JPH0319492A - 色ずれ補正装置 - Google Patents

色ずれ補正装置

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JPH0319492A
JPH0319492A JP15231489A JP15231489A JPH0319492A JP H0319492 A JPH0319492 A JP H0319492A JP 15231489 A JP15231489 A JP 15231489A JP 15231489 A JP15231489 A JP 15231489A JP H0319492 A JPH0319492 A JP H0319492A
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Japan
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grid points
representative
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Masanori Ogino
正規 荻野
Katsutoshi Kato
勝利 加藤
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高精細投写形ディスプレイに係り、特Kデジ
タルコンバージェンス回路の合理的な構成法による色ず
れ補正装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のデジタルコンバージェンス[g!Jji!の色ス
れ補正は第2図に示すと卦シ、画面上にほぼ等分割の約
ioo点のほぼ正方の格子点を設け、上記100点中の
各格子点毎に、R * G * Bの5色の位置ずれを
補正するという方式であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術にかいては、調整精度上は良好であったが
、調整に要する時間が極めて大であるという問題があっ
た。この問題を克服するために、格子点の数を減らすと
いう努力が種々試みられてきたが、満足な解が得られて
いなかった。
その理由は格子点間補間の仕方が、例えば特公昭61−
55310号公報に記載されているように、単に格子点
近傍に着目した直線近似ないしは曲線近似手法に依存し
ていることにあった。
本発明は、少数の格子点のみに着目した調整によって、
画面全体の色ずれを一様に高精度、効単的に低減し、ま
た、水平・垂直の各走査線周波数の異なる信号源に対応
し得る、いわゆるマルチスキャン式ディスプレイに好適
なデジタルコンバージェンス回路の色ずれ補正装置を提
供することを目的とする。
〔lI題を解決するための手段〕 上記目的は、画面上の2次元位置座標に関する少なく共
4次の多項式からなる複数の源補正関数を生成する手段
と、画面上の9点以上、25点以下の代表格子点に卦け
る色ずれの必要補正量から、上記複数の源補正関数の加
重係数を決定する手段と、上記加重された複数の源補正
関数を記憶蓄積する手段と、上記複数の源補正関数に基
いてディスプレイの走査位置座標に応じた補正1kを算
出する手段と、上記算出手段の出力に応じて、電子ビー
ムの補助偏向を遂行する手段とを設けることによシ達成
される。
〔作用〕
複数の源補正関数は少数の代表格子点にかいてのみ正し
い色ずれ補正t’t与える。従って、残余の画面上の各
点にかいては補間誤差を内包する。
しかし、上記補間誤差は投写光学系の物理及び電子ビー
ムの偏向物理から実用上無視できる大きさである。従っ
て、画面全域にかいて良好なコンパージェンス性能が確
保され,色ずれを補正することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明による色ずれ補正装置の一実施例を示す
ブロック図であって、単線の矢印はアナログ信号又は1
ピットのデジタル信号であD1二重矢印は複数ビットの
デジタル信号を示す。
同図において、1は別途周知の水平偏向回路で生成され
た水平帰線パルス入力信号、2ぱ別途周知の垂直偏向回
