KR100377225B1

KR100377225B1 - 디스플레이장치와 디스플레이장치의 감마보정방법

Info

Publication number: KR100377225B1
Application number: KR10-2001-0010528A
Authority: KR
Inventors: 김성보
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2003-03-26
Also published as: US6795091B2; KR20020069932A; US20020118185A1

Abstract

본 발명은, 디스플레이장치에 관한 것으로서, 설정된 상한값 이하의 영상신호를 수령하여 각각 감마보정하는 복수의 감마섹션부를 포함하여 입력된 영상신호를 감마보정하는 감마보정부와, 상기 각 감마섹션부의 보정량을 선택하기 위한 선택입력부와, 상기 선택입력부의 선택에 따라 상기 각 감마섹션부의 보정량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 입력받은 영상신호를 디스플레이장치 자체에서 감마보정하여 최적의 상태로 출력할 수 있으며, 사용자가 원하는 바에 따라 디스플레이장치의 감마보정여부 및 보정량을 선택할 수 있다.

Description

디스플레이장치와 디스플레이장치의 감마보정방법{Display Device And Method For Gamma Correction Of Video Signal Thereof}

본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비디오입력신호가 이상적인 휘도특성을 갖도록 비디오입력신호를 감마보정하는 기능을 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다.

디스플레이장치는 비디오카드로부터 인가된 비디오동기신호와 R/G/B 영상신호를 수령하여, 프리앰프와 메인앰프를 통해 영상신호를 증폭하여 디스플레이화면에 표시한다. 이때, 디스플레이장치에서는 입력받은 전압레벨에 비례하여 휘도가 출력되어야 한다.

도 4는 컴퓨터 등의 영상신호원으로부터 인가된 영상신호를 수평축으로 하고, 디스플레이장치에서 출력되는 휘도를 수직축으로 하여 입력전압 대비 휘도변화치를 나타낸 휘도곡선이다. 도 4를 참조하면, 디스플레이장치의 출력은 입력되는 영상신호의 전압레벨에 비례하여 직선적인 휘도곡선(51b)을 갖는 것이 바람직하나, 일정구간의 입력전압레벨에 대한 출력, 즉 실제 휘도값은 이상적인 휘도값에 크게 미치지 못하여 아래로 볼록한 휘도곡선(51a)으로 나타나는 것을 알 수 있다.

이것은 디스플레이장치의 메인앰프에서 R/G/B 영상신호의 증폭과정에서의 신호손실과, 각 증폭부 부품들의 오차, 디스플레이소자의 발광효율 등이 원인이다.

그래서, 컴퓨터 등의 영상신호공급원에서는 영상신호를 미리 감마보정하여증폭시켜 디스플레이장치에 인가하는 방법을 사용하고 있다.

그러나, 디스플레이장치마다 영상신호처리과정에서의 영상신호 감쇄율이 다른 반면, 컴퓨터에서는 일률적으로 감마보정하여 영상신호를 제공하므로, 감마보정된 영상신호가 입력되더라도 디스플레이장치 자체의 감쇄특성에 의해 최적의 휘도를 출력할 수 없다.

그리고, 영상신호공급원에서 감마보정기능을 갖지 아니한 의료장비용 또는 도서검색용 디스플레이 장치에서는 영상신호의 휘도를 적절히 재생할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 디스플레이장치 자체에서 입력받은 영상신호를 감마보정하여 최적의 출력을 가능하도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 다른 목적은, 사용자가 디스플레이장치에서 원하는 바에 따라 감마보정여부 및 보정량을 선택할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도,

도 2는 도 1의 감마보정부의 세부블럭도,

도 3a, 도3b, 도3c는 도 2의 신호변환부내의 영상신호변환도,

도 4는 본 발명을 적용한 디스플레이장치의 휘도곡선,

도 5는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 OSD 메뉴표시화면,

도 6은 도 5에 따른 감마보정량 선택화면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 디스플레이장치 3 : OSD 메뉴창

