JPH03259188A - 映像位置合せ方法及び装置 - Google Patents
映像位置合せ方法及び装置Info
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- JPH03259188A JPH03259188A JP2401741A JP40174190A JPH03259188A JP H03259188 A JPH03259188 A JP H03259188A JP 2401741 A JP2401741 A JP 2401741A JP 40174190 A JP40174190 A JP 40174190A JP H03259188 A JPH03259188 A JP H03259188A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/44—Factory adjustment of completed discharge tubes or lamps to comply with desired tolerances
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/16—Picture reproducers using cathode ray tubes
- H04N9/28—Arrangements for convergence or focusing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- 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]
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[0001]
本発明は一般的に、映像投影機システムに関し、より詳
細には、このシステムの各映像投影機から投影された映
像の位置合せに関する。 [0002]
細には、このシステムの各映像投影機から投影された映
像の位置合せに関する。 [0002]
あるシステムでは、スクリーンに投影された映像は、基
準点あるいは同じスクリーン上に投影された別の映像と
特定の位置合いを有していなければならない。 −例として、それぞれが異なった色を有している2つの
陰極線管(CRT)の映像が1つのスクリーン上に投影
されて両方のCRT映像の色合成を有する1つの映像を
形成する場合、この2つの映像に対するスクリーン位置
合せ精度の要求は好ましくない色フリンジングを避ける
なめに非常に厳しくなり得る。この位置合せ精度の要求
は、1つの画素内の位置合せを必要とする。高分解能が
必要とされる特定のシステムでは、1つの画素の1/4
内の画素の位置合せの精度の要求が存在し得る。−次元
の長さが10】6cmであり且つこの軸上に1千個の画
素を有するCRT画素の場合、0.0254mm内の位
置合せの要求が存在し得る。 [0003] 映像位置合せは熱、暖機時間、経時、使用等に因る部品
のドリフトの影響を受けてきたため、特定の先行技術に
おいては、これらの要因から見た安定性のための電気的
、光学的及び機械的部品の設計の複雑化を紹来した。こ
れらの技術によっても、部品のドリフトは補償されず、
位置合せはしばしば再調節する必要があった。別の技術
では、サーモスタット制御のヒータを適用して全ての部
品を周囲温度より高い所定の温度に置くというものであ
った。この技術によっても、所要の位置合せの精度が得
られず、この熱によって部品の信頼性が悪影響を受けた
。 米国特許第4,683,467号には、スクリーン上に
多数の映像を位置合せするための映像位置合せシステム
が開示されている。位置合せパターンは、スクリーン上
に位置合せされる映像と共に且つこの映像の中の固定さ
れた位置に投影される。直角関係に配置されている3つ
の光検出器を有する各映像に対する検知装置が、スクリ
ーン上の位置合せパターンの位置を決定するためにスク
リーン上の所定の位置に取付けられている。スクリーン
上の位置合せパターンの位置がこれら3つの光検出器の
出力を比較することにより決定される。この比較によっ
て差信号が生成され、投影された映像を再位置決めして
この映像を位置合せするのに用いられる。これらの位置
合せパターンがこれらの検知装置と位置合いになった時
に、これらの映像が互1./)に位置合いになるように
これらの検知装置が配置される。 [0004] 米国特許第4,683,467号に斯かるシステムは、
上記の映像位置合せ技術に対してかなり進歩しているが
、必要とされる光検出器アセンブリの寸法が大きいこと
と、その取付けと整列にかかる設置の問題が不都合であ
る。 [0005]
準点あるいは同じスクリーン上に投影された別の映像と
特定の位置合いを有していなければならない。 −例として、それぞれが異なった色を有している2つの
陰極線管(CRT)の映像が1つのスクリーン上に投影
されて両方のCRT映像の色合成を有する1つの映像を
形成する場合、この2つの映像に対するスクリーン位置
合せ精度の要求は好ましくない色フリンジングを避ける
なめに非常に厳しくなり得る。この位置合せ精度の要求
は、1つの画素内の位置合せを必要とする。高分解能が
必要とされる特定のシステムでは、1つの画素の1/4
内の画素の位置合せの精度の要求が存在し得る。−次元
の長さが10】6cmであり且つこの軸上に1千個の画
素を有するCRT画素の場合、0.0254mm内の位
置合せの要求が存在し得る。 [0003] 映像位置合せは熱、暖機時間、経時、使用等に因る部品
のドリフトの影響を受けてきたため、特定の先行技術に
おいては、これらの要因から見た安定性のための電気的
、光学的及び機械的部品の設計の複雑化を紹来した。こ
れらの技術によっても、部品のドリフトは補償されず、
位置合せはしばしば再調節する必要があった。別の技術
では、サーモスタット制御のヒータを適用して全ての部
品を周囲温度より高い所定の温度に置くというものであ
った。この技術によっても、所要の位置合せの精度が得
られず、この熱によって部品の信頼性が悪影響を受けた
