JPH0738902A

JPH0738902A - 画像補正装置

Info

Publication number: JPH0738902A
Application number: JP18113293A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Inoue; 育徳井上; Susumu Tsujihara; 進辻原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、カラ−テレビジョン受像機におい
て、画歪、コンバ−ジェンス、ホワイトバランス等の画
像調整を行う画像補正装置に関するものであり、マルチ
スキャンに対応した、高精度の画像調整を行うことので
きる画像補正装置を提供することを目的とする。【構成】画像表示装置によってスクリーン７に映出さ
れたコンバ−ジェンス調整用の調整用パタ−ンをＣＣＤ
イメ−ジセンサ等の撮像部８により全画面撮像し、撮像
した画像信号をフレ−ムメモリ１０に記憶し、最大値検
出部１１で画像信号の各画素に対して数フレ−ム間の最
大値を検出し、その検出出力に基づいて誤差を演算し、
補正部１４で補正信号を作成して、画像表示装置を駆動
する駆動部４と撮像部８との非同期によるフリッカ成分
を除去する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラ−テレビジョン受像
機の画像調整を自動的に行う画像補正装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、３原色を発光する３本の投射管
を用いてスクリ−ンに拡大投射するビデオプロジェクタ
においては、投射管のスクリ−ンに対する入射角（以下
集中角とよぶ）が各投射管で異なるために、スクリ−ン
上で色ずれ、偏向歪、輝度変化が生じる。各種走査周波
数に対応するマルチスキャン対応のビデオプロジェクタ
において、一般的に前記の各種歪は、コンバ−ジェンス
を補正する補正系の周波数特性、走査線数の変化による
走査線密度の変化等により、周波数特性を持つ。

【０００３】マルチスキャン対応の自動コンバ−ジェン
ス補正装置として、例えば特開平１−９９３９４号公報
に記載の装置がある。図１０に、このコンバ−ゼンス補
正装置の基本構成を示すブロック図を示す。

【０００４】図１０において、１０１は測定すべきカラ
−ブラウン管、１０２はこのカラ−ブラウン管に表示さ
れる映像を撮像するＣＣＤカメラ、１０３は画像メモリ
回路、１０４は画像メモリ回路１０３にメモリされた画
像デ−タをもとにコンバ−ジェンス補正量の演算を行う
演算制御回路、１０５は演算制御回路１０４の演算制御
プログラムや演算制御回路の演算結果を格納するメモ
リ、１０６は演算制御回路１０４の演算結果を出力する
デ−タ出力回路、１０７はＣＣＤカメラ内に設けた受光
素子出力の波形整形を行う波形整形回路、１０８はＣＣ
Ｄイメ−ジセンサ駆動回路、１０９はカラ−ブラウン管
駆動回路、１１０はコンバ−ジェンス測定用パタ−ン発
生器である。図１１にＣＣＤカメラ１０２の詳細な構成
を示す。

【０００５】図１１において、１１１は撮影レンズ、１
１２はＣＣＤイメ−ジセンサ、１１３はＣＣＤイメ−ジ
センサ１１２から出力される信号を増幅する信号増幅
器、１１４はＣＣＤイメ−ジセンサ１１２で撮像される
領域に対応して配置される受光素子である。

【０００６】以上のように構成された従来の画像補正装
置の動作を以下説明する。ここで、説明において図１
２、図１３、図１４、図１５、図１７を用いる。図１２
はＣＣＤイメ−ジセンサの構成図、図１３はＣＣＤイメ
−ジセンサの駆動回路の詳細な構成図、図１４はＣＣＤ
イメ−ジセンサの基本動作波形図、図１５は演算制御回
路１０４の動作を説明するフロ−チャ−ト、図１６は本
装置の動作を説明する波形図、図１７はコンバ−ジェン
ス測定用のパタ−ンである。

【０００７】まず、ＣＣＤイメ−ジセンサの動作を簡単
に説明する。図１２に示したＣＣＤイメ−ジセンサはフ
レ−ムトランスファ−方式のＣＣＤイメ−ジセンサであ
り、図１２において、１１５は画像をセンサするイメ−
ジセンサエリア、１１６はイメ−ジストレ−ジエリア、
１１７は水平シフトレジスタである。ＣＣＤイメ−ジセ
ンサの動作としては、まずリフレッシュクロックＲＦに
よりイメ−ジセンサエリア１１５に蓄えられた画像情報
を表す電荷がストレ−ジエリア１１６に転送される。

