KR100517309B1 - A projection image display system for automatically controlling brightness and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 어떤 외부적인 요인에 의하여 투사되는 영상에 휘도차가 발생하는 경우에 이를 자동으로 보정하는 기능을 갖는 투사형 영상 표시 시스템 및 그 방법에 대해 개시한다. 본 발명에 따른 투사형 영상 표시 시스템은 스크린과 투사형 영상 표시 기기로 구성되며, 상기 스크린은 상기 스크린에 투사되는 빛의 휘도 레벨을 측정하는 복수 개의 광센서와, 상기 광센서들의 스크린 상에서의 좌표를 산출하고, 상기 광센서들로부터 전송되는 휘도 레벨을 비교하여 각 좌표에서 발생하는 휘도차를 계산하는 제1 마이콤과, 상기 제1 마이콤으로부터 전송되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 상기 투사형 영상 표시 기기로 송신하는 송신부를 구비하고, 상기 투사형 영상 표시 기기는 상기 스크린의 송신부로부터 송신되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 전송되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 기초로 하여, 휘도차가 발생하는 위치에 출력될 영상 신호의 휘도를 보상하는 제2 마이콤을 구비한다. 본 발명에 따른 투사형 영상 표시 시스템에 의하면, 스크린의 일부에 외부적 요인에 의해 빛이 새어 들어오는 경우에, 해당 영역의 휘도를 감소시켜 균일한 휘도를 갖는 영상을 스크린에 디스플레이할 수 있게 된다. The present invention discloses a projection type image display system and method having a function of automatically correcting a luminance difference in a projected image due to an external factor. Projection type image display system according to the present invention comprises a screen and a projection type image display device, the screen is a plurality of optical sensors for measuring the brightness level of the light projected on the screen, and calculates the coordinates on the screen of the optical sensors And a first micom for comparing the luminance levels transmitted from the optical sensors to calculate a luminance difference occurring at each coordinate, and data about the coordinates transmitted from the first micom and the luminance difference at each coordinate. And a transmission unit for transmitting to an image display device, wherein the projection type image display device receives a data about a coordinate transmitted from the transmission unit of the screen and a luminance difference in each coordinate, and a coordinate and each coordinate transmitted from the reception unit. On the basis of the data on the luminance difference in, the zero to be output at the position where the luminance difference occurs And a second micom to compensate for the luminance of the phase signal. According to the projection type image display system according to the present invention, when light leaks into a part of the screen due to an external factor, the luminance of the corresponding area is reduced to display an image having a uniform luminance on the screen.
Description
본 발명은 자동 휘도 조정 기능을 갖는 투사형 영상 표시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 어떤 외부적인 요인에 의하여 투사되는 영상에 휘도차가 발생하는 경우에 이를 자동으로 보정하는 기능을 갖는 투사형 영상 표시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a projection type image display system having an automatic luminance adjustment function and a method thereof, and more particularly, to a projection type image having a function of automatically correcting a luminance difference in an image projected by an external factor. A display system and method thereof are provided.
최근에는 정보 산업의 발달과 더불어 대화면의 영상을 표시할 수 있는 영상 표시 기기의 수요가 늘고 있다. 이와 같이, 대형 크기의 영상을 표시할 수 있는 영상 표시 기기로는 투사형(projection) 영상 표시 기기가 많이 사용되고 있으며, 그 중에서도 특히 LCD 프로젝터가 많이 선호되고 있다. 또한, 이러한 LCD 프로젝터는 세미나 발표 등의 용도 이외에도 가정용 디지털 TV의 디스플레이 장치로서 점차 그 용도가 넓어지고 있다. Recently, with the development of the information industry, the demand for a video display device capable of displaying a large screen image is increasing. As such, a projection image display device is widely used as an image display device capable of displaying a large sized image, and an LCD projector is particularly preferred. In addition to such uses as seminar presentations, such LCD projectors are increasingly being used as display devices for home digital TVs.
그러나, 종래의 영상 표시 기기에서는 어떤 외부적인 요인으로 스크린에 빛이 새어 들어오는 경우에, 투사되는 영상에 휘도차가 발생하여 디스플레이되는 영상의 밝기가 균일하지 않게되는 경우가 발생한다. However, in the conventional image display device, when light leaks into the screen due to some external factor, a luminance difference occurs in the projected image, and thus the brightness of the displayed image is not uniform.
도 1은 종래의 LCD 프로젝션 시스템에 있어서, 영상 투사시 외부에서 빛이 새어 들어와 투사된 영상에 휘도차가 발생하는 현상을 도시하고 있다. 도 1의 좌측 도면을 참조하면, 외부의 빛이 스크린(10)의 아래 부분에 새어 들어오고 있다. 이로 인하여, 도 1의 우측 도면에 도시된 바와 같이, 외부로부터 빛이 새어 들어온 스크린의 아래 부분(14)은 그렇지 않은 윗 부분(12) 보다 밝게 보여, 스크린에 투사된 영상의 밝기가 전체적으로 균일하지 않게 된다. 이와 같이, 영상의 밝기 분포가 균일하지 않게 되는 경우에 영상의 화질 특성이 정상적으로 디스플레이되지 않고, 영상의 휘도차로 인하여 시청자의 눈을 쉽게 피로하게 한다. 투사형 영상 표시 기기가 세미나 등의 발표용으로서 널리 이용되고 있다는 점을 감안할 때, 상기의 문제점은 보다 심각해진다. 1 illustrates a phenomenon in which a luminance difference occurs in a projected image due to light leaking from the outside during image projection in a conventional LCD projection system. Referring to the left figure of FIG. 1, external light is leaking into the lower portion of the screen 10. Due to this, as shown in the right figure of FIG. 1, the lower portion 14 of the screen from which light leaks from the outside appears brighter than the upper portion 12, which is not bright, so that the brightness of the image projected on the screen is not uniform throughout. Will not. As such, when the brightness distribution of the image is not uniform, the image quality characteristics of the image are not normally displayed, and the viewer's eyes are easily tired due to the luminance difference of the image. In view of the fact that the projection type image display device is widely used for presentations at seminars and the like, the above problem becomes more serious.
