KR100296417B1 - 블랙화면의 화질 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어두운 화면에서의 프로젝터의 화질을 보정하도록 구성된 블랙화면의 화질 보정장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치는 복합영상신호를 휘도신호와 색차신호로 분리하는 칼라디코더와, 상기 칼라디코더에서 분리된 색차신호와 디지탈 아날로그 변환기에서 아날로그 신호로 변환된 휘도신호를 적색,녹색 및 청색신호로 처리하는 영상처리부와, 상기 적색, 녹색, 청색의 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그 디지탈 변환기와, 상기 디지탈 신호를 액정패널의 사이즈에 맞도록 스케일링하는 스케일링부와, 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지탈 아날로그 변환기와, 액정패널의 밝기특성을 조절하는 감마제어부와, 액정패널을 구동시키도록 구동신호를 공급하는 드라이버부와, 상기 드라이버부에서 공급된 구동신호를 샘플링 및 홀딩하는 샘플링/홀더부를 구비하는 액정프로젝터에 있어서, 상기 칼라디코더부에서 분리된 휘도신호는 상기 아날로그 디지탈 변환기에 의해 디지탈 신호로 변환되어 1 필드분의 화상을 저장하는 필드메모리와, 상기 필드메모리에 저장된 화상을 소정시간 간격으로 분배하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 소정시간으로 분배된 입력신호의 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 입력신호 레벨검출부와, 상기 입력신호 레벨검출부에 의해 분배되어진 신호의 흑백에 대한 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 그레이레벨 검출부와, 상기 그레이레벨 검출부로부터 입력되는 신호의 흑백 대비에 대응하도록 상기 흑의 그레이레벨을 신장하는 블랙화면 그레이레벨 신장부와, 복합영상신호로부터 검출된 휘도신호의 레벨에 대응하도록 상기 입력신호 레벨검출부에 의해 검출된 신호의 밝기레벨을 가변하여 상기 드라이버부에 공급하는 밝기가변 스위치 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치는 어두운 화면에서의 화질을 보정하여 화질을 향상시키게 된다.

Description

블랙화면의 화질 보정장치 {correcting Apparatus of Image-Quality for Black Screen}

본 발명은 프로젝터장치에 관한 것으로, 특히 어두운 화면에서의 프로젝터의 화질을 보정하도록 구성된 블랙화면의 화질 보정장치에 관한 것이다.

최근, 액정 프로젝터장치의 보급이 확산되면서 가정 및 사무실에 일반화되고있는 추세이다. 한편, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 'LCD'라 한다)는 그 자체 특성상 콘트라스트의 구현이 어려울 뿐만 아니라 어두운 화면에서의 콘트라스트가 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube; 이하 'CRT'라 한다)의 특성에 비해 상당히 열악하기 때문에 영상 또는 동화상 구현시 상당한 어려움이 따르고 있다. 이러한 어려움을 해결하기위해 기존의 CRT와는 다르게 최종 출력단에서 감마 보정을 해주고 있으나 그 특성이 그리 완벽하지 못한 실정이다. 이하 도 1 내지 도 3을 결부하여 이에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 종래의 화질 보상장치는 복합영상신호(CVBS)를 휘도신호(Y)와 색차신호(UV)로 분리하는 칼라디코더(2)와, 색차신호(UV)와 휘도신호(Y)를 RGB신호로 처리하는 영상처리부(4)와, 아날로그 RGB신호를 디지탈 RGB신호로 변환하는 ADC(6)와, RGB신호를 액정패널의 사이즈에 맞도록 스케일링하는 스케일링부(8)와, 디지탈 신호를 아날로그로 변환하는 DAC(10)와, 액정패널의 밝기특성을 조절하는 감마제어부(12)와, 액정패널을 구동하는 드라이버부(14)와, 액정패널 구동신호를 샘플링/홀더하는 샘플링/홀더부(16)를 구비한다. 칼라디코더(2)는 복합영상신호(CVBS)를 휘도신호(Y)와 색차신호(UV)로 분리하게 된다. 이 경우, 휘도신호(Y) 및 색차신호(UV)는 영상처리부(4)에 의해 적절한 화질처리가 되어 적색(Red; 이하 'R'이라 한다), 녹색(Green; 이하 'G'라 한다) 및 청색(Blue; 이하 'B'라 한다)신호로 변환되어진다. 또한, RGB신호는 아날로그 디지탈 변환기(Analog Digital Converter;6 이하 'ADC'라 한다)에서 PC RGB신호와 스위칭 과정을 통해 영상신호가 선택되어지면 디지탈 신호로 변환된다. 스케일링부(8)는 디지탈 RGB신호를 LCD의 디스플레이 특성 또는 사이즈에 맞도록 스케일링(Scaling) 시키게 된다. 이때, 스케일링된 신호는 디지탈 아날로그 변환기(Digital Analog Converter;10 이하 'DAC')에의해 LCD에 적합하도록 아날로그신호로 변환되어 진다. 한편, 감마제어부(12)는 도 2에 도시된바와같이 블랙에서의 계조식별이 어려운 LCD의 투과특성에 기인하여 밝기특성이 저하되는 것을 방지되도록 충분한 밝기 특성을 조절하게 된다. 이에따라, 감마제어부(12)는 LCD의 투과특성에 대응하도록 도 3에 도시된바와같은 감마특성을 나타내게 된다. 또한, 드라이버부(14)는 LCD의 특성에 일치하도록 레벨 및 반전/비반전 신호로 구동하게 되며 샘플링/홀더부(16)에서는 LCD특성에 따라 블록구동을 할수 있도록 신호를 만들어서 액정패널에 보냄으로 화상이 표시되도록 한다.

