ТЕЛЕВИЗИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2002 года по МПК H04N1/00 

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в качестве устройства формирования зрительных образов у людей, лишенных зрения.

Известен фототелеграфный аппарат ФТА-К, содержащий анализирующее устройство, включающее в себя барабан с оригиналом, светооптическую систему с фотопреобразователем, синхронизирующее и фазирующее устройства, электрический тракт фототелеграфной системы, синтезирующее устройство, включающее в себя оптическую систему, барабан с репродукцией, синхронизирующее и фазирующее устройства.

/Б. Ф. Федорцов, Фототелеграфная техника, Военное издательство Министерства обороны СССР, М., 1961, с. 18-244/.

Недостатками известного фототелеграфного аппарата ФТА-К являются: невозможность передачи движущихся объектов, необходимость приема информации на специальную бумагу с последующим проявлением и закреплением, механическое перемещение оригинала и репродукции при передаче изображения, невозможность использования репродукций людьми, лишенными зрения.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией фототелеграфного аппарата ФТА-К.

Известна также промышленная телевизионная установка ПТУ-0-М, содержащая передающее устройство, включающее в себя оптическую систему, передающую трубку, предварительный видеоусилитель, смеситель импульсов, видеоприемное устройство, включающее в себя видеоусилитель, приемную трубку, блокинг-генератор кадровой развертки, выходной каскад кадровой развертки, блoкинг-генератор строчной развертки, выходной каскад строчной развертки, схему формирования кадровых гасящих импульсов, схему формирования строчных гасящих импульсов, смеситель гасящих импульсов.

/Справочник радиолюбителя под ред. Д.А. Куликовского, изд 3, Государственное энергетическое издательство, М., Л., 1961, с. 368, 369, табл. 17-12/.

Известная промышленная телевизионная установка ПТУ-0-М, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.

Недостатком известной промышленной телевизионной установки, принятой за прототип, является невозможность передачи зрительной информации людям, лишенным зрения.

Указанный недостаток обусловлен конструкцией промышленной телевизионной установки.

Целью настоящего изобретения является обеспечение зрительной информацией людей, лишенных зрения.

Указанная цель, согласно изобретения, обеспечивается тем, что передающая трубка, кинескоп, смеситель гасящих импульсов, схема формирования кадровых гасящих импульсов, схема формирования строчных гасящих импульсов, выходной каскад кадровой развертки, выходной каскад строчной развертки заменены фотопреобразователем, представляющим собой плату, разбитую на кадровые и строчные линии, на которых размещены фоторезисторы, каждый из которых включен в цепь транзистора, имеющего резистор - ограничитель базового тока и нагрузочный резистор для снятия сигнала, размещенные на противоположной стороне платы, причем ячейки в каждом кадровом ряду соединены с источником тока и соответствующим дешифратором, входы которого подключены к кадровым генераторам прямоугольных импульсов в соответствии с шестнадцатизначным кодом, а дешифратор "конец кадра" подключен к видеоприемному устройству, кроме того выход каждой ячейки в строчном ряду подключен к соответствующему строчному электронному коммутатору, каждый из которых электрически соединен с соответствующим дешифратором, входы которого соединены с выходами строчных генераторов прямоугольных импульсов в соответствии с шестнадцатизначным кодом, причем выход каждого из строчных электронных коммутаторов соединен с входом предварительного видеоусилителя, а дешифратор "конец строки" подключен к видеоприемному устройству, кинескопом, содержащим стеклянную колбу, внутри котором установлены: катод, модулятор, ускоряющий электрод, первый и второй аноды, горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины, причем экран кинескопа смещен вниз и вправо таким образом, что электронный луч в исходном положении, при отсутствии напряжения на отклоняющих пластинах, направлен на крайнюю левую верхнюю точку начала кадра и начала строки и является полупроводниковым лазером, представляющим собой твердотельный квантовый генератор, выполненный на основе гетероструктур с накачкой электронным лучом и содержит верхнее оптическое зеркало, нижнее оптическое зеркало и заключенный между ними активный элемент, выполненный в форме прямоугольной пластины, которые образуют два гетероперехода, один типа р - n, инжектирующий электроны, и другой типа р - р, ограничивающий диффузное растекание носителей заряда из активного слоя, изготовленные из многокомпонентных твердых растворов с одинаковым периодом кристаллической решетки, блоком градации яркости, представляющим собой электрическую цепь, состоящую из источника тока и соединенных последовательно между собой переменного резистора, фоторезистора с полупроницаемой пластиной и диодного оптрона, вход которого соединен с выходом предварительного видеоусилителя, а выход подключен ко входу видеоусилителя насадкой, надеваемой на объектив, являющей собой фонарь с лампочкой освещения, отражателем, матовым стеклом и боковой прорезью для тестовых карточек с нанесенными на них символами, системой охлаждения, представляющей собой кожух, надетый на экранную часть кинескопа и имеющий отверстия для прохода воздуха, внутри которого размещены охлаждающие элементы с регулятором, представляющие собой круглые пластины, соединенные между собой своими боковыми поверхностями и выполненные из металла и полупроводника, соединенные между собой проводниками последовательно таким образом, что ток течет от металла к полупроводнику.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид телевизионной установки и ее размещение на теле человека; на фиг. 2 - блок-схема телевизионной установки; на фиг. 3 - функциональная схема телевизионной установки; на фиг. 4 - общий вид передающего устройства; на фиг. 5 - вид сбоку на передающее устройство; на фиг. 6 - устройство насадки к объективу передающего устройства; на фиг. 7 - передающее устройство в разрезе; на фиг. 8 - общий вид видеоприемного устройства; на фиг. 9 - видеоприемное устройство в разрезе; на фиг. 10 - общий вид блока управления; на фиг. 11 - вид сбоку на блок управления с частичным разрезом; на фиг. 12 - устройство платы фотоэлектронного преобразователя; на фиг. 13 - устройство кинескопа; на фиг. 14 - разрез по А-А фиг. 13; на фиг. 15 - схема питания кинескопа; на фиг. 16 - блок-схема развертывающего устройства; на фиг. 17 - схема подключения фотоячеек и их устройство; на фиг. 18 - схема соединения кадровых генераторов прямоугольных импульсов с дешифраторами и функциональная схема одного из генераторов; на фиг. 19 - электрическая схема генератора прямоугольных импульсов; на фиг. 20 - временная диаграмма работы кадровых генераторов прямоугольных импульсов; на фиг. 21 - устройство и схема соединений строчных электронных коммутаторов с дешифраторами строчных генераторов прямоугольных импульсов; на фиг. 22 - временная диаграмма работы строчных генераторов прямоугольных импульсов; на фиг. 25 - схема предварительного импульсного видеоусилителя; на фиг. 24 - электрическая схема блока градации яркости; на фиг. 23 - электрическая схема видеоусилителя; на фиг. 26 - схема соединения кинескопа с выходом видеоусилителя; на фиг. 27 - схема управления лучом в направлении Y-Y; на фиг. 28 - схема управления лучом в направлении Х-Х; на фиг. 29 - функциональная схема блока питания; на фиг. 30 - схема системы охлаждения; на фиг. 31-45 - тестовые карточки с различными символами.

