Устройство для отображения информации Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

I ; - , :

Изобретение относится к области вычислительной техники и техники телевизионного приема и может быть использовано при построении устройств отображения информации, поступающей из ЭВМ и телевизионных датчиков.

Известно устройство для отображения ин формации, содержащее блок синхроийзации, блок ввода-вывода, блок управления отклонением луча, блок памяти и электроннолучевую трубку (П.

В известном устройстве расстояние между двумя любыми точками телевизионного экрана по вертикали зависит от линейности развертки кадра изображения по вертикали и может иметь отличающиеся значения для разных участков экрана электроннолучевой трубки при одинаковых расстояниях между точками, что понижает точность известного устройствай7Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для отображения информации, содержащее блок синхронизации первый вход которого соединен с первым входом блока ввода-вывода и является первым входом устройства, а выход - с первыми входами блока управления отклонением луча, первого блока памяти, блока линеаризации по строкам и вторым входом блока вводавывода, выход которого соединен со вторым входом первого блока памяти, перпым входом второго блока памяти и является выходом устройства, выход блока упрапления отклонением луча подключен к первому входу электроннолучевой трубки и второму входу блока линеаризации по строкам, выход которого соединен со вторым входом второго блока памяти и третьим входом первого блока памяти, выход которого подключен ко второму входу электроннолучевой трубки, третий вход которой подключен к выходу второго блока памяти.

Недостатком известного устройства является низкое качество воспроизводимых изображений из-за низкой линейности отображения но вертикали.

Целью изобретения - является повышение разрешающей способности.

Поста пленная цель достигается тем, что устройство содержит блок грубой линеаризации по кадру, первый вход которого соеяиненс выходом блока управления отклонением луча, второй вход - с третьим входом блока линеаризации по строкам и является вторым входом устройства, блок точной линеаризации ио кадру, первый вход которого соединен со вторым входом блока управления отклонением луча и выходом блока грубой линеаризации по кадру, а выход - со вторым входом блока синхронизации, третьим входом второго блока памяти и четвертым входом первого блока памяти и блок умещения изобрал ения по ка/фу, вхоД которого соединен со вторым входом блокаточкой ли еаризации ио кадру и вы,ходом блока синхронизации, а выход с третьим входом блока точной линеаризации по кадру.

На чертеже представлена блок-схема устройства для отображения информации, содержащая блок синхронизации 1, блок управления отклонением луча 2, электроннолучевую трубку 3j блок ввода-вывода 4, первый блок памяти 5, блок линеаризации по строкам 6, второй блок памяти 7, блок грубой линеаризации rio кадру 8, блок точной линеаризации по кадру 9, блок смещения изображения по кадру 10.

В процессе функцжзнирования устройства блок синхронизации 1 может формировать синхросерии как в автономном режиме, так и в режиме ретрансляции (ведомом) от внешних источником информации.

Блок управления отклонением луча 2, синхронизируемый блоком синхронизации i, разворачивает луч электроннолучевой трубки 3 по строкам и кадру по телевизионному

ПрИ ЦИГ1у.

Информация (видеосигналы) на модулятор электроннолучевой трубки 3 поступает через первый блок памяти 5 с блока BROда-вывода 4, либо второго блока памяти 7,

Запись информации в первый- блок памяти 5 осуществляется линейно, в темпе поступления информации, а считывание информации осуществляется нелинейно в соответствии с линейностью строчной развертки. Также нелинейно осуществляется считыванне информации из второго блока памяти 7. ,

Блок линеаризации по строкам б управляет скоростью считывания из первого блока памяти 5, второго блока памяти 7 в соответствии со скоростью изменения строчного отклоняющего тока относительно опорного напряжения в строчной отклоняющей катушке блока ут равления отклонением луча 2.

Таким образом, при нелинейной строчной развертке на экране электроннолучевой трубки 3 воспроизводится линейное относительно разворачивающей строки изображение.

Блок ввода-вывода 4, первый блок паМИТИ 5, блок линеаризации по строкам 6, второй блок памяти 7 синхронизируются блоком синхронизации.

Линеаризация изображения по кадру осуществляется блоками грубой и точной линеаризации по кадру 8 и 9, ст-диненными последовательно.

