KR100266466B1

KR100266466B1 - 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법, 왜곡 검출장치, 왜곡 보정 장치 및 그 왜곡 보정장치를 구비한디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100266466B1
Application number: KR1019970073228A
Authority: KR
Inventors: 다카시 도류; 사토시 고야마
Original assignee: 아끼구사 나오유끼; 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2000-09-15
Also published as: JPH10210390A; US6124685A; TW372307B; JP3393029B2; KR19980070218A

Abstract

본 발명은 되도록 적은 정보량으로 정밀도가 좋은 표시 화상의 왜곡 보정을 할 수 있는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법을 제공하는 것이다.

초기 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 테스트 패턴을 텔레비전 카메라로 촬영하고, 상기 텔레비전 카메라에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 곡선을 추출하며, 추출된 왜곡 곡선을 이미 알고 있는 복수의 기본 왜곡 벡터와 상기 기본 벡터 정보에 결합하는 수치로 근사적으로 나타내었을 때의 상기 수치를 왜곡 특성으로 추출하고, 상기 수치를 기억 수단에 기억시켜, 디스플레이 장치에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 수치와 상기 기본 벡터를 이용하여 왜곡 곡선을 근사적으로 재현하며, 그 재현된 왜곡 곡선에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 디스플레이 장치의 보정 조정을 행하도록 하였다.

Description

디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법, 왜곡 검출 장치, 왜곡 보정 장치 및 그 왜곡 보정 장치를 구비한 디스플레이 장치

본 발명은 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡을 보정하는 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 디스플레이 장치의 화면상에 표시된 화상의 왜곡을 그것이 없어지도록 보정하는 방법, 그러한 화상의 왜곡을 검출하는 왜곡 검출 장치, 검출된 왜곡에 기초하여 디스플레이 장치의 화면상에 표시된 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 장치, 및 그러한 왜곡 보정 장치를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

도 24에 도시된 바와 같이, CRT(브라운관)를 이용한 디스플레이 장치(10)에서는, 특히 화상 왜곡의 보정을 행하지 않은 상태에서 화면(10a)상에 직사각형(S)을 표시시키면, 그 직사각형(S)은 예컨대, 그 네 구석이 잡아늘여지도록 왜곡된다. 이것은 도 25에 도시된 바와 같이, CRT(11)의 관면(화면(10a)에 대응)의 곡률의 중심과 전자총으로부터 출사된 전자선의 편향의 중심이 다르기 때문에 발생하는 현상이다.

이러한 직사각형 화상의 왜곡의 기본적인 패턴으로서, 도 26에 도시된 바와 같이, 대향하는 직선이 서로 반대 방향으로 만곡하여 왜곡하는 실패형 왜곡(a)(도 24에 도시하는 예), 대향하는 직선이 서로 같은 방향으로 만곡하여 왜곡하는 활모양 왜곡(b), 대향하는 직선이 서로 반대 방향으로 기울어 왜곡하는 사다리꼴 왜곡(C) 및 대향하는 직선이 서로 같은 방향으로 기울어 왜곡하는 평행사변형 왜곡(d)이 있다. 또, 도 26에서는, 직사각형의 좌우 직선에 대해서 주목하였지만, 직사각형의 상하 직선에 대해서도 동일한 왜곡 패턴이 존재한다.

또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 화상 왜곡의 보정을 행하지 않은 상태에서 디스플레이 장치(10)의 화면(10a)에 수평 방향으로 연장되는 서로 평행한 직선 L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9를 등간격으로 표시시키려 하여도, 그들 간격이 화면의 외측에서 넓어져 버린다(수직 선형성의 열화). 이것도, 상술한 바와 같이, CRT(11) 관면의 곡률의 중심과 전자선의 편향의 중심이 어긋나 있는 것에 기인하여 발생하는 왜곡이다.

이러한 화면상의 화상(사각형)의 왜곡을 보정하기 위해서, 종래에는 화면에 표시되는 테스트 패턴의 상태를 작업자가 보면서, 편향 유닛(편향 코일 등)에 인가하는 보정 전류를 조정하고 있다. 예컨대, 도 24에 도시된 바와 같은 실패형 왜곡을 보정하는 경우, 이 왜곡된 직선을 파라볼라파(자승파)라고 판단하여, 그것을 소거하는 보정 전류를 편향 유닛에 인가하고 있다. 상기한 바와 같은 화면(10a)상에 표시되는 직사각형(S)의 왜곡은 전술한 바와 같이, CRT(11)가 구조적인 특징으로부터 발생하는 것으로, 편향 유닛에 인가하는 보정 전류를 조정함으로써 어느 정도 교정할 수 있다.

그러나, 디스플레이 장치(10)의 화면(10a)에 표시된 화상의 왜곡의 원인은 그 밖에도, CRT의 전자총의 장착 위치의 어긋남, 편향 요크의 장착 위치의 어긋남, 미조정 마그넷의 영향, 고압 전원의 불안정성, 편향 전류의 손실 등, 여러가지가 존재한다. 이들 요인에 의해서, 화면(10a)상의 직선은 약간이지만, 예컨대, 도 28에 도시된 바와 같이 복잡하게 왜곡되고 있다. 이러한 복잡한 왜곡은 종래와 같이, 표시 상태를 관찰하면서 편향 유닛에 인가하는 보정 전류를 조정하는 수법으로는 충분히 제거할 수 있는 것이 아니었다.

그 결과, 디스플레이 장치의 고정채화(精彩化)가 진행하여, 높은 레벨의 표시 화상 품질이 요구되는 경우, 상기와 같은 화상 보정의 수법으로는 충분히 그것에 대답할 수 없었다.

그래서, 또한, 이러한 화상의 복잡한 왜곡을 정밀도 좋게 보정하는 수법이 제안되어 있다(일본 특허 공개 공보 소화 53－49712호, 특허 공개 공보 평성 4-23692호, 특허 공개 공보 평성 6-327019호, 특허 공개 공보 평성 7-2646119호 등). 이 제안된 각 보정 수법으로는 표시 화면상에 소정의 패턴을 표시시켜, 그 표시 화면상에 표시된 패턴상의 각 점의 위치와 그 패턴상의 각 점이 원래 표시되어야 할 위치와의 차를 보정 데이타로서 유지하여 화상 표시시에, 이 보정 데이타에 기초하여 편향 유닛을 제어하는 것이다.

그러나, 이러한 종래 제안되어 있는 표시 화상 왜곡의 보정 방법에서는, 각 점의 변위량 그 자체를 보정 데이타로서 유지(기억)하고 있으므로, 정밀도 좋게 표시 화상의 왜곡 보정을 행하기 위해서는 대부분의 점의 변위량을 보정 데이타로서 유지하지 않으면 안되고, 그 유지해야 할 정보량이 많아진다. 그 결과, 예컨대 디스플레이 장치내에 설치되는 메모리내에 보정 데이타용의 넓은 영역을 확보하지 않으면 안된다.

그래서, 본 발명의 제1 과제는 되도록 적은 정보량으로 정밀도가 좋은 표시 화상의 왜곡 보정을 할 수 있는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법을 제공하는 것이다.

제2 과제는 상기 방법에 이용할 수 있는 왜곡 검출 장치를 제공하는 것이다.

제3 과제는 상기 방법에 이용할 수 있는 왜곡 보정 장치를 제공하는 것이다.

또한, 제4 과제는 상기와 같은 왜곡 보정 장치를 구비한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 왜곡 특성을 수득하기 위한 순서를 나타내는 흐름도.

도 2는 왜곡 보정을 행하는 순서를 나타내는 흐름도.

도 3은 왜곡 곡선과 왜곡 보정 파형을 나타내는 도면.

도 4는 스플라인 함수를 정의하기 위한 소구간의 절점을 나타내는 도면.

도 5는 디스플레이 장치의 화면상에 표시된 테스트 패턴의 왜곡을 검출하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 블록도.

도 6은 왜곡 특성을 추출하기 위한 순서를 나타내는 흐름도.

도 7은 도 6에 도시된 화상 처리의 구체적인 순서를 나타내는 흐름도.

도 8은 도 6에 도시된 왜곡 벡터 추출 처리의 구체적인 순서를 나타내는 흐름도.

도 9는 도 6에 도시된 왜곡 특성 추출 처리의 구체적인 순서를 나타내는 흐름도.

도 10은 왜곡 특성 추출 처리의 구체적인 순서의 다른 예를 나타내는 흐름도.

도 11은 도 8에 도시된 흑점 검출의 처리를 설명하기 위한 도면.

도 12는 수평 방향의 기본적인 왜곡을 나타내는 함수를 설명하기 위한 도면.

도 13은 직사각형 테스트 패턴의 좌측 라인을 나타내는 함수를 그래프화하여 도시하는 도면.

도 14는 직사각형 테스트 패턴의 우측 라인을 나타내는 함수를 그래프화하여 도시하는 도면.

도 15는 대칭 왜곡을 그래프화하여 도시하는 도면.

도 16은 비대칭 왜곡을 그래프화하여 도시하는 도면.

도 17은 디스플레이 장치의 수직 선형성을 표현하기 위해서 이용되는 수직 주사 위치를 나타내는 함수 및 톱니파 성분을 나타내는 함수를 그래프화하여 도시하는 도면.

도 18은 수직 선형성 왜곡을 나타내는 함수를 그래프화하여 도시하는 도면.

도 19는 수직 선형성 왜곡을 나타내는 함수, 그 함수를 근사적으로 표현한 스플라인 함수 및 보정후의 수직 선형성 왜곡을 나타내는 함수를 각각 그래프화하여 도시하는 도면.

도 20은 디스플레이 장치의 기능적인 구성을 나타내는 블록도.

도 21은 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면.

도 22는 도 21의 보정 회로의 구체적인 구성예를 나타내는 도면.

도 23은 보정 회로의 구체적인 다른 구성예를 나타내는 도면.

도 24는 디스플레이 장치의 화면에 표시된 직사각형 화상의 왜곡을 나타내는 도면.

도 25는 CRT의 구조와 편향의 관계를 나타내는 도면.

도 26은 수평 방향의 기본적인 왜곡의 예를 나타내는 도면.

도 27은 수직 선형성 왜곡을 나타내는 도면.

도 28은 화면상에 표시된 왜곡된 상태의 직선의 예를 나타내는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 디스플레이 장치

20 : 텔레비전 카메라

21 : 화상 신호 생성 회로

22 : 제어 유닛

23 : 메모리 유닛

24 : 데이타 격납 유닛

25 : 데이타 기록 유닛

31 : 왜곡 특성 격납부

32 : 왜곡 곡선 재현부

33 : 왜곡 보정 제어부

34 : 구동 회로

50 : CRT

100 : 비디오 앰프

101 : 수평 위치 조정 회로

102 : 수평 편향 회로

103 : 수직 위치 조정 회로

104 : 수직 편향 회로

110 : 수평 편향 코일

120 : 수직 편향 코일

200 : 보정 회로

210 : EEPROM

220 : 제어 유닛

230a, 230b, 230c, 240a, 240b : 데이타 설정 회로

250 : 연산 회로

260a, 260b, 270, 280a, 280b : 아날로그 출력 회로

상기 제1 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관계되는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법은 청구범위 제1항에 기재되는 바와 같이, 소정의 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬상 수단으로써 촬영하여, 상기 촬상 수단에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하고, 추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 추출하며, 상기 부가 정보를 기억 수단에 기억시켜 디스플레이 장치에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 부가 정보와 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보를 근사적으로 재현하고, 그 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 디스플레이 장치의 보정 조정을 행하도록 구성된다.

