DE19926487A1

DE19926487A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Konvergenzkorrektur in einem Fernsehgerät

Info

Publication number: DE19926487A1
Application number: DE1999126487
Authority: DE
Inventors: Albert Runtze; Jacques Chauvin
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konvergenzkorrektur in einem Fernsehgerät und ein Fernsehgerät, insbesondere ein Projektionsfernsehgerät mit jeweils einer monochromatischen Bildröhre für die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau, deren Bilder auf einem Bildschirm projizierbar sind. Jeder Bildröhre ist eine Korrektureinrichtung zugeordnet, die eine Konvergenzschaltung umfaßt. DOLLAR A Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, am nicht sichtbaren Bildschirmrand Konvergenzkorrekturwerte durch Messung zu bestimmen und dann durch Interpolation dieser Werte Konvergenzkorrekturwerte für den gesamten Bildschirm zu berechnen. DOLLAR A Aus diesem Grund ist das erfindungsgemäße Fernsehgerät derart ausgebildet, daß am Rand des Bildschirms, in dessen nicht sichtbaren Bereich eine Anzahl von Sensoren angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Konvergenzkorrektur in einem Fernsehgerät sowie ein Fernsehgerät mit einer Konvergenzkorrektureinrichtung.

Konvergenzkorrektureinrichtungen dienen zur Korrektur von Parametern in der Rasterablenkung, z. B. der Korrektur von Nord/Süd- und Ost/West-Verzeichnungen, von Kissenverzeichnungen, von Nichtlinearitäten in der Ablenkung und sonstiger Geometriefehler in horizontaler oder vertikaler Richtung. Ein besonderes Anwendungsgebiet ist die Konvergenzkorrektur bei einem Fernsehprojektionsgerät, bei dem die Bilder von drei monochromatischen Bildröhren auf eine Bildfläche projiziert werden. Unter Fernsehgerät wird dabei jedes Gerät mit elektronischer, rasterweiser Bildwiedergabe verstanden. Das Gerät kann von einem Fernsehrundfunksignal oder auch als reiner Monitor von einem RGB-Signal, einem FBAS-Signal oder getrennt mit einem Leuchtdichtesignal und einem Farbträger von einer beliebigen Videosignalquelle gespeist sein.

Die Korrektur der Ablenkparameter wird anhand von Korrekturwerten vorgenommen, die in einer Konvergenzschaltung abgespeichert sind. Die abgespeicherten Korrekturwerte werden in einem Digital/Analog-Wandler in ein analoges Steuersignal umgewandelt und einer aus Vorverstärker und Endverstärker bestehenden Treiberschaltung zugeführt. Diese Treiberschaltung gibt einen dem Korrekturwert entsprechenden Strom an eine Korrekturspule ab.

Die Einzelheiten einer derartigen Konvergenzkorrektur schaltung sind z. B. in den Anmeldungen DE 198 01 968, DE 198 01 966 und DE 42 14 317 veröffentlicht. Die Konvergenzschal tung selbst ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindungen.

Die Konvergenzkorrekturwerte hängen u. a. auch von dem Erdmagnetfeld ab, das am Aufstellort des Fernsehgerätes herrscht. Das hat zur Folge, daß die Konvergenzkorrektur nach einem Transport des Gerätes - z. B. von dem Hersteller zum Kunden - nachkorrigiert werden muß, um eine optimale Einstellung zu erzielen. Ganz entsprechendes gilt natürlich auch, wenn sich durch reparaturbedingten Austausch von Teilen oder durch äußere Einflüsse der mechanische Aufbau des Gerätes verändert.

