SK280667B6

SK280667B6 - Spôsob vytvárania farebných obrazových bodov telev

Info

Publication number: SK280667B6
Application number: SK239-94A
Authority: SK
Inventors: Christhard Deter; Dirk L�Ffler
Original assignee: Ltd Gmbh & Co. Laser-Display-Technologie Kg
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 2000-05-16
Also published as: CZ285006B6; IL108656A; CN1101197A; IL108656A0; TR27696A; PL172796B1; CA2115728C; AU5500394A; CN1043113C; FI941018A0; US5440352A; PL302443A1; AU669247B2; JP3004524B2; CZ39494A3; RU2115264C1; HU212690B; BR9400550A; CA2115728A1; JPH0775117A

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu vytvárania farebných obrazových bodov televízneho obrazu, ktoré sa osvetľujú svetelnými signálmi rôznych vlnových dĺžok a ktorých farebné odtiene sú stanovené rozdielovými signálmi farieb v prvom základnom systéme, ktorý je znázorniteľný v diagrame CIE vrcholmi oblasti farebných odtieňov, definovanými vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla obrazovky, pričom vlnovými dĺžkami svetelných signálov sa vytvorí druhý základný systém, odlišný od prvého, ktorý má spoločnú oblasť farebných odtieňov s prvým základným systémom, a z aspoň troch signálov sa vytvoria svetelné signály, ktorými sú rozdielové signály farieb alebo ktoré tieto rozdielové signály farieb obsahujú tým, že cez maticu sa uskutoční transformácia z prvého základného systému do druhého. Vynález sa ďalej týka televízneho projekčného systému na vytváranie farebných bodov televízneho obrazu, pozostávajúceho z aspoň troch svetelných zdrojov s regulovateľnou intenzitou, svetelných signálov rozdielnych vlnových dĺžok, pričom farebný odtieň každého obrazového bodu je stanovený rozdielovým signálom farby v prvom základnom systéme, ktorý je znázorniteľný v diagrame CIF pomocou vrcholov oblasti farebných odtieňov, definovaných vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla obrazovky, a vlnové dĺžky svetelných signálov určujú druhý základný systém, odlišný od prvého, ktorý má spoločnú oblasť farebných odtieňov s prvým základným systémom, ďalej zo vstupného obvodu na vytváranie aspoň troch elektrických signálov, ktoré sú úmerné rozdielovým signálom farieb alebo ich v zmesi obsahujú, a ďalej z riadiaceho zariadenia na riadenie svetelných zdrojov, aktivovateľných signálmi vstupného obvodu, pričom riadiace zariadenie ohsahuje obvod, pomocou ktorého je každý farebný odtieň transformovateľný z prvého do druhého základného systému pomocou matice.

Doterajší stav techniky

Televízny projekčný systém, ktorý využíva taký spôsob, bol opísaný v publikácii Proceedings of 6th Intemational Quantum Electronics Conference, 1970, autori Yahoko YAMADA, Manabu YAMAΜΟΤΟ a Sadao NOMURA, v článku s názvom Large Scrccn Laser Color TV Projcctor. Ako svetelné zdroje sa tu používajú tri rôznofarebné lasery, ktoré sú modulované pomocou kryštálov DKDP a pomocou systému dichroitického zrkadlenia sú spojené do jedného spoločného svetelného obrazového lúča. Tento spoločný svetelný lúč sa premieta cez vychyľovacie zariadenie na tienidlo obrazovky. Toto vychyľovacie zariadenie pritom rastruje, respektíve riadkuje svetelný lúč v súlade s obrazovým a riadkovým kmitočtom tak, že na tienidle obrazovky sa vytvorí farebný televízny obraz.

Pri takto premietanom obraze však existuje podstatný rozdiel farebných obrazov, ktoré sú pri obrazovkách bežných farebných televíznych prijímačov známe. Pretože farebné obrazovky vytvárajú farby pomocou luminoforov na tienidle obrazovky, ktoré vysielajú relatívne široké farebné obrazové spektrum, zatiaľ čo lasery predstavujú zdroje mono chromatického svetla. Televízne kamery sú na správnu farebnú reprodukciu pri obvyklej televízii svojou citlivosťou na farby zladené s luminoformi, čo však pri premietaní pomocou laserového systému spôsobuje zreteľné farebné skreslenie. Podstatné farebné skreslenia vznikajú tiež tým, že laserové svetelné zdroje nie sú k dispozícii pri všetkých žiadaných vlnových dĺžkach, takže aj pri starostlivej voľbe laserov nie je možné dosiahnuť žiadané farebné odtiene alebo tóny.

V uvedenom článku YAMADU a kol. je opísaný televízny projekčný systém, pri ktorom sa obraz na obrazovke tvorí pomocou troch laserov s vlnovými dĺžkami asi 488 nm, 514 nm a 647 nm. Farby laserov teda nesúhlasia s farbami obrazového signálu, respektíve videosignálu podľa normy NTSC, takže autori tu navrhujú korekciu pomocou maticového obvodu, ktorý skoriguje laserom dosiahnuteľné farebné odtiene na farebné odtiene vysielané podľa normy NTSC. Výslovne sa tu však poukazuje na to, že korekcia farebných odtieňov je možná len v obmedzenom rozsahu.

V knihe Farbmetrik nd Farbfernsehen, autori J. Lang, nakladateľstvo R. Oldenbourg Verlag, Mníchov/Viedeň 1978, je uvedené, že pomocou maticových operácií môžu byť farebné odtiene transformované alebo premenené z jedného základného systému. Medzi predpoklady, za ktorých je taká transformácia možná, patrí v podstate existencia základných systémov a komponentov farebných odtieňov a možnosť ich znázornenia ako vektorov v súradniciach x, y a z. Poukazuje sa tu však na to, že pri spektrálnych farbách môžu nastať ťažkosti, pri ktorých sú niektoré komponenty vo vektorovom priestore negatívne, pričom však negatívne farebné komponenty nie sú fyzikálne realizovateľné. Preto je nutné pri výskyte negatívnych komponentov transformovať nie samotný vektor farebného odtieňa, ale iný, ktorý je doplnený o prídavný pozitívny vektor.

V priebehu ďalšieho vývoja televíznych projekčných systémov sa táto transformácia farebných odtieňov už tiež nepoužívala. V článku s názvom High Quality Laser Color Television Display, NHK Laboratories Note (1972), číslo 152, autori Teiichy TANEDA a kol. opisujú laserový projekčný systém, ktorý používa vlnové dĺžky 477 nm, 515 nm a 633 nm, ktoré teda okrem zelenej ležia v blízkosti farieb podľa normy NTSC. Od transformácie farieb sa cez odchýlky vytváraných farebných odtieňov od farieb podľa normy NTSC upustilo.

o niečo neskoršie (v roku 1973) opisujú tí istí autori tento systém v časopise Journal of the SMPTE, zv. 82, str. 470 ešte raz bez toho, aby bol v prispôsobovaní farieb badateľný nejaký pokrok.

