KR100188219B1 - 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법에 관한 것으로, 스크린상에 투사되는 상기 화상신호의 투사각에 대응하는 보정량제어신호에 따라 그 화면의 전체 주사라인수에서의 보정대상의 블록을 결정하고, 그 결정된 보정대상 블록의 주사라인마다 화상의 선보정을 위한 화소의 누락처리를 실행하기 위해 보정방향을 따라 상기 보정대상의 화상신호의 메모리 기록/독출타이밍을 설정하여 상기 화상신호의 메모리 기록/독출시 상기 보정량에 대응하여 화소누락처리를 행하며, 그 화소생략된 화상신호에 대한 전체적인 지연량을 결정하여 상기 스크린상에 투사되는 화상신호에 대해 선행적으로 역보정을 수행해서 스크린상에 선보정된 화상신호가 정상적인 형태로 표시되도록 이루어지고, 상기 투사각에 대한 화상신호의 보정대상 블록은 2L/m(단, L은 상기 화면의 전체 주사라인의 수, m은 상기 보정량)에 의해 산출되고, 그 보정대상의 블록에서 보정방향을 따라 보정량의 화소가 누락처리되고나서 m/2의 지연처리가 행해짐으로써 선보정된 화상신호가 얻어지도록하는 것이다.

Description

투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법

제1도 (a)내지 제1도(f)는 투사형 화상표시시스템에서 비대칭화면이 투사되는 과정을 설명하는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 비대칭화면 보정제어방법이 적용된 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정장치를 나타낸 블록구성도.

제3도는 제2도에 도시된 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정장치에 의해 실행되는 비대칭화면의 보정제어를 설명하기 위한 파형도.

제4도 (a)내지 제4도(e)는 제2도에 도시된 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정장치에 의한 화면보정과정을 설명하는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 투사형 화상표시시스템(프로젝터) 20 : 스크린

40 : 제어부 50 : 보정제어신호생성부

60 : 제1스위칭부 70 : 데이터메모리(FIFO메모리)

80 : 제2스위칭부 90 : 제3스위칭부

100 : 데이터변환부

본 발명은 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투사형 화상표시시스템의 경사도에 의존하는 화상의 경사적인 투사에 의해 화면의 상측부분과 하측부분이 비대칭화되는 화상에 대해 미리 역보정처리하여 스크린상에 정상적인 화상이 투사되도록 하기 위한 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 컬러화상의 표시를 위한 화상표시시스템은 CRT장치로 대표되는 직시형 화상표시스템과 LCD장치로 대표되는 투사형 화상표시시스템으로 대별되고, 그 CRT장치와 LCD장치로 대별되는 화상표시시스템중에서 화상의 표시를 위한 CRT장치의 경우에는 R/G/B 전자총으로부터 방사되어 형광패널상에 투영되는 컬러비임의 유동거리에 의해 그 치수가 제약됨에 따라 컬러화상의 대형화가 곤란한 실정이며, LCD장치는 컬러화상신호에 대한 액정의 반응을 이용하기 때문에 그 치수에 대한 경박대형화가 가능하기는 하지만 편광패널에 의한 광손실이 초래되는 불리함이 수반된다.

그러한 점을 고려하여, 현재에는 대형화면의 구현을 위해 컬러화상신호를 R·G·B컬러성분으로 분리하고 그 분리된 R·G·B신호를 컬러화상의 컬러 성분에 기존하여 광로조절한 다음 투사렌즈에 의해 확대되는 상태로 스크린상에 표시하여 대형 화면을 구현하는 소위 '프로젝터(PROJECTOR)'로 칭해지는 투사형 화상표시시스템이 실용화된 상태이다.

그런데, 그러한 투사형 화상표시시스템에 따르면 제1도(a)에 도시된 바와 같이 투사형 화상표시시스템(10; 이하 프로젝터라 함)의 투사렌즈(10a)에서 스크린(20)상에 투사되는 화상의 중심축(30)이 대체로 수평을 유지하는 경웨는 그 화면의 중심축(30)으로부터 화상의 상측과 하측간의 투사거리(L1,L2)가 균등하게 되어 제1도(b)에 도시된 형태로 화상의 상측부분과 하측부분의 길이가 대체로 균등한 정상적인 화상이 스크린(20)상에 투사된다.

