填空式扫描及其高清晰度、超高清晰度电视的制作方法

专利名称:填空式扫描及其高清晰度、超高清晰度电视的制作方法
本技术属填空式扫描。用于各种扫描系统，下面主要以电视系统为例进行介绍原有的扫描技术，由于存在着扫描时间的过程关系。使得扫描后留下空白;例如电视系统中的扫描就留下空白或行扫描结构，而且像素少，使图象清晰度差;在现有的HDTV系统中不但还是存在上述问题。而且不能与现有普通电视系统标准兼容，也不容易实现世界性标准的统一。
本技术正好解决了上述问题，它消除了扫描中的空白，增加了像素，能与普通电视标准兼容和实现世界性标准的统一。其主要特征是不改变原有普通电视系统的扫描标准。及不改变普通行频和场频的频率和行、场数，用填空、的方法将空白消失，使行扫结构在屏幕上消失从而提高清晰度这是第一种;利用垂直方向的高频行扫，其行扫线载在普通行线上;或再度水平方向高频行扫，方法同前，其行扫线载在垂直行扫线上。它们的行扫线上同普通行线一样，有着图像信息、同步和消稳的信息，同样能产生图像的分辨率，所以象素增加、分辨率提高、清晰度也更为提高，能产生更高清晰度和超高清晰度电视。
其方法(一)一般填空扫描高清晰度电视，是指像素数不变。在普通电视系统中，利用垂直方向的高频行扫和改变扫描点、(在电子扫描中为焦点)改变其形状、(一般为长条或长方形)来填补原有的空白，使行扫结构在屏幕上消失，使之得到高清晰度。
第一、只在显像管或摄像管的电子扫描上、或其它的显视器扫描上增加垂直方向的高频行扫，使之得到填空，扫描线载在普通水平行线上;其频率是普通行频的几百至几千倍以上，它是随屏幕的大小、焦点或扫描点的尺寸大小、普通行频率和行数等来决定，在普通电视机中一般采用10M左右。垂直行扫线的幅度不能使普通行线之间重叠，一般相接就行，所以要求高频源功率较小，现有普通高频源电路君可适应。偏转器可使用电磁偏转或管内电极偏转或其它显示屏的其它偏转器，但必须符合高频特性;在电子扫描中必须在原普通偏转之前进行偏转，也就是本偏转器必须放在原偏转器之前。对于整个扫描系统要屏蔽，在电子扫描中，焦点的清晰度要好，也就是聚焦要好，到边缘都得清晰不变形;它可实行提高器件质量，提高指标、提高阳极电压和同步聚焦等方法来实现;改变阴极和电极形状，使焦点成为小正方形更好，这样使两普通行线间更不易干扰。
第二、可改变焦点或扫描点形状来实现填空原有的焦点和扫描点一般都是园的或不符合填空要求的形状;本技术采用长方或长条形点扫描，长方形长边不能太长，正好使两普通行线边相接，长方形短边最好要短，这样扫描就能填去空白，但它必须改革显像管，摄像管、显视屏等内部或外部结构，使扫描点成为所需的长方或长条形，也就是改变显像管，摄像管内阴极电子辐射面形状或加整形极或整形孔，改变其它电极形状或加外部磁整形，这是对电子束和焦点的整形。
下面，具体结合附图进行阐述图1、是原有扫描在屏幕上的结构，(1)是扫描线，(2)是由于时间过程关系所留下的行结构和空白。
图2、是本技术填空扫描在屏幕上的结构，它填补了空白，(3)是扫描线，(4)是两行相接处。
图3、是利用在垂直方向进行高频行扫描填空，(7)是原有普通行线，(5)是载在其行线上的本高频垂直行线，(6)是幅度相接处，正好相接而填去空白;根据屏幕的大小，焦点面积的大小，普通行频的频率和行数，可确定垂直行频频率，一般为10M左右，使屏幕空白全部被填满。
图4、是在管内增加电极偏转的示意图，(8)是电子束，(9)是阴极，(10)是本技术的垂直行偏转电极，它必须在原普通偏转器(11)位置之前，即先偏转电子束。
