DE69120381T2

DE69120381T2 - Kleine hochauflösende Farbbildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69120381T2
Application number: DE69120381T
Authority: DE
Inventors: Akira Sano
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2011-12-13
Also published as: DE69120381D1; EP0490682A1; JPH05316523A; US5298983A; JP2840481B2; EP0490682B1

Description

Die Erfindung betrifft ein kleines hochauflösendes Farbanzeigegerät, welches beispielsweise für den Einsatz als Sucher einer Handvideokamera mit eingebautem Videokassettenbandrekorder, allgemein als Camcorder bekannt, geeignet ist.
Die Sucher von frühen Camcordern zeigten im allgemeinen Schwarzweißbilder auf kleinen monochromen Kathodenstrahlröhren an. Solche Röhren gewährleisten eine zufriedenstellende Auflösung sogar auf einem Bildschirm der Größe eines Suchers, welcher ungefähr 20 mm in der Diagonalen mißt, aber ein Problem ist, daß der Benutzer nicht die Farben der Szene sehen kann, die er aufnimmt.
Kürzlich erschienen Sucher mit farbigen Flüssigkristallanzeigen. Auf solchen Suchern beruhen zukünftige Hoffnungen, aber gegenwärtig sind sie teuer in der Herstellung und bieten nur unzureichende Auflösung: ungefähr 300 bis 400 Bildpunkte (Pixel) in der horizontalen Richtung (nur 100 bis 130 Bildpunkte pro Primärfarbe) und ungefähr 250 Bildpunkte in der vertikalen Richtung (nur die Hälfte der 500 effektiven Abtastlinien des Standard-NTSC-Fernsehabtastsystems). Diese Auflösung ist wesentlich schlechter als die Auflösung des bildgebenden Kameragerätes und versetzt den Benutzer nicht in die Lage, das Kameraobjektiv genau zu fokussieren.
Farbkathodenstrahlröhren weisen aufgrund ihrer Verwendung von verschiedenfarbigen Phosphorpunkten oder Streifen, welche durch eine Lochmaske beleuchtet werden, ebenfalls eine geringe Auflösung auf. Um eine hhere Auflösung zu erreichen, wurde ein Farbsucher vorgeschlagen, welcher drei monochrome Kathodenstrahlröhren, eine für jede der drei Primärfarben, verwendet und ihre Bilder zu einem einzigen Farbbild kombiniert. Ein solcher Sucher ist jedoch groß und teuer und anfällig für Farbdeckungsfehler aufgrund von Unterschieden in der Bildgröße und der Linearität zwischen den drei Röhren. Der Deckungsfehler kann nur durch schwieriges Abgleichen der Ablenksysteme der drei Röhren beseitig werden, und sogar wenn diese Röhren bei der Herstellung präzise abgeglichen werden, werden sie während des Betriebes dazu neigen, von der abgeglichenen Lage abzuweichen.
Die US-A-4,301,468 offenbart ein Fernsehempfangsgerät entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei welchem verschiedenfarbige nebeneinander angeordnete Raster unter Verwendung von drei Paaren von analogen seriellen Verzögerungsleitungen aus Standardfarbfernsehsignalen generiert werden. Die Ausgangssignale dieser Verzögerungsleitungen werden kombiniert, um drei aufeinanderfolgende Bereiche einer horizontalen Abtastung zu bilden, und die drei generierten Bilder werden unter Verwendung von Spiegeln, einschließlich dichroitischer Spiegel, und einem Strahlteiler optisch kombiniert.
