JP2004208106A - コンバーゼンス装置及び投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示画面の明るさが変っても、より正確なコンバーゼンス補正を実現するコンバーゼンス装置及び投射型表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能なメモリに、表示画面の明るさが明るいときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、暗いのときに適した第2のコンバーゼンス補正データをそれぞれ記憶し、このメモリから読み出した前記第1,第2のコンバーゼンス補正データを、表示画面の明るさを表す検出信号に応じて混合し、この混合回路からのコンバーゼンス補正データを利用してコンバーゼンス信号を生成して副偏向コイルに供給するようにしたコンバーゼンス装置である。
【選択図】 図3
【解決手段】表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能なメモリに、表示画面の明るさが明るいときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、暗いのときに適した第2のコンバーゼンス補正データをそれぞれ記憶し、このメモリから読み出した前記第1,第2のコンバーゼンス補正データを、表示画面の明るさを表す検出信号に応じて混合し、この混合回路からのコンバーゼンス補正データを利用してコンバーゼンス信号を生成して副偏向コイルに供給するようにしたコンバーゼンス装置である。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビ受像機、投射型テレビ受像機等のCRT型表示装置のコンバーゼンス装置及び投射型表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、R(赤)、G(緑)、B(青)に対応した3つのCRT(投射管)を備える投射型テレビ受像機(以下、三管式プロジェクと称す)では、コンバーゼンス調整が必要であり、デジタルコンバーゼンス装置が一般的に知られている。
【0003】
例えば特許文献1(特開平7−212779号公報)に示されるデジタルコンバーゼンス装置は、表示画面上にM×N点の調整点を配置し、各調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶したデジタルメモリと、前記メモリから読み出した複数の調整点のデータを用いて各調整点間を埋めるための補間データを低域通過フィルタ特性で作成する内挿演算手段と、前記内挿演算手段から出力されたデータをアナログ変換し電流増幅を行う補助偏向用アンプとを備え、投射管ネックに取付けられたコンバーゼンスヨークに前記アンプからコンバーゼンス補正信号を供給するようにしている。
【0004】
この装置を用いることで、コンバーゼンスを良好に補正することができるが、いかに良好にコンバーゼンスを合わせたとしても、表示した絵柄によっては、コンバーゼンスのずれが発生する。これは、投射管の高圧変動(アノード電圧の変動)に起因して生じる画面振幅の変化が原因となっている。
【0005】
この現象は、通常のテレビジョン受像機でも発生するもので、その発生原理を図5を用いて説明する。図5は、受像管50の断面を示すもので、カソード505には、映像信号が供給される。カソード505は、その背面のヒーター(図示せず)によって加熱されている。カソード端子には、通常、200V程度のカットオフ電圧が加えられる。この電圧値は、カソード505より電子ビームが飛出す直前の電圧であり、これより低い電圧を供給するとカソード505から電子ビームが飛出す。アノード端子500には、通常、Ebと呼ばれる+20kV〜+30kVの高電圧が供給される。
【0006】
また、アノード端子500、管内の内部導電膜501、メタルバック処理として蒸着したアルミニウム膜502、最終段のグリッド503は、電気的に接続されており、更に、シャドウマスクを備える受像管の場合はシャドウマスク(図示せず)とも電気的に接続されており、これらは同電位となっている。カソード505から出力された電子ビームは、グリッド503に供給された高圧によって加速され、表示面507に向かって放出される。点線部506には、複数のグリッドが配置され、電子ビームの集束を行うが、ここでは説明を省略する。さらに偏向コイル504には、水平、垂直の偏向信号が供給され、表示面507には映像が映し出される。
【0007】
NHKテレビジョン教科書(上);日本放送協会編、第203,204ページには、偏向コイル504の長さをl(cm)、磁界の強さをH(ガウス)、偏向コイルの中心から蛍光面までの距離をL(cm)、受像管のアノード電圧をEb(V)とすると、偏向量h(cm)は、
h=0.3×H×l×L/√Eb
と近似できると記載されている。
【0008】
また、カソード505から飛出す電子ビームの量は、表示する映像の明るさによって変化するため、画面の明暗でアノード電圧Ebが変動してしまう。上記の式より、例えばEbが小さくなった場合は、他の条件が同一であってもhは大きくなる。このことは、Ebが低下すると画面の振幅が大きくなるということを意味している。さらに三管式プロジェクターでは、三つの投射管の投射角度がそれぞれ異なっており、画面周囲でコンバーゼンスずれが発生する。また、近年は、投射距離縮小のために、投射管の主軸をずらすといった設計を行うこともあり、この場合、画面中央でもコンバーゼンスのずれが発生する。
【0009】
また、このようなアノード電圧の変化によるコンバーゼンスのずれを補正する例が特許文献2(特開2001−157221号公報)に記載されている。この特許文献2に記載のコンバーゼンス装置は、主たるコンバーゼンス補正信号と副たるコンバーゼンス補正信号を生成し、投射菅の明るさ変化、高圧変動に追従する電気信号によって副たるコンバーゼンス補正信号のゲインを変えて主たるコンバーゼンス補正信号に加え、新たなコンバーゼンス補正信号を生成するものである。
【0010】
