KR100237200B1 - White balance correcting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광원과, 스트립방식으로 셀이 구성된 LCD부와, 투사렌즈와, 스크린이 순차적으로 배치되어 이루어지는 광학계에서 각 칼라의 광량을 선택적으로 조절할 수 있는 화이트 밸런스 보상장치에 관한 것으로써, LCD 단위셀의 같은 칼라(color)를 나타내는 수평 라인 또는 수직 라인을 따라 부착된 광섬유와, 상기 광섬유에 광을 공급하기 위한 보조광원과, 상기 광섬유와 보조광원의 사이에 연결되는 광가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a white balance compensator capable of selectively adjusting the amount of light of each color in an optical system in which a light source, an LCD unit in which cells are formed in a strip method, a projection lens, and a screen are sequentially arranged. An optical fiber attached along a horizontal line or a vertical line representing the same color of the cell, an auxiliary light source for supplying light to the optical fiber, and an optical guide connected between the optical fiber and the auxiliary light source. It is characterized by.
Description
본 발명은 화이트 밸런스 보상장치에 관한 것으로서 특히, G 칼라의 광량을 줄이지 않고 R 및 B 칼라의 광량을 증가시켜 화이트 밸런스를 보상하는 화이트 밸런스 보상장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a white balance compensator, and more particularly, to a white balance compensator that compensates for white balance by increasing the amount of light of R and B colors without reducing the amount of light of G colors.
일반적으로 인간의 눈에는 어떠한 광원(예를들면, 태양광, 형광등, 백열등 등)하에서도 흰색은 흰색으로 느껴지지만 비디오 카메라의 촬상관을 통하여 보게되면 광원에 따라 빨갛게 되거나 푸르게 되거나 한다. 이는 광원의 색온도 때문인데 색온도가 높으면 푸른색 계통이 되고 낮으면 붉은색 계통의 색상이 되므로 올바른 색상을 재현할 수 없게된다. 어떤 광원하에서 흰 피사체를 희게 재현되도록 조정하면 다른 칼라도 바르게 재현될 수 있는데 이 조정을 화이트 밸런스 조정이라고 한다.Generally, the human eye feels white under any light source (for example, sunlight, fluorescent light, incandescent light, etc.), but when viewed through a video camera's image tube, it becomes red or blue depending on the light source. This is due to the color temperature of the light source. If the color temperature is high, the color becomes blue, and if the color temperature is low, the color becomes red. If you adjust a white subject to reproduce white under a certain light source, other colors can be reproduced correctly. This adjustment is called white balance adjustment.
도 1은 종래 기술에 의한 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an optical system according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래의 광학계는 광원(1)과, LCD부(2)와, 투사렌즈(3)가 스크린(미도시)의 전면에 순차적으로 배치되어 이루어지며, 상기 광원(1)은 포물선 형상의 반사경(4)을 사용하여 빛이 모두 상기 LCD부(2)로 출사되도록 한다.Referring to FIG. 1, in the conventional optical system, a light source 1, an LCD unit 2, and a projection lens 3 are sequentially disposed on a front surface of a screen (not shown). A parabolic reflector 4 is used to allow all light to be emitted to the LCD unit 2.
상기 LCD부(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(21)의 중앙부에 화면구현부(22)가 형성되어 신호입력부(23)를 통한 신호에 따라 동작된다. 이때, 상기 화면구현부(22)는 다수의 화소로 구성되어 있으며, 예를 들어 VGA급의 경우 640 * 480 개의 단위셀로 구성된다.As shown in FIG. 2, the LCD unit 2 has a screen implementor 22 formed at the center of the case 21 and operates according to a signal through the signal input unit 23. In this case, the screen implementation unit 22 is composed of a plurality of pixels, for example, in the case of VGA class, it is composed of 640 * 480 unit cells.
도 3은 스트립 방식의 셀 구성을 나타내는 도면이며, 도 4는 단위셀을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a cell structure of a strip system, and FIG. 4 is a diagram illustrating a unit cell.
도 3을 참조하면, 스트립 방식의 셀 구성은 R, G, B 의 단위셀이 각각 동일한 라인은 동일한 칼라를 나타내도록 배치되어 있다.Referring to FIG. 3, in the cell structure of the strip system, R, G, and B unit cells are arranged such that the same lines represent the same color.
상기 단위셀은 도 4에 도시된 바와 같이 빛이 투과하는 영역인 개구부(24)와, 빛이 투과하지 못하는 영역인 블랙 마스크(25)로 이루어진다. 이때, 상기 블랙 마스크(25)에 의하여 상기 광원(1)으로부터 조사된 빛의 일부가 감소된다.As shown in FIG. 4, the unit cell includes an opening 24, a region through which light passes, and a black mask 25, a region through which light does not pass. At this time, a part of the light irradiated from the light source 1 by the black mask 25 is reduced.
