JPH07143506A - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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Publication number
JPH07143506A
JPH07143506A JP5287945A JP28794593A JPH07143506A JP H07143506 A JPH07143506 A JP H07143506A JP 5287945 A JP5287945 A JP 5287945A JP 28794593 A JP28794593 A JP 28794593A JP H07143506 A JPH07143506 A JP H07143506A
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JP
Japan
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signal
image
screen
display device
projection
Prior art date
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Pending
Application number
JP5287945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Tsujihara
進 辻原
Yasunori Inoue
育徳 井上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07143506A publication Critical patent/JPH07143506A/en
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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a projection display device for automatically performing the various kinds of convergence, geometrical or gamma corrections concerning a device for correcting a projection display. CONSTITUTION:This device is provided with a reflection plane 3 installed on a transmissive screen 16, test signal generation part 11 for generating a test signal on the transmissive screen 16, image pickup part 2 for picking up an image projected on the reflection plane 3 by supplying the test signal to a projector 17, position detection part 5 for detecting the leading value and inclination of a signal from the image pickup signal of the image pickup part 2, error calculation part 6 for calculating a display position and an inclination error for each color from the output signal of the position detection part 5, and correct signal generating part 7 for preparing a convergence, geometrical distortion or gamma correcting waveform corresponding to the display area of the test signal from the output of the error calculation part 6, and high-precision automatic adjustment is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は1体型投射型ディスプレ
イの各種の補正を行う装置に関し、コンバーゼンスや幾
何学歪及びガンマなどの各種の補正を自動的に行う投射
型ディスプレイ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for performing various corrections of a one-body type projection display, and more particularly to a projection display device for automatically performing various corrections of convergence, geometric distortion and gamma.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に3原色を発光する3本の投写管
(以降CRTと略す)を用いてスクリ−ンに拡大投写す
る投射型ディスプレイ(ビデオプロジェクター)は、C
RTのスクリ−ンに対する入射角(以下集中角と呼ぶ)
が各CRTで異なるため、スクリ−ン上で色ずれ、フォ
ーカスずれ、偏向歪、輝度変化が生じる。これらの各種
の補正は、水平及び垂直走査周期に同期させてアナログ
的な補正波形をつくり、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、補正精度の点で問題があ
る。また各種の補正をスクリーン上でのずれを目視によ
り観察して手動で補正するため、調整時間がかかるとい
う問題がある。
2. Description of the Related Art Generally, a projection type display (video projector) for magnifying and projecting in a screen by using three projection tubes (hereinafter abbreviated as CRT) that emits three primary colors is a C
Incident angle to the screen of RT (hereinafter referred to as "concentration angle")
Is different for each CRT, color shift, focus shift, deflection distortion, and luminance change occur on the screen. These various corrections adopt a method in which an analog correction waveform is created in synchronism with the horizontal and vertical scanning periods, and the size and shape of this waveform are changed for adjustment, but there is a problem in terms of correction accuracy. is there. Further, since various corrections are manually observed by visually observing deviations on the screen, there is a problem that adjustment time is required.

【0003】そこでコンバ−ゼンス精度の高い方法とし
て、特公昭59−8114号公報に記載のディジタルコ
ンバ−ゼンス装置が、また自動的に偏向歪を補正する方
法として、特公平3−38797号公報や特公平1−4
8553号公報の自動コンバーゼンス補正装置が、コン
バーゼンス誤差の検出とその補正方法として特開64−
54993号公報のコンバーゼンス誤差補正方法が、ま
た投写型ディスプレイのコンバーゼンス誤差の検出、補
正を自動的に行う方法として、特開昭63−48987
号公報の投写型ディスプレイのコンバーゼンス誤差補正
装置に記載の方法が開示されている。
Therefore, as a method with high convergence accuracy, a digital convergence device described in Japanese Patent Publication No. 59-8114 and a method for automatically correcting deflection distortion are disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-38797. Tokkyo 1-4
The automatic convergence correction device disclosed in Japanese Patent No. 8553 discloses a method for detecting a convergence error and a correction method therefor.
Japanese Patent Laid-Open No. 63-48987 discloses a convergence error correction method disclosed in Japanese Patent No. 549993 and a method for automatically detecting and correcting a convergence error of a projection display.
The method disclosed in the convergence error correction apparatus for a projection display of Japanese Patent Publication is disclosed.

【0004】図20に、従来の自動補正が可能な投射型
ディスプレイ装置のブロック図を示す。図20におい
て、101はコンバ−ゼンスを調整すべき表示装置、1
02はコンバ−ゼンス調整用の信号を発生する信号発生
装置、103は信号を切り換える信号切換器、104は
表示装置101の表示画面を撮像する撮像装置、105
は重心の演算、ミスコンバ−ゼンス誤差を検出する画像
処理装置、106は信号発生装置102、信号切り換え
器103及び画像処理装置105を制御する制御器であ
る。
FIG. 20 is a block diagram of a conventional projection type display device capable of automatic correction. In FIG. 20, 101 is a display device for which the convergence is to be adjusted, 1
Reference numeral 02 is a signal generator that generates a signal for convergence adjustment, 103 is a signal switcher that switches the signal, 104 is an image pickup device that picks up the display screen of the display device 101, and 105
Is an image processing device for calculating the center of gravity and detecting a misconvergence error, and 106 is a controller for controlling the signal generating device 102, the signal switching device 103 and the image processing device 105.

【0005】以上のように構成された投射型ディスプレ
イ装置の動作を以下説明する。まず、信号発生装置10
2により図21に示す低周波の繰り返しパタ−ンが発生
される。ここで図21において、xは画面水平方向、y
は画面垂直方向である。この繰り返しパタ−ンが信号切
換器103により表示装置101に表示される。表示さ
れた繰り返しパタ−ンは撮像装置104により撮像さ
れ、各波形の山の先頭位置(以降重心位置と略す)が画
像処理装置105により演算される。これをR(赤)、
G(緑)、B(青)の各色の波形について行い、それら
の重心位置の差を検出することにより、ミスコンバ−ゼ
ンス誤差の検出を行う。
The operation of the projection type display device configured as described above will be described below. First, the signal generator 10
2 produces a low frequency repeating pattern shown in FIG. In FIG. 21, x is the horizontal direction of the screen, y
Is the vertical direction of the screen. This repetitive pattern is displayed on the display device 101 by the signal switch 103. The displayed repeated pattern is imaged by the image pickup device 104, and the head position (hereinafter referred to as the center of gravity position) of the peak of each waveform is calculated by the image processing device 105. This is R (red),
The misconvergence error is detected by performing the waveform for each color of G (green) and B (blue), and detecting the difference between their barycentric positions.

【0006】重心位置の演算について詳しく説明する。
まず撮像装置104により撮像された繰り返しパタ−ン
の信号をA/D変換し、そのディジタルデ−タを直線内
挿する。この図を図22に示す。この図においてhi
(x)が繰り返しパタ−ンのデ−タである。ここで繰り返
しパタ−ンのデ−タ一つ分についてのみ説明を行ってい
るが、他の繰り返しパタ−ンについても同様である。
The calculation of the position of the center of gravity will be described in detail.
First, the signal of the repetitive pattern picked up by the image pickup device 104 is A / D converted, and the digital data is linearly interpolated. This figure is shown in FIG. Hi in this figure
(x) is the data of the repeated pattern. Here, only one data of the repetitive pattern has been described, but the same applies to other repetitive patterns.

【0007】重心位置は以下に示す2次曲線近似により
求められる。 D= {hi(x)−(A・x2+B・x+C)}2dx この式の積分範囲はスレッショルドhTHにより決定され
る。ここでA・x2+B・x+Cは近似2次曲線であり、
上式を最小とするように係数が決定される。即ち、D/
A=0、D/B=0、D/C=0であり、重心の位置x0
は、x0=−(B/2A)となる。
The position of the center of gravity is obtained by the following quadratic curve approximation. D = {hi (x) - (A · x 2 + B · x + C)} 2dx integral range of the equation is determined by threshold hTH. Where A · x 2 + B · x + C is an approximate quadratic curve,
The coefficients are determined so as to minimize the above equation. That is, D /
A = 0, D / B = 0, D / C = 0, and the position of the center of gravity x0
Is x0 =-(B / 2A).

【0008】以上説明したように、各繰り返しパタ−ン
ごとに2次曲線近似を行うことにより重心位置の算出を
R、G、Bの各色ごとに行い、それらの重心位置の差を
検出し、これをミスコンバ−ゼンス誤差量として表示装
置のコンバ−ゼンス補正を行うことにより、自動コンバ
−ゼンス補正を行うことができる。
As described above, the barycentric position is calculated for each color of R, G, and B by performing the quadratic curve approximation for each repeated pattern, and the difference between the barycentric positions is detected. By using this as the amount of misconvergence error and performing the convergence correction of the display device, the automatic convergence correction can be performed.

【0009】図23に従来の各種の自動調整が可能な投
射型ディスプレイ装置のブロック図を示す。図23にお
いて、投写装置111は各色の投写器すなわちR投写器
112、G投写器113、B投写K器114を含み、そ
の各色の光は投写スクリーン115上へ投写され、各投
写器112〜114の像は投写スクリーン115上で結
像されている。このとき非結像面に補助スクリーン11
6を設置し、この補助スクリーン116上の非結像の像
をフォトセンサ114で検出する共に、図20で述べた
ように、この像に存在するコンバーゼンス誤差情報をマ
トリクス重心誤差値の算出により求め、この非結像の像
に存在するコンバーゼンス誤差情報より投写スクリーン
115上でのコンバーゼンス誤差を求め、これにより投
写型ディスプレイ装置のコンバーゼンスを自動的に調整
している。
FIG. 23 is a block diagram of a conventional projection type display device capable of various automatic adjustments. In FIG. 23, the projection device 111 includes a projector for each color, that is, an R projector 112, a G projector 113, and a B projection K device 114, and the light of each color is projected onto the projection screen 115, and each of the projectors 112 to 114. Is formed on the projection screen 115. At this time, the auxiliary screen 11 is placed on the non-imaging surface.
6, the non-imaged image on the auxiliary screen 116 is detected by the photo sensor 114, and the convergence error information existing in this image is obtained by calculating the matrix centroid error value as described in FIG. Then, the convergence error on the projection screen 115 is obtained from the convergence error information existing in the non-imaged image, and the convergence of the projection display device is automatically adjusted by this.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成の投射型ディスプレイ装置では、検出用
撮像手段をディスプレイ装置の中に組込んで一体型の自
動補正が可能となるが、画面中心の静的(スタティッ
ク)なコンバーゼンス補正のみしか調整できないため、
全画面の調整を行うためには複雑な調整と時間がかかる
という問題点を有していた。
However, in the projection type display device having the conventional structure as described above, the image pickup means for detection can be incorporated into the display device to perform integrated automatic correction. Since you can only adjust the static convergence correction of
There is a problem that complicated adjustment and time are required to adjust the entire screen.

