(57)【要約】      （修正有）【課題】３つのＣＲＴがカラー画像をリアプロジェクションスクリーン上に投写する。３つの異なる場所に配置された３つのＣＲＴの投写画像のみを補正する。【解決手段】リアプロジェクションテレビにおいて、ＣＲＴは、筐体内部に搭載されて、各ＣＲＴが対応する電子ビームを用いてリアプロジェクションスクリーン上に出力画像を投写するようになっている。各ＣＲＴに対して較正画像が生成される。同様に筐体内部に搭載されるカメラが各較正画像の入力画像を取得する。各入力画像の歪を測定し、対応する電子ビームを制御する信号を歪に応じて調整することによって、ＣＲＴの出力画像を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内部に搭載され、電子ビームを用いてリアプロジェクションスクリーン上に出力画像を投写するように構成されたＣＲＴと、
前記筐体内部に搭載され、前記ＣＲＴによって前記リアプロジェクションスクリーンに表示される較正パターンの入力画像を取得するように構成されたカメラと、
前記カメラに結合され、前記入力画像の歪を測定する手段と、
前記ＣＲＴに結合され、前記電子ビームを制御する信号を前記歪に応じて調整することによって前記出力画像を収束させる手段と
を備えるリアプロジェクションテレビにおいて収束誤差を補正する装置。
【請求項２】
対応する電子ビームを用いて前記リアプロジェクションスクリーン上に前記出力画像を投写するように構成され、筐体内部に搭載される複数のＣＲＴと、
前記カメラが各較正画像の入力画像を取得するように構成され、各ＣＲＴに対する較正画像を生成する手段と、
前記カメラに結合され、各入力画像の歪を測定する手段と、
各ＣＲＴに結合され、前記対応する電子ビームを制御する信号を前記歪に応じて調整することによって前記複数のＣＲＴの前記出力画像を収束させる手段と
をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電子ビームの偏向が制御される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電子ビームの強度が制御される請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記較正パターンは、長方形のチェッカー盤である請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記長方形の角の相対変位を測定する手段をさらに備える請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記電子ビームを制御する前記信号は、水平方向の偏向用の粗および密の鋸歯状波信号、ならびに垂直方向の偏向用の粗および密の鋸歯状波信号を含む請求項３に記載の装置。
【請求項８】
対応する前記粗および密の鋸歯状波信号の和をとるように構成された加算器をさらに備える請求項７に記載の装置。
【請求項９】
各密の鋸歯状波信号は、複数の制御点に応じて調整される請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の制御点は、前記リアプロジェクションスクリーンにわたって均等に分布した複数の位置に対応する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記長方形の前記角の相対変位を測定するために前記入力画像にわたってフィルタカーネルを走査する手段をさらに備える請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
前記フィルタカーネルは、２×２のチェッカー盤パターンである請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記フィルタカーネルは、１度に１ピクセルずつ走査され、
前記入力画像中の各ピクセルのフィルタリングされた強度値を得るために各ピクセルにおいて前記フィルタカーネルを評価する手段をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