【０００８】次に水平クロック信号ＨＣＫによりイメ−
ジストレ−ジエリア内の垂直シフトレジスタを駆動し、
１パルス毎に水平シフトレジスタ１１７に１ライン分の
画像情報を転送する。さらに水平シフトレジスタ１１７
に蓄えられた画像情報をＣＣＤ読みだしクロックＣＣＫ
により順次画像信号を読み出す。これらの各クロックＣ
ＣＫ、ＨＣＫ、ＲＦは図１３に示したＣＣＤイメ−ジセ
ンサの駆動回路により供給される。

【０００９】図１３において、１１８は同期信号発生回
路で、基本クロック信号ＣＫ、水平同期信号ＨＤ、垂直
同期信号ＶＤを発生する。１１９は基本クロックＣＫ、
水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤから、前記ＣＣＤ
イメ−ジセンサの各駆動クロックＣＣＫ、ＨＣＫ、ＲＦ
をつくるＣＣＤ駆動信号発生回路、１２０はスイッチ、
１２１は演算制御回路１０４の制御のもとにパルスを発
生するパルス発生回路、１２２は計時用のカウンタであ
る。図１３に示したＣＣＤイメ−ジセンサの駆動回路の
発生するＣＣＤイメ−ジセンサの各駆動クロックのタイ
ミング関係を図１４（Ａ）、（Ｂ）に示す。

【００１０】次に、本画像補正装置の動作を説明する。
まず、測定すべきブラウン管の発光周期の測定方法につ
いて説明する。図１１において、ＣＣＤカメラ１０２内
に設けた受光素子１１４はブラウン管上のＣＣＤイメ−
ジセンサ１１２の撮像エリアの発光状態をモニタしてい
る。従って、例えば、ＮＴＳＣ方式のカラ−テレビジョ
ン回路によって測定パタ−ンが映出されている場合、受
光素子１１４からは６０Ｈｚ周期のパルスが出力され
る。この動作波形図を図１４（Ｃ）に示す。受光素子の
出力（１１４）を波形整形したものが図１４（Ｃ）の
（１０７）である。

【００１１】図１３において、カウンタ１２２は垂直同
期信号ＶＤの立ち下がりパルスでリセットされた後、基
本クロック信号ＣＫを計測する。このカウンタ１２２の
係数出力を図１４（Ｃ）の（１２２）に示す。この図に
示したようにカウンタ１２２は垂直同期信号ＶＤの周期
ＴDで計数が繰り返される。演算制御回路１０４は図１
４（Ｃ）に示すように、例えば波形整形回路１０７の出
力信号の立ち上がりパルスでその時のカウンタ１２２の
計数値Ｔ1を読みとり、メモリに格納する。ついで同じ
く波形整形回路１０７の出力信号の次の立ち上がりパル
スでその時のカウンタ１２２の計数値Ｔ2を読みとり、
メモリに格納する。さらに演算制御回路１０４は係数値
Ｔ2とＴ1の差を求めてブラウン管の発光周期ＴCRTを算
出する。

【００１２】次にＣＣＤイメ−ジセンサで検出した画像
信号を画像メモリ回路１０３に読み出すタイミングの決
定について説明する。今、測定すべきブラウン管の駆動
回路と、ＣＣＤの駆動回路が同期していない場合、例え
ば測定すべきブラウン管上の蛍光体の発光周期がＣＣＤ
駆動回路の駆動周期よりも短い場合を考える。この場合
の動作を図１６を用いて説明する。

【００１３】図１６において、垂直同期信号ＶＤの周期
をＴD、垂直同期信号ＶＤのパルス幅をＴVD、ブラウン
管の発光時間幅をＴWとし、ＴS＝ＴD−ＴCRT−ＴW ＴR＝ＴD−ＴCRT ＴQ＝ＴD−ＴCRT＋ＴVD とおく。

【００１４】図１３に示したＣＣＤイメ−ジセンサ駆動
回路１０８において、撮像時はスイッチ回路１２０は端
子Ｓａ側に接続されており、同期信号発生回路１１８か
ら出力される垂直同期信号ＶＤはＣＣＤ駆動信号発生回
路１１９の水平クロックＨＣＫ発生回路１１９ｂに入力
されると共に、リフレッシュクロックＲＦ発生回路１１
９ｃに入力される。ＣＣＤイメ−ジセンサ１１２から画
像信号を画像メモリ１０３に読み出すときは、まずＣＣ
Ｄイメ−ジセンサ駆動回路のスイッチ１２０を端子Ｓｂ
側に切り換え、ＣＣＤ駆動信号発生回路１１９における
リフレッシュクロック信号ＲＦの発生を演算制御回路１
０４の制御下に移す。

