DE10236441A1

DE10236441A1 - Konvergenzsteuerungsvorrichtung und Verfahren zum Kompensieren eines Winkelfehlers eines Referenzmusters

Info

Publication number: DE10236441A1
Application number: DE10236441A
Authority: DE
Inventors: Jae-Seung Shim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: US7061551B2; CN1167278C; US20030030757A1; KR20030013864A; DE10236441B4; KR100778100B1; CN1402555A; JP2003125419A

Abstract

Eine Konvergenzsteuerungsvorrichtung einer Projektionsfernsehanlage umfasst: einen Mustergenerator zum Erzeugen eines Referenzmusters; optische Sensoren zum Erfassen der Änderung einer Luminanz des Referenzmusters, das sich auf einem Bildschirm bewegt; und eine Konvergenzsteuerung zum Kompensieren der Neigung des Referenzmusters auf der Grundlage des Ausgangssignals der optischen Sensoren. Die optischen Sensoren sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten auf dem Bildschirm angeordnet. Die Konvergenzsteuerung detektiert den Winkelfehler des Referenzmusters, das durch das Erdmagnetfeld verzerrt wird, auf der Grundlage der Differenz zwischen einer Standardposition und einer gemessenen Position mit maximaler Luminanz des Referenzmusters und steuert eine Ablenkschaltung, um den Winkelfehler zu kompensieren. Wenn das auf dem Bildschirm dargestellte Bild durch den Einfluss des Erdmagnetfeldes geneigt ist, kann die Neigung des Bildes kompensiert werden. Nach Abschluss der Kompensation des Winkelfehlers kann ebenso ein Positionsfehler von CRTs für R-, G- und B-Farben kompensiert werden. Der Positionsfehler kann in genauer Weise in Bezug auf jede CRT kompensiert werden, auf die der Einfluss des Erdmagnetfeldes jeweils unterschiedlich sein kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Konvergenz beim Projektionsfernsehen und ein Verfahren zum Steuern desselben, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern der Konvergenz, wobei das Kompensieren der Bildneigung möglich ist, die durch das Erdmagnetfeld beeinflusst wird, und betrifft ein Verfahren zum Steuern dafür. Die vorliegende Anmeldung beruht auf der koreanischen Patentanmeldung 2001-48070, die am 9. August 2001 eingereicht und hiermit durch Bezugnahme mitaufgenommen ist.