Предлагаемая телевизионная установка содержит передающее устройство 1, видеоприемное устройство 2, блок управления 3, выполненный заодно с блоком питания 4. Передающее устройство представляет собой прямоугольный корпус 5, внутри которого размещены фотопреобразователь 6 и платы 7 с радиодеталями и монтажом. К передней части корпуса прикреплен объектив 8, внутри которого расположены линзы 9 и управляемая диафрагма 10, фотоэлемент 11 которой расположен вокруг объектива, на его передней стороне, а механизм управления диафрагмой расположен в верхней части корпуса в небольшом отделении 12. Механизм управления диафрагмой в зависимости от освещенности широко известен и на чертежах не показан. Объектив типа "анастигмат" выполнен с большой глубиной резкости. В верхней части корпуса и по бокам установлены скобки 13 для крепления ремней 14, а к задней крышке 15 корпуса прикреплена прокладка 16, выполненная из губчатой резины или поролона. Насадка к объективу содержит корпус, состоящий из задней части 17 и передней части 18. В задней части установлен патрон 19, в который ввернута лампочка 20. К патрону прикреплен отражатель 21. Между задней и передней частями установлено матовое стекло 22. В передней части корпуса выполнена боковая щель 23 с внутренними пазами для установки тестовых карточек. Каждая тестовая карточка представляет собой прозрачную пластину 24, на которую нанесен символ 25. Видеоприемное устройство содержит корпус 26, имеющий скобки 27 для крепления ремней, привернутый к каркасу 28, имеющему боковые отверстия 29 для прохода воздуха. Внутри каркаса размещены охлаждающие элементы 30 и регулятор 31. Все охлаждающие элементы одинаковы по конструкции и каждый из них содержит два диска, соединенных своими боковыми поверхностями друг с другом и выполненных из металла 32 и полупроводника 33. Все охлаждающие элементы соединены между собой последовательно таким образом, что при движении электрического тока он поступает сначала в металл, а затем в полупроводник. В цепь охлаждающих элементов включен регулятор, содержащий гофрированный цилиндр 34, заполненный легкокипящей жидкостью, один конец которого неподвижно закреплен, а другой - подвижный - соединен штоком 35 с подвижным контактом 36, установленным на изоляционной втулке 37 и контактирующим с резистором 38. Корпус видеоприемного устройства и каркас разделены прозрачным стеклом 39. Внутри корпуса размещены платы с радиодеталями 40 и посредством втулки 41 закреплен кинескоп 42. Кинескоп содержит стеклянный баллон 43, внутри которого размещены катод 44 с подогревателем 45, модулятор 46, ускоряющий электрод 47, первый 48 и второй 49 аноды, а также горизонтальные отклоняющие пластины 50 и вертикальные отклоняющие пластины 51. Экран кинескопа смещен вправо и вниз таким образом, что при отсутствии напряжения на отклоняющих пластинах электронный луч автоматически устанавливается на крайнюю левую точку начала строки и начала кадра. Экран кинескопа выполнен в форме лазера, представляющего собой твердотельный квантовый генератор на полупроводниках, изготовленный на основе гетероструктур с накачкой электронным лучом и содержит верхнее оптическое зеркало 52, нижнее оптическое зеркало 53 и заключенный между ними активный элемент 54, выполненный в форме прямоугольной пластины, которые образуют два гетероперехода, один типа р - n, инжектирующий электроны, и другой типа р - р, ограничивающий диффузное растекание носителей заряда из активного слоя, изготовленные из многокомпонентных твердых растворов с одинаковым периодом кристаллической решетки. /О полупроводниковых лазерах см. Физический энциклопедический словарь под ред. A.