BE1011580A5

BE1011580A5 - Werkwijze en inrichting voor het regelen van een of meer projectoren.

Info

Publication number: BE1011580A5
Application number: BE9700971A
Authority: BE
Inventors: Robbie Thielemans
Original assignee: Barco Naamloze Vennootschap
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1999-11-09
Also published as: KR20010032656A; NO20002740D0; JP2001525640A; EP1034663B1; DE69812696D1; NO20002740L; EP1034663A1; WO1999029116A1; US6717625B1; DE69812696T2; AU1430199A; CA2312470A1; ES2194369T3; NO324551B1

Abstract

Werkwijze voor het regelen van één of meer projectoren, waarbij iedere projector een aantal lichtbundels van verschillende kleur genereert, waarbij het geprojecteerde beeld (9-9A) tijdens het normale gebruik van de projector (1-1A) automatisch wordt bijgeregeld, daardoor gekenmerkt dat een tijdsafhankelijke regeling wordt voorzien door middel van wiskundige modellen, die gesteund zijn op de voor de betreffende regeling relevante invloedsfactoren.

Description

Werkwijze en inrichting voor het regelen van één of meer projectoren. Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het regelen, meer speciaal het afregelen, van één of meer projectoren.

In de eerste plaats is de uitvinding bedoeld om te worden aangewend voor het afregelen van één of meer CRT projectoren (Cathode Ray Tube). In het algemeen echter kan zij ook worden aangewend bij andere projectoren, meer speciaal LCD projectoren (Liquid Cristal Display) of zogenaamde Light Valve projectoren, alsmede matrixgeadresseerde projectoren.

Zoals bekend bevat een CRT projector klassiek drie kathodestraalbuizen, respectievelijk een groene, een rode en een blauwe die elk een lichtstraal kunnen genereren, respectievelijk van de voornoemde kleuren. Het licht van ieder van deze kathodestraalbuizen wordt naar een gemeenschappelijk scherm gericht door middel van daartoe voorziene projectiemiddelen, zodat drie afzonderlijke beelden worden gevormd die op het scherm gesuperponeerd worden. Door de drie kleuren te superponeren en de onderlinge intensiteit te variëren kunnen verschillende kleuren worden bekomen.

Door het feit dat met afzonderlijke lichtstralen wordt gewerkt, waarbij deze lichtstralen bovendien afzonderlijk worden tot stand gebracht en volgens verschillende wegen naar het scherm worden geleid, kunnen verscheidene afwijkingen ontstaan, zowel onderling tussen de

verschillende kleuren, als met betrekking tot het licht van één kleur.

Het is dan ook duidelijk dat om een optimaal beeld te bekomen, verschillende afregelingen moeten worden uitgevoerd ten einde de voornoemde afwijkingen te minimaliseren. Zoals bekend kan worden voorzien in verschillende afregelingen, waaronder : convergentie, geometrie, focus, astigmatisme, contrastmodulatie en gamma-correctie, alsmede nog andere zoals uit de verdere beschrijving zal blijken.

Ook kunnen afregelingen worden voorzien die een bijzonder effect beogen, bijvoorbeeld voor het creëren van zogenaamde soft edge, waarmee bedoeld wordt dat het geprojecteerde beeld ter plaatse van de rand geleidelijk wordt afgezwakt, bijvoorbeeld om bij overlapping van twee geprojecteerde beelden, afkomstig van twee projectoren, het ontstaan van een feller oplichtende band uit te sluiten.

Verder kunnen afregelingen worden voorzien met betrekking tot de zogenaamde aangrenzende geometrie en/of overlappende geometrie. De aangrenzende geometrie is de geometrie van beelden die door twee of meer projectoren naast elkaar worden geprojecteerd. De overlappende geometrie heeft betrekking op beelden die door twee of meer projectoren op elkaar worden geprojecteerd. Dit kan zieh zowel voordoen bij verschillende beelden die één geheel moeten vormen als bij gelijkaardige beelden die over elkaar worden geprojecteerd om de lichtintensiteit te vergroten.

Een inrichting, alsmede werkwijze voor het realiseren van dergelijke afregelingen werden reeds beschreven in de Belgische octrooiaanvrage nr 09600536 van huidige

aanvraagster. Volgens deze aanvrage worden de voornoemde afregelingen tot stand gebracht door een op het scherm geprojecteerd testbeeld op te splitsen in één of meer te regelen zones, door het beeld met behulp van een camera te bekijken, waarbij het camerasignaal wordt gedigitaliseerd, door met behulp van de bekomen digitalisatiewaarden een wiskundig model op te stellen en door met behulp van dit wiskundig model regelsignalen te vormen om de betreffende afregeling door te voeren. De afregeling gebeurt hierbij voorafgaand aan het normale gebruik van de projector.

Uit het US 5. 136. 390 is een werkwijze voor het afregelen bekend die bedoeld is om een zogenoemde soft edge, ook "seamless video display" genoemd, te creëren, zodanig dat verschillende beelden aan hun randen overlappend kunnen worden geprojecteerd, op zulke wijze dat de lichtintensiteit ter plaatse van de overgang zodanig is dat deze overgang zieh zo weinig als mogelijk aftekent. Volgens dit Amerikaanse octrooi worden hiertoe in een geheugen factoren opgeslagen die respectievelijk geassocieerd zijn met de intensiteit van de verschillende deeltjes of "pixels" van het beeld. In functie van de plaats waar het licht op het scherm terecht komt wordt de intensiteit hiervan gewijzigd in overeenstemming met de voor dat deeltje van het beeld opgeslagen factor. Door de voornoemde factoren te wijzigen kunnen aldus verschillende effecten worden bekomen.

Volgens het US 5. 136. 390 wordt hiertoe gekeken naar het uitzicht van het geprojecteerde beeld en worden de gewenste wijzigingen ingebracht via een toetsenbord van een micro-computer. Het nadeel hiervan is dat dit zeer tijdrovend is en dat zulke wijze van corrigeren weinig nauwkeurig is.

