Способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока

 

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано в системах индикации, в частности в цветных телевизионных газоразрядных видеомодулях и экранах коллективного пользования. Техническим результатом является повышение контрастности изображения и надежности управления панели за счет проведения по окончании режима индикации режима общего стирания. Для этого в течение времени не менее времени деионизации разряда на всех индикаторных и адресных электродах формируют нулевой уровень напряжения для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда отрицательной полярности, а после режима подготовки повторно проводят режим общего стирания для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда положительной полярности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано в системах индикации, содержащих газоразрядные индикаторные панели (ГИП) переменного тока, в частности в цветных телевизионных газоразрядных видеомодулях и экранах коллективного пользования.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока с селективными и общими индикаторными электродами, расположенными параллельно и копланарно и сгруппированными в пары, и перпендикулярными им адресными электродами, заключающийся в формировании на электродах в режимах адресации полувыборки, адресации выборки и индикации импульсов управления и поддержания разряда [патент EP 0356313, кл. G 09 G 3/28, 1989 г.].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что в нем отсутствуют условия для улучшения качества изображения, поскольку режим адресации выборки за период следования импульсов поддержания разряда формируют только для одной строки (или столбца) элементов отображения, что ограничивает количество создаваемых градаций серой шкалы.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока с селективными и общими индикаторными электродами, расположенными параллельно и копланарно и сгруппированными в пары, и перпендикулярными им адресными электродами, заключающийся в формировании на электродах в режимах подготовки, адресации и индикации импульсов подготовки, стирания, адресации и поддержания разряда, причем в режиме подготовки импульсы стирания формируются последовательно во времени на разных группах индикаторных электродов [Т. Nakamure а.о. "Drive vor 40-in Diagonal Full-Color as Plasma Display", SID 95 DIGEST, pp. 807-810]. К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что в нем отсутствуют условия для повышения надежности управления, поскольку для создания режима подготовки на селективном и общем индикаторных электродах необходимо формировать импульсы подготовки с повышенной амплитудой напряжения.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в формировании в режиме подготовки на селективных и общих индикаторных электродах, расположенных параллельно и копланарно и сгруппированных между собой в пары, импульсов подготовки и поддержания разряда и следующих за ними импульсов стирания, формировании в режиме адресации на селективных индикаторных электродах импульсов сканирования, а на адресных электродах, перпендикулярных селективным и общим индикаторным электродам, импульсов управления, и формирования в режиме индикации на селективных и общих индикаторных электродах импульсов поддержания разряда [патент ЕР 0554172, кл. H 01 J 17/49, 1993 г.].

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в одновременном формировании в режиме подготовки импульса отрицательной полярности на общих индикаторных электродах и импульса поддержания разряда положительной полярности на селективных индикаторных электродах, параллельных и компланарных общим индикаторным электродам и сгруппированных с ними в пары, формировании в режиме адресации импульсов сканирования на селективных индикаторных электродах и импульсов управления на адресных электродах, ортогональных селективным и общим индикаторным электродам, и формировании в режиме индикации импульсов поддержания разряда на общих и селективных индикаторных электродах [патент РФ 2106696, кл. G 09 G 3/28, 1998 г. - прототип].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в нем отсутствуют условия для улучшения качества изображения и повышения надежности управления, поскольку в режиме подготовки формируется несколько импульсов общей записи и стирания и разряды, формируемые во время этих импульсов, ухудшают контрастность изображения, а использование в режиме стирания дополнительного импульса стирания вместе с положительным импульсом во время адресации приводит к повышенному напряжению импульсов управления во время адресации информации.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предлагаемый способ управления решает задачу улучшения эксплуатационных характеристик видеомодулей на газоразрядных индикаторных панелях переменного тока, а именно повышение контрастности изображения при отображении информации путем уменьшения количества импульсов в режиме подготовки и повышение надежности управления путем снижения напряжения импульсов управления на селективных и адресных электродах.

Указанные технические результаты при осуществлении изобретения достигаются тем, что в известном способе управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающемся в одновременном формировании в режиме подготовки импульса подготовки отрицательной полярности на общих индикаторных электродах и импульса поддержания разряда положительной полярности на селективных индикаторных электродах, параллельных и копланарных общим индикаторным электродам и сгруппированных с ними в пары, формировании в режиме адресации импульсов сканирования на селективных индикаторных электродах и импульсов управления на адресных электродах, ортогональных селективным и общим индикаторным электродам, и формировании в режиме индикации импульсов поддержания разряда на общих и селективных индикаторных электродах, по окончании режима индикации проводят режим общего стирания, в котором в течение времени не менее времени деионизации разряда на всех индикаторных и адресных электродах формируют нулевой уровень напряжения для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда отрицательной полярности, а после режима подготовки повторно проводят режим общего стирания для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда положительной полярности.

