RU1797168C - Телевизионное устройство дл воспроизведени стереоскопических изображений - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в вещательном телевидении и в видеотехнике . Цель изобретени  - улучшение качества стереоизображени  за счет уменьшени  геометрического рассогласовани  растров левого и правого изображений. Устройство содержит приемный телевизионный блок, видеосигналы с которого через коммутатор видеосигналов подаютс  на блок электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Стереои.зображение наблюдают через пол роидные очки на промежуточном экране или на экране ЭЛТ, на котором установлен управл емый пол ризатор , имеющий две области с взаимно перпендикул рными ос ми пол ризации и границей между ними, параллельной строкам растра изображени . Граница перемещаетс  в направлении, перпендикул рном строкам растра со скоростью развертки электронных лучей по полю. ЭЛТ выполнена многолучевой, при этом одна часть электронных лучей формирует одно из изображе- ний стереопары, наблюдаемое через область управл емого пол ризатора с одним направлением оси пол ризации, а друга  часть электронных лучей формирует второе изображение стереопары, наблюдаемое через область управл емого пол ризатора с другим направлением оси пол ризации. 10 з. п. ф-лы, 17 ил. u С

Description

Изобретение относитс  к телевидению. в частности к телевизионным средствам воспроизведени  цветных либо черно-белых стереоскопических изображений, и может быть использовано в вещательном телевидении , видеотехнике.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества стереоизображени  за счет уменьшени  геометрического рассогласовани  растров левого и правого изображений .

На фиг, 1 показана структурна  схема устройства в случае проекции изображени , фиг. 2 - структурна  схема устройства в случае пр мого наблюдени  изображени  с экрана электроннолучевой трубки (ЭЛТ), фиг. 3

- пример конкретного выполнени  управл емого пол ризатора на основе оптически последовательно расположенных пол ризатора и электрооптического транспаранта, фиг. 4 - пример конкретного выполнени  управл емого пол ризатора на основе полой призмы, боковые грани которой образованы светопоглощающими пластинами и пол ризаторами; фиг. 5 по сн ет принцип работы блока разведени  электронных лучей , выполненного на основе элемента статического отклонени , фиг. 6 - принцип работы блока разведени  электронных Лучей , выполненного на основе элемента динамического отклонени , фиг. 7 - принцип формировани  левого и правого изображе J

ю

v|

ON 00

ний с разной пол ризацией, фиг. 8 - возникновение и компенсацию вертикального параллакса , фиг. 9 - работу управл емого пол ризатора, фиг. 10-17 - работу коммутатора видеосигналов и управл емого пол ризатора при разных примерах конкретного выполнени  блока ЭЛТ.

Устройство (фиг. 1 и 2) содержит блок 1 ЭЛТ с блоком 2 углового разведени  электронных лучей, управл емый пол ризатор 3, пол роидные очки 4, приемный телевизионный блок 5 с входом дл  телевизионного стереосигнала, коммутатор 6 видеосигналов , при этом выходы приемного телевизионного блока 5 соединены с входами коммутатора 6 видеосигналов, выходы которого соединены с видеовходами блока 1 ЭЛТ, выход синхронизации приемного телевизионного блока 5 соединен с входами синхронизации управл емого пол ризатора 3, блока углового разведени  2 электронных лучей и коммутатора б видеосигналов. Управл емый пол ризатор 3 имеет две области с взаимно перпендикул рными ос ми пол ризации, граница между которыми параллельна строкам растра изображени  на экране ЭЛТ блока 1 ЭЛТ и имеет возможность перемещени  в направлении, перпендикул рном строкам растра. Кажда  ЭЛТ в блоке 1 ЭЛТ выполнена многолучевой с отдельным видеовходом дл  каждого электронного луча. В случае проекции изображени  устройство также содержит (фиг. 1) объективы 7г-7з и проекционный экран 8.

