KR100223183B1 - 2판넬 액정프로젝터의 비데오신호처리장치 - Google Patents

2판넬 액정프로젝터의 비데오신호처리장치 Download PDF

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Abstract

2판넬 액정프로젝터에서의 사용을 위한 비데오신호처리장치는 원색 비데오신호들을 수신하며, 고주파성분의 제 1휘도신호 및 고주파성분이 제거된 복수의 제 1색신호들을 발생하는 전처리부, 및 제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들을 수신하며, 복수의 제 1색신호들중의 최소인 하나를 기준 신호로 사용하여, 제 2휘도신호, 및 제 2색신호들의 각각이 개별 제 1색신호로부터 기준신호를 감산함에 의해 발생되는, 복수의 제 2색신호들을 발생하는 매트릭스회로를 구비한다. 매트릭스회로에 의해 발생된 제 2휘도신호와 복수의 제 2색신호들은 휘도신호용 액정판넬과 색신호용액정판넬에서의 광변조에 각각 사용된다. 따라서, 휘도신호와 거의 동일한 전체 대역을 갖는 원색비데오신호들에 대하여 현시되는 영상이 부자연스럽게 보이는 현상을 없애면서 해상도와 밝기를 향상시킬수 있으며, 또한 광학적측면 및 신호처리측면에서의 휘도신호성분과 색신호성분간의 부조화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

2판넬 액정프로젝터의 비데오신호처리장치
본 발명은 액정판넬을 사용하는 프로젝터에 관한 것으로, 특히 액정판넬에 인가되는 비데오신호를 조절하여 현시되는 영상의 밝기 및 해상도를 향상시키는 액정프로젝터의 비데오신호처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정프로젝터는 인가 전압에 따라 광변조가 조절되는 액정판넬을 이용하여 영상을 화면에 현시하는 것으로서, 1판넬방식과 2판넬방식 및 3판넬방식을 사용하고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 1판넬, 3판넬, 그리고 2판넬을 채용한 종래의 액정프로젝터를 설명한다. 도 1 내지 도 3에서, 개별 참조번호들의 괄호안에 표시된 수치는 해당 부품에서의 광투과계수(light transmission coefficient)들을 나타낸다. 광투과계수들은 현재 일반적으로 사용되고 있는 부품들의 해당 값들이다.
도 1은 종래의 1판넬 액정프로젝터를 보여준다. 램프(11)로부터의 빛은 핫미러(Hot Mirror)(12)를 통과하면서 가시광선이외의 광선이 차단되고, 가시광선은 집광렌즈(13)에의해 집광된 후 편광필터(14)로 입사된다. 입사광의 40%만이 편광필터(14)를 통과하여 R,G,B,원색신호용 액정판넬(15)로 입사한다. 액정판넬(15)의 입사광은 그 10%만이 통과되어 편광필터(16)로 입사하고, 편광필터(16)에서는 입사광의 90%가 통과하여 투사렌즈(17)를 통해 스크린에 투사된다. 이와 같은 1판넬 액정프로젝터는 부품 갯수가 적으므로, 소형이고 가격이 저렴하며 조립성이 용이한 장점이 있는 반면, R,G,B 서브픽셀(sub-puxel)들의 조합으로 이루어진 색신호용 액정판넬을 사용하므로, 광이용효율이 3.06%로 낮아 화면의 밝기가 어두워지며 해상도가 떨어지게 된다.
도 2는 종래의 3판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도를 보여준다. 3판넬 액정프로젝터는 R, G 및 B 색신호들의 각각을 위한 3개의 액정판넬을 사용한다. 램프(21)로부터의 빛은 핫미러(22)를 통과하면서 가시광선이외의 광선이 차단된다. 가시광선은 이색거울(Dichroic Mirror)(23)로 입사한다. 이색거울(23)은 입사광의 색성분들을 분리하며, 이색거울(23)에서 반사되는 R성분은 거울(24)과 편광필터(25)를 통과하여 R신호용 액정판넬(26)로 입사한다. 이색거울(23)을 투과하는 G성분 및 B성분은 다른 이색 거울(27)로 입사한다. 이색거울(27)에서 반사된 B성분은 편광필터(28)를 통과하여 B신호용 액정판넬(29)로 입사하고, 이색거울(27)을 투과한 G성분은 편광필터(30)를 통과하여 G신호용 액정판넬(31)로 입사한다. R신호용 액정판넬(26)을 통과한 빛과 B신호용 액정판넬(29)을 거친 통과한 빛은 각각 편광필터(32 및 33)를 통해 이색거울(34)로 입사한다. 이색거울(34)은 입사한 광의 R성분을 투과시키고 그 B성분을 반사시켜 입사성분들이 이색거울(35)로 전달되게 한다. G신호용 액정판넬(31)을 통과한 빛은 편광필터(36)를 통과한 다음 거울(37)에서 반사되고, 그런 이후에 이색거울(35)로 입사된다. 합성용 이색거울(35)은 R 및 B성분들의 빛들을 투과시키고 G성분의 빛을 반사시켜 투사렌즈(38)로 보내고, 투사렌즈(38)는 입사된 빛을 스크린에 투사한다. 이와 같은 3판넬 액정프로젝터는 각 색성분마다 액정판넬을 사용하므로, 1판넬 액정프로젝터에 비해 화질이 더 우수하고, 4.23%의 전체적인 광이용효율이 더 높다. 따라서, 영상의 밝기가 약간 증가한다. 그러나, 부품 갯수가 많으므로, 구조적으로 복잡함은 물론, 3매의 액정판넬들을 사용함에 의해 가격이 비싸지는 단점이 있었다.
