JP3352468B2

JP3352468B2 - コンバーゼンス自動調整装置

Info

Publication number: JP3352468B2
Application number: JP13492792A
Authority: JP
Inventors: 明一松; 正博内藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JPH05328370A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＣＲＴ方式ビデオプ
ロジェクタの幾何学歪調整およびコンバーゼンス調整を
自動的に行うコンバーゼンス自動調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、幾何学歪調整およびコンバーゼン
ス調整は、スクリーン上に投写されたコンバーゼンス調
整信号（クロスハッチ信号やドット信号）の映像を見な
がら、Ｒ，Ｇ，Ｂの映像が長方形になり、またＲ，Ｇ，
Ｂが重なるように、人手によって調整していたが、一連
の調整を完了する迄の時間は数十分から数時間が必要で
あった。また、これらの調整を行うには数多くの調整項
目があり、調整ボリューム数は数十個もあり、その結
果、調整には熟練技術が求められ、一般的なプロジェク
タのユーザは、容易に幾何学歪調整やコンバーゼンス調
整を行うことができなかった。また、フロント投写型プ
ロジェクタでは、セットを移動させた場合、そのつど幾
何学歪調整，コンバーゼンス調整およびフォーカス調整
を行う必要があり、プロジェクタの使用を容易にする障
害になっていた。

【０００３】次に、従来の幾何学歪の調整方法について
説明する。幾何学歪は、投写レンズやスクリーンに対す
るＣＲＴの設置角度（仰角、集中角）の影響で発生する
ものである。この補正は、クロスハッチ信号を受信して
行い、Ｇのラスタがスクリーン上で長方形になるように
調整し、水平，垂直の台形歪調整（キーストン調整）、
ピンクッション歪調整（ＰＣＣ調整）およびリニアリテ
ィ調整を行うものである。上記各幾何学歪の調整は、調
整者がスクリーン上に投写された調整用映像（クロスハ
ッチ）を見ながら、目視によって正しいラスタ形状が得
られるように調整を行う。よって、調整には熟練技術が
必要となり、一般的なプロジェクタのユーザは幾何学歪
調整を行うことが出来なかった。

【０００４】次に、コンバーゼンス調整方法について説
明する。コンバーゼンス調整は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各単色映
像がスクリーン上で重なってカラー映像となる様にする
ための調整であり、Ｇの投写位置を基準にしてＲ，Ｂの
映像をＧの映像に重ねる。この調整は、クロスハッチ信
号をスクリーン上に投写してこれを見ながらＲ，Ｂの縦
線，横線をＧの縦線，横線に重なるように調整を行う。
調整手順は、最初にＲとＧの映像とを重ね合わせるコン
バーゼンス調整を行う。この時Ｂの映像は写さないで調
整を行う。これはＢの映像を消すことでＲとＧとのコン
バーゼンス調整がやりやすくなるためである。

【０００５】この調整が完了すると、続いてＢの映像を
Ｇの映像に重ね合わせるコンバーゼンス調整を行う。こ
の時はＲの映像を消してＧとＢの２色にしてＢの映像の
調整を行う。Ｒ、またはＢの映像をＧの映像に重ね合わ
せるための調整手順は、コンバーゼンス補正方式（アナ
ログコンバーゼンス、ポイントコンバーゼンス）によっ
て多少の違いがあるが、ここでは従来のプロジェクタで
主に用いられているアナログコンバーゼンス方式による
コンバーゼンス調整手順について、説明する。

【０００６】図１１に、コンバーゼンス調整時における
スクリーン上の調整着目点の主なものを示す。同図にお
いて、５１はスクリーン、５７はスクリーン上に投写さ
れたラスタ、５２はＸ軸、５３はＹ軸、５４は画面中央
部のスタティックコンバーゼンス調整着目点、５５，５
６はそれぞれＸ，Ｙ軸上にある水平、垂直幅およびリニ
アリティ調整着目点である。また、上記５４〜５６以外
の部分の映像パターン（縦線、横線、縦線と横線の交
点）は、コンバーゼンス詳細調整を行う時は、コンバー
ゼンス詳細調整を行うエリア内では全てコンバーゼンス
調整着目点になる。

【０００７】以下、コンバーゼンス調整の手順について
述べる。コンバーゼンス調整には、ＲをＧに重ねる調整
と、ＢをＧに重ねる調整がある。ＲとＢの調整はどちら
から行ってもよい。なお、調整手順は同じである。以
下、調整方法について述べる。最初に画面中央部のスタ
ティックコンバーゼンス調整着目点５４に着目して、水
平，および垂直方向のスタティックコンバーゼンス調整
ボリュームの調整によってＧの調整着目点に重ね合わせ
る。なお、スタティックコンバーゼンスは、画面全体を
左右方向（水平スタティックコンバーゼンス）、または
上下方向（垂直スタティックコンバーゼンス）にＤＣ的
に動かすコンバーゼンス補正である。

【０００８】画面センタ部がＧに重なると、次に画面中
央横軸（Ｘ軸）と画面中央縦軸（Ｙ軸）がＧの中央横
軸、中央縦軸に重なるように、水平，および垂直ＳＫＥ
Ｗ調整、ＢＯＷ調整によってＧに重ねる。これは、Ｘ
軸、Ｙ軸の傾きを調整するためのコンバーゼンス補正で
ある。

【０００９】次に、水平幅，水平リニアリティの調整を
行うが、水平幅，リニアリティ調整着目点５５がＧの水
平幅，リニアリティ調整着目点５５に全て重なるよう
に、Ｈ−ＷＩＤＥ，Ｈ−ＬＩＮの調整ボリュームの調整
を行う。なお、このとき、画面の左右両サイド部分のみ
の水平幅，水平リニアリティ調整用として、Ｒ−Ｈ−Ｓ
ＩＤＥ，Ｌ−Ｈ−ＳＩＤＥ調整ボリュームを有するコン
バーゼンス回路もあり、これらの調整ボリュームがある
場合はここでこれらの調整ボリュームの調整も行う。

