САМОРАСТРОВАЯ СХЕМА МОНИТОРА Российский патент 1998 года по МПК H04N9/12 G06F3/153 

Изобретение относится к саморастровой схеме монитора, а более точно - к саморастровой схеме монитора, которая автоматически подает на экран монитора цветовые растры, когда не поступает видеосигнал с персонального компьютера.

Растры являются строками развертки, получаемыми отклонением электронных лучей, проецируемых на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), на которой отображаются видеосигналы.

На фиг. 1 показан известный монитор 1, подключенный к персональному компьютеру 3 посредством сигнального кабеля 2. Если с клавиатурой 4, подключенной к компьютеру 3, работают при подаче электропитания к монитору 1 и компьютеру 3, то на экране монитора отображается видеосигнал, соответствующий клавише ввода.

На фиг. 2 представлена блок-схема известного монитора.

Известный монитор содержит блок 12 (фиг. 2) усиления видеосигнала для усиления видеосигнала, введенного по сигнальной линии 11, подключенной к самому компьютеру, блок 13 выходного видеосигнала для обработки видеосигнала, выведенного из блока 12 усиления видеосигнала, для подачи обработанного видеосигнала на ЭЛТ 14, контроллер 15 мод для детектирования полевого синхронизатора V. Sync и строчного синхросигнала H. Sync из видеосигнала, введенного по сигнальной линии 11, для обеспечения сигнала управления мод, блок 16 полевого и строчного выхода для вывода полевого и строчного синхросигналов в соответствии с управляющим сигналом контроллера 15 мод, и выходной трансформатор строчной развертки 17 для приложения к ЭЛТ 14 высокого напряжения H.V. и напряжений S, F для управления экраном и фокусом ЭЛТ 14 в ответ на строчной синхросигнал, введенный из блока 16 полевого и строчного выхода.

Блок 16 полевого и строчного выхода содержит схему 16A выхода полевого синхросигнала и схему 16B выхода строчного синхросигнала. Позицией 18 (описание не дано) обозначен блок гашения для выведения управляющего сигнала для регулировки яркости изображения в соответствии с выходным сигналом из схемы 16B выхода строчного синхросигнала, а позицией 19 обозначен блок питания для подачи напряжений различных уровней, нужных для внутренних схем монитора.

На фиг. 3 представлена принципиальная электрическая схема известного растрового блока монитора.

Блок 12 усиления видеосигнала усиливает видеосигналы красного (К), зеленого (З), синего (С), введенные с компьютера, в заданное число раз (коэффициент усиления), когда монитор подключен к компьютеру. Блок 13 выходного видеосигнала обрабатывает и выводит видеосигналы красного, зеленого и синего (К, З, С) с блока 12 усиления видеосигнала на ЭЛТ 14 для их отображения.

Катушки L1 (фиг. 3), L2, L3, установленные на входах блока 12 усиления видеосигнала, понижают шум, содержащийся в видеосигналах К, З, С, и также ненужные волны излучения электромагнитных помех. Резисторы R1, R2, R3, подключенные параллельно к соответствующим выходам, регулируют полное сопротивление входных видеосигналов. Конденсаторы C1, C1, C3 обеспечивают только переменные составляющие входных видеосигналов К, З, С на блок 12 усиления видеосигнала.

Входная форма сигнала восстановления постоянной составляющей (ВПС) (фиг. 4A), которую направляют из внутренней генераторной схемы (на чертеже не показана) в монитор по выводу C_in схемы ВПС, на базовый вывод транзистора Q1.

Входной сигнал, имеющий форму, изображенную на фиг. 4A, преобразуют в импульсный сигнал при прохождении через резистор R5 и конденсатор C4 (фиг. 4B). Сигнал (фиг. 4E), возникающий на коллекторном выводе транзистора Q1, направляют к выводу CLAMP блока 12 усиления видеосигнала.

Самотестируемый вывод S_in, подключенный к блоку 12 усиления видеосигнала, устанавливают на низкий уровень, когда видеосигнал не вводят в монитор с компьютера. Соответственно, положительный вывод диода D1 также становится низкоуровневым, тем самым выключая транзистор Q1. Поскольку напряжение постоянного тока (фиг. 4C) перекрывается с видеосигналами К, З, С, введенными с компьютера в блок 12 усиления видеосигнала, цветовые растры на ЭЛТ 14 не изменяются.

Но при отсоединении монитора от компьютера, и когда видеосигнал не вводится в монитор с компьютера, самотестируемый вывод S_in устанавливают как высокоуровневый. Соответственно, сигнал (фиг. 4A), введенный на вход C_in, преобразуют в тактовый импульс (фиг. 4B) при прохождении через резистор R5 и конденсатор C4 и инвертируют при прохождении через транзистор Q1. Сигнал (фиг. 4D) направляют к аноду диода D1 и затем сглаживают до сигнала напряжения постоянного тока при прохождении через конденсатор C5 и вводят на вход R_in (красного), G_in (зеленого), B_in (синего) блока 12 усиления видеосигнала через резисторы R9, R10, R11 (фиг. 3). Сигналы напряжения постоянного тока одинакового уровня, поданные через резисторы R9, R10, R11 на входы R_in, G_in, B_in блока 12 усиления видеосигнала, вызывают отображение на ЭЛТ 14 монохроматических растров, соответствующих сигналам напряжения постоянного тока.

