ПРИКЛАДНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА Российский патент 2009 года по МПК H04N15/00 

Изобретение относится к прикладному телевидению и может использоваться для вождения боевых машин.

Прототипом принята "Прикладная телевизионная система" [1], содержащая первый и второй фотоэлектрические преобразователи /ФЭП/, блок коммутации, шесть АЦП видеосигнала, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, три накопителя кодов, каждый из которых включает накопитель кодов нечетного кадра и накопитель кодов четного кадра, содержащие по 300 блоков регистров, включает три блока импульсных усилителей, блок модуляции излучений, блок строчной развертки, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, источники опорных напряжений, проекционный объектив; матовый экран, ИК-передатчик и ЗД-очки с ИК-приемником. Первый ФЭП формирует стереопары изображения переднего по направлению движения пространства, второй ФЭП формирует стереопары изображения тыльного пространства, работают параллельно. В стереопаре правый и левый кадры следуют последовательно друг за другом. В первом периоде кадра три накопителя кодов производят накопление кодов правого кадра, во втором периоде эти коды через импульсные усилители выводятся в блок модуляции излучений, выполняющий преобразование кодов трехсот строк кадра в модулированное по яркости излучения, электронно-оптическая развертка формирует на матовом экране изображение правого кадра стереопары. Во втором периоде кадра накапливаются в накопителях кодов кадры левого кадра стереопары, которые проходят такой же путь до развертки его на матовом экране. Объемное изображение воспринимается водителем через ЗД-очки с ИК-приемником на оправе. Недостатки прототипа: последовательность воспроизведения правого и левого кадров стереопары, следующих через 20 мс, ведет к временному смещению кадров стереопары, что при скоростном движении ведомой машины и наблюдаемого объекта ведет к недостоверному объемному представлению пространства и тем больше, чем больше их скорость движения, управление машиной по изображению на экране с ИК-передатчиком и ИК-приемником на оправе ЗД-очков требует неизменного положения ИК-приемника, т.е. головы водителя, при повороте головы водитель теряет объемное восприятие пространства.

Цель изобретения - исключение временного сдвига кадров в стреопаре, восприятие изображения объемным независимо от положения головы водителя. Техническим результатом является синхронное изображение кадров стереопары и независимое положение головы водителя и его самого на рабочем месте. Результаты достигаются синхронной параллельной передачей правого и левого кадров стереопары на правый и левый экраны в системе с размещением их в шлеме водителя.

Сущность заявляемой системы в том, что в нее вводятся каналы левого и правого кадров, каждый канал включает по три канала цветовых сигналов R, G, В, каждый из которых включает последовательно соединенные накопитель кодов кадра и блок формирования управляющих сигналов, и введены левый и правый плоскопанелъные светодиодные экраны /СД-экраны/.

