Матричный экран Советский патент 1987 года по МПК H04N5/66 

1 1

Изобретение относится к технике телевидения и может использоваться в системах отображения информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет иснользования произвольной развертки и обеспечения запоминания изображения .

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема матричного экрана; на фиг.2 - расположение свето- излучающих ячеек матричного экрана.

Матричный экран 1 содержит светоизлучающих ячеек 2-i-j, где 1 - i, j N, причем каждая светоиз- лучающая ячейка 2-i-j состоит из секции 3 передачи и из секции 4 хранения и отображения, первую и вторую тактовые шины 5 и 6, шину 7 видеосигнала, шину 8 кадрового сигнала, первую и вторую шины 9 и 10 питания, четыре шины 11-1, 11-2, П-3, и 11-4 управления.

Каждая светоизлучающая ячейка 2-i-j - содержит четыре светодиода 12 - 15 связи, первый фототиристор 16, первый резистор 17, первый свето диод 18, второй фототиристор 19, второй резистор 20 и второй светодиод21

Матричньй экран 1 также содержит инвертор 22, генератор 23 импульсов, первый и второй триггеры 24 и 25, первый и второй элементы И-НЕ 26 и 27, счетчик 28, первый и второй клю- чи 29 и 30, блок 31 начального запус ка, состоящий из резистора 32 и светодиода 33 и элемент 34 задержки.

Устройство работает следующш образом.

Генератор 23 вырабатьтает прямоугольные импульсы, которые поступают на входы счетчика 28 и второго триггера 25. При этом на прямом и инверсном выходах триггера 25 формируются противофазные последовательности импульсов, которые поступают на вторые входы элементов И-НЕ 26 и 27. В исходном состоянии, когда начинается формирование изображения, на прямом выходе триггера 24 присутствует напряжение логической единицы, которое поступает через элемент 34 задержки на управляющий вход ключа 29 и на первые входы элементов И-НЕ 26 и 27. С инверсного выхода триггера 24 нулевое напряжение поступает на управляющий вход ключа 30. При этом ключ 30 разомкнут, а ключ 29 замкнут. До

526672

начала цикла формирования изображения ключ 29 был разомкнут, а ключ 30 замкнут, вследствие чего на выходе инвертора 22 присутствовало напряже -т-г

ние логической единицы. При этом через резистор 32 и светодиод 33 блока 31 начального запуска протекал ток, вследствие чего светодиод 33 нахо10 дится в возбужденном состоянии и излучал, его излучение поступало на вход фоторезистора 16 светоизлучаю- щей ячейки 2-1-1 и подготавливало его к срабатыванию. Когда на прямом

15 выходе триггера 24 появляется напряжение логической единицы, а на инверсном - нулевое, ключ 29 замыкается с задержкой, определяемой элементом 34 задержки и на резисторы 17

20 поступает напряжение питания, так как . на первых входах элементов И-НЕ 26 и 27 присутствует теперь напряжение логической единицы, то импульсы с выходов триггера 25 проходят на вы25 ходы этих элементов и поступают на тактовые шины 5 и 6. При этом нулевое напряжение поступает.по очереди то на катоды фототиристоров 16 светоизлучающих ячеек первой группы 30 (фиг.2о()5 то на катоды фототиристоров 16 слетоизлучающих ячеек второй группы (фиг.2 /ь} , Так как фототиристор 16 светоизлучающей ячейки 2-1-1 бьш подготовлен к срабатыванию из2g лучением светодиода 33, который погас после размыкания ключа 29, то при поступлении на его катод нулевого напряжения с выхода элемента И-НЕ 26 этот фототиристор 16 открывается.

