專利名稱：立體電視模塊的制作方法
立體電視模塊是一種普通彩色電視機模擬立體成象電路裝置。在以往的發明中，如Hosso Hofman公司在GB2117598中披露的“立體電視成象技術”和北京泰科電子技術開發總公司在CN85，105514中披露的“彩色電視電立體化電路裝置”都是在彩色電視機末級視放電路板的前端對視頻信號進行延時處理，由于彩色電視機存在基色解碼與色差解碼兩種末級視放電路形式，困此必然導致上述立體成象電路結構上的復雜，并且不得不切斷末級視放電路與主電路板之間的信號連接線才能將該立體成象電路接入，連接極不方便。又由于在上述的電路裝置中采用三基色信號中的Red和Green，Blue構成互補色對，增加了立體視疲勞，降低了彩色還原度。
本發明所涉及的立體電視模塊是在彩色電視機末級視放電路板的后端對視頻信號進行延時處理，簡化了電路。由于采用標準接插件-顯象管管座和顯象管管腳完成立體電視模塊在彩色顯象管與末級視放電路之間的連接，所以無需對彩色電視機中的任何一條信號線進行改動就可以完成立體電視模塊同彩色電視機之間的連接，使安裝十分簡便。立體電視模塊采用了三基色信號中的Green和Red，Blue構成互補色對，減少了視疲勞，提高了彩色還原度。由于在電路設計上增加了Green基色的背景亮度，所以有效地抑制了雙眼彩色爭奪現象。此外，由于立體電視模塊是在視放電路的末端對顯象管的陰級基色信號進行處理，所以不會出現干撓條帶。
形成立體視覺的因素很多，但在一定的距離之內，強烈的立體視覺來源于雙眼視差異，雙眼視差異的大小同景物的深度有關，景物的深度越大，則雙眼視差異就越大，深度感覺就越強。雙眼視差異同景物深度之間的關系是非線性的，隨著景物深度的增加，可分辯的雙眼視差異就迅速減少，這就是我們無法辯知遠處的層巒疊嶂之間的距離的原因。理論分析和試驗表明，我們可以粗略地將自然景物劃分成兩個層次，雙眼差異中難以分辯的遠景成分和雙眼差異中易于分辯的近景成分，用這個粗略的體視模型去模擬自然景物可以獲得明顯的立體視效果，在一個有限的范圍之中，這兩個層次之間的雙眼視差異越大，模擬立體視覺效果就越強。考慮到雙眼聚焦深度信息和雙眼視差深度信息之間的交互性抑制，選擇了100cm左右的景深，在電視屏幕上的視差相當于1us左右。由于采用了互補色濾光眼鏡實現對電視屏幕上互補色體視圖象的分色，因此勢必會出現所謂的“雙眼彩色爭奪現象”，強烈的雙眼彩色爭奪現象不僅會導致彩色還原度的劣化，嚴重時會引起觀察者頭暈目眩，惡心直至體視消失。為有效地抑制這種現象的發生，“立體電視模塊”采用了G和R，B基色構成的互補色對，并采用了相應的綠-紫互補色濾光眼鏡。在濾光鏡的透過率上使兩只眼形成一定的差異以達到有效的抑制雙眼彩色爭奪現象的發生。通過對雙眼視差信號頻譜成分的濾波處理并觀察其立體視效果可以發現當某一路視覺通道中的視頻信號的帶寬被壓縮至1MHZ以下時仍可以獲得明顯的立體視覺。同時，由于體視狀態下圖象的清晰度是由雙眼清晰度的加合構成，因為在電路設計上保證了兩個基色信號的帶寬不受損失，所以體視狀態下的圖象清晰度不會由于某一視通道中視頻信號頻帶的壓縮而受到嚴重影響，因而在電路設計上無需高頻補償，簡化了電路;同時使提高延時線的特性阻抗，增加延時時間和減少體積成為可能。
為使立體電視模塊便于同彩色電視機連接在電路設計上采用了直接處理由視放電路板輸出的彩色顯象管陰極基色驅動信號的方法。由于彩色顯象管的陰級驅動信號是基色信號所以在立體電視模塊的設計上就不用再考慮基色解碼和色差解碼電路之間的區別，也無需考慮對亮度信號的處理，使電路大為簡化。采用不同特性阻抗的延時線可以構成不同結構的立體電視模塊采用特性阻抗接近100k的延時線，可以實現延時線同視放電路板和彩色顯象管之間的直接匹配連接，整個電路的工作電源可以由彩色顯象管的燈絲電源經整流濾波后提供，這樣就可以實現立體電視模塊同彩色電視機之間的理想的接插連接。采用特性阻抗在1k-2k的延時線，需用一只射級跟隨器對末級視放電路和延時電路之間進行隔離以實現延時線同彩色顯象管之間的匹配，整個電路的工作電源由末級視放電路的直流工作電源提供，這樣就需要在立體電視模塊與末級視放電路板之間增加一根電源線。采用特性阻抗在20K-50K的延時線仍需用射級跟隨器進行視放末級和延時線之間的隔離，然而由于特性阻抗的提高使整個電路的功耗下降，所以電路的工作電源可以由彩色顯象管的燈絲電源經升壓、整流和濾波后獲得，由于目前多數彩色電視接收機的燈絲電源均由開關電源提供，電源頻率均為行頻，所以用小型磁環變壓器完成對燈絲電源的升壓是容易的，這樣仍可保證立體電視模塊同彩色電視機之間的理想的接插連接。為使觀察者可以方便地在立體收視狀態和平面收視狀態之間選擇，在電路設計上采用收視狀態轉換開關，并由收視狀態指示電路指示立體收視狀態和普通視狀態。