。 米国特許第4,683,467号には、スクリーン上に
多数の映像を位置合せするための映像位置合せシステム
が開示されている。位置合せパターンは、スクリーン上
に位置合せされる映像と共に且つこの映像の中の固定さ
れた位置に投影される。直角関係に配置されている3つ
の光検出器を有する各映像に対する検知装置が、スクリ
ーン上の位置合せパターンの位置を決定するためにスク
リーン上の所定の位置に取付けられている。スクリーン
上の位置合せパターンの位置がこれら3つの光検出器の
出力を比較することにより決定される。この比較によっ
て差信号が生成され、投影された映像を再位置決めして
この映像を位置合せするのに用いられる。これらの位置
合せパターンがこれらの検知装置と位置合いになった時
に、これらの映像が互1./)に位置合いになるように
これらの検知装置が配置される。 [0004] 米国特許第4,683,467号に斯かるシステムは、
上記の映像位置合せ技術に対してかなり進歩しているが
、必要とされる光検出器アセンブリの寸法が大きいこと
と、その取付けと整列にかかる設置の問題が不都合であ
る。 [0005]
本発明の目的は、スクリーン上に位置合せされるべき映
像の位置を検知し、スクリーンで検知された位置に応答
して位置合せ制御信号を発生する映像位置合せシステム
を提供することにより、上記の問題及び他の諸課題を解
決することにある。また、位置合せ検知及び調節を連続
的に、自動的に且つ迅速に行うことをも目的とする。 [0006] また本発明の目的は、構造が比較的単純で且つ製造の経
費がかさまない映像位置合せシステムを提供することに
ある。 [0007] また本発明の目的は、広い範囲にわたる作動条件にわた
って映像位置合せを維持する映像位置合せシステム、特
に、広い温度変化に対して比較的安定であり且つ映像位
置合せの不足を生じる傾向のある他の要因を補償する映
像位置合せシステムを提供することにある。 [0008]
像の位置を検知し、スクリーンで検知された位置に応答
して位置合せ制御信号を発生する映像位置合せシステム
を提供することにより、上記の問題及び他の諸課題を解
決することにある。また、位置合せ検知及び調節を連続
的に、自動的に且つ迅速に行うことをも目的とする。 [0006] また本発明の目的は、構造が比較的単純で且つ製造の経
費がかさまない映像位置合せシステムを提供することに
ある。 [0007] また本発明の目的は、広い範囲にわたる作動条件にわた
って映像位置合せを維持する映像位置合せシステム、特
に、広い温度変化に対して比較的安定であり且つ映像位
置合せの不足を生じる傾向のある他の要因を補償する映
像位置合せシステムを提供することにある。 [0008]
上記及び他の諸口的は、スクリーン上の映像位置を検知
し且つ映像をスクリーン基準点に対して相対的に再位置
決めするための位置制御信号を供給する映像位置合せシ
ステムを提供する発明によって達成される。 [0009] この発明の映像位置合せシステムは、投影機システムの
ための映像平面に置された位置合せ検知器を含んでおり
、この検知器は画成された活性領域を特徴とする。 [0010] この発明の映像投影機は、校正時間インタバルの間、検
知器の活性領域の全体を照明する映像を投影するための
手段と、後続の垂直パターン時間インタバルの間、検知
器の活性領域の1つの垂直半分のみを照明する垂直パタ
ーン映像を投影するための手段と、水平パターン時間イ
ンタバルの間、検知器の活性領域の1つの水平半分のみ
を照明する水平パターン映像を投影するための手段とを
含んでいる。 [0011] この発明のシステムは、校正時間インタバルの間、検知
器の出力を抽出し且つこの出力値を校正信号値として保
持するための第1手段と、垂直パターン時間インタバル
の間、検知器の出力を抽出し且つこの出力値を垂直パタ
ーン信号値として保持するための第2手段と、水平パタ
ーン時間インタバルの間、検知器の出力を抽出し且つこ
の出力値を水平パターン信号値として保持するための第
3手段とを更に含んでいる。 [0012] この発明のシステムは、それぞれの校正、垂直パターン
及び水平パターン信号に応答して、位置補正信号を形成
し、上記の映像を位置合せするための手段を更に含んで
いる。 [0013] この位置合せ検知器は、活性領域を有し且つ上記活性領
域に入射する光の強度に比例する出力信号を供給する光
検出器デバイスと、矩形マスク開口部を有し且つ上記セ
ンサ活性領域が上記マスク開口部に実質的に集中された
状態で上記センサに隣接して配設されているセンサマス
クであって、上記光検出器デバイスの活性領域を画成す
るための手段を提供するセンサマスクとを含んでいる。 [0014] 例えば多色映像を生成するための多重映像発生器を用V
)でいるシステムにおいて、本システムを用いることに
より、各発生器によって発生される映像の位置をスクリ
ーン基準点に位置合せすることができる。 [0015]
し且つ映像をスクリーン基準点に対して相対的に再位置
決めするための位置制御信号を供給する映像位置合せシ
ステムを提供する発明によって達成される。 [0009] この発明の映像位置合せシステムは、投影機システムの
ための映像平面に置された位置合せ検知器を含んでおり
、この検知器は画成された活性領域を特徴とする。 [0010] この発明の映像投影機は、校正時間インタバルの間、検
知器の活性領域の全体を照明する映像を投影するための
手段と、後続の垂直パターン時間インタバルの間、検知
器の活性領域の1つの垂直半分のみを照明する垂直パタ
ーン映像を投影するための手段と、水平パターン時間イ
ンタバルの間、検知器の活性領域の1つの水平半分のみ
を照明する水平パターン映像を投影するための手段とを
含んでいる。 [0011] この発明のシステムは、校正時間インタバルの間、検知
器の出力を抽出し且つこの出力値を校正信号値として保
持するための第1手段と、垂直パターン時間インタバル
の間、検知器の出力を抽出し且つこの出力値を垂直パタ
ーン信号値として保持するための第2手段と、水平パタ
ーン時間インタバルの間、検知器の出力を抽出し且つこ
の出力値を水平パターン信号値として保持するための第
