RU2304362C2 - Industrial television system - Google Patents
Industrial television system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304362C2 RU2304362C2 RU2005126490/09A RU2005126490A RU2304362C2 RU 2304362 C2 RU2304362 C2 RU 2304362C2 RU 2005126490/09 A RU2005126490/09 A RU 2005126490/09A RU 2005126490 A RU2005126490 A RU 2005126490A RU 2304362 C2 RU2304362 C2 RU 2304362C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- inputs
- input
- amplifier
- key
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к прикладному телевидению и может использоваться для вождения боевых машин.The invention relates to applied television and can be used to drive military vehicles.
За прототип принята "Цифровая система стереотелевидения" [1], содержащая передающую сторону, включающую фотоэлектрический преобразователь двух изображений, формирующий стереопары и содержащий блоки строчной и кадровой разверток, 1-3 АЦП, формирующие кодовое представление кадра стереопары /правого/, 4-6 АЦП, формирующие кодовое представление левого кадра стереопары, два ключа и триггер, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, и передатчик радиосигналов, приемную сторону, содержащую три тракта приема и обработки кодов видеосигналов, три канала, каждый из которых включает последовательно соединенные регистр, блок обработки кодов, первый блок задержек и сумматор, и второй блок задержек, включает 1-6 блоки импульсных усилителей, блок модуляции излучений, последовательно соединенные делитель частоты, блок строчной развертки, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, блок кадровой развертки, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, проекционную оптическую систему, матовый экран, ИК-излучатель и блок раздельного наблюдения кадров.The digital stereo-television system [1] was adopted as a prototype. It contains a transmitting side, including a two-image photoelectric converter, forming stereo pairs and containing horizontal and vertical scan blocks, 1-3 ADCs, forming a code representation of a stereo pair frame / right /, 4-6 ADCs forming a code representation of the left frame of a stereo pair, two keys and a trigger, a sine wave generator and a frequency synthesizer, and a radio signal transmitter, a receiving side containing three paths for receiving and processing video codes ignals, three channels, each of which includes a register connected in series, a code processing unit, a first delay unit and an adder, and a second delay unit, includes 1-6 pulse amplifier units, a radiation modulation unit, a frequency divider connected in series, a horizontal scanning unit, the first an amplifier and a first piezoelectric deflector with a reflector at the end, a frame sweep unit, a second amplifier and a second piezoelectric deflector with a reflector at the end, four reference voltage sources, a projection optical system, an opaque screen, IR emitter and block for separate observation of frames.
Передающая сторона формирует три потока кодов правого и три потока кодов левого кадров, следующих друг за другом, частота стерепар 25 Гц, развертка растра построчная без обратных ходов, развертка кадров без обратных ходов. Воспроизведение изображения выполняется электронно-оптической разверткой на матовом экране, рассматриваемые зрителем раздельно с помощью подвижных сеточных фильтров в оправах блока раздельного наблюдения кадров, включающего ИК-приемник, формирователь импульса и пьезоэлектрический двигатель с валом, на котором закреплены оправы с сеточными светофильтрами, приводимыми во вращение с частотой 12,5 Гц. Недостатками прототипа являются: нельзя использовать систему для вождения боевых машин, способ раздельного просмотра кадров стерепар с использованием механического вращения светофильтров также при вождении не пригоден, недостаточная яркость изображения на экране при развертке кадра только двумя строками одновременно.The transmitting side generates three streams of codes of the right and three streams of codes of the left frames following each other, the frequency of the stereo pairs is 25 Hz, the raster scan is line-by-line without reverse moves, the scan of frames without reverse moves. Image reproduction is performed by electron-optical scanning on a matte screen, viewed separately by moving spectral filters in the frames of the separate frame observation unit, which includes an IR receiver, a pulse shaper and a piezoelectric motor with a shaft on which frames with rotary mesh filters mounted for rotation are mounted with a frequency of 12.5 Hz. The disadvantages of the prototype are: you cannot use the system for driving combat vehicles, the way to view stereo frames separately using mechanical rotation of the filters is also not suitable when driving, insufficient image brightness on the screen when the frame is scanned with only two lines at a time.
Цель изобретения - использовать прикладную телевизионную систему для вождения боевых машин /танков, боевых машин пехоты/ для повышения их маневренности и защиты водителя, увеличение яркости изображения на экране.The purpose of the invention is to use an applied television system for driving combat vehicles / tanks, infantry fighting vehicles / to increase their maneuverability and protect the driver, increasing the brightness of the image on the screen.
Техническим результатом является повышение маневренности боевой машины, степени защиты ее водителя и увеличение яркости изображения на экране в 30000 раз против прототипа. Результат достигается представлением для водителя объемного изображения пространства как в прямом направлении движения, так и в обратном, что позволяет менять направление движения машины на 180° без ей разворота, отпадает необходимость использование смотровой щели в люке, ограничивающей поле зрения в боевых условиях, возможно размещение водителя в танке в любой части машины, а не только впереди, где возможность его поражения выше. Объемное изображение пространства впереди и сзади машины представляется первым и вторым фотоэлектрическими преобразователями на одном и том же матовом экране и воспринимается водителем через электронно-управляемые ЗД-очки [2 с.588-565].The technical result is to increase the maneuverability of the combat vehicle, the degree of protection of its driver and increase the brightness of the image on the screen 30,000 times against the prototype. The result is achieved by presenting for the driver a three-dimensional image of the space both in the forward direction of the movement and in the opposite direction, which allows you to change the direction of the machine by 180 ° without turning it around, there is no need to use a viewing gap in the hatch, which limits the field of view in combat conditions, it is possible to place the driver in a tank in any part of the car, and not just in front, where the possibility of its defeat is higher. The volumetric image of the space in front and behind the machine is represented by the first and second photoelectric converters on the same matte screen and is perceived by the driver through electronically controlled ZD glasses [2 p. 588-565].
