Способ формирования цветного видеоизображения для проекционных систем, включающих оптическую систему совмещения изображений основных цветов, отличающийся тем, что три изображения основных цветов формируют рядом на экране одной однолучевой трубки высокой яркости, предварительно подвергая видеосигнал программной обработке с целью его разделения на три компонента основных цветов, для получения необходимого растра, при котором каждое изображение основных цветов располагается на люминофоре своего цвета.

 

(57) Реферат / Формула:
формирования цветного видеоизображения для проекционных систем, включающих оптическую систему совмещения изображений основных цветов, отличающийся тем, что три изображения основных цветов формируют рядом на экране одной однолучевой трубки высокой яркости, предварительно подвергая видеосигнал программной обработке с целью его разделения на три компонента основных цветов, для получения необходимого растра, при котором каждое изображение основных цветов располагается на люминофоре своего цвета.

 

---

008119
Изобретение относится к способам формирования видеоизображения для проекционных систем, обеспечивающих проекцию увеличенного телевизионного или компьютерного изображения на отражательный или просветной экран большого размера, и может быть использовано при проектировании видеопроекторов, видеомониторов, мультимедиа проекторов, 3D проекторов, проекционных телевизоров.
Общеизвестен способ формирования видеоизображения с тремя монохромными электроннолучевыми трубками (ЭЛТ) основных цветов красного (R), зеленого (G) и синего (В). В этом способе изображения основные цвета (R, G, B), сформированные на отдельных ЭЛТ с помощью проекционных объективов и зеркально-линзовой оптики, проецируются на общий экран, где и происходит их совмещение и получается цветное изображение.
В патенте RU 2082206 описан способ, в котором изображения от трех ЭЛТ предварительно совмещаются с помощью призмы-куба и дихроических (цветоделительных) зеркал, а затем проецируются на экран. Все известные способы на трех ЭЛТ имеют ряд характерных недостатков.
1. При проецировании на общий экран трех пространственно разделенных изображений возникают трудноустранимые трапецеидальные искажения.
2. Неодинаковое изменение характеристик ЭЛТ со временем (неодинаковое старение) приводит к размытости изображения.
3. Устройства, использующие три ЭЛТ, имеют большие габариты и массу (громоздки).
4. Регулировка совмещенности изображений поризводится механическим способом. Предлагаемое изобретение существенным образом отличается от существующих: изображения трех
основных цветов (R, G, B) размещаются на экране одной однолучевой проекционной трубки особой конструкции (фиг. 1). Экран такой трубки разделен на три прямоугольные области для красного (R), зеленого (G) и синего (В) изображений, и каждая область покрывается соответствующим люминофором. Размеры областей выбираются в зависимости от необходимого соотношения размеров кадра (5:3, 16:9 и т.д.). Дальнейшее разъяснение изобретения приведем на примере функционирования видеопроекционного устройства, укрупненная блок-схема которого приведена на фиг. 2. Устройство состоит из следующих основных узлов: 1 - микропроцессорное устройство обработки видеосигнала, 2 - блок управления ЭЛТ, 3 - отклоняющая система, 4 - ЭЛТ, 5 - дихроическая зеркальная (или призменная) система совмещения изображений: (r) - обычное отражающее зеркало; (g) и (b) - дихроические зеркала; (L1), (L2), (L3) - короткофокусные линзы, 6 - проекционный объектив, 7 - экран, 8 - блок программного управления. Устройство функционирует следующим образом.
Видеосигнал поступает в микропроцессорное устройство обработки видеосигнала (1), в котором оцифровывается и подвергается программной обработке с целью разделения изображения на три компоненты (кадра) основных цветов (R, G, B). Сущность программной обработки показана на фиг. 3. Устройство (1) обеспечивает также получение соответствующих кадровых (КСИ) и строчных (ССИ) синхроимпульсов, которые поступают в блок (2) управления ЭЛТ. Обработанный видеосигнал поступает на ЭЛТ. Таким образом формируется соответствующий растр на экране ЭЛТ, т.е. информация красного (R) кадра засвечивает красный люминофор ЭЛТ, зеленого (G) кадра - зеленый люминофор, а синего (В) кадра -синий люминофор. Таким образом, на экране ЭЛТ формируются три изображения основных цветов. Напротив экрана ЭЛТ находятся три короткофокусные прямоугольные (в соответствии с размерами изображений R, G, B) линзы (L1), (L2), (L3), они расположены параллельно к поверхности ЭЛТ на таком расстоянии, чтобы изображения основных цветов (R, G, B) находились в фокальной плоскости линз. Линзы предназначены для фокусировки изображений основных цветов в бесконечность, что обеспечивает дальнейшее получение цветного изображения в одной плоскости. Далее находится дихроическая зеркальная (или призменная) система совмещения изображений (5). Устройство (5) состоит из трех зеркал, одного отражающего (r) и двух дихроических (g, b). Зеркала наклонены по отношению к поверхности трубки на 45°, параллельны между собой и имеют общую оптическую ось. Зеркало (r) отражает красный кадр, зеркало (g) пропускает красный кадр и отражает зеленый, а зеркало (b) пропускает красный и зеленый кадры и отражает синий. Таким образом совмещаются три монохромных изображения основных цветов и формируется одно цветное изображение, которое с помощью проекционного объектива (6) проецируется на экран (7). Заметим что последовательность цветов (R, G, B) на экране ЭЛТ, условна и возможна любая другая последовательность (B, R, G; G, R, B и т. д.). Блок программного управления (8) предназначен для перемещения отдельных изображений (R, G, B) в небольших пределах с целью их точного совмещения, и окончательной настройки, а также служит для программного управления другими характеристиками видеосигнала (яркость, контрастность, насыщенность и т. д.).
Данное изобретение позволяет избавиться от всех приведенных недостатков существующих аналогов, а именно:
1) легко совмещаются три изображения основных цветов, и их окончательное совмещение производится не механическим регулированием, а с помощью программного управления;
2) изменение характеристики ЭЛТ со временем (старение) для всех цветов происходит одинаково, так как используется одна трубка и настроенная система не расстраивается;
3) маленькие габариты и вес (компактность), так как используется одна трубка;
4) данный способ более подходит для реализации проекционного телевизора высокой четкости
- 1 -
008119
(HDTV), потому что возможно идеальное и стабильное совмещение трех изображений основных цветов.
Изобретение осуществимо при нынешнем уровне техники, так как при его осуществлении используются давно применяемые компоненты: ЭЛТ, изготовленная по технологии монохромных проекционных трубок; дихроические зеркала или призмы; проекционный объектив и т. д. А программная обработка видеосигнала в реальном времени с трехкратной скоростью для современных микропроцессоров не представляет трудности.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ формирования цветного видеоизображения для проекционных систем, включающих оптическую систему совмещения изображений основных цветов, отличающийся тем, что три изображения основных цветов формируют рядом на экране одной однолучевой трубки высокой яркости, предварительно подвергая видеосигнал программной обработке с целью его разделения на три компонента основных цветов, для получения необходимого растра, при котором каждое изображение основных цветов располагается на люминофоре своего цвета.
- 2 -
008119
Фиг. 3. Графическое представление сущности программной обработки видеосигнала,
на примере одного кадра
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
- 3 -