Устройство для отображения информацииНА эКРАНЕ элЕКТРОННО-лучЕВОй ТРубКи Советский патент 1981 года по МПК G09G1/16 

1

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике, технике телевизионного приема, может быть использовано при построении устройста для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) и телевизионных приемников .

Известно устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее телевизионный датчик., связанный с синхрогенератором и последовательно соединенные пульт-управления, блок ввода данных подключённый к синхрогенера тору, преобразователь цифрового кода во временной интервал, связанный с синхрогенератором, подключенШ)1м через блок развертки луча к ЭЛТ f .

Недостатком известного устройства является наличие нелинейностиотображенил, вызванное как изменением характеристик элементов устройства в процессе эксплуатации, так-и геометтрическими искажениями вопроизводимого изображения вдоль каждой разворачив емой строки.

Известно также устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные пульт управления, блок ввода данных, соединенный с синхрогенератором и блоком памяти, преобразователь цифрового кода во временной интервал, подключенный к синхрогенератору, первый элемент ИЛИ, соединенный с телевизионным датчиком, который подключен к

синхрогенератору, блок динамической памяти, соединенный ссинхрогенератором, генератором переменной частоты и вторым блоком ИЛИ, подключенным к электроннолучевой; трубке и блоку

памяти, блок развертки подключен к электроннолучевой трубке, дискриминатору и синхрогенератору, соединенному с генератором переменной частоты, связанным с блоком памяти 2j.

Недостатками данногр устройства являются геометрические искажения изображения вдоль разворачивающей строки, вызванные нелинейной зависимостью между напряженностью отклоняющего магнитного поля и величиной отклонения точки засветки на плоском экране электроннолучевой г. трубки.

Цель изобретения - повышение качества изображения за счет устранения геометрических искажений воспроизводимого изображения вдоль разворачивающей изображение строки.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные формирователь напряжения, вход которого подключен к блоку развертки, нелинейный преобразователь напряжения и сумматор, подключенный к дискриминатору и генератору переменной частоты.

На чертеже изображена блок-схема устройства для отображения информации на экране, электроннолучевой I трубки.

Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки I содержит пульт 2 управления подключенньш к блоку 3 ввода данных, соединенному с синхрогенератором 4 и блоком 5 памяти. К блоку 3 ввода данных подключен преобразователь 6 цифрового, кода во временной интервал, подключенный к синхрогенератору 4 и первому элементу 7 ИЛИ. К синхрогенератору 4 подключен телевизионный датчик 8, подключенный к первому элементу 7 ИЛИ. К пинхрогенератору 4 подключен блок 9 динамической памятц, связанный с генератором 10 переменной частоты и вторым элементом 11 ИЛИ. Электроннолучевая трубка I подключена ко второму элементу 11 ИЛИ, связанному с блоком 5 памяти, и к блоку 12 развертки, подключенном к синхрогенератору 4. Блок 12 развертки соединен с дискриминатором 13 и формирователем 14 напряжения, который через нелинейный преобразователь 15 напряжения подключен к cyNMaTOpy 16. Дискриминатор 13 подключен к сумматору 16, связанному с генератором переменной частоты 10, который подключен к синхрогенератору 4 и к блоку 5 памяти. Шины 17 и 18 связи с вычислительной машиной подключены соответственно к блоку 3 ввода даншлх и к блоку 5 памяти, шина 19

учного ввода присоединена к пульту 2 управления. Шина 20 внешнего источника видеосигнала, подключена к ервому элементу 7 ИЛИ. Шина 21 внешней синхронизации , обеспечивающая подачу синхросигналов телевизионного вещания подключена к синхрогенеатору 4. Шина 22 опорного напряжеия подключена к дискриминатору 13.

Лри построении устройства для- , отображения информации на экране ЭЛТ целесообразно ориентироваться на принятый стандарт телевизионного вещания, поэтому синхрогенератор 4 моет формировать синхросерии как в автономном режиме, так и в режиме ретрансляции 1ведомом} от других-источников телевизионного сигнала (на- . пример, вещания) на шине 21.

