[发明专利]形成电视图象彩色象素的方法和电视投影系统

说明书

本发明涉及一种形成电视图象的彩色象素的方法以及实施这种方法的电视投影系统，为些象素是用不同波长的光信号照射形成的，且其色彩借助第一基本系统中的色值信号确定，此第一基本系统在CIE图中可由通过荧光粉的波长确定的色彩区域的角点表示，还设有第二基本系统，其中光信号的波长不同于第一基本系统，但它与第一基本系统有公共的色彩范围，光信号是由至少三个信号产生的，这至少三个信号为色值信号或通过由第一基本系统经一矩阵转换至第二基本系统的交换而包含色值信号。本发明还涉及一种电视投影系统，此系统借助至少三个光源来形成电视图象的彩色象素，光源的不同波长的光信号的强度可得到控制，各象素的色彩由第一基本系统中的色值信号确定，此色值信号在CIE图中可由通过荧光粉的波长限定的色彩区域的角点表示，光信号的波长确定了一个第二基本系统，后者不同于第一基本系统，且与第一基本系统有公共的色彩范围，并具有用于产生至少三个电信号的输入电路-这些电信号与色值信号成比例或包含其混合信号-以及用于控制光源的控制装置，此控制装置由输入电路的信号触发，并具有可将各色彩由第一基本系统通过一矩阵转换至第二基本系统的电路，更具体地讲，此矩阵用于实现上述方法。

采用这种方法的电视影系统已由Yachiko Yamada、ManabuYamamoto和Sadao Nomura以题目为“Large Screen laser Color TVProjector”的文章记载于1970年的第六届国际量子电子学会议论文集中(″Procedings of 6th International Quantum ElectronicsConference″,1970)。三个不同颜色的激光器被用作光源并借助DKDP(重氢化原酸性磷酸钾)晶体调制，而且借助一分色镜系统组合形成一公共光束。此光束通过偏转装置投影于屏幕上。此偏转装置使此光束根据帧频和行频进行光栅扫描，以便在屏幕上形成彩色电视图象。

但是，这类投影图象非常不同于由传统的彩色电视接收机的电视显象管中得知的彩色图象，因为彩色电视显象管是借助能发射较宽光谱的荧光粉形成色彩的，而激光器为单色光源。在传统电视技术中，为了色彩的正确再现，电视摄象机的色灵敏度与荧光粉是一致的。但在采用激光系统的投影技术中，这会导致显著的彩色失真。导致显著的彩色失真的另一原因是无法获得对应于所有需要的波长的激光光源，因此，即使精心选择激光器，也无法产生全部所希望的色彩。

上述的Yamada等人的文章描述了一种电视投影系统，其中，视频图象是借助波长为488nm、514nm和647nm的三个激光器形成的。因此，激光器的色彩与NTSC视频信号的色彩不一致。所以，上述文章的作者建议：通过一个矩阵电路，将可由激光器实现的色彩校正为按NTSC标准发送的色彩。但是，很显然，这仅仅能实现有限的色彩校正。

在H.Lang.R.Oldenbourg Verlag所著的名为″Farbmetrikund Farbfernsehen″(色度法与彩色电视)的书(H.Lang.R.Oldenbourg Verlag,Munich/Vienna,1978)中描述到：通过矩阵运算可将色彩由一个基本系统转换到另一基本系统。实现这种转换的先决条件主要是色彩的基本系统和分量的存在以及在x、y和z坐标系中以矢量表示它们的能力。然而，业已表明，对于在矢量空间中有些分量为负的光谱色彩，可能会出现困难。负的色彩分量无法实际地实现。因此，当负分量出现时，色彩矢量本身不转换，但添设有附加正矢量的另一色彩矢量被转换了。

随着电视投影系统的进一步发展，色彩转换也不再被采用。因此，Teiichi Taneda等人在名为″High Quality Laser Color TelevisionDisplay″(高质量激光彩色电视显示器)的文章(此文章载于NHK Laboratories Note(1972)总第152期)中描述了一种采用477nm、515nm和633nm波长的激光投影系统，除绿色外，这些波长位于NTSC标准的色彩附近。尽管所产生的色彩与NTSC色彩不一致，但可省去色彩转换。

此后(1973)，此作者在″Journal of the SMPTE″82卷470页再次描述了此系统，但在色匹配方面毫无改进。