상기 방법에서는 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 정보가 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 표현된다. 그리고, 그 부가 정보를 왜곡 특성으로서 기억 수단에 기억된다. 그리고, 기억 수단에 기억한 부가 정보를 이미 알고 있는 기본 정보에 결합시킴으로써 왜곡 정보가 근사적으로 재현된다.

상기 기본 정보는 이미 알고 있으므로, 부가 정보만을 보존해 놓으면, 왜곡 정보를 재현할 수 있다. 기본 정보를 적당히 선택함으로써, 보다 적은 부가 정보로 왜곡 정보를 근사시킬 수 있다.

상기 기본 정보는 왜곡의 상태를 부분적으로 기술할 수 있는 기초적인 정보이다. 또한, 부가 정보는 기본 정보에 결합하여, 그 결합한 복수의 기본 정보와 부가 정보로써 왜곡 상태를 근사적으로 표현할 수 있는 것이다.

실제의 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 상태를 나타낸 기본 정보를 이용한다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제2항에 기재된 바와 같이, 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서, 복수의 디스플레이 장치에 표시된 상기 소정의 테스트 패턴으로부터 추출된 복수의 왜곡 정보를 주성분 분석의 수법을 이용하여 처리한 결과 수득된 고유 벡터를 이용할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 기본 정보를 취득하는 처리 공정수를 감소시킨다는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제3항에 기재되는 바와 같이, 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서 소정의 함수계를 이용하여, 상기 함수계의 각 함수를 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보가 되는 무게를 왜곡 특성으로서 추출하도록 구성할 수 있다.

이러한 방법에서는, 기본 정보로서 소정의 함수계가 이용되므로, 상기한 바와 같이 기본 정보를 수득하기 위해서, 실제의 디스플레이 장치에 표시된 테스트 패턴의 왜곡을 관찰하는 등의 처리는 필요없다.

비교적 간단히 왜곡 정보를 함수계로 표현할 수 있다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제4항에 기재되는 바와 같이, 상기 함수계의 각 함수로서 B 스플라인 함수를 이용하여, 복수의 B 스플라인 함수를 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 스플라인 곡선으로써 근사적으로 나타냈을 때의 상기 각 B 스플라인 함수의 계수치를 왜곡 특성으로서 추출하도록 구성할 수 있다.

이러한 방법에서는, 왜곡 정보를 나타내는 임의의 곡선을 복수의 B 스플라인 함수로써 표현할 수 있다. 이 때, 각 B 스플라인 함수의 계수치가 왜곡 특성이 된다.

또한, 비교적 간단히 왜곡 정보를 표현할 수 있다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제5항에 기재된 바와 같이, 상기 왜곡 정보를 푸리에 수열로 근사적으로 나타냈을 때의 푸리에 수열 각 항에 대한 부가 정보로서의 계수치를 왜곡 특성으로서 추출하도록 구성할 수 있다.

이러한 방법에서는, 일반적으로 임의의 곡선은 푸리에 수열로 표현할 수 있으므로, 상기 왜곡 정보를 나타내는 곡선이 비교적 용이하게 푸리에 수열로써 표현된다. 이 때, 푸리에 수열의 각 항의 계수치가 왜곡 특성을 나타낸다.

또, 화면상에 표시되는 직선의 왜곡(실패형 왜곡, 활모양 왜곡, 사다리꼴 왜곡, 평행사변형 왜곡 등)을 주로 보정한다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제6항에 기재되는 바와 같이, 직사각형의 테스트 패턴의 좌우 라인을 나타내는 식의 차 및 합에 대응하는 정보, 및 상하의 라인을 나타내는 식의 차 및 합에 대응하는 정보를 왜곡 정보로서 추출하도록 구성할 수 있다.

또한, 디스플레이 장치의 수직 선형성 왜곡을 보정한다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제7항에 기재되는 바와 같이, 등간격이 되도록 화면상에 표시된 수평 방향으로 연장되는 복수의 직선을 테스트 패턴으로 하고, 실제로 관측된 각 직선의 간격으로부터 구해지는 각 직선의 화면상 수직 방향의 위치를 나타내는 식과, 등간격으로 배열된 것으로 한 경우의 각 직선의 화면상 수직 방향의 위치를 나타내는 식과의 차에 대응하는 정보를 왜곡 정보로서 추출하도록 구성할 수 있다.

상술한 제2 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 청구범위 제8항에 기재되는 바와 같이, 디스플레이 장치의 화면 표시되는 화상의 왜곡을 검출하는 왜곡 검출 장치에 있어서, 소정의 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬영하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하는 왜곡 정보 추출 수단과, 추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 추출하는 왜곡 특성 추출 수단을 가지며, 상기 왜곡 특성으로서의 부가 정보를 검출 결과로서 출력하도록 구성된다.

이러한 왜곡 검출 장치에서는 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 정보가 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 표현되고, 그 부가 정보가 왜곡의 검출 결과로서 출력된다. 상기 기본 정보는 이미 알고 있으므로, 부가 정보만을 보존해 두면, 왜곡 정보를 재현할 수 있다. 기본 정보를 적당히 선택함으로써, 보다 적은 부가 정보로 왜곡 특성을 표현할 수 있다.

상기 제3 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 청구범위 제15항에 기재되는 바와 같이, 디스플레이 장치의 화면상에 표시된 화상을 보정하는 왜곡 보정 장치에 있어서, 소정의 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬상 수단으로써 촬영하고, 상기 촬상 수단에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하며, 추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때에 수득되는 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 기억하는 기억 수단과, 디스플레이 장치에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 부가 정보와 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보를 근사적으로 재현하는 왜곡 정보 재현 수단과, 상기 왜곡 재현 수단으로써 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 디스플레이 장치의 보정 조정을 행하는 조정 수단을 갖도록 구성된다.

이러한 왜곡 보정 장치에서는 기억 수단에 왜곡 특성으로서 기억된 부가 정보와 이미 알고 있는 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보가 근사적으로 재현되고, 그 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡이 부정되도록 디스플레이 장치의 보정 조정이 행해진다.

상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서 소정의 함수계가 이용되고, 상기 함수계의 각 함수를 무게를 더하여 중복시킴으로써 왜곡 정보가 근사적으로 표현되는 경우에 적합한 왜곡 보정 장치를 제공한다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제16항에 기재되는 바와 같이, 상기 무게를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하고, 상기 왜곡 정보 재현 수단은 기억 수단에 기억된 왜곡 특성으로서의 무게를 이용하여 상기 함수계의 각 함수를 선형으로 중복시키는 연산 수단을 가지며, 상기 연산 수단에서의 연산 결과를 근사적으로 재현된 왜곡 정보로 하도록 구성된다.

또한, 상기 함수계의 각 함수로서 B 스플라인 함수가 이용되고, 복수의 B 스플라인 함수를 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 스플라인 곡선으로써 근사적으로 표현되는 경우에 적합한 왜곡 보정 장치를 제공한다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제17항에 기재되는 바와 같이, 상기 각 B 스플라인 함수의 계수치를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하고, 상기 연산 수단은 기억 수단에 기억된 왜곡 특성으로서의 계수치와 각 B 스플라인 함수에 기초하여 왜곡 정보를 근사적으로 나타내는 스플라인 곡선상의 각 점의 값을 연산하는 수단을 갖도록 구성된다.

또한, 상기 왜곡 정보를 푸리에 수열로 근사적으로 나타내는 경우에 적합한 왜곡 보정 장치를 제공한다고 하는 관점에서, 본 발명은 청구범위 제18항에 기재되는 바와 같이, 푸리에 수열 각 항에 대한 부가 정보로서의 계수치를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하고, 상기 왜곡 정보 재현 수단은 기억 수단에 기억한 왜곡 특성으로서의 계수치를 이용하여 역푸리에 변환을 행하는 연산 수단을 가지며, 상기 연산 수단에서의 연산 결과를 근사적으로 재현된 왜곡 정보로 하도록 구성된다.

상기 제4 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 청구범위 제19항에 기재되는 바와 같이, 전자선의 관면상에서의 주사에 의해 화상을 표시하는 표시관과, 상기 전자선을 제어 신호에 기초하여 표시관의 관면상에서 주사시키는 편향 유닛을 갖는 디스플레이 장치에 있어서, 상기 편향 유닛을 소정의 제어 상태 표시관의 관면상에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬상 수단으로써 촬영하여, 상기 촬상 수단에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하고, 추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때에 수득되는 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 기억하는 기억 수단과, 표시관의 관면상에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 부가 정보와 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보를 근사적으로 재현하는 왜곡 정보 재현 수단과, 상기 왜곡 재현 수단에서 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호를 편향 유닛에 공급하는 보정 제어 수단을 갖도록 구성된다.

이러한 디스플레이 장치에서는, 기억 수단에 왜곡 특성으로서 기억된 부가 정보와 이미 알고 있는 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보가 근사적으로 재현되고, 그 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡이 부정되는 보정 제어 신호가 생성된다. 그리고, 이 보정 제어 신호에 기초하여 편향 유닛이 제어된다.

우선, 본 발명에 관한 표시 화상 왜곡의 보정 원리를 설명한다.

디스플레이 장치의 표시 화상의 왜곡의 특성이 도 1에 나타내는 순서에 따라서 검출된다.

디스플레이 장치의 화면에 대향하여 텔레비전 카메라가 설치된다. 이 상태에서, 화면상에 직선을 표시한다(직선 발생, 디스플레이에 표시). 이 때, 전술한 실패형 왜곡, 활모양 왜곡, 사다리꼴 왜곡, 평행사변형 왜곡(도 26 참조)의 하나 또는 복수의 왜곡에 대해서 보정한 상태이어도, 또한, 이들 왜곡에 대해서 조금도 보정하지 않은 상태(무보정)이어도 좋다.

그리고, 이 화면상에 표시된 직선을 텔레비전 카메라로 관측한다(TV 카메라에 의한 관측). 이 화면상에 표시된 직선은 디스플레이 장치 고유의 왜곡 특성에 의해, 예컨대, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 곡선형이 된다. 텔레비전 카메라로의 관측 결과 수득된 곡선상의 각 점의 좌표치를 구하여, 그 좌표열에 따라 왜곡 곡선을 표현한다(왜곡 곡선 검출). 이 좌표열을 기초로 왜곡 특성을 소수 파라미터로 표현한다(소수 파라미터에 의한 곡선의 표현).