【００１５】以下、演算制御回路１０４における処理を
図１５のフロ−チャ−トを用いて説明する。上記したＣ
ＣＤイメ−ジセンサ駆動回路１０８におけるスイッチ１
２０の切り換え（ステップＰ1）の後、カウンタ１２２
の計数値がＴsになるのを待つ（ステップＰ2）。カウン
タの計数値がＴsからＴRまでの期間中にブラウン管が発
光を開始すると。これは、カウンタの計数値ＴRからＴQ
までの期間に発光していることになるから、この期間に
画像の読みだしを行わないようにする。

【００１６】このため、カウンタの計数値ＴSからＴRま
での間、受光素子１１４の出力を入力とする波形整形回
路１０７の出力をモニタし（ステップＰ3）、ブラウン
管が発光を開始した場合はステップＰ2に戻る。カウン
タ計数値ＴsからＴRまでの間にブラウン管が発光しなか
った場合は計数値ＴRの時点でパルス発生回路１１９ｃ
にパルスを発生し、ＣＣＤリフレッシュパルスを発生さ
せる（ステップＰ4、ステップＰ5）。

【００１７】なお、リフレッシュパルスＲＦは垂直同期
信号ＶＤよりも短い。リフレッシュパルスＲＦの発生
後、カウンタの計数値がＴQになるまでの期間において
も波形整形回路１０７の出力をモニタし（ステップＰ
6）、この期間中にブラウン管が発光した場合にはステ
ップＰ2に戻る。ブラウン管が発光しなかった場合には
カウンタの計数値ＴQの時点でスイッチ回路１２０を切
り換え、同期信号発生回路１１８から出力される垂直同
期信号ＶＤをＣＣＤ駆動発生回路１１９の回路１１９ｃ
に入力する（ステップＰ7、ステップＰ8）。

【００１８】次の垂直同期信号ＶＤが発生したとき、カ
ウンタの計数値TQからＴDまでの期間中にＣＣＤイメ−
ジセンサエリア１１５上で積分された画像信号がＣＣＤ
のストレ−ジエリア１１６に転送されて画像信号の読み
だしが行われる。カウンタの計数値ＴRからＴDまでの期
間はブラウン管の発光周期ＴCRTであって、計数値ＴRか
らＴQまでの期間はブラウン管は発光していないから、
期間ＴQからＴDの間で必ず一回発光する。この期間（Ｔ
Q〜ＴD）にブラウン管上で発光した光はＣＣＤイメ−ジ
センサエリア１１５上に入射して積分されるものであ
り、演算制御回路１０４は垂直同期信号ＶＤのパルスの
立ち上がりから立ち下がりまでの期間のＣＣＤ出力信号
を画像メモリ１０３に格納するから、確実に正確な画像
出力を得ることができる。次にコンバ−ジェンス量の測
定について説明する。

【００１９】まず、測定用パタ−ン発生器１１０から例
えば、図１７に示すような、白色ドットパタ−ンを発生
させ、このパタ−ン１３０を測定すべきカラ−ブラウン
管上に表示させる。このパタ−ンのうち所定のエリア、
例えば１３０ａをＣＣＤカメラ１０２により撮像する。
画像信号は演算制御回路１０４の制御の下に所定のアル
ゴリズムを用いて画像メモリ１０３ａ、１０３ｂ、１０
３ｃにメモリする。

【００２０】さらに演算制御回路１０４は、これら画像
メモリのデ−タから測定用パタ−ンの緑色、赤色、青色
の各蛍光体パタ−ンの重心位置を検出し、緑色パタ−ン
の重心位置Ｇ0に対する赤色、青色の各パタ−ンの重心
位置Ｒ0、Ｂ0の位置の離間距離（Ｒx、Ｒy）、（Ｂx、
Ｂy）をそれぞれ求め、ミスコンバ−ジェンス量として
デ−タ出力回路１０６に出力し、このミスコンバ−ジェ
ンス量をもとにコンバ−ジェンスの補正を行う。

【００２１】以上説明したような構成とすることによ
り、測定すべき表示装置の駆動回路と撮像装置のＣＣＤ
カメラの駆動回路が非同期でも安定した画像信号を得る
ことができ、マルチスキャンに対応した正確なコンバ−
ジェンス補正を行うことができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のよ
うな従来の構成では、表示装置のあるポイントの蛍光体
の発光周期を受光素子により監視し、その周期によりＣ
ＣＤイメ−ジセンサの画像信号転送周期の制御を行って
いるために、例えば、偏向歪や、ビデオプロジェクタ−
における投射歪など画面全体を監視しなければならない
場合、発光周期のタイミングが画面全体にわたり異なる
ために、画面全体にわたる発光タイミングは一意に決定
できず、正確な画像信号が得られず、正確なコンバ−ジ
ェンス補正を行うことができないという問題点を有して
いた。

