Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

Союз Советски кСфциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 888183(22) Заявлено 05 03.80 (21) 2891585/18-24 с присоединением заявки РЙ -Гееударствапный квинтет СССР пе делам нзабретеннй к еткрытнйОпубликовано 07. 12. 81. Бюллетень Р 645 Дата опубликовании описания 07. 12,81(72) Авторы изобретен А.И.Петренко, В.Ф.Лескин, А.А.Слезин, В,И и П.Г,Таран иевскии ордена Ленина политехнический ии. 50-летия Великой Октябрьской социалиеволю ии аяви 5 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИНА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ ни йс тем но ниТ деоТ,тро соотв контр входа ной р ра, д к шин к вхо 5зоват тельн преоб лител тель второ жение одним истн а иия ды Изобретение относится к областй вычислительной техники и может быть использовано при проектировании уст" ройств отображения информации.Известно устройство для отображения информации, содержащее блок памяти на запоминающей ЭЛТ, видеоконтрольный блок на цветной ЭЛТ, преобразователи код-аналог, регистр и т.д. Е 13Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для отображения информации на экране цветной ЭЛТ, содержащее синхронизатор, видеоконтрольный блок, генераторы строчной и кадровой развертки, усилители отклонения по вертикали и горизонтали, преобразователи код"напряжение, регистр, блок памяти и усилитель записи 21.Недостатком известных устройств является низкая разрешающая способность при записи двух иэображений, например стереопары. елью изобретения является повые разрешающей способности устставленная цель достигаетсячто в устройство для отобраинформации на экране цветсодержащее синхрогенератор,выходы которого соединеныетственно с одним входом виольного блока на цветной ЭЛми генераторов кадровой и сазвертки и одним входом регругай вход которого подключе кодовой информации, выходыдам первого и второго преобелей код"напряжение, последо соединенные регистр, третразователь код-напряжение,ь записи, блок памяти и усисчитывания, выходы первогого преобразователей код"напподключены соответственновходам усилителей отклоненризонтали и вертикали, выхо5 1 о 15 которых соединены с другими входами блока памяти, выход генератора кадровой развертки подключен к другому входу усилителя отклонения по вертикали, введены блок выделения четных полей, блок смещения изображения, делитель строчного напряжения и коммутатор, один вход которого соединен с выходом усилителя считывания, выход - с другим входом видеоконтрольного блока на цветной ЭЛТ. Вход блока выделения четных полей подключен к другому выходу синхрогенератора, выход - к доугому входу коммутатора и одному из входов делителя строчного напряжения и блока смещения иэображения, другой вход которого соединен с выходом делителя строчного напряжения, другой вход которого подключен к выходу генератора строчной разверт" ки.На фиг, 1 изображена структурная схема устройства, на фиг. 2 показано положение записанных изображений стереопары на мишени запоминающей ЭЛТ, На фиг. 3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, на фиг. 4 - структурная схема блока выделения четных полей; на фиг. 5- структурная схема коммутатора цвета,Устройство содержит регистр 1, шину кодовой информации 2, синхрогенератор 3, преобразователь код-напряжение 1, усилитель записи 5, блок памяти 6, преобразователи коднапряжениеи 8, усилители откло" нения по вертикали и горизонтали 9 и 10, генератор строчной развертки 11, делитель строчного напряжения 12, блок смещения изображения 13, генератор кадровой развертки 14, уси" литель считывания 15, коммутатор 16, видеоконтрольный блок на цветной ЭЛТ 17 и блок выделения четных полей 18.Устройство работает в двух основ" ных режимах; режиме построения записи стереопары на мишени запоминаю" щей ЭЛТ по данным от ЭВМ и в автономном режиме воспроизведения трехмерного изображения на экране видеоконтрольного блока на цветной ЭЛТ.В режиме построения стереопары записывающий луч перемещается по мишени запоминающей ЭЛТ блока 6 и формирует потенциальный рельеф, который соответствует записываемомуФизображению.Регистр 1 приема информации по шине 2 принимает от ЭВМ кодовые позо 15 зо 35 4 О 45 50 55 сылки, содержащие информацию о положении и яркости отдельных точек формируемого изображения, а также согласует разрядность и скорость поступления информации от ЭВМ с параметрами устройстваразрядностью, скоростью построения векторов и т.п,). Кроме того, регистр 1 распределяет полученный код в зависимости от их вида по своим выходам.Синхрогенератор 3 блокируется сигналом с регистра 1 на время получения информации от ЭВМ и построения изображений на мишени запоминающей ЭЛТ,Код яркости записываемой в данный момент точки поступает через регистрна преобразователь кода яркости в напряжение ч. Напряжение, пропорциональное яркости усиливается усилителем записи 5 и поступает на модулятор в блок памяти на запоминающей ЭЛТ 6.