Beschreibung des Stands der Technik

Eine Projektionsfernsehanordnung mit einer CRT (Kathodenstrahlröhre) oder mit einer Flüssigkristallanzeige stellt ein Bildsignal als ein visuell erkennbares Bild durch Projizieren von Farben R, G und B (Rot, Grün, Blau) auf einem Bildschirm dar. Die Position eines projizierenden Kathodenstrahls wird genau gesteuert, indem die Ablenkung des Kathodenstrahls durch ein magnetisches Feld eingestellt wird. Daher unterliegt der Ablenkungsgrad des Kathodenstrahls dem direkten Einfluss des Magnetfeldes.
Wenn im Allgemeinen die Projektionsfernsehanordnung in einer Produktionslinie hergestellt wird, wird der Ablenkungsgrad des Kathodenstrahls so eingestellt, dass der Kathodenstrahl in genauer Weise auf eine gewünschte Position auf dem CRT-Schirm projizierbar ist.
Jedoch ist die Größe des Erdmagnetfeldes an der Position, an der die Projektionsfernsehanordnung installiert und benutzt wird unterschiedlich zu der Größe des Erdmagnetfeldes an der Stelle der Produktionslinie hinsichtlich dem Ort und der Richtung. Folglich beeinflusst die Änderung der Größe des Erdmagnetfeldes das präzise Formen des Bildes der Projektionsfernsehanordnung. Anders ausgedrückt, die Änderung des Erdmagnetfeldes bewirkt eine Verzerrung bzw. Abweichung im Ablenkgrad des Kathodenstrahls, so dass kein exaktes Bild auf dem CRT-Schirm gebildet werden kann. Daher besitz die Projektionsfernsehanordnung eine eingebaute Schaltung zum Selbst- Kompensieren des Einflusses einer Änderung des Erdmagnetfeldes; die Kompensationsschaltung wird als eine Konvergenzsteuerungsschaltung bezeichnet.
Fig. 1 bis 3 sind Ansichten, die ein konventionelles Verfahren zum Steuern der Konvergenz beschreiben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Schirm 20 zum Darstellen des durch die CRT gebildeten Bildes an der Vorderseite eines Gehäuses 10 der Projektionsfernsehanordnung montiert. Vorbestimmte Bezugsmuster P_H und P_V sind auf dem Schirm 20 dargestellt, und mehrere optische Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ sind an dem Gehäuse 10 angeordnet.
Die Referenzmuster bestehen aus einem horizontalen Referenzmuster P_H, das als eine horizontale Linie dargestellt ist, und einem vertikalen Referenzmuster P_V, das als eine vertikale Linie dargestellt ist. Das horizontale Referenzmuster P_H bewegt sich von einem oberen Teil des Schirms 20 zu einem unteren Teil des unteren Schirms 20, wie dies durch einen vertikalen Pfeil dargestellt ist, und das vertikale Referenzmuster P_V bewegt sich von einem linken Teil des Schirms 20 zu einem rechten Teil des Schirms 20, wie dies durch einen horizontalen Pfeil dargestellt ist.
Die optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ sind jeweils an einer oberen Seite, einer linken Seite, einer unteren Seite und an einer rechten Seite des Schirms 20 angebracht. Die entsprechenden Positionen der optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ - (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) und (x4, y4) - sind in einem Mikroprozessor (nicht gezeigt), der in der Projektionsfernsehanordnung installiert ist, aufgezeichnet. Die optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ messen eine Luminanz der Referenzmuster P_V und P_H, die sich jeweils vertikal und horizontal bewegen. Dabei messen ein erster Sensor S₁ und ein dritter Sensor S₃ die Luminanz des vertikalen Referenzmuster P_V, und ein zweiter Sensor S₂ und ein vierter Sensor S₄ messen die Luminanz des horizontalen Referenzmusters P_H.
Fig. 2 und 3 zeigen ein Spannungsausgangssignal von dem ersten optischen Sensor S₁, d. h. einen Spannungswert des Ergebnisses nach Messung der Luminanz des vertikalen Referenzmusters P_V. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist, wenn die Konvergenz so gesteuert ist, dass die Größe des Erdmagnetfeldes in der Produktionslinie berücksichtigt wird, die Ausgangsspannung des ersten optischen Sensors S₁ - das Ergebnis der Messung der Luminanz des vertikalen Referenzmusters P_V - einen Maximalwert an der Stelle x₁ in einer horizontalen Richtung auf. Wenn sich der Grad des Einflusses des Erdmagnetfeldes ändert durch Wechseln der Position der Projektionsfernsehanordnung, wird jedoch die Position des Referenzmusters ein wenig von x₁ um einen Betrag Δx₁ abgelenkt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Somit besitzt die Ausgangsspannung des ersten optischen Sensors S₁ den Maximalwert an der Position, die von x₁ um Δx₁ in der horizontalen Richtung abweicht. Der Mikroprozessor in der Projektionsfernsehanordnung verwendet den geänderten Wert, um die Größe des Erdmagnetfeldes zu bewerten und kompensiert das durch den Einfluss des Erdmagnetfeldes verzerrte Bild auf der Grundlage des bewerteten Wertes. Folglich wird ein genaues Bild auf dem Schirm der Projektionsfernsehanordnung gebildet.
