Устройство для воспроизведения цветного изображения

 

Изобретение относится к оптоэлектроцветопередаче. Цель изобретения - улучшение контрастности изображения. Устройство содержит подложку 1, на которой расположена матрица из цветоизлучающих триад-ячеек основных цветов, состоящих из полупроводниковых лазерных ИК-излучателей 3-5. Поверхность матрицы покрыта слоем селективного трехкомпонентного антистоксова люминофора 18, каждая компонента которого преобразует ИК-излучение в соответствующую ей длину волны видимой части спектра. Оптимальное согласование параметров трехкомпонентного антистоксова люминофора с учетом его специфических особенностей и энергетических и оптических характеристик полупроводниковых лазерных ИК-излучателей дает возможность эффективно прямого преобразования ИК-излучения в видимое с яркостью порядка 100 нит, что улучшает контрастность изображения и точность цветопередачи. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

5 А1 (19) (11) щ) Н 04 N 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4456232/24-09 (22) 07.07,88 (46) 23.06.90. Бюл. М 23 (72) И.Б. Трофимов и Ю.П. Тимофеев (53) 621.397,132(088.8) (56) Патент США 11- 3595991, кл. Н 04 N 9/30, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к оптоэлектроцветоперецаче. Цель изобретения — улучшение контрастности изображения. Устройство содержит подложку

1, на которой расположена матрица из цветоизлучаюших триад-ячеек основных цветов, состояших из полупроводниковых лазерных ИК-излучателей 3-5. По2 верхность матрицы покрыта слоем селективного трехкомпонентного антистоксова люминофора 18, каждая компонента:. которого преобразует ИК-излучение в соответствуюшую ей длину волны видимой части спектра. Оптимальное согласование параметров трехкомпонентного антистоксова люминофора с учетом его специфических особенностей и энергетических и оптических характеристик полупроводниковых лазерных ИК-излучателей дает воэможность эффективного прямого преобразования ИК-излучения в видимое с яркостью порядка 100 нит, что улучшает контрастность изображения и точность цветопередачи. 3 ил. !573557

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в качестве экрана в устройствах отображения информации.

Целью изобретения является повышение точности цветопередачи и улучшение контрастности изображения.

На фиг, 1 изображена конструкция элемента. двумерной матрицы, на фиг.2 - 10 электрическая схема одной триадыячейки; на фиг, 3 — принципиальная электрическая схема,цвумерной триадной матрицы, Устройство содержит подложку 1, триады-ячейки 2, полупроводниковые лазерные излучатели 3-5, управляющие шины 6-17 и селективное люминесцирующее покрытие 18.

Устройство работает следующим образом.

На подложке 1 сформирована двумерная матрица из светоизлучающих триад-ячеек 2, состоящих из полупроводниковых лазерных излучателей 3 -5. 25

Каждая триада-ячейка 2 управляется в соответствии с определенным алгоритмом сигналами с шин Х и 7. На каждый из излучателей 3.„ 4 или 5 поступают электрические сигналы различной 30 амплитуды и длительности, например, по шинам 6-8. В зависимости от того, .какая из шин Х 15, 16 или 17 подклю-. чена в данный момент, излучает соответствующая из триад-ячеек 2, Длины волн, излучаемые каждым из элементов триады-ячейки 2, различны и фиксированны, а интенсивность излучения находится в соответствии с амплитудой и длительностью электрических 40 управляющих сигналов, поступающих на элементы триады-ячейки 2 по шинам

6-8, ИК-излучение от элементов триады-ячейки 2 поглощается слоем селективного люминесцирующего покрытия 18, являющегося трехкомпонентным антистоксовым люминофором. Каждая компонента трехкомпонентного антистоксова люминофора преобразует HK-излучение в соответствующую ей длину волны видимой области спектра..Интенсивность излучения люминофора пропорциональна интенсивности излучения полупроводниковых лазерных излучателей. Человеческий глаз при этом воспринимает цвет люминесценции GHTHcToKcoBG люминофора интегрально, т.е, суперпозицию интенсивностей света трех различ" ных длин волн, Таким образом, в зависимости от значения интенсивности красного, зеленого и синего свечений получают результирующие цвета и оттенки преобразованного излучения, Поскольку управление триадамиячейками 2 производится в соответствии с характером видеосигналов, подаваемых на шины Х и шины Y двумерной матрицы, можно осуществлять отображение любой видеоинформации с помощью этой матрицы: цифровой, буквенной, графической, символьной, видовой, вплоть до телевизионного изображения.

