Устройство защиты от прожога экрана электронно-лучевых трубок Советский патент 1980 года по МПК H04N3/20 

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в электронно-лучевых индикаторах знаковой информации. Известно устройство защиты от пр жога экрана элeJ тp9HHoлyчeвoй трубки (ЭЛТ), содержашее знакогенератор первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу усилителя горизонтальной развертки знаков, к входу усилителя вертикальной развертки знаков, к первому входу управляемого выдеоуси лителя и к входу преобразователя уровня напряжений, выход которого соединен с первым входом блока, сравнения, блок определения, скорос горизонтальной развертки и блок определения скоростивертикальной разйертки, вход каждого из которых подключен к выходу усилителя горизонтальной развертки знаков и к выходу усилителя вертикальной разверт ки знаков, каждый из выходов которых подключен к соотвёт ствующей катушке развертки знаков,а выход упра ляемого видеоусилителя подключен к катоду электроннолучевой трубки 1 Однако в известном устройстве невозможна защита экрана ЭЛТ при изменении скорости движения луча в широких пределах. Цель изобретения - уменьшение вероятности прожога люминофора экрана ЭЛТ при различных скоростях движения луча по экрану ЭЛТ. Для этого в устройство защиты от прожога экранаiэлектроннолучевых трубок, содержащее знакогенератор, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу усилителя горизонтальной развертки знаков, к входу усилителя вертикальной развертки знаков, к первому входу управляемого видеоусилителя и к входу преобразователя уровня напряжений, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, блок определения скорости горизонтальной развертки и блок определения скорости вертикальной развертки, вход каждого из которых подключен к выходу усилителя горизонтальной развертки знаков и к выходу усилителя вертикальной развертки знаков, каждый из выходов которых подключен к соответствующей катушке

развертки знаков, а выход управляемого видеоусилителя подключен к катоду электроннолучевой трубки, введены первый формирователь сигнала модуля скорости, второй формирователь сигнала модуля скорости, арифметический блок сигнала скорости, формирователь сигнала степенной аппроксимации ипороговый блок, причем выходы блоков определения скорости горизонтальной и вертикальной развертки подключены через первый и второй формирователи сигнала модуля скорости соответственно к первому и второму входам арифметического блока, выход которого подключен к входу формирователя сигнала степенной аппроксимации и к входу порогового блока, соединенного выходом с вторым входом блока сравнения, подключенного выходом к второму управляемого видеоусилителя, третий вход которого соединен с выходом формирователя сигнала степе-нной аппроксимации.

На. чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство защиты от прожога экрана- электроннолучевых трубок содержит знакогенератор 1, усилитель 2 горизонтальной и 3 вертикальной развертки знаков, управляемый видеоусилитель 4, блоки определения скорости горизонтальной 5 и вертикально,й б разверток, два формирователя 7 и 8 сигнала модуля скорости, арифметический блок 9 сигнала скорости, формирователь 10 сигнала степенной аппроксимации, пороговый блок 11, блок сравнения 12, преобразователь 13 уровня напряжений,электроннолучевую трубку 14 с катушками 15 и 16 развертки знаков.

Устройство работает следующим ооразом.

Знакогенератор 1 формирует одновременно три напряжения специальной формы. Под воздействием двух из них после соответствующего усиления и преобразованная в отключающие токи катушек 15 и 16 пятно движется вдоль осей X и У экрана ЭЛТ 14, а третье напряжение через управляющий видеоусилитель 4 : управляет яркостью свечения пятна. Скорость изменения выходных сигналов усилителей 2 и 3, соответствующая скорости движения пятна по экрану s направлении осей X и У, определяется с помощью блоков определения скорости горизонтальной 5 и вертикальной б разверток. Поскольку изменения скоростей разверток могут иметь разные знаки {ускорение или замедление), то сигналы на выходах блоков определения скорости 5 и б будут двухполярными, -Для упрощения последующих схем.преобразования этих сигналов с помощью фор.мирователей 7 и 8 находятся модули сигналов ,т.е. получаются однополярные напряжения,, соответствующие скоростям движения луча вдоль осей X и У при воспроизведении знаков. Затем однополярные сигналы с выходов формирователей 7 и 8 подаются на ариметический блок 9, который определяет модуль полной скорости движения луча по экрану, т. е. производит векторное сложение составляющих скорости. Сигнал Uy, пропорциональный скорости движения луча, подается на пороговый блок 11, который в случае отличия от нулевого уровня напряжения преобразует его в сигнал постоянной амплитуды, и одновременно подается на вход формирователя 10, который имеет нелинейную передаточную характеристику и формирует выходное напряжение Црг в виде зависимости UCPP - Ки/ ( К - постоянный коэффициент) . Выходное напряжение Оф формирователя 10 передается на вход управляемого видеоусилителя 4, Напряжение с выхода порогового блока 11 поступает на один вход блока сравнения 12,а на второй его вход через преобразователь 13 уровня напряжений подается сигнал подсвета с третьего выхода знакогенератора 1. Блок сравнния 12 производит анализ временного совпадения сигнала подсвета и сигнала скорости движения луча. При их антисовпадении блок сравнения 12 с небольшой временной задержкой формирует сигнал запрета, который передается на вход управляемого видеоусилителя 4 и выключает подсвет луча. Управляемый видеоусилитель 4 осуществляет модуляцию амплитуды импульсов подсвета в зависимости от скорости движения луча и производит общее включение и выключение подсвета в зависимости от наличия сигналов на выходах знакогенератора 1 и блока сравнения 12.