그에 대해, 제1도(c) 또는 제1도(e)에 도시된 바와 같이 상기 프로젝터(10)의 투사렌즈(10a)가 스크린(20)에 대해 일정한 경사각(또는 투사각)을 갖고서 설치되는 경우에는 그 프로젝터(10)로부터 스크린(20)상에 투사되는 화상은 그 중심측(30)에 대해 상측부분과 하측부분이 비대칭적으로 된다.

즉, 예컨대 프로젝터(10)가 제1도(c)에 도시된 바와 같이 스크린(20)에 대해 상향의 경사각을 유지하도록 설치된 경우에는 그 프로젝터(10)로 부터 스크린(20)상에 투사되는 화상은 그 중심축(30)에 대해 화상의 상측부분과 하측부분의 거리(L1',L2')가 상호 다르게 되어, 결국 스크린(20)상에 투사되는 화상은 제1도(d)에 도시된 바와 같이 역 마름모 현상의 비대칭 화면으로 된다.

또, 상기 프로젝터(10)가 예컨대 제1도(e)에 도시된 바와 같이 스크린(20)에 대해 하향의 경사각을 유지하도록 설치되면 스크린(20)에 투사되는 화상은 그 중심축(30)에 대해 상측부분과 하측부분의 거리(L1,L2)가 다르게 되어 제1도(f)에 도시된 바와 같이 마름모현상으로 스크린(20)상에 투사된다.

따라서, 스크린(20)에 대해 프로젝터(10)가 상향 또는 하향 경사각을 갖도록 설치됨에 따라 스크린(20)상에 투사된 화면이 비대칭으로 되는 경우에는 그 확대투사되는 화면에 대한 시감(視感)이 감소되므로 그 프로젝터의 경사각에 의존하여 비대칭화되는 화면의 선행적인 역보정이 필요하게 된다.

그리고, 그 비대칭투사될 화면에 대한 보정시에는 스크린(20)에 대한 프로젝터(10)의 경사각(또는 투사각)에 따라 비대칭화면의 보정량을 연산하여 투사될 화면에 대해 선행적으로 역보정된 화면을 형성해주어야만 되지만, 그러한 비대칭화면의 선보정을 위해서는 전체의 주사라인수의 판정과 보정방향을 따라 주사라인마다 화소의 누락(또는 생략)처리를 실행하는 과정에 다수의 하드웨어를 채용하게 되면 게이트지연 등에 의해 화면보정타이밍의 정합이 곤란하게 되기 쉽다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 스크린상에 투사되는 화면의 경사각(또는 투사각)에 대해 프로그램적으로 비대칭화면의 주사라인당 보정을 위한 화소의 누락(또는 생략)량을 산출하여 선행적으로 보정함으로써 실제적인 투사시에는 정상적인 화면이 스크린상에 형성되도록 하기 위한 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 화상처리수단에 의해 처리된 화상신호를 스크린에 투사하는 투사형 화상표시시스템에 있어서, 상기 스크린상에 투사되는 상기 화상신호의 투사각에 대응하는 보정량제어신호에 따라 그 화면의 전체 주사라인수에서의 보정대상의 블록이 2L/m(단, L은 상기 화면의 전체 주사라인의 수, m은 상기 보정량)에 의해 산출되고, 그 산출된 보정대상 블록의 주사라인마다 화상의 선보정을 위한 화소의 누락처리를 실행하기 위해 보정방향을 따라 상기 보정대상의 화상신호의 메모리 기록/독출타이밍을 설정하여 상기 화상신호의 메모리 기록 및 독출시 상기 보정량에 대응하는 화소누락처리를 행하며, 그 화소 생략된 화상신호에 대한 지연량이 m/2로 행해져서 상기 스크린상에 투사되는 화상신호에 대해 선행적으로 역보정을 수행해서 스크린상에 선보정된 화상신호가 정상적인 형태로 표시되도록 하는 투사형 화상표시시스템의 비대칭 화면 보정제어방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 투사각에 대한 화상신호의 보정대상블록은 2L/m(단, L은 상기 화면의 전체 주사라인의 수, m은 상기 최대보정량)에 의해 산출되고, 그 보정대상의 블록에서 보정방향을 따라 주사라인에서 보정량에 대응하는 화소의 누락처리를 수행하고나서 m/2의 지연처리가 행해지도록 해서 선보정된 화상신호를 얻게 된다.

