Устройство для формирования псевдоцветного изображения на экране черно-белой электронно-лучевой трубки

 

Использование: в телевидении, в вычислительных комплексах, имеющих в своем составе дисплеи с черно-белыми электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). Сущность изобретения: устройство для формирования псевдослучайного изображения на экране черно-белой ЭЛТ содержит блок 1 разделения сигналов, формирователь 2 видеосигнала, сместитель 3, видеоусилитель 4, черно-белую ЭЛТ 5, дешифратор 6 кода цветности, два формирователя 7, 8 импульсов, три элемента ИЛИ 9, 10, 14. Формирователь импульсов состоит из трех формирователей 11, 12, 13 прямоугольных импульсов. Устройство обеспечивает повышение насыщенности псевдослучайного изображения. 4 ил.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в вычислительных комплексах, имеющих в своем составе дисплеи с черно-белыми электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ).

Известно устройство для формирования псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ, используемое для отображения статической информации, выводимой из ЭВМ. Оно содержит блок разделения сигналов, формирователь видеосигнала, смеситель, видеоусилитель, черно-белую ЭЛТ, дешифратор кода цветности, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, причем формирователи импульсов состоят из первого, второго и третьего формирователей прямоугольных импульсов, которые могут быть выполнены в виде мультивибраторов.

В устройстве информация, предназначенная для вывода на экран черно-белой ЭЛТ, в закодированном виде поступает из ЭВМ по каналу связи на блок разделения сигналов, где закодированная информация разделяется на сигналы, соответствующие элементам изображения, и сигналы, соответствующие цветности. Эффект получения псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ заключается в том, что при чередовании в определенной последовательности видеосигнала и сигналов темного и светлого полей возникает субъективное ощущение цвета воспроизводимого изображения.

Недостатком данного устройства является малая насыщенность псевдоцветного изображения при одновременном выводе на экран черно-белой ЭЛТ псевдоцветного и черно-белого изображений.

Целью изобретения является автоматическое повышение насыщенности псевдоцветного изображения при одновременном выводе на экран черно-белой ЭЛТ псевдоцветного и черно-белого изображений.

Цель достигается тем, что в устройство для формирования псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ введен третий элемент ИЛИ и использован видеоусилитель с автоматической регулировкой контрастности, причем входы третьего элемента ИЛИ соединены с вторым и третьим выходами дешифратора кода цветности, а выход подключен к управляющему входу видеоусилителя.

Введение в предлагаемое устройство третьего элемента ИЛИ и использование в видеоусилителе автоматической регулировки контрастности позволяют автоматически повышать контрастность при воспроизведении псевдоцветного изображения, что приводит к повышению цветовой насыщенности. При этом регулировка контрастности при воспроизведении черно-белого изображения остается неизменной.

Такие отличительные признаки, как введение дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу видеоусилителя, широко известны и применяются в различных электронных устройствах, но для цели автоматического повышения насыщенности цветного изображения не выявлены.

Анализ различных электронных устройств показывает, что предлагаемое устройство обладает новизной и существенными отличиями в связи с тем, что предложенная совокупность отличительных признаков в других технических решениях не обнаружена.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства; на фиг. 2, 3 и 4 - временные диаграммы, поясняющие работу блока формирования сигнала цветности при формировании соответственно синего, зеленого и красного изображений.

Устройство содержит блок 1 разделения сигналов, формирователь 2 видеосигнала, смеситель 3, видеоусилитель 4, черно-белую ЭЛТ 5, дешифратор 6 кода цветности, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, первый 9, второй 10 и третий 14 элементы ИЛИ. Формирователи 7 и 8 импульсов состоят из первого 11, второго 12 и третьего 13 формирователей прямоугольных импульсов, которые могут быть выполнены в виде мультивибраторов.

Устройство работает следующим образом.

