JP2655636B2 - 画像重ね合せシステム - Google Patents
画像重ね合せシステムInfo
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- JP2655636B2 JP2655636B2 JP59501974A JP50197484A JP2655636B2 JP 2655636 B2 JP2655636 B2 JP 2655636B2 JP 59501974 A JP59501974 A JP 59501974A JP 50197484 A JP50197484 A JP 50197484A JP 2655636 B2 JP2655636 B2 JP 2655636B2
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- image
- test pattern
- cell
- light receiving
- signal
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3179—Video signal processing therefor
- H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/16—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
- H04N3/22—Circuits for controlling dimensions, shape or centering of picture on screen
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
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- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3191—Testing thereof
- H04N9/3194—Testing thereof including sensor feedback
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般に画像投影に係り、特に画像重ね合せ
に関する。
に関する。
［従来の技術］ 画像投影システムに於いて、スクリーンに投影された
画像は、特定の重ね合せ、即ち基準点と、又は他の画像
又は同一スクリーンに投影された画像との重ね合せを持
っている。例えば、それぞれ異なった色を持つ２つのブ
ラウン管（CRT）の画像が、両方のCRT画像の色組合わせ
を持つ単一画像を形成するために、単一スクリーンに投
影されねばならない、上記２つの画像のスクリーン重ね
合せは、不所望の色縞の発生を防止せねばならない非常
に厳しい要求がある。上記重ね合せ精度要求は、ある画
素内への重ね合せを要求するかもしれない。高解像度が
要求されるいくらかのシステムに於いては、画素の1/4
内への重ね合せの重ね合せ精度要求が存在するかもしれ
ない。一辺が４インチ（約10.16cm）であり、且つその
軸上に千の画素を持つCRT映像に於いては、0.001インチ
（約0.0254mm）内への重ね合せ精度の要求が存在する。
画像は、特定の重ね合せ、即ち基準点と、又は他の画像
又は同一スクリーンに投影された画像との重ね合せを持
っている。例えば、それぞれ異なった色を持つ２つのブ
ラウン管（CRT）の画像が、両方のCRT画像の色組合わせ
を持つ単一画像を形成するために、単一スクリーンに投
影されねばならない、上記２つの画像のスクリーン重ね
合せは、不所望の色縞の発生を防止せねばならない非常
に厳しい要求がある。上記重ね合せ精度要求は、ある画
素内への重ね合せを要求するかもしれない。高解像度が
要求されるいくらかのシステムに於いては、画素の1/4
内への重ね合せの重ね合せ精度要求が存在するかもしれ
ない。一辺が４インチ（約10.16cm）であり、且つその
軸上に千の画素を持つCRT映像に於いては、0.001インチ
（約0.0254mm）内への重ね合せ精度の要求が存在する。
画像重ね合せが、熱，ウォーミングアップ時間，年
数，用途，等のための素子ドリフトによって影響される
故に、呼び起こされた先行技術は、それらのファクタを
考慮して安定のために、電気的，光学的且つ機械的な構
成要素の設計に手を加えた。これらの技術を用いてさえ
も、構成要素ドリフトは補償されず、重ね合せは再調整
されることをしばしば要求した。さらなる技術は、環境
温度以上の選択された温度に、全ての構成要素を導くた
めの、サーモスタット制御ヒータの応用であった。この
技術でもなお、上記重ね合せ精度要求を与えず、熱の影
響は構成要素の信頼性に不都合がある。
数，用途，等のための素子ドリフトによって影響される
故に、呼び起こされた先行技術は、それらのファクタを
考慮して安定のために、電気的，光学的且つ機械的な構
成要素の設計に手を加えた。これらの技術を用いてさえ
も、構成要素ドリフトは補償されず、重ね合せは再調整
されることをしばしば要求した。さらなる技術は、環境
温度以上の選択された温度に、全ての構成要素を導くた
めの、サーモスタット制御ヒータの応用であった。この
技術でもなお、上記重ね合せ精度要求を与えず、熱の影
響は構成要素の信頼性に不都合がある。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、不所望
の色縞の発生を防止でき、自動的且つ高速に、重ね合せ
検知と調整を提供する画像重ね合せシステムを使用し
て、構成要素ドリフトの問題を克服することを目的とす
る。
の色縞の発生を防止でき、自動的且つ高速に、重ね合せ
検知と調整を提供する画像重ね合せシステムを使用し
て、構成要素ドリフトの問題を克服することを目的とす
