DE4130340A1

DE4130340A1 - Projection TV receiver using three CRTs for R-G-B - monitors red and blue brightness level by photodetectors used to control amplifiers for different screen reflection levels.

Info

Publication number: DE4130340A1
Application number: DE4130340A
Authority: DE
Inventors: Shozo Kanao
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-18

Abstract

A video signal from a TV receiver, video recorder or carrier (1) is presented as R-G-B components passed through switches (2,3,4) to amplifiers (5,6,7). Each colour component is therefore transmitted to a separate TV tube (8,9,10) and the images are focussed by lenses (11,12,13) onto a large screen (14). Photodetectors receive red and blue inputs back from the screen via a lens (16) and outputs represent the brightness of the components. The signals are received by a processor (17) having a memory storing valid values for the amplifier control signals. ADVANTAGE - Perfect white balance without noticeable colouration of white image spot.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Projektions-Fernsehgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem Projektions- Fernsehgerät werden die Farbsignale R, G, B zwei monochroma tischen Farbbildröhren zugeführt, die auf ihren Bildschirmen Bildauszüge für die Farben Rot, Grün, Blau erzeugen. Diese Bilder werden über Linsensysteme auf eine Projektionswand projiziert und dort zur Darstellung eines farbigen Bildes zur Deckung gebracht. Wenn ein derartiges Bild von einer LCD-Wiedergabeeinheit oder einer Kathodenstrahlröhre proji ziert wird, ist in vielen Fällen die Weißbalance und damit der Farbton des projizierten Bildes gestört. Das bedeutet insbesondere, daß an sich weiße Bildstellen farbig getönt wahrgenommen werden. Wenn die Verstärker für die R, G, B-Ka näle in der Fabrik für eine ideale Projektionsfläche richtig eingestellt sind, treten derartige Änderungen der Weißbalan ce z. B. dann auf, wenn als Projektionsfläche keine ideale Leinwand, sondern normale Zimmerwände ausgenutzt werden. Der artige Zimmerwände sind in vielen Fällen nicht weiß, sondern getönt und verfälschen somit bei der Projektion eines Bildes die Weißbalance und den Farbton.The invention is based on a projection television set according to the preamble of claim 1. With a projection TV set, the color signals R, G, B are two monochrome tables fed to color picture tubes on their screens Generate image extracts for the colors red, green and blue. These Images are placed on a projection screen using lens systems projected and there to display a colored image brought to cover. If such a picture of a LCD display unit or a cathode ray tube proj is adorned is in many cases the white balance and thus the hue of the projected image is disturbed. That means in particular, that white parts of the picture are tinted in color be perceived. If the amplifiers for the R, G, B-Ka channels in the factory for an ideal projection surface such changes occur in the white balan ce z. B. then when the ideal projection screen Canvas, but normal room walls can be used. The in many cases, like room walls are not white, but rather tinted and thus distort when projecting an image the white balance and hue.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie Weißbalance ohne merkbare Verfärbung weißer Bildstellen zu schaffen, insbesondere für Projektionsflächen mit unter schiedlichen Reflexionseigenschaften.The invention has for its object a flawless White balance without noticeable discoloration of white areas create, especially for projection surfaces with under different reflective properties.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the inven in claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also die Weißbalance oder die unerwünschte Verfärbung weißer Bildstellen auf der Projektionsfläche selbst ermittelt. In Abhängigkeit von die sem Ergebnis wird das Verhältnis der Steuersignale R,G,B für die Bildröhren so geändert, daß auf der Projektionsfläche die Weißbalance gegeben ist und keine Verfärbung an sich wei ßer Bildstellen auftritt. Da die Anordnung eine geschlossene Regelschleife darstellt, werden alle denkbaren Einflüsse auf die Weißbalance ausgeglichen, insbesondere unterschiedliche Farbtönungen der Projektionswand und der Einfluß von Umge bungslicht. Eine manuelle Nachstellung der Weißbalance bei verschiedenen Projektionsflächen ist dann nicht mehr erfor derlich.In the solution according to the invention, the white balance is therefore or the unwanted discoloration of white parts of the image on the Projection area itself determined. Depending on the The result is the ratio of the control signals R, G, B for the picture tubes changed so that on the projection surface the white balance is given and there is no discoloration in itself image spots occur. Because the arrangement is a closed one Represents control loop, all conceivable influences the white balance balanced, especially different Color tones of the projection screen and the influence of reverse exercise light. A manual adjustment of the white balance at different projection surfaces are then no longer required such.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu tert. Darin zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing tert. Show in it

Fig. 1 eine Projektionsanordnung mit der erfindungsge mäßen Maßnahme und Fig. 1 shows a projection arrangement with the measure according to the invention and

Fig. 2 den Verlauf der in Fig. 1 verwendeten Test signale. Fig. 2 shows the course of the test signals used in Fig. 1.