【００１０】続いて、垂直幅，垂直リニアリティの調整
を行う。これは、垂直幅，リニアリティ調整着目点５６
がＧの垂直幅，リニアリティ調整着目点５６に全て重な
るように、Ｖ−ＷＩＤＥ，Ｖ−ＬＩＮのボリューム調整
を行うものである。以上で画面全体のコンバーゼンス調
整の概略調整が完了したことになる。概略調整と述べた
理由は、ここまでのコンバーゼンス調整では画面の中で
Ｘ軸及びＹ軸上の映像がＧに重なっただけであり、画面
のＸ，Ｙ軸以外の部分は完全に重なっていないため、そ
の部分のコンバーゼンス調整を行う必要があるためであ
る。よって、引き続いてコンバーゼンス詳細調整（Ｘ，
Ｙ軸以外の部分のコンバーゼンス調整）の手順に入る。

【００１１】詳細調整は、別名「ゾーン調整」という名
称で呼ばれることがあり、画面全体をいくつかの小ゾー
ンに分割して、各ゾーン内のＲとＢの縦線および横線を
Ｇの縦線および横線に重ね合わせるコンバーゼンス調整
である。なお、低コストコンバーゼンス回路では、４分
割ゾーン調整が一般的で、別名「４分割キーストン調
整」とも呼ばれている。また、それぞれのゾーンには、
水平，および垂直コンバーゼンス調整ボリュームが設け
られている。また、コンバーゼンス調整精度を上げるた
めにゾーン数を増やして全体で９ゾーン、１６ゾーン、
２５ゾーン、更にそれ以上の数のゾーンを有したコンバ
ーゼンス回路もある。

【００１２】調整方法は、各ゾーンにおいて、その選択
されたゾーン内の縦線および横線がＧの縦線および横線
に完全に重なるように、水平および垂直コンバーゼンス
ボリュームの調整を行うことで調整を行う。よって、ゾ
ーン数が増加するほど調整精度は向上するが、調整ボリ
ュームの数が増えるため、より長い調整時間が必要にな
る。

【００１３】また、先にも述べたが、ＲとＢのコンバー
ゼンス調整の手順は全く同じであるので、１台のビデオ
プロジェクタのコンバーゼンス調整を行うには、上記調
整手順をＲとＢについて行い、合計２回の調整手順を経
ることになる。以上の調整を全て完了するとコンバーゼ
ンス調整が完了するが、コンバーゼンス調整で調整する
ボリューム数は４０〜５０個程度（４分割ゾーンの場
合）になり、長い調整時間が必要であり、調整手順の多
さ、難しさから熟練技術が要求される。なお、以上に述
べた従来のコンバーゼンス調整手順を図１２に示す。

【００１４】次にコンバーゼンス回路について説明す
る。従来のコンバーゼンス回路にはアナログ方式とデジ
タル方式のコンバーゼンス回路があり、前者はアナログ
的にコンバーゼンス補正信号を作成し、数十個におよぶ
補正レベル調整ボリュームによってコンバーゼンス調整
を行っているものである。後者には大別して３種類のコ
ンバーゼンス回路があり、第一のデジタルコンバーゼン
ス回路は、コンバーゼンス補正信号をアナログコンバー
ゼンス回路と同様にアナログ的に作成し、コンバーゼン
ス補正レベル調整ボリュームを電子ボリューム等によっ
てデジタル的に補正レベル調整を行うものである。

【００１５】第二のデジタルコンバーゼンス回路は、コ
ンバーゼンス補正信号の基本波形信号をデジタル演算に
よって作成し、各信号をデジタル的にレベル調整を行っ
て、これらを合成してコンバーゼンス補正信号を得るも
のである。

【００１６】第三のデジタルコンバーゼンス回路は、画
面上の数十カ所〜数百カ所の調整点において、ＧとＲお
よびＢとＧの水平方向および垂直方向のずれ量データか
らコンバーゼンス補正信号を演算によって作成するポイ
ントコンバーゼンス方式等がある。

【００１７】上記各コンバーゼンス回路のうち、アナロ
グ方式コンバーゼンス回路と第一，第二のデジタル方式
コンバーゼンス回路では、上記調整手順で述べたコンバ
ーゼンス調整手順に沿ってコンバーゼンス調整を行う。
また、第三のデジタル方式（ポイントコンバーゼンス）
では、各調整点においてＲ，ＢのＧに対する水平，垂直
方向のずれ量のデータを入力してコンバーゼンス補正を
行うものであり、数多くのデータを入力する必要がある
ため、アナログコンバーゼンスや他のデジタルコンバー
ゼンス回路よりもデータ入力に長時間かかり、調整時間
がより長くなる。

【００１８】また、Ｒ，Ｂのコンバーゼンス調整を自動
化したシステムとして、スクリーン上に投写したＲ，
Ｇ，Ｂの調整点のスクリーン上の投写位置を検出して、
ＲとＧの調整点とＢとＧの調整点とのずれ量を検出し、
これらがぴったりと重なるようにコンバーゼンス補正信
号を作成するものがある。図１３はこの従来のコンバー
ゼンス調整装置の構成を示すブロック回路図である。図
において、９はパターン信号発生部、１１は調整点位置
検出部、１２はコンバーゼンス回路部、１３は画像処理
部、２０はビデオプロジェクタ本体で、スクリーン上に
投写した画像の検出にはモノクロＣＣＤカメラを使用し
て、全調整点のスクリーン上の投写位置をＲ，Ｇ，Ｂ単
色ごとに検出を行い、ＲとＧおよびＢとＧの調整点にお
けるコンバーゼンス誤差の検出を行い、このコンバーゼ
ンス誤差からコンバーゼンス補正信号を作成してコンバ
ーゼンス調整を行っている。位置検出には、低周波の繰
り返し映像パターンを用いて各調整点ごとに検出したデ
ータの調整点のある小エリア内の輝度データを切り出し
て、近似式によって調整点の中心位置を求めている。検
出精度は０．３×走査線の精度である。

