Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК G09G1/06 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для индивидуального отображения информации.

Известно устройство для отображения информации на экране ЭЛt, содержащее запоминающую ЭЛТ с катушкой считывания и нагрузочным резистором, через усилитель считывания соединенным с модуля-ю тором ЭЛТ, отклоняющая катушка которой подключена к блоку разверток, соединенному с катушкой считывания. Для повышения качества изображения в

устройстве формируются импульсы под- 15

света с крутыми фронтами и малой (для вертикальных линий) длительностью, что обеспечивает индикацию тонких и четких линий графического изображения 1..го

Это устройство не позволяет отображать полутоновую информацию. Так как разрешающая способность устройства определяется разрешающей способностью экрана ЭЛТ, оно не может быть использовано для одновременного визуального анализа изображений, информационный объем которых превышает информационные возможности экрана ЭЛТ. В этом устройстве не используется информация о положении оси зрения оператора относительно изображения на экране ЭЛТ и все изображение воспроизводится е одинаковым качеством, что не позволяет уменьшать ток считывания запоминающей ЭЛТ на участках мишени соответствующих периферии поля зрения оператора и тем самМм увеличить время считывания (память) запоминающей ЭЛТ.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для отображения инйюрмации на экране электронно лучевой трубки (ЗЛТ) , в котором информация в центральной зоне поля зрения воспроизводится с большей точностью, чем в зоне периферийного зрения. Для определения положения центральной зоны поля зре39ния оператора на экране ЭЛТ устройство содержит блок фиксации зрительной оси и блок демпфирования 5 соединенные последовательно C2J. Однако, так как блок фиксации оси зрения связан с отклоняюи ими катушка ми ЭЛТ через блок задания зоны поля зрения и процессор, управляемые с кл виатуры, и для задания положения и р меров зоны отображения информации е поповышенной точностью оператору необх димо сосредотачивать свое внимание (т.е. фиксировать взгляд) на выбранн участке экрана в течение времени, до статочного для ручного ввода парамет ров преобразования изображения в про цессор, это устройство не обеспечива ет синхронного с движением глаз оператора перемещения по экрану ЭЛТ зон ТОЧНОГО отображения информации, что затрудняет целостное восприятие изоб ражения. Цель изобретения - устранение ука занных недостатков, т.е. повышение к чества изображения за счет его детализации в зоне непосредственного наблюдения. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее запоминающую ЭЛТ, связанную через усилител считывания с модулятором ЭЛТ,(|отклоняющая катушка которой подсоединена к блоку разверток и последовательно соединенные блок фиксации зрительной оси и блок демпфирования, введены функциональный преобразователь и генератор импульсов, причем блок фикса ции зрительной оси оптически связан с экраном ЭЛТ, выход блока демпфирования соединен с одним из входов генератора импульсов, другой вход которого соединен с блоком разверток, подключеннь1м к одному из входов функ ционального преобразователя, выход которого соединен с отклоняющей катушкой 3 ЭЛТ, выход генератора импульсов подключен к другому входу функционального преобразователя и фо кусирующему электроду и модулятору 3 ЭЛТ. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока фиксации зрительной оси; на фиг. 3 один из вариантов схемы функционально.го преобразователя. Устройство содержит запоминающую ЭЛТ 1 с фокусирующим электродом 2 и модулятором 3 (считывающего прожек тора) . К выходу запоминающей ЭЛТ 1 подсоединены нагрузочный элемент, например резистор , и через усилитель считывания 5 модулятор 6 индикаторной ЭЛТ 7. Отклоняющая катушка 8 ЭЛТ 7 и отклоняющая катушка считывания 9, запоминающей ЭЛТ 1 соединены с блоком 10 разверток, причем первая непосредственно, а вторая через функциональный преобразователь 11 тока развертки. Выход управляемого генератора 12 импульсов связан с функциональным преобразователем 11J фокусирующим электродом 2 и модулятором 3 считывающего прожектора запоминающей ЭЛТ 1, Один из входов генератора 12 импульсов подключен к блоку 10 разверток, а второй вход через блок 13 демпфирования - к блоку 1 фиксации зрительной оси, содержащему датчики 15 и 16 биопотенциалов, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей 17 и 18 биопотенциалов. Выходы усилителей 17 и 18 биопотенциалов являются выходом блока 1 фиксации зрительной оси. Функциональный преобразователь 11 содержит электрически управляемый потенциометр 19, входы которого являются входами функционального преобразователя 11, причем вход управляемого сигнала соединен с блоком 10 разверток, а вход управляющего сигнала соединен с генератором 12 импульсов. Выход управляемого потенциометра 19 подключен к входу усилителя 20 постоянного тока, выход которого является выходом функционального преобразователя 11 соединенным с катушкой считывания 9При работе устройства видеосигнал, содержащий информацию о записанном в виде потенциального рельефа на мишени запоминающей ЭЛТ 1 изображении при управляемой блоком 10 разверток развертке считывающеголуча катушкой 9 считывания, подается с резистора на усилитель 5 считывания. С выхода усилителя 5 считывания усиленный видеосигнал поступает на модулятор 6 индикаторной ЭЛТ 7 -ГУЧ которой развертывается отклоняющей катушкой 8 а телевизионный растр, задаваемый блоком 10 разверток. Датчики 15 и ,16 биопотенциалов блока 1А фиксации зрительной оси, установленные у глаЗа оператора, рассматривающего изображение на экране ЭЛТ 7 снимают биопотенциалы, изменяющиеся при вращении глаз по вертикали и горизонтали на величину, пропорциональную углу поворота глаза