In Fig. 1 liefert eine Videosignalquelle 1, z. B. ein Fernseh empfänger, ein Videorecorder oder eine Kamera, die Farbsigna le R, G, B. Diese gelangen über die Schalter 2, 3, 4 auf drei Verstärker 5, 6, 7 für R, G, B, deren Ausgänge an die Steuer elektroden von drei Farbbildröhren 8, 9, 10 angeschlossen sind. Die Farbbildröhren 8, 9, 10 erzeugen drei monochromati sche Bildauszüge für die Farben Rot, Grün, Blau. Diese Bil der werden über Linsensysteme 11, 12, 13 auf die Projektions fläche 14 projiziert und dort zur Erzeugung eines farbigen Fernsehbildes zur Deckung gebracht. Die soweit beschriebene Anordnung ist als Projektions-Fernsehgerät bekannt.In Fig. 1, a video signal source 1 , e.g. B. a television receiver, a VCR or a camera, the Farbsigna le R, G, B. These go through the switches 2 , 3 , 4 to three amplifiers 5 , 6 , 7 for R, G, B, the outputs of which Control electrodes of three color picture tubes 8 , 9 , 10 are connected. The color picture tubes 8 , 9 , 10 produce three monochromatic image separations for the colors red, green, blue. These images are projected onto the projection surface 14 via lens systems 11 , 12 , 13 and brought to cover there to produce a colored television picture. The arrangement described so far is known as a projection television.

Der Projektionsfläche 14 ist zusätzlich der Fotodetektor 15 zugeordnet, der zwei auf die Farben Rot und Blau ansprechen de Fotodioden enthält. Die Fotodioden werden über das Linsen system 16 mit dem Licht von der Projektionsfläche 14 oder einem Teil davon beaufschlagt. Die Ausgangssignale des Foto detektors 15, die die Helligkeit der Farben Rot und Blau auf der Projektionsfläche 14 darstellen, werden dem Prozessor 17 zugeführt. Aus dem Verhältnis R/B werden Steuerspannungen UR für den Verstärker 5 und UB für den Verstärker 7 gewonnen. The projection surface 14 is additionally assigned to the photodetector 15 , which contains two photodiodes that respond to the colors red and blue. The photodiodes are acted upon by the lens system 16 with the light from the projection surface 14 or a part thereof. The output signals of the photo detector 15 , which represent the brightness of the colors red and blue on the projection surface 14 , are fed to the processor 17 . Control voltages UR for the amplifier 5 and UB for the amplifier 7 are obtained from the ratio R / B.

Der Prozessor 17 enthält einen Speicher, in dem die jeweils gültigen Werte für UR und UB gespeichert werden.The processor 17 contains a memory in which the respectively valid values for UR and UB are stored.