따라서, 투사형 영상 표시 기기에 있어서 외부적 요인에 의해 빛이 새어 들어오는 경우에, 해당하는 부분의 휘도를 감소시켜 본래의 균일한 휘도를 갖는 영상이 스크린에 투사되도록 하는 방법 및 장치가 요구되고 있다. Therefore, in the projection type image display device, when light leaks in due to external factors, there is a need for a method and apparatus for reducing the luminance of a corresponding portion so that an image having an original uniform luminance is projected onto a screen.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 외부적인 요인에 의해 빛이 스크린에 새어 들어오는 경우에 해당 영역을 인식하고 그 영역에서의 휘도를 회로적으로 보상하여 균일한 휘도의 영상을 디스플레이할 수 있는 투사형 영상 표시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, in order to overcome the above problems, the present invention recognizes a corresponding area when light leaks into the screen due to an external factor, and compensates luminance in the area by circuit to display an image of uniform brightness. It is an object of the present invention to provide a projection type image display system.
또한, 본 발명은 외부적인 요인에 의해 빛이 스크린에 새어 들어오는 경우에 해당 영역을 인식하고 그 영역에서 휘도를 회로적으로 보상하여 균일한 휘도의 영상을 디스플레이할 수 있는 투상형 영상 표시 시스템의 휘도 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention provides a luminance of a projection type video display system that recognizes a corresponding area when light leaks into the screen due to an external factor, and displays an image of uniform brightness by compensating circuit luminance in the area. It is an object to provide an adjustment method.
전술한 본 발명의 목적 및 장점 이외의 다른 목적 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통하여 명백해질 것이다. Other objects and advantages other than the above objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 제1 특징에 따른 투사형 영상 표시 시스템은 스크린과 투사형 영상 표시 기기로 구성된다. 상기 스크린은 상기 스크린에 투사되는 빛의 휘도 레벨을 측정하는 복수 개의 광센서와, 상기 광센서들에 대한 스크린 상의 좌표를 산출하고, 상기 광센서들로부터 전송되는 휘도 레벨을 비교하여 각 좌표에서 발생하는 휘도차를 계산하는 제1 마이콤과, 상기 제1 마이콤으로부터 전송되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 상기 투사형 영상 표시 기기로 송신하는 송신부를 구비한다. 또한, 상기 투사형 영상 표시 기기는 상기 스크린의 송신부로부터 송신되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 전송되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 기초로 하여, 휘도차가 발생하는 위치에 출력될 영상 신호의 휘도를 보상하는 제2 마이콤을 구비한다. The projection image display system according to the first aspect of the present invention comprises a screen and a projection image display device. The screen is generated at each coordinate by comparing a plurality of light sensors for measuring the brightness level of the light projected on the screen with the coordinates on the screen for the light sensors, and comparing the brightness levels transmitted from the light sensors And a transmitting unit for transmitting the coordinates transmitted from the first microcomputer and data relating to the luminance difference in each coordinate to the projection image display device. The projection image display device may further include a receiver that receives data about coordinates transmitted from a transmitter of the screen and luminance differences at respective coordinates, and data about coordinates transmitted from the receiver and luminance differences at each coordinate. And a second microcomputer for compensating for the luminance of the video signal to be output at the position where the luminance difference occurs.
상기 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 마이콤은 상기 복수 개의 광센서들로부터 전송되는 휘도 레벨 중 가장 낮은 휘도 레벨을 기준 레벨로 하여, 상기 휘도차를 계산한다. In a preferred embodiment of the above feature, the first microcomputer calculates the luminance difference by setting the lowest luminance level among the luminance levels transmitted from the plurality of optical sensors as a reference level.
또한, 상기 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 제2 마이콤은 상기 스크린의 송신부로부터 전송된 좌표 데이터를 상기 영상 표시 기기에 대응하는 픽셀 좌표로 변환시킨다. Further, in a preferred embodiment of the above feature, the second micom converts coordinate data transmitted from the transmitting unit of the screen into pixel coordinates corresponding to the video display device.