Информация на экран электроннолучевой трубки 1, луч которой блоком 12 развертки луча, синхронизируемого синхрогенератором 4, разворачивается по строкам и кадру в соответствии

с телевизионным стандартом, вьшодится либо непосредственно от цифровой вычислительной машины по шине 17, либо с пульта 2 управления в виде команд от клавиш, светового пера,

датчика курсора, либо от телевизионного датчика 8, либо от блока 5 памяти цифры, буквы, символы, формуляры, шкалы), либо от внешнего источника 20 видеосигнала телевизионное вещание).

В задачу блока 3 ввода данных входит обеспечение сопряжения двух Встречных потоков информации - входного на шине 17 и выходного на шине 18, разграничение их по видам: промежуточное запоминание, формирование команд прерывания, согласование параметров телевизионной развертки с темпом работы, цифровой вычислительной машины. .

Блок 3 ввода дан1й1х формирует коды изображений, по которьм из блока

5памяти считывается соответствующее изображение и коды воспроизводимь1х величин, которые в результате динамической компенсации развертывающей функцией в преобразователе цифрового кода во временной интервал

6преобразуются в импульсы модуляции.

На дискриминатор 13 с блока 12 развертки луча поступает напряжение,, величина которого пропорциональна 5 скорости, изменения тока в строчной отклоняющей системе. Это напряжение, равное Ц может сниматься, например, с коллек тора выходного транзистора строчной разверткиi где L индуктивность строч юй отклоняющей системы, с} /dt скорость изменения тока в строчной отклоняющей системе, или с отводов строчного трансформатора, или с добаночной обмотки строчного трансфор матора. Дискриминатор 13 может представл из себя схему сравнения вьшолненную например, на базе серийно выпускаемы промьшшенностью операционных усилителей типа 1УТ401, напряжение на выходе которой по величине и пр. знаку пропорционально величине и полярност отклонения, напряжения, пропорциональ кого скорости изменения строчного тока, от опррного напряжения, снимаемого, например, со стабилитрона. Так, при линейной развертке, про.из одная сЗ /dt равна постоянному напряжению, и напряжение на выходе дискриминатора 13 равно или нулю или требуемому .начальному значению управляющего напряжения. Напряжение с выхода дискриминатора 13 через сумматор 16 управляет частотой генератора 10 переменной частоты, в состав которого могут входить реактивная лампа, варикап . и т. п.. Блок 5 памяти формирует импульсы модуляции с частотой равной частоте генератора 10 переменной частоты, ко торые через второй элемент 11 ИЛИ поступают на модулятор электроннолучевой трубки 1. . Коэффициент нелинейности развертки по строке определяется из формулы -1/, . мате . соответственно макмакс мин симальная и минимальная скорости изменения тока di /dt в строчных отклоняющих катушках. При неизменной частоте модуляции разворачиваемой строки коэффициент нелинейности воспроизводимого изобра жения также равен Cni 87 Длина Г элемента изображения строки равна . t dt где- t - время воспроизведения этого элемента. Если при изменении скорости перемещения луча электроннолучевой труб-,ки 1 время воспроизведения элемента будет меняться соответствующим образом - увеличение скорости - уменьшение времени, уменьшение скоростиувеличение времени, то при нелинейной развертке на экране электроннолучевой трубки 1 будет формироваться линейное изображение. Таким образцом, коэффициент нелинейности частоты генератора 10 переменной частоты V-t .Vi IMOIKC - соответственно мзксимальная иминимальная скорости изменения частоты di/ji генератора 10 переменной час тоты.. должен быть равен по величине коэф:фициенту нелинейности развертки, что |И реализуется дискриминатором 13 и генератором 10 переменной частоты. Для линеаризации воспроизводимого изображения при внешних источниках видеосигналов (телевизионное вещание, кабельное телевидение - шина 20, преобразователь цифрового кода во временной интервал 6, телевизионный датчик в), управлять частотой которых в местах их формирования не представляется возможным, используется блок 9 динамической памяти, на которое видеосигналы постуНают через первый элемент 7 ИЛИ. Запись видеосигналов в блок 9 динамической памя-ги осуществляется линейно, а считывание информации, тактируемое генератором 10 переменной частоты, осуществляется нелинейно в соответствии, как было указано выше, с нелинейностью строчной развертки. Таким образом, осуществляется линеаризация воспроизводимого изобраения видеосигналами, поступающими ерез второй элемент 11 ИЛИ на модуятор электроннолучевой трубки 1 . При воздействии магнитного поля а электронный луч отклонение (h) электронов для плоского экрана электроннолучевой трубки. 