Die JP-A-56-160744 und die FR 1 439 993 offenbaren ähnliche Systeme, bei welchen verschiedenfarbige Bilder getrennt voneinander angezeigt und unter der optionalen Verwendung von Mitteln zur Egalisierung der optischen weglängenoptisch kombiniert werden. Das französische Patent offenbart darüber hinaus die Verwendung eines weißen Bildschirms oder dreier verschiedenfarbiger Phosphorschirme, wobei die Bilder vertikal in einer Linie ausgerichtet werden, d.h. eines über dem anderen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kleines kostengünstiges und zuverlässiges hochauflösendes Farbanzeigegerät zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Farbanzeigegerät bereitgestellt, enthaltend Signalverarbeitungsmittel für die Extraktion von Rot-, Grün- und Blau-Signalen aus einem Bildaustastsynchron-Signal, zeitachsenverdichtungsmittel, die an die Signalverarbeitungsmittel gekoppelt sind, für die Verdichtung und Vereinigung der Rot-, Grün- und Blau-Signale durch das Schreiben der Signale mit einer ersten Geschwindigkeit und das Lesen der Signale bei der dreifachen ersten Geschwindigkeit, um ein einziges RGB- Signal zu generieren, in welchem die Rot-, Grün- und Blau-Signale aufeinanderfolgend erscheinen; eine Kathodenstrahlröhre, welche derart gekoppelt ist, daß das RGB-Bildsignal empfangen wird und die Rot-, Grün- und Blau-Signale in getrennten Bereichen als ein erstes Monochrombild, ein zweites Monochrombild und ein drittes Monochrombild angezeigt werden und optische Überlagerungsmittel für die Vereinigung von rotem Licht vom ersten Monochrombild, grünem Licht vom zweiten Monochrombild und blauem Licht vom dritten Monochrombild zu einem einzigen Farbbild, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitachsen-Verdichtungsmittel beinhalten: drei Analog-Digital-Wandlermittel für die Digitalisierung der Rot-, Grün- und Blau-Signale, Speichermittel für die Speicherung von Daten, welche gleichzeitig von den drei Analog-Digital-Wandlermitteln mit einer ersten Geschwindigkeit ausgegeben werden, Digital-Analog-Wandlermittel für das Lesen von Daten aus den Speichermitteln mit einer zweiten Geschwindigkeit, welche gleich dreimal der ersten Geschwindigkeit ist und für die Wandlung dieser Daten in ein Analogsignal und Mittel zum Einfügen von Synchronisationsimpulsen für das Hinzufügen von Synchronisationsimpulsen an dieses Analogsignal, um das einzige RGB-Bildsignal zu generieren, wobei die Kathodenstrahlröhre das erste Monochrombild, das zweite Monochrombild und das dritte Monochrombild vertikal in einer Linie ausgerichtet anzeigt und in welcher die laufende horizontale Abtastung aufeinanderfolgend im ersten Monochrombild, im zweiten Monochrombild und im dritten Monochrombild durchgeführt wird, bevor die nächste horizontale Abtastung in jedem dieser Bilder durchgeführt wird.
Die Erfindung schafft darüber hinaus ein Verfahren zur Anzeige eines Farbbildes, beinhaltend die Schritte: Extraktion von Rot-, Grün- und Blau-Signalen aus einem Bildaustastsynchron-Signal, Verdichtung der Rot-, Grün- und Blau-Signale auf einer Zeitachse und Vereinigung der Rot-, Grün- und Blau-Signale zu einem einzigen RGB-Signal durch Schreiben der Signale mit einer ersten Geschwindigkeit und Auslesen der Signale mit der dreifachen ersten Geschwindigkeit, Anzeigen der Rot-, Grün- und Blau-Signale des RGB-Bildsignals als drei getrennte Monochrombilder auf einer Kathodenstrahlröhre und optisches Kombinieren von rotem, grünem und blauem Licht der Monochrombilder zur Generierung eines einzigen Farbbildes, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung der Signale auf einer Zeitachse beinhaltet: das Digitalisieren der Rot-, Grün- und Blau-Signale, das gleichzeitige Speichern dieser digitalisierten Signale mit einer ersten Geschwindigkeit, das Auslesen dieser gespeicherten Daten mit einer Geschwindigkeit, die der dreifachen ersten Geschwindigkeit entspricht und Wandlung dieser in ein Analogsignal, und Hinzufügen von Synchronisationsimpulsen an das Analogsignal, um ein einziges RGB-Bildsignal für das Anzeigen der drei Monochrombilder vertikal in einer Linie ausgerichtet auf der Kathodenstrahlröhre zu generieren und bei welcher die laufende horizontale Abtastung aufeinanderfolgend in dem ersten Monochrombild, dem zweiten Monochrombild und dem dritten Monochrombild durchgeführt wird, bevor die nächste horizontale Abtastung in jedem der Bilder durchgeführt wird.