본 발명의 제2 특징에 따른 투사형 영상 표시 시스템의 자동 휘도 조정 방법은 상기 스크린에 장착된 복수 개의 광센서에서, 투사되는 영상의 휘도 레벨을 측정하는 단계와, 상기 광센서들에 대한 스크린 상의 좌표를 산출하고, 상기 광센서에 의해 측정된 휘도 레벨을 비교하여 각 좌표에서 발생하는 휘도차를 계산하는 단계와, 상기 산출된 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 상기 투사형 영상 표시 기기로 송신하는 단계와, 상기 영상 표시 기기가 상기 스크린으로부터 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 수신하는 단계와, 상기 수신된 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 기초로 하여, 휘도차가 발생하는 위치에 출력될 영상 신호의 휘도를 보상하는 단계를 구비한다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for automatically adjusting brightness of a projection type image display system, the method comprising: measuring, at a plurality of optical sensors mounted on the screen, a brightness level of a projected image; Calculating a luminance difference generated at each coordinate by comparing the luminance level measured by the optical sensor, and transmitting the calculated coordinates and data on the luminance difference at each coordinate to the projection image display device. Transmitting, receiving, by the video display device, data relating to coordinates and luminance differences at each coordinate, from the screen, and based on the received coordinates and data relating to luminance differences at each coordinate, Compensating for the luminance of the video signal to be output at the position where the difference occurs.
이러한 본 발명의 특징에 따르면, 스크린의 일부에 외부적 요인에 의해 빛이 새어 들어오는 경우에, 해당하는 부분의 휘도를 감소시켜 균일한 휘도를 갖는 영상을 스크린에 디스플레이할 수 있게 된다. According to the characteristics of the present invention, when light leaks into a part of the screen due to an external factor, the luminance of the corresponding part is reduced to display an image having a uniform brightness on the screen.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 8.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LCD 프로젝션 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 2 and 3 schematically show the configuration of the LCD projection system 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, LCD 프로젝션 시스템(100)은 스크린(10)과, LCD 프로젝터(20)로 구성된다. 상기 스크린(10)은 이 스크린 내에 장착되어 투사되는 영상의 휘도를 측정하는 복수 개의 광센서(16), 상기 광센서들에 대한 스크린 상의 좌표를 산출하고, 상기 광센서들로부터 출력되는 휘도 레벨을 비교하여 각 좌표에서의 휘도차를 계산하는 마이콤(17), 및 상기 마이콤에서 산출된 좌표 및 각 좌표에서 발생하는 휘도차의 데이터를 프로젝터(20)로 전송하는 송신부(18)를 구비한다. 여기서, 상기 광센서(16)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 스크린의 X축 방향으로 x개와 Y축 방향으로 y개가 배치되어 X ×Y개의 광센서가 균일하게 배치되는 것이 바람직하다. 2 and 3, the LCD projection system 100 includes a screen 10 and an LCD projector 20. The screen 10 calculates a plurality of optical sensors 16 mounted on the screen to measure the luminance of the projected image, coordinates on the screen for the optical sensors, and calculates the luminance level output from the optical sensors. A microcomputer 17 for comparing the luminance difference at each coordinate by comparison, and a transmitter 18 for transmitting the coordinates calculated at the microcom and data of the luminance difference occurring at each coordinate to the projector 20. Here, the optical sensor 16, as shown in Figure 4, it is preferable that x pieces are arranged in the X-axis and Y-axis direction in the X-axis direction of the screen so that X x Y optical sensors are arranged uniformly.
또한, 상기 LCD 프로젝터(20)는 스크린(10)에서 전송되는 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 수신하는 수신부(26), 스크린에 투사될 R, G, B의 영상 신호를 처리하는 영상 신호 처리부(27), 프로젝터의 각 구성 요소를 제어하며 상기 수신부로부터 전송된 데이터에 기초하여 영상 신호 처리부(27)에서 출력되는 영상 신호의 휘도를 조정하는 마이콤(28), 및 마이콤(28)에서 전송되는 제어 신호에 응답하여 LCD를 구동하는 LCD 구동 회로(29)를 구비한다. In addition, the LCD projector 20 is a receiver 26 for receiving data about the coordinates transmitted from the screen 10 and the luminance difference in each coordinate, and processes the image signals of the R, G, B to be projected on the screen An image signal processor 27, a microcomputer 28 that controls each component of the projector and adjusts the brightness of the image signal output from the image signal processor 27 based on the data transmitted from the receiver. LCD driving circuit 29 for driving the LCD in response to the control signal transmitted from the.
상기 스크린(10)으로부터 광센서들의 스크린상의 좌표와, 각 좌표에서 발생하는 휘도차가 프로젝터(20)로 전송하면, 프로젝터의 마이콤(28)에서 상기 좌표 및 휘도차를 기초로 하여 각 좌표에 대하여 휘도가 보상된 영상 신호를 생성하게 된다. 여기서, 스크린(10)과 프로젝터(20) 사이의 데이터 전송 방식은 무선 또는 유선 중 어느 것이어도 무방하다. When the coordinates on the screen of the optical sensors and the luminance difference generated at each coordinate are transmitted from the screen 10 to the projector 20, the microcomputer 28 of the projector has a luminance for each coordinate based on the coordinates and the luminance difference. Generates a compensated video signal. Here, the data transmission method between the screen 10 and the projector 20 may be either wireless or wired.
