JPH10215461A

JPH10215461A - コンバージェンス補正回路

Info

Publication number: JPH10215461A
Application number: JP9014419A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kanazawa; 敏雄金澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】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自動的にコンバージェンス補正を
適切に行うことができるデジタルコンバージェンス補正
回路を提供する。【解決手段】映像全域を水平方向および垂直方向に分
割した小ブロック領域毎に設定されたＲＧＢ各色毎の補
正データを、不揮発性メモリ３に記憶する。リセット時
に不揮発性メモリ３からの読み出しを行い、ラスタ変換
時に補正ポイント移動先をマイクロコンピュータ４によ
り自動座標変換で求め、その移動先での補正データをピ
ックアップし、映像の垂直方向について走査線数と同じ
ライン数となるようにマイクロコンピュータ４で補間演
算する。リセット後の通常モードにおいて前記補間演算
されたデータからＲＧＢ３色分の補正信号を生成し、Ｒ
ＧＢの３色のそれぞれについて補正信号を水平および垂
直コンバージェンスドライバー１３〜１８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、ＲＧＢの３ＣＲＴ
管を使った投射型プロジェクターにおいて、各ＣＲＴ管
の幾何学的な配置ずれや、水平、垂直偏向回路の制御誤
差等にもとづくスクリーン上のＲＧＢ各映像の投射ずれ
によって発生する色ずれを軽減し、適正な映像を確保す
るための、コンバージェンス補正回路に関する。

【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、投射型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、投射型プロジェクターにあっても、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】このような投射型プロジェクターでは、Ｒ
ＧＢの３つのＣＲＴ管を使って高輝度映像を出力してい
るが、各ＣＲＴ管に幾何学的な配置ずれがある場合や、
ＣＲＴドライブ回路を駆動している水平、垂直偏向回路
の制御誤差等によってスクリーン上のＲＧＢ各映像がう
まく重ならない場合には、３色合成後にスクリーン映像
上で色ずれが生じる。この色ずれを軽減するために、Ｒ
ＧＢ毎に色ずれに相反する電気的なコンバージュエンス
補正振幅を水平および垂直コンバージェンスコイルに加
える補正が行われる。

【０００４】従来、デジタルコンバージェンス補正回路
は、特開昭６２ー１９８０３１号公報に記載されたもの
が知られている。このコンバージェンス補正回路は、図
５に示すような構成を有する。すなわち、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５３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および記憶に時間
がかかる。また不揮発性メモリ５３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５４は不揮発性メモリ５３に記憶されている補正デー
タをＲＡＭ５５に展開する。通常モードでは、同期分離
回路５２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５６〜５８で
アナログ補正信号に変換され、ドライバー５９〜６１に
与えられる。ドライバー５９〜６１でＲＧＢの各コンバ
ージェンスコイル６２〜６４にアナログ補正信号が入力
され、ＣＲＴ６５をコントロールする。

【０００６】前述のように、通常、プロジェクターはＣ
ＲＴ６５の画面上でラスタ領域を変化させる機能を備え
ている。ラスタ領域が変化したとき、マイクロコンピュ
ータ５４は、変化後のラスタ領域に対応する補正データ
をＲＡＭ５５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コンバージェンス補正
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５３内に確保する。そして
マイクロコンピュータ５４は、現在使用中のラスタパタ
ーンを判別し、それに対応するコンバージェンス補正デ
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、ＣＲＴ６５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揮発性メモ
リ５３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自動的にコン
バージェンス補正を適切に行うことができるデジタルコ
ンバージェンス補正回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のコンバージェン
ス補正回路は、リセット時に記憶手段から読み出した補
正データを、マイクロコンピュータによって映像の垂直
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
演算する手段を有することで、ラスタ画面の変化を推定
する自動座標変換機能を備えた構成としたものである。

