CN105355161B - 一种平视显示器防亮点烧蚀保护方法和保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平视显示器防亮点烧蚀保护方法和保护装置，包括X偏转信号采样模块、Y偏转信号采样模块和控制模块，X偏转信号采样模块用于采样X偏转信号，Y偏转信号采样模块用于采样Y偏转信号，X偏转信号采样模块和Y偏转信号采样模块输出连接控制模块，控制模块进行下面的控制方法：当X偏转信号的变化速率小于或者等于X偏转设定值、且Y偏转信号的变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号。生成偏转信号的字符生成模块及显示驱动模块的偏转电路故障，电子束发生偏转不够或者不发生偏转，这时停止向CRT发射辉亮信号，以避免电子束集中轰击CRT特定位置导致CRT出现亮点烧蚀。
Description
技术领域
本发明涉及平视显示器的显示保护领域，具体涉及一种平视显示器防亮点烧蚀保护方法和保护装置。
背景技术
平视显示器(Head Up Display，HUD)简称平显，是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。平视显示器最早出现在军用飞机上，降低飞行员需要低头查看仪表的频率，避免对前方道路的注意力中断以及丧失对状态意识(Situation Awareness)的掌握。因为HUD的方便性以及能够提高飞行安全，民航机也纷纷跟进安装，现在已逐步应用在汽车领域。
平视显示器把需要显示的符号准确地投射到驾驶员的正前方视场中，使各种信息与真实的外景信息叠加在一起，供飞行员观察判定飞行状态，所以其上显示的符号和图像必须清晰、稳定。
平视显示器将飞行、导航、作战等信息准直显示于“无穷远”处，飞行员通过平显可以同时观察外景和飞行作战信息。当前的平显主要采用CRT作为图像显示部件，其显示原理是利用阴极发射的电子在高压电场的作用下，轰击荧光屏上的荧光粉发光来显示图像，通过偏转信号控制电子束方向生成需要的画面。若生成偏转信号的字符生成模块及显示驱动模块的偏转电路故障，电子束将不发生偏转而是集中轰击CRT的某个部位，极易造成CRT中心烧蚀。CRT出现烧蚀现象后，将影响平显画面显示，进而影响飞行员信息获取，而外场更换CRT的工作难度、成本都很高，因而迫切需要研究偏转信号故障导致平显出现CRT亮点烧蚀的解决方法。但是，现有技术中并没有一种有效地防止平视显示器亮点烧蚀的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种平视显示器防亮点烧蚀保护方法，用以解决现有技术中并没有一种有效地防止平视显示器亮点烧蚀的方法的问题。本发明同时提供一种平视显示器防亮点烧蚀保护装置。
为实现上述目的，本发明的方案包括一种平视显示器防亮点烧蚀保护方法，采集X偏转信号和Y偏转信号，当X偏转信号的变化速率小于或者等于X偏转设定值、且Y偏转信号的变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号。
所述采集X偏转信号和Y偏转信号后，对采集到的X偏转信号和Y偏转信号分别进行微分处理，然后进行后续的与设定值进行比较的步骤。
所述对采集到的X偏转信号和Y偏转信号分别进行微分处理后，对应输出X偏转电压和Y偏转电压，然后分别对X偏转电压和Y偏转电压进行整流处理后，进行后续的与设定值进行比较的步骤。
一种平视显示器防亮点烧蚀保护装置，包括X偏转信号采样模块、Y偏转信号采样模块和控制模块，所述X偏转信号采样模块用于采样X偏转信号，所述Y偏转信号采样模块用于采样Y偏转信号，所述X偏转信号采样模块和Y偏转信号采样模块输出连接所述控制模块，控制模块进行下面的控制方法：当X偏转信号的变化速率小于或者等于X偏转设定值、且Y偏转信号的变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号。
