KR0123774B1 - 액정프로젝터의 주사변환회로 - Google Patents

Abstract

이 발명은 액정프로젝터의 주사변환회로에 관한 것으로서, 하프라인 방식의 액정프로젝터에서 QT 구조를 0구조로 단순변환할 때 발생되는 에일리어징을 최소화하기 위해 라인딜레이를 이용한 주사변환회로(제3도)를 기본으로 하고 휘도/색신호 분리수단을 구성시켜 기준라인의 이전 및 이후 라인과의 휘도/색신호 분리를 두 라인 상에서 기준라인을 변화시키면서 수행하여 기수필드와 우수필드에 따라 주사변환필터의 계수를 다르게 하여 휘도/색신호분리 및 주사변환을 행하도록 하였다.

Description

액정프로젝터의 주사변환회로

제1도는 종래의 TV 신호의 샘플링패턴과 액정프로젝터의 샘플링패턴에 대한 QT 구조와 0 구조를 나타내는 패턴도.

제2도는 종래의 하프라인 방식 액정프로젝터의 에일리어징 영역으로 나타내는 스펙트럼.

제3도는 이 발명에 따른 라인딜레이를 이용한 주사변환회로도.

제4a,b도는 이 발명에 따른 라인딜레이를 이용한 휘도/색신호 분리회로도.

제5도는 이 발명에 따른 주사변환회로에 의하여 이루어지는 신호의 패턴도.

제6도는 이 발명에 따른 액정프로젝터 주사변환회로의 일실시예를 나타내는 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 11, 51 : 라인 딜레이 3, 7, 57, 116, 516 : 가산기

4, 8, 13, 53 : 1/2 승산기 5, 6, 15, 115, 515 : 지연기

12, 16, 52 : 감산기 S1 : 필드 선택스위치

55 : 3/4 증폭기 56 : 1/4 증폭기

Y/C : 휘도/색신호 분리수단

AMP : 증폭수단

이 발명은 액정프로젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비월주사 신호를 하프라인(HALF LINE)의 순차주사로 단순변환함으로써 발생하는 에일리어징(ALIASING)에 의한 화면의 열화를 줄이기 위한 액정프로젝터의 주사변환회로에 관한 것이다.

기존의 IDTV, EDTV 등의 주사변환회로의 비월주사를 순차주사로 변환하는 것으로써, 2배의 라인을 갖는 배속 변환이지만 이 발명에서의 주사변환은 동일라인을 갖는 주사변환이라는 것이 종래의 것과 다르다.

종래의 액정표시패널을 이용한 프로젝터에서는 N T S C 방식의 경우 525/2 : 1/60Hz를 262.5/1 : 1/60Hz로 표시하게 되는데, 이는 액정표시패널의 집적도가 높아질수록 수율 등의 문제로 인해 고가가 되기 때문에 풀 라인을 이용하지 않고 필드의 라인과 동일한 하프라인(262.5)을 이용하고 있다.

제1도 및 제2도는 종래의 TV 신호의 샘플링패턴과 액정프로젝터의 샘플링패턴에 대한 QT 구조와 0 구조를 나타내는 패턴도 및 하프라인방식 액정프로젝터의 에일리어징 영역을 나타내는 스펙트럼이다.

제1도와 제2도를 참조하면, TV 신호를 수직-시간 평면 상에 QT구조(벌집 모양)의 샘플링패턴을 0 구조(직교 구조)로 단순 변환시킨 것으로 이러한 변환은 수직 방향에서 에일리어징을 발생시켜 화질의 급격한 열화를 가져왔다.

상기의 에일리어징에 의한 화질의 열화를 제거하기 위해 일본공개특허공보 특개평 2-37886호에는 하프라인 패널을 기수필드와 우수필드에 따라 반사판을 1/2 라인 만큼 이동시킴으로써, 비월주사에 의한 프라인 효과를 얻기 위한 투사형 액정 TV 수신장치가 기술되어 있다.

