CN1812593A - 三管式投影装置及其会聚控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三管式投影装置及其会聚控制方法。分别表示在屏幕(19)上作为代表点虚拟排列的多个调节点处的R、G、及B会聚校正量的点数据被预先存储到存储器(31)中。根据与调节点相对应的点数据，通过内插计算单元(35)计算调节点之间排列的像素的会聚校正数据。之后，根据会聚校正数据生成RGB辅助偏转信号。将生成的信号传送给各个颜色的投影管(181、182、183)，从而校正屏幕(19)上的会聚。当选择会聚调节模式后，指定颜色及调节点，并根据调节点的位置以预定的调节步长增加或减少基于点数据的校正值。

Description

三管式投影装置及其会聚控制方法

技术领域

本发明涉及具有会聚调节功能的三管式投影装置。

背景技术

众所周知，在背投型三管式投影装置中，红色、绿色、及蓝色的视频(下文中简写为R、G、及B)从按顺序排列的三个具有各自颜色的投影管投影到屏幕上，从而获得彩色视频。R和B投影管相对于G投影管以预定的角度排列。因此，在屏幕上会产生色彩的重合失调。为了解决这个问题，通常，通过对每个投影管的电磁校正来执行颜色匹配。会聚装置就是用于通过辅助的电磁校正来执行颜色匹配的装置。

例如，日本专利申请公开出版物第7-212779号“数字会聚装置”中披露了会聚装置的详细配置。该参考文献披露的装置中，屏幕上排列了M×N个调节点，并且与各个调节点相对应的会聚校正数据预先存储在存储器中。当进行调节时，通过利用低通滤波特性的内插计算，根据从存储器读出的多个调节点的数据生成用于内插这些调节点的内插数据。在将这些内插数据模拟转换之后，辅助偏转放大器放大电流，然后将放大的电流作为会聚校正信号提供给附装在显像管的管颈上的会聚偏转线圈。在这种配置中，仅仅通过使用者执行调节的命令，就能够自动降低色彩的重合失调。

但是，在实际中，会聚受设置位置和设置方向、或TV机构中微小改变的影响，相应地会产生色彩的重合失调。为了解决这个问题，传统上提供了能够通过用户手动操作调节会聚的投影装置。

但是，在传统投影装置的利用手动进行操作的会聚调节单元中，不管屏幕的位置和色彩如何，每一步会聚校正的校正数据改变量都是一致的。而在屏幕的左右边，R和B会聚的校正灵敏度不同。因此，一种颜色的校正精度会因为校正灵敏度太高而变差，而另一种颜色的会聚校正处理会因为校正灵敏度太低而非常耗时，这样就产生了问题。

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种三管式投影装置及其会聚控制方法，能够根据屏幕的位置及色彩来调节每一步会聚校正的校正数据改变量，大致平衡屏幕左右边上各种色彩的会聚校正灵敏度，并能够简化由校正灵敏度之间的差别所引起的繁琐的调节操作。

本发明的第一方面是一种三管式投影装置，在该装置中，包括红色(R)投影管、绿色(G)投影管、和蓝色(B)投影管，第一投影管设置在水平排列于第一投影管两侧的第二和第三投影管之间的中心，位于第一投影管的光轴两侧上的第二和第三投影管的光轴倾斜于第一投影管的光轴，并且通过使来自各个投影管的投影视频重叠来在屏幕上显示彩色视频，该三管式投影装置包括：存储装置，用于存储表示排列在屏幕上的多个调节点处的R、G、及B的会聚校正量的校正数据；会聚调节装置，用于以预定的调节步长增加或减少存储装置中的调节点处的校正数据，并对调节步长进行调节使其随调节点在屏幕上的位置而改变；计算装置，用于根据与多个调节点分别对应的调节校正数据来计算排列在调节点之间的像素的会聚校正数据；以及校正装置，用于根据由计算装置得到的会聚校正数据生成RGB辅助偏转信号，并根据辅助偏转信号校正相应投影管在屏幕上的会聚。

