Блок индикации

(7 ) Заявитель 54) БЛОК ИНДИКАЦИИ тв,5 5 Известно уния информаци несколько инд выполненных и нематического с системой пр зу- рое(72) Авторы, В.Н. Бауше изобретения Изобретение относится к устройст-. вам для визуального представления выходных данных вычислительных ма" шин или других аналогичных устройс а именно к устройству отображения информации, которое может быть использовано для сигнальной,.знаковой и аналоговой индикарни при построении сигнализаторов плоских индикаторных панелей и экранов, информационных табло и транспорантов, атакже систем отображения трехмерной (объемной) информации, например индикаторов радиолокационных и навигационных установок, устройств машинного проектирования и других систем слежения и управления. троиство для отображесодержащее один или 20каторных элементов,прозрачной пленкижидкого кристалла,зрачных электродов,образующих средство возбуждения, управляемое по обычной системе мат" ричной адресации 1.Недостатком известного устройств является сравнительно низкая контрастность, малая разрешающая способ ность и ограниченный срок службы.Известно также устройство, содер кащее индикаторный элемент, выпол" ненный на основе суспензии из белых электрофоретических частиц в окрашенной.,черной) жидкости, которая введена в герметично закрытый объем между двумя стеклянными пластинками с зазором между ними 25-200 мкм, и системой электродов, нанесенных на внутреннюю поверхность обеих стеклянных пластинок, причем элект" роды на одной иэ пластинок прозрач" ны .2.Известное устройство характери ется низким быстродействием, кото ограничено скоростью миграции тяжелых частиц в плотной жидкости, 913628Цель изобретения - повышение контрастности изображения. Устройство очень чувствительно квибрационным и ударным воздействиями имеет низкую механическую прочность. Электрофоретическое устройство имеет сравнительно высокий коэффициент контрастности, но его разрешающая способность оцень мала (максимально 2-3 линии/мм). В связи сотмеченными недостатками возможностииспользования таких устройств ограничены.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащееодин индикаторный элемент и системуадресации со средством возбуждения,причем, индикаторный элемент выпол"нен в виде герметичного объема, заполненного газом, средством возбуждения является внешний источник света с фокусирующей системой, а система адресации выполнена на основеотклоняющей системы. Для формирова.ния объемного изображения используется два источника света, лучи которых направляются в газовую среду.Каждый луч изменяет энергетическое.состояние молекул газа, и в точкепересечения лучей возникает флуоресценция (свечение) газа При быстромперемещении лучей появляется светя"щийся след, который при многократном повторении воспринимается наблю"дателем как законченное объемноеизображение 3 .Недостатком известного устройстваявляется низкая контрастность, обус"ловленная сравнительно небольшойяркостью флуоресценции газа, в свя"зи с цем практически невозможнонаблюдение изображения при нормальном освещении. Иэображение наблюдается в затемненном помещении, чтобезусловно затрудняет работу оператора. Кроме того, флуоресценция возникает не только в точке пересечениялучей, но и по ходу каждого луча.Поэтому граница Формируемого изображения получается размытой и четкостьизображения значительно снижается,Такое устройство чувствительно квнешним воздействиям, например кнаправленному излучению постороннихисточников света, воздействию СВЧполей и к другим возмущениям, способ.ным вызвать флуоресценцию газа, искажающую изображение,5 о 15 2025эо З 5 45 50 55 Поставленная цель достигаетсятем, что блок индикации, содержащийузел адресации и индикаторный элемент,состоящий из стеклянной кюветы,на ососновании которой последовательнорасположены диэлектрическая подломка, резистивный нагреватель фоновая пластина и отражатель, причемвыходы узла адресации подключены крезистивному нагревателю индикаторно.го элемента, отражатель выполнениз монодисперсного стекла со сквозной пористостью и максимумом распределения размеров пор в области 2000 чООО А, поры которого заполненыматериалом с показателем преломленияв видимом диапазоне длин волн1, 165-1, 175.Стеклянная кювета и поры отражателя заполнены глицерином,На фиг, 1 представлена структураблока индикации, состоящая из узлаадресации и индикаторного элемента,на фиг. 2 - график зависимости оптической плотности индикаторного элемента от температуры,На фиг, 1 показаны узел адресации 1, индикаторный элемент 2, стеклянная кювета 3, диэлектрическая под-, ложка 1, резистивный нагреватель 5, фоновая пластина 6, отражатель 7.Блок работает следующим образом.При отсутствии возбуждения, т.е. при нормальной (комнатной) температуре индикаторный элемент такого блока максимально прозрачен. В этом случае через индикаторный элемент в отраженном свете внешнего источника наблюдается фон любого требуемого цвета. При нагревании увеличи" вается оптическая плотность индикаторного элемента, которая, при определенной для каждого материала температуре, достигает максимального значения, когда индикаторный эле. мент становится непрозрачным и приобретает, например, молочно-белую окраску, рассеивая практически весь падающий на него свет и закрывая фон, Таким образом, блок характеризуется двумя крайними состояниями индикаторного элемента (прозрачное, непрозрачное), а также позволяет получать промежуточные состояния (полупрозрачные) в зависимости от уровня возбуждения, т.