Rovnako pri neskoršom vývoji veľkých projekčných prístrojov ako sú napríklad vo WO A-88/01823, v publikácii Development of a Large Screen High Definition Laser Video Projection Systém, autori Tôni CLINIC, SPIE zv. 1456, v publikácii Largc-Scrccn-Projcction, Avionic and Helmet Mounted Displays, 1991, str. 51 až 57, a z publikácie Laser-Based Display Tcchnology Development at the Navel Oceán Systems Center (NOSC), autori Thomas PH1LLIPS a kol. SPIE zv. 1454, a v publikácii Beam Deflektion and Scanning Technologies, 1991, str. 290 až 298, sa ne uvádza používanie transformácie farieb. Vývoj skôr smeruje k takej voľbe farieb svetelných zdrojov, ktorá umožní čo najvernejšiu reprodukciu farieb luminoforov na tienidle obrazovky.

Na čo najlepšie prispôsobenie farieb laserov farbám luminoforov tienidla obrazovky sa používajú farebné lasery, pomocou ktorých sa vlnové dĺžky vytváraného laserového svetla môžu posunúť a ktorých farebný odtieň sa rovná farebnému odtieňu luminoforov tienidla obrazovky, tieto farebné lasery však majú iba veľmi malú účinnosť, takže pri tejto technike je výkon laserov veľmi znížený. Použitie vyšších výkonov laserov by celý systém mimoriadne preťažilo, pričom podstatne väčšie výkony by boli ťažko realizovateľné pomocou rozumných nákladov (pozri Femseh - und Kinotcchnik, 1974, č. 6, str. 169). Ďalšia nevýhoda farebných laserov spočíva tiež v tom, že laserové aktívne látky sú toxické, čím vzniknú veľké problémy s ich zneškodnením, a ďalej predovšetkým to, že životnosť bežných laserov je veľmi obmedzená. Napriek tomu sa farebné lasery v laserových projekčných systémoch na posun farieb používali (pozri napríklad EP-A-C 084 434).

Voľba laserových vlnových dĺžok v ďalšom zmienenom článku, ktorého autorom je tony CLINIC, bola uskutočnená rovnako farebným laserom, pričom pre červenú boli použité vlnové dĺžky medzi 600 a 620 nm, pre zelenú 514,5 nm a pre modrú vlnové dĺžky medzi 457 a 488 nm. Na prispôsobenie farebných odtieňov k luminoforom tienidla obrazovky bol použitý obvod, v ktorom sa riadiace signály pre červenú, zelenú a modrú oblasť transformovali korekciou gama, aby bol dosiahnutý rozsah farieb prijateľný pre normu HDTV. Ako sa touto korekciou gama, ktorá je v podstate nelineárna, umožnilo zlepšenie reprodukcie farebných odtieňov, pritom nebolo úplne zrozumiteľné, pričom je nutné uvedomiť si, že aj farebné odtiene, ktoré môžu byť pomocou tohto systému dosiahnuté, neprodukujú prirodzené farby.

V knihe Die Einfuhrung des hochaufloseden Fernsehens”, autor A. FELSENBERG, nakladateľstvo Verlag Gerhard Spiehs, Kottgeisering, október 1990, sa požaduje to (na str. 26), že farebná reprodukcia sa pre normu HDTV musí podstatne zlepšiť. Zatiaľ boli skúmané rôzne návrhy, medzi ktoré patrí aj návrh na použitie imaginárnych základných farieb, ktoré sa môžu v prijímači opäť prepočítať na skutočné farby. Tento návrh spočívajúci v dosiahnutí lepších farebných odtieňov pomocou maticovej transformácie, však bol potom odložený, pretože vraj boli obavy z ovplyvňovania kvality v dôsledku porúch.

Úlohou vynálezu, ktorý vychádza z tejto skutočnosti, je tento spôsob vyvinúť do tej miery, že bude divákovi, sledujúcemu televíznu obrazovku, umožnená ešte lepšia reprodukcia farebných odtieňov, stanovených v prvom základnom systéme. Na uskutočnenie tohto spôsobu má byť vytvorený vhodný televízny projekčný systém.

Podstata vynálezu

Túto úlohu spĺňa spôsob vytvárania farebných obrazových bodov televízneho obrazu, ktoré sa o svetľujú svetelnými signálmi rôznych vlnových dĺžok a ktorých farebné odtiene sú stanovené rozdielovými signálmi farieb v prvom základnom systéme, ktorý je znázorniteľný v diagrame CIE vrcholmi oblasti farebných odtieňov, definovanými vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla obrazovky, pričom vlnovými dĺžkami svetelných signálov sa vytvorí druhý základný systém, odlišný od prvého, ktorý má spoločnú oblasť farebných odtieňov s prvým základným systémom, a aspoň z troch signálov sa vytvoria svetelné signály, ktorými sú rozdielové signály farieb alebo ktoré tieto rozdielové signály farieb obsahujú tak, že sa cez maticu uskutoční transformácia z prvého základného systému do druhého podľa vynálezu, ktorého podstatou je to, že vlnové dĺžky svetelných signálov sa stanovia tak, že najkratšia je 470 nm alebo menej a spoločná oblasť farebných odtieňov obsahuje aspoň vrcholy oblasti farebných odtieňov prvého základného systému, ktorých vlnová dĺžka je väčšia ako najkratšia vlnová dĺžka určená luminoformi tienidla obrazovky, a žc každý farebný odtieň vnútri spoločnej oblasti farebných odtieňov v druhom základnom systéme, vytvorený maticovým násobením, sa rovná farebnému odtieňu stanovenému rozdielovým signálom farby v prvom základnom systéme.

Pri spôsobe podľa vynálezu sa preto vlnové dĺžky svetelných signálov zvolia tak, že základné farby vystihujú celý rozsah farebných odtieňov, čiže tónov, ktorý je daný pri červenej, zelenej a svetlomodrej až modrej a ich zmesiach. Odchýlky sa pripúšťajú pritom len v rozsahoch tmavomodrej v diagrame CIE pri vlnových dĺžkach pod 470 nm, pričom však práve tu schopnosť rozlíšenia ľudského oka nie je veľmi dobrá: z každodennej skúsenosti je známe, že veľmi tmavá modrá sa ľudským okom vo farebnom odtieni len veľmi málo líši od inej tmavomodrej a často dokonca je považovaná za čiernu.

