Устройство для отображения знаков на экране электронно лучевой трубки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцмалистичесиикРеслублни гв 894785(53)М. Кл,6 09 6 1/08 Государственный комитет во делам изаоретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Ю. Липень, Е. А. Оранский, В. Ф, Тарасевич иА. А. Кравцов Институт технической кибернетики АН Белорусской СЮг.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ЗНАКОВ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования информации в цифровой форме,а также может быть использовано в системахотображения и документирования алфавитноцифровой и другой знаковой информации.Большинство известных генераторов знаков(ГЗ) основано на применении цифровых постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) дляхранения информации о контурах знаков,В известном устройстве отображения с ГЗ,в котором хранение информации о порядкевычерчивания знаков по осям Х, У, и каналумодуляции осуществляется в цифровом видепри помощи матриц памяти (постоянных запо.15минающих устройств) 1 .Недостатком известных ГЗ являются слож.ность и высокая стоимость, которые пропорционально возрастают при усложнении формызнаков и увеличении подробности их воспро.изведения,Известны также устройства, в которыхинформация, необходимая для управления воспроизведением знаков,храиигся в ГЗ в анало. говой форме. В данном устройстве хранение информации. о контурах знаков осуществляется посредством задания формы электродов, благо. даря которым за счет емкостной связи с сет. кой тактовых проводников производится счи. тывание тактовых сигналов, причем амплитуда последних пропорциональная емкости фигурно. го электрода, т.е, ширине его в месте пересе. чения с данным тактовым проводником, Это обеспечивает формирование .изменяющихся во времени аналоговых сигналов, форма которых повторяет с некоторой дискретностью форму электрода, соответствующего воспроизводимому знаку. Выбор сигналов требуемого знака осу. ществляется при помощи мультиплексора, уп. равляемого дешифратором кода знака 2.Недостатками подобных ГЗ является сложность технической реализации, низкая помехоустойчивость и невысокое качество воспроизводимых знаков, причем усложнение контуров знаков достигается путем увеличения числа так. товых проводников, что влечет за собой значительное усложнение схем заряда и разряда сетки, 89478545 55 Известно также устройство с ГЗ, представляющее собой призматический блок иэ полу. проводникового материала с боковыми стенками трапецеидальной формы, заключенный между платой с общим электродом, Работа устройства основана на использовании эффекта расширенияв полупроводнике зоны проводимости вдольфигурного управляющего электрода под действием электрического поля, благодаря чемувырабатывается переменный по величине сигнал управления, величина которого в каждый момент времени пропорциональна площади элект.рода в зоне контакта,Недостатком известного устройства является сложность его аппаратурной реализации,обусловленная тем, что для каждого знаканеобходим отдельньй кристалл нолупроводника и сложные схемы формирования общеговыходного сигнала. Кроме того, в связи сбольшой сложностью технологии изготовления представляется затруднительным возможность хранения большого количества информации, необходимой для качественного воспроизведения знаков сложной формы, Недостатком являет. ся также то, что выходной сигнал зависит от площади электрода, находящегося в зоне контакта, и поэтому представляет собой монотонно возрастающую функцию, в связи с чем необходимо применение специальных мер для воспроизведения знаков произвольной формы.Наиболее близким по технической сущности и функционированию к предлагаемому является устройство для воспроизведения знаков на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее входной регистр-дешифратор, со- ч единенныи с регистром кода знака, выходы которого подключены к цифро-аналоговому преобразователю, выход которого, в свою очередь,подключен ко входам каналов вертикального отклонения двух вспомогательных ЭЛТ, гене. ратор развертки, выход которого подсоединен к каналам горизонтального отклонения вспомогательных ЭЛТ, а вход подключен к программному датчику, который своими другими выходами подсоединен к блоку управления модуляцией ЭЛТ дисплея, управляющего каналом модуляции блока ЭЛТ дисплея, и схеме поочередной выдачи кодов знаков, подключенной своим выходом ко входному регистру-дешиф. ратору, а также блоки оптической модуляции и фотоприемники, оптически связанные с вспо. могательными ЭЛТ, причем выходы фотоприем. ников подключены ко входам знаковых усилителей, выходы которых подсоединены к со. ответствующим входам отклонения блока ЗЛТ дисплея и к дополнительным каналам вертикального отклонения вспомогательных ЭЛТ.