그러한 본 발명에 따른 투사형 화상표시시스템의 보정제어방법에 의하면, 스크린상에 투사되는 화상신호에 대한 경사각(또는 투사각)이 보정제어신호로서 지정되면 그 보정제어신호에 대응하여 보정대상의 블록을 결정하고, 그 결정된 보정대상의 블록에서 소정수의 화소가 누락되어지도록 보정대상 화상신호의 메모리 기록/독출타이밍을 설정하며, 그 설정된 기록/독출타이밍에 의거하여 화상신호를 메모리에 기록하고나서 독출하여 소정의 지연시간을 갖도록 상기 투사각에 대해 선보정된 화상신호가 얻어지게 되며, 그 선보정된 화상신호가 스크린상에 투사되도록 함으로써 소정의 투사각을 가지고서 투사되는 화상신호가 스크린상에는 정상적으로 표시될 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 비대칭화면의 보정제어방법이 적용되는 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정장치(즉, 프로젝터)의 블록구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 40은 화상신호의 투사각(경사각)에 대해 예컨대 제어신호입력수단(예컨대 리모콘) 또는 상기 투사각의 자동적인 측정이 가능한 투사각도측정수단으로부터 제공되는 보정제어신호에 따라 상기 화상신호의 선보정처리를 제어하기 위한 제어수단으로서의 제어부를 나타내는 바, 그 제어부(40)는 투사형 화상표시시스템(이하 프로젝터)이 스크린에 대해 상향 또는 하향 투사각으로 설치된 상태에서 지정되는 보정제어신호(KEY DATA)와 화상신호의 수직동기신호(Vsync) 및 수평동기 신호(Hsync)에 의해 화상신호의 선보정처리의 제어를 하기 위해 화상신호의 기록/독출제어신호(메모리 기록/독출클럭신호)를 제공하게 된다.

즉, 상기 제어부(40)는 후술하는 바와 같이 상기 화상신호가 스크린에 대해 상향 투사각으로 지정되면 그 상향투사시 투사되는 화상과 반대되는 형상의 화면이 형성되도록 보정방향을 따르는 보정대상의 블록을 결정하고 그 보정대상블럭에서 주사라인단위의 보정량을 결정하여 기록제어클럭신호의 생성을 제어하게 되고, 상기 화상신호가 스크린에 대해 하향 투사각으로 지정되면 그 하향 투사시 형성되는 화면형상과 반대되는 형상의 화상이 형성되도록 보정방향을 따르는 보정대상블럭을 결정하고 그 보정대상블록에서 주사라인단위의 보정량을 결정하여 기록제어클럭신호의 생성을 제어하게 된다. 또, 그 제어부(40)는 상기 보정량에 기초하여 화소누락된 라인단위의 화상보정데이터와 그 화소보정데이터의 화소누락부분에 블랭킹데이터의 부가를 위한 스위칭 제어신호를 생성하게 된다.

50은 상기 제어부(40)에서 제공되는 기록/독출제어신호에 기초하여 메인클럭신호(fs)와 DSP클럭신호(DSPCLK)를 수취해서 화상신호데이터의 기록/독출클럭신호(WCLK/RCLK)를 생성하는 보정제어신호생성부로서, 그 보정제어신호 생성부(50)는 상기 제어부(40)의 제어하에 화상의 보정방향을 따라 결정되는 보정대상블럭의 주사라인단위로 소정수의 화소가 누락되는 방식으로 화상신호데이터의 기록을 제어하기 위한 기록제어클럭신호를 생성하게 됨과 더불어, 그 기록제어클럭신호에 의해 기록된 화상신호데이터에 대해 정상적인 클럭속도를 갖고서 전체적으로 소정시간 지연된 타이밍의 독출클럭신호(WCLK/RCLK)를 생성하게 되며, 상기 투사각에 대한 비대칭이 보정된 보정화상데이터의 데이터변환출력의 시점을 결정하는 데이터변환출력신호(NCLK)도 생성하게 된다.

60은 상기 제어부(40)에서 제공되는 제어신호(C)에 의해 상기 보정제어신호생성부(50)에서 제공되는 기록클럭신호(WCLK)와 독출클럭신호(RCLK)를 스위칭적으로 제공하는 제1스위칭부를 나타낸다.

