JP2653063B2 - コンバーゼンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラーテレビジョン受像機のコンバーゼンス
を調整するにあたり、ダイナミックコンバーゼンス調整
後、温度等でスタティック的に動くコンバーゼンスを自
動的に調整するコンバーゼンス装置に関するものであ
る。

従来の技術 一般に３原色を発光する３本の投写管を用いてスクリ
ーンに拡大投写する投写形カラー受像機においては、投
写管のスクリーンに対する入射角が各投写管で異なるた
めスクリーン上で色ずれが生じる。これらの３原色の重
ね合わせ、いわゆるコンバーゼンスは、水平および垂直
走査周期に同期させてアナログ的にコンバーゼンス補正
波形をつくり、この波形の大きさ、形を変えて調整する
方式をとっているが、コンバーゼンス精度の点で問題が
ある。そこでコンバーゼンス精度の高い方法として、例
えば、特公昭59−8114号公報、さらに調整時間の短縮及
び作業の簡単な、自動調整ができるディジタルコンバー
ゼンス装置、特開昭55−61552号公報の方法が提案され
ている。

この第１の従来方式のディジタルコンバーゼンス装置
の概念は、第８図に示す画面上に格子パターン等のコン
バーゼンス補正用パターンを映出し、その各調整点１ご
とのコンバーゼンス補正量のデータをディジタル的に１
フレームメモリに書き込み、このデータを読み出しD/A
変換してコンバーゼンス補正を行なうことにより、各調
整点に対し独立に補正できるので精度よくコンバーゼン
ス補正を行なうことができる。

次に第９図を用いて第２の従来方式について説明す
る。第９図において、10は投写管、11は投写レンズ、13
はスクリーン、９は偏向ヨーク、８はコンバーゼンスヨ
ークである。２は映像信号入力端子で到来した映像信号
を映像回路４で必要な振幅まで増幅し投影管10を駆動す
る。映像回路４は通常の受像機と同じ動作を行なうが、
コンバーゼンス調整時はディジタルコンバーゼンス回路
５で作成された格子パターン等のコンバーゼンス調整用
パターンが供給され映出される。このコンバーゼンス回
路５は従来方式１で説明したものと同様であるので説明
は省略する。偏向回路６と偏向ヨーク９は同期信号入力
端子３に到来する同期信号で投写管10の電子ビームを走
査する。第９図は投写管10を１本しか示していないが通
常カラー受像機では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３
本の投写管が用いられている。調整パターン検出器12
は、カメラ等の光検出を行なうもので、スクリーンに映
出されたコンバーゼンス調整パターンを検出し、調整点
検出回路７に供給する。調整点検出回路７は各調整点の
コンバーゼンスずれを検出し、そのコンバーゼンスずれ
の信号によってディジタルコンバーゼンス回路５の補正
量を変化させ、自動的にコンバーゼンス調整を行なうも
のである。さらに自動的に調整する方法として、光検出
器付きのスクリーン等でコンバーゼンスずれを補正する
方法があるが説明は省略する。

発明が解決しょうとする問題点 しかしながら上記のような構成のコンバーゼンス装置
では、コンバーゼンス調整時は精度よく調整することが
できるが、電源投入後又はディスプレイ装置の周辺温度
等で、スタティック的なコンバーゼンスずれを生じる。
このスタティック的なずれは、投写管のネックチャー
ジ、ガンセンタードリフト等や、コンバーゼンスの出力
回路のDCドリフト、コンバーゼンスヨークの熱による変
形、偏向及びフォーカス系の変化などが組み合わさった
ものである。したがって、コンバーゼンスを従来方式で
精度よく調整する場合、ディスプレイ装置のヒートラン
を十分した上で調整する必要がある。さらに、電源投入
後又は温度上昇で生じるスタティック的なずれは、スタ
ティックセンタリング等の機能を備えその都度調整しな
ければいけないという問題点を有していた。また画面周
辺部に検出器を設けて映像信号を映出した状態でコンバ
ーゼンス補正を行う場合、検出周期毎の補正データの変
化が大きくなると過渡応答により一瞬コンバーゼンスず
れが生じると共に検出周期間にコンバーゼンスずれが生
じると次回検出までコンバーゼンスずれが生じる。また
不用光が検出器に入射したときの誤動作検出により大き
くコンバーゼンスずれが生じるという問題点を有してい
た。また精度よく補正するためには複雑な信号処理が必
要で回路規模が大きくなるという問題点を有していた。
また装置のコンバーゼンスドリフトと画面位相の変動を
考えると、検出器の受光面積としては大きいものが必要
であり、検出部としては非常に高価なセンサーが必要で
あるという問題点を有していた。また前面投与型ディス
プレイのように二体型のシステムの場合、検出部と信号
処理間のデータ伝送が難しいという問題点を有してい
た。