最大および最小強度が前記角に対応する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記角の位置をサブピクセル解像度まで求めるために二次多項式モデルを前記強度に当てはめる手段をさらに備える請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記出力画像を補正する手段は、反転された線形システムモデルを用いる請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記カメラを較正するために前記リアプロジェクションスクリーン上に置かれた第２の較正パターンをさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記第２の較正パターンは、前記リアプロジェクションスクリーンの前面に投写される請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記補正する手段は、前記出力画像を前記リアプロジェクションスクリーンのサイズに合わせる請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記補正する手段は、焼き付きを最小化する請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記補正する手段は、前記リアプロジェクションスクリーンの領域内のレターボックス形式の出力画像のサイズを変更する請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記出力画像は、前記リアプロジェクションスクリーンの領域内にあるレターボックス形式であり、前記リアプロジェクションスクリーンの一部の強度は、出力画像の強度の平均である請求項１に記載の収束装置。
【請求項２３】
前記リアプロジェクションスクリーン上にレーザドットを照射するように構成されたレーザポインタと、
前記レーザドットの位置を検出する手段と
をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記レーザドットの前記位置に応じて前記出力画像を制御する手段をさらに備える請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記カメラの露光時間は、前記出力画像のフレームレートよりも短く、部分的な入力画像を生じ、
完全な入力画像を生成するために前記部分的な入力画像を合成する手段をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記較正パターンは、複数の解像度を有する請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
前記較正パターンは、ポジ画像およびネガ画像のペアとして表示され、
周囲の背景光の効果を相殺するために前記ネガ画像から前記ポジ画像を減算する手段をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記カメラは、周囲光の量を測定し、
前記測定された周囲光に応じて前記出力画像の強度を調整する手段をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
対応する電子ビームを用いて前記リアプロジェクションスクリーン上に出力画像を投写するように複数のＣＲＴを筐体内部に搭載することと、
各ＣＲＴに対して較正画像を生成することと、
前記筐体内部に搭載されたカメラによって各較正画像の入力画像を取得することと、
各入力画像の歪を測定することと、
前記対応する電子ビームを制御する信号を前記測定された歪に応じて調整することによって前記複数のＣＲＴの前記出力画像を収束させることと
を含むリアプロジェクションテレビにおいて収束誤差を補正する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的にはリアプロジェクションテレビに関し、特にＣＲＴベースのプロジェクションテレビにおける収束誤差の補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴベースのプロジェクションテレビ（ＰＴＶ）では、３つのＣＲＴがカラー（ＲＧＢ）の画像をリアプロジェクションスクリーン上に投写する。画像は、通常、鏡によって反射され、それにより光学経路が長くなり、より大きな出力画像が生成される。３つのＣＲＴが３つの異なる場所に配置されるため、投写画像は、様々な形で歪む可能性がある。これらの歪が、補正、すなわち「収束」されない場合、投写画像は、ぼやけ、好ましくない色縁アーチファクトを生じる。
【０００３】
