专利名称：高清晰度彩色光显示器的制作方法
本实用发明涉及视频技术领域的彩色电视机。
现有彩色电视机的显示器有阴极射线管显示器、液晶显示器、阴极射线管投影显示器、液晶投影显示器，以及目前最新的激光投影电视显示器。它们的特征是阴极射线管彩色显示器及投影彩电，均采用了三个高速电子束轰击各自荧光粉而使红、蓝、绿荧光粉发出相应的颜色。由于荧光粉色点很小，眼睛在一定距离以外观看时就产生混合色，形成各种色彩图象。阴极射线管显示器加工工艺上需要高真空、很细小的阴罩和三色荧光小色点。电路上需要高压电路、大功率电磁偏转线圈，同时阴极射线管的寿命受管内真空度、电子枪老化程度影响。液晶显示器由于色点太多，局部的显示点损坏将造成整个画面缺陷。同时液晶显示器的成象控制系统很复杂、造价高。激光电视因激光管的价格高和目前的旋转式光偏转器很难在高速下长时间运行，同时激光对人体也有一定的危害。声光视频调制激光束的器件目前也很难普及，使得激光电视不能成为普及商品。
本实用发明的目的在于设计出能够消除上述各种电视显示器的缺点，提高显示器的亮度、清晰度和色彩的逼真度，提高显示器的寿命，消除高电压电路和高压器件，实现大屏幕显示器的重量轻、清晰度高。平面直角屏幕的目标本实用发明的要点是高清晰度彩色光显示器结构框图(附图
一)，由视频调制的红、蓝、绿三色混合光源板1、凹面镜。小凸透镜组的光束会聚器2、行真空管电光偏转器3、场电光偏转器4、光束成象聚焦凸透镜组5、平面磨砂玻璃成象屏幕6组成。基本原理高清晰度光显示器光路原理图(附图二)光源是由视频信号调制后的电流输入红、蓝、绿三种发光二极管。由于发光二极管响应速度极快，很容易满足实现目前的6MHZ视频调制。如采用快速发光二极管还能够实现高清晰度1125行的视频调制，红、蓝、绿三种发光二极管按相同数量均匀混合排列在圆平面上，发光二极管发出的平行光线通过这凹面镜会聚后通过小凸镜组形成红、蓝、绿混合光束，该光束射在每秒15625HZ转动偏转的反射镜上，通过反射的光束在场偏转器反光镜上形成一条光带。由于振动偏转反光镜的反射将15625HZ的光带，按50HZ的场频偏转反射在磨砂玻璃屏上形成每秒50幅，每幅312、5行，隔行扫描的光图象。聚焦透镜将磨砂玻璃屏幕上的扫描线调节到适当粗细，以便使图象更清晰。由于红、蓝、绿三种光混合成光束，因此磨砂玻璃的屏幕上的一个光点是由三种颜色混合而成的。而目前激光电视除外的各种显示器彩色由相邻排列的红、蓝、绿三色点组成，所以光彩色显示器的清晰度比目前的阴极射线管和液晶清晰度，亮度亮。
本实用发明高清晰度彩色光显示器具有结构简单、制造方便、造价低、重量轻、色彩鲜艳逼真、清晰度高，无高电压、无高真空，工作稳定，不受磁场影响，性能可靠，容易制造大屏幕平面直角显示器，生产调试简单，寿命长、不老化。
以下参照图三对本实用发明进一步说明见附图三高清晰度彩色光显示器的结构示意图，视频调制的电流输入红、蓝、绿三种发光二极管，使发光二极管光线亮暗随视频信号变化。由于发光二极管芯片前面的圆球面的聚光使发光二极管的芯片发出的点光，变成平行光线射在凹面镜上。由于凹面镜的反射面作用将在凹面上的平行光全部会聚在焦点上，通过小凸透镜组形成近平行的光束，该光束射在行电光反射偏转镜上。行光偏转器目前国外已有的是激光投影电视用的，它们的光偏转是采用高速电机带动多面镜鼓鼓反射光束偏转，要达到电视机行频15625HZ必须使24面的镜鼓达到651转/秒。即39060转/分高速度。因此光旋转偏转器的寿命短，可靠性差及与视频信号的同步跟踪难，是激光电视实用化难的关键问题之一。本实用发明中的行电光偏转器采用多面镜鼓的偏转或高速真空管电光偏转器。见实施例。