Bei bekannten Geräten wird zur Konvergenzkorrektur in einer besonderen Betriebsart auf dem Bildschirm ein Raster in den drei Grundfarben rot, grün und blau dargestellt. Nun kann man z. B. mittels der Fernbedienung die drei Grundfarben des Rasters zur Deckung bringen, indem er die Konvergenzwerte sukzessive für jeden Kreuzungspunkt des Rasters korrigiert. Die Konvergenzwerte werden in einem dafür vorgesehenen Speicher in dem Gerät automatisch abgespeichert. Bei beispielsweise elf horizontalen und fünfzehn vertikalen Rasterlinien sind somit für 165 Kreuzungspunkte für drei Grundfarben jeweils ein hori zontaler und ein vertikaler Konvergenzwert abzuspeichern, insgesamt also 990 Werte. Dies ist langwierig und mühsam, zumal die optimale Einstellung häufig nicht in einem einzigen Durchgang gefunden wird. Ausserdem ist dieser Abgleich nur von geschulten Personen zu bewältigen.

Hiervon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, Konvergenz korrekturwerte erheblich leichter zu ermitteln und abzuspeichern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Benutzer auf einfache Weise, z. B. auf Knopfdruck, eine automatische Konvergenzkorrektur auslösen kann. Das Verfahren zeichnet sich auch dadurch aus, daß es sich auf eine geringe Anzahl von optischen Sensoren stützt, die außerhalb des sichtbaren Bereichs des Bildschirms angeordnet sind und daher den Bildeindruck auf dem Schirm nicht beeinträchtigen. Dennoch ist es möglich, die Konvergenz auf dem gesamten Bildschirm zu korrigieren.

Erfindungsgemäß wird dieses Ergebnis durch Interpolation derjenigen Korrekturwerte erreicht, die mittels der nicht sichtbaren, am Bildschirmrand angeordneten, optischen Sensoren bestimmt werden. Die Art und Weise, wie die Position eines Markers in Bezug auf einen Sensor festgestellt wird, ist z. B. in der DE 197 00 204 offenbart. Dieses Verfahren ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindungen.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die gemessenen Korrekturwerte in horizontaler Richtung interpoliert. Die ermittelten Interpolationsfunktionen erlauben die Berechnung von weiteren Konvergenzkorrektur werten, die vorzugsweise auf vertikalen Linien des Konvergenzrasters liegen. Die auf diese Weise bestimmten Konvergenzwerte bilden ihrerseits wieder Stützpunkte zur Berechnung von Interpolationsfunktionen, die sich in vertikaler Richtung des Bildschirms erstrecken. Die Berechnung von Zwischenwerten mittels dieser letztgenannten Interpolationsfunktionen gestattet es, für jeden Kreuzungspunkt des Konvergenzrasters Konvergenzkorrektur werte anzugeben.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, als Interpolationsfunktion Polynome zu verwenden, deren Grad durch die Anzahl der jeweils zur Verfügung stehenden Stützpunkte begrenzt ist. Besonders geeignet sind hierfür Geraden oder Parabeln. Der Vorteil dieser Funktionen ist, daß bereits bei geringem Rechenaufwand eine gute Konvergenzkorrektur erreicht wird.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungs gemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, daß im sichtbaren Bereich des Bildschirms ein ortsfester Marker angezeigt wird und daß bewegbare Marker in den anderen Grundfarben mit dem ortsfesten Marker zur Deckung gebracht werden. Dies gestattet es, die Genauigkeit der Konvergenz korrektur zu erhöhen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Darstellung des ortsfesten Markers diejenige Lichtquelle gewählt wird, die aufgrund ihrer Anordnung in Bezug auf den Bildschirm eine Abbildung mit den geringsten Abbildungs fehlern ermöglicht. In der Regel ist das die Farbe Grün.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fernsehgerät zu schaffen, das alle Voraussetzungen aufweist, um das eingangs beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Konvergenzkorrektur ausführen zu können.

Diese Aufgabe wird durch ein Fernsehgerät nach Anspruch 9 gelöst. Ein Vorzug des erfindungsgemäßen Fernsehgerätes ist es, daß die zur Durchführung einer weitgehend automati sierten Konvergenzkorrektur unverzichtbaren optischen Sensoren am Rand des Bildschirms angeordnet sind, wo sie für den Betrachter nicht mehr sichtbar sind.

Das Fernsehgerät ist zweckmäßigerweise auch mit einem Videogenerator ausgerüstet, der es gestattet, Marker in allen Grundfarben darzustellen und diese auf dem Bildschirm beliebig zu positionieren.