Rozsah tmavomodrej, v ktorom sa môže upustiť najskôr od presnej transformácie farieb, jc možné vidieť zo spektrálnych kriviek svetelnej účinnosti (CIE 1924, CIE 1951), určených Medzinárodnou komisiou pre osvetlenie. Spektrálne krivky svetelnej účinnosti majú približne rozloženie ako Gaussova krivka s polovičnou šírkou Gaussovej krivky 40 nm. Na nočné videnie leží maximum krivky približne pri 510 nm a na denné videnie pri 560 nm. Pozorovateľ zachytí teda farby obrazu pri nočnom pozorovaní dobre len v rozsahu 510 ± 40 nm. Pretože sa však pri vynáleze používajú na znázornenie obrazu všetky vlnové dĺžky väčšie ako 470 nm, je pri spôsobe podľa vynálezu zmena farebného odtieňa, vzniknutá zanedbaním menších vlnových dĺžok, aj pri veľmi tmavých obrazoch sotva postrehnuteľná okom. Pri dennom videní, pokiaľ ide o väčšinu televíznych obrazov, sú vlnové dĺžky menšie ako 470 nm pozorovateľné okom dokonca len s citlivosťou menšou ako 10 %, takže i pri úplnom odrezaní rozsahu farebných odtieňov pre vlnové dĺžky menšie ako 470 nm už prakticky pri vynáleze nie je možné okom rozoznať chybné znázornenie farebného odtieňa.

Na rozdiel od uvedeného doterajšieho stavu techniky, pri ktorom sa rozsah zelenej nedá zachytiť použitými vlnovými dĺžkami laserov, aj keď je oko pri zelenej obzvlášť citlivé, sa pri vynáleze práve tam zaisťuje úplné prispôsobenie farieb. Celkovo sa pri spôsobe podľa vynálezu uskutočňuje obzvlášť vhodná voľba vlnových dĺžok svetelných signálov, ktorá spôsobuje prakticky optimálne farebné prispôsobenie pre oko pozorovateľa.

Spôsob podľa vynálezu využíva transformáciu farieb, pri ktorej sa farebné odtiene cez maticu presne transformujú do spoločného rozsahu farebných odtieňov. Príslušné formulovanie tohto procesu je známe z publikácii už dlho, aj keď z neho nie je možné odvodiť, aké základné farby je nutné zvoliť, pretože matematické formulovanie nemusí brať žiadny zreteľ na to, či negatívne svetelné intenzity hrajú pri transformácii nejakú úlohu.

Pri riešení podľa vynálezu sa rozdielové signály farieb, teda signál R (červenej), G (zelenej) a B (modrej) pomocou maticovej transformácie premení tak a svetelné signály sú riadené tak, že okrem rozsahu tmavomodrej, daného najkratšími vlnovými dĺžkami základných farieb, reprodukujú správny farebný odtieň. Tým, že sa použije jednoduchá maticová transformácia, nie je nutné používať pri spôsobe podľa vynálezu drahé farebné lasery na vytváranie rovnakých farebných odtieňov, aké majú luminofory tienidla obrazovky. Na vytváranie svetelných lúčov sa môžu použiť preto priame svetelné zdroje, takže nie je nutné brať zreteľ na straty výkonu. Obvody na túto maticovú transformáciu sú tiež podstatne spoľahlivejšie a jednoduchšie ako farebné lasery a oprava poškodených konštrukčných elementov predstavuje len malý problém.

Aj keď sa v publikácii HDTV - Ein neues Médium zo zasadania na univerzite v Kostnici v roku 1990 (str. 30) predpovedá, že prístroje s veľkou rozlíšiteľnosťou s dobrou farebnou a obrazovou reprodukciou môžu byť očakávané až po roku 2000, spôsobom podľa vynálezu jc možné vyrábať také prístroje s vysokou farebnou vernosťou prekvapivo už dnes.

Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu sa na negatívne intenzity signálov farebných odtieňov, vzniknuté z maticovej transformácie, mimo spoločného rozsahu farebných odtieňov, vytvoria svetelné signály s intenzitou, ktorá sa získa z príslušnej negatívnej intenzity funkcie klesajúcej logaritmický asymptoticky k nule.

Uvedenú úlohu ďalej spĺňa televízny projekčný systém na uskutočňovanie spôsobu vytvárania farebných bodov televízneho obrazu a aspoň troma svetelnými zdrojmi, so vstupným obvodom s výstupmi, s riadiacim zariadením so vstupmi, ku ktorým sú pripojené výstupy vstupného obvodu, a s maticovým transformačným obvodom vnútri riadiaceho zariadenia, pričom vstupy maticového transformačného obvodu sú pripojené k vstupom riadiaceho zariadenia a výstupy maticového transformačného obvodu sú pripojené k výstupom riadiaceho zariadenia a výstupy riadiaceho zariadenia sú pripojené k jednotke riadenia intenzity svetelných zdrojov, podľa vynálezu, ktorého podstatou je to, že svetelnými zdrojmi sú lasery s definovanými vlnovými dĺžkami λ_κ·. Έ,·, λ_Β·, pričom najkratšia vlnová dĺžka λ_Β· je maximálne 470 nm a ďalšie vlnové dĺžky λο·, λ_Κ' spoločne s najkratšou vlnovou dĺžkou λ_Β·. majú oblasť farebného odtieňa druhého základného systému R’, G', B' a vlnové dĺžky λ_ρ;. λ_Β· sú určené na základe nasledujúcich matematických vzťahov pre vektory R, G, B farebných odtieňov luminoforov tienidla obrazovky ako (R) ε (R¹, G', B') a (G) ε (R’, G', B'), pričom maticový transformačný obvod v riadiacom zariadení obsahuje konštrukčnú skupinu z odporov, určujúcu maticovú transformáciu.

Televízny projekčný systém podľa vynálezu umožňuje uskutočňovanie spôsobu podľa vynálezu vhodným spôsobom, pričom sa použije riadiace zariadenie, do ktorého sa privádzajú signály vstupného stupňa a pomocou maticového obvodu sa spracujú tak, že farebné odtiene sú okrem rozsahu tmavých farebných odtieňov znázornené prirodzene.

Pritom môžu byť vstupnými signálmi do tohto maticového obvodu rozdielové signály R, G, B farieb, ktoré sa maticou transformujú na potrebné rozdielové signály R', G', B' farieb na aktivovanie svetelných zdrojov. To má tú výhodu, že vstupný obvod sa môže vytvoriť z bežných komponentov a prispôsobenie farieb sa uskutočňuje len prídavným obvodom, ktorý'je vytvorený jednoducho a ktorý lineárne transformuje signály.

V technike farebnej televízie sa pri dnešných bežných normách PAL, NTSC a SECAM neprenášajú priamo trichromatické zložky vysielajúcej strany, ale ich lineárne kombinácie, ktoré sa v prijímači pomocou iného obvodu, ktorého výstupné signály sa dajú znázorniť ako maticové násobenie jednoduchými signálmi, premieňajú na rozdielové signály farieb. Televízny projekčný systém na transformáciu lineárnych kombinácií rozdielových signálov R, G, B farieb na rozdielové signály R', G', B' farieb musí teda mať vzhľadom na maticové násobenie dva obvody na transformáciu.

