Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

центральное устройство управления подключен к генератору меток, второй вход которого через датчик касания под{слюче1 к электроннолучевой трубке 2 . Это устройство также обладает недостаточно высокой надежностью вследст;вие того, что при вводе с помощью светового пера информации о воспроизводимых графиках и рисовании графиков понижена разрешающая способность светового пера, так как яркость всех точек графика максимальна; иа надежность функшюнирования светового пера влияют систематические и случайные возмущающие воздействия. Цель изобретения повьшение надежности функционирования устройства при систематических и случайных изменениях возмущающих факторов. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержащее блок управления, первый вкод которого является информационным входом устройства, а вььход блока управления соединен с входом, блока отклонения луча, подключенного к отклоняющей системе электроннолучевой Tpj-бки, фиксирующая система кото|х й соединена с выходом блока задания пара метров изображения, вход которого явля ется управляющим входом устройства,, видеоусилитель, первый вход которого подключеи к выходу блока управления, а ВЫ ход - к модулятору электроннолуче.вой трубки, оптически связанной с фотоэлектрическим преобразователем светового пера, содержит преобразователь кодон, первый и второй блоки памяти, формирователи эталонных напряжения и яр- кости, фотоэлектрический преобразователь управляемый дискриминатор светового пера и аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом фотоэлектрического преобразователи светового пера и с первым входомупраиля- емого дискриминатор светового пера, второй вход апалого-цифрово1х npeciSpaao- вателя подключен к выходу В 1деоусили теля, третий вход - к вьосоду ({ютоэлектри ческого преобразователя, четвертый вход к второму входу блока управления и к выходу управляемого дискримшштора светового пера, а выход - к входу блока управления, четвертый вход которо го соединен с выходом первого блока памяти и с одним из входов | Орми}:юва- теля эталонного напряя«ения, другой вход которого подключен к выходу блока управления, входу преобразователя кодов, 73 414 выходной информационной шине устройства и к одному иа входов первого блока памяти, другой вход которого соединен с входом блока задания параметров изображения, второй вход управляемого дискриминатора светового пера соединен с выходом преобразователя кодов, а третий вход - с входом формирователя эталонной яркости, с выходом формирователя эталонного напряжения, с первым входом второго блока памяти, второй вход которого подключен к выходу блока отклонения луча, а выход - к второму входу видеоусилителя, третий вход которого cosдинен с входом формирователя эталонной яркости, оптически связанного с фотоэлектрическим преобразователем, который оптически связан с электроннолучевой трубкой. На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства. Устройство содержит блок 1 управления, видеоусилитель 2, блок 3, отклонения луча, электроннолучевую трубку 4, световое перо 5, блок 6 задания параметров изображения, фотоэлектрический преобразователь 7 светового пера, первый блок 8 памяти, формирователь 9 эталонного напряжения, второй блок Ю памяти, формирователь 11 эталонной яркости, фотоэлектрический преобразователь 12, аналого-цифровой преобразователь 3.3, преобразователь 14 кодов, управляемый дискриминатор 15 световогс пера, входную информационную шину 16, выходную информаиионную щину 17, входную управляющую шину 18. Устройство работает следующим образом. В соответствии с исходной информацией на щине 16 блок 1 управления через видеоусилитель 2 управляет засвет,кой определенных участков разворачиваемого блоком 3 отклонения луча по строчным и кадровым синхроимпульсам на экране электроннолучевой трубки 4, формируя тем самым заданное изображение. По ште 18, черва блок 6 задания параметров изображения осуществляется регулировка начальных параметров изображения. При работе устройства происходит засветка источником внешнего освещения (дневной свет, осветительные приборы) изображения на электроннолученюй трубки 4. фотоэлектрический преобразователь 7 светового вера, например фотодиод, конструктивно расположенный в передней части светового пера 5, воспринимает свет, излучаемый выбранным оператором элементом изображения, воспроизводимого на экране электроннолучевой трубки 4. Сигнал с выхода фотоэлектрического преобразователя 7, усиленный и сформированный управляемым дискриминатором 15, поступает в блок 1 управления, откуда вместе с сопутствующей информацией направляется по шине 17 в электронную вычислительную машину, где обрабатывается по определенному алгоритму. Стабильность параметров сигналов в тракте формирования и усиления информации с фотоэлектрического преобразователя 7,, определяющая надежность функционирования диалоговой системы на базе светового пера, зависит от больщого числа факторов, значения которых меняются в широких пределах систематически и случайным образом {параметры источника внешнего освещения, видеоусилителя электроннолучевой трубки {напряжение накала, напряжение на электродах, высоко напряжение, энергетическая отдача люминофора и его спектральная характеристика излучения, режим возбуждения), фотоэлектрического преобразователя, управляемого дискриминатора; значения температуры, Еяажности, атмосферного давления, радиации; старения радиокомпонентов). Исключение влияния всех указанных факторов осуществляется с помощью самонастройки и самокалибровки тракта