그러나, 상기의 일본특허는 이론적으로는 풀라인 효과에 의한 에일리어징을 줄일 수 있지만, 실제로는 높은 주파수에서의 모터구동에 의한 반사판의 이동이 완벽할 수 없을 뿐만 아니라 반사판의 이도에 의한 또 다른 열화와 신뢰성의 문제점을 수반하게 되는 경향이 있었다.

또한, 종래의 주사변환회로를 이용할 경우 순차주사 처리된 신호를 다시 다운샘플링(DOWN SAMPLING)하여야 하는 등 복잡한 처리를 하므로 회로가 상당히 복잡할 뿐만 아니라 아날로그 회로의 형태로는 구현이 불가능했다.

그리고, 제1도에서처럼 QT 구조를 0구조로 단순변환시킬 경우 제2도에서와 같이 에일리어징 영역이 발생되므로 빗금친 영역의 주파수성분이 존재하는 화상에서는 화질의 열화가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 이 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 라인 딜레이소자를 사용한 간단한 휘도/색신호 분리회로를 이용하고, 최소의 회로 주기를 통해 하프라인방식의 액정프로젝터에 적합한 주사변환을 수행함으로써, 에일리어징의 영역을 최소화 하기 위한 액정프로젝터의 주사변환회로를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 하프라인방식을 이용하는 액정프로젝터의 주사변환회로에 있어서, 기준라인의 이전라인과 이후의 라인에 따라 각각 다르게 구성되어지며, 복합영상신호를 입력하여 휘도신호와 색신호를 분리하기 위한 휘도/색신호 분리수단과, 상기 휘도/색신호 분리수단으로 부터의 휘도신호가 입력되고 필드콘트롤 신호에 의해 기수필드와 우수필드에 따라 다르게 선택되어지며 60Hz로 스위칭동작하는 필드선택스위치와, 이 필드선택스위치의 스위칭에 의해 상기 휘도/색신호 분리수단으로 부터의 휘도신호를 배율 증폭하기 위한 증폭수단과, 상기 증폭수단으로 부터 출력신호를 가산하여 주사변환된 휘도신호를 출력하는 가산기로 이루어진 액정프로젝터의 주사변환회로에 있다.

이하, 이 발명에 따른 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 이 발명에 따른 라인딜레이를 이용한 주사변환회로도로서, 휘도신호(Y)를 지연시키는 라인딜레이(2)와, 휘도신호(Y)와 라인딜레이(2)에 의해 지연된 신호를 가산하는 가산기(3)와, 상기 가산기(3)의 가산된 신호를 승산하는 1/2 승산기(4)와, 라인딜레이(2)에서의 지연된 신호를 다시 지연시키는 지연기(6)와, 원래의 휘도신호(Y)를 지연시키는 지연기(5)와, 60Hz로 스위칭 동작을 하는 필드 선택 스위치(S1)와, 상기 1/2 승산기(4)의 출력신호와 필드선택 스위치(S1)의 스위칭 동작에 의해 필드에 따라 다르게 연결되는 지연기(5,6)의 출력을 가산하는 가산기(7)와, 상기 가산기(7)의 출력을 승산하는 1/2 승산기(8)로 이루어져 있다.

제1도와 제3도를 참조하여 설명하며(색신호가 제거된 휘도신호가 입력되는 것으로 한다), 필드콘트롤신호에 의해 기수필드와 우수필드에 따라 60Hz로 스위칭되는 필드선택스위치(S1)는 기수필드일 때 A-접점에 연결되고, 상기 라인딜레이(2)의 입력이 제1도의 N라인의 값 Yn 일 때, 라인딜레이(2)의 출력은 M라인의 값이 된다.

즉, 휘도신호(Yn)가 입력되면, 이 신호는 라인딜레이(2)에 의해 지연된 후 가산기(3)와 1/2 승산기(4)를 통과하고, 1/2 승산기(4)의 출력은 Y×1=(Ym+Yn)/2이 된다.