Сущность заявляемой системы в том, что в прикладную телевизионную систему, содержащую фотоэлектрический преобразователь, 1-6 АЦП, триггер и два ключа, последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, три блока импульсных усилителей и блок модуляции излучений, входы которого подключены к выходам блоков импульсных усилителей, последовательно соединенные делитель частоты, блок строчной развертки, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, проекционный объектив и матовый экран, введены второй фотоэлектрический преобразователь, блок коммутации, 1-3 накопители кодов, ИК-передатчик и ЗД-очки с ИК-приемником на их оправе, а блок модуляции излучений выполнен многоканальным. Функциональная схема системы - на фиг.1, фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/ - на фиг.2, развертка растра в ФЭП и формы управляющих напряжений - на фиг.3, АЦП видеосигнала - на фиг.4, конструкция пьезодефлектора - на фиг.5, развертка кадра на экране и формы управляющих напряжений развертки - на фиг.6, суммирующий усилитель - на фиг.7, блок модуляции излучений - на фиг.8, накопитель кодов - на фиг.5, накопитель кодов нечетного /четного/ кадра - на фиг.10, блок регистров - на фиг.11 и 12.The essence of the claimed system is that in an applied television system containing a photoelectric converter, 1-6 ADCs, a trigger and two keys, serially connected sine wave generator and frequency synthesizer, three pulse amplifier units and a radiation modulation unit, the inputs of which are connected to the outputs of the blocks pulse amplifiers, serially connected frequency divider, horizontal scanning unit, the first amplifier and the first piezoelectric deflector with a reflector at the end, the second amplifier and the second piezoelectric deflector with a reflector at the end, four sources of reference voltages, a projection lens and a matte screen, a second photoelectric converter, a switching unit, 1-3 code stores, an IR transmitter and ZD glasses with an IR receiver on their rim are introduced, and the radiation modulation unit is multi-channel . The functional diagram of the system is shown in FIG. 1, the photoelectric converter / photomultiplier / in FIG. 2, the raster scan in the photomultiplier and the forms of control voltages are shown in FIG. 3, the ADC of a video signal is shown in FIG. scan of the frame on the screen and the form of the control voltage of the scan in Fig.6, the summing amplifier in Fig.7, the radiation modulation block in Fig.8, the code storage in Fig.5, the odd / even / frame code storage in Fig. .10, the block of registers - 11 and 12.
Прикладная телевизионная система, /фиг.1/ включает первый фотоэлектрический преобразователь 1, второй фотоэлектрический преобразователь 2, каждый из них является датчиком видеосигналов двух изображений одного объекта: правого и левого, блок 3 коммутации, шесть 4-9 аналого-цифровых преобразователей /АЦП/, генератор 10 синусоидальных колебаний и синтезатор 11 частот, триггер 12, первый 13 и второй 14 ключи, первый 15, второй 16, третий 17 накопители кодов, первый 18, второй 19, третий 20 блоки импульсных усилителей, блок 21 модуляции излучений, последовательно соединенные делитель 22 частоты, блок 23 строчной развертки, первый усилитель 24 и первый пьезодефлектор 25 с отражателем на торце, первый источник 26 положительного опорного напряжения, второй источник 27 отрицательного опорного напряжения, последовательно соединенные второй усилитель 2Р и второй пьезодефлектор 29 с отражателем на торце, третий источник 30 положительного опорного напряжения, четвертый источник 31 отрицательного опорного напряжения, проекционный объектив 32, матовый экран 33, ИК-передатчик 34, расположенные над матовым экраном, ИК-приемник 35, расположенный на оправе ЗД-очков 36.Applied television system, / Fig. 1/ includes the first
Первый 1 и второй 2 фотоэлектрические преобразователи идентичны, каждый включает /фиг.2/ первый /правый/ объектив 37, первый пьезодефлектор 38 с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости объектива 37, первый усилитель 39, первый источник 40 положительного опорного напряжения, второй источник 41 отрицательного опорного напряжения, второй пьезодефлектор 42, передний торец которого имеет две грани, расположенный под соответствующим углом друг к другу и с отражателем на каждой грани, второй усилитель 43, третий источник 44 положительного опорного напряжения, четвертый источник 45 отрицательного опорного напряжения, второй объектив 46 /левый/, третий пьезодефлектор 47 с отражателем на торце, расположенным в задней фокальной плоскости второго объектива 46, третий усилитель 48, пятый источник 49 положительного опорного напряжения, шестой источник 50 отрицательного опорного напряжения, блок 51 строчной развертки из задающего генератора 52 и выходного каскада 53, блок 54 кадровой развертки из элемента И 55, задающего генератора 56 и суммирующего усилителя 57, первое 58, второе 59 дихроичные зеркала, первый 60, второй 61, третий 62 микрообъективы, первый 63, второй 64, третий 65 фотоприемники, первый 66, второй 67, третий 68 предварительные усилители, третье 69 и четвертое 70 дихроичные зеркала, четвертый 71, пятый 72, шестой 73 микрообъективы, четвертый 74, пятый 75, шестой 76 фотоприемники, четвертый 77, пятый 78, шестой 79 предварительные усилители. Второй объектив 46 расположен слева от объектива 37, оптическая ось его параллельна оптической оси объектива 37, расстояние между ними соответствует оптимальному получению стереоэффекта. АЦП 4-9 выполнены идентично /фиг.4/, каждый включает последовательно соединенные усилитель 80 и пьезодефлектор 81 с отражателем на торце, источник 82 положительного опорного напряжения, источник 83 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 84, щелевой диафрагмы 85 и микрообъектива 86, линейку 87 многоэлементного фотоприемника и шифратор 88. Все пьезодефлекторы 25, 29, 38, 42, 47, 81 являются биморфными пьезоэлементами со световым отражателем на свободном торце /фиг.5/, конструктивно выполнены одинаково [3 c.118] из первой 89 и второй 90 пьезопластин, внутреннего электрода 91, первого 92 и второго 93 внешних электродов. Один конец пьезопластин закреплен в держателе 94, на свободном торце расположен световой отражатель 95.The first 1 and second 2 photoelectric converters are identical, each includes / FIG. 2/ first / right /