Формирование общих режимов стирания перед и после режима подготовки согласно предложенного способа управления позволяет создать оптимальные условия для уменьшения количества импульсов в режиме подготовки и снизить амплитуду импульсов управления во время адресации.

Для повышения надежности работы ГИП в режиме индикации одновременно с первым импульсом поддержания разряда, формируемым на селективных индикаторных электродах, формируют дополнительный импульс на общих индикаторных электродах, амплитуду И_доп которого выбирают согласно выражению И_доп = И_з.макс - И_г.мин, где И_з.макс - максимальное напряжение зажигания разряда; И_г.мин - минимальное напряжение гашения разряда.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленный способ управления ГИП переменного тока не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых повышение контрастности изображения при отображении видеоинформации и снижение напряжения импульсов управления на селективных и адресных электродах достигалось бы за счет того, что в способе управления ГИП переменного тока по окончании режима индикации проводят режим общего стирания, в котором в течение времени не менее времени деионизации разряда на всех индикаторных и адресных электродах формируют нулевой уровень напряжения для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда отрицательной полярности, а после режима подготовки повторно проводят режим общего стирания для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда положительной полярности. Также не выявлены технические решения, в которых повышение надежности управления в режиме индикации достигалось бы за счет формирования в режиме индикации одновременно с первым импульсом поддержания разряда на селективных индикаторных электродах дополнительного импульса на общих индикаторных электродах, амплитуду И_доп которого выбирают согласно выражению И_доп = И_з.макс - И_г.мин, где И_з.макс - максимальное напряжение зажигания разряда; И_г.мин - минимальное напряжение гашения разряда.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ управления поясняется чертежами.

На фиг. 1 схематически изображена газоразрядная индикаторная панель переменного тока с селективными и общими индикаторными электродами, расположенными параллельно и копланарно, и сгруппированными в пары и перпендикулярными им адресными электродами.

На фиг 2. изображены временные диаграммы импульсов напряжений, формируемых на электродах ГИП для двух субполей яркости с различными длительностями режимов индикации.

ГИП, представленная на фиг. 1, состоит из элементов отображения 1, каждый из которых содержит селективный 2 и общий 3 индикаторные электроды, расположенные параллельно и копланарно на верхней стеклянной пластине 4 под прозрачным диэлектрическим покрытием 5, и адресный электрод 6, расположенный на нижней стеклянной пластине 7 между разделительными диэлектрическими барьерами 8, на которые нанесен люминофор 9, например красного R, зеленого G или синего В цвета свечения 3, при этом адресные электроды имеют вводы для подсоединения к источнику импульсов управления 10, селективные индикаторные электроды имеют вводы для подключения к источнику импульсов напряжения 11, а общие индикаторные электроды соединены вместе для всех элементов отображения и имеют ввод для подсоединения к источнику импульсов напряжения 12.

На электродах X1, X2,...Xm, Y1, Y2,...Yn, S газоразрядной индикаторной панели в каждом субполе яркости для режимов подготовки, адресации и индикации формируют импульсы напряжения, представленные на фиг.2, где X1, X2, ... Xm - адресные электроды, Y1, Y2,...Yn - селективные индикаторные электроды, S - соединеные между собой общие индикаторные электроды.

Отображение видеоинформации на ГИП переменного тока возможно лишь при условии разбивания каждого кадра изображения на субполя с фиксированной яркостью и заданной длительностью режима. Например, для получения 64 градаций серой шкалы, кадр изображения разбивается на 6 субполей яркости и каждое субполе содержит режимы: подготовки, адресации и индикации. Длительности режимов подготовки и адресации для всех субполей яркости одинаковы, а длительность режимов индикации в субполях выбирается в соотношении 1:2;4:8;16:32. На фиг. 2 показаны два начальных субполя яркости в соотношении 1:2 и, например, при максимальной яркости ГИП 256 кд/м кв. и 64-х градаций серой шкалы яркость первого субполя будет 256 кд/м кв.: 64 = 4 кд/м кв., яркость второго субполя 4 кд/м кв. х 2 = 8 кд/м кв., а яркость третьего субполя 4 кд/м кв. х 4 = 16 кд/ м кв. и так далее соответственно с вышеуказанным соотношением.

В каждом субполе перед режимом подготовки проводится первое общее стирание после предыдущего субполя яркости. Для этого на общих индикаторных электродах формируется импульс поддержания разряда 13, а на селективных индикаторных электродах нулевой уровень напряжения 14, который после среза импульса поддержания разряда 13 остается на всех индикаторных и адресных электродах ГИП на длительность не менее времени деионизации разряда - Т деион.

После среза импульса поддержания 13 разряд в элементах отображения при нулевом напряжении на всех электродах ГИП обеспечивает накопление остаточных зарядов отрицательной полярности на общих индикаторных электродах. Эти остаточные заряды стабилизируют процесс создания разрядов во всех элементах отображения во время режима подготовки при минимальном количестве импульсов и снижают амплитуды импульсов режима подготовки.

