JPH0767121A - ディジタルコンバージェンス補正回路 - Google Patents

ディジタルコンバージェンス補正回路

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JPH0767121A
JPH0767121A JP5323867A JP32386793A JPH0767121A JP H0767121 A JPH0767121 A JP H0767121A JP 5323867 A JP5323867 A JP 5323867A JP 32386793 A JP32386793 A JP 32386793A JP H0767121 A JPH0767121 A JP H0767121A
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digital
correction circuit
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Chae Gon Oh
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/16Picture reproducers using cathode ray tubes
    • H04N9/28Arrangements for convergence or focusing

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】画面の特定ポイントだけシードデータで定めて
シードデータだけをメモリに格納することにより、メモ
リのサイズを減らすことができるディジタルコンバージ
ェンス補正回路を提供する。 【構成】コンバージェンス補正されたデータをアナログ
データに変換してローパスフィルタリング及び増幅を行
なってCRTにディスプレイするコンバージェンス補正
回路において、画面の所定のポイントだけをシードデー
タで定めた後にシードデータだけを貯蔵するメモリ手段
と、所定の方程式を用いて前記メモリ手段に格納された
シードデータを所定の個数のサンプリングデータで補間
してラッチし、ラッチされた所定の個数のサンプリング
データを垂直方向へ放送方式によるラインの数だけリア
ルタイムで補間するコンバージェンス補正手段からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルコンバージ
ェンス補正回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、コンバージェンスとはテレビ,モ
ニタなどのカラーディスプレイ機器の表示画面上でレッ
ド(R),グリーン(G),ブルー(B)の各色がずれ
る現象を言う。
【0003】特に、R,G,B各色専用のCRTを用い
てスクリーンにビームを投射することにより画面を形成
するプロジェクションテレビでは、このR,G,Bの色
ずれ(コンバージェンス)が多く発生するようになる。
このようなコンバージェンスの発生により、あたかもゴ
ーストが発生しているように見える。
【0004】従来、上述のようなコンバージェンスを補
正するための手法には、大別してアナログ的な方法とデ
ィジタル的な方法の2通りがある。
【0005】アナログ的な方法とは、ボリュームや可変
抵抗などを可変させて補正波形を得てコンバージェンス
補正を行う方法である。しかし、アナログ的な方法で
は、数十個のボリュームや可変抵抗を可変して補正しな
ければならないので、多大な調整時間を要している。更
に、画面の角部分のコンバージェンスを一致させること
が難しいという問題もあった。
【0006】一方、ディジタル的な方法とは、画面を多
くのポイントに細分し、それぞれのポイントのコンバー
ジェンス補正データをディジタルデータのビットで表
し、コンバージェンスがずれた特定のポイントのR,
G,Bのデータだけを変更することによりコンバージェ
ンスを一致させる方法である。ここで、上述のようなデ
ィジタル的な補正を便宜上ディジタルコンバージェンス
補正という。
【0007】図1は、このような従来のディジタルコン
バージェンス補正回路を簡略に示すブロック図である。
このディジタルコンバージェンス補正回路は、画面を多
くのポイントで細分してそれぞれのポイントのデータを
ディジタルデータ(ビット)で表し、このデータの画面
全体分を格納するメモリー11と、コンバージェンスが
ずれた特定ポイントのR,G,Bのデータだけを変更し
てコンバージェンスを一致させるコンバージェンス補正