Суммирующий усилитель 57 /фиг.7/ включает 10-разрядный счетчик 96 импульсов, дешифратор 97, первый 98 и второй 99 ключи, первый 100 и второй 101 формирователи импульсов и выходной усилитель 102. Первым информационным входом является первый вход выходного усилителя 102, вторым - счетный вход счетчика 96 импульсов, управляющим входом являются объединенные первый управляющий вход первого ключа 98, второй управляющий вход второго ключа 99 и управляющий вход счетчика 96 импульсов Uo. Выходом является выход выходного усилителя 102.The summing amplifier 57 (Fig. 7/) includes a 10-bit counter 96 pulses, a
Блок 21 модуляции излучений /фиг.8/ выполнен из 300 каналов, каждый из которых включает последовательно расположенные излучатель 103 трех основных цветов, микрообъектив 104 и фокусирующий конус световода 105 - фокон [4 c.77]. Входами блока 21 являются входы излучателей 1031-300, подключенные к выходам блоков 18, 19, 20 импульсных усилителей. Микрообъективы 1041-300 вводят излучения излучателей 103 во входные окна фоконов 1051-300. Выходные торцы 300 фоконов образуют вертикальную линейку, и их выходные окна проецируют на отражатель пьезодефлектора 29 /фиг.8/ 300 цветовых кругов, каждый диаметром 0,02 мм. Выходные окна фоконов расположены по вертикали с шагом в 0,02 мм, проекции кругов на отражателе расположены с шагом в 0,02 мм. При развертке 300 строк слева направо на отражатель пьезодефлектора 29 фоконами 1051-300 проецируются 300 кругов нечетных строк растра, при развертке справа налево /Фиг.6/ торец с отражателем пьезодефлектора 29 по управляющему сигналу с усилителя 28 /фиг.1/ смещается по вертикали с наклоном вниз так, что круги излучений четных строк проецируются фоконами 105 в промежутки между кругами от нечетных строк /Фиг.8/. Длина отражателя пьезодефлектора 29 составляет 12 мм /600строк×0,02 мм/. Излучающая плоскость излучателя 103 находится в задней фокальной плоскости микрообъектива 104, в передней фокальной плоскости которого расположено входное окно фокона 105. Излучающие стороны излучателей 1031-300 через объективы 1041-300, фоконы 1051-300, отражатель пьезодефлектора 29 оптически соединены с отражателем пьезодефлектора 25, расположенным в фокальной плоскости проекционного объектива 32, во внешней фокальной плоскости которого расположен матовый экран 33. Каждый излучатель 103 является матрицей из 24 светодиодов. В составе матрицы 8 светодиодов красного излучения, 8 зеленого и 8 синего излучения. Свободный торец с отражателем пьезодефлектора 29 совершает колебательные движения с амплитудой 0,02 мм относительно плоскости отражателя пьезодефлектора 25 по управляющему сигналу с усилителя 28, который формирует управляющие импульсы по амплитуде и длительности, частота их 2,5 кГц, длительность соответствует периоду строки 200 мкс, форма сигналов меандр. Пьезодефлектор 25 выполняет строчную развертку растра. Делитель 22 частоты выполняет деление частоты 30 кГц 12:1. На вход блока 23 строчной развертки поступают импульсы 2,5 кГц. Блок 23 строчной развертки идентичен блоку 51 строчной развертки в блоке 1, формирует управляющее напряжение треугольной формы /фиг.6/ с периодом 400 мкс /200 мкс × 2/, поступающие на вход усилителя 24, усиливающего управляющее напряжение до необходимой величины, которое поступает на внутренний электрод 91 /Фиг.5/ пьезодефлектора 25. На внешние электроды 92, 93 поступают соответствующие опорные напряжения с первого 26 и второго 27 источников опорных напряжений. Торец пьезодефлектора 25 с отражателем приходит в колебательное движение [3 с.122] с частотой 2,5 кГц и производит развертку одновременно 300 нечетных строк слева направо, при движении отражателя справа налево - развертку одновременно 300 четных строк. За период кадра 20 мс /50 Гц/ пьезодефдектор 25 выполняет 100 повторов разверток по 300 строк или 50 повторов разверток 600 строк: 50 разверток слева направо нечетных 300 строк и 50 разверток справа налево 300 четных строк. Матовый экран 33 расположен во внешней фокальной плоскости проекционного объектива 32, проецирующего на экран 33 изображения правого и левого кадров стереопары. Изображение с экрана воспринимается зрителем объемным через ЗД-очки 36. При воспроизведении правого и левого кадров стекла ЗД-очков поочередно синхронно с кадрами теряют прозрачность, каждый глаз видит свой кадр, что и дает стереоэффект. Стекла ЗД-очков выполнены по технологии ЖК-ячеек просветного типа, используемые как электронно-управляемые фильтры /затворы/. С приходом синхроимпульса стереопары /СИС/ 25 Гц в ИК-передатчик 34 он излучает ИК-импульс длительностью 20 мс /длительность кадра/, принимаемый ИК-приемником 35 /фиг.1/, расположенным на оправе ЗД-очков. ИК-приемник 35 выдает управляющий сигнал в ЖК-ячейку левого стекла, затемняя его на 20 мс, затем выдает второй управляющий сигнал в ЖК-ячейку правого стекла, затемняя его прозрачность на 20 мс. Каждый глаз видит свой кадр. Прозрачность ЖК-ячеек в открытом состоянии значительно меньше 100%, поэтому необходимо увеличение яркости изображения на экране 33. С этой целью применяется развертка кадра одновременно 300 строками и повторение их развертки за длительность кадра 100 раз. Усредненная яркость изображения повышается в 3000 раз /300×100/. Синхроимпульсами стереопар являются импульсы 25 Гц со второго выхода синтезатора 11 частот. Для выполнения повторов разверток строк предназначены накопители 15, 16, 17 кодов. Накопители 15, 16, 17 кодов идентичны /Фиг.9/, каждый включает ключ 106, триггер 107, накопитель 108 кодов нечетного /правого/ кадра, накопитель 109 кодов четного кадра /левого/. Информационным входом накопителя кодов являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 108, 109, подключение к выходам соответствующего АЦП 4-9. Управляющими входами являются: первым - сигнальный вход ключа 106, вторым - управляющий вход ключа 106, третьим - объединенные третьи управляющие входы блоков 108, 109, четвертым - объединенные вторые управляющие входы блоков 108, 109. Первый управляющий вход накопителя 108 кодов нечетного кадра подключен к первому выходу триггера. 107, первый управляющий вход накопителя 109 кодов четного кадра подключен к второму выходу триггера 107. Выходы блоков 108, 109 поразрядно объединены и являются 1-2400 выходами /300×8/ накопителя кадров 15 /16, 17/, подключены к входам блока 18 /19, 20/ импульсных усилителей.