5 : 감마보정아이콘 10 : 표시부

12 : 선택입력부 21 : 비디오카드

23 : 감마보정부 24 : 제어부

26 : OSD부 29 : 비디오클램프

30a, 30b, 30c : 감마섹션 31 : 신호변환부

33 : 신호조절부 35 : 믹서

51a : 감마보정 전 휘도곡선 51b : 이상적 휘도곡선

51c : 감마보정 후 휘도곡선 70 : 감마보정량 선택창

상기 목적은, 본 발명에 따라, 디스플레이장치에 있어서, 설정된 상한값 이하의 영상신호를 수령하여 각각 감마보정하는 복수의 감마섹션부를 포함하여 입력된 영상신호를 감마보정하는 감마보정부와, 상기 각 감마섹션부의 보정량을 선택하기 위한 선택입력부와, 상기 선택입력부의 선택에 따라 상기 각 감마섹션부의 보정량을 제어하는 제어부를 포함하는 것에 의해 달성된다.

여기서, 상기 선택입력부는 디스플레이화면을 조절하기 위한 OSD제어버튼으로 구성하여 감마보정량을 사용자가 취향에 따라 선택할 수 있다.

상기 감마보정부는 상기 감마섹션부에 의해 감마보정된 영상신호를 합성하는 믹서를 갖는 것이 바람직하다.

상기 각 감마섹션부는, 영상신호를 전압레벨에 따라 복수개의 구간으로 분할하여 각 구간에 설정된 상한값 이하의 영상신호를 수령하여 설정된 비율로 증폭하는 복수의 신호증폭부와, 상기 각 신호증폭부에서 증폭된 영상신호를 지수함수의 형태로 변환한 후, 역함수를 취하여 변환된 하이퍼볼릭 탄젠트 함수형태의 영상신호를 출력하는 신호변환부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 변환된 영상신호의 전압레벨을 조절하는 신호조절부를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 분야에 따르면, 영상신호를 전압레벨에 따라 복수의 구간으로 분할하여 입력받는 단계와; 소정의 전압레벨을 갖는 영상신호입력구간과 감마보정량을 선택하는 단계와; 해당 구간의 영상신호를 선택된 감마보정량에 따라 영상신호를 감마보정하는 단계와; 감마보정된 영상신호를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 감마보정단계는, 상기 선택된 구간의 영상신호를 증폭하는 단계와, 증폭된 영상신호를 지수함수의 형태로 변환 후, 역함수를 취해 하이퍼볼릭 탄젠트함수의 형태로 재변환하는 단계와, 상기 변환된 영상신호를 상기 선택된 감마보정량에 따라 증폭하는 단계와, 상기 증폭된 영상신호를 합성하는 단계를 갖는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이다. 도면에 도시된바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 비디오카드로부터 인가된 영상신호를 감마보정하는 감마보정부(23)와, 감마보정부(23)에서 감마보정된 영상신호를 처리하는 프리앰프(25) 및 메인앰프(27)와, 메인앰프(27)에서 증폭된 영상신호를 표시하는 표시부(10)와, 감마보정량을 선택하기 위한 선택입력부(12)와, 선택입력부(12)의 선택정보를 디스플레이장치의 화면에 OSD로 표시하는 OSD부(26)와, 선택입력부(12)의 선택에 따라 감마보정부(23)에 제어신호를 인가하는 제어부(24)로 구성된다.

도 2는 도 1의 감마보정부의 상세블럭도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 감마보정부(23)는 비디오카드(21)로부터 인가된 R/G/B 입력신호의 직류전압을 일정하게 교정하는 비디오클램프(29)와, 상한값 이하의 영상신호를 변환하여 감마보정된 영상신호를 출력하는 복수의 감마섹션부(23a,23b,23c)와, 각 감마섹션부(23a, 23b, 23c)의 영상신호를 합성하는 믹서(Mixer)(37)로 구성된다.

각 감마섹션부(23a, 23b, 23c)에는 영상신호를 수령하여 내부에 설정된 비율로 증폭시키는 복수의 신호증폭부(35a~35f)와, 증폭된 영상신호를 지수함수형태로 변환 후에 다시 역함수를 취하여 하이퍼볼릭 탄젠트함수의 형태로 변환하는 신호변환부(31a, 31b, 31c)와, 신호변환부(31a, 31b, 31c)에서 출력되는 감마보정된 영상신호의 전압크기를 조절하는 신호조절부(33a, 33b, 33c)를 갖는다. 신호조절부(33a, 33b, 33c)는 선택입력부(12)의 OSD제어버튼의 선택에 따른 제어부(MCU)(24)의 제어신호를 수령하여 감마보정된 영상신호를 증폭하여 출력한다.