그리고, 가산기(3) 및 1/2 승산기(4)의 처리와 매칭(Matching)시키기 위해 지연기(5)에서 지연된 신호는 Ym이 되는데, 필드선택스위치(S1)는 기수필드일 때, A-접점에 연결되므로 가산기(7)의 출력신호는 Ym+(Ym+Yn)/2이 된다.

상기 가산기(7)의 출력신호는 1/2 승산기(8)에서 곱해지게 되고, 이 1/2 승산기(8)의 출력신호는 다음과 같으며, 주사변환된 신호이다.

한편, 우수필드일 경우 필드선택스위치(S1)는 필드콘트롤 신호에 의해 E-접점에 연결되고, 전술한 바와 같이 가산기(3)와 1/2 승산기에 의해 Y+2=(Ym'+Yn')이 구해지고, 지연기(5)에 의해 지연된 Yn' 신호가 E-접점과 필드선택스위치(S1)를 통해 가산기(7)에 인가되어 1/2승산기(4)의 출력과 더해지는데, 이 경우 최종변환된 값은 다음과 같다.

또한, 필드콘트롤 신호는 기존의 동기검출부(도시되어 있지 않음)에서 필드인덱스신호가 출력되므로 이를 이용하고, 이러한 처리는 휘도신호에 대해서 이루어지기 때문에 휘도/색신호 분리회로가 필요하다.

상기의 휘도/색신호 분리회로를 제4도에 표시하였다.

제4도의 (a),(b)는 이 발명에 따른 라인딜레이를 이용한 휘도/색신호 분리회로도로서, 이 휘도/색신호 분리회로는 상,하 라인간의 색신호 위상이 반전되어 전송되고, 상,하 라인간에 충분한 상관성이 존재한다는 가정하에서 이루어지는데, 상,하 라인간의 위상반전으로 두 라인의 값을 감산하면 휘도신호는 상쇄되고 색신환이 남게 된다.

다시 말하면, NTSC 방식에 있어서 색신호의 대역이 색부반송파(3.58MHz)를 기준으로 전송되기 때문에 대역통과 필터링을 하여 색신호 전송대역의 신호만을 검출하면 이것이 색신호 출력이 되고, 이 값과 원래의 신호와 가산을 행하면 복합영상신호(휘도신호+색신호)에서 휘도신호만이 남게 된다.

이하, 제1도와 제4도를 참조하면, 색신호는 라인마다 위상이 반전되고, 또한, 프레임마다 위상이 반전되므로 제1도에 도시한 바와 같은 위상 구조를 갖는다.

제4도의 (a)는, N라인의 복합영상신호를 지연시키는 라인딜레이(11)와, 라인딜레이(11)에서의 지연된 신호와 원래의 N라인 복합영상신호를 입력하여 감산하는 감산기(12)와, 감산기(12)의 출력을 승산하는 1/2 승산기(13)와, 1/2 승산기(13)에서의 출력을 대역통과 필터링하는 대역통과필터(14)와, 상기 라인딜레이(11)에서의 지연된 신호를 다시 지연시키는 지연기(15)와, 상기 대역통과필터(14)에서의 출력과 지연기(15)에서의 출력을 감산하여 휘도신호를 얻기 위한 감산기(16)로 이루어져 있다.

제4도의 (a)에 있어서, 라인딜레이(11)는 N라인 값을 입력받아 N라인 값을 출력시키고, 이 때, 감산기(12)와 1/2 승산기(13)에 의해 상,하 라인을 감산하여 두 라인간의 색신호를 구하고, 이 값을 대역통과필터(14)를 통해 3.58MHz의 색부반송파를 중심으로 색대역(약 0.5MHz)만큼의 신호를 통과시켜 N라인의 색신호(cm)를 얻는다.