Накопитель 108 кодов нечетного кадра и накопитель 109 кодов четного кадра идентичны /фиг.10/, каждый включает по числу строк 300 блоков 1101-300. регистров. Информационным входом блока 108 /109/ являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 1101-300 регистров, подключенные к выходам АЦП 4 /7/.The
Первым управляющим входом является первый управляющий вход первого блока 1101 регистров, вторым - объединенные третьи управляющие входы блоков 110 регистров, третьим - объединенные вторые управляющие входы блоков 110 регистров, каждый первый управляющий выход предыдущего блока 110 регистров является первым управляющим входом для последующего блока 110 регистров, первый управляющий выход блока 110300 параллельно подключен к четвертым управляющим входам всех 300 блоков регистров 110. Выходами являются 1-2400 выходы блоков 1101-300. регистров. Блок 108 производит накопление кодов нечетных /правых/ кадров, блок 109 производит накопление кодов четных /левых/ кадров. Блоки 1101-300 регистров идентичны /фиг.11, 12/, каждый включает первый 111, второй 112, третий 113, четвертый 114 ключи, первый 115, второй 116, третий 117, четвертый 118 распределители импульсов, первые восемь регистров 1191-8, первый счетчик 120 импульсов и первый дешифратор 121, вторые восемь регистров 1221-8, второй счетчик 123 импульсов и второй дешифратор 124. Информационным входом блока 110 являются поразрядно объединенные информационные /первые/ входы разрядов первых восьми 119 и вторых восьми 122 регистров. Выходы разрядов каждого регистра 119, 122 объединены и являются 1-8 выходами блока 110 регистров. Управляющих входов четыре: первый - первый управляющий вход первого 111 ключа, подключен к первому выходу триггера 107 /фиг.9/, второй - объединенные сигнальные входы второго 112 и четвертого 114 ключей, третий - объединенные сигнальные входы первого 111 и третьего 113 ключей, четвертый - первый справляющий вход второго 112 ключа, подключен через диод к первому управляющему выходу блока 110300.The first control input is the first control input of the
Тактовая частота, в системе составляет:The clock frequency in the system is:
600строк × 50 Гц × 800отсч = 24 МГц600 lines × 50 Hz × 800 count = 24 MHz
где: 600 - число строк в кадре, 600×50=30 кГц - частота строк,where: 600 - the number of lines in the frame, 600 × 50 = 30 kHz - line frequency,
50 Гц - частота кадров,50 Hz - frame rate,
800 - число отсчетов, кодируемых в строке.800 is the number of samples encoded per line.
