JP2005117560A - 投射型表示装置と投射型表示装置の色補正方法 - Google Patents

投射型表示装置と投射型表示装置の色補正方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の原色投射管を使用する投射型表示装置において、各原色投射管の投射角度の違いに基づく色むらを補正する補正回路を有する投射型表示装置を提供する。
【解決手段】原色映像信号がカソードに供給される複数の投射管を有し、各投射管からの投射映像をスクリーンに表示する投射型表示装置であって、入力映像信号から同期信号を分離する分離部43と、同期信号を利用してスクリーン上での色むらを補正する補正信号を生成する補正信号生成回路11−16と、補正信号を投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じて制御する制御回路17,18と、制御された補正信号を各投射管の第1グリッド又は第2グリッドに供給する供給部19−24とをもつ投射型表示装置であり、複数の投射管の色むらを補正するものである。
【選択図】 図1

Description

この発明は、原色投射管を使用した投射型表示装置に関し、特に、各原色投射管の投射角度の違いに基づく色むらを補正する投射型表示装置に関する。
原色投射管を使用した投射型表示装置が普及しているが、このような投射型表示装置においては、複数の原色投射管(Blue CRT、Green CRT、Red CRT)のそれぞれの投射角度が互いに異なり、左右端に配置される投射管の投射角度は、中央に配置される投射管に対して一定の角度で配置されている。この結果、スクリーン上に投射した各原色画像の輝度分布に微妙な違いを生じ、これが全白表示を行った際に色むらを生じる原因となっている。
このような投射型表示装置における色むら補正の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1では、色むらを補正するための補正波形と原色映像信号とを掛算処理し、その掛算出力信号でブラウン管を駆動することで、色むらの解消を図っている。
しかしながら、この従来技術においては、投射角度の違いから色むらが発生し、これを電気的に解消すべきであることを認識してはいるが、より確実に色むらを補正するには特許文献1に記載された内容では不十分であり、更なる改善が必要である。
特開平3−151786号公報。
本発明は、複数の原色投射管を使用した投射型表示装置において、各原色投射管の投射角度の違いに基づく色むらをより確実に補正する投射型表示装置と色補正方法とを提供することを目的とする。
本発明は、原色映像信号がカソードに供給される複数の投射管を有し、各投射管からの投射映像をスクリーンに表示する投射型表示装置において、
入力映像信号から同期信号を分離する分離部と、前記分離部によって分離した同期信号を利用して、スクリーン上での色むらを補正する補正信号を生成する補正信号生成回路と、前記補正信号を、前記投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じて制御する制御回路と、前記制御回路によって制御された補正信号を前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドに供給する供給部とを具備したことを特徴とする投射型表示装置である。
又、本発明は、複数の投射管を有し、各投射管のカソードに原色映像信号を供給し、入力映像信号から分離した同期信号を利用して、スクリーン上での色むらを補正する補正信号を生成し、前記補正信号を、前記投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じて制御し、前記制御された補正信号を前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドに供給することを特徴とする投射型表示装置の色補正方法である。
本発明に係る投射型表示装置とこの色補正方法においては、色補正のための色補正信号が、水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて生成される。この色補正信号は、投射管のグリッド端子に供給され、かつ投射管の映像信号レベルに応じて制御されるものであり、色むらを確実に補正することが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る投射型表示装置の実施形態について詳細に説明する。
<本発明に係る投射型表示装置>
(構成)
以下、本発明に係る投射型表示装置について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明に係る投射型表示装置の色補正回路の一例を示すブロック図、図2は、本発明に係る投射型表示装置の色補正回路の他の一例を示すブロック図、図3は、本発明に係る投射型表示装置の全体構成の一例を示すブロック図、図4は、本発明に係る投射型表示装置の偏向回路の構成の一例を示すブロック図、図5は、本発明に係る投射型表示装置の外観の一例を示す説明図である。