通常、収束誤差は、販売前に工場で測定および補正される。しかしながら、物理的、電気的、光学的、および磁気的な要因のために、時間を経て収束を維持することは難しい場合が多い。多くの従来技術のＰＴＶは、収束を微調整するための手動調整を提供するが、ユーザは、自動的な方法を好む。
【０００４】
したがって、製造業者は、収束補正を行う自動的な方法を開発してきた。Georgeに対して２００２年６月１１日付で交付された米国特許第６，４０４，４６２号「Digital convergence image」は、個々の光センサがプロジェクションスクリーンの縁に隣接して配置されるＰＴＶにおける収束補正を記載する。ＣＲＴは、プロジェクションスクリーンおよび光センサを照明するラスタ画像を生成する。光センサから導出された信号は、収束アライメントに用いられる。別の同様の方法では、光ファイバがスクリーンの隣に配置され、光を検出器に送ってアライメント誤差を求める。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の技法は、通常、数箇所の離れた場所でアライメントを測定する。検出器をスクリーン上に配置すると投写画像の妨げとなるため、これらの場所は、よくても投写画像の端ぎりぎりにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
リアプロジェクションテレビにおいて、ＣＲＴは、筐体内部に搭載されて、各ＣＲＴが対応する電子ビームを用いてリアプロジェクションスクリーン上に出力画像を投写するようになっている。
【０００７】
各ＣＲＴに対して較正画像が生成される。同様に筐体内部に搭載されるカメラが各較正画像の入力画像を取得する。
【０００８】
各入力画像の歪を測定し、対応する電子ビームを制御する信号を歪に応じて調整することによってＣＲＴの出力画像を補正する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明による自己収束型プロジェクションテレビ（ＰＴＶ）１００を示す。３つのＣＲＴ１２０（ＲＧＢ）により３つの画像１０１〜１０３がリアプロジェクションスクリーン１１０上に投写される。各ＣＲＴは、画像のアスペクト比を決めるｎ×ｍのピクセルアレイからなる画像を生成する。
【００１０】
画像１０１〜１０３は、通常、鏡１３０を介して投写され、光学経路１２１を長くすることによって投写画像１０１〜１０３のサイズを大きくしている。画像は、レンダリングエンジン１４０によって生成することができる。このレンダリングエンジンは、ラスタジェネレータ、グラフィックスハードウェアカード、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１４１の形態とすることができる。レンダリングエンジンは、当該技術分野で既知のようなテレビ受像機、ビデオプレーヤ、グラフィックスハードウェア、コンピュータ等の信号源１５０に結合することができる。
【００１１】
ＰＴＶは、また、プロセッサ１７１、メモリ１７２、およびＩ／Ｏインタフェース１７３を備えるコンピュータシステム１７０も含み、バスによってそれらはお互いに、そしてレンダリングエンジン１４０に接続されている。コンピュータは、カメラ１６０（例えば、ＶＧＡ（６４０×４８０）カメラ）にも接続されている。
【００１２】
３つのＣＲＴ１２０は、異なる姿勢（すなわち位置および向き）にあるという事実、ならびに他の可変の物理的、電気的、光学的、および磁気的要因のために、画像１０３にミスアライメントおよび歪が生じる可能性がある。
【００１３】
したがって、出力画像を補正してこの相違の問題を解決する手段を提供する。カメラ１６０は、ＰＴＶ１１０の内部で、プロジェクションスクリーン１１０の背面に対して固定された物理的関係で搭載される。すなわち、カメラ１６０は、スクリーンに対してＣＲＴ１２０と同じ側にある。カメラは、投写画像１０１〜１０３に対応する入力画像１６１を取得する。すなわち、入力画像１６１は、実際の出力画像１０１〜１０３の全体に対応する。
【００１４】
カメラ１６０を出力画像のセンサとして導入することには、出力画像の端に配置される従来技術の個々の光ダイオードとは異なり、出力画像全体を閲覧および補正することができるという利点がある。
【００１５】
しかしながら、カメラを用いる場合、いくつかの実施上の問題がある。スクリーン１１０は、光透過性でなければならないため、ＰＴＶ筐体の外側の周囲光または背景光の量がカメラのセンサの応答レベルを圧倒してしまう可能性がある。実際に、周囲光の量は、ＣＲＴ１２０から反射されてカメラ１６０に返ってくる光の量よりも遥かに多い。したがって、信号対雑音比は極めて低い。
