Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

Союз Советскин

Социалистических

Рвспубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i955179 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22)заявлено 29 .05. 79 (2I) 2773187/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

G 09 G 1/Об

Рвударетмнньй комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (5З) УДК 681. 327..I1(088.8) Опубликовано 30. 08. 82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.09.82 (72) Авторы изобретения

В.Г. Гришин, В.Ф. Стародубцев и Р.И.

Ордена Ленина институт проблем упра (7 I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для индивидуального отображения информации.

Известно устройство для отображения информации на экране ЭЛТ, содержащее запоминающую ЭЛТ с катушкой считывания и нагрузочным резистором, через усилитель считывания соединенным с модуля- о тором ЭЛТ, отклоняющая катушка которой подключена к блоку разверток, соединенному с катушкой считывания.

Для повышения качества изображения в устройстве Формируются импульсы подсвета с крутыми фронтами и малой (для вертикальных линий) длительностью, что обеспечивает индикацию тонких и четких линий графического иэображения (11. zo

Это устройство не позволяет отображать полутонову1о информацию. Так как разрешающая способность устройства определяется разрешающей способностью экрана ЭЛТ, оно не может быть ис" попьзовано для одновременного визуального анализа изображений, информационный объем которых превышает информационные возможности экрана ЭЛТ. В этом устройстве не используется информация о положении оси зрения оператора от" носительно изображения на экране ЭЛТ и все изображение воспроизводится с одинаковым качеством, что не позволяет уменьшать ток считывания запоминающей ЭЛТ на участках мишени соответствующих периферии поля зрения операто" ра и тем самым увеличить время считы" вания (память) запоминающей ЭЛТ.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), в котором информация в центральной зоне поля зрения воспроизводится с большей точностью, чем в зоне периферийного зрения. Для определения положения центральной зоны поля зре955179

3 ния оператора на экране ЗЛТ устройство содержит блок фиксации зрительной оси и блок демпфирования, соединенные последовательно (2, Однако, так как блок фиксации оси зрения связан с отклоняющими катушками ЭЛТ через блок задания эоны поля зрения и процессор, управляемые с клавиатуры, и для задания положения и раз-, меров зоны отображения информации в поповышенной точностью оператору необходимо сосредотачивать свое внимание (т.е. Фиксировать взгляд) на выбранном участке экрана в течение времени, достаточного для ручного ввода парамет- !5 ров преобразования изображения в процессор, это устройство не обеспечивает синхронного с движением глаз оператора перемещения по экрану ЭЛТ эоны точного отображения информации, что затрудняет целостное восприятие изображения °

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, т.е. повышение качества изображения за счет его детализации в зоне непосредственного наблюдения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее запоминающую ЭЛТ, связанную через усилитель считывания с модулятором ЭЛТ, отклоняющая катушка которой подсоединена к блоку разверток и последовательно соединенные блок фиксации зрительной оси и блок демпфирования, введены функциональный преобразователь и генератор импульсов, причем блок фиксации зрительной оси оптически связан с экраном ЭЛТ, выход блока демпфирования соединен с одним из входов генератора импульсов, другой вход Которого соединен с блоком разверток, подключенным к одному из входов функ ционального преобразователя, выход которого соединен с отклоняющей катушкой 3 ЭЛТ, выход генератора импульсов подключен к другому входу функционального преобразователя и фокусирующему электроду и модулятору 3 ЭЛТ.

На фиг. 1 приведена блок"схема устройства; на фиг. 2 - схема блока фиксации зрительной оси; на фиг. 3 один из вариантов схемы функционального преобразователя.