М. Прохорова, М., Советская энциклопедия, 1985, с. 570-572/. Высота видеоприемного устройства не должна превышать восемь-десять сантиметров, иначе его будет трудно закрепить на теле человека. Блок управления и блок питания выполнены в одном корпусе 55, закрытом крышкой 56. На корпусе имеются скобки 57 крепления ремней для ношения на плече или на поясе. На крышке корпуса установлены ручка регулятора яркости 58, ручка регулятора контрастности 59 и ручка 60 регулятора яркости свечения лампочки насадки, которая подключается к розетке 61, установленной на той же крышке. В нижней части корпуса размещено аккумуляторное отделение 62, в котором установлен аккумулятор 63, который вставляется через дополнительную крышку 64. Над аккумулятором размещено высоковольтное отделение 65, в котором установлены электронный преобразователь постоянного тока в переменный 66, высоковольтное повышающее устройство 67 и высоковольтный выпрямитель 68. Высоковольтное повышающее устройство повышает напряжение до 1000 В и через высоковольтный выпрямитель подает его на цепочку резисторов 69-72, с которых далее ток поступает на катод, модулятор, ускоряющий электрод, на первый и второй аноды кинескопа. С другой стороны, ток от преобразователя постоянного тока в переменный поступает на низковольтное повышающее устройство 73, а с него на низковольтный выпрямитель 74. Далее ток поступает на выходные устройства 75-77, где проходит через сглаживающие фильтры, стабилизаторы тока и напряжения, не показанные на чертежах, затем на передающее устройство, видеоприемное устройство и для питания узлов и элементов, установленных на платах 78, которые размещены в верхней части корпуса блока управления. На крышке блока управления установлен также включатель 79. Передающее устройство кроме объектива содержит также развертывающее устройство 80, блок кадровых генераторов прямоугольных импульсов 81, блок строчных генераторов прямоугольных импульсов 82, блок кадровых дешифраторов 83, блок строчных дешифраторов 84, дешифратор "конец кадра" 85, дешифратор "конец строки" 86, предварительный видеоусилитель 87 и блок градации яркости 88. Развертывающее устройство представляет собой десять тысяч фоторезисторов 89, размещенных одна возле другой по сто штук в каждом кадровом и по сто штук в каждом строчном рядах, выполненных по интегральной технологии и размещенных на плате фотопреобразователя, с противоположной стороны которого установлены остальные детали фотоячеек. Элементарная фотоячейка 90 кроме фоторезистора содержит ограничительный резистор 91, включенный в цепь базы транзистора 92, и нагрузочный резистор 93. Каждый кадровый ряд фотоячеек подключен к источнику тока через соответствующий дешифратор 94. Каждый строчный ряд фотоячеек подключен к входу соответствующего электронного коммутатора 95, а питание на каждый электронный коммутатор подается через соответствующий дешифратор 96. Выход видеосигнала с каждого электронного коммутатора подается на вход предварительного видеоусилителя. Блок кадровых дешифраторов состоит из ста отдельных дешифраторов и одного дешифратора "конец кадра". Каждый из них представляет собой участок электрической цепи, состоящий из восьми-четырнадцати транзисторов 97, эмиттеры и коллекторы которых соединены между собой последовательно, а база каждого из них подключена к выходу одного из кадровых генераторов прямоугольных импульсов в соответствии с шестнадцатизначным временным кодом. Блок кадровых генераторов прямоугольных импульсов состоит из тактового генератора 98, длительность импульса которого определяет продолжительность подачи сигнала каждой из фотоячеек, и пятнадцати кодовых генераторов 99-113, имеющих различную длительность и частоту следования импульсов. Прохождение этих импульсов через блок кадровых дешифраторов в различном временном сочетании обеспечивает включение того или иного кадрового дешифратора и соответственно того или иного кадрового ряда фотоячеек путем подачи питания от источника тока. Все генераторы прямоугольных импульсов имеют одинаковое устройство и представляют собой две логические схемы 114 и 115, связанные друг с другом конденсаторами 116 и 117, задающими длительность импульсов и имеющими резистор 118, регулирующий длительность импульсов и регулирующий скважность резистор 119. Электрическая схема генератора прямоугольных импульсов (фиг. 19) может быть выполнена на микросхеме К511А1, в состав которой входят четыре элемента 2И-НЕ. Одной микросхемы достаточно для двух генераторов. От этих генераторов могут быть получены импульсы длительностью от нескольких микросекунд до нескольких секунд /Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Барканов и др. Справочник по интегральным микросхемам, 2-е изд., М., Энергия, 1981, с. 330, 634-635/.