路で生威された垂直ののこぎり波入力48号、3,6は
例えばモノマルチバイプレータの遅延素子で、遅延時間
は各々τ,,τ2である。4は位相検波器、5はyco
(tIE圧制御発振器)、7は8ビットのカウンタであ
る。
vcosの発振周波数f0が水平周波数の256倍とな
るように位相検波器4 .VCOS ,遅延素子6,カ
ウンタ7のPLL部が働く。
8はカウンタ7からの出力である再生水平パルス、9は
T2だけ遅延された再生水平パルスである。
第4図はPLL部の動作を説明するための信号波形図で
あって、波形に付した符号は第1vAの符号と同じもの
を示す。通常、i,は(L 5 T r@tに設定され
る。ここに’l’retは水平帰線期間である。
第1図の位相検波器4は信号yの立下υ部と信号9の立
下シ部とを比較し,PLLLoopは両タイ宅ングを合
致させるように働く。その結果、再生水平パルス8は入
力帰線パルス1の中心からτ,だけ進んだタイξングと
なる。τ2は増幅器17の遅延時間にほぼ等しい値とす
る。
カウンタ7のデジタル出力には8ビットの信号が得られ
る。これをXとし、その上位4ビットをX(1,  下
位4ビット’kXt,とする。これらは、画面走査位置
の横座標に対応したものと見なし得る。
以降、具体的数値は約1Mビクセルの表示画素数の高精
細投写形ディスプレイへの応用を前提として説明する。
ADコンバータ10からは12ビットのデジタル信号が
得られる。これをYとし、その上位4ビットt” Y 
g sT位8ビッ}IM,とする。これらは、画面走査
位置の縦座搦に対応したものと見なし得る。
以降、XsYのことをXアドレス信号、Yアドレス信号
とも呼ぶ。
信号X。,YOは源補正関数生成手段11に印加サレ、
25[類の補正関数fiJ(Xu s Yo )を生成
する。
fzJ( Xa − Yo )K>いて(1.j)0順
列は25通うあb1これが25種類に相当する。
( XO * Yo )の順列の総数は256ケ存在し
、これは画面をf 6X1 6K分割した各格子点に対
応する。但し、これらはコンパージェンス調整のための
代表格子点ではなく、計算処理の便宜上の中継格子点で
ある。
tiJ(Xa+  YO)O関1s[[t 8 k’ 
7 } O精itで表現すると、源補正関数生成手段1
1は具体的ハードウェアとしては1 6X1 4X8ビ
ット=256バイトのROMで足Dる。
次に、この関数値は加重蓄積手段12に入力され、加重
係数発生手段15の出力である10ビットの可変加重定
数k  と組み合されて、五一 Σksjt.J( Xg t Yo)で定義される出力
を得通〇 ここで、Σは(i,j)の25通シの順列について遂行
される。kLJは25ケの代表格子点の色ずれ補正量の
大きさK応じて容易に一義的に決定される。
加重蓄積手段12の具体的ハードウェアとしては、マイ
クロコンビエータ又は周知の積和処理回路が使用され、
その処理出力は12ビットの数として112FROMに
蓄積される。]it2FROM(2)必要記憶容量はC
RT1ケの1万向当p,16X16×12ビット=30
72ビットである。
通常、CRTはR,G.Bの3ケが使用され、補正方向
は水平、垂直の2万向のため、合計では3072ビット
X5X2=1 8452ピットとなる。信号源のフォー
マットが多種類存在する場合には、各7オーマット毎に
、上記の蓄積容量を使用する。
加重蓄積手段12の出力は(Xσ*Yt+)のみの関数
ゆえ,Xg+YHのアドレスに応じて補間手段14に入
力される。
補間手段14Kは、更にカウンタ7の下位4ビットであ
る!,及び^Dコンバータ100出力の下位8ビットで
あるY1を、再生水平パルス8K基き、ラッチ回路15
によってラッチ処理した出力YX,が印加される。
補間手段14の出力F(X,Y)は次式で示される。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■
ここに、F ( X g * Y g ) =Σki1
fi4(XgtYo)・・・・・・・・・・・・■ 式■は、直線補間公式である。変形として、更K F(
XO Jo+2) * FcX,,, sYg十2 )