Im folgenden wird die Inbetriebnahme und die Wirkungsweise erläutert. Bevor die Signale R, G, B von der Videosignalquelle 1 zur Darstellung eines farbigen Bildes angelegt werden, wer den die Schalter 2, 3, 4 in die gestrichelte Stellung umge legt. Anstelle der Signale R, G, B von der Quelle 1 werden Testsignale gemäß Fig. 2 von einem Testsignalgenerator 18 den Eingängen der Verstärker 6, 7 zugeführt. Ein erstes Test signal T1 enthält den Klemmpegel CP und den Schwarzpegel SP und ein zweites Testsignal T2 den Klemmpegel CP, den Schwarz pegel SP und den Weißpegel WP. Vorzugsweise beträgt der Schwarzpegel SP 100 mV und der Weißpegel WP 1 Volt. Die Test signale T1, T2 erzeugen auf der Projektionsfläche 14 somit Bilder oder Bildstellen, deren Sollwert Schwarz oder Spitzen weiß ist. In diesem Testbetrieb gelangt das Licht mit dem Sollwert Weiß oder Schwarz über das Linsensystem 16 auf den Fotodetektor 15, der den Farbanteilen R und B oder deren Ver hältnis R/B entsprechende Ausgangssignale an den Prozessor 17 liefert. Der Prozessor 17 erzeugt daraufhin die Steuersi gnale UR und UB in dem Sinne, daß das über das Linsensystem 16 geführte Licht die richtige Weißbalance hat. Die Verstär kung des Verstärkers 6 für das Signal G bleibt dabei kon stant.The commissioning and mode of operation are explained below. Before the signals R, G, B are applied by the video signal source 1 to display a colored image, who switches 2 , 3 , 4 to the dashed position. Instead of the signals R, G, B from the source 1 , test signals according to FIG. 2 are fed from a test signal generator 18 to the inputs of the amplifiers 6 , 7 . A first test signal T 1 contains the clamping level CP and the black level SP and a second test signal T 2 the clamping level CP, the black level SP and the white level WP. The black level SP is preferably 100 mV and the white level WP is 1 volt. The test signals T 1 , T 2 thus generate images or image areas on the projection surface 14 whose setpoint is black or peaks white. In this test mode, the light with the target value white or black passes through the lens system 16 to the photodetector 15 , which supplies the color components R and B or their ratio R / B to the processor 17 . The processor 17 then generates the control signals UR and UB in the sense that the light guided through the lens system 16 has the correct white balance. The amplification of the amplifier 6 for the signal G remains constant.

Wenn die Projektionsfläche 14 ideal ist, ist das Verhältnis R/B = 1. Dieser Wert ändert sich jedoch in der Praxis ent sprechend den jeweiligen Reflexionseigenschaften der Projek tionsfläche 14, z. B. bei einer farbig getönten Zimmerwand. Der Prozessor 17 ändert dann durch die Steuerspannungen UR und UB die Verstärkung der Verstärker 5, 7 derart, daß das Verhältnis R/B am Fotodetektor 15 wieder = 1 wird, wenn die Bildröhren 8, 9, 10 mit dem definierten Testsignal, d. h. 1 Volt für Spitzenweiß und 100 m Volt für Schwarz, gesteuert werden. Diese Werte werden im Prozessor 17 gespeichert und stehen somit für künftige Betriebsfälle zur Verfügung. Erst bei Betrieb mit einer anderen Projektionswand erfolgt eine neue Anpassung und Aktualisierung der im Prozessor 17 gespei cherten Werte für UR und UB.If the projection surface 14 is ideal, the ratio R / B = 1. However, this value changes in practice accordingly to the respective reflection properties of the projection surface 14 , for. B. with a colored room wall. The processor 17 then changes the control voltages UR and UB to amplify the amplifiers 5 , 7 such that the ratio R / B at the photodetector 15 again = 1 when the picture tubes 8 , 9 , 10 with the defined test signal, ie 1 volt for peak white and 100 m volt for black. These values are stored in the processor 17 and are therefore available for future operating cases. Only when operated with another projection screen is there a new adaptation and update of the values for UR and UB stored in the processor 17 .

Nach dieser Korrektur der Weißbalance durch Änderung der Ver stärkung der Verstärker 5, 7 werden die Schalter 2, 3, 4 in die obere Stellung zurückgeschaltet. Dann ist die Wiedergabe der R,G,B Signale von der Quelle 1 zur Darstellung eines far bigen Bildes auf der Projektionsfläche 14 mit korrigierter Weißbalance und ohne merkbare Verfärbung weißer Bildstellen möglich.After this correction of the white balance by changing the amplification of the amplifier 5 , 7 , the switches 2 , 3 , 4 are switched back to the upper position. Then the reproduction of the R, G, B signals from the source 1 for displaying a colored image on the projection surface 14 with corrected white balance and without noticeable discoloration of white image areas is possible.