감마섹션부(23a)내의 각 신호증폭부(35a, 35b, 35c)에는 영상신호의 전압크기에 따라 입력을 제한하는 입력신호 상한값과, 입력된 영상신호의 증폭량이 미리 설정되어 있다. 따라서, 각 신호증폭부(35a, 35b 35c)에서는 영상신호의 전압크기에 따라 상이한 비율로 증폭된 영상신호가 출력된다.

이에 따라, 첫 번째 감마섹션부(23a)에서는 0.4V 이하의 영상신호가 제1,2,3신호증폭부(35a, 35b, 35c)로 분할 입력되어 증폭되고, 두 번째 감마섹션부(23b)에서는 0.7V이하의 영상신호가 제4,5신호증폭부(35d, 35e)로 분할 입력되고, 세 번째 감마섹션부(23c)에서는 1.2V이하의 영상신호가 제6신호증폭부(35f)로 입력된다.

여기서, 각 감마섹션부(23a, 23b)에서 신호증폭부(35a~35e)를 복수개로 구성한 것은 저전압의 영상신호를 고전압의 영상신호에 비해 크게 증폭시킴으로써 디스플레이장치의 출력단에서 큰 신호감쇄를 갖는 저전압의 영상신호의 감마보정을 효과적으로 하기 위함이다. 즉, 감마섹션부(23a,23b,23c)내의 제1신호증폭부(35a), 제2신호증폭부(35b), 제3신호증폭부(35c)에 해당하는 증폭량을 각각 3배, 2배, 1.5배로 설정하여 각 신호증폭부(35a~35f)의 증폭비를 다르게 할 수 있다.

신호증폭부(35a~35f)에서 증폭된 영상신호는 각 신호변환부(31a,31b,31c)로 입력되어 하이퍼볼릭 탄젠트형태의 영상신호로 변환되고, 변환된 영상신호는 각 신호조절부(33a, 33b, 33c)로 입력된다. 그리고, 신호조절부(33a, 33b, 33c)에서는 선택입력부(12)의 감마보정량 선택에 따른 제어부(MCU)(24)의 제어신호를 인가받아 변환된 영상신호를 증폭하여 감마보정된 영상신호를 믹서(37)에 제공한다.

한편, 제어부(MCU)(24)는 디지털신호를 아날로그 신호로 변환하는 2개의 DAC(Digital to Analog Converter)를 통해 감마보정부(23)내의 각 신호조절부(33a,33b,33c)에 제어신호를 인가한다. 하나의 DAC(39a)를 통해 0V~0.7V까지의 감마보정된 영상신호를 증폭하는 두 개의 신호조절부(33a, 33b)를 제어하고, 나머지 하나의 DAC(39b)로 0V~1.2V까지의 감마보정된 고전압의 영상신호를 증폭하는 신호조절부(33c)를 제어함으로써 영상신호의 출력곡선이 스무드(smooth)하게 변하도록 한다.

도 3a, 도3b, 도3c는 도 2의 신호변환부내의 영상신호변환도이다. 각 감마섹션부(23a, 23b, 23c)로 입력된 영상신호는 도 3a, 도 3b, 도 3c와 같은 신호변환과정을 거쳐 감마보정되는데, 이하에서는 단일의 감마섹션부(23a)의 감마보정과정을 서술하기로 한다. 제1,2,3신호증폭부(35a~35c)에서는 도 3a에 도시된 바와 같이 영상신호를 증폭시켜 출력한다. 도 2의 신호변환부(31a)는 증폭된 영상신호를 수령하여 도 3b와 같은 지수함수형태의 영상신호(43)로 변환한 후, 다시 역함수를 취해 도 3c와 같은 하이퍼볼릭 탄젠트함수형태의 영상신호(45)로 재변환한다.

도 4는 본 발명을 적용한 디스플레이장치의 휘도곡선이다. 디스플레이장치내에서 감마보정된 영상신호의 입력에 따른 휘도곡선(51c)는 도면에 도시된 바와 같이, 저전압의 입력신호에서도 최적의 휘도값을 출력하여 이상적인 휘도곡선(51b)에 근접하게 된다.도 5는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 OSD 메뉴표시화면이고, 도 6은 도 5에서 감마보정량을 선택하기 위한 OSD제어화면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)의 하단에는 OSD를 설정하기 위한 선택입력부(12)로서 OSD제어버튼이 마련되어 있다. OSD제어버튼을 선택하면 본 발명에 따른 감마보정 아이콘(5)과, 디스플레이상태를 조절하기 위한 복수의 아이콘으로 구성된 OSD 메뉴창(3)이 표시된다.