Opgemerkt wordt ook dat de afregeling van soft edge zeer subjectief is daar de kleurperceptie van elke persoon verschillend is. Aangezien volgens het US 5. 136. 390 de terugkoppeling manueel is en het wiskundige model dus manueel wordt aangepast, is het bekomen resultaat afhankelijk van de persoon die deze aanpassingen uitvoert en van diens waarneming van het geprojecteerde beeld. Het is duidelijk dat dit niet voor alle kijkers een optimaal resultaat zal opleveren.

Het is bovendien duidelijk dat deze werkwijze slechts geschikt is voor het realiseren van zulke soft edge.

De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting voor het afregelen van één of meer projectoren die voorzien in een optimalisatie van de werkwijze en inrichting beschreven in het BE 09600536, en waarbij, in het geval dat de afregeling wordt aangewend voor de zogenaamde soft edge toepassing, verschillende nadelen van het systeem beschreven in het US 5. 136. 390 worden uitgesloten.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het regelen van één of meer projectoren, waarbij iedere projector een aantal lichtbundels van verschillende kleur genereert, daardoor gekenmerkt dat het geprojecteerde beeld tijdens het normale gebruik van de projector automatisch wordt bijgeregeld. Door het feit dat het geprojecteerde beeld tijdens het normale gebruik van de projector, dus tijdens de projectie voor het publiek, wordt bijgeregeld kan steeds een optimaal beeld worden verkregen of althans toch minstens worden nagestreefd.

Fouten die ontstaan doordat bepaalde afregelingen worden beïnvloed door factoren die bij de initiële afregeling niet bekend zijn of geen invloed hebben, kunnen aldus worden uitgesloten.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zal het geprojecteerde beeld minstens worden bijgestuurd via een terugkoppeling.

In een bijzondere uitvoeringsvorm zal voor het regelen gebruik worden gemaakt van wiskundige modellen, die gesteund zijn op de voor de betreffende regeling relevante invloedsfactoren.

Volgens nog een bijzonder aspect van de uitvinding worden deze wiskundige modellen tijdens het gebruik van de projector aangepast in functie van het bekomen resultaat.

Volgens de uitvinding kan het bijregelen tijdens het gebruik van de projector aan de hand van de verschillende signalen worden uitgevoerd. Hiertoe kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een signaal dat afkomstig is van een camera die op het beeld is gericht.

Volgens een variante kan ook gebruik worden gemaakt van een videosignaal dat niet noodzakelijk afkomstig is van de voornoemde camera. Meer speciaal zal hierbij gebruik worden gemaakt van het videosignaal dat aan de ingang wordt toegevoerd, met andere woorden dat het te projecteren beeld bevat.

De uitvinding voorziet eveneens in een bijzondere interpolatietechniek die bij voornoemde werkwijze kan worden toegepast. Deze interpolatietechniek kan volgens de uitvinding evenwel ook worden toegepast in projectoren die de voornoemde werkwijze van automatisch bijregelen tijdens het normale gebruik van de projector niet toepassen.

Volgens de uitvinding wordt voor de interpolatie gebruik gemaakt van een aantal basisgolfvormen, worden voor minstens drie opeenvolgende regelpuntlocaties gegevens ingezameld omtrent de richtingscoëfficiënten van de verbindingslijnen tussen de bij deze regelpuntlocaties behorende waarden, en wordt in functie van deze gegevens omtrent de richtingscoëfficiënten er een keuze gemaakt uit de basisgolfvormen ten einde de interpolatie te maken.

Deze interpolatietechniek is bijzonder geschikt om uit een beperkt aantal waargenomen punten tussenliggende punten te bepalen, waarbij het kan gaan om gegevens waargenomen door een camera als gegevens opgeslagen in een geheugen.

Verder heeft de uitvinding ook betrekking op een inrichting, meer speciaal een elektronische schakeling, om de voornoemde werkwijze te realiseren, alsmede op projectoren die met een dergelijke inrichting zijn uitgerust.

De kenmerken van de voornoemde interpolatietechniek en inrichting zullen uit de hiernavolgende beschrijving blijken.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeelden zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een projectiesysteem weergeeft dat is voorzien van één of meer projectoren volgens de uitvinding ;

figuur 2 schematisch een testbeeld weergeeft dat door dergelijke projectoren kan worden gegenereerd ; figuur 3 een transfercurve toont die het verband weergeeft tussen een ingangssignaal en de lichtintensiteit van het bekomen optische signaal ; figuur 4 schematisch het principe van soft edge verduidelijkt ; figuren 5,6 en 7 schematisch een aantal projectoren volgens de uitvinding weergeven ; figuur 8 verschillende transfercurves weergeeft en de invloed van de veroudering hierop ;

figuur 9 een transfercurve weergeeft en de invloed van een contrastwijziging hierop ; figuren 10 tot 15 een bijzondere interpolatietechniek verduidelijken ; figuur 16 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft.

Figuur 1 geeft schematisch een opstelling weer van een CRT-projector 1 ten opzichte van een scherm 2. De projector 1 bevat drie beeldvormingselementen, in dit geval kathodestraalbuizen 3-4-5 met daarvoor geplaatste optische lenzen, respectievelijk voor het genereren van een rode, een groene en een blauwe lichtstraal, respectievelijk 6-7-8. Deze lichtstralen worden op bekende wijze simultaan over het scherm 2 bewogen, waarbij door de overlapping van het licht en het aansturen van de intensiteiten van iedere kleur, verschillende kleuren op het scherm 2 worden verkregen.

Het is duidelijk dat de lichtstralen 6-7-8 zeer precies moeten worden bevolen, dit om te verhinderen dat afwijkingen in het beeld 9 ontstaan die storend zijn voor

de kijkers. Het is dan ook nodig om in de juiste afregeling te voorzien.