图5是在管外增加垂直行扫描电磁偏转器示意图，(12)是管茎，(13)是原管上的偏转器，(14)是本技术的偏转器，(15)是它的正面图的线圈。(16)是高频磁心，它必须符合高频特性，要屏蔽，必须放在原普通偏转器位置之前，也就是说必须先对电子束进行垂直行高频率偏转。
图6、是原有的电子束园焦点(17)，行扫描线(18)，因其扫描而形成空白(19)。
图7、是本技术按填空要求所设计的长方形焦点进行填空扫描在屏幕上的情况，(20)是长方形焦点，两行扫描线(21)边正好相接，填去空白，(22)是相接处。
图8、是改变阴极电子辐射面形状或加一整形孔或改变其它电极形状，使焦点变成长方形的示意图，(23)是原有的园筒式阴极。(24)是改进后的长方辐射口的阴极，(26)是用来整形的长方孔，(25)是用来整形的电极。
方法(二)，这是一种利用填空式的在垂直方向或再度在水平方向对图象进行高频行扫，而增加扫描图象的像素和提高分辨率的更高清晰度和超高清晰度电视。
在本电视系统中完整地保留了原普通电视的扫描体系，保留其标准;并增加了本技术的在垂直方向进行高频行扫，或再度水平方向高频行扫的扫描体系和标准;它的系统结构和工作方式与普通行扫系统基本相同，只不过工作在高频上，它有行频和行数的标准，有同步和消稳信号。
本技术的垂直方向高频行扫线载在原普通行线上，其行扫频率是普通行频的几百至几千倍，其扫描幅度限制在普通行扫线的空白之内(如图9);由于高频率的行扫线上有着同步黑电平不能让其干扰图像(显像和摄像都一样)，所以将幅度调宽，使黑电平的同步信号在扫描线上消失，即被图象部份盖着(如图10);如果再度水平方向高频行扫描，其扫描线正好载在垂直方向的高频行线上(如图11)，其频率是垂直行频的几百至几千倍，其幅度处理同垂直高频行幅的处理;扫描点最好是小正方形;扫描点尺寸的大小、在电子束扫描中焦点尺寸的大小，屏幕的大小和普通行频频率，行数等都是决定新的行频的因数，这是为了填空的原因;不过焦点越小，频率越高，像素也就越多，分辨率就越高;在频率上，要与普通行频成整数倍，最好为奇数倍，这样可将普通行频作为同步基准，而且不会相互干扰，更不会干扰彩色系统。
本技术方法(二)的偏转器种类、方法、构造所在偏转位置与方法(一)相同，如图4、5，电子束扫描的偏转器可以是管内的电极偏转和管外的磁偏转，其在管茎上的位置要在原普通偏转器之前;就是说，电子束要先进行本技术的偏转，要屏蔽和抗干扰，对于在水平方向再度行扫的偏转器见图12、13它与垂直行扫偏转器是一整体，只不过偏转线圈方位不同。
下面结合附图具体进行阐述图9、是本技术在垂直方向上进行高频填空式同步行扫，其扫描线(27)，载在普通行扫线(28)上，(29)是本扫描线上的同步信号(黑电平);
图10、是调宽了行幅，本扫描线上的同步信号被图像部份盖着，(30)是调宽了的垂直行扫线，即图像部份，(31)是原普通行扫线;
图11、是再度水平方向上进行高频行扫，其扫描线载在垂直行扫线上，它主要用于大屏幕和超大屏幕的扫描，(32)是普通行扫线，(33)是载在普通行扫线上的本技术垂直行扫线，(34)是载在垂直行扫线上的再度水平行扫线，其幅度处理同10图所述;
图12是水平方向再度行扫和垂直方向行扫的整体电磁偏转器结构;其两组线圈方位不同，(35)是水平方向偏转线圈，(36)是垂直方向偏转线圈，(37)是公用的高频磁心(磁环)，(38)是磁环凸形部份，线圈绕在磁环内壁凸起部份，其圈数按高频频率要求绕制，磁环尺寸按管子种类和尺寸设计。
图13、是水平方向再度行扫和垂直方向行扫的管内电极偏转器结构;其两组电极方位不同，(39)是水平方向偏转电极，(40)是垂直方向偏转电极，每块电极为正方形金属片。