【００１９】ここで得られるコンバーゼンス補正信号
は、ＲとＢのＧの映像に重ねるための補正信号であり、
Ｇに関しては補正信号を作成しない。よって、Ｇの映像
にキーストン歪やＰＣＣ歪などの幾何学歪が残留してい
ると、コンバーゼンス調整後の映像にもその幾何学歪が
残ることになる。これを防ぐには、Ｒ，Ｂのコンバーゼ
ンス調整を行う前にＧの映像に対してキーストンやＰＣ
Ｃ調整（幾何学歪調整）を人手による目視調整を行い、
上記幾何学歪がなくなるようにしておく必要がある。な
お、目視調整には熟練技術が要求され、また、調整時間
もかかるため、ビデオプロジェクタの一般のユーザには
調整を行うことが困難である。

【００２０】また、ビデオプロジェクタでは、セットを
長時間使用することでドリフトを生じ、ドリフトにより
電源投入時点と数時間経過後のコンバーゼンスずれが起
こる。これは、プロジェクタ本体が動作中に熱を発生す
ることによってセット本体が温度上昇するためである。
よってセットを長時間使用している場合はＲ，Ｇ，Ｂの
色ずれが次第に発生して、やがてプロジェクタの視聴者
は色ずれを感知して映像品位が低下することが生じる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な問題点を解消するためになされたもので、調整者は幾
何学歪およびコンバーゼンス調整開始の命令を与えるだ
けで、自動的に、しかも短時間で精度の高い幾何学歪お
よびコンバーゼンス調整を行うことができるコンバーゼ
ンス自動調整装置を得ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るコンバー
ゼンス自動調整装置は、位置検出用の映像パターン信号
をＲ，Ｇ，Ｂ単色ごとに時分割でスクリーン上に投写
し、その単色位置検出映像パターンを順次撮像手段によ
って読み込んで、映出されたＧの映像の画面センタの調
整点をそのまま画面センタの調整点の正規位置とし、こ
の画面センタの調整点の正規位置を基準としてＧの映像
の各調整点の正規位置を算出し（又は、映出されたＧの
映像の画面の左右両端の調整点の中間位置を画面センタ
の調整点の正規位置のＸ座標とし、映出されたＧの映像
の画面の上下両端の調整点の中間位置を画面センタの調
整点の正規位置のＹ座標とし、このようにして求められ
た画面センタの調整点の正規位置を基準としてＧの映像
の各調整点の正規位置を算出し）、各調整点ごとに、ま
ず、正規位置に対するＧの水平，垂直方向のずれ量を検
出してＧの映像の各調整点の位置を補正し、ついでＲ，
Ｂの補正されたＧに対する各調整点の水平，垂直方向の
ずれ量を検出してＲ，Ｂの映像の各調整点の位置を補正
するようにしたものである。

【００２３】

【作用】この発明におけるコンバーゼンス補正信号は、
スクリーン上に投写されたＲ，Ｇ，Ｂの各調整点の位置
検出動作によって検出された水平、垂直位置座標に基づ
いて、Ｇの幾何学歪調整を行うことで得られる長方形に
なったＧの各調整点の正規位置座標を算出し、その水
平、垂直方向の補正を行い、また各調整点ごとにＲとＧ
の正規位置，ＢとＧの正規位置との水平方向、垂直方向
のずれ量を算出し、上記ずれ量データに基づいてデジタ
ルコンバーゼンス回路でＲ，Ｂの水平、垂直コンバーゼ
ンス補正信号を作成し、Ｒ，Ｂのコンバーゼンス補正を
行う。

【００２４】

【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例１を図に
ついて説明する。図１は、この発明の実施例１の構成を
示すブロック回路図である。同図において、１はスクリ
ーン上に投写された位置検出パターンを読み込む撮像手
段、２は撮像手段１の出力信号から調整点の位置を検出
する位置検出部、３は撮像手段１の出力信号を記憶する
フレームメモリ、４はＲ，ＢのＧの調整点に対するずれ
量を検出するずれ量検出部、５はＧの正規位置座標を算
出する手段、６はずれ量検出部４の出力信号からＲ，
Ｇ，Ｂの水平，垂直コンバーゼンス補正信号を作成する
デジタルコンバーゼンス回路、７はデジタルコンバーゼ
ンス回路６の出力補正信号を増幅するコンバーゼンス出
力回路、８はＣＲＴのネック部にそれぞれ設置された
Ｒ，Ｇ，Ｂの水平，垂直コンバーゼンスコイル、９は位
置検出パターンを発生するパターン信号発生部、１０は
幾何学歪・コンバーゼンス調整の制御を行う制御部であ
り、上記各構成ブロックのうち１１は調整点の位置検出
を行う調整点位置検出部、１２はコンバーゼンス補正を
行うコンバーゼンス回路部である。

【００２５】幾何学歪調整とコンバーゼンス調整を自動
的に行うには、画面上に多くの調整点を設置して各調整
点の投写位置を検出する必要がある。更に、補正量の検
出も行う必要がある。本実施例１では、補正量を基準位
置に対するずれ量として検出する。

【００２６】図２にスクリーン５１上の調整点の設置例
として、水平７点，垂直５点の合計３５点の調整点５８
を設けた場合の調整点位置を示す。この各調整点５８の
位置にそれぞれ位置検出用の映像パターン５９を表示し
て、Ｒ，Ｇ，Ｂの全調整点の水平，垂直座標を検出す
る。

