JPH03273785A - ミスコンバーゼンス検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、投写形ディスプレイ用の自動コンバーゼンス
調整装置におけるミスコンバーゼンス検出装置に関する
。

〔従来の技術〕

赤、緑、青（以下、Ｒ，Ｇ、Ｂと記す）の各色をそれぞ
れ発光する３本の投写管を用い、スクリーン上に１枚の
カラー画像を形成する投写形ディスプレイでは、各投写
管から映出される光のスクリーンに対する入射角が異な
るため、色ずれが生しる。通常の色ずれは、クロスハツ
チやドツト等０ のパターンをスクリーン上に映出して、画面上の各部で
各色を一致させる調整、いわゆるコンバーゼンス調整を
行なうことで無くしている。

しかしながら、投写形ディスプレイのコンバーゼンスは
、調整終了後に完全に一致していても、経時変化やセッ
ト（投写形ディスプレイ装置）周囲温度の変動、及びセ
ット移動時の地磁気の影響の変化等でコンバーゼンスが
再びずれ、再調整が必要となる。

この様なミスコンバーゼンスに対して、スクリーン周辺
部にセンサを設け、調整用検出パターンをスクリーンに
映出しこれをセンサで検出することでミスコンバーゼン
ス量を検出し、自動的にコンバーゼンス補正を行う装置
が提案されている。

この種の装置を記載した文献として、例えば、特開昭６
３−６１５９０号公報や特開昭６３−２８３３８３号公
報を挙げることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

投写形ディスプレイは光学系レンズを用いて映像を拡大
しているため、１００〜２００形の大画面ディスプレイ
を容易に実現できる。投写形ディスプレイのコンバーゼ
ンスのずれ（以下、ミスコンバーゼンスという）は画面
サイズに比例して大きくなる。このため、大画面ディス
プレイのミスコンバーゼンスを受光素子を用いて検出す
る場合にはミスコンバーゼンス量に比例して大きな受光
素子が必要となり、受光素子が高価になるという問題を
有していた。

また無信号時に受光素子に流れる暗電流等の不用信号電
流の電流量が、Ｒ，Ｇ、Ｂ用の各受光素子によって異な
り、各受光素子で検出した信号を演算して得られた結果
が本来の検出値と異なった値となり、この演算結果を基
にコンバーゼンス補正を行なうと、コンバーゼンスが完
全に一致しないといった問題があった。

本発明の第１の目的は、高い検出精度を維持しつつ、広
いミスコンバーゼンス検出範囲を簡単な構成で安価に実
現できるミスコンバーゼンス検出装置を提供することに
ある。

本発明の第２の目的は、その上更に、受光素子１ ２ に流れる暗電流に起因したミスコンバーゼンス検出上の
誤差を低減することを可能にしたミスコンバーゼンス検
出装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した第１の目的を達成するために、本発明では、画
像信号に基づいて画像を投写する複数の投写管と、投写
された画像を映し出すスクリーンと、を具備した投写形
ディスプレイにおいて、前記画像に代えて前記投写管の
１つのみから投写させ、検出すべきミスコンバーゼンス
の発生する方向（以下、発生方向という）に所定幅以上
の幅を持つ検出パターンを、前記スクリーンの周辺また
はその近傍に映し出すために、前記画像信号に代わる検
出パターン信号を発生する検出パターン信号発生手段と
、前記スクリーン面に沿った面上であって、前記ミスコ
ンバーゼンスの発生していない状態で前記検出パターン
を映し出した時に、該検出パターンの前記発生方向にお
ける両端の一方にあたる位置に配され、受けた光を光電
変換して第１の光電変換信号を検出する第１の受光素子
と、前記スクリーン面に沿った面上であって、前記検出
パターンを映し出した時に、常に映し出された該検出パ
ターン内にそれ全体があるような位置に配され、受けた
光を光電変換して第２の光電変換信号を出力する第２の
受光素子と、前記スクリーン面に沿った面上であって、
前記検出パターンを映し出した時に、常に映し出された
該検出パターン外にそれ全体があるような位置に配され
、受けた光を光電変換して第３の光電変換信号を出力す
る第３の受光素子と、前記第１の光電変換信号と前記第
２の光電変換信号と前記第３の光電変換信号とで演算を
行い、その演算結果に応じた信号を出力する演算手段と
、該演算手段からの信号を直流信号に変換して、検出す
べきミスコンバーゼンスに応じたミスコンバーゼンス検
出信号として出力する直流変換手段と、でミスコンバー
ゼンス検出装置を構成するようにした。

上記第２の目的達成のため、本発明では、受光素子で検
出した信号の最大値を一定期間保持するピークホールド
回路を設け、検出信号電流と暗電３ ４ 流等の不用信号電流との比を高めて誤差を低減するよう
にした。

また他の方法として、受光素子の暗電流等の不用直流信
号電流を直流成分除去回路で取り除いた後に、検出信号
の最大値を一定期間保持するピークホールド回路を設け
て、暗電流等の不用直流信号電流の影響を無くすように
した。

〔作用〕 第１の目的達成に関連して述べれば、上記したように、
映し出される前記検出パターンの幅を、検出スべきミス
コンバーゼンスの発生する方向に広くすることにより、
受光面積の小さい受光素子を用いても、等価的に受光面
積の大きな受光素子を用いた場合と同しく、広い検出範
囲を確保することができる。

また、前記ミスコンバーゼンスの発生していない状態で
前記検出パターンを映し出した時に、該検出パターンの
前記発生方向における両端の一方にあたる位置に配され
る前記第１の受光素子を用いることにより、前記検出パ
ターンの端部の輝度傾斜を利用してミスコンバーゼンス
を検出することができるので、検出感度を高くすること
ができる。また、前記検出パターンを映し出した時に、
常に映し出された該検出パターン内にそれ全体があるよ
うな位置に配される前記第２の受光素子を用いることに
より、例え前記検出パターンの輝度が投写管毎に異なっ
ても、それとは無関係に高精度にミスコンバーゼンスの
検出を行うことができる。

さらにまた、前記検出パターンを映し出した時に、常に
映し出された該検出パターン外にそれ全体があるような
位置に配される前記第３の受光素子を用いることにより
、外乱光を検出して、外乱光の影響を打ち消すことがで
きるので、外乱光による誤動作を防止することができる
。

次に、第２の目的達成に関連して述べれば、検出パター
ン光を受光素子にて光電変換し、検出パターンの位置を
検出する際、ピーク検出回路は、検出信号の最大値を検
出し、一定期間保持する。

これにより、検出信号成分と暗電流などの不用信５ ６ 号成分との比が大きくとれる。また、直流成分除去手段
は、暗電流等の不用信号成分を取り除くことができる。

これにより、暗電流等の不用信号成分のＲ，Ｇ、Ｂに対
するばらつきによる検出精度への影響が小さくでき、ミ
スコンバーゼンス検出装置の検出精度が向上する。

〔実施例〕

本発明の第１の目的達成のための第１の実施例を第１図
から第４図を用いて説明する。

第１図は本発明の第１の目的達成のための第１の実施例
の構成を示す構成図、第２図は第１図における検出パタ
ーンＰの輝度分布を示す分布図、第３図は第１図におけ
る検出信号の特性を示す特性図、第４図は第１図におけ
る要部信号波形を示す波形図である。

第１図では、スクリーン周辺部に映出されたずれ方向に
幅の広い検出パターンＰの左端部に受光素子ＳＩを配置
した状態を示している。検出パターンＰの端部は第２図
に示すようにある傾きの輝度傾斜を持っている。検出パ
ターンＰの輝度分布における平坦な部分の輝度すなわち
最大輝度Ｋｍａｘの１／２の点を検出するパターンの基
準点とする。

この基準点が受光素子Ｓ、の真上すなわち基準位置に存
在する時、受光素子Ｓ１は投写管の残光特性のために第
４図（ａ）の如き光電変換信号を出力する。この信号を
ＬＰＦ２に通すことで第４図（ｂ）の＋Ｖｍ／２なる直
流電流を得る（前記最大輝度ＫｍａｘのときのＬＰＦ出
力を＋Ｖｍとする）。

今、加減算回路３の演算増幅器４の抵抗定数をＲ，＝Ｒ
，と選ぶ。この条件のもとに演算増幅器４の正相入力端
子に基準信号として＋Ｖｍ／４なる直流信号を加えると
、加減算回路３の出力は第４図（ｄ）の如きＯＶの直流
信号を得る。検出パターンＰが第１図に示すずれ方向に
移動したとすると、ＬＰＦ２の出力電圧は０〜十Ｖｍの
範囲で変化する。

ＬＰＦ２の出力と基準信号を加減算回路３で比較するこ
とによって検出パターン基準点の基準位７ ８ 置からのずれ量に対応じた第３図のミスコンバーゼンス
検出信号特性を得る。ミスコンバーゼンス検出信号特性
は、輝度傾斜をもつ検出パターンの片端部の位置に基準
点を設定しているために基準位置近傍で急峻な傾きを持
った特性となる。

次に、上記第１の実施例を投写形ディスプレイのコンバ
ーゼンス自動補正装置に適用した例について第５図を用
いて説明する。

第５図はＲ，Ｇ、８３本の投写管を使用した投写形ディ
スプレイのコンバーゼンス自動補正装置の概略構成を示
す構成図である。

スクリーン上にＧの検出パターンが映出され、設定した
基準位置よりもずれていたとする。この時、Ｇの検出パ
ターンの基準位置からのずれ量がミスコンバーゼンス検
出回路１によって検出される。

このξスコンバーゼンス検出信号はサンプルホールド回
路５Ｇを通ってコンバーゼンス補正回路６Ｇへ送られる
。コンバーゼンス補正回路６Ｇは、ミスコンバーゼンス
検出信号に基づいてＧの検出パターンが設定した基準位
置へ戻る様にコンバーゼンスヨーク７Ｇに補正電流を流
す。検出パターンが基準位置に戻った時点で、ミスコン
バーゼンス検出回路ｌの２スコンバ一ゼンス検出信号は
サンプルホールド回路５Ｇに保持されて、Ｇに対するコ
ンバーゼンス補正動作が完了する。

Ｇのコンバーゼンス補正動作完了後にＲの検出パターン
をスクリーン上に映出する。Ｒの検出パターンの基準位
置からのずれ量もミスコンバーゼンス検出回路ｌにより
検出され、前述したＧのコンバーゼンス補正動作と同じ
ように、Ｒについてもコンバーゼンス補正を行なう。Ｒ
についてのコンバーゼンス補正動作が完了した時点で、
ＲとＧの検出パターンは同一の設定した基準位置に存在
するので、ＲとＧのコンバーゼンスは合ったことになる
。

ＢについてもＧの場合と同様にしてコンバーゼンス補正
を行なう。

この様に、Ｒ，Ｇ、Ｂの検出パターンを１色ずつ映出し
て各色ごとにコンバーゼンス補正を行な９ ０ うことにより、Ｒ，Ｇ、Ｂ’３色のコンバーゼンスを合
わせることができる。

本実施例によれば、ずれ方向に幅の広い検出パターンと
検出パターン端部の位置に配置した受光素子により、高
い検出精度を維持しつつ、広いミスコンバーゼンス検出
範囲を簡単な構成で安価に実現できるミスコンバーゼン
ス検出装置を提供することができる。

本発明の第１の目的達成のための第２の実施例について
第６図と第７図を用いて説明する。

第６図は本発明の第２の目的達成のための第２の実施例
の構成を示す構成図、第７図は第６図における要部信号
波形を示す波形図である。

第６図では、スクリーン周辺部に映出されたずれ方向に
幅の広い検出パターンＰの左端部と内部に受光素子Ｓ１
と３２を配置した状態を示している。第１の実施例で述
べた様に、検出パターンＰの端部はある傾きの輝度傾斜
を持っており、検出パターンＰの最大輝度Ｋｍａｘの１
／２の点を検出パターンの基準点、受光素子Ｓ１の中心
を基準位置とする。

受光素子Ｓ、の真上に検出パターンの基準点が存在する
時に、受光素子Ｓ、は第７図（ａ）のＶｒｅｆ／２なる
振幅を有する光電変換信号Ｖ５．を出力する。一方、受
光素子Ｓ２からは第７図（ｂ）のＶ　ｒｅｆなる振幅を
有する光電変換信号ｖ３□が出力される。

加減算回路１２の演算増幅器１１の抵抗をＲ３−Ｒ４，
Ｒ５＝３Ｒ６とする。この条件のもとに加減算回路１２
の入出力の関係は次の式（１）で与えられる。

従って、検出パターンＰの基準点が基準位置に存在する
時には、第７図（ｃ）なるＯＶの加減算回路１２の出力
Ｖｏを得る。すなわちＬＰＦ２の出力ＶｄもＯＶとなる
。検出パターンＰが第６図に示ずずれ方向に移動すると
、受光素子Ｓ１の光電変換信号の振幅は０からＶｒｅｆ
まで変化するから、上記式（１）より加減算回路１２は
、基準位置１ ２ を境にして正か負に振幅を持った信号を出力する。

従って、検出パターン基準点の基準位置からのずれ量に
対してミスコンバーゼンス回路１３は第１の実施例で述
べた様な基準位置の近傍で急峻な傾きの特性を持つミス
コンバーゼンス検出信号を出力する。

本実施例を投写形ディスプレイのコンバーゼンス自動補
正装置に適用した時のコンバーゼンス補正動作は第１の
実施例と同じであるので省略する。

本実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られ
、検出パターンの内部に配置した受光素子の出力を基準
電圧としているため、Ｒ，Ｃ，Ｂの検出パターンで輝度
が変化しても、必ず検出パターン最大輝度の１／２の点
が基準位置に一致するので高精度のコンバーゼンス自動
補正ができる。

本発明の第１の目的達成のための第３の実施例について
第８図を用いて説明する。

第８図は本発明の第１の目的達成のための第３の実施例
の構成を示す構成図である。

第８図では、スクリーン周辺部に映出したずれ方向に幅
の広い検出パターンＰの左端部と内部と外部に受光素子
Ｓ、、Ｓ、、Ｓ３を配置した状態を示している。第１の
実施例で述べた様に、検出パターン端部はある傾きの輝
度傾斜を持っており、検出パターンの最大輝度の１／２
の点を検出パターンの基準点、受光素子Ｓ、の中心を基
準位置とする。

加減算回路１７の演算増幅器１４と１５の抵抗を次の式
（２）のように選ぶと、 Ｒ＋ｏ＝Ｒ＋＋、Ｒｅ　＝Ｒｑ　、Ｒ１３＝Ｒ１４−（
２）加減算回路１７の入出力の関係は次の式（３）で与
えられる。

検出パターンの基準点が基準位置に存在する場合に、第
２の実施例と同じく、受光素子Ｓ１がＶｒｅｆ／２なる
振幅を有する光電変換信号Ｖ３１を、受光素子Ｓ２がＶ
ｒｅｆなる振幅を有する光電変換信号ＶＳＺをそれぞれ
出力する。一方、受光素子Ｓ３の出力は０■である。検
出パターン基準点３ ４ が検出素子Ｓ２と３３の内側に存在する時、■。

はＯＶからＶ　ｒｅｆの範囲で変化し、ＶＳ２はＶｒｅ
ｆＶＳＩは０■と一定であるから上記式（３）より加減
算回路１７は基準位置を境にして正か負に振幅を持った
信号を出力する。

従って、第２の実施例と同様にしてミスコンバーゼンス
検出回路２２は基準位置の近傍で急峻な傾きを持つ特性
のミスコンバーゼンス検出信号を出力する。

次に、外乱光がある場合の５スコンバ一ゼンス検出回路
１７の動作について考えてみる。

外乱光は受光素子の全てに一様に作用する。外乱光によ
り受光素子Ｓ、〜Ｓ３が■なる光電変換信号を出力する
とすると、上記式（３）から容易にわかるように加減算
回路１７の出力Ｖｏは０となり、外乱光の影響はキャン
セルされる。

また、本実施例を投写形ディスプレイのコンバーゼンス
自動補正装置に適用した時のコンバーゼンス補正動作は
第１の実施例と同じであるので省略する。

本実施例によれば、第１．第２の実施例と同じ効果が得
られると共に、さらに、検出パターンの外部に配置した
受光素子により、外乱光の影響を打消してコンバーゼン
ス補正動作時の外乱光による誤動作を防止することがで
きる。

本発明の第１の目的達成のための第４の実施例について
第９図と第１０図を用いて説明する。

第９図は本発明の第１の目的達成のための第４の実施例
の構成を示す構成図、第１０図は第９図における検出パ
ターンＰの輝度分布を示す分布図である。

第９図においては、ミスコンバーゼンス検出範囲よりも
広い検出パターンの両端部と内部と外部に受光素子３１
〜Ｓ４を配置している。検出パターンＰの検出方向中央
を基準点、受光素子Ｓ１とＳ２の中央を基準位置とする
。検出パターンＰの端部は第１０図に示すように輝度傾
斜を持っている。受光素子Ｓ、と８２は、検出パターン
の最大輝度の１／２となる検出パターン両端部の点にか
かる様に受光素子の間隔が設定されている。

５ ６ 検出パターンの基準点が基準位置よりも左方向へずれた
場合には受光素子Ｓ、の出力が増加し、受光素子Ｓ２の
出力が減少して加減算回路１８は負に振幅を持つ信号を
出力する。この出力をＬＰＦ２に通すことでξスコンバ
ーゼンス検出回路２３は負の直流のミスコンバーゼンス
検出信号を出力する。逆に、検出パターンの基準点が基
準位置より右方向へずれた場合は受光素子Ｓ１の出力は
減少し、受光素子Ｓ２の出力が増加して、ξスコンバー
ゼンス検出回路２３は正の直流の検出信号を出力する。

ξスコンバーゼンス検出回路２３は第１の実施例と同様
に、検出パターン端部の輝度傾斜のために基準位置近傍
で急峻な傾きを有する特性を持つ≧スコンバーゼンス検
出信号を出力する。外乱光の影響は受光素子Ｓ、とＳ、
の出力の差をとっているのためにキャンセルされる。

ところで、検出パターンの幅は、検出パターンが基準位
置に存在する時には検出パターン端部の輝度傾斜をもつ
部分が受光素子Ｓ１と３２上にきていることが必要条件
である。検出パターンＰの幅が所望の幅よりも広すぎた
り狭すぎたりした場合には正常な検出動作が行なわれな
い。

以下、検出パターン幅を設定する検出パターン幅設定回
路２４を制御するための検出パターン幅検出回路２５の
動作について説明する。

受光素子Ｓ３が検出パターンの内部に、受光素子Ｓ４が
検出パターンの外部に配置されている。

加減算回路２０の演算増幅器１９と２６の抵抗を次の式
（４）のように選ぶと、加減算回路２０の入出力の関係
は次の式（５）で与えられる。

Ｒ＋ｑ−Ｒｚ。、Ｒ２１＝Ｒ２□＋　　Ｒ２３−Ｒ２４
ＲＺ６−Ｒ２？ ・・・・・・（４） Ｖｚｏ＝Ｖｓ＋＋Ｖｓｚ　　ＶＳＩ　　ＶＳ４　　　　
　　・＝・＝（５）受光素子Ｓ３の光電変換信号の振幅
をＶｒｅｆとし、検出パターン基準点が基準位置に存在
するとして加減算回路２０の出力を考える。検出パター
ンＰの幅の変化により、ＶｓＩとＶｓ□は０〜Ｖ　ｒｅ
ｆで変化する。一方、ＶＳ３＝Ｖｒｅｆ　、　ＶＳ４＝
Ｏ（外乱光が無い時）と一定であるから、上記式（５）
より加７ ８ 減算回路２０の出力ＶＺＯは検出パターン幅の変化によ
り−Ｖ　ｒｅｆ〜Ｖｒｅｆの範囲で変化する。この場合
、検出パターンの最大輝度Ｋ　ｍａｘの１／２の点が受
光素子Ｓ１と３２上にある時に加減算回路２０の出力は
ＯＶとなる。

従って、検出パターン幅検出回路２５の出力はミスコン
バーゼンス検出回路２３と同様に検出パターン幅が設定
された幅の近傍で急峻な傾きの特性となる。検出パター
ン幅検出回路２５の出力を検出パターン幅設定回路２４
に加えることで、検出パターン幅が所望の幅となるよう
に制御される。

次に、外乱光の影響を考えてみる。

外乱光は受光素子の全てに一様に作用する。外乱光によ
る受光素子５１−３４の出力は同しであるから上記式（
５）よりわかる様に外乱光による加減算回路２０の出力
はＯＶ、すなわち外乱光の影響はキャンセルされる。

本実施例を投写形ディスプレイのコンバーゼンス自動補
正装置に適用した時のコンバーゼンス補正動作は第１の
実施例と同じであるので省略する。

本実施例によれば、第１〜３の実施例と同様の効果が得
られる。

以上の実施例では、スクリーン上のある１点のミスコン
バーゼンスの検出について述べてきたが、スクリーンの
複数箇所に本発明によるミスコンバーゼンス検出装置を
設けて、それらのξスコンバーゼンス検出信号を演算す
ることによって、スタティックの他にサイズやリニアリ
ティ等の変化も検出して、サイズやリニアリティ等のコ
ンバーゼンス自動補正を行なうことができる。

次に、本発明の第２の目的を達成するための第１の実施
例を第１１図から第１４図を用いて説明する。

第１１図は本発明の第２の目的を達成するための第１の
実施例としてのミスコンバーゼンス検出装置の構成図、
第１２図は同検出装置の動作波形図、第１３図は同検出
装置で使用する検出パターンの輝度分布図、第１４図は
同検出装置の検出信号特性図である。

第１１図において、１０１は検出パターン発生９ ０ 回路、１０２は投写形ディスプレイ、１０３　ａ。

１０３　ｂ、　　１０３　ｃは受光素子、１０４ａ、１
０４ｂ、１０４ｃはピーク検出回路、１０５ａ、１０５
ｂ、１０５ｃは光電変換回路、１０６は演算回路である
。

検出パターン発生回路１０１は、投写形ディスプレイ１
０２のξスコンバーゼンス量の検出に用いるコンバーゼ
ンス調整用検出パターンＰを作成する信号を発生する回
路であり、ここで発生した信号を投写形ディスプレイ１
０２のビデオ回路に入力することでスクリーン上に前記
検出パターンＰを映出する。

光電変換回路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは、それぞ
れ受光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃとピーク検出
回路１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃとで構成されており
、スクリーン上に映出された前記検出パターンＰの位置
を検出し、その位置情報を直流電気信号に変換する働き
をする。

次に前記検出パターンＰの位置情報を直流電気信号に変
換する働きについて述べる。

前記検出パターンＰは、第１１図に示されている様に検
出方向に幅の広い形状をしており、その端部はある輝度
傾斜をもっている。受光素子と検出パターンとの位置関
係に対する検出輝度の波高値は第１３図に示す様な特性
を持っている。

例えば、第１１図で示す位置に検出パターンＰが存在す
る時（検出パターンの片側端部が受光素子１０３ｂの受
光面上にきた時）、受光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０
３ｃにはそれぞれ第１２図（ａ）、第１２図（ｂ）、第
１２図（ｃ）で示すような信号波形が生じる。

第１２図（ａ）、第１２図（ｂ）の信号波形は、映像信
号の垂直周期と同じ周期を持っているが、これは受光素
子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの受光面上には１垂直
周期内で１回しか走査しないためである。これらの信号
はピーク検出回路１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃで信号
波形振幅の最大値を検出し、直流電圧に変換される。

これにより、検出信号をただ単に平滑していた時よりも
検出信号成分が大きく確保できるよう１ ２ になり、暗電流等の直流雑音成分Ｖａ’　、　　Ｖｂ’
　。

Ｖｃ’の影響を受けにくくなるので、ミスコンバーゼン
ス検出装置の検出精度が高まる。

各光電変換回路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃの各出力
と演算回路１０６の出力の関係は次式（６）％式％ （６） 上記式（６）において、受光素子と検出パターンが第１
１図の様な位置関係にあるとき、Ｖｃ＝０であることか
ら上記式（６）は次の式（７）となる。

Ｖｏ　−−２Ｖｂ　＋　Ｖａ　　　　　　　　−−（７
）つまり、演算回路１０６の出力Ｖｏは、検出パターン
Ｐの片側端部が受光素子１０３ｂの受光面の中心に来た
時は、第１３図に示すように光電変換回路１０５ｂの出
力ｖｂが光電変換回路１０５ａの出力Ｖａの半分となる
ので式（７）よりＶｏは零となる。

また、前記検出パターンＰの片側端部が受光素子１０３
ｂの右側であり、受光素子１０３ａの左側にある場合は
正の出力電圧を、前記検出パターンＰの片側端部が受光
素子１０３ｂの左側にあり、受光素子１０３ｃの右側に
ある場合は負の出力電圧を出力して、コンバーゼンスの
ずれ方向とずれ量に対応じた第１４図の如き検出信号特
性を得る。

この検出信号を基にコンバーゼンス補正回路が、検出パ
ターンＰのスクリーン上表示位置を基準位置に合わせる
様に補正することで、投写形ディスプレイのコンバーゼ
ンス調整が行なわれる。

次に本発明の第２の目的を達成するための第１の実施例
としてのミスコンバーゼンス検出装置を用いた３管投写
方式投写形ディスプレイの自動コンバーゼンス調整装置
の構成及び動作は先に第５図を用いて説明した所と同じ
であるから省略する。

本発明の第２の目的を達成するための第２の実施例を第
１５図から第１７図を用いて説明する。

第１５図は第２の目的を達成するための第２の実施例で
あるミスコンバーゼンス検出装置の構成図、第１６図は
光電変換回路にフォトトランジスタを用いた場合の構成
図、第１７図は本実施例の動作を説明するための動作波
形図である。

３ ４ 第１５図において、１２６ａ、］、２６ｂ、１２６Ｃは
直流成分除去回路である。受光素子としてフォトトラン
ジスタを用いた場合、エミッタに流れる電流は、光電変
換電流の他に暗電流による直流的な不用信号成分が存在
する。フカ１−トランジスタ暗電流にばらつきが存在し
なければ、第１５図において直流成分除去回路がない構
成でも暗電流は演算回路１０６で打ち消されて、検出信
号には暗電流成分は存在しない。しかしながら実際には
暗電流は、ばらついている。

以下、暗電流成分を除去する光電変換回路について第１
６図と第１７図を用いて説明する。フォトトランジスタ
１０７のエミッタには光電変換電流を電圧に変換するエ
ミッタ抵抗１０８が接続されている。エミッタの電圧波
形には第１７図ａで示される様に、検出パターン光に相
当する光電変換電圧■。と暗電流によって生じる電圧■
、が存在する。この信号をコンデンサ１２７を介してピ
ーク検出回路１０４に入力する。

ピーク検出回路１０４には第１７図すに示される様な直
流成分が存在しない信号が入力される。

この時ピーク検出回路１０４は光電変換信号のピーク値
ＶＤＰをとらえて、ピーク値と同じｖｏｒなる直流信号
第１７図Ｃを出力する。

フォトトランジスタに入射する検出パターン光が変化す
るとエミッタ電圧の中の光電変換電圧Ｖ。

も変化し、これに伴い、直流成分を取り除いた後の信号
の振幅も変化する。従って、そのピーク値を検出するこ
とで、検出パターン光量に応じた直流の信号を得ること
ができる。すなわち第１６図の光電変換回路を第１５図
の様に配置して、検出パターンの基準点の基準位置から
のずれ量に対応じた暗電流成分を含まない直流の検出信
号を得ることができる。

本実施例を投写形ディスプレイに適用したコンバーゼン
ス自動補正装置の動作については第５図を参照して先に
述べた所と同じであるので省略する。

本実施例によれば、暗電流より生じる不用信号成分を取
り除いて、ミスコンバーゼンス検出の精５ ６ 度を高めることができる。

本発明の第２の目的達成のための第３の実施例としての
≧スコンバーゼンス検出装置を第１８図から第２０図を
用いて説明する。

第１８図は本発明の第２の目的達成のための第３の実施
例としての２スコンバーゼンス検出装置の主要部の回路
図、第１９図は同ξスコンバーゼンス検出装置の動作波
形図、第２０図は同ξスコンバーゼンス検出装置の検出
波形特性図である。

第１８図において、１２８．１２９は抵抗、１３０．１
３１はスイッチである。また、第１６図におけるのと同
一の部分には同一の符号を付し、その動作についての説
明はここでは省略する。

一般にフォトトランジスタは、受光する光の波長により
光電変換された後の信号の振幅が異なる。

また、蛍光体の残光特性によっても波高値が色ごとに異
なる。

例えば、第１８図において、演算増幅器１１３のゲイン
を一定にしたとして、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色の変換電圧特性
を見ると第１９図に示す様な特性となる。つまり、Ｂ（
青）の変換電圧の波高値が、他のＲ，Ｇの変換電圧の波
高値よりも極めて大きな値となる。

また、このままの状態で検出波形特性を見ると、第２０
図の様なＲ，Ｇ、Ｂ別の特性図となり、やはりＢの検出
感度が他のＲ，Ｇの検出感度より極めて大きくなる。

これらの信号は、アナログで処理する場合とディジタル
で処理する場合とが考えられる。アナログ処理の場合に
は、各色でループゲインが変化するので、制御の安定性
および検出精度をＲ，０８３色で最適とすることができ
ない。

一方、ディジタル信号処理をする場合、Ｂの変化範囲に
フルスケールを当てると、Ｒ，Ｇの変化範囲に割り当て
られるビット数が小さくなり検出精度が粗くなる。逆に
Ｒ，Ｇの変化範囲をフルスケールを当てると、Ｂがすぐ
飽和してしまう。

そこで、検出する色ごとに第１８図のスイッチ１３０．
１３１を開閉して各色の波高値が一定となる様に演算増
幅器１１３のゲインを変化させて７ ８ 調整する。

これにより、５スコンバーゼンスの検出精度をＲ，Ｃ，
Ｂの色によらず高精度に保つことができる。

〔発明の効果〕 第１の目的達成のための本発明では、映し出される検出
パターンの幅を、検出すべき多スコンバーゼンスの発生
する方向に広くすることにより、広イミスコンバーゼン
ス検出範囲を確保することができる。

また、第１の目的達成のための本発明では、ξスコンバ
ーゼンスの発生していない状態で検出ハターンを映し出
した時に該検出パターンの両端の一方にあたる位置に配
される受光素子等を用いることにより、検出パターンの
端部の輝度傾斜を利用してミスコンバーゼンスを検出す
ることができるので、検出感度を高くでき、高い検出精
度を得ることができる。

従って、第１の目的達成のための本発明によれば、高い
検出精度を維持しつつ、広いごスコンパーゼンス検出範
囲を簡単な構成で安価に実現することができる。

さらにまた、第１の目的達成のための本発明では、検出
パターンを映し出した時に、常に映し出された該検出パ
ターン外にそれ全体があるような位置に配される受光素
子を用いることにより、外乱光を検出して、外乱光の影
響を打ち消すことができるので、外乱光による誤動作を
防止することができる。

第２の目的達成のための本発明によれば、受光素子の暗
電流によって生じるξスコンバーゼンス検出動作に不用
な直流成分の影響を除去して、暗電流のばらつきにより
生じる検出誤差を無くすことができ、自動コンバーゼン
ス補正装置に適用して高精度のコンバーゼンス補正がで
きる。

さらに、色ごとに光電変換信号の増幅度を変えて、検出
信号処理回路のダイナミックレンジを有効に利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の目的達成のための第１９ ０ の実施例の構成を示す構成図、第２図は第１図における
検出パターンの輝度分布を示す分布図、第３図は第１図
における検出信号の特性を示す特性図、第４図は第１図
における要部信号波形を示す波形図、第５図は第１図の
ミスコンバーゼンス検出装置が用いられる投写形ディス
プレイのコンバーゼンス自動補正装置の概略構成を示す
構成図、第６図は本発明の第１の目的達成のための第２
の実施例の構成を示す構成図、第７図は第６図における
要部信号波形を示す波形図、第８図は本発明の第１の目
的達成のための第３の実施例の構成を示す構成図、第９
図は本発明の第１の目的達成のための第４の実施例の構
成を示す構成図、第１０図は第９図における検出パター
ンの輝度分布を示す分布図、第１１図は本発明の第２の
目的達成のための第１の実施例としてのミスコンバーゼ
ンス検出装置の構成図、第１２図は同ミスコンバーゼン
ス検出装置の動作波形図、第１３図は同ミスコンバーゼ
ンス検出装置に使用する検出パターンの輝度分布図、第
１４図は同ミスコンバーゼンス検出装置の検出信号特性
図、第１５図は本発明の第２の目的達成のための第２の
実施例としてのミスコンバーゼンス検出装置の構成図、
第１６図は同ミスコンバーゼンス検出装置の主要部の回
路図、第１７図は同ミスコンバーゼンス検出装置の動作
波形図、第１８図は本発明の第２の目的達成のための第
３の実施例としてのミスコンバーゼンス検出装置の主要
部の回路図、第１９図は同ミスコンバーゼンス検出装置
の動作波形図、第２０図は同ミスコンバーゼンス検出装
置の検出波形特性図、である。 符号の説明 Ｐ・・・検出パターン、Ｓ＋　、Ｓｚ　、３３．Ｓ４・
・・受光素子、２，２Ｉ・・・ＬＰＦ、３，１２，１７
１８．２０・・・加減算回路、１，１３，２２．２３・
・・ξスコンバーゼンス検出回路、２５・・・検出パタ
ーン幅検出回路、２４・・・検出パターン幅設定回路、
１０１・・・検出パターン発生回路、１０２・・・投写
形ディスプレイ、１０３ａ、１０３ｂ、　　１０３ｃ、
・・・受光素子、１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃｍ・・
ピー１ ２ り検出回路、１０５ａ、１０５ｂ、　　１０５ｃｍ・・
光電変換回路、１０６・・・演算回路、１２６ａ、１２
６ｂ、１２６ｃ・・・直流成分除去回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像信号に基づいて画像を投写する複数の投写管と
   、投写された画像を映し出すスクリーンと、を具備した
   投写形ディスプレイにおいて、 前記画像に代えて前記投写管の１つのみから投写させ、
   検出すべきミスコンバーゼンスの発生する方向（以下、
   発生方向という）に所定幅以上の幅を持つ検出パターン
   を、前記スクリーンの周辺またはその近傍に映し出すた
   めに、前記画像信号に代わる検出パターン信号を発生す
   る検出パターン信号発生手段と、 前記スクリーン面に沿った面上であって、前記ミスコン
   バーゼンスの発生していない状態で前記検出パターンを
   映し出した時に、該検出パターンの前記発生方向におけ
   る両端の一方に当たる位置に配され、受けた光を光電変
   換して光電変換信号を出力する受光素子と、前記受光素
   子からの光電変換信号を直流信号に変換して出力する直
   流変換手段と、 基準信号と前記直流変換手段から出力される直流信号と
   で演算を行い、その演算結果に応じた信号を、検出すべ
   き前記ミスコンバーゼンスに応じたミスコンバーゼンス
   検出信号として出力する演算手段と、から成ることを特
   徴とするミスコンバーゼンス検出装置。 ２、画像信号に基づいて画像を投写する複数の投写管と
   、投写された画像を映し出すスクリーンと、を具備した
   投写形ディスプレイにおいて、 前記画像に代えて前記投写管の１つのみから投写させ、
   検出すべきミスコンバーゼンスの発生する方向（以下、
   発生方向という）に所定幅以上の幅を持つ検出パターン
   を、前記スクリーンの周辺またはその近傍に映し出すた
   めに、前記画像信号に代わる検出パターン信号を発生す
   る検出パターン信号発生手段と、 前記スクリーン面に沿った面上であって、前記ミスコン
   バーゼンスの発生していない状態で前記検出パターンを
   映し出した時に、該検出パターンの前記発生方向におけ
   る両端の一方にあたる位置に配され、受けた光を光電変
   換して第１の光電変換信号を出力する第１の受光素子と
   、前記スクリーン面に沿った面上であって、前記検出パ
   ターンを映し出した時に、常に映し出された該検出パタ
   ーン内にそれ全体があるような位置に配され、受けた光
   を光電変換して第２の光電変換信号を出力する第２の受
   光素子と、前記第１の光電変換信号と前記第２の光電変
   換信号とで演算を行い、その演算結果に応じた信号を出
   力する演算手段と、該演算手段からの信号を直流信号に
   変換して、検出すべきミスコンバーゼンスに応じたミス
   コンバーゼンス検出信号として出力する直流変換手段と
   、から成ることを特徴とするミスコンバーゼンス検出装
   置。 ３、請求項１に記載のミスコンバーゼンス検出装置にお
   いて、前記スクリーン面に沿った面上であって、前記検
   出パターンを映し出した時に、常に映し出された該検出
   パターン外にそれ全体があるような位置に配され、受け
   た光を光電変換して第３の光電変換信号を出力する第３
   の受光素子を設けると共に、前記演算手段は、前記第１
   の光電変換信号と前記第２の光電変換信号と前記第３の
   光電変換信号とで演算を行い、その演算結果に応じた信
   号を出力することを特徴とするミスコンバーゼンス検出
   装置。 ４、画像信号に基づいて画像を投写する複数の投写管と
   、投写された画像を映し出すスクリーンと、を具備した
   投写形ディスプレイにおいて、 前記画像に代えて前記投写管の１つのみから投写させ、
   検出すべきミスコンバーゼンスの発生する方向（以下、
   発生方向という）に所定幅以上の幅を持つ検出パターン
   を、前記スクリーンの周辺またはその近傍に映し出すた
   めに、前記画像信号に代わる検出パターン信号を発生す
   る検出パターン信号発生手段と、 前記スクリーン面に沿った面上であって、前記ミスコン
   バーゼンスの発生していない状態で前記検出パターンを
   映し出した時に、該検出パターンの前記発生方向におけ
   る両端の各々にあたる位置にそれぞれ配され、受けた光
   を光電変換して光電変換信号をそれぞれ出力する第１及
   び第２の受光素子と、前記第１の受光素子からの光電変
   換信号（以下、第１の光電変換信号という）と前記第２
   の受光素子からの光電変換信号（以下、第２の光電変換
   信号という）とで演算を行い、その演算結果に応じた信
   号を出力する第１の演算手段と、該第１の演算手段から
   の信号を直流信号に変換して、検出すべきミスコンバー
   ゼンスに応じたミスコンバーゼンス検出信号として出力
   する第１の直流変換手段と、前記スクリーン面に沿った
   面上であって、前記検出パターンを映し出した時に、常
   に映し出された該検出パターン内にそれ全体があるよう
   な位置に配され、受けた光を光電変換して第３の光電変
   換信号を出力する第３の受光素子と、前記スクリーン面
   に沿った面上であって、前記検出パターンを映し出した
   時に、常に映し出された該検出パターン外にそれ全体が
   あるような位置に配され、受けた光を光電変換して第４
   の光電変換信号を出力する第４の受光素子と、前記第１
   の光電変換信号と前記第２の光電変換信号と前記第３の
   光電変換信号と前記第４の光電変換信号とで演算を行い
   、その演算結果に応じた信号を出力する第２の演算手段
   と、該第２の演算手段からの信号を直流信号に変換して
   、制御信号として出力する第２の直流変換手段と、前記
   検出パターンを映し出した時に、前記第２の直流変換手
   段からの制御信号に基づいて、映し出された前記検出パ
   ターンの前記発生方向における幅を制御する検出パター
   ン幅制御手段と、から成ることを特徴とするミスコンバ
   ーゼンス検出装置。 ５、画像信号に基づいて画像を投写する複数の投写管と
   、投写された画像を映し出すスクリーンと、を具備した
   投写形ディスプレイにおいて、 前記画像に代えて前記投写管の１つのみから投写させ、
   検出すべきミスコンバーゼンスの発生する方向（以下、
   発生方向という）に所定幅以上の幅を持つ検出パターン
   を、前記スクリーンの周辺、またはその近傍に映し出す
   ために、前記画像信号に代わる検出パターン信号を発生
   する検出パターン信号発生手段と、 前記スクリーンの面に沿った面上であって、前記ミスコ
   ンバーゼンスの発生していない状態で前記検出パターン
   を映し出した時に、該検出パターンの前記発生方向にお
   ける両端の一方に当たる位置に配され、受けた光を光電
   変換して第１の光電変換信号を出力する第１の受光素子
   と、 前記スクリーンの面に沿った面上であって、前記検出パ
   ターンを映し出した時に、常に映し出された該検出パタ
   ーン内にそれ全体があるような位置に配され、受けた光
   を光電変換して第２の光電変換信号を出力する第２の受
   光素子と、記検出パターンを映し出した時に、常に映し
   出された該検出パターン外にそれ全体があるような位置
   に配され、受けた光を光電変換して第３の光電変換信号
   を出力する第３の受光素子と、前記第１の光電変換信号
   の最大値を保持する第１のピークホールド手段と、前記
   第２の光電変換信号の最大値を保持する第２のピークホ
   ールド手段と、前記第３の光電変換信号の最大値を保持
   する第３のピークホールド手段と、 前記第１のピークホールド手段の出力と前記第２のピー
   クホールド手段の出力と前記第３のピークホールド手段
   の出力とで演算を行い、その演算結果に応じた信号を、
   検出すべきミスコンバーゼンスに応じたミスコンバーゼ
   ンス信号として出力する演算手段と、から成ることを特
   徴とするミスコンバーゼンス検出装置。 ６、請求項５に記載のミスコンバーゼンス検出装置にお
   いて、前記第１の光電変換信号の最大値を前記第１のピ
   ークホールド手段に保持させる前に、該第１の光電変換
   信号の最大値から直流成分を除去し、その後に保持させ
   るための第１の直流成分除去手段と、前記第２の光電変
   換信号の最大値を前記第２のピークホールド手段に保持
   させる前に、該第２の光電変換信号の最大値から直流成
   分を除去し、その後に保持させるための第２の直流成分
   除去手段と、前記第３の光電変換信号の最大値を前記第
   ３のピークホールド手段に保持させる前に、該第３の光
   電変換信号の最大値から直流成分を除去し、その後に保
   持させるための第３の直流成分除去手段と、を具備した
   ことを特徴とするミスコンバーゼンス検出装置。 ７、請求項５又は６に記載のミスコンバーゼンス検出装
   置において、前記第１のピークホールド手段の前段に、
   前記第１の受光素子が受ける光の波長に応じてそのゲイ
   ンを可変することのできるゲイン可変手段を備えた第１
   の信号増幅手段を接続し、前記第２のピークホールド手
   段の前段に、前記第２の受光素子が受ける光の波長に応
   じてそのゲインを可変することのできるゲイン可変手段
   を備えた第２の信号増幅手段を接続し、前記第３のピー
   クホールド手段の前段に、前記第３の受光素子が受ける
   光の波長に応じてそのゲインを可変することのできるゲ
   イン可変手段を備えた第３の信号増幅手段を接続したこ
   とを特徴とするミスコンバーゼンス検出装置。