한편, M라인의 값을 소정시간(즉 cm을 구하는데 걸리는 시간)동안 지연시키는 지연기(15)에 의해 지연된 M라인의 값과 대역통과필터(14)를 통과한 cm 값을 감산기(16)에 의해 감산하면 M라인의 휘도값 Ym이 얻어지게 되는데, 제4도의 (a)는 휘도/색신호 분리회로는 기준라인에 대해 다음번 라인과의 처리에 의한 것이다.

제4도의 (b)는, N라인의 복합영상신호를 지연시키는 라인딜레이(11)와, 라인딜레이(11)에서의 지연된 신호와 원래 N라인의 복합영상신호를 입력하여 감산하는 감산기(12)와, 감산기(12)의 출력을 승산하는 1/2 승산기(13)와, 1/2 승산기(13)에서의 출력을 대역통과 필터링하는 대역통과필터(14)와, 상기 1/2 승산기(13) 및 대역통과필터(14)의 신호처리와 매칭시키기 위해 복합영상신호를 입력하여 지연시키는 지연기(115)와, 상기 대역통과필터(14)에서의 출력과 지연기(115)에서의 출력을 가산하여 휘도신호를 얻기 위한 가산기(116)으로 이루어져 있다.

또한, 제4도의 (b)는, (a)에서의 감산기(16)를 가산기(116)로 대체하고, 지연기(115)의 입력을 M라인 대신에 N라인을 입력하면 기준라인 이전라인과의 처리로 휘도/색신호 분리를 할 수 있다.(Yn 출력)

상기와 같이 기준라인의 이전라인과의 휘도/색신호 분리와 기준라인 이후 라인과의 휘도/색신호 분리를 두 라인상에서 기준라인을 변화시키면서 수행하여 두 라인의 휘도신호 및 색신호를 구하고, 이 두 라인의 휘도신호를 이용하여 기수필드와 우수필드에 따라 주사변환 필터의 계수를 다르게 하여 주사변환을 행한다.

여기에서 기수필드와 우수필드에 따라 필터계수를 다르게 하는 이유를 제5도를 참조하여 설명한다.

제5도는 이 발명에 따른 주사변환회로에 의하여 이루어지는 신호의 패턴도로서, 기수필드와 우수필드에 따라 필터계수를 다르게 하는 이유는 QT 구조(A)를 주사보간한 것을 0구조(D)로 다운샘플링했을 때 (D)에서와 같이 기준필드에서 1필드씩 건너서 원신호와 보간신호가 반복되고, (B)에서 양필드간의 해상도 차이와 S/N비 차이에 의해 프레임 플리커가 발생하게 되며, (C)와 같이 원라인 신호와 보간된 라인신호간의 필터링을 통해 이를 해결하기 위함이다.

제5도에서 (B)의 Y×1는 (Ym+Yn)/2이므로, (C)에서 a는 (Y×1+Ym)/2=3/4*Ym+1/4*Yn이 되고, (B)의 Y×2는 (Ym'+Yn')/2이므로 b는 (Y×2+Yn')/2=1/4*Ym'+3/4*Yn'가 된다.

이와 같은 주사변환회로의 전체회로를 제6도를 참조하여 설명한다.

제6도는 이 발명에 따른 액정프로젝터의 주사변환회로의 일실시예를 나타내는 회로도이다.

제6도를 참조하면, 기존의 간단한 주사변환회로(제3도)를 기본으로 하여, 기준되는 라인의 이전 및 이후의 라인과의 휘도/색신호 분리회로(제4도)의 구성에 의한 액정프로젝터의 주사변환회로도로서, 복합영상신호를 입력하여 휘도신호와 색신호를 분리하기 위한 휘도/색신호 분리수단(Y/C)과, 상기 휘도/색신호 분리수단(Y/C)으로 부터의 휘도신호가 입력되고 필드콘트롤 신호에 의해 기수필드와 우수필드에 따라 다르게 선택되어지며 60Hz로 스위칭 동작하는 필드선택스위치(S1)와, 이 필드선택스위치의 스위칭에 의해 상기 휘도/색신호 분리수단(Y/C)으로 부터의 휘도신호를 배율 증폭하기 위한 증폭수단(AMP)과, 상기 증폭수단(AMP)으로 부터의 출력신호를 가산하여 주사변환된 휘도신호를 출력하는 가산기(57)로 이루어져 있다.