Фотоэлектрический преобразователь 1 формирует стереопары изображения переднего пространства при движении, фотоэлектрический преобразователь 2 формирует стереопары изображения тыльного пространства, при движении, работают они параллельно и идентично. Каждый нормирует на выходе шесть аналоговых видеосигналов правого /ЕRП, ЕGП, ЕВП/ и левого /ЕRЛ, ЕGЛ, ЕВЛ/ кадров стереопары. АЦП преобразуют аналоговые видеосигналы в 8-разрядные коды. Поочередная выдача кодов сначала с АЦП 4, 5, 6, затем с АЦП 7, 8, 9 выполняется триггером 12 и ключами 13, 14. Импульсы частоты кадров 50 Гц с четвертого выхода синтезатора 11 частот поступают на вход триггера 12, сигнал с первого выхода которого открывает первый ключ 13, пропускающий тактовые импульсы 24 МГц в течение 0,02 секунды периода правого кадра /нечетного/ на тактовые входы АЦП 4, 5, 6, коды с которых в параллельном виде поступают соответственно в накопители 15, 16, 17 кодов. АЦП 7, 8, 9 коды не выдают, на их тактовые входы импульсы 24 МГц не поступают. С приходом в триггер 12 второго импульса 50 Гц ключ 13 закрывается, открывается ключ 14, который в течение периода второго /левого/ кадра /20 мс/ пропускает тактовые импульсы 24 МГц на тактовые входы АЦП 7, 8, 9, коды с которых в параллельном виде поступают в накопители 15, 16, 17 кодов. Синтезатор 11 частот выдает: с первого выхода импульсы 30 кГц частоты строк на третьи входы фотоэлектрических преобразователей 1, 2 и в делитель 22 частоты 12:1, со второго выхода синхроимпульсы /СИС/ стереопар 25 Гц на вторые входы фотоэлектрических преобразователи 1, 2, на вторые управляющие входы накопителей 15, 16, 17 кодов и в ИК-передатчик 34, с третьего выхода импульсы 15 кГц на первые входы фотоэлектрических преобразователей 1, 2, с четвертого выхода импульсы частоты кадров 50 Гц на вход триггера 12 и на первые управляющие входы накопителей кодов 15, 16, 17, с пятого выхода импульсы 4 МГц на третьи управляющие входы накопителей 15, 16, 17 кодов, с шестого выхода импульсы 24 МГц на сигнальные входы ключей 13, 14 и на четвертые управляющие входы накопителей 15, 16, 17 кодов. Фотоэлектрические преобразователи 1 и 2 работают идентично. Объектив 37 /фиг.2/ создает цветное изображение правого кадра в фокальной плоскости, в которой расположен отражатель первого пъезодефлектора 38. Отражатель имеет ширину 0,02 мм, длину не менее 12 мм /0,02×600/. Размеры развертывающего элемента 0,02×0,02 мм. По управляющим напряжениям /фиг.3/ с усилителя 39 пьезодефлектор 38 производит колебания торца с отражателем относительно первого отражателя на торце второго пьезодефлектора 42, выполняя сканирование строки изображения правого кадра. Объектив 46 создает цветное изображение левого кадра в фокальной плоскости, в которой расположен отражатель третьего пъезодефлектора 47. Отражатель его имеет размеры, идентичные размерам отражателя пъезодефлектора 38. По управляющим напряжениям с усилителя 48 пъезодефлектор 47 производит колебания торца с отражателем относительно второго отражателя пъезодефлектора 42, выполняя сканирование строки изображения левого кадра. Блок 51 строчной развертки выдает линейно изменяющееся напряжение в виде равнобедренного треугольника /фиг.3/.The
Отражатели пьезодефлекторов 38, 47 синхронно и синфазно с равномерной скоростью поворачиваются слева направо, затем напряжение развертки с той же скоростью уменьшается пропорционально времени, отражатели возвращаются обратно. Период управляющего напряжения равен длительности двух строк, поэтому для построения растра в 600 строк при 50 кадрах в секунду пьезодефлекторы 38, 47 колеблются с частотой 15 кГц, за один период колебания развертываются две строки, частота строк 30 кГц. Развертка строк построчная /прогрессивная/ без обратных ходов /фиг.3/. Блок 51 из задающего генератора 52 и выходного каскада 53. Сигнал с усилителя 39 /48/ поступает на внутренний электрод 91 /фиг.5/ пьезодефлектора, к внешним электродам 92, 93 приложены опорные напряжения с источников 40, 41 /49, 50/. Изображения двух вертикальных строк поступают на первый и второй отражатели второго пьезодефлектора 42, который выполняет развертку по вертикали /кадровую/, при развертке кадра вниз идет нечетный кадр /правый/, при развертке кадра вверх идет четный кадр /левый/, фиг.3. Ширина отражателей в пьезодефлекторе 42 не менее 0,02 мм, длина каждого не менее 16 мм: 0,02 мм×800 отсчетов. Пьезодефлектор 42 колеблется с частотой 25 Гц, что составляет 50 кадров в секунду. Кадровая развертка без обратных ходов. С выхода суммирующего усилителя 57 выдается линейно изменяющееся и ступенчатое напряжение, усиливаемое до необходимой величины усилителем 43. Суммирующий усилитель 57 производит суммирование линейного напряжения с задающего генератора 56 с импульсами 30 кГц с блока 11 выход 1. Каждый импульс строки перемещает строку в конце ее хода на шаг в одну строку в момент захода развертки за край экрана /с обеих сторон/.The reflectors of the
Назначение блоков с 96 по 101 /фиг.7/ подавать на второй вход выходного усилителя 102 в нужное время отрицательные /при нечетных кадрах/ и положительные /при четных кадрах/ импульсы нужной амплитуды и длительности, перед началом кадровой развертки сигнал Uo с элемента И 55 /фиг.2/ обнуляет разряды счетчика 96. Счетчик 10-разрядный производит счет строчных импульсов 30 кГц, цикл счета 600 импульсов /по числу строк в кадре/. Сигнал Uo открывает первый ключ 98, который пропускает строчные импульсы 30 кГц на вход первого формирователя 100 импульсов, выдающего отрицательные импульсы соответствующей амплитуды и длительности, и подает их на второй вход выходного усилителя 102, следует развертка нечетного кадра /правого кадра в стереопаре/. С приходом в счетчик 600-го импульса счетчик 96 формирует код числа 600 /1001011000/, который дешифрируется, с выхода дешифратора 97 импульс закрывает