Reeds bij de fabricatie van de projector 1 worden een mechanische en een elektrische voorafregeling uitgevoerd, zoals ondermeer is uiteengezet in het voornoemde BE 09600536.

Het is bekend dat door middel van deze voorafregeling bij de fabricage nog geen optimaal beeld kan worden gewaarborgd. Het is dan ook gebruikelijk om dergelijke projector 1 te voorzien van middelen die toelaten dat de gebruiker in een verdere afregeling kan voorzien.

Deze afregeling wordt zoals bekend uitgevoerd met behulp van een testbeeld 10, bijvoorbeeld zoals afgebeeld in figuur 2. De afregeling wordt doorgevoerd door de besturing van de projector 1 aan te passen tot het testbeeld 10 optimaal is. Dit kan bijvoorbeeld door middel van een afstandsbesturing of, zoals beschreven in het BE 09600536, met behulp van een camera die het beeld 10 registreert en waarbij aan de hand van het geregistreerde testbeeld wordt nagegaan welke correcties dienen te worden uitgevoerd.

Hierbij wordt zoals weergegeven in de bijgaande figuur 1 gebruik gemaakt van een camera 11 die bijvoorbeeld aan de projector 1 is aangebracht en het op het scherm 2 geprojecteerde testbeeld 10 bekijkt. Klassiek wordt hiertoe een CCD-camera aangewend.

Het testbeeld 10 kan van willekeurige vorm zijn. Doorgaans zal gebruik worden gemaakt van een testbeeld 10 zoals afgebeeld in figuur 2, of dat daarmee vergelijkbaar is.

Hierbij is het geprojecteerde testbeeld 10 ingedeeld in verschillende zones 12 en wordt in elke zone in een kruising van lijnen voorzien. Duidelijkheidshalve is het testbeeld van figuur 2 slechts in een beperkt aantal zones opgedeeld.

De voornoemde kruising van lijnen wordt gevormd door een roostervormig patroon dat voor de drie kleuren afzonderlijk kan worden opgeroepen, zodanig dat naar keuze twee of drie roostervormige patronen over elkaar worden geprojecteerd.

Normalerwijze bestaat het roostervormige patroon 13 van het groene licht uit perfect horizontale en verticale lijnen omdat de kathodestraalbuis 4 zieh centraal voor het scherm 2 bevindt, en wordt dit patroon 13 dan ook als referentiepatroon aangewend. Door het roostervormige patroon 14 van een andere kleur te projecteren, dat normaal moet samenvallen met het patroon 13, kan waargenomen worden welke correcties dienen te worden uitgevoerd.

Aan de hand van het testbeeld 10 kunnen aldus per zone verschillende afregelingen worden uitgevoerd.

Enerzijds wordt ernaar gestreefd dat de roostervormige patronen, bijvoorbeeld 13 en 14, niet verschoven zijn ten opzichte van elkaar, wat men convergentieregeling noemt.

Door middel van de roostervormige patronen kan ook in een geometrieregeling worden voorzien, waarbij er zoals bekend naar gestreefd wordt dat het rooster ortogonaal is en niet trapeziumvormig naar één of andere richting verwijdt.

Door middel van andere testbeelden kunnen andere afregelingen worden uitgevoerd. Bij de afregeling van de focus bijvoorbeeld wordt ervoor gezorgd dat de

elektronenbundel die terecht komt op de beeldplaat, ook faceplate genoemd, en dus ook het overeenstemmende beeld op het scherm 2 scherp is.

Hetzelfde geldt met betrekking tot het minimaliseren van het astigmatisme. Dit is het fenomeen dat zieh onder andere voordoet wegens het feit dat de electronenstraalbundel in een beeldbuis de beeldplaat niet ortogonaal snijdt. Het virtuele beeldpunt dat alzo wordt gevormd is bijgevolg elliptisch vervormd. Het is duidelijk dat deze elliptische afwijking bij voorkeur wordt weggeregeld.

Ook kan in een contrastmodulatieregeling worden voorzien.

Hierbij wordt de intensiteit van de drie geprojecteerde kleuren afzonderlijk gelijk geregeld om verliezen veroorzaakt door lichtafval, door verschillen in projectieafstand, en dergelijke te compenseren, zodanig dat er evenveel licht is aan de randen als in het midden van het beeld.

Belangrijk is ook de zogenaamde gamma-correctie. Dit heeft te maken met het feit dat, zoals weergegeven in figuur 3, de intensiteit I van het geprojecteerde licht niet evenredig is met het aan de kathodestraalbuis aangelegde signaal S. Het is duidelijk dat dit niet lineaire verband, hierna transfercurve genoemd ook in rekening dient te worden gebracht wanneer een optimaal beeld dient te worden gevormd.

De voornoemde afregelingen kunnen voor elke projector 1 afzonderlijk worden uitgevoerd. In het geval dat, zoals schematisch in figuur 1 is afgebeeld, gebruik wordt gemaakt van een tweede projector lA, of zelfs meer dan twee projectoren, dienen bovendien nog verschillende afregelingen te

worden uitgevoerd om de beelden 9 en 9A op elkaar af te stemmen, dit althans in het geval wanneer het handelt om beelden 9-9A die samen één geheel moeten vormen. Hierbij kan het gaan om beelden die zoals afgebeeld in figuur 1 naast elkaar worden geprojecteerd met een bepaalde overlappingszone 15 of, volgens een variante, beelden die in of volledig over elkaar worden geprojecteerd, in het laatste geval bijvoorbeeld om de lichtintensiteit ter plaatse van het scherm 2 te verdubbelen.

Bij de projectie van meerdere beelden 9-9A dient dan minstens de aangrenzende geometrie of overlappende geometrie te worden afgeregeld.

In de overlappingszone 15 kan in een speciale regeling worden voorzien zodanig dat per beeld een zogenaamde soft edge wordt gevormd, wat betekent dat de beelden aan hun overlappende randen opzettelijk worden afgezwakt, waardoor een globale uniforme intensiteit wordt verkregen zonder dat een overgang merkbaar is. Zoals bekend wordt dit bereikt door de signalen gerelateerd naar de breedtes Bl en B2 van de beelden 9 en 9A te vermenigvuldigen met versterkingsfactoren VI en V2, welke zieh gedragen zoals afgebeeld in figuur 4.