Entsprechend dem herkömmlichen Konvergenzsteuerungsverfahren wird jedoch lediglich der Positionsfehler in der vertikalen Richtung und in der horizontalen Richtung kompensiert, wie dies zuvor beschrieben ist, und die genaue Konvergenzsteuerung ist dahingehend eingeschränkt. Anders ausgedrückt, das horizontale Referenzmuster P_H und die optischen Sensoren S₂ und S₄ zum Messen der Änderung der Luminanz des horizontalen Referenzmusters P_H können lediglich zum Kompensieren des Positionsfehlers in der vertikalen Richtung verwendet werden. Das vertikale Referenzmuster P_V und die optischen Sensoren S₁ und S₃ zum Messen der Änderung der Luminanz des vertikalen Referenzmusters P_V können lediglich zum Kompensieren des Positionsfehlers in der horizontalen Richtung verwendet werden. Wenn daher der Einfluss des Erdmagnetfeldes eine Verzerrung in einer dazu angewinkelten Richtung bewirkt, beispielsweise wenn das vertikale Referenzmuster P_V unter einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die standardmäßige Position geneigt dargestellt wird, gibt es keine Möglichkeit, das geneigte Bild zu kompensieren.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde erdacht, um die zuvor beschriebenen Probleme des Stands der Technik zu überwinden. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konvergenzsteuerungsvorrichtung und ein Verfahren für eine Projektionsfernsehanordnung bereit zu stellen, die in der Lage sind, ein geneigtes Bild auf einem Bildschirm, das unter dem Einfluss des Erdmagnetfeldes steht, zu kompensieren.
Eine Konvergenzsteuerungsvorrichtung der Projektionsfernsehanordnung, die die Aufgabe der vorliegenden Erfindung löst, umfasst: Einen Mustergenerator zum Erzeugen eines vorbestimmten Referenzmusters; mehrere optische Sensoren zum Erfassen einer Änderung der Luminanz des Referenzmusters, das sich auf dem Bildschirm bewegt; und eine Konvergenzsteuerung, um den Winkelfehler zwischen einer Standardposition und einer gemessenen Position für das Referenzmuster auf der Grundlage eines von den optischen Sensoren ausgegebenen Ergebnisses zu kompensieren.
Die mehreren optischen Sensoren sind an Seiten, die sich jeweils einander entsprechen, auf dem Bildschirm dort angeordnet, wo die Referenzmuster dargestellt werden. Die Konvergenzsteuerung detektiert den Winkelfehler der Referenzmuster, die durch das Erdmagnetfeld abgelenkt werden, auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Standardposition des Referenzmusters und der gemessenen Position einer maximalen Luminanz des Referenzmusters, und steuert eine Ablenkschaltung, um den Winkelfehler zu kompensieren.
Die Konvergenzsteuerung detektiert einen Positionsfehler zwischen der gemessenen Position und der Standardposition des Referenzmusters, von dem der Winkelfehler kompensiert worden ist, und steuert die Ablenkschaltung, um den Positionsfehler zu kompensieren. Das Kompensieren des Positionsfehlers wird für jede CRT der Projektionsfernsehanordnung, die die Farben R, G und B ausgibt, individuell durchgeführt. Der Positionsfehler, der nicht vollständig durch das Kompensieren des Winkelfehlers für eine CRT kompensiert worden ist, die unterschiedlich von dem Erdmagnetfeld hinsichtlich der Farben beeinflusst wird, kann in genauer Weise kompensiert werden.
Vorzugsweise sind zumindest zwei Paare von optischen Sensoren entsprechend an einer oberen Seite, einer unteren Seite, einer linken Seite und einer rechten Seite des Bildschirms angeordnet, und der Winkelfehler und der Positionsfehler können in einer horizontalen Richtung und in einer vertikalen Richtung auf dem Bildschirm durch die optischen Sensoren kompensiert werden.
Des Weiteren umfasst ein Verfahren zum Steuern einer Konvergenz einer Projektionsfernsehanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung die Schritte: Erzeugen eines vorbestimmten Referenzmusters, das sich auf einem Bildschirm bewegt; Messen einer Änderung einer Luminanz des Referenzmusters, während sich das Muster bewegt; Detektieren eines Winkelfehlers des Referenzmusters, das durch ein Erdmagnetfeldes beeinflusst ist, auf der Grundlage einer Differenz der gemessenen Position, an der eine maximale Luminanz gemessen wird, und einer Standardposition des Referenzmusters; und Berechnen von Kompensationsdaten für den Winkelfehler, um den Winkelfehler zu kompensieren.
Hierbei umfasst der Schritt des Detektierens des Winkelfehlers die Schritte: Berechnen zweier Abstandsdifferenzen an zwei gegenüberliegenden Seiten des Bildschirms zwischen der Standardposition und der gemessenen Position; Berechnen eines Durchschnittswertes der Abstandsdifferenzen; und Berechnen des Winkelfehlers, wobei Information über den Durchschnittswert und den Abstand zwischen den beiden Seiten verwendet wird.