Но для описанной выше известной саморастровой схемы требуется отдельное тестируемое устройство для проверки функции обработки цвета в мониторе без подключения монитора к компьютеру. Кроме того, требуется отдельное устройство для проверки пользователем функции обработки цвета самим монитором. В противном случае устранение неисправности должно происходить в центрах послепродажного обслуживания.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка и создание саморастровой схемы для монитора, которая может автоматически отображать цветовые растры на экране монитора, когда видеосигнал не вводится в монитор компьютера.

Для достижения поставленной цели данное изобретение содержит саморастровую схему монитора, имеющего ЭЛТ, содержащую блок усиления видеосигнала для усиления входного видеосигнала, блок выходного видеосигнала для обработки и вывода усиленного видеосигнала, поданного от блока усиления видеосигнала, для отображения видеосигнала на экране ЭЛТ, блок детектирования для определения, поступает ли входной видеосигнал на блок усиления видеосигнала, блок управления для вывода множества сигналов широтно-импульсной модуляции, соответствующих заданным сигналам цветности, на блок усиления видеосигнала, если определено, что видеосигнал не выводится в блок усиления видеосигнала.

На фиг. 1 изображен общий вид известного монитора, подключенного к компьютеру; на фиг. 2 - блок-схема известного монитора; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема саморастровой схемы известного монитора; на фиг. 4 - диаграммы сигналов на входах схемы; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема саморастровой схемы монитора согласно изобретению; на фиг. 6 - диаграммы сигналов, поступающих на входы элементов заявленной схемы, согласно изобретению.

Саморастровая схема, согласно изобретению, содержит блок 21 (фиг. 5) усиления видеосигнала для усиления входных видеосигналов К, З, С, поданных от персонального компьютера, блок 22 выходного видеосигнала для обработки и вывода видеосигналов, поданных из блока 21 усиления видеосигнала, для отображения видеосигнала на экране ЭЛТ 23 монитора, блок 24 детектирования для определения, подаются ли видеосигналы в монитор с персонального компьютера, блок 25 управления для вывода множества сигналов широтно-импульсной модуляции, соответствующих заданным сигналам цветности, на блок 21 усиления видеосигнала, когда блок 24 детектирования обнаруживает отсутствие ввода видеосигналов от персонального компьютера в монитор, блок 26 сглаживания для сглаживания по меньшей мере одного сигнала широтно-импульсной модуляции, выведенного с блока 25 управления, для подачи сигнала постоянного тока на выход блока 21 усиления видеосигнала, и входной блок 27 (блок восстановления постоянной составляющей) для генерации входного сигнала ВПС, чтобы получить определенную форму сигналов в блоке 21 усиления видеосигнала.

Блок 24 детектирования содержит резисторы R4, R5, R7 и транзистор Q1 (переключающий элемент). Блок 26 сглаживания содержит резисторы R11, R12, R13 и конденсаторы C5, C6, C7. Входной блок 27 ВПС содержит резисторы R6, R14, R15, конденсатор C4 и транзистор Q2.

Работа саморастровой схемы монитора, согласно изобретению, имеющей указанную выше принципиальную электрическую схему, поясняется ниже для двух случаев: когда монитор подключен к компьютеру и принимает от него видеосигналы и когда монитор отключен от компьютера и не принимает от него видеосигналы.

Когда монитор подключен к компьютеру и принимает от него видеосигналы, видеосигналы К, З, С, поступающие от компьютера, проходят по катушкам L1, L2, L3 и резисторам R1, R2, R3 и поступают в блок 21 усиления видеосигнала через конденсаторы C1, C2, C3. Входные видеосигналы усиливаются блоком 21 усиления видеосигнала и затем обрабатываются блоком 22 выходного видеосигнала для отображения на экране ЭЛТ. На этом этапе определяют, что самотестируемый вход S_in блока 24 детектирования становится низким (т.е., 0 (ноль) B).

Сигнал низкого уровня поступает на базу транзистора Q1, чтобы транзистор оставался выключенным. Соответственно, сигнал высокого уровня в 5 В, подаваемый в блок 24 детектирования, поступает на вход ST_in блока 25 управления.

Блок управления 25 определяет, что монитор подключен к компьютеру, если сигнал высокого уровня поступает на вход S_in и обеспечивает прохождение сигнала заданного напряжения постоянного тока с выводов P1, P2, P3 на вход блока 21 усиления (фиг. 6C). Поэтому, в случае, если монитор подключен к компьютеру, цветовые растры отображаются таким же образом, как и в обычной схеме.