40 При этом напряжение на шину 7 видеосигнала не подают, поэтому светоди- . од 18 не возбуждается, и связь между секцией 3 передачи и секцией 4 хранения и отображения светоизлучающей

45 ячейки 2-1-1 не активизируется. Для передачи возбуждения на светоизлу- чающую ячейку 2-1-2 нужно в такте возбуждения светоизлучающей ячейки 2-1-1 подать напряжение высокого

50 уровня на щину 11-2. При этом активизируется связь между секциями 3 передачи светоизлучающнх ячеек 2-1-1 и 2-1-2, Через светодиод 13 и открывшийся фототиристор 16 светоизлучаю55 щей ячейки 2-1-1 протекает ток, светодиод 13 возбуждается и его излучение, воздействуя на фототиристор 16 светоизлучающей ячейки 2-1-2, подготавливает его к открыванию. В этом

31

такте фототиристор 16 открыться не может, так как на его катоде присутствует напряжение логической единицы поддерживающее его в запертом состоянии. В следующем такте, когда нулевое напряжение поступает на катоды фототиристоров 16 второй группы, а напряжение логической единицы - на катоды Аототиристоров 16 первой группы, фототиристор I6 светоизлуча- ющей ячейки 2-1-1 закрьшается, а подготовленный ранее к открьшанию фототиристор светоизлучающей 16 ячейки 2-1-2 открьтается, т.е. секция 3 передачи светоизлучающей ячейки 2-1-2 переходит в возбужденное состояние. Передача возбуждения на светоизлуча- ющую ячейку 2-1-3 осуществляется подачей импульса напряжения высокого уровня на шину 11-2 и протекает аналогично описанному для светоизлучаю- щих ячеек 2-1-2 и 2-1-2. Таким образом, в первом такте возбуждаются секция 3 передачи светоизлучающей ячейки 2-1-1, во втором - светоизлу- .чающей ячейки 2-1-2, в третьем - светоизлучающей ячейки 2-1-3. Передача возбуждения на светоизлучающую ячейку 2-2-3 производится путем подачи н шину 11-А импульса напряжения в такте возбуждения светоизлучающей ячейки 2-1-3. При этом активизируется связь светоизлучающей ячеек 2-1-3 и 2-2-3. Так как светоизлучающая ячейка 2-2-3 входит в формируемое изображение, то в этом же такте подается импульс напряжения высокого уровня н шину 7 видеосигнала. При этом активизируется связь-между секцией 3 передачи и секцией 4 хранения и отображения светоизлучающей ячейки 2-2-3, через светодиод 18 и открывающийся фототиристор 16 п-ротекает ток, светодиод 18 возбуждается, его излучение воздействует на фототиристор 19, который при этом открьшается (так как на шину 10 питания, к которой подключены через резисторы 20 аноды фототиристоров 19, поступает напряжени питания с выхода ключа 29) и остается в открытом состоянии в течение всего времени, пока замкнут ключ 29 Затем возбуждение передается на светоизлучающую ячейку 2-3-3. Возбуждение секции передачи возбуждения светизлучающей ячейки 2-.3-3 происходит аналогично описанному для светоизлучающей ячейки 3-2-3. Затем в двух

0

Г)

0

5

0

5

0

5

0

5

последующих тактах возбуждение посредством подачи напряжения на шину 11-2 последовательно передается на секции 3 передачи светоизлучающих ячеек 2-3-4 и 2-3-5. При этом в такте возбуждения светоизлучающей ячейки 23-3 активизируется связь между све- тоизлучающими ячейками 2-3-3 и 2-3-4, вследствие чего в следующем такте возбуждается секция 3 передачи светоизлучающей ячейки 2-3-4. Так как светоизлучающие ячейки 2-3-3 -2-3-5 25 входят в формируемое изображение, то во время такта возбуждения каждой из них подается напряжение высокого уровня на шину 7 видеосигнала. Это приводит к активизации связи между секцией 3 передачи и секцией 4 хранения и отображения каиждой из этих светоизлучающих ячеек:- в каждой из них возбуждается светодиод 18 секции передачи 3, излучение которого возт действует на фототиристор 19 секции 4 хранения и отображения и тем самым вызьшает переход этого фототиристора 19 в открытое состояние, в котором он остается впоследствии. Таким образом, секция 4 хранения и отображения светоизлучающих ячеек, входящих в изображения, переходит в тактах из возбуждения в состояние хранения. Формирование данного изображения оканчивается тактом возбуждения светоизлучающей ячейки 2-2-5. После этого все светоизлучающие ячейки, не входящие в изображение, находятся в выключенном состоянии, а светоизлучающие ячейки, входящие в изображение (в данном случае 2-2-3 2-3-3- 2-3-5, 2-2-5) - в состоянии хранения (их фототиристоры 19 находятся в открытом состоянии). Это состояние они сохраняют в течение всего интервала времени формирования изображения, длительность крторого задается счетчиком 28 (ключ 29 в это время замкнут). Пусть длительность интервала времени формирования изображения равна