상술한 1패널 방식과 3패널 방식의 단점들을 보완하기 위하여 개발된 방식이 2패널 액정프로젝터이다. 종래의 2판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도가 도 3에 보여졌다. 2판넬 액정프로젝터는 휘도신호용 및 색신호용의 2매의 액정판넬을 사용한다. 도 3에서, 램프(41)로부터의 빛은 핫미러(42)를 통과하면서 가시광선 이외의 광선이 차단된다. 가시광선은 편광필터(43)에 의해 S편광성분과 P편광성분으로 나누어진다. 편광필터(43)에서 반사된 S편광성분은 거울(44)에 의해 다시 반사되어 흑백액정판넬(45)로 입력되고, 편광필터(43)를 투과한 P편광성분은 거울(46)에 의해 반사되어 컬러액정판넬(47)로 입력된다. S편광성분은 흑백액정판넬(45)에 의해 흑백영상으로 광변조되어 합성용 편광필터(48)로 입사하며, P편광성분은 컬러액정판넬(47)에 의해 컬러영상으로 광변조되어 편광필터(48)로 입사한다. 두 편광된 성분들을 합성하기 위한 편광필터(48)는 입력된 흑백영상을 투과시키고 컬러영상은 반사시켜 투사렌즈(49)로 공급되게 한다. 투사렌즈(49)는 스크린상에 흑백영상과 컬러영상을 중첩되게 현시되도록 공급한다.
2판넬방식 액정프로젝터에서 사용된 흑백액정판넬의 구조는 도 4에 보여지며, 그 컬러액정판넬의 구조는 도5에서 보여진다. 일반적으로, 흑백 또는 컬러 액정판넬의 화소구조는 우수행과 기수행이 1/2화소만큼 어긋나 있는 델타형 화소배열(삼각형구조)을 갖는다. 흑백액정판넬의 화소구조는 샘플링동작 측면에서는 공간적으로 QT(field quincunx)구조이고, 도 6에 보여진 주파수 스펙트럼에서와 같은 해상도영역을 갖는다. 도 5에 보여진 컬러액정판넬의 화소구조에서, 개별 R, G 및 B의 부화소들은 서로 어긋나 있고, 전체적으로는 각 성분이 마름모(rhombic)꼴의 형태로 배열되어 있다. 여기서, 컬러액정판넬의 부화소들 역시 개별 R, G 및 B 성분들에 대하여 공간상으로 QT구조를 가지나, 그 수평방향의 분해능이 감소된다.
도 7A 내지 도 7D는 액정판넬들로 입력하는 신호들의 시간에 대한 샘플링점들을 보여준다. 컬러액정판넬의 경우, 색신호들의 샘플링은 한 색신호(R, G, 및 B)의 샘플링주기가 다른 색신호의 샘플링주기로부터 1/3만큼 이동되어진 다상(polyphase)형태이다. 한편, 흑백액정판넬의 경우, 휘도신호의 샘플링은 도 7D에 보인 것 처럼 색신호에 대한 샘플링주파수의 3배의 샘플링주파수로 수행되므로, 영상의 해상도가 컬러액정판넬에 비해 3배로 커지게 된다. 이와 같은 2판넬 액정프로젝터는 3판넬방식만큼 높은 해상도를 갖는다. 즉, 1판넬방식은 하나의 액정판넬에 R, G 및 B성분들을 분할해서 표시하므로 해상도가 떨어지나, 2판넬방식은 3판넬방식과 유사한 수준의 해상도를 갖는다. 그리고, 2판넬방식의 휘도신호의 광이용효율은 7.34%로서 세 방식중 가장 높다. 또한, 2판넬 액정프로젝터는 소형이면서 가격이 비교적 싼 장점을 갖는다.
이런 2판넬 액정프로젝터에서의 사용을 위한 비데오신호처리회로는 투사표시장치란 명칭으로 1991년 9월 3일자의 일본출원공개번호 03201695에 개시되어 있다. 이 투사표시장치는 YC분리회로에 의해 분리된 휘도신호에 근거하여 제 1직선편광성분의 광투과율을 변조하는 흑백액정표시기기, 및 분리된 색신호에 근거하여 제 2직선편광성분의 광투과율을 변조하는 컬러액정표시기기를 구비한다. 그러나, 이 선행기술의 장치는 휘도신호와 색신호의 처리가 단순히 화면상에서 중첩되는 형태의 구성을 가지므로 전체적으로 화상의 흑레벨이 본래의 신호보다 높게 나타나서 대비(contrast)가 낮아지게 되어, 부자연스러운 영상을 얻게 된다.