【0011】また全表示画面を水平方向Nならびに垂直
方向Mに分割した領域の低周波信号波形を2次式近似に
よる重心位置を算出しているので、画像処理部で複雑な
処理が必要であるため、回路規模が非常に大きくなると
共に調整時間が非常にかかるという問題点を有してい
た。
Further, since the barycentric position of the low frequency signal waveform in the area obtained by dividing the entire display screen in the horizontal direction N and the vertical direction M is calculated by the quadratic approximation, complicated processing is required in the image processing section. Therefore, there is a problem that the circuit scale becomes very large and the adjustment time becomes very long.

【0012】また山形波形線対称となる低周波信号によ
る画像処理を行っているため、画像表示装置の受像ガン
マ特性による各レベルの位置検出感度と精度が変化して
補正精度が低下するという問題点を有していた。
Further, since the image processing is performed by the low frequency signal which is line-symmetrical to the angled waveform, there is a problem that the position detection sensitivity and accuracy of each level are changed due to the image receiving gamma characteristic of the image display apparatus, and the correction accuracy is lowered. Had.

【0013】本発明はかかる点に鑑み、投射光学系によ
り投射拡大表示された透過型スクリーン上の反射面を設
置し、この反射面からの画像光を撮像して各色毎の誤差
値を算出し、この算出信号により全画面のコンバーゼン
スや幾何学歪及び輝度やフォーカスを補正するための補
正波形を作成して自動的に補正することにより、調整時
間を大幅に短縮できる1体型の投射型ディスプレイ装置
を提供することを目的とする。
In view of the above point, the present invention provides a reflecting surface on a transmissive screen that is projected and displayed by a projection optical system, picks up image light from the reflecting surface, and calculates an error value for each color. A one-body projection display device that can drastically reduce the adjustment time by creating and automatically correcting a correction waveform for correcting the convergence of the entire screen, geometric distortion, brightness and focus based on this calculated signal The purpose is to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、透過型ス
クリーン上に反射面を設ける反射面設置手段と、前記表
示画面の所定の位置に山形状のテスト信号を発生する信
号発生手段と、前記テスト信号を表示装置に供給し、前
記反射面上に映出された画像を撮像する撮像手段と、前
記撮像手段からの撮像信号から信号の先頭値と傾斜を検
出する位置検出手段と、前記検出信号から各色毎の表示
位置・傾斜誤差を算出する誤差算出手段と、前記誤差算
出手段の出力信号から前記テスト信号の表示領域に対応
したコンバーゼンス、幾何学歪、ガンマ補正波形を作成
する補正波形作成手段とを備えた構成である。
SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is to provide a reflecting surface setting means for providing a reflecting surface on a transmissive screen, and a signal generating means for generating a mountain-shaped test signal at a predetermined position on the display screen. An image pickup unit that supplies the test signal to a display device and picks up an image displayed on the reflection surface; and a position detection unit that detects a leading value and a slope of the signal from the image pickup signal from the image pickup unit, Error calculating means for calculating the display position / tilt error for each color from the detection signal, and correction for creating convergence, geometric distortion, and gamma correction waveform corresponding to the display area of the test signal from the output signal of the error calculating means It is the structure provided with the waveform creation means.

【0015】また、第2の発明は、各色の画像光を発光
する光源と、前記光源からの画像光を投射光学系により
透過型スクリーン面に拡大投射する投射光学系と、前記
透過型スクリーンが投射光学系からの画像光のみ透過さ
せる透過手段を備えた構成である。
In a second aspect of the present invention, a light source that emits image light of each color, a projection optical system that magnifies and projects the image light from the light source onto a transmissive screen surface by a projection optical system, and the transmissive screen are provided. This is a configuration including a transmission unit that transmits only the image light from the projection optical system.

【0016】さらに、第3の発明は、透過型スクリーン
が投射光学系からの画像光のみ透過させる透過手段と、
表示画面の所定の位置に山形状のテスト信号を発生する
信号発生手段と、前記テスト信号を表示装置に供給し、
前記投射光学系の透過スクリーン裏面からの反射画像を
撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの撮像信号から
信号の先頭値と傾斜を検出する位置検出手段と、前記位
置検出手段の出力信号から各色毎の表示位置・傾斜誤差
を算出する誤差算出手段と、前記誤差算出手段の出力信
号から前記テスト信号の表示領域に対応したコンバーゼ
ンス、幾何学歪、ガンマ補正波形を作成する補正波形作
成手段とを備えた構成である。
Further, according to a third aspect of the invention, a transmissive means for allowing the transmissive screen to transmit only the image light from the projection optical system,
A signal generating means for generating a mountain-shaped test signal at a predetermined position on the display screen, and supplying the test signal to the display device,
Image pickup means for picking up a reflection image from the rear surface of the transmission screen of the projection optical system, position detection means for detecting the head value and inclination of the signal from the image pickup signal from the image pickup means, and each color from the output signal of the position detection means An error calculating means for calculating a display position / tilt error for each, and a correction waveform creating means for creating a convergence, a geometric distortion, and a gamma correction waveform corresponding to the display area of the test signal from the output signal of the error calculating means. It is a configuration provided.

【0017】[0017]

【作用】第1の発明によれば、投射光学系により投射拡
大表示された透過型スクリーン上に反射面を設置し、こ
の反射面からの画像光を撮像して各色毎の誤差値を算出
し、この算出信号により全画面のコンバーゼンスや幾何
学歪及びガンマを補正するための補正波形を自動的に作
成して補正するため、各種の複雑な調整が不要となり大
幅な調整時間の短縮化が図れる。
According to the first aspect of the present invention, the reflecting surface is installed on the transmissive screen projected and enlarged by the projection optical system, and the image light from the reflecting surface is imaged to calculate the error value for each color. , This calculation signal automatically creates and corrects the correction waveform for correcting the convergence, geometric distortion and gamma of the entire screen, so that various complicated adjustments are unnecessary and the adjustment time can be greatly shortened. .

【0018】第2の発明によれば、投射光学系を用いて
透過型スクリーン上に画像を投射拡大して表示する表示
装置において、投射光学系からの画像光のみ透過させる
単一方向透過型スクリーンで構成することにより、照明
光や不要光などの外光が投射光学系の入射しないため、
高コントラストの画像表示が実現できる。
According to the second aspect of the invention, in a display device for projecting and enlarging and displaying an image on a transmissive screen by using a projection optical system, a unidirectional transmissive screen for transmitting only image light from the projection optical system. With this configuration, external light such as illumination light and unnecessary light does not enter the projection optical system.
A high-contrast image display can be realized.

【0019】第3の発明によれば、投射光学系を用いて
透過型スクリーン上に画像を投射拡大して表示する表示
装置において、投射光学系からの画像光のみ透過させる
単一方向透過型スクリーンで構成し、この透過型スクリ
ーン裏面からの反射画像光を撮像して各色毎の誤差値を
算出し、この算出信号により全画面のコンバーゼンスや
幾何学歪及びガンマを補正するための補正波形を自動的
に作成して補正するため、各種の複雑な調整が不要とな
り大幅な調整時間の短縮化と高コントラスト表示が可能
となる。
According to the third aspect of the present invention, in a display device for projecting and enlarging and displaying an image on a transmissive screen by using a projection optical system, a unidirectional transmissive screen for transmitting only image light from the projection optical system. The reflected image light from the back side of the transmissive screen is imaged to calculate the error value for each color, and the correction signal for correcting the convergence, geometric distortion and gamma of the entire screen is automatically calculated by this calculation signal. Since the image is created and corrected, various complicated adjustments are not required, and the adjustment time can be significantly shortened and high contrast display can be performed.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例
における投射ディスプレイ装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a projection display device according to the first embodiment of the present invention.

【0021】図1において、1はコンバ−ゼンス調整に
おいて、プロジェクタ17の画像調整点に対応した調整
用のテスト信号、2は反射面3を撮像する撮像部、3は
透過型スクリーン16の前面に設けられた反射面、4は
透過型スクリーン16からの画像光を観察するための観
察者、5は撮像部2からの撮像信号のデータから位置情
報の算出を行う位置検出部、6は位置検出部5の出力か
らコンバ−ゼンス誤差の検出を行う誤差算出部、7は誤
差算出部6の出力からコンバ−ゼンス補正用の補正信号
を発生する補正信号発生部、8は補正信号発生部7の発
生する補正信号によりCRTの偏向部9(DY)及び補
助偏向部10(コンバ−ゼンスヨーク=CY)の制御を
行う制御部、12は映像信号とテスト信号の切り換えを
行うスイッチ、13はプロジェクタ17のCRT14を
駆動する駆動回路、15はCRT14に映出された画像
を透過型スクリーン16に投射する投射レンズ、20は
コンバ−ゼンス調整用のテスト信号を発生するテスト信
号発生部である。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a test signal for adjustment corresponding to an image adjustment point of the projector 17 in convergence adjustment, 2 is an image pickup section for picking up an image of the reflecting surface 3, and 3 is a front surface of the transmissive screen 16. A reflection surface 4 is provided, 4 is an observer for observing the image light from the transmissive screen 16, 5 is a position detection unit that calculates position information from data of an image pickup signal from the image pickup unit 2, and 6 is position detection An error calculation unit that detects a convergence error from the output of the unit 5, a correction signal generation unit 7 that generates a correction signal for convergence correction from the output of the error calculation unit 6, and a correction signal generation unit 8 A control unit for controlling the deflection unit 9 (DY) and the auxiliary deflection unit 10 (convergence yoke = CY) of the CRT according to the generated correction signal, 12 is a switch for switching between a video signal and a test signal, 1 Is a drive circuit for driving the CRT 14 of the projector 17, 15 is a projection lens for projecting the image projected on the CRT 14 onto the transmissive screen 16, and 20 is a test signal generating section for generating a test signal for convergence adjustment. .

【0022】以上のように構成された本実施例の投射型
ディスプレイ装置について、以下その構成を図2を用い
て説明する。図2には透過型スクリーン16を用いた背
面投射型ビデオプロジェクター18の場合の構成を示
し、図2(a)はセット構成を示し、図2(b)は光学構成
を示す。
The structure of the projection type display device of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described below with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration of a rear projection type video projector 18 using the transmissive screen 16, FIG. 2 (a) shows a set configuration, and FIG. 2 (b) shows an optical configuration.

【0023】図2(a)において、CRT14からの画像
光は投射レンズ15で拡大投射され透過型スクリーン1
6に拡大投射される。透過型スクリーン16と投射レン
ズ15の間に設けられたミラー19は一体構成のセット
の奥行きを短くするための光学反射手段である。透過型
スクリーン16の前面に設けられた反射面3からの画像
光を検出するため、図2(b)に示すようにミラー面19
の非結像面に設置された撮像素子2Aにより画像光が撮
像される構成となっている。
In FIG. 2A, the image light from the CRT 14 is enlarged and projected by the projection lens 15 and is transmitted through the transmission screen 1.
6 is enlarged and projected. The mirror 19 provided between the transmissive screen 16 and the projection lens 15 is an optical reflection means for shortening the depth of the set having an integral structure. In order to detect the image light from the reflecting surface 3 provided on the front surface of the transmissive screen 16, a mirror surface 19 is provided as shown in FIG.
The image light is picked up by the image pickup device 2A installed on the non-imaging surface.

