УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G09F13/30 G09F9/37 G09F11/02 G09F9/33 

Изобретение относится к устройствам формирования изображения, основанным на принципе пространственной механической развертки, и может быть использовано, например, в рекламных информационных устройствах для отображения с помощью светоизлучающих элементов рекламной и другой видеоинформации.

Известно вращающееся устройство, включающее корпус, вращающийся двигатель с валом, вращающийся блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей и блок управления излучения светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, неподвижно соединенные со входами соответствующих излучателей, и блок электропитания, укрепленный неподвижно в корпусе и соединенный с блоком управления излучением светоизлучателей через подвижные электроконтакты (Патент RU №2159962, МПК 7 G09F 9/33, опубл. 27.11.2000, бюл. №33).

Недостатком известного устройства является отсутствие механизма управления светоизлучающими элементами извне, что ограничивает его функциональные возможности, так как не позволяет в процессе вращения электродвигателя корректировать или вносить новую видеоинформацию. Другим недостатком известного устройства является низкая надежность работы, обусловленная возможностью появления электромагнитных помех (искрений) в широком спектре диапазона частот из-за загрязнения и износа поверхности подвижных электроконтактов при передаче напряжения постоянного тока от блока электропитания.

Известны косвенные аналоги, содержащие механизм бесконтактной передачи видеосигнала на вращающиеся электронные устройства. К таким устройствам относятся блоки вращающихся видеоголовок видеомагнитофонов, содержащие вращающиеся трансформаторы (например, а.с. №1578753, МКИ G11B 5/52, опубл. 15.07.90; а.с. №1081663, МКИ G11B 21/04, опубл. 23.03.84, бюл. №11).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство формирования изображения, включающее корпус, двигатель вращения с валом, блок электропитания, электрически соединенный с ним, как минимум, один вращающийся формирователь изображения, установленный на валу двигателя с использованием установочной муфты и снабженный управляемыми световыми элементами, причем формирователь изображения выполнен в виде схемы электронного устройства управления излучением световых элементов, собранного на печатной плате, имеющей форму, контуры которой являются формообразующими поверхностей вращения, установочная муфта выполнена таким образом, что ее внутренняя часть электрически изолирована от внешней части. Кроме того, данное устройство снабжено: прозрачным кожухом, закрепленным на корпусе; соединенным с двигателем устройством для блокировки включения вращения формирователя изображения; блоком передачи команд, включающим управляющий контакт и узел передачи сигнала, выполненный в виде оптической пары и связанный с устройством управления излучением световых элементов (Патент RU №2265893, МПК 7 G09F 13/30, опубл. 10.12.2005).

Недостатком известного устройства следует считать отсутствие механизма передачи видео- и другой информации в устройство извне, что ограничивает его функциональные возможности. Другим недостатком данного устройства является низкое качество изображения, обусловленное возможностью появления электромагнитных помех (искрений) в широком спектре диапазона частот, возникающих в процессе эксплуатации, за счет загрязнения и износа поверхностей подвижных контактов при передаче напряжения постоянного тока от блока электропитания.

Задачей изобретения является создание устройства с использованием светоизлучателей, позволяющего формировать многослойное световое изображение.

Технический результат состоит в расширении информационных возможностей устройства, а также повышении качества и надежности его работы.

Технический результат решается тем, что в устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий двигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей и блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, согласно первому варианту изобретения введены формирователь сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, выход которого подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены соответственно тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижней части токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основании двигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположен, по меньшей мере, один проводник, верхний конец которого соединен с верхним концом стойки, а нижний соединен с токопроводящей верхней частью основания двигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух, основание двигателя, по крайней мере, один проводник прозрачного кожуха образуют короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками, а верхний конец, по меньшей мере, одного кронштейна со светоизлучающими элементами закреплен на прозрачном фланце с подшипником, установленным на осевой втулке прозрачного кожуха.

Согласно второму варианту - в устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий двигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, введены формирователь сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, выход которого подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены соответственно тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основании двигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположены проводники, равномерно распределенные по окружности, их верхние концы соединены с верхним концом стойки, а нижние концы равномерно по окружности соединены с токопроводящей верхней частью основания двигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух основание двигателя, проводники прозрачного кожуха образуют объемообразный короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками.