Tento nárok sa zmenší, keď maticové násobenie obvodu obsahuje vzhľadom na koeficienty matice na vytváranie rozdielových signálov R, G, B farieb a premenu rozdielových signálov R, G, B farieb na rozdielové signály R', G', B' farieb, takže elektrické signály vstupného obvodu obsahujú súčet jasového signálu úmerného trom rozdielovým signálom farieb a dvoch rôznych signálov úmerných rozdielovým farebným signálom. Tým sa privádzajú priamo do vstupu riadiaceho zariadenia jasový signál Y a vyslané rozdielové farebné signály U, V, prípadne I, Q, z ktorých sa získavajú signály na aktivovanie svetelných zdrojov.

Obzvlášť jednoducho je možné vytvoriť obvod uvedeného druhu podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu tak, že so vstupmi maticového transformačného obvodu alebo s výstupmi invertorov, ktorých vstupy sú pripojené k vstupom maticového transformačného obvodu, sú spojené odpory na premenu vstupného napätia alebo invertovaného vstupného napätia na prúd, pričom k vstupom maticového transformačného obvodu sú pripojené výstupy troch operačných zosilňovačov, zapojených ako sčítačka prúdov menených odpormi. Tieto odpory určujú maticovú transformáciu. Usporiadanie odporov má tú výhodu, že je veľmi lacné, najmä ak je nutné uskutočniť len pozitívne maticové elementy. Potom nie je potrebné žiadne prídavné napájacie napätie a nie je treba venovať žiadnu zvláštnu pozornosť chybám závislým od kmitočtu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu sú odpory určujúce koeficienty matice v mati covom transformačnom obvode riadiaceho zariadenia usporiadané vymeniteľné.

Podľa jedného výhodného uskutočnenia vynálezu sú svetelné zdroje tvorené lasermi s elektronicky aktivovanými svetelnými modulátormi.

Podľa iného výhodného uskutočnenia sú svetelnými zdrojmi polovodičové lasery alebo svetelné diódy LED.

Pre obvod v riadiacom zariadení pre každý z jeho výstupných signálov upravený jeden operačný zosilňovač, pomocou ktorého sa uskutočňuje sčítanie prúdov, vytvorených z elektrických signálov a pretekajúcich vstupnými odpormi určenými koeficientmi matice. Pri tomto sčítaní pomocou operačného zosilňovača sú nároky na zapojenie síce väčšie ako pri čistej odporovej sieti, no dôjde k zabráneniu nežiaducich väzieb medzi vstupnými signálmi. V súčasnosti sú k dispozícii aj také lacné operačné zosilňovače, že prídavné nároky na zapojenie oproti výhode, že vstupné signály obvodu môžu byť od seba navzájom oddelené, sú v podstate zanedbateľné.

V závislosti od toho, či sa použijú ako vstupné signály pre zariadenie rozdielové signály farieb alebo jasový signál spolu s rozdielovými farebnými signálmi U, V (norma PAL) alebo aj I, Q (normy NTSC, SECAM), môže sa matica, a preto aj odpory, meniť. Iná matica, prípadne iné odpory, by vznikli aj vtedy, keby sa použili iné svetelné zdroje, najmä lasery iných vlnových dĺžok. Preto sa podľa výhodného uskutočnenia vynálezu uskutoční to, že vstupné odpory operačného zosilňovača alebo uvedená sieť sa usporiadajú v jednej konštrukčnej skupine, ktorá je vymeniteľná, napríklad pomocou zástrčiek, ktorou sa ostatné zapojenia televízneho projekčného systému prepoja. Pretože pritom všeobecne ide o malý počet odporov (v danom príklade o tri vstupné signály a tri výstupné signály, a preto celkovo o deväť odporov), je možné tieto odpory výhodne usporiadať v jednoduchom integrovanom obvode. Pretože pri tomto integrovanom obvode ide len o odpory, môže sa tento integrovaný obvod výhodne vytvoriť ako hrubovrstvový obvod, čím je možné presné hodnoty odporov realizovať lacno aj pri malom počte vyrábaných kusov.

Na riešenie podľa vynálezu je možné všeobecne použiť svetelné zdroje, ktoré môžu byť ľahko zaostrené na tienidlo obrazovky a ich svetelná intenzita sa môže ľahko dostatočne meniť s kmitočtom v rozsahu megahertzov. Opticky najmenej nákladným použiteľným svetelným zdrojom je podľa doterajšieho stavu techniky laser. Pokiaľ ide o výkon a cenu, ponúkajú sa ako výhodné lasery so vzácnymi plynmi, napríklad s argónovou zmesou plynov alebo kryptónovou zmesou plynov. Tieto lasery sa používajú pri prevádzke staticky a vysokofrekvenčnú moduláciu svetelnej intenzity je možné uskutočňovať pomocou zvláštnych modulátorov svetla. Náklady na prídavné modulátory svetla sú však zanedbateľné, keď sa podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu ako svetelné zdroje použijú polovodičové lasery alebo lasery so svetelnými diódami LED, pretože sú dostatočne rýchle na priame elektrické aktivovanie.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej bližšie opísaný v princípe na príkladnom uskutočnení podľa priložených výkresov, na ktorých obr. 1 schematicky znázorňuje televízny projekčný systém podľa vynálezu, obr. 2 diagram CIE s rôznymi farebnými trojuholníkmi a obr. 3 zapojenie riadiaceho zariadenia, ktoré sa môže použiť pri televíznom projekčnom systéme podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Pri televíznom projekčnom systéme, znázornenom na obr. 1, sa vo vstupnom obvode 10, ktorý pozostáva napríklad z tunera na televízny príjem a obvodov na dekódovanie farebných signálov, respektíve farbonosných signálov, vytvárajú na výstupoch 12, 14, 16 tri signály K, L, M. Týmito signálmi K, L, M sú podľa doterajšieho stavu techniky rozdielové signály R, G, B farieb, ktoré sa zvyčajne dodávajú na riadenie intenzity troch farieb do televíznej obrazovky.

Výstupy 12, 14, 16 sú spojené so vstupmi 21, 22, 23 riadiaceho zariadenia 20, pôsobiaceho ako zmiešavač, ktorý zo vstupných signálov K, L, M vytvára výstupné rozdielové signály R', G', B' farieb, ktoré sú k dispozícii na jeho výstupoch 26, 27, 28. Ako sa výstupné rozdielové signály R', G', B' farieb zo vstupných signálov K, L, M vytvárajú, bude vysvetlené neskoršie v súvislosti s obr. 3.

Výstupné rozdielové signály R', G', B' farieb na výstupoch 26, 27, 28 riadiaceho zariadenia 20 riadi intenzitu svetelných lúčov 36, 46, 56 zo svetelných zdrojov 30, 40, 50. V príklade uskutočnenia obsahujú svetelné zdroje 30, 40, 50 lasery 32, 42, 52, ktoré pracujú trvalo. Laserové svetlo, ktoré vytvárajú, mení svoju intenzitu pomocou modulátorov 34, 44, 54 elektrickými rozdielovými signálmi R', G', B' farieb. Na moduláciu sú vhodné najmä kryštály DKDP, známe z doterajšieho stavu techniky.