Примерная временная диаграмма кадровых генераторов прямоугольных импульсов может выглядеть так, как представлено на фиг.20. Блок строчных генераторов прямоугольных импульсов содержит тактовый генератор 120, длительность импульса которого определяет время передачи сигналов от фотоячеек одной строки, и пятнадцать кодовых генераторов 121-135, имеющих различную длительность и частоту следования импульсов. Примерная временная диаграмма работы строчных генераторов прямоугольных импульсов представлена на фиг.22. Прохождение этих импульсов через блок строчных дешифраторов обеспечивает подключение каждой строки развертывающего устройства через соответствующий электронный коммутатор к входу предварительного видеоусилителя. По конструкции строчные генераторы прямоугольных импульсов отличаются от кадровых генераторов прямоугольных импульсов только номиналами конденсаторов, задающих длительность импульсов, и резисторами, регулирующими длительность и скважность импульсов. Блок строчных дешифраторов также состоит из ста отдельных строчных дешифраторов и одного дешифратора "конец строки" такими же по конструкции, что и кадровые дешифраторы. Они представляют собой часть электрической цепи, состоящей из восьми-четырнадцати транзисторов 136, эмиттеры и коллекторы которых соединены между собой последовательно и подключены через ограничительные резисторы 137 к базам транзисторов 138 электронных коммутаторов и к источнику тока 139, причем входы дешифраторов подключены к выходам строчных генераторов прямоугольных импульсов. Все сто электронных коммутаторов одинаковы по конструкции и каждый из них представляет собой усилитель, выполненный на одном транзисторе по схеме с общим эмиттером, питание в цепи коллектор-эмиттер которого осуществляется от источника тока 140. Вход каждого из них подключен к выходу соответствующей строки через ограничительный резистор 141, а выход каждого из них соединен через нагрузочный резистор 142 с входом предварительного видеоусилителя. Предварительный видеоусилитель выполнен на микросхеме 119УИ1 или К119УИ1 и представляет собой двухкаскадный усилитель на двух транзисторах типа n - р - n (там же, с. 351, 352, 357). Выход предварительного видеоусилителя соединен с входом блока градации яркости, состоящего из вторичной цепи, имеющей источник тока 143, переменный резистор 144, фоторезистор 145, закрытый полупроницаемой пластиной 146, фотодиод 147, и первичной управляющей цепи, состоящей из двух светодиодов 148, 149, первое из которых спектрально согласованное и оптически связанное с фоторезистором, а второе спектрально согласованное и оптически связанное с фотодиодом диодного оптрона. Назначение блока градации яркости обеспечить на выходе сигнал, соответствующий трем градациям яркости: а) максимальные ток и напряжение соответствуют максимальной яркости объекта; б) ток и напряжение примерно в два раза меньше предыдущего, соответствует полутону; в) отсутствие тока и напряжения на выходе соответствует темновому фону (отсутствие какого-либо сигнала от фотоячейки).