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 스크린의 일부에 외부로부터 빛이 침투하는 일 예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 스크린(10) 내에는 가로축 방향으로 x개, 세로축 방향으로 y개의 광센서(16)가 배치되어 X ×Y개의 광센서가 균일하고, 촘촘하게 배치되어 있다. 4 illustrates an example in which light penetrates from a part of a screen in a preferred embodiment according to the present invention. As shown in the figure, x optical sensors 16 in the horizontal axis direction and y optical sensors 16 in the vertical axis direction are arranged in the screen 10 so that the X x Y optical sensors are uniformly and densely arranged.
이하, 도 4를 참조하여, 상기 광센서들에 대한 스크린 상의 좌표를 산출하는 방법과, 각 좌표에서의 휘도차를 산출하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of calculating coordinates on the screen for the optical sensors and a method of calculating a luminance difference at each coordinate will be described with reference to FIG. 4.
먼저, 광센서의 스크린 상의 좌표 산출 방법에 대하여 설명하면, 도 4에 도시된 각 광센서의 위치는 마이콤(17)에서 다음의 수학식 1을 통해 스크린상의 좌표로 변환된다.First, the method of calculating the coordinates on the screen of the optical sensor will be described. The positions of the respective optical sensors shown in FIG. 4 are converted into coordinates on the screen by the following equation (1) in the microcomputer 17.
여기서, n: 해당 광센서의 가로축 방향의 순위Here, n: rank of the optical sensor in the horizontal axis direction
m: 해당 광센서의 세로축 방향의 순위 m: rank of the optical sensor in the longitudinal direction
따라서, 도 4에서 검은 색으로 도시된 광센서는 가로축 방향으로 A"번째, 세로축 방향으로 B'번째에 위치하고 있으므로, 이는 마이콤(17)에서 (A"/x, B'/y) 좌표로 계산된다. 이와 같은 방식으로, 마이콤(17)은 스크린 내에 장착된 모든 광센서의 위치를 소정의 좌표로 일대일 변환시킨다. Therefore, since the optical sensor shown in black in FIG. 4 is located at A ″ -th in the horizontal axis direction and B'-th in the vertical axis direction, it is calculated as (A ″ / x, B '/ y) coordinates in the microcomputer 17. do. In this way, the microcomputer 17 converts the positions of all the optical sensors mounted in the screen to one-to-one coordinates.
다음, 상기 산출된 각 좌표에서의 휘도차를 측정하는 방법을 설명한다. Next, a method of measuring the luminance difference in the calculated coordinates will be described.
먼저, 스크린 상(10)에 투사되는 빛의 휘도를 측정하기 위하여, 프로젝터(20)로부터 스크린 상에 풀 화이트 패턴(full white pattern)을 투사한다. 이때, 상기 광센서(16)들은 해당 위치에 투사되는 빛의 휘도를 측정하여, 이를 마이콤(17)으로 전송한다. 상기 마이콤(17)은 상기 광센서(16)들로부터 출력되는 휘도 레벨을 비교하여, 각 좌표에서의 휘도차를 산출한다. 이때, 기준 휘도 레벨은 광센서들로부터 전송되는 휘도 레벨 중에서 가장 낮은 휘도 레벨이 된다. First, in order to measure the brightness of light projected onto the screen 10, a full white pattern is projected from the projector 20 onto the screen. In this case, the photosensors 16 measure the brightness of the light projected to the corresponding position, and transmits it to the microcomputer 17. The microcomputer 17 compares the luminance levels output from the optical sensors 16 and calculates a luminance difference at each coordinate. In this case, the reference luminance level becomes the lowest luminance level among the luminance levels transmitted from the photosensors.
도 5 내지 도 8은 스크린(10)으로부터 전송되는 광센서의 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 관한 데이터를 기초로 하여, 프로젝터(20)에서 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 그래프들이다. 5 to 8 are diagrams for explaining a method of adjusting the luminance of an image signal in the projector 20 on the basis of the coordinates of the optical sensor transmitted from the screen 10 and the data on the luminance difference in each coordinate. One graph.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 스크린(10)의 아래 부분에 외부로부터 빛이 침투하는 경우에 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 그래프이다. 도 5의 좌측에 도시된 그래프는 스크린 상의 원래 화면 및 빛이 새어 들어 오는 부분을 각각 표시하고 있다. 여기서, 빛이 새어 들어오는 부분은 X 축상의 0∼x 좌표, Y 축상의 y1∼y 좌표에 해당하는 부분이다.5 is a graph illustrating a method of adjusting the brightness of an image signal when light penetrates from the outside in the lower portion of the screen 10 according to the preferred embodiment of the present invention. The graph shown on the left side of FIG. 5 shows the original screen and the light leaking portions on the screen, respectively. Here, the part where light leaks in is a part corresponding to 0- x coordinate on the X-axis, and y1-y coordinate on the Y-axis.
상기 마이콤(17)에서 산출된 광센서의 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차에 대한 데이터가 프로젝터(20)로 전송되면, 프로젝터(20) 내의 마이콤(28)은 상기 좌표를 프로젝터에 대응하는 적합한 좌표로 변환하고, 전송된 휘도차를 기초로하여 해당 좌표에 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다. When data on the coordinates of the optical sensor calculated by the microcomputer 17 and the luminance difference in each coordinate are transmitted to the projector 20, the microcomputer 28 in the projector 20 converts the coordinates into suitable coordinates corresponding to the projector. And converts the image signal to the luminance based on the transmitted luminance difference.
