Устройство для отображения информации /его варианты/ Советский патент 1986 года по МПК G09G3/28 G06F3/147 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в устройствах для отображения полутоновой информации на газоразрядных индикаторных пане- лях (ГИП).

Целью изобретения является повышение качества изображения за счет уменьшения пульсации яркости элементов изображения, особенно на малых уровнях.

На фиг. 1-4 приведены варианты устройства для отображения информации J на фиг. 5 - график, поясняющий принцип работы устройств на фиг, 6 - эпюры напряжения, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит (фиг, 1-4) газо разрядную индикаторную панель

(ГИП) 1, блок развертки 2, выходы блока развертки 3, стабилизаторы тока 4, вертикальные шины ГИП 5, информационные входы 6, блок синхронизации 7, датчик тока 8, ключи второй группы 9, элементы памяти 10, ключи первой группы 115 функциональный преобразователь 12, триггеры 13„

На фиг. 5 изображены: зависимость яркости свечения ячейки от тока L f(I) в осях L, 1 ; зависимость яркости ячейки от времени запаздывания осяхТ , I; зависимость тока ячейки от времени запаздывания разряда I F(%) в осях I,t , где I - значение тока для достижения номинальной (требуемой) импульсной яркости при времени запаздывания, равном нулю; I , L - ток и импульсная яркость при времени запаздывания Ir, L - ток и импульсна

яркость при времени запаздывания tj ,

Согласно фиг. 6 о. , & , ь - импульсные напряжения длительностью подаваемые на горизонтальные электроды ГИП, г - форма напряжения на выходе функционального преобразователя напряжения 12, , - напряжение для установки тока I при

НО М

времени запаздывания, равном нулю, и - напряжение, необходимое для ус- тановки тока ячейки при максимальном времени запаздывания7 по с О - форма напряжения на элементе памяти,; t , tj , 11 - моменты подачи напряжения на первую, вторую, k-тую ячейку;

-2

- моменты возникновения

разряда в первой, второй, k-той ячейке ГИП, и,, и 2, и, - соответствующие

этим моментам напряжения на элементе памяти, е , , J - формы импульсов тока, протекающих через первую, вторую, k-тую ячейки ГИП при запаздьша

5

f

5

0

нии , 1

32

Лзк

0 5

Принцип работы всех вариантов устройства состоит в следующем.

Ток ячейки устанавливается такой величины, что в результате увеличения импульсной яркости компенсируется ее потеря, вызванная уменьшением времени горения за счет запаздывания возникновения разряда. Функциональный преобразователь 12 формирует по определенному, заранее заданному, закону зависимости напряжения во времени, которое подается на элемент памя 1;и 10. В момент возникновения разряда цепь между элементом памяти 10 и функциональным преобразователем 12 размыкается и на элементе памяти 10 сохраняется напряжение, соответствующее моменту возникновения разряда в ячейке ГИП, Это напряжение подается на вход управляемого стабилизатора тока 4 и определяет ток ячейки.

Зависимость яркости L (фиг. 5) ячеек ГИП от тока I L f(l)3 апрок- симируется прямой на рабочем участке АБ. Прямая строится из условий получения номинальной яркости при отсутствии запаздывания возникновения разряда в ячейки (точка А) и компенсации потери яркости при максимальном запс1здывании соответствующим током Ig (точка Б) ,

На оси времени t изображен световой импульс ячейки при отсутствии запаздывания OL гл - кандел-секунд- ная площадь которого равна л L

ком При некотором запаздывании,

длительность светового импульса сокращается на величинуT i (импульс , 1 1 ) для поддержания постоянной кондел-секундной площадки этого импульса, в этом случае необходимо соответственно увеличить его амплитуду, т.е. увеличить импульсную яркость ячейки до величины L. Эту величину можно найти из соотношения

( -,) L :

L,

от

f --,

(1) (2)

Яркость L через ток I на участке АБ можно вьфазить как L + L,

где k - коэффициент пропорциональ- Li - L.

ности, равный -- , следова2 ном

тельно, ток ячейки в зависимости от времени запаздывания возникновения разряда для поддержания постоянной ампер-секундной площади импульса имеет вид

1 1.

-г.

Приведена также зависимость тока ячейки от времени запаздывания возникновения в ней разряда I F (t),

Если коэффициент передачи второго ключа 11 и зависимость тока стабилизатора 4 от входного напряжения линейны и равны соответственно k и k,., , то выходное напряжение U ,, функцио- нального преобразователя определяется как

k k

fl - +

t-J-ил., 7- 1.

-ном Г-1

Если k и k,j не постоянны, то форма выходного напряжения должна учитывать эти зависимости.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

Блок синхронизации 7 вырабатывает тактовые импульсы, запускающие блок развертки 2, который поочередно выбирает электроды 3 ГИП 1 (подключает к ним питающее напряжение ) на время, равное Г (фиг. 6 а, о , g, ), Одновременно импульсы блока синхронизации 7 запускают функциональный преобразователь 12, эпюры выходного напряжения которого приведены на фиг. 6г. Мгновенные значения этого напряжения на участке его нарастания пропорциональны току ячейки с учетом времени запаздывания возникновения в ней разряда, а также нелинейности ключей 9 и 11 и нелинейности зависимости величины тока от входного напряжения управляемого стабилизатора тока 4.

