JPH07504798A - 表示装置におけるｘ−ｙ映像歪みを自動的に補正するシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 表示装置におけるＸ−Ｙ映像歪みを自動的に補正するシステムおよび方法 本発明は、表示システムに関し、特に、大スクリーン表示システムの映像の品質 を改良するシステムに関する。

本発明は、特定の適用の例示的な実施例に関して説明されているが、それに制限 されないことは理解されなければならない。付加的な変更、応用および実施例は 、本発明の技術的範囲内および本発明が有用である付加的な分野において当業者 によって認識される。

従来技術の説明 映像の整合および歪みは、大スクリーン表示の設計において重大な問題である。

Ｍａｃａｕｌａｙらによる１９８７年７月２８日出願の米国特許第４．６８３． ４６７号およびＭａｃａｕｌａ７による１９９１年５月２８日出願の米国特許第 ５．０２０．１１６号（これらの内容はここで参照文献とされている）には、大 スクリーンの表示装置でカラー映像を整列するために光検出器の装置を備えた映 像整合システムが説明されている。残念ながら、これらのシステムは、Ｘ−Ｙ映 像歪みと、表示装置のＸおよび７表面における画素の誤った位置決めとを解消す るようには設計されていなかった。

たる形ひずみおよびビンクッションひずみは、Ｘ−Ｙ映像歪みの影響のよく知ら れている２つの例である。Ｘ−Ｙ映像歪みは、偏向回路および機構における非線 形、および偏向ヨークにおける漏洩を含む多数の要因によって生じる。

大スクリーン表示装置における歪みを補正する従来の技術は、スクリーン上にグ リッドをかぶせ、スクリーンにテストパターンを投映するものである。その後、 オペレータは、場所の外にある画素をグリッドによって予め定められた適切な位 置へ移動させるためにカーソルを使用する。画素の位置決めに必要とされる移動 の程度は記憶され、実際の映像データの画素を位置させるための補正係数として 使用される。

不都合なことに、この方法は手間がかかり、またエラーを生じやすい。補正係数 は各オペレータによって変化し、直視陰極線管表示の場合、オペレータの頭の移 動によって観察位置が変化し、視差による誤差が生じる。また、基準素子は通常 提供されないので、線形が正確に構成されない。

投映表示の場合には、注意深く定められた較正基準スクリーンが必要とされる。

収束および線形調節処理の期間中にそのようなスクリーンを仮のベース上に取付 けるために幾つかのメカニズムが必要とされる。観察劇場の物理的なレイアウト によって仮の配置でさえも困難または非実用的になってしまう。

従って、オペレータが介入する必要が最小であり、大スクリーン表示システムに おける映像の歪みを補正する自動システムおよび技術が必要とされる。

発明の概要 本発明によって、表示された映像データにおけるＸ−Ｙエラーを検出し、自動的 に補正するシステムが提供される。特定の装置において、本発明は、表示装置ス クリーン上の予め定められた位置において映像の画像素子を表示するために表示 装置に指令する表示駆動装置を含む。表示された画像素子の実際の位置は、実際 の映像データの画像素子の位置を補正するために実時間で使用される１組の補正 係数を計算するために使用される。

図面の簡単な説明 図１は、本発明のＸ−Ｙ歪み補正システムとを含んだ表示システムの簡単なブロ ック図である。

図２は、本発明のＸ−Ｙ歪み補正システムとを備えた図１の表示システムのより 詳細なブロック図である。

図３は、本発明のＸ−Ｙ歪み補正システムのパターン生成器の構成を示すブロッ ク図である。

図４は、本発明のＸ−Ｙ歪み補正システムにおいて使用されるマスクを示す。

実施例 本発明の利点を開示するために、例示的な実施例および適用例が、添付されてい る図面に関して以下に詳細に説明される。

図１は、本発明のＸ−Ｙ歪み補正システムｌＯを備えた表示システム１の簡単な ブロック図を示している。表示システム１は、投映機、直視フラットスクリーン または陰極線管（ＣＲＴ）等の通常の表示装置２を含む。図示されているシステ ムにおいて、表示装置は直視型陰極線管によって構成されている。この技術にお いてよく知られているように、陰極線管は、表示装置のスクリーン上の画像素子 （画素）を選択的に照明するビームの走査を磁気的に制御する１以上の偏向ヨー クを含む。映像源３からの映像データは、表示の電子ビームを駆動するために必 要な信号レベルを提供する表示駆動装置４を制御する。表示装置２のヨーク（図 示されていない）は偏向回路５によって駆動される。