本发明的第二方面是在包括RGB投影管的三管式投影装置中使用的会聚控制方法，该投影装置预先存储表示排列在屏幕上的多个调节点处的R、G、及B的会聚校正量的校正数据，根据与多个调节点分别对应的校正数据计算排列在调节点之间的像素的会聚校正数据，并生成辅助偏转信号，以及根据辅助偏转信号校正相应投影管在屏幕上的会聚，该会聚控制方法包括：模式选择步骤，用于选择会聚调节模式；指定步骤，用于在选择调节模式后指定颜色及多个调节点中的一个；以及会聚调节步骤，用于根据调节点在屏幕上的位置，通过以预定的调节步长增加或减少由所存储的校正数据表示的校正值来调节会聚校正量。

本发明的其他优点将在随后的描述中阐明，部分内容将通过描述显而易见，或可以通过本发明的实施了解。可以利用下文中特别指出的方法和装置认识并获得本发明的优点。

附图说明

结合于其中并构成说明书一部分的附图图解说明了本发明的实施例，并与上面给出的概括说明及下面给出的实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了根据本发明的背投型三管式投影装置的一个实施例的方框图；

图2示出了根据图1所示的实施例的数字会聚单元的详细配置的方框图；

图3示出了用在投影装置中的会聚调节图(convergenceadjustment pattern)的屏幕显示实例的视图；

图4示出了当向R投影管提供预定的会聚校正量时，校正灵敏度随在屏幕上的显示位置彼此不同的细节的视图；

图5A和5B示出了根据图1所示实施例的会聚调节图和屏幕上的调节步长区域的视图；

图6A和6B示出了根据图1所示实施例的详细会聚调节操作的流程图；以及

图7示出了根据图1所示实施例的指定有输入操作的遥控器的十键键盘的配置实例的视图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。

图1示出了根据本发明的背投型三管式投影装置的实施例的方框图。需要注意，在实际中，在各个投影管和屏幕之间设置了反射镜，以使图像反转，从而产生当从正面观看时的正像。

在图1中，视频信号被输入到输入端子11。该视频信号可以由外部设备或内置调谐器(未示出)提供。所输入的视频信号被提供给选择电路12。另外，表示会聚调节图并由调节图信号生成电路13生成的视频信号被提供给选择电路12。

输入装置14包括用于选择视频显示模式或会聚校正模式的操作键。微处理器15在对输入装置14进行键操作后区分视频显示模式和会聚校正模式，并相应于各个模式来切换和控制选择电路12的信号选择。

经过选择电路12选择的视频信号被提供至视频信号处理电路16。视频信号处理电路16从提供的视频信号中提取出各个RGB视频信号。提取出的各种颜色的视频信号由放大电路171、172、及173放大，提供给投影管181、182、及183，并根据需要通过光学系统(没有示出)投影在屏幕19的背面上。结果，来自投影管181～183的投影视频在屏幕19上重叠，从而显示彩色视频。

经过选择电路12选择的视频信号还被提供给同步分离电路20以提取同步信号。该同步信号被提供给主偏转信号生成电路21。根据输入的同步信号，主偏转信号生成电路21生成水平(H)/垂直(V)主偏转信号。HV主偏转信号被提供给R、G、及B的投影管181～183的各个主偏转端子。投影管181～183中的每一个在其管颈处包括主偏转线圈(没有示出)，并通过将HV主偏转信号提供给主偏转线圈来偏转各个投影光轴。主偏转信号生成电路21还生成与主偏转定时同步的水平/垂直定时信号。所生成的定时信号被提供给数字会聚单元22。

需要注意，根据需要在三个投影管181～183的每一个与屏幕之间设置了反射镜。从投影管181～183投影的视频光通过反射镜反射，并被引导到屏幕19。通过这种设置，本投影装置能够实现薄型结构。然而，三个投影管181～183与屏幕19的位置关系彼此不同。因此，即使三个投影管181～183具有相同的结构，屏幕19上的中心和外围部分的投影距离也彼此不同。在这种设置中，被投影的RGB视频没有正确地重叠，从而发生图像扭曲。