【００２７】位置検出用映像パターン５９は図３（ａ）
に示すように、輝度分布が水平，垂直方向とも正弦波信
号で与えられる円形パターンを用いる。また、図３
（ｂ）に上下方向の中心軸の水平方向の信号波形を、
（ｃ）に左右方向の中心軸の垂直方向の信号波形を示
す。この信号波形は、正弦波信号であるため信号の周波
数成分が高くなく、ビデオ回路の周波数特性の影響を受
けにくく、また、面データとして位置検出が行うことが
出来、また、円形パターンの中心位置の輝度がピークと
なり、このピーク位置を中心点として輝度分布が左右お
よび上下に対称になる、という特長があり、スクリーン
５１上の調整点５８の位置検出を撮像手段の画素以下の
精度で検出するのに都合が良く、また、自動的に位置検
出を行うことに用いるのに適している。また、調整点の
設置位置条件として、Ｘ，Ｙ軸の軸上に調整点が存在
し、且つ水平，垂直方向の調整点の間隔はそれぞれ一定
である必要がある。

【００２８】位置検出時には、スクリーン５１上の各調
整点５８の位置に１つの位置検出用パターン５９を表示
し、スクリーン５１全体では調整点５８の数だけ位置検
出用パターン５９を表示させる。なお、このとき、位置
検出用映像パターン５９の表示はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ単
色のみをスクリーン上に表示するようにして、時分割で
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの各調整点の位置検出を行う。な
お、ビデオプロジェクタでは、スクリーン５１に投写さ
れた画面周辺部の映像の輝度は画面センタ部の輝度に対
して低下する。これは投写レンズの画角の影響によるも
のである。よって、画面周辺部の位置検出用映像パター
ン５９はこれを補償するために画面センタ部の位置検出
用映像パターン５９よりもあらかじめ輝度レベルを上げ
ておく。これによって、画面周辺部の位置検出でも検出
精度が確保できる。

【００２９】次に、位置検出方法について述べる。スク
リーン５１上に投写した位置検出用映像パターン５９を
ＣＣＤカメラ等の撮像手段１によって全画面を一度に読
み取り、スクリーン５１上における各位置検出用映像パ
ターン５９の位置座標（Ｘ，Ｙ座標）を演算によって求
める。位置座標の求め方は、位置検出用映像パターン５
９の検出信号が正弦波信号であるので、ノイズの影響が
なければ、撮像手段１の出力信号も正弦波信号が得られ
る。この出力信号をフレームメモリ３に記憶させて、続
いて位置検出を行う調整点付近のデータを、Ｘ座標（水
平座標）を求める時は水平方向に、Ｙ座標（垂直座標）
を求める時は垂直方向にデータを切り出して演算を行
う。データの切り出しエリアは図３（ｂ），（ｃ）に示
した範囲である。上記切り出しエリアの輝度分布を式１
に示した２次式ｆ（ｘ）で近似して、定数ａ，ｂ，ｃを
求める。近似計算は最小自乗法を用いて誤差ができるだ
け小さくなるように計算を行う。ｆ（ｘ）＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃ・・・・・式１

【００３０】次に、式１の近似２次式ｆ（ｘ）のピーク
を与えるＸ座標を算出する。なお、式１・ｆ（ｘ）は、
位置検出用映像パターン５９から上に凸の放物線になる
ため、近似式ｆ（ｘ）のピークを与えるＸ座標ｘ_MAXは
次に示す式２で求められる。ｘ_MAX＝−ｂ／２ａ・・・・・式２以上のようにして算出されたピークを与えるＸ座標ｘ
_MAXをその調整点５８のスクリーン５１上の位置とす
る。同様に、垂直方向についても位置検出を行うと、そ
の調整点のスクリーン５１上のＸ，Ｙ座標が求められ
る。続いて、他の調整点５８についても同様にしてＸ，
Ｙ座標が算出できる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の調整点に
ついても同様にＸ，Ｙ座標が算出できる。

【００３１】次に、Ｇの正規位置座標の決定方法につい
て説明する。Ｇのスクリーン５１上の調整点の投写位置
は、幾何学歪調整がされていなければ、Ｇの各調整点は
格子状に配列されない。つまり、円形パターンを投写し
ても正しい円形パターンとしてスクリーン５１上に投写
されず、歪んだ円形パターンになる。よって、Ｇの各調
整点が格子状に配列されるようにＧの各調整点５８の正
規位置座標を決定してやり、Ｇのコンバーゼンス調整に
よって、Ｇの各調整点５８がスクリーン５１上で正しい
格子状に配列されるようにする。

【００３２】しかし、一方的にＧの各調整点５８の正規
位置座標を決定したのでは、Ｇの映像がＣＲＴの蛍光面
上で蛍光面端に写されて映像の一部が欠ける場合（ネッ
クシャドウ）がある。この症状を防ぐために、スクリー
ン５１に投写されたＧの調整点５８の何点かの位置座標
データを利用してＧの各調整点５８の正規位置座標を決
定する。そのため、最初にＧの調整点５８のスクリーン
上の投写位置の検出を、上記で述べた方法によって行
う。しかし、この時全てのＧの調整点５８の位置座標を
検出する必要はない。

【００３３】Ｇの調整点５８の正規位置座標を決定する
ために、最初に、Ｇの画面センター５４の調整点と、
Ｘ、Ｙ軸両端の調整点５５，５６の合計５点の調整点５
８のスクリーン５１上の投写位置座標を検出する。な
お、図６にこれらの調整点を示す。また、説明のため、
各調整点の検出されたＸ，Ｙ座標を小文字（ｘ，ｙ）で
表わし、正規位置座標を大文字（Ｘ，Ｙ）で表わし、５
点の座標を表わすためにセンタ（Ｃ）、Ｘ軸端の左右
（Ｌ，Ｒ）、Ｙ軸端の上下（Ｔ，Ｂ）の添字をつけて表
わすことにする。なお、スクリーン上の全調整点を水平
７点および垂直５点の合計３５点とする。