Управл емый пол ризатор 3 может быть выполнен в виде (фиг. 3) оптически последовательно расположенных пол ризатора 9 и электрооптического транспаранта 10 с блоком управлени  11. Электрооптический транспарант 10 содержит две стекл нные подложки 12 и 13, образующие вместе с прокладками 14 и 15 кювету, в которой находитс  ориентированный слой жидкого кристалла 16. На боковой стороне одной подложки 12, обращенной внутрь кюветы, нанесен сплошной слой 17 прозрачного провод щего материала (в частности , окиси олова или инди ),  вл ющийс  общим электродом. На внутренней боковой стороне другой подложки 13 нанесены параллельные между собой полосчатые электроды 18, электрически изолированные другот друга и порознь подключенные к соответствующим выходам блока управлени  11. Другой пример конкретного выполнени  управл емого пол ризатора 3 (фиг. 4) - пола  призма, боковые грани которой образованы светопоглощаю- щими пластинами 19i, 192 и пол ризаторами 20ь 202, имеюща  блок вращени  21. Оси пол ризации смежных пол ризаторов 20т и 202 взаимно перпендикул рны, ребро 22 призмы соответствует подвижной границе

двух областей управл емого пол ризатора 3. Блок 1 ЭЛТ конкретно может быть выполнен на основе одной двухлучевой ЭЛТ с люминофором белого свечени , одной трехлучевой ЭЛТ с люминофором трех основных

0 цветов, одной четырехлучевой ЭЛТ с люминофором трех основных цветов, одной шес- тилучевой ЭЛТ с люминофором трех основных цветов либо на основе трех двух- лучевых ЭЛТ, кажда  из которых имеет лю5 минофор только одного из трех основных цветов.

Блок 2 углового разведени  электронных лучей на две области управл емого пол ризатора 3 конкретно может быть

0 выполнен на основе элемента статического отклонени , на основе элемента динамического отклонени , либо на основе сочетани  элементов статического отклонени  и элементов динамического отклонени .

5 Устройство работает следующим образом . В каждой ЭЛТ блока 1 ЭЛТ осуществл етс  совместна  развертка всех электронных лучей с помощью собственной системы строчной и кадровой развертки

0 ЭЛТ. За врем  развертки строки тс каждый электронный луч описывает одну горизонтальную строку растра, параллельную подвижной границе двух областей управл емого пол ризатора 3. За счет дей5 стви  блока 2 углового разведени  элект- . ронных лучей на две области управл емого пол ризатора 3 световые потоки, соответствующие строкам, которые сканируютс  по разные стороны от подвижной границы, бу0

дут иметь взаимно ортогональную пол ризацию , соответству  разным (левому и правому) изображени м. В дальнейшем прин то, что вертикальное направление оси пол ризации соответствует всегда левому

5 изображению, а горизонтальное - правому. Например, в течение времени тк одного полукадра (фиг. 7) верхний электронный луч последовательно описывает в пределах верхней области управл емого пол ризатора 3

0 строки полукадра левого изображени , а нижний электронный луч - в пределах нижней области строки полукадра правого изображени . Синхронно с по влением новых пар строк левого и правого изображений

5 происходит движение границы двух областей (в рассматриваемом случае сверху вниз) с посто нной скоростью, совпадающей с скоростью кадровой развертки электронных лучей. Соответственно в левое и