Синхронно с напряжением развертки информация с входов 6 подается на управляющие входы ключей 11, в зультате чего элемент памяти 10 оказывается подключенным к входу управляемого стабилизатора тока. Ключ 11 в это время находится в замкнутом состоянии и на элементе памяти 10 напряжение изменяется синхронно с

10

, 15

20

25

30

35

40

50

45

55

изменением выходного напряжения преобразователя 12, Управляемый стабилизатор тока 4 из закрытого состояния переходит в проводящее и инфор- . мационная шина 5 ГИП 1 оказьшается подключенной в нулевому пот енциалу (до тех пор, пока в ячейке не возник разряд, тока в цепи электрода 5 нет, т.е. на него подан потенциал). В момент возникновения разряда 6 ячейки ГИП через шину 5 протекает активная составляющая тока разряда, которая выделялась датчиком тока 8. Входной сигнал с датчика тока 8 переводит ключ 11 в непроводящее состояние и на элементе памяти 10 сохраняется то напряжение, которое было в момент возникновения разряда в ячейке ГИП 1 (фиг. 69, t - t ). Это напряжение поступает через замкнутый ключ 9 на вход стабилизатора тока 4 и задает ток ячейки (с учетом оговоренных не- линейностей) в соответствии с выражением 3 (фиг. бе).

При другом времени запаздьшания L J элемент памяти 10 запоминает напряжение U (момент времени t V фиг. 63), что приведет к установке тока 1 (фиг. б-жг) и т.д.

При времени запаздывания I-JK ток ячейки задается величиной IR (фтлг,6), т. е, ток ячейки определяется временем запаздьшания в ней разряда из условия поддержания постоянной кан- д ш-секундной площади светового импульса.

Устройство по этому варианту целе- |Сообразно выполнять в случае потенциального датчика тока (на выходе датчика сигнал присутствует в течение всего времени протекания тока ячейки) при низковольтных ключах 9 и 11 и высоковольтном стабилизаторе тока 4.

Устройство по второму варианту работает аналогично устройству по первому варианту, отличие заключается в том, что ключ 9, включенный в цепь между стабилизатором 4 и датчиком тока 8, лишь коммутирует цепь тока соответствующей шины, величина которого, как и в предыдущем варианте, определяется временем запаздывания возникновения разряда в ячейке ГИП ключом 11 и элементом памяти 10. Устройство по этому варианту це- лесообразно выполнять при низко- вольтном ключе 11, стабилизаторе 4 и высоковольтном ключе 9 (фиг. 2).

j

Третий вариант устройства целе- Ьообразно использовать, когда датчик тока, например трансформатор, фиксирует только момент возникновения тока ячейки. Импульсом с выхода дат- чика тока 8,сеответствующим переднему фронту импульса тока разряда ячейки ЙШ, переводят триггер 13 в единичное сЪстоя ние, который размыкает ключ 11. В исходное состояние триг- Гер 13 устанавливается блоком синхронизации 7 в момент выборки шины 3 ГИЛ 1 блоком развертки 2, В остально работа устройства аналогична первому варианту. По этому варианту устрой- ство целесообразно выполнять при Наличии импульсного датчика тока 8, высоковольтного стабилизатора тока 4 и низковольтных ключей 9 и 11.

Работа устройства по четвертом; / варианту аналогична работе устройства, изображенного на фиг, 2, как и в варианте 3, выполнением импульсного датчика тока 8, В момент возникновения разряда в ячейке ГИП 1 на выходе датчика тока 8 возникает импульс, запускающий триггер 13s выходной сигнал которого размыкает ключ 11, в результате чего на ячейке памяти 10 сохраняется напряжение, обеспечивающее соответствующий ток в этой ячейке для поддержания постоянной кандел-секундной площади. Возврат триггера 13 в исходное состояние, как и в устройстве, изобра- женном на фиг. 3, осуществляется импульсом синхронизатора 7 в моменты времени, соответствующие подаче напряжения на шины 3 ГИП 1 ,с выхода блока развертки 2 (t , t, t, ..„).

Рассмотрены варианты устройств, работающие на аналоговом принципе. По этим же вариантам возможно вьшол- иение устройств, работающих на Чдафровом принципе. Для этого необходи- МО, чтобы функциональные преобразователь 12 выдавал сигнал в цифровом коде, например N-разрядном параллельном. Ключи 11 в этом случае будут представлять собой двухвходовые элементы И, а элемент памяти 10 -- параллельный регистр. Управляег-сые стабилизаторы тока 4 должны управ- Л|Яться цифровым сигналом и могут б ыть вьшолнены в виде цифр оа нал ого- Бого преобразователя с усилителем на выходе, а элемент памяти - в виде параллельного регистра.

