цифровая видеокамера

Формула изобретения

Цифровая видеокамера, содержащая объектив, фотоэлектрический преобразователь, первый АЦП видеосигнала, накопитель цифровой информации и видеоискатель, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно соединенные задающий генератор и синтезатор частот, ключ, вход которого подключен к первому выходу синтезатора частот, второй, и третий АЦП видеосигнала, АЦП сигнала звука, на вход которого подан звуковой сигнал и управляющий вход его подключен к второму выходу синтезатора частот, управляющие входы первого, второго, третьего АЦП видеосигнала подключены к выходу ключа, введены 1-4 блоки элементов И и устройство воспроизведения, входы 1-3 блоков элементов И подключены соответственно к выходам 1-3 АЦП видеосигнала, входы четвертого блока элементов И подключены к выходам АЦП сигнала звука, выходы 1-4 блоков элементов И подключены к соответствующим 1-4 информационным входам накопителя цифровой информации, первый и второй управляющие входы которого подключены к седьмому и шестому выходам синтезатора частот и к первому и второму выходам устройства воспроизведения, 1-4 информационные входы которого подключены к 1-4 выходам накопителя цифровой информации, управляющие входы 1-3 блоков элементов И подключены к первому выходу синтезатора частот, управляющий вход четвертого блока элементов И подключен к второму выходу синтезатора частот, фотоэлектрический преобразователь содержит последовательно соединенные первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости объектива, первый источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, второй источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, последовательно соединенные второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, который оптически соединен с отражателем первого пьезодефлектора, третий источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, четвертый источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, первое и второе дихроичные зеркала, расположенные друг за другом и против отражателя второго пьезодефлектора, 1-3 микрообъективы, 1-3 фотоприемники, входные окна которых расположены в фокальных плоскостях соответственно первого, второго и третьего микрообъективов, три предварительных усилителя, входы которых подключены к выходам соответствующих фотоприемников, а выходы их являются выходами фотоэлектрического преобразователя и подключены к входам соответственно 1-3 АЦП видеосигнала, блок строчной развертки, включающий задающий генератор и выходной каскад, выход которого подключен к первому входу первого усилителя, а вход задающего генератора подключен к третьему выходу синтезатора частот, блок кадровой развертки, первый и второй входы которого подключены к пятому и четвертому выходам синтезатора частот, выход блока кадровой развертки подключен к первому входу второго усилителя, входное окно первого фотоприемника оптически соединено через первый микрообъектив и первое дихроичное зеркало с отражателем второго пьезодефлектора, входное окно второго фотоприемника оптически соединено через второй микрообъектив и сквозь оба дихроичных зеркала с отражателем второго пьезодефлектора, входное окно третьего фотоприемника оптически соединено через третий микрообъектив, второе дихроичное зеркало и сквозь первое дихроичное зеркало с отражателем второго пьезодефлектора, блок кадровой развертки содержит последовательно соединенные элемент И, задающий генератор и суммирующий усилитель, второй вход которого подключен к первому входу элемента И, управляющий вход суммирующего усилителя подключен к выходу элемента И и к управляющему входу ключа, выход суммирующего усилителя подключен к первому входу второго усилителя фотоэлектрического преобразователя, первый, второй, третий АЦП видеосигнала идентичны, каждый включает последовательно соединенные видеоусилитель и пьезодефлектор с отражателем на торце, источник положительного опорного напряжения и источник отрицательного опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам видеоусилителя и пьезодефлектора, излучатель из импульсного светодиода, щелевой диафрагмы и микрообъектива, последовательно соединенные линейку многоэлементного фотоприемника и шифратор, выходы которого являются выходами АЦП видеосигнала, входные окна линейки многоэлементного фотоприемника оптически соединены через отражатель пьезодефлектора с излучателем, входом АЦП является вход видеоусилителя, управляющим входом является вход импульсного светодиода, АЦП сигнала звука содержит последовательно соединенные делитель напряжения, блок ключей, согласующий усилитель, усилитель звуковой частоты и пьезодефлектор с отражателем на торце, источник положительного опорного напряжения, источник отрицательного опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам усилителя звуковой частоты и пьезодефлектора, излучатель из импульсного светодиода, щелевой диафрагмы и микрообъектива, последовательно соединенные линейку многоэлементного фотоприемника, первый дешифратор, шифратор и регистр, выходы которого являются выходами АЦП сигнала звука, содержит второй дешифратор, входы которого подключены к выходам шифратора, а выходы подключены к соответствующим входам первого дешифратора и входам блока ключей, входные окна линейки многоэлементного фотоприемника через отражатель пьезодефлектора оптически соединены с излучателем, входом АЦП является вход делителя напряжения, управляющим входом является вход импульсного светодиода, объединенный с управляющим входом регистра, 1-3 блоки элементов И идентичны, каждый включает 1-8 элементы И, первые входы которых являются входами блока и подключены соответственно к 1-8 выходам своего АЦП видеосигнала, самоходный распределитель импульсов, 1-8 выходы которого подключены к вторым входам 1-8 элементов И, и элемент ИЛИ, 1-8 входы которого подключены к выходам 1-8 элементов И, а выход элемента ИЛИ является выходом блока, управляющим входом которого является вход самоходного распределителя импульсов, подключенный к первому выходу синтезатора частот, четвертый блок элементов И включает 1-16 элементы И, первые входы которых являются входами блока и подключены к 1-16 выходам АЦП сигнала звука, самоходный распределитель импульсов, 1-16 выходы которого подключены к вторым входам 1-16 элементов И, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам 1-16 элементов И, а выход является выходом блока, управляющим входом которого является вход самоходного распределителя импульсов, подключенный к второму выходу синтезатора частот, видеоискатель содержит первый, второй, третий блоки импульсных усилителей, выходы которых подключены к соответствующим входам блока модуляции излучения, включающего излучатель трех основных цветов и оптическую систему, последовательно соединенные первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, первый источник положительного опорного напряжения, второй источник отрицательного опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, последовательно соединенные второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, третий источник положительного опорного напряжения, четвертый источник отрицательного опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, проекционную оптическую систему из последовательно расположенных сферического зеркала, в фокальной плоскости которого расположен отражатель второго пьезодефлектора, плоского зеркала с наклоном 45° относительно оси сферического зеркала и корректирующую линзу, матовый экран, расположенный во внешней фокальной плоскости проекционной оптической системы, и через нее, отражатели второго и первого пьезодефлекторов, оптическую систему блока модуляции излучения оптически соединен с излучателем трех основных цветов, включает блок строчной развертки из задающего генератора, вход которого является входом блока, и выходного каскада, выход которого подключен к первому входу первого усилителя, блок кадровой развертки из последовательно соединенных элемента И, задающего генератора и суммирующего усилителя, выход которого подключен к первому входу второго усилителя, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, первый вход которого является вторым входом блока кадровой развертки, второй вход элемента И и второй вход суммирующего усилителя объединены и являются первым входом блока кадровой развертки, информационными входами видеоискателя являются входы 1-3 блоков импульсных усилителей, 1-3 управляющими входами являются соответственно вход блока строчной развертки, второй и первый входы блока кадровой развертки, устройство воспроизведения содержит последовательно соединенные задающий генератор, синтезатор частот и ключ, выход которого подключен к первым управляющим входам накопителя цифровой информации, канал обработки кодов E_R, включающий последовательно соединенные регистр E_R, информационный вход которого подключен к первому выходу накопителя цифровой информации, блок обработки кодов, первый блок задержек и сумматор, и второй блок задержек, входы которого подключены к выходам блока обработки кодов и к первым входам сумматора, канал обработки кодов Е_G, включающий последовательно соединенные регистр Е_G, информационный вход которого подключен к второму выходу накопителя цифровой информации, блок обработки кодов, первый блок задержек и сумматор, и второй блок задержек, входы которого подключены к выходам блока обработки кодов, и к первым входам сумматора, канал обработки кодов E_B, включающий, последовательно соединенные регистр E_B, информационный вход которого подключен к третьему выходу накопителя цифровой информации, блок обработки кодов, первый блок задержек и сумматор, и второй блок задержек, входы которого подключены к выходам блока обработки кодов и к первым входам сумматора, первые управляющие входы регистров Е_R, E_G, E_B 1-3 каналов параллельно подключены к выходу ключа, вторые управляющие входы регистров E_R, Е_G, E_B и управляющие входы блоков обработки кодов 1-3 каналов подключены к четвертому выходу синтезатора частот, первые, вторые, третьи управляющие входы первых блоков задержек подключены соответственно к седьмому, пятому и шестому выходам синтезатора частот, управляющие входы сумматоров подключены к четвертому выходу синтезатора частот, содержит 1-6 блоки импульсных усилителей, блок модуляции излучений, соответствующие входы которого подключены к выходам блоков импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам соответствующих сумматоров и вторых блоков задержек, последовательно соединенные первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, первый источник положительного опорного напряжения, второй источник отрицательного опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к вторым и третьим входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, последовательно соединенные второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, третий источник положительного опорного напряжения, четвертый источник отрицательного опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к вторым и третьим входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, блок строчной развертки из задающего генератора и выходного каскада, выход которого подключен к первому входу первого усилителя, вход блока строчной развертки подключен к восьмому выходу синтезатора частот, блок кадровой развертки идентичен блоку кадровой развертки в фотоэлектрическом преобразователе, первый вход его подключен к седьмому выходу синтезатора частот, второй вход подключен к девятому выходу синтезатора частот, первый выход блока кадровой развертки подключен к первому входу второго усилителя, второй выход подключен к управляющему входу ключа, включает проекционную оптическую систему, содержащую последовательно расположенные сферическое зеркало, плоское зеркало с наклоном 45° относительно оси сферического зеркала и корректирующую линзу, во внешней фокальной плоскости проекционной оптической системы расположен матовый экран, в фокальной плоскости сферического зеркала расположен отражатель второго пьезодефлектора, который через отражатель первого пьезодефлектора оптически соединен с излучающей стороной блока модуляции излучений, и содержит последовательно соединенные регистр сигнала звука, блок формирования аналового звукового сигнала и громкоговоритель, информационный вход регистра звукового сигнала подключен к четвертому выходу накопителя цифровой информации, первый управляющий вход подключен к второму выходу синтезатора частот, второй управляющий вход подключен к третьему выходу синтезатора частот, блоки обработки кодов идентичны, каждый содержит триггер, первый и второй блоки ключей, 1-6 регистры, 1-3 блоки задержек, сумматор и соответствующее число диодов, информационные входы первого и второго регистров объединены и через первый блок задержек подключены к выходам первого блока ключей, информационные входы третьего и четвертого регистров объединены и через второй блок задержек подключены к выходам второго блока ключей, информационным входом блока обработки кодов являются поразрядно объединенные входы первого и второго блоков ключей, управляющим входом является вход триггера, подключенный к четвертому выходу синтезатора частот, первый выход триггера подключен к управляющим входам второго и третьего регистров, первого блока ключей и пятого регистра, второй выход триггера подключен к управляющим входам первого, четвертого регистров, второго блока ключей и шестого регистра, первые входы сумматора подключены к выходам второго регистра и через диоды к выходам первого регистра, вторые входы сумматора подключены к выходам четвертого регистра и через диоды к выходам третьего регистра, управляющий вход сумматора подключен к входу триггера, выходы сумматора соответствующим образом подключены к входам третьего блока задержек, входы пятого регистра подключены к выходам первого регистра, входы шестого регистра подключены к выходам третьего регистра, выходы пятого, шестого регистров и третьего блока задержек поразрядно объединены и являются выходами блока обработки кодов, первые блоки задержек идентичны, каждый включает последовательно соединенные первый ключ и первый распределитель импульсов, последовательно соединенные второй ключ и второй распределитель импульсов, восемь регистров и элемент И, первый и второй входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока задержек и подключены к седьмому и пятому выходам синтезатора частот, сигнальные входы первого и второго ключей объединены, являются третьим управляющим входом, который подключен к шестому выходу синтезатора частот, выход элемента И подключен к первому управляющему входу первого ключа и к второму управляющему входу второго ключа, выходы первого распределителя импульсов подключены последовательно к первым (тактовым) входам разрядов восьми регистров, причем первый выход подключен к первым входам первых разрядов восьми регистров, а последний выход подключен к второму управляющему входу первого ключа и первому управляющему входу второго ключа и через диод подключен к первым входам последних (1000-х) разрядов восьми регистров, выходы второго распределителя импульсов подключены последовательно к первым (тактовым) управляющим входам разрядов восьми регистров, причем первый выход подключен к первым управляющим входам последних (1000-х) разрядов восьми регистров, последний выход подключен через диод к первым входам первых разрядов восьми регистров и через диод подключен к первому управляющему входу второго ключа, вторые входы разрядов каждого регистра объединены и являются 1-8 информационными входами первого блока задержек, выходы разрядов в каждом регистре объединены и являются 1-8 выходами первого блока задержек, блок модуляции излучений содержит оптическую систему, в задней фокальной плоскости которой расположены первый и второй излучатели трех основных цветов, содержащие каждый соответствующее число светодиодов красного, зеленого и синего излучений, в передней фокальной плоскости оптической системы расположен отражатель первого пьезодефлектора, входами блока модуляции излучений являются входы первого и второго излучателей, подключенные к выходам блоков импульсных усилителей, суммирующие усилители блоков кадровой развертки фотоэлектрического преобразователя, устройства воспроизведения и видеоискателя идентичны, каждый включает последовательно соединенные счетчик импульсов, дешифратор, первый и второй ключи, первый и второй формирователи импульсов и выходной усилитель, входами являются счетный вход счетчика импульсов и первый вход выходного усилителя, выход которого является выходом суммирующего усилителя, выход дешифратора подключен к второму управляющему входу первого ключа и к первому управляющему входу второго ключа, сигнальные входы ключей объединены и подключены к входу счетчика импульсов, управляющий вход которого, первый управляющий вход первого ключа и второй управляющий вход второго ключа объединены и являются управляющим входом суммирующего усилителя, выход первого ключа подключен к входу первого формирователя импульсов, выход второго ключа подключен к входу второго формирователя импульсов, выходы первого и второго формирователя импульсов объединены и подключены к второму входу выходного усилителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бытовой цифровой видеотехнике, может использоваться для записи и воспроизведения видеоизображений.