правое окна пол риодных очков 4 будут последовательно во времени поступать строки растров соответственно левого и правого изображений. В результате за врем  гк будут одновременно воспроизведены полукадры обоих изображений. В общем случае рассто ние по вертикали между одновременно сканируемыми строками разных изображений может составл ть строк растра. В этом случае (фиг. 8) между левым Л и прав.ым ПР изображением может возникнуть нежелательный вертикальный параллакс . Компенсаци  возможного вертикального параллакса осуществл етс  за счет задержки во времени видеосигнала левого изображени  (модулирующего верхний электронный луч) относительно видеосигнала правого изображени . При величине временной задержки N гс соответствующие элементы обоих изображений будут иметь одинаковые вертикальные координаты на экране ЭЛТ при сохранении горизонтального параллакса Г, необходимого дл  получени  объемного воспри ти  передаваемой сцены. Временна  задержка осуществл етс  либо соответствующим выполнением источника телевизионного сте- реосигнала, либо лини ми задержки L(N), установленными в коммутаторе 6 видеосигналов . В течение времени другого полукадра осуществл етс  сканирование других (остальных) строк левого и правого изображений . Конкретное расположение строк левого и правого изображений в течение второго полукадра относительно подвижной границы двух областей определ етс  выбранным режимом работы управл емого пол ризатора 3. На фиг. 9 показаны два (первый сверху, второй снизу) возможных режима работы управл емого пол ризатора 3. Характерной чертой первого режима работы  вл етс  возвращение исходного (соответствующего т 0) состо ни  пол ризации дл  всей апертуры через два полукадра, а второго режима работы - возвращение исходного состо ни  пол ризации наступает в конце каждого полукадра. Дл  того, чтобы обеспечить соответствующую разводку электронных лучей в каждом полукадре, используютс  в качестве примеров конкретного выполнени  блока 2 углового разведени  элементы статического отклонени  (фиг. 5) или элементы динамического отклонени  (фиг. 6). Элемент статического отклонени  посто нно отклон ет соответствующий ему электронный луч в определенную (режимом работы управл емого пол ризатора 3) область его апертуры/ Элемент динамического отклонени  в течение одного полукадра отклон ет электронный луч в одну область, а в течение другого полукадра - в другую область управл емого пол ризатора 3.

Рассмотрим работу устройства с двухлу- чевой ЭЛТ, имеющей люминофор белого свечени  и снабженной элементом статического отклонени  одного из электронных лучей . Коммутатор пол ризации в этом случае работает во втором режиме. Обозначим как

Л и ПР видеосигналы полукадров левого и правого изображений, Л1 и ПР - те же видеосигналы , но задержанные на врем  N гс. В течение первого полукадра (фиг. 10) электронный луч, соответствующий нижней области , модулируетс  видеосигналом ПР, а электронный луч, соответствующий верхней области, модулируетс  видеосигналом Л1. В течение второго полукадра каждый из электронных лучей остаетс  в прежней области,

и по-прежнему первый из них модулируетс  видеосигналом ПР, а второй - видеосигналом Л1. В другом случае двухлучева  ЭЛТ с люминофором белого свечени  снабжена двум  противофазно работающими элементами динамического отклонени ; при этом управл емый пол ризатор работает в первом режиме. В течение первого полукадра (фиг. 11) один электронный луч отклонен в нижнюю область и модулируетс  виде оси гналом ПР. Во втором полукадре этот же электронный луч отклонен в верхнюю область и модулируетс  видеосигналом ПР . Другой электронный луч в первом полукадре отклонен в верхнюю область и модулируетс  видеосигналом Л , а в втором полукадре отклонен в нижнюю область и модулируетс  видеосигналом Л. Соответствующее выполнение коммутатора 6 видеосигналов; дл  этого случа  включает

счетный триггер с парафазным выходом, вход которого  вл етс  входом синхронизации коммутатора 6 видеосигналов, и аналоговые ключевые элементы, управл емые счетным триггером. Дл  упрощени  введено

условное обозначение штриховкой тех аналоговых ключевых элементов, которые нахо - д тс  в открытом состо нии во втором полукадрё.

Рассмотренные режимы работы устройства используютс  дл  наблюдени  черно- белых стереоизображений как при проекций левого и правого изображений, так и при пр мом наблюдении этих изображений непосредственно на экране ЭЛТ.

Дли пр мого наблюдени  цветных изображений в устройстве с шестилучевой ЭЛТ (фиг. 12 и 13) в одном случае дл  каждого электронного луча используетс  элемент

статического отклонени , а управл емый пол ризатор работает в втором режиме. В другом случае используетс  три пары противофазных (в каждой паре) элементов динамического отклонени , а управл емый пол ризатор 3 работает в первом режиме. В качестве основных цветов предпочтительно выбирать красный, зеленый и синий,

