投影顯示器件中的中心會聚優化的製作方法

2023-05-02 14:27:36 1

專利名稱：投影顯示器件中的中心會聚優化的製作方法
技術領域：
本發明涉及視頻投影顯示器領域，具體地說，涉及在自動會聚校正之後在投影圖像中心對微小的會聚誤差的校正。
背景技術：
在視頻投影顯示器中，幾何光柵失真是由於陰極射線顯示管的物理位置所造成的。這種光柵失真由於使用具有凹曲的顯示器表面以及光投影通道中固有的放大作用而加劇。投影圖像由需要在顯示屏上相互對齊的三個掃描光柵構成。三個投影圖像的精確重合要求對多種波長加以調節，以補償幾何失真同時便於三個投影圖像的相互疊加。但是，在製造時手工對準多個波長費時又費力，而且在現場或用戶處，如果沒有尖端的測試設備可用，就不可能進行。而現場調節又經常很需要，因為顯示器改變了位置就會改變地磁場作用在顯示器上的方向和強度。這類地磁場和來自本地磁物質的額外的引力磁場引入了一定的顯示圖像旋轉，但主要是造成整個圖形的直線性移動。因此公開了一種可簡化製造對準並便於現場調節的自動會聚系統。該自動會聚系統可以採用在顯示屏周邊處進行光柵邊沿測量的方法來測定光柵大小和會聚情況。但顯示屏中心區的誤差不能測量，原因很明顯，人們一般不想設一個顯示屏中心傳感器。在投影電視接收機中，在儀器移動到不同的磁場之後，可以存儲三種彩色圖像的會聚，該不同的磁場使用位於圖片周邊的8個光傳感器的排列來形成3×3的矩陣。缺少了中心傳感器。為了存儲會聚，對於三種顏色的每一種，在起始的會聚對準之後，通過使用光照區域的高度反差邊沿來首先定位傳感器，該光照區域在相對於幾何圖形的位置中是固定的。通過數字會聚偏差來移動該圖形。對於每種顏色和傳感器，對應於邊沿位置的所述偏差的數字值被存儲在非易失性存儲器中。當接收機移動到新的位置時，地磁場的改變引入了整個圖形的直線移動以及一些顯示圖像的旋轉。因為這種圖像位移在整個圖像上是一致的，所以可以計算出平均校正值用在顯示屏中心。通過重新測量傳感器的位置來恢復會聚。對於每種顏色，使用初始的和最近的傳感器位置數據計算出3×3差分矩陣。然後，通過拋物線的曲線求律法將3×3差分矩陣結果應用到覆蓋了同一個圖形區域的15×13數字會聚校正矩陣來變形每種彩色圖形。該過程使圖形的幾何形狀和傳感器位置的初始關係恢復。在顯示屏的中心可能保留小的會聚誤差。可以使用具有高度反差的垂直和水平邊沿的兩種顏色的中心視頻顯示器，通過手動將一種顏色重疊在另一種顏色上來校正這些誤差。然後為該顏色計算出3×3差分矩陣，通過使用零誤差，對於除了中心以及中心誤差的手動移動距離之外的所有位置來說，都已經對顏色進行了手動移動。對於中心被移動的顏色，如上所述圖形被失真。如果進行了多次這種中心調整而沒有再運行傳感器，該傳感器發現了擦除任何在前的中心校正調整的例行程序，則就會出現逐步湊整誤差和不希望的會聚誤差。

發明內容
根據本發明的設備，通過為被移動的顏色計算出3×3矩陣，就會消除由於中心校正調整的多次使用而產生的逐步湊整誤差和會聚誤差，其中非中心矩陣值是初始測量的存儲在初始隊列上的值和已存儲的最近測量的值之間的差值。該矩陣的中心值是從邊沿中心誤差、已存儲的在前移動和當前移動總和所計算的平均值的和。發現例行程序的傳感器的再運行將中心移動的總和重置為零。
附圖簡述

圖1A是一個投影視頻顯示器的簡化正視圖。
圖1B為示出會聚圖形的投影視頻顯示器的視圖。
圖2是具有多個優點特徵的視頻圖像投影顯示器件的簡化方框圖。
圖3，4和5是示出了自動邊沿和誤差檢測順序的流程圖。
圖6A是示出了現有技術的自動對準過程的流程圖。
圖6B是示出了現有技術的手動中心調整順序的流程圖。
圖7A是示出了根據本發明的一個實施例，對自動分配過程的數據存儲進行修改以實現中心匯聚最優化的流程圖。
圖7B是示出了根據本發明的一個實施例的中心調整順序的流程圖，該實施例消除了中心多次移動的累積誤差。
具體實施例方式
圖1A是一個視頻投影顯示器的正視圖。該投影顯示器包括多個陰極射線管，陰極射線管的光柵掃描圖像可以投影到顯示屏700上。一個機殼支撐和包圍著顯示屏700，並提供一個略小於顯示屏的圖形顯示區800。顯示屏700中用虛線表示的是隱藏在機殼C中的一個邊沿區域，如圖中區域OS所示，當工作在過掃描方式時可隨光柵掃描圖像一起被照亮。光電傳感器位於顯示屏700的周邊鄰近處，在隱蔽的邊沿區域之內，顯示區域800之外。圖1A示出了8個傳感器，它們的位置都處於一個測量格網上(未示出)，可在顯示屏邊沿的中心和彎角處提供測量結果。因此，利用這些格網式定位的傳感器，就有可能測量相應格式化了的用電子學方法產生的測試圖形，例如峰值視頻值標誌塊M，以測定圖形寬度、高度和某些幾何誤差，例如，旋轉、弓形(彎曲)、梯形、枕形等，從而在整個顯示屏區域上使需要相互疊加的顯示圖像對準。在三個投影彩色圖像的每個水平和垂直方向上作測量，這樣得出至少48個測量值。