【００１６】
これは、部屋が明るく照らされた状況では、より短い露光を用いることによって修正することができる。しかしながら、露光が１秒の６０分の１（すなわちＣＲＴのフレームレート）未満である場合、走査電子ビームでは、部分的な画像しか調べることができない。これは、いくつかの連続する入力画像１６１をモザイクとして合成して、較正パターン画像全体を得なければならないことを意味する。しかしながら、これは、部分的な画像が「走査されていない」、全てが背景光である部分を有し、これを減算してＳＮＲを改善することができるため、利点として用いることができる。
【００１７】
周囲光は、床、壁、または方向決めされた天井ランプからのスポットライト効果を含む可能性がある。これは、検出される光に大きな変動を生じ、補償が必要となる。
【００１８】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、周囲光の効果は、ポジ画像およびネガ画像の形態の較正パターンを用いることによって、すなわち、連続する較正画像ペアでグレースケールの関係を反転させることによって相殺することができる。この場合、解析中に、ネガ画像は、ポジ画像から減算され、あらゆる一定の周囲光効果は相殺され、測定される変調のみが残る。
【００１９】
さらに、ほとんどのＰＴＶは、外側からの視野角および鮮明度を改善するように設計されたスクリーン部品を含む。これらの部品には、バルク拡散器、表面拡散器、ビーズ、フレネルレンズおよびレンチキュラーレンズ、プリズム、回折格子、偏光子等の様々な組み合わせが含まれる可能性がある。これらの部品は、スクリーンの背面から後方散乱された入力画像に局部的なアーチファクトを生じる。これらのアーチファクトを除去または補償することができる。
【００２０】
コストの増加を最小にするために、例えば、＄２０未満の安価なカメラを用いることが望ましい。そのようなカメラは、利用可能である。しかしながら、そのようなカメラは、放射方向歪曲収差が大きく解像度が低い。実際に、解像度は、実質的にＣＲＴのピクセル解像度よりも低い。それでもなお、較正されていないカメラを用いて、サブピクセルレベルの歪の解像度を解決することが望ましい。
【００２１】
したがって、本発明は、所定の較正パターン１８０を投写する。例えば、較正パターンは、Ｎ×Ｍ個の黒単色の長方形を有するチェッカー盤パターンである。図９Ａ〜図９Ｅは、いくつかの例示的な多重解像度パターンを示す。図９Ａのパターンの角９００を用いてスクリーン１００の中心を迅速に位置決定し、最初の補正を行うことができる。連続的な各パターンは、補正をより高い解像度に精細化する。妥当な照明条件下では、図９Ｅの高解像度パターン１つで十分であることに留意すべきである。
【００２２】
較正パターン１８０は、レンダリングエンジン１４０のＡＳＩＣ１４１によって、あるいはプロセッサ１７１自体によって生成される。較正パターン１８０の入力画像１６１は、コンピュータシステム１７０によって解析される。システム１７０は、較正パターンの長方形の角の位置を測定する。この位置を用いて、角が配置されるべき位置からの角の相対的な変位である誤差信号１９０を求める。
【００２３】
誤差信号１９０は、ＲＧＢ画像１０１〜１０３の歪を反映する。誤差信号は、局所的な変位誤差の方向および大きさを与えるベクトル（ｘ，ｙ）として表される。誤差信号を最小にすることによって、出力画像が補正される。誤差信号を用いて、出力ＲＧＢ画像１０１〜１０３を最適に収束させる。誤差信号を生じる位置を用いて、スケール、平行移動、歪、輝度、アスペクト比、およびオーバースキャンを補正するとともに、焼き付き効果を減らすこともできることに留意すべきである。
【００２４】
図２に示すように、ＡＳＩＣ１４１は、従来の偏向増幅器および偏向コイルにより各ＣＲＴ電子ビームの偏向を制御する水平方向および垂直方向の鋸歯状波信号２０１も生成する。ＡＳＩＣは、走査特性を調整する書き込み可能レジスタを含む。調整は、粗調整すなわち平行移動およびスケール、ならびに補間された微調整を含むことができる。
【００２５】