первый ключ 98 и открывает второй ключ 99, пропускающий строчные импульсы во второй формирователь 101 импульсов, выдающий - положительные импульсы на второй вход выходного усилителя 102, идет развертка четного /левого/ кадра стереопары. С приходом следующего сигнала Uo процесс повторяется. Отраженные от первого отражателя пъезодефлектора 42 смешанные цветные лучи направляются: красного цвета отражаются от первого дихроичного зеркала 58, объективом 60 собираются в фотоприемник 63, синего цвета проходят первое дихроичное зеркало 58, отражаются от второго 59 и объективом 61 собираются в фотоприемник 64, зеленого цвета проходят сквозь оба дихроичных зеркала и объективом 62 собираются в фотоприемник 65. С фотоприемников аналоговые видеосигналы поступают в соответствующие предварительные усилители 66, 67, 68. Аналогичный процесс проходят лучи от второго отражателя пьезодефлектора 42 и поступают в фотоприемники 74, 75, 76. С предварительных усилителей аналоговые видеосигналы поступают: правого изображения на входы АЦП 4, 5, 6, левого изображения на входы АЦП 7, 8, 9. АЦП имеют один принцип преобразования, заключающийся в развертке луча /фиг.4/ от светодиода 84 отражателем пьезодефлектора 81 по плоскости входных зрачков фотоприемников линейки 87 многоэлементного фотоприемника, световой импульс преобразуется в электрический сигнал, возбуждающий одну из входных шин шифратора 88, который выдает код мгновенного значения входного видеосигнала, преобразование выполняется с дискретизацией 24 МГц. Источником излучения принят импульсный светодиод АЛ402А с временем срабатывания 25 нс, с запасом удовлетворяющий дискретизации 24 МГц /41 нс/. Фотоприемниками в линейке 87 являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 10 нс. Линейка 87 содержит 255 фотоприемников для кодирования видеосигналов 8-разрядным кодом. Выход каждого фотоприемника подключен к соответствующему входу шифратора 87. Шифратор представлен микросхемами К155ИВ1 с временем срабатывания 20 нс [5 с.231]. Шифратор нормирует коды 00000001 по 11111111. Первому фотоприемнику в линейке 87 соответствует код 00000001, второму - код 00000010, третьему - код 00000011 и т.д., 255-у - код 11111111. Время преобразования составляет 30 нс /10 нс + 20 нс/ или 33·106 преоб/с, удовлетворяющее дискретизации 24 МГц /41 нс/.The purpose of the blocks from 96 to 101 (Fig. 7/) is to send to the second input of the
Работа накопителей 15, 16, 17 кодов /фиг.9, 10, 11/. При развертке первого кадра синхроимпульс СИС 25 Гц со второго выхода блока 11 открывает ключ 106 /фиг.9/ на время всего процесса работы, и кадровый импульс 50 Гц, принадлежащий правому кадру стереопары, поступает на вход триггера 107. С первого выхода триггера 107 импульс запускает в работу накопитель 108 кодов нечетного кадра. С приходом в триггер второго кадрового импульса /принадлежащего левому кадру стереопары/ сигнал со второго выхода триггера 107 запускает в работу накопитель 109 кодов четного кадра. Сосредоточенные в блоке 108 коды первого кадра выдаются параллельно по 300 строк сначала нечетных строк, затем 300 строк четных строк в блок 18 /19, 20/ импульсных усилителей, а блок 109 производит накопление кодов второго /четного/ кадра. В блоке 108 сосредотачиваются коды каждого нечетного кадра /правого/, в блоке 109 сосредотачиваются коды каждого четного кадра /левого/. Блоки 108, 109 каждый включает по 300 блоков 1101-300 регистров. В третий период кадра идет выдача кодов с блока 109 и накопление кодов 600 строк блоком 108. Так, чередуясь, процесс повторяется. Блоки 110 регистров работают следующим образом. Все ключи блоков 110 в исходном состоянии закрыты. С приходом на вход триггера 107 первого кадрового импульса 50 Гц с первого выхода триггера импульс открывает в блоке 1101 /блока 108/ первый ключ 111 /фиг.11/, который пропускает тактовые импульсы 24 МГц в распределитель 115 импульсов. С выхода блока 115 сигналы UТ последовательно поступают на первые управляющие входы разрядов регистров 1191-8, на первые /информационные/ входы которых поступают сигналы разрядов кодов строки с АЦП 4 /7/, регистры 1191-8 за период первой строки заполняются 800 кодами строки. Импульс с 800-го выхода блока 115 закрывает ключ 111 и открывает ключ 113, пропускающий импульсы 24 МГц на вход распределителя 117 импульсов. Тактовые импульсы с выходов блока 117 последовательно поступают на первые управляющие входы разрядов регистров 1221-8, на первые /информационные/ входы которых поступают сигналы разрядов кодов второй строки, начиная с 800-го отсчета строки к первому, т.к. развертка второй строки идет встречно развертке первой строки /фиг.6/. Импульс с 800-го выхода блока 117 закрывает третий ключ 113 и поступает первым выходным управляющим сигналом на первый управляющий вход ключа 111 в следующий блок 1102 регистров, ключ 111 открывается, в блоке 1102 повторяется процесс накопления кодов в регистрах 1191-8, 1221-8 третьей и четвертой строк. Идентичные процессы проходят и в следующих блоках 1103-300. В результате за период первого кадра все регистры накопителя 108 кодов заполнены кодами 600 строк нечетного кадра. В периоде второго кадра /четного/ таким же образом заполняются кодами 600 строк регистры накопителя 109 кодов четного кадра. В это же время выходной сигнал с выхода 1 блока 110300 параллельно поступает на четвертые управляющие входы блоков 1101-300 и открывает вторые ключи 112 во всех блоках 1101-300 накопителя 108 кодов нечетного кадра. Сигналы Uвыд 4 МГц через открытые ключи 112 поступают в блоки 116, сигналы Uвыд с которых последовательно поступают на вторые управляющие входы всех регистров 1191-8 в блоках 1101-300 одновременная выдача кодов 300 нечетных строк /1, 3, 5...599/ с накопителей 108 кодов /накопителей кодов 15, 16, 17/ в блоки 18, 19, 20. Каждый импульс с 800-го выхода блока 116 поступает