JPH1098738A

JPH1098738A - 色むら補正回路

Info

Publication number: JPH1098738A
Application number: JP8252804A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kanazawa; 敏雄金澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】投写型ディスプレーに使用される色むら補正
回路において、ＣＲＴの画面上のラスタ領域が変化して
も、１面（１組）の共通の補正データのみによって、ラ
スタ領域の変化に対応して適切な色むら補正が行われる
ようにする。【解決手段】映像領域を分割した複数の小ブロック領
域毎にＲＧＢ各色毎の補正データを設定して不揮発性メ
モリ3に記憶し、リセット時に不揮発性メモリ3から読み
出した補正データを映像の縦方向について走査線数と同
じライン数となるように補間演算を行ったのちＶＲＡＭ
5に展開し、リセット後の通常モードにおいて水平およ
び垂直同期信号をトリガとして順次ＶＲＡＭ5のデータ
を出力した後、映像の横方向に関してアナログフィルタ
ー6-11を通すことによりＲＧＢ３色分の補正信号を生成
し、ＲＧＢ３色のそれぞれについて、補正信号を用いた
演算を原信号に施して得られた合成信号をＣＲＴドライ
ブ回路18-20に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投写型ディスプレ
ーにおいて、表示デバイスである液晶パネルが本来的に
有する液晶分子の配向むらに起因して発生するスクリー
ン上の色むらを軽減し、均一な映像を確保するための色
むら補正回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ホームシアター用または業務用の
大型ディスプレーとして、投写型ディスプレー（プロジ
ェクター）が普及してきている。一方、一般のテレビ放
送、ハイビジョン放送、そしてコンピュータ出力画像と
いった多様な映像を同一の映像表示装置で切り換えるこ
とが多くなってきた。そこで、投写型ディスプレーにあ
っても、画面の縦横比であるアスペクト比を切り換えた
り、スクリーンにおけるラスタの形状、位置、サイズを
変更・調整する機能を備える必要がある。

【０００３】このような投写型ディスプレーの一つであ
る液晶ライトバルブでは、表示デバイスである液晶パネ
ルにＣＲＴから映像を照射し、その照射領域にランプ光
源から強力な光を当て、表示デバイスからの反射光をス
クリーンに投影することによって大画面映像を得る。液
晶ライトバルブの場合、表示デバイスとしてＲＧＢ３枚
の液晶パネルを使用するが、これらの液晶パネルが本質
的に有する液晶分子の配向むらが、ＲＧＢ３色合成後の
スクリーン映像における色むらの原因として大きく影響
する。この色むらを軽減するために、ＲＧＢ各色毎に色
むら電圧を相殺する電気的な補正電圧を加える色むら補
正が行われる。

【０００４】従来の色むら補正回路として、特開平４−
１２５５８５号公報に記載されたものが知られている。
この色むら補正回路は図５に示すような構成を有する。
予めスクリーン上の映像をビデオカメラで撮像し、映像
全体を複数の小ブロックに分割し、ＲＧＢ各色について
小ブロック毎に補正データを設定して不揮発性メモリに
記憶しておく。映像を分割する小ブロックの数が多い
程、つまり細かく分割する程、精細な補正が可能である
が、あまりに細かく分割すると補正データの設定及び記
憶に時間がかかる。また不揮発性メモリ４５の必要な容
量が大きくなり、コスト上昇につながる。

【０００５】リセットされた直後、マイクロコンピュー
タ４６は不揮発性メモリ４５に記憶されている補正デー
タを読み出す。通常モードでは、同期分離回路から出力
される水平・垂直同期信号をトリガとして順次、補正デ
ータがＤＡコンバータ４７〜４９でアナログ補正信号に
変換され、ゲイン制御器５０〜５２に与えられる。ゲイ
ン制御器５０〜５２でＲＧＢの各映像信号にアナログ補
正信号が乗算され、その後アンプ５３〜５５で増幅され
てＣＲＴ５６に入力される。

【０００６】前述のように、通常、プロジェクターはＣ
ＲＴ画面上でラスタ領域を変化させる機能を備えてい
る。ラスタ領域が変化したとき、マイクロコンピュータ
４６は、変化後のラスタ領域に対応する補正データを内
部ＲＡＭに展開する必要がある。そこで、複数のラスタ
パターンに対応する複数組の色むら補正データを設定
し、これらの補正データを記憶させる複数面分の領域を
不揮発性メモリ４５内に確保する（図５参照）。そして
マイクロコンピュータ４６は、現在使用中のラスタパタ
ーンを判別し、それに対応する色むら補正データを読み
込む。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、ＣＲＴの画面上でラスタ領域が変
化する場合、ラスタパターンの種類と同数の補正データ
を設定する必要があり、これには多大な労力と時間がか
かる。また、複数面分の補正データを不帰発性メモリに
記憶させるため、必要なメモリ容量が大きくなり効率が
悪くコスト上昇の要因となる。