그러나, 종래의 방법은 감마보정을 어느정도 완벽하게 구현하더라도 어두운부분에서의 화면보정은 상당한 양의 증폭을 필요로하기 때문에 어두운 부분의 화질이 저하되는 문제점이 도출되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 어두운 화면에서의 화질을 보정하도록 구성된 블랙화면의 화질 보정장치를 제공 하는데 있다.

도 1은 종래의 화질 보정장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 액정패널의 투과특성을 도시한 특성도.

도 3은 감마 제어부의 신호특성을 도시한 특성도.

도 4는 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치의 구성을 도시한 도면.

도 5는 도 4의 구동을 설명하기위해 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정에 따른 그레이 레벨의 변화를 설명하기위해 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,22 : 칼라디코더 4,42 : 영상처리부

6,24 : 아날로그 디지탈 변환기 8,46 : 스케일링부

10,40,48 : 디지탈 아날로그 변환기 12,50 : 감마제어부

14,52 : 드라이버부 16,54 : 샘플링/홀더부

26 : 필드메모리 및 제어부 28 : 윈도우처리부

30 : 입력신호레벨 검출부 32 : 그레이레벨 검출부

34 : 화이트 리미트 제어부 36 : 문턱레벨 설정부

38 : 블랙화면 그레이레벨 신장부 56 : 밝기가변 스위치 처리부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치는 복합영상신호를 휘도신호와 색차신호로 분리하는 칼라디코더와, 상기 칼라디코더에서 분리된 색차신호와 디지탈 아날로그 변환기에서 아날로그 신호로 변환된 휘도신호를 적색,녹색 및 청색신호로 처리하는 영상처리부와, 상기 적색, 녹색, 청색의 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그 디지탈 변환기와, 상기 디지탈 신호를 액정패널의 사이즈에 맞도록 스케일링하는 스케일링부와, 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지탈 아날로그 변환기와, 액정패널의 밝기특성을 조절하는 감마제어부와, 액정패널을 구동시키도록 구동신호를 공급하는 드라이버부와, 상기 드라이버부에서 공급된 구동신호를 샘플링 및 홀딩하는 샘플링/홀더부를 구비하는 액정프로젝터에 있어서, 상기 칼라디코더부에서 분리된 휘도신호는 상기 아날로그 디지탈 변환기에 의해 디지탈 신호로 변환되어 1 필드분의 화상을 저장하는 필드메모리와, 상기 필드메모리에 저장된 화상을 소정시간 간격으로 분배하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 소정시간으로 분배된 입력신호의 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 입력신호 레벨검출부와, 상기 입력신호 레벨검출부에 의해 분배되어진 신호의 흑백에 대한 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 그레이레벨 검출부와, 상기 그레이레벨 검출부로부터 입력되는 신호의 흑백 대비에 대응하도록 상기 흑의 그레이레벨을 신장하는 블랙화면 그레이레벨 신장부와, 복합영상신호로부터 검출된 휘도신호의 레벨에 대응하도록 상기 입력신호 레벨검출부에 의해 검출된 신호의 밝기레벨을 가변하여 상기 드라이버부에 공급하는 밝기가변 스위치 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치는 복합영상신호(CVBS)를 휘도신호(Y)와 색차신호(UV)로 분리하는 칼라디코더(22)와,색차신호(UV)와 휘도신호(Y)를 RGB신호로 처리하는 영상처리부(42)와, 아날로그 RGB신호를 디지탈 RGB신호로 변환하는 ADC(24)와, RGB신호를 액정패널의 사이즈에 맞도록 스케일링하는 스케일링부(46)와, 디지탈 신호를 아날로그로 변환하는 DAC(48)와, 액정패널의 밝기특성을 조절하는 감마제어부(50)와, 액정패널을 구동하는 드라이버부(52)와, 액정패널 구동신호를 샘플링/홀더하는 샘플링/홀더부(54)를 구비한다. 