на вход счетчика 120 импульсов, закрывает через диод ключ 112 и открывает четвертый ключ 114, с выхода которого импульсы 4 МГц поступают на вход четвертого распределителя 118 импульсов. Сигналы с блока 118 последовательно поступают на вторые управляющие входы разрядов регистров 1221-8 и выдают, начиная с 800 кода /с 800-го разряда регистров/, коды второй /четной/ строки. Выдача кодов 300 четных строк /2, 4, 6...600/ идет параллельно с 300 блоков 110 накопителя 108 кодов нечетного кадра. После выдачи кодов второй строки импульс с 800-го выхода блока 118 /во всех блоках 1101-300/ поступает на вход счетчика 123 импульсов, закрывает через диод ключ 114 и вновь открывает ключ 112. Следует вторая выдача всех 300 нечетных строк в блоки 18, 19, 20. Затем повторяется процесс выдачи 300 четных строк и так 50 раз: 50 раз выдаются коды нечетных 300 строк и 50 раз выдаются коды четных 300 строк. С приходом в счетчик 120 и 123 50-х счетных импульсов нормируются код 110010, которые дешифрируется дешифраторами 121 и 124, выходные сигналы с которых закрывают ключи 112 и 114. Сигнал с дешифратора 121 и 124 обнуляет все разряды регистров в 300 блоках 110, и накопитель 108 кодов нечетного кадра готов к приему кодов третьего кадра. Во время третьего периода кадра следует идентичный процесс выдачи кодов строк второго кадра с накопителей 109 кодов четного кадра в блоках 15, 16, 17 и заполнение кодами строк третьего кадра регистров в накопителях 108 кодов нечетного кадра. Так, чередуясь, процессы идут непрерывно. Коды 300 строк цветового сигнала R выходов 1-2400 /300×8/ параллельно поступают в блок 18 импульсных усилителей, коды 300 строк цветового сигнала G с 1-2400 выходов параллельно поступают в блок 19 импульсных усилителей, коды 300 строк цветового сигнала В с 1-2400 выходов параллельно поступают в блок 20 импульсных усилителей. Каждый из блоков 18, 19, 20 содержит по 2400 импульсных усилителей с временем срабатывания 18 нс [5 c.128]. Выходы блоков импульсных усилителей подключены к соответствующим входам своих 300 излучателей в блоке 21 модуляции излучений /фиг.8/. Каждый излучатель включает 24 светодиода. Для излучения каждый светодиод зачитывается сигналом со своего импульсного усилителя. 300 излучателей включают 7200 светодиодов: 2400 - красного цвета излучения, 2400 - зеленого и 2400 - синего излучения, применяются светодиоды типа HL MP компании "Хьюлетт-паккард" [6 c.71]. Для красного излучения применяются светодиоды HL MP-AL00 с силой света 0,4 кд, с длиной волны 0,59 мкм при токе 0,02 А [6 с.71], для зеленого - светодиоды HL MP-AM00 с силой света 0,8 кд, длиной волны 0,526 мкм при токе 0,02 А, для синего излучения - светодиоды HL MP-AB00 с силой света 0,3 кд, длиной волны 0,475 мкм при токе 0,02 А. Яркостная модуляция излучения выполняется включением на излучение светодиодов в излучателе 103 соответственно весу разряда в коде по таблице 1.The operation of
Суммарное излучение светодиодов трех цветов от излучателя смешивается при фокусировке излучения объективом 104 /фиг.8/ и вводится во входное окно фокона 105, который проецирует излучение на отражатель пьезодефлектора 29 кругом с диаметром 0,02 мм. Длина отражателя пьезодефлектора 29 составляет: 0,02 мм × 600строк = 12 мм. 300 излучателей дают на отражателе пьезодефлектора 29300 кругов. Яркость, насыщенность и цветовой тон результирующего цвета круга на отражателе определяется суммарной энергией и взаимным соотношением трех цветов. Суммарная сила света одного излучателя с учетом, что светодиоды всех цветов имеют силу света 0,3 кд /синего светодиода/ составляет: 3·0,3 кд/1+0,5+0,25+0,125+0,0625+0,03125+0,0156+0,0078/=0,9 кд · 1,992=1,7928 кд,The total emission of three-color LEDs from the emitter is mixed when the radiation is focused by the
где: 3 - число цветов в излучателе,where: 3 - the number of colors in the emitter,
1-0,0078 - коэффициенты двоичных разрядов в 1-8 разрядах кода. Суммарная сила света от 300 излучателей: 1,793 кд · 300=537,8 кд.1-0,0078 - binary digit coefficients in 1-8 code bits. Total luminous intensity from 300 emitters: 1.793 cd · 300 = 537.8 cd.
При 100 повторах разверток за кадр: 537,8 кд · 100=53780 кд.At 100 repetitions of sweeps per frame: 537.8 cd · 100 = 53780 cd.
С учетом потерь при проекции от излучателей до экрана 33 в 10 раз усредненная максимально возможная сила излучения составит: 53780 кд:10=5378 кд.Taking into account losses during projection from emitters to screen 33, the averaged maximum possible radiation power is 10 times: 53780 cd: 10 = 5378 cd.
Разрешающий элемент на отражателе пьезодефлектора 25 принимаем 0,04 мм, длина отражателя на нем составит: 0,04 мм · 600=24 мм. Принимая кратность увеличения изображения проекционным объективом 32 в 10 раз, размеры экрана составят:The resolving element on the reflector of the piezoelectric deflector 25 is taken 0.04 mm, the length of the reflector on it will be: 0.04 mm · 600 = 24 mm. Taking the magnification of the image magnification by the projection lens 32 by 10 times, the screen sizes will be:
по горизонтали 10·/0,04 мм · 800отсч/=320 мм,horizontally 10 · / 0.04 mm · 800 readout / = 320 mm,
по вертикали 10·/0,04 мм · 600строк/=240 мм,vertical 10 · / 0.04 mm · 600 lines / = 240 mm,
по диагонали 400 мм или 15,7′′ дюйма. 0,04 мм элемент разрешения круга на отражателе пьезодефлектора 25. Восприятие объемного изображения на экране при силе излучения изображения в 5378 кд создает водителю необходимые условия обозрения маршрута движения при вождении машины.diagonally 400 mm or 15.7 ″ inches. 0.04 mm circle resolution element on the piezoelectric reflector reflector 25. The perception of a three-dimensional image on the screen with an image radiation power of 5378 cd creates the driver the necessary conditions for viewing the driving route when driving a car.