Согласно третьему варианту - в устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий двигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, введены формирователи сигнала изображения от внешнего аналогового и цифрового видеосигнала соответственно, выход формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены соответственно тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основании двигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположен, по меньшей мере, один проводник, верхний конец которого соединен с верхним концом стойки, а нижний - соединен с токопроводящей верхней частью основания двигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух, основание двигателя, проводник прозрачного кожуха образуют короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками, а верхний конец, по меньшей мере, одного кронштейна со светоизлучающими элементами закреплен на прозрачном фланце с подшипником, установленным на осевой втулке прозрачного кожуха, причем формирователь сигнала изображения от внешнего цифрового видеосигнала содержит, по меньшей мере, одну оптическую пару, состоящую из фотоприемника, установленного на валу двигателя, светоизлучающего элемента с круговой диаграммой излучения, размещенного в прозрачной втулке, вставленной в разрыв токопроводящей стойки, блок управления излучением и блок индикации со светоизлучающими элементами, размещенными, по меньшей мере, на одном кронштейне, причем светоизлучающий элемент оптической пары подключен к источнику цифрового видеосигнала, фотоприемник подключен к формирователю сигнала изображения, выход которого соединен с входом блока управления излучением, а выход последнего подключен к блоку индикации, кроме того, верхняя и нижняя части разрыва токопроводящей стойки соединены между собой, по меньшей мере, одним проводником.

Согласно четвертому варианту - в устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий двигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, введены формирователи сигнала изображения от внешнего аналогового и цифрового видеосигнала соответственно, выход формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены соответственно тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основании двигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположены проводники, равномерно распределенные по окружности, их верхние концы соединены с верхним концом стойки, а нижние концы равномерно по окружности соединены с токопроводящей верхней частью основания двигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух основание двигателя, проводники прозрачного кожуха образуют объемообразный короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками, причем формирователь сигнала изображения от внешнего цифрового видеосигнала содержит, по меньшей мере, одну оптическую пару, состоящую из фотоприемника, установленного на валу двигателя, светоизлучающего элемента с круговой диаграммой излучения, размещенного в прозрачной втулке, вставленной в разрыв токопроводящей стойки, блок управления излучением и блок индикации со светоизлучающими элементами, размещенными, по меньшей мере, на одном кронштейне, причем светоизлучающий элемент оптической пары подключен к источнику цифрового видеосигнала, фотоприемник подключен к формирователю сигнала изображения, выход которого соединен с входом блока управления излучением, а выход последнего подключен к блоку индикации, кроме того, верхняя и нижняя части разрыва токопроводящей стойки соединены между собой, по меньшей мере, одним проводником.

В устройстве формирования изображения по третьему и четвертому вариантам формирователь сигнала изображения от внешнего цифрового видеосигнала содержит блок оптических пар, состоящий из внутренней и внешней соосно вставленных друг в друга втулок, внутренняя втулка установлена в разрыв токопроводящей стойки и состоит из прозрачных цилиндрически полых секций, содержащих светоизлучающие элементы с круговой диаграммой излучения и экраном от излучения, внешняя втулка содержит пазы с фотоприемниками, расположенными напротив соответствующих прозрачных секций со светоизлучающими элементами для образования оптических пар, выход каждого фотоприемника подключен к соответствующему входу формирователя изображений, а светоизлучающие элементы - к внешнему источнику видеосигналов, при этом верхняя и нижняя части разрыва стойки соединены, по меньшей мере, одним тонким проводником.

Во всех вариантах выполнения устройства электродвигатель вращения вала выполнен бесконтактным и содержащим систему автоматического регулирования по частоте и фазе от внешнего источника синхронизации.

Одним из основных отличий предложенного технического решения от известных аналогов, в том числе и от прототипа, является возможность введения одновременно двух независимых каналов формирования изображения от внешних источников цифрового и аналогового видеосигналов или сигналов другого назначения, значительно расширяющих функциональные возможности предлагаемого изобретения.

