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発明の名称 画像補正装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−38902
公開日 平成7年(1995)2月7日
出願番号 特願平5−181132
出願日 平成5年(1993)7月22日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 井上 育徳 / 辻原 進
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。
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。
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CCD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、112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12、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CCK、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14(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−TWTR=TD−TCRTTQ=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119c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CCD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104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CCDイメ−ジセンサ駆動回路108におけるスイッチ120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P6)、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(TQ〜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、103c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CCD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CCD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、192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192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192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、I12、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、V12V22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、H3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、H1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191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、CCD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、Tmax/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CCD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CCD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。




 

 


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