KR840000856B1 - White balance correction device in television projection - Google Patents

Abstract

White valance compensator for a television projector consists of three tubes: one each for red, yellow, and blue; a detector to detect the voltage based on the variation of the anode current of the tubes; a current source controlled by the detected voltage; a saw-tooth wave generator that has the same frequency as the horizontal frequency and varies the amplitude according to the current. The saw-tooth wave is amplified and applied to the blue and red tubes with reverse polarity so that the dynamic white valance is compensated.

Description

텔레비젼 화상투사장치에 있어서의 백밸런스 보정장치Back Balance Corrector in Television Image Projection Equipment

제1도는 3관 인라인식 비데오 프로젝터의 광학적 구조를 나타낸 수평단면도.1 is a horizontal cross-sectional view showing the optical structure of a three-tube inline video projector.

제2도는 제1도의 구조에서 안내되는 정적백 밸런스 보정특성을 나타낸 특성도.2 is a characteristic diagram showing the static back balance correction characteristic guided in the structure of FIG.

제3도는 본 발명에 의한 백밸런스 보정장치의 일실시예를 나타낸 블록도.Figure 3 is a block diagram showing an embodiment of a back balance correction device according to the present invention.

제4도는 그 상세한회로를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram showing the detailed circuit.

본 발명은 적, 녹, 청의 각 투사관(이하 이를 R,G,B 투사관이라 함)을 인라인(수평)으로 배열하에서 된 텔레비젼 화상투사장치(이하 이를 비데오 프로젝터라 함)에 있어서, 그 기본적 구조에 의해서 광학적으로 발생하는 수평방향의 쉐이딩 (shading)모양의 백(白) 밸런스의 무너짐을 전기적으로 보정하는 장에치 관한 것이다.The present invention relates to a television image projection apparatus (hereinafter referred to as a video projector) in which red, green, and blue projection tubes (hereinafter referred to as R, G, and B projection tubes) are arranged in an in-line (horizontal) arrangement. The present invention relates to an electric field for electrically correcting the collapse of the horizontally balanced white balance caused by the structure.

비데오 프로젝터에는, 일반적인 텔레비젼 수상기의 화상을 단순히 렌즈에 거치게 하여 확대하는 단관식과, R,G,B가 제각기 독립한 3개의 투사관을 사용한 3관식등이 있다. 일반적으로 단관식은 3관식에 비교해서 밝기, 화질면에서 뒤떨어지므로 3관식이 쓰여지는 일이 많다. 3관식에는 본체와 투사스크리인이 분리된 것과, 일체화된 것이 있는데, 분리형식의 경우 3관의 배치를 텔터형으로 하는 것이 보통이다. 일체형식의 경우는 반사경을 이용하여 빛을 한번 발사시켜 스크리인에 투사함으로써 콤팩트한 구조로 할 수 있다. 이 일체화형식에서는 3관을 델터형으로 배치하는 것보다는 인라인배열로 하는 편이 구조 및 콘버어젼스(convergence)보정등의 점에서 유리하기 때문에, 일반적으로는 인라인배열로 되어 있다.In video projectors, there are a single tube type which enlarges an image of a general television set by simply passing it through a lens, and a three tube type which uses three projection tubes each of which R, G, and B are independent. In general, the triangular tube is inferior to the triangular tube in terms of brightness and image quality. In the three-pipe type, the main body and the projection screen are separated and integrated, but in the case of the separated type, the arrangement of the three pipes is usually a telter type. In the case of the integrated type, it can be made compact by projecting the light once by using a reflector and projecting it to the screen. In this integrated type, inline arrays are advantageous in terms of structure, convergence correction, etc., rather than arranging three tubes in a delta type.

그런데, 이와 같은 인라인방식에서는, 예를들면, 보다 콤팩트한 구조로 하기 위하여 투사관과 투사스크리인의 광학적거리를 짧게할 경우 또는 투사관까지의 거리가 달라지면, 그 값은 무시할 수 없는 크기로 된다.However, in such an inline method, for example, in order to make a more compact structure, when the optical distance between the projection tube and the projection screen is shortened or the distance between the projection tube is changed, the value becomes insignificant. .