図３に示すように、微調整は、制御点３０１に対応し、粗調整は、鋸歯状波信号２０２の傾斜およびずれに対応する。制御点３０１は、プロジェクションスクリーン１１０を覆うアレイに配列されている。制御点は、ＡＳＩＣの走査生成部において微調整レジスタとして実施される。ＡＳＩＣ１４１のこれらのレジスタに書き込むことによって、水平方向および垂直方向の各鋸歯状波信号２００は、いくつかの点において粗調整または微調整されて、電子ビームを全体的または局所的に制御することができる。図示のように、微調整２０３は、粗調整２０２の１／４ほどにすることができる。
【００２６】
最終的な鋸歯状波信号２１０は、粗調整信号２０２と微調整信号２０３の和である。微調整信号は、制御点がスプライン曲線を描くのと同様に、制御点３０１間で補間される。補間（例えばバイリニア）は、走査信号を滑らかに変えるため、投写画像は、全体的および局所的にワープし、制御点近傍のピクセルが対応する量だけ変位する。ワープ量は、ピクセルが特定の制御点から遠くなるほど滑らかに減少する。なお、出力画像１０１〜１０３をワープおよび補間する他の方法を使用することもできる。
【００２７】
チェッカー盤パターン１８０を用いてパターン中の正方形の角の位置を決める。入力ＲＧＢ画像１６１中の対応する角の位置を比較することによって、チェッカー盤較正パターン中の正方形の各角における収束誤差１９０、すなわち変位の局所測度を得て、各制御点における微調整を可能にし、画像全体がワーピング後に最適な収束となるようにする。したがって、本発明は、ＣＲＴのミスアライメントによるいくつかの同時出力画像間の収束および歪、ならびに単一の出力画像内の収束および歪を補正することができる。
【００２８】
１つの画像の角における局所収束誤差信号１９０は、その角の位置と別の画像中の対応する角の間の差に対応する（ｘ，ｙ）ベクトルである。本発明は、ＲおよびＢ画像をＧ画像と揃える。
【００２９】
図４に示すように、２×２のフィルタカーネル４００を用いて、チェッカー盤パターンの角を位置決定する。単色（Ｒ、ＧまたはＢ）を線なしで示し、黒を斜線で示す。２×２のカーネルは、出力較正パターンの理想的な２×２の部分、すなわちポジ版とネガ版からなる「一致したフィルタ」である。このカーネルは、入力画像を横切って左から右に、そして上から下に、１度に１カメラピクセルずつ走査される。カーネルを各ピクセルの位置で畳み込み、フィルタリングされた強度値を得る。すなわち、各ピクセルの位置で、カーネル値を用いて、重み付き加算で画像のグレー値に重み付けする。
【００３０】
カーネルが較正パターンの２×２の部分と揃っている場合、フィルタリングによる和をとった強度応答は、最大になる。カーネルが揃っていない、すなわち単色の長方形が黒の長方形と揃っている場合、和をとった強度応答は、最小になる。
【００３１】
図５に示すように、これらの最大値５０１および最小値５０２は、チェッカー盤パターンの角の位置に対応する。図５において、ｘ軸およびｙ軸は、ピクセル単位でマークされており、ｚ軸は、フィルタリング後の相対強度である。
【００３２】
２×２のカーネル４００は、分離可能であり判別しやすいことから選択される。これは、２−Ｄ畳み込みを必要とせず、２回の１−Ｄ畳み込みに等しい。この利点は、角を位置決定するのに加算および減算しか必要でないということである。カーネルは大きいため、これらの利点は重要である。
【００３３】
最大値および最小値のピクセルの位置は、最近傍のピクセルとして容易に得られる。しかしながら、精度は、収束を１ｍｍ未満の許容誤差で補正するには不十分である。低解像度のカメラを用いる場合、各カメラピクセルは、大型のプロジェクションスクリーンに対して約３〜４ｍｍをカバーする。
【００３４】
したがって、最大値および最小値を画像全体にわたってサブピクセルの精度で求める。最大値および最小値の周囲の正確なピクセルグレーレベルの構成がピークの位置に関する情報を含むという事実を利用する。実際には、二次多項式モデルをピーク付近の応答に当てはめることによって、このサブピクセル情報を抽出する。次に、多項式の最大値を解く。回復される位置の標準偏差は、約０．２カメラピクセルである。
【００３５】
収束誤差信号１９０が与えられると、線形システムモデルを用いて微調整信号２０３による必要な補正を求めることができる。線形システムは、当該技術分野では既知である。線形システムモデルは、各制御点３０１を順番に考慮し、制御点を一定の量だけ摂動させ、次に取得した画像１６１から対応する角の位置の変化、すなわち誤差信号１９０を測定することによって較正される。
【００３６】
