RU2117413C1

RU2117413C1 - Method for displaying of color tv picture

Info

Publication number: RU2117413C1
Application number: RU97107740A
Authority: RU
Inventors: Валерий Федорович Власов
Original assignee: Валерий Федорович Власов
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 1998-08-10

Abstract

FIELD: TV equipment. SUBSTANCE: method involves generation of single-color images in base colors (red, green and blue) using three monochrome kinescopes, transmission of generated light beams to screen using fiber-optical guides which are ended with optical lenses which serves as screens. Each point of single-color image with same coordinates is projected to point on screen with same coordinates in order to achieve color image. Color beams are transmitted using fiber-optical guides, screen is made from optical lenses at ends of guides and projection of single-color points to corresponding color points provides color mix. EFFECT: increased brightness and contrast, decreased cost, increased reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к телевидению, в частности к средствам воспроизведения цветных изображений, и может использоваться в цветных телевизорах с большим экраном. The invention relates to television, in particular to means for reproducing color images, and can be used in color televisions with a large screen.

Известен способ воспроизведения цветных телевизионных изображений (журнал "STEREO & VIDEO", октябрь 1995, 10/11, с. 85-88.)
Известный способ заключается в том, что телевизионное изображение создают тремя малыми одноцветными кинескопами в отдельных базовых цветах - красном, синем и зеленом, далее эти три частичные изображения проецируют при помощи системы зеркал на большой матовый экран сзади, получая на этом экране совмещенное полное и увеличенное цветное изображение.A known method of reproducing color television images (magazine "STEREO &VIDEO", October 1995, 10/11, S. 85-88.)
The known method is that a television image is created by three small single-color picture tubes in separate basic colors - red, blue and green, then these three partial images are projected using a system of mirrors onto a large matte screen at the back, receiving on this screen a combined full and enlarged color picture.

Но полученное таким способом телевизионное изображение имеет малую яркость и контрастность, так как экран не просветлен и нельзя применить обычные приемы для повышения контраста, например черные маски, черное тонированное стекло и т.д. Достигается малый коэффициент использования излучаемого света, так как значительная часть светового потока не захватывается объективом и не попадает на большой экран. Даже при применении специальной оптики на экран попадает не более 70% светового потока, излучаемого кинескопами. But the television image obtained in this way has low brightness and contrast, since the screen is not brightened and you cannot use the usual techniques to increase contrast, for example black masks, black tinted glass, etc. A small coefficient of utilization of the emitted light is achieved, since a significant part of the light flux is not captured by the lens and does not hit the large screen. Even with the use of special optics, no more than 70% of the light flux emitted by the picture tubes gets on the screen.

Изображение на экране получается с ограниченным углом наблюдения. С увеличением отключения от сети матового экрана яркость и контрастность изображения снижаются. При превышении определенной границы (обычно около 50^o) бывает видно уже только темный матовый экран.The image on the screen is obtained with a limited viewing angle. With increasing disconnection from the network of the matte screen, the brightness and contrast of the image decrease. When exceeding a certain limit (usually about 50 ^o ), only a dark matte screen can be seen.

Сложно обеспечить стабильное сведение трех одноцветных изображений в одно, а плохое сведение приводит к размытости изображения и малой четкости цветных переходов. It is difficult to ensure a stable mixing of three monochrome images into one, and poor mixing leads to blurry images and low clarity of color transitions.

Известен способ воспроизведения цветных телевизионных изображений в более высококачественных проекционных телевизорах (журнал "STEREO & VIDEO", февраль 1996 г., 2/IV, с. 62, 63). A known method of reproducing color television images in higher-quality projection televisions (journal "STEREO & VIDEO", February 1996, 2 / IV, p. 62, 63).