Устройство содержит запоминающую

ЭЛТ 1 с фокусируюцим электродом 2 и модуляторам 3 (считывающего прожектора). К выходу запоминающей ЭЛТ 1 подсоединены нагрузочный элемент, например резистор 4, и через усилитель считывания 5 модулятор 6 индикаторной ЭЛТ 7. Отклоняющая катушка 8

ЭЛТ 7 и отклоняющая катушка считывания 9 запоминающей ЭЛТ 1 соединены с блоком 10 разверток, причем первая непосредственно, а вторая через функциональный преобразователь 11 тока развертки. Выход управляемого генератора 12 импульсов связан с функциональным преобразователем 11, фокусирующим электродом 2 и модулятором 3 считывающего прожектора запоминающей ЭЛТ 1, Один из входов генератора 12 импульсов подключен к блоку 1О разверток, а второй вход через блок !3 демпфирования - к блоку 14 фиксации зрительной оси, содержащему датчики 19 и 16 биопотенциалов, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей 17 и 18 биопотенциалов. Выходы усилителей 17 и 18 биопотенциалов являются выходом блока 14 фиксации зрительной оси. Функциональный преобразователь 11 содержит электрически управляемый потенциометр 19, входы которого являются входами функционального преобразователя 11 причем вход управляемого сигнала соединен с блокам. 10 разверток, а вход управляющего сигнала соединен с генератором 12 импульсов. Выход управляемого потенциометра 19 йодключен к входу усилителя 20 постоянного тока, выход которого является выходом функционального преобразователя 11 соединенным с катушкой считывания 9.

При работе устройства видеосигнал, содержащий информацию о записанном в виде потенциального рельефа на мишени запоминающей ЭЛТ 1 изображении при управляемой блоком 10 разверток развертке считывающего луча катушкой 9 считывания, подается с резистора 4 на усилитель 5 считывания. С выхода усилителя 5 считывания усиленный видеосигнал поступает на модулятор 6 индикаторной ЭЛТ 7, луч которой развертывается отклоняющей катушкой 8 в теле" визионный растр, задаваемый блоком !О разверток. Датчики 15 и 16 биопотенциалов блока 14 фиксации зрительной оси, установленные у глаза оператора, рассматривающего иэображение на экране ЗЛТ 7, снимают биопотенциалы, изменяющиеся при вращении глаз по вертикали и горизонтали на величину, пропорциональную углу поворота глаза

5 9551 от среднего положения, соответствующего рассматриванию изображения в центре экрана. Электрические сигналы на выходах датчиков 15 и 16, пропорциональные вертикальному и горизонтальному смещению глаз, а следовательно, и зрительной оси оператора относительно центра изображения и телевизионного растра развертки луча ЭЛТ 7, усиливаются усилителями 17 и 18 био- 1î потенциалов блока 14 фиксации зрительной оси и поступают в блок 13 демпфирования, в котором из них устраняется высокочастотная составляющая, возникающая в результате глазно- 15 го тремора, амплитуды поворотов глаз, при котором значительно меньше амплитуд поворотов глаз, вызванных сменой рассматриваемого участка изображения,.

С выхода блока демпфирования постоян- 2о ные (в промежутках между скачками глаз) напряжения, соответствующие координатам точки пересечения зрительной оси с поверхностью экрана ЭЛТ 7, подаются на управляющий вход генера- 25 тора 12, который синхронизируется блоком 1О. Генератор 12 вырабатывает две серии импульсов, задержка которых относительно синхронизи рующих строчных и кадровых импульсов, посту-30 пающих с блока 10 разверток, определяется величинами управляющих напря-, жений, подаваемых с блока 13 демпфирования, Вырабатываемые генератором 12 импульсы кадровой H cTpoчной полонение которых во времени соответствует развертке участка изображения, на который в данный момент времени смотрит оператор, а длительность и форма соответствуют форме кривой изме-1в ненил разрешающей способности глаза по полю зрения в плоскости экрана в вертикальном и горизонтальном направлениях при фиксированном удалении оператора от экрана ЭЛТ 7, поступают на управляющий вход функционального преобразователя 11 для управления скоростью изменения тока развертки считываюц1его луча запоминающей ЭЛТ 1, подаваемого с блока 10 развертки через функциональный преобразователь 11 на катушку считывания 9. Скорость нарастания токов развертки на выходах двухканального усилителя 20 обратно пропорциональна мгновенному значению

55 напряжения управляющих импульсов на входе потенциометра 19. При этом ско" рость перемещения считывающего луча по мишени запоминающей ЭЛТ 1 на участке, соответствующем участку изображения, на который в этот момент времени смотрит оператор, уменьшается, а на остальной части мишени увеличивается и, так как скорость луча ЭЛТ 7 остается постоянной, то изображение в этой части экрана, соответствующей центральной зоне поля зрения оператора (в окрестности поля зрительной оси), растягивается за счет пропорционального ухудшения разрешающей способности глаза к периферии поля. зрения сжатия, иэображения.