Сф kT ,(1)

где Т - длительность такта (период следования импульсов генератора 23)j К - коэффициент пересчета счетчика 28. Тогда по .окончании этого интервала времени на выходе счетчика 28 появляется импульс ,которьй поступает на вход триггера 24 и вызьшает

5 При

его переключение. При этом на прямом выходе триггера 24 появляется нулевое напряжение, а на инверсном - напряжение логической единицы. Сигнала: прямого выхода триггера 24 по- тупает на первые входы элементов PI- HE 26 и 27 и на вход элемента 34 задержки, а с инверсного - на управляющий вход ключа 30, Появление нулево го напряжения на первых входах элементов И-НЕ 26 и 27 приводит к тому, что н их выходах устанавливается напряжение логической единицы, которое поступает на тактовые шины 5 и 6 и с них - на катоды фототиристоров 16 всех светоизлучающих ячеек экрана, блокируя секции 3 передачи. Поступающее на управляющий вход ключа 30 напряжение логической единицы вызьта ет его замыкание, после чего шина 8, к которой подключены аноды светодио- дов 21, подключается к положительному полюсу источника питания. При этом через светодиоды 21 и находящиеся в открытом состоянии фототиристоры 19 светоизлучающих-ячеек, входЯ11Ц1х в изображение, секции 4 хранения и оторажения которьк перешли в состояние хранения (в данном случае это свето- излучение ячейки 2-2-3, 2-3-3,2-3-5, 2-2-5), протекает ток, и светодиоды 21 возбуждаются. При этом на экране возникает совокупность светящихся точек, образуя формированное изображение. На управляющий вход ключа 29 нулевое напряжение с прямого выхода триггера 24 поступает через элемент 34 задержки с задержкой, определяемой этим элементом. При поступлении нулевого напряжения на yIfpaвляющий вход ключ 29 размыкается, шина 10 питания отключается от источника питания и на вход инвертора 22 поступает нулевое напряжение. Вследствие этого на выходе инвертора 22 возникает напряжение логической единицы, что придодит к возбуждению светодио- да 33 блока 31 начального запуска, излучение которого воздействует на фототиристор 16 светоизлучающей ячейки 2-1-1 и подготавливает его к от- . крьтанию в начале следзтощего цикла формирования изображения, В данном устройстве длительность кадрового им пульса, в течение которого светится экран, определяется счетчиком 28 и равна длительности цикла формирования изображения

352667

t ф КТ,

5

b

)

5 о 5

0

По окончании времени кадрового импульса на выходе счетчика 28 появляется импульс, который поступает на вход триггера 24 и вызывает его переключение - на прямом вьгходе появляется напряжение логической единицы, а на инверсном - нулевое напряжение. Нулевое напряжение, поступающее с инверсного выхода триггера 26, вызывает размыкание ключа 30, вследствие чего шина 8 отключается от источника питания, светодиоды 21 гаснут. Напряжение логической единицы с прямого выхода триггера 24 поступает на управляющий вход ключа 29 через элемент 34 задержки. При поступлении напряжения логической единицы на управляющий вход ключа 29 он замыкается и напряжение питания поступает через резисторы 20 на фототиристоры 19. Время задержки удовлетворяет условию