Видеоприемное устройство содержит видеоусилитель 150, кинескоп, генератор пилообразного напряжения кадровой развертки 151, генератор пилообразного напряжения строчной развертки 152, блок управления яркостью луча кинескопа 153 и блок управления лазером 154. Выход блока градации яркости подключен к входу видеоусилителя, содержащего четыре транзистора типа n - р - n и пять резисторов, выполненного на интегральной микросхеме K118 УП1 /А,Г/ (там же, c. 349), имеет два выхода. Блок управления лазером представляет собой диодный оптрон, световод которого подключен к выходу видеоусилителя, а фотодиод соединен через источник тока 155 с оптическими зеркалами лазера кинескопа. Блок управления яркостью луча кинескопа содержит корпус 156, из которого выкачан воздух, внутри которого установлен катод 157 с подогревателем, модулятор 158, электрически соединенный с движком переменного резистора 159, подключенного к источнику тока, не показанному на чертежах, анод 160, соединенный с термостойким резистором 161. Отклоняющие пластины 162, 163, установленные внутри корпуса, соединены с выходом видеоусилителя, а анод и катод включены в цепь модулятора кинескопа. Схема управления лучом кинескопа в направлении Y-Y содержит генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с горизонтальными отклоняющими пластинами кинескопа. Цепь питания генератора подключена к источнику тока 164 через прерыватель 165, управляющая цепь которого подключена к источнику тока 166 через дешифратор "конец кадра". Прерыватель выполнен на микросхеме K162KТ1 (там же, с. 386). Управление лучом кинескопа в направлении Х-Х осуществляется посредством схемы Дарлингтона (Дж. Э. Фишер, Х.Б. Гетланд, Электроника - от теории к практике, М. , Энергия, 1980, с. 337, рис. 9-56), выход которой подключен к вертикальным отклоняющим пластинам кинескопа, а вход соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов 167, вход которого соединен с источником тока 168 через прерыватель 169, цепь управления которого соединена с источником тока 170 через дешифратор "конец строки".