Прототипом принята цифровая видеокамера [1, с.546], содержащая объектив, фотоэлектрический преобразователь, представленный светочувствительными матрицами трех ПЗС, АЦП видеосигнала и кодек, видеоискатель, устройство записи на носитель (накопитель цифровой информации), компоненты управления, сервиса и внешний интерфейс. Разрешение цифровых видеокамер до 400 линий, пикселей в кадре 400000 [2, с.179]. Недостатками прототипа являются низкая разрешающая способность, для воспроизведения снятого материала необходимы видеомагнитофон и телевизор. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и уменьшение аппаратуры для воспроизведения материала. Техническим результатом изобретения являются увеличение разрешающей способности в два раза и сокращение аппаратуры для просмотра снятого материала. Технический результат в повышении разрешающей способности видеоизображения достигается удвоением числа строк в кадре с 400 до 800 и числа отсчетов в строке с 500 до 1000 при воспроизведении, уменьшение аппаратуры для воспроизведения введением в состав видеокамеры устройства воспроизведения, что исключает необходимость в цифровом магнитофоне и в телевизоре. Цифровая видеокамера формирует изображение частотой 25 Гц, развертка кадра прогрессивная (построчная), число строк в кадре 400, отсчетов в строке 500. Аналоговые цветовые видеосигналы Е_R, Е_G, E_В раздельно преобразуются в 8-разрядные коды с дискретизацией 5 МГц. Коды в последовательном виде поступают в твердотельный накопитель цифровой информации. При воспроизведении коды цветовых видеосигналов с накопителя цифровой информации раздельно поступают в устройство воспроизведения, где удваивается число строк в кадре (800) и удваивается число отсчетов в строках (1000). Коды видеосигналов преобразуется светодиодами в излучение трех основных цветов R, G, В, модулируемые по яркости, а электронно-оптическая развертка формирует цветное изображение на матовом экране.