顯示器的任何物理位移和定向都會產生平移的或旋轉的圖形位置誤差。在圖1B中，用虛線表示的是一示範的測試圖形MCR，它偏移了用實線表示的對準位置CR。顯示的圖形形狀可以用一個3×3的矩陣計算進行校正。在圖1B中，有一個顯示屏中心傳感器S9，表示從此顯示屏位置獲取位置數據是不切實際的。這一顯示屏中心位置會阻擋正常的圖像投影，因而不能如圖所示的那樣採用這個理論傳感器S9。這樣，沒有顯示屏中心傳感器，就沒有誤差信息，中心矩陣誤差值就被假定為零。這種中心誤差信息的缺少導致了顯示邊沿被校正，但初始誤差由於零矩陣值而依然留在顯示屏中心。缺少中心傳感器就需要手動調節紅色和藍色圖像相對於綠色圖像的中心屏幕會聚。而且，缺少中心測量還會造成綠色顯示圖像的某種幾何失真，因為在中心的誤差沒有被校正，並且這些誤差可能會因邊沿的校正而加劇。
如前所述，隨著磁偏轉顯示器件的移位，顯示圖像也會移動或有不必要的偏移。這種顯示器件移動位置改變了地磁場的方向和強度，從而引起一定的顯示圖像旋轉，但主要是造成整個圖形的直線性移動。圖像位移在整個顯示圖像區域上是一致的。因此，可以計算平均校正值作為校正矩陣中的顯示屏中心值。
圖1B所示的理論顯示屏中心傳感器S9很明顯不切實際，不可被採用，但用內插法可以有助於導出此位置的位置數據。顯示屏中心的水平值可以由傳感器S2和S6測定的水平校正值的平均值計算出來，S2和S6分別位於顯示屏頂部邊沿中心和底部邊沿中心。中心的垂直值也可以類似的方式由傳感器S8和S4測定的垂直校正值的平均值計算出來，S8位於顯示屏左側邊沿中心，S4位於顯示屏右側邊沿中心。
利用這樣定義的中心誤差進行3×3矩陣計算，基本上可消除三種顏色中的所有中心直線移動誤差和旋轉誤差，而且綠色圖像的幾何誤差也顯著減少。再者，紅色和藍色相對綠色的中心會聚誤差也被減少到很小的程度，以致不再需要明顯的手動調節。
8個傳感器自動對準系統的中心偏移值測定是這樣進行的從額定傳感器位置測定水平和垂直偏移值，對會聚值應用內插法算法以補償由於地磁場影響造成的光柵移位和旋轉。利用顯示屏周邊的傳感器可測量顯示屏邊沿的顯示圖像。在傳感器S1--S8處對每種顏色(紅，綠和藍)作水平和垂直偏移值(或離開正常傳感器位置的位移誤差)測量。但由於中心位置處沒有傳感器S9，所以就通過對測得的共線性的水平和垂直偏移值取平均值而有利地導出缺失的中心偏移值的近似值。平均水平中心偏移值(Have)從傳感器位置S2和S6處側得的偏移值中導出，其中S9(Have)＝(S2 val+S6 val)/2。
由於CRT在器件中的位置，所以與地磁有關的位移基本上是直線形的，因此該平均中心值提供了對水平中心偏移的合理近似值。同樣，從傳感器S4和S8導出平均垂直偏移值(Vave)，其中S9(Vave)＝(S4 val+S8 val)/2，它提供了對垂直中心偏移的合理近似值。利用平均中心值保證了在光柵位移的情況下，明顯的幾何失真基本上被消除，且自動會聚後的手動調節也大部分可避免。偏移(邊沿)檢測過程的高級別流程圖示於圖3，4和5中。
參考圖2說明測量和對準系統的操作，圖2以方框圖的形式顯示了光柵掃描視頻投影顯示器的一部分。圖2中的三個陰極射線管，R，G和B構成光柵掃描的單色彩色圖像，這些圖像通過各自的透鏡系統後會聚並在顯示屏700上形成單個顯示圖像800。每個陰極射線管有四組線圈，提供水平和垂直偏轉以及水平和垂直會聚。水平偏轉線圈組由水平偏轉放大器600驅動，垂直偏轉線圈組由垂直偏轉放大器650驅動。示範的綠色道水平會聚線圈615接收來自偏轉放大器610和數模轉換器311的驅動。綠色垂直偏轉線圈665接收來自偏轉放大器610和數模轉換器312的驅動。由IC RAM存儲器305中存儲的數據來控制來自數模轉換器312和311的偏轉波形信號的幅度和波形。從便紙式電可擦除只讀存儲器(EEPROM)550經由控制邏輯301，或者經由數據總線302和會聚微控制器900從參考EEPROM920來選擇合適的數據。校正波形信號GHC和GVC可以認為是代表了DC和AC會聚信號，例如靜態和動態會聚。但可以使這些功能性的屬性較為方便使用，例如通過利用同一數值或偏移值修改所有的測量位置地址，來移動整個光柵並獲得明顯的靜態會聚或對中效果。同理，改變某一具體測量位置的位置地址也可產生動態會聚效果。
一個輸入顯示信號選擇器，通過總線951，在兩個信號源IP1和IP2之間作選擇，例如使用NTSC(國家電視制式委員會)格式的模擬廣播或者視頻信號，以及使用ATSC(高級電視制式委員會)格式的數字廣播或者視頻信號。視頻顯示信號RGB從顯示視頻選擇器中導出，以及用電子學方法產生的消息信息例如用戶控制信息、顯示建立和對準信號、和響應通過總線302和951耦合的控制器301，900和950的命令而產生的消息，都可以在顯示屏顯示發生器500上進行組合。在自動靈敏度校正或會聚對準期間，控制器900通過數據總線302向控制器301發出命令，控制器301指示視頻發生器310產生一個示範的綠色道校正視頻測試信號AV，該測試信號AV包括一個示範的具有預定視頻幅度值的矩形標誌塊M的黑色電平信號。控制器900和301通過確定水平和垂直定時而將標誌塊M定位在掃描顯示光柵之內，或者通過移動掃描光柵或移動部分含有標誌塊M的掃描光柵，來使標誌塊M定位以照亮示範的傳感器S1。綠色道測試信號AV從IC300輸出，並與來自顯示屏顯示發生器500的綠色道輸出信號在放大器510處組合。這樣，放大器510的輸出信號就被耦合到示範的綠色陰極射線管GCRT，該輸出信號可以包括顯示源視頻和/或OSD產生的信號，和/或IC300產生的校正視頻測試信號AV。