70은 상기 제1스위칭부(30)를 매개하여 제공되는 기록제어클럭신호(WCLK)와 독취제어클럭신호(RCLK)를 기초로 수평동기신호(Hsync)에 응답하여 제공되는 화상신호데이터(DATA)를 기억하거나 그 기억된 화상신호데이터(DATA)의 출력을 행하는 데이터메모리로서, 바람직하게 그 데이터메모리(40)는 1라인의 화상신호 데이터의 선입선출(FIFO)방식의 메모리 또는 버퍼로 구성된다. 이 데이터메모리(70)는 상기 기록제어클럭신호(WCLK)에 기초하여 화상의 보정방향을 따라 라인단위로 화소가 감소되는 형태, 즉 화상 신호데이터가 누락(화소데이터의 솎아내기)되는 방식으로 기록을 행하게 되고, 그 데이터메모리(70)에 기록된 화상신호데이터는 상기 제어부(40)의 제어하에 상기 보정제어신호생성부(50)에서 제공되는 정상적인 클럭속도를 갖는 독취제어클럭신호(RCLK)에 의해 후술하는 바와 같이 소정의 지연시간(최대보정량/2, 정확하게는 최대보정량/2 + 블록별 보정량/2)의 경과시점에서 독출된다.

80은 상기 데이터메모리(70)에 저장된 상태에서 독취클럭신호(RCLK)에 의해 독취되는 화상신호데이터와 화상의 선보정처리를 수행하기 위해 상기 화소누락처리된 화상신호데이터의 전·후측에 설정되는 블랭킹영역을 채우기 위한 블랭킹데이터를 상기 제어부(40)의 제어하에 스위칭부가하는 제2스위칭부를 나타낸다.

또, 90은 상기 제어부(40)의 제어하에 상기 보정제어신호생성부(50)에서 생성된 정상적인 수평DSP클럭신호에 비해 보정량/2의 시간지연을 갖는 데이터변환출력신호(NCLK)에 의해 보정화상데이터의 데이터변환출력이 행해지도록 그 데이터변환출력신호(NCLK)를 스위칭 출력하는 제3스위칭부를 나타낸다.

100은 상기 제3스위칭부(90)에서 스위칭되는 데이터변환출력신호(NCLK)를 기초로 상기 제2스위칭부(80)에서 제공되는 블랭킹데이터를 포함하는 화상신호데이터를 보정량/2의 경과시점으로 부터 데이터변환(아날로그 변환)하여 출력하는 데이터변환부를 나타낸다.

이어, 그러한 본 발명에 따른 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법에 대해 제3도에 도시된 타이밍차트와 제4도(a) 내지 제4도(e)를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 화상이 상향 투사각을 유지하는 형태로 스크린상에 투사되는 상태에서 그 상향 투사각에 대응하는 보정제어신호(KEY DATA; 즉 투사각)가 예컨대 리모콘이나 투사각도측정수단으로 부터 입력되면 상기 제어부(40)는 그 보정제어신호에 응답하여 정상적인 화면(제4도(a) 참조)이 스크린상에 투사되도록 하기 위한 비대칭화면의 선보정처리의 제어를 수행하게 되는 바, 통상적으로 화상이 상향 투사되는 경우에는 스크린상에 투사되는 화면이 역마름모형상을 나타내게 되므로, 상기 제어부(40)는 상기 화상신호가 마름모형상으로 선보정처리되도록 제어하게 된다.

즉, 상기 제어부(40)는 상기 보정제어신호(KEY DATA)에 따라 보정량이 결정되면 각 주사라인별로 누락되어야 하는 화소의 수를 결정하게 된다. 여기서, 상기 주사라인별 누락대상으로 되는 화소의 수를 결정하기 위한 경우에는 보정량을 m, 전체의 주사라인을 L이라 하면 블록의 수는 2L/m으로 된다. 여기서, L을 480이라 하고 m은 20이라 하면 블록의 수는 상기 식으로부터 48로 되고, 그에 따라 예컨대 480에서 (480-48)까지의 라인에서는 2개의 화소가 누락되고(480-48)에서 (480-480*2)까지의 라인은 4개의 화소가 누락되는 방식으로 48 주사라인마다 2개의 화소가 추가로 누락되게 된다.

상기와 같이 제어부(40)에 의해 화소의 누락수(즉, 보정량 m)가 정해지게 되면 상기 보정제어신호생성부(50)를 제어하여 화상의 표시를 위해 입력되는 클럭신호(Dspclk; 제3도(b) 참조)로 부터 상기한 화소의 누락처리를 위해 화상신호의 데이터메모리(70)에 대한 기록/독출클럭신호(WCLK/RCLK)가 생성되도록 기록/독취제어신호를 인가하게 되고, 그 보정제어신호생성부(50)에서 생성된 기록클럭신호(WCLK)와 독출클럭신호(RCLK)가 상기 제어부(40)의 제어하에 스위칭경로가 형성되는 제1스위칭부(60)를 매개하여 상기 데이터메모리(70)에 인가된다.

