(57)【要約】【課題】ＣＲＴ式プロジェクションＴＶ（以下ＰＴＶ）におけるコンバーゼンス出力回路はテレビ分野において特殊回路であり一般的なテレビシャーシとの合理化、共用化において妨げとなる。【解決手段】デジタル信号処理による画素変換を行うことで画像の圧縮、拡大、変形をコントロールできる色重ね調整手段を設けることで、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのスクリーン上における映像位置を各々局所的に又は全体的に制御し色重ねを行うことを可能とする。これにより、従来のＰＴＶが備えていたコンバーゼンス回路を必要としないＰＴＶを実現する。【選択図】図１
2005223578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクション式映像表示装置で映し出される画像を信号処理による画素変換を行うことで圧縮、拡大、変形し、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの色重ねを調整する色重ね調整手段を備えた映像機器。
【請求項２】
色重ね調整手段が、信号処理による画像の圧縮、拡大、変形を１フレーム又は１フィールド内で同時に行い、色重ねする請求項１に記載の映像機器。
【請求項３】
色重ね調整手段が、手動による操作を受け付ける請求項１または２に記載の映像機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクション式映像表示装置の色重ね調整に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機における従来のデジタル信号処理としては、映像信号をデジタル化し水平・垂直ピーキング、シャープネスに見られる画質に関する処理、又は多画面、Ｉ−Ｐ変換、リサイズに見られる機能に関する処理を行う技術（例えば、特許文献１を参照）がある。従来のデジタル信号処理は何れもＣＲＴ式プロジェクションＴＶ（以下ＰＴＶ）においてはコンバーゼンス回路によってスクリーン上にＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅが正規の状態に重なった映像に対して画質向上、機能拡充するものであった。
【特許文献１】特開平０６−２９２１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＰＴＶにおけるコンバーゼンス回路はテレビ分野において特殊回路であり、一般的なテレビシャーシとの合理化、共用化において妨げとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
デジタル信号処理による画素変換を行うことで画像の圧縮、拡大、変形をコントロールできる色重ね調整手段を設けることで、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのスクリーン上における映像位置を各々局所的に又は全体的に制御し色重ねを行うことを可能とする。これにより、従来のＰＴＶが備えていたコンバーゼンス回路を必要としないＰＴＶを実現する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の映像機器では、コンバーゼンス回路を必要としない。これにより、映像機器のコストダウン、消費電力ダウンを図ることができる。また、コンバーゼンス回路によって生じる妨害要因根絶による品質アップの実現、テレビシャーシの電源偏向基板をＰＴＶ以外のディスプレイデバイスと統合できることによる合理化の実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（実施の形態１）
図１はＰＴＶの斜め投射による光学（偏向）歪を信号処理における画素変換によってコンバーゼンス（色重ね）調整を行う場合のモデル図である。
【０００７】
図１（ａ）では、コンバーゼンス補正のない状態でスクリーン１上に投射されたＲｅｄの電子銃２から発射された電子ビームのラスタ３、映像信号４を点線で示してある。５は偏向ヨーク（ＤＹ）であり、６はＧｒｅｅｎの電子銃、７はＢｌｕｅの電子銃である。
【０００８】
従来はＣＲＴの取り付け（傾き）やレンズの収差によって生じるスクリーン１上に投射されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの光学歪に対し、デジタルコンバーゼンス回路で生成された補正波形を増幅回路（コンバーゼンス出力回路）でコンバーゼンスヨーク（ＣＹ）に流れる補正電流に変換し、そのＣＹに流れる電流によってＣＲＴ内に磁界を形成し、ＣＲＴ内の電子の方向を変え管面（スクリーン１）上のラスタ３を変形させＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの３色を各々任意に制御する（デジタルコンバーゼンスによって任意の補正波形を生成する）ことでＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの映像信号が重なり正規の映像が得られていた。