Коды перемещения луча записи по горизонтали и вертикали поступают соответственно в преобразователи кодов перемещения в напряжение 7 и 8, а с них на входы усилителей отклонения 10 и 9 соответственно. В процессе перемещения луча записи по левой части мишени происходит формирование потенциального рельефа, глубина которого пропорциональна яркости отдельных точек изображения. Левое изображение стереопары записывается на левой большей части мишени 1,фиг.2,Л).После завершения записи левого изображения, предназначенного для левого глаза наблюдателя, ЭВМ рассчитывает иэображение для правого глаза наблюдателя, и результаты расчета записывается на правой, меньшей по горизонтали, части мишени. Чтобы получить сжатое по горизонтали правое иэображение ЭВМ программируется так, что при расчете правого изображения мишени делит все горизонтальные координаты на коэффициент сжатия К, где К ) 1. Чтобы сжатое правое изображение записалось на правой свободной части мишени, ЭВМ к каждому коду отклонения по горизонтали добавляет постоянный для всех точек правого иэображения код смещения.Таким образом, все изображение, записываемое на правой части мишенй, сжато по горизонтали в К раз и зани" мает место на мишени, как показано на фиг,2,П.Е гЕоК К+4 т.е. размер левого иэображения увели" чился по горизонтали в раэ а 2к+1 кИ правого изображения уменьшился в -г - раз.В соответствии с этим перераспределился и объем записанной информации в этих изображениях, ЩИсходя из того, что качество и четкость воспринимаемого стереоизображения определяются качеством и четкостью лучшего из иэображений стереопары, общее разрешение полученного стерео- иэображения возрастает в 2 КМНраз,Величина К имеет оптимальное значение. Как показал опыт, при увеличении К отдо 2 результатирующее разрешение деталей стереоизображения растет. При К 7 2 пропадает стереоэффект из"за чрезмерной размытости деталей худшего иэ изображений стерео- пары, несмотря на повышение разрешающей способности другого изображения стереопары.Значение 1,7К1,95 является оптимальным.При К=1,9 Е =1,3 Ет увеличивается на 30.В режиме воспроизведения однократно записанные на мишени изображения воспроизводятся на экране блока 17 в полукадровом режиме в течение определенного времени беэ использования ЭВМ.Происходит это следующим образом.После прекращения поступления информации от ЭВМ регистр 1 снимает 5Соотношение между размерами по горизонтали участков мишени для записи левого и правого изображений стерео- пары выбираются из следующих соображений.Общий размер двух изображений прототипа и предлагаемого устройства не изменился на мишени запинающей ЭЛТ и составляет2 Р:+ е 111 оКгде 6 о - размер по горизонтали левого и правсго изображенияна мишени запоминающей ЭИТ,прототипа;З- размер левого изображенияС 1 К - размер правого изображения.в предлагаемом устройстве1 К) 1).Из формулы ( 1 ) получаем, запрет с синхрогенератора 3, и онвырабатывает последовательности строчных и кадровых синхроимпульсов.В течение первого полукадра Г поля ) производится считывание изображения, записанного на левой части мишени. Генератор строчной развертки 11 вырабатывает пилообразное напряжение строчной частоты, которое через делитель строчного напряжения 12 и блок смещения изображения 13, которые в течение первого поля не изменяют величины напряжения строчной частоты фиг. 3-4, А ), поступает на усилитель отклонения по горизонтали .10.Одновременно генератор кадровой развертки 14 с помощью усилителя отклонения по вертикали 9 разворачивает считывающий луч в растр на левой части мишени.Считываемый видеосигнал из блока 6поступает на усилитель считывания 15и далее через коммутатор цвета 16на видеоусилитель красного цвета блока 17.В течение первого поля на экране блока 17 в красном цвете воспроизводится левое изображение стереопары, записанное с высокой четкостью,так как площадь записи его больше,чем площадь правого изображения стереопары.С началом второго поля блок выделения четного поля 18 вырабатываетсигнал ( фиг.3, 3,П), который пере"ключает коммутатор цвета 16, и видеосигнал правого изображения стереопа"ры с усилителя считывания 15 поступает на видеоусилитель синего цветаблока 17. Одновременно этот же сигнал (фиг.3,3,П 1 поступает ма первыевходы делителя строчного напряжения 12 и блока смещения иэображения13. Сигнал на выходе делителя 12показан на фиг.3,4,П, а на выходеблока 13 - на фиг. 3,5,П. При этом на1 вход усилителя отклонения по горизонтали 10 поступает пилообразноенапряжение строчной частоты с ампли"тудой, поделенной в К раэ и с постоянным смещением, равным амплитудепилообразного напряжения при считы"вании левой части мишени. При