Т 7 г

} - Л1 С( НС

где 1„о,-- максимальное время закрывания с1ютотиристоров 19. Таким образом, между моментом отключения напряжения питания от шины 8 и моментом появления напряжения питания на шине 10 питания, которые подключены соответственно к выходам ключей 30 и 29, проходит время Т , в течение которого напряжение на фототиристорах 19 отсутствует, и все фототиристоры 19 за это время закрываются. К началу следующего цикла формирования изображения все еветоизлучающие ячейки переходят в невозбужденное состояние. При появлении на первых входах элементов И-НЕ 26 и 27 напряжения логической единицы с прямого входа триггера 24 тактовые импульсы с выходов триггера 25 проходят на тактовые шины 5 и 6, при замыкании ключа 29 светодиод 33 блока 31 начального запуска гаснет, подготовленный его излучением к открыванию фототиристор 16 светоизлучающей ячейки 2-1-1 открывается в первом такте при появлении на его катоде нулевого напряжения, и далее протекает описанные процесс формирования изображения.

Формула изобретения

Матричный экран, содержащий матрицу светоизлучзющих ячеек, первую и вторую шины питания, четыре шины управления, генератор импульсов, счетчик и инвертор, отличаю щи й- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет использования произвольной развертки и обеспечения запоминания изображения, введены блок начального запуска два триггера, элемент задержки, два ключа, два элемента И-НЕ, каждая све- тоизлучающая ячейка состоит из сек- ции передачи и секции хранения и отображения, причем секция передачи содержит первый резистор, первый све- тоиод, первый фототиристор и четыре светодиода связи, катоды которьк объединены и соединены с анодом первого фототиристора и подключены через первый светодиод к шине видеосигнала, а через первый резистор - к первой ши- не питания, при этом аноды четырех светодиодов связи подключены к соответствующим шинам управления, секция хранения и отображения содержит последовательно включенные между второй шиной питания и общей шиной второй резистор и второй фототиристор, анод которого через второй светодиод подключен к шине кадрового сигнала, причем оптический выход второго свето- диода является оптическим выходом светоизлучающей ячейки, оптический выход первого светодиода оптически связан с оптическим входом второго

фототиристора, оптические выходы све- 35 оптическим входом первого фототирис- тодиодов связи оптически связаны с тора первой светоизлучающей ячейки.

оптическими входами первых фототиристоров соответствующих соседних све- тоизлучающих ячеек, которые разбиты на две группы в шахматном порядке, при этом катоды первых фототиристоров светоизлучающих ячеек первой и второй групп соединены соответственно с первой и второй тактовыми шинами, которые подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И-НЕ, счетчик, первый триггер и элемент задержки включены последовательно между выходом генератора импульсов и управляющим входом первого ключа, который включен между первой и второй шинами питания, инверсный выход первого триггера подключен к управляющему входу второго ключа, который включен между первой шиной питания, которая является входом сигнала постоянного напряжения, и шиной кадрового сигнала, инвертор и блок начального запуска включены последовательно между второй шиной питания и общей шиной, вход элемента задержки соединен с первыми входами первого и второго элементов И-Н вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходам второго триггера, вход которого соединен с выходом генератора импульсов при этом оптический выход блока начального запуска оптически связан с

//-/ П 2 ff-3 Jf-J 5676

Фи&. 2

о

3 Ш

Изобретение относится к технике телевидения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет использования произвольной развертки и обеспечения запоминания изображения. Матричный экран 1 содержит матрицу светоизлучающих ячеек 2, инвертор 22, г-р 23 импульсов, два триггера 24 и 25, два зл-та И-НЕ 26 и 27, счетчик 28, два ключа.29 и 30, блок начального запуска (БНЗ) 31 и эл-т задержки 34. Цель достигается введением триггеров 24 и 25, эл-тов И-т 26 и 27, ключей 29 и 30, БНЗ 31 и эл-та задержки 34, с помощью которых осуществляется формирование изображения . Даны примеры выполнения ячеек 2 и БНЗ 31. 2 ил. с $ (Л со ел ND 05 05 фие.1