제1도는 이와같은 투사관 배열을 나타낸 수평단면도이며, 도면중 (1)은 투사스크리인, (2)는 투사관을 나타내고 있다. 도면을 보면 알 수 있듯이, 예를 들면, 투사스크리인(1) 위에 점 P에서 R,G,B의 각 투사관(2)까지의 거리 I_R,I_G,I_B는 각각 다르다. 따라서 P점에서의 3색의 휘도가 달라지게 되며, 중심에 있어서 백밸런스를 맞추었다고 하더라도 주변에서는 그 밸런스가 무너져 버리며, 휘도경사가 수평방향으로 생기게 된다.FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view showing such a projection tube arrangement, where (1) is a projection screen and (2) shows a projection tube. As can be seen from the drawing, for example, the distances I _R , I _G , I _B from the point P to the projection tubes 2 of R, G, and B on the projection screen 1 are different. Therefore, the luminance of the three colors at the point P is different, and even if the back balance is set at the center, the balance is collapsed in the periphery, and the luminance gradient is generated in the horizontal direction.

제1도와 같은 3관 배열(G가 중심)의 경우, 이 휘도 경사, 소위 쉐이딩량 ΔL는 R에 대하여 고찰하면,In the case of a three-tube arrangement (G is the center) as shown in FIG. 1, this luminance gradient, the so-called shading amount ΔL, is considered with respect to R,

………………………………(1)

… … … … … … … … … … … … (One)

로서 개략적인 것을 표시할 수 있다. 여기서, 1₀는 a점(R투사관에서 스크리인(1)까지의 최단거리의 점)까지의 거리, L_a는 a점에서의 휘도, x는 수평방향의 변수이다. 그리고, 스크리인(1)은 실제로는 굽어져 있지만, 여기서는 직선면에 근사하다.As can be shown as rough. Here, 1 ₀ is the distance to point a (the shortest distance point from the R projection tube to the screen 1), L _a is the luminance at the point a, and x is a variable in the horizontal direction. The screen 1 is actually curved, but is approximated to a straight surface here.

한편, 투사관구동 전압을 V_D로 하면,On the other hand, if the projection tube driving voltage is set to V _D ,

애노우드 전류 I_R은The anode current I _R is

IR=VD^r………………………………(2)IR = VD ^r ... … … … … … … … … … … … (2)

로 표시된다. 여기서, r은 투사관의 감머이다. 지금, 쉐이딩량을 보정하는 전압 V_S를 구동전압 V_D에 중첩시키면 애노우드 전류 I_R'은,Is displayed. Where r is the gamma of the projection tube. Now, when the voltage V _S for correcting the shading amount is superimposed on the driving voltage V _D , the anode current I _R ′ is

I_R'=(VD+VS)^r………………………………(3)I _R '= (VD + VS) ^r . … … … … … … … … … … … (3)

으로 되며, I_R과 I_R'의 차이 ΔI_R은,And the difference ΔI _R between I _R and I _R ′ is

ΔI_R=I_R'-I_R=(VD+VS)^r-VD^r………………………………(4)ΔI _R = I _R '-I _R = (VD + VS) ^r -VD ^r ... … … … … … … … … … … … (4)

로 표시된다.Is displayed.

여기서, 투사스크리인상의 휘도가 애노우드 전류 I_R에 비례한다고 가정한다. a점에서이 휘도 L_a를 기준으로 하고,Here, it is assumed that the brightness of the projection screen increase is proportional to the anode current I _R. on the basis of this luminance L _a at point _a ,

L_a=I_R=VD^r로 한다.Let L _a = I _R = VD ^r .

따라서, (1)식은Therefore, equation (1)

………………………………(5)

… … … … … … … … … … … … (5)

로 된다. 여기서, ΔL과 ΔI_R을 일치시키면 쉐이딩량이 보정될 수 있다.It becomes Here, when ΔL and ΔI _R coincide, the shading amount may be corrected.

즉, (4),(5)식에서That is, in (4), (5)

………………………………(6)

… … … … … … … … … … … … (6)

으로 표시된다.Is displayed.

