JPS6343485A - サンプル点補間方式 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は撮像または受像装置のコンバーゼンスなどの補
正に係り、特に画面上少ない調整点て数学的な多項式を
用いることによって誤差の少ないコンバーゼンス補正波
形を１尋んとするものである。

（従来の技術） 従来コンバーゼンス補正波形を得るには、アナログパラ
ボラ波形などの様々な波形を作り出し、それらを加算す
ることにより補正波形を得る方式や、多くの調整点を持
ち、デジタルメモリを用いて各調整点の補正値を貯え、
これらにローパスフィルタをかけることで補正波形を作
るという方式（発明が解決しようとする問題点） 従来の方式のなかで前者は単純なアナログ波形の重ね合
わせのため、例えば画面の左部分のコンバーゼンスがず
れている時、それを補正しようとして補正波形を調整し
た場合、右半分のコンバーゼンスがずれてくるというこ
とが起こり１尋る。このため画面全体のコンバーゼンス
を調整するにはかなりの熟練が必要であった。

また後者のデジタル方式においては、各調整点における
コンバーゼンス補正値をデジタルメモリに蓄えておくこ
とによって補正を行うため、各調整点の補正値を変えて
も他の調整点の値は変化せず、調整に熟達していなくて
も画面全体にわたる良好なコンバーゼンス補正を行うこ
とはできるが、現在行われている方式モは、画面の水平
方向についてはメモリ出力をローパスフィルタへ通すこ
とで内挿を行い、垂直方向については上下の調整点の値
から直線内挿を行っているため、正確な補正波形を求め
るには多くの調整点を必要とする。これは各調整点にお
ける補正値が他の調整点へは影響しないようにするため
時定数の短いフィルタを用いているからである。

本発明方式の目的は、前述の欠点を排除し、アナログ方
式とデジタル方式の長所を組合わせ、少ない調整点で調
整が簡単で正確なコンバーゼンスなどの補正波形を得る
サンプル点補間方式を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため本発明デジタルコンバーゼンス
方式は、撮像または受像装置画面上コンバーゼンスなど
の補正波形を求める方式において、前記方式が一次元内
挿手段と二次元内挿手段とを具え、前記一次元内挿手段
では、画面内直線上に、０１個（ｎ＋　≧３、整数）の
サンプル調整点とそれ以外の０２個（ｎ２≧０、整数）
の追加調整点とをとり、着目する調整点では有限値をと
り他の調整点では零値をとる（ｎ＋＋ｎ２−ｉ）個の多
項式の和から、内挿補間して一次元補正波形を求め、前
記二次元内挿手段では、前記一次元内挿手段を前記画面
内直線と垂直方向へ内挿して前記一次元補正波形を求め
たと同様の手段で二次元補正波形を求め、この二次元補
正波形をもって前記画面上コンバーゼンスなどの補正波
形とすることを特徴とする。

（実施例） 以下実施例により本発明の詳細な説明するが、その前に
前提となる条件について述べる。

それはコンバーゼンス補正波形は数次（４次以下）の多
項式で十分精度良く近似できるというこ七で、これは実
験でも確かめられているということである。ここで言う
「精度良く」とは画面の中心部で走査線１本程度の精度
のことである。

補正波形が３次式であれば原理的には調整点が４点であ
れば求めることができる。簡単のため２次式で３点の調
整点の場合について以下に述べる。

画面の水平、垂直のいずれでもよいが、一応水平方向と
して第３図に従って説明する。

画面上の位置をＸ軸にとりｚ軸はその位置での必要なコ
ンバーゼンス補正量とする。問題はいかに少ない調整点
で必要なコンバーゼンス補正波形１を求めるかというこ
とである。いま必要なコンバーゼンス補正波形１が２次
式（１）で近似できるものとする。

ｚ＝Ａｘ２＋ＢＸ＋Ｃ（’１） 未知数は３個であるから３個の調整点があれば原理的に
式（１）を求めることはできる。Ｘ軸上に３個のコンバ
ーゼンス補正のための調整点２．３．４のｘｌ＋　Ｘ２
＋　Ｘ３をとる。画面上にクロスハツチ信号などを出し
て各調整点２．３．４における補正値ｚｌ＋　２２＋　
２３を求めたとする。つまりＸ　＝Ｘ、の場所では補正
量が２１ならばその場所でのコンバーゼンス誤差は生じ
ない。×Ｉ＋　Ｘ２＋　Ｘ３とｚＩｔ　２２＋　２３よ
り未知ＩＡ、Ｂ、Ｃの３係数を求めることは可能だが、
例えば係数は式（２）となり、これをハードウェアで実
現することは可能だが複雑である。

会式（３）、（４）、（５）の３式を考える。

式（３）はＸ　＝Ｘ、では有限１直を持つが、ｘ　＝ｘ
２．　　ｘ　−Ｘ３では零であり、式〔４）、式（５）
についても同じ様な関係が成立つ。これら３式の組合せ
である式（６）を考えると、これはＸ＝ｘＩ、×２．×
３でそれぞれ２＝Ｚｌ＋　”２＋　ｚ３となる２次式で
あるから式（１）と全く等価である。