Функциональная схема системы дана на фиг.1, фотоэлектрический преобразователь - на фиг.2, развертка растра и формы управляющих напряжений - на фиг.3, АЦП видеосигнала - на фиг.4, накопитель кодов кадра - на фиг.5, блок регистров - на фиг.6, 7, 8, блок формирования управляющих сигналов - на фиг.9, СД-ячейка - на фиг.10, один элемент матрицы - на фиг.11, расположение элемвнтов матрицы в СД-экране - на фиг.12. Прикладная телевизионная система включает /фиг.1/ первый фотоэлектрический преобразователь 1, второй фотоэлектрический преобразователь 2 /ФЭП/, каждый из которых является датчиком видеосигналов двух изображений одного пространства: левого и правого, блок 3 коммутации, шесть с 4 по 9 аналого-цифровых преобразователей /АЦП/ видеосигналов, генератор 10 синусоидальных колебаний и синтезатор 11 частот, содержит каналы левого и правого кадров. Канал левого кадра включает канал сигнала R_л из последовательно соединенных первого накопителя 12 кодов кадра и первого блока 18 формирования управляющих сигналов, канал сигнала G_л из последовательно соединенных второго накопителя 13 кодов кадра и второго блока 19 формирования управляющих сигналов, канал сигнала В_л из последовательно соединенных третьего накопителя 14 кодов кадра и третьего блока 20 формирования управляющих сигналов, и левый плоскопанельный светодиодный экран 24. Канал правого кадра включает канал сигнала R_п из последовательно соединенных четвертого накопителя 15 кодов кадра и четвертого блока 21 формирования управляющих сигналов, канал сигнала G_п из последовательно соединенных пятого накопителя 16 кодов кадра и пятого блока 22 формирования управляющих сигналов, канал сигнала В_п из последовательно соединенных шестого накопителя 17 кодов кадра и шестого блока 23 формирования управляющих сигналов, и правый плоскопанельный светодиодный экран 25 /СД-экран/. Блоки с 12 по 17, с 18 по 23 и СД-экраны 24, 25 соответствующим образов расположены в шлеме 26 водителя. Первый 1 и второй 2 ФЭП идентичны, каждый включает /фиг.2/ первый /правый/ объектив 27, последовательно соединенные первый усилитель 28 и первый пьезодефлектор 29 с отражателем на торцв, расположенный в задней фокальной плоскости объектива 27, первый источник 30 положительного опорного напряжения, второй источник 31 отрицательного опорного напряжения, последовательно соединенные второй усилитель 32 и второй пьезодефлектор 33, передний торец которого имеет две грани, расположенные под соответствующим углом друг к другу и с отражателем на каждой грани, третий источник 34 положительного опорного напряжения, четвертый источник 35 отрицательного опорного напряжения, второй /левый/ объектив 36, третий усилитель 37 и третий пьезодефлектор 38 c отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости второго объектива, пятый источник 39 положительного опорного напряжения, шестой источник 40 отрицательного опорного напряжения, блок 41 строчной развертки из задающего генератора 42 и выходного каскада 43, блок 44 кадровой развертки из последовательно соединенных элемента И 45, задающего генератора 46 и суммирующего усилителя 47, первое 48 и второе 49 дихроичные зеркала, первый 50, второй 51, третий 52 микрообъективы, первый 53, второй 54, третий 55 фотоприемники, первый 56, второй 57, третий 58 предварительные усилители, третье 59 и четвертое 60 дихроичные зеркала, четвертый 61, пятый 62, шестой 63 микрообъективы, четвертый 64, пятый 65, шестой 66 фотоприемники, четвертый 67, пятый 68, шестой 69 предварительные усилители. Второй объектив 36 расположен слева от первого объектива 27, оптическая его ось параллельна оптической оси правого объектива 27, расстояние между ними соответствует оптимальному получению стереоэффекта. АЦП 4-9 выполнены идентично /фиг.4/, каждый включает последовательно соединенные усилитель 70 и пьезодефлектор 71 с отражателем на торце, источник 72 положительного опорного напряжения, источник 73 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 74, щелевой диафрагмы 75 и микрообъектива 76, линейку 77 многоэлементного фотоприемника и шифратор 78. Все пьезодефлекторы 29, 33, 38, 71 являются биморфными пьезоэлементами со световым отражателем на свободном торце, конструктивно выполнены одинаково [2 с., 118, 122]. Накопители 12-17 кодов кадра, идентичны, каждый включает /фиг.5/ триггер 80 и блоки 79 регистров по числу строк в кадре 79_1-600. Информационным входом накопителя кодов кадра являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 79_1-600 регистров, подключенные к 1-8 выходам соответственно АЦП, выходами являются параллельные выходы всех блоков 79 регистров. Управляющими входами являются: первым - вход /100 Гц/ триггера 80, вторым - объединенные третьи управляющие входы /U_д 24 МГц/ блоков 79 регистров, третьим - объединенные вторые управляющие входы /U_выд 1 МГц/ блоков 79_1-600 регистров, первый управляющий выход каждого предыдущего блока 79 регистров подключен к первому управляющему входу каждого последующего блока 79 регистров, первый управляющий выход последнего /600-го/ блока 79₆₀₀ через диод подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 79_600-1 регистров, второй управляющий выход каждого последующего блока 79 регистров подключен к пятому управляющему входу каждого предыдущего блока регистров, второй управляющий выход первого блока 79₁ регистров через диод подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 79 регистров. Первый выход триггера 80 подключен к первому управляющему входу первого блока 79₁ регистров, второй выход триггера 80 подключен к пятому управляющему входу последнего блока 79₆₀₀ регистров. Блоки 79 регистров идентичны, каждый включает /фиг.6, 7, 8/ первый 81, второй 82, треки 83 ключи, первый 84 и второй 85 распределители импульсов и восемь регистров 86_1-8. Информационными входами блока регистров являются поразрядно объединенные с первого по восьмой третьи входы разрядов восьми регистров 86. Выходами являются параллельные выходы всех разрядов восьми регистров 86, всего выходов 6400 /800×8/. А выходы 600 блоков 79 регистров являются выходами в каждом накопителе 12-17 кодов кадра /фиг.5/, всего выходов 3840000 /6400×600/. Управляющими входами блока регистров 79 являются: первым - первый управляющий вход первого ключа 81, вторым - сигнальный вход /1 МГц/ третьего ключа 83, третьим - объединенные сигнальные входы /24 МГц/ первого 81 и второго 82 ключей, четвертым - первый управляющий вход третьего ключа 83, пятым - первый управляющий вход второго ключа 82. Первый управляющий вход первого ключа 81 в первом блоке 79₁ регистров подключен к первому выходу триггера 80, первый управляющий вход второго ключа 82 в последнем /600-ом/ блоке 79₆₀₀ регистров является пятым управляющим входом и подключен к второму выходу триггера 80.