この例では高圧変動に対して有効にコンバーゼンスのずれを補正することができるが、より正確なコンバーゼンス補正を実現する上では不十分である。
【0011】
【特許文献1】
特開平7−212779号公報
【特許文献2】
特開2001−157221号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
従来のCRT型表示装置のコンバーゼンス装置では、画面の明るさが変わるとコンバーゼンスがずれるという問題があった。本発明は、この問題を解決するため、より正確なコンバーゼンス補正を実現するコンバーゼンス装置及び投射型表示装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、CRT型表示装置におけるコンバーゼンス装置において、前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能であって、表示画面の明るさが予め定めた明状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、予め定めた暗状態のときに適した第2のコンバーゼンス補正データをそれぞれ記憶するメモリと;前記メモリから読み出された前記第1,第2のコンバーゼンス補正データを、前記表示画面の明るさを表す検出信号に応じて混合する混合回路と;前記混合回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と;前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とするコンバーゼンス装置である。
【0014】
また請求項4記載の発明は、CRT型表示装置におけるコンバーゼンス装置において、前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能であって、表示画面の明るさが第1の状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、前記第1の状態を基準にして画面の明るさが変化した場合のコンバーゼンスのずれ量に相当するオフセットデータをそれぞれ記憶するメモリと;前記メモリから読み出された前記オフセットデータに対して表示画面の明るさを表す検出信号に応じた係数を乗算し、前記メモリから読み出された前記第1のコンバーゼンス補正データに加算する加算回路と;前記加算回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と、;前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とするコンバーゼンス装置である。
【0015】
上記したコンバーゼンス装置によれば、表示画面の明るさに応じてコンバーゼンス補正量を適正に可変することができ、コンバーゼンスずれを的確に補正することができる。
【0016】
また請求項9,10に記載の発明は、上記したコンバーゼンス補正装置を適用した投射型表示装置である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態を図を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態である投射型表示装置を示すもので、三管式プロジェクターの例を示すブロックである。
【0018】
図1において、11は映像信号S1が入力される入力端子であり、テレビ放送信号をチューナで受信処理した映像信号や、VTR等の外部から与えられる映像信号が入力される。この映像信号S1は、選択回路12に供給され、この選択回路12には調整用パターン信号生成回路13からコンバーゼンス調整用パターンを生成する映像信号S2も入力される。
【0019】
選択回路12は、マイクロプロセッサ15からの指令に応じて、映像信号S1若しくは映像信号S2のいずれか一方を選択出力するもので、マイクロプロセッサ15には、リモコン等の入力装置14からの指令が供給されるようになっている。選択回路12で選択された映像信号S1又はS2は、映像信号処理回路16に供給され、この映像信号処理回路16では供給された映像信号に基づくRGB信号にそれぞれ変換し、増幅回路171,172,173にそれぞれ供給する。
【0020】
増幅回路171,172,173で増幅されたRGB信号は、三原色それぞれに対応する投射管181,182,183に供給され、投射レンズ等からなる光学系を介してスクリーン19の背面へ投射する。これにより、投射管181,182,183それぞれからの投射映像がスクリーン19上で重ね合わされて表示され、カラー映像が映し出される。そしてこの映像は、視聴者によりスクリーン19の表面側から視認される。
【0021】
一方、選択回路12で選択された映像信号は、さらに同期分離回路20に供給され、同期信号が分離抽出される。この同期信号は、主偏向信号発生回路21に供給される。そして、主偏向信号発生回路21で発生された水平(H)および垂直(V)の主偏向信号は、RGB用の各投射管181〜183のネックに装着した主偏向コイルに供給される。また主偏向信号発生回路21より、それぞれの主偏向のタイミングに同期した水平および垂直のタイミング信号を発生させ、デジタルコンバーゼンス回路22に供給する。
【0022】
尚、3本の投射管181〜183とスクリーン19との間には、適宜反射鏡が配置され、各投射管181〜183から投射される映像光を折り返してスクリーン19へ導くようにしており、装置の薄型化を図るようにしている。また、3本の投射管181,182,183は、 HYPERLINK mailto:d@ 上から見た場合、Gの投射管182を中心にしてR,Bの投射管181,183をそれぞれ対象的に傾斜して配置しており、スクリーン19と各投射管の位置関係は図1のように相違している。このため、同一の投射管にあっても、画面中央部と周辺部では投射距離が異なり、このままでは投射されたRGBの各色の映像が正しく重なることはなく、歪も発生するようになる。
【0023】
