Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

Союз СоветскинСоциалистическихРвспубянк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 955179(23) Приоритет 6 09 С 1/Об Ъоударетванный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения В.Г, Гришин, В,Ф, Стародубцев и Р.И. Ордена Ленина институт проблем у 1) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ инд ции о жать полутонразрешающаяопределяется Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дляиоидуального отображения инйорма 5Известно устройство для отображения информации на экране ЭЛТ, содержащее запоминающую ЭЛТ с катушкой считывания и нагрузочным резистором, через усилитель считывания соединенным с модуля тором ЭЛТ, отклоняющая катушка которой подключена к блоку разверток, соединенному с катушкой считывания. Для повышения качества изображения в устройстве Формируются импульсы подсвета с крутыми фронтами и малой (для вертикальных линий) длительностью, что обеспечивает индикацию тонких и четких линий графического иэображения 11.Это устройство не позволяет отобраовую информацию. Так как способность устройстваразрешающей способностью экрана ЭЛТ, оно не может быть ис" попьзовано для одновременного визуального анализа изображений, информационный объем которых превышает информационные возможности экрана ЭЛТ. В этом устройстве не используется информация о положении оси зрения оператора от" носительно изображения на экране ЭЛТ и все изображение воспроизводится с одинаковым качеством, что не позволяет уменьшать ток считывания запоминаю" щей ЭЛТ на участках мишени соответствующих периферии поля зрения операто" ра и тем самым увеличить время считы" вания (память) запоминающей ЭЛТ.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является уст" ройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), в котором информация в центральной зоне поля зрения воспроизводится с большей точностью, чем в зоне периФерийного зрения, Для определения положения центральной зоны поля эре955179 3ния оператора на экране ЗЛТ устройство содержит блок Фиксации зрительной оси и блок демпфирования, соединенные последовательно 2.Однако, так как блок фиксации оси зрения связан с отклоняющими катушками ЭЛТ через блок задания эоны поля зрения и процессор, управляемые с клавиатуры, и для задания положения и раз-, меров зоны отображения информации в по- повышенной точностью оператору необхо" димо сосредотачивать свое внимание (т.е. Фиксировать взгляд) на выбраннои участке экрана в течение времени, достаточного для ручного ввода парамет-ров преобразования изображения в процессор, это устройство не обеспечивает синхронного с движением глаз оператора перемещения по экрану ЭЛТ зоны точного отображения информации, что затрудняет целостное восприятие изоб"раженияЦель изобретения - устранение указанных недостатков, т.е. повышение качества изображения за счет его детализации в зоне непосредственного наблюдения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее запоминающую ЭЛТ, связанную через усилитель считывания с модулятором ЭЛТ,отклоняющая катушка которой подсаединена к блоку разверток и последовательно соединенные блок фиксации зрительной оси и блок демпфирования, введены 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 соединен с блоком разверток, подключенным 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 фокусирующему 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 Функционального преобразователя.Устройство содержит запоминающую ЭЛТ 1 с фокусируюцим электродом 2 и модулятором 3 (считывающего прожектора), К выходу запоминающей ЭЛТ 1 подсоединены нагрузочный элемент,например резистор 4, и через усилитель считывания 5 модулятор 6 индикаторной ЭЛТ 7. Отклоняющая катушка 8ЭЛТ 7 и отклоняющая катушка считывания 9 запоминающей ЭЛТ 1 соединеныс блоком 10 разверток, причем перваянепосредственно, а вторая через функциональный преобразователь 11 токаразвертки. Выход управляемого гене"ратора 12 импульсов связан с Функциональным преобразователем 11, фокусирующим электродом 2 и модулятором 3считывающего прожектора запоминаю"щей ЭЛТ 1, Один из входов генератора 12 импульсов подключен к блоку 1 Оразверток, а второй вход через блок 13демпфирования - к блоку 14 фиксациизрительной 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 14фиксации зрительной оси, функциональный преобразователь 11 содержит электрически управляемый потенциометр 19,входы которого являются входами Функционального преобразователя 11, причем вход управляемого сигнала соединенс блокам. 