JP2809625B2 - コンバーゼンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラーテレビジョン受像機のコンバーゼンス
を調整するにあたり、ダイナミックコンバーゼンス調整
後、温度等でスタティック的に動くコンバーゼンスを自
動的に調整するコンバーゼンス装置に関するものであ
る。 従来の技術 一般に３原色を発光する３本の投写管を用いてスクリ
ーンに拡大投写する投写形カラー受像機においては、投
写管のスクリーンに対する入射角が各投写管で異なるた
めスクリーン上で色ずれが生じる。これらの３原色の重
ね合わせ、いわゆるコンバーゼンスは、水平および垂直
走査周期に同期させてアナログ的にコンバーゼンス補正
波形をつくり、この波形の大きさ、形を変えて調整する
方式をとっているが、コンバーゼンス精度の点で問題が
ある。そこでコンバーゼンス精度の高い方法として、例
えば、特公昭59−8114号公報、さらに調整時間の短縮及
び作業の簡単な、自動調整ができるディジタルコンバー
ゼンス装置、特開昭55−61552号公報の方法が提案され
ている。 その従来のコンバーゼンス装置の第１方式を以下に説
明する。第23図は従来のディジタルコンバーゼンス装置
の構成図を示すものであり、画面上に格子パターン等
（第24図に示す）のコンバーゼンス補正用パターンを映
出し、その各調整点ごとのコンバーゼンス補正量のデー
タをディジタル的に１フレームメモリに書き込み、この
データを読み出しD/A変換し、コンバーゼンス補正を行
なうものである。 まず第24図に示すように画面に例えば水平方向９行、
垂直方向７列の格子パターンをパターン映出回路１より
映出する。このパターン信号の水平方向の信号14は、画
面の走査に同期した水平同期信号２を、PLL回路と分周
回路で構成される水平アドレスカウンタ回路３に供給し
作成される。また垂直方向の信号15は垂直同期信号４で
リセットされる垂直アドレスカウンタ回路５で作成さ
れ、パターン映出回路１に供給され映出される。次にコ
ントロールパネル８のカーソルキー（図示せず）によっ
て補正したい場所の格子点と補正を行なった色、例えば
赤色を選択する。カーソルキーで選択した格子点（以下
調整点と呼ぶ）の番地は書き込みアドレス発生回路７に
記憶し、フレームメモリ制御回路10を介しフレームメモ
リ11に供給され、カーソルキーで指定した調整点の補正
データをフレームメモリ11から読み出し、データ可逆カ
ウンタ９に書き込む。さらにコントロールパネル８の書
き込みキー（図示せず）を操作し、データ可逆カウンタ
９を増減し、フレームメモリ11に書き込み訂正を行な
う。次にフレームメモリ11に書き込まれているコンバー
ゼンス補正データの読み出しの説明を行なう。画面の調
整点に対応した水平．垂直アドレスを画面の走査に同期
した水平同期信号２を入力とする水平アドレスカウンタ
回路３と垂直同期信号４を入力とする垂直アドレスカウ
ンタ回路５で作成し、読み出しアドレス発生回路６に供
給し、フレームメモリ制御回路10を介しフレームメモリ
11に加え各調整点の補正データを読み出す。フレームメ
モリ11は、各調整点に対応した場所の補正データしか記
憶されていないので、垂直方向の調整点間については、
垂直補間回路12で内挿を行なう。垂直補間回路12は減算
回路、係数ROM、乗算回路、加算回路等で構成され、そ
の動作は、例えば第２行目16と第３行目17の２点の調整
点の補正データから減算回路で差を求め、係数ROMのあ
らかじめ書き込まれている走査線ごとの重み係数を乗算
回路で乗算し、その結果を第２行目17の補正データを加
算回路で加えて補間を行なう。以上のように動作する垂
直補間回路12の出力を、D/A変換回路13でアナログ量に
変換し階段波状の信号を得る。水平方向の調整点間の信
号は各行の調整点の補正量を低域通過フィルタ（図示せ
ず）で平滑し、増幅後、コンバーゼンスヨークに供給す
る。 以上のように、従来の方法であると各調整点に対し独
立に補正できるので精度よくコンバーゼンス補正を行な
うことができる。 次に第25図を用いて第２の従来方式について説明す
る。第25図において、18は投写管、19は投写レンズ、20
はスクリーン、21は偏向ヨーク、22はコンバーゼンスヨ
ークである。23は映像信号入力端で到来した映像信号を
映像回路24で必要な振幅まで増幅し投写管18を駆動す
る。映像回路24は通常の受像機と同じ動作を行なうが、
コンバーゼンス調整時はディジタルコンバーゼンス回路
25で作成された格子パターン等のコンバーゼンス調整用
パターンが供給され映出される。このコンバーゼンス回
路25は従来方式１で説明したものと同様であるので説明
は省略する。偏向回路27と偏向ヨーク21は、到来する同
期信号26で投写管18の電子ビームを走査する。第25図は
投写管18を一本しか示していないが通常カラー受像機で
は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３本の投写管が用い
られている。調整パターン検出器28は、カメラ等の光検
出を行なうもので、スクリーンに映出されたコンバーゼ
ンス調整パターンを検出し、調整点検出回路29に供給す
る。調整点検出回路29は各調整点のコンバーゼンスずれ
を検出し、そのコンバーゼンスずれの信号によってディ
ジタルコンバーゼンス回路25の補正量を変化させ、自動
的にコンバーゼンス調整を行なうものである。さらに自
動的に調整する方法として、光検出器付きのスクリーン
等でコンバーゼンスずれを補正する方法があるが説明は
省略する。 発明が解決しょうとする問題点 しかしながら上記のような構成のコンバーゼンス装置
では、コンバーゼンス調整時は精度よく調整することが
できるが、電源投入後又はディスプレイ装置の周辺温度
等で、スタティック的なコンバーゼンスずれを生じる。
このスタティック的なずれは、投写管のネックチャー
ジ，ガンセンタードリフト等や、コンバーゼンスの出力
回路のDCドリフト，コンバーゼンスヨークの熱による変
形，偏向及びフォーカス系の変化などが組み合わさった
ものである。したがって、コンバーゼンスを従来方式で
精度よく調整する場合、ディスプレイ装置のヒートラン
を十分した上で調整する必要がある。さらに、電源投入
後又は温度上昇で生じるスタティック的なずれは、スタ
ティックセンタリング等の機能を備えその都度調整しな
ければいけないという問題点を有していた。また、画面
の周辺部に検出器を設けて検出する場合、精度よく検出
するためには複雑な信号処理が必要で回路規模が大きく
なるという問題点を有していた。また装置のコンバーゼ
ンスドリフトと画面位相の変動を考えると、検出器の受
光面積としては大きいものが必要であり、検出部として
は非常に高価なセンサーが必要であるという問題点を有
していた。また前面投写型ディスプレイのように二体型
のシステムの場合、検出部と信号処理間のデータ伝送が
難しいという問題点を有していた。 本発明はかかる点に鑑み、画面周辺部に設けた検出器
でスタティック的な色ずれを簡単な回路構成で精度よく
検出し、画像を表示した状態で自動的にスタティック的
なコンバーゼンス補正を行なうコンバーゼンス装置を提
供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は、画面の周辺部に基準位置に対して対称に設
けられた複数の光電変換素子で位置ずれを検出する検出
手段と、各色のパターン信号を検出手段で受光できる画
面上の位置に発生するパターン発生手段と、検出手段か
らの基準位置に対して一方向に配置された光電変換素子
からの出力と、他方向に配置された光電変換素子からの
出力を減算して、基準位置に対して相反する極性の検出
信号を作成し、この減算出力の最大値と最小値を検出
し、この両極性の検出信号が等しくなる基準位置に対し
ての位置ずれ量を検出する位置検出手段と、位置検出手
段からの位置データを保持する保持手段と、保持手段か
らの出力によりコンバーゼンス補正手段を制御するコン
バーゼンス装置である。 作用 本発明は前記した構成により、コンバーゼンス調整を
終了後、温度等でスタティツク的なコンバーゼンスずれ
が生じたとき、画面の周辺部に基準位置に対して対称に
設けられた複数の光電変換素子で位置ずれを検出し、こ
の検出器からの基準位置に対して一方向に配置された光
電変換素子からの出力と、他方向に配置された光電変換
素子からの出力を減算して、基準位置に対して相反する
極性の検出信号を作成し、この減算出力の最大値と最小
値を検出し、この両極性の検出信号が等しくなる基準位
置に対しての位置ずれ量を精度よく検出し、この検出信
号でコンバーゼンス補正回路を制御することにより、画
面に映像を映出した状態でも、精度のよい自動スタティ
ックコンバーゼンス補正を行なうことができる。 実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるコンバーゼン
ス装置のブロック図を示すものである。第１図におい
て、38はコンバーゼンスずれを検出するために必要なパ
ターン信号を発生するパターン発生回路、30,31は基準
位置に対してのコンバーゼンスずれを検出するため画面
周辺部に複数の光電変換素子を設けた検出器、32は最大
値検出回路33と最小値検出回路34と加算器35で構成さ
れ、基準位置を検出するための位置検出回路、36は位置
検出回路32からの位置データを保持する保持回路、37は
保持回路36からの出力信号によりスタティック的なコン
バーゼンス補正を行なうコンバーゼンス補正回路であ
る。同図において、従来と同様に動作するものは同じ番
号で示し説明は省略する。 以上のように構成された本実施例のコンバーゼンス装
置について、以下その動作を説明する。画面全体のコン
バーゼンス調整は従来と同様にディジタルコンバーゼン
ス回路25あるいはアナログコンバーゼンス回路により調
整を行ない、調整終了後、パターン発生回路38により検
出器30,31を通過する各色のパターン信号を映出する。
第２図ａ）に検出器30,31を通過するパターン信号39,40
の映出画面を、第２図ｂ）ｃ）にその画面一部の拡大図
を示す。コンバーゼンス調整終了直後であれば色ずれは
なく同じ位置を走査している。このとき検出器30,31は
パターン信号39,40の位置ずれを検出している。この複
数の光電変換素子（S1〜S4,S5〜S8）で構成された検出
器30,31からの光電変換された信号は位置検出回路32に
供給されて基準位置X0,Y0（S2とS3,S6とS7の中心位置）
に対しての位置ずれ量を検出している。位置検出回路32
では出器30,31からの基準位置X0,Y0に対して一方向に配
置された光電変換素子からの出力と、他方向に配置され
た光電変換素子からの出力を減算して、基準位置に対し
て相反する極性の検出信号を作成し、この減算出力の最
大値検出回路33と最小値検出回路34で検出器30,31から
の基準位置に対して極性が変化する光電変換出力の最大
値と最小値を検出し、この両極性の検出信号を加算器35
で加算して両検出信号が等しくなる基準位置に対しての
位置ずれ量を検出している。位置検出回路32からの各色
の位置データは保持回路36で位置ずれ量を一定期間保持
している。保持回路36からの出力をコンバーゼンス補正
回路37に供給してスタティック的なずれ量を制御してい
るため、パターン信号は検出器30,31に対して常に一定
の位置に映出されて自動的にコンバーゼンス補正が行な
われる。またコンバーゼンスずれ量が生じない状態でも
パターン信号39,40は常に一定の位置すなわち基準位置X
0,Y0になるように画面位相も自動的に補正される。 次にコンバーゼンスずれが生じた場合の動作について
説明するため第２図ｂ）の画面図を用いる。コンバーゼ
ンス調整後のパターン信号が第２図ａ）から第２図ｂ）
に示すように、例えば赤色パターン信号41が上方にずれ
たときで説明する。なおこのときのパターン信号の色切
換は、最初のフィールド走査時に緑色（以下Ｇと呼ぶ）
パターン信号39を、第２のフィールド走査時に赤色（以
下Ｒと呼ぶ）パターン信号41がパターン発生回路38から
出力される。検出器30でＧパターン信号39とＲパターン
信号41を光電変換した光電変換信号は、前記で述べたよ
うに位置検出回路32に供給され基準位置に対しての位置
ずれ量を検出している。位置検出回路32からは基準位置
X0と移動位置X1の差分データ（X0−X1）の位置ずれ量が
出力されこのデータは保持回路36で位置データを保持し
ている。保持回路36からの出力信号はコンバーゼンス補
正回路37のＲ垂直方向スタティックコンバーゼンス補正
回路に供給して、第２図ｂ）に示す画面上で赤色パター
ン信号41をX1からX0に移動させて緑色パターン信号39と
同位置になるように、スタティック的なずれ量を制御す
ることにより、自動的にスタティック的なコンバーゼン
ス補正が行なえる。 本発明の検出及び制御システムをより詳細に説明する
ため第３図のブロック図と、第４図の動作波形図、第５
図の動作特性図を用いる。第３図に検出器30、位置検出
回路32、保持回路36、コンバーゼンス補正回路36、の具
体的なブロック図を示す。検出器30の複数の光電変換素
子はフォトダイオードやフォトトランジスタ等のポイン
トセンサで構成されている。検出器30の基準位置X0に対
して対称に設けられた複数の光電変換素子（S1〜S4）で
パターン信号39を光電変換した光電変換信号は、加算器
43,44,35、減算器45、最大値検出回路33、最小値検出回
路34で構成された位置検出回路32され、前記と同様に検
出器30の基準位置X0に対しての位置ずれ量を検出してい
る。基準位置X0に対して上方向の光電変換素子S1,S2か
らの光電変換信号は加算器43で加算され、基準位置X0に
対して下方向の光電変換素子S3,S4からの光電変換信号
は加算器44で加算される。加算器43,44からの加算出力
は減算器45に供給されて減算される。減算器45からの出
力としては検出器30の基準位置X0にパターン信号が位置
すれば、加算器43,44からの信号は第４図ａ）ｂ）に示
すように同じ振幅の波形となるため、減算器45からの出
力は第４図ｃ）に示すように電圧０（Ｖ）となる。また
第３図に示すように検出器30で受光されるパターン信号
の光が矢印方向に移動すると、加算器43,44からの信号
も第４図ａ）ｂ）に示すように矢印の方向に信号振幅か
変化する。したがって減算器45からの出力は第４図ｄ）
に示すように、検出器30の基準位置を基準として位置ず
れ方向により極性が変わり、位置ずれ量により信号振幅
が変化する。この位置情報を含む信号は最大値検出回路
33と最小値検出回路34に供給されて、最大値と最小値を
検出しこの直流電位の最大値と最小値を加算器35で加算
することにより、位置ずれ方向と位置ずれ量に応じた直
流電位が加算器35から出力される。したがって加算器35
からの出力は、検出器42の基準位置にパターン信号が位
置するときは第４図ｅ）に示すように電圧０（Ｖ）とな
り、パターン信号が上方向（矢印方向）に移動したとき
は電圧＋V1（Ｖ）となり、またパターン信号が下方向
（矢印と反対方向）に移動したときは電圧−V2（Ｖ）と
なる。第５図に検出器30上の位置に対する加算器35から
の出力の特性図を示すように、検出器30の基準位置X0を
電圧０（Ｖ）とした位置情報を含む線形特性の信号が得
られる。加算器35からの出力は各色の位置データを保持
するためのサンプルホールド回路46,47,48に供給され
る。なおサンプルホールドを行なうタイミングは、パタ
ーン信号の色切換に同期して行なうようにパルス発生回
路49からサンプルホールド用パルスを発生している。サ
ンプルホールド回路46,47,48からの各色のデータは、コ
ンバーゼンス補正回路37に供給され入力端子59からのマ
ニュアルデータと加算器50,51,52で加算された後、増幅
器53,54,55に供給してRGB−Ｈのコンバーゼンスヨーク5
6,57,58を駆動することにより、自動的にスタティック
コンバーゼンスを制御している。すなわち検出器30を通
過する各色のパターン信号は、検出器30からの出力電圧
が等しくなる検出器30の基準位置になるように制御さ
れ、スタティックコンバーゼンスと共に画面位相も自動
的に調整される。それ以降の処理は前記で述べたものと
同様であるため説明は省略する。 また、左右方向のスタティック的なずれのコンバーゼ
ンス調整も同様に、画面下部に横方向に設けた検出器31
を用いて行なうことができる。さらに青色（以下Ｂと呼
ぶ）の補正も赤色（Ｒ）と同様に行なうものであるから
説明は省略する。 以上のように、本実施例によれば画面周辺部に設けた
複数の光電変換素子で構成された検出器30,31で位置ず
れを検出し、この検出信号を位置検出器32に供給しての
基準位置に対しての位置ずれ量の検出を行ない、この検
出信号によりコンバーゼンス補正回路37を制御すること
により簡単な回路構成でかつパターン信号以外の不要光
が検出器に入射しても不要光の影響をなくして精度よく
検出でき、画面位相とスタティックコンバーゼンスの変
動を画面に映像を映出した状態で自動的に調整できる。
また検出器30,31の基準位置になるように制御されるた
め、光電変換素子の受光部面積も少なくできると共に信
号処理での複雑な演算が不要で、かつ制御信号の処理が
直流電位であるため、簡単な回路構成で実現できる。 第６図は本発明の第２の実施例を示すコンバーゼンス
装置のブロック図の一部である。第６図において第１図
の構成と同様なものは削除して示し説明も省略する。第
６図において30は検出器、45はオペアンプ62で構成され
た減算器、以上は第１図の構成と同様なものである。第
１図の構成と異なるのは検出器30の基準位置X0付近での
検出感度を上げるように制御した点である。本システム
では、基準位置に対しての位置ずれを検出して常に基準
位置にパターン信号が位置するように制御しているた
め、基準位置付近の検出感度が検出精度に大きく影響さ
れる、そのため基準位置に隣接する光電変換素子の検出
感度を上げて検出精度の向上をはかっている。基準位置
に隣接する光電変換素子の検出感度を上げる方法とし
て、第６図に示すように、まず加算器43,44での加算比
を光電変換素子S1,S4に比べと光電変換素子S2,S3の加算
比が大きくなるように設定した場合について説明する。 前記のように構成された第２の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明するため第７図の
特性図を用いる。43,44はオペアンプ60,61で構成された
加算器、45はオペアンプ62で構成された減算器である。
一般に加算器43,44の出力電圧は、次式で表わされる。 オペアンプ60の出力電圧E01は、 E01＝−（Rf/R1×E1＋Rf/R2×E2） オペアンプ61の出力電圧E02は、 E02＝−（Rf/R2×E3＋Rf/R1×E4） となる。 また減算器45の出力電圧は、次式で表わされる（R3＝
R4,R5＝R6の時）。 E03＝R5/R3×（E01−E02） となる。 基準位置X0に隣接する光電変換素子S2,S3からの光電
変換信号は抵抗R2を通してオペアンプ60,61に供給され
る。また基準位置より離れた光電変換素子S1,S4からの
光電変換信号は抵抗R1を通してオペアンプ60,61に供給
され、基準位置より上方向に位置する光電変換素子（S
1,S2）はオペアンプ60で、基準位置より下方向に位置す
る光電変換素子（S3,S4）はオペアンプ61で加算され
る。このとき抵抗R1とR2の抵抗比をR1に比べてR2を小さ
く（R1＞R2）なるように設定することにより、基準位置
付近での検出感度を上げている。オペアンプ60,61から
は基準位置に隣接する光電変換素子S2,S3の検出感度が
上がった信号が出力される。オペアンプ60からの信号は
オペアンプ62のマイナス端子に、オペアンプ61からの信
号はオペアンプ62のプラス端子に供給されて減算され、
基準位置を基準とした位置信号が出力される。それ以降
の処理は、前記で述べたものと同様であり信号の最大値
及び最小値検出を行ないその両検出信号を加算して位置
検出を行なっている。したがって加算器35からの出力特
性を検出器上の位置に対応して示すと第７図に示すよう
に非線形特性となり、基準位置付近を感度よく位置検出
することができる。 以上のように、加算器43,44での加算比を変えて基準
位置の検出感度を向上させた場合について述べてきた
が、第８図に示すように検出器30の光電変換素子の感度
・指向特性を変えても同様に行なえる。第８図に検出器
上の位置に対応した光電変換素子の感度及び指向特性を
示し、基準位置に隣接する光電変換素子S2,S3に高感度
の光電変換素子64,65を、基準位置より離れた光電変換
素子S1,S4に低感度の光電変換素子63,66を設けることに
より、基準位置付近を感度よく位置検出することができ
る。それ以降の処理は、前記で述べたものと同様である
ため説明は省略する。 以上のように、本実施例によれば加算器での加算比及
び光電変換素子の感度・指向特性を変えて基準位置付近
の検出感度を向上させて位置検出を行なっているため、
精度のよい自動スタティックコンバーゼンス補正を行な
うことができる。 第９図は本発明の第３の実施例を示すコンバーゼンス
装置のブロック図の一部である。第９図において第１図
の構成と同様なものは削除して示す。第１図の構成と異
なるには、複数の光電変換素子（S1〜S4）の間隔を基準
位置にまたがる部分の間隔のみ広くなるように光電変換
素子を配列した点である。本システムでは、複数の光電
変換素子（ポイントセンサ）を用いた位置検出を行なっ
ているため、リニアな検出と検出動作範囲の拡大が必要
され、そのため複数の光電変換素子の間隔を基準位置に
またがる部分の間隔のみ広くなるように光電変換素子を
配列してリニアな検出精度と検出動作範囲の拡大をはか
っている。 前記のように構成された第３の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明するため第10図の
特性図を用いる。検出器30の光電変換素子（S1〜S4）の
配列として、基準位置にまたがる光電変換素子S2,S3間
の間隔ピッチP2を、光電変換素子S1,S2間とS3,S4間の間
隔ピッチP1に比べ広く（P2＞P1）設定することにより検
出動作範囲の拡大をはかっている。光電変換素子S1,S2
からの光電変換信号を加算器43で加算し、S3,S4からの
光電変換信号を加算器44で加算して両加算出力を減算器
45で減算する検出方式であるため、基準位置にまたがる
光電変換素子S2,S3間の間隔ピッチを広く設定しても検
出精度は低下しない。また検出器30で受光されるパター
ン信号39の光束の幅P5が変化（各種画面サイズ）も光電
変換素子の配列間隔ピッチP2をパターン信号の幅P5に比
べ大きく（P5＞P3）設定することにより精度よく位置検
出を行なうことができる。この減算器45以降の処理は前
記で述べたものと同様の動作を行ない、加算器35からは
第10図に示すように検出器上の位置に対応した出力電圧
が得られる。第10図に示すように光電変換素子を等間隔
に配列した場合に比べ、基準位置にまたがる光電変換素
子S2,S3の間隔を広く設定することにより検出動作範囲
をP3からP4へ拡大することができる。それ以降の処理
は、前記で述べたものと同様であるため説明は省略す
る。 以上のように、本実施例によれば複数の光電変換素子
の間隔を基準位置にまたがる部分の間隔を広く設定する
ことにより、検出動作範囲が広くて精度のよい自動スタ
ティックコンバーゼンス補正を行なうことができる。 第11図、第12図は本発明の第４の実施例を示すコンバ
ーゼンス装置のブロック図の一部である。第11図、第12
図において第１図の構成と同様なものは削除して示す。
第１図の構成と異なるのは検出方向に対して並列に数列
の光電変換素子を配列した点である。 前記のように構成された第４の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明する。第11図では
光電変換素子S1からS4で構成された検出器30と並列に、
光電変換素子S9からS12で構成された検出器67を設け
て、検出感度の向上をはかっている。光電変換素子S1,S
2,S9,S10からの光電変換信号は加算器43に供給されて加
算される。また光電変換素子S3,S4,S11,S12からの光電
変換信号は加算器44に供給されて加算される。したがっ
て加算器43,44からは、検出器30だけによる検出レベル
に比べ２倍の検出感度となる。 第12図では検出器30（S1〜S4）と交互でかつ並列に検
出器67（S9〜S10）を設けて、検出感度と検出精度の向
上をはかっている。光電変換素子S1,S2と交互に配列さ
れた光電変換素子S9,S10からの光電変換信号は加算器43
に供給されて加算される。また光電変換素子S3,S4と交
互に配列された光電変換素子S11,S12からの光電変換信
号は加算器44に供給されて加算される。したがって加算
器43,44からは、検出器30だけによる検出に比べ２倍の
検出精度となる。また交互配列しているため、配列間隔
を広くすることにより検出動作範囲の拡大も行なえる。
それ以降の処理は、前記で述べたものと同様であるため
説明は省略する。 以上のように、本実施例によれば検出方向に対して並
列に数列の光電変換素子を設けて位置検出を行なってい
るため、検出精度と感度のよい自動スタティックコンバ
ーゼンス補正を行なうことができる。 第13図に本発明の第５の実施例を示すコンバーゼンス
装置のブロック図の一部である。第13図において第１図
の構成と同様なものは削除して示す。第１図の構成と異
なるのは、減算器45からの光電変換された信号レベルを
クランプして位置検出を行なうようにした点である。本
システムでは、微小な光電変換出力の最大値と最小値を
検出して位置ずれ方向と位置ずれ量を検出しているた
め、位置検出回路32での直流電位の変動が検出精度に大
きく影響される、そのため基準電位となる電圧０（Ｖ）
でクランプ（直流再生）して位置検出を行ない検出精度
の向上をはかっている。 前記のように構成された第５の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明するため第14図の
動作図を用いる。光電変換素子S1,S2からの光電変換信
号を加算する加算器43と、光電変換素子S3,S4からの光
電変換信号を加算する加算器44からの光電変換信号は、
検出器30の基準位置に位置するときは第14図ａ）ｂ）に
示すように同じ振幅の信号が出力される。この両信号は
減算器45に供給されて減算され第９図ｃ）に示すように
電圧０（Ｖ）近傍の信号が出力される。加算器44からの
信号はクランプパルス発生回路69に供給されて、第９図
ｄ）に示すようにクランプパルスを作成している。減算
器45からの信号はクランプ回路68に供給され、クランプ
回路68からは前記クランプパルスにより第９図ｅ）に示
すように電圧０（Ｖ）でクランプされた信号が出力され
る。クランプ回路68からの信号は前記と同様に最大値検
出回路33と最小値検出回路34に供給されて振幅レベルを
検出している。それ以降の処理は、前記で述べたものと
同様であるため説明は省略する。 以上のように、本実施例によれば減算器45からの光電
変換信号をクランプして位置検出しているため、安定で
かつ精度のよい自動スタティックコンバーゼンス補正を
行なうことができる。 第15図は本発明の第６の実施例を示すコンバーゼンス
装置のブロック図の一部である。第15図において第１図
の構成と同様なものは削除して示す。第１図の構成と異
なるのは、位置検出回路32からの検出信号に動作範囲を
制限するリミッタ回路70を設けた点である。 前記のように構成された第６の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明するため第16図の
特性図を用いる。検出器30からの信号は位置検出回路32
で基準位置に対しての位置方向とずれ量が検出される。
位置検出回路32からの検出信号はリミッタ回路70に供給
されて、第16図に示すように検出信号の動作範囲を制限
している。リミッタ回路70からの信号は前記と同様に保
持回路36に供給されて各色のデータを保持している。そ
れ以降の処理は、前記で述べたものと同様であるため説
明は省略する。 以上のように、本実施例によれば位置検出回路32から
の検出信号を動作範囲内で制限することにより、複数の
光電変換素子で構成された検出器30の受光部面積内にパ
ターン信号が存在するようにしているため、常に安定で
かつ精度のよい自動スタティックコンバーゼンス補正を
行なうことができる。 第17図は本発明の第７の実施例を示すコンバーゼンス
装置のブロック図の一部である。第17図において第１図
の構成と同様なものは削除して示し説明も省略する。第
17図において第１図と異なるのは、検出器30からの光電
変換出力により、パターン発生回路38のパターン信号の
色切換と保持回路36の保持周期を初期調整を行なうよう
に検出周期を制御した点である。一般に検出周期は制御
系の誤動作と外部からの影響を少なくするため、一定周
期ごとに検出及びデータの保持が行なわれている。その
ためディスプレイ装置の電源投入直後の初期コンバーゼ
ンス補正を行なうことができず、画面上でコンバーゼン
スずれが生じるため装置の電源投入直後の初期調整を行
なうものである。 前記のように構成された第７の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明するため第18図の
検出周期モードを示す動作図を用いる。光電変換素子S1
からS4で構成された検出器30からの光電変換信号は加算
器43,44で加算され、この両加算信号は減算器45で減算
されて位置情報を含む信号が出力される。この位置情報
を含む信号は検出周期制御回路71に供給されて、パター
ン発生回路38のパターン信号の映出周期とサンプルホー
ルド回路46,47,48のサンプルホールド周期を制御してい
る。第18図に示すようにディスプレイ装置の電源投入時
は、減算器45からの光電変換出力の有無を検出してお
り、初期検出モードとしては画面上にRGBが加算された
Ｗ（ホワイト）信号を映出し、このＷ信号を位置検出回
路32で同時に検出すると共に、位置検出回路32からの共
通位置データをサンプルホールド回路46,47,48で同時に
サンプルホールドしてデータを保持している。そのため
電源投入と同時に初期調整が行なわれためコンバーゼン
スずれが生じない。初期調整後は従来と同様に各色ごと
にパターン信号の色切換とその周期に同期してサンプル
ホールドを行ない検出周期の設定を行なっている。それ
以降の処理は前記で述べたものと同様であるため説明は
省略する。 以上のように、本実施例によれば演算検出器からの光
電変換出力によりパターン信号の色切換周期とサンプル
ホールド周期を制御して、装置の電源投入時の初期調整
を行なうように検出周期を制御しているため、外部から
の不要光による検出誤動作及び装置の電源投入直後のコ
ンバーゼンスずれがなく、精度のよい自動スタティック
コンバーゼンス補正を行なうことができる。 第19図は本発明の第８の実施例のコンバーゼンス装置
のブロック図である。第19図において第１図の構成と同
様なものは削除して示す。第１図の構成と異なるのは、
パターン発生回路38の各色のパターン信号の映出期間に
比べ、保持回路36のサンプリング期間を短く設定した点
である。 前記のように構成された第８の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明するため第20図の
動作図を用いる。パターン信号の色切換は偏向回路27か
らの例えば垂直同期信号を分周カウンタで構成された色
切換パルス発生回路78に供給して、第20図ａ）ｂ）ｃ）
に示すようにRGBの色切換パルスを作成している。色切
換パルス発生回路78からの色切換パルスはパターン発生
回路38に供給されて、各色のパターン信号を順次発生し
ている。パターン発生回路38からの色切換されたパター
ン信号は、各色の映像回路75,76,77に供給されてスクリ
ーン20上に映出される。また保持回路36のサンプルホー
ルドは、色切換パルス発生回路78からの色切換パルスを
サンプルホールドパルス発生回路49に供給して、第20図
ｄ）ｅ）ｆ）に示すようにRGBの色切換パルスの映出期
間に比べサンプリング期間の短いサンプルホールドパル
スを作成している。サンプルホールドパルス発生回路49
からのサンプルホールドパルスは、各色のサンプルホー
ルド回路46,47,48に供給されて位置データが保持され
る。すなわちパターン信号を先に映出して、位置検出回
路32で位置検出して安定領域に入った状態でサンプリン
グを行なうことにより、保持回路32での色切換時及びサ
ンプリング切換時の過渡応答をおさえて瞬時的なコンバ
ーゼンスずれをなくしている。第20図ｇ）に位置検出回
路32からの出力電圧を、第20図ａ）ｂ）ｃ）の色切換と
第20図ｄ）ｅ）ｆ）のサンプリング切換に対応して示
す。第20図ｇ）に示す動作特性よりわかるように、各色
のパターン信号を先に映出して検出器30でパターン信号
を受光し、この光電変換信号を位置検出回路32で位置検
出した後にサンプルホールド回路46,47,48のサンプリン
グを行なっているため、色切換時の過渡応答がなくコン
バーゼンスずれが生じることがない。それ以降の処理
は、前記で述べたものと同様であるため説明は省略す
る。 以上のように、本実施例よればパターン信号を先に映
出して位置検出を行なった後にサンププルホールドを行
なっているため、色切換時の過渡応答が生じないため安
定な自動スタティックコンバーゼンス補正を行なうこと
ができる。 第21図は本発明の第９の実施例を示すコンバーゼンス
装置のブロック図である。第21図において第１図の構成
と同様なものは削除して示す。第１図の構成と異なるの
はディスプレイ装置の水平・垂直のスキャンレートと各
色の光学系分光特性による、光電変換出力の振幅及びパ
ルス応答の違いを補正するため、パターン信号レベル設
定回路80と低域通過フィルタ79を設けた点である。本シ
ステムは、前記で述べたように微小な光電変換出力の振
幅検出（最大値・最小値検出）を行ない位置検出してい
るため、画面の水平・垂直方向と各色の光電変換出力を
等しくなるようにして位置検出を行ない、検出精度と感
度の向上をはかっている。 前記のように構成された第９の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明する。パターン発
生回路38からの色切換されたパターン信号は、パターン
信号レベル設定回路80に供給されて検出器30からの各色
の光電変換出力が一定振幅になるように各色のパターン
信号レベルが設定される。検出器30からの光電変換信号
は加算器43,44で加算され、この両加算信号は減算器45
に供給されて減算される。減算器45からの信号は低域通
過フィルタ79に供給されて帯域制限される。低域通過フ
ィルタ79からの振幅と周波数特性が等しくなった信号
は、前記と同様に最大値検出回路33と最小値検出回路34
に供給されて振幅検出される。それ以降の処理は、前記
で述べたものと同様であるため説明は省略する。 以上のように、本実施例によれば光電変換出力の振幅
と周波数特性を常に等しくして位置検出を行なっている
ため、検出精度と感度のよい自動スタティックコンバー
ゼンス補正を行なうことができる。 第22図は第10の実施例のコンバーゼンス装置のブロッ
ク図である。第20図において第１図の構成と同様なもの
は削除して示す。第１図の構成と異なるのは、自動コン
バーゼンス制御のフィードバックループの動作を切換て
制御するようにした点である。 前記のように構成された第10の実施例のコンバーゼン
ス装置について、以下その動作を説明する。コンバーゼ
ンス補正回路36はダイナミックコンバーゼンス補正回路
83とスタティックコンバーゼンス補正回路82で構成され
ている。まずダイナミック的なコンバーゼンス補正のみ
行なう場合、前記自動スタティックコンバーゼンス補正
の動作を停止させる必要があるため、保持回路36の後段
に切換回路81を設けてフィードバックループを制御し
て、ダイナミック的なのコンバーゼンス補正を行なって
いる。ダイナミックコンバーゼンス調整後は自動スタテ
ィックコンバーゼンス補正を動作させるように切換回路
81を制御することにより自動調整が行なうことができ
る。 以上のように、本実施例によれば自動コンバーゼンス
制御のフィードバックループの動作を切換て制御するこ
とにより、ダイナミックとスタティックコンバーゼンス
補正が独立して行なえるため、容易にダイナミックコン
バーゼンス補正が行なえると共に自動的にスタティック
コンバーゼンス補正も行なうことができる。 なお、本実施例では理解を容易にするため検出周期を
制御する手段としては、検出器で受光されるパターン信
号を制御するときについて述べてきたが、検出側で制御
してもよいことは言うまでもない。また色切換によるRG
B位置検出としたが、RGB同時のＷ（ホワイト）位置検出
としてもよい。また初期調整手段としては、Ｗ信号で同
時検出場合について述べてきたが、電源投入時のみ検出
周期を短く設定して色切換によるRGB検出としてもよ
い。 なお、本実施例では理解を容易にするため光電変換出
力の振幅と周波数特性を制御する手段としては、検出側
で制御するときについて述べてきたが、パターン発生側
で制御してもよいことは言うまでもない。 また、本実施例ではスタティック的なコンバーゼンス
補正について述べてきたが、画面の周辺部の相反する部
分にも光電変換素子を設けて、ダイナミックコンバーゼ
ンス補正の一部を行なってもよい。また、ダイナミック
的なずれかを判断して、ダイナミックコンバーゼンス調
整を行なうことをランプ等を用いて表示し、ダイナミッ
クコンバーゼンス調整指示としてもよいことは言うまで
もない。 また、本実施例では３原色の重合わせ、いわゆるコン
バーゼンス補正と画面位相の補正について述べてきた
が、画面振幅等の制御も行なってもよいことは言うまで
もない。 また、本実施例では理解を容易にするため投写形カラ
ー受像機について述べてきたが、直視形受像機について
も有効であることは言うまでもない。 発明の効果 以上説明したように、本発明によればディジタル及び
アナログ方式のダイナミックコンバーゼンス回路で精度
よく調整されたコンバーゼンスが温度等によりスタティ
ック的なずれが生じた場合、画面に映像を映出した状態
で自動的にスタティック的なコンバーゼンスと画面位相
を同時に補正できるため、検出器の光電変換素子の受光
面積が小さくできると共に、信号処理での複雑な演算が
不要で制御信号が直流電位で扱うことができるため、簡
単な回路規模でデータ伝送と信号処理が行なえる。また
検出器の光電変換素子として複数のポイントセンサで構
成できるため低価格で実現できると共に、検出器の基準
位置に対して極性が変化する検出信号を作成し、最大値
及び最小値を検出して基準位置に対する対称性を検出行
っているため、検出器にパターン信号以外の不要光が入
射した場合でも、不要光を完全に除去して位置ずれ検出
が行えるため、安定で高精度の位置検出が可能となる。
また検出信号の極性により収束方向が容易に検出できる
ため、演算と収束時間の大幅な短縮ができ応答速度の早
い自動調整ループが実現できる。また各光電変換素子の
検出感度を任意に設定できるため、基準位置付近の検出
精度と感度を簡単に向上させることができる。また初期
調整付きの周期検出方式と、制御系の安定化をはかって
位置検出しているため、画面上に映出されるパターン信
号が目立たず、かつ検出誤動作がなく、検出精度と感度
がよく、安定でかつ正確なコンバーゼンス補正が実現で
き、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例におけるコンバーゼンス装置
のブロック図、第２図は同実施例の動作を説明するため
の図、第３図は同実施例の詳細なコンバーゼンス装置の
ブロック図、第４図，第５図は同実施例の動作波形図と
特性図、第６図は本発明の第２の実施例のコンバーゼン
ス装置のブロック図、第７図は同実施例の動作特性図、
第８図は他の実施例のブロック図、第９図は本発明の第
３の実施例のコンバーゼンス装置のブロック図、第10図
は同実施例の動作特性図、第11図は本発明の第４の実施
例のコンバーゼンス装置のブロック図、第12図は他の実
施例のブロック図、第13図は本発明の第５の実施例のコ
ンバーゼンス装置のブロック図、第14図は同実施例の動
作波形図、第15図は本発明の第６の実施例のコンバーゼ
ンス装置のブロック図、第16図は同実施例の動作特性
図、第17図は本発明の第７の実施例のコンバーゼンス装
置のブロック図、第18図は同実施例の動作図、第19図は
本発明の第８の実施例のコンバーゼンス装置のブロック
図、第20図は同実施例の動作特性図、第21図は第９の実
施例のコンバーゼンス装置のブロック図、第22図は第10
の実施例のコンバーゼンス装置のブロック図、第23図は
従来のディジタルコンバーゼンス回路のブロック図、第
24図は同回路の動作図、第25図は従来の自動的にコンバ
ーゼンス調整を行なうコンバーゼンス装置のブロック図
である。 30,31……検出器、38……パターン発生回路、37……コ
ンバーゼンス補正回路、36……保持回路、32……位置検
出回路、43,44,35……加算器、45……減算器、33……最
大値検出回路、34……最小値検出回路、46,47,48……サ
ンプルホールド回路、49……サンプルホールドパルス発
生回路、68……クランプ回路、69……クランプパルス発
生回路、70……リミッタ回路、71……検出周期制御回
路、78……色切換パルス発生回路、80……パターン信号
レベル設定回路、79……低域通過フィルタ、81……切換
回路

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．画面上に映像を表示する表示手段と、画面上での色
   ずれを補正するためのコンバーゼンス補正手段と、前記
   画面の周辺部に基準位置に対して対称に設けられた複数
   の光電変換素子で位置ずれを検出する検出手段と、各色
   のパターン信号を前記検出手段で受光できる前記画面上
   の位置に発生するパターン発生手段と、前記検出手段か
   らの基準位置に対して一方向に配置された光電変換素子
   からの出力と他方向の配置された光電変換素子からの出
   力を減算して基準位置に対して相反する極性の検出信号
   を作成し、この両極性の検出信号が等しくなる基準位置
   を原点に非線形特性を有して、基準位置に対しての位置
   ずれ量を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の
   出力からの位置データを保持する保持手段と、前記保持
   手段からの出力により前記コンバーゼンス補正手段を制
   御する制御手段とを備えたコンバーゼンス装置。 ２．検出手段が、ポイントセンサの検出器で構成された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンバー
   ゼンス装置。 ３．検出手段が、基準位置に隣接する光電変換素子の検
   出感度を上げるように制御したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のコンバーゼンス装置。