Цифровая система стереотелевидения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для телевещания в дециметровом диапазоне наземных сетей ТВ и по спутниковым линиям связи. Техническим результатом является создание в системе условий стереоскопического эффекта для восприятия зрителем стереоизображения. Технический результат достигается тем, что в известную систему на передающей стороне дополнительно введены три АЦП видеосигнала, третий формирователь кодов, счетчик импульсов, триггер и два ключа, в фотоэлектрический преобразователь - второй объектив, третий пьезодефлектор, два дихроичных зеркала, по три микрообъектива, фотоприемника и предварительных усилителя, в передатчик - третий канал, на приемной стороне - третий тракт приема и обработки кодов видеосигналов, проекционная оптическая система, излучатель и блок раздельного наблюдения кадров, в блок модуляции излучения - второй излучатель трех основных цветов. Занимаемая полоса частот 316,8 Гц, активных строк в кадре 800 с 1200 отсчетами в строке, частота кадров 50 Гц, элементов разрешения в кадре 960000. 20 ил., 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к технике радиосвязи, может использоваться для телевещания, начиная с дециметрового диапазона в наземных сетях ТВ, и по спутниковым линиям связи.
3а прототип принята цифровая система телевидения высокой четкости [1], содержащая на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь, три АЦП видеосигнала, два АЦП сигнала звука, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, первый и второй формирователи кодов, первые и втором самоходные распределители импульсов, двухканальный передатчик радиосигналов, первый канал которого включает усилитель несущей частоты, амплитудный модулятор и выходной усилитель, второй канал включает амплитудный модулятор и выходной усилитель, на приемном стороне содержащая антенну, блок сенсорного управления, два тракта приема и обработки кодов видеосигнала, канал формирования управляющих сигналов, два канала звукового сопровождения, шесть блоков импульсных усилителей, блок модуляции излучения, делитель частоты, блок строчной развертки, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, блок кадровой развертки, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений и матовый экран. Информация кодов видеосигналов передается по двум радиоканалам верхней и нижней боковыми частотами одной несущей частоты. По первому каналу передаются коды видеосигналов ЕR и EG, по второму - коды ЕВ. На приемном стороне принимается два радиосигнала, усиливаются, детектируются, символы единиц в кодах преобразуются с полусинусоид в импульсы, коды видеосигналов распределяются по каналам и без преобразования в аналоговые видеосигналы воспроизводится цветное изображение на матовом экране, тактовая частота в системе 70 МГц, активных строк 1000, отсчетов в строке 1400, развертка кадра чересстрочная, кадровая частота 25 ГЦ, занимаемая полоса в эфире 252 Гц. Недостаток прототипа: отсутствует стереоизображение.
Целью изобретения является формирование системой стереоизображения, воспринимаемого зрителем.
Техническим результатом является создание системой условий стереоскопического эффекта для восприятия зрителем стереоизображения. передающая сторона формирует правое и левое изображения одного объекта с двух разных позиций, приемная сторона воспроизводит условия стереоскопического эффекта для зрителя. Технические характеристики системы в таблице 1. Передающая сторона формирует три потока кодов правого и левого изображений одного объекта, следующих поочередно друг за другом через 0,08 с, т.е. подряд по четыре кадра. Свойство инерционности зрения /сохранения зрительного образа в течение 150 мс [2]/ используется для снижения частоты вращения оправ светофильтров в очках на приемной стороне.
Частота левого и правого изображений каждого по 25 Гц, чередующиеся группами по четыре кадра. Суммарная частота кадров 50 Гц. Частота следования групп по четыре кадра 12,5 Гц. Используются две несущие частоты. Передача кодов ЕRп /изображение от правого объектива/ и ЕRл /изображение от левого объектива/ производится верхней боковой частотой первой несущей частоты, передача кодов ЕGП и ЕGЛ производится верхней боковой частотой второй несущей. Передача кодов ЕВП и ЕВЛ производится нижней боковой частотой первой несущей. Дискретизация видеосигналов 12 МГц. Информацию о цветовом тоне несет боковая частота несущей, о яркости цвета несет код амплитуды видеосигнала. Насыщенность цвета задается полосой спектрального излучения применяемых в блоке модуляции излучения светодиодов. Звуковые коды передаются по три кода в конце каждой строки. Частота строк 20 кГц, число строк в кадре, кодируемых на передающей стороне, 400, все активные, развертка строк прогрессивная /построчная/. Приемная сторона принимает три радиосигнала тремя трактами приема и обработки кодов видеосигнала, детектирует их, символы единиц в кодах с полусинусоид заменяет на импульсы одной полярности, выделяет строчные и кадровые синхроимпульсы /ССИ и КСИ/, удваивает число отсчетов в строке с 600 в 1200, число строк с 400 до 800, воспроизводит электронно-оптической разверткой правое и левое изображения /по четыре кадра подряд/ на матовом экране, рассматриваемые зрителем раздельно: правое - правым глазом, левое - левым глазом. Частота смены правого и левого изображений 12,5 Гц. Сущность заявляемой системы в том, что в цифровую систему стереотелевидения, содержащую на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь, три АЦП видеосигнала, два АЦП сигнала