Работа системы.System operation.
При движении вперед водитель на блоке 3 коммутации включает фотоэлектрический преобразователь 1 /фиг.1/. Аналоговые цветовые видеосигналы последовательно правого и левого кадров поступают на входы АЦП 4-9, преобразующие аналоговые видеосигналы в 8-разрядные коды. Дискретизация преобразования 24 МГц. Коды с АЦП 4-9 в параллельном виде поступают в соответствующие накопители 15, 16, 17 кодов, которые в первом периоде кадра производят накопление кодов первого кадра, во втором периоде кадра накопленные коды первого кадра одновременно группами по 300 строк параллельно сначала нечетных, затем четных выдаются с повтором по 50 раз за кадр через импульсные усилители блоков 18, 19, 20 в излучатели блока 21 модуляции излучений. Параллельно накопители 15, 16, 17 кодов ведут накопление кодов строк второго кадра, после выдачи кодов первого кадра следует выдача с блоков 15, 16, 17 кодов второго кадра и накопление кодов следующего - третьего кадра. Этот процесс непрерывно повторяется. 300 излучателей 1031-300, блока 21 преобразуют двоичные коды отсчетов одновременно 300 строк в модулированное по яркости излучения, проецируемые на отражатель пьезодефлектора 29, отражаясь от которого излучения поступают на отражатель пьезодефлектора 25, расположенного в фокальной плоскости проекционного объектива 32, выполняющего строчную развертку одновременно 300 строк, проекционный объектив 32 проецирует изображение кадров стереопар на матовый экран 33 с увеличением в 10 раз /можно и больше/. Объемное изображение воспринимается через ЗД-очки 36 с ИК-приемником на оправе, который принимает управляющие сигналы с ИК-передатчика 34, расположенного над экраном 33. Управляющими сигналами для ИК-передатчика являются синхроимпульсы 25 Гц, поступающие в него с второго выхода синтезатора 11 частот. Для изменения направления движения машины в обратном направлении водителю не требуется разворачивать машину на 180°, он включает на блоке 3 коммутации фотоэлектрический преобразователь 2, на экране 33 воспроизводится в объемном представлении изображение пространства обратного движения. Водитель избавляется от наблюдения местности через узкую смотровую щель, ограничивающую сектор обзора, место расположения водителя не зависит от направления движения, применение заявляемой системы позволит повысить резкость и скорость маневрирования боевой машины, т.е. снизить степень ее поражения в боевых условиях.When moving forward, the driver on the
Использованные источникиUsed sources
1. Патент №2246801, кл. Н04N 15/00, бюл. №5 за 2005, прототип.1. Patent No. 2246801, cl.
2. Колесниченко О.В., Шишигин И.В. Аппаратные средства PC. 5-е изд, СПб, 2004. с.558-565.2. Kolesnichenko OV, Shishigin I.V. PC hardware. 5th ed., St. Petersburg, 2004.p.558-565.
3. Фридлянд И.В., Сошников В.Г. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. М., 1988, с.118, рис.5,5, с.122, рис.5.10.3. Fridland I.V., Soshnikov V.G. Automatic control systems in video recording devices. M., 1988, p. 118, fig. 5.5, p. 122, fig. 5.10.
4. Л.М.Кучекян. Световоды. М., 1973, с.77.4. L.M. Kuchekyan. Light guides. M., 1973, p.77.
5. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник, Минск, 1991, с.231, 128.5. Digital integrated circuits. Handbook, Minsk, 1991, p.231, 128.
6. "Радио" №7, 1998, с.71.6. "Radio" No. 7, 1998, p. 71.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126490/09A RU2304362C2 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Industrial television system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126490/09A RU2304362C2 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Industrial television system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005126490A RU2005126490A (en) | 2007-02-27 |
RU2304362C2 true RU2304362C2 (en) | 2007-08-10 |
Family
ID=37990398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005126490/09A RU2304362C2 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Industrial television system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2304362C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506641C1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-10 | Борис Иванович Волков | Frame image digitisation apparatus |
-
2005
- 2005-08-22 RU RU2005126490/09A patent/RU2304362C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506641C1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-10 | Борис Иванович Волков | Frame image digitisation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005126490A (en) | 2007-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2315439C1 (en) | System for volumetric video recording and reproduction | |
RU2304362C2 (en) | Industrial television system | |
RU2310996C1 (en) | Stereo television system | |
RU2334369C1 (en) | Stereoscopic television system | |
RU2351094C1 (en) | Stereotelevision system | |
RU2284672C1 (en) | Applied television system | |
RU2292664C1 (en) | Digital monitor | |
RU2326508C1 (en) | Stereo television system | |
RU2356179C1 (en) | System of stereotelevision | |
RU2352082C1 (en) | Applied television system | |
RU2316142C1 (en) | Stereo television system | |
RU2292127C1 (en) | Digital stereo television system | |
RU2477008C1 (en) | Video camera | |
RU2369041C1 (en) | Stereo-television system | |
RU2292663C1 (en) | Digital projector | |
RU2298297C1 (en) | Stereo television system | |
RU2334370C1 (en) | Stereoscopic television system | |
RU2384010C1 (en) | Stereo television system | |
RU2304361C1 (en) | Video camera | |
RU2246796C1 (en) | Digital television set | |
RU2279190C1 (en) | Stereo-monitor | |
RU2256298C1 (en) | Digital stereo television system | |
RU2246801C1 (en) | Digital stereo television system | |
RU2339183C1 (en) | Television system | |
RU2306676C1 (en) | Digital projector |