Het bijzondere van de huidige uitvinding bestaat erin dat het geprojecteerde beeld 9 tijdens het normale gebruik van de projector 1, of als er meerdere projectoren zijn van de verschillende projectoren 1-lA, automatisch wordt bijgeregeld, dus ook nadat de afregelingen door middel van de testbeelden zijn uitgevoerd.

Door middel van deze automatische afregeling wordt bekomen dat afwijkingen die zieh manifesteren in functie van

factoren die zieh niet voordoen op het ogenblik van de afregeling door middel van het testbeeld 10, toch kunnen worden weggeregeld.

Zoals schematisch in figuur 5 is afgebeeld wordt dit volgens een eerste aspect van de uitvinding gerealiseerd door middel van een terugkoppeling, waarbij deze terugkoppeling voorziet in het waarnemen van het geprojecteerde beeld 9, het controleren of zieh afwijkingen voordoen, en het bijregelen van de voornoemde afregelingen in functie van deze afwijkingen, teneinde deze te minimaliseren.

Bij deze terugkoppeling kan gebruik worden gemaakt van de voornoemde camera 11 die bepaalde gedeelten uit het geprojecteerde beeld bekijkt en registreert, bijvoorbeeld de gedeelten die gevormd worden door de middens van de voornoemde zones 12. Vervolgens wordt aan de hand van de geregistreerde gegevens nagezien welke afwijkingen zieh in het beeld 9 voordoen en worden de nodige bijregelingen uitgevoerd. De afwijkingen en de nodige correcties worden bepaald en berekend in een rekeneenheid 16 die in het besturingssysteem van de projector 1 is opgenomen.

Zoals schematisch is weergegeven in figuur 6, kan, volgens een ander aspect van de uitvinding, gebruik worden gemaakt van wiskundige modellen die gesteund zijn op de voor de betreffende regeling relevante invloedsfactoren. Hierbij zijn deze wiskundige modellen, die in de figuur schematisch door middel van het blok 17 zijn aangeduid, in een geheugen opgeslagen. Afhankelijk van bepaalde parameters die zieh wijzigen tijdens het gebruik van de projector wordt uit deze wiskundige modellen afgeleid welke bijsturingen dienen te worden uitgevoerd.

Opgemerkt wordt dat het begrip wiskundig model zeer breed dient te worden geïnterpreteerd. Dergelijk wiskundig model kan bijvoorbeeld bestaan uit een curve die is weggeschreven in het geheugen.

Zulk model kan echter ook bestaan uit een rekenfunctie waarmee automatisch een uitgangswaarde kan worden berekend door het ingeven van een bepaalde ingangswaarde. Ook kan een dergelijk model reeksen van waarden omvatten die tabellen vormen waaruit gegevens kunnen worden afgeleid.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding kan het gebruik van de wiskundige modellen gecombineerd worden met de voornoemde terugkoppeling. Zoals schematisch is weergegeven in figuur 7 wordt het signaal 18 aangewend om het wiskundige model aan te passen, bijvoorbeeld parameters hiervan te wijzigen.

Het gebruik van wiskundige modellen heeft als voordeel dat een vlugge regeling mogelijk is, daar als het ware reeds voorafgaand aan het projecteren kan worden ingegrepen.

Volgens een belangrijke toepassing van de uitvinding zullen de wiskundige modellen in een tijdsafhankelijke regeling voorzien. Hierbij kan rekening worden gehouden met de totale inschakelduur van de betreffende projectoren, bijvoorbeeld om de veroudering van bepaalde delen van de projector 1, bijvoorbeeld de veroudering van de aangewende beeldbuizen, in rekening te brengen. Het is echter duidelijk dat volgens de uitvinding zulke regeling in functie van de veroudering ook op andere wijzen kan worden gerealiseerd, bijvoorbeeld door bepaalde metingen in de projector uit te voeren op gegevens waaruit de verouderingsverschijnselen kunnen worden afgeleid.

Ook kan volgens de uitvinding rekening worden gehouden met de tijd die verlopen is vanaf de laatste inschakeling van de betreffende projector 1. Dit is vooral van belang om, bijvoorbeeld door middel van een wiskundig model, fenomenen in rekening te brengen zoals mechanische driften, met andere woorden mechanische eigenschappen die in de loop der tijd wijzigen, bijvoorbeeld ten gevolge van het opwarmen van de projector 1.

In een bijzondere uitvoeringsvorm gebeurt de regeling ook in functie van de plaats van het geprojecteerde licht ten opzichte van het beeld, dit om afwijkingen te compenseren die plaatsgebonden zijn. Volgens de uitvinding kan hierbij rekening worden gehouden met het feit dat het verouderingsproces niet uniform is voor het ganse oppervlak van de gebruikte beeldvormingselementen of dus de kathodestraalbuizen 3-4-5.

In een andere bijzondere uitvoeringsvorm wordt de regeling uitgevoerd in functie van de grootte en/of intensiteit van het te projecteren of geprojecteerde signaal, eventueel gerelateerd naar de plaats op het beeld.

Uiteraard zal bij voorkeur voor de verschillende kleuren in verschillende regelingen worden voorzien.

De hiervoor beschreven werkwijze, meer speciaal de verschillende mogelijkheden om deze werkwijze te realiseren, kunnen worden toegepast op alle voornoemde vormen van afregeling, waarmee bedoeld wordt de afregelingen met betrekking tot convergentie, geometrie, aangrenzende geometrie en/of overlappende geometrie, focus, astigmatisme, contrastmodulatie, gamma-correctie en soft edge, alsmede op eventuele andere vormen van afregeling.