為了校正顏色依賴型(color dependent sensor)傳感器的靈敏度，開關SWr和SWb將Ired或Iblue加到Igreen上，以產生與通過傳感器檢測器275從傳感器S1-S8得到的光依賴型電流(light dependent current)Isen相比較的參考電流Iref，開關SWr和SWb響應從視頻發生器310輸出的紅色或者藍色驅動。
Isw＝Iref-Isen當Isen大於Iref時，Isw變為負值，該負值表示光已經被檢測。
控制器301執行在包括各種算法的會聚微控制器900中存儲的一種程序。為便於三色圖像的調節和對準，如前所述，產生了設置標誌塊M並將其耦合到示範的綠色CRT。在圖1的測試圖形中，標誌塊M靠近傳感器S1，如前所述，可以通過在以過掃描光柵來投影的視頻信號內定時發生的標誌塊來照亮各個傳感器，或者通過將掃描光柵定位，以使標誌塊M照亮傳感器S1。利用某種顯示信號輸入，例如ATSC數字格式信號，基本上所有掃描區域都可以被用來進行信號顯示，從而在很大程度上避免了利用過掃描光柵的操作。因此，在這種過掃描基本為零的條件下，示範的S1就可被標誌塊M的定位的光柵照亮，或由圖形尺寸的暫時擴大而照亮。很明顯，各傳感器的照亮也可由視頻信號定時、光柵定位和光柵尺寸改變二者的組合來幫助實現。
參閱圖2，視頻發生器310受控制邏輯301的指導，產生一個示範的綠色視頻標誌塊M，該標誌塊M具有起始非峰值視頻值，並且位於基本上是黑色或接近黑色電平的背景上。類似的具有非峰值視頻值的視頻塊也可在各種色道中產生，如果是同時產生並在顯示屏上疊加，就會在基本上是黑色的背景上產生一個對準的白色圖像塊。這樣，一個示範的綠色視頻標誌塊M就由視頻發生器310產生並通過放大器510被耦合到綠色CRT。該視頻發生器310由微控制器301控制，以便在水平和垂直顯示屏位置上產生綠色標誌塊M，以使一個特定傳感器，例如傳感器S1被來自標誌塊M的綠光照亮。傳感器被照亮後產生一個光生電流Isen，如圖2所示。
藉助於調整來自發生器310的驅動來方便地補償、校正和測量大不相同的光生傳感器電流。傳感器檢測器275示於圖2的電路塊200中。用簡單的話說，根據由視頻發生器310照亮的顏色來產生一個參考電流Iref。基本參考電流Igreen總是存在的。傳感器的綠色激發會產生最少的傳感器光電流Isen。紅色或者藍色開關SWr或SWb檢測視頻發生器310的顏色輸出，並且增加額外的電流Ired或者Iblue以便均衡檢測器的靈敏度。從參考電流Iref中減去檢測器電流Isen以產生檢測器275的電流Isw。當Isw變為負值時，表示與光有關的電流Isen大於參考電流Iref，檢測器275發送一個光出現邏輯信號給會聚微控制器900。視頻發生器310例如可以具有15級驅動。在控制器900和301的控制下，對於各種顏色來說，以較低級別的310驅動開始，逐漸地增加光的級別直到可以在各個傳感器位置上看到光為止。然後對於顏色來說，固定用於各種顏色的驅動。當缺少傳感器照明時，傳感器S1表示一個高阻抗，因此從參考電流Iref中只分流極少的電流Isen。於是大部分參考電流Iref被耦合到傳感器檢測器275，成為電流Isw。電流Isw將檢測器275偏置，使其輸出狀態為低，其被選擇用來代表不亮的或未被照亮的傳感器。當傳感器S1被照亮時，光生電荷使傳感器呈現低阻抗並從參考電流Iref中分流較大的電流Isen，從而分流了傳感器檢測器275的電流Isw。在一特定的照明電平上，傳感器S1從傳感器檢測器275分流了足夠的電流，使檢測器275斷開並具有高的額定供電電壓，該電壓被選擇用來表示一個照亮的傳感器。傳感器檢測器275的輸出是一正向的脈衝信號202，該信號被耦合到會聚微控制器900的輸入端。每個垂直偏轉周期在被照亮的傳感器上掃描圖像光柵一次，就會帶來一個光脈衝信號。垂直sync信號V為會聚微控制器900提供了在各個垂直周期開始時的定時基準。在垂直周期中出現的光使得控制器900對一個可見光記錄進行計數，同時推進光區域的位置。兩個黑暗的垂直周期將不會對可見光記錄進行計數，也不會推進光區域的位置。兩個垂直周期的最大值要求光適當地檢測一個交織光柵。由於有時在第一垂直周期中可以看到光，而在第二垂直周期中就可能被消除的原因，所以為了節省採樣過程的時間，在看到光之後就立即推進光區域的位置。