部12と、前記コンバージェンス補正部12の出力をア
ナログ信号に変換するディジタル/アナログコンバータ
13と、変換されたアナログ信号の低域だけを通過させ
るローパスフィルタ14と、前記ローパスフィルタ14
の出力を増幅してCRTに表示する増幅部15で構成さ
れる。
【0008】このように、構成された図1のディジタル
コンバージェンス補正回路では、通常、1H(1水平期
間)を16個のサンプリングデータポイントで細分す
る。ここで、1Hを16個のサンプリングデータポイン
トに細分するのは以下の理由による。即ち、16個のサ
ンプリングデータのR,G,Bが一致すれば、まるで1
Hの全体のR,G,Bが一致した様な効果を有し、この
時、若干の差異はあっても目で意識できない程度となる
ことが実験を通じて得られているためである。
【0009】一方、一つのサンプリングデータは、水平
方向のR,G,Bのデータ(R-H,G-H,B-H )、垂直方向
のR,G,Bのデータ(R-V,G-V,B-V )に分けられる。
【0010】この時、R-H には9ビット、G-H には9ビ
ット、B-H には10ビット、R-V には12ビット、G-V
には12ビット、B-V には12ビットを割り当て、一つ
のサンプリングデータには計64ビットが割り当てられ
る。ここで、水平、垂直方向のR,G,Bのデータに割
り当てられるビット値は変更してもよい。
【0011】また、1Hには16個のサンプリングデー
タがあるので、64ビット×16(サンプリングデー
タ)=1024ビット=1Kビットが1Hに割り当てら
れる。この時、メモリー11には、ひつとの画面に対す
るデータがすべて格納されるのであるが、これに必要な
記憶容量は放送方式により変わっていくる。
【0012】例えば、放送方式が240Hラインを持つ
NTSCであれば、一つの画面に対し、1Kビット×2
40H=240Kビットが割り当てられ、メモリー11
は256KビットのROMを使わなければならない。
【0013】しかし、放送方式がPALである場合にメ
モリー11の容量は、変わってくる。すなわち、PAL
放送方式は、312Hラインを持っているので、1Kビ
ット×312H=312Kビットが割り当てられる。し
たがって、メモリー11は、512KビットのROMを
使わなければならない。
【0014】一方、コンバージェンス補正部12では、
メモリ11に格納されたデータでコンバージェンスがず
れた特定ポイントR,G,Bのデータをサーチしてコン
バージェンスを一致させる。
【0015】例えば、200Hラインの3番目のRに対
するデータが水平、垂直方向へずれているような場合は
Rに対しだけ補正を行うことができる。
【0016】例えば、R-H は、110001111 であり、R-V
は000000011000でなければならないところ、R-H は1100
00011 であり、R-V は000000011110になっているとする
と、この位置のR-H,R-V だけそれぞれ110001111 と0000
00011000に補正すればよいことになる。
【0017】このように、コンバージェンスがずれたポ
イントのデータビットだけを補正すればよいので、画面
の角部分に対しても補正がほぼ完璧にできる。
【0018】一方、前記コンバージェンス補正部12で
コンバージェンスが補正された一つの画面に対するデー
タは、ディジタル/アナログコンバータ13によりアナ
ログデータに変換され、ローパスフィルター14で低域
周波数部分だけフィルターリングされて増幅部15へ入
力される。増幅部15では、前記ローパスフィルター1
4の出力を増幅してCRTへ出力する。
【0019】以上のように、図1のようなディジタルコ
ンバージェンス補正回路によれば、アナログコンバージ
ェントの補正方法に比べて調整に要する時間が少なく、
更に画面の角まで補正が可能となり、ほぼ完璧なコンバ
ージェンス補正を行うことができる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディジタルコンバージェンス補正方法では、下記の様な
問題点があった。即ち、 画面全体の補正用データを格納しなければならない
のでメモリのサイズが大きくなり、高価となる. 放送方式によりメモリサイズが変わってしまい、更
に、放送方式によりメモリ内の補正用データも変わって
くる。即ち、放送方式がNTSCとPALであれば2個
のメモリ(例えば、256Kと512K)が必要にな
る. コンバージェンスの補正を放送方式によりそれぞれ
別々に行わなければならないので多くの補正時間が必要
となる。