На вход блока грубой линеаризации по кадру 8 с выхода блока управления отклонением луча 4 поступает напряжение, величина которого пропорциональна скорости изменения тока в кадровой отклоняющей .катущке.

Это напряжение, равное

где L,- индуктивность кадровой отклоняюц ей катушки, - скорость изменения тока в кадро

вой отклоняющей .катушке, может сниматься, например, или с коллектора выходного транзистора кадровой развертки, или с отвода кадрового трансформатора, или с добавочной обмотки кадрового трансформатора, или с измерительного элемента.

На вход блока грубой линеаризации по кадру 8 подается такж.е опорное напряжение, с которым сравнивается напряжение, пропорциональное скорости изменения тока вкадровой отклоняющейкатушке. Результат сравнения - сигнал ошибки, величина и полярность которого про торциональны отклонению скорости изменения тока в кадровой отклоняющей катушке от скорости изменения линейно возрастающего тока.

Так, прн линейной развертке производная di/dt равна постоянному значению и напряжение сигнала ошибки равно или нулю или требуемому начальному зт)ачению управляющего напряжения.

Сигнал .ошибки поступает в блок управления отклонением луча 2 (например, на один из каскадов тракта усиления кадрового отклоняющего тока) таким образом, чтобы кадровый отклоняющий ток в процессе его изменения линеаризовался.

Блок грубой линеаризации по кадру 8 представляет собой схему сравнения, выполненную на базе серийно выпускаемых промышленностью ояерационных усилителей 1УТ4.01.

Блок управления отююнением луча 2 и блок грубой линеаризации по кадру, замкнутые в кольцо, образуют систему автоматического управления статистического типа, сигнал ошибки которой принципиально не равен нулю. Увеличение коэффициента усиления в тракте передачи сигнала указанной системы автоматического управления с целью существенного уменьшения сигнала ошибки приводит к неустойчивой, нестабильной работе системы автоматического управления вплоть до ее самовозбуждения в связи с реактивным характером нагрузки и нелинейностью системы. Поэтому указанная система автоматического управления исправляет лишь грубые искажения линейности 1)азвертки изображения по кадру. Сигнал ошибки с выхода блока грубой линеаризации по кадру 8 является входным опорным сигналом для блока точной линеаризации по кадру 9, представляющего собой разомкнутую или замкнутую астатическую систему автоматического управления. В соответсгвии со значением сигнала ошибки блок точной линеаризации по кадру 9 формирует сигнал, управляющий начальной фазой строчных синхроимпульсов блока синхронизации 1, например, путем формирования напряжения смещения для задающего строчного мультивибратора (блокицггенератора). Изменение фазы строчных синхроимпульсов эквивалентно изменению положения (смещению вверх- вниз) развертывающих изображение строк кадра изображения в таком иаправлении, чтобы расстояние между двумя соседними строками по кадру в любом участке кадра было одинаковым с требуемой точностью (например, О.). Во избежание искажения изображения, положение видеоимпульсов должно быть жестко связано с соответствующими видеоимпульсам участками развертывающей строки. Для этого момент начала считывания информации из первого блока памяти 5 и второго блока памяти 7 тактируется строчными (синхроимпульсами с измеиекиой начальной фазой. Меняется начальная фаза строчных синхроимпульсов, пропорционально меняется момент начала считывания, а взаимное положение видеоимпульсов и развертывающей изображению строки остается неизменным. Отклонение фазы строчных синхроимпульсов блоком точной линеаризации по кадру 9 (фазо-импульсная модуляция) производится в небольших пределах, т.кс период строчных синхроимпульсов обычно жестко задан (например, телевизионный стандарт 64 мсек). Блок точной линеаризации по кадру 9 при разомкнутой астатической системе автоматического управления представляет собой последовательно соединенные ограничитель входного сигнала - сигнала ошибки, интегратор и преобразователь напряжения - фаза строчных синхроимпульсов, причем интегратор сбрасывается в нуль один раз за период CTpo4Fiofi развертки (во время обрптного хода строчной развертки), для замкнутой астатической системы автоматического управления - послг яовательно соединенные ограничитель входного сигнала, различитель, иигегратор и преобразователь напряжение - фаза строчных синхроимпульсов, преобразователь фаза строчных синхронмпульсов относительно опорной импульсной серии строчной частоты - нипря женне, выход которого подключен к друго . му входу различителя, причем интегратор сбрасывается п нуль один раз за период строчной развертки. Интегрирование сигнала ошибки в течение периода строчной развертки позволяет исключить случайные импульсные помехи и сформировать максимально точный сигнал ошибки отклонения строки от истинного положения. Принципиально астатические системы автоматического регулирования сводят ошибку к нулю. Таким образом, блок грубой линеаризации по кадру 8 осуществляет .минсаризацию групп развертывающих изображеине строк (в такой группе может быть л две строки) относительно друг друга; блок точной линеаризации по кадру 9 осуществляет лннеаризацню развертывающих изображение строк в каждой такой группе относительно друг друга.Блок смещения изображения по кадру 10 через кадр изменяет начальную фазу всех строчных синхроимпульсов в кадре таким образом, чтобы одни и те же строки в двух соседних кадрах частично перекрывали друг друга (например, на 20-30%), те. если в одном кадре положенно строк остается неизменным, то в другом кадро строки сдвигаются вниз (вверх) на какую-то часть, меньшую диаметра пятна (ширины строки) электронного луча на экране злектронрюлучевой трубки 3. Благодаря инерцнонностн зрення или фотопленки при фотографировании гзоснроизводнмого изображения, указанные смещення строк усредняются, создавая эффект повынгения числа элементов разложг Н1я воспроизводимого нзображен гя (разрсиГаюпгей способности) по вертикали. Так как при таком смещений диаметр пятна электротяги пучка не упеличивается, то В(кпр(1и:1водимое изображение не расфокусировано. Блок смещения изображения по кадру 10 представляет собрй последовательно соединенные одноразрядный счетчнк, ана.юго вый ключ, на выходе которого формируется искусственное напряжение сигнала ошибки, равное нулю в одном кадре, и не рапное нулю R слелусщем кадре. При изменении через ка.ар начальной фазы всех (тройных синхроимпульсоп в ка.чре о;|.11овреме1н о MetnicTi-H нача.ьч считывания информации из первого блс.ка памяти 5 и второго блока памяти 7, чтобы, как уже указ1 1валось выше, взаимнсН rrfj.io жение видеоим 1ул.с)В и еоотметспЛЮНИх их участков развертывающей строки ости ва.юсь неизмонны.м. Как следует из нлложепмогг) устройство развивает и рпониряег .ол.можншпи :г ройстса -- прототипа.