線形システムモデルを反転させて、プロジェクションスクリーン１１０上でチェッカー盤パターンの角の特定の移動を行うために必要な制御点レジスタの変化を求めることができる。測定と補正を繰り返すことにより、最終的に、モデルの精度不足が補償される。実際には、通常、２回のパスで大きな収束誤差は十分に補正され、１回のパスで小さなミスアライメントを補正することができる。
【００３７】
線形システムモデルを較正するための第１のステップは、各角の位置に対する各制御点の影響を定量化することである。これは、力づくで行うことができる。各制御点を１度に１つずつ、初めはｘ方向に、次にｙ方向に一定の量だけ変化させる。パターン中の角の位置の変化を測定する。
【００３８】
全ての測定値を行列Ａにまとめることができる。列は、制御点に対応し、行は、パターンの角に対応する。（ｉ，ｊ）番目のエントリは、ｉ番目の制御点を摂動させたときのｊ番目の角の変位ベクトルである。
【００３９】
行列Ａが与えられると、全ての角の位置を計算して微調整値の所与の任意の変化を求めることが可能である。しかしながら、収束補正の問題は、微妙に異なる。角の位置における任意の誤差信号１９０で開始して、誤差信号または歪を最小にするために必要な制御点の微調整信号２０３の変化を計算する必要がある。
【００４０】
これは、誤差に行列Ａの擬似逆行列を掛けることによって達成することができる。非線形システムの場合、この補正は、１次のテイラー展開による補正であり、小さな局所補正に適用することができる。ＰＴＶ１００の場合、ＡＳＩＣ１４１は、線形であり、非線形応答が非常に小さい部品、たとえば、光学部品は少数しかない。したがって、本発明による線形補正技法は、十分に有効であり、大きな補正を小さな誤差で行うことができ、よって非常に高速に収束する。
【００４１】
チェッカー盤パターンの角が制御点１３０と実質的に揃っている特別な場合には、固定された角点／制御点の関係により行列の行が単に他の行をシフトしたものとなるため、線形補正行列は、特に単純な形態をとる。この重複は、行列を高速かつ簡単に計算することができることを意味する。
【００４２】
他の応用
カメラ較正による形状補正
上述のように、本発明は、赤および青のプロジェクタを緑のプロジェクタに収束させる。しかしながら、これには、製造時に緑のプロジェクタのアライメントを他の２つのプロジェクタよりも「正確」にすることが必要である。緑のプロジェクタの補正は、別個の製造ステップであり、「正確さ」は、時間が経つと低下する可能性がある。
【００４３】
よりよい「正確」の基準は、直線を直線に、平行線を平行にレンダリングし、個々のピクセルをスクリーン上の適切な位置にレンダリングすることである。カメラ１６０を較正することにより、収束で用いたのと同じチェッカー盤の角を見つける手順を用いて形状誤差を測定することができる。
【００４４】
図６に示すように、ＰＴＶ筐体６００内部のカメラ１６０を、第２のプロジェクタ６１０を用いて較正する。このプロジェクタは、筐体内部に搭載されたプロジェクションスクリーン１１０の前面に第２の較正パターン１８１を投写する。
【００４５】
あるいは単に、部分的に透明である物理的なチェッカー盤パターンボードをスクリーン自体の上に置いて、ＰＴＶ１００の外部からの均一な光でパターンを照明してもよい。カメラ１６０は、パターンの角の正確な位置を測定し、それらの位置を後の使用のためにメモリ１７２に記憶する。
【００４６】
オーバースキャンの最小化
出力画像がそもそもプロジェクションスクリーンよりも小さく、目障りな黒縁を生じる可能性を低くするために、ＰＴＶのオーバースキャン量は、通常、控えめに設定される。オーバースキャンは、出力画像がプロジェクションスクリーン１００よりも大きい場合に起こる。オーバースキャンは、プロジェクションスクリーンの縁の黒の余白を最小にする。その結果、閲覧画像は、通常、出力画像をクロッピングした形態になる。これは、ほとんどの従来のビデオアプリケーションでは重要でない。しかしながら、多くのコンピュータソフトウェアアプリケーションおよびゲームには、出力画像の縁ぎりぎりに狭いツールバー、バナーバー、およびスライドバーがある。オーバースキャンは、この重要な情報をクロッピングにより取り去ってしまう可能性がある。
【００４７】
カメラ１６０を用いれば、プロジェクションスクリーンに対する出力画像の範囲を精密に求めることが可能である。したがって、精確なスクリーンの場所およびサイズに対応する垂直および水平位置ならびに範囲を調整することが可能である。この技法は、ＣＲＴの代わりにＬＥＤ、ＬＣＤまたはＤＬＰを用いる投写型テレビにも用いることができる。
【００４８】
焼き付きの防止
