Система стереотелевидения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для цифрового телевещания. Техническими результатами являются снижение энергоемкости системы сокращением в ней третьего канала передачи - приема, повышение яркости изображения и достоверности цветопередачи, которые достигаются тем, что в систему стереотелевидения на передающей стороне в фотоэлектрический преобразователь вводятся две отражательные призмы, подвижное плоское зеркало, триггер и исполнительный механизм, передатчик радиосигналов выполняется двухканальным, а на приемной стороне вводится плоскопанельный светодиодный экран /СД-экран/ и в каждый канал сигнала R, G, В вводятся первый и второй накопители кодов и блок управляющих сигналов. 23 ил.
Реферат
Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для цифрового телевещания.
Прототипом принята "Система стереотелевидения" [1], содержащая на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, формирующий два изображения одного пространства, шесть АЦП видеосигнала, два АЦП сигнала звука, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, три формирователя кодов, два самоходных распределителя импульсов, счетчик импульсов, триггер, два ключа и передатчик из трех каналов, на приемной стороне содержащая антенну, блок управления, три тракта приема и обработки кодов видеосигналов, канал формирования управляющих сигналов, два канала воспроизведения звука и плоскопанельный ЖК-монитор. Каждый тракт приема и обработки кодов видеосигналов включает последовательно соединенные блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор, первый и второй формирователи импульсов и канал одного из трех сигналов R, G, В, каждый из которых включает первый и второй регистры сигнала /R, G, В/, блок обработки кодов /удвоения отсчетов/, первый блок задержек и сумматор, второй блок задержек, первый и второй накопители кодов строк. Приемная сторона содержит на корпусе ЖК-монитора ИК-передатчик и включает ЗД-очки с ИК-приемником на их оправе. Передающая сторона производит фотоэлектрическое преобразование параллельно правого и левого кадров стереопары, кодирует их сигналы в 8-I, разрядные коды и передает информацию кодов тремя радиоканалами передатчика. Видеорежим на передающей стороне 512строк×640отсчетов×60 Гц. Приемная сторона принимает параллельно тремя трактами приема три радиосигнала, производит их усиление, детектирование, удвоение отсчетов в строках с 640 до 1280, удвоение числа строк с 512 до 1024, выделяет строчные синхроимпульсы /ССИ/, синхроимпульсы стереопар /СИС/ и воспроизводит на экране ЖК-монитора последовательно правый и левый кадры стереопары с частотой 60 Гц /30+30/. Зритель воспринимает изображение объемным через ЗД-очки. Видеорежим на экране ЖК-монитора 1024×1280×60 Гц. Недостатками прототипа являются: параллельное преобразование сигналов правого и левого кадров усложняет ФЭП, передача информации тремя радиоканалами и двумя несущими увеличивает энергопотребление системы, использование ЖК-монитора уменьшает достоверность цветопередачи и вносит инерционность в управление изображением на экране.
Цель изобретения - упрощение ФЭП, снижение энергоемкости системы, повышение яркости воспроизводимого изображения и достоверности цветопередачи. Техническими результатами являются сокращение в ФЭП второго канала преобразования, сокращение третьего канала передачи и приема в системе, увеличение яркости изображения на приемной стороне и достоверности цветопередачи. Результаты достигаются последовательным фотоэлектрическим преобразованием правого, затем левого кадров стереопары, передачей информации кодов кадров двумя каналами передатчика радиосигналов и на одной несущей частоте, увеличение яркости изображения и достоверности цветопередачи введением плоскопанельного светодиодного экрана /СД-экрана/ и блоков управляющих сигналов на приемной стороне. На передающей стороне применяется видеорежим 500стр×800отсч×50 Гц, где 500 - число кодируемых строк в кадре на передающей стороне, 800 - число кодируемых отсчетов в строке, 50 Гц - частота кадров. Каждая стереопара включает последовательно следующие правый и левый кадры /25 Гц+25 Гц/, частота стереопар 25 Гц. Информация передается верхней и нижней боковыми частотами одной несущей частоты. Развертка строк прогрессивная без обратных ходов и по строкам и по кадрам. Частота дискретизации в АЦП составляет
fд=500строк×500 Гц×800отсч=20 МГц.
Частота строк fc=500×50 Гц=25 кГц, длительность строки 40 мск , длительность кадра 20 мск . Частота колебания пьезодефлектора при развертке строк . За один период колебания развертывается две строки. Период следования кодов видеосигнала . Частота колебаний пьезодефлектора при развертке кадров 25 Гц: за один период развертываются два кадра: вниз - правый кадр, вверх - левый кадр. Тактовая частота на передающей стороне
fт=20 МГц×8 разр=160 МГц,
8 разр - число разрядов в коде. Несущая частота передатчика принимается fнес=160 МГц×15=2400 МГц, верхняя боковая частота fв.б.=2400+160=2560 МГц, нижняя бокая частота
fн.б.=2400-160=2240 МГц. Воспроизводимый на приемной стороне видеорежим 1000стр×1600отсч×50 Гц. Разрешение воспроизводимого кадра 1000×1600=1600000 пикселей.