Введение двухканального вращающегося трансформатора с ортогонально расположенными обмотками - коаксиальными и тороидальными - обеспечивает высокую степень электромагнитной развязки между каналами, а также позволяет исключить электромагнитные помехи, возникающие при плохом контакте между подвижными контактами при передаче электропитания на вращающиеся электронные блоки.

Равномерное расположение короткозамкнутых витков канала связи с тороидальными обмотками повышает помехоустойчивость данного устройства формирования изображения.

Введение бесконтактного электродвигателя, содержащего систему автоматического регулирования вращения вала по фазе и частоте с помощью кадровых импульсов видеосигнала или синхросигнала от опорного кварцевого синхрогенератора (например, применяемых в системе автоматического регулирования вращения вала двигателя в блоках вращающихся видеоголовок в видеомагнитофонах), позволяет обеспечить высокую стабильность воспроизводимого изображения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено в разрезе схематическое изображение предложенного устройства формирования изображения, содержащего двухканальный вращающий трансформатор, на фиг.2 представлен в разрезе двухканальный вращающийся трансформатор, на фиг.3 показаны в разрезе узлы и детали устройства формирования изображения, содержащего двухканальный вращающий трансформатор, где: (а) - прозрачная стаканообразная крышка с одним проводником на поверхности; (б) - прозрачная стаканообразная крышка с проводниками, равномерно расположенными на поверхности; (в) - блок индикации; (г) - фланец с подшипником,

на фиг.4 представлена упрощенная структурная схема вышеупомянутого устройства, на фиг.5 представлены в укрупненном виде оптические пары передачи цифрового видеосигнала в разрезе: (а) - одноканальная оптопара; (б) - многоканальная оптопара, на фиг.6 представлено в разрезе схематическое изображение предложенного устройства формирования изображения, содержащего двухканальный вращающий трансформатор, блок оптических пар и бесконтактный электродвигатель, на фиг.7 представлена структурная схема вышеупомянутого формирователя изображений, содержащая двухканальный вращающийся трансформатор и блок оптических пар, на фиг.8 представлена структурная схема формирователя изображений, содержащая двухканальный вращающийся трансформатор блок оптических пар и бесконтактный электродвигатель с системой автоматического регулирования скорости вращения вала по частоте и фазе.

Устройство формирования изображения 1 (фиг.1-4) содержит корпус 2, прозрачный кожух 3, вращающий двигатель 4 с валом 5, на котором установлено сбалансированное основание 6, содержащее печатную плату 7, на которой размещены блок индикации 8, включающий светоизлучатели 9, по меньшей мере, один кронштейн 10 крепления светоизлучателей 9, блок управления 11 излучением светоизлучателей 9, имеющий раздельные схемы управления 12 для каждого светоизлучателя 9, блок питания 13 электронных вращающихся устройств 8 и 11. В устройство 1 также введены формирователь сигнала изображения 30 от внешнего аналогового видеосигнала, выход которого подключен к блоку управления излучением 11, двухканальный вращающийся трансформатор 14, содержащий соосно установленные роторный 15 и статорный 16 магнитные сердечники броневого типа соответственно с осевыми отверстиями 17 и 18, полостями 19 и 20, радиальными пазами 21 и 22, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором 23, при этом в пазах 21, 22 и полостях 19, 20 каждого из них установлены соответственно тороидальные 24, 25 и коаксиальные 26, 27 обмотки, роторный сердечник 15 расположен на нижнем конце вала 5 электродвигателя 4, выполненного полым, статорный 16 - на токопроводящем стаканообразном кожухе 28 нижней части токопроводящего основания 6 электродвигателя 4, тороидальная обмотка 24 роторного сердечника 15 подключена ко входу формирователя 30 сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная 26 - ко входу блока электропитания 32, тороидальная обмотка 25 статорного сердечника 16 к источнику 31 видеосигнала, а коаксиальная 27 - к источнику питания 32 переменного тока, при этом в полом валу 5 электродвигателя 4 и в осевых отверстиях 17, 18 сердечников 15, 16 установлена токопроводящая стойка 33, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха 28 нижней части основания 6 электродвигателя 4, а верхний укреплен в центре дна 34 перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха 3, установленного на верхней части основании двигателя 4, на прозрачной поверхности кожуха 3 расположен, по крайней мере, один проводник 35, верхний конец которого соединен с верхним концом стойки 33, а нижний - соединен с токопроводящей верхней частью основания 6 двигателя 4, при этом токопроводящие стойка 33, кожух 28, основание 6 двигателя 4, проводник 35 прозрачного кожуха 3 образуют короткозамкнутый виток 36 связи между тороидальными роторной 24 и статорной 25 обмотками, а верхний конец 37, по меньшей мере, одного кронштейна 10 со светоизлучающими элементами 9 закреплен на прозрачном фланце 38 с подшипником 39, установленным на осевой втулке 40 прозрачного кожуха 3.