圖3是示出了用於確定相對於固定光電傳感器的水平光柵位置的示範性順序的流程圖。該順序從步驟10開始，其中傳感器1被選作當前傳感器，而綠色道作為當前色道。步驟20要求在當前通道中由當前傳感器確定標誌器水平邊沿。在步驟30產生並投影一個標誌器或垂直矩形，以照亮當前傳感器左邊的一個區域。在步驟40，當前色(綠色)的靜態位置，例如H移位設為最左位置，而在步驟50，測試光電傳感器以確定是否被標誌器矩形照亮。步驟50的NO會在步驟60中從靜態位置向右移動或改變，然後在步驟50再次進行測試。這種逐步向右的循環移動順序持續進行，直到步驟50測試到YES為止，此時，在步驟70中記錄並存儲引起傳感器照亮的這個數值或移動位置。
上述標誌器矩形從右邊逐漸靠近傳感器的過程不斷重複。步驟80顯示在傳感器右邊的標誌器照亮情況，在步驟90測試傳感器以確定是否被標誌器照亮。步驟90的NO會在步驟100從靜態位置向左移動或改變，然後該靜態位置又在步驟80測試。由步驟90和100形成的循環持續進行，直到傳感器被照亮為止，以及步驟90測試為YES，隨後在步驟110記錄引起傳感器檢測的移動值。已存儲或記錄的引起傳感器檢測的左右移動值在步驟120被處理，以形成一個在校正矩陣中使用的平均水平值。在此水平位置測量的之後，在垂直光柵方向進行一個類似的過程，以及從步驟130開始。
標誌器矩形在步驟140產生並定位在當前傳感器上方。在步驟150將當前色的靜態垂直位置設定為最大值，在步驟160測試傳感器是否被標誌器照亮。步驟160的NO使標誌器的靜態位置在步驟170向下移動，在步驟160再測試，繼續向下移動，直到步驟160測試為YES為止。步驟160的YES使引起傳感器檢測的移動值在步驟180被記錄或存儲。然後在步驟190，標誌器重新定位在當前傳感器的下方，在步驟200測試標誌器位置，檢查傳感器是否被標誌器照亮。步驟200的NO使標誌器在步驟210向上移動，在步驟200再測試。該移動循環持續進行，直到傳感器被標誌器照亮，且步驟200測試為YES，該移動值在步驟220被存儲或記錄。在步驟230，對引起傳感器檢測的兩個已存儲的垂直移動值求平均值，以形成一個垂直值，並存儲起來供3×3會聚校正矩陣中使用。為了簡明起見，這裡示出的移動模式可以是線性的，也可以採用其它的形式，諸如熟知的用於改進搜索速度的對分查找。
在步驟240，進行一項測試以確定是否所有8個傳感器位置都已被測量，此時一個NO就在步驟250對當前傳感器數增加一個計數，並回到步驟20啟動對水平邊沿的測定。這樣，由步驟10-250形成的過程就測量了每個傳感器位置在水平和垂直光柵掃描方向上的光柵位置誤差，並且計算和存儲了一個平均誤差值。因此，當步驟240測試為YES時，所有的傳感器位置都已被測量、平均和存儲。測試240的YES引起在步驟260進行的進一步測試，確定所完成的測量過程是對哪種顏色進行的。由於在步驟10是從綠色道開始的測量過程，所以測試260將指示GREEN YES，於是在步驟270會改變當前色道為BLUE，並將當前傳感器設為1。在步驟270後，該順序返回到步驟20以便在藍色道中確定水平邊沿。如前所述，步驟10-250的順序可使每個傳感器位置都被測量，並對水平和垂直光柵掃描方向的光柵位置誤差建立並存儲一個平均值。當步驟240測試為YES時，所有的傳感器位置都已被測量、平均和存儲，以及步驟260確定那種顏色已被測量。由於步驟270把當前色改為藍色，所以步驟260將指示BLUE YES，於是依次在步驟280改變當前色道為紅色，並將當前傳感器設為1。然後該順序返回到步驟20，作紅色道中的水平邊沿測定。如前所述，步驟10-250進行了16次，測量和存儲了所有傳感器在水平和垂直方向上的位置誤差。最後，當步驟260測試為RED YES時，對所有8個傳感器的三種顏色在水平和垂直方向上都已進行了測量，得出了48個已存儲的平均光柵位置誤差值。
這些已存儲的誤差值應用到上述3×3會聚再計算矩陣中，如圖5的流程所示。步驟320開始會聚再計算，同時，在步驟330有利地對缺失的中心顯示屏傳感器S9形成一個平均水平偏移誤差。如前所述，該平均水平中心偏移(Have)是通過對已存儲和平均的偏移值求平均值而導出的，該偏移值是在步驟120和230為各種顏色中的傳感器位置S2和S6測量的，其中S9(Have)＝(S2 val+S6 val)/2然後，這些平均水平中心偏移值被存儲以供隨後使用。該有利的過程在步驟340被重複，以便從傳感器S4和S8的平均位置誤差值建立一個中心平均垂直偏移誤差值(Vave)，其中S9(Vave)＝(S4 val+S8 val)/2這些計算好的平均中心顯示屏值被存儲起來，以供隨後在曲線適配計算中使用，以便在步驟350和360中分別測定水平和垂直會聚波形值。在步驟370，把恢復會聚圖形所需的新的會聚信號加到當前值上，同時被應用到水平和垂直會聚線圈上，例如示範的綠色線圈615和665上。
在步驟350和步驟360進行的曲線適配計算的目的是產生能通過所測量和計算的共線性水平和垂直偏移值的波形。將曲線加到現有會聚值上就可將圖形恢復到會聚狀態。這種曲線適配計算人所共知，但在此還是簡要的說明一下。