【0024】図2(b)に示すように、CRT14と投射
レンズ15からの画像光は透過型スクリーン16面に対
して直角投射されている。撮像素子の設置方法として
は、図2(a)に示すように、ミラー19面の中央部に撮
像のための窓を空け、この検出用窓に撮像素子2Aを設
置して、反射面3の反射画像光を撮像している。
As shown in FIG. 2B, the image light from the CRT 14 and the projection lens 15 is projected at a right angle on the surface of the transmissive screen 16. As shown in FIG. 2 (a), as an image sensor installation method, a window for imaging is opened in the center of the mirror 19 surface, and the image sensor 2 A is installed in this detection window, and The reflected image light is captured.

【0025】このように構成された第1の実施例の投射
型ディスプレイ装置の動作を図3と図4を用いて説明す
る。
The operation of the projection type display apparatus of the first embodiment thus constructed will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0026】透過型スクリーン16の前面に設置された
反射面3上にコンバ−ゼンス調整用テスト信号1を映出
する。ここでコンバ−ゼンス誤差検出はR、G、Bの各
CRTについて行うが、調整動作は同様であるため、こ
こではGについてのみ説明を行う。本実施例のテスト信
号を図3に示す。図3(a),(b)からわかるように、テ
スト信号はスクリーン16を底面、信号のレベル方向を
高さ方向としてみた場合、四角錘状となっている。この
ようにスクリーンに映出されたテスト信号がレベル方向
に対して線形となるためには、表示装置におけるガンマ
補正が必要となる。ガンマ補正を考慮したテスト信号発
生部11について以下説明する。
The convergence adjusting test signal 1 is projected on the reflecting surface 3 provided on the front surface of the transmissive screen 16. Here, the convergence error detection is performed for each of the R, G, and B CRTs, but since the adjustment operation is the same, only G will be described here. The test signal of this embodiment is shown in FIG. As can be seen from FIGS. 3A and 3B, the test signal has a quadrangular pyramid shape when the screen 16 is the bottom surface and the signal level direction is the height direction. In order for the test signal displayed on the screen to be linear in the level direction as described above, gamma correction in the display device is required. The test signal generator 11 considering the gamma correction will be described below.

【0027】一般にCRTの入力信号電圧(E)対発光出
力(L)の関係は以下に示す式 L=k・Er により近似できる。この式の入力電圧(E)の指数γがそ
のCRTのガンマ特性を表し、この値は、一般にγ=2.2
となる。このガンマ特性はCRTに対し一意に決定され
る量なので、テスト信号発生部11において、例えばR
OMを用いてテスト信号電圧(E)をE-rと変換しておけ
ば、発光出力(L)は、L=k・Eとなり、入力に対し線
形となる。以下の四角錘状のテスト信号を用いた幾何学
歪・コンバーゼンス補正の説明においては、ガンマ特性
が補正ずみのものとして説明を進める。
Generally, the relationship between the input signal voltage (E) of the CRT and the light emission output (L) can be approximated by the following equation L = k · E r . The index γ of the input voltage (E) in this equation represents the gamma characteristic of the CRT, and this value is generally γ = 2.2.
Becomes Since this gamma characteristic is an amount that is uniquely determined for the CRT, in the test signal generator 11, for example, R
If the test signal voltage (E) is converted into E −r using the OM, the light emission output (L) becomes L = k · E, which is linear with respect to the input. In the following description of the geometric distortion / convergence correction using the quadrangular pyramid-shaped test signal, the description will proceed assuming that the gamma characteristic has been corrected.

【0028】まず最初に反射面の制御方法について説明
する。図4の背面投射型プロジェクタ−18の構成図を
用いる。図4(a)に通常画面表示の場合の、透過型スク
リーン16にテスト信号が映出された表示画面を示す。
また図4(b)に自動調整を行う場合に透過型スクリーン
16前面に反射面3が設置されるため、表示画像は映出
されないが、図3に示すように反射面3にはテスト信号
1が映出される。この反射面3からのテスト信号を検出
して各種の補正を行う。
First, a method of controlling the reflecting surface will be described. The block diagram of the rear projection type projector-18 of FIG. 4 is used. FIG. 4A shows a display screen in which the test signal is displayed on the transmissive screen 16 in the case of the normal screen display.
In addition, when the automatic adjustment is performed in FIG. 4B, since the reflective surface 3 is installed on the front surface of the transmissive screen 16, the display image is not displayed, but as shown in FIG. Is projected. The test signal from the reflecting surface 3 is detected and various corrections are performed.

【0029】このように、補正動作を行う場合に反射面
が設置され、補正終了時は反射面が除去される構造とな
っているとともに、スクリーン保護カバー面として使用
される。図4(c)にアスペクト比の異なる信号源を受信
する場合は、表示領域外枠のシャッター機能として使用
される。図4(d)にプロジェクタの上面図を示すよう
に、反射面ロール部20に反射面が納められており、反
射面ロール部20からの反射面3は透過型スクリーン1
6の前面に設置される構造となっている。
As described above, the reflecting surface is provided when the correcting operation is performed, and the reflecting surface is removed when the correcting operation is completed, and the reflecting surface is used as the screen protection cover surface. When receiving a signal source having a different aspect ratio in FIG. 4C, it is used as a shutter function for the outer frame of the display area. As shown in the top view of the projector in FIG. 4D, the reflective surface is housed in the reflective surface roll section 20, and the reflective surface 3 from the reflective surface roll section 20 is the transmissive screen 1.
It has a structure to be installed in front of 6.

【0030】この反射面3の制御方法を(表1)を用い
て説明する。
A method of controlling the reflecting surface 3 will be described with reference to (Table 1).

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】(表1)において、補正モードでの制御方
法は、補正時は図4(b)に示すように反射面有り、補正
後は図4(a)に示すように反射面無しである。また受信
モードでの制御方法は、受信時は図4(a)(c)に示すよ
うに反射面無し、または信号判別しアスペクト比を検出
してシャッター機能として使用し、未受信時は図4(b)
に示すように反射面有りでスクリーンの保護カバーとし
て使用する。
In Table 1, the control method in the correction mode has a reflective surface as shown in FIG. 4 (b) during correction and no reflective surface after correction as shown in FIG. 4 (a). . The control method in the reception mode is as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (c) when there is no reflection surface, or when the signal is discriminated and the aspect ratio is detected to use as a shutter function. (b)
It is used as a protective cover for the screen with a reflective surface as shown in.

【0033】次に幾何学歪やコンバーゼンスの位置検出
方法について説明する。説明には、図5の位置検出部5
の詳細な構成を示すブロック図、図6、図7、図8、図
9を用いる。図5において、21は反射面3上に映出さ
れたテスト信号1を撮像するCCDカメラ、22はCC
Dカメラ21からの撮像信号をA/D変換するA/D変
換器、23はA/D変換器22からの画像データを記憶
するフレームメモリ、24は撮像されたテスト信号の差
分を求める差分フィルタ、25は差分フィルタ24の出
力からテスト信号の線形部分を求める線形領域算出部、
26は線形領域算出部25の出力からテスト信号の重心
位置の算出を行う重心位置算出部、27は重心位置算出
部26からの重心位置信号から各色毎の誤差検出を行う
誤差検出回路である。
Next, a method for detecting the position of geometric distortion and convergence will be described. For the explanation, the position detector 5 of FIG.
The block diagrams showing the detailed configuration of FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9 are used. In FIG. 5, 21 is a CCD camera that captures the test signal 1 projected on the reflecting surface 3, and 22 is a CC.
An A / D converter for A / D converting the image pickup signal from the D camera 21, 23 a frame memory for storing the image data from the A / D converter 22, 24 a differential filter for obtaining the difference between the imaged test signals , 25 is a linear region calculation unit that obtains a linear portion of the test signal from the output of the difference filter 24,
Reference numeral 26 is a center-of-gravity position calculation unit that calculates the center-of-gravity position of the test signal from the output of the linear region calculation unit 25, and reference numeral 27 is an error detection circuit that detects an error for each color from the center-of-gravity position signal from the center-of-gravity position calculation unit 26.

【0034】以下テスト信号の重心位置の算出方法につ
いて説明する。本実施例において、説明ため撮像部2の
撮像素子としてCCDカメラ21を用いるが、フォトダ
イオードなどのようにパルス応答速度の遅い撮像デバイ
スでも上記のように低周波成分のテスト信号であるため
高精度の検出と補正ができると共に、焦点がずれた非結
像面での検出でも実現できることは言うまでもない。
A method of calculating the barycentric position of the test signal will be described below. In the present embodiment, the CCD camera 21 is used as the image sensor of the image capturing unit 2 for the sake of explanation, but even an image capturing device having a slow pulse response speed such as a photodiode has a high accuracy because it is a test signal of a low frequency component as described above. Needless to say, the above can be detected and corrected, and can also be realized by detection on a non-imaging surface where the focus is deviated.

【0035】CCDカメラ21による検出を行う理由と
しては3つある。第1番目に全画面の情報を取り込み幾
何学歪の補正を行う場合に撮像素子である検出系の幾何
学歪が無視できないため、1%以下の歪の少ない素子で
あること。第2番目には表示装置の走査周波数の異なる
表示画面でも撮像系の特定の走査周波数に走査変換され
るため、それ以降の画像処理が一定条件で行うことがで
きること。第3番目に光学レンズの変更により焦点距離
の監視距離の対応が可能となるため各種の表示装置に対
応可能であることである。以上の理由によりCCDカメ
ラを採用している。
There are three reasons for the detection by the CCD camera 21. First, when the information of the entire screen is taken in and the geometric distortion is corrected, the geometric distortion of the detection system, which is the image sensor, cannot be ignored, so the element must have less than 1% distortion. Secondly, even on a display screen having a different scanning frequency of the display device, the scanning is converted to a specific scanning frequency of the image pickup system, so that subsequent image processing can be performed under constant conditions. Thirdly, since the monitoring distance of the focal length can be dealt with by changing the optical lens, it is possible to deal with various display devices. The CCD camera is used for the above reasons.

【0036】位置検出部5では現行方式の38万画素程
度の白黒CCD及び、A/D変換器22のサンプル周波
数は14.32MHz程度で処理される検出精度の粗い
システムにおいても、高精度の位置検出が要求される。
図6(a)のA/D変換器22でサンプル周波数fsap=
14.32MHz(サンプル周期70ns)で変換され
た光電変換信号を示し、このときの光電変換信号の頂点
である重心位置はサンプル点S7に存在することにな
る。図6(b)は光電変換信号の頂点である重心位置が
サンプル点S6〜S7間に存在する。この場合サンプル点
が粗いため高精度の位置検出ができないことなる。そこ
で重心位置近傍のサンプル点の電圧から直線近似により
重心位置を算出を行い、高精度の位置検出を可能とす
る。
In the position detecting section 5, a high-accuracy position is detected even in a system with a low detection accuracy in which the current type black and white CCD of about 380,000 pixels and the sample frequency of the A / D converter 22 are processed at about 14.32 MHz. Detection is required.
In the A / D converter 22 of FIG. 6A, the sampling frequency fsap =
The photoelectric conversion signal converted at 14.32 MHz (sampling period 70 ns) is shown, and the center of gravity position which is the apex of the photoelectric conversion signal at this time is present at the sample point S7. In FIG. 6B, the position of the center of gravity, which is the apex of the photoelectric conversion signal, exists between the sampling points S6 and S7. In this case, since the sample points are coarse, highly accurate position detection cannot be performed. Therefore, the position of the center of gravity is calculated by linear approximation from the voltage of the sample point near the position of the center of gravity, and the position can be detected with high accuracy.