Использование новых :-.пемет()н - блика грубой линеаризации по кадру,- блок;) точной линеаризации по кялру, блока смешения изображения по кадру выгодно отличает устройство для отображения информации.

Формула u3o6f)eTeHtifi

Устройство для отображения информации, содержащее блок синхронизации, первый вход которого соединен с первым входом блока ввода-вывода и является первым входом устройства, а выход - с первыми входами блока управления отмоненкем луча, первого блока памяти, блока линеаризации по строкам и вторым входом блока ввода-вывода, выход которого соединен со вторым входом первого блока памяти, первым входом второго блока памяти и является выходом ycrponctBa, выход блока управления отклонением луча подключен к первому входу элект1роннолуче8ой трубки и . второму входу блока линеаризации по строкам, выход которого соединен со вторым входом второго блока памяти и третьим входом первого блока памяти, выход которого подключен ко второму входу электроннолучевой трубки, третий вход которой подклкхчен КС выходу пторого блока памяти . отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, устройство содержит блок грубой линеаризации по кадру, первый вход которого соединен с выходом блока управления отклонением луча, второй вход - с третьим входом блока .линеаризации по строкам и является вторым входом устройства, блок точной линеаризации по кадру, первый вход которого соединей со вторым входом блока управления отклонением луча и выходом блока грубой линеаризации по кадру, а выход - со вторым иходом блока синхронизации, третьим входом второго блока памяти и четвертым входом первого блока памяти, и блок смещения изображения по кадру, вход которого соединен со вторым входом блока точной линеаризации по кадру и выходом блока синхронизация, а выход - с третьим входом блока точной линеаризации по кадру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Заявка СССР № 2352372/ 8-24, кл. .G 06 К 15/20, 29.04.76. (прототип).