Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»736141 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5 т ) М. Кл .

G 06 К 15/20 (22) Заявлено 28. 10.77 (21)2539813/18-24 с присоединением заявки М

Государственный комитет (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень J% 19

Дата опубликования описания 28.05.80 (Sa) ДК681. .327. 11 (088.8) (72) А вторы изобретения

B. Я. Голубчик, Г. Я. Голубчик и B. H. Коробейников

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР (71) Заявитель тз 1-т

Ет- ) . ".(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИН

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в диалоговых системах, использующих устройства для отображения информации на электроннолучевых трубках и световое перо, Известно устройство управления выходными сигналами светового карандаша, содержащее световой карандаш с элементом, принимающим свет и расположенным

10 в его передней части, проводник для обнаружения наведенного под действием индукции электромагнитного поля из блока электроннолучевой трубки, служащей для индикации в дисплее на электроннолучевой, трубке t,11 .

В устройстве осуществляется сравнен;:е упомянутого сигнала обнаружения с установленным произвольно пороговым Напряжением в усилителе. При превышении сигнала обнаружения пороговой величины на выходе усилителя формируется сигнал управления включением и выключением схемы совпадения, регулирующий передачу выходного сигнала с элемента в последующие каскады схемы.

Это устройство обладает низкой надежностью, так как произвольное изменение порогового напряжеийя никак не связано с параметрами воопроизводимого изображения, значениями сигналов в тракте светового карандаша и комплексом систематически или случайным образом меняющихся возмущающих воздействий, что и приводит к нестабильной и неустойчивой работе светового пера вплоть до пол ной его неработоспособности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для отображения информации, содержащее последовательно соединенные центральное устройство управления, генератор символов, электроннолучевую трубку, второй вход которой подключен к выходу генератора меток и первому входу усилителя фототока, световое перо, усилитель фототока, выход которого через

7361 центральное устройство управления подключен к генератору меток, второй вход которого через датчик касания подключен к электроннолучевой трубке (2 ) .

Это устройство также обладает недостаточно высокой надежностью вследсть. вие того, что при вводе с помощью светового пера информации о воспроизводимых графиках и рисовании графиков понижена разрешающая способность светового О пера, так как яркость всех точек графика максимальна; на надежность функционирования светового пера влияют системати- ческие и случайные возмущающие воздействия. t5

Цель изобретения — повышение надежности функционирования устройства при систематических и случайных изменениях возмущающих факторов.

Поставленная цель достигается тем, 20 что устройство, 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 гараметров изображения, вход которого явля ется управляющим входом устройства,, ви- Ю деоусилитель, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а выход — к модулятору электроннолучевой трубки, оптически связанной с фотоэлектрическим преобразователем светового 55 пера, содержит преобразователь кодов, первый и второй блоки памяти, формирователи эталонных напряжений и яркости, фотоэлектрический преобразователь, управляемый 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, 45 второй вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу видеоусилителя, третий вход — к выходу фотоэлектрического преобразователя, четвертый вход

0 к второму входу блока управления и к выходу управляемого дискрим п атора светового пера, а выход - к третьему входу блока управления, четвертый вход которо го соединен с выходом первого блока

55 памяти и с одним из входов формирователя эталонного напряжения, другой вход которого подключен к выходу блока управления, входу преобразователя кодов, 41 4 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 первым входом второго блока памяти, второй вход которого подключен к выходу блока отклонения луча, а выход - к второму входу видеоусилителя, третий вход которого соединен 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 пар ьметров изображения, фотоэлектрический преобразователь 7 светового пера, первый блок 8 памяти, формирователь 9 эталонного напряжения, второй блок 10 памяти, формирователь 11 эталонной яркости, фотоэлектрический преобразователь 12, аналого-цифровой преобразователь 13, преобразователь 14 кодов, управляемый дискриминатор 15 световогс пера, входную информационную шину 16, выходную информационную шину 17, входную управляющую шину 18.

Устройство работает следующим образом.

И соответствии с исходной информацией на шине 16 блок 1 управления через видеоусилитель 2 управляет засвет кой определенных участков разворачива- емого блохом 3 отклонения луча по строчным и кадровым синхроимпульсам на экране электроннолучевой трубки 4, формируя тем самым заданное изображение.

По шине 18, через блок 6 задания параметров изображения осуществляется регулировка начальных параметров изображения. При работе устройства происходит засветка источником внешнего освещения (дневной свет, осветительные приборы) изображения на экране электроннолучевой трубки 4, фотоэлектрический преобразователь 7 светового пере, например фото диод, 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 ин формацией 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 большого числа факторов, значения которых меняются в широких пределах систематически и случайным образом (параметры источника внешнего освещения, видеоусилителя, электроннолучевой трубки (напряжение накала, напряжение на электродах, высокое напряжение, энергетическая отдача люминофора и его спектральная характеристика излучения, режим возбуждения), фотоэлектрического преобразователя, управляемого дискриминатора; значения температуры, влажности, атмосферного давления, радиации; старения радиокомпонентов).

Исключение влияния всех указанных факторов осуществляется с помощью самонастройки и самокалибровки тракта светового пера.