本発明はかかる点に鑑み、画面上に設けられた検出器
でスタティック的な色ずれを簡単な回路構成で精度よく
検出し、画像を映出した状態で自動的にスタティック的
なコンバーゼンス補正を精度よく行なうコンバーゼンス
装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、カラーテレビジョン受像機の画面上に映像
を表示する表示手段と、画面上での色ずれを補正するた
めのコンバーゼンス補正手段と、前記画面上に設けられ
た光電変換素子で基準位置に対しての位置ずれを検出す
る検出手段と、各色のパターン信号を前記検出手段で受
光できる前記画面上の位置に発生させるパターン発生手
段と、前記検出手段からの光電変換出力により基準位置
に対しての位置ずれ量を検出する位置検出手段と、前記
位置検出手段から出力される位置ずれ量を記憶する記憶
手段と、前記位置検出手段から出力される基準位置に対
しての位置ずれ量が所定のレベルより大きくなった場合
にのみ補正動作を行うように検出周期を設定する検出周
期設定手段と、前記検出周期設定手段により設定された
検出周期に基づいて、前記パターン発生手段及び前記記
憶手段の検出周期を制御する検出周期制御手段と、前記
記憶手段に記憶された位置ずれ量に基づいて前記コンバ
ーゼンス補正手段を制御して自動的に補正する自動補正
手段とを備えたコンバーゼンス装置である。

作用 本発明は前記した構成により、コンバーゼンス調整を
終了後、温度等でスタティツク的なコンバーゼンスずれ
が生じたとき、画面上に設けられた検出器でパターン信
号を受光して位置ずれ量を検出し、この検出信号のレベ
ルに応じてパターン信号の映出と記憶回路の書き込み動
作を行うようにして検出周期を制御し、この記憶回路か
らの補正データでコンバーゼンス補正回路を制御するこ
とにより、画面に映像を映出した状態で精度のよい自動
スタティックコンバーゼンス補正を行なうことができ
る。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるコンバーゼン
ス装置のブロック図を示すものである。第１図におい
て、22はコンバーゼンスずれを検出するために必要なパ
ターン信号を発生するパターン発生回路、14、15はパタ
ーン信号の光を光電変換してコンバーゼンスずれを検出
するための光電変換素子を設けた検出器、18は検出器1
4、15からの光電変換出力から基準位置に対しての位置
ずれ量を検出するための位置検出回路、19は位置検出回
路18からの位置データを記憶するための記憶回路、20は
位置検出回路18からの検出信号のレベルを検出し、この
レベルに応じてパターン発生回路22と記憶回路19を制御
して検出周期を制御するための検出周期制御回路、21は
記憶回路19からの出力信号によりスタティック的なコン
バーゼンス補正を行なうコンバーゼンス補正回路であ
る。同図において、従来と同様に動作するものは同じ番
号で示し説明は省略する。