3手段とを更に含んでいる。 [0012] この発明のシステムは、それぞれの校正、垂直パターン
及び水平パターン信号に応答して、位置補正信号を形成
し、上記の映像を位置合せするための手段を更に含んで
いる。 [0013] この位置合せ検知器は、活性領域を有し且つ上記活性領
域に入射する光の強度に比例する出力信号を供給する光
検出器デバイスと、矩形マスク開口部を有し且つ上記セ
ンサ活性領域が上記マスク開口部に実質的に集中された
状態で上記センサに隣接して配設されているセンサマス
クであって、上記光検出器デバイスの活性領域を画成す
るための手段を提供するセンサマスクとを含んでいる。 [0014] 例えば多色映像を生成するための多重映像発生器を用V
)でいるシステムにおいて、本システムを用いることに
より、各発生器によって発生される映像の位置をスクリ
ーン基準点に位置合せすることができる。 [0015]
図1は、本発明に係る映像位置合せシステム50の簡易
機能ブロック図を示す。図1の実施例において、赤、緑
及び青陰極線管(CRT)52.54及び56からの映
像はそれぞれの液晶光バルブ58,60.62並びに投
影光学素子64を経由して共通のスクリーン66に投影
される。これらのLCLV及び投影光学素子装置は当業
界では公知であり、本明細書ではこれ以上詳細には述べ
ないことにする。LCLV及びレンズ装置に関しては、
米国特許第4,127,322号が参照できる。このシ
ステム50は、主偏向増幅器回路68を更に含んでおり
、この回路68はそれぞれのCRTビーム偏向コイル(
図1には図示せず)に主駆動信号を提供する。映像増幅
器70は、それぞれのCRT52.54及び56に映像
ビーム強度制御信号を提供する。 [0016] 図1の装置において、CRT52の映像は赤色を有し、
CRT54の映像は緑色を有し、そしてCRT56の映
像は青色を有している。スクリーン66上の赤緑及び青
色の映像の合成によって、所望の映像が形成される。本
発明は、3色表示装置について記載されているが、本発
明は単色又は多色システムにおける映像の位置合せに適
用することが可能である。 [0017] CRT52.54及び56からの異なった色を有する映
像がスクリーン66に投影される。色フリンジングを避
は且つスクリーン66上にはっきりした画像を有するた
めに且つ赤、緑及び青色映像の色混合の利点を得るため
に、スクリーン上のこれら3つの映像の正確な位置合せ
が必要となる。 [0018] スクリーン66上の赤、緑及び青色映像の位置合せは、
偏向補正回路100及び位置合せ検知器80によって達
成される。システム50の全体の作動が図2及び図3に
図示されている。ここでスクリーン66は、例示の映像
が、例えば位置66Aに現われるようにするためにシス
テム50の映像平面に置かれている。検知器80は、主
視領域の垂直エツジ66Bに隣接して配置しており、こ
の主領域には映像がシステム50によって投影され、検
知器80は光検出器を含んでいる。検知器80には検知
器マスク82が隣接して配置されており、これにより検
知器80に入射する投影光の一部分を遮断する。マスク
82は、矩形構成を有する開口部を含んでいる。 [0019] 斯くして、本発明によると、その位置が制御される映像
66Aの映像平面のエツジには唯1つの光検出器80が
配置される。マスク82は光検出器のための感度の領域
を画成する。光検出器は、例えば、ミズリー州セントル
イス、ページプルバード10900在のバクテックイン
コーポレイテッドから市販されているVT301型デバ
イ型金バイスる。この光検出器にふされしいマスク開口
部の寸法は0.508cm平方(0,2インチ×0.2
インチ)である。 [00201 図4乃至図6に図示されている所定の光パターンは、マ
スキングされた光検出器80に順次に当てるために形成
されている。図4のパターン(校正パターン)は、光検
出器の活性領域を十分に覆って、これにより斯かる覆い
に関連する信号レベルを確立する。図5のパターン(垂
直位置パターン)は、映像が映像平面の垂直方向の長さ
に適正に位置した時に光検出器領域の半分を覆うように
成形されている。図6のパターン(水平位置パターン)
は、映像が映像平面の水平方向の長さに適正に位置され
た時に光検出器領域の半分を覆うように成形されている
。 光検出器80に関連する回路100は光検出器信号を抽
出し、保持し且つ合成して、位置補正信号を生成してC
RTの面上の映像を所望位置に維持する。 [0021] 1つの光検出器を位置合せ検知器80として用いること
は有利である。検知器がスクリーンに配置されている場
合、設置は容易に行なわれ、検知器の寸法は米国特許第
4,683,467号に記載されている装置はどは重大
ではない。自動位置合せ手段が投影機に対して内部に、
即ち、投影機装置内の映像平面に配置されている場合、
唯1つの検出器を使うことの利点は、非常に小さな寸法
の幾つかの検知器の配列を正確に配置する必要がないと
いうことである。本発明は光検知器80からの位置情報
を必要とせず、画成されたターゲットにおける光強度に
対する応答のみに依存するため、光は、単純な光導管、
例えば光ファイバによってターゲット領域から光検知器
に伝達され得る。換言すれば、映像の形状は光検知器に
おいて保存される必要がなく、これは非常に小さなパタ
ーンを取り扱う上で重要な特性である。 [0022] ここで、図7及び図8について説明すると、偏向補正回
路100が更に詳細に開示されている。回路100は、
ラスク走査テレビジョン技術において周知のクロック及
び同期化信号に応答し且つ映像位置合せシステムによっ
て用いられるパターン映像信号を発生して位置合せ検知
器に入射するパターン映像を発生するパターン発生器制
御部102を含んでいる。好ましい実施例によると、こ
れらのパターンは映像66Aを発生するのには用いられ
ないラスク線を用いて垂直インタバルの間発生される。 垂直インタバルはテレビジョン技術において周知である
。 参考のため、C,B、ニール及びE、M、 レイトン
著の[垂直インタバルカラー基準信号(VIR)の歴史