【０００８】そこで、本発明は、１面（１組）のみの補
正データによって、ラスタ領域が変化しても色むら補正
を適切に行うことができる色むら補正回路を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明による色むら補
正回路は、映像領域を縦及び横方向に分割した複数（Ａ
×Ｂ）の小ブロック領域毎にＲＧＢ各色毎の補正データ
を設定して不揮発性メモリに記憶し、リセット時に前記
不揮発性メモリから読み出した前記補正データを映像の
縦方向について走査線数と同じライン数となるように補
間演算を行ったのちＶＲＡＭに展開し、リセット後の通
常モードにおいて水平および垂直同期信号をトリガとし
て順次ＶＲＡＭから出力したデータを映像の横方向に対
してアナログフィルターを通すことによりＲＧＢ３色分
の補正信号を生成し、ＲＧＢ３色のそれぞれについて、
原信号を前記補正信号で演算処理して得られた合成信号
をＣＲＴドライブ回路に入力するように構成されてい
る。

【００１０】好ましくは、前記補正データが輝度補正デ
ータおよびコントラスト補正データからなり、ＲＧＢ３
色のそれぞれについて、前記輝度補正データから生成し
た輝度補正信号を前記原信号に加算すると共に、前記コ
ントラスト補正データから生成したコントラスト補正信
号を乗算し、得られた合成信号をＣＲＴドライブ回路に
入力する。

【００１１】上記の補間演算は、例えばマイクロコンピ
ュータのソフトウェアによって実現することができる。
この場合、マイクロコンピュータは、直線補間又は曲線
補間であるｍ次（ｍは２以上の整数）のスプライン補間
演算を行うように構成され、これによって、不揮発性メ
モリの記憶データ量が最小化されていることが好まし
い。

【００１２】また、投写型ディスプレーを構成するＣＲ
Ｔの画面上でラスタ領域の形状、サイズおよび位置の少
なくとも一つが変化する場合、変化後の補正データは次
のようにして求めることが好ましい。第１の方法とし
て、補正データとラスタ領域を決定する水平および垂直
偏向回路を制御する複数の調整電圧をＡＤ変換した値に
基づいて、ラスタ領域内の各補正ポイントの移動先の座
標を自動座標変換によって推定し、移動先の座標に最も
近いグリッド上の補正ポイントに対応する補正データを
前記不揮発性メモリから読み出す。

【００１３】第２の方法として、補正データとラスタ領
域を決定する水平および垂直偏向回路を制御する複数の
調整電圧をＡＤ変換した値に基づいて、ラスタ領域内の
各補正ポイントの移動先の座標を自動座標変換によって
推定し、移動先の座標の周辺のグリッド上の複数の補正
ポイントに対応する補正データを前記不揮発性メモリか
ら読み出し、これらの補正データを前記移動先の座標と
各補正ポイントとの距離に応じて加重平均処理して得ら
れる値を移動先の座標の補正データとするこのように、
ラスタ領域が変化した場合でも、１面分の共通の補正デ
ータのみによって、変化後の補正データを得ることがで
きるので、補正データを設定するためのカメラによる撮
像の手間及び時間を最小限に抑えることができると共
に、補正データを記憶させる不揮発性メモリの必要な容
量を小さく抑えることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態に係る色
むら補正回路の概略構成を図１に示す。この色むら補正
回路において、入力された映像信号は同期分離回路１に
よってクロマ信号と水平・垂直同期信号とに分離され
る。クロマ信号はＲＧＢ分離回路２に入力され、このＲ
ＧＢ分離回路はＲＧＢ３系統の原信号を出力する。これ
らの原信号をそのまま各ＣＲＴドライブ回路に入力して
各ＣＲＴから液晶パネルに照射すると、３枚の液晶パネ
ルが元来有する液晶分子の配向むらに起因して、ＲＧＢ
の合成光はスクリーン上で２次元的な色むらを生ずる。

【００１５】そこで、それぞれの原信号を各ＣＲＴドラ
イブ回路に入力する前に、色むらを補正するための電気
的な補正信号を原信号に加えることにより、スクリーン
上で適正な映像が得られる。ユーザーは、スクリーン上
の映像を観ながらリモートコントローラ又はコントロー
ルボタンを用いて、分割された小ブロック毎に輝度およ
びコントラストの補正を行い、適正な映像になるように
する。ユーザがマニュアルで補正作業をする代わりに、
カメラによってスクリーン上の映像を電気信号に変え、
得られた画像データに基づいて自動的に補正データを得
るようにしてもよい。