以上のように構成されたこの実施例のコンバーゼンス
装置について、以下その動作を説明する。画面全体のコ
ンバーゼンス調整は従来と同様にディジタルコンバーゼ
ンス回路５あるいはアナログコンバーゼンス回路により
調整を行ない、調整終了後、パターン発生回路22により
スクリーン13上に各色のパターン信号を映出する。第２
図ａ）にスクリーン13上にパターン信号16、17の映出画
面を、第２図ｂ）ｃ）にその画面一部Ａ・Ｂの拡大図を
示す。コンバーゼンス調整終了直後であれば色ずれはな
く同じ位置を走査している。このとき検出器14、15はパ
ターン信号16、17の位置ずれを検出している。検出器1
4、15からの光電変換出力は位置検出回路18に供給され
て基準位置に対しての位置ずれ量を検出している。位置
検出回路18からの各色の位置データは記憶回路19で位置
ずれ量を一定期間記憶している。検出周期制御回路20で
は位置検出回路18からの検出レベルに応じて検出周期を
設定し、この信号によりパターン発生回路22と記憶回路
19を制御して検出周期の制御を行っている。記憶回路19
の動作は検出周期制御回路20からの制御信号により書き
込み動作が制御されている。記憶回路19から読み出され
た補正データをコンバーゼンス補正回路21に供給してス
タティック的なずれ量を制御しているため、パターン信
号は検出器14、15に対して常に一定の基準位置に映出さ
れて自動的にコンバーゼンス補正が行なわれる。

次にコンバーゼンスずれが生じた場合の動作について
説明するための第２図ｂ）の画面図を用いる。コンバー
ゼンス調整後のパターン信号が第２図ａ）から第２図
ｂ）に示すように、例えば赤色パターン信号54が上方に
ずれたときで説明する。なおこのときのパターン信号の
色切換は、最初のフィールド走査時に緑色（以下Ｇと呼
ぶ）パターン信号16を、第２のフィールド走査時に赤色
（以下Ｒと呼ぶ）パターン信号54がパターン発生回路22
から出力される。検出器14でＧパターン信号16とＲパタ
ーン信号54を光電変換した光電変換信号は、前記で飲べ
たように位置検出回路18に供給され位置ずれ量を検出し
ている。位置検出回路18からは基準位置X0と移動位置X1
の差分データ（X0−X1）の位置ずれ量が出力されこの補
正データは記憶回路19に記憶される。記憶回路19からの
補正データをコンバーゼンス補正回路21のＲ垂直方向ス
タティックコンバーゼンス補正回路に供給して、第２図
ｂ）に示す画面上で赤色パターン信号54をX1からX0に移
動させて緑色パターン信号16と同位置になるように、ス
タティック的なずれ量を制御することにより、自動的に
スタティック的なコンバーゼンス補正が行なえる。