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치의 LCD 출력부의 구성은 종래 기술과 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치는 휘도신호(Y)를 디지탈신호로 변환하는 ADC(24)와, 1 필드분의 화상을 저장하는 필드메모리 및 제어부(26)와, 필드메모리에 저장된 화상을 소정시간 간격으로 분배하는 윈도우처리부(28)와, 입력신호의 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 입력신호 레벨검출부(30)와. 입력신호의 흑백에 대한 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 그레이레벨 검출부(32)와, 1 필드분에 해당되는 신호가 화이트 리미트를 넘지 않도록 화이트 리미트값을 설정하는 화이트 리미트 제어부(34)와, 1 필드분의 문턱레벨을 설정하는 문턱레벨 설정부(36)와, 설정된 시간대별로 흑백의 비에 대응하도록 블랙의 그레이레벨을 신장하는 블랙화면 그레이레벨 신장부(38)와, 입력신호의 레벨에 대응하도록 밝기레벨을 가변하는 밝기가변 스위치 처리부(56)를 구비한다. 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치의 LCD 입력부에 동작에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. 칼라디코더(22)에서 분리된 휘도신호(Y)는 ADC(24)에 의해 디지탈 신호로 변환된다. 또한, 필드 메모리 및 제어부(26)에서는 디지탈 휘도신호(Y)로부터 도 5의 (a)에 도시된바와같은 1 필드분의 화상정보를 저장한 다음 윈도우처리부(28)의 제어에 의해 저장된 화상에 대해 적절한 시간분배를 해낸다. 이때, 저장된 화상에 대한 시간분배가 도 5의 (b)에 도시되어 있다. 이 경우, 윈도우 설정과 시간분배에 의해서 입력신호레벨 검출부(30)에서는 신호의 입력레벨을 정해진 시간대별로 구분하여 읽어내서 2가지 처리를 하게 된다. 이에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. 하나는 밝기가변 스위치 처리부(56)로 보내는 플래그(Flag)신호를 온(On) 또는 오프(Off) 할수 있도록 하게 된다. 또한, 다른 하나는 화이트 리미트 제어부(34)에서 1필드내의 입력신호에 대한 피크 화이트(Peak White)값을 판단할수 있도록 적절한 직류(DC) 정보값을 보내는 것이다. 한편, 그레이레벨 검출부(32)는 분배되어진 시간별로 주어진 시간 구간에 대한 밝은 화면부와 어두운 화면부에 대한 전류값 비를 읽어서 각 시간대 별로 흑/백에 대한 레벨차를 구하게 된다. 이 경우, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 흑/백에 대한 레벨차가 각 시간에 해당하는 그레이레벨이 된다. 이러한 식으로 기준 그레이 레벨이 설정되면 화이트 리미트 제어부(34)에서는 입력신호 레벨 검출부에서 보내진 정보에 따라 1 필드 내 신호가 어느 일정한 화이트레벨을 넘지 않도록 화이트 리미트(White Limit)값을 설정한다. 이것이 처리되어지는 신호에 대한 최대 전류값이 된다. 또한, 화이트 리미트가 정해진 다음 신호는 1 필드내에서 문턱레벨 설정부(36)로 보내져서 일정한 문턱레벨이 정해지며 이 신호는 블랙 화면 그레이레벨 신장부(38)로 보내져서 도 6의 (b)에 도시된바와같이 설정된 시간대별로 그레이레벨의 신장이 이루어진다. 이 경우, 블랙 대 화이트비에 따라 블랙비가 많은부분은 더욱 블랙화되도록 가중치를 주고 블랙비가 상대적으로 적은부분에서는 더 적어지도록 해서 인가의 눈이 어두운 화면의 미세한 부분에서도 밝고 어두운 콘트라스트 차를 느낄수 있도록 처리하게 된다. 상기 신호를 DAC(40)를 통하여 아날로그 신호로 바꾼다음 칼라처리된 색차신호(UV)와 함께 영상처리부(42)에서 적절히 RGB신호로 매트릭싱 되어서 액정패널로 출력되어 진다. 한편, 밝기가변 스위치 처리부(56)에서는 입력신호의 레벨에 따라 입력신호레벨 검출부(30)에서 보내지는 플래그(Flag)에 의하여 일정한 시간대별로 자동으로 밝기를 조절하도록 드라이버부(52)를 구동하여서 전체적으로 밝고 선명한 화상을 구현하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 블랙화면의 화질 보정장치는 어두운 화면에서의 화질을 보정하여 화질을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (2)