【００１６】色むら補正の調整中はＣＲＴの画面上のラ
スタ領域が最大面積となるようにする必要がある。調整
によって得られる輝度およびコントラストの補正データ
は、映像全域をＡ×Ｂ個（Ａは縦の分割数、Ｂは横の分
割数）に分割して得られる各小ブロック毎の代表点にお
ける補正データである。これらの補正データがＲＧＢ毎
に不揮発性メモリ３に記憶される。

【００１７】マイクロコンピュータ４がリセットされる
と、イニシャル処理において、不揮発性メモリ３の記憶
データがマイクロコンピュータ４の内部ＲＡＭに読み込
まれる。マイクロコンピュータ４は、不揮発性メモリ３
から読み込んだ補正データに対して映像の縦方向の補間
演算を行い、走査線数に相当する数の補正データを作成
する。その結果はＶＲＡＭ５に展開される。補間演算と
しては、演算が簡単で短時間に処理される直線補間の
他、より円滑な補間が可能な曲線補間の一種であるスプ
ライン補間を採用することができる。

【００１８】通常モードでは、同期分離回路１から出力
される水平・垂直同期信号がＶＲＡＭ５に入力され、こ
れらの同期信号をトリガとして補正データが順次出力さ
れる。ＶＲＡＭ５の出力は、映像の横方向の補間処理は
行われておらず、デジタル波形である。そこで、輝度補
正信号はアナログフィルター６〜８を通し、コントラス
ト補正信号はアナログフィルター９〜１１を通すことに
よってアナログ補正信号を生成する。

【００１９】その後、ＲＧＢ原信号に対して、乗算器１
２〜１４によってコントラスト補正信号が乗算され、さ
らに加算器１５〜１７によって輝度補正信号が加算され
る。これらの乗算および加算処理を経て得られたＲＧＢ
の各信号がＣＲＴドライブ回路１８〜２０にそれぞれ入
力されることにより、ＣＲＴ２１〜２３に発生する色む
ら分布の補正が行われる。

【００２０】通常、投写型ディスプレーはＣＲＴの画面
上でラスタ領域を変化させる機能を備えている。ラスタ
領域が変化すると、マイクロコンピュータ４は、ラスタ
領域の位置に対応する補正データをＶＲＡＭ５に展開す
るための自動座標変換を実行する。図２に自動座標変換
アルゴリズムの概念を示す。

【００２１】図２において、２４は変換前の座標、２５
〜３４は各調整部、３５は加算部、３６は変換後の座標
である。各調整部２５〜３４は位置（ポジション）調整
部２５、直線性（リニア）調整部２６、サイズ調整部２
７、斜め傾き（スキュー）調整部２８、弓形（ボー）調
整部２９、センタリング調整部３０、台形歪（キースト
ン）調整部３１、台形歪のバランス（キーストンバラン
ス）調整部３２、糸巻き歪（ピンクッション）調整部３
３、糸巻き歪のバランス（ピンクッションバランス）調
整部３４からなる。

【００２２】各調整部２５〜３４の各調整パラメータは
鋸歯状波形やパラボラ波形の信号に変換されてＣＲＴド
ライブ回路１８〜２０を制御する。鋸歯状波形およびパ
ラボラ波形をＬ次式およびＭ次式（Ｌ，Ｍは１以上の整
数）で近似し、水平・垂直方向の移動量をΔｘ_i，Δ
ｙ_i、移動前の水平・垂直座標をｘ，ｙ、移動係数（１
調整ステップ当たりの移動量）をα_i，β_i、ユーザー調
整値をｍ_i，ｎ_i、調整デフォルト値をｍ_0i，ｎ_0iとした
場合、各調整パラメータによる移動量Δｘ_i，Δｙ_iは図
２に示すように近似される。但し、マイクロコンピュー
タ４にはＣＲＴドライブ制御電圧のＡＤ変換値がフィー
ドバックされると共に、ユーザー調整値ｍ₁〜ｍ₁₀と調
整標準値ｍ₀₁〜ｍ₀₁₀が入力される。

【００２３】また、図２はＬ＝１、Ｍ＝２として数式近
似した場合を例として示している。高精度の補正を追求
する場合には次数Ｌ及びＭを大きくとる必要がある。パ
ラメータ２５〜３４は代表例であって、これら以外の調
整パラメータがある場合でも同様に数式近似して追加す
れば良い。