Известный способ воспроизведения цветных телевизионных изображений заключается в том, что получают три одноцветных изображения в базовых цветах - красном, синем и зеленом в виде световых потоков, передают полученные световые потоки на экран с помощью оптической системы, используя электронные схемы для улучшения качества изображения и выполняя экран многослойным. При этом большее внимание уделяется просветному экрану, так как от его качества зависят в значительной мере контрастность изображения, равномерность яркости по полю изображения, а также величина угла наблюдения. Для того чтобы получить хорошее и по возможности более равномерное изображение, поверхность просветного экрана покрывают тонким растром, например, в виде полосок, окружностей, микролинз и т.п., но это все приводит к усложнению конструкции и к увеличению цены телевизора. A known method of reproducing color television images is that they receive three monochrome images in the basic colors red, blue and green in the form of light fluxes, transmit the received light fluxes to the screen using an optical system, using electronic circuits to improve image quality and performing the screen layered. At the same time, more attention is paid to the translucent screen, since the image contrast, the uniformity of brightness along the image field, and the magnitude of the viewing angle depend to a large extent on its quality. In order to get a good and as uniform image as possible, the surface of the lumen screen is covered with a thin raster, for example, in the form of strips, circles, microlenses, etc., but this all leads to a complication of the design and to an increase in the price of the TV.

Известен способ воспроизведения цветных телевизионных изображений (приложение к журналу "STEREO & VIDEO" от 4 апреля 1997 г. "PANASONIC". Генеральный каталог по телевизорам, 1997, с. 6), выбранный в качестве прототипа. A known method of reproducing color television images (annex to the magazine "STEREO & VIDEO" dated April 4, 1997 "PANASONIC". General catalog on television, 1997, p. 6), selected as a prototype.

Известный способ заключается в том, что получают с помощью трех одноцветных проекционных трубок высокой яркости три одноцветных изображения в виде световых потоков в базовых цветах - красном, синем и зеленом, передают полученные потоки, проецируя их через оптическое зеркало, на просветный многослойный экран, образованный из акриловой рассеивающей платы с нанесенным на нее противоотражающим покрытием с прозрачной фторовой смолой, из линзообразного слоя и из экрана Френеля. The known method is that using three single-color projection tubes of high brightness, three single-color images are obtained in the form of light streams in the basic colors red, blue and green, the resulting streams are transmitted by projecting them through an optical mirror onto a translucent multilayer screen formed from an acrylic scattering board coated with an antireflective coating with a transparent fluorine resin, from the lens-like layer and from the Fresnel screen.

Это все усложняет конструкцию телевизора и ведет к увеличению его цены. This all complicates the design of the TV and leads to an increase in its price.

Но даже при тщательной проработке проекционной системы и просветного экрана все же не удается достигнуть параметров качества изображения вакуумного цветного кинескопа. But even with careful study of the projection system and the luminous screen, it is still not possible to achieve image quality parameters of the vacuum color picture tube.

Угол обзора ограничен и составляет 160^o по горизонтали и 72^o по вертикали. В процессе проекции светового потока от трех малых кинескопов на просветный экран и вследствие малой прозрачности экрана происходит некоторая потеря светового потока, компенсировать которую приходится за счет увеличения яркости малых кинескопов, но это увеличивает нагрузку на люминофор кинескопов и снижает срок их службы.The viewing angle is limited and is 160 ^o horizontally and 72 ^o vertically. In the process of projection of the light flux from three small picture tubes onto the transparent screen and due to the low transparency of the screen, there is some loss of light flux, which must be compensated by increasing the brightness of small picture tubes, but this increases the load on the phosphor of the picture tubes and reduces their service life.

Цель изобретения - снижение стоимости и повышение надежности работы при обеспечении яркого и контрастного изображения. The purpose of the invention is to reduce costs and increase reliability while providing a bright and contrasting image.

Поставленная цель достигается тем, что в способе воспроизведения цветных телевизионных изображений, заключающемся в получении в виде световых потоков трех одноцветных изображений в базовых цветах - красном, синем и зеленом, передаче полученных потоков на экран и формировании полного изображения на экране, согласно изобретению световые потоки передают на экран с помощью волоконно-оптических световодов, оканчивающихся оптическими линзами, из которых и образуют экран, при этом из каждой точки одноцветных изображений с одноименными координатами световой поток передают на экран в точку с теми же координатами для получения цветного изображения. This goal is achieved by the fact that in the method of reproducing color television images, which consists in obtaining in the form of light streams three monochromatic images in the basic colors red, blue and green, transmitting the received streams to the screen and forming a complete image on the screen, according to the invention, the light streams are transmitted to the screen using fiber optic fibers ending in optical lenses, from which the screen is formed, and from each point of the same-color images with the same coordinates Inatami light flux is transmitted to the screen at a point with the same coordinates to obtain a color image.