본 발명의 목적은, 원색비데오신호들로부터 얻어진 색신호들중의 하나의 값에 근거하여 휘도신호용 액정판넬에 인가되는 휘도신호와 색신호용 액정판넬에 인가되는 색신호들을 발생하므로써, 낮은 대비에 의한 부자연스러운 영상이 화면에 현시되는 문제점을 해결할 수 있는 2판넬 액정프로젝터의 비데오 신호처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 또한 원색비데오신호들 및 복합비데오신호들 다를 처리할 수 있는 시스템에서 낮은 대비에 의한 부자연스러운 영상이 화면에 현시되는 문제점을 해결할 수 있는 2판넬 액정프로젝터의 비데오신호처리장치를 제공함에 있다.
제1도는 종래의 1판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도,
제2도는 종래의 3판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도,
제3도는 종래의 2판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도,
제4도는 종래의 2판넬 액정프로젝터에서 사용된 흑백액정판넬 구조도,
제5도는 2판넬 액정프로젝터에서 사용된 컬러액정판넬의 구조도,
제6도는 흑백액정판넬의 주파수 스펙트럼도,
제7a도 내지 제7d도는 액정판넬들로 입력하는 신호들에 대한 샘플링시점들을 보여주는 도면들,
제8도는 본 발명에 따른 2판넬 액정프로젝터에서의 신호처리시스템을 보여주는 블럭도,
제9도는 본 발명의 일 실시예에 따른 매트릭스회로의 상세구성을 나타낸 도면,
제10도는 제9도의 매트릭스회로에 의한 신호레벨의 변경을 설명하기 위한 도면,
제11도는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 매트릭스회로의 상세구성을 나타낸 도면,
제12도는 제9도의 매트릭스회로에 증폭기가 추가된 도면,
제13도는 제11도의 매트릭스회로에 증폭기가 추가된 도면,
제14도는 변형된 신호처리시스템을 보여주는 블록도,
제15도는 제14도의 전처리부의 상세블록도,
제16도는 제14도의 매트릭스회로의 상세블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
53 : 휘도/크로마처리부 54, 82 : 매트릭스회로
57 : 흑백액정판넬 58 : 컬러액정판넬
61,71,93 : 최소값검출부 81 : 전처리부
83,91,92 : 스위치부 94,95,96 : 감산기
97 : 가산기 811 : 고역통과필터
813 : Y-매트릭스회로
상술한 본 발명의 목적을 당성하기 위한, 2판넬 액정프로젝터에서의 사용을 위한 비데오신호처리장치는, 원색비데오신호들을 수신하며, 고주파성분의 제 1휘도신호 및 고주파성분이 제거된 복수의 제 1색신호들을 발생하는 전처리부 ;
제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들을 수신하며, 복수의 제 1색신호들중의 최소인 하나를 기준신호로 사용하여, 제 2휘도신호, 및 제 2색신호들의 각각이 개별 제 1색신호로부터 기준신호를 감산함에 의해 발생되는, 복수의 제 2색신호들을 발생하는 매트릭스회로 ; 및
휘도신호용 액정판넬과 색신호용액정판넬에서 제각기 사용할 수 있도록, 제 2휘도신호와 복수의 제 2색신호들을 수신하여 처리하는 수단을 포함한다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한, 선택제어신호에 따라 휘도신호 및 크로마신호의 그룹과 원색비데오신호들의 그룹중의 한 그룹을 선택적으로 사용하는 2판넬 액정프로젝터에서의 사용을 위한 비데오신호처리장치는, 수신되는 원색비데오신호들을 이용하여 고주파성분의 제 1휘도신호 및 고주파성분이 제거된 복수의 제 1색신호들을 발생하는 전처리부 ;
수신되는 휘도신호와 크로마 (chroma)신호를 이용하여 제 2휘도신호 및 복수의 색차신호들을 발생하는 휘도/크로마처리부 ;
상기 전처리부로부터의 제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들과 상기 휘도/크로마처리부로부터의 제 2후도신호 및 복수의 색차신호들을 수신하도록 연결되며, 제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들이 수신되는 경우, 복수의 제 1색신호들중의 최소인 하나를 제 1기준신호로 사용하여 제 3휘도신호 및 복수의 제 2색신호들을 발생하며, 제 2휘도신호 및 복수의 색차신호들이 수신되는 경우, 복수의 색차신호들중의 최소인 하나를 제 2기준신호로 사용하여 제 4휘도신호 및 복수의 제 3색신호들을 발생하며, 여기서, 상기 제2 색신호들의 각각이 개별 제 1색신호로부터 제 1기준신호를 감산함에 의해 발생되고 제 2색신호들의 각각이 개별 색차신호로부터 제 2기준신호를 감산함에 의해 발생되는, 매트릭스회로 ; 및
휘도신호용 액정판넬과 색신호용액정판넬에서 제각기 사용할 수 있도록, 제 3휘도신호 및 복수의 제 2색신호들의 그룹과 제 4휘도신호 및 복수의 제 4색신호들의 그룹중의 수신되는 한 그룹을 수신하여 처리하는 수단을 포함하는 비데오신호처리장치.