Vorteilhafterweise ist das Fernsehgerät auch mit einer Steuereinrichtung versehen, die es ermöglicht, die Konvergenzspulen jeder Bildröhre mit einem Strom derart zu beaufschlagen, daß die Ist-Position eines Markers solange verschoben wird, bis diese mit einer Soll-Position über einstimmt, die durch die Lage eines Sensors vorgegeben ist.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fernsehgerätes ist ungefähr im Zentrum des Bildschirms ein optischer Sensor angeordnet, der es gestattet Konvergenz korrekturwerte auch im Innenbereich des Bildschirms zu ermitteln.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielhaft dargestellt, wobei einander entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Bildschirm eines erfindungs gemäßen Farbfernsehgerätes ohne Konvergenzkorrektur,

Fig. 2 schematisch eine Konvergenzkorrektureinrichtung,

Fig. 3 der Bildschirm des Fernsehgerätes aus Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab mit eingeblendetem Konvergenzraster,

Fig. 4 der Bildschirm aus Fig. 3, wobei angedeutet ist, an welchen Positionen Konvergenzwerte gemessen und berechnet werden,

Fig. 5 der Bildschirm aus Fig. 3, nachdem die Berechnung der Konvergenzkorrekturwerte abgeschlossen ist,

Fig. 6 einen Bildschirm eines Projektionsfernsehgerätes mit vier Sensoren,

Fig. 7 einen Bildschirm eines Projektionsfernsehgerätes mit sechs Sensoren und

Fig. 8 den Bildschirm eines Projektionsfernsehgerätes aus Fig. 7 in einer abgewandelten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht von vorn den Bildschirm 1 eines erfindungsgemäßen Fernsehgerätes auf den die Bilder von drei monochromatischen Bildröhren 2, 3, 4 projiziert sind. Wie in der Figur schematisch dargestellt ist, sind die Bildröhren 2 . . 4 geometrisch unterschiedlich angeordnet. Daher treten auf dem Bildschirm Abbildungsfehler auf, die für die einzelnen Bildröhren unterschiedlich sind. Diese Bildfehler werden mit zusätzlichen Korrekturspulen korrigiert, welche vor den eigentlichen Ablenkspulen auf dem Spulenhals der Bildröhren montiert sind. Die Korrektur erfolgt für jede einzelne Bildröhre 2 . . 4 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung, d. h. insgesamt sind sechs Korrekturspulen mit den zugehörigen Treiberschaltungen in dem Fernsehgerät vorhanden, die durch jeweils eine Konvergenzschaltung angesteuert sind. Eine Korrekturspule mit der zugehörigen Beschaltung wird als Konvergenzkanal bezeichnet, so daß das Fernsehgerät insgesamt sechs Konvergenzkanäle aufweist.

In Fig. 2 ist schematisch das Blockschaltbild eines als Ganzes mit 5 bezeichneten Konvergenzkanals dargestellt, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Eine Konvergenzschal tung 6, die als integrierter Schaltkreis ausgebildet ist, ist mit einem Ausgang 7 an eine Treiberschaltung 8 ange schlossen, die einen Vorverstärker 9 sowie einen End verstärker 11 umfaßt. Der Ausgang 12 des Endverstärkers 11 ist an eine Korrekturspule 13 angeschlossen, die den Elektronenstrahl in der zugeordneten Bildröhre beeinflußt. Die Korrekturspule 13 ist mit einem Meßwiderstand 14 in Serie geschaltet. Jeweils eine Konvergenzschaltung 6 mit der zugehörigen Korrekturspule 13 und Treiberschaltung 8 als Konvergenzkanal bezeichnet.