그리고, 상기 휘도/색신호 분리수단(Y/C)은 복합영상신호를 지연시키는 라인딜레이(51)와, 라인딜레이(51)에서의 지연된 신호와 원래의 영상신호를 입력하여 감산을 행하는 감산기(52)와, 감산기(52)의 출력을 승산하는 1/2 승산기(53)와, 1/2 승산기(53)의 출력을 대역통과 필터링하여 색대역만큼의 색신호를 출력하는 대역통과필터(54)와, 상기 라인딜레이(51)에서의 지연된 신호를 입력하여 다시 지연시키는 지연기(505)와, 상기 지연기(505)와 대역통과필터(54)에서의 출력을 입력받아 감산을 행하는 감산기(506)와, 상기 1/2 승산기(53) 및 대역통과필터(54)의 처리와 매칭시키기 위해 복합영상신호를 입력하여 지연시키는 지연기(515)와, 상기 대역통과필터(53)에서의 출력과 상기 지연기(515)에서의 출력을 입력하여 가산을 하는 가산기(516)를 연결하여 구성한다.

또한, 상기 증폭수단(AMP)은 기수필드와 우수필드에 따라 60Hz로 스위칭 동작을 하는 필드선택스위치(S1)의 스위칭에 의해 필드에 따라 다르게 연결되는 3/4 증폭기(55) 및 1/4 증폭기(56)로 연결구성하였다.

상기와 같이 이루어진 전체회로를 제4도와 비교하여 설명하면, 제4도의 (a)는 제6도에서 라인딜레이(51), 지연기(505), 감산기(52,506), 1/2 승산기(53), 대역통과필터(54)에 해당하며, 휘도신호의 출력은 필드선택스위치(S1)의 A1 단자 및 A2 단자로 이루어지고, 색신호의 출력은 대역통과필터(54)를 통과한 신호에 해당한다.

또한, 제4도의 (b)는 제6도의 라인딜레이(51), 지연기(515), 감산기(52), 1/2 승산기(53), 대역통과필터(54), 가산기(516)에 의해 구성되며 휘도신호의 출력은 필드선택스위치(S1)의 E1 단자 및 E2 단자로 이루어지고, 색신호의 출력은 같은 방법으로 대역통과필터(54)에 의해 얻어진다.

여기에서, 라인딜레이(51), 감산기(52), 1/2 승산기(53), 대역통과필터(54)는 공유되는 상태이다.

지금까지는 휘도/색신호 분리에 관한 것이고, 이후 기수필드일 때는 필드선택스위치(S1)의 A1 단자 및 A2 단자가 각각 3/4 증폭기(55)와 1/4 증폭기(56)에 연결되어 가산기(57)의 휘도신호 출력 값은 Yout=3/4*Ym+1/4*Ym이므로, 식 (1)과 같은 결과가 된다.

또한, 우수필드일 때는 필드선택스위치(S1)의 E1 단자 및 E2 단자가 각각 3/4 증폭기(55)와 1/4 증폭기(56)에 연결되어 가산기(57)의 휘도신호의 출력 값은 Yout=1/4*Yn'+3/4*Ym' 이므로, 식(2)와 같은 결과가 된다.

상기와 같이 동작하는 이 발명의 액정프로젝터의 주사변환회로에 따르면 라인딜레이를 사용한 휘도/색신호 분리회로를 이용하고 최소의 회로추가를 통해 하프라인 방식의 액정프로젝터에 적합한 주사변환을 행하여 에일리어징에 의한 화면의 열화를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 이 발명의 요지는 상세한 설명으로 부터 명백히 알 수 있으며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에 속하는 주사변환회로를 사용하는 분야에 적용될 수 있고, 더우기 각종 개량과 변경들은 이 분야에 숙련된 자에게는 용이하게 알 수 있는 것이므로 예시하고 있는 것과 꼭 같은 구성과 동작에 이 발명을 한정지우고져 하지 않으며 모든 적당한 개량과 등가의 것들은 이 발명의 범위 내에 속하는 것이다.