звука, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, первый и второй формирователи кодов, первый и второй самоходные распределители импульсов, передатчик радиосигнала из двух каналов, на приемном стороне антенну, блок сенсорного управления, первый и второй тракты приема и обработки кодов видеосигнала, каждый из которых включает блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор и два формирователя импульсов и канал обработки кодов видеосигнала, содержащую канал формирования управляющих сигналов, два канала воспроизведения звука, делитель частоты, блок строчной развертки, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, блок кадровой развертки, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, шесть блоков импульсных усилителей, блок модуляции излучения, включающий два излучателя трех основных цветов и оптическую систему, и матовый экран, введены на передающей стороне три АЦП видеосигнала, третий формирователь кодов, счетчик импульсов, триггер и два ключа, в фотоэлектрический преобразователь введены второй объектив, третий усилитель и третий пьезодефлектор с отражателем на торце, пятый и шестой источники опорных напряжений, третий и четвертый дихроичные зеркала, четвертый, пятый, шестой микрообъективы, четвертый, пятый, шестой фотоприемники, четвертый, пятый и шестой предварительные усилители, в передатчик введен третий канал, на приемном стороне введены третий тракт приема и обработки кодов видеосигнала, проекционная оптическая система, излучатель и блок раздельного наблюдения кадров.
Структурная схема передающей стороны на фиг.1, построчная развертка растра на фиг.2, формы управляющих напряжений разверток на фиг.3, структура цифровых потоков на фиг.4, АЦП видеосигнала на фиг.5, конструкция пьезодефлектора на фиг.6, АЦП сигнала звука на фиг.7, формирователь кодов видеосигнала ЕR /ЕG/ на фиг.8, формирователь кодов видеосигнала ЕВ на фиг.9, схема приемной стороны на фиг.10, принципиальная схема двухполярного амплитудного детектора на фиг.11, блок обработки кодов на фиг.12, блок модуляции излучения на фиг.13, суммирующий усилитель на фиг.14, блок выделения строчных синхроимпульсов на фиг.15, блок выделения кадровых синхроимпульсов на фиг.16, блок раздельного наблюдения кадров на фиг.17, спектры частот сигналов передатчика на фиг.18, первый блок элементов задержек на фиг.19, временные диаграммы работы системы на фиг.20.
Передающая сторона включает /фиг.1/ фотоэлектрический преобразователь 1, являющийся датчиком видеосигналов двух изображений одного объекта: правого /ЕRП, ЕGП, ЕВП/ и левого /ЕRЛ, ЕGЛ, ЕВЛ/, включающий первый объектив 2 /правый/, первый пьезодефлектор 3 с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости правого объектива 2, первый источник 4 положительного опорного напряжения, второй источник 5 отрицательного опорного напряжения, первый усилитель 6, второй пьезодефлектор 7, передний торец которого имеет две грани, расположенных под соответствующим углом друг к другу и с отражателем на каждой грани, второй усилитель 8, третий источник 9 положительного опорного напряжения, четвертый источник 10 отрицательного опорного напряжения, второй объектив 11 /левый/, третий пьезодефлектор 12 с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости второго объектива 11, третий усилитель 13, пятый источник 14 положительного опорного напряжения, шестой источник 15 отрицательного опорного напряжения, блок 16 строчной развертки, включающий задающий генератор 17 и выходной каскад 18, блок 19 кадровой развертки, включающий элемент И 20, задающий генератор 21 и суммирующий усилитель 22, первое 23 и второе 24 дихроичные зеркала, первый 25, второй 26, третий 27 микрообъективы, первый 28, второй 29, третий 30 фотоприемники, первый 31, второй 32, третий 33 предварительные усилители, третье 34 и четвертое 35 дихроичные зеркала, четвертый 36, пятый 37, шестой 38 микрообъективы, четвертый 39, пятый 40, шестой 41 фотоприемники, четвертый 42, пятый 43 и шестой 44 предварительные усилители. Фотоэлектрический преобразователь 1 входит в состав передающей телевизионной камеры, в которую входят первый АЦП 45 /видеосигнал ЕRП/, второй АЦП 46 /видеосигнал ЕGП/, третий АЦП 47 /видеосигнал ЕВП/, четвертый АЦП 48 /видеосигнал ЕRЛ/, пятый АЦП 49 /видеосигнал ЕGЛ/, шестой АЦП 50 /видеосигнал ЕВЛ/. Второй объектив 11 расположен слева от первого объектива 2, оптическая ось его параллельна оптической оси объектива 2, расстояние между ними соответствует оптимальному получению стереоскопического эффекта. Передающая сторона включает первый АЦП 51 и второй АЦП 52 сигнала звука, на входы которых поданы сигналы звукового сопровождения ЕЗВI, ЕЗВ2, задающий генератор 53 синусоидальных колебаний, синтезатор 54 частот, первый 55, второй 56 и третий 57 формирователи кодов соответственно ЕRП и ЕRЛ, ЕGП и ЕGЛ, ЕВП и ЕВЛ, первый 58 и второй 59 самоходные распределители импульсов, счетчик 60 импульсов, триггер 61, первый 62, второй 63 ключи, передатчик 64 радиосигнала, включающий три канала. Первый канал включает последовательно соединенные усилитель 65 первой несущей частоты, амплитудный модулятор 66 и выходной усилитель 67, второй канал включает амплитудный модулятор 71 и выходной усилитель 72, третий канал включает усилитель 68 второй несущей частоты, амплитудный модулятор 69 и выходной усилитель 70. Каждый из амплитудных модуляторов 66, 69, 71 состоит из последовательно соединенных кольцевого модулятора и полосового фильтра [3 с.234], отфильтровывающего одну из боковых частот в спектре амплитудно-модулированной несущей.