Tri laserové svetelné lúče 36, 46, 56 sa potom privádzajú do optického zariadenia 60, ktoré plní niekoľko úloh. Prvá úloha spočíva v spoločnom zvádzaní troch oddelených laserových svetelných lúčov 36, 46, 56 do jedného spoločného svetelného lúča. To sa uskutočňuje dichroitickým zrkadlením. Optické zariadenie 60 ďalej obsahuje vychyľovacie zariadenie na rastrovanie alebo riadkovanie televízneho obrazu. Toto vychyľovacie zariadenie rastruje spoločný laserový svetelný lúč do riadkov, ako jc pri obrazovkách bežné. Rastrovaný laserový lúč 66 dopadá na tienidlo 70 obrazovky, pričom v mieste dopadu sa vytvorí vždy jeden obrazový bod 74. Na obr. 1 je na tienidle 70 obrazovky tenkými čiarami 72 naznačené, ako je televízny obraz riadkovaný.

Navyše k známym funkciám môže optické zariadenie 60 obsahovať aj prídavné zaostrovacie zariadenia na zlepšenie kvality obrazu.

Vychyľovacie zariadenie v optickom zariadení 60 pozostáva napríklad z rýchlo sa otáčajúcich zrkadiel, ktoré cez synchronizačné vedenie prijímajú synchronizačný signál z výstupu 18 vstupného obvodu 10 cez vstup 62 optického zariadenia 60, aby bolo rastrovanie pomocou zrkadiel synchronizované podľa videosignálu.

Obraz na tienidle 70 obrazovky vzniká známym spôsobom tým, že laserový lúč 66 je na tienidle 70 obrazovky rastrovaný podľa snímaných údajov vo vysielači. Pritom je farebný odtieň jedného obrazového bodu 74 daný kombináciou intenzít laserových svetelných lúčov 36, 46, 56. Pretože v znázornenom príklade uskutočnenia použité lasery, napríklad laser so zmesou vzácnych plynov a za ním zaradené farebné lasery, emitujú vlnové dĺžky pre modrú 470 nm, zelenú 545 nm a červenú 620 nm, ktoré sa líšia od vlnových dĺžok luminoforov, použitých obvykle pri televíznej obrazovke, vzniklo by pri priamom pripojení rozdielových signálov R, G, B farieb, vytvorených vo vstupnom obvode 10, k modulátorom 34, 44, 54 pre lasery s červenou, zelenou a modrou farbou farebné skreslenie. Toto farebné skreslenie sa odstráni pomocou riadiaceho zariadenia 20, ktoré vytvorí nové rozdielové signály R', G', B', pri ktorých je táto farebná chyba korigovaná.

Farebné odtiene môžu byť znázornené ako vektory vo vektorovom priestore CIE, ktorého priemet na osi x, y je znázornený na obr. 2 ako diagram CIE. Transformácie rozdielových signálov R, G, B farieb z príslušného prvého základného systému na rozdielové signály R', G', B' farieb v príslušnom druhom základnom systéme, ktoré sa použijú podľa vynálezu, je preto možné znázorniť ako otáčanie a predlžovanie vo vektorovom priestore a matematicky vyjadriť ako maticové násobenie. Keď sa v nasledujúcom označia hodnoty vstupných signálov ako R, G, B, a hodnoty výstupných signálov zariadenia 20 ako R', G', B', potom platí pre maticové násobenie, keď koeficienty a^ označujú maticové elemanty transformačnej matice a nasledujúce:

R' = aj j R + »12G + aj3 B G¹ = eji R + «22 4- «23 θ

B' — R + 332 G + «33 B alebo /R'l G' \B·/ (·)

Maticové hodnoty pre transformáciu signálov R, G, B pre laserové vlnové dĺžky 620 nm, 545 nm a 470 nm sú uvedené v nasledujúcej tabuľke la:

Tabuľka la a-|i = 1,24; · -0,15; a,3 «-0,09 ^a21 45,09; »22 1,05; ,33 «0,03 ^a31 ⁼ -O-O2; 832 = -0,14; 333 «1,16

Pri ďalšom príklade uskutočnenia sa použijú laserové svetelné zdroje s vlnovými dĺžkami 647,1 nm pre červenú 514,5 nm pre zelenú a 458,0 pre modrú. Príslušné koeficienty matice potom vzniknú takto (tabuľka 1 b);

Tabuťka lb «11« 0,5677; «21 0,0868; «31 » 0,0091;

«12’0,416; ^3 » 0,0144;

»22 - 0,3597; a₂₃ - 0,0543;

»32 *= 0.016; a₃₃ = 0,9753.

Príslušné zapojenie na uskutočnenie týchto transformácií základného systému signálov R, G, B na základný systém signálov R', G', B' je znázornené na obr. 3.

V opísanom príklade uskutočnenia boli sinály K, L, M predstavované rozdielovými signálmi R, G, B farieb. Je však rovnako možné namiesto rozdielových signálov R, G, B farieb privádzaných na vstupy 21, 22, 23 privádzať jasový signál Y a rozdielové farebné signály U a V, prípadne I a Q, na rozdielové signály R', G', B' farieb priamo. To bude objasnené na príklade systému PAL. Analogické úvahy môžu byť podobne uskutočnené aj pri systémoch NTSC a SECAM.

Pri systéme PAL sa vytvoria signály R, G, B na základe nasledujúceho maticového násobenia:

	1: 0 ; íl
	t; -L3/LG; -Ifl/ĽQ 1; 1 ; 0

Pritom sú L_R, L_G a L_B koeficienty jasu, pomocou ktorých sa vyjadrí jasový signál Y rozdielovými signálmi R, G, B farieb ako Y = L_R . R + L_G . G + + L_b . B, pričom L_R + L_G + L_B = L Platí teda:

/r 1		Y '
G	= b	u
U i		v

kde b opäť predstavuje transformačnú maticu.

Z preneseného jasového signálu Y a z rozdielových farebných signálov U a V sa teda získajú signály R, G, B podobným maticovým signálom ako pri vytváraní R', G', B' signálov zo signálov R, G, B. Uvedené rovnice umožňujú teraz vytvorenie rovnice:

R·			Y
G'	-	(a-bj	U
.B¹			\V

Táto rovnica ukazuje, že miesto dvoch obvodov ako bolo preberané v príklade podľa obr. 1, je možné uskutočňovanie transformácie signálov, predstavované jediným maticovým násobením, pričom však koeficienty použitej matice musia pochádzať zo súčinu a . b. Keď sa zistia koeficienty matice v riadiacom zariadení 20 podľa matice a . b, je možné pripojiť riadiace zariadenie 20 tiež priamo na signály Y, U, V vstupného obvodu 10, prípadne pri systéme NTSC alebo SECAM na signály Y, 1, a Q. Tým je možné náklady na zapojenie televízneho projekčného systému znížiť.

