ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ЯРКОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ
CODE TO RADIATION BRIGHTNESS CONVERTER

Изобретение относится к аппаратным средствам персонального компьютера /ПК/, а именно к конструктивным средствам отображения, может быть использовано в плоскопанельных дисплеях мониторов. Прототипом принят преобразователь код-длительность излучения [1], содержащий источник питания, генератор импульсов и последовательно соединенные первый ключ, вычитающий счетчик импульсов, дешифратор и выходной ключ, выход которого подключен к излучателю /светодиоду/. Код цветового сигнала поступает на вход вычитающего счетчика импульсов, открываемый импульсом начала периода кадра, первый ключ пропускает импульсы с генератора импульсов на вход вычитающего счетчика импульсов. Пока идет вычитание до получения кода 00000000, светодиод запитывается через выходной ключ и излучает, длительность излучения прямо пропорциональна величине кода. Недостаток прототипа: большой объем задействуемых при преобразовании электронных схем, принцип преобразования способствует искажению достоверности цветопередачи при преобразовании малых значений кодов. При малых значениях кодов вычитание заканчивается в начале периода кадра, поэтому к концу периода кадра глаз теряет часть яркости излучения, что ведет к искажению воспринимаемой глазом гаммы цветов.
Цель изобретения - аппаратное упрощение преобразователя и получение точного соответствия каждого значения кода яркости излучения в течение длительности периода кадра.
Техническим результатом является упрощение устройства преобразователя сокращением числа электронных схем и приведение достоверности в цветопередаче к максимально возможному уровню применением в преобразователе нейтральных светофильтров с плотностями соответственно принципу двоичного кода.
Сущность изобретения в том, что преобразователь код-яркость излучения размещается в непрозрачном корпусе, в переднем торце которого расположена микролинза, по оптической оси которой последовательно друг за другом расположены с первого по восьмой нейтральные микросветофильтры с коэффициентами поглощения излучения соответственно принципа двоичного кода, и используются с первого по восьмой микропьезоэлементы, свободные торцы которых соответствующим образом соединены со своими нейтральными микросветофильтрами, а цветной светофильтр размещен в выходном торце корпуса.
Преобразователь код - яркость излучения выполняет преобразование кода цветового сигнала в яркость излучения прямо пропорционально величине кода. Схема преобразователя - на фиг.1, состав и форма элемента матрицы из трех преобразователей цветов R, G, В - на фиг.2, 3, расположение элементов матриц в экране - на фиг.4.
1-8
1-8
1-8
Преобразователь код - яркость излучения включает /фиг.1/ излучатель 1, которым является светодиод белого свечения, и непрозрачный корпус 2, в переднем торце которого расположена микролинза 3, после которой расположены последовательно друг за другом с первого по восьмой нейтральные микросветофильтры 4, каждый с соответствующим коэффициентом поглощения излучения, размещены с первого по восьмой микропьезоэлементы 5, первые торцы которых закреплены неподвижно в корпусе 2, управляющие входы их являются информационными входами преобразователя, вторые свободные торцы микропьезоэлементов соответствующим образом соединены со своими нейтральными микросветофильтрами 4, в выходном торце корпуса 2 расположен цветной светофильтр 6. Коэффициенты поглощения нейтральных микросветофильтров 4 соответствуют весам разрядов двоичного кода, степени плотности микросветофильтров соответствуют принципу двоичного кода и приведены в таблице.
Разряды кода
Исходное значение излучения
1
2
3
4
5
6
7
8
Вес разряда
255
128
64
32
16
8
4
2
1
Вес разряда в %
100%
50
25
12,5
6,25
3,125
1,562
0,78
0,39
Коэфи-нт поглощения
0,000
0,5
0,25
0,125
0,0625
0,03125
0,01560
0,0078
0,0039
степень плотности микросветофильтра
0<sup>Х</sup>
2<sup>Х</sup>
4<sup>Х</sup>
8<sup>Х</sup>
16<sup>Х</sup>
32<sup>Х</sup>
64<sup>Х</sup>
128<sup>Х</sup>
256<sup>Х</sup>
1-8
1-8
Стенки корпуса 2 имеют светопоглощающее покрытие. Излучение светодиода 1 фокусируется микролинзой 3 и поступает на нейтральные микросветофильтры 4. Принцип работы преобразователя основан на том, что каждый последующий нейтральный микросветофильтр 4 поглощает часть излучения соответственно своему коэффициенту поглощения по таблице, которые соответствуют принципу двоичного кода. В отсутствие управляющих сигналов /единиц кодов/ на входах микропьезоэлементов 5 микросветофильтры перекрывают поток излучения от излучателя 1 /фиг.1/ до уровня ниже предела чувствительности зрения человека. При поступлении на микропьезоэлемент 5 управляющего сигнала /импульс единицы кода/ амплитудой соответственно напряжению срабатывания микропьезоэлемента свободный его торец совершает изгиб и поворачивает микросветофильтр 4 на 90° вниз, поток излучения проходит без ослабления к следующему микросветофильтру 4.
1-8
В качестве микропьезоэлементов 5 применяются трубчатые пьезоэлементы, работающие на изгиб, достоинство которых прочность и надежность [2, с.27]. При изгибе свободный торец переводит микросветофильтр 4 в открытое положение /как шлагбаума/, не препятствующее прохождению излучения к следующему микросветофилътру. На фиг.1 приведен момент преобразования кода 10110110 в яркость излучения. Информационными входами преобразователя являются входы микропьезоэлементов 5, выходом преобразователя является выходное излучение после цветного светофильтра 6. Преобразуемые коды поступают в параллельном виде, частота преобразования соответствует частоте поступления кодов.
Работа преобразователя код - яркость излучения.
В отсутствие управляющих сигналов нейтральные микросветофильтры перекрывают поток излучения от излучателя 1. С приходом на управляющие входы микропьезоэлементов 5 управляющих сигналов /единиц кода/ свободные торцы микропьезоэлементов, на которые поступили управляющие сигналы, выполняют изгиб и поворачивают свои нейтральные микросветофильтры 4 на 90° /вниз/, представляя свободный проход потоку излучения. Яркость цветного излучения с выхода цветного светофильтра 6 прямо пропорциональна величине кода. Значению "1" в коде соответствует открытое положение микросветофильтра 4, значению "0" соответствует закрытое положение микросветофильтра 4. Преобразователи, излучающие красный, зеленый и синий цвета, объединенные в триаду, как на фиг.2 и 3, представляют уже элемент матрицы, которые собранные соответствующим образом /фиг.4/ составляют плоскопанельный экран в мониторе ПК или телевизоре. Триады преобразователей код - яркость излучения, выполненные с использованием микротехнотогии, по габаритам будут меньше триад прототипа и триад ЖК-ячеек. Предлагаемая форма триад /фиг.2/ преобразователей удобна для сборки матрицы экрана: преобразователи изготавливаются отдельно, а экран набирается из триад, каждый включающий три преобразователя основных цветов R, G, B. Предлагаемый преобразователь в сравнении с прототипом имеет меньшее число электронных схем и блоков, а непосредственное преобразование кодов в яркость излучения дает максимально возможную степень достоверности в цветопередаче изображения.
Использованные источники
1. Патент РФ №2334279 С1, кл. G09G 3/32, бюл. №26 от 20.09.08, прототип.
2. А.Ф.Плонский. В.И.Теаро. Пьезоэлектроника. М., 1979, с.26, 27.
3. И.В.Фридлянд, В.Г.Сошников. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. М., 1988, с.118-122.