Wenn erfindungsgemäß ein Bild, das auf dem Bildschirm dargestellt ist, um einen vorbestimmten Winkel durch den Einfluss des Erdmagnetfeldes geneigt ist, so kann die Neigung des Bildes kompensiert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die zuvor genannte Aufgabe und die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlicher anhand der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die angeführten Zeichnungen; es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht, die einen Bildschirm zum Darstellen von Referenzmustern zeigt, die ausgegeben werden, um den Einfluss des Erdmagnetfeldes in einer konventionellen Projektionsfernsehanordnung zu kompensieren;
Fig. 2 einen Graph, der eine Spannung zeigt, die von einem der in Fig. 1 gezeigten optischen Sensoren ausgegeben wird, nachdem die Konvergenzsteuerung in einer Produktionslinie in standardmäßiger Weise durchgeführt worden ist;
Fig. 3 einen Graphen, der eine Spannung zeigt, die von einem der in Fig. 1 gezeigten optischen Sensoren ausgegeben wird, wenn ein auf dem Bildschirm dargestelltes Bild durch das Erdmagnetfeld verzerrt wird;
Fig. 4 eine schematische Blockansicht, die eine Projektionsfernsehanordnung mit einer Vorrichtung zum Steuern einer Konvergenz gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Konvergenz gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
Fig. 6 bis 9 schematische Ansichten, die nacheinander den Vorgang des Kompensierens der Verzerrung der Referenzmuster durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern der Konvergenz darstellen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Weiteren wird die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung sind die Referenzmuster, ein Bildschirm, auf dem die Referenzmuster dargestellt werden, und optische Sensoren, die auf dem Bildschirm angebracht sind, die gleichen, wie sie im Stand der Technik in Fig. 1 gezeigt sind. Somit wird die detaillierte Beschreibung dieser Teile weggelassen und es werden die gleichen Referenzzeichen für diese gleichen Teile benutzt.
Fig. 4 ist eine schematische Blockansicht einer Projektionsfernsehanordnung mit einer Vorrichtung zum Steuern der Konvergenz gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsfernsehanordnung weist CRTs 170 zum Formen eines Bildes durch Reproduzieren eines Bildsignals, einen Bildschirm 20 zum Darstellen des Bildes, das durch die CRTs 170 gebildet wird, und eine Ablenkschaltung 160 zum Steuern der Bildformung durch Einstellen eines Ablenkgrades eines Kathodenstrahls der CRTs 170 auf. Die Projektionsfernsehanordnung besitzt drei CRTs 170 zum unabhängigen Darstellen der Farben R, G und B. Das von jedem CRT 170 erzeugte Bild wird mittels eines Spiegels (nicht gezeigt) reflektiert, und das reflektierte Bild wird auf dem Bildschirm 20 dargestellt. In der Projektionsfernsehanordnung können nicht nur die CRTs 170 sondern auch eine Flüssigkristallanzeige als eine Vorrichtung zum Darstellen eines Bildes verwendet werden.
Des Weiteren weist die Projektionsfernsehanordnung auf: Einen Mustergenerator 150 zum Erzeugen von Referenzmustern auf dem Bildschirm 20; optische Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ zum Erfassen einer Luminanz der auf dem Bildschirm 20 gebildeten Referenzmuster; einen A/D-Wandler 130 zum Umwandeln einer Ausgangsspannung der optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ in digitale Daten; eine Konvergenzsteuerung 140 zum Berechnen von Kompensationsdaten zum Steuern der Konvergenz auf der Basis von Daten, die von dem A/D-Wandler 130 erhalten werden; eine Hauptsteuerung 180 zum Steuern der Erzeugung der Referenzmuster P_V und P_H des Mustergenerators 150; eine Ablenksteuerung 200 zum Steuern des Betriebs der Ablenkschaltung 160 in Übereinstimmung mit dem Steuervorgang der Hauptsteuerung 180 und der Konvergenzsteuerung 140; und einen Speicher 190 zum Speichern einer Referenz, die zum Berechnen der Kompensationsdaten für den Einfluss des Erdmagnetfeldes verwendet wird.
Wie zuvor beschrieben ist, erzeugt der Mustergenerator 150 die Referenzrnuster, die zum Steuern der Konvergenz verwendet werden. Die von dem Mustergenerator 150 erzeugten Referenzmuster werden auf den Bildschirm 20 durch die CRTs 170 projiziert.
Die optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ erfassen die Luminanz des auf dem Bildschirm 20 projizierten Referenzmusters und geben eine Spannung aus, die der Luminanz entspricht. Die von den optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ ausgegebene Spannung wird in digitale Daten mittels des A/D-Wandlers 130 umgewandelt.