參閱圖1B，如前所述，傳感器S1-S8位於示範的格網上，用於過掃描光柵這種情況的坐標如表1所示。原點位於左上角，正方向是在掃描的方向上，向右和向下。可視的圖形區域是在邊線以內的一個矩形1.5，5；14.5，5；14.5，11.5和1.5，11.5。該坐標系統用於將傳感器位置的3×3矩陣映射到會聚調整位置的15×13矩陣上，該會聚調整位置包括列1-15和行0-12。列0在光柵掃描的水平回掃期間出現，而且包括列1數據的複本。如果為了在自動對準期間照亮傳感器而下掃描該圖形及臨時擴展尺寸，則該15×13矩陣將擴展而且3×3矩陣必須小規模地被映射在15×13矩陣上。
表1

在起初的會聚對準過程中，對應於15×13矩陣線和圖形邊沿邊界線的一個格網被照亮。照相機和計算機系統被用於調整該格網，以校正幾何失真並且適配於屏幕框架之內的邊界線。然後，根據最小的會聚調整步驟的尺寸的增加，相對於15×13格網來測量傳感器的實際位置。這種已存儲的實際光柵的測量結果為後來估計的該光柵相對於傳感器的移動提供了一個基礎。當這種相對的移動已經被測量時，就能夠計算3×3的差分矩陣，以及使用適合於3×3矩陣的拋物線可以被映射到15×13矩陣，以便為15×13矩陣中的所有點確定新的會聚值，該15×13矩陣將該15×13格網恢復為其在屏幕框架內的最初位置。這種微分的方法允許機械式傳感器的位置是非臨界的。正如前面所提到的，中心數據或者第9個傳感器數據缺失了並且一定要被估算。這要通過使用簡單線性內插平均來進行，該簡單線性內插平均是來自用於水平移動的頂部和底部中心傳感器位置數據，和用於垂直移動的左側和右側中心傳感器位置數據。
利用上述的過程，在磁場中的變化改變了三個陰極射線管中的偏轉之後，該會聚可以被恢復到可接受的精確度。圖6A(步驟601-609)以概要的形式示出了該自動對準的過程，並且以附加的存儲步驟進行重複，這有助於引出圖7A中的本發明。
便紙式EEPROM550是用於存儲在斷電期間丟失的RAM305中的數據的非易失性存儲器。EEPROM920是用於初始會聚對準數據(步驟601，602)和初始傳感器位置數據(步驟603)的非易失性存儲器。會聚ICDACS，例如311和312一直使用RAM305的數據。在加電時，該RAM數據從便紙式EEPROM550被加載。在自動對準過程(步驟604)開始時，EEPROM920的初始對準數據被加載到RAM305中。必須要做這些工作以便重建一個用於測量正確的會聚對準的初始條件。對應於該初始對準數據的傳感器位置是熟知的，並且被存儲在參考EEPROM920中。發現圖3，4和5中的上述過程(步驟605)的傳感器允許圖形失真作為傳感器位置(步驟607)的差值通過使用對準數據(步驟606)來測量，該圖形失真是由磁場的變化或任何其它原因引起的，該對準數據曾經產生過一個正確的會聚結果。然後，三色圖形可以通過上述的矩陣處理過程分別被定製失真，以使傳感器的位置恢復為幾何圖形所希望的位置。該動作恢復了最初所希望的會聚(步驟608)。從矩陣計算中產生的新的會聚數據被存儲(步驟609)在IC RAM305中，並且在便紙式EEPROM550中作了備份。
圖6B示出了當前的手動中心會聚優化過程。在該過程中，所選顏色(紅色或者藍色)(步驟610)由用戶手動進行調整(步驟620)，以便使用在屏幕中心顯示的兩種顏色與綠色會聚。按照數字會聚數字步驟來測量所選顏色移動的距離(CP)。該步驟計算被用作3×3矩陣中的中心值(Delta C』)(步驟630)。其它的8個矩陣值是零。當會聚值被計算(步驟640)並且被應用(步驟650)時，該矩陣將修改圖形的中心並且留下未修改的邊沿。該矩陣計算結果包括要被四捨五入為整數的多個小數，這些整數用於RAM305和EEPROM550中的數字存儲器(步驟660)。對於一個或者兩個移動來說這是可接受的。如果進行了多個移動，則湊整的誤差就會累積並引起不希望的會聚誤差。
根據本發明的一個方面，利用多種手動中心移動來減少/消除所累積的湊整誤差的示範操作被示出。該示範的過程在圖7A和7B中示出。在圖7A中，參考EEPROM920中的存儲容量被增加以包括來自最近的自動對準的傳感器位置數據，以及示出了先前中心移動的總和(MS)的數據。運行自動會聚就會取消先前的手動中心調整，所以移動總和(MS)就被設置為零。
尤其是，參考圖7A連同圖2，為每個色帶例如紅色，藍色，綠色執行對準過程700(步驟710)，其中執行初始的會聚對準(步驟720)，並且將初始會聚數據存儲在諸如RAM305(圖2)和EEPROM920(圖2)這樣的存儲器中(步驟730)。每個邊沿傳感器的位置被確定，以及初始傳感器位置數據(Si1，...，SI8)被存儲在諸如EEPROM920(圖2)這樣的存儲器中(步驟740)。為了響應用戶的選擇(步驟745)，運行該系統來執行一個自動對準過程，該過程包括將初始會聚數據從EEPROM920調用(步驟750)到RAM305，同時確定新的(即已更新的)實際的存儲在EEPROM 920(步驟760)中的傳感器位置數據(SPL，...，Sp8)。已更新的存儲在EEPROM920存儲器中的傳感器位置數據，允許基於最新計算的自動會聚數據來日後重新計算偏移量或者差值。