1 определяется выражением h btga:,, где b - расстояние между центром отклонения и центром экрана;об угол отклонения, пропорциональный току в отклоняющих катушках блока 12 развертки луча. Так как для тангенциальной записимости отклонение электронного луча растет быстрее, чем угол 6б (это особенно заметно при больших углах отклонения), то для кинескопов, экраны которых плоски, неизбежны геометрические искажения растра, Однако, если геометрические искажения растра компенсировать такими же по величине, но обратными по знаку искажениями длины воспроизводимого элемента изображения строки, то геометрические искажения воспроизводимого изображения устраняются. Следует отметить, что если в традиционных способах коррекция геометрических искажений осуществляется за счет коррекции отклоняющего магнитного поля (корректируюище магниты, специальное распределение витков и специальная форма отклоняющих катушек, корректирующие трансформаторы), то в предложенном устройстве отклоняющее магнитное поле может не корректироваться совсем (принципиально, зависимость h от об не имеет значени а корректируется - сжимается или растягивается соответствующим образом видеосигнал, Для этого формирователь 14 напря жения, подключенной к выходу блока развертки формирует напряжения, про порциональные строчному и кадровому отклоняющим тока. Формирователь 14 напряжений может представлять собой резисторы, включенные последователь но в строчные и кадровые отклоняющи катушки, с которых снимаются падени напряжения, пропорциональные строчному и кадровому отклоняющим токам. Величина сопротивлений резисторов в бирается значительно меньше величин сопротивлений отклоняющих катушек ,с тем, чтобы не исказить форму и ве личину тока в отклоняющих катушках. Сформированные напряжения поступ ют на вход нелинейного преобразова7,8 теля 15 напряжений, который предста-вляет собой функциональный нелинейный преобразователь. На выходе нелинейного преобразователя 15 напряже1- ий воспроизводится напряжение, форма которого обратна. по отношению к форме геометрических искажений строк. Указанное напряжение через сумматор 16 на второй вход которого подается напряжение с выхода дискриминатора 13, корректирующее нелинейные искажения изображения, поступают на генератор 10 переменной частоты. Таким образом, частота переменной частоты будет одновременно зависеть от нелинейности и геометрических искажений райвертки по строке, т, е, в конечном итоге время t воспроизведения элемента и длина t воспроизводимого элемента, причем длина вое- , производимого элемента будет такой, какой она была бы при отсутствии нелинейш51Х и геометрических искажений. Использование новых э:тементов сумматора корректирующих напряжений, формирователя напряжений, корректора геометрических строчных искажений выгодно отличает предлагаемое устройство для отображения информации на экране электроннолучевой .трубки от известного устройства, так как повышается качество отображения за счет устранения геометрических искажений воспроизводимого изображения вдоль разворачивающей изображение строки. Одновременно упрощаются требования к форме и распределению витков в строчной отклоняющей катушке, исключаются корректирующие строчные маг- , ниты и корректирующие строчные трансформаторы. Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные пульт управления, блок ввода данных, соединенный с синхрогенератором и блоком памяти, преобразователь цифрового кода во временной интервал, подключенный к синхрогенератору, первый элемент ИЛИ, соединенный с телевизионным датчиком, который подключен к синхрогенератору, блок динамической памяти, соединенный с синхрогенератором, генера- , тором переменной частоты и вторым

элементом ИЛИ, подключенным к электроннолучевой трубке и блоку памяти, блок развертки, подключенный к электроннолучевой трубке, дискриминатору и синхрогенератору, соединенному с генератором переменной частоты, связанному с блоком памяти, о т личающееся тем, что, с целью повьшения качества отображения за счет устранения геометрических искажений воспроизводимого изображения вдоль разворачивающей изображение строки, в него введены последовательно соединенные формирователь напряже24287

10

, вход которого подключен к блоку

ния развертки, нелинейный преобразователь напряжения и сумматор, подключенный к дискриминатору и генератору переменной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Друзин Я.Я и др, Телевизионные системы отображения информации.

10 Л,, Энергия, 1975, с. 46, рис. 15.

2.Авторское свидетельство СССР № 618768, кл. G 06 К 15/20, 1976 (прототип).