为了解决这个问题，数字会聚单元22执行会聚调节。当从微处理器15接收到执行会聚调节的命令后，数字会聚单元22根据来自主偏转信号生成电路21的同步信号，生成与各个投影管181～183相对应的、用于校正水平/垂直会聚的辅助偏转信号。这六个辅助信号在放大电路231～236中进行电流放大，然后被提供给投影管181～183的辅助偏转端子。投影管181～183在接收到辅助偏转信号后通过设置在管颈上的水平/垂直辅助偏转线圈调节投影光轴。

图2示出了数字会聚单元22的详细配置的方框图。图3示出了与在会聚校正模式中选定的调节图的视频信号相对应的调节图的屏幕显示实例的视图。在该屏幕显示实例中，调节点形成在由一系列垂直和水平线形成的格点的位置上。

在图2所示的非易失性存储器31中，存储了表示每个调节点处的会聚校正量的数据。当从微处理器15接收到命令后，存储在非易失性存储器31中的数据被传送到缓冲存储器32。根据由主偏转信号生成电路21提供的垂直/水平扫描定时信号，定时信号生成单元34生成涉及存储器31和32的地址和读取的控制信号，以及内插计算单元35所需的控制信号。因此，在预定定时时与扫描同步地从存储器32中读出会聚数据，并随后提供给内插计算单元35。

内插计算单元35根据每个输入的调节点上的会聚数据针对整个屏幕计算RGB垂直/水平校正量。计算得到的会聚校正量数据与扫描定时同步输出给D/A转换器361～366。会聚校正量数据通过D/A转换器361～366转换成模拟信号。但是，转换得到的模拟信号仍然是具有高频分量的阶跃波形。因此，通过LPF(低通滤波器)371～376将高频成分去除，然后将模拟信号从数字会聚单元22中输出。

在上面描述的配置中，会聚调节将在下面详细描述。

首先，在屏幕19上显示会聚调节图。在该图中，格点被显示为图3中所示的十字图形，使得会聚能够在数字会聚调节点位置更好地识别。需要注意，除十字图形外，交叉影线处理的视频、字符等同样可用。在通过输入装置14选定了会聚误差的位置后，微处理器15使调节图信号生成电路13在选定的位置A处显示标记B。根据用户输入的命令，数字会聚单元22所需的会聚校正量根据需要增加或减少，以调节标记B周围的会聚。

需要注意，在会聚调节中，即使校正量一致，改变量也根据屏幕的位置而改变。图4示出了从图1中抽取出的R投影管181和屏幕19，以及当将预定会聚校正量应用于R投影管181时在屏幕的显示位置处的改变量。如图4所示，即使校正量一致，屏幕19上的会聚改变量也会随显示位置而改变。即，如参考符号a、b、和c所示，改变量随着投影距离的增加而增大。

根据屏幕19上的显示位置，R和B投影管相对于预定会聚校正量来说具有明显不同的光栅移动量。即，相对于预定校正量，R和B投影管的移动量在屏幕的左端分别为变小和变大。另一方面，R和B投影管的移动量相对于预定校正量来说在屏幕的右端变大和变小。

此外，将描述具体的实施例。

假设调节者根据输入装置14的操作选择了会聚调节模式。微处理器15接收启动会聚调节的命令，并控制选择电路12选择从调节图信号生成电路13输出的调节图视频信号。此时，在屏幕上，显示出如图3所示的调节图。当调节者通过会聚输入装置14向微处理器15指定调节位置时，微处理器15使调节图信号生成电路13在由调节者指定的调节点A附近显示标记(图5A和5B中的正方形标记)。观察者在观察屏幕的同时调节标记B位置处的会聚。在从观察者接收到调节指令后，微处理器15立即增加或减小存储在数字会聚单元22的存储器32中的会聚数据。

本发明的特征在于，会聚数据的增加/减少量可根据屏幕19的位置而改变。在R投影管的水平方向上，如图4所示，会聚校正灵敏度根据在屏幕19上的位置而改变。因此，如图5A所示，显示区S被划分为区域SR1、SR2、和SR3。在每个区域中改变并控制每一步长的数据增加/减少量，从而减小校正灵敏度的不同。例如，在数字会聚单元22的存储器32中，将区域SR1、SR2、和SR3中每一步长的会聚数据增加/减少量分别设置为8、7、和6。