【００２４】また、本アルゴリズムでは各調整パラメー
タ２５〜３４による座標移動量△ｘ ₁〜△ｘ₁₀および△
ｙ₁〜△ｙ₁₀を独立に演算し、これらの演算結果を加算
器３５で加算することにより水平／垂直移動量△ｘ／△
ｙを求める。結果として移動後の座標はＰ’＝（ｘ’，
ｙ’）＝（ｘ＋△ｘ，ｙ＋△ｙ）になる。この演算アル
ゴリズムを全調整ポイントに適用する。偏向回路の制御
メカニズムが図２と異なる他のケースでも、数式表現す
れば同様に自動座標変換アルゴリズムは作成できる。

【００２５】図３に自動座標変換の前後の位置関係を示
す。図３において３７は移動前の調整ポイントであり、
その座標はＰ＝（ｘ，ｙ）である。３８は移動後の補正
ポイントであり、その座標はＰ’＝（ｘ’，ｙ’）＝
（ｘ＋△ｘ，ｙ＋△ｙ）となる。移動後のラスタ領域に
合致した補正データを作成するためには、Ｐ点の補正デ
ータではなくＰ’点の補正データを使用する必要があ
る。Ｐ’点の補正データを求める処理を短く簡単にする
ために，マイクロコンピュータ４は、Ｐ’点に最も近い
グリッド上の補正ポイントＰ₁＝（ｘ₁，ｙ₁）の補正デ
ータを代用する。この処理をすべての補正ポイントにつ
いて行い、映像の縦方向の補間処理を行った後にＶＲＡ
Ｍ５にデータ展開する。

【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態に係る色
むら補正回路について説明する。この色むら補正回路で
は、色むら補正の精度を高めるために、移動後のラスタ
領域に合致した補正データを、内分化処理によって上記
の第１実施形態より正確に求める。

【００２７】ここでいう内分化処理の概念を図４に示す
自動座標変換前後の位置関係に基づいて説明する。図４
において、３９は座標変換前の調整ポイントを示し、そ
の座標はＰ＝（ｘ，ｙ）である。４０は座標変換後の補
正ポイントを示し、その座標はＰ’＝（ｘ’，ｙ’）で
ある。４１〜４４はＰ’点の周囲のグリッド上の４つの
補正ポイントを示し、それぞれの座標はＰ₁＝（ｘ₁，ｙ
₁）、Ｐ₂＝（ｘ₂，ｙ₂）、Ｐ₃＝（ｘ₃，ｙ₃）、Ｐ₄＝
（ｘ₄，ｙ₄）である。Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃、Ｄ₄は各補正ポイ
ント４１〜４４の調整データである。

【００２８】第１（図３）の実施形態では、映像の縦方
向における補間処理を行う前にＰ’点の補正データを求
める際、演算を簡単にするためにＰ’点に最も近いＰ₁
点の補正データを代用している。この場合、Ｐ’点とＰ
₁点との距離に応じた誤差が生じ、２次元色むら分布と
厳密に合致した補正データを作成することができない。
そこで、より正確な補正データを作成するために、本実
施形態では移動先の座標Ｐ’の補正データを、その周辺
４箇所のグリッド上の調整ポイントＰ₁〜Ｐ₄の補正デー
タを用いて、内分化処理（加重平均）によって計算す
る。

【００２９】つまり、移動先の座標Ｐ’（ｘ´，ｙ´）
と各調整ポイントＰ_i（ｘ_i，Ｙ_i）との距離Ｌ_iに反比例
した重み付けを各調整ポイントＰ_i（ｘ_i，Ｙ_i）におけ
る補正データＤ_iに施した上でこれらの平均をとったも
のが、内分化演算によって求めた移動先の座標Ｐ’にお
ける補正データＤとなる。ここで、ｉ＝１〜４である。
したがって、この処理は次の二式（数１及び数２）で表
現することができる。

【００３０】

【数１】Ｌ_i ²＝（ｘ’−ｘ_i）²＋（ｙ’−ｙ_i）²

【００３１】

【数２】Ｄ＝（Ｄ₁Ｌ₄＋Ｄ₂Ｌ₃＋Ｄ₃Ｌ₂＋Ｄ₄Ｌ₁）／
（Ｌ₁＋Ｌ₂＋Ｌ₃＋Ｌ₄）このようにして、内分化処理により、座標変換後の補正
データをより正確に作成することができる。その結果、
２次元色むら分布が一層軽減される。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明の色むら補正回路
は、１面分（一組）の共通の補正データによってラスタ
領域が変化しても色むら補正を適切に行うことができ
る。したがって、補正データを設定するためのカメラに
よる撮像時間またはユーザーがリモコンを用いて行う色
むら調整の時間が短くて済むと共に、不揮発性メモリの
必要容量が最小限で済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る色むら補正回路
の概略構成図