從初始傳感器位置數據(SIL，...SI8)和新的或者已更新的傳感器位置數據(Sp1，...，SP8)(步驟770)之間的差值來獲得傳感器偏移值的3×3矩陣。初始中心傳感器位置被計算為左側和右側邊沿中心的初始垂直平均，以及頂部和底部邊沿中心的初始水平平均。以相類似的方式，已更新的中心傳感器位置被計算為左側和右側邊沿中心的已更新的垂直平均，以及頂部和底部邊沿中心的已更新的水平平均。中心位置矩陣值(DC)是初始及已更新的中心位置之間的差值。3×3矩陣採用下面的形式Si1-Sp1 Si2-Sp2 Si3-Sp3Si8-Sp8 DC Si4-Sp4Si7-Sp7 Si6-Sp6 Si5-Sp5其中，DC＝HAVERAGE＝(Si2h+Si6h)/2-(Sp2h+Sp6h)/2VAVERAGE＝(Si8v+Si4V)/2-(Sp8v+Sp4v)/2然後，該3×3矩陣被映射到15×13會聚格網顯示屏上，以便基於矩陣結果來獲得會聚值(步驟780)。這些值被計算用於各個格網交叉，同時被四捨五入為整數並且被存儲在諸如IC RAM 305(圖2)和EEPROM550這樣的存儲器中(步驟785)。表示各個中心移動總和的移動總和變量(MS)被設置為零，並且被存儲在諸如EEPROM 920(圖2)這樣的存儲器中(步驟795)。然後，會聚值被用於驅動波形發生器DAC 311，312(圖2)，如步驟798所示。
圖7B示出了根據本發明一個方面的新的手動中心調整過程。在選擇了要被移動的顏色之後(步驟810)，用戶就移動該顏色，以便在使用兩種顏色顯示的圖形中心恰當地與綠色相交疊(步驟820)。利用複製到RAM305的EEPROM550的數據來進行該動作，RAM305可以包括來自先前移動的中心失真。該失真將確定為優化會聚所需移動的距離和方向。EEPROM920中的「移動總和」(MS)存儲中心偏移量，該中心偏移量被用於計算來自初始對準數據的當前EEPROM550/RAM305的數據。當用戶已經完成了該移動時，用於所選顏色的初始對準數據(步驟830，840，850)從EEPROM 920被加載到RAM305，以有助於矩陣的計算。矩陣中的8個邊沿點被定義為初始傳感器位置和來自最近自動對準的傳感器位置之間的差值。該中心矩陣點是左側和右側傳感器垂直差值，及頂部和底部傳感器水平差值加上(+)先前移動的「移動總和」(MS)，加上(+)當前移動(CP)的平均。如果由於最後的移動會聚和當前的移動為零的原因而沒有發生移動，則該矩陣就恰好類似被用於在最後自動會聚期間重新計算所選顏色的一個矩陣。如果已經出現了移動或者正在出現，則該矩陣將類似於利用已移動中心的所選顏色的最後自動會聚。所有的用於計算矩陣的數據要麼是初始的整型數據，要麼是整型移動數據。不存在來自先前移動的湊整的小數累加。
尤其是，如圖7B所示，用戶被允許進一步調整圖像以優化會聚過程，並且進一步校正不希望的失真。用戶被提供了一個菜單顯示(未示出)，該菜單顯示允許對三個色帶中的兩個進行中心位置區域會聚的優化。在一個示範的實施例中，一種顏色被選擇用於中心調整(步驟810)，其中要麼是紅色要麼是藍色(相對於綠色來說)。然後，在屏幕上顯示黃色(紅色加綠色)或者藍綠色(藍色加綠色)中心調整信號。用戶移動紅色或者藍色信號標誌塊來對準各種顏色的重疊，然後退出調整屏幕(步驟820)。對於已經被移動的顏色來說，初始會聚數據從EEPROM920存儲器被加載到IC RAM305中(步驟830)。另外，初始傳感器位置數據(Si1，...，SI8)給出了傳感器位置數據(Sp1，...，SP8)，以及中心移動和值(MS)從存儲器(分別在步驟840，845，850中)中被重新找到。對於已經移動的顏色來說，除了中心位置之外，利用同一個矩陣計算值作為最近的自動會聚計算來計算一個3×3矩陣(步驟860)。該3×3矩陣採用下面的形式Si1-Sp1 Si2-Sp2 Si3-Sp3Si8-Sp8 DC″ Si4-Sp4Si7-Sp7 Si6-Sp6 Si5-Sp5其中DC″＝DC+MS+CP。
中心值表示顏色被移動的當前距離(CP)加上最近的自動會聚值(DC)加上中心移動的歷史記錄和值(MS)。該移動歷史記錄和值(MS)通過對當前移動(CP)及在前的移動歷史記錄和值(MS)進行求和而被更新，並且被存儲到EEPROM920中。
然後，該3×3矩陣被映射到15×13會聚格網顯示屏上，以便基於矩陣結果來獲得會聚值(步驟860)。這些值被計算用於各個格網交叉，同時被四捨五入為整數並且被存儲在諸如IC RAM 305(圖2)和EEPROM 550這樣的存儲器中(步驟885)。表示各個中心移動總和的移動總和變量(MS)被設置為零，並且被存儲在諸如EEPROM 920(圖2)這樣的存儲器中(步驟795)。然後，為了優化中心會聚，該會聚值被用於驅動波形發生器DAC 311，312(圖2)，如步驟890所示。因此，正如前面所討論的，沒有作為計算矩陣的數據來累加的湊整誤差要麼是初始整型數據，要麼是整型移動數據。