Die Erfindung wird unter Verwendung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen Farbanzeigegerätes.
Fig. 2 ist eine detailliertere Zeichnung der Bild vergrößerungsmittel und der Okularlinsen in Figur 1.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches die Zeitachsenverdichtungsmittel von Figur 1 illustriert.
Fig. 4 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches die Funktionsweise der Zeitachsenverdichtungsmittel illustriert.
Fig. 5 illustriert eine Anordnung der drei Monochrombilder auf einem Phosphorschirm von Figur 1, welche gemäß dem Zeitablauf in Figur 4 erhalten wird.
Fig. 6 zeigt eine alternative Anordnung der optischen Überlagerungsmittel.
Fig. 7 illustriert eine mögliche Anordnung der drei Monochrombilder auf dem Phosphorschirm gemäß der Erfindung.
Fig. 8 illustriert eine weitere mögliche Anordnung der drei Monochrombilder auf dem Phosphorschirm gemäß der Erfindung.
Fig. 9 illustriert eine weitere alternative Anordnung der optischen Überlagerungsmittel.
Eine Ausführungsform der Erfindung und mehrere Variationen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen dienen der besseren Anschaulichkeit und schränken den Umfang der Erfindung, welcher ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein soll, nicht ein.
Wie in Figur 1 dargestellt ist, weist das erfindungsgemäße Anzeigegerät einen Eingang 1 auf, welcher ein Bildaustastsynchron-Signal empfängt und es an Mittel zur Signalverarbeitung 2 und Mittel zur Zeitachsenverdichtung 3 weiterleitet. Die Signalverarbeitungsmittel 2 extrahieren die Rot-, Grün- und Blau- Signale aus dem Bildaustastsynchron-Signal und geben diese drei Signale, in der Zeichnung mit R, G und B markiert, an die Zeitachsenverdichtungsmittel 3 weiter. Die Zeitachsenverdichtungsmittel 3 kombinieren diese Signale zu einem einzigen RGB-Bildsignal, welches sie an Kathodenstrahlröhren-Steuermittel 4 senden.
Die Kathodenstrahlröhren-Steuermittel 4 steuern die horizontalen und vertikalen Ablenkspulen 5 und einen Zeilenablenktransformator 6 entsprechend dem RGB- Bildsignal, wodurch der Elektronenstrahl einer monochromen Kathodenstrahlröhre 7 einen Phosphorschirm 8 abtastet. Der Phosphorschirm 8 enthält eine Schicht aus weißem Phosphormaterial, welches auf der inneren Oberfläche des Schirmträgers der Kathodenstrahlröhre 7 aufgebracht wurde. Das Abtasten ist derart ausge staltet, daß drei separate Monochrombilder 9a, 9b und 9c gebildet werden, welche jeweils aus dem Rot-, Grün- und Blau-Signal erhalten werden und auf dem Phosphorschirm 8 in vertikaler Richtung in einer Linie ausgerichtet werden.
Die drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c werden von optischen überlagerungsmitteln 10, welche totalreflektierende Spiegel 11 und 12, einen gründurchlässigen dichroitischen Spiegel 13, einen rotreflektie renden dichroitischen Spiegel 14 und einen blaureflektierenden dichroitischen Spiegel 15 aufweisen, kombiniert. Das sich daraus ergebende Farbbild wird durch Bildvergrößerungsmittel 16, welche konvexe und konkave Linsen 17 und 18 aufweisen, auf ein Standardbildseitenverhältnis vergrößert. Das vergrößerte Bild wird durch ein Okular 19 betrachtet.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, besitzen die Linsen 17 und 18 der Bildvergrößerungsmittel 16 eine zylindrische Form. Dementsprechend vergrößern die Bildvergrößerungsmittel 16 das Bild nur in vertikaler Richtung.