る。
また、本発明は、単純な構成で、組み立て易く、安価
に製造することが可能で、従来のものよりも精密な画像
重ね合せシステムを提供すること、さらには、典型的な
温度変化に起因する不所望の構成要素ドリフトの問題を
克服することを目的とする。
に製造することが可能で、従来のものよりも精密な画像
重ね合せシステムを提供すること、さらには、典型的な
温度変化に起因する不所望の構成要素ドリフトの問題を
克服することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前述の目的及び他の目的は、それらが、スクリーンに
対する画像位置を検知し、且つスクリーン基準点に関し
て画像の位置を変えるための位置制御信号を提供する画
像重ね合せシステムが提供される本発明によって達成さ
れる。
対する画像位置を検知し、且つスクリーン基準点に関し
て画像の位置を変えるための位置制御信号を提供する画
像重ね合せシステムが提供される本発明によって達成さ
れる。
特に、入射光に応じて位置信号を発生する光検出装置
が、スクリーン上に設けられている。該光検出装置は、
その中に設定された照明基準位置を持ち、且つ該基準位
置に関して入射光の位置に対応した信号を発生する。３
つの光検出器が、お互いに直角の関係に設けられてい
る。その頂点の光検出器は、他の２つの光検出器が比較
される基準位置を確立する基準光検出器である。重ね合
せ位置検知用テスト・パターンがスクリーンに投影さ
れ、その入射光が上記光検出器によって検出される。テ
スト・パターンは、重ね合せる投影画像内に固定された
位置関係で配置されており、従って該テスト・パターン
の位置を検知することによって、画像位置を知ることが
できる。上記２つの光検出器の信号出力は、上記基準光
検出器の位置に対するテスト・パターンの位置を知るた
めに、上記基準光検出器の信号出力に対して個々に比較
される。差分信号の不足は、差分信号の存在が重ね合せ
状態を外れることを示すのに対して、重ね合せを示す。
が、スクリーン上に設けられている。該光検出装置は、
その中に設定された照明基準位置を持ち、且つ該基準位
置に関して入射光の位置に対応した信号を発生する。３
つの光検出器が、お互いに直角の関係に設けられてい
る。その頂点の光検出器は、他の２つの光検出器が比較
される基準位置を確立する基準光検出器である。重ね合
せ位置検知用テスト・パターンがスクリーンに投影さ
れ、その入射光が上記光検出器によって検出される。テ
スト・パターンは、重ね合せる投影画像内に固定された
位置関係で配置されており、従って該テスト・パターン
の位置を検知することによって、画像位置を知ることが
できる。上記２つの光検出器の信号出力は、上記基準光
検出器の位置に対するテスト・パターンの位置を知るた
めに、上記基準光検出器の信号出力に対して個々に比較
される。差分信号の不足は、差分信号の存在が重ね合せ
状態を外れることを示すのに対して、重ね合せを示す。
上記差分信号は、画像の位置変えを生ずるための画像
生成装置に対する入力のために要求されたように標準化
される。CRT画像が、投影されたスクリーン画像である
実施例に於いては、上記差分信号は電流範囲にまで標準
化される。上記差分信号を表わす電流は、上記差分信号
に従って画像の位置を変えるための上記CRTのセンタリ
ングを行う偏向コイルに帰還される。
生成装置に対する入力のために要求されたように標準化
される。CRT画像が、投影されたスクリーン画像である
実施例に於いては、上記差分信号は電流範囲にまで標準
化される。上記差分信号を表わす電流は、上記差分信号
に従って画像の位置を変えるための上記CRTのセンタリ
ングを行う偏向コイルに帰還される。
本発明の他の目的，特徴及び効果は、以下の詳細な説
明と共に、同様の素子に同様の参照番号の付された添附
図面の参照によって、より良く理解されるだろう。
明と共に、同様の素子に同様の参照番号の付された添附
図面の参照によって、より良く理解されるだろう。
［実施例］ 図面を参照すると、特に第１図は、本発明に従った画
像重ね合せシステムの機能ブロック図を示す。第１図に
示された実施例に於いては、２つのブラウン管（CRT）1
0及び12からの画像は、ブロック14として示された液晶
光弁（LCLV）及びレンズ装置によって、共通スクリーン
16に投影される。上記LCLV及びレンズ装置14はこの分野
では周知であり、ここで詳述はしない。LCLV及びレンズ
装置については、ジャコブソン（Jacobson）等の米国特
許明細書第4,127,322号を参照されたい。一方のCRT10の
画像は緑色を持っており、CRT12の画像は赤色を持って
おり、これら２つの組合わせで所望の画像が形成され
る。上記２つのCRT10及び12から、上記共通スクリーン1
6上へ、異なった色の画像が投影される。スクリーン16
上では上記赤画像及び緑画像の色混色となり、そのと
き、色縞の発生を防止するため、及び鮮明画像を獲得す
るために、上記スクリーン16上の２つの画像の正確な重
ね合せが要求される。
像重ね合せシステムの機能ブロック図を示す。第１図に
示された実施例に於いては、２つのブラウン管（CRT）1
0及び12からの画像は、ブロック14として示された液晶
光弁（LCLV）及びレンズ装置によって、共通スクリーン
16に投影される。上記LCLV及びレンズ装置14はこの分野
では周知であり、ここで詳述はしない。LCLV及びレンズ
装置については、ジャコブソン（Jacobson）等の米国特
許明細書第4,127,322号を参照されたい。一方のCRT10の
画像は緑色を持っており、CRT12の画像は赤色を持って
おり、これら２つの組合わせで所望の画像が形成され
る。上記２つのCRT10及び12から、上記共通スクリーン1
6上へ、異なった色の画像が投影される。スクリーン16
上では上記赤画像及び緑画像の色混色となり、そのと
き、色縞の発生を防止するため、及び鮮明画像を獲得す