Сущность изобретения в том, что в систему стереотелевидения, содержащую на передающей стороне ФЭП, три АЦП, синтезатор частот, два формирователя кодов, два самоходных распределителя импульсов и передатчик радиосигналов, на приемной стороне, включающую два тракта приема и обработки кодов видеосигналов, устройство отображения видеоинформации с ИК-передатчиком на его корпусе, ЗД-очки с ИК-приемником на оправе, канал формирования управляющих сигналов и два канала воспроизведения звука, на передающей стороне в ФЭП введены две отражательные призмы, подвижное плоское зеркало, ключ, триггер и исполнительный механизм, передатчик радиосигналов выполнен двухканальным, а на приемной стороне устройство отображения видеоинформации представлено плоскопанельным светодиодным экраном и в каждый канал сигнала R, G, В введены первый и второй накопители кодов и блок управляющих сигналов.
Передающая сторона на фиг.1, формирование растра на фиг.2, формы управляющих напряжений на фиг.3, структура цифровых потоков на фиг.4, АЦП видеосигнала на фиг.5, конструкция пьезодефлектора на фиг.6, первый формирователь кодов на фиг.7, второй формирователь кодов на фиг.8, приемная сторона на фиг.9, принципиальная схема двухполярного амплитудного детектора на фиг.10, блок обработки кодов на фиг.11, первый блок задержек на фиг.12, накопитель кодов кадра на фиг.13, блок регистров на фиг.14 и 15, блок управляющих сигналов на фиг.16, СД-ячейка на фиг.17, состав и форма элемента матрицы на фиг.18, расположение элементов матрицы в СД-экране на фиг.19, блок выделения строчных синхронимпульсов ССИ на фиг.20, блок выделения синхроимпульсов стереопар СИС на фиг.21, спектры частот сигналов передатчика на фиг.22, временные диаграммы работы системы на фиг.23.
Передающая сторона содержит /фиг.1/ фотоэлектрический преобразователь 1 /ФЭП/, являющийся датчиком видеосигналов двух кадров стереопары /правого и левого/, формирует последовательно три сигнала сначала правого кадра RП, GП. ВП, затем три видеосигнала левого кадра RЛ, GЛ, ВЛ, включает первую 2 и вторую 3 отражательные призмы с полным внутренним отражением, изменяющие направление лучей поля зрения на 90° [2 c.225], подвижное плоское зеркало 4 с зеркальными покрытиями на обоих внешних плоскостях, имеющего вертикальную ось поворота, повороты зеркала 4 выполняются в сторону призмы 2, затем на 90° в сторону призмы 3, частота поворотов 50 Гц, выполняются последовательно соединенными первым ключом 5, триггером 6 и исполнительным механизмом 7 по управляющим сигналам с триггера 6. Вторая отражательная призма расположена на соответствующем расстоянии слева от правой отражательной призмы 2, оптические оси их параллельны и после отражения совпадают с геометрическим центром плоского зеркала 4, расположенного в центре расстояния между отражательными призмами 2 и 3, и имеющего два фиксированных положения, первое под 45° к визирной оси первой отражательной призмы 2, второе под 45° к визирной оси второй отражательной призмы 3, при обоих положениях визирная ось плоского зеркала 4 совпадает с оптической осью объектива 8 ФЭП, который включает последовательно соединенные первый усилитель 9 и первый пьезодефлектор 10 с отражателем на торце, первый источник 11 положительного опорного напряжения, второй источник 12 отрицательного опорного напряжения, последовательно соединенные второй усилитель 13 и второй пьезодефлектор 14 с отражателем на торце, третий источник 15 положительного опорного напряжения, четвертый источник 16 отрицательного опорного напряжения, блок 17 строчной развертки из задающего генератора 18 и выходного каскада 19, блок 20 кадровой развертки из последовательно соединенных элемента И 21, задающего генератора 22 и суммирующего усилителя 23, первое дихроичное зеркало 24 и второе дихроичное зеркало 25, расположенные друг за другом и против отражателя второго пьезодефлектора 14, первый 26, второй 27, третий 28 микрообъективы, первый 29, второй 30, третий 31 фотоприемники, первый 32, второй 33, третий 34 предварительные усилители. Передающая сторона включает второй ключ 35, первый 36, второй 37, третий 38 АЦП видеосигнала соответственно цветов R, G, В, последовательно соединенные генератор 39 синусоидальных колебаний и синтезатор 40 частот, первый 41 и второй 42 формирователи кодов, первый самоходный распределитель 43 импульсов, последовательно соединенные двухразрядный счетчик 44 импульсов и второй самоходный