【００２３】本発明はかかる点に鑑み、画面全体を監視
でき、かつマルチスキャンに対応した画像補正装置を提
供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達す
るため、調整用パタ−ンを映し出す画像表示装置の表示
画面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の出力信号の
画像デ−タを記憶するメモリと、前記メモリに蓄えられ
た画素デ−タを個々に比較し、それらの最大値を検出す
る最大値検出手段と、前記最大値検出手段の出力によ
り、ミスコンバ−ジェンス誤差を検出する誤差検出手段
と、前記誤差検出手段の出力に基づいて画歪、コンバ−
ジェンス、ホワイトバランスなどの表示画像の補正を行
なう補正手段とを備えた構成である。

【００２５】

【作用】本発明によれば、表示画面に映出された調整用
パタ−ンをＣＣＤイメ−ジセンサ等の撮像部により撮像
し、撮像した画像信号をメモリを用いて画像信号各画素
に対して数フレ−ム間の最大値を最大値検出手段で検出
し、その検出出力を画像信号の１フレ−ムデ−タとする
ことにより、画像表示装置と撮像部との非同期によるフ
リッカ成分を除去し、マルチスキャンに対応しかつ映出
された調整用パタ−ンを全画面、同時に監視し画歪、及
びコンバ−ジェンス調整、ホワイトバランス調整を自動
的に行う。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における画
像補正装置の基本構成を示すブロック図である。

【００２７】図１において、１は映像信号の入力端子、
２はコンバ−ジェンス調整、あるいはホワイトバランス
調整用の調整用信号を発生する調整用信号発生部、３は
調整用信号発生部２の信号を映像信号に重畳する重畳
部、４は画像表示装置を駆動する駆動部、５は陰極線
管、６は陰極線管５に表示された映像をスクリ−ン７上
に投射する投射管、８はスクリ−ン７上に映出された画
像を撮像する撮像部、９は撮像部８により撮像された画
像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１０
は画像信号の１フレ−ムのデ−タをメモリするフレ−ム
メモリである。

【００２８】１１は一つの画素に注目し、フレ−ムメモ
リ１０に蓄積された数フレ−ム間の画素デ−タの最大値
を検出し、出力する最大値検出部、１２は最大値検出部
１１の出力の時間方向のロ−パスフィルタをかけるテン
ポラルフィルタ、１３はテンポラルフィルタ１２の出力
をもとに、スクリ−ン７上に映出された画像調整用信号
のミスコンバ−ジェンス量、画像の色度誤差の演算を行
う誤差演算部、１４は誤差演算部１３の出力をもとにコ
ンバ−ジェンス、ホワイトバランスの補正デ−タを発生
する補正部、１５は電子ビ−ムの走査を行う主偏向コイ
ル、１６はコンバ−ジェンスの補正を行う補助偏向コイ
ルである。

【００２９】まず、調整用信号発生部２について説明す
る。この調整用信号発生部２の詳細な構成を図２に示
す。図２において、２０は調整用信号発生用のデ−タを
記憶するメモリ、２１は入力された水平同期信号、垂直
同期信号から調整用信号用のメモリのアドレスを発生す
るアドレス発生部、２２はメモリ２０の出力をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換器である。この調整用信号発
生部２は、例えば、図３（ａ）に示すような四角錐状の
パタ−ンをＲＯＭとしてもち、入力された水平同期信
号、垂直同期信号により作成されたアドレスをもとに、
この四角錐パタ−ンが順次読み出され、図３（ｂ）に示
すような調整用信号を発生する。この調整用信号を表示
装置の駆動部に入力し、調整用信号をスクリ−ン７上に
映出する。

【００３０】また、映像信号がスクリ−ン７上に映出さ
れている場合にもスクリ−ンの監視を行い、各種の補正
をリアルタイムに行っていく場合は、図４に示すように
映像信号のブランキング期間調整用信号を重畳する。ス
クリ−ン７上に映出された調整用信号を撮像部８により
撮像すると、その撮像デ−タはＣＲＴガンマ、蛍光体の
飽和などの要因により図５に示すような非線形の特性と
なる。