Устройство предлагаемого технического решения по варианту 2 (фиг.2, фиг.3б) содержит на прозрачной поверхности кожуха 3 равномерно по окружности расположенные тонкие проводники 35, верхние концы которых соединены с верхним концом стойки 33, а их нижние концы равномерно по окружности соединены с токопроводящим основанием 29 двигателя 4, при этом токопроводящие стойка 33, кожух 28 основания 29 двигателя 4, проводники 35 прозрачного кожуха 3 образуют объемообразный короткозамкнутый виток 41 связи между тороидальными роторной 24 и статорной 25 обмотками.

На фиг.4 представлена структурная схема устройства формирования изображения 1 для первого и второго вариантов.

На фиг.2 крупным планом в разрезе схематически изображен двухканальный вращающийся трансформатор 14.

Устройство предлагаемого технического решения по варианту 3 (фиг.5-6) дополнительно содержит формирователь изображения 42 внешнего цифрового видеосигнала, выход которого подключен к блоку управления излучения 11 светоизлучателей 9, втулки внешнюю 43 и внутреннюю 44, соосно вставленные друг в друга, внутренняя втулка 44 состоит из прозрачных цилиндрически полых секций 45, расположенных соосно одна под другой, в каждой из которых установлен светоизлучающий элемент (светодиод) 46, с круговой диаграммой излучения и экраном 47 от излучения, на одном из торцов секции 45, причем внутренняя втулка 44 установлена в разрыв 48 токопроводящей стойки 33, расположенной в полости вала 5, верхний конец ее закреплен к прозрачному кожуху 3, а нижний конец - к нижнему токопроводящему стаканообразному кожуху 28 двигателя 4, внешняя втулка 43 установлена на полом валу 5 двигателя 4, внутри полости которой проделаны пазы 49, расположенные один под другим и напротив соответствующих секций 45 внутренней втулки 44, в каждой из которых установлен фотоприемник 50, расположенный напротив соответствующего светоизлучающего элемента 46 и образующий соответствующую оптическую пару 51, выход каждого фотоприемника 50 подключен к соответствующему входу формирователя изображений 42, а светоизлучающие элементы 46 - к внешнему источнику 52 видеосигналов, при этом верхняя 53 и нижняя 54 части разрыва 48 стойки 33 соединены между собой, по крайней мере, одним проводником 55.

На фиг.6 показано устройство формирования изображения 1, которое содержит бесконтактный электродвигатель 56 вращения вала 5 и на кожухе 28 - датчик оборотов 57 вала 5.

На фиг.7 показана упрощенная структурная схема предлагаемого устройства 1 с двухканальным вращающимся трансформатором 14 и блоком оптических пар 51.

На фиг.8 показана структурная схема предлагаемого устройства 1 с двухканальным вращающимся трансформатором 14, блоком оптических пар и бесконтактным двигателем 56 с системой автоматического регулирования 58 двигателя 56 по частоте и фазе.

Устройство формирования изображения 1, представленное на фиг.1-4 работает следующим образом.