【０００９】
一方、図１（ｂ）は、デジタル信号処理における画素変換（圧縮、拡大、変形）によって補正された映像信号４の状態を実線で示しており、ラスタ３を変形させることなく（従来のコンバーゼンス回路を用いず）、スクリーン１上におけるＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのコンバーゼンス（色重ね）が合った状態である。
【００１０】
Ｒｅｄの場合、図１（ａ）に示す通り、スクリーン１に対し左側から投射されるためスクリーン１の左側より右側の投射距離が長くなり、投射距離に比例した拡大倍率の差によって台形歪が生じる。これがＰＴＶにおける代表的な歪であり、スクリーン１に対し右側から投射されるＢｌｕｅの場合も同様に生じ得る。このような台形歪を補正するため、図１（ａ）に示すように「圧縮」「拡大」処理を施すことでスクリーン１に対し正規の映像を得ることができる。
【００１１】
このスクリーン上の圧縮、拡大、変形する箇所の情報は映像信号処理部（ＬＳＩ）における映像信号（デジタルデータ）を蓄えるメモリの座標軸（同期信号に対する時間）と圧縮・拡大率等のパラメーターとしてＥＥＰＲＯＭ等に記憶され、電源ＯＦＦ／ＯＮ等による映像信号処理部（ＬＳＩ）のリセットがあった場合であっても、記憶した（読み出した）パラメーターに基づき画素変換処理を行う事で保持される。
【００１２】
例えば、同期信号からの時間Ｔで拡大倍率Ｐとする画素変換を行う場合、パラメーターの（Ｔ、Ｐ）＝（ｔ１、ｐ１）、（ｔ２、ｐ２）…がＥＥＰＲＯＭに記憶されており、パラメーターを同期信号に沿って読み出し、メモリに蓄えられた映像信号（デジタルデータ）に対して、時間Ｔのエリアを読み出し拡大倍率Ｐとする為の処理をラインメモリの前後、または画素の前後から行う。画素変換されたデータはメモリに蓄積され、又は画素変換後のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの映像信号（デジタルデータ）が同期信号により随時Ｄ／Ａ変換される事でスクリーン上にコンバーゼンス（色重ね）の合った映像を映し出す。
【００１３】
また、パラメーター（Ｔ、Ｐ）をＩＩＣコントローラーやマイコンによって可変し、ＬＳＩのレジスタにデータ送信する事で、スクリーン上の任意の箇所で圧縮、拡大、変形の画素変換処理を行うことが出来、デジタル信号処理による画素変換コンバーゼンス（色重ね）調整を実現することが出来る。
【００１４】
（実施の形態２）
図２は１フレーム又は１フィールドの画像の左右方向の拡大、圧縮等が同時に行われる場合のモデル図である。水平方向の拡大・圧縮はラインメモリを用いた画素変換によって実現する。
【００１５】
ラインメモリに格納された画素領域Ａの拡大、画素領域Ｂの圧縮を行う場合、基準軸となるｔを設定し、時間軸の０〜ｔ、ｔ〜Ｔを各々Ａ、Ｂの信号処理に割当てる。Ａにおいては２画素から３画素、４画素から５画素といったリサイズ処理によって拡大を行い、Ｂにおいては間引き処理によって圧縮を行う。
【００１６】
一方、画像の垂直方向の拡大・圧縮は、図３に示す通り、フレームメモリを用い、基準となるτを設定し、時間軸０〜τの拡大エリア、τ〜Ｔの圧縮エリアに分け、拡大エリアにおいてはｔ１、ｔ２…のブロック、圧縮エリアにおいてはτ＋ｔ１、τ＋ｔ２…のブロックで各々画素変換処理を行う。ｔ１の拡大倍率がαの場合、ｔｐ（０＜ｔｐ＜τ）の拡大倍率は（α―ｔｐ＊（α／τ））となり、各々のブロックの拡大倍率によってｎ画素からｍ画素を形成し拡大処理を行う。また、Ｔの圧縮倍率がβの場合、ｔｑ（τ＜ｔｑ＜Ｔ）の圧縮倍率は（β＊（ｔｑ−τ）／（Ｔ−τ））となり、各々のブロックの圧縮倍率によって間引き処理を行い圧縮処理を行う。
【００１７】
これらの水平・垂直方向での拡大・圧縮処理には画素の前後（フレームメモリの１ライン前、後）、左右（ラインメモリの前後）の情報を映像的に滑らかに繋げる為のフィルタ処理が施されており、拡大・圧縮による画質劣化を抑制する。
【００１８】
図４は光学（偏向）歪における走査線とスクリーン８に映し出される映像のモデル図である。任意の画素の移動によって色重ねを行い、正規の映像を得る場合は、ラインメモリ、フレームメモリを用いた画素の並び替え、つまり拡大・圧縮時と同様の処理を局所的に行う事で実現する。
【００１９】