圖1是立體電視模塊的框圖。1是與彩色顯象管管座相配套的標準管腳;2是與彩色顯象管管腳相配套的標準管座，管腳1直接與彩色電視機的末級視放電路板上的彩色顯象管管座相連接;管座2直接與彩色電視機的彩色顯象管管腳相連接。在采用特性阻抗較小的延時線時，3是立體電視模塊與末級視放電路板直流工作電源之間的電源連線，在采用特性阻抗較大的延時線時，則不需采用這根電源線。4是收視狀態轉換開關，當4撳動奇數次時，GK(或RK、BK)經延時電路與輸出端GK′接通，GK′和RK′、BK′(或RK′與BK′，GK′;或BK′與GK′，RK′)構成一對互補彩色立體信號，紅色指標燈10亮。當狀態轉換開關4撳動偶數次時，GK不經過延時電路，直通GK′。GK′，RK′，BK′，就是原彩色電視機基色陰級驅動信號，綠色指示燈11亮。在立體電視模塊內部，除GK之外，所有的輸入信號均與輸出信號直通。
圖2是采用大特性阻抗延時器件構成的立體電視模塊電路。7為雙路雙觸點的電磁繼電器。8為燈絲電源整流、濾波電路。9為單觸點雙穩態開關電路，用來控制7的接通或斷開。10和11是收視狀態指示器。
圖3是采用小特性阻抗延時器件6構成的立體電視模塊電路。12是射級跟隨器，完成6同彩色電視機末級視放電路之間的隔離。13是延時線6的匹配電阻。14是為降低電路的直流功耗而接入的穩壓管，該穩壓管同匹配電阻串聯工作。電路的工作電源由彩色電視機末級視放電路直流工作電源提供，由電源線連接。
圖4是采用特性阻抗介于圖2和圖3電路中所述的特性阻抗之間的延時器件構成的立體電視模塊電路，該電路仍采用射級跟隨器的完成延時線同彩色電視機末級視放電路之間的隔離，由于可以采用阻值大的匹配電阻13，所以電路的功耗下降，電路的工作電源由彩色顯象管燈絲電源15經升壓、整流和濾波電路16之后提供。
圖5是與上述的立體電視模塊電路中G和R，B互補色對相匹配的綠色和紫色濾光鏡的濾光特性曲線，為抑制雙眼彩色爭奪現象應將綠色濾光鏡的峰值透過率適當降低。16是綠色濾光鏡的濾波特性曲線，17是紫色濾光鏡的濾波特性曲線，交點18和19的透過率應小于1%，否則將引起串色現象。
圖6是彩色顯象管的熒光粉輻射特性曲線圖。20是紅熒光粉的輻射特性;21是綠熒光粉的輻射特性;22是蘭熒光粉的輻射特性。每個基色的輻射峰應基本上與濾光鏡的濾波特性曲線的峰值相符合。
權利要求
1.本發明是一種普通彩色電視機的立體成象電路裝置，其基本特征是采用標準接插件實現“立體電視模塊”與普通彩色電視機之間的連接；采用延時電路對普通彩色電視機中的一對互補基色信號進行延時處理；采用互補色濾光眼鏡觀察彩色立體圖象。
2.權力要求1中所述的“標準接插件”其特征是在“立體電視模塊”上用一只顯象管管座和一只顯象管管腳實現“立體電視模塊”在顯象管與未級視放電路之間的連接。
3.權力要求1中所述“延時電路”其特征是該電路的工作電壓是由顯象管的燈絲電源經整流濾波之后提供。
4.權力要求1中所述的“延時電路”其特征是該電路的工作電壓是由顯象管的燈絲電源經升壓、整流和濾波后提供。
5.權力要求1中所述的“延時電路”其特征是該電路的工作電壓是由末級視放電路的直流工作電源提供。
6.權力要求1中所述的“延時電路”其特征是由一只穩壓二級管同延時線的終端匹配電阻相串連的方法降低直流功耗。
7.權力要求1中所述的“采用延時電路對普通彩色電視機中的一對互補基色信號進行延時處理”其特征是對陰極視頻驅動信號中的GK基色信號進行處理。
8.權力要求1中所述的“互補色濾光眼鏡”其特征是該濾光眼鏡的濾光特性曲線如圖5所示。
全文摘要
立體電視模塊是一種普通彩色電視機模擬立體成象電路裝置。它采用標準接插件完成立體電視模塊在彩色顯象管與末級視放電路板之間的連接。采用延時電路對一對互補基色信號進行延時處理并通過互補色濾光眼鏡觀察模擬彩色立體圖象。立體景深可達100cm，彩色還原度高于85％，特殊的電路設計有效地克服了立體視疲勞和雙眼彩色爭奪現象。
文檔編號H04N15/00GK1056789SQ90101558
公開日1991年12月4日 申請日期1990年3月24日 優先權日1990年3月24日
發明者李昌, 侯春萍 申請人:中國民用航空學院