Выход первого ключа 81 подключен к входу первого распределителя 84 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 800-й подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистров 86. Последний выход /800/ распределителя 84 импульсов в блоках 79_1-599 является первым управляющим выходом, подключенным к первому управляющему входу каждого последующего блока 79 регистров. Последний выход /800/ распределителя 84 импульсов в блоке 79₆₀₀ является первым управляющим выходом и подключен через диод параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 79 регистров. Выход второго ключа 82 подключен к входу второго распределителя 85 импульсов, выход которого последовательно с первого по последний /800/ подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистров 86 в обратном порядке: первый выход подключен к первым входам 800-х разрядов регистров, последний выход подключен к первым входам первых разрядов восьми регистров. Последний выход блока 85 в блоках 79_2-600 регистров является вторым управляющим выходом, который от каждого последующего блока 79 подключен к пятому управляющему входу каждого предыдущего блока 79_599-1 регистров. Последний выход /800/ распределителя 85 импульсов в блоке 79₁ регистров является вторым управляющим выходом и подключен через диод параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 79 регистров. Выход третьего ключа 83 подключен параллельно к вторым входам всех разрядов восьми регистров 86 и к своему второму управляющему входу, прошедший импульс U_выд закрывает ключ 83. Блоки 18-23 формирования управляющих сигналов идентичны, каждый включает /фиг.9/ генератор 87 импульсов и 480000 /800×600/ преобразователей "код - длительность излучения", которые идентичны и каждый включает последовательно соединенные первый ключ 88, вычитающий счетчик 89 импульсов, дешифратор 90 и второй ключ 91, и источник питания 92 /3 В/. Сигнальный вход второго ключа 91 подключен к выходу источника 92 питания, выход которого является выходом преобразователя и подключен к своему микросветодиоду в экране 24 /25/. Выход первого ключа 88 подключен к счетному входу вычитающего счетчика 89, с первого по восьмой входы которого являются информационными входами преобразователя "код - длительность излучения". Выход дешифратора 90 подключен к вторым управляющим входам ключей 88, 91. Сигнальные входы всех первых ключей 88 подключены параллельно к выходу генератора 87 импульсов. Первые управляющие входы всех первых 88 и вторых 91 ключей и вход генератора 87 объединены и являются управляющим входом блока формирования управляющих сигналов, который подключен к седьмому выходу синтезатора 11 частот. Исходное состояние ключей 88, 91 закрытое. Генератор 87 импульсов является умножителем частоты /50 Гц × 256 = 12,8 кГц/ и выдает импульсы 12,8 кГц параллельно на сигнальные входы первых ключей 88. Преобразователи "код - длительность излучения" работают идентично. При длительности кадра 20 мс /50 Гц/ коду 00000001 соответствует длительность излучения в один импульс 78 мкс с генератора 87, коду 00000010 - два импульса 156 мкс, коду 00000011 соответствует длительность излучения в три импульса 234 мкс и т.д, коду 11111110 - 254 импульса 18,942 мс, коду 11111111 - 255 импульсов 19,922 мс. Инерционность срабатывания микросветодиодов должна соответствовать до 1 мкс. По окончании накопления кодов накопителями кодов кадра сигнал U_выд выдает синхронно коды левого и правого кадров в параллельном виде с блоков 12-17 на информационные входы вычитающих счетчиков 89 импульсов в блоках 18-23. Сигнал U_к /50 Гц/ открывает все первые 88 и вторые 91 ключи в блоках 18-23. Открытые ключи 88 пропускают импульсы 12,8 кГц на счетные входы счетчиков 89 импульсов, а через открытые ключи 91 напряжение питания с блоков 92 запитывает микросветодиоды. Процесс вычитания длится до появления в счетчиках 89 кодов 00000000, при котором с дешифратора 90 сигнал U_з закрывает оба ключа в преобразователе, питание микросветодиода перекрывается, его излучение заканчивается. Длительность излучения микросветодиода прямо пропорциональна величине кода цветового сигнала. Плоскопанельные светодиодные экраны 24, 25 идентичны, каждый представляет совокупность элементов в матрице экрана соответственно разрешению кадра 480000 /800×600/. Каждый элемент матрицы содержит три светодиодных ячейки /СД-ячейки/, каждая из которых включает три микросветодиода, излучающих три основных цвета R, G, В. СД-ячейка /фиг.10/ содержит микросветодиод 93 белого свечения и расположенный на его излучающий стороне цветной светофильтр 94 одного из основных цветов. Три СД-ячейки составляют один элемент матрицы /фаг.11/, формирующий изображение /яркость и цветовой тон/ одного пиксела на экране. Расположение элементов в матрице экрана на фиг.12. СД-ячеек в матрице экрана 1440000 /800×600×3/. В качестве микросветодиодов применяются сверхъяркие светодиоды белого свечения, например фирм "Nichia", "Ledtronies", "Kingbright" [3, с.47], СД-ячейки выполняются методом микроэлектронной технологии без корпусов и непосредственно в материале экрана. Размер микросветодиодов 0,025×0,025 мм, размер одного элемента матрицы 0,05×0,05 мм /фиг.11/. При разрешении кадра 800×600 размеры экрана 24, 25 составляют: по горизонтали 800×0,05 мм = 40 мм, по вертикали 600×0,05 мм = 30 мм, по диагонали 50 мм, 1,97". Уровень яркости СД-ячейки в периоде кадра определяется величиной кода цветового сигнала: чем больше код, тем дольше излучает микросветодиод в периоде кадра, тем ярче воспринимается зрением уровень яркости. Яркость и цветовой тон пиксела определяется скважностью излучений трех микросветодиодов элемента матрицы за период кадра. Длительность излучения каждого микросветодиода определяется длительностью его запитывания от источника питания 92 /фиг.9/.