をも利用して、曲線福間としてもよい。
この演算は乗算器と加算器との組み合わせによって行う
ことができる。
出力F(X ,Y)は12ビットODAコンバータ16
に印加されアナログ信号となる。このアナログ信号は増
幅器17で増幅され、補助偏向ヨーク18に印加される
ことによクて、F(X.Y)に応じて電子ビームの補助
偏向が遂行される。
同図には簡略化のため、記していないが、色ずれの方向
は水平/垂直の2次元であるため、同図の加重蓄積手段
12、補間手段14,DAコンバータ16、増幅器17
0部分はもう1組計2組ずつ各色毎に使用される。主偏
向ヨーク19は別途周知の偏向回路によって駆動される
。20はCR!である。
周知のクロスハッチ信号生成回wt21はXHYOの入
力に基いて1 6X1 6の格子点からなるクロスハッ
チ信号を生成する。この回路#is x aの格子点を
生威させてもよい。その場合には、XgeMCIの入力
中の各上位3ビットずつに基いてクロスハッチ信号を発
生すれば良い。
更に、本発明の代表格子点に対応する5×5=25ケの
代表格子点に対応するクロスハッチ信号を発生させても
よい。この代表格子点クロスハッチ信号の模様を第3図
に示す。
いずれにしても、その出力22は遅延累子25によって
、少なくともその縦線を表す信号が遅延され、CR?2
0のカソード電極に印加される。
次に、本発明Kbける25ケの源補正関数’IJ(XO
,YL,)の形式について説明する。
IO+YgO値は、画面上の代表格子点において、0,
±4,±6の値となる。
これに対応して、1.jO値は0,±4,±6と記すこ
ととする。筐た、Xg*Mgの代わシにX,Yと簡略化
して表現する。
25ケの源補正関数fIJ(Xy * Yo)は、A2
 (x)+  B4 (X  ,)’)  +  A4
(x)e  86(X.y)J6(x*7)を次式■〜
■の各先頭に記したよ・うκ定義して用いることによっ
て、次式■〜■の各末尾のとj?6に選定される。なか
、ここでA s ( x ) − B @ ( x )
の添字mはm次の多項式に対応し、士の符号は式の左右
において同順の意である。
’o ,o(X+Y) =’   ・・・・・・・・・
■f±4,,(X.Y) =A2(±X)fo,±4(
X,Y)=A2(±Y) ・・・・・・・・・・・・■ f土.,土,(X,Y):B4(土X,±Y)  ・・
・・・・・・・・・・■f±6,。(X.Y)= A4
(±X)f0+±6(x ,y) =A4 (±Y)・
・・・・・・・・・・・■ f±6,±4(X,Y),.=86(±X,±Y)f土
4,±6(X,Y)=B6(±X,±Y)・・・・・・
・・・・・・■ f土。,土,(X.Y):B,(±X,土Y)・・・・
・・・・・・・・■ 式■で前述した各関数の加重係数kiJは、画面上の(
Xo+Yo)=(itj)に対応する代表格子点にシけ
る色ずれが最小となるように設定される。
例えばIk4,−4の係数は、画面右上隅の代表格子点
にのみ着目して調整決定される。
調整の順序は第5図に示される番号順に行われる。同図
に示される番号は式■〜■の各番号に対応させてある。
番号の小さい方から大きい万ぺと順に調整する。
上記関数相互間の独立度合について、次に説明する。
例えば、fo,6(XIY)は、式■からとなるから、
この関数は、第6図の画面上座標に”8て、点線で示さ
れるYσ=O I M,=土49YO=−6oi![i
I状で常に零となる。
従って、式■において.k,6O加重係数を可変しても
、これら点線上の位置では、対応補正量は変化しなー。
即ち、(1・j)=(0.0)・(±4*O)+  (
O−±4),(±4.±4)w(−6*O)*(6sO
)e(0+−6)計12の代表格子点の補正量を変化し
ない。このことは、色ずれの補正に関して、関数f。,
6はf,,。,f±4,otfos±4sf±4t±4
,r−6,Olf6,0,fo,−4の12ケの関数に
対して直交的関係にあるということができる。
一般に、式■の中の任意の関数(n−4〜8)は、(n
−1)以下の式と直交的関係にあう、更に、式■中の自
身以外の関数と直交的関係にある。
従って、第5図の番号の順に一度25ケの代表格子点の
