Устройство для отображения информации на проекционном экране Советский патент 1991 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ и системах коллективного пользования

Целью изобретения является повышение качества отображения информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг 2 - графики зависимости яркости Bi 62 на проекционном кране от угла отклонения луча соответственно для ЭЛТ1 и ЭЛТ2, на фиг 3 - схема координатного усилителя, на фиг 4 - схема формирователя напряжения смещения, на фиг 5 - схема умножителя, на фиг 6 - схема блока

коррекции яркости, на фиг 7 - схема знако вого усилителя, на фиг 8 - схема формирователя импульсов

Устройство содержит каналы 1 2 отображения информации, фокусирующие элементы 3, 4, экран 5 Каждый канал 1, 2 отображения информации содержит электронно-лучевую трубку 6, первый координатный усилитель 7, второй координатный усилитель 8, первый формирователь 9 напряжения смещения, второй формирователь 10 напряжения смещения, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости изображения, выпрямитель 13, умножитель 14, первый формирователь 15 импульсов второй формирователь 16 импульсов первый информационный вход 17 устройства

О vj

Ю

сл ю

агорой информационный пход U угтроисг па первый информационный вход 1v5 умножителя 14, второй информационный пход 20 умножителя 14, ускоряющий электрод 21 ЭЛ1 первый и второй входы 22. 23 выпрями ((.ля, первый и второй входы 24, 25 уси- лиголя 11, второй вход 26 первого координатного усилителя 7. второй вход 27 пгорого координатного усилителя 8,координатные катушки 28 ЭЛТ,

Координатные усилители 7 и 8 предназначены для преобразования входных координатных напряжений в токи отклоняющей кадушки 28. На фиг. 3 показан пример выполнения одного из таких усилителей, например X. Он состоит из предварительного дифференциальною усилителя 29, на пходе юторого при помощи резисторов 30 и 31 су мруютсч сигналы, г-оступающие по ши- кгм 17 и 26, и выходною усилителя 32 с р, мстоиом опратной связи 33. Ток с кол- ЛР гора фзизисгора поступает в 01клоняю- i уч i ;пушку 28.

Фп мпровэюлиЭ и 10 (фиг 4) предназ- ачены дня преобразования постоянного шпряжонин питания Еп в более высокое печеменное напряжение и мотут быть выполнены, например, по двухтактной схеме, преобразующей входное напряжение Еп в mтульское напряжение большой амплитуды. Формирователи 9 и 10 состоят из однотипных транзисторов 34 и 35, резисторов 36 о 37, конденсатора 38, повышающего транс- форма гора 39, имеющего первичные обмотки 39а и 396, обмотки 39ч v. 39г обратной Cijucn и ьыходную обмотку 39е.

YMI ожитель 14 напряжения предназначен для выпрямления высоковольтного им- п/льсного напряжения, поступающего от формирователя 9, а акже для повышения номинального значения получаемого высокою напряжения. Умножитель 14 может быть выполнен по схеме, изображенной на фш. 5. Он состоит из узла 40 умножения, фильтрующего резистора 41 и фильтрующего конденсатора 42, резистора 43. Входные шины 19 и 20 умножителя 14 подключаются к соответствующим выходным шинам 19 и 20 формирователя 9 напряжения. Высокое напряжение Ui снимается с резистора 43 на электрод 21, причем это напряжение оказывается развязанным по постоянному току от общей шины и для ею стабилизации необходимо, чтобы ток, протекающий через резистор 43, оып бы значительно больше тока нагрузки, текущего на электрод 21. Притоке нагрузки порядка 1 мкА ток через резистор 43 задается порядка 20 мкА.

Блок 12 коррекции яркости служит для формирования сигн-чла динамической яркости Идя. управляющего величиной высокого напряжения, поступающего на /скоряющий электрод 21 ЭЛТ в зависимости от величины отклонения электронного луча от центра экрана

Таким сигналом может быть сигнал, про0

5

0

порциональный величине (Ux ± С) 4- Uy , где Ux и Uy - отклоняющие сигналы по координатам X и Y соответственно, а С - напряжение, эквивалентное смещению объектива относительно центра экрана ЭЛТ. Знак ± говорит о том, что объектив сдвинут вправо или влево по оси X. Для ЭЛТ канала 1 величина С положительная, а для ЭЛТ б канала 2 - отрицательная.