АЦП 45, 46, 47, 48, 49, 50 выполнены идентично /фиг.5/, каждый содержит последовательно соединенные усилитель 73 и пьезодефлектор 74 с отражателем на торце, источник 75 положительного опорного напряжения, источник 76 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 77, щелевой диафрагмы 78 и микрообъектива 79, линейку 80 многоэлементного фотоприемника и шифратор 81. Все пьезодефлекторы 3, 7, 12, 74, 93, 182, 190 являются торцевыми биморфными пьезоэлементами со световым отражателем на свободном торце, конструктивно выполнены /фиг.6/ одинаково [4 с.118] из первой 82 и второй 83 пьезопластин, внутреннего электрода 84, первого 85 и второго 86 внешних электродов. Один конец пьезопластин закреплен в держателе 87, на свободном торце расположен световой отражатель 88. Свободный торец пьезодефлектора 7 выполнен из двух граней под соответствующим углом друг к другу, каждая грань имеет свой отражатель для разведения отраженных лучей по разным направлениям. АЦП 51, 52 выполнены идентично /фиг.7/, каждый содержит последовательно соединенные делитель 89 напряжения, блок 90 ключей, согласующий усилитель 91, усилитель 92 и пьезодефлектор 93 с отражателем на торце, источник 94 положительного опорного напряжения, источник 95 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 96, щелевой диафрагмы 97 и микрообъектива 98, линейку 99 многоэлементного фотоприемника, первый дешифратор 100, шифратор 101 и второй дешифратор 102, последовательно соединенные счетчик 103 импульсов, третий дешифратор 104 и блок 105 регистров.
Первый 55 и второй 56 формирователи кодов выполнены одинаково /фиг.8/, каждый содержит последовательно соединенные триггер 106 и блок 107 коммутации и три канала. Первый и второй каналы идентичны. Первый канал включает последовательно соединенные блок 108 элементов И, первый 109, второй 110 элементы ИЛИ и выходной ключ 111, и самоходный распределитель 112 импульсов, второй канал включает второй блок 113 элементов И, третий 114, четвертый 115 элементы ИЛИ и выходной ключ 116, и самоходный распределитель 117 импульсов, третий канал включает два блока 118 и 121 элементов И, пятый 119 и шестой 122 элементы ИЛИ, и два самоходных распределителя 120, 123 импульсов, включает первый 124, второй 125 ключи, последовательно соединенные счетчик 126 импульсов и дешифратор 127. В первом формирователе 55 кодов дешифратор 127 имеет первый и второй выходы, подключенные к соответствующим входам ключей 124, 125. Во втором формирователе 56 кодов дешифратор 127 имеет и третий выход, являющийся вторым выходом формирователя 56 кодов, подключенный ко входу первого самоходного распределителя 58 импульсов и ко входу счетчика 60 импульсов. Первым и вторым информационными входами являются входы блока 107 коммутации и входы блоков 118, 121 элементов И, третьим и четвертым информационными входами являются третьи входы второго и четвертого элементов ИЛИ 100, 115. Управляющими входами являются: первым - ход триггера 106 /12 МГц/, вторым - объединенные входы счетчика 126 импульсов и ключей 124, 125 /6 МГц/, третьим - сигнальные входы выходных ключей 111, 116 /48 МГц/, четвертым - управляющий вход счетчика 126 импульсов /20 кГц/. Выходом являются объединенные выходы выходных ключей 111, 116. Во втором формирователе 56 кодов вторым выходом является третий выход дешифратора 127. Третий формирователь 57 кодов содержит /фиг.9/ триггер 105, блок 107 коммутации и два канала. Первый и второй каналы идентичны. Первый канал включает блок 108 элементов И, первый 109, второй 110 элементы ИЛИ и выходной ключ 111, и самоходный распределитель 112 импульсов. Второй канал включает блок 113 элементов И, третий 114 и четвертый 115 элементы ИЛИ и выходной ключ 116, и самоходный распределитель 117 импульсов. Первым информационным входом являются входы блока 107 коммутации, вторым и третьим информационными входами являются вторые входы второго 110 и четвертого 115 элементов ИЛИ. Первым управляющим входом является вход триггера 106 /12 МГц/, вторым - объединенные входы самоходных распределителей 112, 117 импульсов /6 МГц/, третьим - сигнальные входы выходных ключей 111, 116 /48 МГц/, выходом является объединенный выход выходных ключей 111, 116.