В режиме подготовки во всех элементах отображения создают разряды за счет формирования на общих индикаторных электродах импульса подготовки 15, а на селективных индикаторных электродах - импульса поддержания разряда 16.

После формирования срезов импульсов 15 и 16 проводят повторный режим общего стирания за счет установления на всех электродах ГИП нулевого уровня напряжения 17 с длительностью времени деионизации разряда. Отрицательный импульс 15 создает на общих индикаторных электродах остаточные заряды положительной полярности, а импульс 16 на селективных индикаторных электродах остаточные заряды отрицательной полярности, которые снижают амплитуду напряжения импульсов управления при адресации, за счет суммирования общего напряжения на электродах. Все это позволяет использовать минимальное количество импульсов в режиме подготовки, что уменьшает яркость фона.

В режиме адресации разряды создаются в выбранных элементах отображения за счет поочередного формирования на селективных индикаторных электродах импульсов сканирования 18, одновременно с которыми на адресных электродах формируются импульсы управления 19.

В режиме индикации в выбранных в режиме адресации элементах отображения создается периодическая последовательность разрядов за счет формирования на селективных индикаторных электродах импульсов поддержания разряда 20.

Для повышения надежности работы ГИП в режиме индикации одновременно с первым импульсом 20 формируют дополнительный импульс на общих индикаторных электродах. Дополнительный импульс 21 с амплитудой напряжения, равной разнице между максимальным напряжением зажигания разряда и минимальным напряжением гашения разряда, вместе с импульсом поддержания разряда 20 обеспечивает надежное зажигание разряда во всех выбранных элементах отображения за счет повышенного напряжения между индикаторными электродами Y и S после адресации. Последующее формирование импульсов поддержания разряда 22 на общих индикаторных электродах обеспечивает оптимальные условия возникновения разряда в элементах отображения режима индикации.

Способ управления по заявленному изобретению был экспериментально проверен на газоразрядной индикаторной панели с информационной емкостью 150х200 триад при шаге элементов отображения 1,05 мм, имеющей наполнение He + 1%Xe.

Для отображения видеоинформации использовалось 6 субполей яркости с результирующей частотой импульсов поддержания разряда в кадре изображения 30 кГц при максимальной яркости 300 кд/м кв.

В режиме подготовки на селективных индикаторных электродах формируют импульс общей записи с амплитудой напряжения равной импульсу поддержания разряда - 220 В, а на общих индикаторных электродах - импульс отрицательной полярности амплитудой - 190 В. В режиме адресации на селективных индикаторных электродах формируются импульсы сканирования с амплитудой 150 В, а на адресных электродах - импульсы с амплитудой 40-50 В. Длительность импульсов сканирования и адресации - 3 мкс. При индикации импульсы поддержания разряда формируют с амплитудой 220 В, длительностью 4 мкс и частотой 100 кГц. Амплитуда дополнительного импульса - 20 В.

Яркость фона уменьшена с 5 кд/м кв. (прототип) до 2 кд/м кв., т.е. контраст повысился с 50:1 до 150:1.

Амплитуда импульсов сканирования уменьшена с 170 В до 150 В, а импульсов управления на адресных электродах с 60-70 В до 40-50 В.

Таким образом, предложенный способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока позволяет повысить контраст изображения и надежность управления панели и видеомодуля в целом.

Формула изобретения

1. Способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в одновременном формировании в режиме подготовки импульса подготовки отрицательной полярности на общих индикаторных электродах и импульса поддержания разряда положительной полярности на селективных индикаторных электродах, параллельных и копланарных общим индикаторным электродам, и сгруппированных с ними в пары, формировании в режиме адресации импульсов сканирования на селективных индикаторных электродах и импульсов управления на адресных электродах ортогональных селективным и общим индикаторным электродам, и формировании в режиме индикации импульсов поддержания разряда на общих и селективных индикаторных электродах, отличающийся тем, что по окончании режима индикации проводят режим общего стирания, в котором в течение времени не менее времени деионизации разряда на всех индикаторных и адресных электродах формируют нулевой уровень напряжения для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда отрицательной полярности, а после режима подготовки повторно проводят режим общего стирания для обеспечения на общих индикаторных электродах остаточного заряда положительной полярности.

2. Способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока по п.1, отличающийся тем, что в режиме индикации одновременно с первым импульсом поддержания разряда, формируемым на селективных индикаторных электродах, формируют дополнительный импульс на общих индикаторных электродах, амплитуду И_доп которого выбирают согласно выражению И_доп = И_з.макс - И_г.мин, где И_з.макс - максимальное напряжение зажигания разряда; И_г.мин - минимальное напряжение гашения разряда.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2