Возможность защиты ЭЛТ от прожог при одновременном выравнивании яркости знаков выгодно отличает предло7кенное устройство от прототипа, так как обеспечивается защита люминоформного покрытия экрана как при остановке луча, так и в широком диапазоне изменения скорости движения луча по экрану, чем повышается надежность эксплуатации ЭЛТ,улучшается качество изображения знаков, а это облегчает условия работы оператора, и снижаются аппаратурные затраты относительно варианта раздельной защиты и выравнивания яркости. Яркость свечения пятна на экране ЭЛТ зависит от плотности тока луча, времени его пребывания на данном месте и частоты регенерации. При развертке луча по большой площади экрана количество выделяющегося

тепла незначительно и не влияет на люминофор. Если же луч развертывается на малой поверхности, то на этой поверхности могут возникнуть местные перегревы, вызывающие необратимые изменения в .люмино-форе, снижающие яркость этого участка, В современных высоковольтных проекционных трубках даже при наличии развертки количество выделяющегося тепла может быть столь велико, что для сохранения ЭЛТ приходится прибегать к искусственному охлаждению экрана. Замедление скорости движения луча, а тем более его остановка, могут привести не только к мгновенному выгоранию люминофора, но даже к расплавлению стекла экрана. Повышение надежности эксплуатации ЭЛТ по сравнению с прототипом достигается за счет постоянной яркости знаков независимо от скорости движения -луча по их контуру. Мгновенная яркость пятна на экране зависит от тока луча7 и от скорости его движени Uw следующим образом.

В - ез, %, ,

где в - постоянный коэффициент.

Модуляционная характеристика ЭЛТ

описывается следующим выражением л сим ,

где и - напряжение модуляции яркости (между сеткой и катодом ЭЛТ) ;

запирающее напряжение ЭЛТ,

з с постоянный коэффициент. После объединения приведенных

формул получим / ; lir

В -- pV ,

где Р - постоянный коэффициент.

При одинаковой яркости всех знаков В сопл1 зависимость модулирующего напряжения от скорости движения луча можно представить

,

где g - постоянный коэффициент.

Такая зависимость получается с помощью формирователя 10, чем и обеспечивается постоянство яркости знаков. Таким образом попутно решается проблема обеспечения постоянно яркости знаков на экране, что является одним из важных требований эргономики к изображениям.

Сокргицение аппаратурных затрат достигается путем построения отдельных устройств защиты ЭЛТ и коррекци яркости. Как оказалось, основной дл этих устройств может быть единый узел, определяющий скорость движени луча-сигнала. Данное устройство за1циты в виде макета выполнено на девяти опергщионных усилителях и небольшом числе дискретных элементов. Макет проверен на работоспособность для защиты проекционной трубки типа 13ЛК6Й-1 показал.положительные результаты. Визуально яркость знаков одинакова,а до подключения данного устройства неравномерность яркости знаков составляла 33%.

Поскольку все блоки .данного устройства выполняют на основе операционных усилителей, то повьпиается степень унификации;и облегчения условия эксплуатации (в устройстве нет никаких .оперативных органов управлен151я) .

0

Формула изобретения

Устройство защиты от прожога экрана электроннолучевых трубок (ЭЛТ),

5 содержащее знакогенератор, первый,;, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу усилителя горизонтальной развертки знаков, к входу усилителя вертиксшь0ной развертки знаков, к первому входу управляемого видеоусилителя и к входу Лреобразователя уровня напряжений, которого соединен с первым входом блока сравнения,

5 блок определения скорости горизонтальной развертки и блок определения скорости вертикальной развертки, вход каждого из которых подключен к выходу усилителя горизонтальной

0 развертки знаков и к выходу усилителя вертикальной развертки ,знаков, каждый из выходов которых, подключен к соответствующей катушке развертки знаков, а выход управляющего видеоусилителя подключен к катоду

5 электроннолучевой трубки, о т л ич а ю щ е е ,с я тем, что, с целью уменьшения вероятности прожога люминофора экрана ЭЛТ при различных скоростях движении луча по экрану ЭЛТ,

0 введены первый формирователь сигнала модуля скорости, второй формирователь сигнала модуля скорости, арифметический блоксигнала скорости, формирователь сигнала степенной ап-.

5 прокси.мации и -пороговый блок, причем выходы блоков определения скорости горизонтальной и вертикальной развертки подключены через первый и второй формирователи сигнала модуля

0 скорости соответственно к первому и второму входам арифметического блока, выход которого подключен к входу формирователя сигнала степенной, аппроксимации р к входу порого5вого блока, соединенного выходом с вторым входом блокаjсравнения, подключенного выходом к второму входу управляемого видеоусилителя, третий вход которого соединен с выходом

0 формирователя сигнала степенной аппроксимации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 2963961, кл. 315-381, 1976 (прототип).

5