【0037】図6(c)に示すように光電変換信号の立上
がりのサンプル点S4〜S6のデータD4〜D6の直線近似
データと、光電変換信号の立下がりのサンプル点S9〜
S7のデータD9〜D7の直線近似データの交点を算出す
ることにより、検出精度の粗いシステムにおいても高精
度の重心位置を算出することができる。
As shown in FIG. 6C, the linear approximation data of the data D4 to D6 of the rising sampling points S4 to S6 of the photoelectric conversion signal and the falling sampling points S9 to S6 of the photoelectric conversion signal.
By calculating the intersection of the straight line approximation data of the data D9 to D7 of S7, it is possible to calculate the center of gravity position with high accuracy even in a system with coarse detection accuracy.

【0038】図7(a)の実線は実際のテスト信号を、破
線はCCDカメラによるサンプリング信号を低域通過フ
ィルタ(LPF)によって補間された信号を示してい
る。図7(a)からわかるように、サンプリング周波数が
低いことによりテスト信号の頂点部分の丸め込みが起こ
り、このようなCCDの出力信号から重心位置を求めよ
うとすると、実際の重心位置はA点であるのに、誤って
A’点をテスト信号の重心であると判断してしまう。こ
のような検出誤差をなくすために重心位置を演算により
求める。重心位置の演算はこの丸め込まれた部分を除い
た線形部分を延長し、この延長部分の交点を重心位置と
する。すなわちデータ上では疑似的に図7(a)の実線に
示したようなテスト信号データを得るわけである。
The solid line in FIG. 7A shows the actual test signal, and the broken line shows the signal obtained by interpolating the sampling signal from the CCD camera by the low pass filter (LPF). As can be seen from FIG. 7 (a), rounding of the apex portion of the test signal occurs due to the low sampling frequency, and when the barycentric position is obtained from the CCD output signal, the actual barycentric position is point A. However, the point A'is mistakenly determined to be the center of gravity of the test signal. In order to eliminate such a detection error, the position of the center of gravity is calculated. The calculation of the position of the center of gravity is performed by extending the linear portion excluding the rounded portion and setting the intersection of the extended portions as the position of the center of gravity. That is, on the data, the test signal data as shown by the solid line in FIG.

【0039】重心位置の算出は図3に示したようなテス
ト信号の各々に対応する複数の補正領域にデータを分割
して、各領域に対して重心位置算出を行う。以下の演算
処理の説明は一つの領域についてのみ行うが、他の領域
についても同様の演算処理を行うものとする。
The calculation of the center of gravity position is performed by dividing the data into a plurality of correction areas corresponding to the respective test signals as shown in FIG. 3 and calculating the center of gravity position for each area. Although the following description of the arithmetic processing is performed only for one area, the same arithmetic processing is performed for other areas.

【0040】演算処理の最初の段階として、サンプリン
グによる丸め込み領域を除き、テスト信号データの線形
部分のみを検出する操作を行う。これはテスト信号の画
像データを差分フィルタ24により差分信号を検出する
ことにより行う。図7(a)に示すテスト信号の画像デー
タを差分フィルタ24に入力すると、その出力データは
図7(b)にようになる。さらにこの出力データから線形
領域算出部25によりデータの差分信号、すなわちテス
ト信号の傾きが一定である期間A、Bの検出を行う。こ
こで傾きが0である期間は無視する。
As the first step of the arithmetic processing, an operation for detecting only the linear portion of the test signal data is performed excluding the rounding area by sampling. This is performed by detecting the difference signal of the image data of the test signal by the difference filter 24. When the image data of the test signal shown in FIG. 7A is input to the differential filter 24, the output data is as shown in FIG. 7B. Further, from the output data, the linear area calculation unit 25 detects the data difference signal, that is, the periods A and B in which the slope of the test signal is constant. Here, the period when the slope is 0 is ignored.

【0041】以下、期間A、B内の画像データのみを有
効として重心位置の演算を行う。ここで重心位置の算出
は、データ上での線形期間A、Bを延長し、この交点の
テスト信号を重心とすることにより行う。図7(b)に示
すように、この重心位置決定の演算を行なう場合は、線
形部Aの最も頂点よりのデータDA(対応するアドレス
nA)、線形部Aの傾きをα、線形部Bの最も頂点より
のデータDB(対応するアドレスnB)、線形部Bの傾き
をβとすれば、重心位置xは以下に示す式で決定でき
る。 x=nA+(DB−DA−β・(nB−nA))/(α−β) このように線形外挿補間による重心位置の決定により、
たとえばCCDカメラのサンプリングが粗い場合でもサ
ンプリング周期以上の高精度の重心位置が検出できる。
Hereinafter, only the image data within the periods A and B are valid and the barycentric position is calculated. Here, the position of the center of gravity is calculated by extending the linear periods A and B on the data and using the test signal at this intersection as the center of gravity. As shown in FIG. 7B, when this calculation of the position of the center of gravity is performed, the data DA (corresponding address nA) from the highest vertex of the linear part A, the inclination of the linear part A, and the linear part B If the data DB (corresponding address nB) from the most apex and the inclination of the linear portion B are β, the center of gravity position x can be determined by the following equation. x = nA + (DB−DA−β · (nB−nA)) / (α−β) Thus, by determining the position of the center of gravity by linear extrapolation,
For example, even when the CCD camera is coarsely sampled, it is possible to detect the position of the center of gravity with a high precision of a sampling period or more.

【0042】以上のようにして求めた重心はCCDの各
画素に対応したアドレスマップ上の座標として表され
る。例えば、38万画素の白黒CCDカメラを用いた場
合のアドレスマップを図8に示す。図7に示すように、
このアドレスマップは、水平方向768点(x1〜x76
8)、垂直方向493点(y1〜y493)のアドレスで構
成されている。図8(b)にテスト信号の重心位置(黒丸
●)が算出された時のアドレスマップの一部拡大図を示
す。図8(b)に示すように、重心位置としては、例えば
(x=12.7、y=11.3)というように、アドレ
スマップ上の点として表される。以下同様に、表示画面
上の各補正領域に対応したテスト信号の重心の位置がこ
のアドレスマップ上にマッピングされる。
The center of gravity obtained as described above is expressed as coordinates on the address map corresponding to each pixel of the CCD. For example, FIG. 8 shows an address map when a black and white CCD camera having 380,000 pixels is used. As shown in FIG.
This address map has 768 horizontal points (x1 to x76
8), and is composed of addresses of 493 points (y1 to y493) in the vertical direction. FIG. 8B shows a partially enlarged view of the address map when the center of gravity position (black circle ●) of the test signal is calculated. As shown in FIG. 8B, the position of the center of gravity is represented as a point on the address map, such as (x = 12.7, y = 11.3). Similarly, the position of the center of gravity of the test signal corresponding to each correction area on the display screen is mapped on this address map.

【0043】重心位置検出の検出精度を向上させるため
には、信号成分に多くの線形領域が存在することが必要
である。このことを図9を用いて説明する。図9(a)に
従来のSIN2波形のような2次的なテスト信号を、図
9(b)に本実施例の四角錘状のテスト信号を示す。これ
らのテスト信号を水平走査線ln(n=1〜5)で切っ
た時の特性は同様に山形特性となるが、従来のテスト信
号の場合、2次的な波形となっているために、信号レベ
ルに対して量子化誤差が異なり、最適な量子化を行うこ
とができず検出精度が低下してしまう。これに対し本実
施例の四角錘のテスト信号では、信号が線形となってい
るために、最適な量子化ビット数を選ぶことにより、高
精度の演算を行うことができる。
In order to improve the detection accuracy of the barycentric position detection, it is necessary that many linear regions exist in the signal component. This will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows a secondary test signal such as a conventional SIN 2 waveform, and FIG. 9B shows a quadrangular pyramidal test signal of this embodiment. When these test signals are cut by the horizontal scanning lines ln (n = 1 to 5), the characteristics are like mountain-like characteristics, but in the case of the conventional test signals, since they have secondary waveforms, Since the quantization error differs depending on the signal level, the optimum quantization cannot be performed and the detection accuracy will be reduced. On the other hand, in the test signal of the quadrangular pyramid of the present embodiment, since the signal is linear, it is possible to perform highly accurate calculation by selecting the optimum number of quantization bits.

【0044】次に、以上のようにして求めた重心位置算
出信号から、誤差値の検出方法について説明する。コン
バーゼンス誤差を算出する場合は図10(a)に示す波形
図のように、G信号を基準信号として扱い、R信号は左
方向にt1、B信号は右方向にt2の誤差値が算出され
る。
Next, a method of detecting an error value from the gravity center position calculation signal obtained as described above will be described. When calculating the convergence error, as shown in the waveform diagram of FIG. 10A, the G signal is treated as a reference signal, and the R signal calculates the error value of t1 in the left direction and the B signal calculates the error value of t2 in the right direction. .

【0045】また、幾何学歪誤差を算出する場合は図1
0(b)に示すように、特定のサンプル点S20を基準信号
として扱い、R信号は左方向にt3、G信号は左方向に
t4、B信号は左方向にt5の誤差値が算出される。重心
位置及び誤差値の算出はサンプル点のアドレスに対応し
た情報で管理されている。よって幾何学歪誤差の算出の
ための基準信号としては、例えば水平方向768点(x
1〜x768)、垂直方向493点(y1〜y493)を等間隔
に分割したアドレスを基準信号として扱うことになる。
Further, when calculating the geometric distortion error, FIG.
As shown in 0 (b), a specific sample point S20 is treated as a reference signal, and an error value of t3 for the R signal to the left, t4 for the G signal to the left, and t5 for the B signal to the left is calculated. . The calculation of the barycentric position and the error value is managed by the information corresponding to the address of the sample point. Therefore, as the reference signal for calculating the geometric distortion error, for example, 768 points in the horizontal direction (x
1 to x768), and addresses obtained by equally dividing 493 points (y1 to y493) in the vertical direction are treated as reference signals.

【0046】以上のようにテスト信号の位置の検出後、
誤差算出回路27において、各色毎の誤差を算出する。
さらに求めた誤差情報から、幾何学歪・コンバ−ゼンス
の補正信号を補正信号発生部7により発生し、この補正
信号により誤差が0となるようにプロジェクタ17の制
御部8の制御を行う。
After detecting the position of the test signal as described above,
The error calculation circuit 27 calculates the error for each color.
A correction signal for geometric distortion / convergence is generated from the calculated error information by the correction signal generation unit 7, and the control unit 8 of the projector 17 is controlled so that the error becomes 0 by this correction signal.