이하, 첨부된 도 8 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8에서, 복합비데오신호(CVS)가 동기분리부(51)로 입력되면, 동기분리부(51)는 입력신호로부터 동기신호(Sync), 제 1휘도신호(Y) 및 크로마 (chroma)신호(C)를 각각 분리하여 출력한다. 타이밍발생부(52)는 동기분리부(51)에서 출력된 동기신호(Sync)에 동기된 드라이브신호들(DR1 및 DR2) 및 반전제어신호를 발생한다. 각각의 드라이브신호들(DR1 및 DR2)은 휘도신호가 개별 색신호들의 샘플링주파수에 비해 3배의 샘플링주파수를 갖는 점을 고려하여 결정된다. 드라이브신호(DR1)는 흑백액정판넬(57)로 인가되고, 드라이브신호(DR2)는 컬러액정판넬(58)로 인가된다. 한편, 동기분리부(51)의 출력단에 연결된 휘도/크로마처리부(53)는 동기분리부(51)로부터 제 1휘도신호 (Y)와 크로마신호(C)를 공급받아, 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)을 발생한다. 매트릭스회로(54)가 도 9에 도시된 구성을 갖는 경우, 매트릭스회로(54)는 제 1휘도신호(Y)와 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)을 공급받아 제 2휘도신호(Y1')와 색신호들(R1, G1및 B1)을 발생한다. 이에 반해, 매트릭스회로(54)가 도 11에 도시된 구성을 갖는 경우, 매트릭스회로(54)는 기존의 매트릭스회로(미도시)에 의해 발생된 색신호들(R', G' 및 B')을 공급받아 제 3휘도신호(Y2')와 색신호들(R2, G2및 B2)을 발생한다.
휘도신호(Y')는 제 1반전증폭기(55)로 인가되고, 색신호들(R, G 및 B)은 제 2반전증폭기(56)로 인가된다. 제 1반전증폭기(55)는 타이밍발생부(52)로부터 인가되는 반전제어신호에 따라 휘도신호(Y')를 반전 및 증폭하며, 그 결과를 흑백액정판넬(57)로 출력한다. 제 2반전증폭기(56)는 반전제어신호에 따라 색신호들(R, G 및 B)을 반전 및 증폭하며, 그 결과를 컬러액정판넬(58)로 출력한다. 액정판넬들(57 및 58)내의 개별 X축 및 Y축 드라이브IC(미도시)는 해당 드라이브신호(DR1 또는 DR2)에 의해 구동된다. 따라서, 흑백액정판넬(57)은 드라이브신호(DR1)에 따라 제 1반전증폭기(55)로부터 인가되는 휘도신호를 샘플링하고, 컬러액정판넬(58)은 드라이브신호(DR2)에 따라 제 2반전증폭기(56)로부터 인가되는 색신호들을 샘플링한다.
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따른 매트릭스회로(54)의 상세 회로도를 보여준다. 도 9에 도시된 매트릭스회로는 휘도/크로마처리부(53)로부터 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y) 및 제 1휘도신호(Y)를 공급받아 색신호들(R1, G1및 B1) 및 제 2휘도신호(Y1')를 발생한다. 이러한 매트릭스회로는 최소값검출부(61), 감산기들(62, 63 및 64), 그리고 가산기(65)를 구비한다.
휘도/크로마처리부(53)부터의 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y) 및 제 1휘도신호(Y)가 도 9의 회로에 입력되면, 최소값검출부(61)는 입력되는 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)중에서 최소값을 검출하며, 최소값을 감산기들( 62, 63 및 64) 및 가산기(65)로 공급한다. 제 1감산기(62)는 색차신호(R-Y)에서 최소값을 감산하며 얻어지는 적색신호(R1)를 도 8의 제 2반전증폭기(56)로 공급한다. 제 2감산기(63)는 색차신호(G-Y)에서 최소값을 감산하며 얻어지는 녹색신호(G1)를 제 2반전증폭기(56)로 공급한다. 그리고 제 3감산기(64)는 색차신호(B-Y)에서 최소값을 감산하며 얻어지는 청색신호(B1)를 제 2반전증폭기(56)로 공급한다. 이때, 가산기(65)는 제 1휘도신호(Y)과 최소값을 가산하며 얻어지는 제 2휘도신호(Y1')를 도 8의 제 1반전증폭기(55)로 공급한다. 제 1반전증폭기(55)는 입력하는 제 2휘도신호(Y1')를 반전 및 증폭하여 그 결과를 흑백액정판넬(57)로 공급한다. 제 2반전증폭기(56)는 입력하는 색신호들(R1,G1,B1)을 반전 및 증폭하며 그 결과를 컬러액정판넬(58)로 공급한다.