【００１０】これによれば、１面のみの補正データを用
いるだけで、ラスタ領域が変化しても自動的にコンバー
ジェンス補正を適切に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の本発明は、投射
型プロジェクターのスクリーンに投影される映像に生じ
る色ずれを軽減するためのコンバージェンス補正回路で
あって、映像全域を水平方向および垂直方向に分割した
小ブロック領域毎に設定されたＲＧＢ各色毎の補正デー
タを記憶する手段と、リセット時に前記記憶手段から読
み出した前記補正データを映像の垂直方向について走査
線数と同じライン数となるように補間演算する手段と、
リセット後の通常モードにおいて前記補間演算されたデ
ータからＲＧＢ３色分の補正信号を生成する手段と、Ｒ
ＧＢの３色のそれぞれについて補正信号が入力される水
平および垂直コンバージェンスドライバーとを有するよ
うにしたものである。

【００１２】好ましくは、補正データが水平方向補正デ
ータと垂直方向補正データとからなり、ＲＧＢ３色のそ
れぞれについて、水平方向補正データから生成した水平
補正信号と垂直方向補正データから生成した垂直補正信
号とを、それぞれ水平コンバージェンスコイルと垂直コ
ンバージェンスコイルとに入力する。

【００１３】これによると、リセット時には記憶手段か
ら読み出した補正データを補間演算手段によって映像の
垂直方向について走査線数と同じライン数となるように
補間演算することで、少量の記憶データを使ってコンバ
ージェンス補正を適切に行うことができる。

【００１４】請求項２に記載の本発明は、補正データを
映像の垂直方向について補間演算する手段が、直線補間
または曲線補間である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ているようにした
ものである。

【００１５】すなわち、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、
補間演算手段を上記のように構成することで、記憶手段
における記憶データ量が低減されることになる。

【００１６】請求項３に記載の本発明は、投射型プロジ
ェクターを構成するＣＲＴの画面上でラスタ領域の形状
とサイズと位置との少なくとも一つが変わる場合に、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
複数の調整電圧の値に基づいて、ラスタ領域内の各補正
ポイントの移動先の座標を座標変換によって推定する手
段と、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記憶手段から読み出して
移動先の座標の補正データとする手段とを有するように
したものである。

【００１７】これによると、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、このため補正データを設
定するための例えばビデオカメラによる撮像の労力およ
び時間を最小限に抑えることができると共に、補正デー
タを記憶させる記憶手段の必要な容量を小さく抑えるこ
とができる。

【００１８】請求項４に記載の本発明は、投射型プロジ
ェクターを構成するＣＲＴの画面上でラスタ領域の形状
とサイズと位置との少なくとも一つが変わる場合に、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
複数の調整電圧の値に基づいて、ラスタ領域内の各調整
ポイントの移動先の座標を座標変換によって推定する手
段と、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記憶手段から読み出
して、これらの補正データを前記移動先の座標と補正ポ
イントとの距離に応じて加重平均処理により内分化して
得られる値を移動先の座標の補正データとする手段とを
有するようにしたものである。

【００１９】これによると、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。

【００２０】本発明の実施の形態に係るデジタルコンバ
ージェンス補正回路の概略構成を図１に示す。このコン
バージェンス補正回路において、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ＲＧＢ分離回路２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ＣＲ
Ｔドライバー２５〜２７に入力して各ＣＲＴ２８〜３０
からスクリーンに照射すると、３つのＣＲＴ２８〜３０
の配置ずれや、その水平・垂直偏向回路の制御誤差等に
起因して、ＲＧＢの合成光はスクリーン上で２次元的な
色ずれを生じる。

【００２１】そこで、それぞれの原信号を各ＣＲＴドラ
イバー２５〜２７に入力する時に、色ずれを補正するた
めの電気的なコンバージェンス補正信号を水平および垂
直コンバージェンスコイル２２〜２４、１９〜２１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
トコントローラまたはコントロールボタンを用いて、ク
ロスハッチにより分割された小ブロック毎に水平および
垂直のコンバージェンス補正を行い、適正な映像になる
ようにする。ユーザーがマニュアルで補正作業をする代
わりに、ビデオ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。