【００３４】画面センタの調整点の正規位置座標Ｘ_C，
Ｙ_Cは検出したｘ_C，ｙ_Cをそのまま用いる。次に、Ｘ，
Ｙ軸端の調整点の正規位置座標Ｘ_L，Ｘ_R，Ｙ_L，Ｙ_Rを、
Ｘ軸両端の検出座標ｘ_L，ｘ_R，ｙ_L，ｙ_Rから以下に示す
式３.1〜３.3で決定する。Ｘ_L＝Ｘ_C−（ｘ_R−ｘ_L）／２・・・・・式３.1 Ｘ_R＝Ｘ_C＋（ｘ_R−ｘ_L）／２・・・・・式３.2 Ｙ_L＝Ｙ_R＝ｙ_C ・・・・・・・・式３.3 式３.1，３.2はセンタからＸ軸左右両端の調整点間距離
が等しくなるように、Ｘ軸両端の調整点の正規位置座標
を決定するもので、Ｙ座標はセンタの調整点のＹ座標と
等しくすることで、形状が長方形になった正規位置座標
が決定される。

【００３５】次に、Ｙ軸両端の調整点の正規位置座標を
決定する。これは上記で述べたＸ軸両端の場合と同様に
決定することができ、式４.1〜４.3に示す。Ｙ_T＝Ｙ_C−（ｙ_B−ｙ_T）／２・・・・・式４.1 Ｙ_B＝Ｙ_C＋（ｙ_B−ｙ_T）／２・・・・・式４.2 Ｘ_T＝Ｘ_B＝ｘ_C ・・・・・・・・式４．３

【００３６】次に４コーナの調整点の正規位置座標を決
定する。画面左上の調整点の正規位置座標は、Ｘ座標を
Ｘ_Ｌとし、Ｙ座標をＹ_Tとすればよい。同様に、左下の
調整点のＸ，Ｙ座標はＸ_L，Ｙ_Bとし、右上の調整点はＸ
_R，Ｙ_T、右下の調整点はＸ_R，Ｙ_Bとすればよい。これ
で、４コーナとＸ，Ｙ軸両端の８調整点は長方形にな
る。

【００３７】残るＧの調整点の正規位置座標は、上記で
決定された４コーナの調整点の正規位置座標を均等に分
割して得る。いま、水平７点，垂直５点の調整点がある
ため、水平調整点間隔は左右端の調整点間隔を６等分す
ることで得られ、調整点Ｘ_L〜Ｘ_Rの６等分点のＸ座標を
各調整点の正規座標のＸ座標とする。同様に、Ｙ座標に
ついても調整点Ｙ_T〜Ｙ_Bの４等分点のＹ座標を各調整点
のＹ座標とする。以上でＧの全ての調整点の正規位置座
標が決定される。

【００３８】次に、Ｇの全調整点のスクリーン上に投写
されている実際の投写位置座標の検出を行う。これは、
Ｇの幾何学歪調整のための補正信号を作成するためであ
る。検出方法は、上記で述べた位置検出方法によって行
うことが出来る。次に、先程決定した各調整点の正規位
置座標と、調整点の実際の投写位置座標（検出座標）の
水平，垂直方向のずれ量を各調整点ごとに算出し、ずれ
量データとしてＧの水平，垂直コンバーゼンス補正信号
の作成に用いる。

【００３９】続いて、Ｇの水平，垂直コンバーゼンス補
正信号の作成方法について述べる。最初に水平方向のコ
ンバーゼンス補正信号の作成を説明する。いま、水平方
向の調整点が７点，垂直方向の調整点数は５点であると
する。また、水平帰線期間内に３点、垂直帰線期間内に
１点の調整点を内挿点として設ける。また、ビデオプロ
ジェクタで受信している信号はＮＴＳＣ信号であるとす
る。この時、Ｇの調整点の正規位置に対するずれ量デー
タは１Ｈで７つ、１Ｖで５つのずれ量データが存在する
が、帰線期間の内挿によって、１Ｈでは１０個のずれ量
データがあり、１Ｖでは６個のずれ量データがあること
になり、これらのデータから水平コンバーゼンス補正信
号を作成する。

【００４０】しかし、水平方向のコンバーゼンス補正信
号のうち、調整点が存在するラインである６ラインの補
正信号はずれ量データから直接作成することができる
が、残る５１９ラインの補正信号はずれ量データから直
接得ることができない。よって全ラインの水平コンバー
ゼンス補正信号を作成するために５１９ラインのずれ量
データを内挿処理を施すことで得る。内挿処理は、調整
点が存在するラインの各調整点のずれ量データから、フ
ィルタリングによって内挿データを作成する。上記の処
理によって５２５ライン全ての水平コンバーゼンス補正
信号を作成するための各ラインのずれ量データが得られ
る。

【００４１】上記の内挿処理によって、５２５ラインの
全てのラインに１０個のずれ量データが得られ、各ライ
ンの水平コンバーゼンス補正信号は、それぞれ９次まで
の近似式で近似によって求めることが出来る。しかし、
実際のコンバーゼンスは４次の歪まで補正でほぼ補正す
ることができるため、４次の近似式によってコンバーゼ
ンス補正信号を作成する。近似式による出力信号は低次
のローパスフィルタをかけ、出力回路７で電流増幅され
て、ＣＲＴのネック部に設置された水平コンバーゼンス
コイル８に流されて、水平コンバーゼンス補正が行われ
る。

【００４２】一方、垂直コンバーゼンス補正信号は、１
Ｖ内に６個のずれ量データが存在するが、水平と同様に
高次の近似式を算出してこれを垂直コンバーゼンス補正
信号として用いる。垂直コンバーゼンス補正信号も、水
平と同様に４次の近似式を用いている。近似式による出
力信号は、出力回路７において電流増幅され、水平コン
バーゼンス補正と同様にＣＲＴのネック部に設置された
垂直コンバーゼンスコイル８に流されて、垂直コンバー
ゼンス補正が行われる。

【００４３】以上でＧの幾何学歪調整が完了したことに
なり、スクリーン上に投写されるＧの映像は正しいアス
ペクト比を持った形状になるが、実際には、コンバーゼ
ンスコイルと偏向コイルとの軸がずれていたり、各コイ
ルの巻線が理想的な偏向磁界をつくる配置とずれていた
りするため、幾何学歪が残っていることがある。そこ
で、幾何学歪補正調整の精度を上げるために、ここで再
度Ｇの各調整点のスクリーン上の投写位置座標の検出を
行い、正規位置座標とのずれ量を再度検出し、再びＧの
水平，垂直補正信号を作成して、最初に作成した水平，
垂直補正信号に加えて新たなＧの水平，垂直補正信号を
得て、Ｇのコンバーゼンスコイル８に補正信号を流すこ
とで、Ｇの幾何学歪補正の補正精度を上げる。