Сущность заявляемого изобретения в том, что в цифровую видеокамеру, содержащую объектив, фотоэлектрический преобразователь, АЦП видеосигнала, накопитель цифровой информации и видеоискатель, введены задающий генератор, синтезатор частот, второй и третий АЦП видеосигнала, АЦП сигнала звука, четыре блока элементов И и устройство воспроизведения, фотоэлектрический преобразователь содержит первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, два дихроичных зеркала, три микрообъектива, три фотоприемника, три предварительных усилителя, блоки строчной и кадровой разверток, устройство воспроизведения содержит задающий генератор и синтезатор частот, три канала обработки кодов видеосигнала (E_R, E_G, E_B), шесть блоков импульсных усилителей, блок модуляции излучений, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, блоки строчной и кадровой развертки, проекционную оптическую систему и матовый экран.

Функциональная схема цифровой видеокамеры на фиг.1, функциональная схема устройства воспроизведения на фиг.2, развертка кадра на фиг.3, формы управляющих напряжений на фиг.4. АЦП видеосигнала на фиг.5, АЦП сигнала звука на фиг.6, конструкция пьезодефлектора на фиг.7, схема видеоискателя на фиг.8, суммирующий усилитель на фиг.9, блок обработки кодов на фиг.10, блок модуляции излучений на фиг.11, блок элементов И на фиг.12, блок задержек на фиг.13, развертка кадра на экране при воспроизведении на фиг.14.

Цифровая видеокамера включает (фиг.1) объектив 2, фотоэлектрический преобразователь 1, являющийся датчиком трех основных цветов R, G, В, содержащий последовательно соединенные первый усилитель 3 и первый пьезодефлектор 4 с отражателем на торце, первый источник 5 положительного опорного напряжения, второй источник 6 отрицательного опорного напряжения, блок 7 строчной развертки из задающего генератора 8 и выходного каскада 9, последовательно соединенные второй усилитель 10 и второй пьезодефлектор 11 с отражателем на торце, третий источник 12 положительного опорного напряжения, четвертый источник 13 отрицательного опорного напряжения, блок 14 кадровой развертки из элемента И 15, задающего генератора 16 и суммирующего усилителя 17, первое 18, второе 19 дихроичные зеркала, первый 20, второй 21, третий 22 микрообъективы, первый 23, второй 24, третий 25 фотоприемники, первый 26, второй 27, третий 28 предварительные усилители, первый АЦП 29 (видеосигнал Е_R), второй АЦП 30 (видеосигнал E_G), третий АЦП 31 (видеосигнал Е_В), АЦП 32 сигнала звука, последовательно соединенные задающий генератор 33 и синтезатор 34 частот, первый 35, второй 36, третий 37, четвертый 38 блоки элементов и накопитель 39 цифровой информации, видеоискатедь 40, ключ 41 и устройство 42 воспроизведения, которое включает задающий генератор 43, синтезатор 44 частот, ключ 45, канал обработки кодов Е_R из последовательно соединенных регистра E_R 46, блока 47 обработки кодов, первого блока 48 задержек и сумматора 49 и второго блока 50 задержек, канал обработки кодов Е_G из последовательно соединенных регистра E_G 51, блока 52 обработки кодов, первого блока 53 задержек и сумматора 54 и второго блока 55 задержек, канал обработки кодов Е_B из последовательно соединенных регистра E_B 56, блока 57 обработки кодов, первого блока 58 задержек и сумматора 59 и второго блока 60 задержек, включает первый - шестой блоки 61, 62, 63, 64, 65, 66 импульсных усилителей, блок 67 модуляции излучений, последовательно соединенные первый усилитель 68 и первый пьезодефлектор 69 с отражателем на торце, первый источник 70 положительного опорного напряжения, второй источник 71 отрицательного опорного напряжения, блок 72 строчной развертки из задающего генератора 73 и выходного каскада 74, последовательно соединенные второй усилитель 75 и второй пьезодефлектор 76 с отражателем на торце, третий источник 77 положительного опорного напряжения, четвертый источник 78 отрицательного опорного напряжения, блок 79 кадровой развертки из последовательно соединенных элемента И 80, задающего генератора 81 и суммирующего усилителя 82, включает проекционную оптическую систему 83, во внешней фокальной плоскости которой расположен матовый экран 84, регистр 85 сигнала звука, блок 86 формирования аналового звукового сигнала из АЦП, фильтра низкой частоты и усилителя мощности и громкоговорителя 87. АЦП 29, 30, 31 идентичны, каждый включает /фиг.5/ последовательно соединенные видеоусилитель 88 и пьезодефлектор 89 с отражателем на торце, источник 90 положительного опорного напряжения, источник 91 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 92, щелевой диафрагмы 93 и микрообъектива 94, линейку 95 многоэлементного фотоприемника, входные окна которой расположены против отражателя пьезодефлектора 89 и оптически соединены с излучателем, и шифратор 96. Входом АЦП является вход видеоусилителя 88, выходом - выходы шифратора 96, управляющим входом является вход импульсного светодиода 92. АЦП 32 включает (фиг.6) последовательно соединенные делитель 97 напряжения, блок 98 ключей, согласующий усилитель 99, усилитель 100 звуковой частоты и пьезодефлектор 101 с отражателем на торце, источник 102 положительного опорного напряжения, источник 103 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 104, щелевой диафрагма 105 и микрообъектива 106, линейку 107 многоэлементного фотоприемника, входные окна которой расположены против отражателя пьезодефлектора 101 и оптически соединены с излучателем, и последовательно соединенные первый дешифратор 108, шифратор 109 и регистр 110, выходы которого являются выходами АЦП 32, и второй дешифратор 111. Входом АЦП 32 является вход делителя 97 напряжения, управляющим входом является вход импульсного светодиода 104.