1 (1975年3月発行、EIAテレビジョン・シ
ステムズ・ブレティン第3号)及び「垂直インタバル基
準(VIR)信号の使用に対するEIA勧告応用J
(1972年7月発行、EIAテレビジョン・システム
ズ・ブレティン第1号)を参照することができる。パタ
ーン発生器制御部102は更に、モード制御器104に
制御信号を供給し、このモード制御器104は、モード
制御信号を図7に図示されている回路1000種々の要
素に供給する。 [0023] 光検出器80は、光検出器80の活性領域に入射される
光の強度に比例する電流出力信号を供給する。光検出器
80からの出力信号は抽出・保持(S/H)増幅器10
6,108及び110の入力端子に与えられる。S/H
増幅器106は図4に図示の校正テストパターンの期間
中の光検出器出力レベルを抽出して保持するのに用いら
れ、モード制御器104からの「校正S/H制御」信号
によって制御される。S/H増幅器108は、図5に図
示の垂直テストパターンの期間中の光検出器80の出力
信号を抽出し保持するのに用いられ、制御器104から
の「垂直S/H制御」信号によって制御される。S/H
増幅器110は、図6に図示の水平テスト・パターンの
期間中の光検出器80の出力信号を抽出し保持するのに
用いられ、制御器104からの「水平S/H制御」信号
によって制御される。 [0024] 回路100は更に、演算増幅器112及び114を含ん
でいる。演算増幅器112は、それぞれのS/H増幅器
106及び108に保持された信号値に比例する信号を
人力として受け、校正パターン光強度と垂直パターン光
強度との差を表わす出力信号、即ち、垂直変位誤差の度
合である信号を発生する。演算増幅器114はそれぞれ
のS/H増幅器106及び110に保持された信号値に
比例する信号を人力として受け、校正パターン光強度と
水平パターン光強度との差を表わす信号、即ち、水平変
位誤差の度合である信号を発生する。増幅器108及び
110のそれぞれの保持された値の振幅は名目上、それ
ぞれのパターンが検知器と正しく整列された時の増幅器
106の保持値の振幅の半分である。抵抗109及び1
1】の値は本実施例においては抵抗107A及び107
Bの値のそれぞれ半分となる。斯くして、増幅器112
,114の出力は、それぞれのパターンが検知器と正し
く整列された時にゼロとなる。 [0025] 演算増幅器112の出力は、それぞれの赤垂直S/H増
幅器122、緑垂直S/H増幅器124及び前垂直S/
H増輻器126の入力に接続されている。それぞれのS
/H増幅器122,124及び126は、モード制御器
104からのそれぞれの制御信号、即ち、「赤補正S/
H制御」信号、「緑補正S/H制御」及び「青補正S/
H制御」信号によって抽出モードに切り換えられる。 [0026] 演算増幅器114の出力は赤水子S/H増幅器116、
緑水平S/H増幅器118及び青水子S/H増幅器12
0の入力に接続されている。これらの増幅器は「赤補正
S/H制御」信号、「緑補正S/H制御」及び「青補正
S/H制御」信号によって抽出モードにそれぞれ切り換
えられ、水平偏向誤差信号に関して垂直S/H増幅器1
22,124及び126に類似の機能を実行する。 [0027] 図8は、偏向補正回路100を構成する付加的な回路成
分を図示している。それぞれのS/H増幅器122,1
24,126,116,118及び120からの保持サ
レタ値(RV、GV、BV、RH,GH及びBH) は
、偏向信号全供給するそれぞれの積分器及び偏向増幅器
回路に入力され、偏向信号はそれぞれのCRT偏向コイ
ルを通る。斯くして、信号RVは積分器回路130に入
力され、積分された出力信号は偏向増幅器132を駆動
して垂直偏向補正信号を作り、それを赤CRT (52
)垂直偏向コイル134に加える。信号RHは積分器回
路136に入力され、積分された出力信号は偏向増幅器
138を駆動して水平偏向補正信号を作り、それを赤C
RT(52)水平偏向コイル140に加える。 [0028] 信号GVは積分器回路142に入力され、積分された出
力信号は偏向増幅器144を駆動して垂直偏向補正信号
を作り、それを緑CRT (54)垂直偏向コイル14
6に加える。信号GHは積分器回路148に入力され、
積分された出力信号は偏向増幅器150を駆動して水平
偏向補正信号を作り、緑CRT(54)水平偏向コイル
152に加える。 [0029] 信号BVは積分器回路154に入力され、積分された出
力信号は偏向増幅器156を駆動して、垂直偏向補正信
号を作り、それを青CRT(56)垂直偏向コイル15
8に加える。信号BHは積分器回路160に入力され、
積分された出力信号は偏向増幅器162を駆動して水平
偏向補正信号を作り、それを青CRT (5日水平偏向
コイル164に加える。 [00301 位置合せプロセスにおける事象の代表的なシーケンスは
以下のものを含んでいる。赤CRT校正パターンが光検
出器80に当たると、入射光の強度に比例する信号がS
/H増幅器106,108,110の入力端子に与えら
れる。同時に、校正S/H増幅器106は光検出器信号
を抽出する。校正S/H増幅器106は垂直パターンが
表示されると、その制御信号によって保持モードに切り
換えられる。垂直S/H増幅器108は、同時に抽出モ
ードに切り換えられる。この直後に、水平パターンが表
示され、一方、校正S/H増幅器106及び垂直S/H
増幅器は保持モードにあり、水平S/H増幅器110は
抽出モードにある。この4つの段階シーケンス(赤CR
T52のための)における最後の段階はこれら3つのS
/H増幅器106,108,110の全てが保持モード
にある間に起きる。演算増幅器112は、赤校正光強度
と垂直パターン光強度との差を表わす垂直変位誤差信号
を発生する。演算増幅器114は、水平パターン光強度
に関して同様の機能を実行する。赤垂直増幅器122及
び赤水平増幅器116はそれぞれ抽出モードに切り換え
られ、これにより、映像ドリフトを表わす出力信号RV
及びRHを増幅器112及び116の出力に連続的に供
給する。 [0031] 緑及び青CRT54及び56に対しても同様にしてシー
