JPH07264615A

JPH07264615A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JPH07264615A
Application number: JP6047446A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shimomura; 英明下村; Masaaki Kusano; 正明草野; Yoshiro Oikawa; 義朗及川; Kiyoshi Numazaki; 潔沼崎; Naotaka Shimamura; 尚孝島村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】投射画像を損なうことなくコンバージェンス
調整でき、長時間動作においてもコンバージェンスずれ
による画質の劣化を生じない投射表示装置の提供。【構成】調整画像信号を発生させる制御回路２と、前
記制御回路より発生の調整画像信号を映像信号の垂直同
期期間内と水平同期期間内の少なくとも１つの期間内に
重畳させ、画像信号として各投射管に順次入力させる信
号処理回路１と、信号処理回路から入力された各色に対
応した映像信号と調整画像信号をそれぞれ有効走査線表
示画面内側と外側に映像として示されている各投射管３
と、スクリーン４上または近傍に配置された各投射管の
コンバージェンスずれを検出する複数個の検出器５と、
各色や異なる方向に対応した調整画像を各投射管からス
クリーン上に設けられた光検出器で検出し、制御回路に
て算出された異なる色の投射管間のコンバージェンスず
れ量に応じて各投射管の偏向ヨークを補正するように駆
動するコンバージェンス補正回路６とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の投射管を用いた
投射型表示装置のコンバージェンス自動補正装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に投射型表示装置では、赤色、緑
色、青色（以下Ｒ，Ｇ，Ｂと略記する）に対応する３本
の投射管から、投射レンズを通して投射された画像が、
スクリーン上で合成されカラー画像を形成している。
Ｒ，Ｇ，Ｂの画像に異なった画像歪が生じ、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の画像がスクリーン上で一致せず、いわゆるコンバージ
ェンスずれが生じる。そこで投射型表示装置において
は、このコンバージェンスずれを補正するために、水平
垂直走査に同期したのこぎり波やパラポラ波等を合成し
た波形を持つ補正電流を、コンバージェンスヨークに流
している。また、補正精度を向上させるために、ディジ
タルメモリに補正値を記憶させ、水平垂直走査に同期し
て読み出すことにより、任意形状の波形を持つ補正電流
を発生させるいわゆるディジタルコンバージェンス方式
を採用しているものもある。

【０００３】さて、この様なコンバージェンスずれを補
正することが可能な投射型表示装置においては、製品の
出荷段階までに当然のことながら補正動作をさせればコ
ンバージェンスずれが生じないよう正しく調整されてい
る。しかし、その後セットの移動や温度ドリフト、経時
変化により補正動作をさせてもコンバージェンスずれが
生じて、画質が劣化することがある。

【０００４】このため従来ではスクリーンの周囲または
その近傍に光検出器を設けてＲ，Ｇ，Ｂに対応する３本
の投射管によって順次画像信号より得られる画像に代え
て検出パターンを投射させ、各投射管毎に前記光検出器
によりコンバージェンスずれを検出し、自動的にコンバ
ージェンスずれを補正する投射型表示装置が提案されて
いる。

【０００５】なお、この種の装置として関連するものに
は、例えば特開平３−２１７１９１号広報、特開平４−
８８７９０号公報に記載のものが挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の投射型表示装置
では、コンバージェンス調整時には検出パターンとし
て、映像信号に代えて特定のパターンを投射する必要が
ある。そのために調整用に１画面分の調整パターン信号
を装置内のメモリーに持つ必要がある。また、調整直後
はコンバージェンスずれのない画像が得られるが、長時
間動作中のセット内の温度変化によるレンズの熱変形、
投射管自信の熱変形など経時変化によるコンバージェン
スずれが生じ画質を劣化させる。さらに、投射画像をオ
ーバースキャンして、映像信号の１部分に調整画像信号
を重畳させる方法もあるが、コンピューター等から得ら
れる画像信号等の場合には、表示する文字が欠けるなど
不都合が生じる。