Искажения полезного сигнала в тракте могут носить K&K аддитивный, TGK u

40 мультипликативный характер. В общем

Риде это положение можно записать р виде формулы:

55 где И - искаженное значение сигнала;

3 - истинное неискаженное эталонное значение сигнала;

M — мультипликативный коэффици ент;

А — аддитивная составляющая сигнала.

С помощью формирователя 9 эталонного напряжения определяются значения.

М и К, которые используются преоб разователем 14 кодов для управления коэффициентом усиления и порогом чувствительности управляемого дискримина6141

rnpa 15 светового пера в таком направлении, чтобы значение М стремилось к единице, а значение Д 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.

1О Аддитивная составляющая сигнала для видеоусилителя 2 определяется следующим образом. На вход видеоусилителя с формирователя 9 поступает эталонное возмущающее воздействие, равное нулю.

Сигнал с выхода видеоусилителя 2, пре образований в цифровой код аналогоцифровым преобразователем 13, поступает в блок управления 1 для запоминания и дальнейшей обработки. Значение указанного кода и является аддитивной ошибкой

1 видеоусилителя 2, которая в частном слу чае может равняться и нулю.

Затем на вход видеоусилителя 2 подается с формирователя 9 эталонное возму25 щающее воздействие, не равное нулю. Результат этого воздействия также преобразуется указанным образом в код.

Поскольку эталонное значение сигнала 3-, которое должно было бы получиться на выходе видеоусилителя 2 при мультипликативном коэффициенте, равном 1, заранее известно и хранится в первом блоке 8 памяти, то имеются все исходные данные для вычисления в блоке 1 управления мульти.пликативного коэффициента по формуле:

Так же как и для видеоусилителя 2, отдельно вычисляются значения М и Д для управляемог.о дискриминатора 15 светового пера.

Сложнее вычислить значения M и А для электроннолучевой трубки 4.

Предварительно осуществляется калибровка, т.е. вычисление значения M и Д для фотоэлектрического преобразователя 12, фотоэлектрический преобразо» ватель 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, световоспринимающей поверхностью обращен к поверхности экрана и вплотную примыкает к ней.

6141 8

Значения Д и М как каждого блока

Преобразователь 12 также связан оптической связью, например световолоконной, 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 напряжения.

Первый импульс включения равен нулю, и описанным выше образом вычисляется значение Л преобразователя 12; второй импульс включения равен заданному эта1 лонному значению, и описанным выше образом вычисляется значение h4 преобразователя 12, 1(огда адрес луча на экране электроннолучевой грубки 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, засвечивающий на поверхности экрана электроннолучевой трубки 4 точку в заданном эталонном адресе. Информация о яркости засвеченной точки поступает на вход преобразователя 12 и используется для вычисления значения М электроннолучевой трубки; информация о незасвеченной вндеоусилителем 2 точке используется для вычисления А .

Информация об уровне внешней засветки, входящей как аддитивный коэффициент в вычисления и вводимой в преобразователь 12 с помошью оптической связи, например световолоконной, определяется дополнительным фотоэлектрическим преоб=разователем, входящим в преобразователь 12.

Суммарная адднтивная ошибка всего тракта световогз пера (видеоусилитм.ь 2, электроннолучевая трубка 4, преобразователь 12, дискриминатор 15) равна алгебраической сумме aggитивных сшибок .указанных блоков плюс ошибка от внешнего освещения; эквивалентная мультипли« кативная ошибка — произведению м чп,типликативных ошибок указанных блоков.

По сумма рном у зн ачен ию адд ит ивн ой ошибки и эквивалентному мультипликативный блок ад, птации перестраивает- дискри минатор 15, так чтобы при изменении . любых паразитных факторов преобразователь 7 светового пера воспринимал информацию от изображения с экрана электроннолучевой трубки 4.

25 зо

5и

B отдельности, так и всего 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 границы интерпретируется как неисправность соответствующего блока или всего тракта с последующей индикацией, после чего осуществляется ремонт или замена неисправных блоков.

Данное устройство обладает более высокой по сравнению с известным надежностью, так 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 являет-я управляющим входом устройства, видеоусилитель, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а выход — к модулятору электроннолучевой трубки„оптически гвязанной с фотоэлектрическим преобразователем светового пера, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит преобразователь кодов, первый и второй блоки памяти, формирователи эталонных напряжения и яркости, фотоэлектрический преобразователь, управляемый дискриминатор светового пера и аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом фотоэлектрического преобразователя светового пера и с первым входом упра вл яемо го дис крим инатора светового пера, второй вход аналогьцифрово"o преобразователя подключен к выходу видеоусилителя, третий вход - к выходу 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 блок» паСоставитель С. Харламов

Редактор И. Нестерова Техред О. Легеза Корректор Е. Папп

Заказ 2280/9 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 736 мяти 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 первым входом второго блока памяти, второй вход которого подклю- 1 чен к выходу блока отклонения луча, а

141 10 выход — к второму входу видеусилителя, третий вход которого соединен с входом формирователя эталонной яркости, оптически связанного с фотоэлектрическим преобразователем, который оптически связан с электроннолучевой трубкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии ¹ 50-9260, 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).