" . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ЗНАКОВ

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования информации в цифровой форме, а также может быть использовано в системах отображения и документирования алфавитноцифровой и другой знаковой информации.

Большинство известных генераторов знаков (ГЗ) основано на применении цифровых постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) для хранения информации о контурах знаков.

В известном устройстве отображения с ГЗ, в котором хранение информации о порядке вычерчивания знаков по осям Х, У, и каналу модуляции осуществляется в цифровом виде при помощи матриц памяти (постоянных запо15 минающих устройств) (1 J

Недостатком известных ГЗ являются сложность и высокая стоимость, которые пропорционально возрастают при усложнении формы знаков и увеличении подробности их воспроизведения.

Известны также устройства, в которых информация, необходимая для управления воспроизведением знаков,храии ся в ГЗ в аналоговой форме. В данном устройстве хранение информации о контурах знаков осуществляется посредством задания формы электродов, благодаря которым за счет емкостной связи с сеткой тактовых проводников производится считывание тактовых сигналов, причем амплитуда последних пропорциональная емкости фигурного электрода, т.е. ширине его в месте пересечения с данным тактовым проводником. Это обеспечивает формирование .изменяющихся во времени аналоговых сигналов, форма которых повторяет с некоторой дискретностью форму электрода, соответствующего воспроизводимому знаку. Выбор сигналов требуемого знака осуществляется при помощи мультиплексора, управляемого дешифратором кода знака (21.

Недостатками подобных ГЗ является сложность технической реализации, низкая помехоустойчивость и невысокое качество воспроизводимых знаков, причем усложнение контуров знаков достигается путем увеличения числа тактовых проводников, что влечет за собой значительное усложнение схем заряда и разряда сетки.

894785

Известно также устройство с ГЗ, представляющее собой призматический блок иэ полупроводникового материала с боковыми стенками трапецеидальной формы, заключенный между платой с общим электродом, Работа устройства основана на использовании эффекта расширения в полупроводнике зоны проводимости вдоль фигурного управляющего электрода под действием электрического поля, благодаря чему вырабатывается переменный по величине сигнал управления, величина которого в каждый момент времени пропорциональна площади электрода в зоне контакта.

Недостатком известного устройства является сложность его аппаратурной реализации, обусловленная тем, что для каждого знака необходим отдельньй кристалл нолупроводника и сложные схемы формирования общего выходного сигнала. Кроме того, в связи с большой сложностью технологии изготовления представляется затруднительным возможность хранения большого количества информации, необходимой для качественного воспроизведения знаков сложной формы. Недостатком является также то, что выходной сигнал зависит от площади электрода, находящегося в зоне контакта, и поэтому представляет собой монотонно возрастающую функцию, в связи с чем необходимо применение специальных мер для воспроизведения знаков произвольной формы.

Наиболее близким по технической сущности и функционированию к предлагаемому является устройство для воспроизведения знаков на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее входной регистр-дешифратор, соединенныи с регистром кода знака, выходы которого подключены к цифро-аналоговому преобразователю, выход которого, в свою очередь, подключен ко входам каналов вертикального отклонения двух вспомогательных ЭЛТ, генератор развертки, выход которого подсоединен к каналам горизонтального отклонения вспомогательных ЭЛТ, а вход подключен к программному датчику, который своими другими выходами подсоединен к блоку управления модуляцией ЭЛТ дисплея, управляющего каналом модуляции блока ЭЛТ дисплея, и схеме поочередной выдачи кодов знаков, подключенной своим выходом ко входному регистру-дешифратору, а также блоки оптической модуляции и фотоприемники, оптически связанные с вспомогательными ЭЛТ, причем выходы фотоприемников подключены ко входам знаковых усилителей, выходы которых подсоединены к соответствующим входам отклонения блока ЗЛТ дисплея и к дополнительным каналам вертикального отклонения вспомогательных ЭЛТ.

Блок оптической модуляции представляет собой непрозрачную пластину, установленную l0

I5

40 в плоскости, перпендикулярной пути распространения света, на которой имеется определенное число дорожек по числу генерируемых типов знаков, причем линейное распределение оптической плотности дорожек соответствует форме электрического сигнала, необходимого для управления вычервиванием на экране ЭЛТ дисплея знака, соответствующего данной дорожке. Возможно также выполнение дорожек в виде прозрачных щелей переменной ширины либо линий переменной кривизны (31.