【０００７】本発明の目的は、投射画像を損なうことな
くコンバージェンス調整ができ、また、長時間動作にお
いても、コンバージェンスずれによる画質の劣化を生じ
ない投射型表示装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】赤色用、緑色用、青色用
のそれぞれに対応する画像信号を入力された各投射管よ
り赤色、緑色、青色の各画像をスクリーン上に投射さ
せ、スクリーン上で各画像を重ね合わせてカラー画像を
表示する投射型表示装置において、調整画像信号を発生
させる制御回路と、前記制御回路より発生させれた調整
画像信号を映像信号の垂直同期期間内と水平同期期間内
の少なくともひとつの期間内に重畳させ、画像信号とし
て各投射管に順次入力させる信号処理回路と、前記信号
処理回路から入力された各色に対応した映像信号と調整
画像信号をそれぞれ有効走査線表示領域内側と外側に映
像として示されている各投射管と、スクリーン上または
その近傍に配置された前記各投射管のコンバージェンス
ずれを検出する複数個の検出器と、前記各色や異なる方
向に対応した調整画像を各投射管からスクリーン上に設
けられた前記光検出器で検出し、前記制御回路にて算出
された異なる色の投射管間のコンバージェンスずれ量に
応じて各投射管の偏向ヨークを補正するように駆動する
コンバージェンス補正回路とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】前記調整画像信号は、映像信号の垂直ブランキ
ング期間に重畳されている。そのため、本来の投射画像
を損なうことなく、映像投射中も常にコンバージェンス
ずれを検出できる。その結果、コンバージェンスの自動
調整を行い良好な画像を得ることができる。

【００１０】なお、コンバージェンスずれを検出し自動
補正を行う本実施例では、調整画像信号は、画像信号の
垂直同期バックポーチに重畳している。その信号は、図
２の投影画面上の垂直同期バックポーチ部の表示領域８
ａの左右の位置に対応している。また、スクリーン上の
光検出器を調整画像が投射される位置に配置することに
より、垂直同期フロントポーチ８ｂ、水平同期バックポ
ーチ９ａや水平同期フロントポーチ９ｂなどの各領域に
対応する信号波形の水平ブランキング期間内に重畳して
も同様の効果を得ることができる。さらに、コンバージ
ェンスずれを検出する光検出器が複数あれば、より精細
なコンバージェンス補正ができることは明かである。

【００１１】光検出器としては、本実施例で述べたＰＳ
Ｄのほかに、ＣＣＤなど光ビームの照射位置を検出し電
気信号に変換できるものであれば使用できる。また、光
検出器をスクリーン上に固定せずに、可動型にすること
により、ズームなどスクリーンサイズを変化させるよう
な場合でも、自動調整が可能となる。このように、図３
のように映像信号の垂直ブランキング期間に調整画像信
号を重畳し、各投射管の投射画面をアンダースキャンす
ることにより、調整画像をスクリーンに投射する。さら
に、スクリーン上の光検出器により各投射管のコンバー
ジェンスずれを検出し、制御回路にてＲ，Ｇ，Ｂ色の各
投射管間のコンバージェンスずれ量を算出する。コンバ
ージェンス補正回路では、前記制御回路で算出したコン
バージェンスずれ量に応じて各投射管の偏向ヨークを補
正する。このようにしてコンバージェンスの自動調整を
行うことができる。

【００１２】アンダースキャンとは、映像信号を表示す
る走査領域を投射画面よりも、小さく走査する走査方法
である。それに反し、オーバースキャンとは、映像信号
を表示する走査領域を投射画面よりも大きく走査する走
査方法である。