도 5는 광원의 스펙트럼 분포를 나타내는 도면이고, 도 6은 색분리 및 합성에 의한 광분포를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a spectral distribution of a light source, and FIG. 6 is a diagram illustrating light distribution by color separation and synthesis.
광원의 스펙트럼은 LCD의 칼라 필터에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 R,G,B로 분리되어 각각의 셀로 입사된다. 이때, 칼라 분포에 따른 RGB의 광량 비율은 IR: IG: IB= 2.64 : 16.6 : 1 이다.The spectrum of the light source is separated into R, G, B and incident to each cell as shown in FIG. 6 by the color filter of the LCD. At this time, the ratio of light quantity of RGB according to the color distribution is I R : I G : I B = 2.64: 16.6: 1.
그러나, NTSC의 경우는 화이트 밸런스 기준 IR: IG: IB= 2.6 : 5.1 : 1 이 되어야 한다. 즉, NTSC의 기준에 맞추기 위해서는 (16.6-5.1)/16.6 * 100% = 69% 높기 때문에 69% 정도 감소시켜야 하는 문제점이 발생한다.However, for NTSC, the white balance criteria I R : I G : I B = 2.6: 5.1: 1 In other words, in order to meet the NTSC standard, (16.6-5.1) /16.6 * 100% = 69% is high, so there is a problem of reducing 69%.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 스트립 방식의 LCD에서 픽셀의 같은 색 라인에 광섬유를 부착시킴으로써 G 칼라의 광량을 줄이지 않고 R과 B 칼라의 화소에 광량을 증가시켜 보상할 수 있는 화이트 밸런스 보상장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to attach an optical fiber to the same color line of a pixel in a strip-type LCD, and to reduce the amount of light of a G color to a pixel of an R and B color. It is to provide a white balance compensation device that can compensate by increasing the amount of light.
도 1은 종래 기술에 의한 광학계를 나타내는 도면,1 is a view showing an optical system according to the prior art,
도 2는 광학계에 사용되는 LCD부의 구성을 나타내는 도면,2 is a view showing a configuration of an LCD unit used for an optical system;
도 3은 스트립 방식의 셀 구성을 나타내는 도면,3 is a view showing a cell structure of the strip system,
도 4는 도 3에서 단위셀의 구성을 나타내는 도면,4 is a view showing the configuration of a unit cell in FIG.
도 5는 광원의 스펙트럼 분포를 나타내는 도면,5 is a diagram illustrating a spectral distribution of a light source;
도 6은 색분리 및 합성에 의한 광분포를 나타내는 도면,6 is a view showing light distribution by color separation and synthesis;
도 7은 본 발명에 의한 광학계의 구성을 나타내는 도면,7 is a view showing the configuration of an optical system according to the present invention;
도 8은 본 발명에 의한 화이트 밸런스 보상장치의 구성을 나타내는 도면,8 is a view showing the configuration of a white balance compensator according to the present invention;
도 9는 본 발명에 사용되는 광섬유의 제1 실시예를 나타내는 도면,9 is a view showing a first embodiment of an optical fiber used in the present invention;
도 10은 본 발명에 사용되는 광섬유의 제2 실시예의 단면을 나타내는 도면,10 is a cross-sectional view of a second embodiment of an optical fiber used in the present invention;
도 11은 도 10에서 각 부분의 굴절율을 나타내는 도면.FIG. 11 shows the refractive index of each part in FIG. 10. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 광원 120 : LCD부 130 : 투사렌즈110: light source 120: LCD 130: projection lens
140 : 광섬유 150 : 보조광원 160 : 광가이드140: optical fiber 150: auxiliary light source 160: optical guide
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원과, 스트립방식으로 셀이 구성된 LCD부와, 투사렌즈와, 스크린이 순차적으로 배치되어 이루어지는 광학계에 있어서, LCD 단위셀의 G(Green), R(Red), B(Blue)칼라 중에서 같은 칼라(color)를 나타내는 수평 라인 또는 수직 라인을 따라 부착된 광섬유와, 상기 광섬유에 중에서 G칼라에 해당하는 광섬유는 광을 입사시키지 않고 R 및 B 칼라에 해당되는 광만을 공급시키는 보조광원과, 상기 광섬유와 보조광원의 사이에 연결되는 광가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 보상장를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a light source, an LCD unit in which a cell is formed in a strip method, a projection lens, and an optical system in which screens are sequentially arranged. (Red), B (Blue) color of the optical fiber attached along a horizontal line or a vertical line showing the same color (color), and the optical fiber corresponding to the G color of the optical fiber in the R and B color without incident light It provides a white balance compensation field, characterized in that it comprises an auxiliary light source for supplying only the corresponding light, and an optical guide connected between the optical fiber and the auxiliary light source.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 광원은 메탈할라이드 램프를 사용하고, 상기 광섬유는 각 칼라를 갖는 단위셀의 라인별로 입사되는 광량을 조절할 수 있도록 각 칼라에 따라 그 수를 달리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the light source uses a metal halide lamp, and the optical fiber may vary the number according to each color so as to adjust the amount of light incident on each line of a unit cell having each color.