デジタルコンバーゼンス回路22は、このような問題に対処してコンバーゼンス調整を行うもので、このコンバーゼンス回路22にはマイクロプロセッサ15からの指令が入力されると共に、主偏向信号発生回路21からの同期信号が入力される。そして、投射管181〜183それぞれに対応する水平および垂直の補助偏向信号(6種)を発生し、これら6種の補助信号は、増幅回路231〜236でそれぞれ電流増幅され、各投射管181〜183のネックに備え付けられた水平および垂直の補助偏向コイル241〜243の入力端子に供給される。
【0024】
本発明によるデジタルコンバーゼンス回路22は、さらに画面の明るさ、あるいは高圧変動に応じて変化する検出信号が端子25を介して供給される点に特徴がある。なお、画面の明るさ、あるいは高圧変動を検出する信号としては、主偏向信号発生回路21に接続された高圧発生回路26からABL制御信号を出力し、このABL制御信号を上記の検出信号として使用すればよい。また、RGBの各映像信号を所定時間積分し、その積分値をもって明るさを示す信号を生成し、これを検出信号として利用しても良い。さらには、前述した高圧Ebの降下分を検出し、この信号を供給してもよい。
【0025】
次に図2,図3を参照して、本発明のデジタルコンバーゼンス回路22の詳細について説明する。図2は、コンバーゼンス調整時の表示画面を示しており、調整用パターン信号発生回路13からの信号に基づいて縦線、横線にて成るクロスハッチパターンをスクリーン上に表示し、クロスハッチの各交点位置に調整ポイントを設定し、各調整ポイントでのコンバーゼンス補正量が図3の不揮発性メモリに保存されている。
【0026】
図3において、デジタルコンバーゼンス回路22は不揮発性メモリ30を有し、この不揮発性メモリ30には、前記各調整ポイントのコンバーゼンス補正量を示すデータが保存されている。また、不揮発性メモリ30には、画面が明るい時(あるいは高圧が下がったとき)にコンバーゼンスが正しく合うデータの組と、画面が暗いとき(高圧が上がったとき)にコンバーゼンスが正しく合うデータの組がそれぞれ保存されており、両データは、マイクロプロセッサ15からの指令により、それぞれメモリ31、32に転送されるようになっている。
【0027】
タイミング信号発生回路34は、主偏向信号発生回路21より供給される垂直、水平の走査タイミングをもとに、メモリ31,32のアドレスや読み出しに関わる制御信号、及び内挿演算部35で必要な制御信号を発生する。メモリ31、32からは、走査に同期した所定タイミングでコンバーゼンスデータが読み出されれ、メモリ31からは明るい画面用のコンバーゼンスデータが読み出され、また、メモリ32からは暗い画面用のコンバーゼンスデータが読み出される。
【0028】
混合回路40は、端子25から供給される画面の明るさあるいは高圧変動の検出信号をデジタル化するA/Dコンバータ41と、A/Dコンバータ41が出力する値K(0≦k≦1)とメモリ31出力の乗算を行う乗算器43と、(1−k)を演算する(1−k)演算器42と、(1−k)演算器42出力とメモリ32出力の乗算を行う乗算器44と、両乗算器43,44の出力を加算する加算器45とで構成されている。
【0029】
ここでは、端子25から供給される検出信号によって、2種類のコンバーゼンスデータが適切に混合され、新たなコンバーゼンスデータを次段の内挿演算回路35へ供給する。
【0030】
例えば最も明るい画面では、k=1となりメモリ31に蓄えられたデータが混合回路40から出力され、最も暗い場面では、k=0となり、メモリ32に蓄えられたデータが同様に出力される。また中間の明るさの場合は、両データが適切に混合され、新たなデータとして内挿演算部35へ供給される。
【0031】
内挿演算部35は、入力である調整ポイントのコンバーゼンスデータから、画面全体の補正量を内挿演算し、走査タイミングに合わせて、演算したコンバーゼンス補正量をD/Aコンバータ361〜366へ出力する。コンバーゼンス補正量は、D/Aコンバー361〜366でアナログ信号となるが、まだ、高調波成分が含まれた階段状の波形である。そこで、LPF371〜376にて高調波成分を除去した後、デジタルコンバーゼンス回路22より出力させる。
【0032】
こうして本発明の一実施形態では、混合部40を備えたことで、画面の明るさに応じた適切なコンバーゼンス補正が可能となり、いかなる明るさでもコンバーゼンスのずれを最小限に抑えることができる。
【0033】
次に図4を参照して本発明の第二の実施形態を説明する。図4の構成と第一の実施形態との相違は、メモリ31に格納するデータが異なることと、混合回路40の構成が変わった点にある。
【0034】
即ち、図4ではメモリ32には、暗い画面で正しく合うコンバーゼンスデータの組が格納され、一方、メモリ31には、暗い画面のときを基準にして画面が明るくなった場合のずれ量に相当するオフセット量のデータが記憶されている。また、A/Dコンバータ41からの検出信号データとメモリ31から読み出されたデータは乗算器43で乗算され、メモリ32からのデータと乗算器43の出力が加算器45で加算され、この加算出力を内挿演算回路35に供給するようにしている。
【0035】
上記実施形態によれば、例えば暗い画面では、係数K=0となり、オフセット量は反映されない。明るい画面では、k=1となり、乗算器43からのオフセット量が加算器45に供給され暗い画面のコンバーゼンスデータに加算される。また中間の明るさの画面では、暗い画面のコンバーゼンスデータに、明るさに見合ったオフセット量が加算されるようになる。
【0036】
この構成でも、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。オフセット値は、コンバーゼンス補正データそのものに比べるとデータの大きさが格段に小さく、メモリ31の小型化も達成できる。尚、図4の例では、暗い画面でのコンバーゼンスデータを基準として、明るく変化した場合の追加補正量をオフセットとして持つようにしたが、逆の設計、即ち、明るい画面でのコンバーゼンスデータを基準として、暗く変化した場合の追加補正量をオフセットとして持つようにしても同様の効果を得られる。
【0037】