이하, 도 5의 우측에 도시된 그래프를 참조하여, 스크린(10)에서 산출된 좌표를 프로젝터(20)에 대응하는 적합한 좌표로 변환하는 방법에 대하여 설명한다. LCD 프로젝터의 해상도가 1024 ×768인 경우를 예로 들면, 도 5의 좌측 그래프에 도시된 스크린 상의 좌표는 아래의 수학식 2를 통해 프로젝터에 대응하는 적합한 좌표로 변환된다. Hereinafter, with reference to the graph shown on the right side of FIG. 5, a method for converting the coordinates calculated on the screen 10 into suitable coordinates corresponding to the projector 20 will be described. For example, when the resolution of the LCD projector is 1024 x 768, the coordinates on the screen shown in the left graph of FIG. 5 are converted into appropriate coordinates corresponding to the projector through Equation 2 below.
따라서, 도 5의 좌측 그래프에 도시된 스크린 상의 y1 좌표는 마이콤(28)에서 프로젝터의 좌표 A = (y1/y)768로 변환된다. 이와 같은 방식으로, 도 5의 좌측에 도시된 그래프의 좌표는 도 5의 우측에 도시된 그래프의 좌표로 일대일 변환된다. 즉, 스크린 상의 좌표는 마이콤(28)에서 LCD 패널의 픽셀 좌표로 변환된다. 마이콤(28)은 도 5의 우측에 도시된 그래프의 좌표를 기준으로, Y축 방향의 A 라인 이전까지(22)는 원래의 영상 신호를 출력하고, A 라인부터(24)는 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다.Thus, the y 1 coordinate on the screen shown in the left graph of FIG. 5 is converted to the coordinate A = (y 1 / y) 768 of the projector in the microcomputer 28. In this way, the coordinates of the graph shown on the left side of FIG. 5 are converted one-to-one to the coordinates of the graph shown on the right side of FIG. 5. That is, the coordinates on the screen are converted to the pixel coordinates of the LCD panel at the microcomputer 28. Based on the coordinates of the graph shown on the right side of FIG. 5, the microcomputer 28 outputs the original video signal until the line A in the Y-axis direction (22) and the line A to 24 (the luminance is compensated). Output the video signal.
다음, 전송된 휘도차에 기초하여 휘도가 보상된 영상 신호를 생성하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. Next, a method of generating an image signal whose luminance is compensated based on the transmitted luminance difference will be described.
먼저, 전술한 바와 같이, 프로젝터로부터 스크린 상에 풀 화이트 패턴이 투사되면, 스크린 내에 장착된 광센서(16)들은 해당 위치에서의 휘도를 측정하게 된다. 만약, 스크린에 투사되는 원래의 화상 영역(12)의 휘도가 500 ansi 루멘이고 외부로부터 빛이 침투한 영역(14)의 휘도가 600 ansi 루멘인 경우에, 500 ansi를 기준 휘도 레벨로 하여 외부의 빛이 침투하는 영역(14)에서 100 ansi, 즉 20%의 휘도를 감소시켜야 한다. 따라서, 입력된 R, G, B의 3개의 영상 신호의 휘도가 각각 R', G', B'인 경우에, 프로젝터(20) 내의 마이콤(28)은 각각 0.8R', 0.8G', 0.8B'의 보상된 휘도를 갖는 영상 신호를 출력한다. 이때, 0.8이 휘도 보상 계수가 되는데, 이러한 휘도 보상 계수는 아래의 수학식 3을 통해 산출될 수 있다. First, as described above, when the full white pattern is projected from the projector onto the screen, the photosensors 16 mounted in the screen measure the luminance at the corresponding position. If the luminance of the original image region 12 projected on the screen is 500 ansi lumens and the luminance of the region 14 through which light has penetrated from the outside is 600 ansi lumens, the external luminance is set to 500 ansi as the reference luminance level. In the region 14 where light penetrates, the brightness should be reduced to 100 ansi, ie 20%. Therefore, when the luminance of the three input image signals R, G, and B is R ', G', and B ', respectively, the microcomputer 28 in the projector 20 is 0.8R', 0.8G ', and 0.8, respectively. A video signal having a compensated luminance of B 'is output. In this case, 0.8 becomes a luminance compensation coefficient, and the luminance compensation coefficient may be calculated through Equation 3 below.
여기서, 기준 휘도 레벨은 광센서들로부터 출력되는 휘도 레벨 중 가장 낮은 휘도 레벨이다. Here, the reference luminance level is the lowest luminance level among the luminance levels output from the photosensors.
상기와 같은 방식으로 스크린에 투사된 영상 신호의 휘도를 조정함으로써, 균일한 밝기를 갖는 화상을 스크린에 디스플레이할 수 있다. By adjusting the luminance of the image signal projected on the screen in the above manner, an image having uniform brightness can be displayed on the screen.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예에 있어서, 스크린(10)의 우측 상부에 외부로부터 빛이 침투되는 경우에 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 그래프이다. 도 6의 좌측에 도시된 그래프의 좌표 및 각 좌표에서의 휘도차 데이터가 프로젝터(20)로 전송되면, 프로젝터(20) 내의 마이콤(28)은 적절한 좌표 변환을 수행하고, 휘도차가 발생하는 영역(22)에 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다. FIG. 6 is a graph illustrating a method of adjusting luminance of an image signal when light penetrates from the outside in the upper right side of the screen 10 according to another exemplary embodiment of the present invention. When the coordinates of the graph shown on the left side of FIG. 6 and the luminance difference data at each coordinate are transmitted to the projector 20, the microcomputer 28 in the projector 20 performs appropriate coordinate transformation, and the area where the luminance difference occurs ( Outputs a video signal whose luminance is compensated for.