따라서, 상기 데이터메모리(70)에 수평동기신호(HSYNC)에 기초하여 인가되는 화상신호데이터는 기록시 상기 제1스위칭부(60)를 매개하여 인가되는 화소의 누락을 위한 기간(A)이 포함된 기록클럭신호(WCLK; 제3도(c)참조)에 기초하여 예컨대 FIFO메모리로 이루어진 데이터메모리(70)에 라인단위로 기록되는 바, 그 화상신호데이터는 상기한 식에 의해 결정되는 블록단위의 화소누락이 행해지도록 라인단위로 기록되게 된다.

그리고, 상기 데이터메모리(70)에 기록된 화상신호 데이터는 독출시 상기 제1스위칭부(60)를 매개하여 인가되는 독출클럭신호(RCLK; 제3도(d) 참조)에 의거하여 독출되는 바, 그 독출클럭신호(RCLK)는 상기한 식에 의해 산출된 화소누락의 대상으로 되는 위치에서 화소가 누락되도록 기록된 화상신호데이터에 대해 지연시간이 상정되므로, 결국 데이터메모리(70)에서 출력되는 화상신호의 데이터가 상향 투상의 경우에는 보정방향을 따라 점차 화소가 누락되도록 기록된 상태에서 지연시간을 가지고 독출된다. 즉, 상기 제어부(40)에 의해 스위칭제어되는 제2스위칭부(80)를 통해 인가되는 블랭킹데이터가 제3도(e)에 도시된 바와 같이 보정라인별로 m/2만큼씩 지연된 보정데이터를 형성하도록 부가된다.

따라서, 그 데이터변환부(100)에서는 상기 보정제어신호생성부(50)에서 생성되는 m/2의 지연을 시간을 갖고서 제공되는 데이터변환출력신호(NCLK)가 상기 제어부(40)의 제어하에 제3스위칭부(90)를 경유하여 인가되면 상기 블랭킹데이터가 부가된 화상신호데이터를 아날로그변환하여 보정화상신호로서 프로젝터측으로 인가하게 되고, 그에 따라 스크린상에 상향투사되는 경우의 화면형태(제4도(b)참조)로 부터 역보정된 제4도(c)에 도시된 화면형태의 데이터가 형성되어 상기 데이터변환부(100)에서 아날로그변환되어 보정화상데이터로서 출력되어 스크린상에 투사되도록 후처리되고, 그에 따라 상향투사의 경우에도 스크린상에는 정상적인 화면의 형태(제4도 (a)참조)가 표시되게 된다.

그에 대해, 하향투사의 경우에도 상기한 상향투사의 경우와 역방향으로 화소의 수를 누락시켜가면서 보정을 수행하게 되고, 그에 따라 하향투사시 스크린상에 투사될 화면의 형태(제4도(d)참조)로부터 역보정된 제4도(e)의 화면형태가 얻어지게 되므로, 결국 하향투사시 제4도(a)의 화면형태가 스크린상에 표시되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정제어방법에 의하면, 스크린상에 투사될 화상의 투사각에 기초하여 그 스크린상에 투사되는 화면의 비대칭상태를 미리 역보정된 화상신호로 처리하여 스크린상에 투사되도록 함으로써 결과적으로 정상적인 화면을 얻게 되므로, 시감의 열화가 방지될 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 화상처리수단에 의해 처리된 화상신호를 스크린에 투사하는 투사형 화상표시시스템에 있어서, 상기 스크린상에 투사되는 상기 화상신호의 투사각에 대응하는 보정량 제어신호에 따라 그 화면의 전체 주사라인수에서의 보정대상의 블록이 2L/m(단, L은 상기 화면의 전체 주사라인의 수, m은 상기 보정량)에 의해 산출되고, 그 산출된 보정대상 블록의 주사라인마다 화상의 선보정을 위한 화소의 누락처리를 실행하기 위해 보정방향을 따라 상기 보정대상의 화상신호의 메모리에 대한 기록/독출타이밍을 설정하여 상기 화상신호의 메모리 기록 및 독출시 상기 보정량에 대응하는 화소의 누락처리를 행하며, 그 화소생략된 화상신호에 대한 지연량이 m/2로 행해져서 상기 스크린상에 투사되는 화상신호에 대해 선행적으로 역보정을 수행해서 스크린상에 선보정된 화상신호가 정상적인 형태로 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상표시 시스템의 비대칭화면 보정제어방법.