專(zhuān)利名稱(chēng)：立體電視模塊的制作方法
立體電視模塊是一種普通彩色電視機(jī)模擬立體成象電路裝置。在以往的發(fā)明中，如Hosso Hofman公司在GB2117598中披露的“立體電視成象技術(shù)”和北京泰科電子技術(shù)開(kāi)發(fā)總公司在CN85，105514中披露的“彩色電視電立體化電路裝置”都是在彩色電視機(jī)末級(jí)視放電路板的前端對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理，由于彩色電視機(jī)存在基色解碼與色差解碼兩種末級(jí)視放電路形式，困此必然導(dǎo)致上述立體成象電路結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜，并且不得不切斷末級(jí)視放電路與主電路板之間的信號(hào)連接線才能將該立體成象電路接入，連接極不方便。又由于在上述的電路裝置中采用三基色信號(hào)中的Red和Green，Blue構(gòu)成互補(bǔ)色對(duì)，增加了立體視疲勞，降低了彩色還原度。
本發(fā)明所涉及的立體電視模塊是在彩色電視機(jī)末級(jí)視放電路板的后端對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理，簡(jiǎn)化了電路。由于采用標(biāo)準(zhǔn)接插件-顯象管管座和顯象管管腳完成立體電視模塊在彩色顯象管與末級(jí)視放電路之間的連接，所以無(wú)需對(duì)彩色電視機(jī)中的任何一條信號(hào)線進(jìn)行改動(dòng)就可以完成立體電視模塊同彩色電視機(jī)之間的連接，使安裝十分簡(jiǎn)便。立體電視模塊采用了三基色信號(hào)中的Green和Red，Blue構(gòu)成互補(bǔ)色對(duì)，減少了視疲勞，提高了彩色還原度。由于在電路設(shè)計(jì)上增加了Green基色的背景亮度，所以有效地抑制了雙眼彩色爭(zhēng)奪現(xiàn)象。此外，由于立體電視模塊是在視放電路的末端對(duì)顯象管的陰級(jí)基色信號(hào)進(jìn)行處理，所以不會(huì)出現(xiàn)干撓條帶。
形成立體視覺(jué)的因素很多，但在一定的距離之內(nèi)，強(qiáng)烈的立體視覺(jué)來(lái)源于雙眼視差異，雙眼視差異的大小同景物的深度有關(guān)，景物的深度越大，則雙眼視差異就越大，深度感覺(jué)就越強(qiáng)。雙眼視差異同景物深度之間的關(guān)系是非線性的，隨著景物深度的增加，可分辯的雙眼視差異就迅速減少，這就是我們無(wú)法辯知遠(yuǎn)處的層巒疊嶂之間的距離的原因。理論分析和試驗(yàn)表明，我們可以粗略地將自然景物劃分成兩個(gè)層次，雙眼差異中難以分辯的遠(yuǎn)景成分和雙眼差異中易于分辯的近景成分，用這個(gè)粗略的體視模型去模擬自然景物可以獲得明顯的立體視效果，在一個(gè)有限的范圍之中，這兩個(gè)層次之間的雙眼視差異越大，模擬立體視覺(jué)效果就越強(qiáng)。考慮到雙眼聚焦深度信息和雙眼視差深度信息之間的交互性抑制，選擇了100cm左右的景深，在電視屏幕上的視差相當(dāng)于1us左右。由于采用了互補(bǔ)色濾光眼鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)電視屏幕上互補(bǔ)色體視圖象的分色，因此勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)所謂的“雙眼彩色爭(zhēng)奪現(xiàn)象”，強(qiáng)烈的雙眼彩色爭(zhēng)奪現(xiàn)象不僅會(huì)導(dǎo)致彩色還原度的劣化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起觀察者頭暈?zāi)垦?，惡心直至體視消失。為有效地抑制這種現(xiàn)象的發(fā)生，“立體電視模塊”采用了G和R，B基色構(gòu)成的互補(bǔ)色對(duì)，并采用了相應(yīng)的綠-紫互補(bǔ)色濾光眼鏡。在濾光鏡的透過(guò)率上使兩只眼形成一定的差異以達(dá)到有效的抑制雙眼彩色爭(zhēng)奪現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)對(duì)雙眼視差信號(hào)頻譜成分的濾波處理并觀察其立體視效果可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)某一路視覺(jué)通道中的視頻信號(hào)的帶寬被壓縮至1MHZ以下時(shí)仍可以獲得明顯的立體視覺(jué)。同時(shí)，由于體視狀態(tài)下圖象的清晰度是由雙眼清晰度的加合構(gòu)成，因?yàn)樵陔娐吩O(shè)計(jì)上保證了兩個(gè)基色信號(hào)的帶寬不受損失，所以體視狀態(tài)下的圖象清晰度不會(huì)由于某一視通道中視頻信號(hào)頻帶的壓縮而受到嚴(yán)重影響，因而在電路設(shè)計(jì)上無(wú)需高頻補(bǔ)償，簡(jiǎn)化了電路;同時(shí)使提高延時(shí)線的特性阻抗，增加延時(shí)時(shí)間和減少體積成為可能。