【００４４】続いて、Ｒ，Ｂのコンバーゼンス補正の手
順に入るが、ここで改めてＲ，Ｇ，Ｂの各調整点のスク
リーン上での投写位置座標を検出する。検出方法はＧの
調整点の位置検出と全く同じである。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂ
３色の調整点の位置検出はそれぞれ単色で行い、Ｒ，
Ｇ，Ｂの順番に時分割で位置検出を行う。３色の各調整
点の位置検出が完了すると、次にＲ，Ｂのコンバーゼン
ス補正信号を作成するためにＲ，Ｂの各調整点ごとにＧ
の投写位置座標との水平，垂直方向のずれ量を算出す
る。

【００４５】今、Ｒ，Ｇ，Ｂの検出された各調整点の水
平位置座標をｘ_RH，ｘ_GH，ｘ_BH、垂直位置座標をｘ_RV，
ｘ_GV，ｘ_BVとして、Ｇに対するＲ，Ｂの水平，垂直方向
のずれ量を△Ｘ_RH、△Ｘ_BH、△Ｘ_RV、△Ｘ_BVとすると、
これらは次に示す式５.1〜５.4によって表わすことが出
来る。 △Ｘ_RH＝ｘ_RH−ｘ_GH ・・・・・式５.1 △Ｘ_BH＝ｘ_BH−ｘ_GH ・・・・・式５.2 △Ｘ_RV＝ｘ_RV−ｘ_GV ・・・・・式５.3 △Ｘ_BV＝ｘ_BV−ｘ_GV ・・・・・式５.4 これらをすべての調整点に対して計算することで、スク
リーン上の全ての調整点において、Ｒ，ＢのＧに対する
水平方向と垂直方向のずれ量が検出される。

【００４６】次に、上記各調整点のずれ量データから
Ｒ，Ｂの水平および垂直コンバーゼンス補正信号を演算
によって作成する。作成方法はＧの水平，垂直方向のコ
ンバーゼンス補正信号の作成の説明で述べた方法と全く
同じ方法で作成する。作成されたＲ，Ｂの水平，垂直コ
ンバーゼンス補正信号は、それぞれ出力回路７で増幅さ
れてＲ，ＢのＣＲＴに設置されたＲ，Ｂのコンバーゼン
スコイル８に流されることによってＲ，Ｂのコンバーゼ
ンス補正がなされ、スクリーン上ではＲ，Ｇ，Ｂ３色の
映像がぴったりと重なる。

【００４７】しかし、Ｇの補正信号のところで述べたよ
うに、Ｒ，Ｂのコンバーゼンスコイル８のばらつきによ
ってＲ，Ｂの映像がＧの映像にぴったりと重なっていな
いことがあるため、Ｒ，Ｂのコンバーゼンス調整精度を
上げるために、ここで再度Ｒ，Ｇ，Ｂの各調整点のスク
リーン上での投写位置の検出を行う。ここでＧの投写位
置も再度検出するのは、コンバーゼンス補正信号作成時
に使用するＲ，Ｇ，Ｂの調整点の投写位置データの時間
差を小さくすることで、ドリフトによってＧの投写位置
がずれることの影響から逃れるためである。作成したコ
ンバーゼンス再補正信号は最初に算出したコンバーゼン
ス補正信号に加え、新たなコンバーゼンス補正信号を得
て、Ｒ，Ｂのコンバーゼンスコイル８に流すことで、コ
ンバーゼンス調整は完了する。なお、上記で算出された
Ｒ，Ｂのコンバーゼンス補正信号とＧの幾何学歪補正用
のコンバーゼンス補正信号は、デジタルコンバーゼンス
回路６内に設けられたコンバーゼンス補正信号メモリに
コンバーゼンス補正信号データを収納しておき、いつで
も読みだせるようになっている。よって、プロジェクタ
本体を移動しなければ、コンバーゼンス補正信号メモリ
から補正信号データを読みだしてコンバーゼンス補正が
なされる。

【００４８】また、上記のコンバーゼンス調整は、ビデ
オプロジェクタの電源投入時に開始するように制御手段
１０にプログラミングしておき、ある一定時間ごとに上
記したコンバーゼンス調整を行うことでドリフトによる
コンバーゼンスずれの補正を行うことが可能となる。な
お、コンバーゼンス調整は自動的に行われるが、マニュ
アル操作で適宜行うことも出来る。

【００４９】実施例２．上記実施例１では、Ｇの調整点
の正規位置座標を決定するのに画面センタと４コーナの
調整点の５点を用いた場合について説明したが、Ｘ，Ｙ
軸両端の４個の調整点の位置座標を検出するだけでＧの
全ての調整点の正規位置座標を決定することが出来る。
この時、位置検出を行う調整点位置を図７に示す。この
実施例２では、検出調整点をＸ，Ｙ軸両端の４個にした
場合のＧの調整点の正規位置座標の決定方法について述
べる。

【００５０】この場合はセンタの調整点の正規位置座標
Ｘ_C，Ｙ_Cを以下に示す式６.1，６.2によって決定する。Ｘ_C＝（ｘ_L＋ｘ_R）／２・・・・・式６.1 Ｙ_C＝（ｙ_T＋ｙ_B）／２・・・・・式６.2 これは、Ｘ，Ｙ軸両端の調整点のＸ，Ｙ座標の中点を画
面センタの調整点の正規位置とするものである。なお、
その他の調整点の正規位置座標は実施例１で述べた手順
と同じ方法で決定する。また、Ｇの幾何学歪補正用の補
正信号、Ｒ，Ｂのコンバーゼンス調整の方法について
も、実施例１と同じであり、実施例１と同様の効果が得
られる。