Die Konvergenzkorrektur wird anhand von abgespeicherten digitalen Konvergenzkorrekturwerten vorgenommen. Die Konvergenzkorrekturwerte sind in einem mit M bezeichneten Speicher 15 in der Konvergenzschaltung 6 abgespeichert und werden in einem Digital/Analog-Wandler 16 in eine entsprechende analoge Spannung umgewandelt. Die Spannung wird durch einen in der Konvergenzschaltung 6 integrierten Verstärker 17 verstärkt und am Ausgang 7 an die Treiberschaltung 8 abgegeben, die den gewünschten Korrekturstrom in der Korrekturspule 13 erzeugt.

Die Art und Weise wie die Konvergenzkorrekturwerte verarbeitet werden, um die gewünschte Korrektur des Rasters auf dem Bildschirm zu erreichen, ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Diesbezügliche Verfahren und Einrichtungen sind z. B. aus den deutschen Patentanmeldungen DE 197 35 681 und DE 197 04 775 bekannt.

In Fig. 3 ist der Bildschirm aus Fig. 1 in einem vergrößertem Maßstab dargestellt. Der sichtbare Bereich des Bildschirms ist von einem Rand 18 umschlossen, der mit einer breiten durchgezogenen Linie dargestellt ist. Außerhalb des Randes 18 sind acht mit römischen Ziffern I bis VIII bezeichnete optische Sensoren angeordnet. Weiterhin ist ein auf dem Bildschirm 1 eingeblendetes Konvergenzraster 19 gezeigt, das durch dreizehn horizontale und fünfzehn vertikale Linien 21 bzw. 22 gebildet ist. Für eine einfachere Beschreibung im folgenden sind in Fig. 3 außerhalb des Bildschirms 1 Achsen H und V mit horizontalen und vertikalen Koordinaten dargestellt. Das Konvergenzraster 19 erstreckt sich über den Rand 18 hinaus, so daß die optischen Sensoren I bis VIII im Bereich des Rasters 19 liegen. Die Sensoren sind an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Auswerteschaltung angeschlossen, die ein entsprechendes Signal abgibt, wenn auf einen der Sensoren Licht fällt. Dieses Licht wird insbesondere durch sogenannte Marker erzeugt, die auf dem Bildschirm auch im nicht sichtbaren Bereich darstellbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert folgendermaßen:
Basierend auf herstellerseitig im Speicher M (Fig. 2) abgespeicherten Konvergenzkorrekturwerten wird ein grüner Marker auf dem Bildschirm in der Nähe des Sensors I eingeblendet. Der Marker kann z. B. eine rechteckige Form haben. Der Marker wird nun zunächst in horizontaler Richtung verschoben. Die Verschiebung erfolgt durch Veränderung des Stromes in der Konvergenzspule 13 des zugeordneten Konvergenzkanals so lange, bis die horizontale Position des Markers mit der horizontalen Position des Sensors I übereinstimmt. Der Konvergenzkorrekturwert, der dem Konvergenzstrom in der ermittelten Position des Markers entspricht, wird als neuer Korrekturwert für die horizontale Konvergenz der Farbe grün abgespeichert. Dieser Wert wird im folgenden auch kurz als horizontaler Korrekturwert für Grün (EHG1) bezeichnet. Die Größe des Markers ist so gewählt, daß auch bei großen Konvergenzfehlern der Sensor I immer noch getroffen wird. Dieser Vorgang wird in entsprechender Weise für die vertikale Richtung wiederholt, um die vertikale Position des Markers mit der vertikalen Position des Sensors I in Übereinstimmung zu bringen. Der so gefundene Korrekturwert wird als Korrekturwert für die vertikale Konvergenz der Farbe grün abgespeichert (vertikaler Korrekturwert für Grün, EVG1). Nacheinander werden auf diese Weise für alle Sensoren I bis VIII Korrekturwerte für die horizontale und vertikale Konvergenz für die Farbe Grün ermittelt und abgespeichert. Danach werden in entsprechender Weise die Konvergenzkorrekturwerte für die beiden anderen Grundfarben Rot und Blau ermittelt.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß die beschriebene Reihenfolge, in der die Korrekturwerte ermittelt werden, unerheblich ist. D. h. das Ergebnis für die Korrekturwerte ist unabhängig davon, ob zunächst horizontale oder vertikale Korrekturwerte bestimmt werden und unabhängig von der Reihenfolge, in der die Sensoren angesprochen werden, sowie von der Reihenfolge, in welcher Farbe die Marker eingeblendet werden.