디스플레이 장치에서는 도 2에 나타내는 순서에 따라서, 표시 화상의 왜곡이 보정된다.

상기한 바와 같이 하여 소수 파라미터로 표현된 왜곡 특성을 왜곡 보정용 데이타로서 유지한다(왜곡 보정용 데이타 유지). 그리고, 이 유지된 왜곡 보정용 데이타에 기초하여, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 왜곡 곡선(도 3의 (a) 참조)과 대칭의 특성이 되는 왜곡 보정 파형을 발생한다(왜곡 보정 파형 발생). 직선을 표시할 때에, 편향 제어의 신호에 상기 보정 파형을 중첩한다. 그 결과, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 화상(직선)의 왜곡이 소거되고, 화면상에는 직선이 표시된다.

상기 왜곡 곡선의 검출은 다음과 같이 이루어진다.

왜곡 곡선(도 3의 (a) 참조)을 나타내는 좌표열은 예컨대, 도 3의 (a)에 있어서, 수평 방향을 x축, 수직 방향을 y축으로 하면, (xl, y1), (x2, y2), · ··, (xn, yn)과 같이 표시된다. 여기에서, n은 곡선상의 점의 개수이다. 예컨대, y를 1에서 N까지 1씩 변화시키면서, 각 y에 상당하는 곡선상의 x 좌표를 구함으로써 상기와 같은 좌표점 열을 수득할 수 있다.

왜곡은 여러가지 요인으로 발생하지만, M개의 요인이 여러가지 양태로 조합되어 발생한다고 가정하면, M개의 요인이 각각 어느 정도의 강도로 왜곡에 기여하는지를 도출함으로써, 그 왜곡을 M개의 기본적인 요인에 기초를 둔 왜곡으로 나타낼 수 있다. 이 기본적인 요인으로써 발생하는 왜곡을 기본 왜곡이라 부르고, 기본 왜곡을 나타내는 곡선을 기본 파형이라 부르기로 한다. 여러가지 요인이 조합되어 생기는 왜곡은 M개의 기본 파형을 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 표현할 수 있는 것으로 하면, 각 기본 파형에 실리는 무게가 왜곡 특성을 나타낸다.

관측된 왜곡 곡선을 나타내는 좌표열에서 기본 파형에 실리는 무게(왜곡 특성)는 사용하는 기본 파형에 따라서 다음과 같이 구할 수 있다.

우선, 수리 통계의 분야에서 자주 이용되고 있는 주성분 분석의 수법으로써 기본 파형을 구하여, 그 기본 파형에서 왜곡 특성을 얻을 수 있다.

구체적으로는, 다수의 디스플레이 장치의 표시 화상으로부터 왜곡 곡선을 나타내는 좌표열을 검출한다. N개의 점으로 이루어지는 좌표열은 전술한 바와 같이 y의 값이 예컨대, 1 내지 N까지 1씩 변화할 때의 x좌표치 x1, x2, ···, xN으로 표시된다. 이 좌표열을 N차원의 벡터라고 간주하고, 왜곡 벡터라고 부른다. K개의 디스플레이 장치로부터 데이타를 채취했을 경우, K개의 왜곡 벡터

V^l=(x¹1, x¹2, ···, x¹N)

v²=(x²1, x²2, ···, x²N)

···

V^K=(x^K1, x^K2, ···, X^KN)

을 수득할 수 있다. 이들 벡터로부터

에 의해서 N×N의 행렬 S를 산출한다. 여기에서, v^it는 vⁱ의 전치(轉置)를 나타낸다. 다음에, 이 행렬 S의 고유치와 그것에 대응하는 고유 벡터를 산출한다. 그리고, 고유치를 큰쪽에서부터 순서대로 M개 선택하여, 그것에 대응하는 M개의 고유 벡터 u1, u2, ···, uM을 기본 파형으로 한다.

이 때, 각각의 디스플레이 장치로부터 검출된 좌표열을 나타내는 벡터(왜곡 벡터) v가 정해지면, 그 디스플레이 장치의 왜곡 특성은 M개의 수

fk=(vⁱ, uk) k=1,2, ···, M

으로 부여된다. 여기에서, (vⁱ, uk)는 벡터 vⁱ와 벡터 uk와의 내적이다.

또한, 왜곡 특성 fk가 부여되었을 때에, 왜곡 곡선은 fk를 무게로서 기본 파형 uk를 선형으로 결합하여,

로 근사적으로 재현할 수 있다.

상기와 같은 주성분 분석의 수법은 미리 다수의 디스플레이 장치에서의 표시 화상 샘플로부터 기본 파형을 정하는 것으로, 대상으로 하는 디스플레이 장치의 기종이나 표시시의 모드에 따라서 가장 적합한 기본 파형이 정해진다. 그러나, 미리 다수의 디스플레이 장치로부터 표시 화상을 샘플링하여 기본 파형을 연산하는 공정이 필요해진다.

이러한 공정을 생략하기 위해서, 디스플레이 장치의 기종이나 표시 모드에 의하지 않고 공통의 기본 파형을 미리 정하여 놓는 것도 가능하다. 미리 정해 놓은 기본 파형으로서는, B 스플라인 함수, 정현파(正弦波), 멱함수, 기타 여러가지 함수계(복수개의 미리 정의되어 있는 함수의 집합)를 이용할 수 있다.

다음에, 소정의 함수계를 기본 파형으로서 이용하는 경우에 대해서 설명한다.

구간 [－1, 1]로 정의되는 함수계를 (Uk(y); k=1, 2, ···, K) 로 한다. 이 함수계의 요소 Uk(y)와 상기 기본 파형 uk는

Uk(2(i-1)/(N-1)-1) = uk

의 관계에 있다. 이 때, 각 디스플레이 장치에 있어서 관측된 왜곡 벡터 v에서 왜곡 특성 fk를 다음과 같이 정한다.

비록, fk를 구할 수 있는 것으로, 이 fk를 이용하여 상기 수학식 3과 같이 왜곡 벡터 v'가

와 같이 근사된다. 이 때, 관측된 왜곡 벡터 v와 근사한 왜곡 벡터 v'를 되도록 일치하도록 fk를 정한다. 보다 구체적으로는, v와 v'의 차의 벡터의 2승

J = (v-v', v-v')

이 최소가 되도록 fk를 정한다. 이러한 fk는 다음과 같은 방법으로 산출할 수 있다.

수학식 5를 수학식 6에 대입하면,

이 수득된다. J를 최소로 하는 fk 를 구하기 위해서 수학식 7을 fk로 미분하여 0으로 놓으면, fk에 관한 방정식

이 수득된다. 이것은 K개의 미지수 fk(k=1, 2, ···, K)에 관한 연립 일차 방정식이다. 이 방정식을 충족시키는 수치해는 일반적으로 잘 알려져 있는 계산기에 의한 수치 계산에 의해 산출할 수 있다.

상기 함수계로서 B 스플라인 함수의 집합을 이용할 수 있다.

일반적으로 구간 [-1, 1]을 도 4에 도시된 바와 같이 P개의 구간 [-1, y₁], [y₁, y₂], ···, [y_P-1, 1]로 나누어, 각 구간에서는 Q차 이하의 다항식이고, 또한, 각 절점 y_l, y₂, ···, y_P-1에 있어서 순조롭게 연결되는(Q-1차까지의 미분이 연속) 함수는 P-1개의 절점을 갖는 Q차 스플라인 함수라 불린다(스플라인 함수에 관한 해설은 「스플라인 함수 입문」 사쿠라이아키라 편저 도쿄 전기 대학 출판국에 상세히 설명되어 있다). 이러한 스플라인 함수는 이하에 정의하는 Q차 B 스플라인 함수를 P+Q개 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 표현할 수 있는 것이 알려져 있다.

이들 P+Q개의 B 스플라인 함수를 상기 기본 왜곡을 나타내는 함수계로서 채용한다. 또, P+Q개의 Q차 B 스플라인 함수 B_Q;i(y)(단, I= -Q, -Q+1, ···, P-1)는 다음과 같이 정의된다.

여기에서, 편의상,

y_-Q＜y_-Q+1＜···＜y₀=0 및,

1=y_P＜y_P+1＜···＜y_P+Q

를 충족시키는 임의의 절점을 새롭게 추가하고 있다.

상기 수학식 8의 ui(i=-Q, -Q+1,···, P-1)로서 B 스플라인 함수 B_Q;i을 이용하여, 수학식 8을 수치 계산에 의해서 풀면, P+Q개의 수 fi로 이루어지는 왜곡 특성이 산출된다. 또한, 산출된 왜곡 특성 fi에 기초하여, 수학식 3에 의해 왜곡 곡선이 근사적으로 재현된다.

지금의 경우, 수학식 3에 있어서 기본 파형 ui는 B 스플라인 B_Q;i이다. 수학식 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 기본 파형은 각 구간에 있어서 y에 관하여 Q차 이하의 다항식이다. 따라서, 수학식 3의 총계는 y의 각 차수마다 그 계수를 합함으로써 식 위에서 계산할 수 있고, 그 결과도 각 구간에서 Q차 이하의 다항식해로 된다.

B 스플라인 함수를 이용하는 특징은 왜곡을 구간마다 낮은 차수의 다항식으로 근사시킬 수 있기 때문에, 왜곡 특성으로부터 왜곡 파형을 산출할 때에 요하는 연산을 전자 회로로 실현하는 것이 용이해지는(작은 규모의 전자 회로로 연산가능해진다) 것이다.

상기 함수계로서 정현파의 집합을 이용할 수 있다.

일반적으로 구간 [－1, 1]로 정의되는 함수 g(y)는 푸리에 수열

로 근사되는 것이 알려져 있다(예컨대, 「물리수학 1」 오노데쇼이치로 저작 아사쿠라 출판). 따라서, {1, COS(πmy), sin(πmy)(m=1, 2,···, k/2-1)}를 기본 파형으로 이용할 수 있다.

또, 일반적으로, 왜곡 특성을 나타내는 a_m, b_m은 모든 m에 대응하는 것이 필요하지는 않고, m이 작은 쪽에서 적당한 수만큼의 a_m, b_m으로 비교적 잘 근사시킬 수 있다. 그것에 의해, 데이타량의 삭감이 가능해진다.

상기의 경우, a_o, a_m, b_m이 왜곡 특성이 된다. 이들 값은 왜곡 곡선이 부여되었을 때에, 반드시 (7)식의 연립방정식을 풀 필요는 없으며, 왜곡 곡선을 FFT(고속 푸리에 변환) 등으로 푸리에 변환함으로써 구할 수도 있다. 또한, 반대로, 왜곡 특성이 부여되었을 때에는 역푸리에 변환에 의해 왜곡 곡선을 근사적으로 재현할 수 있다.

이와 같이, 기본 파형으로서 정현파를 이용하는 경우의 특징은 FFT 연산기를 이용하여 용이하게, 왜곡 특성이나 왜곡 곡선을 수득할 수 있는 것이다.