Die Konvergenzsteuerung 140 detektiert eine Position, an der eine maximale Luminanz gemessen wird (diese wird im Weiteren als eine gemessene Position bezeichnet), auf der Grundlage der Daten des A/D-Wandlers 130. Die gemessene Position ist eine Position, an der die optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ eine maximale Spannung ausgeben, d. h., an der die optischen Sensoren S₁, S₂, S₃ und S₄ erkennen, dass die Luminanz der Referenzmuster P_H und P_V maximal ist. Eine Position mit einem maximalen Luminanzausgangssignal der Referenzmuster P_H und P_V,, die nach Abschluss der Steuerung der Konvergenz in einer Produktionslinie dargestellt sind, wird in dem Speicher 190 gespeichert. Die Position mit maximalem Luminanzausgangssignal ist eine Standardposition für die Referenzmuster P_H und P_V (die im Weiteren als eine Standardposition bezeichnet wird). Die Konvergenzsteuerung 140 berechnet das Maß der Verzerrung bzw. Abweichung der Referenzmuster, die durch das Erdmagnetfeld bewirkt wird, durch Vergleichen der detektierten gemessenen Position mit der Standardposition, die in dem Speicher 190 gespeichert ist. Die Konvergenzsteuerung 140 berechnet ferner die Daten, um die Abweichung entsprechend dem Grad der Abweichung zu kompensieren. Die Konvergenzsteuerung 140 steuert die Ablenkschaltung 160 so an, um den Einfluss des Erdmagnetfeldes, das die CRTs 170 beeinflusst, zu kompensieren, indem eine Ablenksteuerung 200 entsprechend den Kompensationsdaten angesteuert wird.
Anschließend wird ein Verfahren zum Steuern der Konvergenz gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme zu den Fig. 5 bis 9 beschrieben.
Wenn die Projektionsfernsehanordnung eingeschaltet wird, wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern der Konvergenz ausgeführt, bevor ein empfangenes Rundfunksignal auf den CRTs 170 ausgegeben wird. Die Konvergenzsteuerung kann auch ausgeführt werden, wenn ein separater Befehl zum Starten der Konvergenzsteuerung von einem Anwender eingegeben wird.
Wenn die Konvergenzsteuerung beginnt, steuert zunächst die Hauptsteuerung 180 den Mustergenerator 150 an, um die Referenzmuster P_V und P_H auf den CRTs 170 zu erzeugen (S10). Die Referenzmuster P_V und P_H werden durch den Spiegel (nicht gezeigt) reflektiert und auf dem Bildschirm 20 abgebildet. Die Referenzmuster P_V und P_H bewegen sich vertikal und horizontal auf dem Bildschirm 20. Das vertikale Referenzmuster P_V wird für die horizontale Konvergenzsteuerung verwendet, und dann wird das horizontale Referenzmuster P_H für die vertikale Konvergenzsteuerung benutzt. Das Steuern der vertikalen Konvergenz und der horizontalen Konvergenz kann auch gleichzeitig ausgeführt werden. Fig. 5 zeigt den Ablauf zum Steuern der horizontalen Konvergenz, die in folgender Weise abläuft.
Während sich das vertikale Referenzmuster P_V in horizontaler Richtung bewegt, messen ein erster optischer Sensor S₁ und ein dritter optischer Sensor S₃, die entsprechend an einer oberen Seite und einer unteren Seite einander gegenüberliegend auf dem Bildschirm 20 vorgesehen sind, die Änderung der Luminanz des vertikalen Referenzmusters P_V in der horizontalen Richtung (S20). Auf der Grundlage der Änderung der durch den ersten optischen Sensor S₁ und den dritten optischen Sensor S₃ gemessenen Luminanz, wie dies zuvor beschrieben ist, wird die gemessene Position, an der die maximale Luminanz ausgegeben wird, detektiert (S30), und die gemessene Position wird mit der in dem Speicher 190 gespeicherten Standardposition verglichen; eine Differenz des Abstandes von der oberen Seite und die Differenz des Abstandes von der unteren Seite auf dem Bildschirm 20 werden dann berechnet. Anders ausgedrückt, da die gemessene Position des vertikalen Referenzmusters P_V um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Standardposition des vertikalen Referenzmusters P_V aufgrund des Einflusses des Erdmagnetfeldes geneigt ist, wie dies beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt das vertikale Referenzmuster P_V, das virtuell auf dem Bildschirm 20 dargestellt ist, eine Abstandsdifferenz von ungefähr ΔX₁ zu der rechten Seite auf der oberen Seite des Bildschirms 20, und ΔX₃ zu der linken Seite auf der unteren Seite des Bildschirms 20 im Vergleich zu dem vertikalen Referenzmuster P_V in der Produktionskette.
Die Konvergenzsteuerung 140 berechnet den Winkelfehler des vertikalen Referenzmusters P_V unter Verwendung der Abstandsdifferenzen ΔX₁ und ΔX₃ (S40) und Kompensationsdaten, um den berechneten Winkelfehler zu kompensieren (S50). Das Berechnen der Kompensationsdaten wird anschließend beschrieben.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, berechnet die Konvergenzsteuerung 140 die Kompensationsdaten zum Steuern der Konvergenz so, dass die Position des vertikalen Referenzmusters P_V, das virtuell auf dem Bildschirm 20 dargestellt ist, ein Mittelwert (ΔX₁ + ΔX₃)/2 der Abstandsdifferenz von der oberen Seite und der unteren Seite des Bildschirms 20 sein kann. Dazu berechnet die Konvergenzsteuerung 140 die Kompensationsdaten, die das vertikale Referenzmuster P_V zu einer Ablenkung veranlassen können, um sich um ΔX₁ - (ΔX₁ + ΔX₃)/2 zu bewegen. Wenn beispielsweise in Fig. 6 ΔX₁ gleich 3 und AX₃ gleich 1 ist, dann beträgt der Durchschnittswert (3 + 1)/2 = 2 und die Kompensationsdaten sind die Daten, die die Ablenksteuerung 160 so steuern können, dass sich das vertikale Referenzmuster P_V um 3 - 2 = 1 bewegen kann.