Приемная сторона /фиг.10/ содержит антенну, блок 128 сенсорного управления, первый, второй и третий тракты приема и обработки кодов видеосигналов, канал формирования управляющих сигналов и два канала воспроизведения звука. Первый тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием и обработку кодов видеосигналов ЕRП и ЕRЛ и включает последовательно соединенные блок 129 приема радиосигнала, усилитель 130 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 131, первый 132 и второй 133 формирователи импульсов, и канал видеосигнала ЕR, включающий первый 134 и второй 135 регистры видеосигнала ЕR, блок 136 обработки кодов, первый блок 137 элементов задержек, сумматор 138 и второй блок 139 элементов задержек. Второй тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием и обработку кодов видеосигналов ЕВП и ЕВЛ и включает последовательно соединенные блок 140 приема радиосигнала, усилитель 141 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 142, первый 143 и второй 144 формирователи импульсов, и канал видеосигнала ЕВ, включающий первый 145 и второй 146 регистры видеосигнала ЕВ, блок обработки 147 кодов, первый блок 148 элементов задержек, сумматор 149 и второй блок 150 элементов задержек. Третий тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием и обработку кодов видеосигналов ЕGП и ЕGЛ и включает последовательно соединенные блок 151 приема радиосигнала, усилитель 152 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 153, первый 154, второй 155 формирователи импульсов, и канал видеосигнала ЕG, включающий первый 156, второй 157 регистры видеосигнала ЕG, блок 158 обработки кодов, первый блок 159 элементов задержек, сумматор 160 и второй блок 161 элементов задержек. Приемная сторона включает с первого 162 о шестой 167 блоки импульсных усилителей, блок 168 модуляции излучения, последовательно соединенные первый делитель 169 частоты /2:1/, блок 170 строчной развертки, первый усилитель 171 и первый пьезодефлектор 172 с отражателем на торце, первый источник 173 положительного опорного напряжения, второй источник 174 отрицательного опорного напряжения, блок 175 кадровой развертки, содержащий элемент И 176, задающий генератор 177 и суммирующий усилитель 178, второй усилитель 179, второй пьезодефлектор 180 с отражателем на торце, третий источник 181 положительного опорного напряжения, четвертый источник 182 отрицательного опорного напряжения, проекционную оптическую систему 183, включающую последовательно расположенные сферическое зеркало, плоское зеркало с наклоном 45° относительно оптической оси сферического зеркала и корректирующую линзу, матовый экран 184, второй делитель 185 частоты /2:1/, излучатель 186 и блок 187 раздельного наблюдения кадров. Первый и второй каналы воспроизведения звука выполнены идентично и каждый включает первый 188, второй 189 ключи, первый 190, второй 191 блоки регистров звука, и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 192 /ЦАП/, фильтр 193 низкой частоты, усилитель 194 мощности и громкоговоритель 195. Согласованный порядок работы приемной стороны обеспечивает канал формирования управляющих сигналов, содержащий блок 196 выделения строчных синхроимпульсов, синтезатор 197 частот, последовательно соединенные ключ 198, счетчик 199 импульсов и дешифратор 200, и блок 201 выделения кадровых синхроимпульсов.
Блоки 136, 147, 158 обработки кодов идентичны, каждый включает /фиг.12/ триггер 202, первый 203, второй 204, третий 205, четвертый 206 регистры, первый 207, второй 208, третий 209 блоки элементов задержек, пятый 210, шестой 211 регистры, сумматор 212 и 16 диодов. Блок 207 задерживает коды на 10 нс, блок 208 задерживает коды на 93 нс /83 нс + 10 нс/, блок 209 задерживает коды на 17,6 нс /41,6 нс - 24 нс/. Регистры 210 и 211 выполняют хранение кодов 83 нс и выдают их в параллельном виде по сигналу Uвыд выдачи. Первым и вторым информационными входами являются входы блоков 207, 208 элементов задержек, выходом являются объединенные выходы блоков 209, 210, 211. Управляющим входом является вход триггера 202 и объединенный с ним управляющий вход сумматора 212.