所述控制模块包括第一微分模块、第二微分模块、第一比较模块、第二比较模块和逻辑判断模块，所述X偏转信号采样模块通过所述第一微分模块输出连接所述第一比较模块，所述Y偏转信号采样模块通过所述第二微分模块输出连接所述第二比较模块；所述第一比较模块用于比较X偏转信号变化速率与X偏转设定值之间的大小，当X偏转信号变化速率小于或者等于X偏转设定值时，所述第一比较模块输出低电平；所述第二比较模块用于比较Y偏转信号变化速率与Y偏转设定值之间的大小，当Y偏转信号变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，所述第二比较模块输出低电平；所述第一比较模块和第二比较模块所述连接所述逻辑判断模块，所述逻辑判断模块在第一比较模块和第二比较模块同时输出低电平时输出低电平，然后控制停止向CRT发射辉亮信号。
所述第一微分模块与所述第一比较模块之间还串接有第一整流模块，所述第二微分模块与所述第二比较模块之间还串接有第二整流模块。
所述第一微分模块和第二微分模块结构相同，对于其中一个微分模块，包括一个运算放大器，该运算放大器的反相输入端为该微分模块的输入端，连接所述运算放大器的反相输入端的输入线路上串设有第一电容和第一电阻，所述运算放大器的同相输入端与地之间的连接线路上串设有第二电阻，该第二电阻与第二电容并联；所述运算放大器的输出端与所述运算放大器的反相输入端的连接线路上串接有第三电容，所述第三电容与由第三电阻和一个二极管并联支路构成的串联线路并联，所述二极管并联支路由第一二极管和第二二极管反向并联构成；正电源电压与所述运算放大器的输出端之间串接有第一稳压管，负电源电压与所述运算放大器的输出端之间串接有第二稳压管，所述正电源电压与所述运算放大器的反相输入端之间反向串接有第三二极管，所述负电源电压与所述运算放大器的反相输入端之间反向串接有第四二极管。
本发明提供的平视显示器防亮点烧蚀保护方法和装置中，采集X偏转信号和Y偏转信号，当采集到的X偏转信号变化速率小于或者等于X偏转设定值、且采集到的Y偏转信号变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号，当X偏转信号变化速率小于或者等于X偏转设定值、Y偏转信号变化速率小于或者等于Y偏转设定值，表明此时生成偏转信号的字符生成模块及显示驱动模块的偏转电路故障，电子束发生偏转的速率很低，这时很容易造成电子束长时间停留在一处，所以停止向CRT发射辉亮信号，以避免电子束集中轰击CRT特定位置导致CRT出现亮点烧蚀。本发明简便且适用性强，在偏转信号故障情况下可有效避免CRT出现亮点烧蚀，并且可与其它保护措施结合使用，可很好的解决以CRT作为显示像源的平视显示器、头盔瞄准显示系统及多功能显示器等设备出现的亮点烧蚀问题，提高上述产品的可靠性和使用寿命。
附图说明
图1是平视显示器防亮点烧蚀保护装置原理图；
图2是微分电路的电路图；
图3是比较电路工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
平视显示器防亮点烧蚀保护装置实施例
如图1所示，该平视显示器防亮点烧蚀保护装置包括两个采样电路：用于采样X偏转信号的X偏转信号采样电路和用于采样Y偏转信号的Y偏转信号采样电路，两个微分电路：第一微分电路和第二微分电路，两个整流电路：第一整流电路和第二整流电路，两个比较电路：第一比较电路和第二比较电路，一个逻辑电路。其中，X偏转信号采样电路输出连接第一微分电路的输入端，第一微分电路的输出端连接第一整流电路的输入端，第一整流电路的输出端连接第一比较电路的输入端，第一比较电路的输出端连接到逻辑电路的其中一个输入端；Y偏转信号采样电路输出连接第二微分电路的输入端，第二微分电路的输出端连接第二整流电路的输入端，第二整流电路的输出端连接第二比较电路的输入端，第二比较电路的输出端连接到逻辑电路的另一个输入端。
X偏转信号采样电路和Y偏转信号采样电路分别采集的是偏转信号的变化速率，而微分电路能够对输入的X偏转信号变化速率和Y偏转信号变化速率进行微分处理，这时输出的就是斜率值，当变化速率越大时，斜率值越大，反之，斜率值越小。另外，微分电路输出的是斜率值为电压幅值，所以，微分电路能够体现偏转信号的速率，偏转信号变化越快(即变化速率越大)，微分电路输出的电压幅值越高，当偏转信号无变化时微分电路输出为0V。
