Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1981 года по МПК G09G1/06 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации.

Известно устройство для отображения информации, содержащее блок памяти на запоминающей ЭЛТ, видеоконтрольный блок на цветной ЭЛТ, преобразователи код-аналог, регистр и т.д.

Cvi.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ус;тройство для отображения информации на экране цветной ЭЛТ, содержащее синхронизатор, видеоконтрольный блок, генераторы строчной и кадровой развертки, усилители отклонения по вертикали и горизонтали, преобразователи код-напряжение, регистр, блок памяти и усилитель записи .

Недостатком известных устройств является низкая разрешающая способность при записи двух изображений, например стереопары.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности ytTройства.

Поставленная цель достигается тем, что в yctpoйcтвo для отображения информации на экране цветной ЭЛТ, содержащее синхрогенератор, одни выходы которого соединены соответственно с одним входом видеоконтрольного блока на цветной ЭЛТ, входами генераторов кадровой и строчной развертки и одним входом регистра, другой вход которого подключен к шине кодовой информации, выходы к входам первого и второго преобразователей код-напряжение, последовательно соединенные регистр, третий преобразователь код-напряжение, усилитель записи, блок памяти и усилитель считывания, выходы первого и второго преобразователей код-напряжение подключены соответственно К одним входам усилителей отклонения по горизонтали и вертикали, выходы которых соединены с другими входами блока памяти, выход генератора кадровой развертки подключен к другому входу усилителя отклонения по вертикали, введены блок выделения четных полей, блок смещения изображения, де литель строчного напряжения и коммутатор, один вход которого соединен с выходом усилителя считывания, выход - с другим входом видеоконтрольного блока на цветной ЭЛТ. Вход блока выделения четных полей подключен к другому выходу синхрогенератора, выход - к ДРУГОМУ входу коммутатора и одному из входов делителя строчног напряжения и блока смещения изображения, другой вход которого соединен с выходом делителя строчного напряжения, другой вход которого подключе к выходу генератора строчной разверт ки. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 показано положение, записанных изображений стереопары на мишени запоминающей ЭЛ На фиг. 3 приведены временные диагра мы, поясняющие работу устройства; на фиг. 4 - структурная схема блока вы деления четных полей; на фиг. 5 структурная схема коммутатора цвета. Устройство содержит регистр. 1, шину кодовой информации 2, синхрогенератор 3, преобразователь код-напряжение k, усилитель записи 5, блок памяти 6, преобразователи коднапряжение 7 и 8, усилители отклонения по вертикали и горизонтали 9 и 10, генератор строчной развертки 1 1 , делитель строчного напряжения 12, блок смещения изображения 13, ге нератор кадровой развертки 1, усилитель считывания 15, коммутатор 16 видеоконтрольный блок на цветной ЭЛТ 17 и блок выделения четных полей 18 Устройство работает в двух основ ных режимах: режиме построения зап си стереопары на мишени запоминающей ЭЛТ по данным от ЭВМ ив автоно ном режиме воспроизведени трехмерного изображения на экране видеокон рольного блока на цветной ЭЛТ. В режиме построения стереопары записывающий луч перемещается по мишени запоминающей ЭЛТ блока 6 и формирует потенциальный рельеф, который соответствует записываемому изображению. Регистр 1 приема информации по шине 2 принимает от ЭВМ кодовые по34сылки, содержащие информацию о положении и яркости отдельных точек формируемого изображения, а также согласует разрядность и скорость поступления информации от ЭВМ с параметрами устройства (разрядностью, скоростью построения векторов и т.п.). Кроме того, регистр 1 распределяет полученный код в зависимости от их вида по своим выходам. Синхрогенератор 3 блокируется сигналом с регистра 1 на время получения информации от ЭВМ и построения изображений на мишени запоминающей ЭЛТ. Код яркости записываемой в данный момент точки поступает через регистр 1 на преобразователь кода яркости в напряжение . Напряжение, пропорциональное яркости усиливается усилителем записи 5 и поступает на модулятор в блок памяти на запоминающей ЭЛТ 6. Коды перемещения луча записи по горизонтали и вертикали поступают соответственно в преобразователи кодов перемещения в напряжение 7 и 8, ас них на входы усилителей отклонения 10 и 9 соответственно. В процессе перемещения луча записи