Информация, предназначенная для вывода на экран черно-белой ЭЛТ, в закодированном виде поступает на ЭВМ по каналу связи на блок 1 разделения сигналов, где закодированная информация разделяется на сигналы, соответствующие элементам изображения, и сигналы, соответствующие цветности. Сигналы, соответствующие элементам изображения, поступают на формирователь 2 видеосигнала, где закодированная информация преобразуется в видеосигнал (фиг. 2е, 3е, 4е), и из него выделяются синхроимпульсы, которые затем используются для синхронизации блоков устройства. Сигналы цветности поступают на дешифратор 6, где происходит их анализ. При необходимости отображения информации в черно-белом изображении на первом выходе дешифратора 6 формируется сигнал логической "1", который затем поступает на первый вход элемента ИЛИ 9. На два других входа элемента ИЛИ 9 с выходов формирователей 7 и 8 импульсов поступают сигналы логического "0". На выходе элемента ИЛИ 9 при этом формируется сигнал логической "1", который поступает на второй вход смесителя 3. При поступлении сигнала логической "1" на второй вход смесителя 3 видеосигнал поступает на выход смесителя без изменений и без ограничений по времени. Затем от усиливается видеоусилителем 4 и подается на модулятор черно-белой ЭЛТ 5. При формировании псевдоцветного изображения того или иного цвета сигнал логической "1" формируется либо на втором, либо на третьем выходе дешифратора 6 в зависимости от требуемой окраски изображения и поступает на входы элемента ИЛИ 14. На выходе элемента ИЛИ 14 формируется сигнал логической "1", который затем поступает на управляющий вход видеоусилителя 4. При поступлении сигнала логической "1" на управляющий вход видеоусилителя 4 происходит увеличение контрастности изображения, что приводит к повышению насыщенности псевдоцветного изображения. При формировании черно-белого изображения на выходе элемента ИЛИ 14 формируется логический "0" и контрастность черно-белого изображения не изменяется.

Эффект получения псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ заключается в том, что при чередовании в определенной последовательности видеосигнала и сигналов темного и светлого полей (фиг. 2з, 3з, 4з) возникает субъективное ощущение цвета воспроизводимого изображения. В формирователях 7 и 8 импульсов формирователи 11 формируют положительные импульсы, частоту которых можно изменять в пределах 4 - 60 Гц, формирователи 12 формируют импульсы, длительность которых можно регулировать в пределах 0,001-0,6 с, а у формирователей 13 длительность импульсов может изменяться в пределах 0,02-0,5 с. Положительной полярности импульсам, формируемым формирователями 11, которые подаются на катод черно-белой ЭЛТ 5, соответствует темное поле, а отрицательной - светлое поле на экране ЭЛТ 5. Формирователи 13 ограничивают длительность появления изображения на экране ЭЛТ 5, формирователи 12 изменяют момент появления изображения на экране черно-белой ЭЛТ по отношению к темному и светлому фону, создаваемому соответствующими формирователем 13.

При появлении сигнала логической "1" на втором выходе дешифратора 6 начинает работать первый формирователь 7 импульсов. При этом запускается формирователь 11 и на его выходе формируются импульсы положительной полярности длительностью τ₁ (фиг. 2в). С выхода формирователя 11 импульсы положительной полярности поступают через элемент ИЛИ 10 на катод ЭЛТ 5. Задними фронтами импульсов, формируемых формирователем 11, запускается формирователь 12, который формирует прямоугольные импульсы положительной полярности длительностью τ₂ (фиг. 2г), которые, в свою очередь, задними фронтами запускают формирователь 13. Последний формирует прямоугольные импульсы положительной полярности длительностью τ₃ (фиг. 2д), поступающие на второй вход первого элемента ИЛИ 9, на первый и третий входы которого поступают сигналы логического "0". С выхода элемента ИЛИ 9 положительные импульсы длительностью τ₃ поступают на второй вход смесителя 3 и ограничивают время прохождения видеосигнала на модулятор ЭЛТ 5. Видеосигнал на выход смесителя 3 поступает без изменений во время прихода импульса положительной полярности с выхода элемента ИЛИ 9. В данном случае время прохождения видеосигнала на выход смесителя 3 равно длительности прямоугольных импульсов, формируемых формирователем 13, т. е. τ₃ (фиг. 2ж).