Синхронное высвечивание всеми элементами /480000/ матрицы экрана всех пикселов кадра в совокупности дает изображение кадра. При этом исключается за ненадобностью строчная и кадровая развертки изображения. Повторяемость однотипных электронных схем позволяет выполнять каждый накопитель кодов кадра и каждый блок формирования управляющих сигналов микросхемами. ФЭП 1 формирует стереопары изображения переднего пространства, ФЭП 2 формирует стереопары изображения тыльного пространства. Работают они параллельно, каждый выдает по шесть аналоговых видеосигналов правого R_п, G_п, В_п и левого R_л, G_л, В_л кадров стереопары. АЦП преобразуют аналоговый видеосигналы в 8-разрядные коды. Все АЦП 4-9 работают параллельно. Частота дискретизации кодов в системе составляет:

f_д=600×50 Гц × 800=24 МГц.

Частота отрок: f_с=600 × 50 Гц=30 кГц.

600 - число строк в кадре, 800 - число отсчетов в строке,

50 Гц - частота стереопар, частота кадров.

Синтезатор 11 частот выдает /фиг.1/: с первого выхода импульсы частоты строк 30 кГц на третий вход блока 44 кадровой развертки в ФЭП 1, 2, со второго импульсы 25 Гц на второй вход блока 44 ФЭП 1 и 2, с третьего импульсы 15 кГц на первый вход ФЭП 1 и 2, с четвертого импульсы 100 Гц на первые входы накопителей 12-17 кодов кадра, с пятого импульсы U_выд 1 МГц на третьи управляющие входы накопителей 12-17 кодов кадра, с шестого выхода импульсы U_д дискретизации 24 МГц на тактовые входы АЦП 4-9 и на вторые управляющие входы блоков 12-17, с седьмого выхода импульсы частоты кадров 50 Гц на управляющие входы блоков 18-23 формирования управляющих сигналов. ФЭП 1 и 2 работают идентично /фиг.2/. Объектив 27 создает цветное изображение правого кадра в фокальной плоскости, в которой расположен отражатель пьезодефлектора 29.

Отражатель его имеет ширину 0,02 мм, длину 12 мм /0,02 мм × 600/. Размеры развертывающего элемента 0,02×0,02 мм. По отправляющим напряжениям /фиг.3/ с усилителя 28 пьезодефлектор 29 производит колебания торца с отражателем относительно первого отражателя на торце второго пьезодефлектора 33, выполняет сканирование строки изображения правого кадра. Объектив 36 создает цветное изображение левого кадра в фокальной плосокости, в которой расположен отражатель третьего пьезодефлектора 38, отражатель которого имеет размеры идентичные размерам отражателя пьезодефлектора 29. Пьезодефлектор 38 производит колебания торца с отражателем относительно второго отражателя пьезодефлектора 33, выполняя сканирование строки изображения левого кадра. Блок 41 /фиг.2/ строчной развертки выдает линейно изменяющееся напряжение в виде равнобедренного треугольника /фиг.3/. Отражатели пьезодефлекторов 29, 38 синхронно и синфазно с равномерной скоростью поворачиваются слева направо, затем напряжение с той же скоростью уменьшается, отражатели поворачиваются справа налево. Период управляющего напряжения равен длительности двух строк, поэтому пьезодефлекторы колеблются с частотой 15 кГц: за один период колебания - две строки, частота их 30 кГц. Развертка строк прогрессивная, без обратных ходов, Второй пьезодефлектор 33 выполняет развертку по вертикали одновременно левого и правого кадров. При развертке вниз идут левый и правый нечетные кадры стереопары, при развертке вверх идут левый и правый четные стереопары. Ширина отражателей в пьезодефлекторе 33 по 0,02 мм, длина каждого 16 мм /0,02 мм × 800/. Пьезодефлектор 33 колеблется с частотой 25 Гц, что составляет 50 кадров в секунду /один вниз, второй вверх/. О выхода суммирующего усилителя 47 выдается линейно изменяющееся и ступенчатое напряжение, поступающее на усиление в усилитель 32.