In dieser Phase des Verfahrens liegen nun für alle drei Grundfarben horizontale und vertikale Korrekturwerte im nicht sichtbaren Randbereich des Bildschirms vor.

Grundsätzlich ist es wünschenswert, wenn auch im Inneren des Bildschirms, z. B. im Zentrum, entsprechende Korrekturwerte ermittelt werden. Das könnte z. B. durch einen weiteren Sensor im Zentrum des Schirms ermöglicht werden. Allerdings könnte sich dieser Sensor störend für den Betrachter auswirken. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird deshalb ein anderer Weg eingeschlagen. Anstatt im Zentrum einen Sensor anzuordnen, wird das Zentrum mit einem kreuzförmigen Cursor 23 markiert.

Selbstverständlich sind auch andere Formen eines Cursors für diesen Zweck geeignet. Vorteilhafterweise erfolgt die genannte Markierung der Mitte durch einen grünen Cursor, denn die Bildröhre für die Farbe Grün zeichnet sich in diesem Zusammenhang gegenüber den anderen Bildröhren für die Farben Rot und Blau durch eine in Bezug auf den Bildschirm 1 symmetrischere Anordnung aus, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist. Aus diesem Grund weist bei noch unkorrigierter Konvergenz das grüne Konvergenzraster in der Regel die geringsten Verzerrungen auf, so daß sich die Mitte des Bildschirms 1 am genauesten anhand des grünen Konvergenz raster bestimmen läßt.

Konkret wird das Zentrum des Bildschirms 1 aus den horizontalen Korrekturwerten an den Positionen der Sensoren II und VII, sowie den vertikalen Korrekturwerten an den Positionen der Sensoren IV und V durch arithmetische Mittelwertbildung bestimmt. Die ermittelten vertikalen Korrekturwerte für Grün für die Sensoren IV und V werden kurz mit EGV4 und EGV5 bezeichnet. Für den vertikalen Korrekturwert EGVC im Zentrum ergibt sich somit:

EGVC = (EGV4 + EGV5)/2 (1)

In entsprechender Weise werden die ermittelten horizontalen Korrekturwerte für Grün für die Sensoren II und VII kurz mit EGH2 und EGH7 bezeichnet. Für den horizontalen Korrekturwert EGHC im Zentrum ergibt sich somit:

EGHC = (EGH2 + EGH7)/2 (2)

In dem Zentrum wird ein Cursorkreuz 23 eingeblendet, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Nun wird ein roter Cursor im Zentrum eingeblendet und von dem Benutzer durch manuelle Steuerbefehle, die z. B. mittels einer Fernbedienung eingegeben werden, mit dem grünen Cursor 23 zur Deckung gebracht. Die so ermittelten horizontalen und vertikalen Konvergenzkorrekturwerte werden ebenfalls in dem Speicher M abgespeichert abgespeichert. In ganz entsprechender Weise wird mit einem blauen Cursor verfahren.

Grundsätzlich spielt auch bei der Markierung der Mitte und der nachfolgenden Bestimmung der Korrekturwerte die Reihenfolge der Farben keine Rolle, obwohl sich die Farbe Grün gegenüber den anderen beiden Farben auszeichnet, wie es weiter oben beschrieben worden ist.