상기 함수계로서 멱함수의 집합을 이용할 수도 있다.

멱함수(1, y, y²,···, y^K-1)를 기본 파형으로서 이용한다. 이 경우, 왜곡 특성의 검출에서는 우선, 구간 [-1, 1]에 있어서의 왜곡 곡선을 y=-1, -1+2/(N+1),···, -1+2i/(N+1),···, 1의 N점에서 관측하여, 그 x좌표로 이루어지는 N차원의 왜곡 벡터 v를 생성한다. 다음에, i번째의 요소가 (-1+2i/(N+1))^k-1인 기본 왜곡 벡터 uk를 기초로 하여, 수학식 8의 연립방정식을 수치 계산으로 풀이함으로써 K개의 왜곡 특성 fk가 산출된다.

또한, 왜곡 보정에서는, 수학식 5를 이용하여 왜곡 벡터 v'산출하여, 그것을 제거하는 전압을 편향 제어의 신호에 부가하여 왜곡을 보정한다. 또, 이 경우, 수학식 5는 fk를 계수로 갖는 다항식이다.

이와 같이, 기본 파형으로서 멱함수를 이용하는 경우, [－1, 1]의 모든 구간에 있어서, 일정한 계수 fk를 갖는 다항식으로 왜곡 곡선을 표현할 수 있으므로, 기본 파형의 수(K)가 적을 때에는 소규모인 회로로 보정 회로를 실현할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 표시 화상의 왜곡 보정 방법은 디스플레이 장치의 화면상에 표시된 선을 텔레비전 카메라로 관측하여, 그 관측의 결과 수득된 왜곡 선화상을 무게를 더한 복수의 기본 파형으로 표현한다. 이 각 기본 파형에 결합하는 무게의 집합을 왜곡 특성으로서 검출한다. 그리고, 디스플레이 장치에 이 왜곡 특성을 유지하고, 그 왜곡 특성에 기초하여 화면상의 왜곡된 선을 직선으로 보정하는 보정 파형을 발생시킨다.

이러한 수법으로써 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡을 보정하는 경우, 화면에 표시된 화상의 왜곡 특성이 기본 파형에 결합하는 무게(계수)만으로 표현할 수 있으므로, 그 왜곡을 나타내는 정보량을 감소시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 일형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 관한 보정 방법에 따라서 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡을 보정하는 시스템의 기본 구성을 나타내는 블록도이다. 이 시스템은 디스플레이 장치의 제조 공장에 있어서, 예컨대, 화상 조정 공정에 설치된다.

도 5에 있어서, 시스템은 텔레비전 카메라(20), 화상 신호 생성 회로(21), 제어 유닛(22), 메모리 유닛(23), 데이타 격납 유닛(24) 및 데이타 기록 유닛(25)을 구비하고 있다. 텔레비전 카메라(20)는 제조된 디스플레이 장치(10)의 화면(10a)에 대향하여 설치되고, 화면(10a)상에 표시된 직사각형(S) 등의 테스트 패턴을 촬영한다. 화상 신호 생성 회로(21)는 텔레비전 카메라(20)에서의 촬상 신호로부터 도트마다의 화상 신호(농도 등을 나타낸다)를 생성한다.

제어 유닛(22)은 화상 신호 생성 회로(21)로부터의 화상 신호에 기초하여, 디스플레이 장치(10)의 화면(10a)상에 표시된 테스트 패턴(직사각형(S))의 각 선의 왜곡을 나타내는 왜곡 특성 데이타를 연산한다. 메모리 유닛(23)은 제어 유닛(22)의 제어의 밑에 화상 데이타를 일시적으로 유지하기 위해서나, 워크 메모리 등으로서 이용된다. 데이타 격납 유닛(24)은 제어 유닛(22)에서의 처리로 수득된 각종 정보(후술하는 바와 같은 기본 왜곡 벡터, 왜곡 벡터, 왜곡 특성 데이타 등의 정보)를 격납한다.

데이타 기록 유닛(25)은 제어 유닛(22)으로써 수득된 화면(10a)상의 화상 왜곡을 나타내는 왜곡 특성 데이타를 왜곡 보정 데이타로서 디스플레이 장치(10)내의 기억 소자(EEPROM 등)에 기록한다. 그리고, 디스플레이 장치(10)에서는, 이 기억 소자에 격납된 왜곡 보정 데이타에 기초하여, 상기 화상 왜곡이 없어지도록 CRT의 편향 유닛이 제어된다.

상기 제어 유닛(22)은 예컨대, 도 6에 나타내는 순서에 따라서 처리를 행한다. 즉, 표시 화상 취득 처리 P100, 화상 처리 P200, 왜곡 벡터 압출 처리 P300 및 왜곡 특성 추출 처리 P400이 순차적으로 행해진다.

디스플레이 장치(10)의 화면(10a)상에 소정의 테스트 패턴(예컨대, 직사각형(S))이 표시된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 실패형 왜곡, 활모양 왜곡, 사다리꼴 왜곡, 평행사변형 왜곡(도 26 참조)의 하나 또는 복수의 왜곡에 대해서 보정한 상태라도, 또한, 이들 왜곡에 대해서 조금도 보정하지 않은 상태(무보정)라도 좋다(초기 조정 상태).

이 상태에 있어서, 텔레비전 카메라(20)가 화면(10a)상에 표시된 테스트 패턴을 촬영하여, 텔레비전 카메라(20)로부터의 촬상 신호에 기초하여 화상 신호 생성 회로(21)가 각 도트마다의 화상 신호를 생성한다. 그리고, 표시 화상 취득 처리 P100에서는, 화상 신호 생성 회로(21)로부터의 각 도트마다의 화상 신호가 디지탈 화상 데이타로 변환된다. 그리고, 디지탈 화상 데이타가 메모리 유닛(23)(프레임 메모리)에 격납된다.

화상 처리 P200은 예컨대, 도 7에 나타내는 순서에 따라서 행해진다. 즉, 상기한 바와 같이 하여 메모리 유닛(23)에 격납된 디지탈 화상 데이타가 소정의 임계치로 2치화(화이트/블랙)되어, 2치화 데이타가 메모리 유닛(23)의 다른 영역(워크 메모리)에 전개된다(S201). 그리고, 메모리 유닛(23)에 전개된 2치화 데이타(2치 화상 데이타)에 대하여 논리 필터에 의한 고립점 제거 처리가 행해지고(S202), 상기 2치 화상 데이타로부터 고립점이 제거된다. 그 결과, 메모리 유닛(23)상에는 예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(10)의 화면(10a)상에 표시된 직사각형(S)의 각 라인(예컨대, 라인 L)을 나타내는 2치 화상 데이타가 전개된다.

상기와 같은 화상 처리 P200에 의해, 디스 플레이 장치(10)의 화면(10a)상에 표시된 직사각형(S)의 각 선에 대응하는 2치 화상 데이타가 메모리 유닛(23)에 전개되면, 왜곡 벡터 추출 처리 P300이, 예컨대, 도 8에 나타내는 순서에 따라서 행해진다.

도 8에 있어서, 상기한 바와 같이 하여 화면(10a)상에 표시된 직사각형(S)의 각 라인 L을 나타내는 2치 화상 데이타의 전개된 메모리 영역이 일정한 방향으로 순차적으로 주사된다(도 11 참조). 그 주사의 과정에서 검출된 라인 L상의 점(흑점)의 좌표치(도 11에 있어서의 좌단부에서의 화소수)가 샘플링된다(S301). 이 처리에 의해서 각 주사 라인마다 좌표치를 구할 수 있고, 주사 라인의 수를 N으로 하면, N개의 수치로부터 구성되는 일차원의 수열을 구할 수 있다. 이 수열에 대하여 메디안 필터 처리가 행해지고, 스파이크상의 잡음이 제거된다(S302).

상기 메디안 필터 처리를 거친 N개의 수치열이 왜곡 벡터 v(x₁, x₂,···, x_N)로서 추출된다(S303). 그리고, 이 왜곡 벡터 v(x_l, x₂,···, x_N)이 데이타 격납 유닛(24)에 격납된다(S204).

상기한 바와 같이 왜곡 벡터 추출 처리 P300에서, 화면상에 표시된 라인 L을 나타내는 왜곡 벡터가 데이타 격납 유닛(24)에 격납되면, 왜곡 특성 추출 처리 P400이, 예컨대, 도 9에 나타내는 순서에 따라서 행해진다.

도 9에 있어서, 우선, 기본 왜곡 벡터가 생성된다(S401). 이 기본 왜곡 벡터는, 전술한 기본 파형에 상당하는 것으로, 주성분 분석의 수법에 의해 도출되고, 또는, 소정의 함수계(직교 함수, B 스플라인 함수, 정현/여현 함수, 멱함수 등)가 이용된다.

주성분 분석의 수법을 이용하는 경우, 동일 기종의 복수의 디스플레이 장치로부터 도 6에 나타내는 처리 P100, P200 및 P300을 거쳐서 왜곡 벡터를 추출해 둔다. 그리고, 그 각 디스플레이 장치로부터 추출된 왜곡 벡터로부터, 예컨대, 도 10에 나타내는 순서에 따라서 기본 왜곡 벡터가 생성된다.

도 10에 있어서, 왜곡 행렬 산출의 처리와 왜곡 행렬 유지의 처리에 의해서 상기 수학식 1에 따른 NxN의 왜곡 행렬이 산출된다. 즉, 왜곡 행렬의 유지부(메모리 유닛(23)내의 소정 영역)를 제로 클리어해 두고, 첫번째 왜곡 벡터 V^l을 (x¹ ₁, x¹ ₂,···, x^l _N)으로 할 때, 왜곡 행렬 유지부에 유지되어 있는 행렬의 (i, j) 성분에 x¹ _ix^l _j를 가산한다(왜곡 행렬 산출, 왜곡 행렬 유지). 동일하게, m번째의 왜곡 벡터 v^m을 (x^m ₁, x^m ₂,···, x^m _N)으로 할 때, 왜곡 행렬 유지부에 유지되어 있는 행렬의 (i, j) 성분 S_ij에 x^m _ix^m _j를 가산한다. 이 처리를 모든 디스플레이 장치로부터 수득되는 왜곡 벡터에 대해서 반복한다.

상기한 바와 같이 하여 왜곡 행렬 유지부(메모리 유닛(23))에 유지된 NxN의 왜곡 행렬 S가 큰 쪽에서 K개의 고유치와 그것에 대응하는 K개의 고유 벡터 uk(k=1, 2,···, K)가 산출된다. 이 고유 벡터 uk가 기본 왜곡 벡터가 된다.

기본 왜곡 벡터로서, B 스플라인, 직교 함수 등의 함수계를 이용하는 경우, 기본 왜곡 벡터로서 이용되는 K개의 함수가 소정의 알고리즘에 따라서 발생된다.