светового .

Искажения полезного сигнала в тракге могут носить как аддитивный, так и мультипликативный характер. В общем риде это положение можно записать виде формулы:

W-МЭ + А ,

И

-искаженное значение сигнала

где

э - истинное неискаженное эталонное значение сигнала;

М А

-мультипликативный коэффициент;

-аддитивная составляющая сигнала.

С помощью формирователя 9 эталонного напряжения определяются значения. и А, которые используются преобразователем 14 кодов для управления коэффициентом усиления и порогом чувствительности управляемого дискриминаИ-А

АЛ

40

Так же как и для видеоусилителя 2, отдельно вычисляются значения М и А для упрашшемого дискриминатора 15 светового пера.

Слоншее вычислить значения М и А для электроннолучевой трубки 4.

Предварительно осуществляется калибровка, т.е. вычисление значения М и А для фотоэлектрического преобразователя 12, фотоэлектрический преобразователь 12 конструктивно расположен в любом удобном месте поверхности.экрана электроннолучевой трубки 4, например в одном из углов экрана или в какой(-нибудь точке вдоль линии, ограничивающей поверхность экрана, световоспринимаюшей поверхностью обращен к поверхности экрана и вплотную примыкает к ней. тора 15 ; све-тового пера в таком направлении, чтобы значение М стремилось к единице, а значение А стремилось к нулю. В первом блоке 8 памяти хранятся в цифровом виде эталоны значений возмущающих воздействий, которые могут меняться вручную оператором (шина 18) и/или программно блоком 1. Аддитивная составляющая сигнала для видеоусилителя 2 определяется следующим образом. На вход видеоусилителя 2 с формирователя 9 поступает эталонное возмуидающее воздействие, равное нулю. Сигнал с выхода видеоусилителя 2, преобразований в цифровой код аналого- 1дафровым преобразователем 13, поступает в блок управления 1 для запоминания и дальнейщей обработки. Значение указан ро од является аддитивной ошибкой видеоусилителя 2, которая в частном случае может равняться и нулю. Затем на вход видеоусилителя 2 подается с формирователя 9 эталонное возмущающее воздействие, не равное нулю. Результат этого воздействия также преобразуется указанным образом в код. Поскольку эталонное значение сигнала Э-, которое должно было бы получить- ся на выходе видеоусилителя 2 при мультипликативном коэффициенте, равном1, заранее известно и хранится в первом блоке 8 памяти, то имеются все исходные данные для вьиисления в блоке 1 управления мультипликативного коэффициента по формуле:

Преобразователь 12 также связан оптической связью, например световолокон- ной, с формирователем 11 эталонной яркости. Формирователь 11 должен обладать долговременной стабильностью по яркости свечения,

формирователь 11 эталонной яркости включается формирователем 9 эталонного напряжения в определенные моменты времени импульсом эталонного напряжэния. Первый импульс включения равен нулю, и описанным вьпле образом вьлисляется значение А преобразователя 12; второй импульс включения равен заданному эталонному значению, и описанным выше образом вычисляется значение М преобразователя 12.

