DE3913634A1 - Verfahren und einrichtung zur konvergenzeinstellung fuer projektionseinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Konvergenzeinstellung für Projektionseinrichtungen, insbesondere für hochauflösende Rück-Projektionsgeräte.

Bei Projektionseinrichtungen mit einer Bildschirmdiagonale von 1 m bereitet die Einstellung der Konvergenz große Schwierigkeiten. Methoden, wie sie zur Konvergenzeinstellung bei Fernsehbildröhren benutzt werden, sind im allgemeinen nicht brauchbar, da ihre Langzeitstabilität nicht ausreicht. Ideal wäre ein Verfahren, bei dem die Konvergenz jedes einzelnen Bildpunktes des Projektionsschirmes geregelt würde. Zu diesem Zweck müßte jedoch jeder einzelne Bildpunkt mit einem Sensor versehen werden, was aus Kostengründen nicht zu realisieren ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Konvergenzeinstellung anzugeben, das erstens Langzeitstabilität garantiert und zweitens preiswert zu realisieren ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit der Merkmalskombination der Verfahrensansprüche. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den Vorteil, daß für die Konvergenzeinstellung ein geschlossener Regelkreis vorgesehen ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß nicht jeder Bildpunkt mit einem Sensor versehen ist, sondern daß nur etwa einem Prozent der Bildpunkte ein Sensor zugeordnet ist. Damit läßt sich die Regelung mit vertretbarem Aufwand durchführen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Konvergenzeinstellung an Bildpunkten ohne Sensoren interpolativ aus den als Stützstellen dienenden Bildpunkten mit Sensoren gewonnen wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung in Fig. 1 basiert auf einer digitalen Schaltung mit Mikroprozessor oder Signalprozessor, RAM und ROM, in der die Korrekturströme für die X- und Y-Konvergenzspulen 8 und 9 als Stützwerte im RAM gespeichert sind.

Auf dem Projektionsschirm 1 sind Photoelemente angebracht, deren Ausrichtung und Zahl den eingespeicherten Stützwerten entspricht (beispielsweise 12 Elemente in X- und 8 Elemente in Y-Richtung. Das Interface 2 mißt die Lichtintensität I (L, C) in der Umgebung der Photoelemente in den elektrischen Koordination L (Line) and C (Columne) 1 L 1250; 1 C 1440.

Das Interface 2 erhält vom Generator 4 die notwendigen Referenzsignale (elektri­ sche Koordinaten. Zur Adressierung einer Reihe von Photoelementen dient das Interface 3. Es versorgt jeweils eine Reihe von Photoelementen mit der notwendigen Speisespannung.

Die Lichtintensitätsverteilung I (L, C) in der Umgebung einer Elementenreihe wird im Interface 2 zwischengespeichert und kann somit vom Signalprozessor S zu beliebiger Zeit mit der Adresse L, C abgefragt werden.

Die Einrichtung 5 stellt nacheinander für alle 3 Farbauszüge R, G, B die elek­ trischen Koordinaten L, C für die Maxima Î (L, C) fest. Die Maxima ergeben sich dann, wenn der Lichtpunkt genau auf die Mitte eines Fotoelementes trifft.

Durch einen geeigneten Regelungsalgorithmus werden die im RAM des Signalprozes­ sors 5 gespeicherten Stützwerte der Korrekturströme I _XR, I _XG, I _XB und I _YR, I _YG I _YB fortlaufend (closed loop) so verändert, daß bei allen 3 Farbauszüge die Maxima der Intensitätsverteilungen auf die gleichen elektrischen Koordinaten L und C zu liegen kommen (s. Konvergenzbedingung in Fig. 2).

Alle zwischen den Stützwerten liegenden Punkte werden durch einen zweidimensio­ nalen Interpolationsalgorithmus gebildet und in einem RAM für jede der 1250 Zeilen zwischengespeichert (siehe Fig. 3).

Da bei Projektionssystemen die auf ein Photoelement auftreffende Lichtleistung sehr gering ist und somit auch der zu erwartende Signal-Störabstand gering ist, wird vorgeschlagen, den Störabstand durch wiederholte (fortlaufende) Messungen und Filterung zu verbessern (s. Fig. 6). Die Bandbegrenzung kann entweder analog im Interface 2 oder digital im Block 5, aber auch aufgeteilt erfolgen.