Z obr. 2 sa dá spoznať ďalšia problematika televíznych projekčných systémov. Na obr. 2 sú zná zornené rovinné farebné trojuholníky v diagrame CIE. Na súradniciach 410 a 420 sa vynášajú redukované trichromatické súradnice x, y. Krivka 400 uzatvára všetky vizuálne postrehnuteľné hodnoty farebného svetla (trojuholník IBK). Výrazne znázornené kružnice slúžia na orientáciu a patria k vlnovým dĺžkam 700 nm, 550 nm a 380 nm.

V diagrame CIE na obr. 2 je znázornený šrafovaný farebný trojuholník 440 s vrcholmi R, G, B, ktorý predstavuje oblasť farieb, ktoré môžu byť vytvorené s normálnym tienidlom farebnej obrazovky podľa EBU. Farebné odtiene (rovnakej alebo dominantnej vlnovej dĺžky) vzniknú priesečníkmi spojovacej priamky bielej, predchádzajúcej bodom D65 normálneho svetla a vrcholmi R, G, B s krivkou spekrálnych farieb, teda krivkou 400. Táto priamka pretína krivku 400 v príslušných vlnových dĺžkach.

Ďalej je na obr. 2 znázornený farebný trojuholník 450 s vrcholmi R', G', B' pre tri monochromatické vlnové dĺžky 620, 545 a 470 nm, ktoré boli použité pri príklade uskutočnenia podľa obr. 1.

Farebný trojuholník 450 s vrcholmi R', G', B' označuje oblasť farieb, ktoré môžu byť vytvorené takým laserovým systémom. Porovnaním obidvoch farebných trojuholníkov 440 a 450 s vrcholmi R, G, B a R', G', B' je vidieť, že sa úplne neprekrývajú. Spoločná oblasť farebných odtieňov je v tomto príklade menšia ako oblasť farebných odtieňov farebného trojuholníka 440, reprodukovaného základnými televíznymi farbami R, G, B (červenou, zelenou, modrou). V blízkosti vrcholu B zostáva menšia čiastková oblasť farebných odtieňov farebného trojuholníka 440, ktorá nemôže byť vytvorená farebným trojuholníkom 450. táto čiastková oblasť zahŕňa tmavomodré farebné odtiene a jej zrezanie neznamená pre oko žiadne podstatné obmedzenie farebného vnímania, ako už bolo objasnené.

Obmedzenému farebnému vnímaniu sa však zabráni vtedy, keď sa použije modrý laserový zdroj svetla, ktorého vlnová dĺžka je taká malá, že celý farebný trojuholník 440 s vrcholmi R, G, B je obsiahnutý vo farebnom trojuholníku 450 s vrcholmi R', G', B'. Potom sú všetky farebné odtiene trojuholníka 440 s vrcholmi R, G, B napodobniteľné farebným trojuholníkom 450 s vrcholmi R', G', B' a je možná reprodukcia snímaných farieb bez toho, aby bolo nutné brať do úvahy eventuálne posunutie v oblasti modrej.

Také vylepšenie v oblasti modrej je možné dosiahnuť použitím laserov z radu Skylight 400 firmy COHERENT, pri ktorých boli vyfiltrované vlnové dĺžky pomocou filtrov BP 558 a BP 5514,5 firmy Schozz, Mohuč. Pre červenú bol požitý kryptónový laser a pre modrú a zelenú argónový laser. Tým boli dosiahnuté vlnové dĺžky 647,1 nm pre červenú, 514,5 pre zelenú a 458 nm pre modrú. Príslušný farebný trojuholník je tiež znázornený na obr. 2, ale čiarkované. Je vidieť, že tento farebný trojuholník zahŕňa oblasť farebných odtieňov luminoforov medzi vrcholmi R, G, B podľa normy EBU.

Na obr. 3 je znázornené zapojenie riadiaceho zariadenia 20 s výstupmi 26, 27, 28 a vstupmi 21, 22, 23. Na vstupy 21, 22, 23 sa privádzajú signály K, L, M, ktoré môžu byť rozdielovými signálmi R, G, B farieb alebo tiež aj jasovým signálom Y a rozdielovými farebnými signálmi U a V, prípadne I a Q, podľa použitej televíznej normy. Maticové násobe nie sa uskutočňuje v obvode 80, ktorého vstupy 81, 82, 83 sú v znázornenom príklade uskutočnenia pripojené priamo k vstupom 21, 22, 23 riadiaceho zariadenia 20. Výstupné signály, vzniknuté maticovým násobením, sa odoberajú na výstupoch 86, 87, 88 obvodu 80 a cez trimre alebo dolaďovacie kondenzátory 150, 250, 350 sa privádzajú do výstupných zosilňovačov 160, 260, 360 ešte predtým, ako sa privedú na výstupy 26, 27, 28 riadiaceho zariadenia 20 ako rozdielové signály R', G', B' farieb. Dolaďovacie kondenzátory 150, 250, 350 sú určené na kompenzáciu eventuálnych rozdielov modulátorových charakteristík, vzniknutých pri sériovej výrobe televízneho projekčného systému.

Vlastné maticové násobenie sa uskutočňuje operačnými zosilňovačmi 140, 240, 340. tieto operačné zosilňovače 140, 240, 340 sú vybavené protiväzbovými odpormi 100, 200, 300, zapojenými medzi výstupom a invertujúcim vstupom operačných zosilňovačov 140, 240, 340. Na každý invertujúci vstup operačných zosilňovačov 140, 240, 340 so zápornou spätnou väzbou sú pripojené vždy ďalšie tri odpory 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310,320, 330. Na základe tohto zapojenia pracuje každý operačný zosilňovač 140, 240, 340 ako analógová sčítačka, pričom vstupné signály na odporoch 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330 sa pred sčítaním násobia koeficientami pomerov odporových hodnôt. Číselné pomery odporov sú porovnávané s absolútnymi hodnotami koeficientov pre maticové násobenie, uvedených v tabuľke II.

TabuBca II:

hodnota	odporu	100/hodnota	odporu	110	-	^/all^Z
hodnota	odporu	100/hodnota	odporu	120	«	/a₁₂/
hodnota	odporu	100/hodnota	odporu	130		/a₂₃/
hodnota	odporu	200/hodnota	odporu	210	-	/a₂₂/
hodnota	odporu	200/hodnota	odporu	220	=	/»₂₂/
hodnota	odporu	200/hodnota	odporu	230		/»₂₃/
hodnota	odporu	300/hodnota	odporu	310		/»31/
hodnota	odporu	300/hodnota	odporu	320	-	/»32^Z
hodnota	odporu	300/hodnota	odporu	330		/^a33^Z

Pri uvedených maticových prvkoch príkladu predvedenia podľa obr. 1 sú však niektoré koeficienty negatívne. Preto nemôžu byť všetky odpory 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330 pripojené priamo na vstupy 81, 82, 83. Na dodatočné vykonanie zmeny matematického predznamenania sú upravené tri invertory 147, 245, 345, ktoré invertujú signály na vstupoch 81, 82, 83 pred tým, ako sa dodajú do sčítačky vytvorenej z odporov 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330.