도 10은 도 9의 매트릭스회로에 의한 신호레벨의 변경을 설명하기 위한 도면이다. 예를들어, 전송 이전의 개별 색신호들(R, G 및 B)의 값들이 R=0.5, G=0.8, B=0.6 이라면, 휘도신호(Y)와 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)간의 일반적인 관계 즉, Y = 0.59G + 0.3R + 0.11B로부터 휘도신호(Y)의 값은 0.668이 된다. 그러므로, R-Y의 값은 -0.188(=0.5 - 0.688)이며, G-Y의 값은 0.112(= 0.8 - 0.688) 그리고 B-Y의 값은 -0.088 (= 0.8 - 0.688)이 된다. 계산에 의해 얻어진 색차신호들중의 최소값이 -0.188이므로, 최소값검출부(61)는 최소값인 -0.188을 출력한다. 따라서, 제 1감산기(62)는 그 값이 0인 색신호(R1), 제 2감산기(63)는 그 값이 0.3인 색신호(G1), 그리고, 제 3감산기(63)는 그 값이 0.1인 색신호(B1)를 각각 출력한다. 그리고, 가산기(65)는 그 값이 0.5인 제 2휘도신호(Y1')를 출력한다. 결국, 본래의 색신호값들(R=0.5, G=0.8 및 B=0.6)중의 최소값인 0.5가 제 1반전증폭기(55)로 공급되고, 최소값과 색신호들간의 차이값들은 제 2반전증폭기(56)로 공급된다.
색신호들을 사용하여 반전증폭기들(55 및 56)로 공급할 신호들을 만드는 본 발명의 제 2실시예를 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 매트릭스회로(54)의 일부를 상세히 보여준다. 도 9의 회로는 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)과 제 1휘도신호(Y)를 이용하여 반전증폭기들(55,56)로 공급할 색신호들(R1, G1및 B1)과 제 2휘도신호(Y1')를 만들었으나, 도 11의 회로는 기존의 매트릭스회로(미도시)에 의해 만들어지는 색신호들(R', G' 및 B')을 이용하여 반전증폭기들(55,56)로 공급할 색신호들(R2, G2및 B2) 및 제 3휘도신호(Y2')을 만든다. 기존의 방식에 의해 만들어지는 색신호들(R', G' 및 B')의 발생을 위한 기존의 매트릭스회로는 도시되지 않았다. 그러나, 설계적인 선택에 따라 도 8의 휘도/크로마처리부(53)와 매트릭스회로(54)사이에 설치하거나, 매트릭스회로(54)내부에 포함하도록 구성할 수 있다. 종래의 방식에 의해 만들어진 색신호들(R', G' 및 B')은 최소값검출부(71) 및 감산기들(72,73,74)로 각각 인가된다. 최소값검출부(71)는 입력되는 색신호들(R', G', B')중의 최소값을 검출한다. 검출된 최소값은 제 1반전증폭기(55)로 인가되는 제 3휘도신호(Y2')로 사용되며, 또한 감산기들(72, 73 및 74)의 각각에 인가된다. 제 4감산기(72)는 입력된 색신호(R')에서 최소값을 감산하여 색신호(R2)를 발생하고, 제 5감산기(73)는 입력된 색신호(G')에서 최소값을 감산하여 색신호(G2)를 발생하고, 제 6감산기(74)는 입력된 색신호(B')에서 최소값을 감산하여 색신호(B2)를 발생한다. 감산기들(72, 73 및 74)에서 발생된 색신호들(R2, G2및 B2)은 제 2반전증폭기(56)으로 인가된다.
도 9 및 도 11을 참조하여 설명된 매트릭스회로들은 색차신호들 또는 색신호들의 최소값을 사용하여 영상의 휘도성분 현시에 사용되는 휘도신호를 처리한다. 따라서, 현시되는 영상의 해상도와 밝기를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 현시되는 영상이 단하나의 적색일 경우, 그 영상은 컬러액정판넬(58)만을 통해 현시되고, 반면에 휘도성분만 있는 경우, 그 영상은 높은 해상도와 밝기를 갖는 흑백액정판넬(57)만을 통해 현시된다. 게다가, 영상이 휘도성분과 크로마성분 둘 다를 갖는 경우, 대부분의 휘도성분은 흑백액정판넬(57)을 통해 현시되고, 순수한 크로마성분은 컬러액정판넬(58)을 통해 현시된다. 만약, R-Y성분이 최소값이면 컬러액정판넬(58)을 통해 현시되는 R성분은 없다. 그러나, 이 최소값은 실질적으로 휘도성분에 관련되는 제 2반전증폭기(56)로 인가되는 색신호들에 대하여 증폭율을 조절하는 것이 필요하다. 도 9 및 도 11의 회로들에 이러한 증폭율을 조절하기 위한 기능을 추가함에 의해 구성된 회로들이 도 12 및 도 13에 도시되었다.