Im Ergebnis liegen jetzt an neun Stellen des Bildschirms insgesamt 48 horizontale und vertikale Konvergenzkorrekturwerte für alle drei Grundfarben vor (48 = 8 × 2 × 3), die als Stützpunkte für die Berechnung von Korrekturwerten auf dem gesamten Bildschirm 1 dienen. In einem nächsten Schritt werden zu diesem Zweck Zwischenwerte der horizontalen Korrekturwerte für Grün berechnet. Dazu werden die gemessenen horizontalen Korrekturwerte entlang einer ersten, zweiten und dritten Interpolationsstrecke 26, 27, 28 in horizontaler Richtung interpoliert. Mathematisch läßt sich das so beschreiben:

δh (x) = a₂x²+a₁x+a₀, (3)

wobei δh(x) der horizontale Korrekturwert an der horizontalen Koordinate x ist. Die Gleichung 3 gilt jeweils für die Interpolationsstrecken 26, 27, 28, wobei durch die Anordnung der Sensoren I bis VIII bzw. des Sensorkreuzes 23 die vertikalen Koordinaten jeweils konstant sind. Die Werte der horizontalen Koordinaten betragen -6, 0 bzw. +6 wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Lösung für die Koeffizienten ergibt sich aus

wobei die unbekannten Koeffizienten a₀, a₁, a₂ die Komponenten eines Vektors A sowie die horizontalen Korrekturwerte δh(-6), δh(0) und δh(6) die Komponenten eines Vektors C bilden. In Matrixschreibweise läßt sich die Gleichung (4) verkürzt darstellen als

C = M × A (4')

Die Auflösung der Gleichung (4') nach A ergibt:

A = M^-1 × C (5)

Im Ergebnis erhält man auf diese Weise die Koeffizienten einer Parabel, welche die gemessenen horizontalen Korrekturwerte auf der Interpolationsstrecke 26 miteinander verbindet. Eine entsprechende Rechnung wird auch für die Interpolationsstrecken 27 und 28 ausgeführt. Dann werden Zwischenwerte berechnet, welche die Korrekturwerte auf den Schnittpunkten der Interpolationsparabeln mit den vertikalen Linien 21 des Konvergenzrasters 19 angeben. Es werden also drei Sätze von Korrekturwerten mit den Koordinaten (-7, -5.75), (-6, -5.75), . . (7, -5.75); (-7,0), (-6,0), . . (7,0) und (-7, 5.75), (-6, 5.75), . . (7, 5.75) berechnet. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 4 der Bildschirm 1 aus Fig. 3 ohne Konvergenzraster 19 dargestellt, wohingegen die Positionen, an denen Konvergenzwerte berechnet oder gemessen werden, mit Kreuzen 29 eingezeichnet sind.

Die mit den Kreuzen 29 markierten Korrekturwerte bilden in vertikaler Richtung wiederum drei Stützpunkte, wie durch einen Blick auf Fig. 4 zu erkennen ist, so daß mit derselben Methode Interpolationsparabeln in vertikaler Richtung berechenbar sind, die in Fig. 5 mit dicken gestrichelten Linien 31 angedeutet sind. Entlang der Linien 31 werden dann Korrekturwerte für die Schnittpunkte mit den horizontalen Linien 22 für das Konvergenzraster 19 berechnet. Die Stellen auf dem Bildschirm 1, an denen die Korrekturwerte berechnet werden, sind in Fig. 5 mit Kreuzen 32 angedeutet. Jetzt stehen auf dem gesamten Bildschirm 1 berechnete horizontale Korrekturwerte für Grün zur Verfügung. In ganz entsprechender Weise können für dieselben Stellen auch auf dem Schirm vertikale Korrekturwerte berechnet werden, wobei dann die Ausgangsgleichung lautet:

δv (x) = a₂x²+a₁x+a₀ (3'),

wobei δv(x) der horizontale Korrekturwert an der horizontalen Koordinate x ist. Dieses Vorgehen wird anschließend für die beiden anderen Grundfarben wiederholt, so daß dann für alle drei Grundfarben an jedem Kreuzungspunkt des Konvergenzrasters horizontale und vertikale Korrekturwerte vorliegen. Die horizontalen und die vertikalen Konvergenzkorrekturwerte δh bzw. δv werden jeweils in Form einer Matrix abgespeichert:

wobei der Kürze halber Δ stellvertretend entweder für δh oder für δv steht.

