专利名称：立体电视模块的制作方法
立体电视模块是一种普通彩色电视机模拟立体成象电路装置。在以往的发明中，如Hosso Hofman公司在GB2117598中披露的“立体电视成象技术”和北京泰科电子技术开发总公司在CN85，105514中披露的“彩色电视电立体化电路装置”都是在彩色电视机末级视放电路板的前端对视频信号进行延时处理，由于彩色电视机存在基色解码与色差解码两种末级视放电路形式，困此必然导致上述立体成象电路结构上的复杂，并且不得不切断末级视放电路与主电路板之间的信号连接线才能将该立体成象电路接入，连接极不方便。又由于在上述的电路装置中采用三基色信号中的Red和Green，Blue构成互补色对，增加了立体视疲劳，降低了彩色还原度。
本发明所涉及的立体电视模块是在彩色电视机末级视放电路板的后端对视频信号进行延时处理，简化了电路。由于采用标准接插件-显象管管座和显象管管脚完成立体电视模块在彩色显象管与末级视放电路之间的连接，所以无需对彩色电视机中的任何一条信号线进行改动就可以完成立体电视模块同彩色电视机之间的连接，使安装十分简便。立体电视模块采用了三基色信号中的Green和Red，Blue构成互补色对，减少了视疲劳，提高了彩色还原度。由于在电路设计上增加了Green基色的背景亮度，所以有效地抑制了双眼彩色争夺现象。此外，由于立体电视模块是在视放电路的末端对显象管的阴级基色信号进行处理，所以不会出现干挠条带。
形成立体视觉的因素很多，但在一定的距离之内，强烈的立体视觉来源于双眼视差异，双眼视差异的大小同景物的深度有关，景物的深度越大，则双眼视差异就越大，深度感觉就越强。双眼视差异同景物深度之间的关系是非线性的，随着景物深度的增加，可分辩的双眼视差异就迅速减少，这就是我们无法辩知远处的层峦叠嶂之间的距离的原因。理论分析和试验表明，我们可以粗略地将自然景物划分成两个层次，双眼差异中难以分辩的远景成分和双眼差异中易于分辩的近景成分，用这个粗略的体视模型去模拟自然景物可以获得明显的立体视效果，在一个有限的范围之中，这两个层次之间的双眼视差异越大，模拟立体视觉效果就越强。考虑到双眼聚焦深度信息和双眼视差深度信息之间的交互性抑制，选择了100cm左右的景深，在电视屏幕上的视差相当于1us左右。由于采用了互补色滤光眼镜实现对电视屏幕上互补色体视图象的分色，因此势必会出现所谓的“双眼彩色争夺现象”，强烈的双眼彩色争夺现象不仅会导致彩色还原度的劣化，严重时会引起观察者头晕目眩，恶心直至体视消失。为有效地抑制这种现象的发生，“立体电视模块”采用了G和R，B基色构成的互补色对，并采用了相应的绿-紫互补色滤光眼镜。在滤光镜的透过率上使两只眼形成一定的差异以达到有效的抑制双眼彩色争夺现象的发生。通过对双眼视差信号频谱成分的滤波处理并观察其立体视效果可以发现当某一路视觉通道中的视频信号的带宽被压缩至1MHZ以下时仍可以获得明显的立体视觉。同时，由于体视状态下图象的清晰度是由双眼清晰度的加合构成，因为在电路设计上保证了两个基色信号的带宽不受损失，所以体视状态下的图象清晰度不会由于某一视通道中视频信号频带的压缩而受到严重影响，因而在电路设计上无需高频补偿，简化了电路;同时使提高延时线的特性阻抗，增加延时时间和减少体积成为可能。
为使立体电视模块便于同彩色电视机连接在电路设计上采用了直接处理由视放电路板输出的彩色显象管阴极基色驱动信号的方法。由于彩色显象管的阴级驱动信号是基色信号所以在立体电视模块的设计上就不用再考虑基色解码和色差解码电路之间的区别，也无需考虑对亮度信号的处理，使电路大为简化。采用不同特性阻抗的延时线可以构成不同结构的立体电视模块采用特性阻抗接近100k的延时线，可以实现延时线同视放电路板和彩色显象管之间的直接匹配连接，整个电路的工作电源可以由彩色显象管的灯丝电源经整流滤波后提供，这样就可以实现立体电视模块同彩色电视机之间的理想的接插连接。采用特性阻抗在1k-2k的延时线，需用一只射级跟随器对末级视放电路和延时电路之间进行隔离以实现延时线同彩色显象管之间的匹配，整个电路的工作电源由末级视放电路的直流工作电源提供，这样就需要在立体电视模块与末级视放电路板之间增加一根电源线。采用特性阻抗在20K-50K的延时线仍需用射级跟随器进行视放末级和延时线之间的隔离，然而由于特性阻抗的提高使整个电路的功耗下降，所以电路的工作电源可以由彩色显象管的灯丝电源经升压、整流和滤波后获得，由于目前多数彩色电视接收机的灯丝电源均由开关电源提供，电源频率均为行频，所以用小型磁环变压器完成对灯丝电源的升压是容易的，这样仍可保证立体电视模块同彩色电视机之间的理想的接插连接。为使观察者可以方便地在立体收视状态和平面收视状态之间选择，在电路设计上采用收视状态转换开关，并由收视状态指示电路指示立体收视状态和普通视状态。