【００５１】実施例３．実施例２では、Ｇの調整点の正
規位置座標を決定するのにＸ，Ｙ軸両端の４個の調整点
を用いた場合について説明したが、画面４コーナの４個
の調整点を用いても、Ｇの正規位置座標を決定すること
ができる。図８に位置検出を行う調整点の位置を示す。
以下、この場合の正規位置座標の決定方法について説明
する。

【００５２】いま、画面４コーナの調整点の検出された
Ｘ，Ｙ座標を、左上，右上，左下，右下の調整点の順で
ｘ，ｙにそれぞれ_TL，_TR，_BL，_BRの添字をつけて表わ
す。最初にＸ軸両端のＸ座標と、Ｙ軸両端のＹ座標の正
規位置座標を式７.1〜７.4によって仮の正規位置座標と
して定める。ｘ_L＝（ｘ_TL＋ｘ_BL）／２・・・・・式７.1 ｘ_R＝（ｘ_TR＋ｘ_BR）／２・・・・・式７.2 ｙ_T＝（ｙ_TL＋ｙ_TR）／２・・・・・式７.3 y_B＝（ｙ_BL＋ｙ_BR）／２・・・・・式７.4

【００５３】次に、画面センタの調整点の正規位置座標
を、上記式７.1〜７.4で算出した座標ｘ_L，ｘ_R，ｙ_T，
ｙ_Bから式６.1，６.2によってＸ_C，Ｙ_C算出する。次
に、Ｘ，Ｙ軸両端の調整点の正規位置座標を、Ｘ_C，Ｙ_C
を用いて式３.1〜３.3によって決定する。以下、他の調
整点の正規位置座標は実施例１で述べた手順によって決
定し、上記実施例１と同様の手順でコンバーゼンス補正
信号の作成を行う。

【００５４】実施例４．実施例２，３では、Ｇの調整点
の正規位置座標を決定するのに４個の調整点を用いた場
合について説明したが、検出調整点数を２個にしても、
Ｇの調整点の正規位置座標を決定することが出来る。こ
の実施例４では、検出調整点をＸ軸両端の２個にした場
合のＧの調整点の正規位置座標の決定方法について述べ
る。図９に位置検出を行う調整点の位置を示す。なお、
この場合、スクリーン上の調整点の位置は、水平方向と
垂直方向で等間隔になるように配置する必要がある。当
然のことながら、この場合の位置検出パターンは正しい
アスペクト比をもった信号であって、長方形である位置
検出パターンの一部が欠けることはないように作成され
ている。以下、この条件を満足する位置検出パターンを
用いて位置検出を行ったとして説明する。

【００５５】画面センタの調整点のＸ座標は、検出した
２点のＸ座標の中点座標にする。また、水平方向に調整
点が７点存在するため、各調整点のＸ座標は位置検出を
行った２点の調整点のＸ座標を６等分するＸ座標値とす
る。なお、水平方向の調整点の間隔をＡとする。一方、
Ｙ座標については、位置検出を行った２調整点のＹ座標
の平均値を画面センタ調整点の正規座標Ｙ_Cとする。な
お、垂直方向の調整点間隔は水平調整点間隔と等しいと
いう位置検出信号の条件があるため、各調整点のＹ座標
は、Ｙ_C＋Ａ，Ｙ_C−Ａ，Ｙ_C＋２Ａ，Ｙ_C−２Ａ，・・・
とすることで決定される。以下は上記各実施例と同様
にＲ，Ｇ，Ｂの補正信号を作成して補正を行う。

【００５６】実施例５．実施例４では、Ｇの正規位置座
標を決定するのにＸ軸両端の２個の調整点を用いた場合
について説明したが、Ｙ軸両端の２個の調整点を用いて
も、Ｇの調整点の正規位置座標を決定することが出来
る。この場合の位置検出を行う調整点の位置を図１０に
示す。他の調整点の正規位置座標の決定方法は、実施例
４でＸ軸とＹ軸、Ｘ座標とＹ座標とを入れ換えてやるだ
けで全く同じ手順で求めることが出来る。

【００５７】実施例６．上記各実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の投写位置検出部とコンバーゼンス補正信号発生部を一
体としたビデオプロジェクタを構成して、その説明を行
ったが、調整点位置検出部１１を独立させて幾何学歪自
動調整装置の単体構成とし、また、コンバーゼンス回路
部１２とのインターフェース回路を備え、ビデオプロジ
ェクタ本体で上記幾何学歪自動調整装置の出力ずれ量デ
ータを受けてコンバーゼンス補正信号を作成するような
構成としてもよい。この場合は調整点位置検出部１１が
ビデオプロジェクタ本体に含まれないため、ビデオプロ
ジェクタ本体の低価格化が達成でき、調整点位置検出部
の追加で上記各実施例と同様の自動調整を行うことが出
来る効果がある。

【００５８】実施例７．上記各実施例では、３ＣＲＴ３
レンズ方式のビデオプロジェクタについて説明したが、
３ＣＲＴ１レンズ方式のビデオプロジェクタでも幾何学
歪調整は必要であり、本発明を適用することで３ＣＲＴ
１レンズ方式のビデオプロジェクタでも自動幾何学歪調
整を行うことが可能となり、調整を容易に行うことが可
能となる。

【００５９】実施例８．なお、上記実施例１〜６で述べ
たＧの正規位置座標決定方法を適宜選択してＧの正規位
置座標を決定する動作を行うには、ソフトウェアで対応
することが出来るので、Ｇの正規位置座標を決定するた
めのＧの検出調整点数を可変することの出来る装置を構
成することが出来る。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ビデ
オプロジェクタの幾何学歪調整とコンバーゼンス調整を
自動的に、また短時間で、精度の高い調整を行うことが
できる装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のブロック回路図である。