распределитель 45 импульсов, первый 46 и второй 47 АЦП сигнала звука, на вход которых поданы сигналы звукового сопровождения, передатчик 48 радиосигналов из двух каналов. Первый канал включает последовательно соединенные усилитель 49 несущей частоты, амплитудный модулятор 50 и выходной усилитель 51, второй канал включает амплитудный модулятор 52 и выходной усилитель 53. Каждый из амплитудных модуляторов 50 и 52 состоит из последовательно соединенных кольцевого модулятора и полосового фильтра [3 с.234], отфильтровывающего одну из боковых частот в спектре амплитудно-модулированной несущей /фиг.22/. Три АЦП 36, 37, 38 выполнены идентично /фиг.5/, каждый включает усилитель 54 и пьезодефлектор 55 с отражателем на торце, источник 56 положительного опорного напряжения, источник 57 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 58, щелевой диафрагмы 59 и микрообъектива 60, линейку 61 многоэлементного фотоприемника и шифратор 62. Все пьезодефлекторы 10, 14, 55 являются торцевыми биморфными пъезоэлементами со световым отражателем на свободном торце, конструктивно выполнены [4 с.118] одинаково /фиг.6/ из первой 63 и второй 64 пьезопластин, внутреннего электрода 65, первого 66 и второго 67 внешних электродов. Один конец пьезопластин закреплен в держателе 68, на свободном торце пластин расположен световой отражатель 69. Первый формирователь 41 кодов включает /фиг.7/ три канала.
Первый канал включает последовательно соединенные блок 70 элементов И, первый 71 и второй 72 элементы ИЛИ, и выходной ключ 73, и самоходный распределитель 74 импульсов. Второй канал включает второй блок 75 элементов И, третий 76 и четвертый 77 элементы ИЛИ, и выходной ключ 78, и самоходный распределитель 79 импульсов. Третий канал включает два блока 80, 83 элементов И, пятый 81 и шестой 84 элементы ИЛИ, и два самоходных распределителя 82, 85 импульсов, включает первый 86 и второй 87 ключи, и последовательно соединенные счетчик 88 импульсов, и дешифратор 89, который имеет три выхода: первый подключен к первому управляющему входу ключа 86, второй подключен к второму управляющему входу ключа 86 и к первому управляющему входу ключа 87, третий подключен к второму управляющему входу второго ключа 87 и является вторым выходом блока 41, первым выходом которого являются объединенные выходы выходных ключей 73, 78. Первым-третьим информационными входами формирователя 41 кодов являются: первым - первые входы блока 70, вторым - первые входы блока 75 элементов И, третьим - первые входы блоков 80, 83 элементов И. Четвертым информационным входом блока 41 являются третьи входы второго и четвертого элементов ИЛИ 72, 77. Первым управляющим входом являются объединенные входы /20 МГц/ сигнальных входов ключей 86, 87 и счетный вход /Uсч/ счетчика 88 импульсов, вторым - объединенные сигнальные входы /160 МГц/ выходных ключей 73, 78, третьим - управляющий вход /25 кГц/ счетчика 88 импульсов. Второй формирователь 42 кодов включает /фиг.8/ два канала. Первый содержит последовательно соединенные блок 90 элементов И, первый 91 и второй 92 элементы ИЛИ, и выходной ключ 93, и самоходный распределитель 94 импульсов, второй канал включает последовательно соединенные первый блок 95 элементов И, третий элемент 96 ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго второго элемента 92 ИЛИ в первом канале, и первый самоходный распределитель 97 импульсов, и включает последовательно соединенные второй блок 98 элементов И, четвертый 99 и пятый 100 элементы ИЛИ, и выходной ключ 101, и второй самоходный распределитель 102 импульсов. Формирователь 42 кодов включает первый 103, второй 104 ключи, счетчик 105 импульсов и дешифратор 106, с первого по третий выходы которого подключены: первый - к первому управляющему входу ключа 103, второй - к второму управляющему входу ключа 103 и к первому управляющему входу ключа 104, третий - к второму управляющему входу ключа 104. Информационными входами являются: первым - первые входы блока 90 элементов И первого канала, вторым - первые входы блоков 96, 98 элементов И, третьим-третий вход элемента 92 ИЛИ, четвертым - второй вход элемента 100 ИЛИ. Выходом являются объединенные выходы выходных ключей 93, 101. Управляющими входами являются: первым - объединенные входы /20 МГц/ ключей 103, 104 и счетный вход счетчика 105 импульсов, вторым - сигнальные входы /160 МГц/ выходных ключей 93, 101, третьим - управляющий вход U0 счетчика 105 импульсов.