ＣＲＴの発光蛍光体コーティングは、繰り返される刺激により劣化する。これにより、時間が経つと光出力が弱くなる。これは、特に、特定のパターン（例えば、チャンネル番号またはデジタル時計）が繰り返し表示されてパターンの目に見える影すなわち「焼き付き」が生じる場合に当てはまる。
【００４９】
従来の焼き付き防止方法は、パターンを常にシフトさせて、スクリーンの隣接部分を刺激するようにする。カメラ１６０を用いてＰＴＶ内で常に表示されているパターンを検出し、それに応じて出力画像をシフトさせて焼き付きを防止することができる。
【００５０】
図７に示すように、焼き付きは、プロジェクションスクリーン１１０の形式とは異なる形式の画像７００、例えば「レターボックス」を表示することによっても生じる。これは、特に、画像７００が長時間表示される場合に当てはまる。領域７００内の投写ビームの強度は、領域の外側７０１よりも遥かに強いため、内側領域は、長方形の形式のサイズにした画像を後に表示すると焼き付いて見える。
【００５１】
この問題は、２通りの方法で解決することができる。１つ目として、両側をクロッピングすることにより画像のサイズをスクリーン１１０に合うように変更することができる。２つ目として、外側領域７０１を中間色またはグレーの色、例えば内側領域７００の強度の平均の強度に照明することができる。
【００５２】
自動調光
焼き付きを防止するための別の方法は、出力画像の強度、すなわち輝度を下げることである。これは、暗い部屋では許容できるが、室内光がＰＴＶを白っぽく見せる明るい部屋ではあまり許容できない。カメラ１６０を光度計として用いて周囲光の量を測定し、それに応じて出力画像の強度を調整することができる。この技法は、ＣＲＴ以外の技法を用いる投写型テレビにも用いることができる。
【００５３】
レーザポインティング
図８に示すように、カメラ１６０は、例えば、レーザポインタ８００によってスクリーンに向けられた光ビームも検出することができる。レーザポインタは、リモートコントロールユニットに組み込まれることができる。レーザポインタのサイズのドット８０１は、入力画像１６１に顕著で間違えようのない信号を生じる。したがって、ポインタを用いてメニュー選択を行うか、あるいはコンピュータゲーム等の対話型アプリケーションを制御することができる。レーザビームをパルスにし、異なるレーザではパルス長が異なる場合、複数のレーザドットを同時に識別し位置決定することができる。なお、レーザビームを検出するためのこのカメラの使用は、他のリアプロジェクション技術に適用することができる。
【００５４】
上述のような出力画像の操作は、単一のＣＲＴを用いるリアプロジェクションテレビにも機能することに留意すべきである。例えば、システムは、単一の画像のスケール、平行移動、歪、輝度、アスペクト比、オーバースキャン、焼き付き等を補正することができる。
【００５５】
本発明を好ましい実施形態の例として説明してきたが、本発明の精神および範囲内で様々な他の適応および変更を行うことができることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神および範囲に入る変形および変更をすべて網羅することである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による自己収束型プロジェクションテレビ（ＰＴＶ）のブロック図である。
【図２】本発明によるＰＴＶによって生成および操作される鋸歯状波信号を示す図である。
【図３】本発明によって用いられる制御点のブロック図である。
【図４】入力画像にわたってカーネルを走査するブロック図である。
【図５】図４のカーネルによって測定される強度値のグラフである。
【図６】第２の較正パターンを用いるＰＴＶの側面図である。
【図７】文字用スペースの画像を用いるＰＴＶの正面図である。
【図８】レーザポインタによって操作されるＰＴＶの側面図である。
【図９Ａ】本発明による較正パターンである。
【図９Ｂ】本発明による較正パターンである。
【図９Ｃ】本発明による較正パターンである。
【図９Ｄ】本発明による較正パターンである。
【図９Ｅ】本発明による較正パターンである。
【図１０Ａ】較正パターンペアのポジ版である。
【図１０Ｂ】較正パターンペアのネガ版である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【外国語明細書】
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