【００２２】調整によって得られる水平および垂直の補
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。

【００２３】マイクロコンピュータ４がリセット信号に
よってリセットされると、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
て映像の垂直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、ソフトウェアによ
り構成することができる。

【００２４】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から出力されてＤＡコンバータ６を経
たＤＡ変換出力は、映像の水平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、水平方向補正
信号はアナログフィルター１０〜１２を通し、また垂直
方向補正信号はアナログフィルター７〜９を通すことに
よって、アナログ補正信号を生成する。

【００２５】その後、ＲＧＢの各アナログ補正信号が水
平コンバージェンスドライバー１６〜１８および垂直コ
ンバージェンスドライバー１３〜１５にそれぞれ入力さ
れることにより、ＣＲＴ２８〜３０に発生する色ずれの
補正が行われる。

【００２６】通常、投射型プロジェクターは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
換アルゴリズムの一例を示す。

【００２７】図２において、３１は変換前の座標、３２
〜４１は調整部、４２は加算器、４３は変換後の座標で
ある。調整部３２〜４１は、位置（ポジション）調整部
３２、直線性（リニア）調整部３３、サイズ調整部３
４、斜め傾き（スキュー）調整部３５、弓形（ボー）調
整部３６、センタリング調整部３７、台形歪（キースト
ン）調整部３８、台形歪のバランス（キーストンバラン
ス）調整部３９、糸巻き歪（ピンクッション）調整部４
０、糸巻き歪のバランス（ピンクッションバランス）調
整部４１からなる。

【００２８】各調整部３２〜４１の各調整パラメータ
は、鋸歯状波形やパラボラ波形を基本に使って、ＣＲＴ
ドライバー２５〜２７を制御することが多い。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Δ
ｘ_i、Δｙ_i、移動前の水平・垂直座標をｘ、ｙ、移動
係数（１調整ステップあたりの移動量）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とが入力され
る。

【００２９】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およびＭを大きくとる必要があ
る。各調整部３２〜４１の各調整パラメータは代表例を
示すものであって、これら以外の調整パラメータがある
場合には同様に数式近似して追加すれば良い。

【００３０】また本アルゴリズムでは、各調整部３２〜
４１の各調整パラメータによる水平および垂直方向の座
標移動量△ｘ₁〜△ｘ₁₀および△ｙ₁〜△ｙ₁₀を独立で
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、数式を使って同様に自動座標変換
アルゴリズムを作成できる。

【００３１】図３に自動座標変換の前後の位置関係を示
す。この図３において４４は移動前の調整ポイント座標
であり、その座標はＰ＝（ｘ，ｙ）である。４５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、図３の場合であればＰ
₁＝（ｘ₁，ｙ₁）の補正データを代用する。この処理
を全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ＶＲＡＭ５にデータ展開する。

【００３２】次に、本発明にもとづく補正データの求め
方の他の例を、図４にもとづいて説明する。この図４の
例では、図３の場合よりもコンバージェンス補正の精度
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正確に求める。

【００３３】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。この
図４において、４６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。４７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。４８〜５１はＰ’点の周辺のグリッド上
の４つの補正ポイントを示し、それぞれの座標はＰ₁＝
（ｘ₁，ｙ₁）、Ｐ₂＝（ｘ₂、ｙ₂）、Ｐ₃＝
（ｘ₃，ｙ₃）、Ｐ₄＝（ｘ₄、ｙ₄）である。Ｄ₁、
Ｄ ₂、Ｄ₃、Ｄ₄を、各補正ポイント４８〜５１の補正
データであるとする。