Danach berechnet, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Konvergenzsteuerung 140 die Kompensationsdaten für das vertikale Referenzmuster P_V, das an einer Position anzuordnen ist, die entsprechend dem Winkelfehler gedreht ist. Dazu berechnet die Konvergenzsteuerung 140 die Kompensationsdaten so, dass der Grad der Kompensation im Verhältnis zum Abstand von einem Mittelpunkt in der vertikalen Richtung auf dem Bildschirm 20 anwächst. Da es beispielsweise in Fig. 7 keinen Positionsfehler an einem Kreuzungspunkt der gemessenen Position der Referenzmuster und der Standardposition der Referenzmuster gibt, wird die Kompensation für die Abweichung nicht ausgeführt, es wird aber die Kompensation für ungefähr den Mittelwert ((ΔX₁ + ΔX₃)/2) = 2 auf der oberen Seite des Bildschirms 20 durch Anheben des Grades der Kompensation ausgeführt, wenn sich das Muster von dem Kreuzungspunkt zu der oberen Seite des Bildschirms 20 bewegt.
Die Konvergenzsteuerung 140 steuert die Ablenkschaltung 160 mittels der Ablenksteuerung 200 an, um die Abweichung, die durch das Erdmagnetfeld bewirkt wird, in Übereinstimmung mit den Kompensationsdaten, die mittels des obigen Verfahrens berechnet werden, zu kompensieren (S60). Daher kompensiert das vertikale Referenzmuster P_V, das auf dem Bildschirm 20 erzeugt wird, den Winkelfehler und wird beginnend von Fig. 7 zu dem in Fig. 8 gezeigten Zustand.
In den Schritten S40 und S50 werden die Kompensationsdaten zur Kompensierung des Winkelfehlers nach Berechnung des Winkelfehlers berechnet. Tatsächlich kann jedoch der Winkelfehler ohne den separaten Berechnungsschritt für den Winkelfehler kompensiert werden, indem die Kompensationsdaten berechnet werden, die das vertikale Referenzmuster P_V so kompensieren, dass dieses an einer Position mit dem Durchschnittswert ((ΔX₁ + ΔX₃)/2) für jede Abstandsdifferenz (ΔX₁, ΔX₃) auf der oberen und der unteren Seite des Bildschirms 20 zu positionieren ist, und wobei die Kompensationsdaten kompensierend wirken, wenn der Grad der Kompensation im Verhältnis zum Abstand von dem Kreuzungspunkt anwächst, wie dies zuvor beschrieben ist.
Wie zuvor beschrieben ist, besitzt die Projektionsfernsehanordnung jedoch drei CRTs 170 zum jeweils Ausgeben der R-, G- und B-Farbe und die Referenzmuster jeder Farbe besitzen einen unterschiedlichen Grad an Ablenkung, der durch das Erdmagnetfeld hervorgerufen wird. Wenn daher, wie zuvor beschrieben ist, der Winkelfehler durch die gleichen Kompensationsdaten kompensiert wird, ist der Grad der Kompensation für jede Farbe an sich unterschiedlich. Nachdem die Abweichung des Winkelfehlers kompensiert ist, kann daher, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Position des vertikalen Referenzmusters P_V einen vorbestimmten Positionsfehler (ΔX') in horizontaler Richtung für eine gewisse Farbe aufweisen. Die Konvergenzsteuerung 140 berechnet den Positionsfehler (ΔX') auf der Grundlage des ausgegebenen Wertes der optischen Sensoren S₁ und S₃ (S70) und die Kompensationsdaten zum Kompensieren des Positionsfehlers (ΔX') (S80).
Danach steuert die Konvergenzsteuerung 140 die Ablenkschaltung 160 mittels der Ablenksteuerung 200 in Übereinstimmung mit den Kompensationsdaten so an, um den Positionsfehler (ΔX') zu kompensieren. Folglich wird die Kompensationssteuerung für den Positionsfehler (ΔX') ausgeführt (S90), und somit befindet sich, wie in Fig. 9 gezeigt ist, das vertikale Referenzmuster P_V, das auf dem Bildschirm 20 dargestellt ist, in der ursprünglichen Position des vertikalen Referenzmusters P_V, die unmittelbar nach der Konvergenzsteuerung in der Produktionsstätte erzeugt wurde. Nun wird die Kompensation des Positionsfehlers (ΔX') einzeln für jede Farbe durchgeführt. Das heißt, der Positionsfehler (ΔX') für jede der CRTs 170 zum Ausgeben von B, R und G wird gemessen, und die Kompensation des Positionsfehlers (ΔX') wird durchgeführt.
In der Beschreibung der Fig. 5 bis 9 wurden die Winkelfehlerkompensationsschritte für das vertikale Referenzmuster P_V beschrieben; der Schritt für die Winkelfehlerkompensation für das horizontale Referenzmuster P_H wird entsprechend mit den gleichen Schritten durchgeführt, die zuvor beschrieben sind, wobei der zweite und der vierte optische Sensor S₂ und S₄ verwendet werden.
Wenn das auf dem Bildschirm dargestellte Bild um einen vorbestimmten Winkel durch das Erdmagnetfeld geneigt ist, wird erfindungsgemäß das geneigte Bild kompensiert. Wenn ferner CRTs für jede Farbe vorgesehen sind, kann nicht nur der Winkelfehler sondern auch der Positionsfehler kompensiert werden. Folglich ist das auf dem Bildschirm dargestellte Bild von größerer Deutlichkeit.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich für den Fachmann, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene bevorzugte Ausführungsform einzuschränken ist, sondern dass diverse Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht durch die Beschreibung sondern durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert.