Z obr. 3 vyplýva, že vstupy odporov 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330 sú podľa znamienka uvedených maticových prvkov spojené so signálmi R, G, B na vstupoch 21, 22, 23 riadiaceho zariadenia 20. V príklade predvedenia boli pre protiväzbové odporové hodnoty 1 kD. Podľa toho sa na predvedenie uvedenej matice v tabuľke la použijú pri príklade uskutočnenia nasledujúce odpory, uvedené v tabuľke III:

Tabulka III:

odpor	hodnota
110	1 kíl
120	8,16 kn
130	13,74 kn
210	14,72 kn
220	1,18 kíl
230	43,67 kfl
310	55,25 kn
320	9,05 kn
330	1,07 kn

Podľa toho sa môžu vypočítať i hodnoty odporov pre laserové vlnové dĺžky, tvoriace základ tabuľky lb, pričom je nutné mať na zreteli, že tu nie sú vstupné signály invertované, pretože všetky koeficienty sú pozitívne.

Výstupné signály operačných zosilňovačov 140, 240, 340 sa vedú cez výstupné odpory 142, 242, 342 na výstupy 86, 87, 88 obvodu 80. Výstupné odpory 142, 242, 342 majú v znázornenom príklade predvedenia hodnotu 51 Ω, prispôsobenú 50 Ω videosystému. Okrem toho je na každom výstupe 86, 87, 88 pripojená jedna dióda 144, 244, 344 proti potenciálu 0,7 voltu. Tieto diódy 144, 244, 344 potláčajú eventuálne výstupné napätie operačných zosilňovačov 140, 240, 340 s nežiaducou polaritou (tu pozitívnou). Aby bolo možné potlačiť malé potenciály pod prahovým napätím diód 144, 244, 344, sú tieto diódy 144, 244, 344 napojené na potenciál -0,7 voltu. Tieto diódy 144, 244, 344 môžu byť v opisovanom príklade kremíkovými diódami, ktorých prahové napätie zodpovedá presne napätiu 0,7 voltu. Pri iných diódach je nutné voliť zodpovedajúci potenciál.

Je možné napríklad zvoliť pri germániových diódach ako protipotenciál približne 0,2 voltu miesto 0,7 voltu.

Diódy 144, 244, 344 majú všeobecne expotenciálnu charakteristiku I/U, takže pri malých signáloch na týchto diódach 144, 244, 344 vznikne pokles napätia, ktorý prebieha logaritmický s výstupným napätím príslušného operačného zosilňovača 140, 240, 340. Pri vhodnej voľbe diód 144, 244, 344, predradených odporov 142, 242, 342 a potenciálu je možné teda dosiahnuť to, že pokles napätia sa pri výstupných napätiach nežiaducej polarity blíži k logaritmický asympoticky k nule. Tieto nežiaduce polarity potom vznikajú vtedy, keď sa transformovaný farebný odtieň nachádza v spoločnej oblasti farebných odtieňov. Logaritmické odrezanie má oproti dlho navrhovanému spôsobu (pozri úvod opisu), pri ktorom sa uskutočňuje odrezanie presne v nule, tú výhodu, že môžu byť znázornené aj zmeny farebných odtieňov mimo spoločnej oblasti farebných odtieňov, pričom kontrast zostáva ešte dobre rozoznateľný.

Na určenie asymptotického správania musí byť potenciál zvolený tak, aby sa rovnal prahovej hodnote diód 144, 244, 344. Veľkosť predradených odporov 142, 242, 342 určuje logaritmický priebeh v závislosti od vstupného napätia. Keď sa zvolia predradené odpory 142, 242, 342 s veľmi malými chemickými hodnotami, ako napríklad tu 51 Ω, použije sa logaritmický priebeh poklesu napätia v závislosti od výstupného napätia príslušného operačného zosilňovača 140, 240, 340 až pri veľmi malých napätiach, takže transformácia farebných odtieňov poskytne prakticky až k hraniciam spoločnej oblasti farebných odtieňov verné farebné odtiene, znázorniteľné luminoformi.

Riadiace zariadenie 20 môže byť prevádzkované miesto s príkladne uvedenými rozdielovými signálmi R, G, B farieb aj s inými signálmi, akými sú napríklad jasový signál Y a rozdielové farebné signály U, V, prípadne I, Q. Potom by sa však matica zmenila, a síce nielen veľkosťou koeficientov, ale aj ich jednotlivými znamienkami. To znamená, že odpory 110,120,130, 210, 220, 230, 310, 320, 330 je nutné zvoliť podľa toho, rozdielne a odlišne od obr. 3 pripojiť na vstupy, respektíve výstupy inventorov 145, 245, 345.

Na jednoduchú zmenu obvodu 80 sú v príklade predvedenia odpory 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330, ktoré určujú koeficienty, obsiahnuté vo zvláštnej konštrukčnej skupine 90, ktorá sa môže vložiť do obvodu 80 pomocou zástrčiek 91, 92, 93, 94 ,95, 96, 97 ,98, 99. Pritom zástrčky 97, 98, 99 predstavujú výstupy konštrukčnej skupiny 90, ktoré sa pripoja priamo na proti väzbové vstupy operačných zosilňovačov 140, 240, 340. Zástrčky 91, 92, 93 sú upravené na privádzanie signálov zo vstupov 81, 82, 83 do obvodu 80, zatiaľ čo zástrčky 94, 95, 96 predstavujú vstupy, ktoré vedú príslušné invertované signály do konštrukčnej skupiny 90. Konštrukčná skupina 90 môže byť preto osadená rôznymi odpormi pre rôzne koeficienty a podľa znamienok koeficientov sa rôzne pripája pre maticové násobenie na zástrčky 91, 92, 93, 94, 95, 96, predstavujúce vstupy. Konštrukčná skupina 90 môže byť preto na rôzne použitia vymeniteľná. Napríklad je jednoducho možné korigovať posunutie trichromatických súradníc troch optických kanálov. Také posunutia vzniknú selektívnymi prestupovými vlastnosťami optických súčasti, zaradených za lasermi, alebo inými lasermi.

V rámci štandardizácie je možné vytvoriť konštrukčnú skupinu 90 ako integrovaný obvod, pričom sa najmä ponúka uskutočnenie v technike hrubých vrstiev, pretože pomocou tejto techniky je možné dosiahnuť i dostatočne vysokú presnosť hodnoty odporov.