Блок 168 модуляции излучения включает /фиг.13/ первый излучатель 213 трех основных цветов, второй излучатель 214 трех основных цветов R, G, B и оптическую систему 215. Каждый излучатель представляет излучающую матрицу из 36 светодиодов, в которую входят 12 светодиодов красного цвета излучения R, 12 зеленого цвета излучения G, 12 синего цвета излучения В. Излучающая плоскость излучателей 213, 214 находится в задней фокальной плоскости оптической системы 215, в передней фокальной плоскости которой расположен отражатель первого пьезодефлектора 172. Излучатели через оптическую систему 215, отражатели пьезодефлекторов 172, 180 и проекционную оптическую систему 183 оптически сопряжены с матовым экраном 184. Суммирующие усилители 22 и 178 идентичны и каждый включает /фиг.14/ 9-ти разрядный счетчик 216 импульсов, дешифратор 217, первый 218, второй 219 ключи, первый 220, второй 211 формирователи импульсов и выходной усилитель 222. Первым информационным входом является первый вход выходного усилителя 222, вторым - счетный вход счетчика 216 импульсов. Управляющим входом является объединенный вход управляющих входов ключей 218, 219 и управляющий вход счетчика 216 импульсов. Выходом суммирующего усилителя 22 является выход выходного усилителя 222.
Блок 196 выделения строчных синхроимпульсов /фиг.15/ включает первый 223, второй 224, третий 225 счетчики импульсов, первый 226, второй 227 элементы И, первый 228, второй 229, третий 230 элементы НЕ и диод. Информационными входами блока являются счетные входы счетчиков импульсов. Выходом является выход второго элемента И 227. С приходом на информационные входы трех кодов из одних единиц 11111111 на выходе блока 196 появляется строчный синхроимпульсов /ССИ/, частота ССИ 20 кГц. Блок 201 выделения кадровых синхроимпульсов /фиг.16/ содержит первый 231, второй 232, третий 233 счетчики импульсов, первый 234, второй 235, третий 236 элементы И, первый 237, второй 238, третий 239 элементы НЕ и диод. С приходом на счетные входы трех кодов 11111111 и строчного синхроимпульса с блока 196 на второй вход элемента и 236 на выходе блока 201 появляется кадровый синхроимпульс /КСИ/, это 600-й отсчет в последней строке в каждом четном кадре на передающей стороне, частота их 25 Гц. Излучатель 186 включает импульсный инфракрасный светодиод, выходное окно которого является выходом излучателя. С приходом на вход светодиода импульсов 12,5 Гц с блока 185 светодиод излучает инфракрасные импульсы 12.5 Гц соответствующей амплитуды для блока 187 разделенного наблюдения кадров, который включает /фиг.17/ последовательно соединенные фотоприемник 240 инфракрасного излучения, формирователь 241 импульса, формирующий импульсы соответствующей длительности и амплитуды, и пьезоэлектрический двигатель 242. Пьезоэлектрический двигатель 242 по управляющим импульсам с блока 241 производит повороты своего вала с дискретностью 90°. На валу закреплены две цилиндрические оправы 243, в которых расположены друг против друга /через 180°/ два нейтральных светофильтра 244, каждый плотностью 4х, выполненные из сеточек. Каждый светофильтр 244 занимает одну четвертую часть цилиндрической поверхности оправы 243. Расположены светофильтры в оправе через 180°. Фотоприемник 240, формирователь 241 импульсов, пьезоэлектрический двигатель 242 с валом и цилиндрическими оправами 243 на нем закреплены на наружной стороне корпуса 245 очков, корпус 245 имеет правое и левое глазные окна с прозрачными стеклами /для безопасности глаз/. Против глазных окон корпуса очков расположены правая и левая цилиндрические оправы 243 с двумя нейтральными светофильтрами 244. Для просмотра стереопередачи очки надевают на глаза. За один оборот вала двигателя 242 каждое глазное окно перекрывается светофильтрами два раза /через 180°/. Кратность одного светофильтра 4х, при перекрытии глазного окна их кратность суммируется и составляет 8х. Для раздельного наблюдения кадров правым и левым глазом положение светофильтров 244 в оправах 243 смещено друг относительно друга на 90°, поэтому каждый глаз наблюдает свое изображение: правый глаз - правое, левый глаз - левое, которые чередуются через 0,08 с /т.е. по 4 кадра подряд идет правое изображение, затем 4 кадра левое/. Интервал чередования выбран из условия снижения скорости вращения вала двигателя 242 и непревышения свойства инерционности зрения по сохранению зрительного образа /150 мс/ [2 с.197]. При частоте перекрытия глазных окон 12,5 Гц /0,08 с/ скорость вращения вала составляет 3,125 об/с, т.е. 187,5 об/мин. Частоту перекрытия глазных окон можно увеличить в два раза, для чего на передающей стороне на вход триггера 61 подать частоту 50 Гц, а на приемной стороне управляющий сигнал подать в блок 186 излучателя, минуя блок 185 делителя частоты. В этом случае скорость вращения вала двигателя 242 будет 6,5 об/с.