Figur 3 ist ein Blockdiagramm, welches einen möglichen Aufbau der Zeitachsenverdichtungsmittel 3 illustriert. Die Rot-, Grün- und Blau-Signale von den Signalverarbeitungsmitteln 2 werden den entsprechenden A/D-Wandlern 31, 32 und 33 zugeführt. Das Bildaustastsynchron-Signal von Eingang 1 wird einer Synchronisationssignal-Abtrennungsschaltung 34 zugeführt. Synchronisationsimpulse, welche von der Synchronisationssignal-Abtrennungsschaltung 34 extrahiert werden, werden in eine Steuerschaltung 35 eingespeist, welche die Analog-Digital-Wandler (A/D- Wandler) 31, 32 und 33 steuert, wodurch diese digitalisierte Daten der Rot-, Grün- und Blau-Signale in Speichermittel 36 schreiben.
Die digitalen Inhalte der Speichermittel 36 werden durch einen Digital-Analog (D/A)-Wandler 37 in ein Analogsignal konvertiert, an welches mittels einer Synchronisationsimpuls-Einfügeschaltung 38 Synchronisationsimpulse angefügt werden. Das entstehende Signal ist das RGB-Bildsignal, welches an den Ausgang 39 ausgegeben wird. Die Speichermittel 36, der D/A- Wandler 37 und die Synchronisationsimpuls-Einfügeschaltung 38 werden von der Steuerschaltung 35 gesteuert.
Der besseren Verständlichkeit wegen wird die Funktionsweise der Zeitachsenverdichtungsmittel 3 zur Generation von nebeneinander angeordneten Bildern zunächst unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 beschrieben, obwohl die Erfindung, wie weiter unten erläutert, vertikal in einer Linie ausgerichtete Bilder betrifft. Wie im oberen Teil der Figur 4 gezeigt, enthält das Bildaustastsynchron-Signal Bereiche, in der Abbildung mit ... Z, A, B... bezeichnet, welche aufeinanderfolgenden horizontalen Abtastungen des Bildschirmes entsprechen und welche durch horizontale Synchronisationsimpulse 40 getrennt sind. Die Rot-, Grün- und Blau-Signale, welche von den Signalverdichtungsmitteln 2 ausgegeben werden, enthalten ebenfalls Bereiche, in der Abbildung mit ... Zi, Ai, Bi... (i=1, 2, 3) bezeichnet, welche aufeinanderfolgenden horizontalen Abtastungen entsprechen. Die Rot-, Grün- und Blau-Signale für eine bestimmte horizontale Abtastung, wie beispielsweise A1, A2 und A3 in Figur 4, werden gleichzeitig in drei verschiedene Bereiche der Speichermittel 36 geschrieben.
Während der nächsten horizontalen Abtastung werden die Signale B1, B2 und B3 in drei weitere Bereiche der Speichermittel 36 geschrieben. Zur gleichen Zeit werden die gespeicherten Signale A1, A2 und A3 aufeinanderfolgend aus den Speichermitteln 36 ausgelesen. Das Auslesen wird bei dreifacher Schreibgeschwindigkeit durchgeführt, wodurch die Signale auf der Zeitachse verdichtet werden. Dadurch wird es dem D/A-Wandler 37 möglich, ein RGB-Bildsignal zu generieren, in welchem die A1-, A2- und A3-Bereiche, wie im unteren Teil von Figur 4 dargestellt, in derselben horizontalen Abtastperiode aufeinanderfolgen. Horizontale Synchronisationsimpulse 40 und vertikale Synchronisationsimpulse (nicht abgebildet) werden durch die Synchronisationsimpuls-Einfügeschaltung 38 dem RGB-Bildsignal hinzugefügt.