ｚ　＝ｚ、ｆ、　（ｘ）＋ｚ２ｆｚ（ｘ）＋ｚ＋ｆ３（
ｘ）　　　　　　（６）各調整点２（Ｘ、）、　３（Ｘ
２）、　４（Ｘ３）での内挿関数を式（３）、　（４）
、　（５）とすれば、各調整点２，３．４は干渉しない
。つまり例えばＸ　−Ｘ、での補正層ｚ１を変えたとし
ても他の調整点には影響せず内挿のみが変化する。そこ
で調整は通常のデジタルコンバーゼンス方式と同様に簡
単となり調整点の少ない精度のよい内挿ができる。

式（６）を実現した本発明方式を満足する１次元内挿補
間の構成ブロック線図を第１図に示す。ここで信号発生
器５，６．７は関数ｆｌ（Ｘ）、　ｆ２（Ｘ）。

ｆ　３　（Ｘ）を満足する信号を出力する信号発生器で
あり、これはデジタル方式を用いてＲＯ＋、ｌにデータ
を書込んでおくことなどで実現できる。これら出力と各
調整点における補正１直Ｚｌ＋　２２＋　ｚ３をそれぞ
れの乗算器８で乗算し、これらを加算器９で加算して補
正波形が（尋られる。

コンバーゼンス補正では、投写型デイスプレィの場合、
Ｇ（緑色）管を基準にしてＲ（赤色）管とＢ（青色）管
の水平方向と、垂直方向計４系統で補正するが、調整点
の画面上の相対位置を同じにしておくならば、この４系
統の補正で信号発生器５．６．７は共通でよい。

コンバーゼンス補正波形が低次の近似ては不十分でより
高次の補正波形が必要な場合でも本発明方式は拡張でき
る。これについて２次式から３次式への拡張で説明する
。第３図のように３点の調整点２，３．４で２次の近似
が不十分の場合、第４図のようにさらに調整点１０．１
１を加え４次の近似を行う場合について考える。この時 となる式（７）、　（８）を考えると、これは先に述べ
たことと同様にもともとの調整点２．３．４へは影響を
与えない。調整点１０．１１での補正量を２４＋　ＺＳ
とすると、式（９）が４次での補正式となる。

Ｚ＝ＺＩｆｌ（Ｘ）＋Ｚ２ｆ２（Ｘ）＋Ｚ３ｆ３（Ｘ）
＋（Ｚ４−２０４）ｆ４（Ｘ）＋（２５−２０５）　ｆ
ｓ　（Ｘ）　　　　　　　　　　　　（９）ここで値Ｚ
０４＋　ｚｏｓはＸ＝Ｘ４．　ｘ、における式（６）の
値である。

このように大ざっばな調整では３点のみを用いて補正を
行い、精密な補正ではそれにつくつかの調整点を加えて
行うことができる。この例では、調整点を加えることで
高次の補正としたが、以下に述べる弐〇〇の補正関数を
加えるのみで調整点を増加することなく高次の補正をす
ることもできる。

それで補正式は弐〇〇となるが、式ａυではＤの値は画
面全体を見ながら調整することになる。

ｆＡ（ｘ）＝（ｘ−ｘ＋）　（Ｘ−Ｘ２）　（Ｘ−Ｘ３
）　　　　　　αロｚ＝ｚ、ｆ、（ｘ）＋ｚｊｚ（ｘ）
＋ｚ、ｆ３（ｘ）＋ＤｆＡ（ｘ）　　Ｑυこれでは従来
のアナログ方式の調整と同じであるが、ここでのＤは一
度調整しさえすればその後は大きな調整は必要ないと思
われるため弐０１）を使用する方法も有効である。

以上説明してきたことはすべて一次元であるが、コンバ
ーゼンス補正波形は画面上で変化するので二次元であり
、前述のことはこの二次元にも応用できる。

例えば第５図のように３Ｘ３合計９点の調整点を考えた
場合、第５図でＸ軸は画面の水平方向、ｙ軸は画面垂直
方向を示し、調整点はｘ−×ｌ＋　×２＋ｘ３とｙ−ｙ
ｌ、ｙ２．ｙ３にあるものとすれば、水平方向の内挿は
すでに式（６）で与えられているので、ｙ＝ｙ＋、　ｙ
２．Ｙ３における水平方向の内挿式は同様に式Ｑ２１．
　　ＱＬ　Ｑ４）で与えられる。

’１＝ｙ１で Ｚ”ｆｙ＋（Ｘ）＝Ｚｚｆ＋（Ｘ）＋Ｚｚ＋ｆ２（Ｘ）
”Ｚ３＋ｆ３（Ｘ）　　Ｑ２１Ｖ　＝Ｙ２で Ｚ−ｆｙ２（Ｘ）＝Ｚ＋２（（Ｘ）＋Ｚ２２ｆ２（Ｘ）
＋Ｚ＋２ｆ３（Ｘ）　　α■ｙ−ｙ３で Ｚ”ｆｙ３（Ｘ）＝Ｚ１３ｆｌ　（Ｘ）”Ｚ２３ｆ２（
Ｘ）＋Ｚ３３ｆ３（Ｘ）　　　α滲ここで例えばｚ２．
とはｘ＝×２、ｙ＝ｙｌの調整点における補正量であり
、またｆｌ（ｘ）、　ｆ２（ｘ）、　ｆ３（ｘ）はすで
に式（３）、　（４）、（５）で与えられている。