Наоборот, в случае, если монитор отключен от компьютера и от компьютера на монитор видеосигнал не поступает, то определяют, что самотестируемый входной вывод S_in блока 24 детектирования становится высоким, и поэтому транзистор Q1 включается и обеспечивает ввод сигнала низкого уровня на вход ST_in блок 25 управления.

Если сигнал низкого уровня вводится на вход ST_in то блок 25 управления определяет, что монитор отключен от компьютера, и подает сигналы широтно-импульсной модуляции (ШИМ) (PWM) (фиг. 6D, 6E, 6F) на выходы P1, P2, P3.

Сигналы ШИМ имеют разные значения уровня, поскольку цветовые растры на экране ЭЛТ изменяются уровнями напряжения, прилагаемыми к блоку 21 усиления видеосигнала.

Соответственно, сигналы ШИМ, выведенные с выходов P1, P2, P3 блока 25 управления, преобразуются в сигналы напряжения постоянного тока при прохождении по сглаживающему фильтру, содержащему резисторы R11, R12, R13 и конденсаторы C5, C6, C7. Средние уровни напряжения постоянного тока изменяются соответствующими длительностями импульса. Другими словами, среднее напряжение постоянного тока видеосигнала B (синего) имеет самый высокий уровень, за ним по значению следуют видеосигналы G (зеленого). Среднее напряжение постоянного тока видеосигнала R (красного) имеет самый низкий уровень.

Сигналы напряжения постоянного тока К, З, С, подаваемые на входы R_in, G_in, B_in блока 21 усиления видеосигнала, подают в блок 22 выходного видеосигнала. Блок 22 усиления видеосигнала обрабатывает сигналы К, З, С напряжения постоянного тока для отображения цветовых растров на экране ЭЛТ 23.

Независимо от подключения монитора к компьютеру сигнал 6A подают от самогенераторной схемы (на фиг. 5 не показана) на вход C_in восстановления постоянной составляющей входного блока 27 ВПС. Этот входной сигнал 6A восстановления постоянной составляющей преобразуют в импульсную форму при прохождении через параллельно соединенные резисторы R6 и конденсатор C4.

Сигнал импульсной формы включает или выключает транзистор Q2 через заданные интервалы. Сигнал 6B, возникающий на коллекторе транзистора Q2, подается на вход CLAMP схемы блока 21 усиления видеосигнала.

Как указано выше, согласно изобретению, отсоединение монитора от компьютера определяется автоматически, и цветовые растры отображаются на ЭЛТ самим монитором. Соответственно повышается производительность, поскольку функция обработки цвета самим монитором может быть легко проверена в процессе изготовления. Также пользователи мониторов могут легко проверить функцию обработки цвета монитором без помощи какого-либо экстрапроверяющего устройства.

Изобретение относится к средствам отображения информации. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности подачи цветовых растров к электронно-лучевой трубке монитора, если видеосигнал в монитор не вводится с компьютера. Саморастровая схема монитора содержит блок детектирования для определения ввода видеосигнала в монитор от компьютера или отсутствия такового ввода и блок управления для вывода множества сигналов широтно-импульсной модуляции, соответствующих заданным цветам, на блок усиления видеосигнала монитора, если блок детектирования определяет, что видеосигнал не вводят с компьютера. 5 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Саморастровая схема монитора, содержащая блок усиления видеосигнала для усиления входных видеосигналов красного, зеленого, синего, блок выходного видеосигнала для обработки и вывода усиленного видеосигнала, поданного от блока усиления видеосигнала, для отображения видеосигнала на экране электронно-лучевой трубки, отличающаяся тем, что содержит блок детектирования для определения поступления входного видеосигнала в блок усиления видеосигнала, блок управления для вывода множества сигналов широтно-импульсной модуляции, соответствующих заданным сигналам цветности, на блок усиления видеосигнала, если блоком детектирования определено отсутствие ввода видеосигнала в блок усиления видеосигнала. 2. Саморастровая схема монитора по п.1, отличающаяся тем, что блок детектирования содержит переключающий элемент, который находится во включенном или выключенном положении в зависимости от уровней напряжения в зависимости от введения или невведения видеосигнала в блок усиления видеосигнала. 3. Саморастровая схема монитора по п.1, отличающаяся тем, что сигналы широтно-импульсной модуляции блока управления соответствуют красному, зеленому и синему цветам. 4. Саморастровая схема монитора по п.3, отличающаяся тем, что средние уровни напряжения сигналов широтно-импульсной модуляции удовлетворяют требованию К < З < С, где К, З и С представляют красный, зеленый и синий цвета, соответственно. 5. Саморастровая схема монитора по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок сглаживания для сглаживания сигналов широтно-импульсной модуляции, выводимых из блока управления для получения соответствующих сигналов напряжения постоянного тока. 6. Саморастровая схема монитора по п.1, отличающаяся тем, что содержит блок восстановления постоянной составляющей, имеющий вход, предназначенный для подачи сигнала Cin восстановления постоянной составляющей, и выход, подключенный к блоку усиления видеосигнала.