Способ отображения информации на большом экране Советский патент 1983 года по МПК G09G1/00 G03G13/22 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, при проектировании устройств . отображения информации.

Известен проекционный способ отображения -информации на экране с применением электрофотографии. Сущность этого способа заключается в том, что информацию (в графическом или знаковом виде), выведенную на экран электроннолучевой трубки (ЭЛТ), экспонируют оптическими средствами на электростатически заряженный электрофотографический селеновый слой и проявляют полученный на нем электростатический рельеф изображения мелкодисперсными частицагли проявителя 1 .

Полученное на электрофотографическом слое изображение проецируют в отраженном свете с увеличением на экран либо переносят электростатически на прозрачную пленку и уже после этого проецируют изображение с прозрачной пленки с увеличением на экран. После выполнения цикла операций порошковый проявитель удаляют с поверхности электрофотографического селенового слоя механически, тем самым становится возможным использовать его многократно. Порошковое изображение.

:перенесенное на прозрачную пленку, закрепляют на ней оплавлением порошка.,.

При переносе изображения из-за деформации появляются сдвиг и размытость изображения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической -сущности является способ, состоящий в том, что гцрозрач10ную электрофотографическую пленку, представляквдую собой основу из пленки типа мейлар с токопроводящим слоем из окиси индия и электрофотографическим слоем из сульфида кадмия,

15 электростатически заряжают, экспонируют на нее изображение экрана электроннолучевой трубки, проявляют проявителем и проецируют на экран с увеличением, приняв меры (например приме20нив теплофильтр), предотвращающие оплавление (закрепление) проявителя на слое. После окончания проецирования проявитель механически удаляют со слоя 2.

25

Известный способ предусматривает также применение множества изображений, получаемых последовательным . проявлением и проецированием на некотором количестве отдельных пленок.

30 При этом применено регулирование чувствительности электрофотографичес кого заряжения в завис.имости от яркости экспонируемого с экрана ЭЛТ изображения. Таким образом, способ 2 является попыткой преодоления известных недостатков способа отображения с ис пользованием электрофотографии и спо соба, основанного на диапроекции изображений, сформированных непосред ственно на электрофотографическом слое сульфида кадмия, обладающего не которой прозрачностью, позволяет .уменьшить ограничение по размерам эк рана проекции в отраженном свете с селеновых электрофотографических слоев, а также улучшить стабильность изображения по сравнению со способом 1. Кроме того, применение регулирования чувствительности электро фотографического слоя в зависимости от яркости экспонируемого с экрана ЭЛТ изображения способствует повышен ной стабильности изображения. Однако способу 2 присущи следую щие недостатки: Электрофотографическая пленка со слоем сульфида кадмия толщиной (как указано в способе 2), равной 3000 А, не является полностью прозрачной. Ее коэффициент светопропуска ния составляет не более 60-70% и такая пленка - желто-коричневого цвета Это значит, что соответствующим цветом будет окрашено поле экрана, на который проецируется изображение с пленки. Вследствие большого поглощения света слоем пленки последняя нагревается при проецировании на экран: при достаточно больших экранах (свыше 2 м) это неминуемо приводит к тепловым деформациям пленки,и, соответственно, изображения и к измене нию свойств электрофотослоя. Следовательно, способ 2 не снимает ограничений по размерам экрана, а лишь несколько их сужает. Кроме того, окраска пленки приводит к ухудшению качества воспринимаемого изображения на экране. Предусмотренное спосрбом 2 приме нение проявителя для, проявления, спо собного к оплавлению, несмотря на предлагаемые меры (использование при проецировании на экран теплофильтров при воспроизведении изображения на больших экранах (свыше 1-2 м.) практически сводит на нет возможность многократного использования электрофотографической пленки по указанным причинам. Если даже полностью отсечь теплофильтром инфракрасную составляю щую спектра излучения источника -света при проецировании на большой экран (что практически нереализуемо), то вследствие высокого поглощения слоем света он неминуемо преобразуется в слое в тепло, что приведет к нагреву и оплавлению проявителя на слое. Следовательно, изображение, полученное оплавленным проявителем, будет на слое закреплено и слой уже не будет пригоден для дальнейшего использования. Это является дополнительным фактором, ограничивающим использование способа 2 для отображения информации на большом экране. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности отображения и повышение стабильности изображения. Поставленная цель достигается тем, что в способе отображения информации на большом экране,заключающемся в том, что экспонируют изображение на электростатически заряженный электрофотографический слой, нанесенный на прозрачный токопроводящий слой, расположенный на прозрачном материале, проявляют полученное скрытое электростатическое изображение осаждением на разряженные светом участки слоя мелкодисперсных частиц проявителя, полученное изображение переносят электростатически на прозрачный материал, проецируют его на большой экран и производят удаление остатков проявителя с электрофотографического Слоя, осаждение проявителя на разряженные светом участки электрофотографического слоя производят из взвеси в воздухе частиц тугоплавкого вещества с высоким коэффициентом отражения света при селективном воздействии на них потоков ионов, образуемых локально в разряженных светом местах электрофотографического слоя, электростатический перенос полученного изображения производят в зазоре, равном высоте геометрического рельефа изображения на прозрачный токопроводящий слой, и на электрофотографический слой воздействуют инфракрасным излучением, а также тем, что удаление остатков проявителя с электрофотографического слоя совмещают с его общей засветкой, а также тем, что тугоплавкое вещество с высоким коэффициентом отражения света выполнено из двуокиси титана. Для реализации предлагаемого способа предусматривается применение одной электрофотографической пластины и по крайней мере одной диапозитивной пластины. Обе пластины следует использовать многократно для получения множества изображений. В качестве электрофотографической пластины может быть использована плоскопа- . раллельная пластина из оптического стекла, на одной стороне которой имеется прозрачное токопроводящее покрытие, поверх которого нанесен электрофотографический слой (ЭФС), например, из селена или сульфида кадмия. в качестве диапозитивной пластины может быть использована такая же плоскопараллельная .пластина с прозрачным электропроводящим покрытием, например, из двуокиси олова или окиси индия. Для получения каждого надра отображаемой информации на большом экране осуществляют последовательно цикл следующих операций:

Электростатически заряжают ЭФС на электрофотографической пластине любым из известных способов, например, с помощью коронного разряда.

Экспонируют изображение с экрана ЭЛТна ЭФС с тыльной стороны через стекло (основу пластины) и прозрачвое токопроводящее покрытие.

Полученное скрытое изображение проявляют осаждением на разряженные светом участки ЭФС мелкодисперсных частиц из тугоплавкого вещества (с температурой плавления не ниже120°С) отражающего свет (коэффициент отражения не ниже 0,5), одновременно селективно воздействуют на эти частицы потоком ионов, несущих заряд, од поименный заряду ЭФС. Вещество мелкодисперсных частиц может содержать дл выполнения указанных условий, например, двуокись титана. Взвесь их в водухе в зоне проявления может быть ; создана любым из известных в технолбгии электрофотографии способом, ионы генерируются локально у разряженных . светом участков ЭФС с помощью, например, электродов (на которые подается высокое напряжение), располагаемых в зоне проявления. Так как вся поверхность ЭФС перед экспонированием заряжена, то при соответствующем подборе напряжения на электродах одноименной с ЭФС полярности поток ионов отсутствует. При локальной засветке (и соотв.етственно разрядке) ЭФС локально возникает необходимый для ионизации градиент потенциала и возникает поток ионов к разряженным участкам ЭФС. При этом имеют место два явления: адсорбция ионов на поверхности частиц, благодаря чему они приобретают заряд, их подвижность в электрическом поле увеличивается и осаждение убыстряется; поток ионов механически увлекает с собой частицы проявителя (ионный ветер), благодаря I чему концентрация проявителя локально (в проявляемых местах) увеличивается и проявление интенсифицируется. Все это позволяет значительно сократить время проявления - с единиц секунд (по известным способам пылевого проявления) до 0,1-0,2 с,что важно . для задач отображения информации.