8 устройстве с четырехлучевой ЭЛТ только один люминофор (зеленого цвета свечени ) адресуетс  двум  электронными лучами. Люминофорам красного и синего цветов свечени  соответствуют по одному электронному лучу. В одном случае (фиг. 14) четырехлучева  ЭЛТ снабжена двум  противофазными элементами динамического отклонени  электронных лучей, соответствующих люминофорам красного и синего цветов свечени , и одним элементом статического отклонени  каждого из электронных лучей, соответствующих люминофору зеленого цвета свечени . Управл емый пол ризатор работает при этом во втором режиме . Первый и второй электронные лучи, соответствующие люминофору зеленого цвета свечени , в обоих полукадрах неизменно наход тс  соответственно в верхней и нижней област х, и первый из них все врем  модулируетс  видеосигналом Зл . а второй - видеосигналом Зпр. Электронный луч, соответствующий люминофору красного цвета свечени , в первом полукадре модулируетс  видеосигналом Кл , в то врем  как электронный луч, соответствующий люминофору синего цвета свечени , модулиру- етс  видеосигналом Спр. Во втором полукадре два последних из рассматриваемых электронных луча мен ютс  местами по .отношению к подвижной границе двух областей , и первый из них модулируетс  видеосигналом С л , а второй - видеосигналом Крр. В другом случае (фиг. 15) четырехлучева  ЭЛТ снабжена двум  противофазными элементами динамического отклонени  двух электронных лучей, соответствующих люминофору зеленого цвета свечени , и элементами статического отклонени  двух остальных электронных лучей. В первом полукадрё один из электронных лучей, соответствующий люминофору зеленого цвета свечени , находитс  в верхней области и . модулируетс  видеосигналом Зл, а второй - в нижней области и модулируетс  видеосигналом Зпр. В течение того же полукадра электронный луч, соответствующий люминофору красного цвета свечени , находитс  в верхней области и модулируетс  видеосигналом Кл , а электронный луч, соответствующий люминофору синего цвета свечени , находитс  в нижней области и модулируетс 

видеосигналом Спр. Во втором полукадре два электронных луча, соответствующих люминофору зеленого цвета свечени , мен ютс  местами относительно границы двух

областей, и первый из них модулируетс  видеосигналом Зл, а второй - видеосигналом Зпр , в то врем  как остальные два электронных луча остаютс  в прежних област х, и один из них, соответствующий люминофо0 ру красного цвета свечени , модулируетс  видеосигналом Кпр , а другой - видеосигналом Сл.

В устройстве с трехлучевой ЭЛТ каждому из цветов соответствует один электрон5 ный луч. В одном случае управл емый пол ризатор работает в первом режиме, а трехлучева  ЭЛТ снабжена элементом статического отклонени  дл  каждого электронного луча. Последовательность подачи

0 видеосигналов дл  этого случа   сна из фиг. 16. В другом случае управл емый пол ризатор работает в втором режиме, а трехлучева  ЭЛТ снабжена трем  элементами динамического отклонени , два из которых,

5 соответствующие электронным лучам дл  красной и синей цветоделенных компонент изображени , работают синфазно между собой и противофазно по отношению к третьему элементу, соответствующему элек0 тронному лучу дл  зеленой компоненты изображени . Последовательность подачи видеосигналов дл  этого случа  по сн етс  фиг. 17.

Дл  воспроизведени  цветных изобра5 жений на проекционном экране устройство содержит (фиг. 1) три ЭЛТ, кажда  из которых имеет два электронных луча, и люминофоры которых  вл ютс  монохромными, т.е. перва , втора  и треть  из указанных двух0 лучевых ЭЛТ воспроизвод т соответственно оба изображени  красного, зеленого и синего цветов. В одном случае кажда  из указанных двухлучевых ЭЛТ снабжена элементами статического отклонени , а управ5 .л емый пол ризатор работает во втором режиме. В этом случае кажда  из двухлучевых ЭЭЛТ с монохромным люминофором работает аналогично ЭЛТ с люминофором белого свечени  (фиг. 10). В другом случае

0 кажда  из двухлучевых ЭЛТ снабжена двум  противофазными элементами динамического отклонени , а управл емый пол ризатор работает в первом режиме. Работа устройства дл  последнего случа  ана5 логична примеру работы устройства с двухлучевой ЭЛТ с люминофором белого свечени , по сн емому с помощью фиг. 11. Улучшение качества стереоизображе- ни  достигаетс  за счет уменьшени  геомет- рического рассогласовани  растров левого

и правого изображений, что обусловлено тем, что дл  воспроизведени  обоих (левого

и правого) изображений одного цвета используетс  одна и та же ЭЛТ.