【0021】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、画面の所定のポイントについてシードデー
タを設定し、これらシードデータをメモリに格納するこ
とにより、必要なメモリサイズの減量を可能とするディ
ジタルコンバージェンス補正回路を提供することを目的
とする。
【0022】また、本発明の他の目的は、ラグランジュ
方程式等の所定の規則を用いることにより、放送方式に
関係なく単一のメモリに格納されたシードデータにより
コンバージェンス補正を可能とし、コンバージェンス補
正に要する作業時間を短縮するディジタルコンバージェ
ンス補正回路を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のコンバージェンス補正回路は、コンバージ
ェンス補正されたデータをアナログデータで変換してロ
ーパスフィルタリング及び増幅を行ってCRTにディス
プレイするためのコンバージェンス補正回路であって、
画面の所定箇所についてシードデータを設定し、このシ
ードデータを格納するメモリー手段と、前記メモリー手
段に格納されたシードデータを所定の規則に基づいて補
間することのより所定個数のサンプリングデータを生成
し、該サンプリングデータをラッチし、ラッチされた所
定個数のサンプリングデータを垂直方向へ放送方式によ
るラインの数に応じてリアルタイムに補間するコンバー
ジェンス補正手段とを備えることを特徴とする。
【0024】
【作用】上述の構成により、画面の所定の箇所をシード
ポイントとして定め、このシードポイントにおけるシー
ドデータをメモリーに格納し、シードデータをラグラン
ジュ方程式等の規則を用いて補間して補正データを得
る。このため、メモリーサイズを減らし、一つのメモリ
ーだけで放送方式に関係なく対応可能となるので、コン
バージェンス補正のための作業時間が短縮される。
【0025】
【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適な
実施例を説明する。
【0026】図2は、本実施例によるディジタルコンバ
ージェンス補正回路を簡略に示すブロック図である。
【0027】図2で、シードデータを格納するメモリ1
0には、コンバージェンス補正部20が接続される。こ
のコンバージェンス補正部20は、ラグランジュ方程式
を用いて、1H(水平期間)に対しては16個のサンプ
リングデータで補間し、一つの画面に対しては放送方式
によるラインの数だけデータを補間してコンバージェン
ス補正のデータを生成し、コンバージェンス補正を行
う。
【0028】そして、コンバージェンス補正部20に
は、コンバージェンス補正部20の出力をアナログデー
タに変換するディジタル/アナログコンバータ30が連
結され、ディジタル/アナログコンバータ30にはディ
ジタル/アナログコンバータ30の出力の低域部分だけ
通過させるローパスフィルター40が連結され、ローパ
スフィルター40にはローパスフィルター40の出力を
増幅してCRTにディスプレイさせる増幅部50が連結
される。
【0029】この時、前記コンバージェンス補正部20
は、メモリ10に格納されたシードデータを16個のサ
ンプリングデータで補間するシードデータ補間部21
と、前記シードデータ補間部21の出力を一時的にラッ
チするラッチ部22と、前記ラッチ部22の出力を放送
方式により垂直方向へ補間するサンプリングデータ補間
部23で構成される。
【0030】図3は、本実施例によるディジタルコンバ
ージェンス補正回路における、画面上の可視領域に設定
された特定のポイント(シードポイント)を示したもの
であり、本例では放送方式が“NTSC”である場合を
示す。図4A乃至図4Dは本実施例によるディジタルコ
ンバージェンス補正回路において、シードデータを用い
て16ポイントのサンプリングデータを得る過程の一例
を示すものである。図4Aは、1Hに示されたシードデ
ータの一例である。図4Bは、1Hで定められた5個の
シードデータを補間して1水平期間当たり16ポイント
のサンプリングデータとした様子を示したものである。
又、図4Cは、一つのデータに割り当てられたビット数
の一実施例を示したもので、R-H には9ビット、G-H に
は9ビット、B-H には9ビット、R-V には12ビット、
G-V には12ビット、B-V には12ビットが割当てら
れ、一つのデータにつき合計63ビットが割当てられて
いる。
【0031】そして、図4Dは、画面全体のシードデー
タをサンプリングデータで補間した一例を示すものであ
る。