ケンスが継続する。典型的な応用の場合、電子表示投影
機の作動において、上記のようなパターン表示抽出及び
保持のシーケンスの全体は5分の1秒のうちに起る。投
影機が経験する映像ドリフトは、かなり長い期間にわた
って起るため、抽出頻度は重要でない。増幅器130,
136,142,148,154.及び160における
積分時間は5分の1秒よりもかなり長く、例えば30秒
である。 [0032] 図4乃至図6の試、験パターンは、制御信号と共に各C
RTに対して順次に、表1に作表されたように、サンプ
ル・ホールド増幅機に与えられる。各チャンネルは、上
記のように4つのシーケンスの組の事象を用いている。 [0033]
機能ブロック図を示す。図1の実施例において、赤、緑
及び青陰極線管(CRT)52.54及び56からの映
像はそれぞれの液晶光バルブ58,60.62並びに投
影光学素子64を経由して共通のスクリーン66に投影
される。これらのLCLV及び投影光学素子装置は当業
界では公知であり、本明細書ではこれ以上詳細には述べ
ないことにする。LCLV及びレンズ装置に関しては、
米国特許第4,127,322号が参照できる。このシ
ステム50は、主偏向増幅器回路68を更に含んでおり
、この回路68はそれぞれのCRTビーム偏向コイル(
図1には図示せず)に主駆動信号を提供する。映像増幅
器70は、それぞれのCRT52.54及び56に映像
ビーム強度制御信号を提供する。 [0016] 図1の装置において、CRT52の映像は赤色を有し、
CRT54の映像は緑色を有し、そしてCRT56の映
像は青色を有している。スクリーン66上の赤緑及び青
色の映像の合成によって、所望の映像が形成される。本
発明は、3色表示装置について記載されているが、本発
明は単色又は多色システムにおける映像の位置合せに適
用することが可能である。 [0017] CRT52.54及び56からの異なった色を有する映
像がスクリーン66に投影される。色フリンジングを避
は且つスクリーン66上にはっきりした画像を有するた
めに且つ赤、緑及び青色映像の色混合の利点を得るため
に、スクリーン上のこれら3つの映像の正確な位置合せ
が必要となる。 [0018] スクリーン66上の赤、緑及び青色映像の位置合せは、
偏向補正回路100及び位置合せ検知器80によって達
成される。システム50の全体の作動が図2及び図3に
図示されている。ここでスクリーン66は、例示の映像
が、例えば位置66Aに現われるようにするためにシス
テム50の映像平面に置かれている。検知器80は、主
視領域の垂直エツジ66Bに隣接して配置しており、こ
の主領域には映像がシステム50によって投影され、検
知器80は光検出器を含んでいる。検知器80には検知
器マスク82が隣接して配置されており、これにより検
知器80に入射する投影光の一部分を遮断する。マスク
82は、矩形構成を有する開口部を含んでいる。 [0019] 斯くして、本発明によると、その位置が制御される映像
66Aの映像平面のエツジには唯1つの光検出器80が
配置される。マスク82は光検出器のための感度の領域
を画成する。光検出器は、例えば、ミズリー州セントル
イス、ページプルバード10900在のバクテックイン
コーポレイテッドから市販されているVT301型デバ
イ型金バイスる。この光検出器にふされしいマスク開口
部の寸法は0.508cm平方(0,2インチ×0.2
インチ)である。 [00201 図4乃至図6に図示されている所定の光パターンは、マ
スキングされた光検出器80に順次に当てるために形成
されている。図4のパターン(校正パターン)は、光検
出器の活性領域を十分に覆って、これにより斯かる覆い
に関連する信号レベルを確立する。図5のパターン(垂
直位置パターン)は、映像が映像平面の垂直方向の長さ
に適正に位置した時に光検出器領域の半分を覆うように
成形されている。図6のパターン(水平位置パターン)
は、映像が映像平面の水平方向の長さに適正に位置され
た時に光検出器領域の半分を覆うように成形されている
。 光検出器80に関連する回路100は光検出器信号を抽
出し、保持し且つ合成して、位置補正信号を生成してC
RTの面上の映像を所望位置に維持する。 [0021] 1つの光検出器を位置合せ検知器80として用いること
は有利である。検知器がスクリーンに配置されている場
合、設置は容易に行なわれ、検知器の寸法は米国特許第
4,683,467号に記載されている装置はどは重大
ではない。自動位置合せ手段が投影機に対して内部に、
即ち、投影機装置内の映像平面に配置されている場合、
唯1つの検出器を使うことの利点は、非常に小さな寸法
の幾つかの検知器の配列を正確に配置する必要がないと
いうことである。本発明は光検知器80からの位置情報
を必要とせず、画成されたターゲットにおける光強度に
対する応答のみに依存するため、光は、単純な光導管、
例えば光ファイバによってターゲット領域から光検知器
に伝達され得る。換言すれば、映像の形状は光検知器に
おいて保存される必要がなく、これは非常に小さなパタ
ーンを取り扱う上で重要な特性である。 [0022] ここで、図7及び図8について説明すると、偏向補正回
路100が更に詳細に開示されている。回路100は、
ラスク走査テレビジョン技術において周知のクロック及
び同期化信号に応答し且つ映像位置合せシステムによっ
て用いられるパターン映像信号を発生して位置合せ検知
器に入射するパターン映像を発生するパターン発生器制
御部102を含んでいる。好ましい実施例によると、こ
れらのパターンは映像66Aを発生するのには用いられ
ないラスク線を用いて垂直インタバルの間発生される。 垂直インタバルはテレビジョン技術において周知である
。 参考のため、C,B、ニール及びE、M、 レイトン
著の[垂直インタバルカラー基準信号(VIR)の歴史
1 (1975年3月発行、EIAテレビジョン・シ
ステムズ・ブレティン第3号)及び「垂直インタバル基
準(VIR)信号の使用に対するEIA勧告応用J
(1972年7月発行、EIAテレビジョン・システム
ズ・ブレティン第1号)を参照することができる。パタ
ーン発生器制御部102は更に、モード制御器104に