【００１３】

【実施例】図１は本発明による投射型表示装置の１実施
例を示す構成説明図である。映像信号は信号処理回路１
に入力される。信号処理回路１には、制御回路２からの
調整画像信号が入力され、映像信号の垂直ブランキング
期間に重畳され、Ｒ，Ｇ，Ｂ，の各投射管３に映像信号
として送られる。投射管からの映像は、投射レンズによ
りスクリーン４に投射される。スクリーンの外周部また
はその近傍には光検出器５が配置され、垂直同期バック
ポーチ８ａに投射される調整画像の位置を検出する。光
検出器５では、光スポットの照射された位置を電気信号
に変換され、位置検出信号として投射型表示装置内の制
御回路２に送られる。制御回路では、各投射管のコンバ
ージェンスずれを検出し、コンバージェンス補正回路６
を介して各投射管のコンバージェンス調整を行う。

【００１４】図２は本実施例の投射管の表示領域を説明
するための説明図である。投射管面には、通常の表示装
置による有効走査線（約２４３本／フィールド）に比較
して多い走査線、例えば２５０本／フィールドが表示さ
れる。図３は本実施例における図２に示した投射管の表
示領域に対応した各部の信号波形の例である。

【００１５】画像信号波形に示した有効表示期間は、映
像として表示される有効走査線領域内７の信号波形であ
る。また、画像信号波形に示した垂直ブランキング期
間は、映像として表示されない領域８ａ，８ｂ，９ａ，
９ｂでの信号波形である。この領域は通常、ペディスタ
ルレベルにクランプされているので黒が表示される。画
像調整時には、垂直ブランキング期間内の垂直同期バッ
クポーチ８ａに調整画像が投射される。この調整画像
は、有効走査線表示領域の外側に映し出されるために、
本来の映像信号による映像に影響することはない。

【００１６】映像信号は、信号処理回路により、Ｒ，
Ｇ，Ｂ，の各投射管の映像信号に分けられ、さらに制御
回路２からの調整画像信号が映像信号の垂直部ランキン
グ時間内に重畳される。調整画像信号は、例えば図３の
ように１走査線の最初と最後の部分に重畳され、調整画
像として２個の光スポットをスクリーン上の右端と左端
に投射するように制御回路で発生させる。図２に調整画
像信号表示の位置１０を示した。調整画像信号の重畳
のタイミングは、水平同期信号を基準とすることにより
投射画面上で常に同じ位置に投射するように制御されて
いる。制御回路２では、Ｒ，Ｇ，Ｂ，のうちどの投射管
に調整画像信号を重畳させるかを制御し、調整画像信号
を重畳させた投射管の情報と光検出器５からの位置信号
の出力タイミングからＲ，Ｇ，Ｂ，各投射管の投射位置
を検出する。

【００１７】以下、コンバージェンス自動調整の動作に
ついて図４のフローチャートを用い説明する。まず、設
置調整時にはＲ，Ｇ，Ｂ，各投射管の概略調整を行う。
制御回路は図示せぬモード切り替えスイッチにより概略
調整モードとなり、調整する投射管のみに調整画像信号
を重畳する。次に調整画像スポットが検出器上にくるよ
うに前記投射管の概略位置調整を行う。Ｒ，Ｇ，Ｂ，各
投射管の概略調整が終了すると、制御回路をモード切り
替えスイッチにより自動調整モードとなる。

【００１８】自動調整モードでの動作について説明す
る。まず、映像の第１フレームでは制御回路２は、例え
ばＧ投射管にのみ調整画像信号を画像信号に重畳する。
この時の光検出器の位置信号から、Ｇ投射管の左右の調
整画像スポットの投射位置を検出する。第２フレームで
は、例えばＲ投射管にのみ調整画像信号を画像信号に重
畳する。この時の光検出器５の位置信号から、Ｒ投射管
の左右の調整画像スポットの投射位置を検出する。

【００１９】制御回路２では前記Ｇ投射管の左の調整画
像スポットの投射位置と前記Ｒ投射管の左の調整画像ス
ポットの投射位置を比較し、さらに、前記Ｇ投射管の右
の調整画像スポットの投射位置と前記Ｒ投射管の右の調
整画像スポットの投射位置を比較することにより、スク
リーン上の左右の位置でのコンバージェンスずれを検出
し、そのずれ量に応じたコンバージェンス補正量を計算
する。そして、コンバージェンス補正回路６を介して、
Ｒ投射管のコンバージェンス補正を行う。