Claims (4)

1. 하프라인 방식을 이용하는 액정프로젝터의 주사변환회로에 있어서, 기준라인의 이전 및 이후라인에 따라 다르게 구성되어지며, 복합영상신호를 입력하여 휘도신호와 색신호를 분리하기 위한 휘도/색신호 분리수단과, 상기 휘도/색신호 분리수단으로 부터의 휘도신호가 입력되고 필드콘트롤 신호에 의해 기수필드와 우수필드에 따라 다르게 선택되어지고, 60Hz로 스위칭 동작하는 필드선택스위치와, 이 필드선택스위치의 스위칭에 의해 상기 휘도/색신호 분리수단으로 부터의 휘도신호를 배율 증폭하기 위한 증폭수단과, 상기 증폭수단으로 부터의 출력신호를 가산하여 주사변환된 휘도신호를 출력하는 가산기로 이루어진 액정프로젝터의 주사변환회로.
2. 제1항에 있어서, 기준라인의 이후라인이 적용되는 경우는 상기 휘도/색신호 분리수단이 N라인의 복합영상신호를 입력하여 M라인의 신호로 지연시켜 출력하는 라인딜레이(11)와, 상기 라인딜레이(11)에서의 지연된 신호와 원래의 N라인 복합영상신호를 입력하여 복합영상신호의 상하 라인을 감산하는 감산기(12)와, 상기 감산기(12)의 출력을 승산하여 두 라인간의 색신호를 출력하는 1/2 승산기(13)와, 상기 1/2 승산기(13)에서의 출력을 3.58MHz의 색부 반송파를 중심으로 색대역만큼의 신호만 대역통과 필터링하여 M라인의 색신호를 출력하는 대역통과필터(14)와, 상기 라인딜레이(11)에서의 지연된 신호를 다시 지연시키는 지연기(15)와, 상기 대역통과필터(14)에서의 출력과 지연기(15)에서의 출력을 감산하여 휘도신호를 얻기 위한 감산기(16)로 이루어진 액정프로젝터의 주사변환회로.
3. 제1항에 있어서, 기준라인의 이전라인이 적용되는 경우는 상기 휘도/색신호 분리수단이 N라인의 복합영상신호를 입력하여 M라인의 신호로 지연시켜 출력하는 라인딜레이(11)와, 상기 라인딜레이(11)에서의 지연된 신호와 원래 N라인의 복합영상신호를 입력하여 복합영상신호의 상하라인을 감산기(12)와, 상기 감산기(12)의 출력을 승산하여 두 라인간의 색신호를 출력하는 1/2 승산기(13)와, 상기 1/2 승산기(13)에서의 출력을 3.58MHz의 색부반송파를 중심으로 색대역만큼의 신호만 대역통과 필터링하여 M라인의 색신호 M라인의 색신호를 출력하는 대역통과필터(14)와, 상기 1/2 승산기(13) 및 대역통과필터(14)의 신호처리와 매칭시키기 위해 원래 N라인의 복합영상신호를 입력하여 지연시키는 지연기(115)와, 상기 대역통과필터(14)에서의 출력과 지연기(115)에서의 출력을 가산하여 휘도신호를 얻기 위한 가산기(116)로 이루어진 액정프로젝터의 주사변환회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 증폭수단은 기수필드와 우수필드에 따라 60Hz로 스위칭 동작을 하는 필드선택스위치의 스위칭에 의해 필드에 따라 다르게 연결되는 3/4 증폭기 및 1/4 증폭기로 이루어진 액정프로젝터의 주사변환회로.