여기서, 예를들면 r=2로 하면, 보정전압 V_S와 구동전압 V_D와의 관계는,Here, for example, when r = 2, the relationship between the correction voltage V _S and the driving voltage V _D is

………………………………(7)

… … … … … … … … … … … … (7)

로 된다. (7)식에 있어서, K는 투사스크리인의 수평방향의 위치함수이며, I_H기간내에서의 보정량 V_S는 구동전압 V_D를 고정하면 제2도에 나타낸 바와같이 된다. R과 B는 G에 대하여 축대칭이므로 보저량 V_S도 축대칭으로 된다. 이들의 보정량 V_S는 톱니상파로 근사시킬 수 있다. 그러나, 보정량 V_S는 스크리인 위치만으로서는 결정할 수 없다. 즉 (7)식에서 명백한 바와같이 보정량 V_S는 구동전압 V_D의 함수이다. 따라서, 구동전압 V_D에 의해서 보정량 VS를 변화시킬 필요가 있다. 아울러, 전자의 스크리인 위치에 의한 보정량을 정적(static)양이라고 부른다면, 후자의 보정량은 동적(dynamic)양이라 말할수 있다.It becomes In Equation (7), K is the horizontal position function of the projection screen, and the correction amount V _S within the I _H period becomes as shown in FIG. 2 when the driving voltage V _D is fixed. Since R and B are axisymmetric with respect to G, the complement amount V _{S is} also axisymmetrical. These correction amounts V _S can be approximated by sawtooth waves. However, the correction amount V _S cannot be determined only by the screen-in position. That is, as apparent from the equation (7), the correction amount V _S is a function of the driving voltage V _D. Therefore, it is necessary to change the correction amount VS by the drive voltage V _D. In addition, if the correction amount by the screen position of the former is called a static amount, the latter correction amount may be said to be a dynamic amount.

본 발명은, 정적보정과 동적보정을 동시에, 또한 간단한 회로로서 효과적으로 행하며, 따라서 수평방향의 백밸런스의 무저짐을 보정할 수 있는 보정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a correction device capable of performing both static correction and dynamic correction at the same time and effectively as a simple circuit, and thus correcting the loss of back balance in the horizontal direction.

본 발명의 주된 특징은 보정파형인 수평톱니상파를 정전류 충전형 톱니상파발생기로서 만들고, 투사관의 애노우드전류를 전압으로서 검출하는 검출회로를 갖추고, 이 검출전압으로 전기한 정전류형톱니상파 발생기의 정전류원을 제어함으로서 수평방향의 백밸런스의 무너짐을 정적 및 동적으로 보정하도록한 점에 있다.The main feature of the present invention is a constant current sawtooth wave generator which makes a horizontal sawtooth wave which is a correction waveform as a constant current charged sawtooth wave generator, and has a detection circuit for detecting the anode current of the projection tube as a voltage, By controlling the constant current source, the fall of the horizontal back balance is fixed statically and dynamically.

이어서 본 발명을 도시한 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 제3도는 본 발명에 의한 백밸런스 보정장치의 실시예를 나타낸 블록도이다.Next, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples. 3 is a block diagram showing an embodiment of a back balance correction device according to the present invention.

도면중 (10)은 펄스인가용 단자이며, 수평귀선소거 펄가가 인가되며, 그 소거펄스는 충방전회로(16)에 가하여 진다. (11)은 정전류 충전형 톱니상파 발생기이며, (17)은 정전류원, (16)은 톱니상파를 만드는 충방전회로다. (12)는 충방전회로 (16)에서 출력되는 톱니상파를 증폭하고, 양극성의 출력신호를 출력하는 증폭기이다. (13)은 톱니상파와 단자(20),(21)에 가하여 지는 R과 B의 원색신호를 중첩하고, 투사관을 구동시키는 구동회로이다. (14)는 고압발생회로, (15)는 이 고압발생회로(14)의 일단에 접속되며, 애노우드 전류를 전압으로서 검출하는 애노우드 전류검출회로이다. 그 검출전압은 정전류원(17)을 제어한다.In the figure, reference numeral 10 denotes a pulse application terminal, and a horizontal blanking eraser is applied, and the erase pulse is applied to the charge / discharge circuit 16. Denoted at 11 is a constant current charging sawtooth wave generator, at 17, a constant current source, and at 16, a charge and discharge circuit for generating a sawtooth wave. Reference numeral 12 denotes an amplifier which amplifies the sawtooth wave output from the charge / discharge circuit 16 and outputs a bipolar output signal. Reference numeral 13 denotes a drive circuit for superimposing the sawtooth wave and the primary color signals of R and B applied to the terminals 20 and 21 to drive the projection tube. Numeral 14 denotes a high voltage generating circuit, and numeral 15 is connected to one end of the high voltage generating circuit 14, and is an anode current detecting circuit for detecting the anode current as a voltage. The detection voltage controls the constant current source 17.