【図２】実施例１の調整点の位置を示す図である。

【図３】実施例１の位置検出用映像パターンおよびその
位置検出信号の波形図である。

【図４】幾何学歪調整で補正を行う歪の形状を示す図で
ある。

【図５】実施例１による幾何学歪・コンバーゼンス自動
調整の調整手順を示すフローチャートである。

【図６】実施例１によるＧの正規位置座標を決定するた
めに位置検出を行う調整点の一例を示す図である。

【図７】本発明の実施例２によるＧの正規位置座標を決
定するために位置検出を行う調整点の一例を示す図であ
る。

【図８】本発明の実施例３によるＧの正規位置座標を決
定するために位置検出を行う調整点の一例を示す図であ
る。

【図９】本発明の実施例４によるＧの正規位置座標を決
定するために位置検出を行う調整点の一例を示す図であ
る。

【図１０】本発明の実施例５によるＧの正規位置座標を
決定するために位置検出を行う調整点の一例を示す図で
ある。

【図１１】従来のコンバーゼンス調整時の調整着目点を
示す図である。

【図１２】従来のコンバーゼンス調整の手順を示す図で
ある。

【図１３】従来の自動コンバーゼンス調整装置の構成を
示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１撮像手段２位置検出部３フレームメモリ４ずれ量検出部５Ｇの正規位置座標算出部６デジタルコンバーゼンス回路７コンバーゼンス出力回路８コンバーゼンスコイル９位置検出信号発生部１０制御部１１調整点位置検出部１２コンバーゼンス回路部５１スクリーン５７ラスタ５８幾何学歪自動調整用調整点５９位置検出用映像パターン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ラスタ上に設定された複数の調整点の位
置を示す位置検出用のＲ，Ｇ，Ｂの映像パターン信号を
発生する手段と、上記映像パターン信号をＣＲＴ方式ビデオプロジェクタ
に入力してスクリーン上にＲ，Ｇ，Ｂの映像を順次投写
させる手段と、上記スクリーンに映出されたＲ，Ｇ，Ｂの映像の各調整
点の位置を検出する手段と、上記映出されたＧの映像の画面センタの調整点をそのま
ま画面センタの調整点の正規位置とし、この画面センタ
の調整点の正規位置を基準としてＧの映像の画面センタ
以外の各調整点の正規位置を算出する手段と、Ｇの映像の各調整点の正規位置に対する上記検出したＧ
の映像の各調整点のずれ量を検出して水平方向および垂
直方向の補正信号を発生してＧの映像の各調整点が正規
位置と重なるようにＧの映像の各調整点の位置を補正す
る手段と、この補正されたＧの映像の各調整点に対するＲ，Ｂの映
像の各調整点のずれ量を検出して水平方向および垂直方
向の補正信号を発生してＲ，Ｂの映像の各調整点が上記
補正されたＧの映像の各調整点と重なるようにＲ，Ｂの
映像の各調整点の位置を補正する手段と、上記各手段を所定のシーケンスに従って制御する手段と
を備えたコンバーゼンス自動調整装置。
【請求項２】ラスタ上に設定された複数の調整点の位
置を示す位置検出用のＲ，Ｇ，Ｂの映像パターン信号を
発生する手段と、上記映像パターン信号をＣＲＴ方式ビデオプロジェクタ
に入力してスクリーン上にＲ，Ｇ，Ｂの映像を順次投写
させる手段と、上記スクリーンに映出されたＲ，Ｇ，Ｂの映像の各調整
点の位置を検出する手段と、上記映出されたＧの映像の画面の左右両端の調整点の中
間位置を画面センタの調整点の正規位置のＸ座標とし、
上記映出されたＧの映像の画面の上下両端の調整点の中
間位置を画面センタの調整点の正規位置のＹ座標とし、
このようにして求められた画面センタの調整点の正規位
置を基準としてＧの映像の画面センタ以外の各調整点の
正規位置を算出する手段と、Ｇの映像の各調整点の正規位置に対する上記検出したＧ
の映像の各調整点のずれ量を検出して水平方向および垂
直方向の補正信号を発生してＧの映像の各調整点が正規
位置と重なるようにＧの映像の各調整点の位置を補正す
る手段と、この補正されたＧの映像の各調整点に対するＲ，Ｂの映
像の各調整点のずれ量を検出して水平方向および垂直方
向の補正信号を発生してＲ，Ｂの映像の各調整点が上記
補正されたＧの映像の各調整点と重なるようにＲ，Ｂの
映像の各調整点の位置を補正する手段と、上記各手段を所定のシーケンスに従って制御する手段と
を備えたコンバーゼンス自動調整装置。
【請求項３】上記請求項２に記載のコンバーゼンス自
動調整装置において、上記左右両端の調整点および上記上下両端の調整点を、
Ｇの映像の画面の４つのコーナーの調整点に基づいて算
出するコンバーゼンス自動調整装置。
【請求項４】上記請求項１から３までのいずれかに記
載のコンバーゼンス自動調整装置において、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの映像の調整点の数および位置を予め設
定されたパターンに切り換える手段を備え、上記各手段を所定のシーケンスに従って制御する手段
は、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの映像の調整点の数および位置を予
め設定されたパターンに切り換える手段を所定のシーケ
ンスに従って制御するコンバーゼンス自動調整装置。
【請求項５】上記請求項１から４までのいずれかに記
載のコンバーゼンス自動調整装置において、上記Ｇの映像の各調整点の位置を補正する手段により、
Ｇの映像の各調整点の正規位置に対する上記検出したＧ
の映像の各調整点のずれ量を検出して水平方向および垂
直方向の補正信号を発生してＧの映像の各調整点が正規
位置と重なるようにＧの映像の各調整点の位置が補正さ
れた後に、上記Ｇの映像の各調整点の位置を補正する手
段が、補正後のＧの映像の各調整点の正規位置に対する
上記検出したＧの映像の各調整点のずれ量を検出して水
平方向および垂直方向の補正信号を発生してＧの映像の
各調整点が正規位置と重なるようにＧの映像の各調整点
の位置を補正するコンバーゼンス自動調整装置。