Аналоговый видеосигнал (обычно частотно-модулированный) от источника аналогового видеосигнала 31 подается в статорную тороидальную обмотку 25 вращающегося трансформатора 14. Одновременно в статорную коаксиальную обмотку 27 вращающегося трансформатора 14 подается напряжение переменного тока заданной мощности от источника 32. Далее видеосигнал в обмотке 25 с помощью короткозамкнутого витка 36, образованного токопроводящей стойкой 33, токопроводящим кожухом 28, основанием 29 электродвигателя 4, по крайней мере, одним проводником 35, индуцируется в роторную тороидальную обмотку 24, подключенную ко входу формирователя сигнала изображения 30. Переменное напряжение с обмотки 27 трансформируется в роторную коаксиальную обмотку 26, подключенную к блоку питания 13, формирующему соответствующие напряжения питания постоянного тока для электронных блоков 8, 11, 30. В формирователе сигнала изображения 30, в зависимости от формата и системы цветности видеосигнала, происходит соответствующая его обработка. С выхода формирователя 30 обработанный соответствующим образом видеосигнал подается на вход блока управления 11, имеющий раздельные схемы управления 12. Далее с выхода блока управления 11 сигнал изображения подается в блок индикации 8, включающий светоизлучатели 9, расположенные, по крайней мере, на одном из кронштейнов 10. Причем каждый светоизлучающий элемент 9 может состоять из трех светоизлучающих элементов - красного, зеленого и синего (RGB-пиксел) для формирования цветных изображений. Установленные на вращающемся валу 5 электродвигателя 4 светоизлучатели 9, расположенные на кронштейне 9, создают пространственное изображение передаваемой извне видеоинформации.

Работа устройства формирования изображения 1, в котором используется объемообразный короткозамкнутый виток 41 связи между роторной 24 и статорной 25 тороидальными обмотками (фиг.3б), аналогична работе устройства с одновитковым короткозамкнутым витком 36. Разница заключается лишь в том, что токи видеосигнала равномерно распределены по равномерно расположенным на поверхности прозрачного кожуха 3 короткозамкнутым виткам объемообразного витка 41, что обеспечивает снижение потерь на индуктивное рассеяние, а также повышение помехоустойчивости.

Работа устройства формирования изображения 1, содержащего одну оптическую пару или блок оптических пар 51 (фиг.5-7), аналогична. Поэтому рассмотрим его работу на примере с блоком оптических пар.

Видеосигнал от цифрового источника 52 подается на светоизлучатели 46 с круговой диаграммой излучения, и расположенные в секциях 45 прозрачной внутренней втулки 44. Многоканальность выхода источника видеосигнала 52 и соответствующее количество оптических пар 51 целесообразны при передаче высокоскоростных потоков видеоданных (больших объемов видеоинформации в единицу времени). Экраны 47 обеспечивают защиту работы каждой оптической пары 51 от излучения соседних оптических пар. С выхода фотоприемников 50 оптических пар 51 видеоданные подаются на формирователь изображения 42, где происходит соответствующая обработка видеоданных и последующая подача их в блок управления излучением 11, имеющим раздельные схемы управления 12 для каждого светоизлучателя 9. Причем каждый светоизлучающий элемент (пиксел) 9 может состоять из трех светоизлучающих цветов - красного, зеленого и синего (RGB-пиксел) для формирования цветных изображений.

На фиг.8 показано структурная схема устройства формирования изображения 1, содержащая двухканальный вращающийся трансформатор 14, блок оптических пар 51 и бесконтактный электродвигатель 56 с датчиком оборотов 57 и системой автоматического регулирования (САР) 58 скорости полого вала 5 двигателя 56. Коммутатор 61 обеспечивает подключение к блоку индикации 11 формирователей цифрового 42 либо аналогового 30 видеосигнала, либо обоих одновременно, но на светоизлучающие элементы 9, находящиеся на разных кронштейнах 10.

Конструкция бесконтактного двигателя 56 аналогична конструкции двигателя, применяемого в видеомагнитофонах для стабилизации вращения двигателя блока вращающихся видеоголовок по частоте и фазе (конструкция и работа такого электродвигателя описана, например, в литературе - Афанасьев А.П., Самохин В.П - М: Радио и связь, 1989, с.78-85).

В нашем случае, для стабилизации вращения вала в качестве опорного сигнала можно использовать кадровые синхроимпульсы видеосигнала, выделяемые селектором 59 (фиг.8), либо синхроимпульсы, формируемые генератором опорных синхроимпульсов 60 и далее сравниваемые с импульсами датчика оборотов 57 вала электродвигателя.

Введение бесконтактного электродвигателя 56, содержащего систему автоматического регулирования 58 вала 5 по частоте и фазе, значительно повышают стабильность вращения светоизлучающих элементов 9, что обеспечивает высокое качество изображений от внешних видеосигналов.