1 О разверток, а вход управляющего сигнала соединен с генератором 12 импульсов. Выход управляемогопотенциоиетра 19 йодклюцен к входуусилителя 20 постоянного тока, выход которого является выходом функционального преобразователя 11 соединенным с катушкой сцитывания 9,При работе устройства видеосигнал,содержащий информацию о записанном ввиде потенциального рельефа на мишенизапоминающей ЭЛТ 1 изображении приуправляемой блоком 1 О разверток развертке считывающеголуча катушкой 9сцитывания подается с резистора 4на усилитель 5 считывания. С выходаусилителя 5 считывания усиленный видеосигнал поступает на модулятор 6 индикаторной ЭЛТ 7, луц которой развертывается отклоняющей катушкой 8 а теле"визионный растр, задаваемый блоком 10разверток. Датчики 15 и 16 биопотенциалов блока 14 фиксации зрительнойоси, установленные у глаза оператора, рассматривающего иэображение наэкране ЗЛТ 7, снимают биопотенциалы,изменяющиеся при вращении глаз повертикали и горизонтали на величину,пропорциональную углу поворота глаза79 59551 от среднего положения, соответствующего рассматриванию изображения в центре экрана. Электрические сигналы на выходах датчиков 15 и 16, пропорциональные вертикальному и горизонтальному смещению глаз, а следовательно, и зрительной оси оператора относительно центра изображения и телевизионного растра развертки луча ЭЛТ 7, усиливаются усилителями 17 и 18 био о потенциалов блока 111 фиксации зрительной оси и поступают в блок 13 демпфирования, в котором из них устраняется высокочастотная составляющая, возникающая в результате глазно 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 координатам точки пересечения зрительной оси с поверхностью экрана ЭЛТ 7, подаются на управляющий вход генера тора 12, который синхронизируется блоком 10. Генератор 12 вырабатывает две серии импульсов, задержка которых относительно синхронизирующих строчных и кадровых импульсов, посту- ЗО пающих с блока 10 разверток, определяется величинами управляющих напря-, жений, подаваемых с блока 13 демпфирования, Вырабатываемые генератором 12 импульсы кадровой и строцной частоты, полонение которых во времени соответствует развертке участка изображения, на который в данный момент времени смотрит оператор, а длительность и форма соответствуют форме кривой изме-, нения 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 скоростью изменения тока развертки считывающего луча запоминающей ЭЛТ 1, подаваемого с блока 10 развертки через Функциональный преобразователь 11 на катушку считывания 9. Скорость нарастания токов развертки на выходах двухканального усилителя 20 обратно пропорциональна мгновенному значению55 напряжения управляющих импульсов на входе потенциометра 19. При этом ско" рость перемещения считывающего луча по мишени запоминающей ЭЛТ 1 на участке, соответствующем участку изображения, на который в этот момент временисмотрит оператор, уменьшается, а наостальной части мишени увеличиваетсяи, так как скорость луча ЭЛТ 7 остает"ся постоянной, то изображение в этойчасти 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, иэображения.Импульсы с выхода генератора 12подаются также на фокусирующий электрод 2 запоминающей ЭЛТ 1 для фокусировки считывающего луча, расфокусированного с целью усреднения информации, содержащейся между строками считывания на участках мишени, соответст-вующих периферии поля зрения оператора, и на модулятор 3 для увеличения .тока считывающего луча дономинального, цто соответствует повышению контраста изображения в центре поля зрения. В центре поля зрения и его окрестностях изображения на экране ЭЛТ 7 воспроизводятся с максимальной де 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 220 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 мишени запоминаюцей ЭЛТ. При исполь" зовании 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 500 строк.Так как ток считывающего луча на большей площади мишени запоминающей ЭЛТ (свыше 903) снижен в 2-5 раз, а участок, сканируемый лучом с номиналь" ным током, имеет малые размеры (порядка 2 о х о) и перемещается по7 955179 3 .всей площади мишени, то происходит демпфирования, о т л и ч а ю щ е е с я более медленное, чем обычно раэруше- тем, что, с целью повышения качестние потенциального рельефа на мишени . ва иэображения за счет его детализаи общее увеличение времени памяти ции в зоне непосредственного наблю, запоминающей ЭЛТ, В дения, оно содержит ФункциональныйТаким образом, предлагаемое уст- преобразователь и генератор импульройство позволяет повысить качество сов, причем блок фиксации зрительной и реальный объем анализируемой одно- оси оптически связан с экраном ЭЛТ, временно "визуальной информации беэ выход блока демпфирования соединен увеличения разрешающей способности . 1 в с одним из входов генератора импульэкрана индикаторной ЭЛТ и увеличить сов, другой вход которого - с блоком ,время памяти используемой в нем запо- раэверток, подключенным к одному из минающей ЭЛТ, входов функционального преобразователя, выход которого соединен с откло 3 .няющей катушкой ЗЭЛТ, выход генератоФормула изобретения ра импульсов подключен к другому входу функционального преобразователя иУстройство для отображения ин- Фокусирующему электроду и модулято" формации на экране электронно-лучевой ру ЗЭЛТ.трубки (ЭЛТ), содержащее запоминаю Источники информации, шую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ), принятые во внимание при экспертизе связанную через усилитель считывания 1. Авторское свидетельство СССР с модулятором ЭЛТ, отклоняющая катуш- Ю ч 88237, кЛ, С 06 К 15/20, 1975. яа которой подсоединена к блоку раз-2. Авторское свидетельство СССР верток и последовательно соединенные 25 Г М 222 кл С 06 К 15/20 197 Ц блок фиксации зрительной оси и блок (и ип)955179 у Амоиф Рог 8 юга считыдомия Ргп сЬоча бюАртм Составитель С. Г Техред Е,Харитонч Тираж 172 арственного комит изобретений и отк ЖРаушская 2 еййАев ент", г. Ужгород, Макаре ытииаб.ул П Ц/ ектнаяал ППП "П Редактор Н, Гришанова Заказ 645/59 ВНИИПИ Гбсу по делам 113035 МоскеР гюроора июумео 8 7 Ь У ишиник Корректор ЮПодписйоета СССР