도 12는 도 9의 매트릭스회로에서 가산기(65)의 출력단에 증폭기(66)를 추가한 것이고, 도 13은 도 11의 매트릭스회로에서 최소값검출부(71)의 출력단에 증폭기(75)를 추가한 것이다. 입력 휘도신호를 증폭하며 증폭된 결과를 제 1반전증폭기(55)로 공급하는 증폭기(66 또는 75)의 증폭율은 신호처리측면 및 광학적 측면에 관련한 상술의 문제점들을 고려하여 설정되며, 휘도신호의 진폭을 감소시키기 위한 값을 갖는다. 또한, 이 증폭율은 휘도신호의 진폭이 급격히 감소하지 않도록 설정할 수 있다. 게다가, 상술한 광학적 휘도신호경로와 광학적 색신호경로의 광이용효율들이 서로 같게되고 그것들의 광학적 측면만을 고려하여 사용되는 경우, 증폭율을 1로 설정할 수 있다. 증폭기(66 또는 75)의 증폭율이 상술한 내용 또는 내용들에 근거하여 설정되면, 도 12의 증폭기(66)는 가산기(65)로부터 인가되는 제 3휘도신호(Y2')의 진폭을 소정의 증폭율에 따라 감소시켜 제 4휘도신호(Y3')를 발생한다. 도 13의 증폭기(75)는 최소값검출부(71)로부터 인가되는 최소값의 진폭을 다른 소정의 증폭율에 따라 감소시켜 제 5휘도신호(Y4')를 발생한다. 제 4휘도신호(Y3') 및 제 5휘도신호(Y4')는 제 1반전증폭기(55)로 개별적으로 인가된다.
도 12 및 도 13에 관련하여 상술한 회로들을 기존의 2판넬 액정프로젝터에 적용하면, 해상도와 밝기를 향상시킬 수 있다. 또한, 휘도신호용 액정판넬로 입력되는 신호는 적절한 비율로 감쇄되어, 광학적측면 및 신호처리측면에서의 휘도신호성분과 색신호성분간의 부조화를 방지할 수 있다.
도 14는 도 8의 신호처리시스템을 원색(primary color)신호들을 처리할 수 있는 형태로 변형한 예를 보여준다. 도 8의 구성요소들과 동일한 참조번호를 갖는 도 14의 구성요소들은 대응 구성요소와 동일한 기능을 수행한다.
원색비데오신호들(R, G 및 B)을 이용하는 경우, 각 원색비데오신호들은 복합비데오신호(CVS)로부터 얻어진 휘도신호(Y)와 거의 동일한 전체 대역을 가지고 있다. 그러므로, 원색비데오신호들을 전술한 도 8의 시스템을 이용하여 처리하는 경우, 컬러액정판넬(58)에 공급되는 색신호들은 여전히 전체 대역을 갖게 된다. 따라서, 이 색신호들은 컬러액정판넬(58)의 물리적 대역을 넘게 되어 앨리아싱(aliasing)등으로 나타나게 된다. 도 14의 시스템은 이러한 문제점을 해결하기 위한 전처리부(81)를 구비한다. 그에 더하여, 도 14의 시스템은 복합비데오신호(CVS) 및 원색비데오신호를 선택적으로 처리할 수 있는 기능을 갖는다.
도 14에서, 원색비데오신호들 즉, RGB칼라비데오신호들은 전처리부(81)로 입력된다. 이때에 외부로부터 입력하는 선택제어신호(SEL)는 RGB칼라비데오신호들이 도 8의 시스템에 입력됨을 표시한다. 이 선택제어신호(SEL)는 매트릭스회로(82) 및 제 1스위치부(83)로 공급된다. 전처리부(81)의 상세 구성을 보여주는 도 15를 참조하면, RGB칼라비데오신호들은 고역통과필터(811) 및 감산부(813)로 공급된다. 고역통과필터(811)는 입력하는 RGB칼라비데오신호들을 고역통과필터링하며, 고역통과필터링된 RGB칼라비데오신호들은 감산부(813) 및 Y-매트릭스회로(815)에 입력된다. 감산부(813)는 RGB칼라비데오신호들로부터 대응하는 고역통과필터(811)의 출력들을 개별적으로 감산하여, 그 결과들을 나타내는 일단의 색신호들(XL)을 출력한다. 이 일단의 색신호들(XL)은 고주파성분들이 제거된 색신호들로서, 그것들의 전부는 매트릭스회로(82)로 공급되며 그것들중의 하나는 제 1스위치부(83)로 공급되다. Y-매트릭스회로(815)는 고역통과필터(811)로부터 출력하는 원색신호들을 처리하여 휘도신호의 고주파성분(YH)을 만들어 도 16의 제 3스위치부(92)로 공급한다.
도 16은 도 14의 매트릭스회로(82)의 상세구성을 보여준다. 도 16에서, 제 2스위치부(91)는 선택제어신호(SEL)에 따라 일단의 색신호들(XL)과 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)중의 한 종류를 선택하다. 그러므로, RGB칼라비데오신호들이 도 14의 시스템으로 입력하는 경우, 제 2스위치부(91)는 일단의 색신호들(XL)을 선택하여 출력한다. 그리고, 제 3스위치부(91)는 휘도신호의 고주파성분(YH)을 선택하여 가산기(97)로 공급한다.