また、上述した両実施形態共に、説明簡素化のため非常に明るい画面(あるいは、高圧が低下した状態)と非常に暗い画面(高圧が上昇した状態)でのコンバーゼンスデータ、あるいは、オフセットデータを保存するようにしているが、中間輝度でのコンバーゼンスデータを基準として備えても構わない。もちろん、この場合、混合部40の構成は変わる。
【0038】
即ち、図4の実施例で、例えば、メモリ32に適度な輝度を持つコンバーゼンス調整用パタンを用いてコンバーゼンス調整したデータを格納する。メモリ31には、明るい映像を表示した場合のズレ量をオフセットデータとして持つ。A/Dコンバータ41は、コンバーゼンス調整用パターンを表示したときにゼロが、それより明るい映像が表示された時は明るさに応じて正の値が、また、暗い映像が表示された場合は明るさに応じて負の値が出力されるように構成する。上記構成にすれば、コンバーゼンス調整用パターンを表示した場合は、メモリ32のデータがそのまま内挿演算回路35に供給され、明るい映像が表示された場合は、メモリ31のデータが明るさに応じて加算され、暗い映像が表示された場合は、メモリ31のデータが明るさに応じて減算される構成になり、あらゆる明るさで良好なコンバーゼンスを得ることが可能となる。
【0039】
以上述べたように本発明は、2つのメモリにそれぞれ、二つの画面明るさの状態のコンバーゼンスデータを備え、あるいは、一方のみオフセットデータを備え、検出信号を使ってその混合比を変え、明るさ(高圧)に応じて最適なコンバーゼンス補正信号を発生させることができる。なお、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の変形も可能である。
【0040】
また、三管式プロジェクターの特徴、即ち、Gの投射管は物理的に中央の位置にあり、RとBの投射管は、Gの隣合わせの位置にあることを利用し、本発明のコンバーゼンス調整をRとBの投射菅のみに施すようにしても良い。この場合、メモリの容量を小さくすることができ、Gを含めた歪までは補正できないものの、色ずれは良好に補正できる。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、明るさ(あるいは高圧)の変化によって発生するコンバーゼンスずれを合理的な回路構成により、的確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンバーゼンス装置を備えるプロジェクションテレビの構成図。
【図2】コンバーゼンス調整ポイントを説明するパターン図。
【図3】本発明のデジタルコンバーゼンス回路の一実施形態を示すブロック図。
【図4】本発明をデジタルコンバーゼンス回路の他の実施形態を示すブロック図。
【図5】高圧変動によって発生するラスター変動を説明するための原理図。
【符号の説明】
11…映像信号入力端子
12…選択回路
13…調整用パターン信号発生回路
14…入力装置
15…マイクロプロセッサ
16…映像信号処理回路
171〜173…増幅回路
181〜183…投射管
19…スクリーン
20…同期分離回路
21…主偏向信号発生回路
22…デジタルコンバーゼンス回路
231〜236…増幅回路
241〜243…補助偏向コイル
25…検出信号入力端子
26…高圧発生回路
30…不揮発性メモリ
31,32…メモリ
34…タイミング信号発生回路
35…内挿演算回路
40…混合回路
41…A/D変換回路
42…係数発生回路
43,44…乗算器
45…加算器
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビ受像機、投射型テレビ受像機等のCRT型表示装置のコンバーゼンス装置及び投射型表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、R(赤)、G(緑)、B(青)に対応した3つのCRT(投射管)を備える投射型テレビ受像機(以下、三管式プロジェクと称す)では、コンバーゼンス調整が必要であり、デジタルコンバーゼンス装置が一般的に知られている。
【0003】
例えば特許文献1(特開平7−212779号公報)に示されるデジタルコンバーゼンス装置は、表示画面上にM×N点の調整点を配置し、各調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶したデジタルメモリと、前記メモリから読み出した複数の調整点のデータを用いて各調整点間を埋めるための補間データを低域通過フィルタ特性で作成する内挿演算手段と、前記内挿演算手段から出力されたデータをアナログ変換し電流増幅を行う補助偏向用アンプとを備え、投射管ネックに取付けられたコンバーゼンスヨークに前記アンプからコンバーゼンス補正信号を供給するようにしている。
【0004】
この装置を用いることで、コンバーゼンスを良好に補正することができるが、いかに良好にコンバーゼンスを合わせたとしても、表示した絵柄によっては、コンバーゼンスのずれが発生する。これは、投射管の高圧変動(アノード電圧の変動)に起因して生じる画面振幅の変化が原因となっている。
【0005】
この現象は、通常のテレビジョン受像機でも発生するもので、その発生原理を図5を用いて説明する。図5は、受像管50の断面を示すもので、カソード505には、映像信号が供給される。カソード505は、その背面のヒーター(図示せず)によって加熱されている。カソード端子には、通常、200V程度のカットオフ電圧が加えられる。この電圧値は、カソード505より電子ビームが飛出す直前の電圧であり、これより低い電圧を供給するとカソード505から電子ビームが飛出す。アノード端子500には、通常、Ebと呼ばれる+20kV〜+30kVの高電圧が供給される。
【0006】
また、アノード端子500、管内の内部導電膜501、メタルバック処理として蒸着したアルミニウム膜502、最終段のグリッド503は、電気的に接続されており、更に、シャドウマスクを備える受像管の場合はシャドウマスク(図示せず)とも電気的に接続されており、これらは同電位となっている。カソード505から出力された電子ビームは、グリッド503に供給された高圧によって加速され、表示面507に向かって放出される。点線部506には、複数のグリッドが配置され、電子ビームの集束を行うが、ここでは説明を省略する。さらに偏向コイル504には、水平、垂直の偏向信号が供給され、表示面507には映像が映し出される。