图1是立体电视模块的框图。1是与彩色显象管管座相配套的标准管脚;2是与彩色显象管管脚相配套的标准管座，管脚1直接与彩色电视机的末级视放电路板上的彩色显象管管座相连接;管座2直接与彩色电视机的彩色显象管管脚相连接。在采用特性阻抗较小的延时线时，3是立体电视模块与末级视放电路板直流工作电源之间的电源连线，在采用特性阻抗较大的延时线时，则不需采用这根电源线。4是收视状态转换开关，当4揿动奇数次时，GK(或RK、BK)经延时电路与输出端GK′接通，GK′和RK′、BK′(或RK′与BK′，GK′;或BK′与GK′，RK′)构成一对互补彩色立体信号，红色指标灯10亮。当状态转换开关4揿动偶数次时，GK不经过延时电路，直通GK′。GK′，RK′，BK′，就是原彩色电视机基色阴级驱动信号，绿色指示灯11亮。在立体电视模块内部，除GK之外，所有的输入信号均与输出信号直通。
图2是采用大特性阻抗延时器件构成的立体电视模块电路。7为双路双触点的电磁继电器。8为灯丝电源整流、滤波电路。9为单触点双稳态开关电路，用来控制7的接通或断开。10和11是收视状态指示器。
图3是采用小特性阻抗延时器件6构成的立体电视模块电路。12是射级跟随器，完成6同彩色电视机末级视放电路之间的隔离。13是延时线6的匹配电阻。14是为降低电路的直流功耗而接入的稳压管，该稳压管同匹配电阻串联工作。电路的工作电源由彩色电视机末级视放电路直流工作电源提供，由电源线连接。
图4是采用特性阻抗介于图2和图3电路中所述的特性阻抗之间的延时器件构成的立体电视模块电路，该电路仍采用射级跟随器的完成延时线同彩色电视机末级视放电路之间的隔离，由于可以采用阻值大的匹配电阻13，所以电路的功耗下降，电路的工作电源由彩色显象管灯丝电源15经升压、整流和滤波电路16之后提供。
图5是与上述的立体电视模块电路中G和R，B互补色对相匹配的绿色和紫色滤光镜的滤光特性曲线，为抑制双眼彩色争夺现象应将绿色滤光镜的峰值透过率适当降低。16是绿色滤光镜的滤波特性曲线，17是紫色滤光镜的滤波特性曲线，交点18和19的透过率应小于1%，否则将引起串色现象。
图6是彩色显象管的荧光粉辐射特性曲线图。20是红荧光粉的辐射特性;21是绿荧光粉的辐射特性;22是兰荧光粉的辐射特性。每个基色的辐射峰应基本上与滤光镜的滤波特性曲线的峰值相符合。
权利要求
1.本发明是一种普通彩色电视机的立体成象电路装置，其基本特征是采用标准接插件实现“立体电视模块”与普通彩色电视机之间的连接；采用延时电路对普通彩色电视机中的一对互补基色信号进行延时处理；采用互补色滤光眼镜观察彩色立体图象。
2.权力要求1中所述的“标准接插件”其特征是在“立体电视模块”上用一只显象管管座和一只显象管管脚实现“立体电视模块”在显象管与未级视放电路之间的连接。
3.权力要求1中所述“延时电路”其特征是该电路的工作电压是由显象管的灯丝电源经整流滤波之后提供。
4.权力要求1中所述的“延时电路”其特征是该电路的工作电压是由显象管的灯丝电源经升压、整流和滤波后提供。
5.权力要求1中所述的“延时电路”其特征是该电路的工作电压是由末级视放电路的直流工作电源提供。
6.权力要求1中所述的“延时电路”其特征是由一只稳压二级管同延时线的终端匹配电阻相串连的方法降低直流功耗。
7.权力要求1中所述的“采用延时电路对普通彩色电视机中的一对互补基色信号进行延时处理”其特征是对阴极视频驱动信号中的GK基色信号进行处理。
8.权力要求1中所述的“互补色滤光眼镜”其特征是该滤光眼镜的滤光特性曲线如图5所示。
全文摘要
立体电视模块是一种普通彩色电视机模拟立体成象电路装置。它采用标准接插件完成立体电视模块在彩色显象管与末级视放电路板之间的连接。采用延时电路对一对互补基色信号进行延时处理并通过互补色滤光眼镜观察模拟彩色立体图象。立体景深可达100cm，彩色还原度高于85％，特殊的电路设计有效地克服了立体视疲劳和双眼彩色争夺现象。
文档编号H04N15/00GK1056789SQ90101558
公开日1991年12月4日 申请日期1990年3月24日 优先权日1990年3月24日
发明者李昌, 侯春萍 申请人:中国民用航空学院