本発明に係る投射型表示装置1は、図1又は図2に示すような色むら補正回路48を有する点に特徴があるが、先ず図3を参照して全体的な構成について説明する。図3の構成においては、衛星放送や地上波アナログ放送、地上波デジタル放送等を受信するチューナ部41と、チューナ部41からの映像出力を適宜増幅させる映像増幅部42と、映像増幅部42からの出力を基に原色信号(R,G,B信号)を出力する原色出力部44と、原色出力部44からの原色出力信号を受けてCRT駆動信号を出力するCRTドライブ回路45と、CRTドライブ回路45からR,G,B用の駆動信号がそれぞれカソードに供給される投射管52R,52G,52Bとを有している。
又、映像増幅部42には、水平同期信号HPと垂直同期信号VPを抽出する同期分離部43が接続され、この同期分離部43からの水平同期信号HP及び垂直同期信号VPはそれぞれ水平偏向回路46と、垂直偏向回路47に供給され、各投射管52R,52G,52Bに設けた偏向コイル51に水平、垂直偏向電流を流すようにしている。
一方、同期分離部43からの水平同期信号HPと垂直同期信号VPは、色むら補正回路48に供給され、さらに水平偏向回路46からAFC(Automatic Frequency Control)パルスAと、輝度信号に応答して変化する電圧B(ABL電圧)が色むら補正回路48に供給されている。尚、ABL電圧Bは、映像増幅部42にも供給され、輝度制限動作を行うようにしている。
ここで、水平偏向回路46は、高圧トランスを含み、投射管52R,52G,52Bのアノードへ高電圧を供給し、又、色むら補正回路48は、赤色補正信号RHを投射管52Rへ、青色補正信号BHを投射管52Bへ、緑色補正信号GHを投射管52Gへ、それぞれ供給するものである。
次に図1を参照して、色むら補正回路48の構成について詳しく説明する。図1において、色むら補正回路48は、同期分離部43からの水平同期信号HPが供給される積分器11,12と、この積分器11,12の出力を受ける加算器13、14と、同期分離部43からの垂直同期信号VPが供給される積分器15と、積分器15の出力が供給される反転回路16と、この投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じて変化する電圧(ABL電圧)を出力する電圧変換部17と、この電圧変換部17の出力にマスク処理を施すマスク部18とを有する。
この加算器13は、積分器11の出力と積分器15の出力を加算し、その加算結果を乗算器19に供給し、この加算器14は、積分器12の出力と反転回路16の出力を加算し、その加算結果を乗算器20に供給する。また積分器15の出力は、乗算器21に供給され、マスク部18の出力が、それぞれ乗算器19,20,21に供給される。乗算器19,20,21の出力はそれぞれ増幅器22,23,24に供給され、増幅器22,23,24からは、それぞれ、赤色補正信号RH,青色補正信号BH,緑色補正信号GHが得られ、各投射管52R,52B,52Gのグリッド電極G1(又はグリッド電極G2)に供給するようにしている。
尚、積分器11,12,15は、一般的なCR回路で実現可能であるが、オペアンプを用いたものであってもよい。又、積分器11,12,15を、デジタル回路として構成することも好適である。この場合は、スクリーン上の色むら成分が垂直方向と水平方向とに各座標ごとに検出されれば、この検出された色むら成分を解消するべく、デジタル値による補正値により適正に色むら補正を行うことができる。
又、補正回路48は、図2に示すように、前述した水平同期信号HPと垂直同期信号VPとを利用する代わりに、水平偏向回路46からのAFCパルスAを利用し、かつ垂直偏向回路47からの垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPとを用いることも好適である。即ち、図2の色むら補正回路48は、水平偏向回路46からのAFCパルスAが供給される水平タイミングパルス発生回路31を有しており、その出力が積分器11,12にそれぞれ供給されている。水平タイミングパルス発生回路31は、例えば単安定マルチバイブレータで成り、これにより、赤及び青投射管の水平色補正信号のタイミングパルスを発生させるものである。更に、垂直偏向回路47からの垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPを利用することで、図1で示した積分器15を設けることなく、垂直周期のパラボラ信号PPを得るようにし、反転回路16及び、加算器13,14,乗算器21に供給するようにしている。尚、その他の構成は図1と同様であり、説明は省略する。
尚、ここで水平偏向回路46及び垂直偏向回路47の構成について図4を参照して説明しておく。図4において、水平偏向回路46は、同期分離部43から出力された水平同期信号HPが供給される水平ドライブ回路61と、この水平ドライブ回路61からの出力が供給される水平出力回路62と、水平出力回路62に接続された高圧トランス(FBT)63とを有している。高圧トランス63の出力はフォーカスパック64に出力され、各投射管のフォーカス電極に供給され、高圧トランス63からの高圧出力は、各投射管のアノードに供給される。