제 2스위치부(91)로부터 출력하는 색신호들(XL)은 모두 최소값검출부(93)로 입력한다. 최소값검출부(93)는 입력하는 색신호들(XL)의 값들 중에서 최소값을 검출한다. 검출된 최소값은 감산기들(94, 95 및 96) 및 가산기(97)로 입력한다.
감산기(94)는 제 2스위치부(91)에서 출력하는 적색신호로부터 최소값검출부(92)로부터 공급되는 대응 최소값을 감산하여 적색신호(R3)를 만든다. 감산기(95)는 제 2스위치부(91)에서 출력하는 녹색신호로부터 대응하는 최소값을 감산하여 녹색신호(G3)를 만든다. 그리고, 감산기(96)는 제 2스위치부(91)에서 출력하는 청색신호로부터 대응하는 최소값을 감산하여 청색신호(B3)를 만든다. 가산기(97)는 제 3스위치부(92)로부터 공급되는 휘도신호의 고주파성분(YH)과 최소값검출부(93)로부터의 대응하는 최소값을 가산하여 휘도신호(Y5')를 만든다. 매트릭스회로(82)에 의해 생성된 휘도신호(Y5')는 제 1반전증폭기(55)로 입력하며 색신호들(R3, G3및 B3)은 제 2반전증폭기(56)로 입력한다.
한편, 제 1스위치부(83)는 인가되는 선택제어신호(SEL)에 따라 전처리부(81)로부터 수신되는 신호를 타이밍발생부(52)로 공급한다. 전처리부(81)로 입력하는 RGB칼라비데오신호들은 동기신호를 담고있으므로, 전처리부(81)로부터 타이밍발생부(52)로 공급되는 신호 역시 동기신호를 담고 있다. 그러므로, 타이밍발생부(52)는 동기분리부(51)로부터 동기신호(SSYNC)가 공급될 때와 동일한 동작을 수행할 수 있게 된다.
도 14에 관련한 실시예는 RGB칼라비데오신호들이 입력하는 경우에 관련하여 설명되었다. 그러나, 복합비데오신호(CVS)가 인가되는 경우, 도 14시스템의 동작은 위의 설명을 잘 이해할 당업자에게는 명백한 것이므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
그리고, 도 14의 시스템을 RGB칼라비데오신호들만을 처리할 수 있도록 변형하는 것도 당업자에게는 자명한 것이다. 이렇게 변형된 시스템은 매트릭스회로(82)로 인가되는 휘도신호(Y) 및 색차신호들(R-Y, G-Y 및 B-Y)를 생성하기 위한 회로구성을 필요로 하지 않는다. 그리고, 도 16에 도시된 매트릭스회로(82) 대신에 도 9 및 도 11 내지 도 13에 보여진 매트릭스회로를 사용할 수 도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비데오신호처리장치는, 복합비데오신호로부터 얻어진 휘도신호 및 색신호들 뿐 만 아니라 원색비데오신호들을 휘도신호와 색신호용 액정판넬을 통해 현시할 수 있도록 처리한다. 따라서, 복합비데오신호 및 원색비데오신호들 각각 또는 둘 다에 대하여, 현시되는 영상이 부자연스럽게 보이는 현상을 없애면서도 해상도와 밝기를 향상시킬수 있으며, 또한 광학적측면 및 신호처리측면에서의 휘도신호성분과 색신호성분간의 부조화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 2판넬 액정프로젝터에서의 사용을 위한 비데오신호처리장치에 있어서,
    원색비데오신호들을 수신하며, 고주파성분의 제 1휘도신호 및 고주파성분이 제거된 복수의 제 1색신호들을 발생하는 전처리부 ;
    제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들을 수신하며, 복수의 제 1색신호들중의 최소인 하나를 기준신호로 사용하여, 제 2휘도신호, 및 제 2색신호들의 각각이 개별 제 1색신호로부터 기준신호를 감산함에 의해 발생되는 복수의 제 2색신호들을 발생하는 매트릭스회로 ; 및
    휘도신호용 액정판넬과 색신호용액정판넬에서 제각기 사용할 수 있도록, 제 2휘도신호와 복수의 제 2색신호들을 수신하여 처리하는 수단을 포함하는 비데오신호처리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전처리부는, 수신되는 원색비데오신호들을 고역통과필터링하는 고역통과필터 ;
    상기 수신된 원색비데오신호들로부터 상기 고역통과필터에서 출력하는 고역통과필터링된 원색비데오신호들을 개별적으로 감산하여 복수의 제 1색신호들을 발생하는 감산부 ; 및
    상기 고역통과필터에서 출력하는 고역통과필터링된 원색비데오신호들을 수신 및 처리하여, 제 1휘도신호를 발생하는 Y-매트릭스회로를 포함하는 비데오신호처리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전처리부에 의해 발생된 복수의 제 1색신호들은 적색신호, 녹색신호 및 청색신호를 포함하고, 상기 매트릭스회로는,
    상기 전처리부로부터 출력하는 복수의 제 1색신호들의 값들중에서 최소값을 검출하는 최소값검출기 ;
    상기 전처리부로부터 출력하는 적색신호에서 최소값을 감산하는 제 1 감산기 ;
    상기 전처리부로부터 출력하는 녹색신호에서 최소값을 감산하는 제 2 감산기 ;
    상기 전처리부로부터 출력하는 청색신호에서 최소값을 감산하는 제 3 감산기 ; 및
    제 1휘도신호와 최소값을 가산하여 제 2휘도신호를 발생하는 가산기를 포함하는, 비데오신호처리장치.