Het is duidelijk dat de hierboven beschreven werkwijze, welke voorziet in het in rekening brengen van correcties tijdens het normale gebruik van de projector, ook in regelingen kan voorzien die ook tijdens de voorafgaandelijke regeling met behulp van het testbeeld reeds kunnen worden toegepast. Het is immers duidelijk dat bijvoorbeeld afwijkingen die optreden door opwarming van de projector ook al in rekening kunnen worden gebracht tijdens het projecteren van het testbeeld.

Een aantal meer specifieke toepassingsmogelijkheden van de werkwijze, alsmede het belang hiervan, wordt hierna beschreven.

In figuur 8 zijn gelijkaardige curves weergegeven als in figuur 3, doch respectievelijk voor de drie kleuren afzonderlijk. Het betreft hierbij de curves R-G-B, respectievelijk voor de kleuren rood, groen en blauw.

Hieruit is het duidelijk dat voor de verschillende kleuren met verschillende transfercurves moet worden rekening gehouden. Bij een ingangswaarde Sl moet men het rood in mindere mate aanbieden dan het groen, terwijl dit voor een ingangswaarde S2 het tegengestelde is.

Door veroudering van de beeldbuis, met andere woorden de kathodestraalbuis, verplaatsen de transfercurves zieh. In figuur 8 is dit verduidelijkt door middel van de curve Gl.

Deze stelt de transfercurve voor van het groene licht na een bepaalde veroudering ten opzichte van het ogenblik waarop de curve G geldig was. Bij de tot op heden bekende projectoren wordt hiermee geen rekening gehouden. Volgens de huidige uitvinding kan gebruik worden gemaakt van een wiskundig model dat rekening houdt met de veroudering, zodat automatisch de transfercurve Gl zal worden aangewend

die op dat ogenblik van toepassing is in plaats van de oorspronkelijke transfercurve G. Door middel van de voornoemde terugkoppeling kan de vooropgestelde transfercurve Gl op elk ogenblik nog worden bijgeschaafd.

Dezelfde redenering gaat ook op voor de rode en de blauwe beeldbuizen, waarbij het verschuivingsverloop niet noodzakelijk hetzelfde is als dit van bijvoorbeeld de rode beeldbuis. Een reden hiervoor is onder andere het feit dat verschillende fosfors verschillende verouderingseigenschappen hebben. Ook de geprojecteerde beeldinhoud is hierbij van belang. Als men bijvoorbeeld 50% van de tijd een helder rood beeld projecteert, zal uiteraard de rode beeldbuis sneller verouderen. Door volgens de uitvinding de geprojecteerde video-inhoud of beeldinhoud in aanmerking te brengen kan aldus hiermee rekening worden gehouden.

Zoals voornoemd kunnen ook correcties worden uitgevoerd die plaatsafhankelijk zijn. Hierdoor laat de uitvinding toe om afwijkingen die ontstaan door het hierna beschreven fenomeen, te corrigeren.

Door beelden te projecteren via een lenssysteem, zal het geprojecteerde licht op de zijkanten van het beeld minder zijn dan in het midden van het beeld. Dit verschijnsel noemt men "brightness fall off". Ten einde hieraan te verhelpen kan men elektrisch compenseren, door de intensiteit van het projecteerde licht te moduleren zodanig dat meer licht gegeven wordt op de zijkanten en minder in het midden. Dit heeft tot gevolg dat het verouderingsproces niet uniform is en dat een niet kleur-uniforme lichtverdeling ontstaat. Dit betekent bijvoorbeeld dat voor het groene licht men zieh eerder op de curve G beweegt bij een projectie in het midden van het beeld en men zieh

eerder op de curve G1 beweegt bij een projectie aan de rand van het beeld.

Zelfs indien men geen rekening houdt met verouderingsverschijnselen zal men in het midden een ingangswaarde 51 hebben, terwijl op de randen dient gerekend te worden met de waarde S2. Dit heeft in het voorbeeld tot gevolg dat het beeld aan de randen anders gekleurd gaat zijn dan in het midden en dat de kleuruniformiteit dus verstoord wordt.

Door volgens de uitvinding in een terugkoppeling te voorzien of door zoals voornoemd met wiskundige modellen te werken kan hiermee rekening worden gehouden.

Door middel van het gebruik van een wiskundig model dat voorziet in aanpassingen tijdens het projecteren, laat de uitvinding ook toe, om een correctie uit te voeren die contrastafhankelijk is, zodanig dat afwijkingen die normaal optreden bij het wijzigen van de contrastinstelling van de projector 1 worden weggeregeld. Dit wordt hierna aan de hand van figuur 9 verduidelijkt.

In figuur 9 is de transferfunctie T weergegeven voor een bepaalde kleur, bij vol contrast. Bij het wijzigen, bijvoorbeeld het halveren van het contrast, is het bekend om de bij de transferfunctie T horende waarden te halveren, zodat de curve Tl wordt gevolgd. In werkelijkheid echter dient de curve T2 te worden gevolgd. Door gebruik te maken van een terugkoppeling of een gepast wiskundig model, in overeenstemming met de huidige uitvinding, kan ook hieraan worden verholpen.

Door middel van nog een ander wiskundig model kunnen permanent correcties worden uitgevoerd in functie van het

toegevoerde videosignaal. Daar het videosignaal permanent wijzigt, is het duidelijk dat het werkingspunt steeds op en neer beweegt op de transfercurves. Bij CRT-projectoren betekent dit dat de geprojecteerde intensiteit afhankelijk is van de video-inhoud, wat dan weer zijn invloed heeft op de weergave van de kleurechtheid. Volgens de uitvinding kan ook in dit geval in een permanente bijregeling worden voorzien die rekening houdt met de inhoud van het videosignaal en de hiermee gepaard gaande afwijkingen.