도 9로 되돌아가서, 상기한 바와 같이 하여 수득된 기본 왜곡 벡터는 데이타 격납 유닛(24)에 격납된다(S402). 이러한 상태에 있어서, 데이타 격납 유닛(24)에 격납된 조정 대상이 되는 디스플레이 장치의 왜곡 벡터 v가 독출되고(S403), 이 왜곡 벡터 v와 기본 왜곡 벡터 uk를 이용하여 상기 수학식 8에 나타내는 연립방정식을 수치적으로 풀어 왜곡 특성이 추출된다(S404). 또, 기본 왜곡 벡터가 서로 직교하는 경우는 수학식 8에 있어서 k와 1이 다르면 (uk, u1)=0이 되므로, 왜곡 벡터와 기본 왜곡 벡터의 내적을 연산하는 것 만으로 왜곡 특성을 산출할 수 있다.

또, N개의 성분으로 이루어지는 왜곡 벡터를 데이타 격납 유닛(24)으로부터 판독한 후(S403), FTT(이산적 푸리에 변환) 처리를 행하여 저차 K개의 푸리에 계수를 왜곡 벡터(왜곡 특성)로서 산출할 수도 있다. 이 경우, 특히 기본 왜곡 벡터(기본 파형)를 이용하는 경우는 없다.

상기한 바와 같이 하여 연산된 왜곡 특성(왜곡 벡터)은 데이타 격납 유닛(24)에 격납된다(S405). 그리고, 화면(10a)에서 관측된 모든 라인(직사각형에 있어서의 상하의 수평 라인, 좌우의 수직 라인)에 대한 왜곡 벡터가 수득될 때까지, 상기 처리 S403 내지 S405가 반복된다(S406).

상기한 바와 같이 하여 표시 화면(10a)상에 표시된 각 라인의 왜곡 벡터가 데이타 격납 유닛(24)에 격납되면, 제어 유닛(22)은 기록 지령과 함께, 데이타 격납 유닛(24)에 격납된 왜곡 벡터를 데이타 기록 유닛(25)에 공급한다. 데이타 기록 유닛(25)은 디스플레이 장치(10)내의 기억 소자(예컨대, EEPROM)에 상기 왜곡 벡터를 왜곡 보정 데이타로서 기록한다.

디스플레이 장치(10)는 그 사용시에 있어서, 후술하는 바와 같이 기억 소자에 격납된 왜곡 보정 데이타에 기초한 보정 신호를 생성하여, 그 보정 신호를 편향 제어의 신호에 중첩한다. 그 결과, 디스플레이 장치의 제조 공장의 화상 조정 공정에서 관측되었던 화상 왜곡이 부정되도록 표시 화상의 보정이 이루어진다.

상술한 왜곡 특성(왜곡 특성)의 검출에 관한 처리의 더욱 구체적인 예에 대해서 설명한다.

디스플레이 장치(10)의 화면(10a)의 수직 방향을 x축, 수평 방향을 y축으로 하여, 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 화면(10a)상에 표시한 직사각형(S)(테스트 패턴)의 우측 라인을 Y_R=g(X), 좌측 라인을 Y_L=f(X)로 나타낸다. 그리고, 대칭 왜곡 D_s를

D_s=[f(x)-g(x)]/2

로 정의하고, 비대칭 왜곡 D_u를

D_u=Lf(x)+g(x)]/2

로 정의한다.

이 대칭 왜곡 D_s및 비대칭 왜곡 D_u를 전술한 왜곡 곡선을 나타내는 정보로서 이용한다. 이상적인 실패형 왜곡(도 12의 (a) 참조) 및 사다리꼴 왜곡(도 12의 (c) 참조)이 발생하고 있는 경우, 상기 비대칭 왜곡 D_u가 거의 "0"이 된다. 또한, 이상적인 활모양 왜곡 보고(도 12의 (b) 참조) 및 평행사변형 왜곡(도 12의 (d) 참조)이 발생하고 있는 경우, 상기 대칭 왜곡 D_s가 거의 "0"이 된다.

디스플레이 장치(10)의 화면(10a)상에 표시된 직사각형(S)을 텔레비전 카메라(20)로 촬영하여 직사각형(S)에 대응하는 화상 데이타를 수득한다(메모리 유닛(23)에 전개된다). 그 화상 데이타로부터 직사각형(S)의 좌측 라인을 나타내는 식 f(x)가 수득되고, 그 f(x)를 그래프화한 것이 예컨대, 도 13에 도시된다. 또, 화상 데이타로부터 직사각형(S)의 우측 라인을 나타내는 식 g(x)가 수득되고, 그 g(x)를 그래프화한 것이 예컨대, 도 14에 도시된다. 도 13 및 도 14에 있어서, y축(Y_L, Y_R)이 화면 수평 방향을 표시하고, x축이 화면 수직 방향을 표시하고 있다. 그리고, Y_L(Y_R)=512가 보정 목표선을 표시하고, 그 값이 커짐에 따라서, 표시되는 직사각형(S)이 화면의 우측으로 어긋나게 된다. x축은 화면의 상단이 "0"으로, 하단이 "320"으로 설정되고, 그 사이가 등분 분할되어 있다.

이 경우, 대칭 왜곡 D_s=[f(x)-g(x)]/2를 그래프화하면, 도 15에 도시된 바와 같이 되고, 또한, 비대칭 왜곡 D_u=[f(x)+g(x)]/2를 그래프화하면, 도 16에 도시된 바와 같이 된다. 여기에서, x 좌표를 예컨대, 8구간으로 분할하여, 각 구간내의 대칭 왜곡 D_s및 비대칭 왜곡 D_u를 2차 함수(스플라인 함수:기본 파형)로 근사시킨다. 이 근사는 각 구간의 경계에서 순조롭게 연속한다는 조건하에, 최소 2승법에 의해서 행해진다. 그 결과, 각 구간내의 대칭 왜곡 및 비대상 왜곡을 나타내는 2차 함수의 계수가 결정된다.

예컨대, 도 15에 나타내는 대칭 왜곡 D_s의 경우, 각 구간에 있어서 0에서 1까지 변화하는 x의 2차 함수

Y=(A-512)x²+(B-512)x+C

의 각 계수 A, B, C가 각 구간에 있어서 다음 표에 나타내는 바와 같이 구해졌다.

	A	B	C
제1 구간	458	499	661
제2 구간	536	391	594
제3 구간	541	438	496
제4 구간	519	497	451
제5 구간	488	510	443
제6 구간	561	463	418
제7 구간	525	561	418
제8 구간	488	587	480

이러한 계수로 특정되는 각 구간의 2차 함수(스플라인 함수)의 중복으로 표현되는 스플라인 곡선 SP_s는 도 15에 도시된 바와 같이 된다. 즉, 이 스플라인 곡선 SP_s에서 대칭 왜곡 D_s를 나타내는 곡선이 근사된다.

또한, 도 16에 나타내는 비대칭 왜곡 D_u의 경우, 각 구간에 있어서 0에서 1까지 변화하는 x의 2차 함수

Y=(A-512)x²+(B-512)x+C

	A	B	C
제1 구간	499	515	712
제2 구간	501	490	702
제3 구간	516	467	669
제4 구간	503	475	627
제5 구간	516	457	581
제6 구간	496	466	531
제7 구간	527	435	470
제8 구간	498	465	407

이러한 계수로 특정되는 각 구간의 2차 함수(스플라인 함수)가 중복으로 표현되는 스플라인 곡선 SP_u는 도 16에 도시된 바와 같이 된다. 즉, 이 스플라인 곡선 SP_u에서 비대칭 왜곡 D_u를 나타내는 곡선이 근사된다.

또, 상기 2차 함수에 있어서, 각 계수 A, B에서 정수 "512"를 빼고 있다. 이것은 실제의 연산기에 있어서 음의 수의 곱셈을 피하기 위한 대책이다.

상기 각 계수 A, B, C(표-1 및 표-2 참조)가 화면상에 표시된 직사각형(S)의 좌우 직선 왜곡(수평 방향의 왜곡)을 나타내는 왜곡 특성 데이타(왜곡 특성 벡터)로서 데이타 격납 유닛(24)에 격납된다.

상기와 동일한 처리에 의해 직사각형(S)의 상하 직선 왜곡(수직방향의 왜곡)을 나타내는 왜곡 특성 데이타를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 화면상에 표시되는 화상의 수직 선형성(도 27 참조)도 상술한 수법으로써 보정할 수 있다.

디스플레이 장치(10)의 화면(10a)상에 수평 방향으로 연장되는 직선을 등간격으로 표시하려고 하여도, 외측에서의 간격이 넓게 되어 버리는 현상(수직 선형성의 열화)이 발생한다. 이 현상이 수직 선형성의 열화이다.

이 수직 선형성을 보정하기 위해서, 예컨대 도 27에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 n개의 직선을 표시 화면상에 등간격이 되도록 표시하고, 그 직선을 텔레비전 카메라(20)로 촬영한다. 그리고, 그 촬영에 의해 수득된 화상(메모리 유닛(23)에 전개)으로부터 각 직선(m번째와 m+1번째)의 간격 F(m)를 산출한다.

이 각 직선의 간격 F(m)가 수득되면, 그 간격을 누적 가산하여 수득되는 각 직선의 위치에 대응하는 수직 주사 위치 G(x)가 다음과 같이 정의된다.

여기에서, x는 수직 방향의 위치에서 시간에 상당하는 파라미터이다. 또한, 수직 주사 위치의 톱니파 성분 H(x)는

로 표시된다. 이 톱니파 성분 H(x)는 [G(n)-G(0)]/n의 등간격으로 형성되는 직선의 시각 x에서의 수직 방향의 위치에 대응하는 것이다. 상기 수직 주사 위치 G(x)와 톱니파 성분 H(x)는 예컨대, 도 17에 도시된 바와 같이 그래프화된다.

왜곡 데이타(수직 선형성의 열화를 나타내는 정보)로서, 상기 수직 주사 위치 G(x)와 톱니파 성분 H(x)와의 차에 대응하는 함수 D

D=[G(x)-H(x)]*κ

가 정의된다. 또, κ는 보정 계수이다. 이와 같이 정의된 왜곡 데이타 D는 예컨대, 도 18에 도시된 바와 같이 그래프화된다.

여기에서, 상기와 같이 x 좌표가 예컨대 8구간으로 분할되고, 각 구간내의 왜곡 데이타 D가 2차 함수(스플라인 함수:기본 파형)로 근사된다. 이 근사는 각 구간의 경계에서 순조롭게 연속한다는 조건하에, 최소 2승법에 의해 행해진다. 그 결과, 각 구간내의 왜곡을 나타내는 2차 함수의 계수가 결정된다.

예컨대, 도 19에 나타내는 왜곡 데이타 D(일점쇄선)의 경우, 각 구간에 있어서 0에서 1까지 변화하는 x의 2차 함수

Y=(A-512)x²+(B-512)x+C

	A	B	C
제1 구간	607	247	512
제2 구간	587	436	342
제3 구간	550	587	342
제4 구간	502	663	454
제5 구간	533	643	595
제6 구간	426	685	747
제7 구간	440	513	834
제8 구간	403	370	764

이러한 계수로 특정되는 각 구간의 2차 함수(스플라인 함수)가 중복으로 표현되는 스플라인 곡선 SP는 도 19에 도시된 바와 같이 된다(가는선). 즉, 이 스플라인 곡선 SP에서 왜곡 D를 나타내는 곡선이 근사된다.