этомсчитывающий растр смещается на участок правого изображения. Происходитрастровое считывание правого иэобра"жения стереопары, записанного направой части мишени.20 25 30 2 40 аз 0 И На экране блока 17 в это времяизображение воспроизводится в синемцвете, разрешение которого по горизонтали в К раз ниже, чем разрешениекрасного - левого изображения. Наблюдатель через очки с цветными светофильтрами видит красное и синее изображение поочередно левйм й правымглазом, так как красный светофильтрперед правым глазом маскирует красное 10изображение на экране телевизора,а через синий светофильтр перед левым глазом наблюдатель видит иэображение, воспроизводимое в красном светев нечетных полях. Красное и синееизображения чередуются с частотойполей, и оператор воспринимает ихслитно в виде стереоизображения,имеющего протяженность не толькопо вертикали и горизонтали, йо и вглубину,Это позволяет получить более полное представление о форме предметов,объектов и их взаимном расположениив рассчитанной ЭВМ сцене.Суть изображения состоит в том,что в отличие от прототипа, площадьмишени запоминающей ЗЛТ разделенана неравные части для каждого изображения стереопары. Это позволило уве-,личить на 30 разрешение воспроиэводимого стереоизображения,, Блок выделения четных полей1 см.фиг,М) содержит два ведущих мультивибратора 1, 11 ) и схему И.В четных полях кадровые синхроимпульсы( КСИ,фиг.3,2 ) совпадают повремени с началом очередной строки,ССИ, фиг.3,1), поэтому на выходе схемы И есть сигнал, запускающий второйждущий мультивибратор на время полу"кадра " 10 мсек ( фиг.3,3).Усилители отклонения по вертикалии по горизонтали выполнены по известным схемам и представляют собой быстродействующие усилители постоянноготока с двумя равноправными независимыми входамиКоммутатор цвета ( см,фиг.5 ) переключает сигнал с усилителя считывания на красный или синий каналК 1 и К 2 - коммутаторы аналоговыхсигналоВ ) . При поступлении положительного сигнала 1 фиг.3,3) на базутранзистора,он запирается, и напряжение смещения с резистора поступает на вход усилителя постоянного то"ка, и на выходе последнего напряжения смещается на постоянную величину. Блок запоминающей ЭЛТ выполнен на основе однолучевой запоминающей ЭЛТ с мишенью из окиси кремния,Стереоизображение наблюдается через сепарирующие очки со светофильтрами.Таким образом, введение в устройство блока выделения четных полей блока смещения, делителя строчного на-. пряжения и коммутатора цвета обеспечивает перераспределение информации, между изображениями стереопары с увеличением разрешения в одном из них, что привело к общему увеличению разрешающей способности на 303. Это позволяет оператору принимать правильное решение о взаимном расположении объектов в стереоскопической сцене сбольшой достоверностью и сократитьвремя, необходимое для такого решения, что особенно важно в различных системах автоматизированного проектирования, различных индикаторах, например воздушной обстановки в аэропортах.формула изобретенияУстройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее синхрогенератор, одни выходы которого соединены соответственно с одним входом видеоконтрольного блока на цветной электроннолучевой трубке, входами генераторов кадровой и строчной развертки и одним входом регистра, другой вход которого подключен к шине кодовойинформации, а выходы - к входам первого и второго преобразователей код-напряжение, последовательно соединенные регистр, третий преобразователь коднапряжение, усилитель записи, блок памяти и усилитель считывания, причем выходы первого и второго преобра" зователей код-напряжение подключены соответственно к одним входам усилителей отклонения по горизонтали и вертикали, выходы которых соединены с другими входами блока памяти, выход генератора кадровой развертки подключен к другому входу усилителя отклонения по вертикали, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства, в него введены блок выделения четных полей, блок смещения изображения, делитель строчного напряжения и коммутатор, один входкоторого соединен с выходом усилите.ля считывания, а выход - с другимвходом видеоконтрольного блока нацветной электроннолучевой трубке,вход блока выделения четных полейподключен к другому выходу синхрогенератора, а выход - к другомувходу коммутатора и одному из входовделителя строчного напряжения и блока смецения преображения, другойвход которого соединен с выходом 888183 10делителя строчного напряжения, дру"гой вход которого подключен к выходу генератора строчной развертки.Источники информации,ю принятые во внимание при экспертизе888183. йУ ЖивСоставитель В.СметанинТехред З.фанта Коррект Редактор Л.Утехина Бокша филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 10730/15 Тираж 48 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, ЖР