本発明の検出及び制御システムをより詳細に説明する
ため第３図のブロック図と、第４図の動作波形図、第５
図の動作特性図、第６図の動作図、第７図の動作モード
図を用いる。第３図に検出器14、位置検出回路18、記憶
回路19、コンバーゼンス補正回路21、検出周期制御回路
20の具体的なブロック図を示す。スクリーン13上に映出
されたパターン信号16の光は検出器14で受光される。検
出器14の光電変換素子はフォトダイオードやフォトトラ
ンジスタ等のポイントセンサで構成されている。検出器
14の基準位置X0に対して対称に設けられた複数の光電変
換素子（50〜53）でパターン信号16を光電変換した光電
変換信号は、加算器23、24、28、減算器25、最大値検出
回路26、最小値検出回路27で構成された位置検出回路18
で、検出器14の基準位置X0に対しての位置ずれ量を検出
している。基準位置X0に対して上方向の光電変換素子50
〜51からの光電変換信号は加算器23で加算され、基準位
置X0に対して下方向の光電変換素子52〜53からの光電変
換信号は加算器24で加算される。加算器23、24からの加
算出力は減算器25に供給されて減算される。減算器37か
らの出力としては検出器14の基準位置X0にパターン信号
が位置すれば、加算器23、24からの信号は第４図ａ）
ｂ）に示すように同じ振幅の波形となるため、減算器25
からの出力は第４図ｃ）に示すように電圧０（Ｖ）とな
る。また第３図に示すように検出器14で受光されるパタ
ーン信号の光が矢印方向に移動すると、加算器23、24か
らの信号も第４図ａ）ｂ）に示すように矢印の方向に信
号振幅が変化する。したがって減算器25からの出力は第
４図ｄ）に示すように、検出器14の基準位置を基準とし
て位置ずれ方向により極性が変わり、位置ずれ量により
信号振幅が変化する。この位置情報を含む信号は最大値
検出回路26と最小値検出回路27に供給されて、最大値と
最小値を検出しこの直流電位の最大値と最小値を加算器
28で加算することにより、位置ずれ方向と位置ずれ量に
応じた直流電位が加算器28から出力される。したがって
加算器28からの出力は、検出器14の基準位置にパターン
信号が位置するときは第４図ｅ）に示すように電圧０
（Ｖ）となり、パターン信号が上方向（矢印方向）に移
動したときには第４図ｆ）に示すように電圧＋V1（Ｖ）
となり、またパターン信号が下方向（矢印と反対方向）
に移動したときは第４図ｇ）に示すように電圧−V2
（Ｖ）となる。第５図に検出器14上の位置に対する加算
器28からの出力の特性図を示すように、検出器14の基準
位置X0を電圧０（Ｖ）とした位置情報を含む信号が得ら
れる。加算器28からの出力は各色の位置データを記憶す
るため比較器29と可逆カウンタ30、31、32とメモリ33、
34、35とD/A変換回路36、37、38で構成された記憶回路1
9に供給される。加算器28からの各色の位置情報を含む
信号は比較器29に供給されて基準位置の基準電圧となる
電圧０（Ｖ）と比較される。比較器29からの比較出力は
Ｒ−Ｖの可逆カウンタ30とＧ−Ｖの可逆カウンタ31とＢ
−Ｖの可逆カウンタ32に供給されて、各色パターン信号
の映出に同期してデータの増減を行なって、各色のパタ
ーン信号の位置が基準位置となるデータを出力してい
る。可逆カウンタ30、31、32からの増減されたデータは
各色のメモリ33、34、35に供給されてデータが記憶され
る。なおデータ記憶を行うタイミングはレベル検出回路
48と制御信号発生回路49で構成さた検出周期制御回路20
からの制御信号によりパターン信号の色切換に同期して
行っている。第６図ａ）ｂ）ｃ）に検出周期制御回路20
からの各色の制御信号を示す。第６図ａ）にＲ−Ｖのメ
モリ33を制御するための制御信号Cr、第６図ｂ）にＧ−
Ｖのメモリ34を制御するための制御信号Cg、第６図ｃ）
にＢ−Ｖのメモリ35を制御するための制御信号Cbを示す
ように、各色のメモリ動作は各調整期間T1内で各色毎に
順次にT1r、T1g、T1bの期間で調整を行い、メモリ33、3
4、35の書き込み動作を制御している。各色のメモリ3
3、34、35からのディジタルデータは、各色のD/A変換回
路36、37、38に供給されてディジタル量をアナログ量に
変換される。D/A変換回路36、37、38からの各色の補正
データは、コンバーゼンス補正回路21に供給され入力端
子50からの各色のマニュアルデータと加算器39、40、41
で加算された後、増幅器42、43、44に供給してRGB−Ｖ
のコンバーゼンスヨーク45、46、47を駆動することによ
り、自動的にスタティックコンバーゼンスを制御してい
る。すなわち検出器14を通過する各色のパターン信号の
光は、検出器14からの光電変換出力電圧が等しくなる検
出器14の基準位置になるように制御され、スタティック
コンバーゼンスと共に画面位相も自動的に調整される。