【００３１】ここでこの撮像部８で得られる調整用信号
の撮像デ−タを線形とするために、調整用信号発生部
２、あるいは駆動部４において図６に示すようなガンマ
補正を施し、撮像部８において得られる調整用信号が図
３（ｂ）に示すような線形特性となるようにする。

【００３２】ここで撮像部８について詳しく説明する。
ここで撮像部８にＣＣＤカメラを用いて説明する。これ
は、コスト、扱い易さの点からＣＣＤが最も実用に適し
ているためである。ＣＣＤカメラの基本構成を図１８に
示す。図１８において、１８０はＣＣＤイメ−ジセン
サ、１８１はＣＣＤイメ−ジセンサ１８０を駆動するＣ
ＣＤ駆動部である。図１９にＣＣＤイメ−ジセンサの詳
細な構成図を示す。ここで説明には最も一般的なインタ
−ライン転送ＣＣＤを用いる。

【００３３】図１９において、１９０はＣＣＤにより撮
像された画像信号の出力端子、１９１は表示装置に映出
された画像信号を撮像し、光電変換を行う感光部、１９
２は感光部１９１において蓄積された画像信号電荷を順
次垂直方向に転送する垂直転送部、１９３は垂直転送部
１９２により転送された画像信号電荷を順次出力端子に
転送する水平転送部、１９４は感光部１９１から垂直転
送部１９２への画像信号電荷の転送、及び垂直転送部１
９２における垂直転送を行う垂直転送クロック入力端
子、１９５は水平転送部１９３において画像信号電荷の
水平転送を行う水平転送クロックの入力端子である。

【００３４】このＣＣＤイメ−ジセンサの動作を以下説
明する。なお、この転送動作はインタ−レ−スの転送動
作である。ＣＣＤイメ−ジセンサの転送動作は、フィ−
ルドシフト、垂直転送、水平転送の３基本動作からな
る。フィ−ルドシフトは感光部１９１から垂直転送部１
９２に画像信号電荷を転送する動作であり、図１９を用
いて説明すると、垂直方向に奇数番目の画素Ｉ11、Ｉ1
2、Ｉ31、Ｉ32で光電変換された信号電荷を垂直転送部
１９２のＶ11Ｖ21、Ｖ12Ｖ22、Ｖ51Ｖ61、Ｖ52Ｖ62に各
々一斉に転送する。

【００３５】垂直転送は垂直転送部１９２を垂直転送ク
ロックにより一斉に動作させ、１ラインの画像信号電荷
を転送させる。すなわちＶ11Ｖ21、Ｖ12Ｖ22に蓄積され
た信号電荷を水平転送部１９３Ｈ1、Ｈ3にそれぞれ転送
すると同時に、Ｖ51Ｖ61、Ｖ52Ｖ62に蓄積された信号電
荷をそれぞれＶ41Ｖ31、Ｖ42Ｖ32を経てＶ11Ｖ21、Ｖ12
Ｖ22に転送する。

【００３６】水平転送は、水平転送部１９３を水平転送
クロックにより一斉に動作させ画像信号電荷を順次出力
端子に転送する動作であり、水平転送部１９３のＨ1に
蓄積された画像信号電荷を出力端子１９０に転送し、Ｈ
3に蓄積された画像信号電荷をＨ2を経てＨ1に転送す
る。この時点で出力端子には感光部１９２のセルＩ11に
おいて蓄積された画像信号電荷が得られる。

【００３７】引き続き水平転送部１９３を動作させ、Ｈ
1に蓄積されていた信号電荷を出力端子１９０に転送す
る。この時点で出力端子１９０には感光部１９２のセル
Ｉ12において蓄積された画像信号電荷が得られる。

【００３８】以上がＣＣＤにおける画像信号電荷の基本
転送動作であり、この走査を順次繰り返して感光部１９
１に蓄積さてた画像信号電荷を出力端子１９０に読みだ
していく。ＣＣＤイメ−ジセンサは以上説明したような
構成となっているために、感光部１９１において光電変
換された画像信号電荷の転送速度を可変にすると、転送
速度特性により出力画像信号が転送速度に依存した特性
をもつ可能性がある。

【００３９】また、一般的にＣＣＤカメラはＣＣＤイメ
−ジセンサとＣＣＤ駆動部がユニット化されており、Ｃ
ＣＤの駆動クロックの速度が固定となっている。このた
めＣＣＤカメラをマルチスキャン対応とすることはコス
ト面、性能面から考えて不利である。そこで、ＣＣＤの
画像取り込み、転送タイミングが固定の場合でも、マル
チスキャンに対応した画像信号処理システムが必要とな
る。