Когда адрес луча на экране электроннолучевой трубки 4, задаваемый блоком 3 отклонения луча совпадает с адресом, записанным во втором блоке 10 памяти эталонного адреса, на вход видеоусилителя 2 с формирователя 9 поступает эталонный импульс модуляции, засвечиЬаюший на поверхности экрана электрон- нолучевой трубки 4 точку в заданном эталонном адресе. Информация о яркостизасвеченной точки поступает на вх.од преобразователя 12 и используется для вычисления значения М электроннол; че вой .трубки; информация о незасвеченной видеоусилителем 2 точке используется для вычисления А .

Информация об уровне внешней засветки, входящек как аддитивный коэфф Щиент в вычисления и вводимой в преобразова тель 12 с помощью оптической связи, например световолоконной, определяется дополнительным фотоэлектрическим преобразователем, входяиг.им в преобразователь 12.

Суммарна ; аддитивная ошибка ) тракта светового пера (видеоусилитель 2 электроннолучевая трубка 4, преобразователь 12, дискрим шатор 15) равна алгебраической сумме адд ггивных ошибок указанных блоков плюс ошибка от внешнего освещения; эквивалентная мультипликативная ошибка - произведению м тьти- пликативных ошибок указанных блоков.

По суммарному значению аддитивной ошибки и эквивалентному мультиплшсативный блок адс птапии перестраивает дискрминатор 15, так чтобы при изменении . любых паразитных факторов преобрг13ова тель 7 светового пера воспринимал информацию от изображения с экрана элек- троннолу1евой трубки 4

.Значения Д и М как каждого, блока в отдельности, так и Bceix) тракта в целом сравниваются в блоке 1 управления со значением верхних и нижних границ указанных значений, хранящихся в первом блоке 8 памяти. Выход значений А и М за определенные грантшы интерпретируется как неисправность соответствующего блока или всего тракта с последующей индикaциeй после чегх) осуществляется ремонт или замена неисправных блоков.

Данное устройство обладает более высокой по сравнению с известным надеж- HOCTUOjTaK как осуществляется автоматическое обнаружение неисправностей при подстройке параметров отдельных блоков.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее блок управления, первый вход которого является информационным входом устройства, а выход блока управления соединен с входом блока отклонения луча, подключенного к отклоняющей системе электроннолучевой трубки, фиксирующая система которой соединена с выходом блока задания параметров изображения, вход которого является управляющим входом згстройства, видеоусилитель, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а выход - к модулятору электроннолучевой трубки, оптически связанной с фотоэлектрическим преобразователем светового пера, отличающееся тем, что, с целью повьпления надежности устройства, оно содержит преобразователь кодов, первый и второй блоки памяти, формирователи эталонных напряжения и яркости, фотоэлектрический преобразователь, управляемь й дискриминатор светового пера и аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом фотоэлектрического преобразователя светового пера и с первым входом управляемого дискриминатора светового пера, второй вход аналого- Ш({рового преобразователя подключен к выходу видеоусилителя, третий вход - к вькоду фотоэлектрического преобразователя, четвертый вход - к второму входу блока управления и к выходу управляемого дискриминатора светового пера, а выход - к третьему входу блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого блока па97мяти с одним из входов формирователя эталонного напряжения, другой вход которого подключен к выходу блока управления, входу преобразователя кодов, выходной информационной шине устройства и к, одному из входов первого блока памяти другой вход которого соединен с входом блока задания параметров изображения, второй вход управляемого дискриминатора светового пера соединен с выходом преобразователя кодов, а третий вход - с входом формирователя эталонной яркости, с выходом формирователя эталонного напряжения, с nepBbiM входом второго бло ка памяти, второй вход которого подклю- чей к выходу блока отклонения луча, а 4110 выход - к второму входу вндеуснлителя, третий вход которого соединен с входом формирователя эталонной яркости, огггически связанного с фотоэлектрическим преобразователем, который оптически связан с электроннолучевой трубкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 5О-9260, кл. 97(7) В 41, 1975. 2.Голубчик В. Я. и др. Об одном способе отметки символьной информации на экране электроннолучевой трубки. Сб. Вопросы проектирования математических машин и устройств . Киев, 1972 (прототип).

/«

/

/6

//

/«f

/5

/О

/3

/2