179 ,6

Использование вариантов устройства позволяет создать устройства для отображения полутоновой информации с более высокой точностью отображения тока, исключив все влияющие на модуляцию яркости неуправляемые явления, повысив тем самым качество воспроизводимой информации.

Формула изобретения

1,Устройство для отображения информации, содержащее блок развертки, выходы которого соединены с горизонтальными шинами газоразрядной индикаторной панели, блок синхронизации, первый выход которого соединен с входом блока развертки, стабилизаторы тока, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет уменьшения пульсации яркости элементов изображения, в устройство введены функциональный преобразователь, датчики тока, элементы памяти на конденсаторах, ключи первой и второй групп, вход функционального преобразователя соединен с вторым выходом блока синхронизации, а выход - с входами ключей, первой группы, выходы которых соединены с входами ключей второй группы и с одними выходами элементов индикации, другие выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, выходы ключей второй группы соединены с входами стабилизаторов тока, выходы которых соединены с входами датчиков тока,

.выходы которьш соединены с вертикальными шинами газоразрядной индикаторной панели и с управляющими входами ключей первой группы, управляющие входы ключей второД группы являются информационными входами устройства,

2.Устройство для отображения информации, содержащее блок развертки, выходы которого соединены с горизонтальными шинами: газоразрядной индикаторной панели, блок синхронизации, первый выход которого соединен с входом блока развертки, и стабилизаторы тока, отличающееся TeMj что, с целью повьш1ения качества - изображения за счет уменьшения пульсации яркости элементов изображения,

в устройство введены функциональный преобразователь, датчики тока, элементы памяти на конденсаторах, ключи первой и второй групп, вход функционального преобразователя соединен с вторым выходом блока синхронизации, а выход - с входами ключей первой группы, выходы которых соединены с входами стабилизаторов тока и одними выходами элементов памяти, другие выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, выходы стабилизаторов тока соединены с входами ключей второй группы, выходы которых соединены с входами датчика тока, выходы которых соединены с вертикаль- 1-шми шинами газоразрядной индикаторной панели и управляющими входами ключей первой группы, управляющие входы ключей второй группы являются информационными входами устройства.

3. Устройство для отображения информации, содержащее блок развертки, выходы которого соединены с горизон- тальными шинами газоразрядной индикаторной панели, блок синхронизации, первый Ьыход которого соединен с входом блока развертки, стабилизаторы тока и триггеры, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повыше- -дшя качества изображения за счет уменьшения пульсации яркости -элементов изображения, в устройство введены функциональный преобразователь, датчики тока, элементы памяти, ключи первой и второй групп-, вход функционального преобразователя соединен с вторым выходом блока синхронизации, выход функционального преобразовате- ля соединен с входами ключей первой группы, выходы которых соединены с ;входами ключей второй группы и одними выходаг элементов памяти, дру- :гие выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, выходы ключей второй группы соединены с входами стабилизаторов тока, выходы которых соединены с входами датчиков тока, выходы которых соединены с вертикали

ными шинами газоразрядной индикаторной панели и с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с третьим выходом блока синхронизации, выходы триггеров соединены с управляющими входами ключей первой группы, управляющие входы ключей второй группы являются информационными входами устройства.

4. Устройство для отображения информации, содержащее блок развертки, выходы которого соединены с горизонтальными шинами газоразрядной инд.ч- каторной панели, блок синхронизации, первый выход которого соединен с входом блока развертки, стабилизаторы тока и триггеры, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет уменьшения пульсации яркости- элементов изображения, в устройство введены функциональный преобразователь, датчики тока, элементы памяти, ключи первой и второй групп и триггеры, вход функционального преобразователя соединен с вторым выходом блока синхронизации, выход - с входами ключей первой группы, выходы которых соединены с входаьи стабилизаторов тока, с одними выходами элементов памяти, другие выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, выходы стабилизаторов тока соединены с входами ключей второй группы, выходы которых соединены с входами датчиков тока, выходы которых соединены с вертикальными шинами газоразрядной индикаторной панели и первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с третьим выходом блока синхронизации, выходы триггеров соединены с управляющими входами ключей первой группы, управляющие входы ключей второй группы являются информационными входами устройства.

И

и пит

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в устройствах для отображения информации на газоразрядных индикаторных: панелях Цель изобретения - улучшение качества отображения полутоновой информации на газоразрядных индикаторных панелях за. счет изменения величины тока в выбранных ячейках в зависимости от времени запаздывания возникновения разряда за счет поддержания постояннйй кандел-секундной площади светового импульса этой ячейки. Это происходит за счет формирования к моменту зажигания разряда определенной величины управляющего напряжения на стабили- тока каждого горизонтального электрода панели. Формирование этого напряжения осуществляется элементов памяти от функционального преобразователя напряжения с помощью ключа, управляемого датчиком тока. 4 с.п. ф-лы, 6 ил. i (Л ю Nj CD

„CuHfp

в

Фиг. 2

„Синхр

If--«

6

Фиг.З

S Фиг. Ч

„Cuнлp.