Электрически переносят полученное по ЭФС порошковое изображение на диапозитивную пластину, для этого i сближают поверхности ЭФС и электрю проводящего слоя диапозитивной пла1 тины так, чтобы между ними остался зазор, равный по величине высоте геометрического рельефа порошкового изо ражения (0,03-0,06), после чего на электропроводящий слой диапозитивной пластины и токопроводящий подслой ЭФС подают разность потенциалов порядка 200-300 В в течение времени порядка 0,1-0,2 с, затем пластины разъединяют. Предлагаемый прием, электростатического переноса обеспечивает устранение искажений вследствие механической деформации порошкорого изображения. Тем самым обеспечивается качество перенесенного изображения, сравнимое с качеством изображения на ЭФС. Контраст изображения на диапозитивном материале при этом получается выше, чем у исходного изображения на ЭФС, так как проявитель на фоновых участках, лишеннЕлх рельефа, на диапозитив не переносится.

Изображение, перенесенное на диапозитивную пластину, проецируют в проходящем свете на большой экран. Шлагодаря хорошим светоотражаквдим свойствам и тугоплавкости порошкбво го изображения, облучение его.больт шими световыми потоками в течение . длительного времени не приводит к спеканию или оплавлению изображения .на электропроводящем слое. Это позволяет обеспечить последующее механическое удаление изображения с диапозитивной пластины и ее многократное использование, не применяя никаких специальных теплозащитных средст (теплофильтров, систем охлаждения и т.п.) .

Остатки порошкового изображения с ЭФС механически удаляют, заземляя;одновременц о с этим электропроводящий подслой и освещая ЭФС светом, содержащим инфракрасную компоненту в спекре излучения. Последнее имеет большое значение по двум причинам: заземление и засветка ЭФС уменьшают ростатическое сцепление проявителя с слоем, чем облегчается его механическая очистка от остатков проявителя и благодаря этому уменьшается механический из1нос ЭФС, а засветка ЭФС (выполненного, например, из селена) в инфракрасной области спектра приводит к нейтрализации, рассасьшанию, объемных зарядов в слое, накопление которых обусловливает, явление усталости. После окончания проецирования порошковое изображение (как и остатки проявителя с ЭФС) механически удаляют с электропроводящего слоя, который при этом для уменьшения электростатического сцепления проявителя с пластиной заземляют. Этот прием позволяет ограничиться использованием лишь одной электрофотографИческой пластины для последовательного получения множества изображений и, как следствие, исключить дестабилизацию качества изображения при переходе от одной пластины к другой, что имеет место в других известных спосо бах. Предлагаемый способ может быть ис пользован для создания средств отображения информации коллективного пользования на экранах больших размеров (свыше 10-16 м) в системах, гдезадержка отображения должна быть малой - порядка единиц секунд, а обновление информации на больших экранах - частым, при применении способа для получения изображенийрасходуется только проявитель для проявления пластины с электрофотографическим и электропроводящим слоями могут использоваться многократно и служить в течение 10 - 10 циклов. Качество получаемого изображения характеризуется стабильностью, высоким контрастом и разрешением порядка 1200-1500 оптических пар на сторону экрана, что Позволяет отображать в одном кадре свыше 2000 знаков. Формула изобретения 1. Способ отображения информации ,ria большом экране, заключающийся в том, что экспонируют изображение на электростатически заряженный электро фотографический слой, нанесенный на прозрачный токопроводящий слой, расположенный на прозрачном материале, проявляют полученное скрытое электро статическое изображение осаждением на разряженные светом участки слоя мелкодисперсных частиц проявителя. производят электростатический перенос полученного изображения на прозграчный материал. Проецируют его на большой экран и производят удаление остатков проявителя с электрофотографического Слоя, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности отображения и повышения стабильности изображения,осаждение проявителя на разряженные светом участки электрофотографического слоя производят из взвеси в воздухе частиц тугоплавкого вещества с высоким коэффициентом отражения света при селективном воздействии, на них потоков ионов, образуемых локально в разряженных светом местах электрофотографического слоя, электростатический перенос полученого изображения производят в зазоре, равном высоте геометрического рельефа изображения на прозрачный токопроводящий слой, и на электрофотографический слой воздействуют инфракрасным излучением. 2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что удаление остатков проявителя с электрофотографического слоя совмещают с его общей засветкой. 3. Способ ПОП.1, oтличaющ и. и с я тем, что тугоплавкое вещество с высоким коэффициентом отражения света выполнено из двуокиси титана. Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе 1.Мясоедов П.Г. Отображение информации. М., Воениздат, 1971, с. 181-183. 2.Патент Великобритании № 1494182, кл. G 03 G 13/22, опублик. 1977 (прототип).