Устройство обеспечивает четкое и стабильное цветовыделение при хорошей контрастности изображения, принятой в телевизионном стандарте. Это осуществляется с помощью эффективной работы структуры двумерной матрицы, выполненной на основе оптической связи трехкомпонентного антистоксова люминофора и полупроводников:.х ИК-излучателей, сформированных в виде триад. Согласование спектральных и энергетических характеристик в структуре,цвумерной матрицы осуществляется при выполнении условия, определяемого выражением С =(V;f, S;I ), и ра-( венства Х =I =I где С вЂ” относис тельная доля компоненты люминофора в смеси; 7 - коэффициент видности, t — эффективность преобразования с

1 учетом падающей энергии-, S; — коэффициент спектрального согласования;

Х, — интенсивность -го излучателя триады; Х„,Х,I — интенсивности красной, синей и зеленой составляющих преобразованного; излучения соответственно.

Оптимальное согласование параметров трехкомпонентного антистоксова люминофора с учетом его специфических особенностей и энергетических и оптических характеристик полупроводниковых лазерных.ИК-излучателей дает воэможность с помощью структуры предлагаемой двумерной матрицы получить эффективное прямое преобразование

ИК-излучения в видимое и, как следствие, цветное изображение с яркостью порядка 100 нит. Эта величина яркости соответствует яркости свечения экрана современного цветного телевизионного приемника. Быстродействие антистоксова люминофора согласуется

157 с быстродействием катсдолюминофоров, применяемых в кинескопах телевизоров, что позволяет использовать устройство для воспроизведения цветного изображения в телевидении беэ изменения телевизионного стандарта кадровой и строчной разверток, Примером реализации служит устройство для воспроизведения цветного изображения, выполненное на основе трехкомпонентного антистоксова люминофора, составляющими которого являются следующие соединения: (Y Yb ог EEr о о )ОС1 — для красного цвета люминесценции в пределах 470. 480 мм, (Y> Ób Er > )NaF+ — для зеленого цвета люминесценции в пределах 540-560мм; (7 о,q7Ü Тт „д,)МаГ„для синего цвета люминесценции в пределах 650-670 мм.

Концентрация каждой из составляющих трехкомпонентного антистоксова люминофора рассчитывалась по приведенной формуле, исходя из условия, что интенсивности излучения каждого из элементов триады одинаковы для каждой из соответствующих длин волн, Соотношения компонент люминофора в процентах определены следующие: 7.

14 и 797 соответственно для красного, зеленого и синего цветов, В светоиэлучающих триадных ячейках двумерной матрицы использованы

3557

6 трехпереходные полупроводниковые ла;ерные .диоды с максимумами излучения соответственно на длинах волн

=965 нм; 9,2 =980 нм и 9 =1060 нм.

Устройство для воспроизведения цветного изображения дает возмож-. ность повысить эффективность цветопередачи и улучшить контраст изображения благодаря удачному сочетанию параметров в паре антистоксов селек- . тивный люминофор — триадная матрица полупроводниковых лазерных ИК-излучателей. Зто позволяет создавать плоские твердотельные экраны, которые можно использовать при проиэводьной ориентации экрана в пространстве.

Формула и з обретения

Устройство для воспроизведения цветного иэображения, содержащее подложку, на которой расположена матрица из цветоиэлучающих триад-ячеек основных цветов с индивидуальным управлением каждым элементом триады-ячейки о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности цветопередачи и улучшения контрастности изображения, на поверхность матрицы введен слой селективного трехкомпонентного антистоксова люминофора, причем триады-ячейки выполнены из полупро- . водниковых лазерных ИК-излучателей.

1573557

Составитель Т, Олейникова

Редактор И. Шмакова Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Папий

Заказ 1648 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101