Приемная сторона включает /фиг.9/ антенну, блок 107 управления /выбор каналов/, первый и второй тракты приема и обработки кодов видеосигналов, устройство отображения видеоинформации, канал формирования управляющих сигналов и два канала воспроизведения звука. Первый тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием и обработку кодов сигналов RП, GП и RЛ, GЛ и включает последовательно соединенные блок 108 приема радиосигналов, усилитель 109 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 110, первый 111 и второй 112 формирователи импульсов, и включает канал сигнала R, содержащий последовательно соединенные регистр 113 сигнала R, блок 114 обработки кодов/удвоения кодов в строке/, первый блок 115 задержек и сумматор 116, второй блок 117 задержек и введенные первый накопитель 118 кодов /промежуточных строк кадра/, второй накопитель 119 кодов /текущих строк кадра/ и блок 120 управляющих сигналов, и включает канал сигнала G, содержащий последовательно соединенные регистр 121 сигнала G, блок 122 обработки кодов /удвоения кодов/, первый блок 123 задержек и сумматор 124, второй блок 125 задержек и введенные первый накопитель 126 кодов /промежуточных строк кадра/, второй накопитель 127 кодов /текущих строк/ и блок 128 управляющих сигналов. Второй тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием и обработку кодов сигналов Вп, Вл, включает блок 129 приема радиосигналов, усилитель 130 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 131, первый 132 и второй 133 формирователи импульсов и включает канал сигнала В, содержащий последовательно соединенные регистр 134 сигнала В, блок 135 обработки кодов, первый блок 136 задержек и сумматор 137, второй блок 138 задержек и введенные первый накопитель 139 кодов, второй накопитель 140 кодов и блок 141 управляющих сигналов. Приемная сторона включает плоскопанельный светодиодный экран 142 /СД-экран/, ИК-передатчик 143 на корпусе СД-экрана, ЗД-очки 144 с ИК-приемником 145 на оправе ЗД-очков. Порядок работы приемной стороны определяет канал формирования управляющих сигналов, включающий последовательно соединенные блок 146 выделения строчных синхроимпульсов /ССИ/, синтезатор 147 частот, первый ключ 148, счетчик 149 импульсов и дешифратор 150, включает блок 1511 выделения синхроимпульсов стереопар /СИС/ и второй ключ 1512. Приемная сторона включает идентичные первый 152, второй 153 каналы воспроизведения звука. Каждый из каналов содержит преобразователь кодов звука в аналоговые сигналы /ЦАП/, усилитель мощности и громкоговоритель. Изображение с СД-экрана зрителем воспринимается объемным через ЗД-очки. При воспроизведении на экране последовательно правого и левого кадров стереопары стекла ЗД-очков поочередно теряют прозрачность и каждый глаз видит свой кадр. Стекла очков выполнены по технологии ЖК-ячеек просветного типа, используемые как электронно-управляемые светофильтры /затворы/ [5 c.558-565]. С приходом сигнала СИС в ИК-передатчик 143 он излучает ИК-импульс, принимаемый ИК-приемником 145, который выдает управляющий сигнал в ЖК-ячейки левого стекла очков, затемняя его на 20 мс, затем уже сам ИК-приемник выдает второй управляющий сигнал ЖК-ячейки правого стекла, затемнял его на 20 мс, далее процессы повторяются. Блоки 114, 122, 135 обработки кодов идентичны /фиг.11/, каждый включает триггер 154, вход которого является управляющим входом блока, первый 155, второй 156 блоки ключей /по 8 штук в каждом/, первый 157, второй 158, третий 159, четвертый 160 регистры, первый 161 и второй 162 блоки задержек, сумматор 163 и 16 диодов. Информационными входами блока 114 являются поразрядно объединенные первый - восьмой входы блоков 155, 156 ключей, на них поступают в параллельном виде коды видеосигналов с регистра R 113 с частотой 20 МГц. Выходами являются поразрядно объединенные выходы сумматора 163 и блоков 161, 162 задержек. Частота следования кодов с блоков 114, 122, 135 40 МГц /через 25 нс/. Блоки 161, 162 выполняют задержку кодов на 50 нс, первая половина которых 25 нс приходится на время сложения кодов в сумматоре 163, выполняющем сложение за 25 нс. Первые блоки 115, 123, 136 задержек идентичны /фиг.12/, каждый включает элемент И 164, первый 165, второй 166 ключи, первый 167, второй 168 распределители импульсов и восемь регистров 1691-8 каждый из которых содержит 1600 разрядов /по числу отсчетов в строке/. Блоки 115, 123, 135 выполняют задержку кодов строки на длительность строки 40 мкс. Информационным входом блока являются объединенные поразрядно вторые входы разрядов с первого по восьмой регистров 169. Выходами являются поразрядно объединенные 1-8 выходы восьми регистров 169. Первым и вторым управляющими входами блока являются первый /50 Гц/ и второй /25 кГц/ входы элемента И 164, третьим управляющим входом являются объединенные сигнальные входы ключей 165, 166. Первые 118, 126, 139 и вторые 119, 127, 140 накопители кодов идентичны, каждый включает триггер 170 /фиг.13/ и блоки 171 регистров по числу половины строк кадра , 1711-500. Информационным входом каждого накопителя кодов