Суммирующий усилитель выполняет суммирование линейного напряжения с задающего генератора 46 с импульсами 30 кГц строчной частоты. Каждый импульс строки перемещает строку в конце ее хода на шаг в одну строку. Отраженные от первого отражателя пьезодефлектора 33 цветные лучи направляются: красного цвета отражаются от первого дихроичного зеркала 48, и объективом 50 собираются в фотоприемнике 53, синего цвета проходят первое дихроичное зеркало 48, отражаются от второго зеркала 49 и объективом 51 собираются в фотоприемнике 54, зеленого цвета проходят сквозь оба дихроичных зеркала и объективом 52 собираются в фотоприемнике 55. С фотоприемников аналоговые видеосигналы поступают в соответствующие предварительные усилители 56, 57, 58. Аналогичный процесс проходят лучи от второго отражателя пьезодефлектора 33, с фотоприемников видеосигналы поступают в предварительные усилители 67, 68, 69. Видеосигналы правого кадра поступают в АЦП 4, 5, 6, левого кадра в АЦП 7, 8, 9. АЦП имеют один принцип преобразования, заключающийся /фиг.4/ в развертке луча от светодиода 74 отражателем пьезодефлектора 71 по плоскости входных зрачков фотоприемников линейки 77 многоэлементного фотоприемника, преобразующего световой импульс в электрический сигнал, возбуждающий одну из входных шин шифратора 78, выдающий код мгновенного значения входного сигнала. Преобразование идет с дискретизацией 24 МГц. Источником излучения является импульсный светодиод АЛ 402A с временем срабатывания 25 нс, с запасом удовлетворяющий дискретизации 24 МГц /41 нс/. Фотоприемниками в линейке 77 являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 10 нс.

Линейка 77 включает 255 фотоприемников для кодирования сигналов 8-разрядным кодом. Выход каждого фотоприемника подключен к соответствующему входу шифратора 78. Шифратор выполняется из микросхем К155ИВ1 с временем срабатывания 20 нс [4, c.231]. Шифратор формирует коды с 00000001 по 11111111. Первому фотоприемнику в линейке 77 соответствует код 00000001, второму - код 00000010, третьему - код 00000011, 255-му - код 11111111. Время преобразования 30 нс /10 нс + 20 нс/.

Работа накопителей кодов кадра 12-17 /фиг.5/.

Все накопители 12-17 работают параллельно и синхронно. С 4-го выхода синтезатора 11 частот импульсы 100 Гц поступают параллельно на первые управляющие входы /вход триггера 80/ блоков 12-17. С первого выхода триггера 80 импульс поступает на первый управляющий вход блока 79₁ регистров и включает его в работу по накоплению кодов первой строки кадра. Информационный входы блоков 79_1-600 регитров поразрядно объединены. Регистры блока 79₁ заполняются 800 кодами первой строки кадра. С приходом 800-го кода строки первый выходной управляющий сигнал с блока 79₁ поступает на первый управляющий вход второго блока 79₂ и запускает его в работу по заполнению регистров кодами второй строки. По заполнении регистров второго блока 79₂ первый управляющий выходной сигнал с него запускает в работу блок 79₃ регистров. Этот процесс повторяется до заполнения кодами 600-й строки регистров в блоке 79₆₀₀. По заполнении регистров в блоке 79₆₀₀ выходной управляющий сигнал с его первого выхода через диод параллельно поступает на четвертые управляющие входы всех блоков 79_1-600 регистров и выдает с накопителя кодов 12 /13-17/ все коды параллельно 600-ю строк на входы блока 18 /19-23/. С приходом второго импульса 100 Гц в триггер 80 сигнал с его второго выхода поступает на пятый управляющий вход блока 79₆₀₀ и включает его в работу накопления кодов в регистрах первой /нижней/ строки второго кадра. Развертка второго кадра /фиг.3/ идет снизу вверх, поэтому первой строкой кадра является нижняя строка. По заполнении кодами первой строки регистров в блоке 79₆₀₀ второй управляющий выходной сигнал с блока 79₆₀₀ включает блок 79₅₉₉ на заполнение в нем регистров кодами второй строки /снизу/. По заполнении в блоке 79₅₉₉ регистров второй выходной управляющий сигнал со второго выхода включает в работу блок 79₅₉₈ по заполнению регистров кодами третьей строки /снизу/ и т.д. По заполнении кодами 600-й строки /снизу/ регистров в блоке 79₁ второй выходной управляющий сигнал со второго выхода блока 79₁ через диод поступает на четвертые управляющие входы всех 600 блоков 79 и выдает из них коды 600-х строк в блок 18 формирования управляющих сигналов. Затем сигнал с первого выхода триггера 80 поступает на первый управляющий вход блока 79₁ регистров и процесс повторяется. Аналогично работают все накопители 12-17 кодов кадра.

Работа блока 79 регистров, фиг.6, 7, 8.