【0007】
NHKテレビジョン教科書(上);日本放送協会編、第203,204ページには、偏向コイル504の長さをl(cm)、磁界の強さをH(ガウス)、偏向コイルの中心から蛍光面までの距離をL(cm)、受像管のアノード電圧をEb(V)とすると、偏向量h(cm)は、
h=0.3×H×l×L/√Eb
と近似できると記載されている。
【0008】
また、カソード505から飛出す電子ビームの量は、表示する映像の明るさによって変化するため、画面の明暗でアノード電圧Ebが変動してしまう。上記の式より、例えばEbが小さくなった場合は、他の条件が同一であってもhは大きくなる。このことは、Ebが低下すると画面の振幅が大きくなるということを意味している。さらに三管式プロジェクターでは、三つの投射管の投射角度がそれぞれ異なっており、画面周囲でコンバーゼンスずれが発生する。また、近年は、投射距離縮小のために、投射管の主軸をずらすといった設計を行うこともあり、この場合、画面中央でもコンバーゼンスのずれが発生する。
【0009】
また、このようなアノード電圧の変化によるコンバーゼンスのずれを補正する例が特許文献2(特開2001−157221号公報)に記載されている。この特許文献2に記載のコンバーゼンス装置は、主たるコンバーゼンス補正信号と副たるコンバーゼンス補正信号を生成し、投射菅の明るさ変化、高圧変動に追従する電気信号によって副たるコンバーゼンス補正信号のゲインを変えて主たるコンバーゼンス補正信号に加え、新たなコンバーゼンス補正信号を生成するものである。
【0010】
この例では高圧変動に対して有効にコンバーゼンスのずれを補正することができるが、より正確なコンバーゼンス補正を実現する上では不十分である。
【0011】
【特許文献1】
特開平7−212779号公報
【特許文献2】
特開2001−157221号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
従来のCRT型表示装置のコンバーゼンス装置では、画面の明るさが変わるとコンバーゼンスがずれるという問題があった。本発明は、この問題を解決するため、より正確なコンバーゼンス補正を実現するコンバーゼンス装置及び投射型表示装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、CRT型表示装置におけるコンバーゼンス装置において、前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能であって、表示画面の明るさが予め定めた明状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、予め定めた暗状態のときに適した第2のコンバーゼンス補正データをそれぞれ記憶するメモリと;前記メモリから読み出された前記第1,第2のコンバーゼンス補正データを、前記表示画面の明るさを表す検出信号に応じて混合する混合回路と;前記混合回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と;前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とするコンバーゼンス装置である。
【0014】
また請求項4記載の発明は、CRT型表示装置におけるコンバーゼンス装置において、前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能であって、表示画面の明るさが第1の状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、前記第1の状態を基準にして画面の明るさが変化した場合のコンバーゼンスのずれ量に相当するオフセットデータをそれぞれ記憶するメモリと;前記メモリから読み出された前記オフセットデータに対して表示画面の明るさを表す検出信号に応じた係数を乗算し、前記メモリから読み出された前記第1のコンバーゼンス補正データに加算する加算回路と;前記加算回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と、;前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とするコンバーゼンス装置である。
【0015】
上記したコンバーゼンス装置によれば、表示画面の明るさに応じてコンバーゼンス補正量を適正に可変することができ、コンバーゼンスずれを的確に補正することができる。
【0016】
また請求項9,10に記載の発明は、上記したコンバーゼンス補正装置を適用した投射型表示装置である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態を図を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態である投射型表示装置を示すもので、三管式プロジェクターの例を示すブロックである。
【0018】
図1において、11は映像信号S1が入力される入力端子であり、テレビ放送信号をチューナで受信処理した映像信号や、VTR等の外部から与えられる映像信号が入力される。この映像信号S1は、選択回路12に供給され、この選択回路12には調整用パターン信号生成回路13からコンバーゼンス調整用パターンを生成する映像信号S2も入力される。
【0019】
選択回路12は、マイクロプロセッサ15からの指令に応じて、映像信号S1若しくは映像信号S2のいずれか一方を選択出力するもので、マイクロプロセッサ15には、リモコン等の入力装置14からの指令が供給されるようになっている。選択回路12で選択された映像信号S1又はS2は、映像信号処理回路16に供給され、この映像信号処理回路16では供給された映像信号に基づくRGB信号にそれぞれ変換し、増幅回路171,172,173にそれぞれ供給する。
【0020】