又、高圧トランス63の所定の巻線からは水平AFCパルスAが得られ、水平出力回路62は、偏向ヨーク51の水平偏向コイルに接続されている。ここで、図2で述べた例では、上記水平AFCパルスAが、色むら補正回路48に供給される。又、偏向ヨーク51の水平偏向コイルにはS字補正回路65が接続されている。S字補正回路65はS字補正用のコンデンサ(図示せず)を含み、このS字補正コンデンサの両端には水平周期のパラボラ波が生じるため、このパラボラ波を水平ダイナミックフォーカス用の信号として利用することができる。
一方、垂直偏向回路47は、同期分離部43から出力された垂直同期信号VPが供給される垂直偏向DPC補正制御IC71と、この補正制御IC71の出力が供給されるDPC回路72と、補正制御IC71からの垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPが供給されるダイナミックフォーカス出力部74と、補正制御IC71からの出力が供給される垂直偏向出力回路73とを有しており、垂直偏向出力回路73からの出力は、偏向ヨーク51の垂直偏向コイルに供給される。尚、DPCは、左右糸巻歪補正の略称である。
又、ダイナミックフォーカス出力部74は、垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPと、S字補正回路65からの水平ダイナミックフォーカス用の信号がそれぞれ供給され、フォーカス電圧を投射管のフォーカス電極に与えるようにしている。ここで、図2で述べた例では、上述した垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPが、色むら補正回路48に供給されるようになっている。
又、本発明に係る投射型表示装置1は、図5に示すような外観を有しており、(a)は平面図であり、表示部であるスクリーンSが前面部に配置されている。又、(b)は正面図であり、緑色の投射管52Gを中心にして赤色の投射管52Rと、緑色の投射管52Gが所定の角度で配置されている。又、(c)は側面図であり、スクリーンSが示されている。
(動作)
上述した構成を有する投射型表示装置1において、先ず基本的動作を以下に述べると、チューナ部41において選局され復調された映像信号は、映像増幅部42に供給され、原色出力部44で原色信号(R,G,B信号)が得られる。各原色信号R,G,Bは、CRTドライブ回路45を介して、それぞれ投射管52R,52G,52Bのカソードに供給される。投射管52R,52G,52Bから投射された投射光はスクリーンSにて結像し映像を表示する。尚、映像信号は、チューナ部41で受信した放送信号からの映像信号に限らず、例えば、外部から供給された映像信号(VTR等からの信号)であっても良い。
又、同期分離部43は、映像増幅部42からの映像信号に含まれる水平同期信号HPと垂直同期信号VPとを分離抽出し、それぞれ、水平偏向回路46と、垂直偏向回路47と供給し、水平偏向回路46及び垂直偏向回路47によって、偏向ヨーク51の水平、垂直偏向コイルに偏向電流を流す。又、水平偏向回路46からの水平同期信号HP又は水平AFCパルスAが色むら補正回路48に供給され、さらに垂直同期信号VP又は垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ波形PPが色むら補正回路48に供給される。さらにABL信号も色むら補正回路48に供給される。
(色むら補正処理)
以下に、図6乃至図8のタイミングチャート及び説明図を用いて、色むら補正回路48の動作を説明する。本発明に係る投射型表示装置1は、色むら補正回路48により、複数の投射管の投射角度の相違に由来する色むらを補正するものである。その処理は、図1に示す例では、水平同期信号HPと垂直同期信号VPとに基づいて生成された色補正信号により行われ、図2に示す例では、水平AFCパルスAと、垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPとに基づいて生成された色補正信号により行われるものである。
例えば、スクリーンSで図6に示すような色むらが発生しているものとする。この例では、スクリーンSの上部と下部に緑色・赤色の不足領域があり、スクリーンの右側に赤色の不足領域があり、スクリーンの左側に青色の不足領域がある場合を示している。
この場合、色むら補正回路48においては、図6に示す色むらを補正するべく、同期分離部43から供給された水平同期信号HPが、二つの積分器11,12に供給される。各積分器11,12を適正な時定数に設定することにより、水平同期信号HPを基に、図6のような鋸歯状波に近似する補正波形C1、C2が得られる。補正波形C1は青色投射管52Bの水平色補正信号であり、補正波形C2は赤色投射管52Rの水平色補正信号である。これら補正信号C1,C2はスクリーンSの左右部分の青色及び赤色の不足領域における青色及び赤色を強調するものである。