Die Testsignale T1, T2 können stufenweise auf unterschiedli che Helligkeitswerte einstellbar sein. Das kann vorteilhaft sein für eine bessere Gammacharakteristik, wenn die Verstär kungsregelschaltung nichtlineare Charakteristika für die drei Kanäle R, G, B aufweist. Es ist auch möglich, für die Er mittlung der Steuerspannungen im Fotodetektor 15 nur einen Teil der Projektionswand 14 zubelichten und auszuwerten. Es ist auch möglich, in die Signale von der Videosignalquelle 1 kurzzeitig Signale einzublenden, die auf der Projektionsflä che 14 einen kleinen Bereich mit einer definierten Hellig keit erzeugen. Dieser kleine, gegebenenfalls außerhalb des eigentlichen Bildes liegende Bereich wird dann mit dem Foto detektor 15 ausgewertet. Als Fotodetektor 15 kann auch eine einfache Farbvideokamera verwendet werden, aus deren Aus gangssignalen R, G, B dann in dem Prozessor 17 die Steuerspan nungen UR und UB oder auch Steuerspannungen für alle drei Verstärker 5, 6, 7 abgeleitet werden. Der Prozessor 17 ent hält einen Bedienungsknopf 19, bei dessen Betätigung eine erneute Messung der Weißbalance durchgeführt wird und akt ualisierte Werte für die Steuerspannungen für die Verstärker 5, 6, 7 gespeichert und fortan den Verstärkern 5, 6, 7 zuge führt werden.The test signals T 1 , T 2 can be adjusted in stages to different brightness values. This can be advantageous for better gamma characteristics if the gain control circuit has non-linear characteristics for the three channels R, G, B. It is also possible to expose and evaluate only a part of the projection wall 14 for the determination of the control voltages in the photodetector 15 . It is also possible to briefly display signals in the signals from the video signal source 1, the surface on the Projektionsflä 14 generate a small area with a defined brightness when. This small area, which may be outside the actual image, is then evaluated with the photo detector 15 . A simple color video camera can also be used as the photodetector 15 , from whose output signals R, G, B the control voltages UR and UB or also control voltages for all three amplifiers 5 , 6 , 7 are then derived in the processor 17 . The processor 17 contains an operating button 19 , when actuated, a new measurement of the white balance is carried out and updated values for the control voltages for the amplifiers 5 , 6 , 7 are stored and from then on the amplifiers 5 , 6 , 7 are supplied.

Claims

1. Projection television set in which the RGB signals via amplifiers ( 5-7 ) are supplied to three picture tubes ( 8-10 ), the pictures of which are projected via lens systems ( 11-13 ) onto a projection surface ( 14 ), characterized that the projection (14) a de ren color measuring photo detector (15) is associated, the output voltage of the gain of the amplifier (5-7) tion surface for adjusting the white balance on the projek (14).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the photo detector ( 15 ) is designed as a color video camera.

3. Device according to claim 1, characterized in that the inputs of the amplifier ( 5-7 ) via switch ( 2-4 ) optionally to RGB outputs of a conventional video signal source ( 1 ) or to RGB outputs of a test signal source ( 18 ) can be connected are.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the amplifier ( 5-7 ) are controlled by a signal which in the projected image on the projection surface ( 14 ) generates a defined area with the target value white and the photodetector ( 15 ) on this Area is directed.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the photodetector ( 15 ) contains two on the colors red and blue speaking photodiodes, from their output voltages control voltages (UR, UB) for the amplifier ( 5 , 7 ) for the color signals R. and B are derived.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the output signals of the photodetector ( 15 ) are fed to a processor ( 17 ) which from the output voltages of the photodetector ( 15 ) control signals (UR, UB) for the United amplifier ( 5 , 7 ) generated and contains a memory for these control signals.

7. Apparatus according to claim 3, characterized in that the test signals (T 1 , T 2 ) supplied by the test signal source ( 18 ) each have the black level (SP), the white level (WP) or in between during the line run-up time or a part of the same included gray levels.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that testsi signals (T 1 , T 2 ) with different levels between the black level (SP) and the white level (WP) are applied to the amplifiers ( 5 , 6 , 7 ) one after the other.

9. Apparatus according to claim 3, characterized in that the level of the test signal (T 1 , T 2 ) to different values between black level (SP) and white level (WP) is adjustable bar.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the Setting to different levels to take into account gamma characteristic or a nonlinear characteristic Characteristic of the projection device is used.