Erschwerend bei der Bestimmung der Maxima I (L, C) können sich Unterschiede der Nachleuchtzeit der Leuchtstoffe für die Bildröhren der Farbauszüge Rot, Grün, Blau auswirken.

Die Leuchtstoffeinflüsse können jedoch durch einen Video-Mustergenerator vermin­ dert werden, der z.B. in einem Halbbild nur eine helle Zeile bzw. Spalte und im folgenden Halbbild eine Zeile/Spalte örtlich danach usw. in der Umgebung der Photoelemente generiert.

Fig. 4 zeigt eine etwas detailliertere Darstellung des Interfaces 2. Hier werden die Summenströme der Photoelementezeilen I ₁, I ₂ . . . I _n auf einen elektronischen Schalter S geführt, der jeweils nur einen der Ströme an den nachfolgenden Ver­ stärker und A/D-Wandler weiterleitet. Das Intensitätssignal wird im RAM unter den von Block 4 erzeugten Adressen L, C abgelegt. Für jede der 1152 aktiven Zeilen L wird die Spaltenadresse C von 1 bis 1440 inkrementiert. Dies entspricht einer Frequenz von 54 MHz. Die im RAM gespeicherten Lichtintensitätswerte werden anschließend mit geringerer Adresswechselfrequenz vom Signalprozessor 5 abge­ fragt.

In Fig. 5 werden alle Teilströme I ₁, I ₂ . . . I _n auf eine gemeinsame Summenlei­ tung geführt. Die einzelnen Photoelementezeilen werden hier, wie bereits in Fig. 1 gezeigt, von dem Interface 3 adressiert.

Zur Verminderung von Störeffekten durch Leuchtstofflampen bei der Lichtintensi­ tätsauswertung I (L, C) - das Störspektrum (100 Hz) ist ein Vielfaches des Meß­ signals (50 Hz) und kann somit durch Korrelationsanalyse nicht vom Meßsignal getrennt werden - wird vorgeschlagen, bei dunkelgetasteten Bildröhren vor der automatischen Konvergenzeinstellung das von jedem Photoelement aufgefangene Störlicht im jeweiligen Zeitschlitz, in dem es auch das Nutzlicht empfängt, zu messen, zu speichern und diese ßeiträge danach während der Konvergenzregelung von dem Meßsignalen zu subtrahieren.

Beschränkt man sich auf eine einmalige automatische Konvergenzeinstellung beim Endabgleich des Gerätes, so können die Photoelemente vom Schirm abnehmbar sein und brau­ chen daher nicht durchsichtbar zu sein.

Eine ständig wiederholend arbeitende Konvergenzregelung ist allerdings nur mit fest auf dem Schirm integrierten und für den Betrachter unsichtbaren Photoele­ menten möglich. Lösungsmöglichkeiten hierzu sollen in einer weitergehenden Studie erarbeitet werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Konvergenzeinstellung einer Projektionseinrichtung mittels durch ein Spulensystem erzeugter magnetischer Felder, dadurch gekennzeichnet, daß von an bestimmten Bildpunkten auf einem Projektionsschirm angebrachten Sensoren Signale zur Beeinflussung von das Spulensystem durchfließenden Strömen abgeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sensoren abgeleiteten Signale mit in einer Speichereinrichtung abgespeicherten Signal-Sollwerten verglichen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Spulensystem durchfließenden Ströme abhängig von der Differenz aus den Sensorsignalen und den abgespeicherten Signal-Sollwerten korrigiert werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Spulensystem durchfließenden Ströme an Bildpunkten ohne Sensor interpolativ aus den Strömen an Bildpunkten mit Sensoren ermittelt werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sensoren abgeleiteten Signale von durch Störlicht erzeugten Störsignalen befreit werden.

6. Vorrichtung zur Konvergenzeinstellung einer Projektionseinrichtung, mit einem Spulensystem, mit Mitteln zur Erzeugung von das Spulensystem durchfließenden Strömen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von auf einem aus einzeln ansteuerbaren Bildpunkte bestehenden Projektionsschirm angebrachten Sensoren, deren Ausgänge mit einer Regeleinrichtung verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung Speichermedien, Vergleicher und Steuermittel enthält.