являются поразрядно объединенные 1-8 входы 500 блоков 171 регистров. Информационные входы накопителей кодов подключены: 118 к выходам сумматора 116, 119 к выходам второго блока 117 задержек, 126 к выходам сумматора 124, 127 к выходам блока 125, 139 к входам сумматора 137, 140 к выходам блока 138 задержек. Управляющими входами являются: первым - вход /50 Гц/ триггера 170, вторым - объединенные вторые управляющие входы /Uвыд 25 кГц/ блоков 1711-500, третьим - объединенные третьи управляющие входы /Uд 40 МГц/ блоков 1711-500. Первый управляющий выход каждого предыдущего блока 171 регистров подключен к первому управляющему входу каждого последующего блока 171 регистров, первый управляющий выход последнего 171500 блока через диод подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 171 регистров. Второй управляющей выход каждого последующего блока 171 регистров подключен к пятому управляющему входу каждого предыдущего блока регистров, и второй управляющий выход первого блока 171 регистров через диод подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 1711-500 регистров. Первый выход триггера 170 подключен к первому управляющему входу первого блока регистров 1711, второй выход триггера 170 подключен к пятому управляющему входу последнего блока 171500 регистров. Выходами каждого блока накопителя кодов являются выходы всех блоков 171 регистров, которых 6400000/1600×8×500/. Блоки 171 регистров идентичны, каждый включает /фиг.14, 15/ первый 172, второй 173, третий 174 ключи, первый 175 и второй 176 распределители импульсов и восемь регистров 1771-8. Информационными входами блока регистров являются поразрядно объединенные третьи входы разрядов восьми регистров 177. Выходами являются параллельные выходы всех разрядов восьми регистров 177, которых 12800/1600×8/. Управляющими входами блоков 171 регистров являются: первым - первый управляющий вход первого ключа 172, вторым - сигнальный вход /25 кГц/ третьего ключа 174, третьим - объединенные сигнальные входы /40 МГц/ первого 172 и второго 173 ключей, четвертым - первый управляющий вход третьего ключа 174, пятым - первый управляющий вход второго ключа 173. Первый управляющий вход первого ключа 172 в первом блоке 1711 регистров подключен к первому выходу триггера 170, первый управляющий вход второго ключа 173 в последнем блоке 171500 регистров является пятым управляющим входом и подключен к второму выходу триггера 170. Выход первого ключа 172 подключен к входу первого распределителя 175 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1600-й подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистров 177. Последний выход /1600/ распределителя 175 импульсов в блоках 1711-499 является первым управляющим выходом, подключенным к первому управляющему входу каждого последующего блока 171 регистров. Последний выход /1600/ распределителя 175 импульсов в блоке 171500 регистров является первым управляющим выходом и подключен через диод параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 171 регистров. Выход второго ключа 173 подключен к входу распределителя 176 импульсов, выходы которого последовательно подключены, начиная с первого, к первым входам разрядов параллельно восьми регистров 177 в обратном порядке: первый выход подключен к первым входам последних/1600/ разрядов регистров, последний 1600-й выход подключен к первым входам первых разрядов восьми регистров. Последний выход блока 176 в блоках 1712-500 регистров является вторым управляющим выходом, который от каждого последующего блока 171 регистров подключен к пятому управляющему входу каждого предыдущего блока 171499-1 регистров. Последний выход /1600/ распределителя 176 импульсов в блоке 1711 регистров является вторым управляющим выходом и подключен через диод к четвертым управляющим входам всех блоков 171 регистров. Выход третьего ключа 174 подключен параллельно к вторым входам всех разрядов восьми регистров 177 и к своему второму управляющему входу, прошедший импульс Uвыд закрывает и ключ 174. Выходы накопителей кодов 118, 119, 126, 127, 139, 140 /фиг.9/ подключены к информационным входам блоков соответственно 120, 128, 141 управляющих сигналов, назначение которых выполнять преобразование "код - число импульсов" для получения управляющих сигналов к выходному ключу 181 для подключения источника питания к светодиодам. Число управляющих сигналов к выходному ключу 181 /фиг.16/ соответствует величине кода цветового сигнала. Каждый из блоков 120, 128, 141 содержит /фиг.16/ формирователь 178 импульсов и преобразователей "код - число импульсов" соответственно разрешения в кадре 1600000 /1600×1000/. Преобразователи идентичны, каждый включает последовательно соединенные дешифратор 179, блок 180 ключей, содержащий 255 ключей, и выходной ключ 181 и включает самоходный распределитель 182 импульсов и источник 183 питания светодиода. Входы блоков 182 объединены и подключены к выходу формирователя 178 импульсов, сигнальный вход каждого выходного ключа 181 подключен к выходу своего источника 183 питания. Информационным входом преобразователя