【００４０】このマルチスキャン対応の画像信号処理方
式を次に説明する。この説明において図７を用いる。画
像信号処理部の構成は、ＣＣＤカメラにより撮像された
画像信号をディジタルデ−タに変換するＡ／Ｄ変換器
９、画像の１フレ−ムのデ−タを蓄積するフレ−ムメモ
リ１０、このフレ−ム間で画像デ−タの各画素の最大値
を検出する最大値検出部１１、この最大値検出部１１の
出力を時間方向のロ−パスフィルタ処理を行うテンポラ
ルフィルタからなる。ここで、表示装置に映出された画
像信号をＣＣＤで撮像する場合、ＣＣＤのある画素に入
力する信号に注目し、そのデ−タを時間方向でみると図
７（ａ）に示したようになる。

【００４１】実際には点線で示したようにある周期Ｔで
パルス的に発光しているが、周辺画素によるロ−パス効
果、撮像レンズ系によるロ−パス効果により図７（ａ）
の実線に示したような特性となる。ＣＣＤイメ−ジセン
サはこの画像信号をある周期Ｔで取り込み、この信号を
光電変換して先に説明したような動作で、光電変換した
信号電荷を順次転送クロックにより転送し、出力を行
う。ここで図７（ａ）に示したように表示装置の表示周
期Ｔと、ＣＣＤイメ−ジセンサの画像取り込み、転送周
期ＴCCDが異なる場合、実際表示装置に映出されている
画像信号は時間的に直流であるべきところが、ある周波
数成分を持つ画像信号と誤って検出されてしまう。

【００４２】この結果、この画像デ−タをもとに、ホワ
イトバランスの調整、コンバ−ジェンスの調整を行う
と、正確な調整を行うことができなくなってしまう。ま
た、ただ単にこのフリッカ成分をもつ画像信号に時間方
向のロ−パスをかけると、この周波数成分が表示装置の
表示周期Ｔにより変化するために、マルチスキャン対応
の表示装置である場合、このロ−パスフィルタのカット
オフ特性を表示装置の表示周波数により変えなければな
らず、実際的でない。

【００４３】そこで、図７（ａ）に示したように表示装
置の表示周期Ｔと、ＣＣＤイメ−ジセンサの画像取り込
み、転送周期ＴCCDが垂直走査周期であるため、メモリ
としてはフレ−ムメモリを用い、画像のデ−タをフレ−
ムメモリに蓄積し、各々の画素について数フレ−ム内の
最大値を検出し、１フレ−ムの画像デ−タを数フレ−ム
の各画素の最大値によりつくる。ここで、ＣＣＤイメ−
ジセンサの画像取り込み、転送周期ＴCCDのタイミング
は、図７（ｂ）に示したように、画像信号が表示装置に
入力、あるいは表示装置に入力される信号源が変化した
場合に、その信号源の同期信号の第１番目のパルスによ
り、画像取り込み、転送クロックを発生するＣＣＤ駆動
部をイネ−ブルし、クロック発生のカウンタのカウント
を開始する。

【００４４】このようなタイミングとすることにより、
少なくとも、表示装置の表示周期ＴとＣＣＤイメ−ジセ
ンサの駆動周期ＴCCDの最小公倍数をＴmaxとすれば、Ｔ
max／ＴCCD枚のフレ−ムを監視すれば、これらのフレ−
ムのデ−タ内に必ず図７（ａ）に示したようにパルス的
に発光する画像信号のピ−ク値が存在するから、最大値
検出部１１により、注目画素における正しい画像デ−タ
をＶCCDを得ることができる。

【００４５】以上説明したように、最大値検出部１１を
通ったフレ−ムのデ−タをノイズリデュ−スのためのテ
ンポラルフィルタ１２に入力し、その出力デ−タを誤差
演算部１３に入力する。この場合が画像デ−タの空間的
な位置の基準を画像デ−タをメモリするメモリのアドレ
スとして、以下の説明を行う。

【００４６】次に誤差演算部１３の動作を説明する。こ
の動作説明において、図８、図９を合わせて用いる。誤
差検出部１３の処理は、ホワイトバランス調整、画歪、
及びコンバ−ジェンス調整の各モ−ドにおいて異なる
が、まず画歪及びコンバ−ジェンス調整モ−ド時の説明
を行う。画歪及びコンバ−ジェンス調整時の誤差演算部
の動作は、図３（ｂ）のような、例えば四角錐状の調整
用信号の重心をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）について
検出し、このパタ−ンの重心を位置情報として、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各色に対して、例えばコンバ−ジェンス調整な
らばＲ、Ｂの位置のＧに対する位置ズレの量を算出す
る。