以上説明した過程におけるｔ、Ｔ、τ、Ａ、Ｂ等を係数やパラメータとして割り当てることで、拡大・圧縮比を自在に可変出来、色重ね調整が実現される。
【００２０】
（実施の形態３）
図５は画素変換コンバーゼンス調整回路を有するＰＴＶにおいてユーザーが色重ねの調整を行う場合のモデル図である。リモコンのコードを用い、図５に示すように可変範囲（ＳＩＺＥ）、位置（ＰＯＳ）、調整（ＡＤＪ）を切替え、また各メニュー中においてリモコンの上下左右（ボリュームＵＰ／ＤＯＷＮ、チャンネルＵＰ／ＤＯＷＮ等）を用いＳＩＺＥ／ＰＯＳ／ＡＤＪの操作にて画面上のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの色重ねを調整する。
【００２１】
ＳＩＺＥ制御に関して、スクリーン上の可変範囲を表示するＯＳＤのエリアは映像信号（デジタルデータ）を蓄えるメモリの画素変換対象領域：ＳＩＺＥ（Ｈ、Ｌ）に相当し、ＰＯＳ制御はＯＳＤの中心、即ち画素変換対象領域の中心：ＰＯＳ（ｘ、ｙ）を示す。また、ＡＤＪ制御に関しては、エリア内の映像を上下左右の方向に可変（圧縮、拡大、変形）するためのものであり、ＰＯＳ（ｘ、ｙ）＝（０、０）、ＳＩＺＥ（Ｈ、Ｌ）の領域を右へ＋１、上へ＋１可変する場合、ＰＯＳ（ｘ、ｙ）＝（１、１）を中心とするＳＩＺＥ（Ｈ、Ｌ）の映像となる様にメモリ内のデータを移動し、画素変換対象領域と非対象領域との境界はフィルタ処理によって滑らかに繋がれる。
【００２２】
図６はカメラ付携帯モバイルやビデオカメラ機器を用いて色重ねする場合のモデル図である。図６に示す通り、スクリーンに映し出された映像をカメラ付携帯モバイルやビデオカメラ機器で取り込み、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのコンバーゼンス（色重ね）のズレ量から画素変換処理でコンバーゼンス調整を行う為のパラメーターを算出し、デジタル信号処理回路へパラメーターをフィードバック（ＬＳＩのレジスタにデータ送信）する事によって画素変換コンバーゼンスの自動調整を実現する。
【００２３】
コンバーゼンス（色重ね）のズレ量から算出するパラメーターに関して、ズレを相殺する可変量を数値（データ）化する。例えば、同期信号からの時間Ｔで拡大倍率Ｐとする画素変換を行っている場合、パラメーターの（Ｔ，Ｐ）＝（ｔ１，ｐ１）、（ｔ２、ｐ２）…に対し、相殺データ（α，β…）を加算、又は係数を設定して加算し、（Ｔ，Ｐ）＝（ｔ１，ｐ１＋α）、（ｔ２，ｐ２＋β）…とする為の処理をラインメモリの前後、または画素の前後から行う。画素変換されたデータはメモリに蓄えられ、又は画素変換後のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの映像信号が同期信号により随時Ｄ／Ａ変換される事でスクリーン上にコンバーゼンス（色重ね）のズレが補正された映像が映し出される。このズレ量が収束するまで上記処理が自動的に繰り返され、調整後のパラメーターはＥＥＰＲＯＭの調整前のデータと自動的に置き換えられる。
【００２４】
なお、本実施の形態１から３においては、ＣＲＴ式プロジェクションＴＶ（ＰＴＶ）を一例として説明したが、プロジェクション式の映像表示装置であればＰＴＶに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
画素変換技術は近年汎用的なＤＳＰで処理できる範疇にあり、またＰＴＶにおけるコンバーゼンス補正を除いた光学歪も年々改善されている事から、デジタル信号処理による画素変換コンバーゼンス補正技術を用いてＣＲＴ式プロジェクションＴＶに利用される可能性はあると推測される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるコンバーゼンス調整を示したモデル図
【図２】本発明の実施の形態２における画像の拡大・圧縮を示したモデル図
【図３】本発明の実施の形態２における画像の拡大・圧縮を示したモデル図
【図４】本発明の実施の形態２における映像のモデル図
【図５】本発明の実施の形態３におけるユーザー調整を示したモデル図
【図６】本発明の実施の形態３におけるユーザー調整を示したモデル図
【符号の説明】
【００２７】
１    スクリーン
２    Ｒｅｄの電子銃
３    ラスタ
４    映像信号
５    偏向ヨーク（ＤＹ）
６    Ｇｒｅｅｎの電子銃
７    Ｂｌｕｅの電子銃
８    スクリーン
【図１】
2005223578.tif 000003
【図２】
2005223578.tif 000004
【図３】
2005223578.tif 000005
【図４】
2005223578.tif 000006
【図５】
2005223578.tif 000007
【図６】
2005223578.tif 000008