являются с первого по восьмой входы дешифратора 179, имеющего 255 выходов, подключенных к управляющим входам Uот ключей в блоке 180. Самоходный распределитель 182 импульсов имеет 255 разрядов, каждый из которых имеет свой выход, который подключен к сигнальному входу соответствующего ключа в блоке 180. Выходы всех ключей блока 180 объединены, и объединенный выход подключен к первому управляющему входу Uот ключа 181. Исходное состояние выходных ключей 181 закрытое. Формирователь 178 импульсов формирует приходящий кадровый импульс по длительности и амплитуде и выдает его на входы всех самоходных распределителей 182 импульсов. Преобразователи "код - число импульсов" работают идентично. С приходом импульса запуска Uп с выхода блока 178 самоходные распределители 182 запускаются, по мере продвижения импульса по 255 разрядам с выхода каждого разряда сигналы поступают на сигнальные входы соответствующих ключей в блоке 180. При отсутствии кода на входе дешифратора 179 ключи в блоке 180 закрыты. С приходом кода в дешифратор 179 сигналы Uот его выходов открывают соответствующие ключи в блоке 180, которые пропускают на управляющий вход выходного ключа 181 импульсы последовательно с соответствующих разрядов блока 182. Длительность каждого импульса составляет 78 мкс . Выходной ключ 181 открывается каждым импульсом с блока 180 на длительность 78 мкс, и соответствующий светодиод в СД-экранн зачитывается на длительность импульса 78 мкс, т.е. дает излучение. Блоки 180 и 182 производят равномерное распределение импульсов запитывания светодиода в периоде кадра. Пример распределения импульсов излучения в периоде кадра соответственно величине кода приводится в таблице. Выходами блока управляющих сигналов 120 являются выходы 1600000 выходных ключей 181, каждый из которых подключен к своему светодиоду в СД-экране.
0 - отсутствует излучения светодиода,
1 2 3...128...255 - номера импульсов излучения в периоде кадра. Распределение импульсов излучений в периоде кадра, через равные интервалы времени способствуют лучшей достоверности цветопередачи при воспроизведении изображения. Инерционность применяемых светодиодов не более 1 мкс. По окончании накопления блоками 118, 119, 126, 127, 139, 140 кодов кадра сигнал UК 50 Гц запускает в блоках 120, 128 и 141 все самоходные распределители 182 /фиг.16/ и коды сигналов R, G, В поступают синхронно в дешифраторы 179, преобразуются в число управляющих импульсов пропорционально величине кода. Каждый светодиод в СД-экране 142 запитывается с источника 183 на число импульсных излучений соответственно величине кода. Плоскопанельный светодиодный экран 142 представляет собой совокупность элементов матрицы соответственно разрешения кадра 1600000/1600×1000/, выполняемых в стекле СД-экрана, и включает экранное стекло и элементы матрицы по числу разрешения кадра. Каждый элемент включает три излучающих светодиодных ячейки /СД-ячейки/, каждая из которых излучает один из основных цветов R, Q, В. Светодиодная ячейка содержит /фиг.17/ светодиод 184 белого свечения и цветной светофильтр 185 из основных цветов. Три СД-ячейки составляют элемент матрицы /фиг.18/, расположение элементов матрицы и СД-ячеек в СД-экране на фиг.19. Управляющий вход каждого светодиода подключен к выходу своего преобразователя "код - число импульсов" в блоках 120 /сигнал R/, 128 /сигнал G/, 141 /сигнал В/. Уровень яркости излучения СД-ячейки воспринимается зрением пропорционально числу импульсов излучения светодиода за период кадра. Суммарное излучение трех основных цветов тремя СД-ячейкам R, G, В формирует для зрения цветовой тон и соответственно его яркость одного элемента /пиксела/. В качестве светодиодов используются сверхъяркие светодиоды белого свечения фирм "Nichia", "Ledtronics", "Kingbright" [6 c.47]. Светодиоды исполняются методом микроэлектронной технологии в стекле экрана, размеры светодиодов 0,25×0,25 мм /фиг.17/. Современные технологии позволяют выполнить каждый из блоков 118, 119, 126, 127, 139, 140 и 120, 128, 142 в одной микросхеме. Размер одного элемента матрицы 0,5×0,5 мм /фиг.18/. Размер СД-экрана 142 составляет:
по горизонтали 1600×0,5 мм = 800 мм,
по вертикали 1000×0,5 мм = 500 мм, по диагонали 1886 мм, или 74 дюйма. Блок 146 выделения строчных синхроимпульсов ССИ включает /фиг.20/ первый 186, второй 187, третий 188 счетчики импульсов, первый 189, второй 190 элементы И, с первого 191 по третий 193 элементы НЕ и диод. С приходом на счетные входы счетчиков синхронно трех кодов из 8-и единиц 11111111 на выходе блока появляется синхроимпульс ССИ строки /25 кГц/. При других кодах хотя бы в одном из них будет ноль, при котором элемент НЕ обнулит все счетчики, и ложного ССИ на выходе блока не будет. Блок 1511 выделения синхроимпульсов стереопар СИС включает /фиг.21/ первый 194, второй 195 счетчики импульсов, первый 196 и второй 197 элементы И, два элемента 198, 199 НЕ и диод. С приходом на счетные входы счетчиков синхронно двух кодов из 8-и единиц и на вход элемента И 197 импульса ССИ с блока 146 на выходе блока 1511 появляется импульс СИС 25 Гц.