Figurenbeschreibung

Fig. 2 und Fig. 3

Y-Achse: Ausgangsspannung von S₁
X-Achse: Position auf der x-Achse
Fig. 4
20 Bildschirm S₁, S₂, S₃, S₄ optische Sensoren
130 A/D-Wandler
140 Konvergenzsteuerung
190 Speicher
180 Hauptsteuerung
150 Mustergenerator
200 Ablenksteuerung
160 Ablenkschaltung
Fig. 5
S10 Erzeugen eines Referenzmusters
S20 Messung der Luminanzänderung des Referenzmusters
S30 Detektieren der gemessenen Position mit maximaler Luminanz
S40 Berechnen eines Winkelfehlers des vertikalen Referenzmusters
S50 Berechnen von Kompensationsdaten des Winkelfehlers
S60 Steuern der Winkelfehlerkompensation
S70 Berechnung des Positionsfehlers des vertikalen Referenzmusters
S80 Berechnung von Kompensationsdaten für den Positionsfehler
S90 Steuern der Positionsfehlerkompensation
End Ende
Fig. 6
Standardposition des Referenzmusters
Gemessene Position des Referenzmusters
Fig. 7
Standardposition des Referenzmusters
Gemessene Position des Referenzmusters
Fig. 8
Standardposition des Referenzmusters
Gemessene Position des Referenzmusters
Kompensationsgrad ist proportional zur Länge des Pfeils
Fig. 9
Standardposition des Referenzmusters und gemessene Position des Referenzmusters nach Kompensation