보다 상세히 설명하면, 먼저 마이콤(28)에 의해 도 6의 좌측에 도시된 그래프에 도시된 스크린 상의 좌표는 수학식 2에 의해 도 6의 우측에 도시된 그래프와 같이 프로젝터에 적합한 좌표로 변환된다. 따라서, 도 6의 좌측에 도시된 스크린 상의 x1 및 y1 좌표는 상기 마이콤(28)에서 B=(x1/x)1024, C=(y1/y)768의 좌표로 각각 변환되고, 마이콤(28)은 제1 수평 라인에서 B 픽셀 이전까지는 원래의 영상 신호를 출력하고, B 픽셀부터는 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다. 이러한 동작은 C 수평 라인까지 반복된다. C 수평 라인 이후부터는 라인상의 모든 픽셀에 원래의 영상 신호를 출력한다.In more detail, the coordinates on the screen shown in the graph shown on the left side of FIG. 6 are first converted by the microcomputer 28 into coordinates suitable for the projector as shown in the graph shown on the right side of FIG. Accordingly, x 1 and y 1 coordinates on the screen shown on the left side of FIG. 6 are converted into coordinates of B = (x 1 / x) 1024 and C = (y 1 / y) 768 in the micom 28, respectively. The microcomputer 28 outputs the original video signal up to B pixels before the first horizontal line, and outputs the video signal whose luminance is compensated from the B pixels. This operation is repeated up to C horizontal lines. After the C horizontal line, the original video signal is output to all the pixels on the line.
이와 같이, 휘도차가 발생하는 영역에 휘도가 조정된 영상 신호를 출력함으로써, 균일한 밝기를 갖는 화상을 스크린에 디스플레이 시킬 수 있다. In this way, by outputting the video signal whose luminance is adjusted to the region where the luminance difference occurs, an image having uniform brightness can be displayed on the screen.
도 7은 본 발명에 따른 바람직한 또 다른 실시예에 있어서, 스크린(10)의 우측 상부에 외부로부터 빛이 일정한 기울기를 갖고 침투되는 경우에 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하기 위한 그래프를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 외부에서 빛이 침투되는 영역은 직사각형이 아니며, 그 경계선은 일정한 기울기를 갖고 있다. 도 7의 좌측 그래프에 도시된 것과 같은 스크린(10) 상의 좌표 데이터가 프로젝터(20)로 전송되면, 프로젝터(20) 내의 마이콤(20)은 수학식 2에 의한 적절한 좌표 변환을 수행하고, 휘도차가 발생하는 영역(22)에 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다. FIG. 7 is a graph for explaining a method of adjusting the brightness of an image signal when light penetrates from the outside with a predetermined slope in an upper right portion of the screen 10 according to another exemplary embodiment of the present invention. Doing. As shown in FIG. 7, the light penetrating area from the outside is not rectangular, and the boundary line has a constant slope. When coordinate data on the screen 10 as shown in the left graph of FIG. 7 is transmitted to the projector 20, the microcomputer 20 in the projector 20 performs appropriate coordinate transformation by Equation 2, and the luminance difference is The luminance-compensated video signal is output to the generated region 22.
보다 상세히 설명하면, 도 7의 좌측 그래프에서 x2, x3, y2, y3 좌표는 상기 마이콤(28)에서 (x2/x)1024, (x3/x)1024, (y2/y)768, (y3/y)768 좌표로 각각 변환된다. 다음, 상기 마이콤(28)은 제1 수평 라인에서 (x2/x)1024 픽셀 이전까지는 원래의 영상 신호를 출력하고, (x2/x)1024 픽셀부터는 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다. 또한, 상기 마이콤(28)은 제2 수평 라인에서는 (x2/x)1024+{(x3/x)1024-(x2/x)1024}/(y2/y)768 픽셀 이전까지는 원래의 영상 신호를 출력하고, (x2/x)1024+{(x3/x)1024-(x2/x)1024}/(y2/y)768 픽셀부터는 휘도가 보상된 영상 신호를 출력한다. 이후 수평 라인에서도 이와 유사한 방식이 반복된다. 각 수평 라인에서는 아래의 픽셀 이전까지 원래의 영상 신호가 출력되고 그 후 픽셀부터는 휘도가 보상된 영상 신호가 출력된다.In more detail, in the left graph of FIG. 7, x 2 , x 3 , y 2 , and y 3 coordinates are (x 2 / x) 1024, (x 3 / x) 1024, (y 2 / y) 768 and (y 3 / y) 768 coordinates respectively. Next, the microcomputer 28 outputs an original video signal up to (x 2 / x) 1024 pixels before the first horizontal line, and outputs an image signal whose luminance is compensated from (x 2 / x) 1024 pixels. In addition, the microcomputer 28 is originally (x 2 / x) 1024 + {(x 3 / x) 1024-(x 2 / x) 1024} / (y 2 / y) 768 pixels in the second horizontal line Outputs a video signal of (x 2 / x) 1024 + {(x 3 / x) 1024-(x 2 / x) 1024} / (y 2 / y) 768 pixels do. A similar approach is then repeated for the horizontal line. In each horizontal line, the original image signal is output before the lower pixel, and the luminance-compensated image signal is output thereafter.