Все пьезодефлекторы выполнены одинаково (фиг.7), каждый содержит [3, с.118] первый 112, второй 113 пьезоэлементы, внутренний электрод 114, первый 115 и второй 116 внешние электроды, один конец пьезопластин закреплен в держателе 117, на свободном торце закреплен световой отражатель 118. Видеоискатель 40 (фиг.8) содержит первый 119, второй 120, третий 121 блоки импульсных усилителей (по 8 штук в каждом), блок 122 модуляции излучения, первый усилитель 123 и первый пьезодефлектор 124 с отражателем на торце, первый источник 125 положительного опорного напряжения, второй источник 126 отрицательного опорного напряжения, блок 127 строчной развертки из задающего генератора 128 и выходного каскада 129, второй усилитель 130 и второй пьезодефлектор 131 с отражателем на торце, третий источник 132 положительного опорного напряжения, четвертый источник 133 отрицательного опорного напряжения, блок 134 кадровой развертки из элемента И 135, задающего генератора 136 и суммирующего усилителя 137, содержит проекционную оптическую систему 138, во внешней фокальной плоскости которой расположен матовый экран 139. Ширина отражателя в пьезодефлекторе 124 принята 0,02 мм, длина 8 мм (0,02 мм × 400), ширина отражателя пьезодефлектора 131 0,02 мм, длина 10 мм (0,02 мм × 500). Площадь разрешающего элемента 0,0004 мм². Суммирующие усилители 17, 82, 137 идентичны, каждый включает (фиг.9) 9-разрядный счетчик 140 импульсов, дешифратор 141, первый 142, второй 143 ключи, первый 144, второй 145 формирователи импульсов и выходной усилитель 146. Входами являются счетный вход счетчика 140 импульсов и первый вход выходного усилителя 146, управляющим входом являются объединенные входы управляющего входа счетчика 140, первого управляющего входа ключа 142 и второго управляющего входа ключа 143. Выходом является выход выходного усилителя 146. Блоки 47, 52, 57 обработки кодов идентичны, каждый включает (фиг.10) триггер 147, первый 148, второй 149 блоки ключей (по 8 в каждом), первый 150, второй 151, третий 152, четвертый 153 регистры, первый 154, второй 155, третий 156 блоки задержек, пятый 157 и шестой 158 регистры, сумматор 159 и 16 диодов. Информационным входом являются поразрядно объединенные входы первого 148 и и второго 149 блоков ключей, на них поступают с частотой 5 МГц (5 Мбайт/с) коды цветного сигнала. Управляющим входом является вход триггера 147 и управляющий вход сумматора 159. Выходом являются поразрядно объединенные выходы блока 156 задержек, пятого 157 и шестого 158 регистров. С выходов блоков 47, 52, 57 обработки кодов коды следуют со скоростью 10 Мбайт/с.

Блок 67 модуляции излучения (фиг.11) содержит первый излучатель 160 трех основных цветов, второй излучатель 161 трех основных цветов и оптическую систему 162. Излучающие плоскости находятся в задней фокальной плоскости оптической системы 162, в передней фокальной плоскости которой расположен отражатель первого пьезодефлектора 69 (фиг.2). Излучатели 160, 161 через оптическую систему 162, отражатели пьезодефлекторов 69, 76 и проекционную оптическую систему 83 оптически соединены с матовым экраном 84. Входы первого излучателя 160 подключены к соответствующим выходам блоков 61, 63, 65 импульсных усилителей, входы второго излучателя 161 подключены к соответствующим выходам блоков 62, 64, 66 импульсных усилителей. Развертка кадра на экране 84 выполняется двумя строками одновременно. Блок модуляции 122 излучения (фиг.8) содержит один излучатель трех основных цветов и оптическую систему. Излучающая плоскость излучателя находится в задней фокальной плоскости оптической системы, в передней фокальной плоскости которой расположен отражатель первого пьезодефлектора 124. Излучатель через оптическую систему, отражатели пьезодефлекторов 124, 131 и проекционную оптическую систему 138 оптически сопряжен с матовым экраном 139. Входы излучателя блока 122 подключены к соответствующим выходам блоков 119, 120, 121 импульсных усилителей. Развертка кадра на экране 139 выполняется одной строкой, проекционная оптическая система 83 (138) на фиг.2 и 8 включает последовательно расположенные сферическое зеркало, в фокальной плоскости которого расположен отражатель второго пьезодефлектора 76 (131), плоское зеркало с наклоном 45° относительно оптической оси сферического зеркала и корректирующую линзу [4 с.370]. Блоки 35, 36, 37 (фиг.12) идентичны, выполняют преобразование поступающих с АЦП 29, 30, 31 кодов в параллельном виде в последовательные перед поступлением их в накопитель 39 цифровой информации. Каждый из блоков 35, 36, 37 включает по восемь элементов И₁...И₈, самоходный распределитель РИ импульсов и элемент ИЛИ. Импульс пуска U_п 5 МГц поступает с первого выхода блока 34. Блок 38 элементов И аналогичен блоку 35, содержит 16 элементов И₁...И₁₆ , самоходный распределитель РИ импульсов и элемент ИЛИ. Импульсом U_п пуска являются импульсы 80 кГц с второго выхода блока 34. Блоки 48, 53, 58 задержек идентичны (фиг.13), каждый включает элемент И 163, первый 164 и второй 165 ключи, первый 166 и второй 167 распределители импульсов и восемь регистров 168₁...168₈. В регистр 168₁ поступают первые разряды кодов видеосигналов, в регистр 168 ₂ поступают вторые разряды кодов, в регистр 168₃ - третьи разряды кодов, ... в регистр 168₈ поступают восьмые разряды кодов видеосигнала.

Каждый из блоков 48, 53, 58 производит задержку кода на длительность строки 100 мкс. Информационными входами являются объединенные вторые входы разрядов восьми регистров 168_1-8. Первым, вторым и третьим управляющими входами являются первый, второй входы элемента И 163 и объединенные входы ключей 164, 165. Накопитель 39 цифровой информации представляется четырьмя твердотельными носителями соответствующей емкости. 1-3 носители производят накопление кодов видеосигналов соответственно E_R, E_G, E _B, их емкость до 18 Гбайт каждое, 4-й носитель производит накопление кодов сигнала звука, емкость его до 4,6 Гбит. Скорость поступления кодов видеосигналов 5 Мбайт/с, кодов сигнала звука 1,28 Мбит/с. На час работы объем информации каждого цветового сигнала составляет: 5 МБайт/с × 3600 с=18 ГБайт/час. Объем звуковой информации на час составляет: 1,28 Мбит/с × 3600 с=4,6 Гбит/час. Частота дискретизации видеосигналов в видеокамере:

400_стр×25 Гц×500_отсч=5 МГц,

где 400_стр×25 Гц=10 кГц частота строк,

500_отсч - число кодируемых отсчетов в строке.

Тактовая частота в видеокамере при заполнении кодами видеосигналов блока 39 составляет: 5 МГц×8_раз=40 МГц,

где: 5 МГц - частота дискретизации видеосигнала,

8 _раз - число разрядов в коде видеосигнала, раз.