이상과 같은 구성에 의하면, 정적백밸런스 보정량을 수평톱니상파 신호로 근사시켜 만듬과 동시에 투사관 애노우드 전류량(평균 값)에 비례한 수평톱니상파 신호를 톱니상파 발생단계에서 오음으로서, 간단한 회로구성으로 동적백밸런스 보정도 간단한 양으로서 행할 수 있다.According to the above configuration, the static back balance correction amount is approximated to the horizontal sawtooth wave signal, and the horizontal sawtooth wave signal proportional to the amount of projection tube anode current (average value) comes from the sawtooth wave generation step, thereby providing a simple circuit configuration. Dynamic back balance correction can also be performed as a simple amount.

그리고 본 발명에서는 애노우드 전류의 평균값(소위 구동신호의 평균 레벨)에 의하여 동적보정을 행하고 있는데, 엄밀히 말하자면 화상의 순간 레벨의 의하여 보정량은 달라진다. 그러나, 백밸런스의 무너짐은 화상의 세부(고주파 성분)에서는 문제되지 않으며, 평균 화상레벨에 의하므로 상술한 본 발명의 방식으로 충분한 보정이 가능하다.In the present invention, dynamic correction is performed by the average value of the anode current (the so-called average level of the drive signal). Strictly speaking, the amount of correction varies depending on the instantaneous level of the image. However, the collapse of the back balance does not matter in the detail (high frequency component) of the image, and due to the average image level, sufficient correction is possible in the manner of the present invention described above.

즉 어두운 화상의 재생시는 백밸런스 보정량을 작게하고, 밝은 화상의 재생시에는 보정량을 크게하면 자동적으로 거의 완전한 백밸런스 보정이 가능하다.In other words, when the dark image is reproduced, the back balance correction amount is small, and when the bright image is reproduced, the correction amount is large, and thus the almost complete back balance correction can be performed automatically.

이어서, 제4도는 본 발명의 보정장치의 상세한 1회로 예이다.4 is an example of one detailed circuit of the compensator of the present invention.

도면중, (30)은 고압발생회로 (14)에 포함되는 플라이백트랜스, (31)은 마찬가지로 고압정류 다이오우드이다. (32)는 애노우드 리터얻(return)전류를 검출하는 저항, (33)은 보호저항, (34)는 전압원을 Vcc의 값으로 클ㄹ매프하는 다이오우드, (35)리 리플(ripple)제거 콘덴서, (36)은 버퍼용 트랜지스터, (37)은 에미터 저항이다. (38)은 정전류원을 제어하는 감도를 결정하는 저항, (40)-(43)은 정전류원을 구성하는 저항, 다이오우드, 트랜지스터이다. (44)충전용 콘덴서, (45)는 방전용 트랜지스터이며, 이 트랜지스터(45)는 수평귀선소거펄스에 의하여 도통한다.In the figure, reference numeral 30 denotes a flyback transformer included in the high voltage generating circuit 14, and 31 denotes a high voltage rectifying diode as well. (32) is a resistor that detects the anode return current, (33) is a protection resistor, (34) is a diode that clamps the voltage source to a value of Vcc, (35) a ripple rejection capacitor (36) denotes a buffer transistor, and (37) denotes an emitter resistor. Reference numeral 38 denotes a resistor for determining the sensitivity for controlling the constant current source, and reference numerals 40 to 43 denote resistors, diodes, and transistors constituting the constant current source. (44) The charging capacitor 45 is a discharge transistor, and the transistor 45 is conducted by horizontal retrace clear pulses.

이상과 같은 구성에 있어서, 애노우드 평균전류 IH가 적을때(즉, 어두운 화상일때)는, 따라서 리터언 전류가 적고, 검출저항(32)끝의 전압강하도 적으며, 트랜지스터 (36)의 베이스는 다이오우드(34)를 거쳐서 Vcc에 클램프되고 있다. 이때의 정전류원 (17)의 전류는 적으며, 발생하는 톱니상파의 전폭은 적다. 따라서 백밸런스 보정량도 작다.In the above configuration, when the anode average current IH is low (i.e., dark image), therefore, the liter current is low, the voltage drop at the end of the detection resistor 32 is small, and the base of the transistor 36 is reduced. Is clamped to Vcc via diode 34. At this time, the current of the constant current source 17 is small, and the full width of the sawtooth wave generated is small. Therefore, the amount of back balance correction is also small.