【0047】なお、補正信号発生部7と偏向部9及び補
助偏向部10は一般のカラ−テレビジョン受像機と同じ
動作を行うため説明は省略する。なお補正信号発生部7
の補正点と検出点(調整用テスト信号の位置)は同じに
する必要があるため、アナログやディジタルなどの補正
方式により調整用テスト信号の位置と数が変わることは
言うまでもない。
The correction signal generating section 7, the deflecting section 9 and the auxiliary deflecting section 10 perform the same operations as those of a general color television receiver, and therefore their explanations are omitted. The correction signal generator 7
It is needless to say that the correction points and the detection points (the positions of the adjustment test signals) need to be the same, and therefore the positions and the number of the adjustment test signals change depending on the correction method such as analog or digital.

【0048】以下、R、Bについても同様の処理を行う
ことにより幾何学歪・コンバ−ゼンス補正(以降収束動
作と呼ぶ)が完了する。また本実施例では白黒CCDカ
メラを用い、テスト信号を順次映出して行う場合につい
て説明したが、カラーCCDカメラを用いて行えば、短
時間で行うことができる。
Thereafter, the same processing is performed for R and B as well, whereby the geometric distortion / convergence correction (hereinafter referred to as a convergence operation) is completed. Further, in the present embodiment, the case where the black-and-white CCD camera is used to sequentially display the test signals has been described, but if the color CCD camera is used, the test can be performed in a short time.

【0049】次に、位置検出部5での重心位置検出の検
出精度を向上させる方法とガンマ補正について説明する
ため図11の発光特性図と図12のテスト信号を用い
る。本実施例で述べたように信号成分に多くの線形領域
が存在することと、最適な量子化ビット数を選ぶことに
より、高精度の演算を行うことができる。
Next, the emission characteristic diagram of FIG. 11 and the test signal of FIG. 12 will be used to explain the method of improving the detection accuracy of the detection of the center of gravity in the position detecting section 5 and the gamma correction. As described in the present embodiment, a large number of linear regions exist in the signal component, and by selecting the optimum number of quantization bits, highly accurate calculation can be performed.

【0050】図11は赤、緑、青(以下R、G、Bと略
す)CRTを用いて大画面表示を行うプロジェクタ17
のR、G、Bの発光特性図である。図12(a)は図2と
同様の四角錘状テスト信号の波形を、図12(b)は蛍光
体の飽和の影響を受けた図12(a)の四角錘状のテスト
信号の光電変換信号の走査線断面の波形を、さらに図1
2(c)はCRTカソード電極に印加される映像信号の波
形を示している。図11から分かるように、Gの直線特
性に対してBの発光特性はビーム電流のあるレベル以上
から非直線の領域をもつことが分かる。
FIG. 11 is a projector 17 for displaying a large screen using red, green and blue (hereinafter abbreviated as R, G and B) CRTs.
FIG. 3 is a light emission characteristic diagram of R, G, and B of FIG. 12 (a) shows a waveform of a quadrangular pyramid-shaped test signal similar to that in FIG. 2, and FIG. 12 (b) shows photoelectric conversion of the quadrangular pyramid-shaped test signal of FIG. 12 (a) affected by saturation of the phosphor. The waveform of the scanning line cross section of the signal is further shown in FIG.
2 (c) shows the waveform of the video signal applied to the CRT cathode electrode. As can be seen from FIG. 11, in contrast to the linear characteristic of G, the emission characteristic of B has a non-linear region above a certain level of the beam current.

【0051】この非直線領域が生じる要因は、B蛍光体
の大電流領域での飽和によるものである。この図から分
かるように、蛍光体の飽和特性により表示装置に表示さ
れる四角錘状のテスト信号を撮像部により撮像した光電
変換出力の特性は、例えば、テスト信号の走査線断面で
見ると、図12(b)実線に示すように高輝度領域で飽和
特性を持つ。この飽和特性を補正するために駆動回路1
3内のガンマ補正回路で図12(g)実線に示すように映
像信号のガンマ補正を行う。
The cause of the non-linear region is the saturation of the B phosphor in the large current region. As can be seen from this figure, the characteristics of the photoelectric conversion output obtained by imaging the quadrangular pyramidal test signal displayed on the display device by the imaging unit by the saturation characteristics of the phosphor are, for example, when viewed in the scanning line cross section of the test signal, As shown by the solid line in FIG. 12 (b), it has a saturation characteristic in the high luminance region. In order to correct this saturation characteristic, the drive circuit 1
The gamma correction circuit in 3 performs gamma correction of the video signal as shown by the solid line in FIG.

【0052】この結果、表示画面に映出される信号は、
図12(b)破線に示したように各信号レベルで線形特性
となり、より高精度の検出が可能となる。
As a result, the signal displayed on the display screen is
As shown by the broken line in FIG. 12 (b), the signal has a linear characteristic at each signal level, which enables more accurate detection.

【0053】次にガンマ補正の動作を詳細に説明する。
ガンマ補正にはCRTガンマと、蛍光体の飽和に伴うガ
ンマ補正の二つがある。CRTガンマについては、先に
説明したので、ここでは蛍光体の飽和に伴うガンマ補正
についての説明を行う。図12からわかるように、蛍光
体の飽和特性により表示装置に表示される四角錘状のテ
スト信号を撮像部により撮像した光電変換出力の特性
は、例えば、テスト信号の走査線断面で見ると、図12
(b)実線に示すように高輝度領域で飽和特性を持つ。こ
の飽和特性を補正するために位置検出部5は図12(b)
の破線で示したような線形な特性に対する誤差を算出
し、この誤差がなくなるように駆動回路13内のガンマ
補正回路を制御し、ガンマ補正を行う。このガンマ補正
における誤差の算出について図12(c)〜(f)を用いて
詳しく説明する。
Next, the gamma correction operation will be described in detail.
There are two types of gamma correction: CRT gamma and gamma correction due to saturation of the phosphor. Since the CRT gamma has been described above, the gamma correction associated with the saturation of the phosphor will be described here. As can be seen from FIG. 12, the characteristics of the photoelectric conversion output obtained by imaging the quadrangular pyramidal test signal displayed on the display device by the imaging unit due to the saturation characteristics of the phosphor are, for example, when viewed in the scanning line cross section of the test signal, 12
(b) As shown by the solid line, it has a saturation characteristic in the high-luminance region. In order to correct this saturation characteristic, the position detection unit 5 is shown in FIG.
The error with respect to the linear characteristic as shown by the broken line is calculated, and the gamma correction circuit in the drive circuit 13 is controlled so as to eliminate this error, and gamma correction is performed. The calculation of the error in this gamma correction will be described in detail with reference to FIGS.

【0054】図12(c)は図12(b)の破線で示した線
形特性の光電変換出力信号をA/D変換したデータの1
次差分、図12(d)は図12(b)の実線で示した蛍光体
に起因する飽和特性を持った光電変換出力信号の1次差
分である。図12(e)は前記線形特性の信号の2次差
分、図12(f)は前記飽和特性信号の2次差分である。
これら図12(c)〜(f)において説明の簡単化のため図
12(b)の信号の頂点の片側のみについて差分データを
とっているが、信号の全領域についての差分データを用
いても、以下の議論は、図12(c)〜(f)を用いたもの
と同様に成り立つ。
FIG. 12C shows 1 of data obtained by A / D converting the photoelectric conversion output signal having the linear characteristic shown by the broken line in FIG. 12B.
The second-order difference, FIG. 12D, is the first-order difference of the photoelectric conversion output signal having the saturation characteristic due to the phosphor shown by the solid line in FIG. 12B. FIG. 12 (e) is a quadratic difference of the linear characteristic signal, and FIG. 12 (f) is a quadratic difference of the saturation characteristic signal.
For simplification of the description in FIGS. 12C to 12F, the difference data is taken only on one side of the apex of the signal in FIG. 12B, but the difference data for the entire region of the signal may be used. , And the following discussions are the same as those using FIGS. 12 (c) to 12 (f).

【0055】図12(e)と図12(f)を比較してみる
と、図12(b)の実線で示した飽和特性を持った信号の
2次差分のデータの絶対値の和は、図12(b)の破線で
示した線形特性の信号の2次差分のデータの絶対値の和
に対して大きくなることがわかる。位置検出部5と誤差
算出6は、この蛍光体の飽和特性に起因する2次差分デ
ータの絶対値の和の値をガンマ特性の誤差として算出す
る。さらに補正信号発生部7は、このガンマ誤差を駆動
駆動回路13内のガンマ補正回路に供給し、ガンマ補正
回路は図12(d)の実線に示すように、CRTに供給さ
れるテスト信号波形を変調し、ガンマ補正を行う。この
結果表示画面に映出される信号は、図12(b)破線に示
したように各信号レベルで線形特性となり、低輝度から
高輝度領域までの全ての領域での色度を一定に保つこと
ができる。
Comparing FIG. 12 (e) and FIG. 12 (f), the sum of the absolute values of the data of the second-order differences of the signals having the saturation characteristics shown by the solid line in FIG. 12 (b) is It can be seen that the value becomes larger than the sum of the absolute values of the data of the second-order difference of the signal having the linear characteristic shown by the broken line in FIG. The position detector 5 and the error calculator 6 calculate the sum of the absolute values of the secondary difference data due to the saturation characteristic of the phosphor as the gamma characteristic error. Further, the correction signal generator 7 supplies this gamma error to the gamma correction circuit in the drive circuit 13, and the gamma correction circuit outputs the test signal waveform supplied to the CRT as shown by the solid line in FIG. Modulate and perform gamma correction. As a result, the signal displayed on the display screen has a linear characteristic at each signal level as shown by the broken line in FIG. 12 (b), and the chromaticity in all areas from low luminance to high luminance is kept constant. You can

【0056】以上のように本実施例によれば、投射光学
系により投射拡大表示された透過型スクリーン上に反射
面を設置し、この反射面からの画像光を撮像して各色毎
の誤差値を算出し、この算出信号により全画面のコンバ
ーゼンスや幾何学歪及びガンマを補正するための補正波
形を自動的に作成して補正するため、各種の複雑な調整
が不要となり大幅な調整時間の短縮化が図れる。
As described above, according to this embodiment, the reflecting surface is installed on the transmissive screen which is projected and displayed by the projection optical system, and the image light from the reflecting surface is picked up to obtain the error value for each color. The calculation signal is used to automatically create and correct the correction waveform to correct the convergence, geometric distortion, and gamma of the entire screen, so various complicated adjustments are not required and the adjustment time is greatly reduced. Can be realized.

【0057】次に、本発明の第2の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図13は本発明の第2の実
施例における投射型ディスプレイ装置の光学構成図を示
すものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is an optical configuration diagram of the projection type display device in the second embodiment of the present invention.

