Способ формирования изображения на экране лазерной электронно-лучевой трубки Советский патент 1991 года по МПК H01J31/00 

Изобретение относится к способам формирования изображения в устройствах отображения информации, в частности на экране лазерной электронно- лучевой трубки (ЭЛТ), предназначенной для отображения на большой экран знаково-графической информации.

Целью изобретения является ло- вышение качества и яркости изображе- НИН на экране лазерной ЭЛТ путем обеспечения оптимальной средней плотности Мощности возбуждающего элект- , ронного луча при изменении скорЬсти его сканирования по экрану лазерной

Э.ПТ,.-

Оптимизация длительности импульсов подсвета осуществлялась по экспериментальному графику зависимости яркости В изображения на экране ла- зерной ЭЛТ от длительности S сов подсвета, приведенному на чертеже ,

Падение яркости при больших длительностях возбуждающих импульсов обусловлено импульсным разогревом возбуяодаемой точки экрана электронным лучом, которьй приводит к резкому снижению эффективности и мощности генерации При малых длительностях .возбуждающих импульсов яркость снижается согласно закону Тальбота, пропорционально длительности этих импульсов. Кроме того, при малых длительностях возбуждающих импульсов До полнительным отрицательным фактором, заметно снижающим мощность гейериру- емого излучения, а следовательно, и яркость изображения, является конечная длительность переднего и задне- го фронтов импульсов, составляющих для реаль ных устройств примерно 10- 20 НС. Эти фронты дают значительный вклад в импульсный нагрев возбуждает мой точки экрана, в то время как эф- фективность генерации при этом низка (иэ-за порогового характера генерации излучения в полупроводниковых лазерах). , ,

В результате описанных физических явлений зависимость яркости изображения, формируемого на экране диспле на основе лазерной ЭЛТ, от длительности возбуждающих импульсов имеет колоколообразную форму с максимумом при значениях „,70 кс. При этом диапазон значений О, в пределах которого яркость составляет не менее 90% от максимальной (т.е. в пределах

когйа оператор еше не воспринимает спада яркости), ограничен значениями 55 НС v fo - 75 НС.

Оптимизация средней плотности мощности возбуждающего электронного луча пр« изменении скорости его сканирования обеспечивается изменением частсзты повторения импульсов подсвета в прямо пропорциональной зависимости от абсолютного значения скорости перемещения электронного луча по экрану лазерной ЭЛТ.

Это объясняется следующим. Перемещение (сканирование) электронного луча по X И Y координатам экрана определяется изменением во времени соответствующих напряжений управления X и Y координатами, задающими в каждьй момент времени положение луча на экране. Тогда можно утверждать что скорость перемещения электронного луча: по X и Y координатам прямо пропорциональна производной по времени от соответствующих напряжений управления, т.е.

dUj Tt

(1)

Так как абсолютное значение суммар- , ной скорости перемещения луча по экрану лазерной ЭЛТ равняется

IvT+vT V

(2)

то напряжение Uyj, на выходе применяемого функционального преобразователя, реализую1 его функцию

) .

dt

СЗ)

оказывается прямо пропорциональным абсолК тному значению скорости перемещения электронного луча на экране лазерной ЭЛТ.

Частота преобразователя напряжение- частота, который используют в предлагаемом способе дпя задания частоты повторения импульсов подсвета, также находитси в прямо пропорциональной зависимости от управляющего нацряже- ния и .

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает прямую пропорциональную зависимость между абсолютным значением скорости перемещения электронного

луча по экрану и частотой импульсов подсвета.

Благодаря этому при малых скоростях перемещения электронного луча с частота повторения импульсов подсвета становится малой, что снижает среднюю плотность мощности электронного луча, приходящуюся на элемент изображения в пределах активной об- ю ласти экрана лазерной ЭЛТ. При больших скоростях сканирования частота повторения импульсов прдсвета становится соответственно больше, средняя плотность мощности электронного луча is возрастает, однако за счет быстрого перемещения луча перегрева активной области также не происходит. Кроме того, расстояние между точками изображения, обусловленное импульсным 20 подсветом, становится одинаковым для всех скоростей сканирования. . Поскольку в дисплейных устройствах минимальное время коммутации составляет л/ 5 - 100 НС, длительность 25 t импульса подсвета следует выбирать в указанных пределах (55-75 не), примерно равной минимальному значению времени коммутации. Максимальная частота повторения импульсов подсвета JQ при этом должна выбираться примерно равной l/ Dfl. При таком выборе максимальной частоты повторения импульсов прдсвета и прямо пропорциональной зависимости частоты повторения импульсов подсвета от скорости сканирования электронного луча, согласно данному изобретению, изображения векторов, кривых знаков и других символов становятся практически непрерыв- ,д ными, а яркость их становится близкой к максимально возможной при данном уровне возбуждения и не зависящей от скорости сканирования.