Пример выполнения блока 12 коррекции яркости приведен нэ фиг. 6. Он содержит первый сумматор 14, делитель напряжения 45, квадраты 46 и 47, второй сумматор 48 и вычислитель 49 корня квадратного

Необходимо отметить, что в зависимости от типЈ| ЭЛТ блок 12 коррекции яркости 5 может реализовать и другие, более сложные, функциональные зависимости сигнала динамической яркости от отклоняющих сигналов Ux И Uy.

Выпрямитель 13 служит для выпрямления высоковольтных импульсов напряжения, поступающих с формирователя 10 напряжения, и может состоять из диодного моста и RC фильтра. Выпрямленное напряжение Ua поступает на вход 24 и предназначено для питания усилителя 11.

Усилитель 11 предназначен для усиления сигнала динамической яркости и может состоять, например, (см. фиг, 7) из операционного усилителя-инвертора 50, операцион- ного усилителя 51, транзистора 52, резисторов 53-58. На вход 24 подается напряжение питания усилителя U2, на вход 25 - сигнал динамической яркости, который инвертируется на усилителе 50. Для обеспечения положительного напряжения на выходе операционного усилителя 50 на неинвертированный вход подано ЕСм. Выходной сигнал на входе 19 определяется выражением гЪ R54

- К (Uflqmax идя),

где а коэффициент, зависящий от движка резистора 58, может выбираться в пределах от 0 до 1; 5Rg3

К - а. -- -- коэффициент усиления усиК54

лителя;

Удя max - максимальное значение Одя, определяемое размерами экрана:

0

5

0

5

U2 U2

а (Удя max - идя) - U2

идя текущее значение сигнала динамической яркости.

Таким образом, при минимуме идя на входе 25 усилителя 11 на выходе 19 будет минимальное Uz1 . так как транзистор 52 открыт максимально, а при Удя max U2 тоже максимально и приближается к 1/2.

Формирователи 15 и 16 импульсов служат для коррекции точности координатных усилителей 7, 8, необходимость которой вызывается изменением величины ускоряющего напряжения. При изменении ускоряющего напряжения линейно изменяется отклонение (чувствительность) на экране, причем при увеличении ускоряющего напряжения чувствительность падает, т.е. надо напряжение на входе усилителя повышать, чтобы сохранить точность.

На фиг. 8 показана схема одного из вариантов компенсации чувствительности отклонения с учетом того, что изменяется ускоряющее напряжение. Эту роль выполняют формирователи 15, 16, которые состоят из операционного усилителя 59 и резисторов 60-62. определяющих режим работы усилителей 7, 8. Вращая движок резистора 61 в ту или другую сторону, можно менять усиление (наклон) и фазу на выходе 26, 27 формирователей 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

Уровни координатных напряжений Ux и Uy поступают на входы 17 и 18 от внешнего устройства (внешнее устройство на схеме не показано) и далее на первые входы усилителей 7 и 8, а также на первый и второй входы блока 12 коррекции яркости, который вырабатывает сигнал динамической яркости, поступающий на второй вход 25 усилителя 11, на первый вход 24 которого подается напряжение питания U2. вырабатываемое вторым формирователем 10 и выпрямителем 13 напряжения. С выхода усилителя 11 напряжение U2 , пропорциональное сигналу коррекции яркости, складывается с напряжением Ui, которое получается после формирователя 9 и умножителя 14, и поступает на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ.

Одновременно с второго выхода блока 12 коррекция яркости напряжение Ux ± С, а с входа 18 напряжение Uy через соответствующие формирователи 15 и 16 поступают на вторые входы координатных усилителей 7, 8 в виде корректирующих сигналов, где складываются с напряжениями Ux и Uy, поступающими на их первые входы. Усилители 7 и 8 преобразуют аналоговые напряжения в токи, которые поступают в отклоняющую катушку 28 ЭЛТ. магнитное поле которой

устанавливает луч в заданную точку экрлна. где происходит написание знакографиче ской информации (знакогенератор и другие узлы) на чертеже (не показаны).