또한, 상기 광섬유는 단위셀에서 블랙마스크로 입사되는 빛을 개구부로 입사되도록 하는 마이크로 렌즈(μ-lens)의 기능을 수행할 수 있도록 그 단면이 상기 단위셀의 수직 길이와 동일한 직경을 갖는 반원형으로 형성될 수 있고, PMMA(ploymethyl methacrylate)를 이용하여 원통형으로 형성될 수도 있다.In addition, the optical fiber has a semi-circular shape having a diameter equal to the vertical length of the unit cell so that the optical fiber can perform a function of a micro lens (μ-lens) to allow light incident from the unit cell to the black mask to enter the opening. It may be formed, or may be formed in a cylindrical shape using ploymethyl methacrylate (PMMA).
또한, 상기 광섬유는 코어부 및 클래딩부를 갖는 원통형으로 형성하되, 상기 LCD부로 입사되는 광량이 일정하게 되도록 상기 클래딩부가 상기 광가이드와의 접속면에서 멀어질수록 얇아지게 일측이 절단되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 광섬유와 광가이드의 굴절율은 코어부에서 중심과의 거리에 관계없이 소정의 제1 굴절율값으로 일정하고, 클래딩부에서는 상기 코어부의 제1 굴절율값 보다 작은 제2 굴절율값으로 일정하게 분포되며, 상기 광섬유와 광가이드의 접속부는 그 굴절율이 코어부에서는 중심에서 멀어질수록 점차 감소하고, 클래딩부에서는 상기 코어부 보다 작은 굴절율값으로 일정하게 분포된다.The optical fiber may be formed in a cylindrical shape having a core part and a cladding part, and one side may be formed to be thinner as the cladding part moves away from the connection surface with the optical guide so that the amount of light incident on the LCD part is constant. . In this case, the refractive index of the optical fiber and the optical guide is constant at a predetermined first refractive index value regardless of the distance from the core portion to the core portion, and the cladding portion is uniformly distributed as a second refractive index value smaller than the first refractive index value of the core portion. The refractive index of the connection portion between the optical fiber and the optical guide gradually decreases from the center in the core portion, and is uniformly distributed at the refractive index smaller than the core portion in the cladding portion.
이하, 본 발명에 의한 화이트 밸런스 보상장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a white balance compensator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명의 광학계 전체를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 의한 화이트 밸런스 보상장치의 구성을 나타내는 도면이다.7 is a view showing the whole optical system of the present invention, Figure 8 is a view showing the configuration of the white balance compensation device according to the present invention.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명은 광원(110)과, 스트립방식으로 셀이 구성된 LCD부(120)와, 투사렌즈(130)와, 스크린(미도시)이 순차적으로 배치되어 이루어지며, 광섬유(140)가 상기 LCD부(120)의 단위셀에서 같은 칼라(color)를 나타내는 수평 라인 또는 수직 라인을 따라 1 대 1로 부착된다.Referring to FIGS. 7 and 8, the present invention includes a light source 110, an LCD unit 120 having a cell formed in a strip method, a projection lens 130, and a screen (not shown). The optical fiber 140 is attached one to one along a horizontal line or a vertical line representing the same color in the unit cell of the LCD unit 120.
또한, 상기 광섬유(140)에 광을 공급하기 위한 보조광원(150)이 구비되며, 상기 광섬유(140)와 보조광원(150)의 사이에는 광가이드(160)가 연결되어 상기 보조광원(150)의 광을 상기 광섬유(140)로 전달한다.In addition, an auxiliary light source 150 for supplying light to the optical fiber 140 is provided, the optical guide 160 is connected between the optical fiber 140 and the auxiliary light source 150 is the auxiliary light source 150 The light is transmitted to the optical fiber 140.
상기 광원(11)은 메탈할라이드 램프를 사용하고, 상기의 각 광섬유(140) 중 G 칼라에 해당되는 광섬유에는 상기 보조광원(150)의 광을 입사시키지 않을 수 있다. 그 이유는 상기 광원(110)을 이루는 메탈할라이드 램프가 G 칼라의 광량이 많은 빛을 출사하기 때문이다.The light source 11 may use a metal halide lamp, and the light of the auxiliary light source 150 may not be incident on the optical fiber corresponding to the G color among the optical fibers 140. This is because the metal halide lamp constituting the light source 110 emits light having a large amount of light of the G color.