制御信号を供給し、このモード制御器104は、モード
制御信号を図7に図示されている回路1000種々の要
素に供給する。 [0023] 光検出器80は、光検出器80の活性領域に入射される
光の強度に比例する電流出力信号を供給する。光検出器
80からの出力信号は抽出・保持(S/H)増幅器10
6,108及び110の入力端子に与えられる。S/H
増幅器106は図4に図示の校正テストパターンの期間
中の光検出器出力レベルを抽出して保持するのに用いら
れ、モード制御器104からの「校正S/H制御」信号
によって制御される。S/H増幅器108は、図5に図
示の垂直テストパターンの期間中の光検出器80の出力
信号を抽出し保持するのに用いられ、制御器104から
の「垂直S/H制御」信号によって制御される。S/H
増幅器110は、図6に図示の水平テスト・パターンの
期間中の光検出器80の出力信号を抽出し保持するのに
用いられ、制御器104からの「水平S/H制御」信号
によって制御される。 [0024] 回路100は更に、演算増幅器112及び114を含ん
でいる。演算増幅器112は、それぞれのS/H増幅器
106及び108に保持された信号値に比例する信号を
人力として受け、校正パターン光強度と垂直パターン光
強度との差を表わす出力信号、即ち、垂直変位誤差の度
合である信号を発生する。演算増幅器114はそれぞれ
のS/H増幅器106及び110に保持された信号値に
比例する信号を人力として受け、校正パターン光強度と
水平パターン光強度との差を表わす信号、即ち、水平変
位誤差の度合である信号を発生する。増幅器108及び
110のそれぞれの保持された値の振幅は名目上、それ
ぞれのパターンが検知器と正しく整列された時の増幅器
106の保持値の振幅の半分である。抵抗109及び1
1】の値は本実施例においては抵抗107A及び107
Bの値のそれぞれ半分となる。斯くして、増幅器112
,114の出力は、それぞれのパターンが検知器と正し
く整列された時にゼロとなる。 [0025] 演算増幅器112の出力は、それぞれの赤垂直S/H増
幅器122、緑垂直S/H増幅器124及び前垂直S/
H増輻器126の入力に接続されている。それぞれのS
/H増幅器122,124及び126は、モード制御器
104からのそれぞれの制御信号、即ち、「赤補正S/
H制御」信号、「緑補正S/H制御」及び「青補正S/
H制御」信号によって抽出モードに切り換えられる。 [0026] 演算増幅器114の出力は赤水子S/H増幅器116、
緑水平S/H増幅器118及び青水子S/H増幅器12
0の入力に接続されている。これらの増幅器は「赤補正
S/H制御」信号、「緑補正S/H制御」及び「青補正
S/H制御」信号によって抽出モードにそれぞれ切り換
えられ、水平偏向誤差信号に関して垂直S/H増幅器1
22,124及び126に類似の機能を実行する。 [0027] 図8は、偏向補正回路100を構成する付加的な回路成
分を図示している。それぞれのS/H増幅器122,1
24,126,116,118及び120からの保持サ
レタ値(RV、GV、BV、RH,GH及びBH) は
、偏向信号全供給するそれぞれの積分器及び偏向増幅器
回路に入力され、偏向信号はそれぞれのCRT偏向コイ
ルを通る。斯くして、信号RVは積分器回路130に入
力され、積分された出力信号は偏向増幅器132を駆動
して垂直偏向補正信号を作り、それを赤CRT (52
)垂直偏向コイル134に加える。信号RHは積分器回
路136に入力され、積分された出力信号は偏向増幅器
138を駆動して水平偏向補正信号を作り、それを赤C
RT(52)水平偏向コイル140に加える。 [0028] 信号GVは積分器回路142に入力され、積分された出
力信号は偏向増幅器144を駆動して垂直偏向補正信号
を作り、それを緑CRT (54)垂直偏向コイル14
6に加える。信号GHは積分器回路148に入力され、
積分された出力信号は偏向増幅器150を駆動して水平
偏向補正信号を作り、緑CRT(54)水平偏向コイル
152に加える。 [0029] 信号BVは積分器回路154に入力され、積分された出
力信号は偏向増幅器156を駆動して、垂直偏向補正信
号を作り、それを青CRT(56)垂直偏向コイル15
8に加える。信号BHは積分器回路160に入力され、
積分された出力信号は偏向増幅器162を駆動して水平
偏向補正信号を作り、それを青CRT (5日水平偏向
コイル164に加える。 [00301 位置合せプロセスにおける事象の代表的なシーケンスは
以下のものを含んでいる。赤CRT校正パターンが光検
出器80に当たると、入射光の強度に比例する信号がS
/H増幅器106,108,110の入力端子に与えら
れる。同時に、校正S/H増幅器106は光検出器信号
を抽出する。校正S/H増幅器106は垂直パターンが
表示されると、その制御信号によって保持モードに切り
換えられる。垂直S/H増幅器108は、同時に抽出モ
ードに切り換えられる。この直後に、水平パターンが表
示され、一方、校正S/H増幅器106及び垂直S/H
増幅器は保持モードにあり、水平S/H増幅器110は
抽出モードにある。この4つの段階シーケンス(赤CR
T52のための)における最後の段階はこれら3つのS
/H増幅器106,108,110の全てが保持モード
にある間に起きる。演算増幅器112は、赤校正光強度
と垂直パターン光強度との差を表わす垂直変位誤差信号
を発生する。演算増幅器114は、水平パターン光強度
に関して同様の機能を実行する。赤垂直増幅器122及
び赤水平増幅器116はそれぞれ抽出モードに切り換え
られ、これにより、映像ドリフトを表わす出力信号RV
及びRHを増幅器112及び116の出力に連続的に供
給する。 [0031] 緑及び青CRT54及び56に対しても同様にしてシー
ケンスが継続する。典型的な応用の場合、電子表示投影
機の作動において、上記のようなパターン表示抽出及び
保持のシーケンスの全体は5分の1秒のうちに起る。投
影機が経験する映像ドリフトは、かなり長い期間にわた
って起るため、抽出頻度は重要でない。増幅器130,
136,142,148,154.及び160における