増幅回路171,172,173で増幅されたRGB信号は、三原色それぞれに対応する投射管181,182,183に供給され、投射レンズ等からなる光学系を介してスクリーン19の背面へ投射する。これにより、投射管181,182,183それぞれからの投射映像がスクリーン19上で重ね合わされて表示され、カラー映像が映し出される。そしてこの映像は、視聴者によりスクリーン19の表面側から視認される。
【0021】
一方、選択回路12で選択された映像信号は、さらに同期分離回路20に供給され、同期信号が分離抽出される。この同期信号は、主偏向信号発生回路21に供給される。そして、主偏向信号発生回路21で発生された水平(H)および垂直(V)の主偏向信号は、RGB用の各投射管181〜183のネックに装着した主偏向コイルに供給される。また主偏向信号発生回路21より、それぞれの主偏向のタイミングに同期した水平および垂直のタイミング信号を発生させ、デジタルコンバーゼンス回路22に供給する。
【0022】
尚、3本の投射管181〜183とスクリーン19との間には、適宜反射鏡が配置され、各投射管181〜183から投射される映像光を折り返してスクリーン19へ導くようにしており、装置の薄型化を図るようにしている。また、3本の投射管181,182,183は、 HYPERLINK mailto:d@ 上から見た場合、Gの投射管182を中心にしてR,Bの投射管181,183をそれぞれ対象的に傾斜して配置しており、スクリーン19と各投射管の位置関係は図1のように相違している。このため、同一の投射管にあっても、画面中央部と周辺部では投射距離が異なり、このままでは投射されたRGBの各色の映像が正しく重なることはなく、歪も発生するようになる。
【0023】
デジタルコンバーゼンス回路22は、このような問題に対処してコンバーゼンス調整を行うもので、このコンバーゼンス回路22にはマイクロプロセッサ15からの指令が入力されると共に、主偏向信号発生回路21からの同期信号が入力される。そして、投射管181〜183それぞれに対応する水平および垂直の補助偏向信号(6種)を発生し、これら6種の補助信号は、増幅回路231〜236でそれぞれ電流増幅され、各投射管181〜183のネックに備え付けられた水平および垂直の補助偏向コイル241〜243の入力端子に供給される。
【0024】
本発明によるデジタルコンバーゼンス回路22は、さらに画面の明るさ、あるいは高圧変動に応じて変化する検出信号が端子25を介して供給される点に特徴がある。なお、画面の明るさ、あるいは高圧変動を検出する信号としては、主偏向信号発生回路21に接続された高圧発生回路26からABL制御信号を出力し、このABL制御信号を上記の検出信号として使用すればよい。また、RGBの各映像信号を所定時間積分し、その積分値をもって明るさを示す信号を生成し、これを検出信号として利用しても良い。さらには、前述した高圧Ebの降下分を検出し、この信号を供給してもよい。
【0025】
次に図2,図3を参照して、本発明のデジタルコンバーゼンス回路22の詳細について説明する。図2は、コンバーゼンス調整時の表示画面を示しており、調整用パターン信号発生回路13からの信号に基づいて縦線、横線にて成るクロスハッチパターンをスクリーン上に表示し、クロスハッチの各交点位置に調整ポイントを設定し、各調整ポイントでのコンバーゼンス補正量が図3の不揮発性メモリに保存されている。
【0026】
図3において、デジタルコンバーゼンス回路22は不揮発性メモリ30を有し、この不揮発性メモリ30には、前記各調整ポイントのコンバーゼンス補正量を示すデータが保存されている。また、不揮発性メモリ30には、画面が明るい時(あるいは高圧が下がったとき)にコンバーゼンスが正しく合うデータの組と、画面が暗いとき(高圧が上がったとき)にコンバーゼンスが正しく合うデータの組がそれぞれ保存されており、両データは、マイクロプロセッサ15からの指令により、それぞれメモリ31、32に転送されるようになっている。
【0027】
タイミング信号発生回路34は、主偏向信号発生回路21より供給される垂直、水平の走査タイミングをもとに、メモリ31,32のアドレスや読み出しに関わる制御信号、及び内挿演算部35で必要な制御信号を発生する。メモリ31、32からは、走査に同期した所定タイミングでコンバーゼンスデータが読み出されれ、メモリ31からは明るい画面用のコンバーゼンスデータが読み出され、また、メモリ32からは暗い画面用のコンバーゼンスデータが読み出される。
【0028】
混合回路40は、端子25から供給される画面の明るさあるいは高圧変動の検出信号をデジタル化するA/Dコンバータ41と、A/Dコンバータ41が出力する値K(0≦k≦1)とメモリ31出力の乗算を行う乗算器43と、(1−k)を演算する(1−k)演算器42と、(1−k)演算器42出力とメモリ32出力の乗算を行う乗算器44と、両乗算器43,44の出力を加算する加算器45とで構成されている。
【0029】
ここでは、端子25から供給される検出信号によって、2種類のコンバーゼンスデータが適切に混合され、新たなコンバーゼンスデータを次段の内挿演算回路35へ供給する。
【0030】
例えば最も明るい画面では、k=1となりメモリ31に蓄えられたデータが混合回路40から出力され、最も暗い場面では、k=0となり、メモリ32に蓄えられたデータが同様に出力される。また中間の明るさの場合は、両データが適切に混合され、新たなデータとして内挿演算部35へ供給される。
【0031】
内挿演算部35は、入力である調整ポイントのコンバーゼンスデータから、画面全体の補正量を内挿演算し、走査タイミングに合わせて、演算したコンバーゼンス補正量をD/Aコンバータ361〜366へ出力する。コンバーゼンス補正量は、D/Aコンバー361〜366でアナログ信号となるが、まだ、高調波成分が含まれた階段状の波形である。そこで、LPF371〜376にて高調波成分を除去した後、デジタルコンバーゼンス回路22より出力させる。
【0032】
こうして本発明の一実施形態では、混合部40を備えたことで、画面の明るさに応じた適切なコンバーゼンス補正が可能となり、いかなる明るさでもコンバーゼンスのずれを最小限に抑えることができる。
【0033】
次に図4を参照して本発明の第二の実施形態を説明する。図4の構成と第一の実施形態との相違は、メモリ31に格納するデータが異なることと、混合回路40の構成が変わった点にある。