Изобретение относится к устройствам формирования изображения и может быть использовано для отображения рекламной и другой видеоинформации. По первому варианту изобретение содержит корпус, прозрачный кожух, вращающий электродвигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, формирователь сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала. На прозрачной поверхности кожуха расположен, по меньшей мере, один проводник. По второму варианту устройства на прозрачной поверхности кожуха расположены проводники, равномерно распределенные по окружности. По третьему варианту устройство содержит формирователи сигнала изображения от внешнего аналогового и цифрового видеосигнала. Формирователь сигнала изображения от внешнего цифрового видеосигнала содержит одну оптическую пару. По четвертому варианту устройство содержит формирователи сигнала изображения от внешнего аналогового и цифрового видеосигнала. На прозрачной поверхности кожуха расположены проводники, равномерно распределенные по окружности. Технический результат заключается в повышении качества и надежности работы. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий электродвигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, отличающееся тем, что в него введены формирователь сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, выход которого подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены, соответственно, тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника - к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основания электродвигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположен, по меньшей мере, один проводник, верхний конец которого соединен с верхним концом стойки, а нижний соединен с токопроводящей верхней частью основания электродвигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух, основание электродвигателя, проводник прозрачного кожуха образуют короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками, а верхний конец, по меньшей мере, одного кронштейна со светоизлучающими элементами, закреплен на прозрачном фланце с подшипником, установленным на осевой втулке прозрачного кожуха.2. Устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий электродвигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, отличающееся тем, что в него введены формирователь сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, выход которого подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены, соответственно, тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника - к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основания электродвигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположены проводники, равномерно распределенные по окружности, их верхние концы соединены с верхним концом стойки, а нижние концы равномерно по окружности соединены с токопроводящей верхней частью основания электродвигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух, основание электродвигателя, проводники прозрачного кожуха образуют объемообразный короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками.3. Устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий электродвигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, отличающееся тем, что в него введены формирователи сигнала изображения от внешнего аналогового и цифрового видеосигнала, соответственно, выход формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены, соответственно, тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника - к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основания электродвигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположен, по меньшей мере, один проводник, верхний конец которого соединен с верхним концом стойки, а нижний соединен с токопроводящей верхней частью основания электродвигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух, основание электродвигателя, проводник прозрачного кожуха образуют короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками, а верхний конец, по меньшей мере, одного кронштейна со светоизлучающими элементами, закреплен на прозрачном фланце с подшипником, установленным на осевой втулке прозрачного кожуха, причем формирователь сигнала изображения от внешнего цифрового видеосигнала содержит оптическую пару, блок управления излучением и блок индикации со светоизлучающими элементами, размещенными, по меньшей мере, на одном кронштейне.4. Устройство формирования изображения по п.3, отличающееся тем, что оптическая пара представляет собой одноканальную оптическую пару, состоящую из фотоприемника, установленного на валу электродвигателя, светоизлучающего элемента с круговой диаграммой излучения, размещенного в прозрачной втулке, вставленной в разрыв токопроводящей стойки, причем светоизлучающий элемент оптической пары подключен к источнику цифрового видеосигнала, фотоприемник подключен к формирователю сигнала изображения, выход которого соединен с входом блока управления излучением, а выход последнего подключен к блоку индикации, кроме того, верхняя и нижняя части разрыва токопроводящей стойки соединены между собой, по меньшей мере, одним проводником.5. Устройство формирования изображения по п.3, отличающееся тем, что оптическая пара представляет собой блок оптических пар, состоящий из внутренней и