Блок оптической модуляции представляет собой непрозрачную пластину, установленную 10 15 20 25 30 35 40 в плоскости, перпендикулярной пути распространения света, на которой имеется определенное число дорожек по числу генерируемых типов знаков, причем линейное распределение оптической плотности дорожек соответствует форме электрического сигнала, необходимого для управления вычервиванием на экране ЭЛТ дисплея знака, соответствующего данной дорожке. Возможно также выполнение дорожек в виде прозрачных щелей переменной ширины либо линий переменной кривизны 31.Недостатком данного устройства являются громоздкость конструкции, ограниченное быст- .г родействие, обусловленное наличием времени начальной установки луча, а также высокая стоимость и сложность эксплуатации устройства, Набор генерируемых знаков ограничен иэ-за сложности точной установки луча на дорожку, так как при увеличении их числа труд. но обеспечить необходимую стабильность отклонения.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем регистр кода знака, подключенный к дешифратору, генератор раз. вертки, знаковые усилители, подключенные к отклоняющим системам ЭЛТ, модулятор которой связан с блоком управления модуляцией, и считывающий блок, состоящий из оптически связанных источников света, узлов оптической модуляции и фотоприемников, выходы которых подключены ко входам знаковых усилителей и блока управления модуляцией соответственно, узел оптической модуляции выполнен в виде последовательно расположенных общего электрода, активного светомодулирующего слоя и знаковых электродов, выполненных в виде фигурных пластин, подключенных к соответствующим выходам дешифратора, управляющие входы фотоприемников соединены с выходом генератора разверткиЯ На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - выполнение блока оптической модуляции.Устройство содержит регистр 1 кода знака, подключенный к дешифратору 2, каждьй из выходов последнего подсоединен к одному из знаковых электродов 3 в каждом из узлов 4 - 6 оптической модуляции, содержащего активный светомодулирующий слой 7, изменяющего свои оптические свойства под действием электрического напряжения (например, жидкий кристалл, изменяющий коэффициент прозрачности), и заключенный между набором выполненных в виде фигурных пластин электродов 3 и общим заземленным электродом 8. Количество знаковых электродов 3 в каждом узле 4 - 6 равно количеству воспроизводимых знаков.1 о 5 ЪО 33 30 3 4 О 4 3 О 33 Устройство работает следующим образом.Код знака поступает из устройства управления дисплеем (нс показано) в регистр 1 кода знака и сохраняется там на все время вычерчивания данного знака на экране ЭЛТ 17. Поперечное распределение перины знаковыхэлектродов 3 определяет форму развертки вовремени аналогового сигнала, необходимого дляуправления лри вычерчивании знака по однойиз осей Х, т или каналу модуляции 2. Всезаписанные таким образом функции развертокимеют единый временный масштаб,При использовании жидкого активного светомодулируюшего вещества необходимы допол.нительные диэлектрические пластины, междукоторыми заключено активное вещество и навнутренних поверхностях которых нанесеныуказанные выше электроды, При использованиитвердого активного светомодулирующего вешест.ва электроды нанесены непосредственно ыа егоповерхность.Торцы активного светомодулирующего слоя,обращенные к источнику 9 плоскопараллельного пучка света и.сканируюшим фотоприемникам10 - 12, закрыты оптически прозрачными стенками, При использовании активного светомодулирующего слоя 7 из вещества, плоскость поляризации света которого вращается под действием напряжения, эти стенки должны быть выполнены из поляризующего вещества с одинаково направленными плоскостями поляризации,Источник 9 ллоскопараллельного пучка све.та может быть выполнен из полупроводнико.вых светоизлучающих элементов,Сканирующие фотоприемники 10 - 12 представляют собой позиционно чувствительный фотоэлектрический элемент (например сканистор),характеризующийся тем, что чувствительнаяобласть, в которой происходит преобразованиесветового потока в выходной электрическийсигнал, может смещаться вдоль всей чувствительной поверхности элемента под действиемуправляющего напряжения. Вместо сканисторамогут быть применены управляемые с помощьюлогических схем фотодиоды, набранные в линейку, либо приборы с зарядовой связью (ПЗС),обеспечивающие линейную однострочную развертку иэображения.Синхронность временной развертки в каж.