【００４７】ここでＲ、Ｇ、Ｂの調整用信号のパタ−ン
の重心位置を算出して、それを位置情報とする理由は、
ＣＣＤ及びＡ／Ｄ変換器のサンプリングの丸め込みの影
響をなくし、位置情報の検出精度を上げるためである。
すなわち、調整用信号発生部２により陰極線管５の駆動
部４に入力され、表示装置に映出される画像信号は時間
的、空間的に連続なアナログ信号であるが、ＣＣＤなど
の、空間的サンプリングにより画像を撮像するデバイス
で撮像を行うと、ＣＣＤの画素による画像信号のサンプ
リングが行われる。

【００４８】ここでＣＣＤのサンプリングレ−トが十分
高ければ問題ないが、実用的な、例えば３０万画素のＣ
ＣＤを用いる場合、サンプリングレ−トが低く、図８
（ａ）に示すように、実線で表した画像信号が点線のよ
うに丸め込まれ、実際の重心位置ＡをＡ’として検出し
てしまう。ここで、もっとサンプリングレ−トの高いＣ
ＣＤを用いればこの丸め込みによる重心検出誤差は低減
されるが、コスト面から考えて、画素数の多いＣＣＤを
使用するのは実用的でなく、一般的な３０万画素程度の
ＣＣＤを使わざるを得ない。従って調整用信号パタ−ン
の重心を演算により近似して求めるわけであるが、この
処理はまず丸め込まれたデ−タの部分を除いた線形の領
域を延長し、この延長部分の交点を重心とする。

【００４９】以下この重心検出方法について詳しく説明
する。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、調整用信号のデ−タの線形部分
のみを抽出する。これは、画像デ−タの隣合う画素間の
差分を検出し、この差分値が一定である期間、図８
（ｂ）のＡ、Ｂの検出を行う。この操作において、傾き
が０である期間は無視する。以下期間Ａ、Ｂ内の画像デ
−タのみを有効として重心演算を行う。ここで重心位置
の算出は、デ−タ上でこの線形期間Ａ、Ｂを延長し、こ
の交点を重心とすることにより行う。図８（ｂ）に示す
ように、線形部Ａの最も頂点よりのデ−タをＤA、ＤAに
対応するメモリのアドレスをｎA、線形部Ａの傾きを
α、線形部Ｂの最も頂点よりのデ−タをＤB、ＤBに対応
するメモリのアドレスをｎB、線形部Ｂの傾きをβとす
れば、重心位置ｘは以下の式で決定できる。

【００５０】ｘ＝ｎA＋（ＤA−ＤB−β・（ｎB−ｎA））／（α−β）このように線形外挿補間による重心の決定により、たと
えＣＣＤのサンプリングが荒い場合でも、調整用信号の
パタ−ンの重心を高精度に検出することができる。

【００５１】以上説明したような操作で、調整用信号の
各パタ−ンの重心位置をＲ、Ｇ、Ｂそれぞれについて求
め、例えばコンバ−ジェンス調整時ならば、基準となる
Ｇの重心位置とＲ、Ｂの各重心位置の誤差を算出する。
また画歪調整時ならば、基準となるメモリ上のアドレス
との誤差を算出する。

【００５２】ホワイトバランス調整時には、調整用信号
の各パタ−ンのレベルをＲ、Ｇ、Ｂについて求め、この
レベルの比と白を表すレベル比との誤差を算出する。

【００５３】補正部１４は、誤差検出部１３により検出
された誤差情報をもとに、この誤差をキャンセルするよ
うな補正信号を発生し、画歪及びコンバ−ジェンス調整
時ならば、主偏向コイル１５、補助偏向コイル１６に補
正デ−タを供給し、ホワイトバランス調整時ならば、陰
極線管の駆動部４のコントラスト調整部、ブライトネス
調整部、ガンマ調整部、シェ−ディング調整部などに補
正デ−タを供給することにより画歪及びコンバ−ジェン
ス、ホワイトバランスの調整を自動的に行う。

【００５４】なお、コンバ−ジェンス調整や画歪調整ま
た、ホワイトバランス調整を行うための補正部は一般の
カラーテレビジョン受像機の構成と同様であるため説明
は省略する。