внешней соосно вставленных друг в друга втулок, внутренняя втулка установлена в разрыв токопроводящей стойки и состоит из прозрачных цилиндрически полых секций, содержащих светоизлучающие элементы с круговой диаграммой излучения и экраном от излучения, внешняя втулка содержит пазы с фотоприемниками, расположенными напротив соответствующих прозрачных секций со светоизлучающими элементами для образования оптических пар, выход каждого фотоприемника подключен к соответствующему входу формирователя изображений, а светоизлучающие элементы - к внешнему источнику видеосигналов, при этом верхняя и нижняя части разрыва стойки соединены, по меньшей мере, одним проводником.6. Устройство формирования изображения по п.3, отличающееся тем, что электродвигатель вращения вала выполнен бесконтактным и содержащим систему автоматического регулирования по частоте и фазе.7. Устройство формирования изображения, содержащее корпус, прозрачный кожух, вращающий электродвигатель с валом, на котором установлено сбалансированное основание, содержащее печатную плату, на которой размещены вращающий блок индикации, включающий светоизлучатели, по меньшей мере, один кронштейн крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, имеющий раздельные схемы управления для каждого светоизлучателя, электронный блок питания электронных вращающихся устройств, отличающееся тем, что в него введены формирователи сигнала изображения от внешнего аналогового и цифрового видеосигнала, соответственно, выход формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала подключен к блоку управления излучением, двухканальный вращающийся трансформатор, содержащий соосно установленные роторный и статорный магнитные сердечники броневого типа с осевыми отверстиями, полостями и радиальными пазами, расположенными по окружности и обращенными друг к другу с малым воздушным зазором, при этом в пазах и полости каждого из них установлены, соответственно, тороидальная и коаксиальная обмотки, роторный сердечник расположен на нижнем конце вала электродвигателя, выполненного полым, статорный - на токопроводящем стаканообразном кожухе нижнего токопроводящего основания электродвигателя, тороидальная обмотка роторного сердечника подключена ко входу формирователя сигнала изображения от внешнего аналогового видеосигнала, коаксиальная - ко входу блока электропитания, тороидальная обмотка статорного сердечника - к источнику видеосигнала, а коаксиальная - к источнику питания переменного тока, при этом в полом валу электродвигателя и в осевых отверстиях сердечников установлена токопроводящая стойка, нижний конец которой соединен с дном токопроводящего кожуха нижней части основания электродвигателя, а верхний укреплен в центре дна перевернутого стаканообразного прозрачного кожуха, установленного на верхней части основании электродвигателя, на прозрачной поверхности кожуха расположены проводники, равномерно распределенные по окружности, их верхние концы соединены с верхним концом стойки, а нижние концы равномерно по окружности соединены с токопроводящей верхней частью основания электродвигателя, при этом токопроводящие стойка, кожух, основание электродвигателя, проводники прозрачного кожуха образуют объемообразный короткозамкнутый виток связи между тороидальными роторной и статорной обмотками, причем формирователь сигнала изображения от внешнего цифрового видеосигнала содержит оптическую пару, блок управления излучением и блок индикации со светоизлучающими элементами, размещенными, по меньшей мере, на одном кронштейне.8. Устройство формирования изображения по п.7, отличающееся тем, что оптическая пара представляет собой одноканальную оптическую пару, состоящую из фотоприемника, установленного на валу электродвигателя, светоизлучающего элемента с круговой диаграммой излучения, размещенного в прозрачной втулке, вставленной в разрыв токопроводящей стойки, причем светоизлучающий элемент оптической пары подключен к источнику цифрового видеосигнала, фотоприемник подключен к формирователю сигнала изображения, выход которого соединен с входом блока управления излучением, а выход последнего подключен к блоку индикации, кроме того, верхняя и нижняя части разрыва токопроводящей стойки соединены между собой, по меньшей мере, одним проводником.9. Устройство формирования изображения по п.7, отличающееся тем, что оптическая пара представляет собой блок оптических пар, состоящий из внутренней и внешней соосно вставленных друг в друга втулок, внутренняя втулка установлена в разрыв токопроводящей стойки и состоит из прозрачных цилиндрических полых секций, содержащих светоизлучающие элементы с круговой диаграммой излучения и экраном от излучения, внешняя втулка содержит пазы с фотоприемниками, расположенными напротив соответствующих прозрачных секций со светоизлучающими элементами для образования оптических пар, выход каждого фотоприемника подключен к соответствующему входу формирователя изображений, а светоизлучающие элементы - к внешнему источнику видеосигналов, при этом верхняя и нижняя части разрыва стойки соединены, по меньшей мере, одним тонким проводником.10. Устройство формирования изображения по п.7, отличающееся тем, что электродвигатель вращения вала выполнен бесконтактным и содержащим систему автоматического регулирования по частоте и фазе.