Pri opísaných príkladoch predvedenia boli použité dva lasery s argónovou zmesou a jeden laser s kryptónovou zmesou s filtrami alebo farebnými lasermi na nastavenie požadovaných vlnových dĺžok, ktoré sa vytvoria tromi svetelnými signálmi R_L, Gľ, B_ľ. Intenzitu laserov s argónovou zmesou alebo kryptónovou zmesou však nie je možné meniť dostatočne rýchlo priamo, aby sa vytvoril televízny obraz, pretože tieto lasery 32, 42, 52 sú obvykle v prevádzke nepretržite a intenzita sa riadi separátne pomocou modulátorov 34, 44,54. Je však možné očakávať, že onedlho budú k dispozícii také polovodiče, ktoré budú mať zodpovedajúce voliteľné vlnové dĺžky, takže laserové projekčné systémy bude možné uskutočniť aj s nimi. Také polovodičové lasery by sa potom mohli aktivovať priamo.

Použiteľné svetelné zdroje však nie sú obmedzené len na lasery, pričom v zásade je možné použiť všetky svetelné zdroje, ktoré sú primerane dobre zaostriteľné a rastrovateľné do televízneho obrazu, Je dokonca možné použiť ľubovoľné svetelné zdroje, zodpovedajúce obsahu nároku 1, ktoré vytvárajú vo svojich vlnových rozsahoch primerane veľký farebný trojuholník, podľa obsahu nároku 1, ktorých výstupné signály sa kombinujú tak, že je zaručená verná reprodukcia farieb.

Do úvahy pripadá to, že na zvýšenie kvality farieb sa použijú štyri alebo i viac laserov. Prídavné signály, ktoré budú potrebné i potom, môžu byť tiež vytvárané riadiacim zariadením 20 pomocou maticového násobenia. Obvod 80 môže byť prídavnými operačnými zosilňovačmi a vstupnými odpormi analogicky s príkladom podľa obr. 3 modifikovaný pre tieto prídavné signály.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob vytvárania farebných obrazových bodov (74) televízneho obrazu, ktoré sa osvetľujú svetelnými signálmi (R_Ľ, G_Ľ, B_Ľ) rôznych vlnových dĺžok a ktorých farebné odtiene sú stanovené rozdielovými signálmi (R, G, B) farieb v prvom základnom systéme, ktorý je znázorniteľný v diagrame CIE vrcholmi oblasti (440) farebných odtieňov, definovanými vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla obrazovky, pričom vlnovými dĺžkami svetelných signálov (R_Ľ, G_L', B_l, ) sa vytvorí druhý základný systém, odlišný od prvého, ktorý má spoločnú oblasť farebných odtieňov s prvým základným systémom, a aspoň z troch signálov (K, L, M) sa vytvoria svetelné signály (R_L·, Gľ- B_Ľ ), ktorými sú rozdielové signály (R, G, B) farieb alebo ktoré tieto rozdielové signály (R, G, B) farieb obsahujú tak, že sa cez maticu uskutočni transformácia z prvého základného systému do druhého, vyznačujúci sa tým, že vlnové dĺžky svetelných signálov (R_L·, G_Ľ, B_l.) sa stanovia tak, že najkratšia je 470 nm alebo menej a spoločná oblasť farebných odtieňov obsahuje aspoň vrcholy oblasti (440) farebných odtieňov prvého základného systému, ktorých vlnová dĺžka je väčšia ako najkratšia vlnová dĺžka určená luminoformi tienidla obrazovky a že každý farebný odtieň vnútri spoločnej oblasti farebných odtieňov v druhom základnom systéme, vytvorený maticovým násobením, sa rovná farebnému odtieňu stanovenému rozdielovým signálom farby v prvom základnom systéme.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že pre negatívne intenzity farebných signálov farebných odtieňov mimo spoločnej oblasti farebných odtieňov, vzniknuté z maticového násobenia, sa vytvoria svetelné signály s intenzitou, ktorá sa získa z príslušnej negatívnej intenzity pomocou funkcie blížiacej sa logaritmický asymptoticky k nule.
3. Televízny projekčný systém na vykonanie spôsobu podľa nároku 1 alebo 2 na vytváranie farebných bodov (74) televízneho obrazu s aspoň troma svetelnými zdrojmi (30, 40, 50), so vstupným obvodom (10) s výstupmi, s riadiacim zariadením (20) so vstupmi (21, 22, 23), ku ktorým sú pripojené výstupy vstupného obvodu (10), a s maticovým transformačným obvodom (80) vnútri riadiaceho zariadenia (20), pričom vstupy (81, 82, 83) maticového transformačného obvodu (80) sú pripojené k vstupom (21, 22, 23) riadiaceho zariadenia (20) a výstupy (86, 87, 88) maticového transformačného obvodu (80) sú pripojené k výstupom (26, 27, 28) riadiaceho zariadenia (20) a výstupy (26, 27, 28) riadiaceho zariadenia (20) sú pripojené k jednotke riadenia intenzity svetelných zdrojov (30, 40, 50), vyznačujúci sa tým, že svetelnými zdrojmi (30, 40, 50) sú lasery s definovanými vlnovými dĺžkami λρ.·_ λ_Β·. pričom najkratšia vlnová dĺžka λ_Β· je maximálne 470 nm a ďalšie vlnové dĺžky Y;¹, λρ- spoločne s najkratšou vlnovou dĺžkou λΒ· majú oblasť farebného odtieňa druhého základného systému (R¹, G', B') a vlnové dĺžky λκ·, λ_Β· sú určené na základe nasledujúcich matematických vzťahov pre vektory (R, G, B) farebných odtieňov luminoforov tienidla obrazovky ako (R) ε (R', G’, B') a (G) ε (R', G’. B'), pričom maticový transformačný obvod (80) v riadiacom zariadení (20) obsahuje konštrukčnú skupinu (90) z odporov (110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330), určujúcu maticovú trans-formáciu.
4. Televízny projekčný systém podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že so vstupmi (81, 82, 83) maticového transformačného obvodu (80) alebo s výstupmi invertorov (145, 245, 345), ktorých vstupy sú pripojené k vstupom (81, 82, 83) maticového transformačného obvodu (80), sú spojené odpory (110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330) na premenu vstupného napätia alebo invertovaného vstupného napätia na prúd, pričom k vstupom (86, 87, 88) maticového transformačného obvodu (80) sú pripojené výstupy troch operačných zosilňovačov (140, 240, 340), zapojených ako sčítačka prúdov menených odpormi (110, 120, 130, 210, 220, 230,310, 320. 330).
5. Televízny projekčný systém podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že odpory (110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330) určujúce koeficienty matice v maticovom transformačnom obvode (80) riadiaceho zariadenia (20) sú usporiadané vymeniteľné.
6. Televízny projekčný systém podľa jedného z nárokov3až 5, vyznačujúci sa tým, že svetelné zdroje (30, 40, 50) sú tvorené lasermi (32, 42, 52) s elektronicky aktivovanými svetelnými modulátormi (34, 44, 54).
7. Televízny projekčný systém podľa jedného z nárokov 3 až 5, vyznačujúci sa tým, že svetelnými zdrojmi (34, 44, 54) sú polovodičové lasery alebo svetelné diódy LED.