이때, 상기 광섬유(140)는 각 칼라를 갖는 단위셀의 라인별로 입사되는 광량을 조절할 수 있도록 각 칼라에 따라 그 수를 달리할 수도 있다.In this case, the number of the optical fibers 140 may vary according to each color so as to adjust the amount of light incident for each line of the unit cell having each color.
또한, 상기 광섬유(140)는 도 9에 도시된 바와 같이 단위셀에서 블랙마스크(25)로 입사되는 빛을 개구부(24)로 입사되도록 하는 마이크로 렌즈(μ-lens)의 기능을 수행할 수 있도록 그 단면이 상기 단위셀의 수직 길이와 동일한 직경을 갖는 반원형으로 형성될 수 있다.In addition, the optical fiber 140 may perform a function of a micro lens (μ-lens) to allow light incident on the black mask 25 in the unit cell to enter the opening 24, as shown in FIG. 9. The cross section may be formed in a semicircle having the same diameter as the vertical length of the unit cell.
또한, 상기 광섬유(140)는 PMMA(ploymethyl methacrylate)를 이용하여 원통형으로 형성될 수 있다.In addition, the optical fiber 140 may be formed in a cylindrical shape using ploymethyl methacrylate (PMMA).
또한, 상기 광섬유(140)는 도 10에 도시된 바와 같이 코어부(140A) 및 클래딩부(140B)를 갖는 원통형으로 형성하되, 상기 LCD부(120)로 입사되는 광량이 일정하게 되도록 상기 클래딩부(140B)가 상기 광가이드(160)와의 접속면에서 멀어질수록 얇아지게 일측이 절단되어 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the optical fiber 140 is formed in a cylindrical shape having a core portion 140A and a cladding portion 140B, as shown in Figure 10, the cladding portion so that the amount of light incident on the LCD unit 120 is constant It is preferable that one side is cut and formed to become thinner as 140B moves away from the connection surface with the light guide 160.
이때, 도 11을 참조하면 상기 광섬유(140)와 광가이드(160)의 굴절율은 코어부에서 중심과의 거리에 관계없이 소정의 제1 굴절율값(nCO)으로 일정하고, 클래딩부에서는 상기 코어부의 제1 굴절율값(nCO) 보다 작은 제2 굴절율값(nCL)으로 일정하게 분포된다. 또한, 상기 광섬유(140)와 광가이드(160)의 접속부는 그 굴절율이 코어부에서는 중심에서 멀어질수록 점차 감소하고, 클래딩부에서는 상기 코어부 보다 작은 굴절율값으로 일정하게 분포된다.In this case, referring to FIG. 11, the refractive index of the optical fiber 140 and the optical guide 160 is constant at a predetermined first refractive index value n CO regardless of the distance from the core to the core, and the core of the cladding unit is the core. The second refractive index value n CL is smaller than the negative first refractive index value n CO . In addition, the connecting portion of the optical fiber 140 and the optical guide 160 gradually decreases as the refractive index becomes far from the center of the core portion, and is uniformly distributed at a refractive index smaller than the core portion of the cladding portion.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
상기 보조광원(150)으로부터 출사된 빛은 상기 광가이드(160)를 따라 인도되어 상기 광섬유(140)로 입사된다. 이때, 상기 광섬유(140)에서 LCD부(120)의 단위셀로 방출되는 광량을 일정하게 유지된다.Light emitted from the auxiliary light source 150 is guided along the light guide 160 and is incident to the optical fiber 140. At this time, the amount of light emitted from the optical fiber 140 to the unit cell of the LCD unit 120 is kept constant.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 화이트 밸런스 보상장치는 보조광원에 연결된 광섬유를 이용하여 G 칼라를 감소시키지 않고 R 및 B 칼라의 광량을 높임으로써 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.The white balance compensator of the present invention as described above has an effect of obtaining a clearer image by increasing the amount of light of the R and B colors without reducing the G color by using the optical fiber connected to the auxiliary light source.
또한, 광섬유를 렌즈형상으로 형성하는 경우에는 개구효율을 높일 수 있기 때문에 광효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, when the optical fiber is formed in the shape of a lens, the opening efficiency can be increased, so that the light efficiency can be increased.
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| JPH01179913A (en) * | 1988-01-12 | 1989-07-18 | Stanley Electric Co Ltd | Back light and color balance adjusting device for liquid crystal color display device |
| JPH03167520A (en) * | 1989-11-28 | 1991-07-19 | Pioneer Electron Corp | Light source device for liquid crystal projection device |
| KR950027435A (en) * | 1994-03-24 | 1995-10-16 | 이헌조 | Tofu Mounted Optical Display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980061406A (en) | 1998-10-07 |
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