Выходной сигнал с первого выхода триггера 80 поступает на первый управляющий вход ключа 81, открывает его. Ключ 81 пропускает импульсы U_д 24 МГц на вход первого распределителя 84 импульсов, с выходов которого импульсы U_т последовательно поступают на первые входы разрядов восьми регистров 86, на третьи входы разрядов которых поступают в параллельном виде коды сигнала R. По заполнении всех разрядов регистров 86_1-8 импульс с последнего выхода /800-го/ блока 84 закрывает ключ 81 и поступает первым управляющим выходным сигналом с первого выхода блока 79₁ на первый управляющий вход блока 79₂, открывая в нем первый ключ 81 /фиг.7/, в блоке 79₂ идет заполнение разрядов регистров 86 кодами второй строки и т.д. По заполнении регистров 86 в блоке 79₆₀₀ кодами 600-й строки первый управляющий выходной сигнал с первого выхода блока 79₆₀₀ через диод поступает параллельно на четвертые управляющие входы всех блоков 79_1-600 и выдает из них коды всех строк в блок 18 формирования управляющих сигналов. Затем сигнал со второго выхода триггера 80 /фиг.5/ поступает на пятый управляющий вход /первый отправляющий вход ключа 82/ в блоке 79₆₀₀ регистров.

Ключ 82 пропускает импульсы U_д 24 МГц на вход второго распределителя 85 импульсов, с выходов которого тактовые импульсы U_т поступают на первые входы разрядов регистров 86_1-8. Чтобы использовать уже имеющиеся подключения выходов разрядов блоков 79 к входам блока 18 /19-23/, последовательность подключения выходов распределителя 85 импульсов к первым входам разрядов регистров 86 меняется на обратную: первый выход блока 85 подключен к последним /800-ым/ разрядам регистров 86_1-8, а последний /800-й/ выход блока 85 подключен к первым входам первых разрядов регистров 86. Для исключения прохождения на первый и второй управляющие выходы ненужных сигналов 800--й выход с блока 84 подключается к первым входам последних /800-х/ разрядов регистров через диод, и 800-й выход о блока 85 подключается к первым входам первых разрядов регистров 86 через диод. Сигнал U_выд 1 МГц выполняет выдачу всех кодов из блока 79 регистров при поступлении на первый управляющий вход ключа 83 управляющего импульса /вход 4/. Открытый ключ 83 пропускает один импульс U_выд, который закрывает ключ 83 и поступает параллельно на вторые входы всех разрядов восьми регистров 86. Каждый накопитель кодов кадра 12-17 имеет 3840000 выходов /800×8×600/, которые подключены к стольким же входам в каждом из блоков 18-23 формирователей управляющих сигналов, каждый из которых имеет 480000 /800×600/ преобразователей "код - длительность излучения". Выходы блоков 18, 19, 20, которых 1440000 /480000×3/, подключены к стольким же входам левого СД-экрана 24, аналогично выходы блоков 21, 22, 23, которых тоже 1440000, подключены к стольким же входам правого СД-экрана 25. В связи с большим числом соединений лучшим вариантом для надежной работы системы будет исполнение блоков 12-14, 18-20 и 15-17, 21-23 на тыльной стороне своего СД-экрана 24 и 25 в единой конструкции.

Работа системы

Для управления водитель надевает шлем на голову и подключает кабель к соответствующему разъему в блоке 3 коммутации. При движении вперед водитель подключается в блоке 3 к ФЭП 1 /фиг.1/. Аналоговые видеосигналы правого и левого кадров стереопары поступают в соответствующие АЦП. С АЦП 4-6 коды правого кадра поступают в накопители 15-17 кодов кадра, коды левого кадра с АЦП 7-9 поступают в накопители 12-14 кодов кадра. За время первого кадра в накопителях 12-17 сосредотачиваются коды левого и правого кадров первой стереопары. По окончании первого периода все коды кадров синхронно и параллельно выдаются в свои блоки 18-23 формирования управляющих сигналов, а в накопителях 12-17 сосредотачиваются коды кадров следующей стереопары. Блоки 18-23 производят запитывание микросветодиодов в элементах матрицы на время соответственно величинам кодов сигналов R, G, В. Синхронное высвечивание элементами матрицы всех пикселов кадра создает изображения на СД-экранах 24, 25, которые водитель наблюдает соответственно левым и правым глазом раздельно. Для движения в обратном направлении /на 180°/ водитель подключается в блоке 3 коммутации к ФЭП 2. В заявляемой системе выполняется синхронность изображения кадров стереопар, обеспечивается независимость положения головы при управлении движением и исключаются строчная и кадровая развертки при получении изображений на СД-экранах. При обеспечении всех членов экипажа подобными шлемами, подключаемыми к соответствующим разъемам в блоке 3, все будут видеть обстановку вне машины со своих рабочих мест.

Использованные источники

1. Патент №2304362 кл. H04N 15/00 бюл. №22 от 10.08.07, прототип.

2. Фридлянд И.В., Сошников В.Г. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. М., 1988, с.118 рис.5.5, с.122 рис.5.10.

3. "Радио" №9, 2004, с.47.

4. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник, Минск,1991, с.231.