다음에, 화상이 밝아져서 투사관의 드라이브량이 증가하면, 애노우드전류 I_H가 증가하고, 검출저항(32) 양단의 전압강하가 크게된다. 그리고, 트랜지스터(36)의 베이스단이 용량보다 내려가면 다이오우드(34)가 오프로 되며, 베이스전압은 애노우드 전류 I_H에 비례하여 변환하도록 된다. 이 전압은 저항(38)을 거쳐서 정전류원(17)의 트랜지스터(42)의 베이스에 가하여지며, 따라서 정전류를 제어한다. 따라서, 발생하는 톱니상파전폭이 제어되며, 투사관에 안내되어 정적백밸런스 보정을 할 수 있다.Next, when the image becomes bright and the drive amount of the projection tube increases, the anode current I _H increases, and the voltage drop across the detection resistor 32 increases. When the base end of the transistor 36 falls below the capacitance, the diode 34 is turned off, and the base voltage is converted in proportion to the anode current I _H. This voltage is applied to the base of the transistor 42 of the constant current source 17 via the resistor 38, thus controlling the constant current. Thus, the generated sawtooth wave width is controlled and guided to the projection tube to perform static back balance correction.

그리고, 애노우드 전류검출 회로는 일반적인 컬러텔레비젼 수상기에서는 ABL (Automatic Brighting Limiter)회로로서 사용되고 있으며, 이 ABL전압을 이용하면 버퍼 트랜지스터(36)를 거쳐서 정전류 충전형의 톱니상파 발생회로에 접속함으로써 대단히 간단한 구성으로 동적백밸런스 보정이 가능해 진다.In addition, the anode current detection circuit is used as an ABL (Automatic Brighting Limiter) circuit in a general color television receiver, and when the ABL voltage is used, it is connected to a constant current charge type sawtooth generator circuit through a buffer transistor 36, which is very simple. The configuration allows dynamic backbalance correction.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 백밸런스 보정신호의 수평톱니상파를 정전류 충전형 톱니상파 발생회로로서 만드는 구성으로 함과 우울러 이 발생회로의 정전류원을 애노우드 전류 검출전압(즉, 일반적인 ABL전압)으로 제어하는 방식을 채택함으로서 매우 간단한 회로구성으로서 효과적으로 동적백밸런스 보정을 할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the horizontal sawtooth wave of the back balance correction signal is constituted as a constant current charging type sawtooth wave generating circuit, and the constant current source of the generating circuit is used as the anode current detection voltage (that is, the general ABL voltage). By adopting the control method, the dynamic back balance can be effectively compensated with a very simple circuit configuration.

Claims (1)

적, 녹, 청, 각각의 전용투사고나을 사용한 3관 인라인형의 텔레비젼 화상투사장치에 있어서, 상기한 적, 녹, 청 3관의 애노우드 전류의 변화를 전압으로서 검출하는 검출회로와 이 검출회로에서 검출된 전압에 이하여 전류량이 제어되는 전류원과, 이 전류원에 접속되어 수평주태수와 같은 반복주기를 가지며 상기 전류원을 흐르는 전류량에 따라서 진폭이 변화하는 톱니 상파신호를 발생하는 톱니상파 발생회로와, 이 톱니상파신호를 증폭하여 상기 인라인 배열된 투사관중 양측에 위치하는 투사관에 각각 반대극성으로 가하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비젼 화상투사장치에 있어서의 백밸런스 보정장치.A three-tube inline type TV image projection apparatus using red, green, blue, and respective projection projections, comprising: a detection circuit for detecting a change in the anode current of the three red, green, and blue tubes as a voltage and the detection circuit; A sawtooth wave generating circuit for generating a sawtooth wave signal whose amplitude is changed in accordance with the amount of current flowing through the current source and having a repetition period equal to a horizontal main frequency connected to the current source, the current source having a controlled current amount following the detected voltage; And a means for amplifying the sawtooth wave signal and applying the opposite propagation to the projection tubes positioned on both sides of the inlined projection tubes, respectively.

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