Фотоэлектрический преобразователь 1 (фиг.1) формирует три аналоговых видеосигнала, поступающих на входы АЦП 29, 30, 31, преобразующие аналоговые видеосигналы Е_R, Е_G, E_B в 8-разрядные коды. Блоки элементов И 35, 36, 37, 38 преобразуют параллельные коды в последовательные. Единицы в кодах представляются наличием импульса, нули их отсутствием. Задающий генератор 33 генерирует синусоидальные колебания со стабильностью 10^-6. Синтезатор 34 частот формирует из частоты задающего генератора 33 требуемые частоты и выдает: с первого выхода импульсы 5 МГц дискретизации видеосигналов, которые при открытом ключе 41 поступают на управляющие входы АЦП 29, 30, 31 и управляющие входы блоков 35, 36, 37, со второго выхода - импульсы 80 кГц дискретизации сигнала звука, поступающие на вход АЦП 32 и на управляющий вход блока 38, с третьего выхода - импульсы строчной развертки 5 кГц на вход блока 7 и на первый вход блока 40, с четвертого - импульсы 12,5 Гц на второй вход блока 14 кадровой развертки и на второй вход блока 40, с пятого - импульсы 10 кГц частоты строк на первый вход блока 14 и на третий вход блока 40, с шестого - импульсы 1,28 МГц на второй управляющий вход накопителя 39, с седьмого - импульсы 40 МГц на первый управляющий вход накопителя 39 цифровой информации. АЦП 32 преобразует сигналы звука в 16-разрядные коды, которые в параллельном виде поступают на первые входы элементов И блока 38. Блок 7 состоит из задающего генератора 8 и выходного каскада 9. Управляющее напряжение треугольной и равнобедренной формы (фиг.4) с блока 9 усиливается в усилителе 3 и приводит пьезодефлектор 4 в колебательное движение с частотой 5 кГц, развертка строк идет с частотой 10 кГц без обратных ходов (фиг.3).

Сигнал с усилителя 3 поступает на внутренний электрод 114 (фиг.7), к внешнему электроду 115 приложено напряжение с источника 5, к внешнему электроду 116 приложено напряжение с источника 6. С подачей управляющего напряжения на внутренний электрод происходит деформация [3, с.122] пьезопластин: одна удлиняется, вторая укорачивается, возникает изгибающий момент сил, торец со световым отражателем 118 поворачивается и отклоняет вертикальную полосу изображения, идет строчная развертка изображения по отражателю пьезодефлектора 11, который производит развертку изображения по вертикали, выполняя кадровую развертку. Процесс работы пьезодефлектора 11 тот же, что и пьезодефлектора 4, но колеблется он с частотой 12,5 Гц, 25 кадров в секунду. Ширина отражателя пьезодефлектора 4 0,02 мм, длина не менее 8 мм (0,02 мм × 400 строк), ширина отражателя пьезодефлектора 11 0,02 мм, длина не менее 10 мм (0,02×500). Как строчная, так и кадровая развертки выполняются без обратных ходов (фиг.3). С выхода суммирующего усилителя 17 выдается линейно изменяющееся ступенчатое напряжение, усиливаемое усилителем 10. При развертке нечетных кадров отражатель пьезодефлектора 11 отклоняет изображение вниз, при развертке четных кадров - вверх. Суммирующий усилитель 17 производит суммирование треугольного напряжения с задающего генератора 16 с импульсами 10 кГц, что и дает линейное ступенчатое напряжение (фиг.4) для усилителя 10. Каждый импульс строки перемещает следующую строку на шаг в одну строку в момент захода луча за край кадра. Получаются 400 строк в кадре. Развертка строк прогрессивная (построчная), Назначение блоков 140-145 (фиг.9) - подавать на второй вход усилителя 146 в нужное время отрицательные или положительные импульсы соответствующей амплитуды и длительности. Перед кадровой разверткой сигнал U₀ 12,5 Гц с элемента И 15 (фиг.1) обнуляет счетчик 140. Счетчик 9-разрядный производит счет импульсов строк 10 кГц, цикл счета 400. В конце развертки первого (или нечетного) кадра с приходом 400-го импульса счетчик 140 формирует двоичный код 110010000, который дешифрируется блоком 141 в сигнал, передним фронтом закрывающий ключ 142 и открывающий ключ 143, пропускающий импульсы 10 кГц во второй формирователь 145 импульсов, выдающий отрицательные импульсы на второй вход усилителя 146. Следует развертка второго (или четного) кадра. С приходом следующего импульса 12,5 Гц на вход элемента И 15 счетчик 140 обнуляется, идет развертка следующего нечетного кадра, далее процессы повторяются. Отраженные лучи от отражателя пьезодефлектора 11 поступают: красные лучи отражаются от первого дихроичного зеркала 18 и микрообъективом 20 собираются в фотоприемник 23, синие лучи проходят дихроичное зеркало 18, отражаются от второго дихроичного зеркала 19 и микрообъективом 22 собираются в фотоприемник 25, зеленые лучи проходят оба зеркала 18, 19 и микрообъективом собираются в фотоприемник 24. С фотоприемников аналоговые видеосигналы поступают в свои предварительные усилители 26, 27, 28. АЦП 29, 30, 31 имеют один принцип преобразования, заключающийся (фиг.5) в развертке луча от светодиода 92 отражателем пьезодефлектора 89 по плоскости входных зрачков линейки 95 многоэлементного фотоприемника. Световой импульс преобразуется фотоприемником линейки 95 в электрический сигнал, возбуждающий соответствующую шину шифратора 96, который и выдает код мгновенного значения входного видеосигнала. Частота дискретизации 5 МГц, которая поступает на вход светодиода 92. Щелевая диафрагма 93 и микрообъектив 94 формируют луч с апертурой, равной размерам входного окна одного фотоприемника в линейке 95. Источником излучения принят светодиод АЛ402А с временем нарастания импульса 25 нс, что с запасом удовлетворяет дискретизации 5 МГц (200 нс). Линейка 95 включает 255 фотоприемников для кодирования видеосигналов 8-разрядным кодом, 2⁸. Фотоприемниками являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 10 нс. Выход каждого фотоприемника подключен к соответствующему входу шифратора 96, который представлен микросхемой К155ИВ1 [5, с.231] с временем срабатывания 20 нс. Шифратор формирует коды с 00000001 по 11111111. Первому фотоприемнику в линейке 95 соответствует код 00000001, второму - 00000010, третьему - 00000011, ... 255-у - 11111111. Время преобразования состоит из времени срабатывания фотодиода 10 нс и времени срабатывания шифратора 20 нс, в сумме 30 нс, что составляет 33·10⁶ преоб/с. Коды E _R с АЦП 29 поступают в параллельном виде в блок элементов И 35, коды E_G с АЦП 30 поступают в блок 36, коды Е _В с АЦП 31 поступают в блок 37 с частотой 5 МГц. Скорость создания информации каждым АЦП составляет: 5 МГЦ×8_разр. =40 Мбит/с или 5 Мбайт/с.

