Устройство для визуального отображения информации

1111640337 О и и с Мгн-В"е ИЗОЬЕЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ное к авт. сви -вч 61) Дополнител 22) Заявлено 2 д,05.76 (21) 2368496/181) М Кчб 06 К 15/1 исоединением заявкиосударствеииый комитет СССР(43) Опубликова (45) Дата опубл УД 1 681.325(71) заявитель озлов ОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОГО ОТОБРАЖЕ ИНФОРМАЦИИ(5 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах вывода информации.Известное устройство для визуального 5 отображения информации не позволяет осуществлять коррекцию на экране положений всех точек проецируемого диапозитива, что снижает точность работы и надежность устройства 11. 10Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для визуального отображения информации, содержащее проектор с установленным в нем диапозитивом, на краях которого нанесены 15 эталонный и контрольный маркеры, и фотодатчики ошибки, установленные на экране в зонах проекции контрольных маркеров, в котором отсутствует возможность устранения погрешности нанесения графической 20 информации на носитель и погрешности, обусловленной деформацией последнего, и оно обладает малой чувствительностью, что также снижает точность работы и надежность устройства 2. 25Отличием описываемого устройства является то, что опо содержит зеркало, установленное на упругом основании и оптически связанное с проектором и экраном, дополнительный фотодатчик, установленный на 30 экране в зоне проекции эталонного маркера, компараторы, первые входы которых соединены с выходом дополнительного фотодатчика, а вторые - с выходами соответствующих фотодатчиков ошибки, н исполнительные механизмы, кинематически связанные с упругим основанием зеркала в точках отражения соответствующих контрольных маркеров, причем вход каждого исполнительного механизма соединен с выходом соответствующего компаратора.Это позволяет повысить точность работы и надежность устропства.На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.Оно содержит оптический проектор 1, включающий в себя осветитель, проекционный объектив и кадровос окно с диапозитивом, имеющим контрольные маркеры, зеркало 2 на упругодеформируемом основании, экран 3, фотодатчики 4 ошибки, дополнительный фотодатчик 5 (светового потока), источник 6 базового сигнала, компараторы 7, усилители 8, исполнитсльныс механизмы 9 деформации основания с зеркалом.Проектор 1 через зеркало 2 оптически связан с проекционным зеркалом 3. 11 а экране установлены фотодатчпкп ошибки 4, входы которых оптически связаны через зеркало 2 с проектором 1, а также устаиов5 1 О 15 лен фотодатчик светового потока 5, аналогичным образом связанный с проектором. Электрический выход фотодатчика потока 5 подключен ко входу источника 6 базового сигнала, а выход последнего соединен со вторыми входами всех компараторов 7, первые входы которых прсоединен. к выходам соответству ющих фотодатчиковошибки, а их выходы - ко входам усилителей 8. Выходы усилителей соединены со входами соответствующих нм исполнительных механизмов 9. Выходы механизмов присоединены к точкам зеркала на участках, отражающих изображения контрольных точек (маркеров) диапозитива. Зеркало имеет основание, выполненное в виде упругодеформируемой пластины переменной толщины, обсспечивающей постоянство радиуса кривизны пластины в плоскости приложения на се границе поперечной силы.Центр упругодеформируемой пластины (основания) с зеркалом 2 шарнирно укреплен на неподвижном основании корпуса устройства.Устройство работает следующим образом.В идеальном случае, когда погрешности диапозитива и оптики отсутствуют, изображения специальных маркерных фигур, расположенных в заранее обусловленных местах па диапозитиве, проецируются с помощью проектора 1 и плоского зеркала 2 на определенные места экрана 3. В этих местах помещены фотодатчики 4 ошибки, на которые попадают в рассматриваемом случае световые потоки, проходящие через центральные части соответствующих маркерных изображений. Выходные сигналы фотодатчиков 4 ошибки пропорциональны величинам падающих на них световых потоков.Чтобы выделить сигналы рассогласования с датчиков 4 и исключить зависимость работы схемы от величины светового потока, на экране 3 расположен дополнительный фотодатчик 5 (светового потока), па который проецируется изображение специального маркера диапозитива, контролирующего его освещенность. Выходное напряжение с фотодатчика светового потока 5 поступает на вход источника базового сигнала 6, На компараторы 7 подаются сигналы с фотодатчиков 4 ошибки и с выхода источника базового сигнала 6. Эти величины установлены так, что в рассматриваемом идеальном случае они равны между собой, вследствие чего на выходах компараторов 7, а значит, и на выходах последовательно с ними включенных усилителей 8, напряжения оказываются равными нулю. Г 1 ри нулевом сигнале на входе механизма 9, подключенном к выходу усилителя 8, механическое усилие па его выходе такко равно нулю. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 05 Форма маркерных фигур, проецируемых на фотодатчики 4 ошибки, и форма входного отверстия фотодатчика 4 таковы, что смещение изображения маркера относительно фотодатчика приводит к изменению его выходного сигнала. Например, при треугольной форме маркера и щелевой форме фотодатчика 4 смещение зобракеня в одну сторону по направлению биссектрисы угла маркера приводит к увеличению, а. в противоположную - к уменьшению выходного сигнала фотодатчика 4 ошибки,Наоборот, маркер светового потока и входного отверстия фотодатчика светового потока 5 выбраны так, что в широких предслях отк,ос 5 марксра световой поток, попадающий на датчик 5, остается постоянным (напримср, если маркер и отверстие имеют круглую или квадратную форму, причем диаметр круглого маркера или сторона его квадрата много больше соответствующих параметров входного отверстия фотодатчика 5),Ориентировка маркеров на диапозитиве и фазировка датчиков 4, компараторов 7, усилителей 8 и исполнительных механизмов 9 таковы, что они образуют цепь отрицательной обратной связи, т. е. отклонение изображения маркера на экране 3 вызывает в конечном счете сигнал на выходе механизма 9 (перемещение или усилие - в зависимости от его типа), который стремится путем поворота зеркала 2 вернуть изображение маркера в равновесное состояние.Из анализа возможных источников ошибок диапозитива и проекции можно установить три основных группы отклонений изображения маркеров относительно фото- датчиков ошибок:а) все изображения смещены относительно фотодатчиков в сторону на одну и ту же величину;б) изображения маркеров смещены симметрично относительно центра экрана;в) изображения маркера смещены относительно датчиков в разные стороны и на различные расстояния.Легко убедиться, что первый случай является следствием простого смещения диапозитива или экрана 2 с оптической оси проекции. Исправление этой ошибки достигается поворотом плоскости зеркала 2 любым из известных способов или при помощи исполнительных механизмов 9.Второй случай является следствием масштабных искажений (погрешность коэффициента увеличения проектора) и также может быть устранен известными способами, например, изменением расстояния от проектора 1 до экрана 3 с последующей корректировкой фокусировки или применением объектива с переменным фокусным расстоянием. Искажения такого рода удобнее устранять при помощи данного устройства, так как компенсация искажений при помощидеформируемого зеркала 2 не требует дополнительной фокусировки изображения.Третий случай может быть следствием ошибки и деформаций диапозитива (растяжение, скручивание, перекос и др.) или погрешностей проектора 1 (аберрации, перекос плоскостей проекции и др.). Такие искажения не могут быть устранены известными средствами. Предлагаемое устройство позволяет устранять подобные искажения.В этом случае каждый из каналов отрицательной обратной связи, состоящий из датчика ошибки 4 и компаратора 7, усилителя 8 и исполнительного механизма 9 деформации зеркала 2, отрабатывает ошибку положения маркера на экране 3, а благодаря переменной толщине пластины зеркала, промежуточные точки последнего деформируются под действием механизма 9 так, что обеспечивается приблизительное постоянство радиуса кривизны пластины зеркала. Это создает дополнительное поле оптической силы зеркала 2, как положительных, так и отрицательных значений, которое и компенсирует указанные погрешности,Благодаря переменной толщине пластины зеркала, убывающей к середине, прогиб точки пластины в месте присоединения выхода сервомеханизма вызывает деформацию всего поля пластины зеркала, что приводит к деформации всего изображения на экране, компенсирующей искажения. Формула изобретения Устройство для визуального отображенияинформации, содержащее проектор с уста новленным в нем диапозитивом, на краяхкоторого нанесены эталонный и контрольные маркеры и фотодатчики ошибки, установленные на экране в зонах проекции контрольных маркеров, отличающееся 10 тем, что, с целью повышения точности работы и надежности устройства, оно содержит зеркало, установленное на упругом основании и оптически связанное с проектором и экраном, дополнительный фотодатчик, уста новленный на экране в зоне проекции эталонного маркера, компараторы, первые входы которых соединены с выходом дополнительного фотодатчпка, а вторые - с выходами соответствующих фотодатчиков ошиб ки, и исполнительные механизмы, кинематически связанные с упругим основанием зеркала в точках отражения соответствующих контрольных маркеров, причем вход каждого исполнительного механизма соеди нен с выходом соответствующего компаратор а.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Журнал Электроника24, 1973,30 с. 6 - 7.2. Цапенко М. П. Измерительные и информационные системы, изд., Энергия,М., 1974, с. 123 - 131.