Изобретение относится к прикладному телевидению и может использоваться для вождения боевых машин. Техническим результатом является синхронное изображение кадров стереопары и независимое положение головы водителя на рабочем месте. Результат достигается введением в прикладную телевизионную систему каналов левого и правого кадров, каждый из которых включает по три канала цветовых сигналов R, G, В, каждый из которых включает последовательно соединенные накопитель кодов кадра и блок формирования управляющих сигналов, и введены левый и правый плоскопанельные светодиодные экраны. 12 ил.

Прикладная телевизионная система, содержащая первый и второй фотоэлектрические преобразователи /ФЭП/, блок коммутации, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, с первого по шестой аналого-цифровые преобразователи /АЦП/, входы которых подключены к соответствующим выходам блока коммутации, входы которого с первого по шестой подключены соответственно к первому - шестому выходам первого ФЭП, входы с седьмого по двенадцатый подключены соответственно к первому - шестому выходам второго ФЭП, одноименные управляющие входы с первого по третий первого и второго ФЭП объединены и подключены соответственно к третьему, второму и первому выходам синтезатора частот, первый и второй ФЭП идентичны, каждый включает первый объектив, последовательно соединенные первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости первого объектива, первый источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, второй источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, последовательно соединенные второй усилитель и второй пьезодефлектор, передний торец которого имеет две грани, расположенные под соответствующим углом друг к другу и с отражателем на каждой грани, третий источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, четвертый источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, содержит второй объектив, расположенный слева от первого объектива на соответствующем расстоянии и оптическая ось которого параллельна оптической оси первого объектива, последовательно соединенные третий усилитель и третий пьезодефлектор с отражателем на торце, расположенным в задней фокальной плоскости второго объектива, и оптически соединенный с вторым отражателем второго пьезодефлектора, с первым отражателем которого оптически соединен отражатель первого пьезодефлектора, пятый источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам третьего усилителя и третьего пьезодефлектора, шестой источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам третьего усилителя и третьего пьезодефлектора, содержит блок строчной развертки из задающего генератора и выходного каскада, выход которого подключен к первым входам первого и третьего усилителей, вход задающего генератора является входом блока строчной развертки и является первым управляющим входом ФЭП, блок кадровой развертки, включающий последовательно соединенные элемент И, задающий генератор и суммирующий усилитель, выход которого является выходом блока кадровой развертки и подключен к первому входу второго усилителя, управляющий вход суммирующего усилителя подключен к выходу элемента И, первый и второй входы которого являются вторым и третьим управляющими входами ФЭП, второй вход суммирующего усилителя подключен к второму входу элемента И, ФЭП содержит первое и второе дихроичные зеркала, расположенные друг за другом и против первого отражателя второго пьезодефлектора, первый, второй и третий микрообъективы, первый, второй и третий фотоприемники, первый, второй и третий предварительные усилители, содержит третье и четвертое дихроичные зеркала, расположенные друг за другом и против второго отражателя второго пьезодефлектора, четвертый, пятый и шестой микрообъективы, четвертый, пятый и шестой фотоприемники, четвертый, пятый и шестой предварительные усилители, входное окно первого фотоприемника оптически соединено через первый микрообъектив и первое дихроичное зеркало с первым отражателем второго пьезодэфлектора, входное окно второго фотоприемника оптически соединено через второй микрообъектив и сквозь первое и второе дихроичные зеркала с первым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно третьего фотоприемника оптически соединено через третий микрообъектив, второе дихроичное зеркало и сквозь первое дихроичное зеркало с первым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно четвертого фотоприемника оптически соединено через четвертый микрообъектив и третье дихроичное зеркало с вторым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно пятого фотоприемника оптически соединено через пятый микрообъектив и сквозь третье и четвертое дихроичные зеркала со вторым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно шестого фотоприемника оптически соединено через шестой микрообъектив, четвертое дихроичное зеркало и сквозь третье дихроичное зеркало с вторым отражателем второго пьезодефлектора, выходы первого - шестого фотоприемников подключены соответственно к входам первого - шестого предварительных усилителей, выходы которых являются первым - шестым выходами ФЭП, с первого по шестой АЦП идентичны, каждый включает последовательно соединенные усилитель, вход которого является информационным входом АЦП, и пьезодефлектор с отражателем на торце, источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам усилителя и пьезодефлектора, источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам усилителя и пьезодефлектора, излучатель из импульсного светодиода, щелевой диафрагмы и микрообъектива, последовательно соединенные линейку многоэлементного фотоприемника и шифратор, выходы которого являются выходами АЦП, управляющим входом является вход импульсного светодиода, входные окна линейки многоэлементного фотоприемника через отражатель пьезодефлектора оптически соединены с излучающей стороной излучателя, отличающаяся тем, что управляющие входы всех АЦП объединены и подключены к четвертому выходу синтезатора частот, который имеет и седьмой выход, и в систему введены каналы левого и правого кадров, канал левого кадра включает канал