Недостатком данного устройства являются громоздкость конструкции, ограниченное быст- .

Р/ родействие, обусловленное наличием времени начальной установки луча, а также высокая стоимость и сложность эксплуатации устройства. Набор генерируемых знаков ограничен иэ-за сложности точной установки луча на дорожку, так как при увеличении их числа трудно обеспечить необходимую стабильность отклонения.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем регистр кода знака, подключенный к дешифратору, генератор развертки, знаковые усилители, подключенные к отклоняющим системам ЭЛТ, модулятор которой связан с блоком управления модуляцией, и считывающий блок, состоящий из оптически связанных источников света, узлов оптической модуляции и фотоприемников, выходы которых подключены ко входам знаковых усилителей и блока управления модуляцией соответственно, узел оптической модуляции выполнен в виде последовательно расположенных общего электрода, активного светомодулирующего слоя и знаковых электродов, выполненных в виде фигурных пластин, подключенных к соответствующим выходам дешифратора, управляющие входы фотоприемников соединены с выходом генератора развертки Я, На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — выполнение блока оптической модуляции.

Устройство содержит регистр 1 кода знака, подключенный к дешифратору 2, каждьй из выходов последнего подсоединен к одному из знаковых электродов 3 в каждом из узлов

4 — 6 оптической модуляции, содержащего активный светомодулирующий слой 7, изменяющего свои оптические свойства под действием электрического напряжения (например, жидкий кристалл, изменяющий коэффициент прозрачности), и заключенный между набором выполненных в виде фигурных пластин электродов 3 и общим заземленным электродом 8. Количество знаковых электродов 3 в каждом узле 4 — 6 равно количеству воспроизводимых знаков.

894785 ео

l$

20 и

3$ о

4$

SO

Устройство работает следующим образом.

Код знака поступает из устройства управления дисплеем (нс показано) в регистр 1 кода знака и сохраняется там на все время вычерчивания данного знака на экране ЭЛТ 17. Поперечное распределение перины знаковых электродов 3 определяет форму развертки во времени аналогового сигнала, необходимого для управления лри вычерчивании знака по одной из осей Х, Y или каналу модуляции Z. Bce записанные таким образом функции разверток имеют единый временный масштаб, При использовании жидкого активного светомодулируюшего вещества необходимы дополнительные диэлектрические пластины, между которыми заключено активное вещество и на внутренних поверхностях которых нанесены указанные выше электроды. При использовании твердого активного светомодулирующего вещества электроды нанесены непосредственно ыа его поверхность.

Торцы активного светомодулирующего слоя, обращенные к источнику 9 плоскопараллельного пучка света и .сканирующим фотоприемникам

10 — 12, закрыты оптически прозрачными стенками. При использовании активного светомодулирующего слоя 7 из вещества, плоскость поляризации света которого вращается под действи. ем напряжения, эти стенки должны быть выполнены из поляризующего вещества с одинаково направленными плоскостями поляризации.

Источник 9 ллоскопараллельного пучка света может быть выполнен из полупроводниковых св тоизлучающих элементов.

Сканирующие фотоприемники 10 — 12 представляют собой позиционно чувствительный фотоэлектрический элемент (например сканистор), характеризующийся тем, что чувствительная область, в которой происходит преобразование светового потока в выходной электрический сигнал, может смещаться вдоль всей чувствительной поверхности элемента под действием управляющего напряжения. Вместо сканистора могут быть применены управляемые с помощью логических схем фотодиоды, набранные в линейку, либо приборы с зарядовой связью (ПЗС), обеспечивающие линейную однострочную развертку иэображения.

Синхронность временной развертки в каждом из трех узлов 4 — 6 оптической модуляции обеспечивается тем, что управляющие входы всех сканирующих фотоприемников 10 — 12 подключены к выходу генератора 13 развертки.

Выходы сканирующих фотоприемников

10 - 12 подсоединены ко входам знаковых усилителей 14 и 15 и блоку 16 управления модуляцией ЭЛТ, которые в свою очередь подключены к соответствующим входам системы отклонения и модуляции ЭЛТ 17.