Figur 5 illustriert die Funktionsweise der Kathodenstrahlröhren-Steuermittel 4, der horizontalen und vertikalen Ablenkspulen 5, des Zeilenablenktransformators 6 und der Kathodenstrahlröhre 7. Der Elektronenstrahl folgt einem Standardabtastmuster, beginnend mit a1-a2-a3, wodurch die A1-, A2- und A3-Bereiche des RGB-Bildsignals nebeneinander wiedergegeben werden. Auf diese Weise werden die drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c, in einer Linie in horizontaler Richtung auf den Phosphorschirm 8 ausgerichtet, aufgebaut. Das Monochrombild 9a gibt ein Bild des Rot- Signals wider, das Monochrombild 9b gibt ein Bild des Grün-Signals wider und das Monochrombild 9c gibt ein Bild des Blau-Signals wider, selbstverständlich sind alle drei Bilder schwarzweiß. Die drei Bilder werden mit einem Bildseitenverhältnis von 4:9 anstatt dem Standardverhältnis von 4:3 in horizontaler Richtung verdichtet.
Die drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c werden, wie in Figur 1 dargestellt, folgendermaßen kombiniert. Weißes Licht vom ersten Monochrombild 9a wird vom Totalreflexionsspiegel 11 reflektiert, dann wird die rote Komponente dieses Lichts vom rot-reflektierenden dichroitischen Spiegel 14 zu den Bildvergrößerungsmitteln 16 hin reflektiert, wobei andere Farbkomponenten verlorengehen. Die grüne Komponente des weißen Lichts vom zweiten Monochrombild 9b wird durch den gründurchlässigen dichroitischen Spiegel 13 auf die Bildvergrößerungsmittel 16 durchgelassen, wobei andere Farbkomponenten verlorengehen. Weißes Licht vom dritten Monochrombild 9c wird von dem Totalreflexionsspiegel 12 reflektiert, anschließend wird die blaue Komponente dieses Lichtes vom blau-reflektierenden Spiegel 15 zu den Bildvergrößerungsmitteln 16 hin reflektiert, wobei andere Farbkomponenten verlorengehen.
Auf diese Weise werden die Primärfarben der drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c überlagert, um ein Farbbild mit einem Bildseitenverhältnis von 4:9 zu schaffen. Die Bildvergrößerungsmittel 16 vergrößern dieses Farbbild um einen Faktor 3 in horizontaler Richtung, wodurch ein Farbbild mit dem Standard-Bildseitenverhältnis von 4:3 geschaffen wird, welches durch das Okular 19 betrachtet wird.
Mit der Erfindung werden, wie in Figur 7 dargestellt, die Monochrombilder 9a, 9b und 9c in einer Linie in vertikaler Richtung ausgerichtet, wobei jedes ein 4:1-Bildseitenverhältnis aufweist. In diesem Fall vergrößern die optischen Vergrößerungsmittel 16 das kombinierte Farbbild in vertikaler Richtung, um ein 4:3-Bildseitenverhältnis zu erreichen. Aufgrund der kurzen Nachleuchtdauer von Phosphormaterialien, ist ein Abtastmuster wie beispielsweise b1-b2-b3-b4-b5- b6-b7 notwendig, wobei eine einzelne horizontale Abtastung aufeinanderfolgend in einem jedem der drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c durchgeführt wird. Dieses Schema benötigt etwas komplexere Kathodenstrahlröhren-Steuermittel 4 als das Schema, welches in Figur 5 dargestellt ist, hat aber den Vorteil einer verbesserten horizontalen Auflösung.
Der Umfang der Erfindung erlaubt Änderungen des oben beschriebenen Anzeigegerätes bezüglich des Bildseitenverhältnisses der Monochrombilder 9a, 9b und 9c, der Zusammensetzung des Phosphorschirmes 8 und des Aufbaus der optischen Überlagerungsmittel 16. Einige repräsentative Änderungen werden nachfolgend näher ausgeführt.
Wie in Figur 8 dargestellt ist, können die drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c mit einem 4: 3-Bildseitenverhältnis in vertikaler Richtung in einer Linie ausgerichtet auf dem Phosphorschirm 8 unter Verwendung eines Abtastmusters wie beispielsweise c1-c2-c3-c4- c5-c6-c7 dargestellt werden. In diesem Fall ist das Bildseitenverhältnis bereits richtig, so daß keine Vergrößerung notwendig ist; die gesamten optischen Überlagerungsmittel 16 in Figur 1 oder Figur 6 können weggelassen werden.