為使立體電視模塊便于同彩色電視機(jī)連接在電路設(shè)計(jì)上采用了直接處理由視放電路板輸出的彩色顯象管陰極基色驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法。由于彩色顯象管的陰級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)是基色信號(hào)所以在立體電視模塊的設(shè)計(jì)上就不用再考慮基色解碼和色差解碼電路之間的區(qū)別，也無(wú)需考慮對(duì)亮度信號(hào)的處理，使電路大為簡(jiǎn)化。采用不同特性阻抗的延時(shí)線可以構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)的立體電視模塊采用特性阻抗接近100k的延時(shí)線，可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)線同視放電路板和彩色顯象管之間的直接匹配連接，整個(gè)電路的工作電源可以由彩色顯象管的燈絲電源經(jīng)整流濾波后提供，這樣就可以實(shí)現(xiàn)立體電視模塊同彩色電視機(jī)之間的理想的接插連接。采用特性阻抗在1k-2k的延時(shí)線，需用一只射級(jí)跟隨器對(duì)末級(jí)視放電路和延時(shí)電路之間進(jìn)行隔離以實(shí)現(xiàn)延時(shí)線同彩色顯象管之間的匹配，整個(gè)電路的工作電源由末級(jí)視放電路的直流工作電源提供，這樣就需要在立體電視模塊與末級(jí)視放電路板之間增加一根電源線。采用特性阻抗在20K-50K的延時(shí)線仍需用射級(jí)跟隨器進(jìn)行視放末級(jí)和延時(shí)線之間的隔離，然而由于特性阻抗的提高使整個(gè)電路的功耗下降，所以電路的工作電源可以由彩色顯象管的燈絲電源經(jīng)升壓、整流和濾波后獲得，由于目前多數(shù)彩色電視接收機(jī)的燈絲電源均由開(kāi)關(guān)電源提供，電源頻率均為行頻，所以用小型磁環(huán)變壓器完成對(duì)燈絲電源的升壓是容易的，這樣仍可保證立體電視模塊同彩色電視機(jī)之間的理想的接插連接。為使觀察者可以方便地在立體收視狀態(tài)和平面收視狀態(tài)之間選擇，在電路設(shè)計(jì)上采用收視狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，并由收視狀態(tài)指示電路指示立體收視狀態(tài)和普通視狀態(tài)。


圖1是立體電視模塊的框圖。1是與彩色顯象管管座相配套的標(biāo)準(zhǔn)管腳;2是與彩色顯象管管腳相配套的標(biāo)準(zhǔn)管座，管腳1直接與彩色電視機(jī)的末級(jí)視放電路板上的彩色顯象管管座相連接;管座2直接與彩色電視機(jī)的彩色顯象管管腳相連接。在采用特性阻抗較小的延時(shí)線時(shí)，3是立體電視模塊與末級(jí)視放電路板直流工作電源之間的電源連線，在采用特性阻抗較大的延時(shí)線時(shí)，則不需采用這根電源線。4是收視狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，當(dāng)4撳動(dòng)奇數(shù)次時(shí)，GK(或RK、BK)經(jīng)延時(shí)電路與輸出端GK′接通，GK′和RK′、BK′(或RK′與BK′，GK′;或BK′與GK′，RK′)構(gòu)成一對(duì)互補(bǔ)彩色立體信號(hào)，紅色指標(biāo)燈10亮。當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4撳動(dòng)偶數(shù)次時(shí)，GK不經(jīng)過(guò)延時(shí)電路，直通GK′。GK′，RK′，BK′，就是原彩色電視機(jī)基色陰級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，綠色指示燈11亮。在立體電視模塊內(nèi)部，除GK之外，所有的輸入信號(hào)均與輸出信號(hào)直通。
圖2是采用大特性阻抗延時(shí)器件構(gòu)成的立體電視模塊電路。7為雙路雙觸點(diǎn)的電磁繼電器。8為燈絲電源整流、濾波電路。9為單觸點(diǎn)雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)電路，用來(lái)控制7的接通或斷開(kāi)。10和11是收視狀態(tài)指示器。