【００２０】同様に、第３フレームでは、Ｂ投射管にの
み調整画像信号を画像信号に重畳する。この時の光検出
器の位置信号から、Ｂ投射管の左右の調整画像スポット
の投射位置を検出する。制御回路では前記Ｇ投射管の左
の調整画像スポットの投射位置と前記Ｂ投射管の左の調
整画像スポットの投射位置を比較し、さらに、前記Ｇ投
射管の右の調整画像スポットの投射位置と前記Ｂ投射管
の右の調整画像スポットの投射位置を比較することによ
り、スクリーン上の左右の位置でのコンバージェンスず
れを検出し、そのずれ量に応じたコンバージェンス補正
量を計算する。そして、コンバージェンス補正回路を介
して、Ｂ投射管のコンバージェンス補正を行う。

【００２１】この様にして、３フレーム時間でＲ，Ｇ，
Ｂ，各投射管のコンバージェンスずれを自動補正する。
その後、上記の補正動作を繰り返すことにより、コンバ
ージェンスずれの無い良好な画質を常時得ることができ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、設置時の簡単な概略調整で、コンバージェンスの自
動調整を行うことができる。また、調整画像信号は垂直
ブランキング期間内の画像信号に重畳させるため、調整
画像は映像有効表示領域の範囲外に表示される。そのた
め、調整作業時に調整のための特別のパターンを表示す
る必要がなく、映像を損なわずに調整作業を簡略化でき
る。

【００２３】さらに、映像表示中も常時コンバージェン
スずれを検出し補正することができるため、調整作業後
の変化、例えば投射管の温度ドリフトによるコンバージ
ェンスずれが生じても自動調整により、正常なコンバー
ジェンスずれの無い画面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投射型表示装置の構成説明図。

【図２】本発明による投射型表示装置の投射管の表示
領域の説明図。

【図３】本発明による投射型表示装置の映像信号の説
明図。

【図４】本実施例によるコンバージェンス自動調整の
動作フロー図

【符号の説明】

１信号処理回路２制御回路３投射管４スクリーン５光検出器６コンバージェンス補正回路７有効走査線表示領域８ａ信号波形の垂直同期バックポーチ部の表示領域８ｂ信号波形の垂直同期フロントポーチ部の表示領域９ａ信号波形の水平同期バックポーチ部の表示領域９ｂ信号波形の水平同期フロントポーチ部の表示領域１０調整画像信号表示

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沼崎潔東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内 (72)発明者島村尚孝東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤色用、緑色用、青色用のそれぞれに対
応する画像信号を入力された各投射管より赤色、緑色、
青色の各画像をスクリーン上に投射させ、スクリーン上
で各画像を重ね合わせてカラー画像を表示する投射型表
示装置において、調整画像信号を発生させる制御回路と、前記制御回路よ
り発生させれた調整画像信号を映像信号の垂直同期期間
内と水平同期期間内の少なくともひとつの期間内に重畳
させ、画像信号として各投射管に順次入力させる信号処
理回路と、前記信号処理回路から入力された各色に対応
した映像信号と調整画像信号をそれぞれ有効走査線表示
領域内側と外側に映像として示されている各投射管と、
スクリーン上またはその近傍に配置された前記各投射管
のコンバージェンスずれを検出する複数個の検出器と、
前記各色や異なる方向に対応した調整画像を各投射管か
らスクリーン上に設けられた前記光検出器で検出し、前
記制御回路にて算出された異なる色の投射管間のコンバ
ージェンスずれ量に応じて各投射管の偏向ヨークを補正
するように駆動するコンバージェンス補正回路とを備え
たことを特徴とした投射表示装置。