сигнала R_л из последовательно соединенных первого накопителя кодов кадра и первого блока формирования управляющих сигналов, канал сигнала G_л из последовательно соединенных второго накопителя кодов кадра и второго блока формирования управляющих сигналов, канал сигнала В из последовательно соединенных третьего накопителя кодов кадра и третьего блока формирования управляющих сигналов, и включает левый плоскопанельный светодиодный экран /СД-экран/, канал правого кадра включает канал сигнала R_п из последовательно соединенных четвертого накопителя кодов кадра и четвертого блока формирования управляющих сигналов, канал сигнала G_п из последовательно соединенных пятого накопителя кодов кадра и пятого блока формирования управляющих сигналов, канал сигнала В_п из последовательно соединенных шестого накопителя кодов кадра и шестого блока формирования управляющих сигналов, и включает правый плоскопанельный светодиодный экран, введен шлем водителя, в котором соответствующим образом расположены первый - третий накопители кодов кадра канала левого кадра, его первый - третий блоки формирования управляющих сигналов и левый СД-экран, четвертый - шестой накопители кодов кадра канала правого кадра, его четвертый - шестой блоки формирования управляющих сигналов и правый СД-экран, накопители кодов кадра идентичны, каждый включает триггер и блоки регистров по числу строк в кадре, информационным входом являются поразрядно объединенные первый - восьмой входы блоков регистров, подключенные к первому - восьмому выходам соответствующего АЦП, выходами являются параллельные выходы всех блоков регистров, управляющими входами являются: первым - вход триггера, вторым - объединенные третьи управляющие входы блоков регистров, третьим - объединенные вторые управляющие входы блоков регистров, одноименные первые, вторые, третьи управляющие входы первого - шестого накопителей кодов кадра объединены и подключены соответственно к четвертому, шестому и пятому выходам синтезатора частот, первый управляющий выход каждого предыдущего блока регистров подключен к первому управляющему входу каждого последующего блока регистров, первый управляющий выход последнего блока регистров через диод подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков регистров, второй управляющий выход каждого последующего блока регистров подключен к пятому управляющему входу каждого предыдущего блока регистров, второй управляющий выход первого блока регистров через диод подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков регистров, первый выход триггера подключен к первому управляющему входу первого блока регистров, второй выход триггера подключен к пятому управляющему входу последнего /600/ блока регистров, блоки регистров идентичны, каждый включает первый, второй, третий ключи, первый и второй распределители импульсов и восемь регистров, информационным входом являются поразрядно объединенный третьи входы разрядов восьми регистров, выходами являются параллельные выходы всех восьми регистров, управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого ключа, вторым - сигнальный вход третьего ключа, третьим - объединенные сигнальные входы первого и второго ключей, четвертым - первый управляющий вход третьего ключа, пятым - первый управляющий вход второго ключа, выход первого ключа подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого последовательно в первого по 800-й подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистров, последний выход /800/ первого распределителя импульсов подключен к второму управляющему входу первого ключа, является первым управляющим выходом блока регистров и через диод подключен параллельно к первым входам последних /800-х/ разрядов восьми регистров, выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам разрядов восьми регистров в последовательности с 800-го разряда к первому, последний /800/ выход подключен к второму управляющему входу второго ключа, является вторым управляющим выходом блока регистров и через диод подключен параллельно к первым входам первых разрядов восьми регистров, выход третьего ключа подключен параллельно к вторым входам всех разрядов восьми регистров и к своему второму управляющему входу, блоки формирования управляющих сигналов идентичны, каждый содержит генератор импульсов и преобразователи "код - длительность излучения" по числу разрешения кадра /800×600/, которые идентичны, каждый включает последовательно соединенные первый ключ, вычитающий счетчик импульсов, дешифратор и второй ключ, и источник питания, сигнальный вход второго ключа подключен к выходу источника питания, выход второго ключа является выходом преобразователя "код -длительность излучения", выход первого ключа подключен к счетному входу вычитающего счетчика импульсов, первый - восьмой входы которого являются информационными входами преобразователя "код - длительность излучения", выход дешифратора подключен к вторым управляющим входам первого и второго ключей, сигнальные входы всех первых ключей объединены и подключены к выходу генератора импульсов, вход которого и первые управляющие выходы первых и вторых ключей всех преобразователей "код - длительность излучения" объединены и являются управляющим входом блока формирования управляющих сигналов, информационными входами которого являются информационные входы вычитающих счетчиков импульсов преобразователей "код - длительность излучения", выходами блока формирования управляющих сигналов являются выходы всех вторых ключей /800×600/ преобразователей, управляющие входы первого - шестого блоков формирования управляющих сигналов объединены и подключены к седьмому выходу синтезатора частот, левый и правый; плоскопанельные светодиодные экраны идентичны, каждый содержит элементов в матрице СД-экрана соответственно разрешению кадра /800×600/, каждый элемент матрицы включает три светодиодных ячейки /СД-ячейки/, каждая из которых включает микросветодиод белого свечения и расположенный на его излучающей стороне цветной светофильтр одного из основных цветов R, G, В, СД-ячейки выполняются без корпусов и непосредственно в материале экрана.