상기 각 계수 A, B, C(표 3 참조)가 화면상에 표시된 각 직선의 수직 선형성의 열화(왜곡)를 나타내는 왜곡 특성 데이타(왜곡 특성 벡터)로서 데이타 격납 유닛(24)에 격납된다.

상기한 바와 같이 하여 데이타 격납 유닛(24)에 격납된 각 디스플레이 장치로부터 추출된 왜곡 특성 데이타가 데이타 기록 유닛(25)(도 5 참조)에 공급되고, 그 왜곡 특성 데이타가 데이타 기록 유닛(25)에 의해서 디스플레이 장치(10)내의 기억 소자에 보정용 데이타로서 격납된다.

이 디스플레이 장치(10)의 기능적인 구성은 예컨대, 도 20에 도시된 바와 같이 되어 있다.

도 20에 있어서, 디스플레이 장치(10)는 왜곡 특성 격납부(31), 왜곡 곡선 제한부(32), 왜곡 보정 제어부(33), 구동 회로(34) 및 CRT(50)를 가지고 있다. 왜곡 특성 격납부(31)는 EEPROM 등의 비휘발성 기억 소자로 구성되고, 이 왜곡 특성 격납부(31)에는 상술한 바와 같이 수득된 상기 디스플레이 장치의 왜곡 특성 데이타가 격납된다. 왜곡 곡선 재현부(32)는 상기 왜곡 특성 데이타를 수득하기 위해서 이용한 기본 왜곡 벡터(기본 파형)에 관한 정보를 가지고 있고, 이 기본 왜곡 벡터를 이용하여 입력된 왜곡 특성 데이타로부터 왜곡 곡선을 근사적으로 재현한다.

또한, 왜곡 보정 제어부(33)는 왜곡 곡선 재현부(32)로써 재현된 왜곡 곡선에 기초하여 상기 왜곡 곡선으로 기술되는 왜곡을 부정하기 위한 보정 제어 신호를 발생한다. 그리고, 이 보정 제어 신호에 따라서 구동 회로(34)가 CRT(50)의 편향 제어(수평 편향, 수직 편향)를 행한다.

상기 왜곡 특성 데이타를 수득하기 위한 기본 왜곡 벡터로서 K개의 함수를 이용한 경우, 왜곡 곡선 재현부(32) 및 왜곡 보정 제어부(33)에서는, 다음과 같은 처리가 행해진다.

왜곡 특성 데이타의 K개의 성분의 각각이 K개의 함수중의 대응하는 함수에 이용한 경우, 그 승산 결과가 순차적으로 가산된다. 그 결과, 왜곡 곡선을 나타내는 왜곡 함수(왜곡 벡터(수학식 4)에 상당)가 수득된다. 그리고, 수득된 왜곡 함수의 변수를 소정 간격으로 변화시켜 N개의 왜곡 함수값을 수득한다. 이 N개의 왜곡 함수값으로 표시되는 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호가 발생된다.

상기 기본 왜곡 벡터로서 이용하는 함수가 B 스플라인 함수인 경우, 왜곡 특성 데이타의 K개의 성분의 각각이 K개의 B 스플라인 함수중 대응하는 B 스플라인 함수에 실려지고, 그 승산 결과를 순차적으로 가산함으로써 수득되는 다구분 다항식의 계수를 산출한다(다구분 다항식 계수 산출). 그리고, 이 계수로써 특정되는 다구분 다항식의 변수를 소정 간격으로 변화시켜 N개의 값을 수득한다(다구분 다항식 함수값 산출). 이 N개의 값으로 표시되는 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호가 발생된다.

상기 기본 왜곡 벡터로서 이용하는 함수가 멱함수인 경우, 변수를 일정 간격마다 변화시키면서 각 멱함수의 값을 산출하여, 그 각 값에 왜곡 데이타의 K개의 성분중의 대응하는 것이 실려지고, 그 승산 결과를 순차적으로 가산하여 그 가산치를 출력한다(다항식 함수치 산출). 변수를 일정 간격마다 변화시키면서 상기 처리를 N회 반복하여, 그 N개의 수치가 나타내는 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호가 발생된다.

또, 왜곡 벡터를 푸리에 변환할 때의 저차 K개의 푸리에 계수를 왜곡 특성으로서 추출했을 경우, K개의 성분(푸리에 계수)으로 이루어지는 왜곡 특성 데이타에 역푸리에 변환을 행한다(역푸리에 변환). 그리고, 역푸리에 변환 처리의 결과 수득된 수치로써 표시되는 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호가 발생된다. 또, 이 경우, 특히, 기본 왜곡 벡터에 관한 정보는 필요로 되지 않는다.

디스플레이 장치(10)의 더욱 상세한 구성에 대해서 설명한다.

디스플레이 장치(10)는 예컨대, 도 21에 도시된 바와 같이 구성되어 있다. 또 이 예에서는, 왜곡 특성 데이타로서, 전술한 대상 왜곡, 비대상 왜곡 및 수직 선형성의 왜곡을 나타내는 데이타가 이용되며, 그들 왜곡을 보정한다.

도 21에 있어서, 전자선의 수평 방향의 편향 제어를 행하기 위한 수평 편향 코일(110)과 전자선의 수직 방향의 편향 제어를 행하기 위한 수직 편향 코일(120)이 CRT(50)에 설치되어 있다. 또한, 비디오 신호(VIDEO)가 비디오 앰프(100)를 통해 CRT(50)의 전자총에 인가하도록 되어 있다.

수평 편향 코일(110)에 대하여 수평 위치 조정 회로(101) 및 수평 편향 회로(102)가 설치되고, 이들 수평 위치 조정 회로(101) 및 수평 편향 회로(102)로부터 제어 전류가 수평 편향 코일(110)에 공급되도록 되어 있다. 수직 편향 코일(120)에 대하여 수직 위치 조정 회로(103) 및 수직 편향 회로(104)가 설치되고, 이들 수직 위치 조정 회로(103) 및 수직 편향 회로(104)로부터 제어 전류가 수직 편향 코일(120)에 공급되도록 되어 있다. 상기 수평 위치 조정 회로(101) 및 수평 편향 회로(102)는 수평 동기 신호 HS에 동기하여 동작하고, 수직 위치 조정 회로(103) 및 수직 편향 회로(104)는 수직 동기 신호 VS에 동기하여 동작한다.

상기 수평 위치 조정 회로(101), 수평 편향 회로(102), 수직 위치 조정 회로(103) 및 수직 편향 회로(104)는 도 20에 도시하는 구동 회로(34)에 상당한다.

이 디스플레이 장치(10)는 다시, 보정 회로(200)를 가지고 있다. 이 보정 회로(200)는 미리 추출된 왜곡 특성 데이타에 기초하여, CRT(50)의 수평 방향의 대상 왜곡 및 비대상 왜곡, 수직 방향의 대상 왜곡 및 비대상 왜곡, 및 수직 선형성의 왜곡을 보정하기 위한 보정 제어 신호를 생성한다. 구체적으로는, 수평 편향 회로(102)에 공급해야 할 수평 사이즈 제어 신호 ①, 수평 위치 조정 회로(101)에 공급해야 할 수평 위치 제어 신호 ②, 수직 편향 회로(104)에 공급해야 할 수직 편향 제어 신호 ③ 및 수직 사이즈 제어 신호 ④, 및 수직 위치 조정 회로(103)에 공급해야 할 수직 위치 제어 신호 ⑤를 생성한다. 이 보정 회로(200)는 도 20에 도시하는 왜곡 특성 격납부(31), 왜곡 곡선 재현부(32) 및 왜곡 보정 제어부(33)의 기능을 가지며, 예컨대, 도 22에 도시된 바와 같이 구성되어 있다.

도 22에 있어서, 보정 회로(200)는 EEPROM(210), 제어 유닛(220), 데이타 설정 회로(230a,230b,230c,240a,240b), 연산 회로(250), 아날로그 출력 회로(260a,260b,270,280a,280b)를 가지고 있다. EEPROM(210)은 디스플레이 장치(10)의 제조 공장의 화상 조정 공정에서 기록된 왜곡 특성 데이타를 유지하고 있다. 이 왜곡 특성 데이타는 수평 방향의 대칭 왜곡 D_s를 나타내는 스플라인 곡선 SP_s(도 15 참조)를 특정하기 위한 계수 A, B, C(상기 표 1 참조), 수평 방향의 비대칭 왜곡 D_u를 나타내는 스플라인 곡선 SP_u(도 16 참조)를 특정하기 위한 계수 A, B, C (상기 표 2 참조), 동일하게 수직 방향의 대칭 왜곡 및 비대칭 왜곡을 나타내는 각 스플라인 함수를 특정하기 위한 계수(A, B, C), 및 수직 선형성의 왜곡 D를 나타내는 스플라인 곡선 SP(도 19 참조)를 특정하기 위한 계수 A, B, C(상기 표 3 참조)가 이용된다.

제어 유닛(220)은 일반적인 마이크로 컴퓨터 시스템으로 구성되고, EEPROM(210)으로부터 상기 각 방향의 왜곡 특성 데이타로서의 각 계수를 판독하여 소정의 타이밍으로 출력한다. 또한, 제어 유닛(220)은 도 15, 도 16 및 도 19에 도시된 바와 같은 각 구분의 선두 위치의 타이밍으로 후술하는 카운터에 설정해야 할 초기치(예컨대, "0")를 출력한다.

데이타 설정 회로(230a)에는, 수평 방향의 대칭 왜곡의 보정에 필요한 데이타가 설정되고, 데이타 설정 회로(230b)에는 수평 방향의 비대칭 왜곡의 보정에 필요한 데이타가 설정되며, 데이타 설정 회로(230c)는 수직 선형성 왜곡의 보정에 필요한 데이타가 설정된다. 또한, 데이타 설정 회로(240a)에는 수직 방향의 대칭 왜곡의 보정에 필요한 데이타가 설정되고, 데이타 설정 회로(240b)에는 수직 방향의 비대칭 왜곡의 보정에 필요한 데이타가 설정된다. 또한, 이 보정 회로(200)는 수평 동기 신호 HS에 기초하여 소정의 클록 신호 CLK를 생성하는 클록 생성 회로(201)를 구비하고 있고, 상기 각 데이타 설정 회로(230a,230b,230c,230d)에 상기 클록 신호 CLK가 공급되어 있다.

상기 데이타 설정 회로(230a,230b,230C)는 동일하게 구성되며, 카운터(231), 래치 회로(232) 및 레지스터(233)를 가지고 있다. 카운터(231)는 제어 유닛(220)으로부터 소정의 타이밍으로 출력되는 초기치가 설정되고 나서, 상기 클록 신호 CLK에 동기하여 카운트업해 나간다. 이 카운터(231)의 카운터치는 2차 함수(스플라인 함수: 수학식 13, 수학식 14, 수학식 18 참조)의 변수 x의 값(0에서 1까지)을 나타낸다.