Импульсы с выхода генератора 12 подаются также на фокусирующий электрод 2 запоминающей ЭЛТ 1 для фокусировки считывающего луча, расфокусированного с целью усреднения информации, содержащейся между строками считывания на участках мишени, соответст- вующих периферии поля зрения оператора, и на модулятор 3 для увеличения .тока считывающего луча до номинального что соответствует повышению контраста изображения в центре поля зрения. В центре поля зрения и его окрестностях изображения на экране ЭЛТ 7 воспроизводятся с максимальной де тальностью и контрастом, а к периферии детальность и контраст изображений падает, что, однако не замечается оператором, так как перемещение зоны качественного представления по экрану происходит синхронно с движением его глаз.

Для предлагаемого устройства при угловых размерах экрана ЭЛТ порядка

22О его разрешающая способность может быть в 3-5 раз меньше разрешающей способности мишени запоминающей ЭЛТ при такой же детальности наблюдаемого оператором изображения, какая была бы при использовании индикаторной ЭЛТ с разрешением большим, чем разрешение

|мишени запоминаюцей ЭЛТ. При исполь|зовании запоминающих ЭЛТ с разрешени.ем до .3000 строк и максимальной плотности записи информации предлагаемое устройство обеспечивает высокое качество наблюдаемого оператором изображения на экране стандартного телевизионного кинескопа с разрешением

600 строк.

Так как ток считывающего луча на большей площади мишени запоминаюцей

ЭЛТ (свыше 903) снижен в 2-5 раз, а участок, сканируемый лучом с номиналь" ным током, имеет малые размеры (порядка 2 х о) и перемещается по

7 955179 . 3 . всей площади мишени, то происходит демпфирования, о т л и ч а ю щ е е с я более медленное, чем обычно раэруше- тем, что, с целью повышения качестние потенциального рельефа на мишени ва иэображения за счет его детализаи общее увеличение времени памяти ции в зоне непосредственного наблю, запоминающей ЭЛТ, дения, оно содержит функциональный

Таким образом, предлагаемое уст- преобразователь и генератор импульройство позволяет повысить качество сов, причем блок фиксации зрительной и реальный объем анализируемой одно- оси оптически связан с экраном 3RT, временно "визуальной информации беэ выход блока демпфирования соединен увеличения разрешающей способнос™ 1в с одним из входов генератора импульэкрана индикаторной ЭЛТ и увеличить сов, другой вход которого - с блоком ,время памяти используемой в нем запо-,раэверток, подключенным к одному из минающей ЭЛТ. входов функционального преобразователя, выход которого соединен с откло15 .няющей катушкой ЗЭЛТ, выход генератоФормула изобретения ра импульсов подключен к другому входу функционального преобразователя и

Устройство для отображения ин- фокусирующему электроду и модулятоформации на экране электронно-лучевой ру 33RT. трубки (ЭЛТ), содержащее запоминаю- 20 Источники информации, шую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ), принятые an внимание при экспертизе связанную через усилитель считывания 1. Авторское свидетельство CCCP с модулятором ЭЛТ, отклоняющая катуш- Ю 480237, кЛ. G 06 К 15/20, 1975 ° яа которой подсоединена к блоку раз- Авторское свидетельство CCCð верток ° и последовательно соединенные 25 Г 444222, кл С 06 К 15/20 1974 блок Фиксации зрительной оси и блок (прототип) Фиг. f

955179

4 Кло гу демпифородои Я

Puz,2

8 лотусе тцты8амия 7т 8ncwu ,бюАр тм

0m pwapumcpu и юу мс о# 74 е,У

Составитель С. Гришин

«Ревактор Н. Гришанова техЕеа Е Харитончик Коюектор Ю- Макаренко

Заказ 6145/59 Тираж 5yZ Подпи сйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-Дд Раушская наб. 8, 4/g

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