제1 라인 : (x2/x)1024 픽셀First line: (x 2 / x) 1024 pixels
제2 라인 : (x2/x)1024+{(x3/x)1024-(x2/x)1024}/(y2/y)768 픽셀Second line: (x 2 / x) 1024 + {(x 3 / x) 1024-(x 2 / x) 1024} / (y 2 / y) 768 pixels
제3 라인 : (x2/x)1024+2{(x3/x)1024-(x2/x)1024}/(y2/y)768 픽셀Third line: (x 2 / x) 1024 + 2 {(x 3 / x) 1024- (x 2 / x) 1024} / (y 2 / y) 768 pixels
제4 라인 : (x2/x)1024+3{(x3/x)1024-(x2/x)1024}/(y2/y)768 픽셀Fourth line: (x 2 / x) 1024 + 3 {(x 3 / x) 1024- (x 2 / x) 1024} / (y 2 / y) 768 pixels
::
제(y2/y)768 라인: (x3/x)1024 픽셀(Y 2 / y) 768 lines: (x 3 / x) 1024 pixels
제(y2/y)768+1 라인:(x3/x)1024+{1024-(x3/x)1024}/{(y3/y)768-(y 2/y)768} 픽셀(Y 2 / y) 768 + 1 line: (x 3 / x) 1024+ {1024- (x 3 / x) 1024} / {(y 3 / y) 768- (y 2 / y) 768} pixels
제(y2/y)768+2 라인:(x3/x)1024+2{1024-(x3/x)1024}/{(y3/y)768-(y 2/y)768} 픽셀(Y 2 / y) 768 + 2 lines: (x 3 / x) 1024 + 2 {1024- (x 3 / x) 1024} / {(y 3 / y) 768- (y 2 / y) 768} pixel
제(y2/y)768+2 라인:(x3/x)1024+3{1024-(x3/x)1024}/{(y3/y)768-(y 2/y)768} 픽셀(Y 2 / y) 768 + 2 lines: (x 3 / x) 1024 + 3 {1024- (x 3 / x) 1024} / {(y 3 / y) 768- (y 2 / y) 768} pixel
::
제(y3/y)768 라인 : 1024 픽셀(Y 3 / y) 768 lines: 1024 pixels
제(y3/y)768 라인 ∼ 제768 라인: 모든 픽셀에 원래의 영상 신호 출력(Y 3 / y) 768 lines to 768 lines: original video signal output to all pixels
상기와 같은 방식으로 스크린에 투사된 영상 신호의 휘도를 조정함으로써, 균일한 밝기를 갖는 화상이 디스플레이된다. By adjusting the luminance of the image signal projected on the screen in the above manner, an image with uniform brightness is displayed.
이제, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 LCD 프로젝션 시스템의 동작을 보다 구체적으로 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 LCD 프로젝션 시스템의 바람직한 실시예에 있어서, 영상 신호의 보상 알고리즘을 도시한 흐름도이다. Now, the operation of the LCD projection system of the present invention having the above configuration will be described in more detail. 8 is a flowchart illustrating a compensation algorithm of an image signal in a preferred embodiment of the LCD projection system according to the present invention.
도 8을 참조하면, 프로젝터(20)에서 스크린(10) 상에 풀 화이트 패턴(full white pattern)을 투사하면(단계 10), 스크린 내에 장착된 다수의 광센서들은 빛의 휘도를 감지하여 이를 스크린 내의 마이콤(17)으로 전송한다(단계 12). 상기 마이콤(17)은 상기 광센서들의 좌표를 산출하고, 상기 광센서들로부터 전송된 휘도 레벨을 비교하여 휘도차를 산출한다(단계 14). 다음, 상기 좌표 및 휘도차에 대한 데이터를 스크린 내의 송신부를 통해 프로젝터로 전송한다(단계 16). 프로젝터 내의 수신부에서 상기 데이터를 수신하여 프로젝터 내의 마이콤(28)으로 전송한다. 상기 마이콤(28)에서는 수신된 스크린 상의 좌표를 프로젝터에 대응하는 적합한 좌표로 변환한 후, 휘도차가 발생하여 휘도의 보상이 필요한 보상 구간을 설정한 후(단계 18), 보상 구간에서의 휘도 계수를 산출한다(단계 20). 다음, 마이콤(28)은 영상 신호가 출력될 위치의 좌표가 보상 구간에 해당하는 지를 여부를 판단한다(단계 22). 만약, 상기 좌표가 보상 구간에 해당되는 경우에(단계 22에서 "예), 마이콤(28)은 입력되는 영상 신호를 휘도 보상 계수를 이용하여 보상시킨 후, 스크린의 해당 좌표에 출력시킨다. 반면에, 상기 좌표가 보상 구간에 해당되지 않는 경우에는(단계 22에서 "아니오"), 원래의 휘도를 갖는 영상 신호를 그대로 스크린 상의 해당 좌표에 출력한다(단계 26). 이로써, 영상 신호의 보상 알고리즘을 종료한다. Referring to FIG. 8, when the projector 20 projects a full white pattern on the screen 10 (step 10), a plurality of optical sensors mounted in the screen detect the brightness of the light and display the screen. Transfer to the microcomputer 17 (step 12). The microcomputer 17 calculates coordinates of the optical sensors and calculates a luminance difference by comparing the luminance levels transmitted from the optical sensors (step 14). Next, the data on the coordinates and the luminance difference are transmitted to the projector through the transmitter in the screen (step 16). The data is received by the receiver in the projector and transmitted to the microcomputer 28 in the projector. The microcomputer 28 converts the received coordinates on the screen into suitable coordinates corresponding to the projector, sets a compensation interval that requires luminance compensation by generating a luminance difference (step 18), and then adjusts the luminance coefficient in the compensation interval. Calculation (step 20). Next, the microcomputer 28 determines whether the coordinate of the position where the image signal is to be output corresponds to the compensation section (step 22). If the coordinates correspond to the compensation section (YES in step 22), the microcomputer 28 compensates the input image signal using the luminance compensation coefficient and outputs the corresponding video signal to the corresponding coordinates of the screen. If the coordinates do not correspond to the compensation section (NO in step 22), the image signal having the original luminance is output as it is to the corresponding coordinates on the screen (step 26). Quit.