е. от темпе" ратуры.При отсутствии внешнего сигнала узел адресации 1 находится в состоя.5 9 ч 36 нии с максимальным сопротивлением и ток в цепи нагревателя 5 отсутствует. Иными словами, в исходном состоянии блок находится в нормальных условиях. При комнатной температуре (Т = 22 е С) оптическая плотность индикаторного элемента (системы пористое стекло + глицерин) минимальна 0 = 0,03 (фиг.2, точка А), т,е, индикаторный элемент почти идеально 1 О прозрачен и на черном фоне пластины 6 практически невидим для наблюдения (оператора).При поступлении внешнего сигнала, переводящего узел адресации 1 15 в состояние с минимальным сопротивлением, через резистивный нагреватель 5 протекает полный ток, В результате этого индикаторный элемент нагревается до 90 О С. При этом опти ческая плотность индикаторного элемента достигает максимального значения 0 = 0,96 (Фиг,2, точка В), когда почти весь падающий на отражатель 7 свет интенсивно рассеивается, В этом состоянии наблюдатель видит молоцно-белый прямоугольник (пластину 1) на черном Фоне пластины 6 .Промежуточным значением внешнего сигнала соответствуют промежуточные состояния индикаторного элемента. Из графика на Фиг.2 видно, цто Т =35 С соответствует оптическая плот. нос 1 ь.0 = 0,07 (точка С) -, наблюдатель видит темно-серый прямоугольо 35 ник, а при Т = 62 С оптическая плотность уже возрастает до 0 = 0,1 (точка Е) и наблюдаемый прямоугольник становится светло-серым.Таким образом, блок может сигнализировать не только о крайних, но и о промежуточных состояниях контролируемого объекта (процесса). В этом блоке не возникает пробле-мы разрешающей способности, Конструкция блока предельно проста, Понятно, что быстродействие блока определяется размерами отражателя 7 и подводимой к нагревателю мощностью, Время включения индикаторного элемента можно уменьшить, уменьшая габариты (особенно толщину) отражателя 7 и увеличивая мощность на резистивном нагревателе 5, а также улучшая условия теплообмена между отражателем 7 и нагревателем 5. Для уменьшения времени выключения индикаторного элемента можно дополнительно ввести 28 6циркуляцию глицерина в стекляннойкювете 3 и его охлаждение.Кювета 3 может быть снабжена прозрачной крышкой, герметично закрывающей объем с глицерином 3, цто позволяет эксплуатировать устройствов любом положении, Цвет и насыщенность фоновой пластины 6 могутбыть выбраны любыми е зависимостиот назначения устройства и требуемой контрастности, Функцию фонаможет выполнять непосредственнопленка нагревателя или подложка.В устройстве можно использоватьлюбой известный нагреватель и любойпринцип теплопередачи, в частностивозможен нагрев инфракрасным излучением или СВЧ полем. Используя длянагрева полупроводниковые обратимыенагревательные элементы с "холоднымконцом", можно значительно повыситьбыстродействие устройства эа счетподачи на нагреватель напряженияпеременной полярности, обеспечивающей нагрев или охлаждение отражателя в соответствующих состояниях,Аналогичный эффект может быть достигнут при введении между нагревателем и пористой стеклянной пластиной обратимой тепловой трубки. Отражателю можно придать любую требуемуюФорму (круг, кольцо, треугльник,буква, циФра и др,). В одной общейкювете можно разместить сложный ин"дикаторный элемент из нескольких отражателей на одном нагревателе илинесколько индикаторных элементовв виде отдельных отражателей с индивидуальными нагревателями,Формула изобретения1. Блок индикации, содержащий узел адресации и индикаторный элемент, состоящий из стеклянной кюветы, на основании которой последовательно расположены диэлектрическая подложка, резистивный нагреватель, фоновая пластина и отражатель, причем выходы узла адресации подключены к резистивному нагревателю индикаторного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения контрастности изображения, отражатель выполнен иэ монодисперсного стекла со сквозной пористостью и максимумом распределения размеров пор в области 2000-ч 000 А, поры которогоаказ 5101/51 Тираж 518 Подпис НИ е ее е Ш еа аилиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная, 4 7 943628 8заполнены материалом с показателем таллах с малым количеством выводовпреломления в видимом диапазоне длин "ТИИЭР". Пер. с англ., 1973, т. 61,волн 1,465"1,4751 г 7, с, 35-39.2, блок по п.1, о т л и ч а ю " . 2. Ота, Ониси, бсияма. Цифроваящ и й с я тем, что стеклянная кювета з индикаторная панель с злектрофореи поры отражателя заполнены глице", тическим иэображением. - "ТИИЭР".рином. Пер, сангл., 1973, т. 61, У 7,Источники информации, с. 40-45.принятые. во внимание при экспертизе1. Герритома, Лортей. Гибридный М 3. Ргос, 1 ЕБЕ, 1973, ч. 61, 1 т 2,цифровой индикатор на жидких крис- р. 148 (прототип),