各々に着目して色ずれの補正調整を遂行すれば、二度と
再調する必要は生じない。
第5図において、同一番号の格子点同志は互いに直交的
関係があるので、その調整順序は任意であ多。但し、番
号の小さい格子点に対応する関数”+3は、番号の大き
い格子点にも影響を与えるので注意を要する。
次に、第2の実施例について説明する。
ここで、投写形ディスプレイの光学系における色ずれ発
生過程と、CRT補助偏向について解析し、内在する非
厘線性を明確にする。
筐ず、色ずれ発生過程について説明する。
第7図は投写光学系で発生する台形歪の模様を示す図で
To−)で、台形歪の大きさは.集中角ωと画角αの正
接一αとにほぼ比例する。
第8図は投写党学系で発生する台形歪の解析を示す図で
あって、原点(oeos’)を緑色用投写レンズの出射
瞳の中心としてx.7,g軸を図の矢印の向きにとる。
y軸は紙面にimaとする。24はスクリーンであD1
その上の緑色m像の座標を( x g・!a*z(1)
とする。レンズの允軸はスクリーン24にfil[であ
るとする。
赤色画像の歪を求めるために、赤色レンズを傾けて配置
する代シに、25で示される傾斜スクリーンを赤色用に
仮想する。この仮想スクリーン上25でレンズから見て
同一万向に位置する座標点を(xR,yR,zR)とす
る。
R,G.B各CR’J”上で合同な図形が表示された場
合のスクリーン上でOR,G間の色ずれは上記緑、赤座
標の差で与えられる。
Kgが定数であることを考慮してx1とX。との関係を
求める。同図から、 ZG          ZB !,   1−−α・一ω  Xa   )’o・・・
・・・・・・・・・O 上式は、スクリーン上で測った色ずれO大きさを表す。
一万、色ずれ補正必要量は、緑色スクリーン上に換算し
て求めるべきである。何故なら、投写レンズの幾何学歪
が小さいという実際的条件のもとで晶スクリーン上座標
とCRT上座標とは比例,.,ノ 関係にあるからである。
即ち、xl−4XG t 7m−リG とした場合の対
応する緑色スクリーン上座標(x’6*7’g *zG
)を求め必要補正量(XG−x’o)を求める〇式[相
]及び$8図から、 x / oy I。   1−−α′・一ωE0 ?■−X’g x0 7G−)”G 7a =一α′ ●lai● ー直α●tmam 1十一α●一ω ・・・・・・・・・・・・■ XG また、式[相]からーα=一 ZQ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・OZ0 上式が色ずれ補正必要量を表す。
通常の投写允学系では(−α・一ω)の値は約住1以内
の大きさ,i.e.約10%以内である。
次に、色ずれ補正のための電子ビームの補助電磁偏向に
付随して発生する非直線性について説明する。
D.GJink著’Tslevision Engin
eering Hand−book”の6−1頁〜6−
6頁に記載されている電磁偏向の解析によれば、偏向角
の正弦が偏向tL流に比例する。従って、単位系を適当
にとれば、両者を等置できる。即ち、 由θ8=I8 幽θ  = 工 !! ここにtLtI,は水平、垂直偏向電流θ,リ,θは水
平、垂直、全偏向角 一万、CRT螢光口(平面状冫上の偏向角(XIY)は
、単位系を適当にとると、偏向角の正接に等しい。即ち
、 txlIsI θI. 一〇 ・・・・・・・・・・・・・・・O 逆行列計算によって、次式を得る。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・@
従って、補助偏向電流の増分ΔI,ΔI,に対応する偏
向量増分ΔX,ΔYは微分計算の結果、次式となる。
”工冨        a(一01) ・・・・・・・・・・・・・・・@ ことに、鴎1 = , 1 −dn” 11, −da
 ’弓7弐〇と組み合わせて、必!!補助偏向電流Δl
1Δ工,ぱ、次式となる。
Δ工、 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・[相]?こに 
l( w■ Zy 上式がもし、 ΔI=kx2 0 ΔI y =k x G7 6 であったならば、式■において、単にx2sxxの項の