【0058】図13において、28はCRT14からの
画像光のみ透過させる単一方向透過面である。なお、第
1の実施例と同様の動作を行うものは同一番号で示し説
明は省略する。
In FIG. 13, reference numeral 28 denotes a unidirectional transmission surface that transmits only the image light from the CRT 14. It should be noted that the same operations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0059】まず、本実施例の単一方向透過面について
説明する。図13(a)において、CRT14からの画像
光は投射レンズ15で拡大投射され透過型のスクリーン
16に拡大投射される。透過型スクリーン16と投射レ
ンズ15の間に設けられた単一方向透過面28は、CR
T14からの画像光のみを透過型スクリーン16に透過
するための単一方向透過手段である。一般に投射光学系
が納められたセット内部の表面での反射を極力抑えるた
め、反射率の低い黒色の表面処理が施されている。
First, the unidirectional transmission surface of this embodiment will be described. In FIG. 13A, the image light from the CRT 14 is enlarged and projected by the projection lens 15 and enlarged and projected on the transmissive screen 16. The unidirectional transmission surface 28 provided between the transmission type screen 16 and the projection lens 15 has a CR
It is a unidirectional transmission means for transmitting only the image light from T14 to the transmission screen 16. Generally, in order to minimize reflection on the surface inside the set in which the projection optical system is housed, a black surface treatment with low reflectance is applied.

【0060】また、透過型スクリーンの裏面は、表面の
乱反射により一部の画像光が映出されるが、ほどんどが
表面からの外光が入射して非常に明るい状態となってい
る。よってこの単一方向透過面28で外光などの不要光
をセット内に入射させずに、セット内の不要光による乱
反射を抑えて、コントラスト低下を防止するための構成
となっている。
On the back surface of the transmissive screen, a part of the image light is projected due to diffused reflection on the surface, but it is in a very bright state because external light from the front surface is mostly incident. Therefore, the unidirectional transmitting surface 28 is configured to prevent unnecessary light such as external light from entering the set, suppress diffused reflection due to the unnecessary light in the set, and prevent a decrease in contrast.

【0061】本実施例の単一方向透過面28について詳
細に説明するため、図14と図15と図16とを用い
る。まず、図14を用いて液晶デバイスの光透過率を利
用した場合の構成について説明する。一対の電極S、C
をもつ液晶デバイス78の基本駆動回路のブロック図を
図14に、またその駆動波形を図15に示す。
14 and 15 and 16 are used to describe the unidirectional transmission surface 28 of this embodiment in detail. First, the configuration when the light transmittance of the liquid crystal device is used will be described with reference to FIG. A pair of electrodes S, C
FIG. 14 shows a block diagram of a basic drive circuit of a liquid crystal device 78 having the above, and FIG. 15 shows its drive waveform.

【0062】図14に示す駆動回路は排他的論理和(E
XC.OR)ゲート77で構成され、デューティ比が5
0%の矩形波をEXC.ORゲート77の1つの入力と
液晶デバイス78の一方の電極Cに、EXC.ORゲー
ト77の出力を他の電極Sにそれぞれ印加することによ
り、液晶に加わる交流電圧が図15(a)に示すオン/オ
フ信号vsigに応じて、それぞれ図15(d)に示すよう
に±(VDD-VSS)、0となるようになる。また、この
動作を図15(e)に示す。
The drive circuit shown in FIG. 14 has an exclusive OR (E
XC.OR) gate 77 with a duty ratio of 5
By applying a 0% rectangular wave to one input of the EXC.OR gate 77 and one electrode C of the liquid crystal device 78 and the output of the EXC.OR gate 77 to the other electrode S, an AC voltage applied to the liquid crystal is applied. In accordance with the on / off signal vsig shown in FIG. 15A, becomes ± (VDD-VSS), 0 as shown in FIG. 15D. Further, this operation is shown in FIG.

【0063】液晶は双方向性であり実効値に応答するた
め、図15(d)に示す液晶印加電圧vC−vSのオン期間
は、液晶駆動のパルスデューティ比が100%である。
これがスタティック駆動である。図16に液晶の印加電
圧に対する光透過率の特性図を示す。図16に示すよう
に、スタティック駆動の場合は動作電圧(VDD-VSS)
は飽和電圧Vsat以上の高い値に設定でき、TN(Twis
ted Nematic)や、GH(Guest-Host)方式では、
たとえば2〜5Vである。このように印加電圧を制御す
ることにより光透過率を制御できることが分かる。
Since the liquid crystal is bidirectional and responds to the effective value, the pulse duty ratio of the liquid crystal drive is 100% during the ON period of the liquid crystal applied voltage vC-vS shown in FIG. 15 (d).
This is static drive. FIG. 16 shows a characteristic diagram of light transmittance with respect to the applied voltage of the liquid crystal. As shown in Fig. 16, the operating voltage (VDD-VSS) for static drive
Can be set to a high value above the saturation voltage Vsat, and TN (Twis
ted Nematic) and GH (Guest-Host) method,
For example, it is 2 to 5V. It can be seen that the light transmittance can be controlled by controlling the applied voltage in this way.

【0064】このように単一方向の光透過手段として
は、液晶などを応用して構成する場合について説明した
が、単一方向の光を透過させるマジックミラーや、薄膜
光学を応用して反射と透過率を制御して行っても実現で
きる。
As described above, the case in which the liquid crystal is applied as the unidirectional light transmitting means has been described. However, a magic mirror for transmitting light in the unidirectional direction or thin film optics is used for reflection. It can also be realized by controlling the transmittance.

【0065】また第1の実施例で述べたように、表示装
置の自動調整化を行うためには単一方向透過面が透過と
反射が制御できるようにしておけば良い。
As described in the first embodiment, in order to automatically adjust the display device, it is sufficient that the unidirectional transmission surface can control transmission and reflection.

【0066】以上のように本実施例によれば、投射光学
系を用いて透過型スクリーン上に画像を投射拡大して表
示する表示装置において、投射光学系からの画像光のみ
透過させる単一方向透過型スクリーンで構成することに
より、照明光や不要光などの外光が投射光学系の入射し
ないため、高コントラストの画像表示が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, in the display device which projects and enlarges and displays the image on the transmissive screen by using the projection optical system, the single direction in which only the image light from the projection optical system is transmitted. By using a transmissive screen, external light such as illumination light or unnecessary light does not enter the projection optical system, so that high-contrast image display can be realized.

【0067】次に、本発明の第3の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図17は本発明の第3の実
施例における投射型ディスプレイ装置のブロック図を示
すものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a block diagram of a projection type display device according to the third embodiment of the present invention.

【0068】図17において、29はCRT14からの
画像光を透過や反射させる透過/反射面である。なお、
第1の実施例と同様の動作を行うものは同一番号で示し
説明は省略する。光学構成的には図13で述べた第2の
実施例の単一方向透過面28と同一位置に設けられる。
第3の本実施例では、第2実施例で述べた単一方向透過
面に一部の光のみ反射する反射手段を設けて、第1の実
施例で述べた自動調整化を行うものである。
In FIG. 17, reference numeral 29 is a transmissive / reflective surface that transmits or reflects the image light from the CRT 14. In addition,
The same elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In terms of optical configuration, it is provided at the same position as the unidirectional transmission surface 28 of the second embodiment described in FIG.
In the third embodiment, the unidirectional transmission surface described in the second embodiment is provided with a reflecting means for reflecting only a part of the light to perform the automatic adjustment described in the first embodiment. .

【0069】まず、光学透過/反射体の設置位置につい
て詳細に説明するため、図18光学構成図を用いる。図
18は基本的には図13で説明した第2の実施例の単一
方向透過面に変わりに光学透過/反射体の透過/反射面
29を設けた構成となっている。図18において、レン
ズ15と透過型スクリーン16間に透過/反射面29を
設け、透過/反射面29からの反射画像を撮像素子2A
で撮像している。図18に示すような光学構成では結像
面での検出を行っているため高精度の検出と補正が実現
できる。
First, in order to describe the installation position of the optical transmission / reflector in detail, the optical configuration diagram of FIG. 18 is used. FIG. 18 basically has a configuration in which a transmission / reflection surface 29 of an optical transmission / reflector is provided in place of the unidirectional transmission surface of the second embodiment described in FIG. In FIG. 18, a transmissive / reflective surface 29 is provided between the lens 15 and the transmissive screen 16, and a reflected image from the transmissive / reflective surface 29 is captured by the image sensor 2A.
Is being imaged. With the optical configuration shown in FIG. 18, since detection is performed on the image plane, highly accurate detection and correction can be realized.

【0070】図18に示すように構成された透過型スク
リーン16と透過/反射面29の動作と構成を詳細に説
明するため(表2)を用いる。
Table 2 is used to describe the operation and configuration of the transmissive screen 16 and transmissive / reflective surface 29 configured as shown in FIG. 18 in detail.

【0071】[0071]

【表2】 [Table 2]

【0072】(表2)おいて、表示面はスクリーン面、
制御面は光学制御面を意味し、制御面を単一方向の光の
みを透過させる透過方式と、透過と反射を制御する透過
/反射方式の2つの方式が考えられる。透過方式は第2
の実施例で述べた単一方向透過面28を制御面とし、表
示面である透過型スクリーン面に反射面を設ける方式で
ある。
In Table 2, the display surface is the screen surface,
The control surface means an optical control surface, and two methods are conceivable: a transmission method in which light in a single direction is transmitted through the control surface and a transmission / reflection method in which transmission and reflection are controlled. Transmission method is second
This is a system in which the unidirectional transmission surface 28 described in the above embodiment is used as a control surface and a reflection surface is provided on the transmission screen surface which is the display surface.

【0073】また透過/反射方式は第2の実施例で述べ
た液晶の応用として、液晶シャッタ機能を利用して透過
/反射面29を制御面とし、表示面は本来の透過型スク
リーンとして使用する方式である。透過方式や透過/反
射方式では、単一方向透過面28や透過/反射面29は
第2の実施例でも述べたように液晶を応用した液晶シャ
ッタ機能で透過を制御している。(表2)に示すように
反射面をどこに設けるかで方式を分けることができる。
よって撮像素子2Aで検出される反射光は、透過/反射
方式では制御面、透過方式では表示面からの反射光を撮
像素子2Aで撮像されることになる。
The transmissive / reflective method is an application of the liquid crystal described in the second embodiment, and the transmissive / reflective surface 29 is used as a control surface by utilizing the liquid crystal shutter function, and the display surface is used as an original transmissive screen. It is a method. In the transmissive method and the transmissive / reflective method, the unidirectional transmissive surface 28 and the transmissive / reflective surface 29 are controlled in transmissivity by the liquid crystal shutter function using liquid crystal as described in the second embodiment. As shown in (Table 2), the method can be divided depending on where the reflection surface is provided.
Therefore, the reflected light detected by the image sensor 2A is captured by the image sensor 2A as reflected light from the control surface in the transmissive / reflective mode and from the display surface in the transmissive mode.