【0034】
即ち、図4ではメモリ32には、暗い画面で正しく合うコンバーゼンスデータの組が格納され、一方、メモリ31には、暗い画面のときを基準にして画面が明るくなった場合のずれ量に相当するオフセット量のデータが記憶されている。また、A/Dコンバータ41からの検出信号データとメモリ31から読み出されたデータは乗算器43で乗算され、メモリ32からのデータと乗算器43の出力が加算器45で加算され、この加算出力を内挿演算回路35に供給するようにしている。
【0035】
上記実施形態によれば、例えば暗い画面では、係数K=0となり、オフセット量は反映されない。明るい画面では、k=1となり、乗算器43からのオフセット量が加算器45に供給され暗い画面のコンバーゼンスデータに加算される。また中間の明るさの画面では、暗い画面のコンバーゼンスデータに、明るさに見合ったオフセット量が加算されるようになる。
【0036】
この構成でも、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。オフセット値は、コンバーゼンス補正データそのものに比べるとデータの大きさが格段に小さく、メモリ31の小型化も達成できる。尚、図4の例では、暗い画面でのコンバーゼンスデータを基準として、明るく変化した場合の追加補正量をオフセットとして持つようにしたが、逆の設計、即ち、明るい画面でのコンバーゼンスデータを基準として、暗く変化した場合の追加補正量をオフセットとして持つようにしても同様の効果を得られる。
【0037】
また、上述した両実施形態共に、説明簡素化のため非常に明るい画面(あるいは、高圧が低下した状態)と非常に暗い画面(高圧が上昇した状態)でのコンバーゼンスデータ、あるいは、オフセットデータを保存するようにしているが、中間輝度でのコンバーゼンスデータを基準として備えても構わない。もちろん、この場合、混合部40の構成は変わる。
【0038】
即ち、図4の実施例で、例えば、メモリ32に適度な輝度を持つコンバーゼンス調整用パタンを用いてコンバーゼンス調整したデータを格納する。メモリ31には、明るい映像を表示した場合のズレ量をオフセットデータとして持つ。A/Dコンバータ41は、コンバーゼンス調整用パターンを表示したときにゼロが、それより明るい映像が表示された時は明るさに応じて正の値が、また、暗い映像が表示された場合は明るさに応じて負の値が出力されるように構成する。上記構成にすれば、コンバーゼンス調整用パターンを表示した場合は、メモリ32のデータがそのまま内挿演算回路35に供給され、明るい映像が表示された場合は、メモリ31のデータが明るさに応じて加算され、暗い映像が表示された場合は、メモリ31のデータが明るさに応じて減算される構成になり、あらゆる明るさで良好なコンバーゼンスを得ることが可能となる。
【0039】
以上述べたように本発明は、2つのメモリにそれぞれ、二つの画面明るさの状態のコンバーゼンスデータを備え、あるいは、一方のみオフセットデータを備え、検出信号を使ってその混合比を変え、明るさ(高圧)に応じて最適なコンバーゼンス補正信号を発生させることができる。なお、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の変形も可能である。
【0040】
また、三管式プロジェクターの特徴、即ち、Gの投射管は物理的に中央の位置にあり、RとBの投射管は、Gの隣合わせの位置にあることを利用し、本発明のコンバーゼンス調整をRとBの投射菅のみに施すようにしても良い。この場合、メモリの容量を小さくすることができ、Gを含めた歪までは補正できないものの、色ずれは良好に補正できる。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、明るさ(あるいは高圧)の変化によって発生するコンバーゼンスずれを合理的な回路構成により、的確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンバーゼンス装置を備えるプロジェクションテレビの構成図。
【図2】コンバーゼンス調整ポイントを説明するパターン図。
【図3】本発明のデジタルコンバーゼンス回路の一実施形態を示すブロック図。
【図4】本発明をデジタルコンバーゼンス回路の他の実施形態を示すブロック図。
【図5】高圧変動によって発生するラスター変動を説明するための原理図。
【符号の説明】
11…映像信号入力端子
12…選択回路
13…調整用パターン信号発生回路
14…入力装置
15…マイクロプロセッサ
16…映像信号処理回路
171〜173…増幅回路
181〜183…投射管
19…スクリーン
20…同期分離回路
21…主偏向信号発生回路
22…デジタルコンバーゼンス回路
231〜236…増幅回路
241〜243…補助偏向コイル
25…検出信号入力端子
26…高圧発生回路
30…不揮発性メモリ
31,32…メモリ
34…タイミング信号発生回路
35…内挿演算回路
40…混合回路
41…A/D変換回路
42…係数発生回路
43,44…乗算器
45…加算器
Claims (11)
- CRT型表示装置におけるコンバーゼンス装置において、
前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能であって、表示画面の明るさが予め定めた明状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、予め定めた暗状態のときに適した第2のコンバーゼンス補正データをそれぞれ記憶するメモリと、
前記メモリから読み出された前記第1,第2のコンバーゼンス補正データを、前記表示画面の明るさを表す検出信号に応じて混合する混合回路と、
前記混合回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と、
前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とするコンバーゼンス装置。 - 前記第1のコンバーゼンス補正データは、最も明るい表示画面のときに正しく合うコンバーゼンスデータの組で成り、前記第2のコンバーゼンス補正データは、最も暗い表示画面のときに正しく合うコンバーゼンスデータの組で成ることを特徴とする請求項1記載のコンバーゼンス装置。