С одного из выходов дешифратора 2 на оцин из знаковых электродов 3 в каждом узле

4 — 6 оптической модуляции поступает электрический сигнал выборки, в то время остальные знаковые электроды 3 находятся под нулевым потенциалом относительно общего электрода 8.

Под действием электрического напряжения, приложенного между выбранным знаковым .электродом 3 и общим заземленным электродом 8, участки активного светомодулирующего слоя 7 изменяют свои оптические свойства (например, оптическую плотность или угол вращения плоскости поляризации). Плоскопараллельный пучок света от источника 9 будет распространяться в плоскости активного свето-. модулирующего слоя 7 без существенного ослабления до тех пор, пока ие достигнет участка под выбранным знаковым электродом 3.

Здесь интенсивность светового пучка падает в зависимости от ширины возбужденной зоны активного светомодулирующего слоя 7 под знаковым электродом 3, на который подано напряжение. Таким образом, после выхода из зоны возбуждения плоскопараллельный пучок света будет иметь линейное распределение интенсивности, являющееся обратной функцией распределения ширины знакового электрода 3, которая в свою очередь является разверткой во времени сигнала, необходимого для управления вычерчиванием соответствующего данному знаковому электроду 3 знака по одной иэ осей Х, У или модуляцией Z.

Далее пучок света проходит без ослабления оставшуюся часть активного светомодулироваиного слоя и попадает на чувствительную поверхность сканирующего фотоприемника 10, 11 или 12.

По сигналу пуска от устройства управления дисплеем генератор 13 развертки подает на управляющие входы сканирующих фотоприемников 10 — 12 линейно изменяющееся напряжение развертки (при использовании в качестве сканирующих фотоприемников 10 — 12 сканистров). Благодаря этому осуществляется развертка линейно модулированного плоскопараллельного пучка света и на выходах сканирующих фотоприемников 10 — 12 формируются изменяющиеся электрические сигналы, которые через знаковые усилители 14 и 15 и блок 16 управления модуляцией ЭЛТ подаются к соответствующим элементам ЭЛТ 17.

При использовании в качестве сканирующих фотоприемников 10-12 линеек фотодиодов или ПЗС сигнал с генератора 13 развертки должен быть не непрерывным, а ступенчатым и точность воспроизведения будет зависеть от количества примененных дискретных элементов.

Установка луча ЭЛТ дисплея в.необходимое для каждого знака положение на экране

Полезность предлагаемого изобретения заключается в повышении качества знаков, воспроизводимых на экране ЭЛТ и упрощения конструкции, что обуславливает уменьшение ее стоимости по сравнению с существующими (энакоместо) осуществляется по отдельным координатным каналам, которые управляются известным способом с помощью общего устройства управления дисплеем.

Формула изобретения

894785 8 ников, выходы которых подключены ко входам знаковых усилителей и блока управления модуляцией соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем каждый узел оптической модуляции выполнен в вйде последовательно расположенных общего электрода, актйвного светомодулирующего слоя и знаковых электро» дов, выполненных в вице фигурных пластин, 1О подключенных к соответствующим выходам дешифратора, управляющие входы фотоприемников соединены с выходом генератора развертки.

Устройство для отображения знаков на экране электронно-лучевой трубки, содержащее регистр кода знака, подключенный к дешифратору, генератор развертки, знаковые усилители, подключенные к отклоняющим системам ЭЛТ, модулятор которой связан с блоком управления модуляцией, и считывающий блок, состоящий иэ оптически связанных источников света, узлов оптической модуляции и фотоприемИсточники информации, >s принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3657716, кл, 340 — 324, опублик. 1972.

2. Патент США И 2656146, кл. 340 — 324, опублик. 1972.

3.— Патент CIIIA У 3020530, кл. 340 — 324, опублик. 1962.

4. Патент Великобритании Р 894252, кл. 40(3), опублик. 1969 (прототип), 894785

Составитель И. Загинайко

Техред М. Надь Корректор Л. Шеньо

Редактор В. Пилипенко

Заказ 11497/82

Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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