АЦП 32 (фиг.6) преобразует звуковой сигнал в 16-разрядные коды. Частота дискретизации принята 80 кГц. Линейка 107 многоэлементного фотоприемника содержит 1024 фотоприемника и осуществляет преобразование звукового сигнала в 10-разрядные коды 2¹⁰, разрешающая способность принята 10 мкВ. Диапазон кодирования линейкой 0-0,01024 В. Преобразование в код сигналов, превышающих 2¹⁰, выполняют дешифратор 108, второй дешифратор 111, делитель 97 напряжения и блок 98 ключей. С их применением диапазон кодирования составляет 0-0,65536 В, т.е. 2¹⁶. С шифратора 109 16-разрядные коды поступают в регистр 110, из которого выдаются в параллельном виде сигналами дискретизации 80 кГц в блок 38. Блоки 35, 36, 37, 38 преобразуют параллельные коды видеосигналов и звука в последовательные. Коды видеосигналов Е_R, E_G, E_B в последовательном виде поступают в 1-3 твердотельные носители блока 39, коды звуковых сигналов поступают в 4-й твердотельный носитель. На первый управляющий вход блока 39 поступают с 7-го выхода блока 34 тактовые импульсы U_Т 40 МГц, на второй управляющий вход блока 39 поступают с 6-го выхода блока 34 импульсы 1,28 МГц. При воспроизведении на эти же входы блока 39 поступают импульсы U_т 40 МГ и импульсы 1,28 МГц с устройства 42 воспроизведения. При съемке коды видеосигналов с АЦП 29, 30, 31 поступают и в блоки 119, 120, 121 импульсных усилителей видеоискателя 40 (фиг.8), с которых поступают в излучатель трех цветов блока 122 модуляции излучения, развертку луча с блока 122 по горизонтали производит пьезодефлектор 124, на вход которого приходит управляющее треугольное напряжение с блока 127 строчной развертки, работающего аналогично блоку 7. Кадровую развертку луча выполняет пьезодефлектор 131 по управляющим сигналам с блока 134 кадровой развертки, работающего аналогично блоку 14. Развертка кадра прогрессивная из 400 строк по 500 отсчетов в каждой, частота кадров 25 Гц. Ширина отражателя пьезодефлектора 124 0,02 мм, длина 8 мм (0,02×400), ширина отражателя пьезодефлектора 131 тоже 0,02 мм, длина не менее 10 мм (0,02×500). Проекционная оптическая система выполняет увеличение изображения в 5 раз. Излучатель трех основных цветов в блоке 122 представляет матрицу из 24 светодиодов, в которой 8 светодиодов красного цвета излучения, 8 зеленого и 8 синего излучения. Максимальный код одного цветного сигнала 11111111, который включает на излучение 8 светодиодов, минимальный код 00000001 включает на излечение один светодиод. Блок 122 модуляции излучения выполняет яркостную модуляцию трех цветов, распределение светодиодов одного цвета по весам разрядов в коде представлен в табл.1.

Таблица 1
№ разряда в коде	1 старший разряд	2	3	4	5	6	7	8 младш. разряд
Светодиодов в разряде	1	1	1	1	1	1	1	1
Кратность светофильтра	-	2х	4х	8 х	16х	32х	64 х	128х

В качестве светодиодов применяются светодиоды типа HL МР, выпускаемые компанией "Хьюлетт-паккард" [6 c.71]. Для красного излучения приняты светодиоды HL MP-AL 00 с силой света 0,4 кд, длиной волны 0,59 кд и токе 0,02 А. Для зеленого излучения приняты светодиоды HL МР-АМ00 с силой света 0,8 кд, длиной волны 0,526 мкм и токе 0,02 А, для синего излучения - светодиоды HL МР-АВ00 с силой света 0,3 кд, длиной волны 0,475 мкм и токе 0,02 А. Яркостная модуляция выполняется включением на излучение числа свето-диодов соответственно весам разрядов по табл.1. Яркость, насыщенность и цветовой тон результирующего цвета на экране 139 определяются суммарной энергией и взаимным соотношением составляющих трех цветов R, G, В. Суммарная сила света излучателя блока 122 с учетом, что светодиоды всех цветов имеют силу света синего светодиода 0,3 кд, составляет: 3×0,3 кд(1+0,5+0,25+0,125+0,0625+0,03125+0,015625+0,0078125)=1,79 кд,

где 3 - число цветов в излучателе,

0,3 кд - сила света синего светодиода,

1...0,0078125 - коэффициенты двоичных разрядов в коде.

Уранивание силы света красных и зеленых светодиодов с синими выполняется либо светофильтрами соответствующей плотности, либо числом светодиодов, добавляемых к синим. Кратность увеличения изображения проекционной оптической системой 139 принимается в 5 раз, размеры экрана видеоискателя 40 составляют:

по горизонтали 5·(0,02 мм × 500)=50 мм=5 см,

по вертикали 5·(0,02 мм × 400)=40 мм=4 см.

Площадь разрешающего элемента на экране составляет:

5×0,02 мм × 5×0,02 мм=0,1×0,1 мм=0,01 мм²

или 0,01·10^-6 м².

С учетом потерь силы излучения при проекции от излучателя блока 122 на экран 139 в 20 раз максимальная яркость развертывающего светового элемента (пикселя) на экране площадью в 0,01·10^-6 м² составляет:

где 1,79 кд - суммарная сила света излучателя,

20 - кратность ослабления силы света при проекции,

0,01·10 ^-6 м² - площадь разрешающего элемента на экране.

Устройство 42 воспроизведения предназначено для просмотра снятого материала (фильма) и заменяет собой цифровой магнитофон и телевизор. Задающий генератор 43 выдает синусоидальные колебания со стабильностью 10. Синтезатор 44 частот выдает: с первого выхода тактовые импульсы 40 МГц на вход ключа 45, со второго выхода импульсы 1,28 МГц U_выд на второй управляющий вход накопителя 39 цифровой информации и на первый управляющий вход блока 85, с третьего - импульсы 80 кГц выдачи кодов звука с блока 85, с четвертого - импульсы дискретизации 5 МГц (выдача кодов с регистров 46, 51, 56 и выдача кодов с сумматоров 49, 54, 59), с пятого - импульсы 25 Гц на вторые управляющие входы блоков 48, 53, 58 задержек, с шестого - импульсы 10 МГц на третьи управляющие входы блоков 48, 53, 58 задержек, с седьмого - импульсы 10 кГц на первые управляющие входы блоков 48, 53, 58 и на первый вход блока 79 кадровой развертки, с восьмого - импульсы 5 кГц в блок 72 строчной развертки, с девятого - импульсы 12,5 Гц на второй вход блока 79 кадровой развертки.

С включением питания в блоке 42 импульс 12,5 Гц с блока 80, являющийся импульсом развертки нечетного кадра, открывает ключ 45, который пропускает тактовые импульсы U_T 40 МГц на первые управляющие входы накопителя 39 (фиг.2), на второй управляющий вход блока 39 поступают импульсы 80 кГц, выдающие коды звукового сигнала в блок 85. Коды видеосигналов и звука поступают в регистры 46, 51, 56, 85, заполняя разряды которых приобретают параллельный вид. Ключ 45 в устройстве 42 воспроизведения и ключ 41 (фиг.1) выполняют синхронизацию заполнения блока 39, начиная с первого нечетного кадра, и воспроизведение с этого же нечетного кадра в устройстве 42. Ключ 41 определяет выдачу кодов из АЦП 29, 30, 31 с каждого нечетного кадра при съемке. Ключ 45 (фиг.2) определяет воспроизведение на экране не с любого случайного места в кадре, а с начала каждого нечетного кадра. С регистров 46, 51, 56 коды видеосигналов в параллельном виде выдаются (сигналами 5 МГц, поступающими на второй управляющий вход регистров) на входы блоков 47, 52, 57 обработки кодов, выполняющих удвоение отсчетов в строке с 500 до 1000. Процесс удвоения отсчетов в строке блоками 47, 52, 57 идентичен. Удвоение осуществляется получением промежуточных (средних) кодов между каждым прошедшим кодом и следующим за ним. Блок 47 (52, 57) выполняет сложение (фиг.10) предыдущего и последующего кодов и деление кода суммы пополам. Каждый код используется дважды: первый раз как последующий, второй раз как предыдущий, поэтому в блоке 47 (52, 97) четыре регистра 150, 151, 152, 153. С поступлением первого импульса (5 МГц) в триггер 147 импульс с его первого выхода U_выд1 выдаем "0 код" с регистра 151 и "0 код" с регистра 152 и обнуляет их. Код с регистра 151 поступает на первые входы сумматора 159, код с регистра 152 поступает напрямую в шестой регистр 158 и через диоды на вторые входы сумматора 159. Одновременно U_выд1 является сигналом U_от1 для блока 148 ключей, и U_выд1 выдает содержимое (00000000) регистра 157 в блок 48. Открытые ключи блока 148 пропускают "1 код" через блок 154 задержек в регистры 150, 151. Каждый блок задержек 154, 155, 156 включает восемь элементов задержек. Блок 154 задерживает коды на 10 нс, чтобы не случилось наложения поступающего кода и выдаваемого из регистров 150, 151. "1 код" заполняет регистры 150, 151. Блок 155 выполняет задержку кодов на 210 нс: 200 нс для восстановления следования кодов друг за другом и 10 нс для исключения наложения поступающего кода на выдаваемый из регистров 152, 153. Сумматор 159 выполняет сложение двух кодов предыдущего и последующего. В качестве сумматора применяется микросхема К555ИМ6 [5 с.258] с временем сложения 24 нс. Деление суммы кодов на два выполняется сдвигом кода суммы при выдаче из сумматора на один разряд так, что отбрасывается младший разряд в коде суммы, как при делении десятичного числа на десять. Сдвиг на один разряд выполняется соответствующим подключением выходов сумматора 159 к входам блока 156 задержек:

Разряд 0 является разрядом переноса при суммировании кодов. При удвоении отсчетов следование их идет с дискретизацией не 5 МГц, а 10 МГц, т.е. через 100 нс. Сложение занимает 24 нс, следовательно, блок 156 должен задерживать коды еще на 76 нс (100 нс - 24 нс). После сложения кодов идет деление кода суммы на два, и код №1 после задержки в блоке на 76 нс выдается в блок 48 (53, 58) и в блок 50 (55, 60) задержек. С приходом второго импульса 5 МГц в триггер 147 сигнал U_выд2 со второго выхода выдает из регистра 158 код №2 "0 код" в блок 48. Одновременно с регистра 153 выдается "0 код" в сумматор 159 и "1 код" из регистра 150 в регистр 157 и через диоды в сумматор 159, и открывается сигналом U_от2 блок 149 ключей. Регистры 152, 153 заполняются кодом "2 код". Код №2 из регистра 158 выдается за кодом 1 через 100 нс, регистр 158 хранил код №2 "0 код" 200 нс, но первая половина хранения уходит на сложение в сумматоре (24 нс) и задержку кода в блоке 156 (76 нс). Далее сумматор 159 производит сложение 0 код+1 код, при выходе кода суммы с сумматора в блок 156 сумма делится на два, код №3 выдается на выход блока 47. С приходом 3-го импульса в триггер 147 сигнал U_выд1 (он же U_выд3 последовательному счету) выдает из регистра 157 код №4 "1 код", параллельно выдает из регистра 152 "2 код" в регистр 158 и через диоды в сумматор 159, с регистра 151 "1 код" в сумматор, и сигнал U_от1 открывает ключи блока 148. Регистры 150, 151 заполняются кодом "3 код". Следует сложение в суматоре 1 код+2 код, деление шпалам, и с блока 156 выдается код №5 . В триггер приходит 4-й импульс 5 МГц, с выхода триггера сигнал U_выд2 (он же U_выд4) выдает с регистра 158 код №6 "2 код", из регистра 150 выдает код "3 код" в регистр 157 и в сумматор 159 и открывает сигналом U_от2 ключи в блоке 149, регистры 152, 153 заполняются кодом "4 код", следует сложение 2 код+3 код, деление на два, и с блока 156 выдается код №7 . С приходом в триггер 147 5-го импульса сигнал U_выд1 (он же U_выд5) выдает из регистра 152 "4 код" в регистр 158 и в сумматор 159, из регистра 151 "3 код" в сумматор и открывает ключи в блоке 148. Регистры 150, 151 заполняются кодом "5 код". Идет сложение 3 код + 4 код, деление на два, и о блока 156 выдается код №9 . С приходом 6-го импульса в триггер 147 выдается с регистра 157 код №10 "4 код". Далее процессы повторяются. Выходы регистров 157, 158 и блока 156 поразрядно объединены. Коды с блоков 47, 52, 57 в параллельном виде поступают в блоки 48, 50, 53, 55, 58, 60 с частотой 10 МГц (10 Мбайт/с). Блоки 48, 53, 58 производят задержку кодов на длительность строки 100 нс, работают идентично. С приходом на вход элемента И 163 импульсов 25 Гц и 10 кГц (фиг.13) сигнал U_от с него открывает ключ 164, пропускающий импульсы 10 МГц в распределитель 166 импульсов. Импульсы с распределителя 166 последовательно поступают на первые (тактовые) входы с 1-го по 1000-й разряды восьми регистров 168 _1-8. На 1-8 информационные входы блока 48 поступают коды первой строки с блока 47: сигналы первых разрядов кодов строки поступают на вторые входы разрядов (информационные) первого регистра 168₁, сигналы вторых разрядов кодов строки поступают на вторые (информационные) входы разрядов второго регистра 168₂ и т.д., сигналы восьмых разрядов кодов строки поступают на вторые входы разрядов восьмого регистра 168 ₈. По окончании первой строки все 1000 разрядов восьми регистров заполнены сигналами 1000 кодов строки. В следующие 100 мкс идет выдача 1000 кодов из этих регистров 168_1-8 в сумматор 49 (54, 59) при одновременном заполнении разрядов регистров 168 с сигналами 1000 кодов второй строки. Сигнал с 1000-го выхода распределителя 166 импульсов закрывает ключ 164 и открывает ключ 165. Импульсы 10 МГц через ключ 165 поступают во второй распределитель 167 импульсов, выходы которого подключены к первым входам (тактовым) регистров 168, начиная не с первого, а с 1000-го разряда. В связи с тем, что развертка второй строки идет (фиг.13) встречно первой строке, выдача кодов с регистров 168 производится не с 1-го разряда регистров 168, а с 1000-х разрядов, т.е. в обратном порядке. Это выполняется вторым распределителем 168 импульсов, выходы которого подключены. к первым входам разрядов регистров 168_1-8 в обратном порядке: первый выход подключен к 1000-м разрядам, а 1000-й выход подключен к первым разрядам регистров 168_1-8. При развертке нечетных строк выдача кодов с регистров 168 начинается с первых разрядов, при развертке четных строк выдача кодов начинается с 1000-х разрядов регистров 168. На первые входы сумматора 49 (54, 59) приходит код текущей строки с блока 47, на вторые входы сумматора 49 приходит с блока 48 код того же отсчета, но задержанный на 100 мкс (длительность строки). Сумматоры 49, 54, 59 идентичны, представлены микросхемами К555ИМ6, выполняют сложение кодов одних и тех же отсчетов предыдущей и последующей строк, деление суммы на два выполняется подключением выходов сумматора и входов блоков импульсных усилителей 61, 63, 65, как описано на с. 20 описания. Блоки 50, 55, 60 задержек выполняют задержку кодов на время сложения в сумматорах 49, 54, 59, т.е. на 24 нс. С выходов блоков 50, 55, 60 выдаются коды удвоенных отсчетов 400 строк, с выходов блоков 49, 54, 59 выдаются коды удвоенных отсчетов промежуточных 400 строк, что в сумме в кадре на экране составляют 800 строк. Блоки импульсных усилителей 61-66 представлены микросхемами 533AП6 с временем срабатывания 18 нс [5, с.128]. Каждый блок включает по 12 импульсных усилителей.