るために、上記スクリーン16上の２つの画像の正確な重
ね合せが要求される。
上記２つのCRT10及び12からの上記２つの画像の重ね
合せが第１図で成し遂げられるもので、２つの検出器ユ
ニット18及び20が、それぞれのCRT画像のために一つの
検出器ユニットとして、上記スクリーン16上に設けられ
ている。これらの検出器ユニットは、実質上機能的に同
一である。上記検出器ユニット18は、お互いに直角の関
係に配列された３つの光検出器22,24,26を持っている。
この配列は、第２図に概略的に示されている。上記直角
の頂点に構成された光検出器は、基準光検出器24と見な
され、他の２つの光検出器は、その90゜脚上に、上記基
準光検出器から離れて等距離に構成されている。上記光
検出器22は、上記基準光検出器24の上方に構成され、縦
光検出器22と呼ばれる。上記光検出器26は、上記基準光
検出器24の左側に構成され、横光検出器26と呼ばれる。
上記基準光検出器24に対して、上記他の２つの光検出器
22及び26が比較される。テスト・パターンは、画像外で
あって予め設定された位置関係でCRT画像中に含まれ、C
RT10から上記スクリーンに投影される。上記CRT画像に
対する上記テスト・パターンの固定位置関係のために、
上記テスト・パターンの位置を見付けることによって、
上記CRT画像相互の位置関係を知ることができる。
合せが第１図で成し遂げられるもので、２つの検出器ユ
ニット18及び20が、それぞれのCRT画像のために一つの
検出器ユニットとして、上記スクリーン16上に設けられ
ている。これらの検出器ユニットは、実質上機能的に同
一である。上記検出器ユニット18は、お互いに直角の関
係に配列された３つの光検出器22,24,26を持っている。
この配列は、第２図に概略的に示されている。上記直角
の頂点に構成された光検出器は、基準光検出器24と見な
され、他の２つの光検出器は、その90゜脚上に、上記基
準光検出器から離れて等距離に構成されている。上記光
検出器22は、上記基準光検出器24の上方に構成され、縦
光検出器22と呼ばれる。上記光検出器26は、上記基準光
検出器24の左側に構成され、横光検出器26と呼ばれる。
上記基準光検出器24に対して、上記他の２つの光検出器
22及び26が比較される。テスト・パターンは、画像外で
あって予め設定された位置関係でCRT画像中に含まれ、C
RT10から上記スクリーンに投影される。上記CRT画像に
対する上記テスト・パターンの固定位置関係のために、
上記テスト・パターンの位置を見付けることによって、
上記CRT画像相互の位置関係を知ることができる。
第２図に示されているように、上記CRT10及び12の画
像とテスト・パターン28が、上記スクリーン16に投影さ
れる。そのCRT10に対して設けられた上記検出器ユニッ
ト18は、上記テスト・パターンがその上に入射する時、
その入射光を検知するだろう。上記検出器ユニットの光
検出器は、光検出器の作用領域によって検出された入射
光量に比例する光電流を生成する。
像とテスト・パターン28が、上記スクリーン16に投影さ
れる。そのCRT10に対して設けられた上記検出器ユニッ
ト18は、上記テスト・パターンがその上に入射する時、
その入射光を検知するだろう。上記検出器ユニットの光
検出器は、光検出器の作用領域によって検出された入射
光量に比例する光電流を生成する。
第２図は、第１図に使用する検出器ユニット18を、そ
の上に入射するテスト・パターン28と共に示している。
上記テスト・パターン28は、上記基準光検出器24かまた
は上記縦光検出器22かの上よりも、上記横光検出器26の
上に、より多く入射しているが、しかし上記基準及び縦
光検出器24及び22上には等しく入射している。以下の説
明に於いて、全ての光検出器が同一である、即ちそれら
は全て同量の入射光に応じて同量の光電流を生成するも
のである。第２図のそれぞれの光検出器は、テスト・パ
ターン28のこの入射光のために光電流を生成するが、し
かしながら、上記横光検出器26は他の光検出器22及び24
のどちらよりも大きな光電流を生成する。上記横及び縦
光検出器22及び26によって生成された光電流を、上記基
準光検出器24と個々に比較することによって、２つの差
分信号が生成される。第２図の場合にあっては、上記横
光検出器26は、上記基準光検出器24より大きな光電流を
生成し、従って上記テスト・パターン28は、左横方向に
ずれているということが示される。上記縦光検出器22
は、上記基準光検出器24によって生成された光電流に等
しい量の光電流を生成し、従って上記テスト・パターン
28は、縦方向にはずれていないということが示される。
もし全ての光電流が等しいならば、これは、上記テスト
・パターンが、上記光検出器上に等しく入射しているこ
と、さらに、上記テスト・パターンの中心が、上記光検
出器配列の中心とずれていないことが判るであろう。従
って、第２図に示された３つの光検出器の配列を用い
て、基準位置に関していずれの方向へもテスト・パター
ンの位置を測定することができる。
の上に入射するテスト・パターン28と共に示している。
上記テスト・パターン28は、上記基準光検出器24かまた
は上記縦光検出器22かの上よりも、上記横光検出器26の
上に、より多く入射しているが、しかし上記基準及び縦
光検出器24及び22上には等しく入射している。以下の説
明に於いて、全ての光検出器が同一である、即ちそれら
は全て同量の入射光に応じて同量の光電流を生成するも
のである。第２図のそれぞれの光検出器は、テスト・パ
ターン28のこの入射光のために光電流を生成するが、し
かしながら、上記横光検出器26は他の光検出器22及び24
のどちらよりも大きな光電流を生成する。上記横及び縦
光検出器22及び26によって生成された光電流を、上記基
準光検出器24と個々に比較することによって、２つの差