Работа телевизионной установки.

Перед началом использования телевизионной установки необходимо посредством ремней, не показанных на чертежах, закрепить на обнаженном теле видеоприемное устройство 2 таким образом, чтобы каркас 28 плотно и неподвижно прилегал к коже. При этом нужно выбирать участки кожи, обладающие наибольшей чувствительностью, лишенные волосяного покрова и имеющие гладкую и ровную поверхность. Наиболее подходящими для этого могут быть участки на верхней правой части груди или на верхней части живота. Блок управления 3 закрепляется на поясном и плечевом ремнях таким образом, чтобы можно было легко включить прибор и управлять регуляторами 58, 59. Передающее устройство 1 закрепляется с помощью ремней на голове так, как показано на фиг. 1. Практическому использованию телевизионной установки должен предшествовать период освоения, привыкания и выработки необходимых навыков в распознавании зрительных образов. Длительность тренировки может быть различная у разных людей и зависит от индивидуальных особенностей организма. Для этого необходимо надеть на объектив 8 насадку и вставить вилку в розетку 61 на блоке управления 3 и затем включить телевизионную установку, передвинув рычажок включателя 79 вправо. Далее нужно вставить в щель 23 насадки одну из тестовых карточек 24 и регулятором 60 добиться необходимой яркости свечения лампочки 20. Сначала необходимо пользоваться тестовыми карточками 24, имеющими наиболее простые символы 25, и постепенно переходить к более сложным символам. При этом свет от лампочки 20 будет проходить через матовое стекло 22, тестовую карточку 24 через объектив 8 и на плате 6 развертывающего устройства будет проецироваться изображенный на тестовой карточке 24 символ 25. Кадровые 98-113 и строчные 120-135 генераторы прямоугольных импульсов станут посылать в кадровый 83 и строчный 84 блоки дешифраторов свои импульсы в соответствии с диаграммами, изображенными на фиг. 20 и 22. В результате каждый кадровый ряд фотоячеек, начиная с первого, и каждая строка, начиная с первой, станут подключаться к источником тока 139 за счет срабатывания каждого из дешифраторов 94 и 95, на входные электроды транзисторов 97, 136 которых станут подаваться импульсы напряжения от генераторов прямоугольных импульсов, а через выходные электроды каждого из них эмиттерно-коллекторный ток от источника 139. При освещении тестовых карточек 24 часть фоторезисторов 89 фотоячеек 90 оказывается освещенной, а другая часть, закрытая символом 25, оказывается не освещенной. В результате ток от источника 139 проходит через дешифратор 94, резистор 91 и фоторезиотор 89, если он освещен, на базу транзистора 92, а в цепи эмиттер-коллектор ток проходит через нагрузочный резистор 93, с которого снимается и подается на соответствующее коммутирующее устройство 95 на резистор 141. Одновременно ток от источника 139 через открытые транзисторы 136 поступает через ограничительный резистор 137 на базу транзистора 138, который открывается и включает эмиттер-коллекторную цепь коммутирующего устройства. Сигнал от фотоячейки поступает на вход предварительного видеоусилителя 87. Так как импульсы тактового строчного генератора 120 длиннее, чем импульсы тактового кадрового генератора 98, то оказывается, несмотря на то, что включается сразу сто кадровых фотоячеек, на вход предварительного видеоусилителя 87 поступает сигнал только от той фотоячейки, строка которой включена. Таким образом постепенно на вход предварительного видеоусилителя 87 подается последовательно сигнал от каждой из десяти тысяч фотоячеек 90. Усиленный предварительным видеоусилителем 87 сигнал поступает на блок градации яркости 88. В момент отсутствия сигнала на входе, что соответствует отсутствию света на фоторезисторе 89 фотоячейки 90, ток через светодиоды 148, 149 не проходит и во вторичной цепи также тока нет, так как фотодиод 147 закрыт (соответствует темновому фону). При подаче импульса на светодиоды 148, 149, соответствующего яркостному сигналу, светодиоды излучают свет и под его действием фотодиод 147 увеличивает свою проводимость, а сопротивление фоторезистора 145 уменьшается вследствие того, что ток, протекающий через светодиод 148, достаточен, чтобы световой поток от него смог пробить полупроницаемую пластину 146. Ток во вторичной цепи, устанавливаемый переменным резистором 144, значительный по величине, подается на вход видеоусилителя 150, что соответствует максимальной яркости объекта. При поступлении в первичную цепь блока градации яркости полутонового сигнала от фотоячейки 90 светодиоды 148, 149 посылают световые потоки на фоторезиотор 145 и фотодиод 147. Так как величина тока недостаточна, то свет, падающий на полупроницаемую пластину, не может пройти через нее или проходит в незначительном количестве, то сопротивление во вторичной цепи велико и ток значительно меньше, чем при прохождении яркостного сигнала, что будет соответствовать полутени объекта. Сигнал, поступающий на вход видеоусилителя 150, усиливается и с его выхода подается на отклоняющие пластины 162, 163 блока управления яркостью луча 153. При отсутствии сигнала от видеоусилителя 150 электронный луч от катода 157 через модулятор 158, фокусирующий этот луч посредством переменного резистора 159, поступает на анод 160 и далее замыкает цепь модулятора 46 кинескопа 42. При отсутствии сигнала от видеоусилителя 150 отрицательное напряжение на модуляторе 46 выше, чем на катоде 44, и последний запирается. При подаче сигнала максимальной яркости луч, проходящий от катода 157, отклоняется вправо отклоняющими пластинами 162, 163 и попадает на термостойкий резистор 161, а с него на анод 160, в результате чего увеличивается сопротивление в цепи модулятора 46 кинескопа 42 и уменьшается отрицательное напряжение модулятора относительно катода 44. Электронный луч кинескопа проходит с максимальной яркостью и попадает на активный элемент 54, а на зеркала 52, 53 одновременно подается напряжение от источника 155, так как светодиод включает фотодиод диодного оптрона 154. Электронный луч, попадая на активный элемент 54, генерирует непрерывное когерентное точечное излучение внутрь каркаса 28 на кожу человека, нагревая этот участок кожи на 