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JPH07131742A - Image correction device for projection display - Google Patents

Image correction device for projection display

Info

Publication number
JPH07131742A
JPH07131742A JP27640093A JP27640093A JPH07131742A JP H07131742 A JPH07131742 A JP H07131742A JP 27640093 A JP27640093 A JP 27640093A JP 27640093 A JP27640093 A JP 27640093A JP H07131742 A JPH07131742 A JP H07131742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correction
signal
image
display
error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27640093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Tsujihara
進 辻原
Yasunori Inoue
育徳 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP27640093A priority Critical patent/JPH07131742A/en
Publication of JPH07131742A publication Critical patent/JPH07131742A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンバーゼンスや幾何学歪及び輝度やフォー
カス等の各種の補正を自動的に行い、大幅な調整時間の
短縮化が可能な投射型ディスプレイの画像補正装置を提
供すること。 【構成】 表示装置の光源の所定の位置に山形状のテス
ト信号を発生するテスト信号発生回路3と、このテスト
信号を投射拡大表示装置1に供給し、光源上に映出され
た画像を撮像する撮像素子4と、撮像素子4からの傾斜
が直線となる撮像信号から先頭値と傾斜から各色毎の表
示位置・傾斜誤差を算出する算出回路5と、算出回路5
の出力からテスト信号の表示領域に対応した補正領域の
コンバーゼンス、幾何学歪、ガンマ補正波形を作成する
補正波形作成回路6とを備え、この補正波形により投射
拡大表示装置1を駆動して自動的に補正する構成であ
る。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide an image correction device for a projection display capable of significantly shortening the adjustment time by automatically performing various corrections such as convergence, geometric distortion, brightness and focus. . [Structure] A test signal generating circuit 3 for generating a mountain-shaped test signal at a predetermined position of a light source of a display device, and the test signal is supplied to a projection magnifying display device 1 to pick up an image projected on the light source. Image pickup element 4, a calculation circuit 5 for calculating a display position / tilt error for each color from the head value and the inclination from the image pickup signal whose inclination from the image pickup element 4 is a straight line, and a calculation circuit 5
And a correction waveform creating circuit 6 for creating the convergence, geometric distortion, and gamma correction waveform of the correction area corresponding to the display area of the test signal from the output of 1., and the projection enlargement display device 1 is automatically driven by this correction waveform. It is a configuration to correct to.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は投射型ディスプレイの各
種の補正を行う装置に関し、コンバーゼンスや幾何学歪
及び輝度やフォーカスなどの各種の補正を自動的に行う
投射型ディスプレイの画像補正装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for performing various corrections on a projection display, and more particularly to an image correction apparatus for a projection display that automatically performs various corrections such as convergence, geometric distortion, brightness and focus. Is.

【0002】[0002]

【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−ンに拡大投写する投射型ディスプレイ
(ビデオプロジェクター)においては、投写管のスクリ
−ンに対する入射角(以下集中角と呼ぶ)が各投写管で
異なるため、スクリ−ン上で色ずれ、フォーカスずれ、
偏向歪、輝度変化が生じる。これらの各種の補正は、水
平及び垂直走査周期に同期させてアナログ的な補正波形
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、補正精度の点で問題がある。また各種
の補正をスクリーン上でのずれを目視により観察して手
動で補正するため、調整時間がかかるという問題があ
る。
2. Description of the Related Art Generally, in a projection type display (video projector) for enlarging and projecting in a screen by using three projection tubes that emit three primary colors, an incident angle (hereinafter referred to as a concentration angle) with respect to a screen of the projection tube is Calling is different for each projection tube, so color shift, focus shift on the screen,
Deflection distortion and luminance change occur. These various corrections adopt a method in which an analog correction waveform is created in synchronism with the horizontal and vertical scanning periods, and the size and shape of this waveform are changed for adjustment, but there is a problem in terms of correction accuracy. is there. Further, since various corrections are manually observed by visually observing deviations on the screen, there is a problem that adjustment time is required.

【0003】そこでコンバ−ゼンス精度の高い方法とし
て、特公昭59−8114号公報に記載のディジタルコ
ンバ−ゼンス装置が、また自動的に偏向歪を補正する方
法として、特公平3−38797号公報や特公平1−4
8553号公報の自動コンバーゼンス補正装置が、コン
バーゼンス誤差の検出とその補正方法として特開64−
54993号公報のコンバーゼンス誤差補正方法が、ま
た投写型ディスプレイのコンバーゼンス誤差の検出、補
正を自動的に行う方法として、特開昭63−48987
号公報の投写型ディスプレイのコンバーゼンス誤差補正
装置に記載の方法が開示されている。
Therefore, as a method with high convergence accuracy, a digital convergence device described in Japanese Patent Publication No. 59-8114 and a method for automatically correcting deflection distortion are disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-38797. Tokkyo 1-4
The automatic convergence correction device disclosed in Japanese Patent No. 8553 discloses a method for detecting a convergence error and a correction method therefor.
Japanese Patent Laid-Open No. 63-48987 discloses a convergence error correction method disclosed in Japanese Patent No. 549993 and a method for automatically detecting and correcting a convergence error of a projection display.
The method disclosed in the convergence error correction apparatus for a projection display of Japanese Patent Publication is disclosed.

【0004】図36に従来の自動補正が可能な自動コン
バーゼンス補正装置のブロック図を示す。図36に示す
ように、カラー画像表示装置のコンバーゼンスを調整す
るため、画像表示装置101の全表示画面を水平ならび
に垂直方向にそれぞれ正の整数N、Mに分割した領域を
作り、そのマトリクス状各領域での各色の表示信号波形
が水平および垂直方向で山形波形線対称となる低周波信
号を、信号発生装置102より信号切換器103を通し
て画像表示装置101に供給する。
FIG. 36 shows a block diagram of a conventional automatic convergence correction device capable of automatic correction. As shown in FIG. 36, in order to adjust the convergence of the color image display device, a region obtained by dividing the entire display screen of the image display device 101 into positive integers N and M in the horizontal and vertical directions is formed, and each region is formed in a matrix. A low-frequency signal in which the display signal waveform of each color in the area is line-symmetrical in the horizontal and vertical directions is supplied from the signal generator 102 to the image display device 101 through the signal switch 103.

【0005】さらに、画像表示装置101の表示画面を
撮像する撮像装置104からの信号を画像処理装置10
5に導き、前記各領域ごとにその信号の水平ならびに垂
直方向の重心位置を算出するにあたり、前記画像処置装
置105に導入されたディジタル信号に変換された信号
に内挿処理をほどこし、スレッシュールドをかけ低周波
信号波形を2次式と近似することにより各領域ごとの重
心位置を求める。ついで各色間の重心誤差値を算出し、
この重心誤差値に基づき画像表示装置101のコンバー
ゼンスを自動的に調整している。
Further, a signal from the image pickup device 104 for picking up the display screen of the image display device 101 is sent to the image processing device 10.
In order to calculate the horizontal and vertical barycentric position of the signal for each region, the signal converted into the digital signal introduced into the image processing apparatus 105 is subjected to interpolation processing to obtain the threshold value. And the low-frequency signal waveform is approximated by a quadratic equation to obtain the barycentric position for each region. Next, calculate the centroid error value between each color,
The convergence of the image display device 101 is automatically adjusted based on this center-of-gravity error value.

【0006】図37に従来の各種の自動調整が可能な画
像補正装置のブロック図を示す。投写装置111は各色
の投写器すなわちR投写器112、G投写器113、B
投写K器114を含み、その各色の光は投写スクリーン
115上へ投写され、各投写器112〜114の像は投
写スクリーン115上で結像されている。このとき非結
像面に補助スクリーン116を設置し、この補助スクリ
ーン116上の非結像の像をフォトセンサ114で検出
する共に、図36で述べたように、この像に存在するコ
ンバーゼンス誤差情報をマトリクス重心誤差値の算出に
より求め、この非結像の像に存在するコンバーゼンス誤
差情報より投写スクリーン115上でのコンバーゼンス
誤差を求め、これにより投写型ディスプレイのコンバー
ゼンスを自動的に調整している。
FIG. 37 shows a block diagram of a conventional image correction apparatus capable of various automatic adjustments. The projection device 111 is a projector for each color, that is, an R projector 112, a G projector 113, and a B projector.
The projection K device 114 is included, the light of each color is projected on the projection screen 115, and the images of the projectors 112 to 114 are formed on the projection screen 115. At this time, the auxiliary screen 116 is installed on the non-imaging surface, the non-imaging image on the auxiliary screen 116 is detected by the photosensor 114, and the convergence error information existing in this image is detected as described in FIG. Is calculated by calculating the matrix center-of-gravity error value, and the convergence error on the projection screen 115 is calculated from the convergence error information existing in this non-imaged image, whereby the convergence of the projection display is automatically adjusted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成の補正装置では、検出用撮像手段をディ
スプレイ装置の中に組込んで一体型の自動補正が可能と
なるが、画面中心の静的(スタティック)なコンバーゼ
ンス補正のみしか調整できないため、全画面の調整を行
うためには複雑な調整と時間がかかるという問題点を有
していた。
However, in the correction device having the conventional structure as described above, the image pickup means for detection can be incorporated in the display device to perform an integrated automatic correction. Since only the static convergence correction can be adjusted, there is a problem that complicated adjustment and time are required to adjust the entire screen.

【0008】また全表示画面を水平方向Nならびに垂直
方向Mに分割した領域の低周波信号波形を2次式近似に
よる重心位置を算出しているので、画像処理部で複雑な
処理が必要であるため、回路規模が非常に大きくなると
共に調整時間が非常にかかるという問題点を有してい
た。
Further, since the barycentric position of the low-frequency signal waveform in the area obtained by dividing the entire display screen in the horizontal direction N and the vertical direction M is calculated by the quadratic approximation, complicated processing is required in the image processing section. Therefore, there is a problem that the circuit scale becomes very large and the adjustment time becomes very long.

【0009】また山形波形線対称となる低周波信号によ
る画像処理を行っているため、画像表示装置の受像ガン
マ特性による各レベルの位置検出感度と精度が変化して
補正精度が低下するという問題点を有していた。
Further, since the image processing is performed by the low frequency signal which is line-symmetrical to the angled waveform, there is a problem that the position detection sensitivity and the accuracy of each level change due to the image receiving gamma characteristic of the image display apparatus and the correction accuracy is lowered. Had.

【0010】本発明はかかる点に鑑み、投射光学系の光
学画像を直接撮像して各色毎の誤差値を算出し、この算
出信号により全画面のコンバーゼンスや幾何学歪及び輝
度やフォーカスを補正するための補正波形を作成して自
動的に補正することにより、調整時間を大幅に短縮でき
る投射型ディスプレイの画像補正装置を提供することを
目的とする。
In view of the above points, the present invention directly captures an optical image of a projection optical system to calculate an error value for each color, and corrects the convergence, geometric distortion, brightness, and focus of the entire screen by this calculation signal. It is an object of the present invention to provide an image correction apparatus for a projection display that can significantly reduce the adjustment time by creating a correction waveform for the above and automatically correcting it.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、表示装置
の光源の所定の位置に山形状のテスト信号を発生する発
生手段と、前記発生手段からのテスト信号を表示装置に
供給し、前記光源上に映出された画像を撮像する撮像手
段と、前記撮像手段からの傾斜が直線となる撮像信号か
ら先頭値と傾斜を検出する検出手段と、前記検出手段か
らの出力から各色毎の表示位置・傾斜誤差を算出する算
出手段と、前記算出手段の出力信号から前記テスト信号
の表示領域に対応した補正領域のコンバーゼンス、幾何
学歪、ガンマ補正波形を作成する作成手段とを備えた構
成である。
According to a first aspect of the invention, generating means for generating a mountain-shaped test signal at a predetermined position of a light source of a display device, and supplying the test signal from the generating means to the display device, An image pickup means for picking up an image projected on the light source, a detection means for detecting a leading value and a tilt from an image pickup signal from the image pickup means whose inclination is a straight line, and an output for each color for each color. Configuration comprising calculation means for calculating display position / tilt error, and creation means for creating convergence, geometric distortion, gamma correction waveform of a correction area corresponding to the display area of the test signal from the output signal of the calculation means Is.

【0012】第2の発明は、表示装置の前記光源画像を
撮像する撮像手段と、前記撮像手段の出力信号より各色
毎の誤差値を算出する算出手段と、前記算出手段の出力
信号によりコンバーゼンスを補正するための補正波形を
作成する作成手段を備えた構成である。
According to a second aspect of the present invention, image pickup means for picking up the light source image of the display device, calculating means for calculating an error value for each color from the output signal of the image pickup means, and convergence by the output signal of the calculating means. This is a configuration including a creation unit that creates a correction waveform for correction.

【0013】第3の発明は、周辺の所定位置に発光特性
の異なる領域を設けた光源と投射光学系を用いてスクリ
ーン上に前記光源画像を投射拡大して表示する表示手段
と、前記光源画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段
の出力信号より各色毎の誤差値を算出する算出手段と、
前記算出手段の出力信号によりコンバーゼンスを補正す
るための補正波形を作成する作成手段とを備えた構成で
ある。
According to a third aspect of the invention, a display means for projecting and enlarging and displaying the light source image on a screen by using a light source and a projection optical system in which peripheral regions having different light emission characteristics are provided, and the light source image. Image pickup means for picking up an image, and calculation means for calculating an error value for each color from an output signal of the image pickup means,
And a creating means for creating a correction waveform for correcting the convergence based on the output signal of the calculating means.

【0014】[0014]

【作用】第1の発明によれば、投射光学系の光源画像の
山形状テスト信号を直接撮像して各色毎の誤差値を算出
し、この算出信号により全画面のコンバーゼンスや幾何
学歪及び輝度を補正するための補正波形を自動的に作成
して補正するので、各種の複雑な調整が不要となり大幅
な調整時間の短縮化が図られることとなる。
According to the first invention, the mountain shape test signal of the light source image of the projection optical system is directly picked up to calculate the error value for each color, and the convergence signal, the geometric distortion and the brightness of the entire screen are calculated by the calculated signal. Since the correction waveform for correcting the error is automatically created and corrected, various complicated adjustments are unnecessary and the adjustment time can be significantly shortened.

【0015】また、第2の発明によれば、投射光学系の
光源画像を直接撮像して各色毎の誤差値を算出し、この
算出信号によりコンバーゼンスを補正するための補正波
形を自動的に作成して補正するので、検出用のテスト信
号が不要でリアルタイムでの自動調整が実現できる。
According to the second aspect of the invention, the light source image of the projection optical system is directly picked up to calculate the error value for each color, and a correction waveform for correcting the convergence is automatically created by this calculation signal. Since it is corrected in this manner, a test signal for detection is unnecessary and real-time automatic adjustment can be realized.

【0016】第3の発明によれば、周辺の所定位置に発
光特性の異なる領域を設けた光源に表示された光源画像
を直接撮像して各色毎の誤差値を算出し、この算出信号
によりコンバーゼンスを補正するための補正波形を自動
的に作成して補正するので、検出用のテスト信号や画像
外枠信号などが不要であるため、簡単な構成でのリアル
タイムでの自動調整が実現できる。
According to the third aspect of the invention, the light source image displayed on the light source in which the regions having different emission characteristics are provided at the predetermined peripheral positions is directly imaged to calculate the error value for each color, and the convergence signal is used to calculate the convergence. Since a correction waveform for correcting the error is automatically created and corrected, a test signal for detection, an image outer frame signal, and the like are unnecessary, and thus real-time automatic adjustment can be realized with a simple configuration.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の第1の実施例における
投射型ディスプレイの画像表示装置のブロック図、図2
は本発明の第1の実施例における構成を示すものであ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram of an image display device of a projection type display according to the first embodiment of the present invention, FIG.
Shows the configuration in the first embodiment of the present invention.

【0018】図1において、1は光の3原色のCRTか
らの光源光をレンズで拡大投射するための投射拡大表示
装置、3は検出用のテスト信号を発生するためのテスト
信号発生回路、2は画像光を表示するためのスクリー
ン、4は光源からの直接画像光を撮像するための撮像素
子、5は撮像素子4からの出力信号に基づいて各色毎の
誤差値を算出するための算出回路、6は算出回路5から
の出力信号よりコンバーゼンスや幾何学歪及び輝度また
フォーカスの補正波形を作成するための補正波形作成回
路であり、補正波形作成回路6からの補正波形は投射拡
大表示装置1を駆動して各種補正が行われる。
In FIG. 1, 1 is a projection magnifying display device for magnifying and projecting light source light from a CRT of three primary colors of light with a lens, 3 is a test signal generation circuit for generating a test signal for detection, and 2 Is a screen for displaying image light, 4 is an image pickup element for picking up image light directly from a light source, and 5 is a calculation circuit for calculating an error value for each color based on an output signal from the image pickup element 4. Reference numerals 6 and 6 denote correction waveform generation circuits for generating correction waveforms for convergence, geometric distortion, luminance, and focus from the output signal from the calculation circuit 5, and the correction waveforms from the correction waveform generation circuit 6 are used for the projection enlargement display device 1 Is driven to make various corrections.

【0019】以上のように構成された本実施例の投射型
ディスプレイの画像補正装置について、以下その構成を
図2を用いて説明する。図2には透過型スクリーン11
を用いた背面投射型ビデオプロジェクターの場合の構成
図を示し、図2(a)はセット構成を示し、図2(b)は光
学構成を示す。
The configuration of the image correcting apparatus for the projection type display of the present embodiment having the above-described configuration will be described below with reference to FIG. FIG. 2 shows a transmissive screen 11
2A and 2B are configuration diagrams in the case of a rear projection type video projector using the above, FIG. 2A shows a set configuration, and FIG. 2B shows an optical configuration.

【0020】図2において、CRT8からの光源となる
画像光はレンズ9で拡大投射され透過型のスクリーン1
1に拡大投射される。スクリーン11とレンズ9の間に
設けられたミラー7は一体構成のセットの奥行きを短く
するための光学反射手段である。CRT面の画像光を直
接検出するため、スクリーン11上部の結像面に設置さ
れた撮像素子4により画像光が撮像される構成となって
いる。
In FIG. 2, the image light which is the light source from the CRT 8 is enlarged and projected by the lens 9 and is transmitted through the screen 1.
1 is enlarged and projected. The mirror 7 provided between the screen 11 and the lens 9 is an optical reflection means for shortening the depth of the set having an integral structure. Since the image light on the CRT surface is directly detected, the image light is picked up by the image pickup device 4 installed on the image forming surface above the screen 11.

【0021】図2(b)に示すように、CRT8とレンズ
9からの画像光はスクリーン11の表示面に対して直角
投射されるが、スクリーン11左部に設置された撮像素
子4でCRT面の画像光が直接撮像され、画像光が検出
される。撮像素子4はスクリーン面11に対して傾いて
設置されて、CRT管面の画像が撮像される。
As shown in FIG. 2 (b), the image light from the CRT 8 and the lens 9 is projected at a right angle to the display surface of the screen 11, but the image sensor 4 installed on the left side of the screen 11 causes the CRT surface to move. The image light is directly captured and the image light is detected. The image pickup device 4 is installed so as to be inclined with respect to the screen surface 11, and an image of the CRT tube surface is picked up.

【0022】次に、CRT管面の画像光を検出して各種
補正波形を作成する方法について詳細に説明するため、
図3のブロック図と図4の表示画面図と図5の動作波形
図を用いる。まず、図3において、入力端子15には同
期信号が入力され、偏向回路18で画面をラスタ走査す
るための補正電流を作成し、この補正電流を偏向ヨーク
26に供給して走査を制御している。入力端子14から
の映像信号は映像回路17に入力され、CRT8のカソ
ード電極を駆動するための各種の信号処理や増幅が行な
われる。入力端子15からの同期信号はテスト信号発生
回路25に供給されて、図4に示す9個の四角状のテス
ト信号がCRT8管面上に映出される。
Next, in order to explain in detail the method of detecting the image light on the CRT screen and creating various correction waveforms,
The block diagram of FIG. 3, the display screen diagram of FIG. 4, and the operation waveform diagram of FIG. 5 are used. First, in FIG. 3, a synchronization signal is input to the input terminal 15, a deflection circuit 18 creates a correction current for raster scanning the screen, and this correction current is supplied to the deflection yoke 26 to control scanning. There is. The video signal from the input terminal 14 is input to the video circuit 17, and various kinds of signal processing and amplification for driving the cathode electrode of the CRT 8 are performed. The synchronizing signal from the input terminal 15 is supplied to the test signal generating circuit 25, and the nine square test signals shown in FIG. 4 are projected on the CRT8 screen.

【0023】一般に投射管などのCRTの入力信号電圧
(E)対発光出力(L)の関係は L=kEr の式により近似でき、入力信号電圧(E)と発光出力
(L)をいずれも対数目盛で示すとガンマ(γ)はその
傾斜となり、これがCRTのガンマ(γ)特性となる。
一般にCRTでのガンマ特性はγ=2.2である。以上
のことからテスト信号発生回路25ではガンマ特性2.
2の変換データが書き込まれており、図5に示す四角錐
状のテスト信号が発生される。テスト信号は表示装置内
の切換回路16に供給され、入力端子14からの映像信
号と切換を行って、映像回路17に供給されてスクリー
ン11上にテスト信号が映出される。
Generally, the relationship between the input signal voltage (E) and the light emission output (L) of a CRT such as a projection tube can be approximated by the equation L = kEr, and the input signal voltage (E) and the light emission output (L) are both logarithmic. In terms of scale, gamma (γ) has its inclination, which is the gamma (γ) characteristic of the CRT.
Generally, the gamma characteristic of a CRT is γ = 2.2. From the above, the gamma characteristic 2.
The converted data of No. 2 is written, and the quadrangular pyramid test signal shown in FIG. 5 is generated. The test signal is supplied to the switching circuit 16 in the display device, switched to the video signal from the input terminal 14, and supplied to the video circuit 17 so that the test signal is displayed on the screen 11.

【0024】まず第1番目の調整項目のコンバーゼンス
や幾何学歪を調整する場合について説明する。CRT8
管面には図5に示すような四角錐状の画像光が得られ
る。
First, the case of adjusting the convergence and the geometric distortion of the first adjustment item will be described. CRT8
Image light in the shape of a quadrangular pyramid as shown in FIG. 5 is obtained on the tube surface.

【0025】図5に示す四角錐状のテスト信号の周波数
帯域としては1MHz以下の低周波の信号成分であるた
め、結像や非結像点にかかわらず図5に示すように相関
性があり傾斜がほぼ直線的に変化する光電変換信号が得
られる。
The frequency band of the quadrangular pyramid-shaped test signal shown in FIG. 5 is a low-frequency signal component of 1 MHz or less, so that there is a correlation as shown in FIG. 5 regardless of whether the image is formed or not. A photoelectric conversion signal whose slope changes almost linearly is obtained.

【0026】本実施例では分かりやすく説明するため、
撮像素子として低価格で応答速度の遅いフォトダイオー
ド13を用いた場合について述べるが、高価なCCDカ
メラなどの撮像デバイスでも上記のように低周波成分の
テスト信号であるため高精度の検出と補正が実現できる
ことは言うまでもない。
In the present embodiment, for the sake of easy understanding,
The case where the photodiode 13 which is low in price and slow in response speed is used as the image pickup element will be described. However, even in an image pickup device such as an expensive CCD camera, since it is a test signal of a low frequency component as described above, high precision detection and correction are required. It goes without saying that it can be realized.

【0027】CRT8管面からの画像光はフォトダイオ
ード13で撮像される。フォトダオード13からの光電
変換信号は、画像処理を行うためアナログ/デジタル変
換器(以下A/Dという)21に供給されて、図5に示
すテスト信号表示画面の情報がデジタル信号に変換され
る。A/D21からのデジタル信号はフレームメモリ2
2に供給されて表示情報が記憶される。フレームメモリ
22からのデータは各調整領域に対応したデータが抽出
して読み出され、CPU23に供給され重心位置の検出
と誤差値の算出が行われる。
Image light from the surface of the CRT 8 is picked up by the photodiode 13. The photoelectric conversion signal from the photo diode 13 is supplied to an analog / digital converter (hereinafter referred to as A / D) 21 for image processing, and the information on the test signal display screen shown in FIG. 5 is converted into a digital signal. It The digital signal from the A / D 21 is the frame memory 2
2 and the display information is stored. Data corresponding to each adjustment area is extracted and read out from the frame memory 22, and is supplied to the CPU 23 to detect the position of the center of gravity and calculate an error value.

【0028】CPU23では応答速度が遅いフォトダイ
オード13及び、A/D21のサンプル周波数が14.
32MHz程度で処理される検出精度の粗いシステムに
おいても、高精度の位置検出が要求されることになる。
図6(a)にA/D21でサンプル周波数fsap=14.3
2MHz(サンプル周期70ns)で変換された光電変
換信号を示す。このときの光電変換信号の頂点である重
心位置はサンプル点S7に存在することになる。
In the CPU 23, the photodiode 13 having a slow response speed and the sampling frequency of the A / D 21 are 14.
High-precision position detection is required even in a system with low detection accuracy processed at about 32 MHz.
In FIG. 6A, the sampling frequency fsap = 14.3 in A / D21.
The photoelectric conversion signal converted at 2 MHz (sampling period 70 ns) is shown. The center of gravity position, which is the apex of the photoelectric conversion signal at this time, exists at the sample point S7.

【0029】図6(b)は光電変換信号の頂点である重心
位置がサンプル点S6〜S7間に存在する場合を示してい
る。この場合、サンプル点が粗いため高精度の位置検出
ができないことなる。よって重心位置近傍のサンプル点
の電圧より直線近似により重心位置を算出することによ
り、高精度の位置検出を行なう。
FIG. 6B shows the case where the position of the center of gravity, which is the apex of the photoelectric conversion signal, exists between the sample points S6 to S7. In this case, since the sample points are coarse, highly accurate position detection cannot be performed. Therefore, highly accurate position detection is performed by calculating the barycentric position by linear approximation from the voltage of the sample point near the barycentric position.

【0030】図6(c)に示すように光電変換信号の立上
がりのサンプル点S4〜S6のデータD4〜D6の直線近似
データと、光電変換信号の立下がりのサンプル点S9〜
S7のデータD9〜D7の直線近似データの交点を算出す
ることにより、検出精度の粗いシステムにおいても高精
度の重心位置を算出することができる。
As shown in FIG. 6C, the linear approximation data of the data D4 to D6 of the rising sampling points S4 to S6 of the photoelectric conversion signal and the falling sampling points S9 to S6 of the photoelectric conversion signal.
By calculating the intersection of the straight line approximation data of the data D9 to D7 of S7, it is possible to calculate the center of gravity position with high accuracy even in a system with coarse detection accuracy.

【0031】次に、重心位置の検出動作について詳細に
説明するため図7のブロック図と図8の動作波形図を用
いる。CPU23は重心位置検出部72と誤差値算出部
73と差分フィルタ70と線形領域検出部71で構成さ
れ、重心位置の検出と誤差値の算出を行っている。図8
(a)の実線に実際のテスト信号、破線にA/Dによるサ
ンプリング信号を示す。
Next, the block diagram of FIG. 7 and the operation waveform diagram of FIG. 8 will be used to describe the operation of detecting the position of the center of gravity in detail. The CPU 23 includes a center-of-gravity position detector 72, an error value calculator 73, a difference filter 70, and a linear region detector 71, and detects the center-of-gravity position and calculates the error value. Figure 8
The solid line in (a) shows the actual test signal, and the broken line shows the sampling signal by A / D.

【0032】図8(a)から分かるように、サンプリング
周波数が低いことによってテスト信号の頂点部分の丸め
込みが起こり、このようなA/D21の出力信号から重
心位置を求めようとすると、実際の重心位置はA点であ
るのに、誤ってA’点をテスト信号の重心であると判断
してしまう。このような検出誤差をなくすために、重心
位置を演算により求める。重心位置の演算はこの丸め込
まれた部分を除いた線形部分を延長し、この延長部分の
交点を重心位置とする。すなわちデータ上では疑似的に
図8(a)の実線に示したようなテスト信号データを得る
わけである。
As can be seen from FIG. 8A, the rounding of the apex portion of the test signal occurs due to the low sampling frequency, and when the barycentric position is obtained from the output signal of the A / D 21 as described above, the actual barycentric position is obtained. Although the position is the point A, the point A ′ is mistakenly determined to be the center of gravity of the test signal. In order to eliminate such a detection error, the position of the center of gravity is calculated. The calculation of the position of the center of gravity is performed by extending the linear portion excluding the rounded portion and setting the intersection of the extended portions as the position of the center of gravity. That is, on the data, the test signal data as shown by the solid line in FIG.

【0033】重心位置の検出は図4に示したテスト信号
の各々に対応する領域にデータを分割して、各領域に対
して重心位置の検出の演算処理を行う。このような領域
に分割して演算処理を行うことにより、パイプライン処
理のような並列的な演算処理を行うことが可能となる。
以下の演算処理の説明は一つの領域についてのみ行う
が、他の領域についても同様の演算処理を行うものとす
る。
To detect the position of the center of gravity, the data is divided into areas corresponding to each of the test signals shown in FIG. 4, and the arithmetic processing for detecting the position of the center of gravity is performed on each area. By performing the arithmetic processing by dividing into such regions, parallel arithmetic processing such as pipeline processing can be performed.
Although the following description of the arithmetic processing is performed only for one area, the same arithmetic processing is performed for other areas.

【0034】演算処理の最初の段階として、サンプリン
グによる丸め込み領域を除き、テスト信号データの線形
部分のみを検出する操作を行う。これはテスト信号の画
像データをA/D21によりデジタルデータに変換し、
このデータを差分フィルタ70を通し、差分信号を検出
することにより行う。図8(a)に示すテスト信号の画像
データを差分フィルタ70に入力すると、その出力デー
タは図8(b)のようになる。さらにこの出力データから
線形領域検出部71によりデータの差分信号、すなわち
テスト信号の傾きが一定である期間A、Bの検出を行
う。ここで傾きが0である期間は無視する。以下、期間
A、B内の画像データのみを有効として重心位置の演算
を行う。
As the first step of the arithmetic processing, the operation of detecting only the linear portion of the test signal data is performed excluding the rounding area by sampling. This converts the image data of the test signal into digital data by A / D21,
This data is passed through the difference filter 70 to detect the difference signal. When the image data of the test signal shown in FIG. 8A is input to the differential filter 70, the output data is as shown in FIG. 8B. Further, from the output data, the linear area detection unit 71 detects the data difference signal, that is, the periods A and B in which the slope of the test signal is constant. Here, the period when the slope is 0 is ignored. Hereinafter, only the image data within the periods A and B are valid and the position of the center of gravity is calculated.

【0035】ここで重心位置の算出は、データ上での線
形期間A、Bを延長し、この交点のテスト信号を重心と
することにより行う。図8(b)に示すようにこの重心位
置決定の演算をするにあたり、線形部Aの最も頂点より
のデータDA(対応するアドレスnA)、線形部Aの傾き
をα、線形部Bの最も頂点よりのデータDB(対応する
アドレスnB)、線形部Aの傾きをβとすれば、重心位
置xは以下に示す式で決定できる。 x=nA+(DB−DA−β・(nB−nA))/(α−
β) このように線形外挿補間による重心位置の決定により、
たとえばA/Dのサンプリングが粗い場合でも高精度の
重心位置が検出できる。
The position of the center of gravity is calculated by extending the linear periods A and B on the data and using the test signal at this intersection as the center of gravity. In calculating the position of the center of gravity as shown in FIG. 8B, the data DA (corresponding address nA) from the highest vertex of the linear part A, the inclination of the linear part A is α, and the highest vertex of the linear part B is If the data DB (corresponding address nB) and the gradient of the linear portion A are β, the center of gravity position x can be determined by the following equation. x = nA + (DB−DA−β · (nB−nA)) / (α−
β) Thus, by determining the position of the center of gravity by linear extrapolation,
For example, even if A / D sampling is rough, the position of the center of gravity can be detected with high accuracy.

【0036】図9(a)に38万画素の画像処理を行う場
合の重心位置のアドレスマップを示す。このように、水
平方向768点(x1〜x768)、垂直方向493点(y
1〜y493)のアドレスで構成されている。図9(b)にそ
のテスト信号の重心位置(黒丸●)が算出された時のア
ドレスマップの一部拡大した図を示す。図9(b)に示す
ように、重心位置としては(x=12.7、y=11.
3)で表される。このxとyのアドレスに対応した座標
データが重心位置のデータとなる。
FIG. 9A shows an address map of the position of the center of gravity when image processing of 380,000 pixels is performed. In this way, 768 points in the horizontal direction (x1 to x768) and 493 points in the vertical direction (y
1 to y493). FIG. 9B shows a partially enlarged view of the address map when the barycentric position (black circle ●) of the test signal is calculated. As shown in FIG. 9B, the barycentric position is (x = 12.7, y = 11.1.
It is represented by 3). The coordinate data corresponding to the addresses of x and y becomes the data of the position of the center of gravity.

【0037】次に、誤差値の算出方法について説明す
る。コンバーゼンス誤差を算出する場合は図10(a)に
示す波形図のように、G信号を基準信号として扱い、R
信号は左方向にt1、B信号は右方向にt2の誤差値が算
出される。
Next, a method of calculating the error value will be described. When calculating the convergence error, the G signal is treated as a reference signal as shown in the waveform diagram of FIG.
The error value of the signal is t1 in the left direction and the error value of t2 is in the right direction for the B signal.

【0038】また、幾何学歪誤差を算出する場合は、図
10(b)に示す波形図のように、特定のサンプル点S20
を基準信号として扱い、R信号は左方向にt3、G信号
は左方向にt4、B信号は左方向にt5の誤差値が算出さ
れる。重心位置及び誤差値の算出はサンプル点のアドレ
スに対応した情報で管理されている。
Further, when the geometric distortion error is calculated, as shown in the waveform diagram of FIG.
Is treated as a reference signal, and an error value of t3 for the R signal, t4 for the G signal to the left, and t5 for the B signal to the left is calculated. The calculation of the barycentric position and the error value is managed by the information corresponding to the address of the sample point.

【0039】以上のように、CPU23で重心位置と誤
差値が算出されたデータは補正信号作成回路24に供給
されて、コンバーゼンスや幾何学歪を補正するための補
正信号が作成され、表示装置内のコンバーゼンス補正回
路19や偏向回路18及び映像回路17やフォーカス回
路20に供給される。
As described above, the data in which the position of the center of gravity and the error value are calculated by the CPU 23 are supplied to the correction signal generating circuit 24, and the correction signal for correcting the convergence and the geometric distortion is generated, and the data is displayed in the display device. It is supplied to the convergence correction circuit 19, the deflection circuit 18, the video circuit 17, and the focus circuit 20.

【0040】次に図3に示す補正信号作成回路24での
コンバーゼンス補正波形の作成方法の動作について詳細
に説明するため、図11のブロック図と図12と図13
の補正波形図と図14の動作波形図を用いる。図3に示
す補正信号作成回路24は基本補正波形を発生するため
の補正波形発生回路28と、その補正波形を制御するた
めの補正制御回路29と、補正制御回路29からの各種
補正波形より各種の補正信号を作成するための補正信号
作成回路30で構成されている。
Next, in order to explain in detail the operation of the method of creating the convergence correction waveform in the correction signal creating circuit 24 shown in FIG. 3, the block diagram of FIG. 11 and FIGS.
The corrected waveform diagram of FIG. 14 and the operation waveform diagram of FIG. The correction signal generating circuit 24 shown in FIG. 3 includes a correction waveform generating circuit 28 for generating a basic correction waveform, a correction control circuit 29 for controlling the correction waveform, and various correction waveforms from the correction control circuit 29. It is composed of a correction signal generation circuit 30 for generating the correction signal of.

【0041】入力端子33、34からの水平同期信号と
垂直同期信号は補正波形発生回路28に供給され、補正
波形発生回路28は図12と図13に示すコンバーゼン
ス補正に最低必要な12種類の基本補正波形(WF1〜
WF12)を発生している。補正波形発生回路28は、
例えば複数のミラー積分回路で構成され、入力同期信号
に同期した補正波形が作成される。図12と図13に示
す補正波形発生回路28からの補正波形は、乗算型D/
A変換器35〜46の基準電位端子に供給される。補正
データはメモリ31に記憶されており、CPU23を通
してシリアルデータ作成回路32に供給される。
The horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal from the input terminals 33 and 34 are supplied to the correction waveform generating circuit 28. The correction waveform generating circuit 28 has at least 12 types of basics necessary for the convergence correction shown in FIGS. Correction waveform (WF1 ~
WF12) is generated. The correction waveform generation circuit 28 is
For example, a correction waveform composed of a plurality of Miller integrating circuits and synchronized with the input synchronizing signal is created. The correction waveform from the correction waveform generating circuit 28 shown in FIGS. 12 and 13 is a multiplication type D /
It is supplied to the reference potential terminals of the A converters 35 to 46. The correction data is stored in the memory 31 and is supplied to the serial data creation circuit 32 through the CPU 23.

【0042】シリアルデータ作成回路32ではCPU2
3からの制御信号に基づき、図14に示すようなシリア
ル信号が作成される。図14(a)に示すシリアル信号は
アドレス信号(A3〜A0)とデータ信号(D7〜D
0)が多重されており、アドレス信号により乗算型D/
A変換器35〜46の選択を行い、その後データ信号に
より振幅制御が行われる。また図14(a)のシリアルデ
ータに同期して読み込むためのクロック信号とロード信
号を図14(b)(c)に示す。乗算型D/A変換器35〜
46では図14(c)のロード信号がLOWで、かつ図1
4(b)のクロック信号がポジティブエッジでデータ入力
するように設定されている。
In the serial data creating circuit 32, the CPU 2
A serial signal as shown in FIG. 14 is created on the basis of the control signal from 3. The serial signals shown in FIG. 14A are address signals (A3 to A0) and data signals (D7 to D).
0) is multiplexed, and the multiplication type D /
The A converters 35 to 46 are selected, and then the amplitude control is performed by the data signal. Further, clock signals and load signals for reading in synchronization with the serial data of FIG. 14A are shown in FIGS. 14B and 14C. Multiplier type D / A converter 35-
46, the load signal of FIG. 14 (c) is LOW, and
The clock signal 4 (b) is set to input data at the positive edge.

【0043】図14に示した3本のシリアル信号は乗算
型D/A変換器35〜46の入力端子に供給され、補正
波形発生回路28からの12種類の基本補正波形(WF
1〜WF12)の極性と振幅が制御される。乗算型D/
A変換器35〜46からの振幅制御された信号は抵抗を
通して、オペアンプで構成された反転増幅回路47に供
給され、12種類の補正波形を加算及び増幅して出力端
子48には、例えば赤色(R)の水平方向(H)のコン
バーゼンス補正信号が作成でき、図3に示すコンバーゼ
ンス補正回路19に供給され補正される。
The three serial signals shown in FIG. 14 are supplied to the input terminals of the multiplying D / A converters 35 to 46, and the twelve basic correction waveforms (WF) from the correction waveform generating circuit 28 are supplied.
The polarities and amplitudes of 1 to WF12) are controlled. Multiplying type D /
Amplitude-controlled signals from the A converters 35 to 46 are supplied through resistors to an inverting amplifier circuit 47 composed of operational amplifiers, which adds and amplifies twelve kinds of correction waveforms and outputs to the output terminal 48, for example, red ( An R) horizontal direction (H) convergence correction signal can be created and supplied to the convergence correction circuit 19 shown in FIG. 3 for correction.

【0044】図15にアナログ方式の補正波形による補
正変化を画面上の動きの関係図を示す。図15に示すよ
うに、画面中心と周辺部の重心位置を算出することによ
り、自動的にコンバーゼンス補正を行うことができる。
FIG. 15 shows a relational diagram of the movement on the screen of the correction change by the correction waveform of the analog system. As shown in FIG. 15, convergence correction can be automatically performed by calculating the barycentric positions of the screen center and the peripheral portion.

【0045】一般に3原色を発光する3本の投射管を用
いるビデオプロジェクターのコンバーゼンス補正では、
3原色のRGBと水平と垂直方向の補正が必要であるた
め、最低でも12×6=72系統の制御が必要になり、
幾何学歪やその他の補正で計100系統の制御が必要さ
れる。
Generally, in the convergence correction of a video projector using three projection tubes that emit three primary colors,
Since it is necessary to correct the RGB of the three primary colors and the horizontal and vertical directions, it is necessary to control at least 12 × 6 = 72 systems.
A total of 100 lines of control are required for geometric distortion and other corrections.

【0046】また、偏向回路18での画面振幅や偏向歪
の幾何学歪補正や映像回路17での輝度及びフォーカス
回路20のフォーカス補正に関しては同様の補正波形の
作成であるため説明は省略する。
Further, regarding the geometrical distortion correction of the screen amplitude and the deflection distortion in the deflection circuit 18 and the brightness correction in the video circuit 17 and the focus correction of the focus circuit 20, the same correction waveforms are created, and the description thereof will be omitted.

【0047】図3に示すフォトダイオード13やA/D
21は動作ダイナミックレンジが制限されるため、図5
(a)に示すようにドライブ電圧と画面輝度の関係が比例
して変化するように補正して、全階調での検出感度と精
度を一定化して高精度の位置検出とレベル検出を行うも
のである。このように、画像表示装置の受像ガンマに対
応したテスト信号を作成することにより、全階調での検
出感度と精度を一定化して高精度の位置検出とレベル検
出を実現すると共に、重心位置算出のための近似演算処
理を簡素化できるものである。また画像表示装置の受像
ガンマはテスト信号の発生側で補正した場合について述
べてきたが、テスト信号発生〜画像表示〜撮像〜重心位
置検出のループ内にガンマ補正が存在すれば良い。
The photodiode 13 and A / D shown in FIG.
No. 21 has a limited operation dynamic range, so that FIG.
As shown in (a), correction is performed so that the relationship between drive voltage and screen brightness changes in proportion, and the detection sensitivity and accuracy at all gradations are made constant to perform highly accurate position detection and level detection. Is. In this way, by creating a test signal corresponding to the image receiving gamma of the image display device, the detection sensitivity and accuracy in all gradations are made constant, and highly accurate position detection and level detection are realized, and the barycentric position is calculated. It is possible to simplify the approximate calculation processing for. Although the image receiving gamma of the image display device has been corrected on the test signal generation side, it is sufficient that the gamma correction exists in the loop of test signal generation-image display-imaging-centroid position detection.

【0048】次に第2番目の調整項目の輝度を調整(ホ
ワイトバランス調整)する場合について説明するため、
図16と図17を用いる。輝度調整を行う場合も前記コ
ンバーゼンスや幾何学歪調整時と同様に、自動調整時に
はテスト信号発生回路25から輝度調整用テスト信号が
切換回路16に供給され、スクリーン11上に図16に
示す表示画面が映出される。図17(a)に示すウインド
信号はハイライトやローライトおよびユニフォミティー
調整を行う場合のテスト信号、図17(b)に示す四角錘
状信号はガンマ調整を行う場合のテスト信号であり、C
RT管面上に各テスト信号の画像光が得られる。
Next, in order to explain the case of adjusting the brightness of the second adjustment item (white balance adjustment),
16 and 17 are used. Similarly to the above-mentioned convergence and geometric distortion adjustment, when performing the brightness adjustment, the test signal generation circuit 25 supplies the brightness adjustment test signal to the switching circuit 16 during the automatic adjustment, and the display screen shown in FIG. Is projected. The window signal shown in FIG. 17 (a) is a test signal for highlight / low light and uniformity adjustment, and the square pyramidal signal shown in FIG. 17 (b) is a test signal for gamma adjustment.
Image light of each test signal is obtained on the RT tube surface.

【0049】CRT管面上の画像光はフォトダイオード
13で撮像される。フォトダイオード13からの光電変
換信号は、画像処理を行うためA/D21に供給され
て、図17に示すテスト信号表示画面の情報がデジタル
信号に変換される。A/D21からのデジタル信号はフ
レームメモリ22に供給されて表示情報が記憶される。
フレームメモリ22からのデータは各調整領域に対応し
たデータを抽出して読み出され、CPU23に供給され
て各領域毎のレベルや傾斜および各色毎の誤差値の算出
が行われる。CPU23からの算出信号は補正信号作成
回路24に供給されて各種の補正信号が作成され、表示
装置の映像回路17に供給されて自動的なホワイトバラ
ンス(ハイライト/ガンマ/ローライト)やユニフォミ
ティー等の輝度補正が行われる。
The image light on the CRT tube surface is picked up by the photodiode 13. The photoelectric conversion signal from the photodiode 13 is supplied to the A / D 21 for image processing, and the information on the test signal display screen shown in FIG. 17 is converted into a digital signal. The digital signal from the A / D 21 is supplied to the frame memory 22 to store display information.
The data from the frame memory 22 is extracted and read out from the data corresponding to each adjustment area, and is supplied to the CPU 23 to calculate the level and inclination of each area and the error value of each color. The calculation signal from the CPU 23 is supplied to the correction signal creating circuit 24 to create various kinds of correction signals, and is supplied to the video circuit 17 of the display device for automatic white balance (highlight / gamma / lowlight) and uniformity. The brightness correction is performed.

【0050】自動輝度補正について、以下その動作を詳
細に説明するため、図18のブロック図を用いる。図1
8は図3に示す映像回路17の詳細なブロック図を示
す。入力端子からの映像信号とテスト信号発生回路25
からのテスト信号は切換回路55に供給され信号切換が
行われる。切換回路55からの信号は利得制御回路56
に供給され、コントラストやハイライトのドライブ調整
のための利得制御を行いクランプ回路57に供給され
る。
With respect to the automatic brightness correction, the block diagram of FIG. 18 will be used to explain the operation thereof in detail below. Figure 1
8 shows a detailed block diagram of the video circuit 17 shown in FIG. Video signal from input terminal and test signal generation circuit 25
The test signal from is supplied to the switching circuit 55 for signal switching. The signal from the switching circuit 55 is a gain control circuit 56.
Is supplied to the clamp circuit 57 for gain control for contrast and highlight drive adjustment.

【0051】クランプ回路57では直流再生が行われユ
ニフォミティー補正回路58に供給される。ユニフォミ
ティー補正回路58では画面中心部と周辺部との輝度を
均一化補正が行われ、ガンマ補正回路59に供給され
る。ガンマ補正回路59では図21に示す7型投射管の
RGBの発光特性の変化を補正して映像出力回路60に
供給される。映像出力回路60ではCRTを駆動できる
状態まで増幅して後CRTに印加される。
In the clamp circuit 57, the direct current is reproduced and is supplied to the uniformity correction circuit 58. The uniformity correction circuit 58 performs uniformization correction on the brightness of the central portion and the peripheral portion of the screen, and supplies it to the gamma correction circuit 59. The gamma correction circuit 59 corrects the change in the RGB emission characteristics of the 7-inch projection tube shown in FIG. 21 and supplies the corrected output to the video output circuit 60. The video output circuit 60 amplifies the CRT to a state where it can be driven and applies it to the CRT afterward.

【0052】本実施例の説明を行う前に、図19の発光
特性図を用いて蛍光体の飽和が起こった場合のガンマ補
正について説明を行う。図19は赤、緑、青(以下R、
G、Bと略す)7形CRTを用いて、大画面表示を行う
ビデオプロジェクターのR、G、Bの発光特性図であ
る。図19から分かるように、Gの直線特性に対して、
Bの発光特性はビーム電流のあるレベル以上から非直線
の領域をもつことが分かる。この非直線領域が生じる要
因は、B蛍光体の大電流領域での飽和によるものであ
る。この図から分かるように、この飽和による非直線特
性をキャンセルして図19の点線のように線形にせし
め、低輝度から高輝度領域までの全ての領域での色度を
一定に保つためにガンマ補正する必要がある。
Before the description of this embodiment, gamma correction in the case where saturation of the phosphor occurs will be described with reference to the emission characteristic diagram of FIG. FIG. 19 shows red, green, and blue (hereinafter R,
It is a light emission characteristic diagram of R, G, and B of a video projector which displays a large screen using a 7-type CRT (abbreviated as G and B). As can be seen from FIG. 19, for the linear characteristic of G,
It can be seen that the emission characteristic of B has a non-linear region from a certain level of the beam current. The cause of the non-linear region is the saturation of the B phosphor in the large current region. As can be seen from this figure, this non-linear characteristic due to saturation is canceled to make it linear as shown by the dotted line in FIG. 19, and in order to keep the chromaticity constant in all areas from low brightness to high brightness, gamma It needs to be corrected.

【0053】さて、図18のように構成された輝度補正
の実施例について以下その動作を説明する。この動作を
説明するため(表1)の調整順番表と図16と図17を
あわせて用いる。
Now, the operation of the embodiment of the brightness correction configured as shown in FIG. 18 will be described below. To explain this operation, the adjustment order table of (Table 1) and FIGS. 16 and 17 are used together.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】(表1)は輝度調整の調整順序を示す表で
あり、調整順番としては第1番目に低輝度を検出してロ
ーライトを調整、第2番目に高輝度を検出してハイライ
トを調整、第3番目に蛍光体飽和による中〜高輝度を検
出してガンマを調整、第4番目にガンマ調整時でのハイ
ライトが変化を補正するため再度高輝度を検出してハイ
ライトを調整、最後の画面全体(画面中心部と周辺部)
の中〜高輝度を検出して画面均一化のためのユニフォミ
ティ調整を行う。
(Table 1) is a table showing the adjustment order of the brightness adjustment. In the adjustment order, the low brightness is detected first and the low light is adjusted, and the high brightness is detected second, and the highlight is highlighted. Adjustment, the third is to detect the medium to high brightness due to phosphor saturation, and adjust the gamma, and the fourth is to detect the high brightness again to correct the change in the highlight at the time of gamma adjustment, and then highlight the highlight again. Adjustment, last whole screen (center and periphery of screen)
Uniformity adjustment for screen uniformity is performed by detecting medium to high brightness.

【0056】(表1)から分かるようにローライト、ガ
ンマ、ハイライト調整は画面中心部の輝度検出のみで可
能であるが、ユニフォミティ調整は画面中心部と周辺部
の輝度検出が必要となる。よって、ローライト、ユニフ
ォミティ、ハイライト調整を行う場合は、図16に示す
ような画面中心部及び周辺部の、例えば9箇所に各階調
毎の図17(a)に示すウインド状のテスト信号を発生さ
せ、ガンマ調整を行う場合は図17(b)に示す四角錘状
(ランプ状信号など)のテスト信号を発生させて、CR
T管面上での画像光のレベルと傾斜が検出される。ガン
マ補正の場合は特にBランプ信号の傾斜が直線的になる
ように制御される。
As can be seen from Table 1, the low light, gamma, and highlight adjustments can be made only by detecting the brightness in the center of the screen, but the uniformity adjustment requires the brightness detection in the center and the peripheral part of the screen. Therefore, when the low light, uniformity, and highlight adjustments are performed, the window-shaped test signal shown in FIG. 17A for each gradation is provided at, for example, 9 places in the central portion and the peripheral portion of the screen as shown in FIG. When generating and performing gamma adjustment, generate a quadrangular pyramid-shaped (ramp-shaped signal, etc.) test signal shown in FIG.
The level and tilt of the image light on the T-tube surface is detected. In the case of gamma correction, the slope of the B ramp signal is controlled so as to be linear.

【0057】図20に各調整項目でのテスト信号レベル
を示すための入出力特性図を示す。このように、各調整
モードに応じたレベルのテスト信号が発生される。例え
ば、ローライト調整時は入力電圧10〜20V、ガンマ
調整時は入力電圧50〜100V、ハイライト調整時は
100V、ユニフォミティ調整時は50〜60Vのレベ
ルのテスト信号が表示画面に映出される。
FIG. 20 is an input / output characteristic diagram showing the test signal level for each adjustment item. In this way, the test signal of the level corresponding to each adjustment mode is generated. For example, a test signal having a level of 10 to 20 V for low light adjustment, 50 to 100 V for gamma adjustment, 100 V for highlight adjustment, and 50 to 60 V for uniformity adjustment is displayed on the display screen.

【0058】第1番目にホワイトバランスの調整を行う
場合について説明する。ホワイトバランス調整とは、C
RTの発光特性に起因する各階調毎の色バランスを調整
するものであり、図20に示す各階調のテスト信号をス
クリーン11上に映出し、各階調のレベル量をフォトダ
オオード13で検出される。フォトダイオード13で光
電変換された信号はA/D21に供給されて、テスト信
号表示画面の情報がデジタル信号に変換される。A/D
21からのデジタル信号はフレームメモリ22に供給さ
れて表示情報が記憶される。
First, the case of adjusting the white balance will be described. What is white balance adjustment? C
The color balance for each gradation due to the emission characteristics of the RT is adjusted. The test signal of each gradation shown in FIG. 20 is projected on the screen 11, and the level amount of each gradation is detected by the photo diode 13. It The signal photoelectrically converted by the photodiode 13 is supplied to the A / D 21, and the information on the test signal display screen is converted into a digital signal. A / D
The digital signal from 21 is supplied to the frame memory 22 to store display information.

【0059】フレームメモリ22からのデータは各調整
領域に対応したデータが抽出して読み出され、CPU2
3に供給されレベル検出と傾斜の誤差値の算出が行われ
る。CPU23からの誤差値信号は補正信号作成回路2
4に供給される。補正信号作成回路24では、図20に
示したように、黒レベル信号(10〜20%)でローラ
イトの制御信号を、中間〜白レベル信号(50〜100
%)でガンマの制御信号を、白レベル信号(100%)
でハイライトの制御信号が作成される。
Data corresponding to each adjustment area is extracted and read from the data from the frame memory 22, and the CPU 2
3, the level is detected and the inclination error value is calculated. The error value signal from the CPU 23 is the correction signal generation circuit 2
4 is supplied. In the correction signal generation circuit 24, as shown in FIG. 20, a low level control signal is supplied as a black level signal (10 to 20%), and an intermediate to white level signal (50 to 100).
%) For the gamma control signal and the white level signal (100%)
Creates a control signal for highlighting.

【0060】ローライト制御信号はクランプ回路57に
供給されてCRTを駆動するRGB信号のカットオフを
制御している。また、ガンマ制御信号は数点の折れ線近
似で構成されたガンマ補正回路59に供給されて図19
破線に示すようにB蛍光体の飽和特性の補正が行われ
る。また、ハイライト制御信号は利得制御回路56に供
給されてCRTを駆動するRGB信号に振幅を制御する
ことにより、自動的にホワイトバランスの調整を行うこ
とができる。
The low light control signal is supplied to the clamp circuit 57 to control the cutoff of the RGB signals for driving the CRT. Further, the gamma control signal is supplied to the gamma correction circuit 59 which is configured by the approximation of the broken line of several points, and the gamma correction circuit 59 shown in FIG.
As shown by the broken line, the saturation characteristic of the B phosphor is corrected. In addition, the highlight control signal is supplied to the gain control circuit 56 to control the amplitude of the RGB signals that drive the CRT, whereby the white balance can be automatically adjusted.

【0061】第2番目にユニフォミティの調整を行う場
合について説明する。ユニフォミティ調整とは、CRT
や光学系(レンズやスクリーン)に起因する画面各部で
の輝度のバランスを補正するものであり、前記と同様の
動作を行い図22に示したように、中間レベル信号(5
0〜60%)でユニフォミティの制御信号が作成され
る。ユニフォミティ補正信号は映像信号と補正信号を乗
算して変調映像信号を作成するアナログ変調器で構成さ
れたユニフォミティ補正回路58に供給されて、CRT
を駆動するRGB信号の各部の振幅を制御することによ
り、自動的に均一画面を表示するためのユニフォミティ
の調整を行うことができる。
Second, the case of adjusting uniformity will be described. Uniformity adjustment is a CRT
The brightness balance in each part of the screen due to the optical system (lens or screen) is corrected, and the same operation as described above is performed, as shown in FIG.
The uniformity control signal is generated at 0 to 60%). The uniformity correction signal is supplied to a uniformity correction circuit 58 composed of an analog modulator that creates a modulated video signal by multiplying the video signal and the correction signal, and the CRT
By controlling the amplitude of each part of the RGB signal that drives the, it is possible to automatically adjust the uniformity for displaying a uniform screen.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】次に、レベル検出方法について説明するた
め(表2)の動作制御表を用いる。図20の実線にCR
Tの発光特性を示す。受像ガンマ係数は2.2であるた
め、低ドライブ電圧と高ドライブ電圧の輝度変化量を比
較すると高ドライブ電圧ほど感度が高いことになる。こ
のことはCPUやフレームメモリ及びD/AとA/Dの
量子化ビット数に大きな影響を与える。即ち低ドライブ
電圧では1ビット当たりの輝度変化量が小さいが、高ド
ライブ電圧では1ビット当たりの輝度変化量が非常に大
きくなり、全階調における検出感度が変化するため高精
度の検出と補正ができないと共に、10ビット以上の量
子化ビット数が必要となる。よって図22破線に示すよ
うにドライブ電圧と画面輝度の関係が比例して変化する
ように補正して、全階調での検出感度と精度を一定化し
て高精度のレベル検出を行うものである。
Next, the operation control table (Table 2) is used to describe the level detection method. CR in the solid line in Fig. 20
8 shows the emission characteristics of T. Since the image receiving gamma coefficient is 2.2, comparing the luminance change amounts of the low drive voltage and the high drive voltage shows that the higher the drive voltage, the higher the sensitivity. This has a great influence on the CPU, the frame memory, and the number of quantization bits of D / A and A / D. That is, the amount of change in luminance per bit is small at a low drive voltage, but the amount of change in luminance per bit becomes very large at a high drive voltage, and the detection sensitivity in all gradations changes, so highly accurate detection and correction are possible. In addition to this, a quantization bit number of 10 bits or more is required. Therefore, as shown by a broken line in FIG. 22, correction is performed so that the relationship between the drive voltage and the screen brightness changes in proportion to make the detection sensitivity and accuracy in all gradations constant and perform highly accurate level detection. .

【0064】一般にホワイトバランス調整やガンマ補正
のために必要な量子化ビット数は10ビット(1024
階調)が必要とされる。よって、本実施例では各調整モ
ード毎にA/D前段での利得と受像ガンマを行うことに
より、8ビットの量子化ビットでの処理を可能としてい
る。(表2)の動作制御表に示すように、ローライト調
整時は、図20に示すように、A/D前段の利得を大き
くして低輝度領域(10〜30V)の範囲を検出し、図
20の実線のガンマ補正係数(ガンマ補正無)とし、ハ
イライトとガンマ調整時はA/D前段の利得を小さくし
て低〜高輝度領域(10〜100V)の範囲を検出し、
図20の破線のガンマ補正係数(ガンマ補正有)とし、
ユニフォミティ調整時はA/D前段の利得を中として中
輝度領域(10〜60V)の範囲を検出し、図20の破
線のガンマ補正係数(ガンマ補正有)として高精度のレ
ベル検出を実現している。
Generally, the number of quantization bits required for white balance adjustment and gamma correction is 10 bits (1024
Gradation) is required. Therefore, in this embodiment, by performing the gain and the image receiving gamma in the A / D front stage for each adjustment mode, the processing with the quantized bits of 8 bits is possible. As shown in the operation control table of (Table 2), during low light adjustment, as shown in FIG. 20, the gain of the A / D front stage is increased to detect the range of the low luminance region (10 to 30 V), The gamma correction coefficient (without gamma correction) indicated by the solid line in FIG. 20 is set, and during highlighting and gamma adjustment, the gain of the A / D front stage is reduced to detect the range of low to high luminance region (10 to 100 V).
The gamma correction coefficient (with gamma correction) indicated by the broken line in FIG.
At the time of uniformity adjustment, the range of the middle luminance region (10 to 60 V) is detected with the gain of the A / D front stage as the middle level, and high-accuracy level detection is realized as the gamma correction coefficient (with gamma correction) indicated by the broken line in FIG. There is.

【0065】このように、レベルが検出されたデータか
らは、ホワイトバランスやユニフォミティ等の輝度補正
が自動的に補正される。
As described above, the brightness correction such as white balance and uniformity is automatically corrected from the data whose level is detected.

【0066】次に第3番目の調整項目のフォーカスを調
整する場合について説明するため、図21の表示画面と
動作波形との関係図を用いる。電気的フォーカス調整を
行う場合も前記コンバーゼンス調整時と同様に、自動調
整時にはテスト信号発生回路25からフォーカス調整用
テスト信号が切換回路16に供給され、スクリーン11
上に図21(a)に示すテスト信号が映出され、フォトダ
イオード13で撮像して図21(a)に示すような四角錐
状の光電変換信号はA/D21に供給されてデジタル信
号に変換される。A/D21からのデジタル信号はフレ
ームメモリ22に供給されて表示情報が記憶される。
Next, in order to explain the case of adjusting the focus of the third adjustment item, the relationship diagram between the display screen and the operation waveform of FIG. 21 will be used. Also in the case of performing the electric focus adjustment, the focus adjustment test signal is supplied from the test signal generation circuit 25 to the switching circuit 16 during the automatic adjustment as in the convergence adjustment described above, and the screen 11 is displayed.
The test signal shown in FIG. 21 (a) is projected on the image, and the quadrangular pyramid photoelectric conversion signal as shown in FIG. 21 (a) is picked up by the photodiode 13 and supplied to the A / D 21 to be converted into a digital signal. To be converted. The digital signal from the A / D 21 is supplied to the frame memory 22 to store display information.

【0067】フレームメモリ22からのデータは各調整
領域に対応したデータを抽出して読み出され、CPU2
3に供給され高域成分のレベルと誤差値が算出されたデ
ータは補正信号作成回路24に供給されて、フォーカス
を補正するための補正信号が作成され、表示装置内のフ
ォーカス回路20に供給される。CPU23では高域成
分のレベル検出を行っているため、図21(b)に示すよ
うな信号が得られ、各補正領域のレベルが最大値となる
図21(c)に示す補正波形を算出している。
The data from the frame memory 22 is read out by extracting the data corresponding to each adjustment area.
The data for which the level of the high frequency component and the error value are calculated are supplied to the correction signal generating circuit 24, and the correction signal for correcting the focus is generated and supplied to the focus circuit 20 in the display device. It Since the CPU 23 detects the level of the high frequency component, a signal as shown in FIG. 21 (b) is obtained, and the correction waveform shown in FIG. 21 (c) at which the level of each correction region becomes the maximum value is calculated. ing.

【0068】この補正データに基づいてフォーカス回路
20を駆動することにより、図21(d)に示すように、
周辺部のフォーカス調整が行われた光電変換信号がフォ
トダイオード13より得られる。このように、画面上の
各調整点のパターン信号の高域成分を検出し、高域成分
が最大となる補正量を抽出している。
By driving the focus circuit 20 based on this correction data, as shown in FIG.
A photoelectric conversion signal whose focus is adjusted in the peripheral portion is obtained from the photodiode 13. In this way, the high frequency component of the pattern signal at each adjustment point on the screen is detected, and the correction amount that maximizes the high frequency component is extracted.

【0069】次に、フォトダイオードの設置位置につい
て詳細に説明するため、図22と図23の光学構成図を
用いる。図2では投射光学系の結像面であるスクリーン
11面からCRT8管面の画像光を撮像する場合につい
て説明したが、図22ではCRTとスクリーン間に設け
られたミラー7の非結像面に撮像素子4を設置してCR
T8管面の画像光を撮像する場合の光学構成図、図23
ではレンズ9先端の非結像面に撮像素子4を設置してC
RT8管面の画像光を撮像する場合の光学構成図を示
す。図2ではスクリーン11が結像面であるため表示画
面外に撮像素子を設置した場合について説明したが、図
22と図23では非結像面であるため有効画像領域内に
撮像素子を設けて検出を行っている。このことは非結像
面であるため表示画像にあまり影響されないということ
に起因している。
Next, in order to describe the installation position of the photodiode in detail, the optical configuration diagrams of FIGS. 22 and 23 are used. In FIG. 2, the case where the image light of the CRT 8 tube surface is picked up from the screen 11 surface which is the image forming surface of the projection optical system has been described, but in FIG. 22, it is formed on the non-image forming surface of the mirror 7 provided between the CRT and the screen. CR with image sensor 4 installed
FIG. 23 is an optical configuration diagram when imaging the image light of the T8 tube surface.
Then, the image sensor 4 is installed on the non-imaging surface at the tip of the lens 9 and C
The optical block diagram at the time of imaging the image light of RT8 tube surface is shown. In FIG. 2, the case where the image pickup device is installed outside the display screen because the screen 11 is the image forming surface has been described, but in FIGS. 22 and 23, the image pickup device is provided in the effective image area because it is the non-image forming surface. It is detecting. This is because it is a non-imaging surface and is not so affected by the displayed image.

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】(表3)に図2のスクリーン面と図22の
ミラー面と図23のレンズ先端の各検出方式の比較表を
示す。(表3)に示すように、第1番目のスクリーン面
検出方式では1個の撮像素子でプロジェクター駆動系や
投射光学系や機構系の全ての変動の自動調整が可能であ
り、第2番目のミラー面検出方式では1個の撮像素子で
プロジェクター駆動系と一部の投射光学系の変動の自動
調整が可能であり、第3番目のレンズ先端方式では各光
源に対応した3個の撮像素子でプロジェクター駆動系の
変動の自動調整が可能となる。
Table 3 shows a comparison table of the detection methods of the screen surface of FIG. 2, the mirror surface of FIG. 22 and the lens tip of FIG. As shown in (Table 3), in the first screen surface detection method, it is possible to automatically adjust all fluctuations of the projector drive system, the projection optical system, and the mechanical system with one image sensor, and the second With the mirror surface detection method, it is possible to automatically adjust the fluctuations of the projector drive system and some projection optical systems with one image sensor, and with the third lens tip method, three image sensors corresponding to each light source are used. It is possible to automatically adjust the fluctuation of the projector drive system.

【0072】[0072]

【表4】 [Table 4]

【0073】(表4)に各変動の要因を示すように、第
1番目の駆動系変動としてはCRTガンセンターや色ず
れ補正の駆動回路の温度特性による変動と地磁気により
色ずれが発生し、CRTのカットオフ電圧の変動による
色度すなわちローライトの色再現性が変動する。第2番
目の投射光学系変動としてはミラー変形による幾何学歪
と色ずれとレンズの温度特性による焦点(フォーカス)
ボケが発生し、第3番目の機構系変動としてはシャーシ
の変形による幾何学歪と色ずれが発生することになる。
この中で駆動系でのCRTでのローライト変動はカソー
ド電流検出を検出してカットオフ調整を行うことによ
り、また投射光学系でのレンズ温度特性による焦点ボケ
はガラス材料に採用により改善するすることは可能であ
るが、幾何学歪(偏向歪)と色ずれ(コンバーゼンス)
は非常に重要ファクタとなる。
As shown in Table 4 showing the factors of each variation, the first drive system variation is a variation due to the temperature characteristics of the CRT gun center and the color misregistration correction drive circuit and a color shift due to the geomagnetism. The chromaticity, that is, the color reproducibility of low light, changes due to the change in the cutoff voltage of the CRT. The second variation of the projection optical system is the geometric distortion due to the mirror deformation, the color shift, and the focus due to the temperature characteristics of the lens.
Blurring occurs, and as the third mechanical system variation, geometric distortion and color misregistration due to chassis deformation occur.
Among them, the low light fluctuation in the CRT in the drive system is improved by detecting the cathode current and performing the cutoff adjustment, and the defocusing due to the lens temperature characteristic in the projection optical system is improved by adopting the glass material. It is possible, but geometric distortion (deflection distortion) and color shift (convergence)
Is a very important factor.

【0074】これらの方式の選択としては駆動系や投射
光学系や機構系の変動の内どの項目での自動調整を実施
するかで決定され、本実施例では、全ての変動の自動調
整が可能なスクリーン面検出方式の場合について説明し
た。
The selection of these methods is determined by which item among the fluctuations of the drive system, the projection optical system, and the mechanical system is to be automatically adjusted. In this embodiment, all the fluctuations can be automatically adjusted. The case of a simple screen surface detection method has been described.

【0075】以上のように幾何学歪、コンバーゼンス、
ホワイトバランス、フォーカス補正の各項目について詳
細に説明を行ってきたが、お互いの関係や調整順序につ
いて説明するため、図24の調整フローチャート図を用
いる。
As described above, geometric distortion, convergence,
Although the white balance and focus correction items have been described in detail, the adjustment flowchart of FIG. 24 is used to explain the mutual relationship and the adjustment order.

【0076】第1番目に自動補正を行うための表示装置
や画像補正装置の初期設定を行い、第2番目にフォーカ
ス補正を行う、この理由としてはB蛍光体の飽和特性は
フォーカス特性に大きく起因するためである。
First, the display device and the image correction device for the automatic correction are initially set, and the focus correction is performed second. The reason for this is that the saturation characteristic of the B phosphor largely depends on the focus characteristic. This is because

【0077】第3番目に画面中心部でのホワイトバラン
ス補正であるローライト、ハイライト、ガンマ補正を行
い、第4番目に画面全体のホワイトバランス補正である
ユニフォミティー補正を行い、以上が画像情報のレベル
検出おける補正モードである。
Third, white balance correction at the center of the screen, that is, low light, highlight, and gamma correction is performed. Fourth, white balance correction for the entire screen, which is uniformity correction, is performed. This is a correction mode for level detection.

【0078】第5番目に画像表示装置に表示される画面
サイズと画面位相の表示領域補正を行い、第6番目に補
正領域を順次設定して幾何学歪(偏向歪)の補正を行
い、第7番目に上記同様に補正領域を順次設定してコン
バーゼンス(色ずれ)補正を行い、以上が画像情報の位
置検出における補正モードであり、収束すれば補正が完
了したことになる。
Fifth, the display area of the screen size and screen phase displayed on the image display device is corrected, and sixthly, the correction areas are sequentially set to correct the geometric distortion (deflection distortion). Seventh, in the same manner as above, correction areas are sequentially set to perform convergence (color misregistration) correction. The above is the correction mode in the position detection of image information, and if it converges, the correction is completed.

【0079】なお、重心位置の精度はテスト信号の線形
性に依存されるため、傾斜やレベル検出でのガンマ補正
後に幾何学歪やコンバーゼンス補正が実行されるため、
高精度の補正が実現できる。
Since the accuracy of the position of the center of gravity depends on the linearity of the test signal, geometric distortion and convergence correction are executed after gamma correction in tilt and level detection.
Highly accurate correction can be realized.

【0080】以上のように本実施例によれば、投射光学
系の光源画像の山形状テスト信号を直接撮像して各色毎
の誤差値を算出し、この算出信号により全画面のコンバ
ーゼンスや幾何学歪及び輝度を補正するための補正波形
を作成して自動的に補正することにより、各種の複雑な
調整が不要となり大幅な調整時間の短縮化が実現でき
る。
As described above, according to the present embodiment, the mountain shape test signal of the light source image of the projection optical system is directly picked up to calculate the error value for each color, and the convergence signal or the geometry of the entire screen is calculated by this calculation signal. By creating a correction waveform for correcting the distortion and the brightness and automatically correcting the waveform, various complicated adjustments are not required, and the adjustment time can be significantly shortened.

【0081】次に、本発明の第2の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図25は本発明の第2の実
施例における投射型ディスプレイの画像補正装置のブロ
ック図を示すものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 25 is a block diagram of an image correction device for a projection type display according to the second embodiment of the present invention.

【0082】図25において、75は撮像素子4からの
出力信号より各色毎の誤差値を算出するための算出回
路、76は算出回路5からの出力信号よりコンバーゼン
スの補正波形を作成するための補正波形作成回路であ
り、補正波形作成回路6からの補正波形は投射拡大表示
装置1を駆動して各種補正が行われる。なお、第1の実
施例と同様の動作を行うものは同一番号で示し説明は省
略する。
In FIG. 25, reference numeral 75 is a calculation circuit for calculating an error value for each color from the output signal from the image sensor 4, and reference numeral 76 is a correction for creating a convergence correction waveform from the output signal from the calculation circuit 5. This is a waveform generation circuit, and the correction waveform from the correction waveform generation circuit 6 drives the projection enlargement display device 1 to perform various corrections. It should be noted that the same operations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0083】本実施例の動作を説明するため、図26に
算出回路75と補正波形作成回路76のブロック図と図
27の表示画面図と動作波形図を用いる。図27(a)に
投射拡大装置1のCRT8管面上に映出された光源画像
を示し、CRT8の有効表示領域74内(破線)に画像
73(実線)が映出されている。このCRT8からの光
源画像光をフォトダイオード13で受光して図27(b)
に示す電気信号に変換される。フォトダイオード13か
らの撮像信号はLPF77で帯域制限されて図27(c)
に示すように表示領域での境界領域が傾斜をもって変化
する波形に変換される。
In order to explain the operation of this embodiment, the block diagram of the calculation circuit 75 and the correction waveform forming circuit 76, the display screen diagram and the operation waveform diagram of FIG. 27 are used in FIG. FIG. 27A shows a light source image projected on the surface of the CRT 8 of the projection magnification apparatus 1, and an image 73 (solid line) is projected in the effective display area 74 (broken line) of the CRT 8. The light source image light from the CRT 8 is received by the photodiode 13 and is shown in FIG.
Is converted into an electric signal shown in. The image pickup signal from the photodiode 13 is band-limited by the LPF 77 and is shown in FIG.
As shown in, the boundary area in the display area is converted into a waveform that changes with an inclination.

【0084】LPF77からの帯域制限された信号は微
分回路78で一次微分処理されて図27(d)に示す表示
領域境界線で変化する信号となる。微分回路78からの
一次微分信号は図7で述べたように重心位置の処理が行
われ、図27(e)に示す重心位置信号が重心位置検出部
72から得られる。重心位置検出部72からの検出信号
は誤差値検出部73で各色毎の誤差値が検出されて、ス
タティックコンバーゼンス回路79に供給されてスタテ
ィック的なコンバーゼンスが補正される。このスタティ
ック的なコンバーゼンス補正は図11と図12で説明し
たWB8に相当する乗算型D/A43のシリアルデータ
を制御することにより実現できる。
The band-limited signal from the LPF 77 is subjected to primary differentiation processing by the differentiating circuit 78 to become a signal which changes at the display area boundary line shown in FIG. 27 (d). The primary differential signal from the differentiating circuit 78 is processed for the center of gravity position as described in FIG. 7, and the center of gravity position signal shown in FIG. 27 (e) is obtained from the center of gravity position detector 72. The error value detection unit 73 detects an error value for each color from the detection signal from the center-of-gravity position detection unit 72, and the error signal is supplied to the static convergence circuit 79 to correct the static convergence. This static convergence correction can be realized by controlling the serial data of the multiplication type D / A 43 corresponding to WB8 described in FIGS.

【0085】なお、本実施例では表示領域境界線の検出
を分かりやすく説明するため、LPF77と微分回路7
8を分離構成とする場合について述べたが、一般に微分
処理では帯域制限されるため同一構成とすることができ
る。このように本実施例では表4で述べたように、CR
T8管面の光源画像の表示領域境界線を検出してCRT
のガンセンター変動や駆動系の温度特性による変動によ
るスタティック的な色ずれ(コンバーゼンス)を自動調
整するものである。
In the present embodiment, the LPF 77 and the differentiating circuit 7 are described in order to make the detection of the display area boundary line easy to understand.
Although the case where 8 is a separated structure has been described, the same structure can be used because the band is generally limited in the differential processing. Thus, in this embodiment, as described in Table 4, CR
CRT by detecting the display area boundary line of the light source image of the T8 tube surface
This is to automatically adjust static color misregistration (convergence) due to changes in the gun center and changes due to the temperature characteristics of the drive system.

【0086】次に、表示領域境界線を検出してスタティ
ック的なコンバーゼンスを自動調整する検出制御方法に
ついて詳細に説明するため図28のブロック図と図29
の動作波形図を用いる。図29(a)に投射拡大装置1の
CRT8管面上に映出された光源画像を示し、有効表示
領域74内(破線)に画像73(実線)が映出されてい
る。このCRT8からの光源画像光をフォトダイオード
13で受光して図29(b)(c)(d)に示す電気信号に変
換される。
Next, in order to describe in detail the detection control method for automatically adjusting the static convergence by detecting the display area boundary line, the block diagram of FIG. 28 and FIG.
The operation waveform diagram of is used. FIG. 29A shows a light source image projected on the surface of the CRT 8 of the projection magnification apparatus 1, and an image 73 (solid line) is projected in the effective display area 74 (broken line). The light source image light from the CRT 8 is received by the photodiode 13 and converted into electric signals shown in FIGS. 29 (b) (c) (d).

【0087】フォトダイオード13からの撮像信号はL
PF77で帯域制限及び微分回路78で一次微分処理さ
れて図29(e)(f)(g)に示すように表示領域での境界
領域が傾斜をもって変化する波形に変換され、この信号
がA/D21でアナログ/ディジタル変換される。また
LPF77からの帯域制限された信号は平均値検出回路
61に供給されて撮像信号の平均値が検出される。A/
D21からの微分処理された8ビットのディジタル信号
の例えばLSBビット信号と前記平均値検出回路61か
らの検出信号は検出制御回路62に供給され、微分信号
が所定位置に発生されているか、撮像信号の平均値が例
えばAPL50%以上にあるかるを判断して、検出可能
な状態かを判断してしる。
The image pickup signal from the photodiode 13 is L
The band-limiting and differentiating circuit 78 performs a first-order differentiation process in the PF 77 to convert the boundary area in the display area into a waveform that changes with an inclination as shown in FIGS. 29 (e) (f) (g), and this signal is converted into A / Analog / digital conversion is performed at D21. The band-limited signal from the LPF 77 is supplied to the average value detection circuit 61 to detect the average value of the image pickup signal. A /
For example, the LSB bit signal of the 8-bit digital signal subjected to the differential processing from D21 and the detection signal from the average value detection circuit 61 are supplied to the detection control circuit 62, and whether the differential signal is generated at a predetermined position or an imaging signal. It is determined whether or not the average value of APL is 50% or more, for example, to determine whether or not it is in a detectable state.

【0088】したがって検出制御回路62からの検出結
果としては、図29(b)(c)では検出動作停止、(d)で
は検出動作開始という検出制御信号が得られ、この信号
は重心位置検出や誤差値検出を行うためのCPU23に
供給されて検出動作の制御が行われる。すなわち表示領
域境界線での微分信号の有無と撮像信号に平均値により
自動的に検出制御が行われ自動調整が行われることにな
る。
Therefore, as the detection result from the detection control circuit 62, a detection control signal indicating that the detection operation is stopped in FIGS. 29 (b) and 29 (c) and the detection operation is started in FIG. 29 (d) is obtained. It is supplied to the CPU 23 for detecting an error value and the detection operation is controlled. That is, the presence or absence of the differential signal at the display area boundary line and the average value of the image pickup signal are automatically subjected to the detection control and the automatic adjustment is performed.

【0089】次に、表示領域境界線がどのように設定さ
れるかについて以下説明する。図29(a)に示す画像表
示領域73に設定は、一般に帰線消去(ブランキング以
降BLKを略す)信号により決定される。本発明の実施
例のように表示領域境界線を検出する場合には、BLK
信号のジッタや安定性が要求される。一般にはモノマル
チバイブレータなどでBLK信号の位相や期間が設定さ
れるようになっているが、安定性の点で劣るため、ディ
ジタル的なカウンタ方式により作成することにより高安
定でジッタないBLK信号を作成できる。このBLK信
号を用いて表示領域境界線を検出することができる。
Next, how the display area boundary line is set will be described below. The setting in the image display area 73 shown in FIG. 29A is generally determined by a blanking signal (BLK is omitted hereinafter). When the display area boundary line is detected as in the embodiment of the present invention, BLK
Signal jitter and stability are required. Generally, the phase and the period of the BLK signal are set by a mono-multivibrator, etc., but the stability is inferior. Therefore, a BLK signal with high stability and no jitter is created by using a digital counter method. Can be created. The display area boundary line can be detected using this BLK signal.

【0090】以上にように、投射光学系の光源画像を直
接撮像して各色毎の表示領域境界線の誤差値を算出し、
この算出信号によりコンバーゼンスを補正するための補
正波形を自動的に作成して補正するので、検出用のテス
ト信号が不要で疑似的なリアルタイムでの自動調整が実
現できる。
As described above, the light source image of the projection optical system is directly picked up to calculate the error value of the display area boundary line for each color,
Since the correction waveform for correcting the convergence is automatically created and corrected by this calculated signal, a test signal for detection is not necessary, and pseudo real-time automatic adjustment can be realized.

【0091】次に、本発明の第3の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図30は本発明の第2の実
施例における投射型ディスプレイの画像補正装置のブロ
ック図を示すものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 30 is a block diagram of an image correction device for a projection type display according to the second embodiment of the present invention.

【0092】図30において、65は光源の周辺部に発
光特性の異なる領域66を設けた光源画像、63は撮像
素子4からの発光特性の異なる領域66からの出力信号
より各色毎の誤差値を算出するための算出回路、64は
算出回路63からの出力信号よりコンバーゼンスの補正
波形を作成するための補正波形作成回路であり、補正波
形作成回路64からの補正波形は投射拡大表示装置1を
駆動して各種補正が行われる。なお、第1〜2の実施例
と同様の動作を行うものは同一番号で示し説明は省略す
る。
In FIG. 30, reference numeral 65 denotes a light source image in which a region 66 having different light emission characteristics is provided in the peripheral portion of the light source, and 63 denotes an error value for each color from the output signal from the region 66 having different light emission characteristics from the image sensor 4. A calculation circuit for calculation, 64 is a correction waveform creation circuit for creating a convergence correction waveform from the output signal from the calculation circuit 63, and the correction waveform from the correction waveform creation circuit 64 drives the projection enlargement display device 1. Then, various corrections are performed. It should be noted that components that perform the same operations as those of the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0093】[0093]

【表5】 [Table 5]

【0094】本実施例の動作を説明する前に、光源の周
辺部に発光特性の異なる領域を設ける方法について詳細
に説明するため(表5)を用いる。(表5)に示すよう
に発光特性の異なる領域を設ける方法としては信号発生
と蛍光体方式に大きく分類できる。信号発生方式として
はCRT管面の周辺部に山形状、四角錘状、横/縦バ
ー、横/縦バーのランプ信号を映出して検出を行うこと
ができる。また蛍光体方式として3原色の蛍光体とは異
なる短波長のP47の蛍光体を塗布して検出を行うこと
ができる。
Before describing the operation of this embodiment, Table 5 is used to describe in detail how to provide regions having different emission characteristics in the peripheral portion of the light source. As shown in (Table 5), methods of providing regions having different emission characteristics can be broadly classified into signal generation and phosphor system. As a signal generation method, detection can be performed by displaying lamp signals of a mountain shape, a quadrangular pyramid shape, a horizontal / vertical bar, and a horizontal / vertical bar on the peripheral portion of the CRT tube surface. Further, as a phosphor system, a P47 phosphor having a short wavelength different from the phosphors of the three primary colors can be applied for detection.

【0095】本実施例を信号発生方式の場合の動作につ
いて説明するため、図31の表示画面図と動作波形図を
用いる。なお算出回路63と補正補正波形作成回路64
の構成は図7及び図25で述べた構成と同様であるため
詳細な説明は省略する。図31(a)に投射拡大表示装置
1のCRT8管面上の光源画像65の上左の周辺部にラ
ンプ信号、図31(b)にバー信号、図31(c)の山形状
信号を映出して、発光特性を制御した場合の表示画面図
と各信号の波形図を示す。
In order to explain the operation of this embodiment in the case of the signal generation system, the display screen diagram and the operation waveform diagram of FIG. 31 are used. The calculation circuit 63 and the correction / correction waveform creation circuit 64
Since the configuration is the same as the configuration described in FIG. 7 and FIG. 25, detailed description will be omitted. FIG. 31 (a) shows a lamp signal in the upper left peripheral portion of the light source image 65 on the CRT8 tube surface of the projection magnification display device 1, a bar signal in FIG. 31 (b), and a mountain shape signal in FIG. A display screen diagram and a waveform diagram of each signal when the emission characteristics are controlled are shown.

【0096】図31に示すように画面周辺部に映出され
た信号をフォトダイード13で受光し、この信号をA/
D21でディジタル信号に変換する。この変換されたデ
ィジタル信号はフレームメモリ22を通って、重心位置
検出部72と誤差値検出部に供給されて各色毎の誤差値
が算出される。この算出信号に基づいた補正データがス
タティックコンバーゼンス補正回路79に供給されてス
タティック的なコンバーゼンスが補正される。このスタ
ティック的なコンバーゼンス補正は図11と図12で説
明したWB8に相当する乗算型D/A43のシリアルデ
ータを制御することにより実現できる。
As shown in FIG. 31, the signal projected on the peripheral portion of the screen is received by the photodiode 13, and this signal is A /
It is converted to a digital signal at D21. The converted digital signal passes through the frame memory 22 and is supplied to the center-of-gravity position detector 72 and the error value detector to calculate an error value for each color. The correction data based on the calculated signal is supplied to the static convergence correction circuit 79 to correct the static convergence. This static convergence correction can be realized by controlling the serial data of the multiplication type D / A 43 corresponding to WB8 described in FIGS.

【0097】次に蛍光体方式について詳細に説明するた
め図32のブロック図と図33の動作波形図と図34の
分光特性図を用いる。図33(a)にCRT管面上に光源
画像65と周辺部に図34に示す分光特性をインデック
ス蛍光体を塗布した場合の画面図を示す。なおインデッ
クス蛍光体上には一定量の電子ビームが照射されてい
る。光源画像65はインデックス蛍光体の波長成分のみ
を抽出するためのカラーフィルタ81でフィルタリング
された後にフォトダイオード13で受光され図33(b)
と(e)の異なる位相の撮像信号が得られる。
Next, in order to describe the phosphor system in detail, the block diagram of FIG. 32, the operation waveform diagram of FIG. 33, and the spectral characteristic diagram of FIG. 34 are used. FIG. 33 (a) shows a screen view when the light source image 65 is applied on the surface of the CRT tube and the index fluorescent material having the spectral characteristics shown in FIG. 34 is applied to the peripheral portion. The index phosphor is irradiated with a certain amount of electron beam. The light source image 65 is received by the photodiode 13 after being filtered by the color filter 81 for extracting only the wavelength component of the index phosphor, and FIG.
Imaging signals having different phases of (e) and (e) are obtained.

【0098】この撮像信号は2値化回路82で2値化さ
れて時間−電圧変換回路83に供給される。時間−電圧
変換回路83では図33(c)に示す基準信号から撮像信
号の立ち上がりまでの時間を電圧に変換している。時間
−電圧変換回路83は例えばランプ信号発生回路で構成
されており、時定数が同一でるため図33(b)では(d)
の電圧V1が、図33(e)では(f)の電圧V2が得られる
ことになる。このことは図33(c)の基準信号からの時
間に応じて電圧が変化することを意味しており、この電
圧情報より各色毎のタイミングを検出してスタティック
的なコンバーゼンスずれを検出するものである。時間−
電圧変換回路83からの電圧はA/D21を通してレベ
ル検出回路84に供給され電圧レベルが検出され、この
検出信号は誤差検出回路73に供給される。
This image pickup signal is binarized by the binarization circuit 82 and supplied to the time-voltage conversion circuit 83. The time-voltage conversion circuit 83 converts the time from the reference signal shown in FIG. 33C to the rise of the image pickup signal into a voltage. The time-voltage conversion circuit 83 is composed of, for example, a ramp signal generation circuit, and since the time constants are the same, (d) in FIG. 33 (b).
The voltage V1 of FIG. 33 (e) is the voltage V2 of FIG. 33 (e). This means that the voltage changes according to the time from the reference signal of FIG. 33 (c), and the timing of each color is detected from this voltage information to detect the static convergence deviation. is there. Time
The voltage from the voltage conversion circuit 83 is supplied to the level detection circuit 84 through the A / D 21 to detect the voltage level, and this detection signal is supplied to the error detection circuit 73.

【0099】誤差検出回路73では基準となるG信号に
対しての誤差値が算出される。この算出信号に基づいた
補正データがスタティックコンバーゼンス補正回路85
に供給されてスタティック的なコンバーゼンスが補正さ
れる。例えば図33(b)が基準となるG信号の場合であ
ると、図33(f)に示す電圧V2がV1と等しくなるよう
に帰還制御されることになる。
The error detection circuit 73 calculates an error value for the reference G signal. The correction data based on the calculated signal is used as the static convergence correction circuit 85.
Is supplied to the device and static convergence is corrected. For example, in the case of the reference G signal in FIG. 33 (b), feedback control is performed so that the voltage V2 shown in FIG. 33 (f) becomes equal to V1.

【0100】次に、蛍光体をマスクする方式について説
明するため図35の表示画面と動作波形図を用いる。図
33と同様に、フォトダイオード13で受光され図35
(b)と(e)の異なる位相の撮像信号が得られる。この撮
像信号は2値化回路82で2値化されて時間−電圧変換
回路83に供給される。時間−電圧変換回路83では図
35(c)に示す基準信号から撮像信号の立ち下がりまで
の時間を電圧に変換されるため、図35(b)では(d)の
電圧V1が、図35(e)では(f)の電圧V2が得られるこ
とになる。
Next, in order to explain the method of masking the phosphor, the display screen and operation waveform diagram of FIG. 35 are used. As in the case of FIG. 33, the light received by the photodiode 13 is received.
Imaging signals of different phases (b) and (e) can be obtained. This image pickup signal is binarized by the binarization circuit 82 and supplied to the time-voltage conversion circuit 83. Since the time-voltage conversion circuit 83 converts the time from the reference signal shown in FIG. 35C to the fall of the image pickup signal into a voltage, the voltage V1 in FIG. In e), the voltage V2 of (f) is obtained.

【0101】時間−電圧変換回路83からの電圧はA/
D21を通してレベル検出回路84に供給され電圧レベ
ルが検出され、この検出信号は誤差検出回路73に供給
される。誤差検出回路73では図35(b)に示す基準と
なるG信号に対しての誤差値が算出され、図35(f)に
示す電圧V4がV3と等しくなるための補正データがスタ
ティックコンバーゼンス補正回路85に供給されてスタ
ティック的なコンバーゼンスが帰還制御されて自動的に
補正される。
The voltage from the time-voltage conversion circuit 83 is A /
It is supplied to the level detection circuit 84 through D21 to detect the voltage level, and this detection signal is supplied to the error detection circuit 73. The error detection circuit 73 calculates an error value for the reference G signal shown in FIG. 35 (b), and the correction data for making the voltage V4 shown in FIG. 35 (f) equal to V3 is the static convergence correction circuit. The static convergence is fed back to 85 and feedback-controlled to automatically correct it.

【0102】以上のように本実施例によれば、周辺の所
定位置に発光特性の異なる領域を設けた光源に表示され
た光源画像を直接撮像して各色毎の誤差値を算出し、こ
の算出信号によりコンバーゼンスを補正するための補正
波形を自動的に作成して補正するので、画像外枠信号な
どが不要であるため簡単な構成での完全なリアルタイム
での自動調整が実現できる。
As described above, according to this embodiment, the light source image displayed on the light source provided with the regions having different light emission characteristics at the predetermined peripheral positions is directly imaged to calculate the error value for each color. Since the correction waveform for correcting the convergence is automatically created by the signal and the correction is performed, the image outer frame signal and the like are not necessary, so that the complete real-time automatic adjustment can be realized with a simple configuration.

【0103】なお、本実施例において、理解を容易にす
るためCRTを用いた画像表示装置について述べてきた
が、それ以外の表示装置についても有効であることは言
うまでもない。
In this embodiment, the image display device using the CRT has been described for easy understanding, but it goes without saying that other display devices are also effective.

【0104】また、本実施例において、投射拡大表示装
置としては一体型、二体型のビデオプロジェクターを用
いた場合について述べてきたが、それ以外の投射型デュ
スプレイの表示装置としてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where an integral type or a two-body type video projector is used as the projection enlargement display device has been described, but a projection type display device other than that may be used.

【0105】また、本実施例において、画像光を検出す
る撮像素子としてフォトダイオードを用いた場合につい
て述べてきたが、それ以外のCCDカメラや2次元や1
次元の検出素子としてもよい。
In this embodiment, the case where the photodiode is used as the image pickup device for detecting the image light has been described, but other CCD cameras, two-dimensional or one-dimensional type cameras are used.
It may be a dimensional detection element.

【0106】また、本実施例において、補正回路と投射
拡大表示装置との間の通信信号は表示装置内の駆動回路
を補正するための補正波形信号とした場合について述べ
てきたが、直接補正波形を制御するための制御信号とし
てもよい。
In this embodiment, the case where the communication signal between the correction circuit and the projection enlargement display device is the correction waveform signal for correcting the drive circuit in the display device has been described. It may be a control signal for controlling.

【0107】また、本実施例において、画像表示装置の
受像ガンマはテスト信号の発生側で補正した場合につい
て述べてきたが、テスト信号発生〜画像表示〜撮像〜重
心位置検出のループ内にガンマ補正が存在すれば良いこ
とは言うまでもない。
In this embodiment, the image receiving gamma of the image display device has been described as being corrected on the test signal generation side. However, gamma correction is performed in the loop of test signal generation-image display-imaging-centroid position detection. Needless to say, the existence of.

【0108】また、第1の実施例において、画像表示装
置に映出したテスト信号を四角錐の山形状信号として位
置検出する場合について述べてきたが、他の山形状の形
状としてもよい。
Further, in the first embodiment, the case where the position of the test signal displayed on the image display device is detected as the quadrangular pyramid mountain shape signal has been described, but other mountain shape may be used.

【0109】また、第1の実施例において、画面上を分
割してアナログ的にコンバーゼンス補正を行う場合につ
いて述べてきたが、コンバーゼンス調整が有効に行う方
式あれば他方式で行ってもよい。
In the first embodiment, the case where the screen is divided and the convergence correction is performed in an analog manner has been described. However, another method may be used as long as the convergence adjustment is effectively performed.

【0110】また、第1の実施例において、撮像手段か
らの立上がり・下がりがほぼ直線的に変化する円錐状の
光電変換信号から各領域毎の水平及び垂直方向の重心位
置を直線近似により算出する場合について述べたが、簡
易的に近似できれば非直線近似で算出を行ってもよい。
In the first embodiment, the horizontal and vertical barycentric position of each area is calculated by linear approximation from the conical photoelectric conversion signal whose rising and falling are substantially linearly changed from the image pickup means. Although the case has been described, the calculation may be performed by non-linear approximation as long as simple approximation is possible.

【0111】また、第2の実施例において、表示領域境
界線の検出方法としては画像信号の微分処理により行う
場合について述べたが、それ以外の方法により検出を行
ってもよい。
Further, in the second embodiment, the case where the display area boundary line is detected by the differential processing of the image signal is described, but the detection may be performed by other methods.

【0112】また、第3の実施例において、画面周辺部
での検出位置は画面十字上の上と左側で行う場合につい
て述べたが、それ以外の周辺部の位置で検出を行っても
よい。
Further, in the third embodiment, the case where the detection position in the peripheral portion of the screen is performed on the upper and left sides of the screen cross is described, but the detection may be performed at other peripheral position.

【0113】また、第3の実施例において、各種のテス
ト信号やP47などのインデックス蛍光体塗布や蛍光体
のマスクにより発光特性の異なる領域を設ける場合につ
いて述べたが、それ以外の方法で行ってもよい。
Further, in the third embodiment, the case where the regions having different light emission characteristics are provided by various test signals, application of index phosphor such as P47, or the mask of the phosphor has been described, but other methods are used. Good.

【0114】また、第3の実施例において、発光特性の
異なる領域に設定としては表示装置の走査と同一方向に
設ける場合について述べたが、斜め方向やまたその組み
合わせにより行ってもよい。
Further, in the third embodiment, the case where the regions having different light emission characteristics are set in the same direction as the scanning of the display device has been described, but they may be set in an oblique direction or a combination thereof.

【0115】[0115]

【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、投射光学系の光源画像の山形状テスト信号を直接撮
像して各色毎の誤差値を算出し、この算出信号により全
画面のコンバーゼンスや幾何学歪及び輝度を補正するた
めの補正波形を自動的に作成して補正するので、各種の
複雑な調整が不要となり大幅な調整時間の短縮化が図ら
れることなる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the mountain shape test signal of the light source image of the projection optical system is directly picked up to calculate the error value for each color, and the calculated signal is used to display the entire screen. Since the correction waveforms for correcting the convergence, geometric distortion, and luminance are automatically created and corrected, various complicated adjustments are unnecessary and the adjustment time can be greatly shortened.

【0116】また、傾きがほぼ直線的に変化する四角錐
状の光電変換信号で、先頭値と傾斜を算出して各種に補
正波形を演算により求めることによって、簡単な検出シ
ステムで高精度の補正が実現できる。
Further, with a quadrangular pyramid-shaped photoelectric conversion signal whose slope changes almost linearly, the head value and the slope are calculated and various correction waveforms are calculated to obtain a highly accurate correction with a simple detection system. Can be realized.

【0117】また、第2の発明によれば、投射光学系の
光源画像を直接撮像して各色毎の誤差値を算出し、この
算出信号によりコンバーゼンスを補正するための補正波
形を自動的に作成して補正するので、検出用のテスト信
号が不要で疑似的なリアルタイムでの自動調整が実現で
きる。
Further, according to the second invention, the light source image of the projection optical system is directly imaged to calculate the error value for each color, and the correction waveform for correcting the convergence is automatically created by this calculation signal. Since it is corrected in this manner, a test signal for detection is not necessary, and pseudo real-time automatic adjustment can be realized.

【0118】また、第3の発明によれば、周辺の所定位
置に発光特性の異なる領域を設けた光源に表示された光
源画像を直接撮像して各色毎の誤差値を算出し、この算
出信号によりコンバーゼンスを補正するための補正波形
を自動的に作成して補正するので、画像外枠信号などが
不要であるため簡単な構成での完全なリアルタイムでの
自動調整が実現でき、その実用的効果は大きい。
According to the third aspect of the invention, the light source image displayed on the light source provided with the regions having different emission characteristics at the predetermined peripheral positions is directly imaged to calculate the error value for each color, and the calculated signal is calculated. Automatically creates and corrects the correction waveform to correct the convergence, so it is possible to realize complete real-time automatic adjustment with a simple configuration because the image outer frame signal is unnecessary, and its practical effect. Is big.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における投射型ディスプ
レイの画像補正装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of an image correction apparatus for a projection type display according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の動作を説明するための光学構成図FIG. 2 is an optical configuration diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図3】同実施例の動作を詳細に説明するためのブロッ
ク図
FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment in detail.

【図4】同実施例の動作を説明するための表示画面図FIG. 4 is a display screen diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図5】同実施例の動作を説明するための動作波形図FIG. 5 is an operation waveform diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図6】同実施例の重心位置の検出動作を説明するため
の動作波形図
FIG. 6 is an operation waveform chart for explaining the operation of detecting the position of the center of gravity of the embodiment.

【図7】同実施例の重心位置の動作を説明するための詳
細なブロック図
FIG. 7 is a detailed block diagram for explaining the operation of the position of the center of gravity of the embodiment.

【図8】同実施例の重心位置の検出動作を説明するため
の動作波形図
FIG. 8 is an operation waveform diagram for explaining the operation of detecting the position of the center of gravity of the embodiment.

【図9】同実施例の重心位置の検出動作を説明するため
の表示画面図
FIG. 9 is a display screen diagram for explaining the operation of detecting the position of the center of gravity of the embodiment.

【図10】同実施例の誤差値の算出動作を説明するため
の動作波形図
FIG. 10 is an operation waveform diagram for explaining an error value calculation operation of the embodiment.

【図11】同実施例の補正波形作成の詳細なブロック図FIG. 11 is a detailed block diagram of correction waveform creation according to the embodiment.

【図12】同実施例の補正波形作成の動作を説明するた
めの動作波形図
FIG. 12 is an operation waveform diagram for explaining an operation of creating a correction waveform in the embodiment.

【図13】同実施例の補正波形作成の動作を説明するた
めの動作波形図
FIG. 13 is an operation waveform chart for explaining an operation of creating a correction waveform according to the same embodiment.

【図14】同実施例の補正波形作成正の動作を説明する
ための動作波形図
FIG. 14 is an operation waveform diagram for explaining a positive operation of the correction waveform creation in the embodiment.

【図15】同実施例の動作を説明するための補正波と補
正変化の関係を示す図
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a correction wave and a correction change for explaining the operation of the embodiment.

【図16】同実施例の輝度補正動作を説明するための表
示装置の表示画面図
FIG. 16 is a display screen diagram of a display device for explaining the brightness correction operation of the same embodiment.

【図17】同実施例の輝度補正動作を説明するための動
作波形図
FIG. 17 is an operation waveform diagram for explaining the brightness correction operation of the same embodiment.

【図18】同実施例の映像回路のの動作を説明するため
のブロック図
FIG. 18 is a block diagram for explaining the operation of the video circuit of the embodiment.

【図19】同実施例のガンマ補正動作を説明するための
特性図
FIG. 19 is a characteristic diagram for explaining a gamma correction operation of the same embodiment.

【図20】同実施例の輝度補正動作を説明するための特
性図
FIG. 20 is a characteristic diagram for explaining the brightness correction operation of the same embodiment.

【図21】同実施例のフォーカス補正動作を示す表示画
面と動作波形との対応図
FIG. 21 is a correspondence diagram of a display screen and an operation waveform showing the focus correction operation of the same embodiment.

【図22】同実施例の動作を説明するための光学構成図FIG. 22 is an optical configuration diagram for explaining the operation of the same example.

【図23】同実施例の動作を説明するための光学構成図FIG. 23 is an optical configuration diagram for explaining the operation of the example.

【図24】同実施例の動作を調整順序を説明するための
フローチャート
FIG. 24 is a flowchart for explaining the adjustment order of the operation of the embodiment.

【図25】本発明の第2の実施例の投射型ディスプレイ
の画像補正装置のブロック図
FIG. 25 is a block diagram of an image correction device for a projection type display according to a second embodiment of the present invention.

【図26】同実施例の動作を説明するためのブロック図FIG. 26 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図27】同実施例の動作を説明するための表示画面と
動作波形を示す図
FIG. 27 is a diagram showing a display screen and operation waveforms for explaining the operation of the embodiment.

【図28】同実施例の動作を説明するためのブロック図FIG. 28 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図29】同実施例の動作を説明するための表示画面と
動作波形を示す図
FIG. 29 is a diagram showing a display screen and operation waveforms for explaining the operation of the embodiment.

【図30】本発明の第3の実施例の投射型ディスプレイ
の画像補正装置のブロック図
FIG. 30 is a block diagram of an image correction device for a projection type display according to a third embodiment of the present invention.

【図31】同実施例の動作を説明するための表示画面と
動作波形を示す図
FIG. 31 is a diagram showing a display screen and operation waveforms for explaining the operation of the embodiment.

【図32】同実施例の動作を説明するためのブロック図FIG. 32 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図33】同実施例の検出動作を説明するための表示画
面と動作波形を示す図
FIG. 33 is a diagram showing a display screen and operation waveforms for explaining the detection operation of the embodiment.

【図34】同実施例のインデックス蛍光体の分光特性図FIG. 34 is a spectral characteristic diagram of the index phosphor of the same example.

【図35】同実施例の検出動作を説明するための表示画
面と動作波形を示す図
FIG. 35 is a diagram showing a display screen and operation waveforms for explaining the detection operation of the embodiment.

【図36】従来の第1の投射型ディスプレイの画像補正
装置のブロック図
FIG. 36 is a block diagram of an image correction apparatus for a conventional first projection type display.

【図37】従来の第2の投射型ディスプレイの画像補正
装置のブロック図
FIG. 37 is a block diagram of a conventional image correction device for a second projection display.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 投射拡大表示装置 2 スクリーン 3 テスト信号発生回路 4 撮像素子 5、75、63 算出回路 6 、76、64 補正波形作成回路 13 フォトダオード 21 A/D 22 フレームメモリ 23 CPU 24 補正信号作成回路 25 テスト信号発生回路 65 光源画像 66 発光特性が異なる領域 70 差分フィルタ 71 線形領域検出部 72 重心位置検出部 73 誤差値算出部 1 Projection Enlargement Display Device 2 Screen 3 Test Signal Generation Circuit 4 Imaging Device 5, 75, 63 Calculation Circuit 6, 76, 64 Correction Waveform Creation Circuit 13 Photodiode 21 A / D 22 Frame Memory 23 CPU 24 Correction Signal Creation Circuit 25 Test signal generation circuit 65 Light source image 66 Area with different light emission characteristics 70 Differential filter 71 Linear area detection unit 72 Center of gravity position detection unit 73 Error value calculation unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】投射光学系を用いてスクリーン上に光源画
像を投射拡大して表示する表示装置と、前記光源の所定
の位置に山形状のテスト信号を発生する信号発生手段
と、前記信号発生手段からのテスト信号を表示装置に供
給し、前記光源上に映出された画像を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段からの傾斜が直線となる撮像信号から
先頭値と傾斜から各色毎の表示位置・傾斜誤差を算出す
る誤差算出手段と、前記誤差算出手段の出力信号から前
記テスト信号の表示領域に対応した補正領域のコンバー
ゼンス、幾何学歪、ガンマ補正波形を作成する補正波形
作成手段と、前記補正波形作成手段からの補正波形で前
記表示装置を補正するようにしたことを特徴とする投射
型ディスプレイの画像補正装置。
1. A display device for projecting and enlarging and displaying a light source image on a screen using a projection optical system, signal generating means for generating a mountain-shaped test signal at a predetermined position of the light source, and the signal generating means. An image pickup means for supplying a test signal from the means to a display device to pick up an image projected on the light source, and an image pickup signal from the image pickup means whose inclination is a straight line. Error calculating means for calculating a position / tilt error, and correction waveform creating means for creating a convergence of the correction area corresponding to the display area of the test signal from the output signal of the error calculating means, geometric distortion, and a gamma correction waveform, An image correction apparatus for a projection display, characterized in that the display device is corrected by the correction waveform from the correction waveform creating means.
【請求項2】信号発生手段は、表示画面を底面、信号レ
ベル方向を高さ方向としてみた場合、四角錘状となるよ
うなパターンを少なくとも一つ出力するようにしたこと
を特徴とする請求項1記載の投射型ディスプレイの画像
補正装置。
2. The signal generating means is adapted to output at least one pattern having a quadrangular pyramid shape when the display screen is the bottom surface and the signal level direction is the height direction. 1. The image correction device for a projection display according to 1.
【請求項3】誤差算出手段は、撮像信号の線形部分から
先頭値の位置を近似計算することにより求めることを特
徴とする請求項1記載の投射型ディスプレイの画像補正
装置。
3. The image correction apparatus for a projection display according to claim 1, wherein the error calculation means obtains the position of the leading value from the linear portion of the image pickup signal by approximate calculation.
【請求項4】投射光学系を用いてスクリーン上に光源画
像を投射拡大して表示する表示手段と、前記光源画像を
撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの周辺部の出力
信号より各色毎の表示位置誤差を算出する誤差算出手段
と、前記誤差算出手段の出力信号によりコンバーゼンス
を補正するための補正波形を作成する補正波形作成手段
とを有し、前記補正波形作成手段からの補正波形で前記
表示装置を補正するようにしたことを特徴とする投射型
ディスプレイの画像補正装置。
4. A display means for projecting and enlarging and displaying a light source image on a screen by using a projection optical system, an image pickup means for picking up the light source image, and an output signal from a peripheral portion from the image pickup means for each color. Error correction means for calculating the display position error and correction waveform creation means for creating a correction waveform for correcting the convergence by the output signal of the error calculation means. An image correction device for a projection display, characterized in that the display device is corrected.
【請求項5】誤差算出手段は、撮像信号の表示領域境界
線の検出信号と平均レベルに応じて誤差値を求めること
を特徴とする請求項4記載の投射型ディスプレイの画像
補正装置。
5. The image correction apparatus for a projection display according to claim 4, wherein the error calculation means obtains an error value according to the detection signal of the display area boundary line of the image pickup signal and the average level.
【請求項6】周辺の所定位置に発光特性の異なる領域を
設けた光源画像を投射拡大して表示する表示手段と、前
記光源画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの
周辺部の出力信号より各色毎の表示位置誤差を算出する
誤差算出手段と、前記誤差算出手段の出力信号によりコ
ンバーゼンスを補正するための補正波形を作成する補正
波形作成手段とを有し、前記補正波形作成手段からの補
正波形で前記表示装置を補正するようにしたことを特徴
とする投射型ディスプレイの画像補正装置。
6. Display means for projecting and enlarging and displaying a light source image in which areas having different light emission characteristics are provided at predetermined peripheral positions, image pickup means for picking up the light source image, and output of the peripheral portion from the image pickup means. An error calculating means for calculating a display position error for each color from a signal, and a correction waveform creating means for creating a correction waveform for correcting convergence by an output signal of the error calculating means are provided. An image correction device for a projection display, wherein the display device is corrected with the correction waveform of 1.
【請求項7】誤差算出手段は、テスト信号映出や異種蛍
光体塗布や蛍光体遮断により発光特性の異なる画像情報
より誤差値を求めることを特徴とする請求項6記載の投
射型ディスプレイの画像補正装置。
7. The image of a projection display according to claim 6, wherein the error calculating means obtains an error value from image information having different light emission characteristics due to projection of a test signal, coating of a different kind of fluorescent substance, or blocking of a fluorescent substance. Correction device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2001092414A (en) * 1999-08-11 2001-04-06 Agilent Technol Inc Irradiating source calibrating method
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JP2010288062A (en) * 2009-06-11 2010-12-24 Seiko Epson Corp Projector, program, information storage medium, and image projection method

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