上述のように、Ｘ−Ｙ映像歪みは、偏向回路および機構における非線形、および 偏向ヨークにおける漏洩磁束を含む多数の要因によって生じる。本発明のシステ ム１０は、従来の面倒な手動の補正技術を使用する必要なしに、自動的にＸ−Ｙ 歪みを補正する。システム１０は光検出器６と共に動作する。

図１のシステム１において、光検出器６は、表示装置２に比較して大きく示され ている。実際には、表示装置２は大型のスクリーン表示装置であり、光検出器６ は単一の光検出素子である。それにもかかわらず、説明のために、図１の光検出 器６は検出素子のアレイとして提供される。光検出器６は、先ファイバフェイス プレート７によって表示装置２と結合される。フェイスブレート７は、単一の光 検出器が表示装置２からの単一の画素または画素の小さい群によって照明される ことを確実にする緊密にパックされた光ファイバのアレイである。

本発明の技術によって、表示装置２の較正期間中は、検出器のアレイ６は、歪み 補正システムｌＯによって供給されたテストパターンからの誤った画素の位置を 示す歪み補正システム１０ヘデータを供給する。

以下にさらに説明されるように、歪み補正システムｌＯは、テストパターン中の 誤った各画素を予め定められた（すなわち適切な）位置へ戻すために必要とされ る補正の大きさおよび方向を示すエラー信号を記憶する。これによって映像源３ からの映像データは表示装置２によって正確に表示される。

図２は、より詳細に示されている本発明のＸ−Ｙ歪み補正システムを備えている 図１の表示システムのブロック図を示している。本発明の技術に従って、システ ム１０は、当業者によって理解されるように、パターン生成器１４をフィードす るクロック１２およびシステム１０の中のその他の多数のデジタル回路を含む。

図３は、パターン生成器１４の構成を示すブロック図である。

クロックパルスは、シフトレジスタによって構成されている水平（画素）カウン タ２６によってカウントされる。第１の水平カウント論理回路３２および第２の 水平カウント論理回路３４は、予め定められた画素カウントが所望されたテスト パターンに従って到達した際に、信号を結合器１６へ供給する。最大の画素カウ ントが到達したときに、第２のカウンタが増分する。第２のカウンタは垂直（ラ イン）カウンタ２８である。第１の垂直カウント論理回路３６および第２の垂直 カウント論理回路３８は、予め定められたラインカウントが所望されたテストパ ターンに従って到達した際に、信号を結合器１６へ供給する。水平および垂直カ ウント論理回路は、デジタル回路の設計に関する通常の技術の１つによって従来 のように構成される。図示されている実施例において、各カラーのために、パタ ーン生成器１４は連続的に各画素を活性化し、それによって平坦なフィールドを 生成する。その後、ビームはスクリーンの最上部ヘリセットされ、次のカラーの ために再開され、以下反復する。

図２に戻って、パターン生成器１４の出力は、赤、緑、青色、および同期信号を 表示装置２に対して生成する結合器１６へ供給される。結合器１６からの信号は スイッチ１８へ入力され、それによってモードは、テストパターンを表示する較 正モードから、正常の映像データを表示する正常動作のモードへ変更される。

選択された信号は、通常の表示駆動回路４へ入力される。

表示駆動装置４の出力は、偏向補正回路５を通って表示装置へ供給される。光検 出器アレイ６は、表示されたテストパターンからの誤った画素のアドレスに関す る情報をプロセッサ２０へ供給する。各画素のために、プロセッサ２０は、実際 に表示された各画素の位置と、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）２２によって提供さ れた画素の予め定められた適切な位置とに基づいて１絹のＸおよびＹの補正係数 を計算する。ＸＳＹの補正係数は、対応するアドレスでランダムアクセスメモリ （ＲＡＭ）２４において記憶される。正常動作中において、所定のアドレスにお ける画素が活性化される際に、ＲＡＭ２４によって適切な画素の位置決めに必要 なＸおよびＹ補正係数が最適な線形および収束のために供給される。補正係数は 、偏向および補正回路５．７によって使用され、それによって必要な調節が行わ れる。すなわち、補正回路は、表示装置の偏向回路を活性化する補正信号値を生 成するために積分および補間の機能を実行し、それによって適切に収束され、線 形にされた映像が形成される。補正回路は、従来技術の１つによって構成される 。例えば、補正回路７は、ＲＡＭからの信号によって別々に駆動される補助ヨー クを含んでいてもよい。

別の実施例のように、本発明は単一の光検出器によって構成されることもできる 。上で開示されている実施例のように、ラスク走査映像技術において、映像は、 電子ビームが表示装置２の表面を移動するときに画素から画素へ規則的に与えら れる。同期パルスは画像フィールドの始まりおよび各走査線の開始を指示する。