6-8^oС выше температуры человеческого тела. Длительность нагрева равна длительности сигнала, поступившего от видеоусилителя 150. То же самое происходит при поступлении полутонового сигнала, когда импульсный ток меньше яркостного тока. При этом луч с катода 157 проходит через модулятор 158 и отклоняется пластинами 162, 163 на меньший угол, и термостойкий резистор 161 создает меньшее сопротивление. Вследствие чего отрицательное напряжение на модуляторе 46 увеличивается и, как следствие этого, уменьшается яркость луча кинескопа. Нагрев кожи будет на 3-4^oС выше температуры тела, что будет соответствовать полутону. При необходимости температура нагрева кожи может быть увеличена или уменьшена посредством переменного резистора 69 при помощи ручки регулятора яркости 58, установленного на блоке управления 3, но в любом случае не должно быть ожогов и теплового повреждения кожи. Контрастность или разница между температурами максимальной яркости и яркостью полутона может изменяться в ту или иную сторону посредством переменного резистора 71 при помощи ручки регулятора контрастности 59. При отсутствии сигнала на выходе видеоусилителя 150 напряжение на зеркала 52, 53 не подается и поэтому излучения не происходит, независимо, попадает или нет электронный луч кинескопа на активный элемент 54. Нагрева соответствующего участка кожи в этом случае также не происходит. Генератор 167 посылает свои прямоугольные импульсы на вход генератора пилообразного напряжения строчной развертки 152, с выхода которого импульсы пилообразного напряжения поступают на вертикальные отклоняющие пластины 51 и передвигают электронный луч кинескопа вправо в направлении Х-Х синхронно с включением соответствующего коммутирующего устройства 95. Когда на кинескоп 42 поступят все сто сигналов с одной строки, включается дешифратор 86 "конец строки". Ток от источника 170 через дешифратор 86 поступает на прерыватель 169, который разрывает цепь питания генератора прямоугольных импульсов 167, который перестает подавать прямоугольные импульсы на вход генератора пилообразного напряжения строчной развертки 152 и тем самым прекращает подавать пилообразные импульсы на вертикальные отклоняющие пластины 51. В результате, как только пропадает воздействие на электронный луч со стороны вертикальных пластин 51, он автоматически выпрямляется и возвращается в исходное положение к началу строки. После чего дешифратор 86 "конец строки" отключается и прерыватель 169 вновь включает генератор прямоугольных импульсов 167, и все повторяется сначала. При этом не требуется гашения луча кинескопа потому, что лазер включается только в момент поступления яркостного или полутонового сигнала на вход блока управления яркостью луча 153, а при перемещении луча и отсутствии сигнала он выключен. При развертке изображения в видеоприемном устройстве 2 генератор пилообразного напряжения кадровой развертки 151 подает со своего выхода пилообразные импульсы на горизонтальные отклоняющие пластины 50 и перемещает электронный луч кинескопа вниз в вертикальной плоскости в направлении Y-Y, обеспечивая создание теплового изображения на коже человека посредством лазера. Длительность импульсов пилообразного напряжения на отклоняющих пластинах показана на фиг. 27 и 28. После окончания кадра включается дешифратор 85 "конец кадра" и ток от источника 166 поступает через упомянутый дешифратор на управляющую цепь прерывателя 165, который разрывает цепь питания генератора от источника 164. В результате электронный луч поднимается вверх в исходное положение к началу кадра. Таким образом активный элемент 54 создает на коже человека позитивное точечное тепловое изображение символа 25, расположенного на тестовой карточке 24. Для лучшего восприятия необходимо, чтобы верхней части тела соответствовала верхняя часть изображения. По мере появления навыка к распознаванию сначала наиболее простых символов (фиг. 31-36) следует переходить к более сложным символам. После того, как распознавание символов будет происходить четко и безошибочно, можно приступить к распознаванию более сложных образов. Для этого необходимо снять насадку с объектива 8 и вынуть вилку из розетки 61. После этого приступить к рассмотрению более сложных сюжетов через объектив. Сначала нужно научиться узнавать простые неподвижные предметы, а затем движущиеся объекты. При этом работа телевизионной установки ничем не отличается от описанного выше. Во время работы телевизионной установки внутри каркаса 28 вследствие нагрева лазером поверхности кожи будет нагреваться и воздух, заключенный в нем, что будет затруднять распознавание окружающих предметов. Для охлаждения воздуха и создания его циркуляции, а также понижения температуры внутри каркаса на 1-2^oС ниже температуры тела предназначена система охлаждения, которая начинает работать сразу же после включения телевизионной установки. При движении тока через охлаждающие элементы он движется от металла к полупроводнику и на основании эффекта Пельтье происходит охлаждение мест соединения металлов 32 с полупроводниками 33. Происходит отбор теплоты из внутреннего пространства каркаса 28 и соответственно охлаждение воздуха и участка кожи, что вызывет циркуляцию воздуха через отверстия 29 /Эффект Пельтье см. Физический энциклопедический словарь под ред. А.М. Прохорова, М., Советская энциклопедия, 1983, с.523/. Поддержание необходимой температуры внутри каркаса 28 происходит автоматически. При повышении температуры внутри каркаса выше нормы легкокипящая жидкость под действием температуры расширяется и передвигает гофрированный цилиндр 34 и подвижный контакт 36, который скользит вправо по поверхности резистора 38 и уменьшает сопротивление в цепи охлаждающих элементов. В результате увеличивается ток, проходящий через контакт металла с полупроводником, и происходит более интенсивное охлаждение. Если температура внутри каркаса 28 понизилась ниже нормы, то легкокипящая жидкость сжимается и свободный конец гофрированного цилиндра 34 перемещается влево и в ту же сторону передвигает подвижный контакт 36, увеличивая сопротивление в цепи, что ведет к уменьшению электрического тока, проходящего через охлаждающие элементы, и повышению температуры.