此外，根據本發明的一個方面，上面描述的系統和方法能夠使與各個色帶相關的會聚值被優化，而不考慮移動的數量，和/或者中心位置的手動/用戶對準，以使對於任何數量的圖像中心調整操作來說，一種最壞的情況就變成，在顯示屏上形成圖像的其中一個色帶的中心，和其中一個其它色帶的中心之間的差值小於半毫米。
儘管在視頻顯示系統的上下文中已經描述了本發明的各個方面，但是應當理解，根據本發明的方法能夠以計算機可讀介質的形式被具體化並分布為用於通過該視頻顯示系統的處理器來執行的指令，該指令用於控制處理器來執行中心會聚優化的方法。本發明同樣可被用於各種計算機可讀介質的形式，而不考慮實際用於執行該分布的信號承載媒介的具體類型，也不考慮程序指令、因素和其它具體編程技術的屬性。計算機可讀介質的實例包括記錄型媒介，諸如軟盤，硬碟驅動器，RAM，ROM，CD-ROM，DVD-ROM，以及傳輸型媒介，諸如數字和模擬通信鏈路，使用諸如射頻和光波傳輸這樣的傳輸形式的有線或無線通信鏈路。計算機可讀介質也可以採取能夠執行的編碼格式，以及在特定的數據處理系統中實際使用的被解釋或解碼的格式。
儘管已經以具有某種特性的示範形式描述了本發明，但是應當理解，藉助於實例進行的這種形式的公開，以及這部分內容的構造、組合及排列的多種詳細的改變都不會脫離本發明的精神和範圍，正如這裡所要求的。本專利旨在通過所附權利要求中的合適的表述方式來覆蓋存在於已公開發明中的可專利性的、新穎的特徵。
權利要求
1.一種視頻顯示器件，包括多條光束(R，G，B)的可控源，用於在顯示屏(700)上產生圖像(800)；響應由所述圖像產生的光(M)的光電傳感器(SL，...，S8)，用於產生光傳感輸出信號(ISEN)；中心調整信號源(310)；以及響應所述光傳感輸出信號的處理器(900)，用於在選擇時執行一個自動圖像失真校正操作，以便在存儲器(EEPROM 920)中存儲第一多個校正值，所述處理器進一步響應所述中心調整信號，並且響應在所述存儲器中存儲的校正值，以產生第二多個被應用於所述多個光束的所述可控源的校正值，以便根據所述中心調整信號來提供所述圖像的圖像中心調整變化，以使對於任何可能的圖像中心調整操作順序來說，一種最壞的情況就變成，在所述顯示屏上形成圖像的其中一個色帶的中心，和其中一個其它色帶的中心之間的差值小於半毫米。
2.根據權利要求1的顯示器件，其中所述第一多個校正值包括從初始傳感器位置數據(Si1，...，Si8)得出的數據，和已更新的傳感器位置數據(Sp1，...，Sp8)。
3.根據權利要求1的顯示器件，其中所述第二多個校正值包括從與已計算的邊沿中心誤差(DC)相關的值中得出的數據，與當前中心移動(CP)相關的當前移動變量，以及先前從中心位置(MS)移動的歷史記錄。
4.根據權利要求3的顯示器件，其中所述第二多個校正值包括整數信息。
5.根據權利要求1的顯示器件，其中為了響應位置圖像信息的用戶調整(820)，出現所述圖像中心調整的改變。
6.根據權利要求1的顯示器件，其中所述第一多個校正值從傳感器偏移值的矩陣計算(770)中得出，該傳感器偏移值表示初始傳感器位置數據(Si1，...，SIi8)和已更新的傳感器位置數據(Sp1，...，Sp8)之間的差值。
7.根據權利要求1的顯示器件，其中所述第二多個校正值基於所述第一校正值和已更新的中心位置值，並且考慮先前的中心位置偏移量而從3×3矩陣計算(860)中得出。
8.根據權利要求1的顯示器件，其中所述第一多個和第二多個校正值是整數，所述第一多個和第二多個校正值分別從會聚數據的3×3矩陣計算的第一組和第二組中得到，以及其中所述矩陣計算的第一組和第二組利用除了中心矩陣值之外的相同的值，該中心矩陣值對應於與顯示屏的中心位置相關的中心偏移量。
9.根據權利要求8的顯示器件，其中所述第二組矩陣計算的所述中心值包括，源自從中心位置進行地當前移動(CP)的整型數據，以及先前中心位置移動(SM)的和值。
10.一種視頻顯示器件，包括多條光束(R，G，B)的可控源，用於在顯示屏(700)上產生圖像(800)；響應由所述圖像產生的光(M)的光電傳感器(SL，...，S8)，用於產生光傳感輸出信號(ISEN)；中心調整信號源(310)；以及響應所述光傳感輸出信號的處理器(900)，用於在選擇時執行一個自動圖像失真校正操作，以便在存儲器(EEPROM 920)中存儲第一多個校正值，所述處理器進一步響應所述中心調整信號，並且響應所述已存儲的第一多個校正值，以產生第二多個被應用於(DAC 311，312)所述多個光束的所述可控源的校正值，以便根據所述中心調整信號來提供所述圖像的圖像中心調整變化，以使所述已存儲的第一多個校正值不被任何插入圖像的中心調整變化而修改，這些校正值每次都被用於產生所述的第二多個校正值。
11.根據權利要求10的顯示器件，其中所述第一多個校正值從傳感器偏移值的矩陣計算中得出，這些偏移值表示在初始傳感器位置數據(Si1，...，Si8)和已更新的傳感器位置數據(Sp1，...，Sp8)之間的差值。