Claims

1. Konvergenzsteuerungsvorrichtung für eine Projektionsfernsehanordnung, mit:
einem Mustergenerator zum Erzeugen eines vordefinierten Referenzmusters;
mehreren optischen Sensoren, die an einer zugewandten Seite eines Bildschirms, an der das Referenzmuster dargestellt wird, angeordnet sind, wobei die optischen Sensoren ausgebildet sind, eine Luminanzänderung der Referenzmuster, die sich über den Bildschirm bewegen, zu erfassen; und
einer Konvergenzsteuerung zum Detektieren eines Winkelfehlers des durch ein Umgebungsmagnetfeld verzerrten Referenzmusters auf der Grundlage einer Differenz einer gemessenen Position, an der eine maximale Luminanz von den optischen Sensoren gemessen wird, und einer Standardposition des Referenzmusters, und zum Steuern einer Ablenkschaltung, um den Winkelfehler zu kompensieren.

2. Die Konvergenzsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Konvergenzsteuerung einen Positionsfehler zwischen der Standardposition und der gemessenen Position des Referenzmusters, an der der Winkelfehler kompensiert worden ist, erfasst und die Ablenkschaltung ansteuert, um den Positionsfehler zu kompensieren.

3. Die Konvergenzsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei Paare der optischen Sensoren entsprechend an einer oberen Seite, einer unteren Seite, einer linken Seite und einer rechten Seite des Bildschirms angebracht sind, wobei der Winkelfehler in Bezug auf eine horizontale Richtung und eine vertikale Richtung auf den Bildschirm detektiert wird.

4. Die Konvergenzsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei mindestens zwei Paare der optischen Sensoren jeweils an einer oberen Seite, einer unteren Seite, einer linken Seite und einer rechten Seite des Bildschirms angebracht sind, wobei der Positionsfehler in Bezug auf eine horizontale Richtung und eine vertikale Richtung auf den Bildschirm detektiert wird.

5. Konvergenzsteuerungsverfahren für eine Projektionsfernsehanlage mit den Schritten:
Erzeugen eines vorbestimmten Referenzmusters, das sich auf einem Bildschirm bewegt;
Messen einer Änderung einer Luminanz des Referenzmusters, während sich das Referenzmuster bewegt;
Detektieren eines Winkelfehlers des Referenzmusters, das von einem umgebenden Magnetfeld verzerrt wird, auf der Grundlage einer Differenz einer gemessenen Position, an der eine maximale Luminanz gemessen wird, und einer Standardposition des Referenzmusters; und
Berechnen von Kompensationsdaten zum Kompensieren des Winkelfehlers.

6. Das Konvergenzsteuerungsverfahren nach Anspruch 5, wobei das Detektieren des Winkelfehlers die Schritte umfasst:
Berechnen zweier Abstandsdifferenzen entsprechend den zwei gegenüberliegenden Seiten des Bildschirms zwischen der Standardposition und der gemessenen Position;
Berechnen eines Durchschnittswertes der Abstandsdifferenzen; und
Berechnen des Winkelfehlers unter Anwendung einer Information über den Mittelwert und einen Abstand zwischen den beiden Seiten.

7. Das Konvergenzsteuerungsverfahren nach Anspruch 5, das ferner die Schritte aufweist:
Detektieren eines Positionsfehlers zwischen der Standardposition des Referenzmusters und der gemessenen Position der Referenzmuster, von denen der Winkelfehler kompensiert worden ist; und
Berechnen von Kompensationsdaten zum Kompensieren des Positionsfehlers.

8. Das Konvergenzsteuerungsverfahren nach Anspruch 7, wobei das Detektieren des Positionsfehlers individuell entsprechend den Farben mehrerer Referenzmuster durchgeführt wird.