от среднего положения, соответствующего рассматриванию изображения в центре экрана. Электрические сигналы на выходах датчиков 15 и 16, пропорциональные вертикальному и горизон- 5 тальному смещению глаз, а следовательно, и зрительной оси оператора относительно центра изображения и телевизионного растра развертки луча ЭЛТ 7, усиливаются усилителями 17 и 18 био- Ю потенциалов блока 14 фиксации зрительной оси и поступают в блок 13 .демпфирования, в котором из них устраняется высокочастотная составляющая, возникающая в результате глазно-15 го тремора, амплитуды поворотов глаз, при котором значительно меньше амплитуд поворотов глаз, вызванных сменой рассматриваемого участка изображения,. С выхода блока демпфирования постоян ные (в промежутках между скачками глаз) напряжения, соответствующие ко ординатам точки пересечения зрительной оси с поверхностью экрана ЭЛТ 7 подаются на управляющий вход генератора 12, который синхронизируется блоком 10. Генератор 12 вырабатывает две серии импульсов, задержка которых относительно синхронизирующих строчных и кадровых импульсов, посту пающих с блока 10 разверток, определя.ется величинами управляющих напря-: жений, подаваемых с блока 13 демпфирования. Вырабатываемые генератором импульсы кадровой и строчной, частоты положение которых во времени соответ ствует развертке участка изображения на который в данн| |й момент времени смотрит оператор, а длительность и форма соответствуют форме кривой изме ненил разрешающей способности глаза по полю зрения в плоскости экрана в вертикальном и горизонтальном направлениях при фиксированном удалении оператора от экрана ЭЛТ 7, поступают на управляющий вход функционального преобразователя 11 для управления ско ростью изменения тока развертки считывающего луча запоминающей ЭЛТ 1, подаваемого с блока 10 развертки через функциональный преобразователь 1 на катушку считывания 9- Скорость нарастания токов развертки на выходах двухканального усилителя 20 обратно пропорциональна мгновенному значению напряжения управляющих импульсов на входе потенциометра 19- При этом скорость перемещения считывающего луча по мишени запоминающей ЭЛТ 1 на участ

ке, соответствующем участку изображения , на который в этот момент времени смотрит оператор, уменьщается, а на остальной части мишени увеличивается и, так как скорость луча ЭЛТ 7 остается постоянной, то изображение в этой части экрана, соответствующей центральной зоне поля зрения оператора (в окрестности поля зрительной оси), растягивается за счет пропорционального ухудшения разрешающей способности глаза к периферии поля.зрения сжатия, изображения.

И(1пульсы с выхода генератора 12 подаются также на фокусирующий электрод 2 запоминающей ЭЛТ 1 для фокусировки считывающего .пуча, расфокусированного с целью усреднения информа ции, содержащейся между строками считывания на участках ми.шени, соответствующих периферии поля зрения оператора, и на модулятор 3 для увеличения .тока считывающего луча до номинального, что соответствует повышению контраста изображения в .центре поля зрения. В центре поля зрения и его окрестностях изображения на экране ЭЛТ 7 воспроизводятся с максимальной де-i тальностью и контрастом, а к периферии детальность и контраст изображений падает, что, однако не замечается оператором, так как перемещение зоны качественного представления по экрану происходит синхронно с движением его глаз. Для предлагаемого устройства при угловых размерах экрана ЭЛТ порядка 22° его разрешающая способность может быть в 3-5 раз меньше разрешающей способности мишени запоминающей ЭЛТ при такой же детальности наблюдаемого оператором изображения, какая была бы при использовании индикаторной ЭЛТ с разрешением большим, чем разрешение |мйшеии запоминающей ЭЛТ. При исполь|з.овании запоминающих ЭЛТ с разрешени ем до 3000 строк и максимальной плотности записи информации предлагаемое устройство обеспечивает высокое качество наблюдаемого оператором изображения на экране стандартного телевизионного кинескопа с разрешением 600 строк. Так как ток считывающего луча на большей площади мишени запоминающей ЭЛТ (свыше 90) снижен в 2-5 раз, а участок, сканируемый лучом с номинальным током, имеет малые размеры (порядка .2 X °) и перемещается по .всей площади мишени, то происходит более медленное, чем обычно разруше ние потенциального рельефа на мишени и общее увеличение времени памяти ,запоминающей ЭЛТ, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить качество и реальный объем анализируемой одновременно визуальной информации без увеличения разрешающей способности экрана индикаторной ЭЛТ и увеличить I время памяти используемой в нем запо минающей ЭЛТ. , Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электронно-лучево трубки (ЭЛТ)., содержащее запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ) связанную через усилитель считывания с модулятором ЗЛТ, отклоняющая катуш ка которой подсоединена к блоку развёрток, и последовательно соединенны блок Фиксации зрительной оси и блок 9 9 . демпЛирования, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет его детализации в зоне непосредственного наблюдения, оно содержит функциональный преобразователь и генератор импульсов, причем блок фиксации зрительной оси оптически связан с экраном ЭЛТ, выход блока демпфирования соединен с одним из входов генератора импульсов, другой вход которого - с блоком разверток, подключенным к одному из входов функционального преобразователя, выход которого соединен с отклоняющей катушкой ЗЭЛТ, выход генератора импульсов подключен к другому входу функционального преобразователя и фокусирующему электроду и модулятору ЗЭЛТ. Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № ВП237, к/1. G 06 К 15/20, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 4)222, кл. G Об К 15/20, 197t (прототип).

Фаз.1

L

/y fff rru0ttpoSoHtf

1J

ff/ff f/iff/)a/77apa.

J

-F фиг, г

/f /tamya/ffe cvt/rrttrfSaffvjf

/77 /rona ptr ffpmoH

e/fifffy fffoS

Cpife.3