Claims (11)

1. Телевизионное устройство дл  воспроизведени  стереоскопических изображений , содержащее приемный телевизионный блок, вход которого  вл етс  входом телевизионного стереосигнала, блок электроннолучевых трубок (ЭЛТ), первый и второй пол ризаторы с взаимно перпендикул рными ос ми пол ризации и пол роидные очки, оптически св занные с экранами ЭЛТ блока ЭЛТ через первый и второй пол ризаторы , отличающеес  тем, что, с целью улучшени  качества стереоизображени  за счет уменьшени  геометрического рассогласовани  растров левого и правого и изображений , первый и второй пол ризаторы выполнены в виде управл емого пол ризатора , вход синхронизации которого соединен с выходом синхронизации приемного телевизионного блока и имеющего две области с взаимно перпендикул рными ос ми пол ризации, граница между которыми параллельна строкам растра изображени  на экране ЭЛТ блока ЭЛТ и имеет возможность перемещени  в направлении, перпендикул рном строкам растра, кажда  ЭЛТ в блоке ЭЛТ выполнена многолучевой с отдельным видеовходом дл  каждого электронного луча и содержит блок углового разведени  электронных лучей на первую и вторую области управл емого пол ризатора, введен коммутатор видеосигналов, входы которого соединены с выходами приемного телевизионного блока, выходы-свидервходами блока ЭЛТ, а вход синхронизации - с выходом синхронизации приемного телевизионного блока,

2. Устройство поп. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок ЭЛТ содержит одну двухлу- . чевую ЭЛТ с люминофором белого свечени ,

3. Устройство поп. 1,отличаю щее- с  -тем, что блок ЭЛТ содержит одну трехлучевую ЭЛТ с люминофором трех основных цветов.

А. Устройство поп. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок ЭЛТ содержит одну четырехлучевую ЭЛТ с люминофором трех основных цветов.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок ЭЛТ содержит одну шести- лучевую ЭЛТ с л юминофором трех основных цветов.

6. Устройство поп. Ч.отличающее- с   , что блок ЭЛТ содержит первую, вторую и третью двухлучевые ЭЛТ с люминофорами соответственно первого, второго и третьего основных цветов.

7. Устройство поп.1,отличаю.щее- с   тем, что управл емый пол ризатор выполнен в виде оптически последовательно расположенных пол ризатора и электрооптического транспоранта с блоком управлени , выходы которого соединены с входами электрооптического транспоранта, а вход  вл етс  входом синхронизации управл емого пол ризатора.

8. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- С   тем, что управл емый пол ризатор выполнен в виде полой призмы, боковые грани которой образованы светопоглощающими пластинами и пол ризаторами, причем оси пол ризации смежных пол ризаторов взаимно перпендикул рны, с блоком вращени , вход которого  вл етс  входом синхронизации управл емого пол ризатора .

9. Устройство по п. 1,отличающеес  тем, что блок углового разведени  электронных лучей на первую и вторую области управл емого пол ризатора выполнен из элементов статического отклонени  электронных лучей.

10. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что блок углового разведени  электронных лучей на первую и вторую области управл емого пол ризатора выполнен из . элементов динамического отклонени  электронных лучей.

11. Устройство по п. 1, о т л и ч a tout е е с   тем, что блок углового разведени  электронных лучей на первую и вторую области управлени  пол ризатора выполнены из элементов статического и динамического отклонени  электронных лучей.

p#.2

/

2

т

1

2

щ

фиг.5.

&

f

§

i

срмг.

-о

С1Л- ----о

Фиг. 6

Т

н

фиг 9

s

o

Г-

rCT

f