圖3是采用小特性阻抗延時(shí)器件6構(gòu)成的立體電視模塊電路。12是射級(jí)跟隨器，完成6同彩色電視機(jī)末級(jí)視放電路之間的隔離。13是延時(shí)線6的匹配電阻。14是為降低電路的直流功耗而接入的穩(wěn)壓管，該穩(wěn)壓管同匹配電阻串聯(lián)工作。電路的工作電源由彩色電視機(jī)末級(jí)視放電路直流工作電源提供，由電源線連接。
圖4是采用特性阻抗介于圖2和圖3電路中所述的特性阻抗之間的延時(shí)器件構(gòu)成的立體電視模塊電路，該電路仍采用射級(jí)跟隨器的完成延時(shí)線同彩色電視機(jī)末級(jí)視放電路之間的隔離，由于可以采用阻值大的匹配電阻13，所以電路的功耗下降，電路的工作電源由彩色顯象管燈絲電源15經(jīng)升壓、整流和濾波電路16之后提供。
圖5是與上述的立體電視模塊電路中G和R，B互補(bǔ)色對(duì)相匹配的綠色和紫色濾光鏡的濾光特性曲線，為抑制雙眼彩色爭(zhēng)奪現(xiàn)象應(yīng)將綠色濾光鏡的峰值透過(guò)率適當(dāng)降低。16是綠色濾光鏡的濾波特性曲線，17是紫色濾光鏡的濾波特性曲線，交點(diǎn)18和19的透過(guò)率應(yīng)小于1%，否則將引起串色現(xiàn)象。
圖6是彩色顯象管的熒光粉輻射特性曲線圖。20是紅熒光粉的輻射特性;21是綠熒光粉的輻射特性;22是蘭熒光粉的輻射特性。每個(gè)基色的輻射峰應(yīng)基本上與濾光鏡的濾波特性曲線的峰值相符合。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種普通彩色電視機(jī)的立體成象電路裝置，其基本特征是采用標(biāo)準(zhǔn)接插件實(shí)現(xiàn)“立體電視模塊”與普通彩色電視機(jī)之間的連接；采用延時(shí)電路對(duì)普通彩色電視機(jī)中的一對(duì)互補(bǔ)基色信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理；采用互補(bǔ)色濾光眼鏡觀察彩色立體圖象。
2.權(quán)力要求1中所述的“標(biāo)準(zhǔn)接插件”其特征是在“立體電視模塊”上用一只顯象管管座和一只顯象管管腳實(shí)現(xiàn)“立體電視模塊”在顯象管與未級(jí)視放電路之間的連接。
3.權(quán)力要求1中所述“延時(shí)電路”其特征是該電路的工作電壓是由顯象管的燈絲電源經(jīng)整流濾波之后提供。
4.權(quán)力要求1中所述的“延時(shí)電路”其特征是該電路的工作電壓是由顯象管的燈絲電源經(jīng)升壓、整流和濾波后提供。
5.權(quán)力要求1中所述的“延時(shí)電路”其特征是該電路的工作電壓是由末級(jí)視放電路的直流工作電源提供。
6.權(quán)力要求1中所述的“延時(shí)電路”其特征是由一只穩(wěn)壓二級(jí)管同延時(shí)線的終端匹配電阻相串連的方法降低直流功耗。
7.權(quán)力要求1中所述的“采用延時(shí)電路對(duì)普通彩色電視機(jī)中的一對(duì)互補(bǔ)基色信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理”其特征是對(duì)陰極視頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的GK基色信號(hào)進(jìn)行處理。
8.權(quán)力要求1中所述的“互補(bǔ)色濾光眼鏡”其特征是該濾光眼鏡的濾光特性曲線如圖5所示。
全文摘要
立體電視模塊是一種普通彩色電視機(jī)模擬立體成象電路裝置。它采用標(biāo)準(zhǔn)接插件完成立體電視模塊在彩色顯象管與末級(jí)視放電路板之間的連接。采用延時(shí)電路對(duì)一對(duì)互補(bǔ)基色信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理并通過(guò)互補(bǔ)色濾光眼鏡觀察模擬彩色立體圖象。立體景深可達(dá)100cm，彩色還原度高于85％，特殊的電路設(shè)計(jì)有效地克服了立體視疲勞和雙眼彩色爭(zhēng)奪現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04N15/00GK1056789SQ90101558
公開(kāi)日1991年12月4日 申請(qǐng)日期1990年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月24日
發(fā)明者李昌, 侯春萍 申請(qǐng)人:中國(guó)民用航空學(xué)院