래치 회로(232)는 카운터(231)의 카운트치를 수평 동기 신호 HS에 동기하여 래치한다. 또한, 레지스터(233)는 제어 유닛(220)으로부터 소정의 타이밍으로 공급되는 각 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C(왜곡 특성 데이타)를 유지한다. 구체적으로는 데이타 설정 회로(230a)의 레지스터(233)에는 수평 방향의 대칭 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C(표 1 참조)가, 데이타 설정 회로(230b)의 레지스터(233)에는 수평 방향의 비대칭 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C(표 2 참조)가, 데이타 설정 회로(230c)의 레지스터(233)에는 수직 선형성의 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C(표 3)가 각각 격납된다. 상기 각 계수는 각 구간(도 15, 도 16, 도 19 참조)의 선두 위치를 나타내는 타이밍으로 갱신된다(표 1 내지 표 3 참조).

데이타 설정 회로(240a,240b)는 동일하게 구성되며, 각각, 카운터(241), 래치 회로(242) 및 레지스터(242)를 가지고 있다. 카운터(241)는 제어 유닛(220)으로부터 소정의 타이밍으로 출력되는 초기치가 설정되고나서, 상기 클록 신호 CLK에 동기하여 카운트업해 나간다. 이 카운터(231)의 카운터치는 상기 각 카운터(231)와 동일하게, 2차 함수(스플라인 함수의 변수 x의 값(0에서 1까지)을 나타낸다.

래치 회로(242)는 수평 동기 신호 HS에 동기하는 상기 각 래치 회로(232)와 다르며, 카운터(241)의 카운트치를 상기 클록 신호 CLK에 동기하여 래치한다. 또한, 레지스터(243)는 제어 유닛(220)으로부터 소정의 타이밍으로 공급되는 각 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C(왜곡 특성 데이타)를 유지한다. 구체적으로는, 데이타 설정 회로(240a)의 레지스터(243)에는 수직 방향의 대칭 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C가, 데이타 설정 회로(240b)의 레지스터(243)에는 수직 방향의 비대칭 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C가 각각 격납된다.

연산 회로(250)는 상기 각 데이타 설정 회로(230a,230b,230c,240a,240b)의 레지스터(233,243)에 세트된 계수 A, B, C 및 래치 회로(231)에 세트된 x값을 이용하여 왜곡 데이타 Y를

Y=(A-512)x²+(B-512)x+C

에 따라서 연산한다. 이 연산 회로(250)는 승산기, 가산기, 셀렉터 회로 등을 구비하며, 셀렉터 회로로 선택된 각 왜곡을 나타내는 계수 A, B, C와 x값을 이용하여, 상기 계산을 시분할로써 행한다.

아날로그 출력 회로(260a,260b)는 각각 동일하게 구성되며, 래치 회로(261), 디지탈 아날로그 변환기(262), 파라볼라파 출력 회로(263), 톱니파 출력 회로(264), 가산 회로(265)를 가지고 있다. 래치 회로(261)는 수평 동기 신호 HS에 동기하여 연산 회로(250)로써 연산된 왜곡 데이타값 Y를 래치한다. 구체적으로는, 아날로그 출력 회로(260a)의 래치 회로(261)에는 수평 방향의 대칭 왜곡을 나타내는 왜곡 데이타값 Y가, 아날로그 출력 회로(260b)의 래치 회로(261)에는 수평 방향의 비대칭 왜곡을 나타내는 왜곡 데이타값 Y가 각각 래치된다. 또, 표시 영역내에서의 데이타의 변화를 피하기 위하여, 각 래치 회로(261)내의 데이타는 수평 동기 신호 HS, 수직 동기 신호 VS의 귀선중에 변화시킨다.

디지탈 아날로그 변환기(262)는 래치 회로(261)에 래치된 왜곡 데이타값 Y를 클록 신호 CLK에 동기하여 아날로그 신호(제어 신호)로 변환한다. 이 아날로그 디지탈 변환기(262)로부터 출력되는 아날로그 신호(제어 신호)는 상기 왜곡 데이타값에 대응하는 왜곡(도 15, 도 16 참조)을 부정하도록 수평 편향 코일(110)에 작용하는 레벨이 된다.

파라볼라파 출력 회로(263) 및 톱니파 출력 회로(264)는 종래의 장치와 동일하게, 수평 방향의 왜곡(도 12 참조)을 보정하기 위한 제어 신호를 출력한다. 이 제어 신호는 원칙적으로, 도 5도에 도시된 바와 같이, 표시 화면에 테스트 패턴(직사각형 등)을 표시시켜 그것을 텔레비전 카메라로 촬영할 때의 레벨과 동일 레벨(초기 조정 상태)의 것이 된다.

가산 회로(265)는 디지탈 아날로그 변환기(262)로부터의 아날로그 신호(보정 제어 신호)와 파라볼라파 출력 회로(263) 및 톱니파 출력 회로(264)로부터의 각 보정 제어 신호를 기본이 되는 수평 방향의 제어 신호(도시 생략)에 중첩하여 출력한다. 그리고, 아날로그 출력 회로(260a)의 가산 회로(265)로부터의 출력 신호가 수평 사이즈 제어 신호 ①로서 수평 편향 회로(102)(도 21 참조)에 공급되고, 또한, 아날로그 출력 회로(260b)의 가산 회로(265)로부터의 출력 신호가 수평 위치 제어 신호 ②로서 수평 위치 조정 회로(101)에 공급된다.

아날로그 출력 회로(270)는 래치 회로(271), 디지탈 아날로그 변환기(271), S자 보정 회로(273), C자 보정 회로(274) 및 가산 회로(275)를 가지고 있다. 래치 회로(271) 및 디지탈 아날로그 변환기(271)는 상술한 각 아날로그 출력 회로(260a,260b)의 것과 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 래치 회로(271)는 연산 회로(250)로부터 출력되는 수직 선형성 왜곡을 나타내는 왜곡 데이타값 Y를 수평 동기 신호 HS에 동기하여 래치한다. 그리고, 디지탈 아날로그 변환기(272)가 래치 회로(271)에 래치된 왜곡 데이타값 Y를 아날로그 신호(제어 신호)로 변환한다. 이 경우도, 이 아날로그 신호는 왜곡 데이타값 Y에 대응하는 왜곡(도 19 참조)을 부정하도록 수직 편향 코일(120)에 작용하는 레벨이 된다.

S자 보정 회로(273) 및 C자 보정 회로(274)는 종래의 장치와 동일하게, 수직 선형성 왜곡(도 27 참조)을 보정하기 위한 제어 신호를 출력한다. 이 제어 신호는 원칙적으로, 도 5도에 도시된 바와 같이, 표시 화면에 테스트 패턴(직사각형 등)을 표시시켜서 그것을 텔레비전 카메라로 촬영할 때의 레벨과 동일 레벨(초기 조정 상태)의 것이 된다.

가산 회로(275)는 디지탈 아날로그 변환기(262)로부터의 아날로그 신호(보정 제어 신호)와 S자 보정 회로(273) 및 C자 보정 회로(274)로부터의 각 보정 제어 신호를 기본이 되는 수직 방향의 제어 신호(도시 생략)에 중첩하여 출력한다. 그리고, 가산 회로(275)로부터의 출력 신호가 수직 편향 제어 신호 ③으로서 수직 편향 회로(104)(도 21 참조)에 공급된다.

아날로그 출력 회로(280a,280b)는 각각 동일하게 구성되며, 래치 회로(281), 디지탈 아날로그 변환기(282), 파라볼라파 출력 회로(283), 톱니파 출력 회로(284) 및 가산 회로(285)를 가지고 있다. 래치 회로(281)는 수평 동기 신호 HS에 동기하여 동작하는 상기 각 래치 회로(261,271)와 다르며, 클록 신호 CLK에 동기하여 연산 회로(250)로부터의 왜곡 데이타값 Y를 래치한다. 구체적으로는, 아날로그 출력 회로(280a)의 래치 회로(281)에는 수직 방향의 대칭 왜곡을 나타내는 왜곡 데이타값 Y가, 아날로그 출력 회로(280b)의 래치 회로(281)에는 수직 방향의 비대칭 왜곡을 나타내는 왜곡 데이타값 Y가 각각 래치된다.

디지탈 아날로그 변환기(282), 파라볼라파 출력 회로(283), 톱니파 출력 회로(284) 및 가산 회로(285)는 상기 아날로그 출력 회로(260a,260b)의 것과 동일한 구성으로 되어 있다. 그리고, 아날로그 출력 회로(280a)의 가산 회로(285)로부터의 출력 신호는 수직 사이즈 제어 신호 ④로서 수직 편향 회로(104)에 공급되고, 또한, 아날로그 출력 회로(280b)의 가산 회로(285)로부터의 출력 신호는 수직 위치 제어 신호 ⑤로서 수직 위치 조정 회로(103)에 공급된다.

상기와 같은 디스플레이 장치(10)의 예에서는, 제조 공장(화상 조정 공정)에 있어서, 상기 디스플레이 장치(10)의 표시 화면에 표시된 테스트 패턴으로부터 수득되는 화상 왜곡이 스플라인 함수로 근사되며, 그 스플라인 함수를 특정하기 위한 계수 A, B, C가 디스플레이 장치(10)의 EEPROM(210)에 보존된다. 그리고, CRT(50)의 화면상에 실제로 화상을 표시하는데 있어서, 상기 EEPROM(210)에 보존한 계수 A, B, C에서 각 왜곡에 대응하는 스플라인 함수치를 재현하여, 그 값에 기초하여 생성된 각 화상 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호가 수평 편향 및 수직 편향에 관한 제어 신호에 중첩된다. 그 결과, 화면상에는 각 왜곡(도 12, 도 27 참조)의 제거된 화상이 표시된다.

상기 보정 회로(200)는 예컨대, 도 23에 도시된 바와 같이도 구성할 수 있다.

본 예는 EEPROM(210)에 격납된 왜곡을 나타내는 스플라인 함수의 각 계수를 이용하여 제어 유닛(220')(마이크로 컴퓨터 시스템)이 왜곡 데이타값 Y를 연산한다. 그리고, 이 왜곡 데이타값 Y가 RAM(기억 소자)(290)에 보존된다. 그리고, 각라인마다 RAM(290)에 보존된 왜곡 데이타값 Y가 판독되어, 대응하는 아날로그 출력 회로에 공급된다. 또, 도 23에는 수직 편향 제어 신호 ③을 생성하기 위한 아날로그 출력 회로(270)밖에 도시되지 않는다. 그러나, 실제로는 도 22와 동일하게, 수평 사이즈 제어 신호 ①, 수평 위치 제어 신호 ②, 수직 사이즈 제어 신호 ④ 및 수직 위치 제어 신호 ⑤를 생성하기 위한 아날로그 출력 회로(260a,260b,280a,280b)도 RAM(290)에 접속되어 있고, 대응하는 왜곡 데이타값 Y가 RAM(290)으로부터 각 아날로그 출력 회로(260a,260b,280a,280b)에 공급되도록 되어 있다.