Wie in Figur 6 dargestellt kann der Phosphorschirm drei einzelne Bereiche enthalten: einen mit rot-emittierendem Phosphor beschichteten Bereich 20a, einen mit grün-emittierendem Phosphor beschichteten Bereich 20b und einen mit blau-emittierendem Phosphor beschichteten Bereich 20c. Das rote Signal wird auf dem rot-emittierenden Bereich 20a angezeigt, das grüne Signal auf dem grün-emittierenden Bereich 20b und das blaue Signal auf dem blau-emittierenden Bereich 20c, wodurch drei Monochrombilder 9a, 9b und 9c mit unter schiedlichen Primärfarben gebildet werden. Da nur grünes Licht vom Bereich 20b emittiert wird, ist es nicht notwendig, andere Farbkomponenten abzutrennen; aus diesem Grund kann der grün-durchlässige dichroitische Spiegel 13 weggelassen werden, wodurch die Gruße der optischen überlagerungsmittel 10 verringert wird.
Wie in Figur 9 dargestellt kann das optische Überlagerungssystem 10 von Figur 6 durch das Plazieren von optisch durchlässigen Materialien mit passenden Brechungsindizes in einem oder mehreren der Lichtwege von den rot-, grün- und blau-emittierenden Bereichen 20a, 20b und 20c des Phosphorschirms zu den optischen Vergrößerungsmitteln 16 erweitert werden. Der Zweck dieser optisch durchlässigen Materialien ist die Egalisierung der optischen Längen der drei Wege, so daß die Rot-, Grün- und Blau-Bilder vergrößert und in derselben Weise durch das optische Vergrößerungsmit tel 16 und die Okularlinsen 19 fokussiert werden.
Die optisch durchlässigen Materialien 300 und 310, welche einen vergleichsweise niedrigen Brechungsindex aufweisen, können beispielsweise in den Wegen von den rot- und blau-emittierenden Bereichen 20a und 20c, wie in Figur 9 dargestellt, plaziert werden. Diese Anordnung mit dem grün-emittierenden Bereich 20b im Zentrum und keinen weiteren optisch durchlässigen Materialien in seinem Lichtweg ist bevorzugt, weil dadurch die Störung der grünen Komponente des Bildes, welche den größten Einfluß auf die wahrgenommene Auflösung hat, minimiert.
Die Lichtwege in Figur 9 sind länger eingezeichnet als in Figur 6, jedoch handelt es sich dabei nur um schematische Zeichnungen. Durch die Egalisierung der optischen Längen dieser drei Wege können die Wege noch verkürzt werden, wodurch die Gesamtgröße des Gerätes reduziert wird.
Optisch durchlässige Materialien können zu dem in Figur 1 dargestellten Anzeigegerät für denselben Zweck oder für weitere Änderungen, welche für den Fachmann offensichtlich sind, hinzugefügt werden, ohne daß der Umfang dieser Erfindung, wie er sich aus den beigefügten Ansprüchen ergibt, überschritten wird.
Das Anzeigegerät in Figur 1 kann von geringer Größe sein, da es nur eine einzige Kathodenstrahlröhre 7 aufweist. Die Verwendung einer einzigen Röhre mit einem einzigen Ablenksystem verringert zudem, verglichen mit einem Gerät, welches drei Kathodenstrahlröhren benutzt, den Deckungsfehler. Das erfindungsgemäße Gerät ist folglich im Herstellungsprozeß einfach abzugleichen und besitzt eine hohe Zuverlässigkeit während der gesamten Lebensdauer.
Die Auflösung des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes ist gut, da die Kathodenstrahlröhre 7 vom Monochromtyp ist und keine Lochmaske verwendet. Insbesondere ist die Auflösung des erfindungsgemäßen Gerätes wesentlich höher als diejenige von gegenwärtigen Flüssigkristallanzeigen. Die Kosten sind niedrig, weil monochrome Kathodenstrahlröhren in der Herstellung weniger teuer als Farbkathodenstrahlröhren und wesentlich kostengünstiger als Flüssigkristallanzeigen sind.