Die beschriebene Reihenfolge der Berechnung ist nur als Beispiel zu verstehen und kann in weitem Umfang variiert werden, ohne am Endergebnis etwas zu ändern und ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Dieser Grundgedanke der Erfindung besteht darin, am nicht sichtbaren Bildschirmrand Konvergenzkorrekturwerte durch Messung zu bestimmen und dann durch Interpolation dieser Werte Konvergenzkorrekturwerte für den gesamten Bildschirm zu berechnen.

Es ist auch denkbar, andere Funktionen als Parabeln zur Interpolation zu verwenden, insbesondere Polynome n-ten Grades, so daß die Gleichungen (3) und (3') die allgemeine Form

δh_i = I_n(x_i) mit 0 < = i < = n bzw. (6)

δv_i = I_n(x_i) mit 0 < = i < = n, (6')

annehmen. Die Lösung für die Polynome I_n lassen sich nach bekannten Lösungsschemata nach Lagrange oder Newton bestimmen. Aus den Gleichungen (6) und (6') ergibt sich unmittelbar, daß für Interpolationspolynome mit einem höheren Grad als 2 mehr Sensoren notwendig sind als in Fig. 3 dargestellt sind. Das bedeutet einen größeren Aufwand und höhere Kosten bei der Herstellung des Fernsehgerätes.

Gleichzeitig erhöht sich auch der Rechenaufwand bei der Durchführung des Verfahrens, so daß sich bei vorgegebener Rechenleistung die zur Durchführung der Konvergenzkorrektur benötigte Zeitdauer erhöht. Dennoch ist es möglich, daß bei bestimmten Gerätetypen dieser zusätzliche Aufwand gerechtfertigt ist.

Werden hingegen anstelle von Parabeln lineare Funktionen zur Interpolation verwendet, gilt umgekehrt, daß sowohl der apparative Aufwand als auch der Rechenaufwand verringert wird. In Fig. 6 ist daher eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Der wesentliche Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber der vorstehend beschriebenen ist, daß anstelle von acht optischen Sensoren nur mehr vier im nicht sichtbaren Bereich des Bildschirms angeordnet sind. Die Interpolations funktionen sind daher Geraden. Wie vorstehend beschrieben, werden entlang dieser Geraden Zwischenwerte der Konvergenz korrekturwerte berechnet, die auf den vertikalen Linien 21 des Konvergenzrasters 19 liegen. Von den Zwischenwerten als Stützpunkten ausgehend, werden in vertikaler Richtung weitere Interpolationsgeraden berechnet, die sich quer über den ganzen Bildschirm 1 erstrecken, so daß sich in Bezug auf die Verteilung der Korrekturwerte im wesentlichen wieder eine Situation ergibt, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Die beschriebene Berechnung wird sowohl für horizontale als auch vertikale Korrekturwerte für jede Grundfarbe durchgeführt. Die Reihenfolge der Berechnung ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel weitgehend beliebig, so daß die beschriebene Reihenfolge nur als Beispiel zu verstehen ist.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform ist mit sechs Sensoren ausgestattet, die zunächst die Berechnung zweier Interpolationsparabeln gestatten. Die Zwischenwerte dieser Parabeln liefern Stützpunkte für vertikale Interpolationsgeraden, die sich über den gesamten Schirm erstrecken. Aus Fig. 7 ist für den Fachmann ersichtlich, daß auch zunächst drei vertikale Interpolationsgeraden berechnet werden könnten, deren Zwischenwerte als Stützpunkte für horizontale Interpolationsparabeln dienen.

Diese Überlegung führt zu einer in Fig. 8 dargestellten Variante der Erfindung, die ebenfalls sechs optische Sensoren aufweist. In diesem Fall werden zu Anfang drei horizontale Interpolationsgeraden berechnet, deren Zwischenwerte Stützpunkte für die Bestimmung von vertikalen Interpolationsparabeln bilden.

Selbstverständlich ist es auch bei den beiden letztgenannten Abwandlungen der Erfindung erforderlich, daß sämtliche Korrekturwerte, d. h. horizontale und vertikale Korrekturwerte für jede Grundfarbe berechnet werden, auch wenn das der Kürze halber nicht ausdrücklich erwähnt wurde. Es wird ebenfalls bemerkt, daß auch bei diesen Abwandlungen die Reihenfolge der Berechnung weitgehend veränderbar ist, ohne das Ergebnis zu beeinflussen.