【0032】図5Aは、本実施例によるディジタルコン
バージェンス補正回路における補間タイミングの一例を
示したものであり、図5Bは非球面CRTの表面におけ
るシードデータの一例を示したものである。
【0033】上述の如く構成された本実施例において
は、まず一つの画面に対するシードデータを図3のよう
に水平方向へ5ポイント、垂直方向へ5ポイントの合計
25ポイント(シードポイント)を定める。
【0034】従って、1Hには、図4Aのように5個の
シードデータが存在する。この時、一つのシードデータ
には、図4CのようにR-H には9ビット、G-H には9ビ
ット、B-H には9ビット、R-V には12ビット、G-V に
は12ビット、B-V には12ビットの合計63ビットが
割当てられている。よって、一つの画面に対して、25
シードポイント×63ビット=1575ビットが必要と
なる。したがって、メモリ10は1575ビットを格納
できるROMを用いればよい。
【0035】一方、コンバージェンス補正部20のシー
ドデータ補間部21では、前記メモリ10に格納されて
いる5(H)×5(V)のシードデータを用いて補間処
理を行い、16(サンプリングポイント)×5(V)=
90ポイントのサンプリングデータを得る。図4Dはこ
の様子を表したものである。ここで、tは、ライン間隔
で、放送方式がNTSCであると、64ラインになり、
PALであると、77ラインになる。
【0036】この時、1Hラインのシードデータは、図
4Bのように16個のサンプリングポイントデータに補
間される。従って、一つのサンプリングポイント間の間
隔zは、63.5μs÷16ポイント≒4μsになる。
【0037】一方、図4Dのように補間されたサンプリ
ングデータは、ラッチ部22により一時的に保持され
る。そして、サンプリングデータ補間部23では、前記
ラッチ部22に一時的に保持された16×5ポイントの
サンプリングデータにより、一つのy軸のブロック(例
えば図4Dでx1の列に該当する(y1,y2,y3,
y4,y5)について補間を行い、NTSCの場合は2
40Hライン,PALの場合は312Hラインに補間す
る。
【0038】この時、1H期間毎に16個のy軸のブロ
ック(y1,y2,y3,y4,y5)について4μs
間隔に補間を行なうことになる。即ち、一つのサンプリ
ングポイントの間隔zは、上述のように4μsであるの
で、図5BのようにR-H,G-H,B-H の演算及びR-H,G-H,B-
H の出力を2μsで処理することが要求され、同様にR-
V,G-V,B-V の演算及びR-V,G-V,B-V の出力を2μsで処
理することが要求される。
【0039】この時、クロックの基本周波数を512f
H (即ち、63.5μs÷512≒1/8MHz=12
5ns)とする場合は、合計32クロック(即ち4μ
s)で1つのポイントに対する演算処理を行うことによ
り、水平/垂直方向に対しR,G,Bの補間を行なうこ
とが出来る。
【0040】この時、前記コンバージェンス補正部20
におけるシードデータ及びサンプリングデータの補間過
程をラグランジュ方程式を用いて詳細に説明すれば、次
の通りである。
【0041】ここで、図5Bのように非球面CRT表面
の5個のポイントをシードデータとすると、 PO,4(x) :補間区間 PO,4(x)=y0・L0(x)+y1・L1(x)+y2・L2(x)+y3・L3(x)+y4・L4(x) …(1) =y0・{(x-x1)(x-x2)(x-x3)(x-x4)}/{(x0-x1)(x0-x2)(x0-x3)(x0-x4)} +y1・{(x-x0)(x-x2)(x-x3)(x-x4)}/{(x1-x0)(x1-x2)(x1-x3)(x1-x4)} +y2・{(x-x0)(x-x1)(x-x3)(x-x4)}/{(x2-x0)(x2-x1)(x2-x3)(x2-x4)} +y3・{(x-x0)(x-x1)(x-x2)(x-x4)}/{(x3-x0)(x3-x1)(x3-x2)(x3-x4)} +y4・{(x-x0)(x-x1)(x-x2)(x-x3)}/{(x4-x0)(x4-x1)(x4-x2)(x4-x3)} …(2) となる。
【0042】前記式(2)はPOからP4まで5ポイントの
シードデータの値が与えられれば、この5ポイントをポ
ールとしてその間の値を最もリニアに補間する。
【0043】前記式(2)を変数Ya,Yb,Yc,Yd,Yeを用い
て再び整理すれば、下記の式のようになる。
