DE4130340A1 - Projektions-fernsehgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Projektions-Fernsehgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem Projektions- Fernsehgerät werden die Farbsignale R, G, B zwei monochroma­ tischen Farbbildröhren zugeführt, die auf ihren Bildschirmen Bildauszüge für die Farben Rot, Grün, Blau erzeugen. Diese Bilder werden über Linsensysteme auf eine Projektionswand projiziert und dort zur Darstellung eines farbigen Bildes zur Deckung gebracht. Wenn ein derartiges Bild von einer LCD-Wiedergabeeinheit oder einer Kathodenstrahlröhre proji­ ziert wird, ist in vielen Fällen die Weißbalance und damit der Farbton des projizierten Bildes gestört. Das bedeutet insbesondere, daß an sich weiße Bildstellen farbig getönt wahrgenommen werden. Wenn die Verstärker für die R, G, B-Ka­ näle in der Fabrik für eine ideale Projektionsfläche richtig eingestellt sind, treten derartige Änderungen der Weißbalan­ ce z. B. dann auf, wenn als Projektionsfläche keine ideale Leinwand, sondern normale Zimmerwände ausgenutzt werden. Der­ artige Zimmerwände sind in vielen Fällen nicht weiß, sondern getönt und verfälschen somit bei der Projektion eines Bildes die Weißbalance und den Farbton.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie Weißbalance ohne merkbare Verfärbung weißer Bildstellen zu schaffen, insbesondere für Projektionsflächen mit unter­ schiedlichen Reflexionseigenschaften.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also die Weißbalance oder die unerwünschte Verfärbung weißer Bildstellen auf der Projektionsfläche selbst ermittelt. In Abhängigkeit von die­ sem Ergebnis wird das Verhältnis der Steuersignale R,G,B für die Bildröhren so geändert, daß auf der Projektionsfläche die Weißbalance gegeben ist und keine Verfärbung an sich wei­ ßer Bildstellen auftritt. Da die Anordnung eine geschlossene Regelschleife darstellt, werden alle denkbaren Einflüsse auf die Weißbalance ausgeglichen, insbesondere unterschiedliche Farbtönungen der Projektionswand und der Einfluß von Umge­ bungslicht. Eine manuelle Nachstellung der Weißbalance bei verschiedenen Projektionsflächen ist dann nicht mehr erfor­ derlich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu­ tert. Darin zeigen

Fig. 1 eine Projektionsanordnung mit der erfindungsge­ mäßen Maßnahme und

Fig. 2 den Verlauf der in Fig. 1 verwendeten Test­ signale.

In Fig. 1 liefert eine Videosignalquelle 1, z. B. ein Fernseh­ empfänger, ein Videorecorder oder eine Kamera, die Farbsigna­ le R, G, B. Diese gelangen über die Schalter 2, 3, 4 auf drei Verstärker 5, 6, 7 für R, G, B, deren Ausgänge an die Steuer­ elektroden von drei Farbbildröhren 8, 9, 10 angeschlossen sind. Die Farbbildröhren 8, 9, 10 erzeugen drei monochromati­ sche Bildauszüge für die Farben Rot, Grün, Blau. Diese Bil­ der werden über Linsensysteme 11, 12, 13 auf die Projektions­ fläche 14 projiziert und dort zur Erzeugung eines farbigen Fernsehbildes zur Deckung gebracht. Die soweit beschriebene Anordnung ist als Projektions-Fernsehgerät bekannt.

Der Projektionsfläche 14 ist zusätzlich der Fotodetektor 15 zugeordnet, der zwei auf die Farben Rot und Blau ansprechen­ de Fotodioden enthält. Die Fotodioden werden über das Linsen­ system 16 mit dem Licht von der Projektionsfläche 14 oder einem Teil davon beaufschlagt. Die Ausgangssignale des Foto­ detektors 15, die die Helligkeit der Farben Rot und Blau auf der Projektionsfläche 14 darstellen, werden dem Prozessor 17 zugeführt. Aus dem Verhältnis R/B werden Steuerspannungen UR für den Verstärker 5 und UB für den Verstärker 7 gewonnen.

Der Prozessor 17 enthält einen Speicher, in dem die jeweils gültigen Werte für UR und UB gespeichert werden.

Im folgenden wird die Inbetriebnahme und die Wirkungsweise erläutert. Bevor die Signale R, G, B von der Videosignalquelle 1 zur Darstellung eines farbigen Bildes angelegt werden, wer­ den die Schalter 2, 3, 4 in die gestrichelte Stellung umge­ legt. Anstelle der Signale R, G, B von der Quelle 1 werden Testsignale gemäß Fig. 2 von einem Testsignalgenerator 18 den Eingängen der Verstärker 6, 7 zugeführt. Ein erstes Test­ signal T1 enthält den Klemmpegel CP und den Schwarzpegel SP und ein zweites Testsignal T2 den Klemmpegel CP, den Schwarz­ pegel SP und den Weißpegel WP. Vorzugsweise beträgt der Schwarzpegel SP 100 mV und der Weißpegel WP 1 Volt. Die Test­ signale T1, T2 erzeugen auf der Projektionsfläche 14 somit Bilder oder Bildstellen, deren Sollwert Schwarz oder Spitzen­ weiß ist. In diesem Testbetrieb gelangt das Licht mit dem Sollwert Weiß oder Schwarz über das Linsensystem 16 auf den Fotodetektor 15, der den Farbanteilen R und B oder deren Ver­ hältnis R/B entsprechende Ausgangssignale an den Prozessor 17 liefert. Der Prozessor 17 erzeugt daraufhin die Steuersi­ gnale UR und UB in dem Sinne, daß das über das Linsensystem 16 geführte Licht die richtige Weißbalance hat. Die Verstär­ kung des Verstärkers 6 für das Signal G bleibt dabei kon­ stant.