【００５５】以上説明したように、本実施例によれば、
画像表示装置に映出されたコンバ−ジェンス調整用の調
整用パタ−ンをＣＣＤイメ−ジセンサ等からなる撮像部
８により全画面を撮像し、撮像した画像信号をフレ−ム
メモリを用いて画像信号の各画素に対して数フレ−ム間
の最大値を検出し、その検出出力を画像信号の１フレ−
ムデ−タをすることにより、画像表示装置を駆動する駆
動部４と、撮像部８との非同期によるフリッカ成分を除
去し、マルチスキャンに対応しかつ映出された調整用パ
タ−ンを全画面、同時に監視し画歪、及びコンバ−ジェ
ンス調整、ホワイトバランス調整を自動的に行うことが
可能となる。

【００５６】なお、本実施例において、理解を容易にす
るためＣＲＴを用いた画像表示装置について述べたが、
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。

【００５７】また、本実施例において、１フレ−ムメモ
リを用いて画像信号各画素に対して数フレ−ム間の最大
値を検出する場合について述べたが、数フレームや数ラ
インのメモリを用いて行ってもよい。

【００５８】また、本実施例において、撮像部８からの
四角錘の撮像信号から水平及び垂直方向に重心位置を線
形近似により算出する場合について述べたが、円錐など
のそれ以外の形状や、簡易的に近似できれば、非線形近
似で算出を行ってもよい。

【００５９】また、本実施例において、画像表示装置と
検出系が二体型構成のビデオプロジェクタの場合につい
て述べたが、背面投射型ビデオプロジェクタ等の一体型
構成では背面側から表示画面を検出して行ってもよい。

【００６０】また、本実施例において、画像表示装置と
しては１つの画面表示を行う場合について述べたが、複
数の表示画面で構成されるマルチ画面の表示装置におい
ても有効であることは言うまでもない。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像表示装置に映出されたコンバ−ジェンス調整用の調
整用パタ−ンをＣＣＤイメ−ジセンサ等の撮像部により
撮像し、撮像した画像信号をフレ−ムメモリを用いて画
像信号各画素に対して数フレ−ム間の最大値を検出し、
その検出出力を画像信号の１フレ−ムデ−タとすること
により、画像表示装置と、撮像部との非同期によるフリ
ッカ成分を除去し、マルチスキャンに対応しかつ映出さ
れた調整用パタ−ンを全画面、同時に監視し画歪、及び
コンバ−ジェンス調整、ホワイトバランス調整を自動的
に行うことが可能となり、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像補正装置の基本
構成を示すブロック図

【図２】同実施例の調整用信号発生部の詳細な構成図

【図３】同実施例の調整用信号を説明するための図

【図４】同実施例の調整用信号を説明するための他の図

【図５】同実施例の調整用信号の動作波形図

【図６】同実施例の調整用信号の動作波形図

【図７】同実施例の動作説明のための波形図

【図８】同実施例の動作説明図

【図９】同実施例の動作説明図

【図１０】従来の画像補正装置の基本構成を示すブロッ
ク図

【図１１】従来のＣＣＤカメラの詳細な構成図

【図１２】従来のＣＣＤイメ−ジセンサの構成図

【図１３】従来のＣＣＤイメ−ジセンサの詳細な構成図

【図１４】従来例におけるＣＣＤイメ−ジセンサの動作
波形図

【図１５】従来例の動作を説明するフロ−チャ−ト

【図１６】従来例の動作を説明する動作波形図

【図１７】従来の画像補正装置でのコンバ−ジェンス調
整を説明する図

【図１８】本実施例におけるＣＣＤカメラの構成図

【図１９】本実施例におけるＣＣＤイメ−ジセンサの詳
細な構成図

【符号の説明】

１映像信号端子２調整用信号発生部３信号重畳部４陰極線管の駆動部５陰極線管６投射管７スクリ−ン８撮像部９Ａ／Ｄ変換部１０フレ−ムメモリ１１最大値検出部１２テンポラルフィルタ１３誤差演算部１４補正部１５主偏向コイル１６補助偏向コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】調整用パタ−ンを映し出す画像表示装置の
表示画面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の出力信
号の画像デ−タを記憶するメモリと、前記メモリに蓄え
られた画素デ−タを個々に比較し、それらの最大値を検
出する最大値検出手段と、前記最大値検出手段の出力に
より、ミスコンバ−ジェンス誤差を検出する誤差検出手
段と、前記誤差検出手段の出力に基づいて表示画像の補
正を行なう補正手段とを備えたことを特徴とする画像補
正装置。
【請求項２】最大値検出手段は、画像信号の各画素に対
して数フレーム間の最大値を検出することを特徴とする
請求項１記載の画像補正装置。
【請求項３】誤差検出手段は、四角錘状の撮像信号の線
形領域から重心位置を算出して誤差を検出することを特
徴とする請求項１記載の画像補正装置。