Ｕ、Ｓ、ＮＴＳＣ商業用テレビの標準方式によると、カラー情報の復調および映 像の走査のための基準を確立するために、３．５７９５４５メガヘルツ（Ｍｈｚ ）のクロック周波数が使用される。各走査線の開始を設定する水平同期パルス周 波数は２Ｘ３５７９５４５／４５５または１５７３０Ｈｚである。従って、新し い走査線は６３．５マイクロ秒毎に始まる。２６２．５本の走査線は表示される 画像の１つのフィールドを構成しているため、新しい表示フィールドのオンセッ トは、１６．６７ミリ秒毎に５９．９４Ｈ２の周波数で発生する垂直同期パルス によって信号される。

容易に認識されるように、水平同期パルスのオンセットから測定された時間によ って、画像の左端部から所定の画素までの距離が与えられる。これプラス垂直同 期パルスのオンセットからの水平同期パルスの数によって画像の最上部から所定 の画素へ距離が与えられる。システムクロックからの時間を知ることによって、 各画素の適切な位置が計算される。従って、テストパターンは平坦なフィールド であり、全ての画素を有する画像は順番に活性化される。水平同期パルスに続く 第１の２１本の線は、活性画像素子線ではない。各フィールドは２６２．５本の 線から構成されている。活性画像素子は、水平同期パルスの後に約１１マイクロ 秒で開始する。例えば、光検出器がスクリーンの正確に中央において画像素子の みに応答するように光阻止マスクを設置した場合、１５２番目の走査線上の所望 された画素の照明は、水平同期パルスの後に約４３マイクロ秒で開始される。画 素が照明された瞬間のラインカウントが１５２より下である場合には、画像は所 望された位置に対して低すぎてしまい、ラインカウントが１５２より上である場 合には、画像の位置は高すぎてしまう。水平同期パルスから画素が照明するまで の時間の間隔が４３マイクロ秒より下である場合には、画像は右寄りになり、間 隔が４３マイクロ秒より上である場合には、画像は左寄りになる。

光検出器によって発生される信号を使用してその瞬間のラインカウントと水平時 間とを記憶することによって、映像の位置に関する動的な情報か提供される。こ のデータと、所望された走査線および時間座標を与えるような、先に記憶された 静的なデータとを比較することによって、必要な補正を計イベントの間の時間の 間隔がデジタル回路の応答速度に関し。

て長いため、適切に位置された複数の穴を有するマスクを通して表示装置を凝視 している単一の光検出器は、選択された各位置において書込みビームの通路を検 出する。

図４は、本発明の目的に適したマスクを示している。マスク１００は光阻止材料 で構成され”Ｃいる。マスクは映像境界線１０４内に穴１０２のアレイを有して いる。

マスク１００の所定の穴を通った照明の検出と、画素の位置を照明させるビデオ 情報のためのプログラムされた時間との間の時間の差は、画素の転位の目安とな る。マスクの穴の間隔は、正常の通常の画像の歪みが、検出された画素の位置と 所望された画素の位置の間で混同しない十分の大きさでないように十分に離され る。

以上、本発明は特定の適用の特定の実施例に関して説明されてきた。付加的な変 更、適用例および実施例は、当業者によって技術的範囲内で認識される。例えば 、本発明は線形の映像の生成に制限されない。本発明は、その技術的範囲から逸 脱せずに、歪められた映像を生成するために使用゛される。

さらに、本発明は図面に示されている装置に制限されない。

表示の補正は、当業者によって認識されるように、演算装置と共に行われる。

従って、添付された請求の範囲によって本発明の技術的範囲内における全ての適 用および変更がカバーされる。

ＦＩＧ、２ ０：穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．表示装置を有し、表示装置におけるＸ−Ｙ映像歪みを自動的に補正するため に改良された表示システムにおいて、表示装置におけるＸ−Ｙ映像歪みを検出す る第１の回路と、表示装置におけるＸ−Ｙ映像歪みを自動的に補正する第２の回 路とを特徴とする表示システム。
2. ２．表示装置におけるＸ−Ｙ映像歪みを検出する第１の回路は、さらに、表示装 置の各画像素子の位置を識別する光検出器を含む請求項１記載の表示システム。
3. ３．Ｘ−Ｙ映像歪みを検出する第１の回路は、画像素子のＸ−Ｙ位置のエラーを 決定し、それに応答して１組の補正係数意を提供するプロセッサおよびメモリを 含む請求項２記載の表示システム。