【0074】透過/反射方式としては、図18に示すよ
うにスクリーン16面の結像位置に透過/反射面29と
して、例えば液晶板を設け、液晶板からの結像された画
像の反射光を撮像部2で撮像している。液晶板の動作と
しては、通常の画像映出時は透過体として、調整時は反
射体として使用することにより実現できる。
As the transmission / reflection system, as shown in FIG. 18, for example, a liquid crystal plate is provided as a transmission / reflection surface 29 at the image forming position on the screen 16 and the reflected light of the image formed from the liquid crystal plate is reflected. The image is captured by the image capturing unit 2. The operation of the liquid crystal plate can be realized by using it as a transmissive body during normal image projection and as a reflective body during adjustment.

【0075】また透過方式としては、透過型スクリーン
16と反射面を同一構造とした場合を図19に示す。図
19に示すように、透過型スクリーン68は観察者の好
観領域を広げるため、フレネルレンズ67やレンチキュ
ラ66とコントラスト比を向上させるためのブラックス
トライプ79で構成されており、透過型スクリーン68
において透過率の低い部分であるブラックストライプ7
9の画像光の入射面に反射材料を塗布した反射面80を
設けることにより、簡単な構成で一体型構成の光学透過
反射体が実現できる。
FIG. 19 shows a transmissive system in which the transmissive screen 16 and the reflective surface have the same structure. As shown in FIG. 19, the transmissive screen 68 is composed of a Fresnel lens 67 and a lenticular 66 and a black stripe 79 for improving the contrast ratio in order to widen the viewer's favorite area.
Black stripe 7 which has a low transmittance in
By providing the reflecting surface 80, which is coated with a reflecting material, on the incident surface of the image light 9 of FIG.

【0076】また光学反射面の材料としては、一般の透
過型や反射型スクリーンに用いられている反射材や拡散
材を用いることにより実現できる。光学反射手段として
は、ホワイトスクリーンのように亜鉛、アルミニュー
ム、マグネシュームなどの酸化物を油性塗料として塗布
したり、パールホワイトスクリーンのように真珠状の粉
末を塗料に混ぜて塗布して実現できる。またシルバース
クリーンのようにアルミニュームの粉末を塗布したり、
ビーズスクリーンのように乳白色のガラス粒を散布して
実現できる。
Further, the material of the optical reflection surface can be realized by using a reflecting material or a diffusing material used in a general transmission type or reflection type screen. The optical reflection means can be realized by applying an oxide paint such as zinc, aluminum or magnesium as a white screen as an oil-based paint, or by mixing a pearl-like powder with a paint and applying it as in a pearl white screen. You can also apply aluminum powder like a silver screen,
It can be realized by spraying milky white glass particles like a bead screen.

【0077】また透過/反射面の光学手段としては、液
晶や各種反射材料を応用して構成する場合について説明
したが、単一方向の光を透過させるマジックミラーや、
薄膜光学を応用して反射と透過率を制御して行っても実
現できる。
As the optical means of the transmitting / reflecting surface, the case where liquid crystal or various reflecting materials are applied has been described, but a magic mirror for transmitting light in a single direction,
It can also be realized by applying thin film optics to control reflection and transmittance.

【0078】なお、このようにして透過/反射面29か
らの反射光を検出して、自動調整を行う動作は第1の実
施例で述べた動作と同様のため説明は省略する。
The operation of detecting the reflected light from the transmitting / reflecting surface 29 and performing the automatic adjustment in this way is the same as the operation described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0079】以上のように本実施例によれば、投射光学
系を用いて透過型スクリーン上に画像を投射拡大して表
示する表示装置において、投射光学系からの画像光のみ
透過させる単一方向透過型スクリーンで構成し、この透
過型スクリーン裏面からの反射画像光を撮像して各色毎
の誤差値を算出し、この算出信号により全画面のコンバ
ーゼンスや幾何学歪及びガンマを補正するための補正波
形を自動的に作成して補正するため、各種の複雑な調整
が不要となり大幅な調整時間の短縮化と高コントラスト
表示が可能となる。
As described above, according to this embodiment, in the display device which projects and enlarges and displays an image on the transmissive screen by using the projection optical system, the single direction in which only the image light from the projection optical system is transmitted. Compensation for correcting the convergence, geometric distortion and gamma of the entire screen by calculating the error value for each color by capturing the reflected image light from the back side of the transmission screen and calculating the error value for each color. Since the waveform is automatically created and corrected, various complicated adjustments are not required, and the adjustment time is greatly shortened and high contrast display is possible.

【0080】なお、本実施例において、理解を容易にす
るためCRTを用いた投射型ディスプレイ装置について
述べてきたが、それ以外の表示装置についても有効であ
ることは言うまでもない。
Although the projection type display device using the CRT has been described in this embodiment for easy understanding, it goes without saying that other display devices are also effective.

【0081】また、本実施例において、投射型ディスプ
レイ装置としては一体型、二体型のビデオプロジェクタ
ーを用いた場合について述べてきたが、それ以外の直視
型などの表示装置としてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where an integral type or a two-body type video projector is used as the projection type display device has been described, but a direct view type display device other than that may be used.

【0082】また、本実施例において、画像光を検出す
る撮像素子としてCCDカメラを用いた場合について述
べてきたが、それ以外の2次元や1次元の検出素子とし
てもよい。
Further, although the case where the CCD camera is used as the image pickup device for detecting the image light is described in the present embodiment, other two-dimensional or one-dimensional detection device may be used.

【0083】また、本実施例において、画像光を検出す
る撮像素子を投射光学系のミラー面に設置して撮像する
場合について述べてきたが、レンズとスクリーン間であ
ればどの位置に設置してもよい。
In this embodiment, the case where the image pickup device for detecting the image light is set on the mirror surface of the projection optical system to pick up an image is described. However, it may be set at any position between the lens and the screen. Good.

【0084】また、本実施例において、白黒CCDカメ
ラを用いた場合について述べてきたが、3原色のテスト
信号を同時に映出し、その画像をカラーCCDカメラを
用いて行ってもよい。
In the present embodiment, the case where the monochrome CCD camera is used has been described, but it is also possible to project the test signals of the three primary colors at the same time and use the color CCD camera for the image.

【0085】また、本実施例において、表示装置の位置
検出としてコンバーゼンスや幾何学歪やガンマを補正す
る場合について述べてきたが、それ以外の位置検出の誤
差を行ってもよい。
In this embodiment, the case of correcting the convergence, the geometrical distortion and the gamma as the position detection of the display device has been described, but other position detection errors may be performed.

【0086】また、本実施例において、撮像手段からの
立上がり・下がりがほぼ直線的に変化する四角錐状の光
電変換信号から各領域毎の水平及び垂直方向の重心位置
を直線近似により算出する場合について述べたが、簡易
的に近似できれば非直線近似で算出を行ってもよい。
Further, in the present embodiment, when the horizontal and vertical barycentric position of each region is calculated by linear approximation from a quadrangular pyramidal photoelectric conversion signal whose rising and falling from the image pickup means changes substantially linearly However, the calculation may be performed by non-linear approximation as long as simple approximation can be performed.

【0087】また、本実施例において、テスト信号とし
ては四角錘状の山形状信号で行う場合について述べた
が、傾斜が直線的に変化する信号であればそれ以外の信
号で行ってもよい。
In the present embodiment, the case where the test signal is a quadrangular pyramid-shaped mountain-shaped signal has been described, but any other signal may be used as long as it is a signal whose slope changes linearly.

【0088】また、本実施例において、表示装置の受像
ガンマはテスト信号の発生側で補正した場合について述
べてきたが、テスト信号発生〜画像表示〜撮像〜重心位
置検出のループ内にガンマ補正が存在すれば良いことは
言うまでもない。
In this embodiment, the image receiving gamma of the display device has been described as being corrected on the test signal generating side. However, gamma correction is performed in the loop of test signal generation-image display-imaging-centroid position detection. It goes without saying that it is good if it exists.

【0089】また、本実施例において、光の透過率を制
御するデバイスとして液晶デバイスを用いた場合につい
て述べたが、それ以外の光制御素子を用いてもよい。
Further, although the case where the liquid crystal device is used as the device for controlling the light transmittance is described in the present embodiment, other light control elements may be used.

【0090】また、本実施例において、単一方向の透過
率を制御する場合について述べたが、光学系の透過率を
画面領域毎の制御して輝度補正を行ってもよい。
In this embodiment, the case where the transmittance in a single direction is controlled has been described. However, the brightness may be corrected by controlling the transmittance of the optical system for each screen area.

【0091】また、本実施例において、単一方向透過面
や透過/反射面の設置は結像面であるスクリーン面上に
設置した場合について述べたが、レンズとスクリーン間
の非結像面に設置してもよい。
In this embodiment, the unidirectional transmitting surface and the transmitting / reflecting surface are installed on the screen surface which is an image forming surface. However, the non-image forming surface between the lens and the screen is arranged. May be installed.

【0092】[0092]

【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、投射光学系により投射拡大表示された透過型スクリ
ーン上に反射面を設置し、この反射面からの画像光を撮
像して各色毎の誤差値を算出し、この算出信号により全
画面のコンバーゼンスや幾何学歪及びガンマを補正する
ための補正波形を自動的に作成して補正するため、各種
の複雑な調整が不要となり大幅な調整時間の短縮化が図
れる。また反射面を表示領域外枠のシャッタやスクリー
ンの保護カバーとして利用であるため、1体型構成のプ
ロジェクタでは非常に有効である。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reflecting surface is installed on the transmissive screen projected and enlarged by the projection optical system, and the image light from the reflecting surface is picked up. By calculating the error value for each color and automatically creating and correcting the correction waveform to correct the convergence, geometric distortion and gamma of the whole screen by this calculation signal, various complicated adjustments are not required The adjustment time can be shortened. Further, since the reflecting surface is used as a shutter for the outer frame of the display area and a protective cover for the screen, it is very effective in a projector having a one-piece structure.

【0093】また表示画面を底面、信号レベル方向を高
さ方向としてみた場合、四角錘状となるようなテスト信
号を作成することにより、重心位置算出の演算処理の線
形領域を広く設定できるため高精度の位置検出が可能と
なる。また撮像信号の線形部分から先頭値の重心位置を
線形近似計算すれ算出することにより演算処理速度の高
速化が図れる。
When the display screen is viewed from the bottom and the signal level direction is viewed from the height direction, a linear signal for calculating the center of gravity can be set to a wide linear area by creating a test signal having a quadrangular pyramid shape. The position can be detected with high accuracy. Further, the calculation processing speed can be increased by calculating the position of the center of gravity of the leading value from the linear portion of the image pickup signal by linear approximation calculation.

【0094】また、第2の発明によれば、投射光学系を
用いて透過型スクリーン上に画像を投射拡大して表示す
る表示装置において、投射光学系からの画像光のみ透過
させる単一方向透過型スクリーンで構成することによ
り、照明光や不要光などの外光が投射光学系の入射しな
いため、高コントラストの画像表示が実現できる。
According to the second invention, in the display device for projecting and enlarging and displaying the image on the transmissive screen by using the projection optical system, the unidirectional transmission for transmitting only the image light from the projection optical system. By using the mold screen, external light such as illumination light and unnecessary light does not enter the projection optical system, and thus high contrast image display can be realized.