Подобно объективам 2 и 11 на передающей стороне глаза зрителя наблюдают на экране 184 изображение одного и того же объекта с разных позиций, получая стереоскопический эффект [5 c.389]. Число блоков 187 на приемной стороне должно соответствовать числу зрителей. Пьезоэлектрический двигатель [6 c.40] поворачивает вал с шагом в 90°, напряжение возбуждения 5 В, потребляемый ток 0,1 А, время пуска 0,001 с /1 мс/, масса двигателя 10 г, уровень шумов на более 20 дБ. По каждому управляющему импульсу двигатель 242 поворачивает светофильтры 244 на 90°, при этом поочередно одно глазное окно открывается, другое перекрыто двумя светофильтрами 244. Синхронно с открытием правого окна на экране 184 воспроизводятся кадры правого изображения /4 шт./, при открытии левого окна на экране идут кадры левого изображения /4 шт./. Без очков будет наблюдаться обычное двухкоординатное изображение.
Первые блоки 137, 148, 159 элементов задержек идентичны, каждый включает /фиг.19/ элемент И 246, первый 247 и второй 248 ключи, первый 249, второй 250 распределители импульсов, восемь регистров 2511-8, каждый из которых содержит по 1200 разрядов для размещения в них сигналов по одному разряду из 8-и разрядного кода 1200 отсчетов строки. Блоки 137, 148, 159 производят задержку кодов каждой строки на длительность строки 50 мкс.Тактовая частота в системе составляет:
где: 400 - число строк в кадре на передающей стороне,
50 Гц - частота кадров, 400×50 Гц=20 кГц частота строк,
- число пар отсчетов в строке при двухполярной передаче кодов /фиг.4/,
8разр - число разрядов в коде.
Фотоэлектрический преобразователь 1 формирует шесть аналоговых видеосигналов двух изображений, которые поступают с предварительных усилителей 31, 32, 33 в АЦП 45, 46, 47 и с предварительных усилителей 42, 43, 44 в АЦП 48, 49, 50. Фотоэлектрический преобразователь 1 и шесть АЦП конструктивно размещены в передающей камере, выходом которой являются шесть двоичных кодов видеосигналов: правого изображения ЕRП, ЕGП, ЕВП и левого изображения ЕRЛ, ЕGЛ, ЕВЛ. АЦП преобразуют аналоговые видеосигналы в 8-и разрядные коды. Поочередная выдача кадров видеосигналов с АЦП 45, 46, 47 и с АЦП 48, 49, 50 выполняется триггером 61 и ключами 62, 63. Импульсы 25 Гц с шестого выхода синтезатора 54 частот поступают на вход триггера 61, сигнал с первого выхода которого открывает первый ключ 62, пропускающий в течение 0,08 с импульсы 12 МГц на тактовые входы АЦП 45, 46, 47, коды с которых в течение 4-х кадров поступают в формирователи 55, 56, 57. АЦП 48, 49, 50 во время этих 4-х кадров коды не выдают, на их тактовые входы тактовые импульсы 12 МГц не поступают.
С приходом второго импульса 25 Гц в триггер 61 ключ 62 закрывается, открывается второй ключ 63, пропускающий импульсы 12 МГц на тактовые входы АЦП 48, 49, 50, коды с которых в течение 0,08 с /длительности следующих 4-х кадров/ поступают в формирователи 55, 56, 57. АЦП 45, 46, 47 в это время не выдают коды, на их тактовые входы не поступают импульсы 12 МГц. Формирователи 55, 56, 57 кодов преобразуют параллельные коды видеосигналов и звука в последовательные и заменяют в них представление единиц с импульсов на положительные и отрицательные полусинусоиды моночастоты 48 МГц с синтезатора 54 частот. Задающий генератор 53 генерирует синусоидальные колебания со стабильностью 10-7. Синтезатор 54 частот формирует и выдает: с первого выхода импульсы 12 МГц на тактовые входы АЦП 45-50 через ключи 62 и 63 и на первые управляющие входы формирователей 55, 56, 57 кодов, со второго выхода импульсы 6 МГц на вторые управляющие входы формирователей 55, 56, 57 кодов и на первые управляющие входы АЦП 51, 52, с третьего выхода импульсы 60 кГц на вторые управляющие входы АЦП 51, 52, с четвертого выхода синусоидальные колебания 48 МГц на третьи управляющие входы формирователей 55, 56, 57 кодов, с пятого выхода