【図２】図１の色むら補正回路における自動座標変換ア
ルゴリズムの概念図

【図３】図１の色むら補正回路における自動座標変換の
前後の位置関係図

【図４】本発明の第２の実施形態に係る色むら補正回路
における自動座標変換の前後の

【図５】従来の色むら補正回路の概略構成図

【符号の説明】

１同期分離回路２ＲＧＢ分離回路３不揮発性メモリ４マイクロコンピュータ５ＶＲＡＭ６，７，８コントラスト用アナログフィルター９，１０，１１輝度用アナログフィルター１２，１３，１４乗算器１５，１６，１７加算器１８，１９，２０ＣＲＴドライブ回路２１，２２，２３ＣＲＴ２４変換前の座標Ｐ２５位置（ポジション）調整２６直線性（リニア）調整２７サイズ調整２８斜め傾き（スキュー）調整２９弓形（ボー）調整３０センターリング調整３１台形歪（キーストン）調整３２台形歪のバランス（キーストンバランス）調整３３糸巻き歪（ピンクッション）調整３４糸巻き歪のバランス（ピンクッションバランス）
調整３５加算部３６変換後の座標Ｐ’ ３７，３９変換前の座標Ｐ３８，４０変換後の座標Ｐ’ ４１，４２，４３，４４調整ポイントの座標

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投写型ディスプレーのスクリーンに投影
される映像に生じる色むらを軽減するための色むら補正
回路であって、映像領域を縦及び横方向に分割した複数
の小ブロック領域毎にＲＧＢ各色毎の補正データを設定
して不揮発性メモリに記憶し、リセット時に前記不揮発
性メモリから読み出した前記補正データを映像の縦方向
について走査線数と同じライン数となるように補間演算
を行ったのちＶＲＡＭに展開し、リセット後の通常モー
ドにおいて水平および垂直同期信号をトリガとして順次
ＶＲＡＭから出力したデータを映像の横方向に関してア
ナログフィルターを通すことによりＲＧＢ３色分の補正
信号を生成し、ＲＧＢ３色のそれぞれについて、前記補
正信号を用いた演算を原信号に施して得られた合成信号
をＣＲＴドライブ回路に入力するように構成されている
色むら補正回路。
【請求項２】前記補正データが輝度補正データおよび
コントラスト補正データからなり、ＲＧＢ３色のそれぞ
れについて、前記輝度補正データから生成した輝度補正
信号を前記原信号に加算すると共に、前記コントラスト
補正データから生成したコントラスト補正信号を乗算
し、得られた合成信号をＣＲＴドライブ回路に入力する
ように構成されている請求項１記載の色むら補正回路。
【請求項３】前記補正データを映像の縦方向について
補間演算する手段は、直線補間又は曲線補間であるｍ次
のスプライン補間演算を行うように構成され、これによ
って、不揮発性メモリの記憶データ量が最小化されてい
る請求項１又は２記載の色むら補正回路。
【請求項４】投写型ディスプレーを構成するＣＲＴの
画面上でラスタ領域の形状、サイズおよび位置の少なく
とも一つが変わる場合、ラスタ領域を決定する水平およ
び垂直偏向回路を制御する複数の調整電圧をＡＤ変換し
た値に基づいて、ラスタ領域内の各補正ポイントの移動
先の座標を自動座標変換によって推定し、移動先の座標
に最も近いグリッド上の補正ポイントに対応する補正デ
ータを前記不揮発性メモリから読み出す請求項１、２又
は３記載の色むら補正回路。
【請求項５】投写型ディスプレーを構成するＣＲＴの
画面上でラスタ領域の形状、サイズおよび位置の少なく
とも一つが変わる場合、ラスタ領域を決定する水平およ
び垂直偏向回路を制御する複数の調整電圧をＡＤ変換し
た値に基づいて、ラスタ領域内の各補正ポイントの移動
先の座標を自動座標変換によって推定し、移動先の座標
の周辺のグリッド上の複数の補正ポイントに対応する補
正データを前記不揮発性メモリから読み出し、これらの
補正データを前記移動先の座標と各補正ポイントとの距
離に応じて加重平均処理して得られる値を移動先の座標
の補正データとする請求項１、２又は３項記載の色むら
補正回路。