по левой части миШени происходит формирование потенциального рельефа, глубина которого пропорциональна яркости отдельных точек изображения. Левое изображение стереопары записывается на левой большей части мишени(фиг.2,. После завершения записи левого изображения, предназначенного для левого глаза наблюдателя, ЭВМ рассчитывает изображение для правого глаза наблюдателя, и результаты расчета записываются на правой, меньшей по горизонтали, части мишени. Чтобы получить сжатое по горизонтали правое изображение ЭВМ программируется так, что при расчете правого изображения мишени делит все горизонтальные координаты на коэффициент сжатия К, где К 7 1. Чтобы сжатое правое изображение записалось на правой свободной части мишени, ЭВМ к каждому коду отклонения по горизонтали добавляет постоянный для всех точек правого изображения код смещения. Таким образом, все изображение, записываемое на правой части мишени , сжато по горизонтали в К раз и занимает место на мишени, как показано на ФИГ.2/П, Соотношение между размерами по го ризонтали участков мишени для записи левого и правого изображений стереопары выбираются из следующих соображений . Общий размер двух изображений про тотипа и предлагаемого устройства не изменился на мишени запивающей ЭЛТ и составляет 4, И) размер по горизонтали лево го и правего изображения на мишени запоминающей ЭЛТ прототипа; - размер левого изображения t/К - размер правого изображения в предлагаемом устройстве ). Из формулы (1 ) получаем е . 2ео Е-Kt Oк Кч- /1 т.е. размер левого изображенияувели чился по горизонтали в . правого изображения уменьшилсяв В соответствии с этим перераспред лился и объем записанной информации в этих изображениях. Исходя из того, что качество и че кость воспринимаемого стереоизображе ния определяются качеством и четкос лучшего из изображений стереопары, общее разрешение полученного стереоизображения возрастает в . Величина К имеет оптимальное значение. Как показал опыт, при увеличении К от 1 до 2 результатирующее разрешение деталей стереоизображения растетi При К 2 пропадает стерео эффект из-за чрезмерной размытости деталей худшего из изображений стере пары, несмотря на повышение разрешаю щей способности другого изображения стереопары. Значение 1,7 К 1,95 является оптимальным. е 1,3 ЕО, При К-1,9 увеличивается на 30%. В режиме воспроизведения однокра но записанные на мишени изображения воспроизводятся на экране блока 17 в полукадровом режиме в течение определенного времени без использования ЗВМ. Происходит это следующим образом. После прекращения поступления информации от ЭВМ регистр 1 снимает запрет с синхрогенератора 3, и он вырабатывает последовательности строчных и кадровых синхроимпульсов. В течение первого полукадра Споля) производится считывание изображения, записанного на левой части мишени. Генератор строчной развертки 11 вырабатывает пилообразное напряжение строчной частоты, которое через делитель строчного напряжения 12 и блок смещения изображения 13i которые в течение первого поля не изменяют величины напряжения строчной частоты (фиг. З, А), поступает на усилитель отклонения по горизонтали . 10. Одновременно генератор кадровой развертки 14 с помощью усилителя отклонения по вертикали 9 разворачивает считывающий луч в растр на левой части мишени. Считываемый видеосигнал из блока 6 поступает на усилитель считывания 15 и далее через коммутатор цвета 16 на видеоусилитель красного цвета блока 17. В течение первого поля на экране блока 17 в красном цвете воспроизводится левое изображение стереопары, записанное с высокой четкостью, так как площадь записи его больше, чем площадь правого изображения стереопары. С началом второго поля блок выделения четного поля 18 вырабатывает сигнал ( фиг.3, 3,П), который переключает коммутатор цвета 16, и видео сигнал правого изображения стереопары с усилителя считывания 15 поступает на видеоусилитель синего цвета блока 17. Одновременно этот же сигнал СФиг.З,3,П; поступает на первые входы делителя строчного напряжения 12 и блока смещения изображения 13. Сигнал на выходе делителя 12 показан на фиг.З,,П, а на выходе блока 13 - на фиг. 3,5,П. При этом на 1 вход усилителя отклонения по горизонтали 10 поступает пилообразное напряжение строчной частоты с амплитудой , поделенной в К раз и с постоянным смещением, равным амплитуде пилообразного напряжения при считывании левой части мишени. При этом считывающий растр смещается на участок правого изображения. Происходит растровое считывание правого изображения стереопары, записанного на правой части мишени.