分信号が生成される。第２図の場合にあっては、上記横
光検出器26は、上記基準光検出器24より大きな光電流を
生成し、従って上記テスト・パターン28は、左横方向に
ずれているということが示される。上記縦光検出器22
は、上記基準光検出器24によって生成された光電流に等
しい量の光電流を生成し、従って上記テスト・パターン
28は、縦方向にはずれていないということが示される。
もし全ての光電流が等しいならば、これは、上記テスト
・パターンが、上記光検出器上に等しく入射しているこ
と、さらに、上記テスト・パターンの中心が、上記光検
出器配列の中心とずれていないことが判るであろう。従
って、第２図に示された３つの光検出器の配列を用い
て、基準位置に関していずれの方向へもテスト・パター
ンの位置を測定することができる。
前述のずれた中心のテスト・パターンに応じた差分信
号を発生するために、上記横光検出器26の光電流が上記
基準光検出器24の光電流に対して比較され、且つ上記縦
光検出器22の光電流が上記基準光検出器24の光電流に対
して比較される。これは、第１図のブロック30及び32で
行われる。差分信号は、上記比較によって生成されるも
ので、該差分信号は、上記テスト・パターンのずれてい
る方向を表わす極性と、そのテスト・パターンのずれが
どの程度かを表わす振幅とを持つ。次に、これらの差分
信号は、画像生成デバイス，第１図ではCRT,によって発
生される画像の位置を変えることのために標準化するこ
とができる。従って第１図に於いては、上記差分信号
は、CRTのセンタリングを行う偏向コイルに供給するた
めに標準化された電流範囲が選択される。
号を発生するために、上記横光検出器26の光電流が上記
基準光検出器24の光電流に対して比較され、且つ上記縦
光検出器22の光電流が上記基準光検出器24の光電流に対
して比較される。これは、第１図のブロック30及び32で
行われる。差分信号は、上記比較によって生成されるも
ので、該差分信号は、上記テスト・パターンのずれてい
る方向を表わす極性と、そのテスト・パターンのずれが
どの程度かを表わす振幅とを持つ。次に、これらの差分
信号は、画像生成デバイス，第１図ではCRT,によって発
生される画像の位置を変えることのために標準化するこ
とができる。従って第１図に於いては、上記差分信号
は、CRTのセンタリングを行う偏向コイルに供給するた
めに標準化された電流範囲が選択される。
第１図に第２図を機能的に結合することに於いて、３
本の信号ラインが検出器ユニット18とブロック30との間
に、光検出器22,24及び26それぞれのために１本ずつ、
接続される。ブロック30に於いて、前述の光電流比較が
行われ、差分信号が生成され、且つ上記光電流比較のそ
れぞれのために１つの位置変更電流へのそれら差分信号
の標準化が行われる。これらの電流は、上記CRT10の直
交するセンタリングを行う偏向コイルに供給され、重ね
合せ画像の位置変更が行われる。
本の信号ラインが検出器ユニット18とブロック30との間
に、光検出器22,24及び26それぞれのために１本ずつ、
接続される。ブロック30に於いて、前述の光電流比較が
行われ、差分信号が生成され、且つ上記光電流比較のそ
れぞれのために１つの位置変更電流へのそれら差分信号
の標準化が行われる。これらの電流は、上記CRT10の直
交するセンタリングを行う偏向コイルに供給され、重ね
合せ画像の位置変更が行われる。
２つの分離したCRTからの２つの分離した画像が、上
記共通スクリーン16上で重ね合せされる第１図に示され
た場合にあっては、分離検出器ユニットがそれぞれのCR
Tに捧げられる。これらの検出器ユニットは、それらの
テスト・パターンの中心が、対応する検出器ユニットの
中心と個々に重ね合された時、上記CRT画像がお互いに
重ね合されるように、お互いに予め設定された関係で上
記スクリーン上に設けられる。従って調整は、その画像
の位置を変えるための画像重ね合せ回路によって、それ
ぞれのCRTに成されることができる。
記共通スクリーン16上で重ね合せされる第１図に示され
た場合にあっては、分離検出器ユニットがそれぞれのCR
Tに捧げられる。これらの検出器ユニットは、それらの
テスト・パターンの中心が、対応する検出器ユニットの
中心と個々に重ね合された時、上記CRT画像がお互いに
重ね合されるように、お互いに予め設定された関係で上
記スクリーン上に設けられる。従って調整は、その画像
の位置を変えるための画像重ね合せ回路によって、それ
ぞれのCRTに成されることができる。
それぞれのCRTと共に、テスト・パターン及び検出器
ユニットを使用することによって、上記共通スクリーン
16上への画像の適正な重ね合せを自動的に維持すること
ができる。再重ね合せ調整は、自動的且つ頻繁に実行さ
れる。このように、テスト・パターン（よって画像の位
置）の基準位置からのずれに応じて重ね合せ調整が継続
的に行われるので、システム立ち上げ時のような温度変
化によって生じるずれも補正される。重ね合せの画像と
共に頻繁にテスト・パターンを投影することによって、
画像重ね合せシステムが必要とするCRT画像の位置を再
調整する故に、画像は常に適正に重ね合される。
ユニットを使用することによって、上記共通スクリーン
16上への画像の適正な重ね合せを自動的に維持すること
ができる。再重ね合せ調整は、自動的且つ頻繁に実行さ
れる。このように、テスト・パターン（よって画像の位
置）の基準位置からのずれに応じて重ね合せ調整が継続
的に行われるので、システム立ち上げ時のような温度変
化によって生じるずれも補正される。重ね合せの画像と
共に頻繁にテスト・パターンを投影することによって、
画像重ね合せシステムが必要とするCRT画像の位置を再
調整する故に、画像は常に適正に重ね合される。
第３図に示されたような光検出器構造を用いることが
できる。光検出器34は、半透明カバー38と共に不透明側
面及び不透明底面を有するセル36中に設けられている。