次に検出周期制御の動作について詳細に説明するため
第７図の動作特性図を用いる。第７図ａ）に検出器14上
の位置に対応して位置検出回路18からの検出電圧の特性
を示す。加算器28からの位置検出回路18の検出電圧はレ
ベル検出回路48に供給され、基準位置X0｛電圧０
（Ｖ）｝に対しての位置ずれ量の検出信号より第７図
ａ）の特性図を示すように基準電位０（Ｖ）に対して＋
V3〜−V4の動作範囲を検出している。レベル検出回路48
からの検出信号は制御信号作成回路49に供給され、第７
図ａ）に示す＋V3〜−V4の動作範囲外にあるときのみ検
出を行うように制御信号を作成している。したがって基
準位置に対してある一定のずれが生じたときに調整を行
うようにパターン発生回路22記憶回路19を制御してい
る。パターン信号の映出は調整時に検出器14上に各色の
パターン信号を順次映出し、それ以外の期間は基準位置
に対しての位置ずれ量を検出するため各色のパターン信
号が同時に映出されている。第７図ｂ）図にコンバーゼ
ンスドリフト量を示し、縦軸に必要補正データ、横軸に
時間を示す。第７図ｂ）に示すようなコンバーゼンスド
リフトが生じたとき、従来のようにプログラマブルタイ
マーによる検出周期設定を行う場合、黒丸−白丸で示す
ようにドリフト量及び傾向に無関係で検出周期設定を行
うため精度よく補正するための検出周期を設定できない
という問題点を有していた。第７図ｃ）に位置検出回路
18からの検出電圧（基準位置に対しての位置ずれ量）に
応じて検出周期を設定したときの動作図を示すように、
ドリフト量の大きい期間では検出周期を短く、ドリフト
量の小さい期間では検出周期を長くなるように自動的に
検出周期を設定している。また第７図ｃ）の破線に示す
ように急激なドリフトが生じた場合でも、白丸に示すよ
うに自動的に検出周期を設定することができる。第７図
ｄ）に第７図ｃ）の動作時のメモリの補正データと加算
器28からの出力電圧を示すように、前記で述べた検出周
期でメモリに補正データが書き込まれ、加算器28からの
出力電圧としてはドリフト量が０電圧から−V4に達した
時点で調整が行われるため０電圧に再びもどる。第７図
ｅ）にパターン信号の映出モードを示し、調整時はＲ、
Ｇ、Ｂのパターン信号を順次映出し、検出時はＲ、Ｇ、
Ｂのパターン信号を同時映出して行っている。すなわち
検出モードは連続、調整モードは非連続で行うことによ
り調整回数を少なくしている。

また、左右方向のスタティック的なずれのコンバーゼ
ンス調整も同様に、画面下部に横方向に設けた検出器15
を用いて行なうことができる。さらに青色（以下Ｂと呼
ぶ）の補正も赤色（Ｒ）と同様に行なうものであるから
説明は省略する。それ以降の処理は前記で述べたものと
同様であるため説明は省略する。

以上のように、この実施例によれば画面上に基準位置
に対して対称に設けられた検出器14、15で位置ずれを検
出し、この検出信号を位置検出回路18に供給しての基準
位置に対しての位置ずれ量の検出を行ない、この検出信
号を応じてパターン信号の映出と記憶回路19に書き込み
動作を行い、この記憶回路からの補正データによりコン
バーゼンス補正回路21を制御することにより、ドリフト
量とドリフト傾向に応じて自動的に検出周期が設定でき
るため安定でかつ精度よく補正できる。また調整時の過
渡応答による一瞬のコンバーゼンスずれと、誤動作検出
による急激なコンバーゼンスずれを低減できる、また画
面に映像を映出した状態で精度よくスタティックコンバ
ーゼンスの変動を自動的に調整できる。また検出器14、
15の基準位置になるように制御することにより、コンバ
ーゼンスと画面位置の補正が同時に行うことができるた
め光電変換素子の受光部面積も少なくできると共に信号
処理での複雑な演算で不要で、かつ制御信号の処理が直
流電位であるため簡単な回路構成で実現できる。また画
面上の一部に検出器を設けて検出しているため検出精度
のあまりいらない安価なポイントセンサ等が使用でき
る。

なお、この実施例では検出器として複数の光電変換素
子で構成された場合について述べてきたが、位置演算機
能を有する位置検出器やその他のリニア検出器を用いて
もよいことは言うまでもない。