본 발명에 따르면, LCD 프로젝션 시스템의 스크린 일부에 어떤 외부적인 요인으로 빛이 침투하는 경우에, 해당 부분의 휘도를 보상해 줌으로써 스크린에 투사되는 영상이 균일한 밝기로 디스플레이되도록 한다. 이로써, 프로젝터의 화질 특성의 저하를 막을 수 있고, 빛에 민감한 시청자의 눈의 피로를 줄일 수 있다. According to the present invention, when light penetrates a part of the screen of the LCD projection system by an external factor, the image projected on the screen is displayed with uniform brightness by compensating the brightness of the part. As a result, deterioration in image quality characteristics of the projector can be prevented, and eye fatigue of a viewer sensitive to light can be reduced.
또한, 본 발명에 따르면, 외부의 빛이 스크린에 침투되는 영역이 직사각형의 모양이 아닌 경우에도, 그 침투되는 영역을 매우 근사하게 인식하여 휘도가 보상된 영상 신호를 출력함으로써, 균일한 밝기의 영상이 디스플레이되도록 한다. In addition, according to the present invention, even when the area where the external light penetrates into the screen is not a rectangular shape, by recognizing the penetrating area very closely and outputting an image signal with luminance compensation, the image having uniform brightness To be displayed.
이상으로, 본 발명을 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 이 분야의 당업자라면, 본 발명은 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 즉, 본 발명은 첨부된 청구 범위 내에서 변경 가능하므로, 전술한 예시적인 실시예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다. In the above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiment. Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be modified without departing from the spirit and scope of the invention. In other words, the present invention may be modified within the scope of the appended claims and should not be considered as being limited to the above-described exemplary embodiments.
도 1은 종래의 LCD 프로젝션 시스템에 있어서, 영상 투사시 외부에서 빛이 침투하여 투사된 영상에 휘도차가 발생하는 현상을 나타낸 도면. 1 is a view showing a phenomenon in which a luminance difference occurs in a projected image due to penetration of light from the outside during image projection in a conventional LCD projection system.
도 2는 본 발명에 따른 LCD 프로젝션 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an LCD projection system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 LCD 프로젝션 시스템의 구성의 개략적으로 나타낸 도면. 3 is a schematic diagram of a configuration of an LCD projection system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 LCD 프로젝션 시스템에 있어서, 스크린의 일부에 외부로부터 빛이 침투하는 일 예를 나타낸 도면. 4 is a view showing an example in which light penetrates from outside to a part of a screen in the LCD projection system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 스크린의 아래 부분에 외부로부터 빛이 침투하는 경우에 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하는 도면. 5 is a view for explaining a method of adjusting the brightness of an image signal when light penetrates from the outside into the lower part of the screen according to the preferred embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예에 있어서, 스크린의 우측 상부에 외부로부터 빛이 침투하는 경우에 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하는 도면. 6 is a view for explaining a method of adjusting the brightness of an image signal when light penetrates from the outside in the upper right side of the screen according to another preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 바람직한 또 다른 실시예에 있어서, 스크린의 우측 상부에 외부로부터 빛이 일정한 기울기를 갖고 침투하는 경우에 영상 신호의 휘도를 조정하는 방법을 설명하는 도면. 7 is a view for explaining a method of adjusting the brightness of an image signal when light penetrates from the outside with a constant slope in the upper right side of the screen according to another preferred embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 LCD 프로젝션 시스템에 있어서, 영상 신호의 휘도 조정 알고리즘을 도시한 흐름도.8 is a flowchart illustrating a luminance adjustment algorithm of an image signal in the LCD projection system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10: 스크린 16: 광센서 17: 마이콤 10: screen 16: light sensor 17: microcomputer
18: 송신부 20: 프로젝터 26: 수신부18: transmitter 20: projector 26: receiver
27: 영상 신호 처리부 28: 마이콤 29: LCD 구동 회로27: video signal processor 28: microcomputer 29: LCD driving circuit
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090827 Year of fee payment: 5 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |