JPH06337894A - データ補間方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 補間演算に要する処理時間が短く、しかも大
容量の不揮発性メモリを必要としないデータ補間方法お
よび装置を実現する。 【作用】 高次補間ステップにおいて各データポイント
毎に割り当てられる設定データに高次数の補間演算を施
し、この補間演算によって算出される第１の補間データ
が前記各データポイント間を内挿し、低次補間ステップ
では前記設定データと前記第１の補間データとの間、も
しくは前記第１の補間データ同士を低次数の補間演算に
よって算出される第２の補間データで内挿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、プロジェクシ
ョンテレビ等において発生する画歪や色ずれを補正する
レジストレーション調整に用いて好適なデータ補間方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大画面で高精細度な画像を表示す
るスクリーン一体型のプロジェクションテレビが各種実
用化されている。図５はこの種のプロジェクションテレ
ビ１の概略構造を示す図である。この図において、ＳＣ
は画像が投射されるスクリーンである。このスクリーン
ＳＣの背面側には、赤色成分（Ｒ）、緑色成分（Ｇ）お
よび青色成分（Ｂ）の各原色画像光を投光する投光部が
備えられており、所謂、スクリーン一体型のリア・プロ
ジェクションテレビとなっている。

【０００３】投光部は、各原色画像光を発生するＣＲＴ
と、これら各ＣＲＴの電子ビームを偏向させる偏向ヨー
クＤＹと、ＣＲＴが形成する原色画像光をスクリーンＳ
Ｃに結像させる結像レンズＣＤとから構成される。こう
した投光部から照射される各原色画像光は、スクリーン
背面に配設される反射鏡Ｍを介してスクリーンＳＣに投
射される。なお、反射鏡Ｍを用いない場合には、図６に
示すように、直接スクリーン背面側から各原色画像光を
照射する態様になる。

【０００４】このような構成によるリア・プロジェクシ
ョンテレビ１にあっては、図５および図６に図示した構
造から明らかなように、スクリーンＳＣに対して斜めに
画像光を照射する光学系になる。すなわち、リア・プリ
ジェクションテレビ１では、光学系がスクリーンに対し
て非対称配置されるため、スクリーンＳＣに歪みの無い
適正な画像を投影するには、この非対称配置による歪み
分を相殺するように予めＣＲＴが投射する画像光を歪ま
せておく必要がある。

【０００５】ところで、光学系の非対称性を相殺するよ
うに画像光を歪ませることをレジストレーション補正と
呼び、上記構造によるリア・プロジェクションテレビ１
には、このレジストレーション補正を行う回路が具備さ
れている。ここで、図７を参照し、リア・プロジェクシ
ョンテレビ１の構成について説明する。図において、２
はビデオ信号処理回路であり、ビデオ信号入力端Ｖｉｎ
から入力されるビデオ信号をＲＧＢ各信号に分離して出
力する。３−１〜３−３はビデオ出力回路であり、ＲＧ
Ｂ各信号に基づいて赤色ＣＲＴ、緑色ＣＲＴおよび青色
ＣＲＴのそれぞれに赤色成分（Ｒ）、緑色成分（Ｇ）お
よび青色成分（Ｂ）の各原色画像を供給する。

【０００６】４はビデオ信号から水平同期信号Ｈおよび
垂直同期信号Ｖを抽出して出力する同期分離回路であ
る。５は同期分離回路４から出力される水平同期信号Ｈ
に応じて水平発振信号を発生する水平発振回路である。
６は同期分離回路４から出力される垂直同期信号Ｖに応
じて垂直発振信号を発生する発振回路である。７は水平
発振信号に従って水平偏向信号を発生し、各ＣＲＴの水
平偏向ヨークに供給する水平偏向出力回路である。８は
垂直偏向出力回路であり、垂直発振信号に従って垂直偏
向信号を生成し、各ＣＲＴの垂直偏向ヨークに供給す
る。９は高圧出力回路であり、水平同期信号に基づいて
高圧電圧を発生し、これを各ＣＲＴのアノード電極に印
加する。

【０００７】１０はレジストレーション補正波形発生回
路である。当該発生回路１０は、投射光学系の非対称性
を除去するレジストレーション補正波形（以下、補正波
形と称す）を水平偏向信号および垂直偏向信号に応じて
発生する。この補正波形とは、画像歪みを規定する信号
波形である。１１は補正波形を副偏向ヨークＤＹ１に供
給するレジストレーション出力回路である。副偏向ヨー
クＤＹ１は、補正波形に対応してスクリーンＳＣに投射
される画像光を歪ませ、光学系の非対称性を相殺してス
クリーンＳＣに歪みの無い適正な画像を形成する。

【０００８】次に、図８を参照し、上述したレジストレ
ーション補正波形発生回路１０の第１の構成について説
明する。図において、１０ａは回路各部を制御するＣＰ
Ｕであり、レジストレーション設定データを発生すると
共に、当該設定データを補間演算して補間データを算出
する。１０ｂは電気的に書き込みおよび消去可能な不揮
発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）であり、タイミング発生器
１０ｄから供給されるアドレス信号に従ってＣＰＵ１０
ａから出力されるレジストレーション設定データが書き
込まれる。このタイミング発生器１０ｄは、水平同期信
号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに対応したアドレス信号を発
生する。

【０００９】１０ｃは上記アドレス信号に従って設定デ
ータおよび補間データが書き込まれるスタティックＲＡ
Ｍである。すなわち、ＣＰＵ１０ａはＥＥＰＲＯＭ１０
ｂから読み出したレジストレーション設定データに２次
以上の高次の補間演算を施し、これにより算出された補
間データと上述した設定データとを水平同期信号Ｈおよ
び垂直同期信号Ｖに対応したアドレス信号に従って順次
スタティックＲＡＭ１０ｃに書き込む。１０ｅはＤ／Ａ
変換器であり、ＣＰＵ１０ａによってスタティックＲＡ
Ｍ１０ｃから読み出される設定データおよび補間データ
をそれぞれレジストレーション補正波形信号に変換して
出力する。なお、このような構成によるレジストレーシ
ョン補正波形発生回路１０は、赤色成分（Ｒ）、緑色成
分（Ｇ）および青色成分（Ｂ）の各原色画像毎の補正波
形を発生し、各色成分毎に配置される副偏向ヨークＤＹ
１へ供給される。

【００１０】第１の構成による発生回路１０は、図９に
示す動作に基づいて補正波形を発生する。すなわち、リ
ア・プロジェクションテレビをレジストレーション調整
モードに設定すると、ＣＰＵ１０ａの処理がステップＳ
ａ１に進み、初期レジスト調整がなされる。この初期レ
ジスト調整は、各ＣＲＴからスクリーンＳＣへ投射され
る画像光が概ね適正に表示されるようにする調整であ
り、ＣＰＵ１０ａはこの調整操作に対応して生成される
設定データをＥＥＰＲＯＭ１０ｂに書き込む。

【００１１】次いで、ステップＳａ２〜Ｓａ４は、上述
した初期レジスト調整後にリア・プロジェクションテレ
ビが通常の画像を表示する場合の動作を示している。こ
の場合、まず、ステップＳａ２に進むと、ＣＰＵ１０ａ
は、上述した初期レジスト調整により得られた設定デー
タをＥＥＰＲＯＭ１０ｂから読み出し、次のステップＳ
ａ３に進む。ステップＳａ３では、読み出した設定デー
タ間を２次以上の関数で補間演算し、補間データを発生
する。この補間データは、図１２に示すように、例え
ば、水平走査ライン上で所定ドット間隔毎に設定データ
（図中では白丸で表示）を割り当てておき、この設定デ
ータの間の各表示ドットに対応するレジストレーション
補正量を補間演算により求めたものである。

【００１２】そして、補間演算によって得られた補間デ
ータは、設定データと共にスタティックＲＡＭ１０ｃに
書込まれ、次のステップＳａ４に処理が進む。ＣＰＵ１
０ａの処理がステップＳａ４に進むと、水平同期信号Ｈ
および垂直同期信号Ｖに対応したアドレス信号に従って
ＲＡＭ１０ｃから設定データおよび補間データが順次読
み出され、これがＤ／Ａ変換器１０ｅに供給されてアナ
ログ信号に変換され、レジストレーション補正波形とし
て副偏向ヨークＤＹ１へ供給される。この結果、スクリ
ーンＳＣには光学系の非対称性に基づく画歪が除去され
た適正な画像が投射される。

【００１３】ここで、図１２を参照し、上述した補間演
算により求められる補間データの一例について説明す
る。まず、同図（イ）は表示画面を形成するＭ行Ｎ列の
各表示ドットを示しており、これら表示ドットを形成す
る設定データと補間データとの関係を示す図である。こ
の図において、白丸ドットは設定データが割り当てられ
る表示ドットであり、黒丸ドットは白丸ドットに応じて
補間演算される補間データを表わす表示ドットである。

【００１４】この場合、水平／垂直方向共に、８ドット
おきに「設定データ」となる白丸ドットが設定され、少
なくとも３つ以上の「設定データ」を用いて２次以上の
関数に基づく補間演算によって黒丸ドット位置での補間
データ（補間レベル）が算出される。例えば、図１２
（イ）に示すように、第１水平走査ラインに対応して表
示ドット（１，１）〜（１，Ｍ）で補間演算がなされる
場合、同図（ロ）に示すように、白丸ドット（１，
１），（１，９）および（１，１７）を設定データとし
て２次以上の補間演算が行われ、これら白丸ドット間の
７個の黒丸ドットにおける補間レベルが順次内挿され
る。

【００１５】ところで、図８に示した第１の構成による
発生回路１０では、初期レジスト調整により生成される
設定データがＥＥＰＲＯＭ１０ｂに書込まれ、通常使用
時に補間演算から求められる補間データが設定データと
共にＲＡＭ１０ｃに書込まれ、これらデータに従って画
像歪が補正される。これに替えて、図１０に示すよう
に、初期レジスト調整の際に設定データを求めて補間演
算を行い、これにより得られる補間データを共にＥＥＰ
ＲＯＭ１０ｂに書込む第２の構成とすることも可能であ
る。

【００１６】第２の構成による発生回路１０（図１０参
照）では、図１１に示す動作に基づき補正波形が生成さ
れる。すなわち、リア・プロジェクションテレビをレジ
ストレーション調整モードに設定すると、ＣＰＵ１０ａ
の処理はステップＳｂ１に進み、レジスト調整がなされ
る。このレジスト調整では、ユーザが画面を見ながらリ
モートコントローラやキースイッチを操作して各ＣＲＴ
からスクリーンＳＣへ投射される画像光が概ね適正に表
示されるようにする。次いで、ステップＳｂ２に進む
と、ＣＰＵ１０ａはこうした調整操作に対応して設定デ
ータを生成し、ＥＥＰＲＯＭ１０ｂに書き込み、次のス
テップＳｂ３に処理を進める。

【００１７】ステップＳｂ３では、レジスト調整により
得られた設定データに基づき、図１２に示す形態で補間
演算を行い、補間データを発生する。そして、補間演算
によって得られた補間データをＥＥＰＲＯＭ１０ｂに書
き込む。次いで、ステップＳｂ４では、水平同期信号Ｈ
および垂直同期信号Ｖに対応したアドレス信号に従って
ＥＥＰＲＯＭ１０ｂから設定データおよび補間データを
順次読み出し、これをＤ／Ａ変換器１０ｅに供給してレ
ジストレーション補正波形を生成し、副偏向ヨークＤＹ
１へ供給する。これにより、スクリーンＳＣには光学系
の非対称性に基づく画歪が除去された適正な画像が投射
される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
１の構成によるレジストレーション補正波形発生回路１
０においては、レジスト調整時に各設定データを生成し
ておき、画像投影時にこれら各設定データの間を補間演
算により補間データで内挿しつつ、この補間データおよ
び設定データに基づいた補正波形を発生して当該画像の
歪みを補正するようにしている。このため、ＣＰＵ１０
ａの負荷が大きく、高次補間演算に時間が掛かる等の弊
害がある。また、ＥＥＰＲＯＭ１０ｂやＲＡＭ１０ｃへ
設定データ／補間データをリード／ライトする必要性か
ら回路構成が複雑化して製品コスト高を招致するといっ
た欠点もある。

【００１９】一方、第２の構成による発生回路１０で
は、レジスト調整時に設定データと補間データとを併せ
て発生するため、補間データ生成に要する補間演算時間
の遅れを無視できるが、１画像分の表示ドット数に相当
する設定データおよび補間データを記憶する大容量の不
揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ１０ｂ）が必要になり、こ
うした大容量の不揮発性メモリを備えることで製品コス
ト高を招致するという欠点がある。

【００２０】そこで、本発明は、上述した事情に鑑みて
なされたもので、補間演算に要する処理時間が短く、し
かも大容量の不揮発性メモリを必要としないデータ補間
方法および装置を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるデータ補間方法は、各データポイント
毎に割り当てられる設定データに高次数の補間演算を施
し、この補間演算によって算出される第１の補間データ
が前記各データポイント間を内挿する高次補間ステップ
と、前記設定データと前記第１の補間データとの間、も
しくは前記第１の補間データ同士を低次数の補間演算に
よって算出される第２の補間データで内挿する低次補間
ステップとを具備することを特徴としている。

【００２２】また、請求項２記載の発明によるデータ補
間装置は、各データポイント毎に割り当てられる設定デ
ータに高次数の補間演算を施し、この補間演算によって
算出される第１の補間データが前記各データポイント間
を内挿する高次補間手段と、前記設定データと前記第１
の補間データとの間、もしくは前記第１の補間データ同
士を低次数の補間演算によって算出される第２の補間デ
ータで内挿する低次補間手段と、を具備することを特徴
とする。

【００２３】請求項３記載の発明によるデータ補間装置
は、各データポイント毎に割り当てられる設定データに
高次数の補間演算を施し、この補間演算によって算出さ
れる第１の補間データが前記各データポイント間を内挿
する高次補間手段と、前記設定データと前記第１の補間
データとの間、もしくは前記第１の補間データ同士を低
次数の補間演算によって算出される第２の補間データで
内挿する低次補間手段と、前記各データポイント毎に対
応した設定データと、このデータポイント間を内挿する
前記第１および第２の補間データとを順次サンプリング
して波形信号に変換する変換手段と、を具備することを
特徴とする。

【００２４】好ましい態様として、高次補間手段は、前
記各データポイント毎に対応した設定データと、このデ
ータポイント間を内挿する前記第１の補間データとを記
憶手段に一時記憶することを特徴とする。前記高次およ
び低次補間手段は、それぞれ記憶手段を有し、前記各デ
ータポイント毎に対応した設定データと、このデータポ
イント間を内挿する前記第１および第２の補間データと
を一時記憶することを特徴とする。

【００２５】

【作用】本発明によるデータ補間方法では、高次補間ス
テップにおいて各データポイント毎に割り当てられる設
定データに高次数の補間演算を施し、この補間演算によ
って算出される第１の補間データが前記各データポイン
ト間を内挿し、低次補間ステップでは前記設定データと
前記第１の補間データとの間、もしくは前記第１の補間
データ同士を低次数の補間演算によって算出される第２
の補間データで内挿する。したがって、補間演算に要す
る処理時間が短くなる上、従来のような大容量の不揮発
性メモリが不必要になる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施例のレジストレー
ション補正波形発生回路１０の構成を示すブロック図で
ある。この図において、図８および図１０に示した従来
例と共通する部分には同一の番号を付し、その説明を省
略する。図１に示す実施例が図１０に図示した第２の構
成による従来例と異なる点は、一次（直線）補間をハー
ドウェア的に行う演算回路１０ｆを具備したことにあ
る。演算回路１０ｆは、ＥＥＰＲＯＭ１０ｂに記憶され
た設定データあるいは高次の補間データを読み出し、読
み出した設定データと高次の補間データとの間を一次補
間で内挿して低次の補間データを発生する。

【００２７】ここで、演算回路１０ｆを備える実施例の
動作について図２〜図４を参照して説明する。まず、こ
の実施例が搭載されるリア・プロジェクションテレビを
レジストレーション調整モードに設定すると、ＣＰＵ１
０ａの処理は図２に示すステップＳｃ１を実行し、初期
レジスト調整を行う。初期レジスト調整とは、前述した
ように、各ＣＲＴからスクリーンＳＣへ投射される画像
光が概ね適正に表示されるようにする調整であり、例え
ば、ユーザが画面を見ながらリモートコントローラやキ
ースイッチを操作して各ＣＲＴからスクリーンＳＣへ投
射される画像光がほぼ適正に表示されるようにする。

【００２８】次いで、こうした初期レジスト調整に対応
した設定データ、すなわち、画像光をほぼ適正に表示さ
せる設定データが発生すると、ＣＰＵ１０ａの処理はス
テップＳｃ２に進む。なお、この設定データは、図３の
白丸で図示されるように、表示画面における各水平走査
ライン上で所定ドット間隔毎に対応して生成されるもの
である。そして、ステップＳｃ２に進むと、調整操作に
応じて発生した設定データを不揮発性メモリであるＥＥ
ＰＲＯＭ１０ｂに書き込み、次のステップＳｃ３に処理
を進める。

【００２９】ステップＳｃ３では、ＥＥＰＲＯＭ１０ｂ
から水平走査ライン毎に少なくとも３つの設定データを
読み出し、これら設定データの間を２次以上の高次補間
演算により高次の補間データを発生して内挿する。な
お、高次の補間データは、図３の黒丸で図示されるよう
に、各設定データ（白丸で表示）の間の中央に位置する
表示ドットでのレジストレーション補正量を表わす。こ
の結果、図４に示すように、各水平走査ライン毎に設定
データ（白丸）と高次の補間データ（黒丸）とによるレ
ジストレーション補正量が求められ、これらが順次ＥＥ
ＰＲＯＭ１０ｂに書き込まれる。

【００３０】以上のようにして高次の補間データがＥＥ
ＰＲＯＭ１０ｂに格納されると、ＣＰＵ１０ａの処理は
ステップＳｃ４〜Ｓｃ５に進む。ここで、ステップＳｃ
４以降は、リア・プロジェクションテレビが通常の画像
を表示する際の動作を示している。ステップＳｃ４で
は、前述した演算回路１０ｆが設定データと高次の補間
データとに基づき低次の補間データを発生する。すなわ
ち、ＣＰＵ１０ａはＥＥＰＲＯＭ１０ｂから設定データ
と高次の補間データとを水平同期信号Ｈおよび垂直同期
信号Ｖに対応したアドレス信号に従って読み出し、演算
回路１０ｆに供給する。演算回路１０ｆは、図３におい
て黒点で示される各表示ドットにおけるレジストレーシ
ョン補正量を、図４に示すように、設定データと高次の
補間データとの間を直線補間して内挿する。

【００３１】次に、ステップＳｃ５に進むと、水平同期
信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに対応したアドレス信号に
従ってＥＥＰＲＯＭ１０ｂから読み出された設定デー
タ、高次の補間データおよびこれらに対応して算出され
る低次の補間データがＤ／Ａ変換器１０ｅに供給されて
アナログ信号に変換され、レジストレーション補正波形
として副偏向ヨークＤＹ１へ供給される。この結果、ス
クリーンＳＣには画歪がない適正な画像が表示されるこ
とになる。

【００３２】このように、上述した実施例では、初期レ
ジスト調整操作に応じて設定データが生成され、さら
に、各水平走査ライン毎に少なくとも３つの設定データ
を用いた補間演算によって設定データ間が１つの高次の
補間データで内挿される。そして、設定データと高次の
補間データとの間に対応する各表示ドットのレジストレ
ーション補正量は、この設定データと高次の補間データ
とを用いた直線補間で求められる。

【００３３】したがって、従来のように、全部の補間デ
ータを高次の補間演算で算出する態様とは異なり、設定
データ間を１つの高次の補間データで内挿すると共に、
この高次の補間データと設定データとの間を低次の補間
データで内挿するから、演算量が極めて少なくなる訳で
ある。しかも、この実施例によれば、演算回路１０ｆが
低次の補間演算をハードウェア的に行うため、ＣＰＵ１
０ａに負担をかけることなく、高速に算出することが可
能になる。また、従来、１画像分の表示ドット数に相当
する設定データおよび補間データを記憶する大容量の不
揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ１０ｂ）が必要であった
が、上記実施例にあっては、従来の１／５の記憶容量で
あれば良く、大容量の不揮発性メモリを必要としない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高次補間ステップにおいて各データポイント毎に割り当
てられる設定データに高次数の補間演算を施し、この補
間演算によって算出される第１の補間データが前記各デ
ータポイント間を内挿し、低次補間ステップでは前記設
定データと前記第１の補間データとの間、もしくは前記
第１の補間データ同士を低次数の補間演算によって算出
される第２の補間データで内挿する。この結果、補間演
算に要する処理時間を短くでき、しかも大容量の不揮発
性メモリが不要になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ補間装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】同実施例における動作を示すフローチャートで
ある。

【図３】同実施例における補間形態を説明するための図
である。

【図４】同実施例における補間形態を説明するための図
である。

【図５】リア・プロジェクションテレビの構造を説明す
るための図である。

【図６】リア・プロジェクションテレビの構造を説明す
るための図である。

【図７】リア・プロジェクションテレビの電気的構成を
示すブロック図である。

【図８】レジストレーション補正波形発生回路の第１の
構成を示すブロック図である。

【図９】第１の構成によるレジストレーション補正波形
発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図１０】レジストレーション補正波形発生回路の第２
の構成を示すブロック図である。

【図１１】第２の構成によるレジストレーション補正波
形発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図１２】従来例における補間形態を説明するための図
である。

【符号の説明】

１０ａ…ＣＰＵ（高次補間手段） １０ｂ…ＥＥＰＲＯＭ １０ｄ…タイミング発生器 １０ｅ…Ｄ／Ａ変換器 １０ｆ…演算回路（低次補間手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各データポイント毎に割り当てられる設
   定データに高次数の補間演算を施し、この補間演算によ
   って算出される第１の補間データが前記各データポイン
   ト間を内挿する高次補間ステップと、 前記設定データと前記第１の補間データとの間、もしく
   は前記第１の補間データ同士を低次数の補間演算によっ
   て算出される第２の補間データで内挿する低次補間ステ
   ップとを具備することを特徴とするデータ補間方法。
2. 【請求項２】 各データポイント毎に割り当てられる設
   定データに高次数の補間演算を施し、この補間演算によ
   って算出される第１の補間データが前記各データポイン
   ト間を内挿する高次補間手段と、 前記設定データと前記第１の補間データとの間、もしく
   は前記第１の補間データ同士を低次数の補間演算によっ
   て算出される第２の補間データで内挿する低次補間手段
   とを具備することを特徴とするデータ補間装置。
3. 【請求項３】 各データポイント毎に割り当てられる設
   定データに高次数の補間演算を施し、この補間演算によ
   って算出される第１の補間データが前記各データポイン
   ト間を内挿する高次補間手段と、 前記設定データと前記第１の補間データとの間、もしく
   は前記第１の補間データ同士を低次数の補間演算によっ
   て算出される第２の補間データで内挿する低次補間手段
   と前記各データポイント毎に対応した設定データと、こ
   のデータポイント間を内挿する前記第１および第２の補
   間データとを順次サンプリングして波形信号に変換する
   変換手段とを具備することを特徴とするデータ補間装
   置。
4. 【請求項４】 前記高次補間手段は、前記各データポイ
   ント毎に対応した設定データと、このデータポイント間
   を内挿する前記第１の補間データとを記憶手段に一時記
   憶することを特徴とする請求項３に記載のデータ補間装
   置。
5. 【請求項５】 前記高次および低次補間手段は、それぞ
   れ記憶手段を有し、前記各データポイント毎に対応した
   設定データと、このデータポイント間を内挿する前記第
   １および第２の補間データとを一時記憶することを特徴
   とするデータ補間装置。