又、垂直同期信号VPが積分器15に供給されて、積分される結果、垂直同期信号VPに同期して、パラボラ波形C4が得られ、かつ、パラボラ波形C4を反転回路16で反転してパラボラ波形C3が得られる。補正波形C3は、青色投射管52Bの垂直色補正信号であり、又、補正波形C4は、緑色投射管52Gと赤色投射管52Rの垂直色補正信号である。補正信号C4はスクリーンSの上下部分における緑と赤色の不足領域における緑と赤色を強調するものであり、補正信号C3はスクリーンSの上下部分における青色成分低減して全体として青、赤、緑色の垂直成分が均一になるように補正するものである。
この水平色補正信号C2と垂直色補正信号C4は加算器13で加算され、水平色補正信号C1と垂直色補正信号C3は加算器14で加算されて、それぞれ乗算器19,20に供給され、垂直色補正信号C4は乗算器21に供給される。これら乗算器19,20,21からの色補正信号は、増幅器22,23,24を介して赤色、青色、緑色投射管52R,52B,52Gのグリッド電極G1に加えられ、水平及び垂直方向の色むらが補正されることになる。
なお、上述した補正処理においては、色むらの程度に応じて、積分器11,12,15の時定数を決定することにより、積分の程度を適正にして、所望の色むら補正を実現するものである。
一方、各乗算器19,20,21には輝度信号レベルの変化に応じて変化する電圧(ABL電圧)が電圧変換部17から供給されており、画面の明るさに応じて色補正の度合いを制御するようにしている。即ち、全黒信号入力時には画面が全体に暗くなるため、グリッド電極G1に色むら補正信号を加えると、蛍光体の発光を均一に遮断することができなくなり、この結果、暗部で色むらが発生する。これを防ぐために輝度信号レベルが低い場合は、グリッド電極G1の電位を0Vとなるように制御し、輝度信号レベルが高く全体的に明るい画面のときに、グリッド電極G1に色むら補正信号を供給するように制御している。
又、マスク回路18には、垂直帰線消去パルスVBLKが供給されており、垂直帰線期間には色むら補正を行わないようにし、垂直帰線期間の輝度上昇を防止している。
図7、図8は、前述した補正信号C1,C2,C3を発生するための動作波形を示すものである。図7は、図2の回路における水平AFCパルスAと、水平タイミングパルス発生回路31からのタイミングパルスTを示している。水平タイミングパルス発生回路31は、例えば単安定マルチバイブレータを用いることにより、タイミングパルスT(実線及び点線のパルス)を得ることができ、タイミングパルスT(実線)を積分器12で積分することにより補正信号C1が得られ、タイミングパルスT(点線)を積分器11で積分することにより補正信号C2が得られる。
図8は、図1における積分器15の動作波形を示すもので、垂直同期信号VPを1回積分して鋸歯状波を得、さらに鋸歯状波を積分することで垂直周期のパラボラ波を得るものである。尚、垂直周期のパラボラ波は、垂直ダイナミックフォーカス用のパラボラ信号PPを利用することもでき、この場合は、図2のように積分器15を除去することができる。
従って、図1,図2の実施形態によれば、水平偏向回路46及び垂直偏向回路47に用いられている信号を利用することにより、所望の色補正信号を得ることができる。
又、ここで示した色補正処理は、必ずしも、水平成分と垂直成分とを同時に行う必要はなく、水平成分の補正のみでも有効である。又は、垂直成分の補正だけでも良い。
又、本発明においては、色むら補正信号を映像信号に付加せず、グリッド電極G1(又はグリッド電極G2)に供給して補正するため、色むら補正回路48を付加したために発生する高周波領域での画質への影響を最小限に抑制することができる。
以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
本発明に係る投射型表示装置の色補正回路の一例を示すブロック図。 本発明に係る投射型表示装置の色補正回路の他の一例を示すブロック図。 本発明に係る投射型表示装置の構成の一例を示すブロック図。 本発明に係る投射型表示装置の偏向回路の構成の一例を示すブロック図。 本発明に係る投射型表示装置の外観の一例を示す説明図。 本発明に係る投射型表示装置の水平方向及び垂直方向の色補正処理を説明する説明図。 本発明に係る水平色むら補正信号の発生動作を説明する波形図。 本発明に係る垂直色むら補正信号の発生動作を説明する波形図。
符号の説明
11…積分器、12…積分器、13…加算器、14…加算器、15…積分器、16…反転回路、17…電圧変換部、18…マスク、19…乗算器、20…乗算器、21…乗算器、22…増幅器、23…増幅器、24…増幅器。

Claims (13)

  1. 原色映像信号がカソードに供給される複数の投射管を有し、各投射管からの投射映像をスクリーンに表示する投射型表示装置において、
    入力映像信号から同期信号を分離する分離部と、
    前記分離部によって分離した同期信号を利用して、スクリーン上での色むらを補正する補正信号を生成する補正信号生成回路と、
    前記補正信号を、前記投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じて制御する制御回路と、
    前記制御回路によって制御された補正信号を前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドに供給する供給部とを具備したことを特徴とする投射型表示装置。