また、この実施例ではスタティック的なコンバーゼン
ス補正について述べてきたが、画面の周辺部の相反する
部分にも光電変換素子を設けて、ダイナミックコンバー
ゼンス補正の一部を行なってもよい。また、ダイナミッ
ク的なずれかを判断して、ダイナミックコンバーゼンス
調整を行なうことをランプ等を用いて表示し、ダイナミ
ックコンバーゼンス調整指示としてもよいことは言うま
でもない。

また、この実施例では３原色の重ね合わせ、いわゆる
コンバーゼンス補正と画面位相の補正について述べてき
たが、画面振幅等の制御も行なってもよいことは言うま
でもない。

また、この実施例では理解を容易にするため投写形カ
ラー受像機について述べてきたが、直視形等の受像機に
ついても有効であることは言うまでもない。

発明の効果 以上説明したように、本発明によればディジタル及び
アナログ方式のダイナミックコンバーゼンス回路で精度
よく調整されたコンバーゼンスが温度等によりスタティ
ック的なずれが生じた場合、画面上に設けられた検出器
でパターン信号を受光して基準位置に対しての位置ずれ
量を検出し、この検出信号が所定のレベルより大きくな
った場合にのみパターン信号の映出と記憶回路の書き込
み動作を制御して検出周期の設定を行い、この記憶回路
からの補正データでコンバーゼンス補正回路を制御する
ことにより、ドリフト量と傾向に応じた検出周期の設定
が自動的にできると共に、調整回数が少なく調整時の補
正データの過渡応答と誤動作検出によるコンバーゼンス
ずれを低減できる。また画面に映像を映出した状態で精
度のよい自動スタティックコンバーゼンス補正を行なう
ことができる。また検出器の基準位置に対しての対称位
置検出を行うことによりスタィック的なコンバーゼンス
と画面位相を同時に自動補正できるため、検出の光電変
換素子の受光面積が小さくできると共に、信号処理での
複雑な演算が不要で制御信号が直流電位で扱うことがで
きるため、回路規模が小さく安定でかつ正確なコンバー
ゼンス補正が実現できる。また画面上の一部に検出器を
設けて位置検出を行っているため検出精度のあまりいら
ない安価なポイントセンサ等が使用でき低価格で実現で
きるため、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるコンバーゼンス装置
のブロック図、第２図は同実施例の動作を説明するため
の画面図、第３図は同実施例の詳細なコンバーゼンス装
置のブロック図、第４図、第５図、第６図、第７図は同
実施例の動作波形図と特性図、第８図は従来のディジタ
ルコンバーゼンス回路を説明するための画面図、第９図
は従来の自動的にコンバーゼンス調整を行なうコンバー
ゼンス装置のブロック図である。 14、15……検出器、19……記憶回路、20……検出周期制
御回路、22……パターン発生回路、21……コンバーゼン
ス補正回路、19……記憶回路、18……位置検出回路、2
3、24、25……加算器、28……減算器、26……最大値検
出回路、27……最小値検出回路、48……制御信号作成回
路、49……レベル検出回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーテレビジョン受像機の画面上に映像
   を表示する表示手段と、画面上での色ずれを補正するた
   めのコンバーゼンス補正手段と、前記画面上に設けられ
   た光電変換素子で基準位置に対しての位置ずれを検出す
   る検出手段と、各色のパターン信号を前記検出手段で受
   光できる前記画面上の位置に発生させるパターン発生手
   段と、前記検出手段からの光電変換出力により基準位置
   に対しての位置ずれ量を検出する位置検出手段と、前記
   位置検出手段から出力される位置ずれ量を記憶する記憶
   手段と、前記位置検出手段から出力される基準位置に対
   しての位置ずれ量が所定のレベルより大きくなった場合
   にのみ補正動作を行うように検出周期を設定する検出周
   期設定手段と、前記検出周期設定手段により設定された
   検出周期に基づいて、前記パターン発生手段及び前記記
   憶手段の検出周期を制御する検出周期制御手段と、前記
   記憶手段に記憶された位置ずれ量に基づいて前記コンバ
   ーゼンス補正手段を制御して自動的に補正する自動補正
   手段とを備えたコンバーゼンス装置。