На экране блока 17 в это время изображение воспроизводится в синем цвете, разрешение которого по горизонтали в К раз ниже, чем разрешение красного - левого изображения. Наблюдатель через очки с цветными светофильтрами видит красное и синее изображение поочередно левым правым глазом, так как красный светофильтр перед правым глазом маскирует красное изображение на экране телевизора, а через синий светофильтр перед левым глазом наблюдатель видит изображение, воспроизводимое в красном свете в нечетных полях. Красное и синее изображения чередуются с частотой полей, и оператор воспринимает их слитно в виде стереоизображения, имеющего протяженность не только по вертикали и Горизонтали, в глубину.

Это позволяет получить более полное представление о форме предметов, объектов и их взаимном расположении в рассчитанной ЭВМ сцене.

Суть изображения состоит в том, что в отличие от прототипа, площадь мишени запоминающей ЭЛТ разделена на неравные части для каждого изображения стереопары. Это позволило увеличить на 30 разрешение воспроизводимого стереоизображения,

, Блок выделения четных полей ( см.фиг.4 содержит два ведущих мультивибратора (Ц У2 ) и схему И.

В четных полях кадровые синхроимпульсы (КСИ,фиг, 3,2) совпадают по времени с началом очередной строки ;ССИ, фиг.3,0 поэтому на выходе схены И есть сигнал, запускающий второй ждущий мультивибратор на время полукадра - to мсек ( фиг.3,3}.

Усилители отклонения по вертикали и по горизонтали выполнены по известным схемам и представляют собой быстродействующие усилители постоянного тока с двумя равноправными независимыми входами.

Коммутатор цвета (см,фиг.5) переключает сигнал с усилителя считывания на красный или синий канал XKI и К2 - коммутаторы аналоговых сигналов) . При поступлении положительного сигнала (фиг.3,3 на базу транзистора он запирается, и напряжение смещения с резистора поступает на вход усилителя постоянного тока, и на выходе последнего напряжения смещается на постоянную величину.

Блок запоминающей ЭЛТ выполнен на основе однолучевой запоминающей ЭЛТ с мишенью из окиси кремния. Стереоизображение наблюдается

через сепарирующие очки со светофильтрами .

- Таким образом, введение в устройство блока выделения четных полей блока смещения, делителя строчного напряжения и коммутатора цвета обеспечивает перераспределение информации, изображениями стереопары с увеличением разрешения в одном из них, что привело к общему увеличению разрешающей способности на 30. Это позволяет оператору принимать правильное решение о взаимном расположении объектов в стереоскопической сцене с большой достоверностью и сократить

время, необходимое для такого решения, что особенно важно в различных системах автоматизированного проектирования, различных индикаторах, например воздушной обстановки в аэропортах.

Формула изобретения

Устройство для отрбражения информации на экране электроннолучевой труб- : ки, содержащее синхрогенератор, одни выходы которого соединены соответственно с одним входом видеоконтрольного блока на цветной электроннолучевой трубке, входами генераторов кадровой и строчной развертки и одним входом регистра, другой вход которого подключен к шине кодовой информации, а выходы - к входам первого и

второго преобразователей код-напряжение, последовательно соединенные регистр,третий преобразователь коднапряжение, усилитель записи, блок памяти и усилитель считывания, причем выходы первого и второго преобразователей код-напряжение подключены соответственно к одним входам усилителей отклонения по горизонтали и вертикали, выходы которых соединены

другими входами блока памяти, выход генератора кадровой развертки подключен к другому входу усилителя отклонения по вертикали, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства, в него введены блок выделения четных полей, блок смещения изображения, делитель строчного напряжения и коммутатор, один вход

которого соединен с выходом усилителя считывания, а выход - с другим входом видеоконтрольного блока на цветной электроннолучевой трубке, вход блока выделения четных полей подключен к другому выходу синхрогенератора, а выход - к другому входу коммутатора и одному из входо делителя строчного напряжения и блока смещения преображения, другой вход которого соединен с выходом

делителя строчного напряжения, другой вход которого подключен к выходу генератора строчной развертки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США If , кл. 3 0-32t, опублик. 1975.

2.Веселовский А.В. Стереоскопическое отображение машинных решений.

Сб. Судостроение, серия ОТ, 26, 1977, 66-70 (прототип).,

Фо& /

/

А /I : n n n n

/7 - fl n mJ

fff/геел: я fl I fl n П