Claims

1. Verfahren zur Konvergenzkorrektur in einem Projektionsfernsehgerät mit monochromatischen Lichtquellen, die auf einen Schirm abgebildet werden, dem eine Anzahl (L) von Sensoren (S₁ . . S_L) zugeordnet ist und auf welchem ein Raster mit horizontalen und vertikalen Linien darstellbar ist, die Kreuzungspunkte bilden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

a) auf dem Schirm des Projektionsfernsehgeräts wird ein einfarbiger Marker in einer ersten Ausgangslage abgebildet, die einem ersten Sensor (S_k) zugeordnet ist;
b) der Marker wird so lange verschoben, bis er mit dem Sensor (S_k) zur Deckung kommt;
c) ein Korrekturwertepaar (Dh_k, Dv_k) wird abgespeichert, welches der in Schritt b) vorgenommenen Verschiebung entspricht;
d) die Schritte a) bis c) werden für alle anderen Sensoren (S₁ . . S_k-1, S_k+1 . . S_L) wiederholt;
e) zu einander entsprechenden Korrekturwerten (Dh_i bzw. Dv_i) einer Auswahl von n Sensoren, die eine erste Interpolationsstrecke definieren, wird eine Inter polationsfunktion (f) ermittelt, welche die Bedingung erfüllt:
Dh_i = f (x_i) mit 1 < = i < = n bzw.
Dv_i = f (x_i) mit 1 < = i < = n,
wobei x_i eine erste Ortskoordinate der ausgewählten Sensoren bezeichnet,
f) der Schritt f) wird für eine oder mehrere Interpolationsstrecken wiederholt, die im wesentlichen parallel zu der ersten Interpolationsstrecke sind;
g) entlang der Interpolationsstrecken werden Korrekturwerte (Dh_i, Dv_i mit i = 1 . . N) berechnet, die auf Schnittpunkten der Interpolationsstrecken mit Linien des Rasters liegen;
h) entlang der Rasterlinien, die mindestens zwei Schnittpunkte miteinander verbinden, werden gemäß Schritt f) ebenfalls Interpolationsfunktionen berechnet;
i) entlang derselben Rasterlinien aus Schritt i) werden mittels der Interpolationsfunktionen Korrekturwerte berechnet, die auf den Kreuzungspunkten des Rasters liegen und
j) die Schritte a) bis j) werden für jede Grundfarbe wiederholt, in welcher der Marker auf dem Schirm darstellbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Korrekturwerten (Dh_i, Dv_i), die mittels der Sensoren (S₁. . S_L) bestimmt werden, weitere Korrekturwerte erzeugt werden, indem im sichtbaren Bereich des Bildschirms ein verschieblicher Marker mit einem ortsfesten Marker einer anderen Farbe zur Deckung gebracht wird und die auf diese Weise erzeugten Korrekturwerte bei der Berechnung der Polynome berücksichtigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Marker grün ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ortsfeste Marker ungefähr in der Mitte des Schirms befindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationsfunktion ein Polynom n-ten Grades (I_n) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Interpolationspolynome (I_n) eine lineare Funktion ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Interpolationspolynome (I_n) eine Parabel ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei den ausgewählten n Sensoren, die eine Interpolationsstrecke festlegen, eine erste Ortskoordinate unterschiedlich ist, während eine zweite Ortskoordinate im wesentlichen übereinstimmt.

9. Fernsehgerät mit monochromatischen Bildröhren (2, 3, 4), deren Bilder auf einen Bildschirm (1) projizierbar sind und denen jeweils eine Konvergenzkorrektureinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand des Bildschirms, in dessen nicht sichtbaren Bereich eine Anzahl von Sensoren angeordnet sind.

10. Fernsehgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ungefähr im Zentrum des Bildschirms (1) ein optischer Sensor angeordnet ist.

11. Fernsehgerät, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 geeignet ist.