上記半透明カバー38は典型的に、上記光検出器と検出さ
れるべき入射光との間に設けられれている拡散物質であ
る。3M社によるLDF6503TRのような拡散器フィルム・ポ
リエステルが使用可能である。上記拡散物質は、上記光
検出器からより広い且つより連続の検出範囲を達成する
ために、入射光を分散させる。
できる。光検出器34は、半透明カバー38と共に不透明側
面及び不透明底面を有するセル36中に設けられている。
上記半透明カバー38は典型的に、上記光検出器と検出さ
れるべき入射光との間に設けられれている拡散物質であ
る。3M社によるLDF6503TRのような拡散器フィルム・ポ
リエステルが使用可能である。上記拡散物質は、上記光
検出器からより広い且つより連続の検出範囲を達成する
ために、入射光を分散させる。
第３図に示されたセルは正方形であるが、他の形も使
用可能である。最高のセル壁は、テスト・パターンから
の直接入射光が光検出器に衝突するが、しかし頭上の室
内照明光のような外来光が、少なくとも部分的に拒絶さ
れるものである。セルの非反射の内表面の製造が、ある
角度で上記セルに入る外来光を吸収することによって、
信号対雑音比を改善することができるということが見出
だされている。
用可能である。最高のセル壁は、テスト・パターンから
の直接入射光が光検出器に衝突するが、しかし頭上の室
内照明光のような外来光が、少なくとも部分的に拒絶さ
れるものである。セルの非反射の内表面の製造が、ある
角度で上記セルに入る外来光を吸収することによって、
信号対雑音比を改善することができるということが見出
だされている。
10本の縦ラインに対して10個の横画素の重ね合せが使
用可能であるということが見出だされている。これは、
10個の画素に対して10個の画素のテスト・パターンを生
ずる。他のパターンが使用可能である。テスト・パター
ン及び検出器ユニットの検出領域の相対的な大きさは、
テスト・パターンの移動が検出されることができるよう
な大きさであるべきである。検出器ユニットの検出領域
よりやや小さいテスト・パターンは、テスト・パターン
が重ね合さった状態から動かされたとき、この移動が光
検出器によって検出できない状況を避けるために必要で
ある。上記基準光検出器と他の光検出器の一方との間の
中心から中心までの長さにほぼ等しいサイド長を有する
テスト・パターンが、前述の状況を生じさせないことが
見出だされている。これは、テスト・パターン28が正方
形であり、且つそのサイド長が上記縦光検出器22の中心
と上記基準光検出器24の中心との間の距離に等しい第２
図に示されて、この正方形テスト・パターンが最良のも
のである。
用可能であるということが見出だされている。これは、
10個の画素に対して10個の画素のテスト・パターンを生
ずる。他のパターンが使用可能である。テスト・パター
ン及び検出器ユニットの検出領域の相対的な大きさは、
テスト・パターンの移動が検出されることができるよう
な大きさであるべきである。検出器ユニットの検出領域
よりやや小さいテスト・パターンは、テスト・パターン
が重ね合さった状態から動かされたとき、この移動が光
検出器によって検出できない状況を避けるために必要で
ある。上記基準光検出器と他の光検出器の一方との間の
中心から中心までの長さにほぼ等しいサイド長を有する
テスト・パターンが、前述の状況を生じさせないことが
見出だされている。これは、テスト・パターン28が正方
形であり、且つそのサイド長が上記縦光検出器22の中心
と上記基準光検出器24の中心との間の距離に等しい第２
図に示されて、この正方形テスト・パターンが最良のも
のである。
テスト・パターンのサイズが、10本の縦ラインに対し
て10個の横画素に固定されるように固定された、検出器
ユニットの検出領域の大きさは、テスト・パターンのス
クリーン・サイズに依存した調整が要求される。画像及
びテスト・パターンが、大スクリーンに投影され、且つ
そのスクリーンに適合するまで引伸ばされたときは、上
記基準光検出器と他の２つの光検出器との間の中心から
中心までの距離は、テスト・パターンと検出器ユニット
の検出領域との間の相対的なサイズ関係を維持するため
に大きくされなければならない。逆に言えば、テスト・
パターンが小スクリーンに投影された時は、検出器ユニ
ットの検出領域が、縮小されることを要求される。
て10個の横画素に固定されるように固定された、検出器
ユニットの検出領域の大きさは、テスト・パターンのス
クリーン・サイズに依存した調整が要求される。画像及
びテスト・パターンが、大スクリーンに投影され、且つ
そのスクリーンに適合するまで引伸ばされたときは、上
記基準光検出器と他の２つの光検出器との間の中心から
中心までの距離は、テスト・パターンと検出器ユニット
の検出領域との間の相対的なサイズ関係を維持するため
に大きくされなければならない。逆に言えば、テスト・
パターンが小スクリーンに投影された時は、検出器ユニ
ットの検出領域が、縮小されることを要求される。
本発明に使用する差分信号発生回路は、第４図に示さ
れている。３つの光検出器22,24及び26からの光電流
は、差分信号50及び52を生成するために、２つの演算増
幅器46及び48で比較される。特に、上記基準光検出器24
からの信号は、両演算増幅器46及び48の同極性の入力端
に供給される。一方の演算増幅器46の逆極性の入力端
は、他方の演算増幅器48の逆極性の入力端が上記縦光検
出器22からの信号が供給されるのに対して、上記横光検
出器26からの信号が供給される。帰還コンデンサ54（１
μＦ）及び帰還抵抗器56（10MΩ）は、積分のために使
用される。従って、増幅され且つ積分された差分信号50
及び52は、演算増幅器46及び48の出力端に供給される。
れている。３つの光検出器22,24及び26からの光電流
は、差分信号50及び52を生成するために、２つの演算増
幅器46及び48で比較される。特に、上記基準光検出器24
からの信号は、両演算増幅器46及び48の同極性の入力端
に供給される。一方の演算増幅器46の逆極性の入力端
は、他方の演算増幅器48の逆極性の入力端が上記縦光検
出器22からの信号が供給されるのに対して、上記横光検
出器26からの信号が供給される。帰還コンデンサ54（１
μＦ）及び帰還抵抗器56（10MΩ）は、積分のために使
用される。従って、増幅され且つ積分された差分信号50
及び52は、演算増幅器46及び48の出力端に供給される。
同一であると述べたけれども、特に光検出器が同一で
あることはまれである。従って、第４図に示された回路
は、テスト・パターンが検出器ユニットに正しく重ね合
さった時、上記差分信号50及び52が零であるように調整
される。可変抵抗器58（０−25KΩ）が、この目的のた
めに準備される。従って、画像が正しく重ね合された
時、上記可変抵抗器58は、上記差分信号50及び52が零に
なるまで調整される。この比較技術は、他の回路要素間
に加えて、光検出器間の差をも零にする。この零化技術
はまた、光検出器に入射する外来光をも補正する。
あることはまれである。従って、第４図に示された回路
は、テスト・パターンが検出器ユニットに正しく重ね合
さった時、上記差分信号50及び52が零であるように調整
される。可変抵抗器58（０−25KΩ）が、この目的のた
めに準備される。従って、画像が正しく重ね合された
時、上記可変抵抗器58は、上記差分信号50及び52が零に
なるまで調整される。この比較技術は、他の回路要素間
に加えて、光検出器間の差をも零にする。この零化技術
はまた、光検出器に入射する外来光をも補正する。
抵抗器98は91KΩであり、抵抗器100は100KΩであり、
且つ抵抗器102は0.1MΩである。電源104は＋15Vdcであ
り、電源106は−15Vdcである。
且つ抵抗器102は0.1MΩである。電源104は＋15Vdcであ
り、電源106は−15Vdcである。
第４図の回路に使用可能な光検出器は、アリゾナ州フ
ェニックスのモトローラ社のMRD711を含む。使用可能な
演算増幅器は、カリフォルニア州サンタ・クララのナシ
ョナルセミコンダクタ社のLM741を含む。異なった光検
出器装置が、第４図に示された光検出器22,24及び26の
代わりに使用されることができる。カリフォルニア州カ
ルバ・シティのユナイテッド・デテクタ・テクノロジィ
の「SC」シリーズのような位置検知光検出器は、その範
囲内に設定された基準点からＸ及びＹ軸位置を与える。
ェニックスのモトローラ社のMRD711を含む。使用可能な
演算増幅器は、カリフォルニア州サンタ・クララのナシ
ョナルセミコンダクタ社のLM741を含む。異なった光検
出器装置が、第４図に示された光検出器22,24及び26の
代わりに使用されることができる。カリフォルニア州カ
ルバ・シティのユナイテッド・デテクタ・テクノロジィ
の「SC」シリーズのような位置検知光検出器は、その範
囲内に設定された基準点からＸ及びＹ軸位置を与える。
上記差分信号自身が、第１図に示された実施例のよう
に、直接的に使用するCRTにあっては、それらの信号の
標準化が遂げられる。バイポーラ電流範囲への差分信号
50及び52の標準化のために、第５図に示された回路63が
使用できることが見出だされている。示されたバイポー
ラ電流源63は、そのCRTの画像の位置を変えるためにCRT
のセンタリングを行う偏向コイル60に、±10Vの入力か
ら±20mAの電流を提供する。
に、直接的に使用するCRTにあっては、それらの信号の
標準化が遂げられる。バイポーラ電流範囲への差分信号
50及び52の標準化のために、第５図に示された回路63が
使用できることが見出だされている。示されたバイポー
ラ電流源63は、そのCRTの画像の位置を変えるためにCRT
のセンタリングを行う偏向コイル60に、±10Vの入力か
ら±20mAの電流を提供する。
第５図に示されたような回路63に於いて、第４図に示
された回路からの差分信号50のような出力は、入力抵抗
器62（3KΩ）に接続されている。上記バイポーラ電流源
63の上方回路部64は、結合点68に対する出力である＋10
mAの定電流源である。上記バイポーラ電流源63の下方回
路部70は、上記差分信号50によって制御されるような０
乃至40mAの範囲で、同一結合点68から電流を引込む。よ
って、±20mAの範囲の電流が、上記結合点68から上記セ
ンタリングを行う偏向コイル60へのライン72上を流れ
る。ツェナー・ダイオード74は、1N757Aであり、且つツ
エナー・ダイオード76は、1N3826Aであって、これらは
共にナショナル・セミコンダクタによって製造されてい
る。トランジスタ78は、2N2905Aであり、トランジスタ8
0は2N2219Aであり、且つダイオード82はIN4150であり、
これらは全てモトローラ社から入手できる。抵抗器84は
100Ωであり、抵抗器86は470Ωであり、抵抗器88は3KΩ
であり、抵抗器90は120Ωであり、且つ抵抗器92は1KΩ
である。電源94は、電源96が−15Vdcであるのに対し
て、＋30Vdcである。
された回路からの差分信号50のような出力は、入力抵抗
器62（3KΩ）に接続されている。上記バイポーラ電流源
63の上方回路部64は、結合点68に対する出力である＋10
mAの定電流源である。上記バイポーラ電流源63の下方回
路部70は、上記差分信号50によって制御されるような０
乃至40mAの範囲で、同一結合点68から電流を引込む。よ
って、±20mAの範囲の電流が、上記結合点68から上記セ
ンタリングを行う偏向コイル60へのライン72上を流れ
る。ツェナー・ダイオード74は、1N757Aであり、且つツ
エナー・ダイオード76は、1N3826Aであって、これらは
共にナショナル・セミコンダクタによって製造されてい
る。トランジスタ78は、2N2905Aであり、トランジスタ8
0は2N2219Aであり、且つダイオード82はIN4150であり、
これらは全てモトローラ社から入手できる。抵抗器84は
100Ωであり、抵抗器86は470Ωであり、抵抗器88は3KΩ
であり、抵抗器90は120Ωであり、且つ抵抗器92は1KΩ
である。電源94は、電源96が−15Vdcであるのに対し
て、＋30Vdcである。
第４図の差分信号発生回路を使用した時、第５図に示
されたような２つのバイポーラ電流源が要求されるもの
で、上記電流源はそれぞれ異なった差分信号に、及び直
交するセンタリング／偏向コイルに結合されている。
されたような２つのバイポーラ電流源が要求されるもの
で、上記電流源はそれぞれ異なった差分信号に、及び直
交するセンタリング／偏向コイルに結合されている。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、不所望の色縞
の発生を防止でき、自動的且つ高速に、重ね合せ検知と
調整を提供する画像重ね合せシステムを使用して、構成
要素ドリフトの問題を克服することができる。
の発生を防止でき、自動的且つ高速に、重ね合せ検知と
調整を提供する画像重ね合せシステムを使用して、構成
要素ドリフトの問題を克服することができる。
また、本発明の受光セル配置の位置検出手段によれ
ば、３個の受光セルとたった一つの重ね合せテスト・パ
ターンにより２次元の位置検出を行うことができて、単
純な構成で、組み立て易く、安価に製造することが可能
で、従来のものよりも精密な画像重ね合せシステムを提
供することができ、さらに、典型的な温度変化に起因す
る不所望の構成要素ドリフトの問題を克服することがで
きる。
ば、３個の受光セルとたった一つの重ね合せテスト・パ
ターンにより２次元の位置検出を行うことができて、単
純な構成で、組み立て易く、安価に製造することが可能
で、従来のものよりも精密な画像重ね合せシステムを提
供することができ、さらに、典型的な温度変化に起因す
る不所望の構成要素ドリフトの問題を克服することがで
きる。
図面の簡単な説明 第１図は本発明に従った画像重ね合せシステムの機能
ブロック図であり、第２図は３つの光検出器の配列及び
入射テスト・パターンの概略図であり、第３図は第２図
の配列の一つの光検出器セルの斜視断面図であり、第４
図は本発明に使用可能な差分信号発生回路の概略図であ
り、第５図は本発明に使用可能なバイポーラ電流源の概
略図である。
ブロック図であり、第２図は３つの光検出器の配列及び
入射テスト・パターンの概略図であり、第３図は第２図
の配列の一つの光検出器セルの斜視断面図であり、第４
図は本発明に使用可能な差分信号発生回路の概略図であ
り、第５図は本発明に使用可能なバイポーラ電流源の概
略図である。
10,12……CRT、14……液晶光弁（LCLV）及びレンズ装
置、16……共通スクリーン、18,20……検出器ユニッ
ト、22,24,26,34……光検出器、28……テスト・パター
ン、36……受光セル、38……半透明カバー、50,52……
差分信号、60……偏向コイル。
置、16……共通スクリーン、18,20……検出器ユニッ
ト、22,24,26,34……光検出器、28……テスト・パター
ン、36……受光セル、38……半透明カバー、50,52……
差分信号、60……偏向コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シングルトン，ウイリアム・エ フ アメリカ合衆国 カリフオルニア州 92662，バルボア・アイスランド，サツ フイアー 315 (56)参考文献 特開 昭56−35581（ＪＰ，Ａ) 米国特許4085425（ＵＳ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】重ね合せる画像を投影し、印加された位置
決め信号に応じて上記画像の空間的な位置を調整する投
影装置を具備し、上記画像に対して所定の相対位置に重
ね合せ位置検知用のテスト・パターン（28）を形成し、
このパターンの検知信号に応じて投影画像を基準位置に
修正するための画像重ね合せシステムに於いて、 ２方向について上記テスト・パターンの空間的な位置を
検知し、前記２方向に於ける上記基準位置に対する上記
テスト・パターン（28）の位置を示す位置信号を出力す
る位置検出手段と、 該位置検出手段からの上記位置信号に応じて、上記画像
と上記基準位置との間に所定の空間的位置関係を得るよ
うに、上記投影装置に上記位置決め信号を印加する位置
決め信号印加手段と、 を具備し、 前記位置検出手段は、 直角関係に配された３個の隣接する受光セル（36）を有
し、 上記直角の頂点に配された受光セルは基準セルであり、
他の２個の受光セルは方向探知用セルであり、 前記受光セル（36）と前記テスト・パターン（28）の相
対的な形状及びサイズは、各受光セル（36）が前記テス
ト・パターン（28）の照射光を受け且つ前記テスト・パ
ターンの移動が各受光セルの相対照射光量を変化させ
て、この相対照射光量により上記テスト・パターン（2
8）の位置を表せるように選択されており、 各受光セル（36）は、前記受光セル（36）が前記テスト
・パターン（28）から受ける照射光を検出するための光
検出器（22,24,26,又は34）を有し、 さらに、上記方向探知用セルが受ける相対照射光量と上
記基準セルが受ける光量とを比較し、２つの差分信号
（50,52）を出力する差分信号発生回路と、該差分信号
発生回路からの上記差分信号より上記位置信号を得る位
置信号発生回路とを含む ことを特徴とする画像重ね合せシステム。 - 【請求項２】上記投影装置は、上記位置決め信号に応答
してCRT（10）の画像を位置決めするビーム偏向部（6
0）を有し、 前記位置信号発生回路は、前記差分信号発生回路からの
上記差分信号（50,52）を上記位置決め信号に正規化
し、該正規化した位置決め信号を上記ビーム偏向部（6