積分時間は5分の1秒よりもかなり長く、例えば30秒
である。 [0032] 図4乃至図6の試、験パターンは、制御信号と共に各C
RTに対して順次に、表1に作表されたように、サンプ
ル・ホールド増幅機に与えられる。各チャンネルは、上
記のように4つのシーケンスの組の事象を用いている。 [0033]
【表1】
[0034]
校正S/H増幅器
垂直S/H増幅器
水平S/H増幅器
HHH3
HHH
SHH
赤校正パターン
光垂直パターン
赤水子パターン
赤V補正
S/H増幅器
赤H補正
S/H増幅器
+
+
+
■1
緑校正パターン
緑垂直パターン
緑水平パターン
緑V補正
S/H増幅器
緑H補正
十
十
+
S/H増幅器
H
青校正パターン −−−−−−−−十青垂直パターン
+青水平パ
ターン
+青■補正 S/H増幅器 HHHHHHHHHHHS青H補正 S/H増幅器 HHHHHHHHHHHS表1におい
て「H」=保持、「S」=抽出、「+」−オン、及び「
−」=オフである。 [0035] 容易に明白であるように、映像を正しく位置決めすると
、補正信号が発生されず、その結果、積分器からの出力
信号に変化が見られない。ドリフトが生じると誤差信号
がそれぞれの積分器130,136,142,148,
154に適切に与えられ、これによりそれぞれの偏向電
流の増大又は減少を生じて、映像を所望位置に置く。 [0036] 上記の実施例は、本発明の原理を表わす例にすぎず、当
業者は発明の範囲から逸脱することなく本発明の原理に
従って、他の例を案出することができる。
+青水平パ
ターン
+青■補正 S/H増幅器 HHHHHHHHHHHS青H補正 S/H増幅器 HHHHHHHHHHHS表1におい
て「H」=保持、「S」=抽出、「+」−オン、及び「
−」=オフである。 [0035] 容易に明白であるように、映像を正しく位置決めすると
、補正信号が発生されず、その結果、積分器からの出力
信号に変化が見られない。ドリフトが生じると誤差信号
がそれぞれの積分器130,136,142,148,
154に適切に与えられ、これによりそれぞれの偏向電
流の増大又は減少を生じて、映像を所望位置に置く。 [0036] 上記の実施例は、本発明の原理を表わす例にすぎず、当
業者は発明の範囲から逸脱することなく本発明の原理に
従って、他の例を案出することができる。
【図月
本発明に係る映像位置合せシステムの簡易機能ブロック
図。 【図21 投影スクリーン及び映像位置合せセンサの1つの構成を
示す簡易略図。 【図3】 検知器、光検出器及びマスクの好ましい実施例を示す図
。
図。 【図21 投影スクリーン及び映像位置合せセンサの1つの構成を
示す簡易略図。 【図3】 検知器、光検出器及びマスクの好ましい実施例を示す図
。
【図4】
本発明に係る位置合せシステムの校正テストパターンを
示す図。
示す図。
【図5】
本発明に係る映像位置合せシステムによって用いられる
垂直位置テストパターンを示す図。 [図6] 本発明に係る位置合せシステムの水平テストパターンを
示す図。
垂直位置テストパターンを示す図。 [図6] 本発明に係る位置合せシステムの水平テストパターンを
示す図。
【図7】
図1のシステムの偏向補正回路を示す簡略図。
【図8】
図1のシステムの偏向補正回路を示す簡略図。
50:映像位置合せシステム、64:投影光学素子、6
6:スクリーン、68:主偏向増幅器回路、80:位置
合せ検知器、82:検知器マスク、100:偏向補正回
路。
6:スクリーン、68:主偏向増幅器回路、80:位置
合せ検知器、82:検知器マスク、100:偏向補正回
路。
【店好1名】
図面
【図月
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
Claims (12)
- 【請求項1】スクリーン上に投影される少なくとも1つ
の映像を発生するための映像投影機システムにおける映
像の位置を位置合せするための映像位置合せシステムに
おいて、 画成された活性領域を有する位置合せ検知器と、校正時
間インタバルの間、上記検知器の出力を抽出し且つ該出
力値を校正信号値として保持するための第1手段と、 垂直パターン時間インタバルの間、上記検知器の出力を
保持し且つ該出力値を垂直パターン信号値として保持す
るための第2手段と、水平パターン時間インタバルの間
、上記検知器の出力を抽出し且つ該出力値を水平パター
ン信号値として保持するための第3手段と、(i)第1
校正時間インタバルの間、上記検知器の活性領域の全体
を覆う第1校正パターンと、 (ii)垂直パターン時間インタバルの間、上記検知器
の活性領域の1つの垂直半分のみを照明する垂直な半パ
ターンと、 (iii)水平パターン時間インタバルの間、上記検知
器の活性領域の1つの水平半分のみを照明する水平パタ
ーンとを投影するための手段と、 上記校正、垂直パターン及び水平パターン時間インタバ
ルの間、上記それぞれの校正、垂直パターン及び水平パ
ターン信号に応答して、位置補正信号を形成し、上記映
像を位置合せするための手段と を具備することを特徴とする映像位置合せシステム。 - 【請求項2】上記位置合せ検知器が更に、 活性領域を有し且つ該活性領域に入射する光の強度に比
例する出力信号を供給する光検出器デバイスと、 マスク開口部を有し、且つ、上記検知器活性領域が該マ
スク開口部に実質的に集中された状態で上記検知器に隣
接して配置された検知器マスクであって、上記光検出器
デバイスの活性領域を画成するための手段を提供する検
知器マスクとを備える請求項1記載のシステム。 - 【請求項3】上記マスク開口部が実質的に矩形である請
求項2記載のシステム。 - 【請求項4】上記検知器が上記映像投影機の映像平面に
配置されている請求項1〜3のいずれか1つに記載のシ
ステム。 - 【請求項5】上記検知器が上記映像投影機の映像平面か
ら投影機光を受ける請求項1、2又は3のいずれか1つ
に記載のシステム。 - 【請求項6】上記映像投影機が、投影される上記映像を
発生するための陰極線管であり、該陰極線管がCRTビ
ームを所望の径路を通って偏向するためのX及びY偏向
コイルを含み、上記位置補正信号が、それぞれのCRT