5Если электронный луч находится в центре экрана ЭЛТ, т.е. когда Ux Uy --- 0, сигнал динамической яркости будет равен величине напряжения С, которая эквивалентна величине смещения объектива по оси X (по оси

0 Y обьектив не сдвигается).

Напряжение на ускоряющем электроде является суммой двух напряжений (см. фиг.

1)

Uy Ul+ U2 Ul + и2 К(иДЯтах-идя),

5 где Ui - высокое напряжение, снимаемое с выхода умножителя 14 напряжения, которое развязано по постоянному току от общей шины нулевого потенциала;

U2 -- напряжение питания усилителя 11, 0 снимаемое с выхода выпрямителя 13;

U2 напряжение на выходе усилителя 11:

идя - сигнал динамической яркости от блока 12 коррекции яркости; 5К - коэффициент усилителя 11 ;

идя max - максимальное значение сигнала динамической яркости, определяемое размерами экрана.

Таким образом, в случае нахождения 0 электронного луча в центре экрана, выражение К(идя max - идя) стремится к величине U2, так как идя С, которое намного меньше

идя max.

Следовательно, на ускоряющий элект- 5 род 21 ЭЛТ будет поступать напряжение Ui. При отключении луча от центра экрана блок 12 коррекции яркости формирует сигнал, корректирующий ускоряющее напряжение (происходит его увеличение, 0 пропорциональное сигналу динамической яркости идя). Путем регулировки коэффициента усиления усилителя 11 добиваются равномерной яркости электронного луча по всему полю экрана.

5Для сохранения точности (чувствительности) отклонения при увеличении ускоряющего напряжения формирователи 15 и 16 вырабатывают пропорциональные отклоняющим сигналам приращения, которые сум- 0 мируются с основными сигналами Ux и Uy на входе усилителей 7 и 8 соответственно. Аналогично работает второй канал 2. Изображения с экранов ЭЛТ 6 канала 1 и ЭЛТ 6 канала 2 через объективы проеци- 5 руются на общий экран 5, где происходит наложение изображения одной ЭЛТ на изображение другой ЭЛТ.

Формула изобретения Устройство для отображения информации на проекционном экране, содержащее

хяналы отображения информации на элект ронно-лучевых трубках (ЭЛТ), экраны которых через фокусирующие элементы связаны с проекционным экраном, а каждый канал отображения информации на ЭЛТ содержит первый и второй координатные усилителя, первый и второй формирователи напряжения смещения, знаковый усилитель и блок коррекции яркости изображения, первый и второй информационные входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, со единенными с первыми информационными входами первого и второго координатных усилителей, выходы которых связаны с координатными катушками ЭЛТ, первый выход блока коррекции яркости подключен к первому информационному входу знакового усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения качества отображаемой информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности, каждый канал отображения информации на

ЭЛТ содержит выпрямитель, умножитель i первый и второй формирователи импульсов информационный вход первого формиро вателя импульсов подключен к второму вы

ходу блока коррекции яркости информационный вход второго формирова теля импульсов подключен к второму ин формационному входу устройства, выходи первого и второго формирователя импуль

сов подключены к вторым информационным входам соответственно первого и второго координатных усилителей, выход второго формирователя напряжения смещения под ключей к входу выпрямителя, выход которого подключен к второму информационному входу знакового усилителя, выход которого подключен к первому информационному входу умножителя, соединенному с первым выходом первого формирователя напряжения смещения, второй выход которого подключен к второму информационному входу умножителя, выход которого соединен с ускоряющим электродом ЭЛТ.

I

Фиг Л

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ и системах коллективного пользования. Целью изобретения является повышение качества отображения информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на проекционном экране, содержащем каналы 1, 2 отображения информации, фокусирующие элементы 3, 4, экран 5, каждый канал 1, 2 состоит из ЭЛТ 6, двух координатных усилителей 7, 8, двух формирователей напряжения смещения 9, 10, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости изображения с необходимыми связями. Дополнительно в каждый канал 1, 2 введены выпрямитель 13, умножитель 14, первый и второй формирователи 15, 16 импульсов с необходимыми связями. Введенные блоки позволяют осуществлять стабильную скорость перемещения луча по экрану и изменять ускоряющее напряжение на ускоряющем электроде 21 ЭЛТ по заданному закону посредством усилителя 11 и умножителя 14. 8 ил.

19

Фиг. 5

24

59

фиг. 7

27

15