Verder kan nog rekening worden gehouden met andere invloeden, zoals het analoog gedrag van het systeem dat achter de golfvormen zit, zoals bijvoorbeeld het laagdoorlaatgedrag. Uiteraard wordt hierdoor ook de uiteindelijke lichtintensiteit vervormd, waardoor geen uniforme verdeling plaats vindt. Volgens de uitvinding kan ook in dit geval een correctie worden uitgevoerd, bijvoorbeeld met behulp van een wiskundig model dat hiermee rekening houdt.

De voornoemde invloed met betrekking tot het analoog gedrag is bron-frequentie afhankelijk. Volgens de uitvinding kan ook in een frequentie-afhankelijke bijregeling worden voorzien.

Verder kan rekening gehouden worden met elektrische focale driften, waarmee bedoeld wordt dat de focusinstelling verloopt in de tijd. De focus oefent immers een invloed uit op de kleurechtheid : hoe slechter gefocusseerd, hoe minder lichtintens een punt is. Dit heeft weerom tot gevolg dat de kleurtemperatuur verschillend en foutief is. Door middel van de werkwijze van de uitvinding kan ook hieraan worden verholpen, mits gebruik te maken van een wiskundig model dat hiermee rekening houdt.

Analoog kan rekening gehouden met mechanische driften, met andere woorden met mechanische veranderingen die optreden in de loop der tijd, bijvoorbeeld door opwarming of dergelijke.

Tenslotte kan volgens de uitvinding ook rekening worden gehouden met de spectrale afstraaleigenschappen van het scherm. Hiermee wordt bedoeld dat een perfect kleurecht beeld op het ene scherm nog niet noodzakelijk perfect is op een ander scherm. Via waarnemingen gedaan met behulp van de camera 11 kan bijvoorbeeld worden nagegaan welke correcties moeten worden toegepast, waarbij deze correcties volgens de uitvinding bijvoorbeeld worden bepaald aan de hand van een wiskundig model.

Ook bij de voornoemde soft edge kunnen de voornoemde invloeden in aanmerking worden genomen.

Bij de behandeling van de signalen, in het bijzonder van het signaal afkomstig van de camera 11, is het wenselijk dat door interpolatie de resolutie verhoogd wordt.

Er bestaan verschillende werkwijzen om data te interpoleren in het tijdsdomein, onder andere lineaire, spline, Bezier, parabolische en SINC interpolatie, alsmede nog andere. Een lineaire interpolatie is snel, maar levert geen gladde curve. Bezier en spline interpolaties leveren dit wel doch zijn daarentegen zeer tijdrovend. Een parabolische interpolatie heeft als nadeel dat geen lineaire curven mogelijk zijn. Een SINC interpolatie levert ongewenste oscillaties.

Volgens een bijzonder aspect van de uitvinding, dat bij voorkeur in combinatie met het voorgaande wordt aangewend,

doch ook in andere regelingen van projectoren kan worden toegepast, wordt in een werkwijze voorzien voor het bepalen van tussenliggende punten, waarbij de nadelen van de voornoemde interpolatietechnieken zijn uitgesloten. Deze werkwijze wordt hierna aan de hand van de figuren 10 tot 15 uiteengezet.

Figuur 10 toont een aantal punten K-L-M-N waartussen een interpolatie moet worden uitgevoerd, ten einde tussenliggende waarden te bepalen.

Volgens de huidige uitvinding wordt voorzien in een aantal basisgolfvormen, bij voorkeur zoals afgebeeld in de figuren 11 tot 15.

De eerste basisgolfvorm Fl vertoont een helling die geleidelijk toeneemt en vervolgens teruggeleidelijk afneemt. De tweede basisgolfvorm F2 vertoont een hoofdzakelijk constante helling gevolgd door een geleidelijk afnemende helling. De derde basisgolfvorm F3 vertoont een geleidelijk toenemende helling gevolgd door een hoofdzakelijk constante helling. De vierde basisgolfvorm F4 vertoont een hoofzakelijk constante helling over de volledige lijn. De vijfde basisgolfvorm F5 is een horizontale.

Nu worden volgens de uitvinding voor minstens drie, en bij voorkeur vier opeenvolgende punten K-L-M-N gegevens bepaald omtrent de richtingscoëfficiënten van de verbindingslijnen K-L, L-M en M-N tussen deze punten en wordt aan de hand hiervan bepaald welke basisgolfvormen dienen te worden toegepast om een verbinding te vormen. Bij de bepaling van de toe te passen basisgolfvorm tussen L en M wordt bij voorkeur zowel rekening gehouden met de riehtingseoëf-

fiaient van de verbindingslijn tussen L en M, als met de richtingscoëfficiënten van de verbindingslijnen K-L en M-N van de aangrenzende intervallen.

De gegevens van de richtingscoëfficiënten waarmee rekening wordt gehouden bestaan bij voorkeur zowel uit het feit of
EMI21.1
zulke richtingscoëfficiënt positief of negatief is, als uit de grootte van deze richtingscoëfficiënt.

In het geval van figuur 10 is de richtingscoëfficiënt tussen L en M negatief, doch wordt voorafgegaan door een verbindingslijn K-L met een positieve richtingscoëfficiënt.

Verder wordt de verbindingslijn L-M gevolgd door een verbindingslijn met een negatieve richtingscoëfficiënt.

Volgens de uitvinding kan dan besloten worden om de basiscurve F3 tussen de punten L en M toe te passen, waarbij deze wel geïnverteerd wordt.

De basisgolfvormen kunnen ook onderling worden gecombineerd.

Ook kunnen de basisgolfvormen worden afgezwakt of versterkt om te bekomen dat ze juist overeenstemmen met het te overbruggen verschil V.

Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om de basisgolfvorm F1 voor 40% af te zwakken en de basisgolfvorm F4 hier voor 10% bij te tellen, dit alles in afhankelijkheid van voornoemde richtingscoëfficiënten. Het is duidelijk dat hiertoe gepaste algorithmen kunnen worden uitgewerkt.

Voor de realisatie van de voornoemde werkwijze wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van de inrichting 19, meer speciaal een elektronische schakeling, met een blokschema zoals afgebeeld in figuur 16.

