Методы и средства отображения информации (стр. 4 из 4)

Рис. 15. Схема лазерного устройства отображения:

1 – лазер; 2 – электрооптический модулятор; 3 – отклоняющая система (дефлектор); 4 – управление модулятором и дефлектором; 5 – экран

Основные трудности в развитии лазерных устройств отображения в настоящее время заключаются в высокой сложности управляющих электрооптических блоков, обеспечении стабильности их работы в обычных условиях. Проблемой является также достижение достаточной яркости изображения на большом экране, так как излучение лазеров имеет значительно более низкую световую отдачу, чем излучение обычных источников.

2. Средства отображения информации

Для современных средств отображения информации характерно значительное разнообразие реализованных в них физических принципов. Увеличиваются функциональные возможности универсальных УОИ. С другой стороны, расширение области их применения приводит к созданию разнообразных узко специализированных устройств. Наиболее четко средства отображении могут быть разделены по используемым в индикаторах физическим принципам. Их особенности решающим образом сказываются на конструкции и функциональных возможностях УОИ.

По прочим признакам технические средства отображения могут быть классифицированы следующим образом.

По типу представляемой информации УОИ подразделяются на устройства, реализующие отображение: дискретных сигналов, цифровых данных, условных графических образов, мнемосхем, алфавитно-цифровой информации, квазиграфической информации, универсальной графической информации.

Отображение дискретных сигналов (но типу «да - нет») имеет место в электротехнических и радиотехнических устройствах. Отображение чисто цифровой информации необходимо в различных устройствах вычислительной и измерительной техники. Это наиболее массовые типы индикаторов. Реализация таких индикаторов в настоящее время в основном осуществляется на базе твердотельных элементов люминесцентного, светодиодного и жидкокристаллического типов.

Для обозначения часто встречающихся явлений и событий иногда используются условные графические образы. Мнемосхемы используются для отображения сложных структур и в условном виде обозначают объекты и явления с учетом связей между ними. При индивидуальном использовании мнемосхемы реализуются на экранных индикаторах различного типа, при групповом — строятся из набора дискретных элементов.

Отображение алфавитно-цифровой информации охватывает наибольшее число применений, в том числе в области АСУ различном назначения. Реализация текстов осуществляется в основном на экранах ЭЛТ, а также на различных плоских панелях: газоразрядных, люминесцентных и др. Добавление к знаковой информации графических элементов позволяет без изменения технической структуры УОИ обеспечить отображение простейших рисунков, относящихся к так называемой информационной графике. Средства отображения такого рода получили название квазиграфических (иногда псевдографических). Наиболее совершенные дисплейные устройства позволяют отображать любую графическую информацию (в том числе и символьную), сложность которой ограничивается лишь разрешающей способностью и емкостью экрана.

По способу формирования изображения УОИ подразделяют на устройства дискретно-знаковые, дискретно-матричные, функциональные и растровые.

В первом случае каждый дискретный знак формируется отдельно адресуемым индикаторным элементом. Возможности таких приборов определяются набором знаков в каждом индикаторе и их нищим количеством. При отображении средних и больших объемов информации такой метод мало эффективен.

При дискретно-матричном способе формирование изображения осуществляется с помощью большого числа точечных элементов, которые собраны в столбцы и строки. Чтобы высветился элемент, расположенный на пересечении определенных строки и столбца, он должен иметь порог включения, который превышается только в месте пересечения, на остальные элементы при этом должен поступать сигнал, по амплитуде меньший порогового. Большинство устройств такого типа реализуется в виде плоских панелей на базе электролюминесценции, газового разряда и некоторых других физических принципов.

Следующие два способа формирования изображения относятся главным образом к индикаторам, построенным на базе ЭЛТ. Функциональный (или векторный) метод предусматривает построение информационных образов (символьных или графических) путем произвольного отклонения луча. При растровом методе подсвет элементов изображения осуществляется в определенные моменты времени синхронно с постоянной разверткой луча по экрану.

По характеру использования средства отображения разделяют на индивидуальные и коллективные (массовые). Различные экранные и матричные средства, предназначенные для использования одним оператором, наиболее распространены в технике отображения. В некоторых крупных пунктах управления и информационных системах используются индикаторные устройства больших размеров, позволяющие осуществлять групповое взаимодействие операторов или выдавать справочную информацию массовому пользователю.

По степени программирования УОИ могут быть разделены на устройства с постоянными (непрограммируемыми) функциями, устройства с программируемыми функциями и параметрами (гибкие устройства) и устройства с возможностью программной обработки данных (активные или интеллектуальные средства отображения). Возможность изменения функций и параметров (например, форматов и алфавита) определяется конструкцией УОИ и его схемой управления, которые при этом достаточно сложны, возможность же обработки данных требует использования в составе УОИ микро-ЭВМ. Усложнение управления целесообразно в дисплеях с широкими возможностями по отображению информации, которые обеспечивают ЭЛТ или многоэлементные плоские панели.

По характеру связи с пользователем средства отображения разделяют на информирующие, запросно-справочные и диалоговые. В первом случае имеется в виду односторонний характер предоставления визуальной информации пользователю от центральной системы или датчиков. Во втором и третьем случаях возможен двусторонний обмен информацией. В запросно-справочных системах оператор передает системе заранее обусловленные команды, но не может модифицировать или вводить данные. В диалоговых системах такая возможность ему предоставляется. Последний тип связи получил наибольшее развитие при работе УОИ в системах с ЭВМ, а также в персональных ЭВМ.

Перечислим в заключение некоторые основные технические параметры, характеризующие УОИ. К ним могут быть отнесены: размер поля отображения; информационная емкость экрана; быстродействие; количество и тип отображаемых элементов (при их фиксации); наличие и объем автономной памяти; эргономические характеристики (разрешающая способность, яркость, мелькание, цвет и пр.); габаритные размеры и энергетические показатели.

В данном разделе основное внимание уделено техническим средствам отображения, получившим в настоящее время широкое распространение в различных автоматизированных системах обработки информации и управления. К ним относятся алфавитно-цифровые и графические дисплеи на ЭЛТ, а также некоторые типы матричных приборов.