이와 같이, RAM(290)을 이용했을 경우에는, 보정 회로(200)의 구성을 간략화할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구범위 제1항 내지 제7항 기재의 발명에 의하면, 부가 정보를 기억하여 둠으로써, 왜곡 정보를 근사적으로 재현할 수 있다. 그리고, 기본 정보를 적당히 선택함으로써, 보다 적은 부가 정보로 그 왜곡 정보를 근사시킬 수 있다. 따라서, 될 수 있는 한 적은 정보량으로 정밀도가 좋은 표시 화상의 왜곡 보정을 할 수 있는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법을 제공할 수 있다.

또한, 청구범위 제8항 내지 제14항 기재의 발명에 의하면, 상기 보정 방법에 이용할 수 있는 왜곡 검출 장치를 제공할 수 있다.

또, 청구범위 제15항 내지 제18항 기재의 발명에 의하면, 상기 방법에 이용할 수 있는 왜곡 보정 장치를 제공할 수 있다.

또한, 청구범위 제19항 내지 제22항 기재의 발명에 의하면, 상기와 같은 왜곡 보정 장치를 구비한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Claims

소정의 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬상 수단으로써 촬영하는 단계와,

상기 촬상 수단에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하는 단계와,

추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 추출하는 단계와,

상기 부가 정보를 기억 수단에 기억시키는 단계와,

디스플레이 장치에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 부가 정보와 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보를 근사적으로 재현하는 단계를 포함하고,

그 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 디스플레이 장치의 보정 조정을 행하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
제1항에 있어서, 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서, 복수의 디스플레이 장치에 표시된 상기 소정의 테스트 패턴으로부터 추출된 복수의 왜곡 정보를 주성분 분석 수법을 이용하여 처리한 결과 수득된 고유 벡터를 이용한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
제1항에 있어서, 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서 소정의 함수계를 이용하여 상기 함수계의 각 함수를 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보가 되는 무게를 왜곡 특성으로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
제3항에 있어서, 상기 함수계의 각 함수로서 B 스플라인 함수를 이용하여 복수의 B 스플라인 함수를 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 스플라인 곡선으로 근사적으로 나타냈을 때의 상기 각 B 스플라인 함수의 계수치를 왜곡 특성으로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
제1항에 있어서, 상기 왜곡 정보를 푸리에 수열로 근사적으로 나타냈을 때의 푸리에 수열 각 항에 대한 부가 정보로서의 계수치를 왜곡 특성으로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 직사각형 테스트 패턴의 좌우 라인을 나타내는 식의 차 및 합에 대응하는 정보 및 상하의 라인을 나타내는 식의 차 및 합에 대응하는 정보를 왜곡 정보로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 등간격이 되도록 화면상에 표시된 수평 방향으로 연장되는 복수의 직선을 테스트 패턴으로 하고, 실제로 관측된 각 직선의 간격으로부터 구해지는 각 직선의 화면상 수직 방향의 위치를 나타내는 식과, 등간격으로 배열된 것으로 한 경우의 각 직선의 화면상 수직 방향의 위치를 나타내는 식과의 차에 대응하는 정보를 왜곡 정보로서 추출하도록 한 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법.
디스플레이 장치의 화면 표시되는 화상의 왜곡을 검출하는 왜곡 검출 장치에 있어서,

소정의 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬영하는 촬상 수단과,

상기 촬상 수단으로써 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하는 왜곡 정보 추출 수단과,

추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 추출하는 왜곡 특성 추출 수단을 가지며, 상기 왜곡 특성으로서의 부가 정보를 검출 결과로서 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
제8항에 있어서, 복수의 디스플레이 장치에 표시된 상기 소정의 테스트 패턴으로부터 추출된 복수의 왜곡 정보를 주성분 분석 수법을 이용하여 처리하여 고유 벡터를 산출하는 수단을 또한 가지며, 상기 고유 벡터를 왜곡 정보를 나타내기 위한 기본 정보로서 이용하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
제8항에 있어서, 상기 왜곡 특성 추출 수단은 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서 소정의 함수계를 이용하여 상기 함수계의 각 함수를 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보가 되는 무게를 왜곡 특성으로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
제10항에 있어서, 상기 왜곡 특성 추출 수단은 상기 함수계의 각 함수로서 B 스플라인 함수를 이용하여 복수의 B 스플라인 함수를 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 스플라인 곡선으로써 근사적으로 나타냈을 때의 상기 각 B 스플라인 함수의 계수치를 왜곡 특성으로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
제8항에 있어서, 상기 왜곡 특성 추출 수단은 상기 왜곡 정보를 푸리에 수열로 근사적으로 나타냈을 때의 푸리에 수열 각 항에 대한 부가 정보로서의 계수치를 왜곡 특성으로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
제8항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서, 상기 왜곡 정보 추출 수단은 직사각형의 테스트 패턴의 좌우 라인을 나타내는 식의 차 및 합에 대응하는 정보, 및 상하의 라인을 나타내는 식의 차 및 합에 대응하는 정보를 왜곡 정보로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
제8항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서, 상기 왜곡 정보 추출 수단은 등간격이 되도록 화면상에 표시된 수평 방향으로 연장되는 복수의 직선을 테스트 패턴으로 하고, 실제로 관측된 각 직선의 간격으로부터 구해지는 각 직선의 화면상 수직 방향의 위치를 나타내는 식과, 등간격으로 배열된 것으로 한 경우의 각 직선의 화면상 수직 방향의 위치를 나타내는 식과의 차에 대응하는 정보를 왜곡 정보로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 왜곡 검출 장치.
디스플레이 장치의 화면상에 표시된 화상을 보정하는 왜곡 보정 장치에 있어서,

소정의 조정 상태에 있는 디스플레이 장치에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬상 수단으로써 촬영하여 상기 촬상 수단에서 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하고, 추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때에 수득되는 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 기억하는 기억 수단과,

디스플레이 장치에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 부가 정보와 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보를 근사적으로 재현하는 왜곡 정보 재현 수단과,

상기 왜곡 재현 수단에서 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 디스플레이 장치의 보정 조정을 행하는 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 왜곡 보정 장치.
제15항에 있어서, 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서 소정의 함수계가 이용되고, 상기 함수계의 각 함수를 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보가 되는 무게를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하며,

상기 왜곡 정보 재현 수단은 기억 수단에 기억된 왜곡 특성으로서의 무게를 이용하여 상기 함수계의 각 함수를 선형으로 중복시킴으로써 연산 수단을 가지며, 상기 연산 수단에서의 연산 결과를 근사적으로 재현된 왜곡 정보로 한 것을 특징으로 하는 왜곡 보정 장치.
제16항에 있어서, 상기 함수계의 각 함수로서 B 스플라인 함수가 이용되고, 복수의 B 스플라인 함수를 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 스플라인 곡선으로 근사적으로 나타냈을 때의 상기 각 B 스플라인 함수의 계수치를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하며,

상기 연산 수단은 기억 수단에 기억된 왜곡 특성으로서의 계수치와 각 B 스플라인 함수에 기초하여 왜곡 정보를 근사적으로 나타내는 스플라인 곡선상의 각 점의 값을 연산하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 왜곡 보정 장치.
제15항에 있어서, 상기 왜곡 정보를 푸리에 수열로 근사적으로 나타냈을 때의 푸리에 수열 각 항에 대한 부가 정보로서의 계수치를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하고,

상기 왜곡 정보 재현 수단은 기억 수단에 기억한 왜곡 특성으로서의 계수치를 이용하여 역푸리에 변환을 행하는 연산 수단을 가지며, 상기 연산 수단에서의 연산 결과를 근사적으로 재현된 왜곡 정보로 한 것을 특징으로 하는 왜곡 보정 장치.
전자선의 관면상에서의 주사에 의해 화상을 표시하는 표시관과, 상기 전자선을 제어 신호에 기초하여 표시관의 관면상에서 주사시키는 편향 유닛을 갖는 디스플레이 장치에 있어서,

상기 편향 유닛을 소정의 제어 상태로 하여 표시관의 관면상에 표시된 소정의 테스트 패턴을 촬상 수단으로써 촬영하여, 상기 촬상 수단으로써 수득된 화상으로부터 상기 테스트 패턴의 왜곡을 나타내는 왜곡 정보를 추출하고, 추출된 왜곡 정보를 이미 알고 있는 복수의 기본 정보와 상기 기본 정보에 결합하는 부가 정보로 근사적으로 나타냈을 때에 수득되는 상기 부가 정보를 왜곡 특성으로서 기억하는 기억 수단과,

표시관의 관면상에 화상을 표시할 때에, 상기 기억 수단에 기억된 부가 정보와 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보를 이용하여 왜곡 정보를 근사적으로 재현하는 왜곡 정보 재현 수단과,

상기 왜곡 재현 수단에서 재현된 왜곡 정보에 기초하여 상기 왜곡을 제거하는 보정 제어 신호를 편향 유닛에 공급하는 보정 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제19항에 있어서, 상기 이미 알고 있는 복수의 기본 정보로서 소정의 함수계가 이용되고, 상기 함수계의 각 함수를 무게를 더하여 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 근사적으로 나타냈을 때의 상기 부가 정보가 되는 무게를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하며,

상기 왜곡 정보 재현 수단은 기억 수단에 기억된 왜곡 특성으로서의 무게를 이용하여 상기 함수계의 각 함수를 선형으로 중복시키는 연산 수단을 가지며, 상기 연산 수단에서의 연산 결과를 근사적으로 재현된 왜곡 정보로서 보정 제어 수단에 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제20항에 있어서, 상기 함수계의 각 함수로서 B 스플라인 함수가 이용되고, 복수의 B 스플라인 함수를 선형으로 중복시킴으로써 상기 왜곡 정보를 스플라인 곡선으로써 근사적으로 나타냈을 때의 상기 각 B 스플라인 함수의 계수치를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하며,

상기 연산 수단은 기억 수단에 기억된 왜곡 특성으로서의 계수치와 각 B 스플라인 함수에 기초하여 왜곡 정보를 근사적으로 나타내는 스플라인 곡선상의 각 점의 값을 연산하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제19항에 있어서, 상기 왜곡 정보를 푸리에 수열로 근사적으로 나타냈을 때의 푸리에 수열 각 항에 대한 부가 정보로서의 계수치를 왜곡 특성으로서 기억 수단이 기억하고,

상기 왜곡 정보 재현 수단은 기억 수단에 기억한 왜곡 특성으로서의 계수치를 이용하여 역푸리에 변환을 행하는 연산 수단을 가지며, 상기 연산 수단에서의 연산 결과를 근사적으로 재현된 왜곡 정보로서 보정 제어 수단에 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.