B投影管水平方向的校正灵敏度与R投影管正好相反。因此，如图5B所示，显示区S被划分为SB1、SB2、和SB3。例如，在数字会聚单元22的存储器32中，将区域SB3、SB2、和SB1中每一步长的会聚数据增加/减少量分别设置为8、7、和6。

在图6A和图6B所示的流程图中，将更详细地描述上述调节操作的处理顺序。在该处理中，输入操作被指定给图7中所示的作为输入装置14的遥控器的十键键盘。

在选择了会聚调节模式后，将输入操作如下指定给十键键盘的键“2”和“4”～“8”。

2...向上移动调节点

8...向下移动调节点

4...向左移动调节点

6...向右移动调节点

5...转换至调节模式

7...保存调节数据并结束

接下来，在调节操作模式中，将输入操作如下指定给十键键盘的键“2”～“6”，以及“8”。

2...向上移动会聚

8...向下移动会聚

4...向左移动会聚

6...向右移动会聚

5...转换至调节点选择模式

3...改变调节目标颜色

在图6A中，当开始调节时(步骤S100)，作为初始设置(步骤S101)，设置调节点的坐标(例如，x＝0，y＝0)，并指定调节目标颜色(例如，R)。接下来，显示调节图(步骤S102)。当在操作模式中选择了调节点(x，y)时，调节标记在调节点(例如，在范围0≤x≤6，0≤y≤5中)附近闪亮(步骤S103)。

在等待输入(步骤S104)之后，例如，当输入键“2”、“8”、“4”、和“6”的其中一个时，通过在0≤x≤6，0≤y≤5范围内增加或减少调节点坐标(x，y)来移动调节点(步骤S105)，并且进程返回步骤S103。当在步骤S104中输入键“7”时，调节数据被存储到非易失性存储器31中(步骤S109)，擦除所显示的调节图(步骤S110)，然后会聚调节结束(步骤S111)。

当输入键“5”时，操作模式变为调节模式，同时使调节标记变为闪亮(步骤S106)。进程返回步骤S103，等待再次输入(步骤S108)。当输入键“3”时，调节目标颜色从红色改变为蓝色，或从蓝色改变为红色(步骤S112)。当输入键“5”时，改变操作模式，进程返回步骤S103。

当输入键“2”或“8”来垂直移动会聚时，调节点处的调节数据(与调节点的调节目标颜色和坐标(x，y)相对应的校正数据)增加或减少8个步长(步骤S113)。当输入键“4”或“6”在水平方向上调节会聚时，则按照步骤S130，确定调节颜色和调节步长。

在详细的步骤S130中，如图6B所示，当在步骤S114中确定了调节目标颜色为R(红色)后，确定X坐标(步骤S115)。如果x＝0、1、2、或3，则调节步长＝8(步骤S117)。如果x＝4或5，则调节步长＝7(步骤S118)。如果x＝6，则调节步长＝6(步骤S119)。当在步骤S114中确定调节目标颜色为B(蓝色)时，确定X坐标(S116)。如果x＝0，则调节步长＝6(步骤S120)。如果x＝1或2，则调节步长＝7(步骤S121)。如果x＝3、4、5、或6，则调节步长＝8(步骤S122)。

在通过上面操作确定了调节步长数后，调节点处的调节数据增加或减少调节步长数(步骤S123)。重复上面处理继续调节。本发明的处理过程的特征由图6B中所示的附加步骤S130体现。

如上所述，在根据本实施例的投影装置中，存储在数字会聚单元22的内部存储器32中的会聚数据的增加/减少量可根据屏幕19的位置改变。因此，能够减小取决于屏幕19位置的会聚校正灵敏度改变。