Такой способ передачи световых потоков на экран с помощью волоконно-оптических световодов, оканчивающихся линзами, образующими экран, приводит к тому, что торцы световодов с одной стороны касаются создающих световые потоки экранов трех одноцветных кинескопов, с другой стороны три световода, идущие от разных кинескопов с одноименными координатами в конце, сходятся в один световод с оптической линзой и образуют элементы изображения большого экрана с такими же координатами. Таким образом, световой поток каждой точки трех малых одноцветных кинескопов передается по волоконно-оптическим световодам и на другом их окончании образуется совмещенное и увеличенное телевизионное изображение. При подобном способе воспроизведения телевизионного сигнала на экране телевизора создается изображение прямого видения, так же как и на экране масочного вакуумного кинескопа, но при этом сам экран не создает рентгеновское излучение. Смешение трех одноцветных сигналов в пределах каждого элемента изображения происходит на поверхности самого экрана телевизора, а не в глазу человека, как это имеет место при известных конструкциях трубок для цветного телевидения. Световые потоки красного, синего и зеленого цвета, проходя по световодам, смешиваются на светорассеивающем основании и дают результирующий цвет соответственно их удельному содержанию. При этом исключается возможность засветки между элементами изображения экрана. Все перечисленное приводит к улучшению контрастности изображения. На большом плоском экране получается точное совмещение трех одноцветных изображений и отсутствует его размытость. Яркость и качество изображения получаются однородными по всей поверхности экрана телевизора. Such a method of transmitting light fluxes to a screen using fiber-optic optical fibers ending in lenses forming a screen leads to the fact that the ends of the optical fibers on the one hand touch the light flux shields of the three single-color picture tubes, and on the other hand, three optical fibers coming from different picture tubes with coordinates of the same name at the end, converge into one fiber with an optical lens and form image elements of a large screen with the same coordinates. Thus, the luminous flux of each point of three small single-color picture tubes is transmitted through fiber-optic optical fibers and at the other end a combined and enlarged television image is formed. With a similar method of reproducing a television signal, a direct vision image is created on the TV screen, as well as on the screen of a vacuum mask tube, but the screen itself does not generate x-rays. The mixing of three single-color signals within each image element occurs on the surface of the TV screen itself, and not in the human eye, as is the case with known designs of color television tubes. Luminous fluxes of red, blue and green, passing through the light guides, are mixed on a light-scattering base and give the resulting color according to their specific content. This eliminates the possibility of exposure between the elements of the screen image. All of the above leads to improved image contrast. On a large flat screen, the exact combination of three monochrome images is obtained and there is no blur. The brightness and image quality are uniform across the entire surface of the TV screen.

Таким образом, предлагаемый способ воспроизведения цветных телевизионных изображений реализует положительные качества телевизора с вакуумным люминесцентным кинескопом и проекционного телевизора. Создается возможность изготовления цветных экранов любых размеров с качеством изображения, сравнимым с вакуумным кинескопом при небольшой стоимости, так как световоды дешевы и нет необходимости в сложном экране. Thus, the proposed method for reproducing color television images implements the positive qualities of a television with a vacuum fluorescent tube and a projection television. The opportunity arises to produce color screens of any size with image quality comparable to a vacuum picture tube at a low cost, since optical fibers are cheap and there is no need for a complex screen.

Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него передачей световых потоков на экран с помощью волоконно-оптических световодов, образованием экрана из оптических линз на концах световода и передачей каждой точки из одноцветных изображений с одноименными координатами в точку экрана с теми же координатами. The inventive method has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by transmitting light fluxes to the screen using fiber optic fibers, forming a screen from optical lenses at the ends of the fiber, and transferring each point from single-color images with the same coordinates to a point on the screen with the same coordinates.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие совокупностью перечисленных отличительных признаков и обеспечивающие получение названного результата, поэтому он считает, что заявляемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень". The applicant is not aware of technical solutions that possess the totality of the listed distinctive features and ensure the receipt of the named result, so he believes that the claimed method meets the criterion of "inventive step".

Заявляемый способ может найти широкое применение в телевидении, поэтому он соответствует критерию "промышленная применимость". The inventive method can be widely used in television, so it meets the criterion of "industrial applicability".

На чертеже схематически показан способ воспроизведения цветных телевизионных изображений. The drawing schematically shows a method for reproducing color television images.

Заявляемый способ заключается в том, что получают в виде световых потоков три одноцветных изображения в базовых цветах - красном, синем, зеленом, передают полученные потоки на экран с помощью волоконно-оптических световодов, оканчивающихся оптическими линзами, из которых и образуют экран, при этом из каждой точки одноцветных изображений с одноименными координатами световой поток передают на экран в точку с теми же координатами. The inventive method consists in the fact that three monochromatic images are obtained in the form of light fluxes in the basic colors red, blue, green, the received fluxes are transmitted to the screen using fiber-optic optical fibers ending in optical lenses, from which they form the screen, while each point of monochrome images with the same coordinates, the luminous flux is transmitted to the screen at a point with the same coordinates.

Способ воспроизведения цветных телевизионных изображений осуществляют следующим образом. A method of reproducing color television images is as follows.

С помощью трех кинескопов 1 - 3 получают в виде трех световых потоков три одноцветных изображения R синего B и зеленого G цветов. Эти световые потоки с помощью волоконно-оптических световодов 4, заканчивающихся прямоугольными линзами 5, передают на экран 6, образованный этими линзами 5. При этом для того чтобы в полной мере реализовать разрешающую способность телевизионного стандарта, необходимо на каждом из трех кинескопов 1 - 3 иметь матрицу из 625•833 световодов, а экран 6 будет состоять из 625•833 оптических линз 5. Для реализации стандарта телевидения высокой четкости можно количество световодов 4 увеличить в два раза. При диаметре световода, например 0,1 мм, размер линзы составляет 1•1 мм, что обеспечивает увеличение изображения в 10 раз. Using three picture tubes 1 to 3, three monochromatic images of R blue B and green G colors are obtained in the form of three light fluxes. These luminous fluxes with the help of fiber-optic optical fibers 4 ending with rectangular lenses 5 are transmitted to the screen 6 formed by these lenses 5. Moreover, in order to fully realize the resolution of the television standard, it is necessary to have on each of the three picture tubes 1-3 an array of 625 • 833 optical fibers, and screen 6 will consist of 625 • 833 optical lenses 5. To implement the high-definition television standard, the number of optical fibers 4 can be doubled. With a fiber diameter of, for example, 0.1 mm, the size of the lens is 1 • 1 mm, which provides a magnification of the image by 10 times.

Таким образом, на поверхности экрана 6 телевизора происходит смешение трех одноцветных сигналов в пределах каждого элемента изображения и создается изображение прямого видения без засветки между элементами изображения, контрастное и яркое. Thus, on the surface of the TV screen 6, three single-color signals are mixed within each image element and a direct vision image is created without exposure between the image elements, contrast and bright.

В сравнении с прототипом заявляемый способ позволяет с помощью более дешевых и надежных средств получить качественное контрастное и яркое изображение. In comparison with the prototype of the proposed method allows using cheaper and more reliable means to obtain high-quality contrast and bright image.

Claims

A method of reproducing color television images, which consists in receiving three monochromatic images in the form of light streams in the basic colors red, blue and green, transmitting the received streams to a screen and forming a complete image on a screen, characterized in that the light streams are transmitted to the screen using fiber optical fibers ending in optical lenses, from which they form the screen, and from each point of the same-color images with the same coordinates, the light fluxes are transmitted to the screen to a point with the same coordinates to get a color image.