Claims

1. Farbanzeigegerät beinhaltend:

Signalverarbeitungsmittel (2) für die Extraktion von Rot-, Grün- und Blau-Signalen aus einem Bildaustastsynchron-Signal;

Zeitachsenverdichtungsmittel (3), die an die Signalverarbeitungsmittel (2) gekoppelt sind, für die Verdichtung und Vereinigung der Rot-, Grün- und Blau-Signale durch das Schreiben der Signale mit einer ersten Geschwindigkeit und das Lesen der Signale bei dreifacher Gechwindigkeit, um ein einziges RGB-Signal zu generieren, in welchem die Rot-, Grün- und Blau-Signale aufeinanderfolgend erscheinen;

eine Kathodenstrahlröhre (7), welche derart gekoppelt ist, daß das RGB-Bildsignal empfangen wird und die Rot-, Grün- und Blau-Signale in getrennten Bereichen als ein erstes Monochrombild (9a), ein zweites Monochrombild (9b) und ein drittes Monochrombild (9c) angezeigt werden; und

optische Überlagerungsmittel (10), für die Vereinigung von rotem Licht vom ersten Monochrombild (9a), grünem Licht vom zweiten Monochrom bild (9b) und blauem Licht vom dritten Monochrombild (9c) zu einem einzigen Farbbild,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zeitachsenverdichtungsmittel (3) beinhalten:

drei Analog-Digital-Wandlermittel (31), (32), (33), für die Digitalisierung der Rot-, Grün- und Blau-Signale;

Speichermittel (36), für die Speicherung von Daten, welche gleichzeitig von den drei Analog- Digital-Wandlermitteln (31), (32), (33) mit einer ersten Geschwindigkeit ausgegeben werden;

Digital-Analog-Wandlermittel (37), für das Lesen von Daten aus den Speichermitteln (36) mit einer zweiten Geschwindigkeit, welche der dreifachen ersten Geschwindigkeit entspricht, und für die Wandlung dieser Daten in ein Analogsignal; und

Mittel zum Einfügen von Synchronisierungsimpulsen (38), für das Hinzufügen von Synchronisierungsimpulsen an dieses Analogsignal, um das einzige RGB-Bildsignal zu generieren;

wobei die Kathodenstrahlröhre (7) das erste Monochrombild (9a), das zweite Monochrombild (9b) und das dritte Monochrombild (9c) vertikal in einer Linie ausgerichtet anzeigt; und

in welcher die laufende horizontale Abtastung (b1, b2, b3, b4, b5, b6) aufeinanderfolgend im ersten Monochrombild (9a), im zweiten Monochrombild (9b) und im dritten Monochrombild (9c) durchgeführt wird, bevor die nächste horizontale Abtastung in jedem dieser Bilder durchgeführt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem das erste Monochrombild (9a), das zweite Monochrombild (9b) und das dritte Monochrombild (9c) ein Standardbildseitenverhältnis aufweisen.

3. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem das erste Monochrombild (9a), das zweite Monochrombild (9b) und das dritte Monochrombild (9c) kein Standardbildseitenverhälnis aufweisen und welches darüber hinaus Bildvergrößerungsmittel (16) zur Vergrößerung des Farbbildes auf ein Standardbildseitenverhältnis beinhaltet.

20 4. Gerät nach Anspruch 3, bei welchem die Bildvergrößerungsmittel (16) das Farbbild nur in einer Richtung vergrößern.

5. Gerät nach Anspruch 4, bei welchem die Bildvergrößerungsmittel (16) zylindrische Linsen (17), (18) beinhalten.

6. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das zweite Monochrombild (9b) zwischen dem ersten Monochrombild (9a) und dem dritten Monochrombild (9c) angeordnet ist.

7. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die optischen Überlagerungsmittel (10) Totalreflexionsspiegel (11), (12) und dichroitische Spiegel (13), (14), (15) beinhalten.

8. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Kathodenstrahlröhre (7) einen weißen Leuchtstoffschirm (8) aufweist.

9. Gerät nach Anspruch 8, bei welchem die optischen Überlagerungsmittel (10) beinhalten:

einen grün-durchlässigen dichroitischen Spiegel (13), um grünes Licht des zweiten Monochrombildes (9b) durchzulassen;

einen ersten Totalreflexionsspiegel (11), für die Reflexion von Licht des ersten Monochrombildes (9a);

einen rot-reflektierenden dichroitischen Spiegel (14), für die Vereinigung von rotem Licht, welches vom ersten Totalreflexionsspiegel (11) reflektiert wird mit Licht, welches vom gründurchlässigen Spiegel (13) durchgelassen wird;

einen zweiten Totalreflexionsspiegel (12), für die Reflexion von Licht des dritten Monochrombildes (9c); und

einen blau-reflektierenden dichroitischen Spiegel (15), für die Vereinigung von blauem Licht, welches vom zweiten Totalreflexionsspiegel (12) reflektiert wird mit Licht, welches vom gründurchlässigen Spiegel (13) durchgelassen wird.

10. Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Kathodenstrahlröhre (7) einen Phosphorbildschirm aufweist mit einem rot-emittierenden Bereich (20a), auf welchem das erste Monochrombild (9a) angezeigt wird, einem grün- emittierenden Bereich (20b), auf welchem das zweite Monochrombild (9b) angezeigt wird und einem blau-emittierenden Bereich (20c), auf welchem das dritte Monochrombild (9c) angezeigt wird.

11. Gerät nach Anspruch 10, bei welchem die optischen Überlagerungsmittel (10) beinhalten:

einen rot-reflektierenden dichroitischen Spiegel (14), für die Vereinigung von Licht, welches vom ersten Totalreflektionsspiegel (11) reflektiert wird mit Licht des zweiten Monochrombildes (9b);

einen zweiten Totalreflexionsspiegel (12), für die Reflektion von Licht des dritten Monochrombildes (9c); und

einen blau-reflektierenden dichroitischen Spiegel (15), für die Vereinigung von Licht, welches vom zweiten Totalreflektionsspiegel (12) reflektiert wird mit Licht des zweiten Monochrombildes (9b).

12. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus beinhaltend optischdurchlässige Materialien (300), (310), welche Brechungsindizes aufweisen, die derart gewählt wurden, daß die optischen Längen der Lichtwege des ersten Monochrombildes (9a), des zweiten Monochrombildes (9b) und des dritten Monochrombildes (9c) gleich sind.

13. Gerät nach Anspruch 12, bei welchem die optischen Übertragungsmaterialien (300), (310) in Lichtwegen des ersten Monochrombildes (9a) und des dritten Monochrombildes (9c) angeordnet sind.

14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus beinhaltend eine Okularlinse zur Betrachtung des Farbbildes.

15. Verfahren zur Anzeige eines Farbbildes, beinhaltend die Schritte:

Extraktion von Rot-, Grün- und Blau-Signalen aus einem Bildaustastsynchron-Signal;

Verdichtung der Rot-, Grün- und Blau-Signale auf einer Zeitachse und Vereinigung der Rot-, Grün- und Blau-Signale zu einem einzigen RGB-Signal durch Schreiben der Signale mit einer ersten Geschwindigkeit und Auslesen der Signale mit der dreifachen Geschwindigkeit;

Anzeigen der Rot-, Grün- und Blau-Signale in dem RGB-Bildsignal als drei getrennte Monochrombilder auf einer Kathodenstrahlröhre; und

optische Kombination von rotem, grünem und blauem Licht der Monochrombilder zur Generierung eines einzigen Farbbildes;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Verdichtung der Signale auf einer Zeitachse beinhaltet

das Digitalisieren der Rot-, Grün- und Blau-Signale,

das gleichzeitige Speichern dieser digitalisierten Signale mit einer ersten Geschwindigkeit,

das Auslesen dieser gespeicherten Daten mit einer Geschwindigkeit, die der dreifachen ersten Geschwindigkeit entspricht und Wandlung dieser in ein Analogsignal

und Hinzufügen von Synchronosierungsimpulsen an das Analogsignal,

um ein einziges RGB-Bildsignal für das Anzeigen der drei Monochrombilder vertikal in einer Linie ausgerichtet auf der Kathodenstrahlröhre zu generieren und bei welcher die laufende horizontale Abtastung (b1, b2, b3, b4, b5, b6) aufeinanderfolgend in dem ersten Monochrombild (9a), dem zweiten Monochrombild (9b) und dem dritten Monochrombild (9c) durchgeführt wird, bevor die nächste horizontale Abtastung in jedem der Bilder durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, darüberhinaus beinhaltend einen Schritt zur Vergrößerung des Farbbildes auf ein Standardbildseitenverhältnis.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, darüberhinaus beinhaltend einen Schritt des Egalisierens der optischen Weglängen des roten, grünen und blauen Lichts.