- 前記混合回路は、前記検出信号を係数値K(0≦k≦1)に変換するA/D変換回路と、前記第1のコンバーゼンス補正データと前記係数値Kの乗算を行う第1の乗算器と、係数値(1−k)を生成する回路と、前記第2のコンバーゼンス補正データと前記係数値(1−k)の乗算を行う第2の乗算器と、前記第1,第2の乗算器の出力を加算する加算器とから成ることを特徴とする請求項1記載のコンバーゼンス装置。
- CRT型表示装置におけるコンバーゼンス装置において、
前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを記憶可能であって、表示画面の明るさが第1の状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、前記第1の状態を基準にして画面の明るさが変化した場合のコンバーゼンスのずれ量に相当するオフセットデータをそれぞれ記憶するメモリと、
前記メモリから読み出された前記オフセットデータに対して表示画面の明るさを表す検出信号に応じた係数を乗算し、前記メモリから読み出された前記第1のコンバーゼンス補正データに加算する加算回路と、
前記加算回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と、
前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とするコンバーゼンス装置。 - 前記第1のコンバーゼンス補正データは、明るい表示画面又は暗い画面で正しく合うコンバーゼンスデータの組で成ることを特徴とする請求項1記載のコンバーゼンス装置。
- 前記混合回路は、前記検出信号を係数値K(0≦k≦1)に変換するA/D変換回路と、前記オフセットデータと前記係数値Kの乗算を行う第1の乗算器と、前記第1のコンバーゼンス補正データと前記乗算器の出力を加算する加算器とから成ることを特徴とする請求項1記載のコンバーゼンス装置。
- 前記表示画面の明るさを表す検出信号は、前記CRTのアノード電圧の変動量を表す信号であることを特徴とする請求項1又は4記載のコンバーゼンス装置。
- 前記表示画面の明るさを表す検出信号は、前記CRTに供給される映像信号を所定時間積分した信号であることを特徴とする請求項1又は4記載のデジタルコンバーゼンス装置。
- R(赤)、G(緑)、B(青)に対応した3つの投射管を並列に配置した投射型表示装置において、
前記投射管の内、少なくとも外側に位置する投射管にそれぞれ設けられた副偏向コイルと、
表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを前記副偏向コイルが設けられた投射管毎に記憶可能であって、表示画面の明るさが予め定めた明状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、予め定めた暗状態のときに適した第2のコンバーゼンス補正データをそれぞれ記憶するメモリと、
前記メモリから読み出された前記第1,第2のコンバーゼンス補正データを、前記表示画面の明るさを表す検出信号に応じて混合する混合回路と、
前記混合回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路とを具備し、
前記コンバーゼンス補正信号を前記副偏向コイルに供給してコンバーゼンス補正を行うようにしたことを特徴とする投射型表示装置。 - R(赤)、G(緑)、B(青)に対応した3つの投射管を並列に配置した投射型表示装置において、
前記投射管の内、少なくとも外側に位置する投射管にそれぞれ設けられた副偏向コイルと、
前記表示装置での表示画面上の複数の調整点に対応したコンバーゼンス補正データを前記副偏向コイルが設けられた投射管毎に記憶可能であって、表示画面の明るさが第1の状態のときに適した第1のコンバーゼンス補正データと、前記第1の状態を基準にして画面の明るさが変化した場合のコンバーゼンスのずれ量に相当するオフセットデータをそれぞれ記憶するメモリと、
前記メモリから読み出された前記オフセットデータに対して表示画面の明るさを表す検出信号に応じた係数を乗算し、前記メモリから読み出された前記第1のコンバーゼンス補正データに加算する加算回路と、
前記加算回路からのコンバーゼンス補正データを利用して、前記調整点及び各調整点間のコンバーゼンス補正信号を生成するコンバーゼンス信号生成回路と、
前記コンバーゼンス補正信号が供給される副偏向コイルとを具備したことを特徴とする投射型表示装置。 - 前記3つの投射管は、Gの投射管を中心にしてその両側にRとBの投射管を配置し、少なくともRとBの投射管に対して副偏向コイルを設け、これら副偏向コイルに前記コンバーゼンス信号生成回路からのコンバーゼンス補正信号を供給するようにしたことを特徴とする請求項9又は10記載の投射型表示装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002375980A JP2004208106A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | コンバーゼンス装置及び投射型表示装置 |
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| JP2002375980A JP2004208106A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | コンバーゼンス装置及び投射型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2002375980A Pending JP2004208106A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | コンバーゼンス装置及び投射型表示装置 |
Country Status (1)
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