Устройство для отображения информации на проекционном экране

(11 6 09 6 1/О ИСА ИЗ Я ТЕН ЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ РОЕКЦИОННОМ ЭКя к авоматике и и может быть исах коллективного ретения является бражения инфория яркости по всего экрана без ГОСУЛЛРСТВГ:1119)1 И кОМИТГ.Тпо изОьРгтгниям и ОткРытияГГРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отГ осит вычислительной технике пользовано в АСУ и систем пользования, Целью изоб повышение качества ото мации за счет выравниван му полю проекционн Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ и системах коллективного пользования.Целью изобретения является повышение качества отображения информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности,На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - графики зависимости яркости В 1 Вр на проекционном кране от угла отклонения луча соответственно для ЭЛТ 1 и ЭЛТ 2; на фиг. 3 - схема координатного усилителя; на фиг, 4 - схема формирователя напряжения смещения; на фиг. 5 - схема умножитепя; на фиг, 6 - схема блока Яц 1672519 А 1 ухудшения разрешающей способности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя отображения информации на проекционном экране, содержащем каналы 1, 2 отображения информации, фокусирующие элементы 3, 4, экран 5, каждый канал 1, 2 состоит из ЭЛТ 6, двух координатных усилителей 1, 8, двух формирователей напряжения смещения 9, 10, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости изображения с необходимыми связями, Дополнительно в каждый канал 1, 2 введены выпрямитель 13, умножитель 14, первый и второй формирователя 15, 16 импульсов с необходимыми связями. Введенные блоки позволяют осуществлять стабильную скорость перемещения луча по экрану и изменять ускоряющее напряжение на ускоряющем электроде 21 ЭЛТ по заданному закону посредством усилителя 11 и умножитепя 14, 8 ил,коррекции яркости; на фиг. 7 - схема знакового усилителя; на фиг. 8 - схема формирователя импульсов. ЬдУстройство содержит каналы 1 2 ото (Я бражения информации, фокусирующие эле- а менты 3, 4, экран 5, Каждый канал 1, 2 ь) отображения информации содержит электронно-лучевую трубку 6, первый координатный усилитель 7, второй координатный усилитель 8, первый формирователь 9 напряжения смещения, второй формирователь 10 напряжения смещения, знаковый усилитель 11, блок 12 коррекции яркости иэображения, выпрямитель 13, умножитель 14, первый формирователь 15 импульсов, второй формирователь 16 импульсов, первый информационный вход 17 устройства, 1672519поРционапьный величине (Ох + С) + Оу2 2где О, и Оу - отклоняющие сигналы по координатам Х и У соответственно, а С - напряжение, эквивалентное смещению объективаотносительно центра экрана ЭЛТ. Знакговорит о том, что объектив сдвинут вправо ипи влево по оси Х. Для ЭЛТ канала 1величина С положительная, а для ЭЛТ 6канала 2 - отрицательная,Пример выполнения блока 12 коррекции яркости приведен иа фиг. 6, Он содержит первый сумматор 14, делитель0 наг 1 ряжеиия 45, квадраты 46 и 47, второйсумматор 48 и вычислитель 49 корня квадратного.Необходимо отметить, что в зависимости ог типа ЭЛТ блок 12 коррекции яркости5 может реализовать и другие, более сложные, функциональные зависимости сигналадинамической яркости от отклоняющих сигналов Ох и Оу.Выпрямитель 13 служит для выпрямле 0 ния высоковольтных импульсов напряжения, поступающих с формирователя 10напряжения, и может состоять из диодногомоста и ВС фильтра. Выпрямленное напряжение О 2 поступает на вход 24 и предназна 5 цено для питания усилителя 11,Усилитель 11 предназначен для усиления сигнала динамической яркости и можетсостоять, например, (см. фиг. 7) из операционного усилителя-инвертора 50, операцион 0 ного усилителя 51, транзистора 52,резисторов 53-58, На вход 24 подается напряжение питания усилителя О 2, на вход 25- сигнал динамической яркости, который инВертируется на усилителе 50, Для обеспече 5 ния положительного напряжения на выходеоперационного усилителя 50 на неинвертированный вход подано Есм, Выходной сигнал на входе 19 определяется выражениемО О 2 = О 2 Гк (Одя щах Одя) = О 2ЬзВыК (Одящах - Одя),где а - коэффициент, зависящий от движкарезистора 58, может выбираться в пределахот Одо 1;В 5 зК = а -- коэффициент усиления уси 854 ВГОрпй ИифорМациОНИЫЙ ВХОД 18 уетрОИСГВа первый информационный Вход 19 умножителя 14, второй информационный Вход 20умиожитепя 11, ускоряювий электрод 21ЭЛП первый и второй входы 22, 23 выпрпмиля, первый и второй Входы 24, 25 уСилигеля 11, второй вход 26 первогокоординатноГО усилителя 7, второй Вход 27ВгорОГО координатнОГО усилителя 8, координатные катушки 28 ЭЛТ, 10Координатные усилители 7 и 8 предназначены дп 51 преобразования входных координатных иаг 1 ряжений в токи отклоняющейка 1 ушки 28, На фиг, 3 показан пример выполнения одного из таких усилителей, например Х, Он состоит из предварительногоДифференциальноо усилителя 29, иа Входекоторого ири помощи резисторов 30 и 31суГ."