При появлении сигнала логической "1" на третьем выходе дешифратора 6 начинает работать второй формирователь 8 импульсов. Формирователи 11, 12 и 13 работают аналогично, при этом формирователь 11 формирует импульсы положительной полярности длительностью τ₄ (фиг. 3в), формирователь 12 - прямоугольные импульсы длительностью τ₅ (фиг. 3г), а формирователь 13 - длительностью τ₆ (фиг. 3д).

Эпюры напряжения при формировании синего, зеленого, красного изображения приведены соответственно на фиг. 2, 3, 4 с привязкой к частоте кадровой развертки (фиг. 2а, 3а, 4а), где а: U_к.р - напряжение кадровой развертки; б: U_вых1, U_вых2 - напряжение на соответствующем выходе дешифратора 6; в, г, д - напряжения на входах соответственно формирователей 11, 12, 13; е: U_сигн - напряжение сигнала изображения, поступающего на первый вход смесителя; ж: U_смес - напряжение на выходе смесителя; з - изображение, формируемое на экране черно-белой ЭЛТ 5.

В момент t_о (фиг. 2б) формируется сигнал логической "1" на втором выходе дешифратора 6, который запускает первый формирователь 7 импульсов. После воздействия импульсов формирователя 11 на катод ЭЛТ 5 и сигнала, поступающего с выхода смесителя 3 через усилитель 4 на модулятор ЭЛТ 5, на экране ЭЛТ 5 формируется следующая последовательность фона и изображения: темное поле, светлое поле плюс изображение, что соответствует синей окраске статического изображения информации, выводимой на ЭЛТ 5 из ЭВМ.

В момент t₁ (фиг. 3б) формируется сигнал логической "1" на третьем выходе дешифратора 6, который запускает второй формирователь 8 импульсов, при этом на экране ЭЛТ формируется следующая последовательность фона и изображения: темное поле, светлое поле плюс изображение, светлое поле, что соответствует зеленой окраске изображения.

Сигнал логической "1" появляется либо на первом, либо на втором, либо на третьем выходе дешифратор 6, поэтому предлагаемое устройство может формировать изображение выводимой на ЭВМ информации на экране ЭЛТ 5 с зеленой или синей окраской или черно-белое.

Для получения изображения с красной окраской необходимо добавить третий формирователь импульсов или осуществить регулировку в первом формирователе 7 импульсов, в частности длительность импульса τ_2, формируемого формирователем 12, необходимо уменьшить до 0,001 с. При этом формируется следующая последовательность фона и изображения: темное поле, светлое поле плюс изображение (фиг. 4).

При расширении гаммы цветов псевдоцветного изображения за счет увеличения количества формирователей импульсов необходимо увеличить соответственно количество входов элемента ИЛИ 14.

Использование в устройстве третьего элемента ИЛИ и видеоусилителя с автоматической регулировкой контрастности и их соответствующее соединение позволяют автоматически повышать насыщенность псевдоцветного изображения при одновременном выводе на черно-белую ЭЛТ черно-белого и псевдоцветного изображения. В результате расширяется область применения средств отображения информации, в состав которых входят черно-белые ЭЛТ.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПСЕВДОЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ЭКРАНЕ ЧЕРНО-БЕЛОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные блок разделения сигналов, вход которого является информационным входом устройства, формирователь видеосигнала, смеситель и видеоусилитель, выход которого подключен к модулятору черно-белой ЭЛТ, а также дешифратор кода цветности, вход которого соединен с вторым выходом блока разделения сигналов, два элемента ИЛИ, два формирователя импульсов, управляющие входы которых соединены с вторым и третьим выходами дешифратора кодов цветности, а первые выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с катодом черно-белой ЭЛТ, причем вторые выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом дешифратора кода цветности, а выход подключен к второму входу смесителя, отличающееся тем, что, с целью повышения насыщенности псевдоцветного изображения, введен третий элемент ИЛИ, а видеоусилитель выполнен регулируемым, причем первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим выходами дешифратора кода цветности, а выход третьего элемента ИЛИ подключен к управляющему входу видеоусилителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4