12.根據權利要求10的顯示器件，其中所述第二多個校正值基於所述第一校正值和已更新的中心位置值，考慮先前的中心位置偏移量而從3×3矩陣計算中得出。
13.根據權利要求10的顯示器件，其中所述第一多個(780)和第二多個(885)校正值是整數，所述第一多個和第二多個校正值分別從會聚數據的3×3矩陣計算(770，860)的第一組和第二組中得到，以及其中所述矩陣計算的第一組和第二組利用除了中心矩陣值之外的相同的值，該中心矩陣值對應於與顯示屏的中心位置相關的中心偏移量。
14.根據權利要求13的顯示器件，其中所述第二組矩陣計算的所述中心值包括，源自從中心位置進行地當前移動(CP)的整型數據，以及先前中心位置移動(SM)的和值。
15.一種用於投影顯示器件中的中心會聚校正的方法，該投影顯示器件具有用於在顯示屏(700)上產生圖像(800)的多個光源(R，G，B)，與其相關的多個光電傳感器(S1，...，S8)能夠被標誌器照亮，所述方法包括確定第一組校正值(785)，其與第一組光電傳感器初始位置數據(Si1，...，SI8)，已更新的一組光電傳感器位置數據(Sp1，...，SP8)以及用於在存儲器(EEPROM 920)中存儲的中心移動變量相關聯，以響應光源選擇和光電傳感器的照亮，該光電傳感器表示用於在所述顯示器上提供所述圖像調整的中心調整信號的移動；基於所述第一組校正值，以及基於從與所述中心調整信號相關聯的中心位置進行的當前移動(CP)，同時考慮從所述顯示屏上的中心位置進行的先前移動(MS)的歷史記錄來確定第二組校正值(885)；以及將所述校正值(890)應用到所述中心調整信號，以提供所述圖像的一個圖像中心調整變化，其中對於所有所述圖像中心隨後的調整來說，所述第一組校正值不被任何插入的更新圖像中心調整變化(820)所修改。
16.根據權利要求15的方法，其中確定所述第二組校正值的所述步驟包括，確定一組矩陣值(860)，所述矩陣具有源自整型數據的一個中心值，該整型數據與從中心位置進行的當前移動和中心移動歷史記錄相關聯。
17.根據權利要求16的方法，其中確定所述第二組校正值的所述步驟進一步包括，將所述值的矩陣確定為3×3矩陣，其中所述中心值是左側和右側傳感器垂直位置的差值平均，頂部和底部傳感器水平位置差值，先前中心移動距離總和以及從中心位置進行的當前移動的合計。
18.根據權利要求17的方法，其中與邊沿傳感器數據相關聯的所述其他矩陣值的至少其中一個是非零值。
19.根據權利要求17的方法，其中多個圖像中心調整操作對於所述圖像中心位置具有積極的作用，而不會影響在所述顯示屏上的所述邊沿圖像傳感器的位置。
20.根據權利要求18的方法，其中通過對具有先前移動歷史記錄和值的當前中心移動進行求和，並且在存儲器(870)中存儲所述和值來更新中心移動歷史記錄(MS)，以便在隨後的會聚校正(820)中使用。
21.一種計算機可讀介質，其上具有已編碼的計算機可執行指令，用於控制視頻顯示器件的處理器(900)，該視頻顯示器件具有，用於在顯示屏(700)上產生圖像(800)的多個光源(R，G，B)，與其相關的多個光電傳感器(S1，...，S8)能夠被標誌器照亮，其中在所述處理器中執行所述可執行指令時，執行下面的方法確定第一組校正值(785)，其與第一組光電傳感器初始位置數據(Si1，...，SI8)，已更新的一組光電傳感器位置數據(Sp1，...，SP8)以及用於在存儲器(EEPROM 920)中存儲的中心移動變量相關聯，以響應光源選擇和光電傳感器的照亮，該光電傳感器表示用於在所述顯示器上提供所述圖像位置調整的中心調整信號的移動；基於所述第一組校正值，以及基於從與所述中心調整信號相關聯的中心位置進行的當前移動(CP)，同時考慮從所述顯示屏上的中心位置進行的先前移動(MS)的歷史記錄來確定第二組校正值(885)；以及將所述校正值(890)應用到所述中心調整信號，以提供所述圖像的一個圖像中心調整變化，其中對於所有所述圖像隨後的調整來說，所述第一組校正值不被任何插入的更新圖像中心調整變化(820)所修改。
全文摘要
通過為被移動的顏色信號計算出3×3矩陣(770)，就會減少由於視頻投影顯示器圖像的中心校正調整(820)的多次使用而產生的逐步湊整誤差和會聚誤差，其中非中心矩陣值表示初始測量的存儲在初始隊列(720)上的傳感器值(Si1，...，SI8)，以及已存儲的最近測量的傳感器值(Sp1，...，SP8)之間的差值。該矩陣的中心值(860)是從邊沿中心誤差、已存儲的在前移動(MS)和當前移動(CP)的總和中計算出的平均值的總和。發現例行程序(745)的傳感器的再運行將已存儲的移動總和重置為零。
文檔編號H04N9/28GK1672429SQ03818264
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月31日 優先權日2002年7月31日
發明者約翰·巴雷特·喬治, 安赫拉·勒妮·伯內特 申請人:湯姆森許可貿易公司