ФЭП 1 формирует три аналоговых видеосигнала RП, GП, ВП правого кадра. Лучи правого поля зрения через отражающую призму 2 и плоское зеркало 4 в первом фиксированном положении поступают в объектив 8, фокусирующий изображение в плоскости отражателя пьезодефлектора 10. Отражатель имеет ширину 0,01 мм и длину 5 мм /0,01 мм × 500 строк/, размеры развертывающего элемента 0,01×0,01 мм. По управляющим напряжениям /фиг.3/ с усилителя 9 пьезодефлектор 10 выполняет колебания торца с отражателем относительно отражателя пьезодефлектора 14, выполняя сканирование правого изображения. Период управляющего напряжения равен длительности двух строк /фиг.2/. Блок 17 выдает линейно изменяющееся напряжение в воде равнобедренного треугольника /фиг.3/. Частота колебаний пьезодефлектора 10 12,5 кГц. Пьезодефлектор 14 выполняет кадровую развертку двух кадров: при развертке вниз идет правый кадр стереопары, при развертке вверх идет левый кадр. Пьезодефлектор 14 колеблется с частотой 25 Гц, что составляет 50 кадров в секунду. Кадровая развертка без обратных ходов. Ширина отражателя пьезодефлектора 14 0,01 мм, длина 8 мм /0,01 мм × 800 отсчетов/. Формирование левого кадра идет при развертке пьезодефлектора 14 вверх. По окончании периода правого кадра на вход первого ключа 5 поступает второй импульс 50 Гц, с второго выхода триггера 6 поступает сигнал в исполнительный механизм 7, который поворачивает плоское зеркало 4 за одну мс на 90° в сторону второй отражательной призмы 3 /второе положение/. Лучи второго поля зрения левого поступают через призму 3 зеркала 4 в объектив 8. Далее следует аналогичный процесс формирования видеосигналов левого кадра RЛ, GЛ, ВЛ. В качестве исполнительного механизма 7 применяется пьезоэлектрический двигатель ПЭД [7 с.40], работающий в шаговом режиме с временем поворота в 1 мс, масса 10 г /15 Вт/, управляемый сигналами с триггера 6. Суммирующий усилитель 23 блока 20 кадровой развертки выполняет суммирование линейного напряжения с задающего генератора 22 с импульсами 25 кГц частоты строк. Каждый импульс строки перемещает следующую строку в конце ее хода /фиг.2/ на шаг в одну строку, получаются 500 строк, все активные. С выхода суммирующего усилителя 23 в усилитель 13 поступает линейно изменяющееся и ступенчатое напряжение /фиг.3/, усиливаемое до необходимой величины усилителем 13 [4 c.122]. Отраженные от отражателя пьезодефлектора 14 смешанные цветовые лучи направляются в свои микрообъективы 26 /R/, 27 /В/, 28 /G/, которые собирают их в свои фотоприемники 29, 30, 31, с которых аналоговые видеосигналы поступают в предварительные усилители 32, 34, 33, с которых они поступают на информационные входы АЦП соответственно 36, 37, 38. Для синхронизации начала работы ФЭП и АЦП 36-38 с правого кадра стереопары ключи 5 и 35 открываются с каждым началом правого кадра стереопары импульсом 25 Гц с выхода элемента И 21 блока 20 кадровой развертки. Ключ 35 начинает пропускать импульсы дискретизации 20 МГц на управляющие входы АЦП с началом периода правого кадра стереопары. Ключ 5 определяет поворот зеркала 4 в первое фиксированное положение /к отражающей призме 2/ при правом кадре.