De inrichting 19 bestaat hoofdzakelijk uit een geheugen 20 waarin gegevens omtrent golfvormen nodig voor het creëren van een geprojecteerd beeld kunnen worden opgeslagen, waarin eventueel ook gegevens met betrekking tot de wiskundige modellen kunnen worden opgeslagen ; een rekeneenheid 21 die de voornoemde golfvormen bijregelt volgens de hiervoor beschreven werkwijze ; en minstens één digitaal/analoog-convertor 22 om het eindresultaat aan de besturingsmiddelen 23 van het betreffende beeldvormingselement 24, bijvoorbeeld de beeldbuis van de CRT-projector, toe te voeren.

Het videosignaal 25 wordt via een analoog/digitaalconvertor 26 aan de rekeneenheid 21 toegevoerd.

Via de ingang 27 worden controlesignalen en invloedsfactoren met betrekking tot de uit te voeren correcties aangeboden.

Het contrastmodulatiesignaal wordt aan de ingang 28 aangelegd.

Opgemerkt wordt dat de inrichting niet expliciet toepassingsgericht is, waarmee bedoeld is dat naargelang het signaal aan de ingang 27, de inrichting 19 in één of andere mode kan worden gebracht om een bepaalde taak uit te voeren.

Zoals weergegeven kunnen meerdere digitaal/analoogconvertors 22 worden toegepast die ieder bestemd zijn voor verschillende besturingsfuncties.

Uiteraard kan de inrichting ook zijn uitgerust met middelen die eveneens een manuele regeling of ingreep op de regeling

toelaten, bijvoorbeeld door het inbrengen van gegevens via een klavier of dergelijke.

Het geheugen 20 is bij voorkeur een RAM geheugen waarin vectorieel informatie wordt weggeschreven.

Het is duidelijk dat de inrichting 19 zodanig kan worden uitgevoerd dat zij niet met slechts één beeldvormingselement 24 samenwerkt, doch met meerdere tegelijk.

Anderzijds is het ook niet uitgesloten om per betreffend beeldvormingselement 24 een eigen inrichting 19 te voorzien.

Bij voorkeur maakt de inrichting 19 vast deel uit van de projector, wat van belang is in het geval rekening dient te worden gehouden met projector-gebonden gegevens, zoals veroudering van de projector.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het regelen van een projector, meer speciaal een CRT-projector, kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies. 1. - Werkwijze voor het regelen van een of meer projectoren, waarbij iedere projector een aantal lichtbundels van verschillende kleur genereert, waarbij het geprojecteerde beeld (9-9A) tijdens het normale gebruik van de projector (1-1A) automatisch wordt bijgeregeld, daardoor gekenmerkt dat een tijdsafhankelijke regeling wordt voorzien door middel van wiskundige modellen, die gesteund zijn op de voor de betreffende regeling relevante invloedsfactoren.

2.-Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het bijregelen gebeurt aan de hand van de inhoud van een videosignaal dat met het te projecteren of geprojecteerde beeld samenhangt.

3.-Werkwijze volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat hiertoe het ingangssignaal wordt gebruikt dat aan de projector (l) wordt toegevoerd en/of een videosignaal dat afkomstig is van een camera (11) die op het beeld (9-9A) is gericht.

4.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het geprojecteerde beeld (9-9A) minstens wordt bijgestuurd via een terugkoppeling.

5.-Werkwijze volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de terugkoppeling voorziet in het waarnemen van het beeld (9-9A), meer speciaal door middel van een camera (11) die op het beeld is gericht, het controleren of zieh afwijkingen voordoen, en het bijregelen in functie van deze afwijkingen. <Desc/Clms Page number 25>

6.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de wiskundige modellen tijdens het gebruik van de projector (1-1A) worden aangepast in functie van het bekomen resultaat.

7.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat daarbij minstens rekening gehouden wordt met de totale inschakelduur van de betreffende projector (1-1A).

8.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat daarbij minstens rekening gehouden wordt met de tijd die verlopen is vanaf de laatste inschakeling van de betreffende projector (1- lA).

9.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de regeling gebeurt in functie van de veroudering van de aangewende beeldvormingselementen (24), meer speciaal beeldvormingsbuizen.

10.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de regeling gebeurt in functie van de plaats van het geprojecteerde licht ten opzichte van het beeld (9-9A) en dat hierbij rekening wordt gehouden met het feit dat het verouderingsproces niet uniform is voor het ganse oppervlak van het gebruikte beeldvormingselement.

11.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de regeling gebeurt in functie van de grootte en/of intensiteit van het te projecteren of geprojecteerde signaal, eventueel gerelateerd naar de plaats op het beeld (9-9A). <Desc/Clms Page number 26>

12.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat voor de verschillende kleuren in verschillende regelingen wordt voorzien.

13.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de regeling minstens rekening houdt met een of meer van volgende fenomenen : mechanische driften, bijvoorbeeld ten gevolge van het opwarmen van de projector of projectoren (1-1A) ; laagdoorlaatgedrag ; frequentie-afhankelijkheid ; elektrisch focale driften ; en spectrale afstraaleigenschappen van het scherm.

14.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij wordt toegepast voor een of meer van volgende afregelingen : de afregeling van de convergentie, de afregeling van de geometrie, de afregeling van de aangrenzende geometrie en/of overlappende geometrie, de afregeling van de focus, de afregeling van het astigmatisme, de afregeling van de contrastmodulatie, de afregeling met betrekking tot gamma-correctie en de afregeling met betrekking tot zogenaamde soft edge.

15.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat een of meer van de voornoemde afregelingen ook tijdens de voorafgaandelijke regeling met een testbeeld (10) worden toegepast.