みで色ずれの補正の目的は達成される。しかし、現実に
は式Oのとレシ非厘線要因を含んでいる。従って、式■
〜0のとbB.高次の項を含める必要がある。
なTh,X,Yの座標系は前述のとbj5cR?螢党面
上を各々水平、垂直同期当シ約16分割したものであり
、第1図において、XはーI8に比例し、Yは血#アに
比例する。
等の関係から、式9#iX.Yの関数として表現でき、
更に多項式にテーラー展開できる。
Is9図は第20実施例の要部を示す図であって、31
は式Qo関数値を(IOeYg)の関数とシテ、1tS
XIdケの中継点における値を予め蓄積してかくメモリ
素子である。
これの出力は、第1図の加l蓄積手段12GC&いて加
算蓄積される。
第1の実施例の場合と比べて第2の実施例は、調整に要
する時間が更に低減されるという長所を有する。
なか、実際的な応用に際しては、式Oo値を計算する代
シに予め実験によってg (XIJI YO )の値を
求めてもよい。
次に、若干の変形例について説明する。
第,1e変形例として、式■〜■における*z(x)〜
B@(X+7)は44+6の置換を施して、次式として
もよい。
水平方向の中継格子点の必要最小数Nmは次式によって
決定される。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Oこの場合、第
5F!!Jにシいて508及び406の置換が発生する
のみで本貿的な差異はない。
第2の変形例は、中継格子点の数を1 dX1 6=2
56点としたが、代シに1 2X1 2としてもよい。
この場合25ケの代表格子点は、!,=Ol±2,±4 Y,=OI±2,±4 に対応するものとする。
ことに、Trotは水平帰線期間であう,!ヨは水平走
査周期である。この式の意味は水平帰線期間内に2ヶ以
上の中継区間が存在するという条件である。
即ち、画面の左右端部での色ずれを補正するに必要な条
件である。
中継格子点と水平帰線期間との間のタイミング関係を第
10図に示す。
第10図は代表格子点(長い矢印)と水平帰線バルス1
とのタイミング関係を示す図であって、同図の観測点は
、第1図の増幅器17を経た後、補助偏向ヨーク18に
達した地点に対応する。
長短両矢印は計12ケの中継格子点であう、この図によ
って、式[相]の意味が了解される。
iか、式■中のf.j(V.vO)にシいて、水平帰線
期間の中央(xrJ=±Nヨ/2)に対応する補正デー
タの値としては、右raco に対応するデータと等しい値を使用する。即ち、何故な
ら、帰線期間内の色ずれの補正は不要であるからである
。tた、水平帰線期間は非常に短時間であるため色ずれ
補正の即応性上、上記のようにする。
次に、第5の変形例について説明する。
代表格子点の数が5X5=2 5点の場合について説明
したが、高精細度の要求されない用途にかいては9点で
代用できる。
この場合式○中のA 2 (x) s B4 (x ,
y)のみを使用すれば足9る。
更に、#I4の変形例について説明する。
第1図にかいて,[i[アドレス信号Yは喬直のコff
J)波21ADコンバータで変換して得たが、代9に水
平帰線パルスの数をカウントするカウンタを垂直帰線ご
とに御破算して用いてもよい。
更に、第5の変形例について説明する。
これ1で,CR’l”螢光面及びスクリーン面が平坦で
あると仮定してきたが、これらが曲面である場合にも適
用可能である。筐た、直視形高精細ディスプレイにも適
用可能である。
なか、従来技術にかいても、ダイオードなどの非線形素
子を用いることによって、画向の特定の対角隅のみで波
形が存在し、その他の領域では零となるような波形を用
いて、局所色ずれ補正を遂行するという試みがあった。
しかし、このダイオードなどの非直線素子に対応する歪
み要因を発生する物理的実態は存在しない。従って、か
ような手段は、調整精度が劣るか、さもなければ調整点
数が過多となるという欠点があった。
〔発明の効果〕
以上ii2明したように、本発明によれば、直交関数的
展開方法による物理的実態に即したものであう、従って
従来技術の約1/4以下の少数の代表格子点の調整によ