дом из трех узлов 4 - 6 оптической модуляцииобеспечивается тем, что управляющие входывсех сканирующих фотоприемников 10 - 12 под.ключены к выходу генератора 13 развертки.Выходы сканирующих фотоприемников10 - 2 подсоединены ко входам знаковыхусилителей 14 и 15 и блоку 16 управлениямодуляцией ЭЛТ, которые в свою очередьподключены к соответствующим входам системы отклонения и модуляции ЭЛТ 17. С одного из выходов депафратора 2 на оцин из знаковых электродов 3 в каждом узле 4 - 6 оптической модуляции поступает электрический сигнал выборки, в то время остальные знаковые электроды 3 находятся под нулевым потенциалом относительно общего электрода 8. Под действием электрического напряжения, приложенного между выбранным знаковым электродом 3 и общим заземленным электродом 8, участки активного светомодулирующего слоя 7 изменяют свои оптические свойства (например, оптическую плотность или угол вращения плоскости поляризации), Плоскопа. раллельный пучок света от источника 9 будет распространяться в плоскости активного свето-. модулирующего слоя 7 без существенного ос лабления до тех пор, пока ие достигнет участка под выбранным знаковым электродом 3. Здесь интенсивность светового пучка падает в зависимости от ширины возбужденной зоны активного светомодулирувщего слоя 7 под знаковым электродом 3, на который подано на. пряжение. Таким образом, после выхода из зоны возбуждения плоскопараллельный пучок света будет иметь линейное распределение интенсивности, являющееся обратной функцией распределения ширины знакового электрода 3, которая в свою очередь является разверткой во времени сигнала, необходимого для управления вычерчиванием соответствующего данному знаковому электроду 3 знака по одной иэ осей Х, У или модуляцией 2.Далее пучок света проходит без ослабления оставшуюся часть активного светомодулировайного слоя и попадает на чувствительную поверхность сканирующего фотоприемника 10, 11 или 12.По сигналу пуска от устройства управления дисплеем генератор 13 развертки подает на управляющие входы сканирующих фотоприемников 10 - 12 линейно изменяющееся напряжение развертки (при использовании в ка. честве сканирующих фотоприемников 10 - 12 сканистров), Благодаря этому осуществляется развертка линейно модулированного плоскопараллельного пучка света и на выходах скани. рувщих фотоприемников 10 - 12 формируются изменяющиеся электрические сигналы, которые через знаковые усилители 14 и 15 и блок 16 управления модуляцией ЭЛТ подаются к соответствующим элементам ЭЛТ 17.При использовании в качестве сканирующих фотоприемников 10-12 линеек фотодиодов или ПЗС сигнал с генератора 13 развертки должен быть не непрерывным, а ступенчатым и точность воспроизведения будет зависеть от количества примененных дискретных элементов.Установка луча ЭЛТ дисплея в необходимое для каждого знака положение на экранеПолезность предлагаемого изобретения заключается в повышении качества знаков, воспроизводимых на экране ЭЛТ и упрощения конструкции, что обуславливает уменьшение ее стоимости по сравнению с существующими(энакоместо) осуществляется по отдельнымкоординатным каналам, которые управляютсяизвестным способом с помощью общего уст.ройства управления дисплеем. Формула изобретения 894785 8ников, выходы которых подключены ко вхо.дам знаковых усилителей и блока управлениямодуляцией соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощенияустройства, в нем каждый узел оптическоймодуляции выполнен в вйде последовательнорасположенных общего электрода, актйвногосветомодулирующего слоя и знаковых электродов, выполненных в вице фигурных пластин,1 О подключенных к соответствующим выходамдешифратора, управляющие входы фотоприемников соединены с выходом генератора развертки.Устройство для отображения знаков на эк. ране электроннб.лучевой трубки, содержащее регистр кода знака, подключенный к дешифратору, генератор развертки, знаковые усилители, подключенные к отклоняющим системам ЭЛТ, модулятор которой связан с блоком управления модуляцией, и считывающий блок, состоящий иэ оптически связанных источников света, узлов оптической модуляции и фотоприемИсточники информации,% принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Х 3657716, кл, 340 - 324,опублик. 1972,2, Патент США У 2656146, кл. 340 - 324,опублик. 1972.3. - Патент США У 3020530, кл. 340 - 324,опублик, 1962.4. Патент Великобритании Мф 894252,кл. 4 О(3), опублик, 1969 (прототип),894785 Сцкнолбуспу Ын устрюсаба упро 8 лсния АгсагюСоставитель И. ЗагинайкоТехред М. Надь Корректор Л. Шеньо актор В. Пилипенко Заказ 11497/8 Тираж 487 НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и откр 13035, Москва, Ж, Раушская