のX及びY偏向補正信号を含む請求項1〜5のいずれか
1つに記載のシステム。 - 【請求項7】上記第1、第2及び第3の手段が、校正S
/H制御信号によって選択されるそれぞれのサンプル又
はホールド・モードにおいて作動可能な校正サンプル/
ホールド(S/A)増幅器デバイスと、垂直S/H増幅
器制御信号によって選択されるそれぞれのサンプル又は
ホールド・モードにおいて作動可能な垂直S/H増幅器
デバイスと、水平S/H制御信号によって選択されるそ
れぞれのサンプル又はホールド・モードにおいて作動可
能な水平S/H増幅器とをそれぞれ含む請求項6記載の
システム。 - 【請求項8】位置補正信号を形成するための上記手段が
、上記校正信号値と上記垂直パターン値との差を示す垂
直誤差信号を発生するための手段と、上記校正信号値と
上記水平信号値との差を示す水平誤差信号を発生するた
めの手段とを含む請求項1〜7のいずれか1つに記載の
システム。 - 【請求項9】上記垂直誤差信号を発生するための上記手
段が、上記校正信号及び上記垂直パターン値に応答して
、上記垂直誤差信号を出力として供給する第1演算増幅
器を含み、上記水平誤差信号を発生するための上記手段
が、上記校正信号及び上記水平パターン値に応答して上
記水平誤差信号を出力として供給する第2演算増幅器を
含む請求項8記載のシステム。 - 【請求項10】位置補正信号を形成するための上記手段
が、上記垂直誤差信号を積分し、該積分された垂直誤差
信号を増幅して上記垂直CRT偏向コイルに印加される
垂直補正信号を供給するための第1手段と、上記水平誤
差信号を積分し、該積分された水平誤差信号を増幅して
上記水平CRT偏向コイルに印加される水平補正信号を
供給するための第2手段とを更に含む請求項8又は9記
載のシステム。 - 【請求項11】上記映像投影機システムは、一方が第1
色であり他方が第2色である少なくとも2つの映像を発
生し、これら2つ又はそれ以上の映像がスクリーン上に
投影されて、これら2つ又はそれ以上の着色映像が所望
の多色映像を形成するようになされたことを特徴として
おり、上記映像位置合せシステムは、それぞれの映像の
位置を互いに対して位置合せすることを特徴としており
、 且つ(i)第2色校正時間インタバルの間、上記検知器
の活性領域の全体を覆う第2色校正パターン、 (ii)第2色垂直パターン時間インタバルの間、上記
検知器の活性領域の1つの垂直半分のみを照明する第2
色垂直半パターン、及び (iii)第2色水平パターン時間インタバルの間、上
記検知器の活性領域の1つの水平半分のみを照明する第
2色水平パターンを投影するための手段と、上記第2色
校正、垂直パターン及び水平パターン時間インタバルの
間に上記ぞれぞれの校正、垂直パターン及び水平パター
ン信号に応答して第2色位置補正信号を形成し、上記第
2色映像を位置合せするための第2手段とを含む請求項
1〜10のいずれか1つに記載のシステム。 - 【請求項12】各々が所定の相対的位置にそれぞれの映
像を投影するための1つ又はそれ以上の映像投影機を含
む映像投影機システムにおいて、1つ又はそれ以上の投
影された映像の位置を位置合せするための方法が、上記
投影機システムのための映像平面に位置合せ検知器を定
位する段階と、校正時間インタバルの間、上記投影機シ
ステムに上記検知器の活性領域の全体を照明する映像を
投影させる段階と、 上記校正時間インタバルの間、上記検知器の出力を抽出
し、上記出力値を校正信号値として記憶する段階と、 垂直パターン時間インタバルの間、上記投影機システム
に上記検知器の活性領域の1つの垂直半分のみを照明す
る垂直パターン映像を投影させる段階と、上記垂直パタ
ーン時間インタバルの間、上記検知器の出力を抽出し、
上記出力値を垂直パターン信号値として記憶する段階と
、水平パターン時間インタバルの間、上記投影機システ
ムに、上記検知器の活性領域の1つの水平半分のみを照
明する水平パターン映像を投影させる段階と、上記水平
パターン時間インタバルの間、上記検知器の出力を抽出
し、上記出力値を水平パターン信号値として記憶する段
階と、上記それぞれの校正、垂直パターン及び水平パタ
ーン信号を処理して位置補正信号を形成し、上記映像を
位置合せする段階とを含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US450187 | 1982-12-16 | ||
US07/450,187 US5020116A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Image registration method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03259188A true JPH03259188A (ja) | 1991-11-19 |
JPH0616226B2 JPH0616226B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=23787128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2401741A Expired - Lifetime JPH0616226B2 (ja) | 1989-12-13 | 1990-12-12 | 映像位置合せ方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5020116A (ja) |
EP (1) | EP0432665B1 (ja) |
JP (1) | JPH0616226B2 (ja) |
DE (1) | DE69016964T2 (ja) |
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JP2899059B2 (ja) * | 1990-04-27 | 1999-06-02 | キヤノン株式会社 | 投写型テレビジョン装置 |
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