Практическая реализация предла ле- д мого способа формирования изображения на экране лазерного ЭЛТ не вызывает технических трудностей. Это объясняется тем, что в.настоящее время разработаны все типы преобразователей, необходимых для обеспечения функцио нального преобразования вида

35

- 50

. M

) . ф

и преобразователи напряжения в часто ту с необходимыми параметрами.

Примером реализациии способа является применение его в функциональ

сюis 2025JQ ,д

д

35

50

55

Ном дисплее на основе литррной ЭЛТ 5КЛ 1, отклонение г лс;ктрсч111ог(1 пучкп ,в которой осуществляетсп с тюмотью электромагнитной отклоняющей сис/гемы (ОС). При формировании д.п1 ннога пек- тора, протяженностью 42 мм под уг - .лом 45° к горизонтальной оси, время вычерчивания составляло 70 икс. Отклоняющие напряжения U,, и U, подаваемого на катушки ОС, нзменялясь линейно от -2 до +2 В, обрабатывались функциональными узлами, реализующими преобразование. При этом напряженпе, полученное в результате указанного преобразования, имело величину 3 В. Это напряжение поступало на вход преобразователя напряжение-частота следования импульсов с крутизной преобразования 5 мГц/В, при этом частота следования тактовых импульсов составляла величину 15 мГц.Указанные импульсы запускали генерятор импульсов подсвета, генерирующие прямоугольные импульсы длительностью 65 не с фронтами ,v3 НС. При этом на экране ЭЛТ вектор наблюдался в виде практически непрерывной проекции на внешний экран с увеличением 50.

При формировании вектора длиной 21 мм за то же время (70 икс) частота повторения импульсов подсвета составила 7,5 мГц. При этом световые параметры изображения на экране не изменились.

Формула изобретения

1. Способ формирования изображения на экране лазерной электроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащий операции формирования напряжения управления X и Y координатами положения электронного луча на экране лазерной ЭЛТ, сканирования электронного пучка по экрану лазерной ЭЛТ под дейстпием сформированных напряже 1ий, отпмра- ния электронного пучка импульсами подсвета, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и яркости изображения на экране лазерной ЭЛТ при изменяющейся скорости сканирования за счет обеспечения оптимальной средней плотности мощьюс- ти возбуждающего электронного пучка, длительность импульсов подспета формируют в пределах 55-75 не, а частоту их повторения изменяют а гфямо- пропорциональной зависимости от лбгоMLvrnoro :4мачсння скорости сканирования ((oi о пучка, для чего производят функциональное преобразование ч.чпряжеяиГг управления X и Y координатами электронного пучка вида

VI

Ж

)2 +

(dUvp Sit

13768296

ния яркости формируемого изображения путем обеспечения максимального заполнения вычерчиваемых линий, коэффициJ ент пропорциональности между частотой повторения ийпульсов и абсолютньтм значением скорости перемещения электронного пучка выбирают в зависимости от длительности воз буждающихим10 пульсов в пределах

Способ формирования изобрахения на экране лазерной электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) , предназначенной для отображения на большой экран знаково-графи- ческой информации, заключается в следу- ; ющем. Формируют на1фяжение упрлвления X If Y координатами положения электронного пучка (ЭП) на экране лазерной ЭЛТ, сканируют ЭП по экрану лазерной ЭЛТ под действием сформированных напряжений, отпирают ЭП импульсами подсвета длительностью 55-75 не, частоту их повторения изменяют в прямо пропорциональной зависимости от абсолютного значения скорости сканирования ЭП, для чего производят (Jynx- циональное преобразование напряжений управления X и Y координатами ЭП вида (dU,/dt)i -t- (dU,/dt ) , где t - время; и,,, U , напряжения управления по X и Y координатам соответственно; UYJ- напряжение, пропорциональное скорости сканирования, посредством которого управляют частотой повторения указанных импульсов подсвета. Повышается качество и яркость изображения на экране лазерной ЭЛТ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. « СО О5 сю ю

е t

и.

-время, с;

-напряжение управления по X координате. В; напряжение управления по Y координате. В;

напряжение, пропорциональное скорости сканирования, посредством которого управляют частотой повторения указанных импульсов подсвета, В.

20

60 80 т т W юо ,мс

К

J- N V, D

где N - разрешающая способность лазерной ЭЛТ, 1/м;

D - диаметр рабочей части лазерной ЭЛТ, м;

F - частота повторения импульсов подсвета, Гц}

абсолютное значение скорости перемещения электронного луча, м/с.