总的来说，应用本技术的扫描，不但填满了空白，而且对图象进行了扫描;扫描线上包含有图象新的不少像素，使图像像素增加，增加了在本扫描线上的图像分辨率，使整个分辨率提高，从而得到更高清晰度和超高清晰度电视，并与现有电视系统标准兼容，能实现世界性标准的统一。
下面介绍本系统所需的现有技术1、关于本技术用的高频行扫描电路、消稳电路都与普通行扫描和消稳电路原理相似，只不过工作在高频上;同步和消稳信号产生也同普通行同步和消稳的方法相同;在摄像机中本技术高频行扫描电路原理同普通行扫描电路相同。
2、关于视频和传输系统的宽带处理问题现有国际上已基本解决，例如在传输系统采用直播卫星，光纤传输以及带宽压缩等等;
3、关于系统设备中的摄像管、和显像管需要有宽带，高质聚焦、高频、高灵敏度，高分辨度。低噪音、低残象、低失真等等;现在国际上基本解决，并在HDTV系统设备中使用;
4、关于录像，现国际上也基本解决，它可加宽磁带尺寸，提高磁带录像机技术指标或利用其它录像系统来解决。
下面是本技术接收机中垂直方向上高频同步行扫描或再度水平方向上高频同步行扫描电路原理和消稳电路原理，它同一般普通的行扫描和消稳相似，只不过工作在高频率上，必须符合高频特性;当然也可使用与其它扫描相似的电路，如可使用有间歇振荡电路场扫描电路相似的电路，其所有原件数据要求应符合高频电路。
图14所示这是与普通行扫描电路相似的高频行扫描图;同步分离以后的同步信号，再经签相后，送至行频振荡器作控制电压。由行振荡器产生的符合频率要求的脉冲，经电压调节送至行激励级，再到输出级，最后将产生的行据齿波电流、电压送给偏转器;并送至视放作消稳;送至AFC;它是常用的典型电路。本图中原件数据为行频频率在9.37M左右的电路原件数据;用于普通行频率标准为15625赫的垂直方向行扫电路，其频率正好是15625的600倍，图中磁心必须使用高频磁心。
图15是用于(前)方法(一)的垂直高频行扫的高频源电路图，频率在10M左右。
权利要求
1.一种扫描及其电视，具有现有的普通行扫描线(1)；行、场扫描结构及其所属系统装置和电路；现有的普通行频、场频；其特征是将扫描线(1)增宽成扫描线(3)，相临两行线边相接(4)。
2.根据1的扫描及其电视，其特征是在垂直方向上进行高频行扫描，其扫描线(5)载在原普通行扫线(7)上，垂直行扫线(5)的幅度在(3)的范围内。
3.根据2的扫描及其电视，其特征是再度在水平方向上进行高频行扫描，其扫描线(34)载在垂直行扫线(33)上;在电子扫描中偏转器(10)(14)位置应在原普通偏转器(11)、(13)之前，扫描点可采用小正方形。
4.根据2、3的扫描及其电视，其特征是利用垂直方向或再度水平方向行扫时对图像进行扫描，得到更多的像素和信息。
5.根据1的扫描及其电视，其特征是将扫描点成长方形(20)，其短边与临近行边相接(22)，及在电子扫描中，阴极辐射口改进为长方形口及其阴极(24)，可加上整形电极(25)及其长方吼(26)，使扫描点成长方形。
专利摘要
填空式扫描及其高清晰度、超高清晰度电视。其方法用于各种扫描系统。主要用于电视系统。其主要特征是利用填空方法，填去原普通扫描留下的空白。在电视扫描中消除了行的扫描结构。使图象有高清晰度；在填空扫描中再利用在垂直方向上的高频行扫、扫描线载在原普通行线上，再度利用水平方向上的高频行扫。扫描线载在垂直行扫线上等方法对图象进行扫描得到更多的像素，得到更高分辨率，从而得到清晰和超高清晰度电视。
文档编号H04N3/16GK87100042SQ87100042
公开日1988年7月20日 申请日期1987年1月1日
发明者陈树权 申请人:陈树权