在行偏转电流的控制下，该电光偏转器将射入的光束按15625HZ的速度偏转并反射在场电光偏转器上形成一条光带，通过场电光偏转器的50HZ扫描经聚焦凸透镜在磨砂玻璃屏幕上扫描成象。当视频为红色信号时，蓝色发光二极管不亮，绿色发光二极管也不亮，红色发光二极管亮，红色光束在磨砂的玻璃屏上扫描成红色扫描线的图象。白色视频信号时，红、蓝、绿发光二极管全亮，混合白色光束在磨砂的玻璃屏上扫描成白色扫描线的图象。因为采用类似于照相机取景用的磨砂平面玻璃用作光屏幕，方便地实现了大屏幕的平面直角光显示器。
实施例一现行625行电视制式光高清晰彩色显示器(见附图三)，光源用红、蓝、绿三种发光二极管芯各200只。蓝色发光二极管目前国内没有生产，日本已有生产厂家。如没有蓝色发光二极管的显示器可作计算机终端显示器用。这600只发光管芯片均匀排列在直径为75mm的圆印刷电路板1上，每个芯片功率100mw，光源最大功率强白光时为60瓦，芯片发出点光源转换成平行光线由装在芯片前面的蜂窝式小凸透镜1实现。蜂窝式小凸透镜结构简图见附图三(1)，每个小凸透镜与每个芯片一一对应，并使芯片刚好与小凸镜的距离等焦距。反光用焦距为75mm，直径为75mm凹面镜2反光聚焦。小焦距聚光束用的可调透镜组2将光转成光束，光束会聚器的结构图附图三(2)用真空管高速无磨损反射振动式电光偏转器3作为行扫描光偏转，行电光偏转器结构图附图三(3)，该电光偏转器的详细见专利申请91108445，2真空管振动式电光偏转器的发明专利申请文件。场偏转用上述结构电光偏转器4，场电光偏转器结构图附图三(4)，但场偏转器是没有装在真空管里，因体积较大，偏转速度慢，无需真空条件，在场偏转器与磨砂玻璃的屏幕之间，靠场电光偏转器旁边装有光束聚焦透镜组5，它的作用使光束在屏幕6的光扫描线调节得粗细适当，画面清晰。本实施例采用6MHZ视频调制发光二极管发光15625HZ行频电流和50HZ场频电流控制行电光偏转器工作和场电光偏转器工作，磨砂玻璃屏幕采用32吋4∶3的屏幕宽、高比例，光扫描在平面的屏幕上产生的水平与垂直的非线性失真，由行、场的锯齿波发生电路进行校正，视频行场同步与一般电视电路类似，这时屏幕的彩色图象清晰度与比目前的阴极射线管彩色显示器提高许多。显示亮度取决于发光管数量，调节三种发光管的静态电流比例起到白平衡调节。
权利要求
一种以光束直接扫描平面磨砂玻璃屏幕成象的彩色光显示器。它是以视频电流直接调制红、蓝、绿三色发光二极管的光源，利用蜂窝式小凸透镜群将发光二极管芯片发出的点光变成平行光线，然后利用凹面镜与小透镜组，将平行光线聚成小光束，经行电光偏转器、场电光偏转器、偏转光束，通过聚焦凸透镜组直接扫描磨砂玻璃屏幕成象的高清晰度彩色光显示器。其特征在于1、用发光二极管芯片群作显示器视频调制光源。
2.用蜂窝式小凸透镜群、凹面镜、小透镜组组成的点光源群聚光束系统。
3.用磨砂的平面玻璃作成象屏幕。
全文摘要
一种高清晰度彩色光显示器，它采用经视频调制的红、蓝、绿三色混合的光束，通过行电光偏转、场电光偏转，形成扫描光束在显示屏幕上直接形成彩色图象。其结构由三色调制光源、聚光束系统、光束行偏转器、场偏转器、屏幕扫描聚焦系统、成象屏幕组成。高清晰度彩色光显示器具有结构简单、制造方便、造价低、重量轻、彩色鲜艳、清晰度高、无高电压、无高真空，工作稳定，性能可靠，容易制造大屏幕平面直角显示器。可以做到投影与直视二用显示；同时生产调试简单，尤其是能实现高清晰，大屏幕显示。
文档编号H04N9/12GK1084000SQ92104310
公开日1994年3月16日 申请日期1992年6月3日 优先权日1992年6月3日
发明者胡秋野 申请人:胡秋野