  2. 前記複数の投射管は、中央に緑色投射管が配置され、それに隣接して赤色投射管と青色投射管が対称的に配置されたことを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
  3. 前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドへの補正信号の供給を、垂直帰線期間に禁止するマスク部を有することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
  4. 前記補正信号生成回路は、前記入力映像信号から分離した水平同期信号に基づいて、赤色投射管及び青色投射管の水平色補正信号を生成することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
  5. 前記補正信号生成回路は、前記水平同期信号に同期した信号をそれぞれ異なる時定数で積分し、赤色投射管の水平色補正信号と青色投射管の水平色補正信号をそれぞれ生成する積分回路を有することを特徴とする請求項4記載の投射型表示装置。
  6. 前記補正信号生成回路は、水平AFCパルスに基づいて、赤色投射管及び青色投射管の水平色補正信号を生成することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
  7. 前記補正信号生成回路は、前記入力映像信号から分離した垂直同期信号に基づいて、赤色及び緑色投射管の垂直色補正信号を生成し、この垂直色補正信号の位相を反転して青色投射管の垂直色補正信号を生成することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
  8. 前記補正信号生成回路は、前記垂直同期信号に同期した信号を積分して、赤色投射管及び緑色投射管の垂直色補正信号を生成する積分回路と、この積分回路からの垂直色補正信号を位相反転して青色投射管の垂直色補正信号を生成する位相反転回路とを有することを特徴とする請求項7記載の投射型表示装置。
  9. 前記補正信号生成回路は、前記垂直同期信号により生成される垂直ダイナミックフォーカス信号を用いて赤色投射管及び緑色投射管の垂直色補正信号を生成し、前記垂直ダイナミックフォーカス信号を位相反転して前記青色投射管の垂直色補正信号を生成することを特徴とする請求項7記載の投射型表示装置。
  10. 緑色投射管に隣接してその両側に赤色投射管と青色投射管を配置し、各投射管のカソードにそれぞれ原色映像信号が供給され、各投射管からの投射映像をスクリーンに表示する投射型表示装置において、
    入力映像信号から水平、垂直同期信号を分離する同期分離部と、
    前記赤色、及び青色投射管によるスクリーン上での水平方向の色むらを補正するため、前記水平同期信号に同期した信号を利用して、鋸歯状波形の第1,第2の水平色補正信号を生成する第1の補正信号生成回路と、
    前記赤色、及び緑色投射管によるスクリーン上での垂直方向の色むらを補正するため、前記垂直同期信号に同期したパラボラ波形の第1の垂直色補正信号を生成するとともに、前記青色投射管によるスクリーン上での垂直方向の色むらを補正するため、前記第1の垂直色補正信号を反転して第2の垂直色補正信号を生成する第2の補正信号生成回路と、
    前記第1の水平色補正信号に前記第1の垂直色補正信号を加算する第1の加算回路と、
    前記第2の水平色補正信号に前記第2の垂直色補正信号を加算する第2の加算回路と、
    前記第1、第2の加算回路の出力及び前記第1の垂直色補正信号を、前記各投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じてそれぞれ制御する制御回路と、
    前記制御回路によって制御された補正信号を対応する投射管の第1グリッド又は第2グリッドに供給する供給部と、
    前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドへの補正信号の供給を、垂直帰線期間に禁止するマスク部とを具備したことを特徴とする投射型表示装置。
  11. 複数の投射管を有し、各投射管のカソードに原色映像信号を供給し、
    入力映像信号から分離した同期信号を利用して、スクリーン上での色むらを補正する補正信号を生成し、
    前記補正信号を、前記投射管に供給される原色映像信号の輝度レベルに応じて制御し、
    前記制御された補正信号を前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドに供給することを特徴とする投射型表示装置の色補正方法。
  12. 前記複数の投射管は、中央に緑色投射管が配置され、それに隣接して赤色投射管と青色投射管が対称的に配置されたことを特徴とする請求項11記載の投射型表示装置の色補正方法。
  13. 前記各投射管の第1グリッド又は第2グリッドへの補正信号の供給を、垂直帰線期間に禁止することを特徴とする請求項11記載の投射型表示装置の色補正方法。
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