微分电路对输入的X偏转信号和Y偏转信号进行微分处理后输出相应的电压信号：X偏转信号变化速率对应的X偏转电压，Y偏转信号变化速率对应的Y偏转电压。如图2所示，给出了一种微分电路的众多实施方式中的其中一种实施方式，该微分电路包括一个运算放大器，该运算放大器的反相输入端为该微分电路的输入端，连接运算放大器的反相输入端的输入线路上串设有第一电容和第一电阻，运算放大器的同相输入端与地之间的连接线路上串设有第二电阻，该第二电阻与第二电容并联；运算放大器的输出端与反相输入端的连接线路上串接有第三电容，第三电容与由第三电阻和一个二极管并联支路构成的串联线路并联，二极管并联支路由第一二极管和第二二极管反向并联构成；正电源电压+15V与运算放大器的输出端之间串接有第一稳压管，负电源电压-15V与运算放大器的输出端之间串接有第二稳压管，正电源电压+15V与运算放大器的反相输入端之间反向串接有第三二极管，负电源电压-15V与运算放大器的反相输入端之间反向串接有第四二极管。
微分电路输出的电压信号通过全波整流电路进行整流，得到幅值为正电压的信号：X偏转正电压，Y偏转正电压。如图3所示，为整流后的偏转信号的图形。
在第一比较电路中，第一整流电路输出的X偏转正电压与该比较电路中预先设置的第一阈值电压进行比较，也就是说，X偏转信号变化速率与设定值进行比较，当X偏转正电压大于该第一阈值电压时，该第一比较电路输出高电平，否则，输出低电平，即当X偏转正电压小于或者等于该第一阈值电压时，该第一比较电路输出低电平。同理，在第二比较电路中，第二整流电路输出的Y偏转正电压与该比较电路中预先设置的第二阈值电压进行比较，当Y偏转正电压大于该第二阈值电压时，该第二比较电路输出高电平，否则，输出低电平，即当Y偏转正电压小于或者等于该第二阈值电压时，该第二比较电路输出低电平。
在正常情况下，偏转信号正常书写时整流电路输出的幅值，即偏转信号变化速率将高于阈值，并且，当偏转信号越强时，电子束发生偏转的程度越大，当偏转信号故障时将低于阈值，所以通过比较电路即可判断偏转信号书写是否正常。
第一比较电路和第二比较电路的输出端均连接到逻辑电路的输入端，逻辑电路实现对X偏转信号变化速率检测结果和Y偏转信号变化速率检测结果进行逻辑运算，在逻辑电路中进行以下逻辑处理：只要第一比较电路和第二比较电路中有至少一个输出高电平，逻辑电路就输出高电平，相应地，第一比较电路和第二比较电路同时输出低电平时，逻辑电路就输出低电平。这里逻辑电路相当于一个或门，只有当全是低电平时才输出低电平。
当逻辑电路输出低电平时，表明此时两个方向的偏转信号均书写错误，即两个偏移方向的变化速率均小于对应的设定值，判定偏转信号故障，该逻辑电路输出的低电平即为保护控制信号，该保护控制信号控制停止向CRT发射辉亮信号，以避免电子束集中轰击CRT特定位置导致CRT出现亮点烧蚀。
以下给出一种具体的控制停止向CRT发射辉亮信号的方式：
如图1所示，逻辑电路输出控制连接一个电子开关，具体是AD7592电子开关。该电子开关用于控制辉亮信号的输出，当电子开关断开时，不输出辉亮信号，当导通时，输出辉亮信号，所以，该开关可实现辉亮信号的控制，当保护信号有效时(即逻辑电路输出低电平)将辉亮信号关断。
阴极电路当辉亮信号无输入时将输出最高值电压，幅值达到+40V，此时施加在CRT栅极与阴极的电压将超过CRT截至电压使CRT处于截至状态。辉亮信号被关断时后级阴极电路输出幅值达到最高，进而使CRT栅极阴极电压差超过截至电压使CRT截至。
上述实施例中，给出了一种平视显示器防亮点烧蚀保护装置的具体结构组成，包括采样电路、微分电路、整流电路、比较电路和逻辑电路，这是一种优化的实施方式，本发明也并不局限于上述保护装置的结构，作为其他的结构，该保护装置只需包括采样电路和控制器即可，控制器采样连接采样电路，对于比较和逻辑判断均在控制器中进行，控制器中设定相应地程序(指本发明提供的保护方法)来完成比较和逻辑判断。
平视显示器防亮点烧蚀保护方法实施例