0）に印加して、上記CRT（10）の画像を位置決めするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像重ね
合せシステム。 - 【請求項３】上記各受光セル（36）は上記テスト・パタ
ーン（28）の照射光を直接に上記光検出器に照射し、且
つ外来光を少なくとも部分的に遮断する構造であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像重ね合
せシステム。 - 【請求項４】各セル（36）は、不透明側部と、不透明底
部と、拡散物質の透明カバー（38）とを有することを特
徴とする特許請求の範囲第３項に記載の画像重ね合せシ
ステム。 - 【請求項５】上記受光セルの内部表面は非反射性である
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の画像重
ね合せシステム。 - 【請求項６】上記テスト・パターン（28）は、上記テス
ト・パターン（28）が検出されることができるように組
み合わされた上記３個の隣接する受光セルよりも幾分小
さい大きさよりは大きくないことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の画像重ね合せシステム。 - 【請求項７】上記テスト・パターン（28）は矩形であ
り、その第１のサイドは上記基準セルの中心と上記方向
探知用セルの一方と中心との間の中心間距離とほぼ等し
い長さを有し、第２のサイドは上記基準セルの中心と上
記方向探知用セルの他方の中心との間の中心間距離とほ
ぼ等しい長さを有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第３項に記載の画像重ね合せシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/556,882 US4683467A (en) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | Image registration system |
| US556882 | 1983-12-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61500579A JPS61500579A (ja) | 1986-03-27 |
| JP2655636B2 true JP2655636B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=24223210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59501974A Expired - Lifetime JP2655636B2 (ja) | 1983-12-01 | 1984-05-01 | 画像重ね合せシステム |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4683467A (ja) |
| EP (1) | EP0165246B1 (ja) |
| JP (1) | JP2655636B2 (ja) |
| AU (1) | AU570476B2 (ja) |
| DE (1) | DE3472519D1 (ja) |
| DK (1) | DK151437C (ja) |
| IL (1) | IL73178A (ja) |
| IT (1) | IT1180722B (ja) |
| WO (1) | WO1985002512A1 (ja) |
Families Citing this family (28)
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| US4812713A (en) * | 1986-05-01 | 1989-03-14 | Blanchard Clark E | Automatic closed loop scaling and drift correcting system and method |
| DE3874366T2 (de) * | 1987-02-26 | 1993-02-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatisches konvergenzabgleichsystem fuer farbfernseh-wiedergabegeraete. |
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| US5117099A (en) * | 1989-09-01 | 1992-05-26 | Schmidt Terrence C | Ambient light rejecting quad photodiode sensor |
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-
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- 1984-05-01 EP EP84902148A patent/EP0165246B1/en not_active Expired
- 1984-05-01 WO PCT/US1984/000685 patent/WO1985002512A1/en active IP Right Grant
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- 1984-11-30 IT IT49233/84A patent/IT1180722B/it active
-
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