【0095】さらに、第3の発明によれば、投射光学系
を用いて透過型スクリーン上に画像を投射拡大して表示
する表示装置において、投射光学系からの画像光のみ透
過させる単一方向透過型スクリーンで構成し、この透過
型スクリーン裏面からの反射画像光を撮像して各色毎の
誤差値を算出し、この算出信号により全画面のコンバー
ゼンスや幾何学歪及びガンマを補正するための補正波形
を自動的に作成して補正するため、各種の複雑な調整が
不要となり大幅な調整時間の短縮化と高コントラスト表
示が可能となる。特に1体型などのビデオプロジェクタ
には非常に有効な手段であり、その実用的効果は大き
い。
Further, according to the third invention, in the display device for projecting and enlarging and displaying the image on the transmissive screen by using the projection optical system, the unidirectional transmission for transmitting only the image light from the projection optical system. Compensation waveform for compensating the convergence, geometric distortion and gamma of the whole screen by calculating the error value for each color by capturing the reflected image light from the back surface of this transmission screen Since it is automatically created and corrected, various complicated adjustments are not required, and it is possible to greatly reduce the adjustment time and achieve high contrast display. In particular, it is a very effective means for a one-body type video projector, and its practical effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の投射型ディスプレイ装
置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a projection type display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の光学構成図FIG. 2 is an optical configuration diagram of the same embodiment.

【図3】同実施例の検出用のテスト信号を示す図FIG. 3 is a diagram showing a test signal for detection of the embodiment.

【図4】同実施例の反射面の動作を説明するための構成
FIG. 4 is a configuration diagram for explaining an operation of a reflecting surface of the embodiment.

【図5】同実施例の位置検出部の詳細なブロック図FIG. 5 is a detailed block diagram of a position detector of the embodiment.

【図6】同実施例の重心位置検出の動作を説明するため
の波形図
FIG. 6 is a waveform chart for explaining the operation of detecting the position of the center of gravity of the embodiment.

【図7】同実施例の重心位置検出の動作を説明するため
の波形図
FIG. 7 is a waveform chart for explaining the operation of detecting the position of the center of gravity of the embodiment.

【図8】同実施例の重心位置算出の動作を説明するため
の図
FIG. 8 is a view for explaining the operation of calculating the position of the center of gravity of the embodiment.

【図9】同実施例の重心位置算出の動作を説明するため
のテスト信号の波形図
FIG. 9 is a waveform diagram of a test signal for explaining the operation of calculating the center of gravity of the embodiment.

【図10】同実施例の誤差検出の動作を説明するための
波形図
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the error detection operation of the same embodiment.

【図11】同実施例のプロジェクタのRGBのCRTの
発光特性図
FIG. 11 is a light emission characteristic diagram of an RGB CRT of the projector of the embodiment.

【図12】同実施例のテスト信号を示す図FIG. 12 is a diagram showing a test signal of the same example.

【図13】本発明の第2の実施例の投射型ディスプレイ
装置の光学構成図
FIG. 13 is an optical configuration diagram of a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図14】同実施例の透過率制御の動作を説明するため
のブロック図
FIG. 14 is a block diagram for explaining an operation of transmittance control according to the same embodiment.

【図15】同実施例の透過率制御の動作を説明するため
の波形図
FIG. 15 is a waveform chart for explaining the operation of the transmittance control of the same example.

【図16】同実施例の透過率制御の動作を説明するため
の特性図
FIG. 16 is a characteristic diagram for explaining the operation of transmittance control of the example.

【図17】本発明の第3の実施例の投射型ディスプレイ
装置のブロック図
FIG. 17 is a block diagram of a projection type display device according to a third embodiment of the present invention.

【図18】同実施例の光学構成図FIG. 18 is an optical configuration diagram of the same example.

【図19】同実施例の透過型スクリーンと反射面の構成
を示す図
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a transmissive screen and a reflective surface of the same example.

【図20】従来の投射型ディスプレイ装置の構成を示す
ブロック図
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a conventional projection display device.

【図21】従来の投射型ディスプレイ装置の調整用テス
ト信号を示す図
FIG. 21 is a diagram showing an adjustment test signal of a conventional projection display device.

【図22】従来の投射型ディスプレイ装置の重心算出動
作を示す図
FIG. 22 is a diagram showing the operation of calculating the center of gravity of a conventional projection display device.

【図23】従来の第2の投射型ディスプレイ装置の構成
を示すブロック図
FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of a second conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 調整用テスト信号 2 撮像部 3 反射面 4 観察者 5 位置検出部 6 誤差算出部 7 補正信号発生部 12 スイッチ 16 透過型スクリーン 17 プロジェクタ 25 線形領域算出部 26 重心位置算出部 27 誤差検出回 28 単一方向透過面 29 透過/反射面 1 Adjustment test signal 2 Imaging unit 3 Reflection surface 4 Observer 5 Position detection unit 6 Error calculation unit 7 Correction signal generation unit 12 Switch 16 Transmissive screen 17 Projector 25 Linear region calculation unit 26 Center of gravity position calculation unit 27 Error detection circuit 28 Unidirectional transmission surface 29 Transmission / reflection surface

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】投射光学系を用いて透過型スクリーン上に
画像を投射拡大して表示する表示装置と、前記透過型ス
クリーン上に反射面を設ける反射面設置手段と、前記表
示画面の所定の位置に山形状のテスト信号を発生する信
号発生手段と、前記信号発生手段からのテスト信号を表
示装置に供給し、前記反射面上に映出された画像を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段からの撮像信号から信号
の先頭値と傾斜を検出する位置検出手段と、前記位置検
出手段の出力信号から各色毎の表示位置と傾斜誤差を算
出する誤差算出手段と、前記誤差算出手段の出力信号か
ら前記テスト信号の表示領域に対応したコンバーゼン
ス、幾何学歪、ガンマ補正波形を作成する補正波形作成
手段とを備え、前記補正波形作成手段からの補正波形で
前記表示装置を補正するようにしたことを特徴とする投
射型ディスプレイ装置。
1. A display device for projecting and enlarging and displaying an image on a transmissive screen using a projection optical system, a reflective surface installation means for providing a reflective surface on the transmissive screen, and a predetermined screen for the display screen. A signal generating means for generating a mountain-shaped test signal at a position, an image capturing means for supplying a test signal from the signal generating means to a display device, and capturing an image projected on the reflecting surface; and the image capturing means. Position detecting means for detecting the leading value and inclination of the signal from the image pickup signal from, error calculating means for calculating display position and inclination error for each color from the output signal of the position detecting means, and output signal of the error calculating means To a correction waveform creating unit that creates a convergence, geometric distortion, and gamma correction waveform corresponding to the display area of the test signal, and corrects the display device with the correction waveform from the correction waveform creating unit. Projection display device which is characterized in that the so that.
【請求項2】撮像手段は、投射光学系の光源とスクリー
ン間に設置された光学反射面に撮像素子を設置して撮像
することを特徴とする請求項1記載の投射型ディスプレ
イ装置。
2. The projection type display apparatus according to claim 1, wherein the image pickup means installs an image pickup device on an optical reflection surface provided between the light source of the projection optical system and the screen to pick up an image.
【請求項3】反射面設置手段は、補正動作を行う場合に
反射面が設置され、補正終了時は反射面が除去されるこ
とを特徴とする請求項1記載の投射型ディスプレイ装
置。
3. The projection display apparatus according to claim 1, wherein the reflecting surface installing means installs the reflecting surface when performing the correcting operation, and removes the reflecting surface when the correction is completed.
【請求項4】反射面設置手段は、アスペクト比の異なる
信号源を受信した場合の表示領域外枠のシャッター機能
や、スクリーン保護カバーとして反射面を使用したこと
を特徴とする請求項1記載の投射型ディスプレイ装置。
4. The reflection surface installation means uses a shutter surface outer frame shutter function when receiving signal sources having different aspect ratios, and the reflection surface is used as a screen protection cover. Projection display device.
【請求項5】信号発生手段と位置検出手段は、表示画面
を底面、信号レベル方向を高さ方向としてみた場合、四
角錘状となるようなパターンを少なくとも一つ発生し、
傾斜が直線となる撮像信号から先頭位置と傾斜を検出す
ることを特徴とする請求項1記載の投射型ディスプレイ
装置。
5. The signal generating means and the position detecting means generate at least one quadrangular pyramid-shaped pattern when the display screen is viewed from the bottom and the signal level direction is viewed from the height direction.
2. The projection display device according to claim 1, wherein the head position and the inclination are detected from the image pickup signal having the inclination of a straight line.
【請求項6】誤差算出手段は、撮像信号の線形部分から
先頭値の位置を近似計算することにより求めることを特
徴とする請求項1記載の投射型ディスプレイ装置。
6. The projection display apparatus according to claim 1, wherein the error calculating means obtains the position of the leading value from the linear portion of the image pickup signal by approximate calculation.
【請求項7】各色の画像光を発光する光源と、前記光源
からの画像光を投射光学系により透過型スクリーン面に
拡大投射する投射光学系と、前記透過型スクリーンが投
射光学系からの画像光のみ透過させる透過手段で構成さ
れたことを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
7. A light source for emitting image light of each color, a projection optical system for magnifying and projecting the image light from the light source onto a transmissive screen surface by a projection optical system, and an image from the projection optical system for the transmissive screen. A projection type display device comprising a transmitting means for transmitting only light.
【請求項8】投射光学系を用いて透過型スクリーン上に
画像を投射拡大して表示する表示装置と、前記透過型ス
クリーンが投射光学系からの画像光のみ透過させる透過
手段と、前記表示画面の所定の位置に山形状のテスト信
号を発生する信号発生手段と、前記信号発生手段からの
テスト信号を表示装置に供給し、前記投射光学系の透過
スクリーンの裏面からの反射画像を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段からの撮像信号から信号の先頭値と傾
斜を検出する位置検出手段と、前記検出信号から各色毎
の表示位置・傾斜誤差を算出する誤差算出手段と、前記
誤差算出手段の出力信号から前記テスト信号の表示領域
に対応したコンバーゼンス、幾何学歪、ガンマ補正波形
を作成する補正波形作成手段とを備え、前記補正波形作
成手段からの補正波形で前記表示装置を補正するように
したことを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
8. A display device for projecting and enlarging and displaying an image on a transmissive screen using a projection optical system, transmissive means for allowing the transmissive screen to transmit only image light from the projection optical system, and the display screen. A signal generating means for generating a mountain-shaped test signal at a predetermined position, and a test signal from the signal generating means are supplied to a display device to pick up a reflection image from the back surface of the transmission screen of the projection optical system. Means, position detection means for detecting a signal start value and inclination from the image pickup signal from the image pickup means, error calculation means for calculating display position / tilt error for each color from the detection signal, and the error calculation means Correction waveform creating means for creating a convergence, geometric distortion, and gamma correction waveform corresponding to the display area of the test signal from the output signal, and the correction waveform from the correction waveform creating means In projection display apparatus is characterized in that so as to correct the display device.
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