импульсы 20 кГц на четвертые управляющие входы формирователей 55, 56 кодов, на первый вход блока 19 кадровой развертки и на третьи управляющие входы АЦП 51, 52, с шестого импульсы 25 Гц на второй вход блока 19, на вход триггера 61 и на управляющий вход счетчика 60 импульсов /U0/, с седьмого импульсы 10 кГц на вход блока 16 строчной развертки, с восьмого синусоидальные колебания 480 МГц первой несущей частоты для усилителя 65, с девятого синусоидальные колебания 576 МГц второй несущей частоты для усилителя 68. АЦП 51, 52 преобразуют три сигнала звука в 16-и разрядные коды, которые поступают на вторые информационные входы формирователей 55, 56 кодов. Самоходный распределитель 58 импульсов с приходом сигнала Uп пуска со второго выхода формирователя 56 кодов /в момент 300-го импульса дискретизации строки/ выдает код из восьми единиц 11111111, являющийся кодом строчного синхроимпульса /ССИ/, 599-ый отсчет в каждой строке, на третьи информационные входы формирователей 55, 56 кодов и на второй информационный вход формирователя 57 кодов. Самоходный распределитель 59 импульсов с приходом сигнала Uп пуска со второго выхода счетчика 60 импульсов выдает код из восьми единиц 11111111, являющийся кодом кадрового синхроимпульса /КСИ/, 600-й отсчет последней строки каждого четного кадра, на четвертые информационные входы формирователей 55, 56 кодов и на третий информационный вход третьего формирователя 57 кодов. Счетчик 60 импульсов двухразрядный выдает с выхода второго разряда сигнал Uп пуска для самоходного распределителя 59 импульсов с приходом на его счетный вход второго импульса со второго выхода формирователя 56 кодов, после чего обнуляется импульсом 25 Гц с синтезатора 54 частот.
Спектр амплитудно-модулированного сигнала /фиг.18/ состоит из несущей и двух боковых частот. Одна из боковых частот и сама несущая частота в информационном смысле являются избыточными. Поэтому в каждом амплитудном модуляторе 66, 69, 71 подавляется несущая частота [3 c.234] и отфильтровывается одна из боковых частот. Амплитудный модулятор 66 выдает в выходной усилитель 67 верхнюю боковую частоту 528 МГц от первой несущей.
Амплитудный модулятор 71 выдает на вход выходного усилителя 72 нижнюю боковую частоту 432 МГц от первой несущей. Амплитудный модулятор 69 выдает на вход выходного усилителя 70 верхнюю боковую частоту 624 МГц от второй несущей частоты.
Приемная сторона производит прием трех радиосигналов, усиливает их, детектирует по признаку полярности полусинусоид, разделяет коды по каналам, выделяет строчные и кадровые синхроимпульсы, генерирует две несущие частоты, отделяет коды звуковых сигналов от кодов видеосигналов, удваивает число отсчетов в каждой строке с 600 до 1200, удваивает число строк с 400 до 800, выполняет яркостную модуляцию излучения соответственно коду каждого видеосигнала и воспроизводит правое и левое цветные изображения на матовом экране со стереозвуковым сопровождением.
Объектив 2 /фиг.1/ создает правое цветное изображение в фокальной плоскости, в которой расположен отражатель первого пьезодефлектора 3. Отражатель имеет ширину не менее 0,02 мм, длину не менее 8 мм: 0,02 мм·400 строк. Размеры развертывающего элемента приняты 0,02·0,02 мм. По управляющим напряжениям /фиг.3/ с усилителя 6 пьезодефлектор 3 производит колебания торца с отражателем относительно первого отражателя на торце второго пьезодефлектора 7, выполняя сканирование строки правого изображения. Объектив 11 создает левое цветное изображение в фокальной плоскости, в которой расположен отражатель третьего пьезодефлектора 12. Отражатель его имеет размеры, идентичные размерам отражателя пьезодефлектора 3. По управляющим напряжениям с усилителя 13 пьезодефлектор 12 производит колебания торца с отражателем относительно второго отражателя пьезодефлектора 7, выполняя сканирование строки левого изображения.