Блок 67 модуляции излучений выполняет яркостную модуляцию трех цветов одновременно двух строк соответственно значениям кодов. Первый излучатель 160 модулированным по яркости лучом воспроизводит 400 строк, полученных при съемке. Второй излучатель 161 модулированным по яркости лучом воспроизводит еще 400 строк промежуточных, коды которых получены сумматорами 49, 54, 59 (фиг.14). Воспроизводимый на экране 84 кадр включает 800 строк с 1000 отсчетами в каждой, что составляет 800000 пикселей, каждый из излучателей 160, 161 содержит по 36 светодиодов: 12 светодиодов красного излучения, 12 - зеленого и 12 - синего излучения, все типа HLMP, компании "Хьюлетт-паккард" [6 c.71].

Суммарное излучение светодиодов трех цветов от каждого излучателя смешивается оптической системой 162 при фокусировке в два цветовых пятна на отражателе первого пьезодефлектора 69 (фиг.2). Яркость, насыщенность и цветовой тон результирующего цвета на экране 84 определяется суммарной энергией и взаимным соотношением трех цветов от каждого излучателя. Распределение светодиодов одного цвета по разрядам в коде приведено в таблице 2.

Таблица 2
№ разряда в коде	1 старший разряд	2	3	4	5	6	7	8 млад. разр.
Светодиодов в коде	4	2	1	1	1	1	1	1
Кратность светофильтра	-	-	-	2х	4 х	8х	16х	32 х

Яркостная модуляция производится включением на излучение светодиодов соответственно весам разрядов кода по табл.2. Развертка изображения по горизонтали выполняется пьезодефлектором 69, ширина отражателя его 0,04 мм. Развертка по вертикали с шагом в две строки выполняется пьезодефлектором 76, ширина его отражателя не менее 0,08 мм (0,04×2), длина не менее 40 мм, 0,04 мм × 1000 отсчетов. Максимальная сила света развертывающего элемента от одного излучателя с учетом, что все светодиоды имеют силу света синего светодиода 0,3 кд, составляет:

3×3 кд (4+2+1+0,5+0,25+0,125+0,0625+0,03125)=0,9 кд × 7,97=7,17 кд,

где 0,5-0,03125 - коэффициенты двоичного кода в 4-8 разрядах.

С учетом потерь силы излучения одного излучателя при проекции до экрана в 30 раз максимальная яркость одного развертывающего элемента (пикселя) площадью при увеличении проекционной оптической системой в 10 раз 0,4×0,4 мм, 0,16 мм² составляет:

где в числителе суммарная сила света одного излучателя,

0,16 мм²=0,16·10^-6 м² - площадь разрешающего элемента на экране.

Увеличение изображения проекционной системой 83 принято в 10 раз, размеры экрана 84 составляют:

по горизонтали 10×(0,04 мм×1000)=400 мм=40 см,

по вертикали 10×(0,04 мм×800)=320 мл=32 см,

по диагонали 51 см или 20 дюймов.

Пьезодефлектор 69 по управляющему напряжению с усилителя 68 производит строчную развертку двух лучей на отражателе пьезодефлектора 76 (фиг.2), выполняющего кадровую развертку вместе со строчной на экране 84. Управление пьезодефлекторами выполняется управляющими напряжениями с блока 72 и 79. Пьезодефлектор 69 колеблется с частотой 5 кГц, создавая частоту строк 10 кГц. Пьезодефлектор 76 колеблется с частотой 12,5 ГЦ, создавая частоту кадров 25 Гц. Развертка строк прогрессивная без обратных ходов. Работа суммирующего усилителя 82 аналогична работе суммирующего усилителя 17. Коды звука с 4-го выхода накопителя 39 цифровой информации поступают в регистр 85 сигнала звука, где коды принимают параллельный вид и выдаются из него в блок 86, в котором коды преобразуются в аналоговые сигналы, проходят фильтрацию в фильтре низкой частоты, усиливаются по мощности и поступают в громкоговоритель 87. Технические параметры заявляемого устройства в таблице 3.

Таблица 3
Технические параметры	Значения
Формирование изображения
Кодирование цветных видеосигналов	4:4:4, ЕR, E G, EB
Тактовая частота	40 МГц
Частота кадров	25 Гц
Число строк/число кодируемых строк	400/400
Число кодируемых отсчетов в отроке	500
Строчная развертка/частота строк	5 кГц/10 кГц
Развертка строк в кадре	прогрессивная без обратных ходов
Дискретизация видеосигналов	5 МГц(400·25·500)
Кодирование видеосигнала	255 уров, 8 разр, 28
Длительность строки	200 мкс
Метод кодирования видеосигнала	раздельное, линейное ИКМ
Скорость преобразования АЦП	33·10 6 преоб/с
Дискретизация сигнала звука	80 кГц
Кодирование звука	65536 уров, 16 раз, 2 16
Воспроизведение
Частота кадров	25 Гц
Число строк в кадре	800 (400×2)
Число отсчетов в строке	1000 (500×2)
Дискретизация видеосигналов	10 МГц (5 МГц×2)
Развертка кадра	двумя строками одновременно
Разрешающая способность кадра	800000 пикселей
Формат кадра	1,25 :1
Формирование изображения на матовом экране	без кинескопа, оптико-электронная развертка и проецирование с 10х увеличением
Размер экрана	40×32 см, диагональ 51 см
Максимальная яркость одного развертывающего элемента на экране	1,4·106 кд/м2

Работа цифровой видеокамеры.

С включением питания импульс 12,5 Гц открывает ключ 41 (фиг.1), импульсы, дискретизации 5 МГц поступают с ключа 41 на тактовые входы АЦП 29, 30, 31. Коды видеосигналов поступают в блоки 35, 36, 37, где преобразуются из параллельных в последовательные и поступают на 1-3 входы накопителя 39 цифровой информации. С АЦП 29, 30, 31 коды поступают и в видеоискатель 40, нормирующий на экране изображение кадра 5×4 см (фиг.8). При воспроизведении фильма устройством 42 воспроизведения (фиг.2) импульсы 12,5 Гц с блока 80 открывают ключ 45, и коды с блока 39 выдаются в регистры 46, 51, 56, 85, с которых в параллельном виде выдаются в блоки 47, 52, 57, где отсчеты видеосигналов удваиваются в каждой строке. Коды строк с блока 39 через блоки 50, 55, 60 задержек (на 24 нс) поступают в блоки 62, 64, 66 импульсных усилителей, усиливаются до необходимой величины и поступают на входы светодиодов излучателя 160 в блоке 67. Коды промежуточных отрок, полученные сумматорами 49, 54, 59, поступают в блоки 61, 63, 65 импульсных усилителей, сигналы усиливаются и поступают в соответствующие светодиоды второго излучателя 161 блока 67. Модулированное по яркости излучение двух лучей фокусируется оптической системой 162 (фиг.11) на отражателе пьезодефлектора 69, выполняющего строчную развертку одновременно двух строк на отражателе пьезодефлектора 76. Проекционная оптическая система 83 проецирует изображение кадра с увеличением его в 10 раз на матовый экран 84.

Результатом заявленного устройства является увеличение в 2 раза разрешающей способности изображения против прототипа и замена устройством воспроизведения двух устройств, необходимых для просмотра снятого материала прототипом: цифрового видеомагнитофона и телевизора.

Источники информации

1. Мураховский В.И. Устройство компьютера. М.: АСТ-ПРВСС книга, 2003, с.546, прототип.

2. О.Н.Партала. Видеокамеры. М.: Наука и техника, 2000, с.179, табл.10.3.

3. Фридлянд М.В., Сошников В.Г. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. М., 1988, с.118 рис.5.5, с.122 рис.5.10.

4. Самойлов В.Ф., Хромой Б.П. Телевидение. М., 1975, с.370.

5. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. Минск, 1991, с.128, 231, 258.

6. "Радио" №7, 1998, с.71.