Положительный эффект: получение большей информации об окружающем пространстве, повышение безопасности на улицах и дорогах, повышение трудоспособности, возможность вести более здоровый образ жизни.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано людьми, лишенными зрения. Техническим результатом является разработка телевизионной установки для слабовидящих и слепых людей, позволяющей получать большую информацию об окружающем пространстве через кожные ощущения, что дает возможность повысить трудоспособность, меры безопасности на улице, а также вести более здоровый образ жизни. Технический результат достигается тем, что телевизионная установка снабжена дополнительной насадкой для тренировки и обучения посредством специальных тестовых карточек с нанесенными на них буквами и символами. 7 з.п. ф-лы, 45 ил.

1. Телевизионная установка, содержащая передающее устройство, видеоприемное устройство, блок управления, блок питания, причем блок управления и блок питания выполнены в одном корпусе, отличающаяся тем, что передающее устройство, закрепленное посредством ремней на голове человека, включает в себя развертывающее устройство, блок кадровых генераторов прямоугольных импульсов, блок строчных генераторов прямоугольных импульсов, коммутирующие устройства, блоки кадровых и строчных дешифраторов, предварительный видеоусилитель и блок градации яркости, причем выходы каждого строчного ряда фотоячеек развертывающего устройства подключены ко входу предварительного видеоусилителя через коммутирующие устройства, каждое из которых электрически связано с соответствующим дешифратором блока строчных дешифраторов, подключенного к блоку строчных генераторов прямоугольных импульсов, а выход предварительного видеоусилителя электрически соединен с входом блока градации яркости, кроме того, фотоячейки каждого кадрового ряда развертывающего устройства электрически соединены между собой последовательно и подключены к источнику питания через соответствующий дешифратор блока кадровых дешифраторов, подключенного к блоку кадровых генераторов прямоугольных импульсов, при этом выход блока градации яркости электрически соединен с входом видеоусилителя видеоприемного устройства, закрепленного на обнаженном участке тела человека посредством ремней и включающего в себя кинескоп, блок управления экраном кинескопа, блок управления яркостью луча кинескопа, кадровый генератор пилообразного напряжения, строчный генератор пилообразного напряжения, причем выход видеоусилителя электрически соединен с входом блока управления экраном кинескопа, выход которого соединен с верхним и нижним оптическими зеркалами экрана кинескопа и пластинами блока управления яркостью луча кинескопа, выход которого электрически связан с модулятором кинескопа, кроме того, выход кадрового генератора пилообразного напряжения соединен последовательно с горизонтальными отклоняющими пластинами кинескопа и прерывателем, цепь управления которого соединена с дешифратором "конец кадра", а выход строчного генератора пилообразного напряжения соединен с вертикальными отклоняющими пластинами кинескопа, вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, вход которого соединен с источником тока и прерывателем, цепь управления которого соединена с дешифратором "конец строки", блок управления, электрически соединенный с передающим и видеоприемным устройствами, выполненный заодно с блоком питания и закрепленный на теле человека посредством плечевого и поясного ремней, содержит выключатель, регулятор яркости и контрастности, аккумулятор, преобразователь постоянного тока в переменный, низковольтное и высоковольтное повышающие устройства. 2. Телевизионная установка по п.1, отличающаяся тем, что развертывающее устройство представляет собой плату, разбитую на кадровые и строчные линии, в узлах которых размещены фоторезисторы, каждый из которых включен в цепь фотоячейки, состоящей из транзистора, ограничительного и нагрузочного резисторов, размещенных на противоположной стороне платы. 3. Телевизионная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что все дешифраторы одинаковы по конструкции и каждый из них представляет собой часть электрической цепи, состоящей из восьми-четырнадцати транзисторов, эмиттерные и коллекторные электроды которых соединены между собой последовательно, а базовые электроды подключены к соответствующим кадровым или строчным генераторам прямоугольных импульсов. 4. Телевизионная установка по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что блок градации яркости представляет собой схему, в которой вторичная цепь включает в себя переменный резистор, фоторезистор с полупроницаемой пластиной и фотодиод, соединенные между собой последовательно, а первичная цепь содержит два последовательно соединенных светорезистора, первый из которых спектрально согласован и оптически связан с фоторезистором, а второй спектрально согласован и оптически связан с фотодиодом. 5. Телевизионная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что кинескоп выполнен в форме стеклянного баллона, внутри которого размещены катод, модулятор, ускоряющий электрод, первый и второй аноды, горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины, а также экран кинескопа, представляющий собой активный элемент, выполненный в форме прямоугольной пластины и заключенный между верхним и нижним оптическими зеркалами, образующими два гетероперехода, один типа р-n, инжектирующий электроны, и другой типа р-р, ограничивающий диффузное растекание носителей заряда из активного слоя, изготовленные из многокомпонентных твердых растворов с одинаковым периодом кристаллической решетки, причем экран кинескопа смещен вниз и вправо таким образом, что электронный луч при отсутствии напряжения на отклоняющих пластинах направлен на крайнюю левую верхнюю точку начала кадра и начала строки. 6. Телевизионная установка по п.1, или 2, или 5, отличающаяся тем, что блок управления яркостью луча кинескопа содержит корпус, из которого выкачан воздух, внутри которого размещены катод, модулятор, анод, термостойкий резистор, выполненный заодно с анодом и отклоняющие пластины. 7. Телевизионная установка по п.1 или 5, отличающаяся тем, что система охлаждения представляет собой кожух, надетый на экранную часть кинескопа, внутри которого размещены охлаждающие элементы с регулятором, представляющие собой соединенные друг с другом пластины, выполненные из металла и полупроводника и подключенные так, что ток течет от металла к полупроводнику. 8. Телевизионная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что насадка к объективу представляет собой корпус с лампой освещения, отражателем и матовым стеклом, имеющий боковую прорезь для тестовой карточки, выполненной из прозрачного материала с нанесенным на ней знаком или символом.