该保护方法为：采集X偏转信号和Y偏转信号，当采集到的X偏转信号变化速率小于或者等于X偏转设定值、且采集到的Y偏转信号变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号。其中，上述保护装置中给出了一种实施该保护方法的具体装置，由于在上述装置实施例中关于装置和保护方法已经有了详细说明，这里不做赘述。
但是，该方法并不局限于上述保护装置，其也可以实施在其他的保护装置中，比如：保护装置只需包括采样电路和控制器，控制器采样连接采样电路，控制器中设定相应地软件程序来完成该保护方法，其中，设置的软件程序就是本发明提供的保护方法。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种平视显示器防亮点烧蚀保护装置，其特征在于，包括X偏转信号采样模块、Y偏转信号采样模块和控制模块，所述X偏转信号采样模块用于采样X偏转信号，所述Y偏转信号采样模块用于采样Y偏转信号，所述X偏转信号采样模块和Y偏转信号采样模块输出连接所述控制模块，控制模块进行下面的控制方法：当X偏转信号的变化速率小于或者等于X偏转设定值、且Y偏转信号的变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号；
所述控制模块包括第一微分模块、第二微分模块、第一比较模块、第二比较模块和逻辑判断模块，所述X偏转信号采样模块通过所述第一微分模块输出连接所述第一比较模块，所述Y偏转信号采样模块通过所述第二微分模块输出连接所述第二比较模块；所述第一比较模块用于比较X偏转信号变化速率与X偏转设定值之间的大小，当X偏转信号变化速率小于或者等于X偏转设定值时，所述第一比较模块输出低电平；所述第二比较模块用于比较Y偏转信号变化速率与Y偏转设定值之间的大小，当Y偏转信号变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，所述第二比较模块输出低电平；所述第一比较模块和第二比较模块所述连接所述逻辑判断模块，所述逻辑判断模块在第一比较模块和第二比较模块同时输出低电平时输出低电平，然后控制停止向CRT发射辉亮信号。
2.根据权利要求1所述的平视显示器防亮点烧蚀保护装置，其特征在于，所述第一微分模块与所述第一比较模块之间还串接有第一整流模块，所述第二微分模块与所述第二比较模块之间还串接有第二整流模块。
3.根据权利要求1或2所述的平视显示器防亮点烧蚀保护装置，其特征在于，所述第一微分模块和第二微分模块结构相同，对于其中一个微分模块，包括一个运算放大器，该运算放大器的反相输入端为该微分模块的输入端，连接所述运算放大器的反相输入端的输入线路上串设有第一电容和第一电阻，所述运算放大器的同相输入端与地之间的连接线路上串设有第二电阻，该第二电阻与第二电容并联；所述运算放大器的输出端与所述运算放大器的反相输入端的连接线路上串接有第三电容，所述第三电容与由第三电阻和一个二极管并联支路构成的串联线路并联，所述二极管并联支路由第一二极管和第二二极管反向并联构成；正电源电压与所述运算放大器的输出端之间串接有第一稳压管，负电源电压与所述运算放大器的输出端之间串接有第二稳压管，所述正电源电压与所述运算放大器的反相输入端之间反向串接有第三二极管，所述负电源电压与所述运算放大器的反相输入端之间反向串接有第四二极管。
4.一种应用如权利要求1所述的平视显示器防亮点烧蚀保护装置来实现平视显示器防亮点烧蚀保护方法，其特征在于，采集X偏转信号和Y偏转信号，当X偏转信号的变化速率小于或者等于X偏转设定值、且Y偏转信号的变化速率小于或者等于Y偏转设定值时，停止向CRT发射辉亮信号。
5.根据权利要求4所述的平视显示器防亮点烧蚀保护方法，其特征在于，所述采集X偏转信号和Y偏转信号后，对采集到的X偏转信号和Y偏转信号分别进行微分处理，然后进行后续的与设定值进行比较的步骤。
6.根据权利要求5所述的平视显示器防亮点烧蚀保护方法，其特征在于，所述对采集到的X偏转信号和Y偏转信号分别进行微分处理后，对应输出X偏转电压和Y偏转电压，然后分别对X偏转电压和Y偏转电压进行整流处理后，进行后续的与设定值进行比较的步骤。
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