【0044】 Ya=(y0-(4・y1)+(6・y2)-(4・y3)+y4)・(x^4) Yb=((-10・t・y0)+(36・t・y1)-(48・t・y2)+(28・t・y3)-(6・t・y4))・(x^3) Yc=((35・(t^2)・y0)-(104・(t^2)・y1)+(114・(t^2)・y2) -(56・(t^2)・y3)-(11・(t^2)・y4))・(x^2) Yd=((-50・(t^3)・y0)+(96・(t^3)・y1)-(72・(t^3)・y2) +(32・(t^3)・y3)-(6・(t^3)・y4))・x Ye=24・(t^4)・y0 PO,4(x)=(Ya+Yb+Yc+Yd+Ye)/(24・(t^4)) …(3) ここで、y0〜y4は、シードデータの5ポイントである。
又、tはNTSCの場合は64であり、PALの場合は
76である。又、xはNTSCの場合0〜263であ
り、PALの場合0〜312を代入する。
【0045】従って、前記式(3)に対し一つのチップ
で実現が可能であるので前記コンバージェンス補正部2
0は、単一のチップで実現される。そして、このような
チップを使用することで、リアルタイムコンバージェン
ス補正が可能になる。
【0046】この時、前記式(3)は、放送方式に関係
なく遂行される。即ち、放送方式がNTSCであると、
tの値として64を代入し、xの値として263を代入
すればよいし、PALであると、tの値として76を代
入しxの値として312を代入すればよい。また、HD
TV,EDTV等でもx値とt値だけを取り換えること
で対応でき、マルチスキャンにも適用が可能になる。
【0047】従って、放送方式(NTSC/PAL)に
よりコンバージェンス補正をそれぞれ行なう必要ががな
くなり、補正時間が短縮される。
【0048】一方、前記サンプリングデータ補間部23
で垂直方向に対し補間が終わると、コンバージェンスが
完全に一致された一つの画面に対するデータがディジタ
ル/アナログコンバータ30へ入力されてアナログデー
タに変換される。
【0049】そして、前記ディジタル/アナログコンバ
ータ他30の出力は、ローパスフィルター40で低域部
分だけ通過された後に増幅器50で増幅されてCRTに
ディスプレイされる。
【0050】尚、この発明は、R,G,Bのそれぞれに
対するCRTを使うプロジェクションテレビで最も有用
に用いることができる。
【0051】上述の構成により、画面の所定の箇所をシ
ードポイントとして定め、シードデータだけをメモリー
に格納し、シードデータがラグランジュ方程式を用いて
補間される。これにより、メモリーサイズを減らし、放
送方式に関係無く一つのメモリーだけを使うことができ
るのでコンバージェンス補正時間が短縮される。
【0052】
【発明の効果】以上のように、本発明によるディジタル
コンバージェンス補正回路によれば、シードデータだけ
を格納するメモリと、シードデータを16ポイントのサ
ンプリングデータで補間してラッチさせた後にラッチさ
れたサンプリングデータを垂直方向へ放送方式による水
平ラインの数だけ補間するコンバージェンス補正部を構
成させることにより、メモリにはシードデータが格納さ
れるのでメモリサイズが従来に比べて小さくなる。更
に、放送方式を多数収容するディスプレイ機器である場
合においても、1個のメモリに格納されたシードデータ
だけでコンバージェンス補正が可能となるので、放送方
式によりそれぞれのコンバージェンス補正を行なうこと
を不要とし、補正時間が短縮され、費用が節減される。
【0053】また、従来には、中央処理装置を用いてデ
ータを読み出し、演算処理した後に出力しなければなら
なかったので、処理速度が遅く、リアルタイムに調整す
ることが困難であったが、本発明によればコンバージェ
ンス補正部が所定の規則(例えばラグランジュ方程式)
により一つのチップで実現されるので、リアルタイムな
コンバージェンス補正が可能になるという効果がある。
【0054】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のディジタルコンバージェンス補正回路の
簡略ブロック図である。
【図2】本実施例によるディジタルコンバージェンス補
正回路の簡略ブロック図である。
【図3】本実施例によるディジタルコンバージェンス補
正回路からシードデータを画面上の可視領域に示す図で
ある。
【図4A】本実施例のディジタルコンバージェンス補正
回路において、シードデータを16ポイントのサンプリ
ングデータに補間する過程を示す図である。
【図4B】本実施例のディジタルコンバージェンス補正
回路において、シードデータを16ポイントのサンプリ
ングデータに補間する過程を示す図である。