式Ｑ２１．　Ｑ３）、　Ｑ４）は第１図示の信号発生器
５．６゜７で実現できる。そこで画面上の点Ｘ、ｙての
補正量は弐〇２１．α３＋、Ｑ４）式で求められたｙ＝
ｙＪ（Ｊ＝１．２．３）での量を垂直方向へ内挿して求
めることができる。式（３）　、　（４）　、　（５）
と同様に式１：１５）、Ｑ６）。

面を定義する。

弐〇２）〜αのを用いると、画面上の点ｘ、ｙにおける
補正量ｙは式α印で表わされ、ハードウェアでは第２図
示のような構成で実現される。

ｚ　＝ｆｙ＋　（Ｘ）ｇｌ　（ｙ）＋ｆｙ２（ｘ）ｇ２
（ｙ）＋ｆｙ３（ｘ）ｇ３（ｙ）ａの 第２図においてｆｙ＋（ｘ）、　ｆｙ２（ｘ）、　ｆｙ
：＋（Ｘ）については、第１図と同じ構成によっておの
おのが得られる。乗算器８と加算器９とは第１図示のも
のと同じである。信号発生器１２．　１３．　１４は式
Ｑ５）、　　Ｑ■。

０７）で表示された信号ｇ＋（ｙ）、　ｇ２（ｙ）、　
ｇ３（ｙ）を発生するもので、第１図示の信号発生器５
．６．７と同様ＲＯＭなどによって実現できる。

一次元の場合と同様二次元も高次への拡張が可能である
。この場合一次元の場合と同様に式Ｏａに補正項が加わ
るだけである。また調整点の数はそのままで式θつのよ
うに一次元と同様の補正項を付加する方法も有効であろ
う。

Ｚ　＝ｆｙ＋（ｘ）ｇｌ　（ｙ）＋ｆｙ２（ｘ）ｇ２（
ｙ）＋ｆｙｓ（ｘ）ｇｓ（ｙ）＋ＤｆＡ（ｘ）　　　　
　　　　　　　　　Ｑ！Ｉ）以上述べてきたのは２次式
がその出発点になったが、より高次式の出発でも全く同
様である。３次式出発で調整がｘ”　ｘ＋＋　×２＋　
×３＋　×４の時は、式（３）が式（イ）となるだけで
ある。

また本発明は特にデイスプレィのみには限定していない
ので当然テレビジョンカメラへのコン／　ＸＪ−ゼンス
補正にも使用することができるし、他の補正例えば偏向
補正、画面上でのベクトル補正にも適用できる。

（発明の効果） 従来のアナログ方式による補正は、調整に熟練を要し、
デジタル方式による補正は調整点の数が多くなるという
欠点があった。

本発明方式では、数学的多項式を用いることによりより
少ない調整点で補正を行うことができ、補正に際し各調
整点での補正量を独立に調整するだけでよいので、補正
に熟達する必要はない。少ない調整点であるため、調整
に要する時間が少なくてすみ従来のデジタル方式よりも
使用するＲＡＭ領域が小さくてすむという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方式に係る１次元内挿補間の構成を示
すブロック線図、 第２図は、同じく２次元内挿補間の構成を示すブロック
線図、 第３図、第４図は、画面水平方向にコンバーゼンス調整
点をそれぞれ３点、５点設けた場合をそれぞれ示す図、 第５図は、画面上３×３計９点の調整点を設けたことを
示す図である。 １・・・コンバーゼンス補正波形 ２．３’、４・・・３つの調整点 ５．６．７・・・信号発生器 訃・・乗算器　　　　　９・・・加算器１０．１１・・
・追加の調整点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮像または受像装置画面上コンバーゼンスなどの補
   正波形を求める方式において、前記方式が一次元内挿手
   段と二次元内挿手段とを具え、前記一次元内挿手段では
   、画面内直線上に、ｎ＿１個（ｎ＿１≧３、整数）のサ
   ンプル調整点とそれ以外のｎ＿２個（ｎ＿２≧０、整数
   ）の追加調整点とをとり、着目する調整点では有限値を
   とり他の調整点では零値をとる（ｎ＿１＋ｎ＿２−１）
   個の多項式の和から、内挿補間して一次元補正波形を求
   め、前記二次元内挿手段では、前記一次元内挿手段を前
   記画面内直線と垂直方向へ内挿して前記一次元補正波形
   を求めたと同様の手段で二次元補正波形を求め、この二
   次元補正波形をもって前記画面上コンバーゼンスなどの
   補正波形とすることを特徴とするサンプル点補間方式。 ２、前記ｎ＿２個が零であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のサンプル点補間方式。