【００３４】すなわち、上述の図３のものでは、映像の
縦方向における補間処理を行う前のＰ’点の補正データ
を求める際に、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Ｐ₁点との距離に応じた誤差が生じ、２次元色
ずれ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、図４のものでは、移動先の座標Ｐ’の補正データ
を内分化処理（加重平均）によって計算する。

【００３５】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に施したうえで、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で表現する
ことができる。

【００３６】Ｌ_i ²＝（ｘ’ーｘ_i）²＋（ｙ’ーｙ_i）² （１）Ｄ＝（Ｄ₁Ｌ₄＋Ｄ₂Ｌ₃＋Ｄ₃Ｌ₂＋Ｄ₄Ｌ₁）／（Ｌ₁＋Ｌ₂＋Ｌ₃ ＋Ｌ₄）（２）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次元色ずれ分布がいっそう軽減される。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明のコンバージェン
ス補正回路によると、１面分（１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自動的にコンバー
ジェンス補正を適切に行うことができる。したがって、
補正データを複数面設定するためのビデオカメラによる
撮像時間またはユーザーがリモコンを用いて行うコンバ
ージェンス調整の時間を大幅に短くできると共に、不揮
発性メモリの必要容量を最小限とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にもとづくデジタルコンバ
ージェンス補正回路の概略構成図である。

【図２】図１のコンバージェンス補正回路における自動
座標変換アルゴリズムの概念図である。

【図３】本発明にもとづく自動座標変換前後の位置関係
図である。

【図４】本発明にもとづく内分化処理の概念図である。

【図５】従来のデジタルコンバージェンス補正回路の概
略構成図である。

【符号の説明】

３不揮発性メモリ４マイクロコンピュータ７、８、９垂直補正用アナログフィルター１０、１１、１２水平補正用アナログフィルター１３、１４、１５垂直コンバージェンスドライバー１６、１７、１８水平コンバージェンスドライバー２８、２９、３０ＣＲＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投射型プロジェクターのスクリーンに投
影される映像に生じる色ずれを軽減するためのコンバー
ジェンス補正回路であって、映像全域を水平方向および
垂直方向に分割した小ブロック領域毎に設定されたＲＧ
Ｂ各色毎の補正データを記憶する手段と、リセット時に
前記記憶手段から読み出した前記補正データを映像の垂
直方向について走査線数と同じライン数となるように補
間演算する手段と、リセット後の通常モードにおいて前
記補間演算されたデータからＲＧＢ３色分の補正信号を
生成する手段と、ＲＧＢの３色のそれぞれについて補正
信号が入力される水平および垂直コンバージェンスドラ
イバーとを有するコンバージェンス補正回路。
【請求項２】前記補正データを映像の垂直方向につい
て補間演算する手段は、直線補間または曲線補間である
ｍ次（ｍは２以上の整数）のスプライン補間演算を行う
ように構成されている請求項１記載のコンバージェンス
補正回路。
【請求項３】投射型プロジェクターを構成するＣＲＴ
の画面上でラスタ領域の形状とサイズと位置との少なく
とも一つが変わる場合に、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の値に基づ
いて、ラスタ領域内の各補正ポイントの移動先の座標を
座標変換によって推定する手段と、移動先の座標に最も
近い補正ポイントに対応する補正データを前記記憶手段
から読み出して移動先の座標の補正データとする手段と
を有する請求項１または２記載のコンバージェンス補正
回路。
【請求項４】投射型プロジェクターを構成するＣＲＴ
の画面上でラスタ領域の形状とサイズと位置との少なく
とも一つが変わる場合に、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の値に基づ
いて、ラスタ領域内の各調整ポイントの移動先の座標を
座標変換によって推定する手段と、移動先の座標の周辺
の複数の補正ポイントに対応する補正データを前記記憶
手段から読み出して、これらの補正データを前記移動先
の座標と補正ポイントの座標との距離に応じて加重平均
処理により内分化して得られる値を移動先の座標の補正
データとする手段とを有する請求項１または２記載のコ
ンバージェンス補正回路。