16.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het beeld (9-9A) in verschillende zones (12) wordt opgedeeld, waarbij per zone (12) in een regelpuntlocatie wordt voorzien en dat voor de afregeling met betrekking tot de ertussengelegen plaatsen een interpolatie wordt toegepast. <Desc/Clms Page number 27>

17.-Werkwijze volgens conclusie 16, daardoor gekenmerkt dat voor de interpolatie gebruik wordt gemaakt van een aantal basisgolfvormen (Fl tot F5), dat voor minstens drie opeenvolgende regelpuntlocaties gegevens worden ingezameld omtrent de richtingscoëfficiënten van de verbindingslijnen tussen de bij deze regelpuntlocaties behorende waarden, en dat in functie van deze gegevens omtrent de richtingscoëfficiënten er een keuze wordt gemaakt uit de basisgolfvormen ten einde de interpolatie te maken.

18.-Werkwijze volgens conclusie 17, daardoor gekenmerkt dat de keuze wordt gemaakt aan de hand van ondermeer het feit of de richtingscoëfficiënten negatief, positief of nul zijn, alsmede aan de hand van het feit hoe de richtingscoëfficiënten van de opeenvolgende zones zieh opvolgen.

19.-Werkwijze volgens conclusie 18, daardoor gekenmerkt dat gewerkt wordt met minstens vier opeenvolgende regelpuntlocaties.

20.-Werkwijze volgens conclusie 17,18 of 19, daardoor gekenmerkt dat minstens vijf basisgolfvormen (Fl tot F5) worden toegepast, die zowel met een negatieve als positieve helling kunnen worden aangewend, respectievelijk een eerste basisgolfvorm (F1) met een helling die geleidelijk toeneemt en vervolgens terug afneemt, een tweede basisgolfvorm (F2) met een hoofdzakelijk constante helling gevolgd door een geleidelijk afnemende helling, een derde basisgolfvorm (F3) met een geleidelijk toenemende helling gevolgd door een hoofdzakelijk constante helling, een vierde basisgolfvorm (F4) met een hoofdzakelijk constante helling over de volledige lengte, en een vijfde <Desc/Clms Page number 28> basisgolfvorm (F5) gevormd door een hoofdzakelijk vlakke lijn.

21.-Werkwijze volgens een van de conclusies 17 tot 20, daardoor gekenmerkt dat bij de interpolatie tussen opeenvolgende locaties verschillende basisgolfvormen worden gecombineerd, al dan niet geïnverteerd en eventueel herschaald.

22.-Werkwijze voor het afregelen van een projector, daardoor gekenmerkt dat het beeld in verschillende zones (12ì wordt opgedeeld, waarbij per zone in een regelpunt locatie wordt voorzien en dat voor de interpolatie gebruik wordt gemaakt van een aantal basisgolfvormen (Fl tot F5), dat voor minstens drie opeenvolgende regelpuntlocaties gegevens worden ingezameld omtrent de richtingscoëfficiënten van de verbindingslijnen tussen de bij deze regelpuntlocaties behorende waarden, en dat in functie van deze gegevens omtrent de richtingscoëfficiënten er een keuze wordt gemaakt uit de basisgolfvormen ten einde de interpolatie te maken.

23.-Werkwijze volgens conclusie 22, daardoor gekenmerkt dat de keuze wordt gemaakt aan de hand van ondermeer het feit of de richtingscoëfficiënten negatief, positief of nul zijn, alsmede aan de hand van het feit hoe de richtingscoëfficiënten van de opeenvolgende zones zieh opvolgen.

24.-Werkwijze volgens conclusie 22 of 23, daardoor gekenmerkt dat gewerkt wordt met minstens vier opeenvolgende regelpuntlocaties.

25.-Werkwijze volgens conclusie 22,23 of 24, daardoor gekenmerkt dat minstens vijf basisgolfvormen (Fl tot F5) worden toegepast, die zowel met een negatieve als <Desc/Clms Page number 29> positieve helling kunnen worden aangewend, respectievelijk een eerste basisgolfvorm (Fl) met een helling die geleidelijk toeneemt en vervolgens terug afneemt, een tweede basisgolfvorm (F2) met een hoofdzakelijk constante helling gevolgd door een geleidelijk afnemende helling, een derde basisgolfvorm (F3) met een geleidelijk toenemende helling gevolgd door een hoofdzakelijk constante helling, een vierde basisgolfvorm (F4) met een-hoofdzakelijk constante helling over de volledige lengte, en een vijfde basisgolfvorm (F5) gevormd door een hoofdzakelijk vlakke lijn.

26.-Werkwijze volgens een van de conclusies 22 tot 25, daardoor gekenmerkt dat bij de interpolatie tussen opeenvolgende locaties verschillende basisgolfvormen worden gecombineerd, al dan niet geïnverteerd en eventueel herschaald.

27.-Inrichting voor het verwezenlijken van de werkwijze van een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij minstens bestaat uit een geheugen (20) waarin gegevens omtrent golfvormen nodig voor het creëren van een geprojecteerd beeld (9-9A) kunnen worden opgeslagen, waarin eventueel ook gegevens met betrekking tot wiskundige modellen kunnen worden opgeslagen ; een rekeneenheid (21) die de voornoemde golfvormen bijregelt ; en minstens een digitaal/analoog-convertor (22) om het eindresultaat aan de besturingsmiddelen van de projector (1-1A) toe te voeren.

28.-Inrichting volgens conclusie 27, daardoor gekenmerkt dat zij meerdere digitaal/analoog-convertors (22) bevat die ieder bestemd zijn voor verschillende besturingsfuncties. <Desc/Clms Page number 30> 29.-Inrichting volgens conclusie 27 of 28, daardoor gekenmerkt dat zij is voorzien van middelen die eveneens een manuele regeling of ingreep op de regeling toelaten, bijvoorbeeld door het inbrengen van gegevens.

30.-Projector, daardoor gekenmerkt dat hij is voorzien van een inrichting (19) volgens conclusie 27 of 28 of 29, waarbij deze inrichting (19) afgestemd is op deze projector (1-1A).

31.-Projector volgens conclusie 30, daardoor gekenmerkt dat het een CRT-projector of LCD-projector is.