【図4C】本実施例のディジタルコンバージェンス補正
回路において、シードデータを16ポイントのサンプリ
ングデータに補間する過程を示す図である。
【図4D】本実施例のディジタルコンバージェンス補正
回路において、シードデータを16ポイントのサンプリ
ングデータに間する過程を示す図である。
【図5A】本実施例のディジタルコンバージェンス補正
回路における補間タイミングの一例を示す図である。
【図5B】本実施例のディジタルコンバージェンス補正
回路における非球面のCRT表面におけるシードデータ
の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 メモリ 20 コンバージェンス補正部 21 シードデータ補間部 22 ラッチ部 23 サンプリングデータ補間部 30 ディジタル/アナログコンバータ 40 ローパスフィルタ 50 増幅部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンバージェンス補正されたデータをア
    ナログデータで変換してローパスフィルタリング及び増
    幅を行ってCRTにディスプレイするためのコンバージ
    ェンス補正回路であって、 画面の所定箇所についてシードデータを設定し、このシ
    ートデータを格納するメモリー手段と、 前記メモリー手段に格納されたシードデータを所定の規
    則に基づいて補間することのより所定個数のサンプリン
    グデータを生成し、該サンプリングデータをラッチし、
    ラッチされた所定個数のサンプリングデータを垂直方向
    へ放送方式によるラインの数に応じてリアルタイムに補
    間するコンバージェンス補正手段とを備えることを特徴
    とするディジタルコンバージェンス補正回路。
  2. 【請求項2】 前記コンバージェンス補正手段において
    用いられる所定の規則が、 Ya=(y0-(4・y1)+(6・y2)-(4・y3)+y4)・(x^4) Yb=((-10・t・y0)+(36・t・y1)-(48・t・y2)+(28・t・y3) -(6・t・y4))・(x^3) Yc=((35・(t^2)・y0)-(104・(t^2)・y1)+(114・(t^2)・y2) -(56・(t^2)・y3)+(11・(t^2)・y4))・(x^2) Yd=((50・(t^3)・y0)-(96・(t^3)・y1)-(72・(t^3)・y2) +(32・(t^3)・y3)-(6・(t^3)・y4))・x Ye=24・(t^4)・y0 P0,4(x)=(Ya+Yb+Yc+Yd+Ye)/(24・(t^4)) (ここで、P0,4(x) は補間区間,y0 y4 はシードデータ
    ポイント,t は放送方式によるライン間隔,x は放送方
    式による総水平ライン数)なる方程式を満足することを
    特徴とする請求項1記載のディジタルコンバージェンス
    補正回路。
  3. 【請求項3】 前記コンバージェンス補正手段は、 前記所定の規則によるデータの補間を実行する一つのチ
    ップで実現されることを特徴とする請求項1または2記
    載のディジタルコンバージェンス補正回路。
  4. 【請求項4】 コンバージェンス補正のためのデータを
    アナログデータに変換してローパスフィルタリング及び
    増幅を行ってCRTに出力するためのディジタルコンバ
    ージェンス補正回路であって、 表示画面の所定箇所における補正データをシートデータ
    として格納する格納手段と、 前記格納手段に格納された補正データに基づいて所定個
    数のコンバージェンス補正データを生成する生成手段
    と、 前記生成手段により生成されたコンバージェンス補正デ
    ータに基づいてコンバージェンス補正を行う補正手段
    と、 を備えることを特徴とするディジタルコンバージェンス
    補正回路。
  5. 【請求項5】 前記生成手段は、 前記格納手段に格納された補正データに対して水平方向
    に補間を行い所定個数のコンバージェンス補正データを
    生成する第1生成手段と、 前記第1生成手段により生成されたコンバージェンス補
    正データを保持する保持手段と、 前記保持手段により保持されたコンバージェンス補正デ
    ータに基づいて各水平ラインにおける補正データを生成
    する第2生成手段とを備えることを特徴とする請求項4
    に記載のディジタルコンバージェンス補正回路。
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