って、画面全域にわたる高精度な色ずれ補正を達成でき
る。1た、各代表格子点間の干渉が除去された方式であ
るため、調整の繰b返しの必要がない。従って、その工
業上の価値が高い。
また、マルチスキャン式投写形ディスプレイへの応用に
シいて、代表格子点中の一つの例を水平帰線期間のほぼ
中央に常に保持できるため、効皐的に画面の隅々に至1
で色ずれO補正を遂行することができ、上記従来技術の
問題点を除いて、優れた機能の色ずれ補正装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
ateは本発明による色ずれ補正装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図は従来技術の100ケの調整格子点
を示す図、第5図は代表格格子点クロスハッチ信号の模
様を示す図、第4図はPLL部の動作を説明するための
信号波形図、第5図は25ケの調整格子点を示す図、第
6図は代表格子点の一例を示す図、第7図は投写党学系
で発生する台形歪の模様を示す図、Ha図は投写光学系
?発生する台形歪の解析を示す図、第9図は第2の実施
例の要部を示す図、第10図は代表格子点(長い矢印)
と水平帰線バルス1とのタイ■ング関係を示す図である
。 1・・・・・・水平amパルス、2・・・・・・垂直の
こぎD波、5.6.25・・・・・・遅延素子、4・・
・・・・位相検波器、5・・・・・・VC0,7・・・
・・・カウンタ、8.9・・・・・・水平パルス、10
・・・・・・ADコンパータ、11・・・・・・源補正
関数生成手段、12・・・・・・加重蓄積手段、13・
・・・・・加重係数発生手段、14・・・・・・補間手
段、15・・・・・・ラッチ回路、16・・・・・・D
Aコンバータ、17・・・・・・増幅器、18・・・・
・・補助偏向ヨーク、19・・・・・・主J向w−1.
20・・・・・・CRT,21・・・・・・クロスハッ
チ信号生成回路、22・・・・・・クロスハッチ信号出
力、31・・・・・・メモリ素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、面上の2次元位置座標に関する少なく共4次以上の
    多項式を含む複数の多項式からなる源補正関数を生成す
    る手段を備え、上記源補正関数の個数は9個以上25個
    以下とし、上記源補正関数は代表格子点とほぼ1対1に
    対向させ、比較的高次の源補正関数は相異なる同次及び
    比較的低次の源補正関数に対応する代表格子点の色ずれ
    を変化させずに固定するようになし、かつ上記源補正関
    数の各々は固定点を除く画面全域の色ずれを連続多項関
    数に基いて制御するようになし、上記源補正関数の加重
    和の各中継格子点におけるデータ値を蓄積する手段を備
    え、上記中継格子点の個数は上記代表格子点の個数の4
    倍以上で、かつ各水平帰線期間に3個以上含まれるよう
    になし、上記蓄積データに基いて残余の点に対する色ず
    れ補正量を補間してなるCRTディスプレイの色ずれ補
    正装置。 2、請求項1記載の色ずれ補正装置において、画面上の
    水平方向座標生成用PLL回路に遅延手段を設け、上記
    遅延手段によって、上記PLL回路の出力パルスのタイ
    ミングが水平帰線パルスのほぼ中央部に比べて、色ずれ
    補正用増幅器の遅延時間相当分先行するようにしてなる
    色ずれ補正装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102362092A (zh) * 2009-03-20 2012-02-22 谢夫勒科技有限两合公司 带有振动阻尼器的牵引传动机构

Cited By (1)

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CN102362092A (zh) * 2009-03-20 2012-02-22 谢夫勒科技有限两合公司 带有振动阻尼器的牵引传动机构

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