  4. 선택제어신호에 따라 휘도신호 및 크로마신호의 그룹과 원색비데오신호들의 그룹중의 한 그룹을 선택적으로 사용하는 2판넬 액정프로젝터에서의 사용을 위한 비데오신호처리장치에 있어서,
    수신되는 원색비데오신호들을 이용하여 고주파성분의 제 1휘도신호 및 고주파성분이 제거된 복수의 제 1색신호들을 발생하는 전처리부 ;
    수신되는 휘도신호와 크로마(CHROMA)신호를 이용하여 제 2휘도신호 및 복수의 색차신호들을 발생하는 휘도/크로마처리부 ;
    상기 전처리부로부터의 제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들과 상기 휘도/크로마처리부로부터의 제 2휘도신호 및 복수의 색차신호들을 수신하도록 연결되며, 제 1휘도신호 및 복수의 제 1색신호들이 수신되는 경우, 복수의 제 1색신호들중의 최소인 하나를 제 1기준신호로 사용하여 제 3휘도신호 및 복수의 제 2색신호들을 발생하며, 제 2휘도신호 및 복수의 색차신호들이 수신되는 경우, 복수의 색차신호들중의 최소인 하나를 제 2기준신호로 사용하여 제 4휘도신호 및 복수의 제 3색신호들을 발생하며, 여기서, 상기 제 2색신호들의 각각이 개별 제 1색신호로부터 제 1기준신호를 감산함에 의해 발생되고 제 2색신호들의 각각이 개별 색차신호로부터 제 2기준신호를 감산함에 의해 발생되는, 매트릭스회로 ; 및
    휘도신호용 액정판넬과 색신호용액정판넬에서 제각기 사용할 수 있도록, 제 3휘도신호 및 복수의 제 2색신호들의 그룹과 제 4휘도신호 및 복수의 제 4색신호들의 그룹중의 수신되는 한 그룹을 수신하여 처리하는 수단을 포함하는 비데오신호처리장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 전처리부는, 수신되는 원색비데오신호들을 고역통과필터링하는 고역통과필터 ;
    상기 수신된 원색비데오신호들로부터 상기 고역통과필터에서 출력하는 고역통과필터링된 원색비데오신호들을 개별적으로 감산하여 복수의 제 1색신호들을 발생하는 감산부 ; 및
    상기 고역통과필터에서 출력하는 고역통과필터링된 원색비데오신호들을 수신 및 처리하여, 제 1휘도신호를 발생하는 Y-매트릭스회로를 포함하는 비데오신호처리장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 전처리부에 의해 발생된 복수의 제 1색신호들은 적색신호, 녹색신호 및 청색신호를 포함하고, 상기 휘도/크로마처리부에 의해 발생된 복수의 색차신호들은 R-Y색차신호, G-Y색차신호 및 B-Y색차신호를 포함하고, 상기 매트릭스회로는,
    복수의 제 1색신호들 및 복수의 색차신호들을 수신하도록 연결되며, 상기 선택제어신호에 따라 수신되는 신호들을 출력하도록 절환되는 제 1스위치부 ;
    제 1휘도신호 및 제 2휘도신호를 수신하도록 연결되며, 상기 선택제어신호에 따라 수신되는 신호들을 출력하도록 절환되는 제 2스위치부 ;
    상기 제 1스위치부의 출력 신호들을 수신하도록 연결되며, 복수의 제 1색신호들 및 복수의 색차신호들중의 수신되는 신호들의 값들중에서 최소값을 검출하는 최소값검출기 ;
    상기 제 1스위치부로부터 출력하는 적색신호와 R-Y색차신호중의 하나에서 대응하는 최소값을 감산하는 제 1감산기 ;
    상기 제 1스위치부로부터 출력하는 녹색신호와 G-Y색차신호중의 하나에서 대응하는 최소값을 감산하는 제 2감산기 ;
    상기 제 1스위치부로부터 출력하는 청색신호와 B-Y색차신호중의 하나에서 대응하는 최소값을 감산하는 제 3감산기 ; 및
    상기 제 2스위치부로부터 출력하는 제 1휘도신호와 제 2휘도신호중의 하나와 상기 최소값검출기로부터 출력하는 최소값을 가산하여 제 3휘도신호와 제 4휘도신호중의 대응하는 하나를 발생하는 가산기를 포함하는, 비데오 신호처리장치.
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