需要注意，本发明并不限于这种电路配置。在该实施例中，各种配置可用于替换图1中所示的配置。例如，通过进一步划分区域能够减小灵敏度的差别。对于G(绿色)投影管，如图1所示，尽管G投影管在水平方向的差异小于R或B投影管在水平方向上的差异，但是屏幕的中心和外围部分处的投影距离和投影角同样彼此不同，并且这些部分的灵敏度也彼此不同。因此，对于G投影管，通过根据调节点的位置改变增加/减少量也能够减小灵敏度的差别。在这种情况下，电路配置不限于图1所示的配置。

在上面描述的三管式投影装置中，能够减小依赖于屏幕和投影管之间的位置关系而产生的会聚校正灵敏度差异。因此，能够很容易地进行会聚调节。因此，根据屏幕的位置和颜色能够调节会聚校正的每一步的校正数据改变量，屏幕左边和右边上各个颜色的会聚校正灵敏度能够接近一致，并且能够简化由校正灵敏度之间的差异引起的繁琐的调节操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种三管式投影装置，在所述投影装置中，包括红色(R)投影管、绿色(G)投影管、和蓝色(B)投影管，第一投影管设置在水平排列于所述第一投影管两侧的第二和第三投影管之间的中间，位于所述第一投影管的光轴两侧的所述第二和第三投影管的光轴倾斜于所述第一投影管的光轴，并且来自所述投影管的投影视频重叠而在屏幕上显示彩色视频，其特征在于包括：

存储装置，用于存储表示排列在所述屏幕上的多个调节点的R、G、及B的会聚校正量的校正数据；

会聚调节装置，用于以预定的调节步长增加或减少所述存储装置中的调节点的校正数据，并对所述调节步长进行调节以使其随所述调节点在所述屏幕上的位置而改变；

计算装置，用于根据与所述多个调节点分别对应的经过调节的校正数据，计算排列在所述调节点之间的像素的会聚校正数据；以及

校正装置，用于根据由所述计算装置得出的所述会聚校正数据生成RGB辅助偏转信号，并根据辅助偏转信号校正相应投影管在所述屏幕上的会聚。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述会聚调节装置对在所述投影管和所述屏幕之间的距离长的调节点处的会聚调节小的调节步长，并对在距离短的调节点处的会聚调节大的调节步长。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一投影管为G投影管，所述第二和第三投影管为R投影管和B投影管，并且所述会聚调节装置仅在所述R和B投影管中的至少一个的水平方向上，对所述调节步长进行设置使其随所述调节点在所述屏幕上的位置而改变。

4.一种用于三管式投影装置的会聚控制方法，在所述投影装置中，包括红色(R)投影管、绿色(G)投影管、和蓝色(B)投影管，第一投影管设置在水平排列于所述第一投影管两侧的第二和第三投影管之间的中间，位于所述第一投影管的光轴两侧的所述第二和第三投影管的光轴倾斜于所述第一投影管的光轴，并且来自所述投影管的投影视频重叠而在屏幕上显示彩色视频，所述会聚控制方法预先存储表示排列在所述屏幕上的多个调节点处的R、G、和B的会聚校正量的校正数据，根据与所述多个调节点分别对应的校正数据计算排列在所述调节点之间的像素的会聚校正数据，生成RGB辅助偏转信号、并根据所述辅助偏转信号校正相应投影管在所述屏幕上的会聚，所述会聚控制方法的特征在于包括：

模式选择步骤，用于选择会聚调节模式；

指定步骤，用于在选择了调节模式时，指定颜色和所述多个调节点中的一个；以及

会聚调节步骤，用于根据所述调节点在所述屏幕上的位置，通过以预定的调节步长增加或减小由所存储的校正数据表示的校正值来调节所述会聚校正量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述会聚调节步骤中，对在所述投影管和所述屏幕之间的距离长的调节点处的会聚调节小的调节步长，并对在距离短的调节点处的会聚调节大的调节步长。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一投影管为G投影管，所述第二和第三投影管为R投影管和B投影管，并且在所述会聚调节步骤中，仅在所述R和B投影管中的至少一个的水平方向上对所述调节步长进行设置，使其随所述调节点在所述屏幕上的位置而改变。

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