Блок 16 строчной развертки выдает на выходе линейно изменяющееся напряжение /фиг.2/ в виде равнобедренного треугольника. Напряжение сначала возрастает пропорционально времени, отражатели пьезодефлекторов 3 и 12 с равномерной скоростью синхронно и синфазно поворачиваются слева направо, по достижении края растра напряжение развертки уменьшается пропорционально времени, отражатели с той же скоростью возвращаются обратно. Период управляющего напряжения равен длительности двух строк, поэтому для построения растра в 400 строк при 50 кадрах в секунду пьезодефлекторы 3 и 12 колеблются с частотой 10 кГц, за один период колебания развертываются две строки. Частота строк 20 кГц, развертка строк в кадре построчная, без обратных ходов. Частота 10 кГц в блок 16 поступает с 7-го выхода синтезатора 54 частот. Блок 16 из задающего генератора 17 и выходного каскада 18. Сигнал с усилителя 6 /13/ поступает на внутренний электрод 84 пьезодефлектора /фиг.6/, к внешнему электроду 85 приложено напряжение с источника 4 положительного опорного напряжения, к внешнему электроду 86 приложено напряжение с источника 5 /15/ отрицательного опорного напряжения. При подаче управляющего напряжения на внутренний электрод 84 происходит деформация пьезопластин 82, 83 [4 c.122], возникает изгибающий момент сил, торец со световым отражателем 88 поворачивается и отклоняет вертикальную строку изображения. Изображения двух вертикальных строк поступают на первый и второй отражатели второго пьезодефлектора 7, который выполняет кадровую развертку /по вертикали/. При развертке кадра вниз идут нечетные кадры, при развертке вверх - четные кадры. Ширина отражателей пьезодефлектора 7 не менее 0,02 мм, длина каждого не менее 12 мм: 0,02 мм × 600 отсч. Пьезодефлектор 7 колеблется с частотой 25 Гц, что составляет 50 кадров в секунду. Строчная и кадровая развертки без обратных ходов /фиг.2/. С выхода суммирующего усилителя 22 выдается линейно изменяющееся и ступенчатое напряжение, усиливаемое до необходимой величины усилителем 8. При развертке строк сверху вниз развертываются нечетные кадры, при развертке строк снизу вверх идут четные кадры. Суммирующий усилитель 22 /178/ производит /фиг.14/ суммирование линейного напряжения с задающего генератора 21 с импульсами 20 кГц с блока 54 /196/. Каждый импульс строки перемещает строку в конце ее хода на шаг в одну строку в момент захода луча за край экрана /с обоих сторон/, получаются 400 строк кадра и все активные. Назначение блоков /фиг.14/ с 216 по 221 подавать на второй вход выходного усилителя 222 в нужное время положительные /при нечетных кадрах/ и отрицательные /при четных кадрах/ импульсы нужной амплитуды и длительности. Перед началом кадровой развертки сигнал U0 с элемента И 20 обнуляет разряды счетчика 216. Счетчик 216 9-и разрядный производит счет строчных импульсов 20 кГц, цикл счета 400 импульсов. Сигнал U0 одновременно с обнулением счетчика 216 открывает первый ключ 218, который пропускает срочные импульсы на вход первого 220 формирователя импульсов, выдающего положительные импульсы соответствующей амплитуды и длительности, и подает их на второй вход выходного усилителя 222. Следует развертка нечетного кадра. С приходом в счетчик 400-го импульса счетчик 216 формирует код от числа 400 /110010000/, который дешифрируется, с выхода дешифратора 217 импульс закрывает первый ключ 218 и открывает второй ключ 219, пропускающий строчные импульсы во второй формирователь 221 импульсов, выдающий отрицательные импульсы на второй вход выходного усилителя 222, следует развертка четного кадра. С приходом следующего сигнала U0 процесс повторяется.
Отраженные от первого отражателя пьезодефлектора 7 смешанные цветные лучи направляются: красного цвета отражаются от первого дихроичного зеркала 23, объективом 25 собираются в фотоприемник 28, синего цвета проходят первое дихроичное зеркало 23, отражаются от второго 24 и объективом 26 собираются в фотоприемнике 29, зеленого цвета проходят сквозь оба зеркала 23 и 24 и объективом собираются в фотоприемнике 30. С фотоприемников аналоговые видеосигналы ЕRП, ЕGП, ЕВП поступают в предварительные усилители 31, 32, 33. Аналогичный процесс проходят лучи от второго отражателя пьезодефлектора 7, аналоговые видеосигналы ЕRЛ, ЕGЛ, ЕВЛ поступают в предварительные усилители 42, 43, 44. С предварительных усилителей аналоговые видеосигналы поступают: правого изображения на входы АЦП 45, 46, 47, левого изображения того же объекта на входы АЦП 48, 49, 50. АЦП 45-50 имеют один принцип преобразования, заключающийся в развертке луча /фиг.5/ от светодиода 77 отражателем пьезодефлектора 74 по плоскости входных зрачков фотоприемников линейки 80 многоэлементного фотоприемника, световой импульс преобразуется в электрический сигнал, возбуждающий одну из входных шин шифратора 81, который выдает код мгновенного значения входного видеосигнала. Преобразование выполняется с дискретизацией 12 МГц, импульсы дискретизации поступают на вход светодиода 77 с блока 54. Щелевая диафрагма 78 и микрообъектив 79 формируют луч апертурой, равной размерам одного входного окна фотоприемника линейки 80. Источником излучения принят импульсный светодиод АЛ402А с временем нарастания импульса 25 нс, с запасом удовлетворяющее дискретизации 12 МГц /83 мс/. Фотоприемниками в линейке являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 10 нс. Линейка 80 содержит 255 фотоприемников для кодирования видеосигналов 8-и разряд