лируются сигналы, поступаощие по шин;,м 17 и 26, и Выхгдиого усилителя 32 с 2р,: истором обратной связи 33, Ток с колле Орараиэистора поступает в о клоняюВуо Г: атуику 2 З.сги 11 мироваели 9 и 10 (фиг 4) предназначены для преобразования постоянного 2напряжения питания Еп в более Высокоег временное напряжение и могут быть выполнены, например, по двухактиои схеме,ОРВООРазУюЩей ВхоДное наг 1 Рпжеиие Еп вИ 51 Г 1 упьсиое нагряжеиие большой амплитуды. Формирователи 9 и 10 состою иэ однотипных транзисторов 34 и 35, резисторов 3637, конденсатора 38, повышающего трансформаторэ 39, имеощего Г 1 ервичиые обмотки 39 а и 396, обмотки 39 в и 39 г обратной 3связи и сыходнуо Обмотку 39 а,Ум ожитель 14апряжеиия предназнаЦЕИ ДПЯ ВЫПРЯМПЕИИЯ ВЫСОКОВОЛЬ НОГО ИМГ 1 упьсиого напр 51 ения, поступающего отфорглироватепя 9, а Гакже Дпя повышения 4номинального значения получаемого высокого напряжения, Умиожитель 14 можетГ 1 ыть Выполнен 1 о схеме, изображенной нафиг. 5. Ои состоит из узла 40 умножения,фильтрующего резистора 41 и фильтрующего коидсисатора 4, резистора 43, Входныешины 19 и 20 умножителя 14 подключаютсяк соответствующим выходным шинам 19 и20 формирователя 9 напряжения, Высокоена 1 ряжение О 1 снимается с резистора 43 на 5электрод 21, Г 1 р цем это иаг 1 ряжение Оказывается развязанным по пос Гоянному току отобщей шины и для его стабилизации необходимо, цтобы ток, протекаюший через реэис гор 43, был бы значительно больше тока 5нагрузки, текущего на электрод 21, При токенагрузки порядка 1 мкА ток через резистор43 задается порядка 20 мкА,Блок 12 коррекции яркости служит дпяформирования сигнала дгшамицескай яркости Од управляющего вепицинои высокого напряжения, поступающего на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ. в зависимости от величины отклонения электронного луча от центра экрана,1 аким сигналол может быть сигнал, пролитепя;Одя щах - максимальное значение Одя,определяемое размерами экрана;Одя - текущее значение сигнала динамической яркости,Таким образом, при минимуме Одя навходе 25 усилителя 11 на выходе 19 будет минимальное 02 , так как транзистор 52 511 ОтхрЫт МаКСИМаЛЬНО, а При Одя щах 02 тоже максимально и приближается к 02.Формирователи 15 и 16 импульсов служат для коррекции точности координатных усилителей 7, 8, необходимость которой вы зывается изменением величины ускоряющего напряжения, При изменении ускоряющего напряжения линейно изменяется отклонение(чувствительность) на экране, причем при увеличении ускоряющего 15 напряжения чувствительность падает, т.е.надо напряжение на входе усилителя повышать, чтобы сохранить точность.На фиг, 8 показана схема одного из вариантов компенсации чувствительности от клонения с учетом того, что изменяется ускоряющее напряжение, Эту роль выполняют формирователи 15, 16, которые состоят из операционного усилителя 59 и резисторов 60-62, определяющих режим 25 работы усилителей 7, 8. Вращая движок резистора 61 в ту или другую сторону. можно менять усиление (наклон) и фазу на выходе 26. 27 формирователей 15 и 16.Устройство работает следующим абра эом,Уровни координатных напряжений Ох и Оу поступают на входы 17 и 18 от внешнего устройства внешнее устройство на схеме не показано) и далее на первые входы уси лителей 7 и 8, а также на первый и второй входы блока 12 коррекции яркости, который вырабатывает сигнал динамической яркости, поступающий на второй вход 25 усилителя 11, на первый вход 24 которого 40 подается напряжение питания 02, вырабатываемое вторым формирователем 10 и выпрямителем 13 напряжения. С выхода усилителя 11 напряжение 02, пропорцио 1нальное сигналу коррекции яркости, скла дывается с напряжением 01, которое получается после формирователя 9 и умно- жителя 14, и поступает на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ.Одновременно с второго выхода блока 50 12 коррекция яркости напряжение ОхС, а с входа 18 напряжение Оу через соответствующие формирователи 15 и 16 поступают на вторые входы координатных усилителей 7, 8 в виде корректирующих сигналов, где 55 складываются с напряжениями Ох и 0, поступающими на их первые входы. Усилители 7 и 8 преобразуют аналоговые напряжения в токи, которые поступают в отклоняющую катушку 28 ЭЛТ, магнитное поле которой устанавливает луч в заданную точку экрана,где происходит написание знакограф 11 ческой информации (знакогенератор и другиеузлы) на чертеже (не показаны).Если электронный луч находится в центре экрана ЭЛТ, т.е. когда Ох:= Оу = О, сигналдинамической яркости будет равен величине напряжения С, которая эквивалентна величине смещения объектива по оси Х (по осиУ объектив не сдвигается).Напряжение на ускоряющем электродеявляется суммой двух напряжений (см. фиг.1).Оу = 01+ 02 = 01+ 02 К(Одя пах Одя)где 01 - высокое напряжение, снимаемое свыхода умножителя 14 напряжения, которое развязано по постоянному току от общей шины нулевого потенциала;02 напряжение питания усилителя 11,снимаемое с выхода выпрямителя 13;02 - напряжение на выходе усилителя111;Одя - сигнал динамической яркости отблока 12 коррекции яркости;К - коэффициент усилителя 11;Одя щах - максимальное значение сигнала динамической яркости, определяемоеразмерами экрана,Таким образом, в случае нахожденияэлектронного луча в центре экрана, выражеНИЕ К(Одя щах- Одя) СтрЕМИтСя К ВЕЛИЧИНЕ 02,так как Одя = С, которое намного меньшеОдя щах,Следовательно, на ускоряющий электрод 21 ЭЛТ будет поступать нап ряжение 01.При отключении луча от центра экранаблок 12 коррекции яркости формирует сигнал, корректирующий ускоряющее напряжение (происходит его увеличение,пропорциональное сигналу динамическойяркости Одя). Путем регулировки коэффициента усиления усилителя 11 добиваютсяравномерной яркости электронного луча повсему полю экрана,Для сохранения точности (чувствительности) отклонения при увеличении ускоряющего напряжения формирователи 15 и 16вырабатывают пропорциональные отклоняющим сигналам приращения, которые суммируются с основными сигналами Ох и Оу навходе усилителей 7 и 8 соответственно.Аналогично работает второй канал 2,Изображения с экранов ЭЛТ 6 канала 1и ЭЛТ 6 канала 2 через обьективы проецируются на общий экран 5, где происходитналожение изображения одной ЭЛТ на изображение другой ЭЛТ.Формула изобретенияУстройство для отображения информации на проекционном экране, содержащееканалы отображения информации на элект ронно-лучевых трубках (ЭЛТ), экраны которых через фокусирующие элементы связаны с проекционным экраном, а каждый канал отображения информации нэ ЭЛТ содержит первый и второй координатные усилителя, первый и второй формирователи напряжения смещения, знаковый усилитель и блок коррекции яркости изображения, первый и второй информационные входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, соединенными с первыми информационными входами первого и второго координатных усилителей, выходы которых связаны с координатными катушками ЭЛТ, первый выход блока коррекции яркости подключен к первому информационному входу знакового усилителя, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отображаемой информации за счет выравнивания яркости по всему полю проекционного экрана без ухудшения разрешающей способности, каждый канал отображения информации на ЭЛТ содержит выпрямитель, умножительпервый и второй формирователи импульсов информационный вход первого формиро вателя импульсов подключен к второму вы 5 ходу блока коррекции яркостиинформационный вход второго формирова теля импульсов подключен к второму ин формационному входу устройства, выходы первого и второго формирователя импуль 10 сов подключены к вторым информационнымвходам соответственно первого и второго координатных усилителей, выход второго формирователя напряжения смещения под ключен к входу выпрямителя, выход которо.15 го подключен к второму информационномувходу знакового усилителя, выход которого подключен к первому информационному входу умножителя, соединенному с первым выходом первого формирователя напряже ния смещения, второй выход которого подключен к второму информационному входу умножителя, выход которого соединен с ускоряющим электродом ЭЛТ,1672519 г.7 г.8 Составитель Л,Абросимоведактор А.Бер Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишине аказ 2844 Тираж 276 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Га 01