Wenn die Projektionsfläche 14 ideal ist, ist das Verhältnis R/B = 1. Dieser Wert ändert sich jedoch in der Praxis ent­ sprechend den jeweiligen Reflexionseigenschaften der Projek­ tionsfläche 14, z. B. bei einer farbig getönten Zimmerwand. Der Prozessor 17 ändert dann durch die Steuerspannungen UR und UB die Verstärkung der Verstärker 5, 7 derart, daß das Verhältnis R/B am Fotodetektor 15 wieder = 1 wird, wenn die Bildröhren 8, 9, 10 mit dem definierten Testsignal, d. h. 1 Volt für Spitzenweiß und 100 m Volt für Schwarz, gesteuert werden. Diese Werte werden im Prozessor 17 gespeichert und stehen somit für künftige Betriebsfälle zur Verfügung. Erst bei Betrieb mit einer anderen Projektionswand erfolgt eine neue Anpassung und Aktualisierung der im Prozessor 17 gespei­ cherten Werte für UR und UB.

Nach dieser Korrektur der Weißbalance durch Änderung der Ver­ stärkung der Verstärker 5, 7 werden die Schalter 2, 3, 4 in die obere Stellung zurückgeschaltet. Dann ist die Wiedergabe der R,G,B Signale von der Quelle 1 zur Darstellung eines far­ bigen Bildes auf der Projektionsfläche 14 mit korrigierter Weißbalance und ohne merkbare Verfärbung weißer Bildstellen möglich.

Die Testsignale T1, T2 können stufenweise auf unterschiedli­ che Helligkeitswerte einstellbar sein. Das kann vorteilhaft sein für eine bessere Gammacharakteristik, wenn die Verstär­ kungsregelschaltung nichtlineare Charakteristika für die drei Kanäle R, G, B aufweist. Es ist auch möglich, für die Er­ mittlung der Steuerspannungen im Fotodetektor 15 nur einen Teil der Projektionswand 14 zubelichten und auszuwerten. Es ist auch möglich, in die Signale von der Videosignalquelle 1 kurzzeitig Signale einzublenden, die auf der Projektionsflä­ che 14 einen kleinen Bereich mit einer definierten Hellig­ keit erzeugen. Dieser kleine, gegebenenfalls außerhalb des eigentlichen Bildes liegende Bereich wird dann mit dem Foto­ detektor 15 ausgewertet. Als Fotodetektor 15 kann auch eine einfache Farbvideokamera verwendet werden, aus deren Aus­ gangssignalen R, G, B dann in dem Prozessor 17 die Steuerspan­ nungen UR und UB oder auch Steuerspannungen für alle drei Verstärker 5, 6, 7 abgeleitet werden. Der Prozessor 17 ent­ hält einen Bedienungsknopf 19, bei dessen Betätigung eine erneute Messung der Weißbalance durchgeführt wird und akt­ ualisierte Werte für die Steuerspannungen für die Verstärker 5, 6, 7 gespeichert und fortan den Verstärkern 5, 6, 7 zuge­ führt werden.

Claims (10)

1. Projektion-Fernsehgerät, bei dem die RGB-Signale über Verstärker (5-7) drei Bildröhren (8-10) zugeführt sind, deren Bilder über Linsensysteme (11-13) auf ei­ ne Projektionsfläche (14) projiziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektionsfläche (14) ein de­ ren Farbton messender Fotodetektor (15) zugeordnet ist, dessen Ausgangsspannung die Verstärkung der Verstärker (5-7) zur Einstellung der Weißbalance auf der Projek­ tionsfläche (14) steuert.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (15) als Farbvideokamera ausgebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Verstärker (5-7) über Umschalter (2-4) wahlweise an RGB-Ausgänge einer üblichen Videosignal­ quelle (1) oder an RGB-Ausgänge einer Testsignalquelle (18) anschaltbar sind.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker (5-7) durch ein Signal gesteuert sind, das im projizierten Bild auf der Projektionsfläche (14) einen definierten Bereich mit dem Sollwert Weiß erzeugt und der Fotodetektor (15) auf diesen Bereich gerichtet ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (15) zwei auf die Farben Rot und Blau an­ sprechende Fotodioden enthält, aus deren Ausgangsspan­ nungen Steuerspannungen (UR, UB) für die Verstärker (5, 7) für die Farbsignale R und B abgeleitet werden.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Fotodetektors (15) einem Prozessor (17) zugeführt sind, der aus den Ausgangsspannungen des Fotodetektors (15) Steuersingale (UR, UB) für die Ver­ stärker (5, 7) erzeugt und einen Speicher für diese Steuersignale enthält.

7. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Testsignalquelle (18) gelieferten Testsignale (T1, T2) jeweils während der Zeilenhinlaufzeit oder ei­ nes Teiles derselben den Schwarzpegel (SP), den Weißpe­ gel (WP) oder dazwischen liegende Graupegel enthalten.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verstärker (5, 6, 7) zeitlich nacheinander Testsi­ gnale (T1, T2) mit unterschiedlichen Pegeln zwischen dem Schwarzpegel (SP) und dem Weißpegel (WP) angelegt sind.

9. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel des Testsignals (T1, T2) auf verschiedene Werte zwischen Schwarzpegel (SP) und Weißpegel (WP) einstell­ bar ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung auf unterschiedliche Pegel zur Berücksichti­ gung einer Gammacharakteristik oder einer nichtlinearen Charakteristik des Projektionsgerätes dient.