1. 복합영상신호를 휘도신호와 색차신호로 분리하는 칼라디코더와, 상기 칼라디코더에서 분리된 색차신호와 디지탈 아날로그 변환기에서 아날로그 신호로 변환된 휘도신호를 적색,녹색 및 청색신호로 처리하는 영상처리부와, 상기 적색, 녹색, 청색의 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그 디지탈 변환기와, 상기 디지탈 신호를 액정패널의 사이즈에 맞도록 스케일링하는 스케일링부와, 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지탈 아날로그 변환기와, 액정패널의 밝기특성을 조절하는 감마제어부와, 액정패널을 구동시키도록 구동신호를 공급하는 드라이버부와, 상기 드라이버부에서 공급된 구동신호를 샘플링 및 홀딩하는 샘플링/홀더부를 구비하는 액정프로젝터에 있어서,

   상기 칼라디코더부에서 분리된 휘도신호는 상기 아날로그 디지탈 변환기에 의해 디지탈 신호로 변환되어 1 필드분의 화상을 저장하는 필드메모리와,

   상기 필드메모리에 저장된 화상을 소정시간 간격으로 분배하는 제어부와,

   상기 제어부에 의해 소정시간으로 분배된 입력신호의 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 입력신호 레벨검출부와,

   상기 입력신호 레벨검출부에 의해 분배되어진 신호의 흑백에 대한 레벨을 소정시간 간격으로 검출하는 그레이레벨 검출부와,

   상기 그레이레벨 검출부로부터 입력되는 신호의 흑백 대비에 대응하도록 상기 흑의 그레이레벨을 신장하는 블랙화면 그레이레벨 신장부와,

   복합영상신호로부터 검출된 휘도신호의 레벨에 대응하도록 상기 입력신호 레벨검출부에 의해 검출된 신호의 밝기레벨을 가변하여 상기 드라이버부에 공급하는 밝기가변 스위치 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 블랙화면의 화질 보정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력신호 레벨검출부로부터 공급되는 1 필드분의 신호가 화이트 리미트를 넘지 않도록 상기 입력신호 레벨검출부로부터 공급되는 신호의 화이트 리미트값을 설정하는 화이트 리미트 제어부와,

   상기 화이트 리미트 제어부에 의해 설정된 화이트 리미트값의 문턱레벨을 설정하는 문턱레벨 설정부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 블랙화면의 화질 보정장치.