Сигнал Uот ключей 5 и 35 поступает с выхода элемента И 21 /фиг.1/ в момент прихода на его входы импульса 25 Гц импульса 25 кГц и частоты строк. Синтезатор 40 частот выдает с первого выхода импульсы дискретизации 20 МГц на управляющие входы АЦП 36-38, на первые управляющие входы формирователей 41, 42 кодов и на первые управляющие входы АЦП 46, 47, со второго выхода - импульсы тактовой частоты 160 МГц на вторые управляющие входы формирователей 41, 42 кодов, с третьего выхода - импульсы дискретизации звука 75 кГц на вторые управляющие входы АЦП 46, 47, с четвертого - импульсы 50 Гц на вход ключа 5, с пятого выхода - импульсы частоты строк 25 кГц на третьи управляющие входы блоков 41, 42, на третьи управляющие входы АЦП 46, 47 и на первый вход блока 20 кадровой развертки, с шестого выхода - импульсы частоты стереопар 25 Гц на второй вход блока 20 и на управляющий вход /U0/ блока 44, с седьмого - импульсы 12,5 кГц на вход блока 17, с восьмого выхода - синусоидальные колебания 2400 МГц несущей частоты в передатчик 48 радиосигналов. Задающий генератор 39 генерирует синусоидальные колебания со стабильностью 10-7. АЦП 46, 47 преобразуют сигналы звука в 16-разрядные коды, которые в параллельном виде поступают с АЦП 46 на третий информационный вход формирователя 41 кодов, с АЦП 47 на второй информационный вход блока 42. Самоходный распределитель 43 импульсов с приходом сигнала UП пуска со второго выхода блока 41 /в момент 800-го импульса дискретизации строки/ выдает код из 8-и единиц 11111111, являющийся кодом строчного синхроимпульса ССИ, на четвертый информационный вход блока 41 и на третий информационный вход блока 42. Самоходный распределитель 45 импульсов с приходом на его вход сигнала UП пуска с второго выхода счетчика 44 импульсов выдает код из 8-и единил, являющийся синхроимпульсом стереопары СИС, на четвертый информационный вход блока 42. Код СИС является первым кодом первой строки правого кадра /фиг.4/. Счетчик 44 импульсов двухразрядный, с приходом на счетный вход второго импульса с второго выхода блока 41 выдает сигнал UП со второго выхода в блок 45, после чего обнуляется сигналом U0 25 Гц. Второй импульс с блока 41 означает конец периода левого кадра, т.е. конец стереопары. АПЦ 36-38 идентичны /фиг.5/, имеют один принцип преобразования, заключающийся в развертке луча от светодиода 58 отражателем пьезодефлектора 55 по плоскости входных зрачков фотоприемников линейки 61. Световой импульс преобразуется в электрический сигнал, возбуждающий соответствующую шину шифратора 62, который выдает 8-разрядный код мгновенного значения входного сигнала, дискретизация 20 МГц. Источником излучения принят импульсный светодиод, например, AЛ402A с временем срабатывания 25 нс. Линейка 61 включает 255 фотоприемников для кодирования сигналов 8-разрядным кодом. Фотоприемниками являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 10 нс. Шифратор из микросхем К155ИВ1 с временем срабатывания 20 нс. Шифратор 62 формирует коды с 00000000 по 11111111. Первому фотоприемнику соответствует код 00000001, второму - код 00000010, третьему - код 00000011 и т.д. 255-у - код 11111111. Время преобразования в АДП 30 не, что удовлетворяет дискретизации 20 МГц /50 нс/. Работа формирователей 41, 42 кодов /фиг.7, 8/. С выходов АЦП 36, 37 коды поступают в параллельном виде на первый и второй информационные входы блока 41, с АЦП 38 на первый информационный вход формирователя 42 кодов. Формирователь 41 кодов первым в строке формирует код ССИ /фиг.4/, из потока кодов формирует со второго по 797 коды сигналов RП, GП, /RЛ, GЛ/ и затем три кода звука 796, 799, 800 отсчеты строки. Формирователь 42 кодов первым в строке формирует коды ССИ и СИС /в первой строке правого кадра/, в потоке кодов формирует со второго по 797 коды сигналов ВП и ВЛ и затем три кода звука 798, 799, 800. Единицы в кодах RП, RЛ представляются положительными полусинусоидами моночастоты 160 МГц со стабильностью 10-7. Единицы в кодах GП, GЛ представляются отрицательными полусинусоидами той же моночастоты. Единицы в кодах ВП, ВЛ представляются положительными полусинусоидами частоты 160 МГц, единицы в коде СИС представляются отрицательными полусинусоидами той же частоты. Временные диаграммы работы блоков 41, 42 на фиг.23. Блоки 41, 42 преобразуют параллельные коды в последовательные и заменяют в них представление символов единиц с импульсов на полусинусоиды моночастоты 160 МГц. Коды с АЦП 36 поступают /фиг.7/ на первые входы блока 70 элементов И, на вторые входы которого поступают последовательно восемь импульсов с выхода блока 74, пусковой сигна