도 5에서 감마보정 아이콘(5)을 선택하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 감마보정창(70)이 표시된다. 감마보정창(70)에는 R/G/B 각각의 영상신호에 대해 감마보정량이 바(Bar)의 형태로 표시되어, OSD제어버튼(12)의 좌우방향키의 선택에 따라 감마보정량을 증감시킬 수 있다.

전술한 실시예에서는 OSD제어버튼으로 감마보정된 영상신호를 전압크기를 조절하는 것으로 서술하였으나, 사용자가 선택하지 않고, 감마보정부(23)의 각 신호조절부(33a,33b,33c)에 임의로 설정된 비율로 증폭하도록 할 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는 신호증폭부(35a~35f)의 증폭량이 미리 설정된 것으로 서술하였으나, OSD제어버튼(12)의 선택에 따라 제어부(MCU)(24)가 신호증폭부(35a~35f)에 제어신호를 인가하여 증폭량을 조절하도록 할 수도 있다.

이러한 구성에 의하여, 비디오카드로부터 인가되는 영상신호를 전입크기별로 증폭량을 다르게 감마보정하여 표시부에 제공함으로써, 이상적인 휘도곡선에 근접한 휘도특성을 갖는 디스플레이장치를 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 취향에 따라 디스플레이장치의 감마보정여부 및 보정량을 선택할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자가 원하는 바에 따라 디스플레이장치의 감마보정여부 및 보정량을 선택할 수 있다. 또한, 입력받은 영상신호를 디스플레이장치 자체에서 감마보정하여 최적의 상태로 출력할 수 있다.

Claims

디스플레이장치에 있어서,

설정된 상한값 이하의 영상신호를 수령하여 각각 감마보정하는 복수의 감마섹션부를 포함하여 입력된 영상신호를 감마보정하는 감마보정부와,

상기 각 감마섹션부의 보정량을 선택하기 위한 선택입력부와,

상기 선택입력부의 선택에 따라 상기 각 감마섹션부의 보정량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 선택입력부는 디스플레이화면을 조절하기 위한 OSD제어버튼인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 감마보정부는,

상기 감마섹션부들에 의해 감마보정된 영상신호를 합성하는 믹서를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제3항에 있어서,

상기 각 감마섹션부는,

영상신호를 전압레벨에 따라 복수개의 구간으로 분할되며, 각 구간에 설정된 상한값 이하의 영상신호를 수령하여 설정된 비율로 증폭하는 복수의 신호증폭부와,

상기 각 신호증폭부에서 증폭된 영상신호를 지수함수의 형태로 변환한 후, 역함수를 취하여 변환된 하이퍼볼릭 탄젠트함수 형태의 영상신호를 출력하는 신호변환부와,

상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 변환된 영상신호의 전압레벨을 조절하는 신호조절부를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법에 있어서,

영상신호를 전압레벨에 따라 복수의 구간으로 분할하여 입력받는 단계와;

소정의 전압레벨을 갖는 영상신호입력구간과 감마보정량을 선택하는 단계와,

해당 구간의 영상신호를 선택된 감마보정량에 따라 영상신호를 감마보정하는 단계와,

감마보정된 영상신호를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법.
제5항에 있어서,

상기 감마보정단계는,

상기 선택된 구간의 영상신호를 증폭하는 단계와,

증폭된 영상신호를 지수함수의 형태로 변환한 후, 역함수를 취해 하이퍼볼릭 탄젠트함수의 형태로 재변환하는 단계와,

상기 변환된 영상신호를 상기 선택된 감마보정량에 따라 증폭하는 단계와,

상기 증폭된 영상신호를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법.
디스플레이장치에 있어서,

영상신호를 전압레벨에 따라 복수의 구간으로 분할하여 상한값 이하의 영상신호를 수령하여 감마보정하는 복수의 감마섹션부와,

상기 각 감마섹션부에서 감마보정된 영상신호를 합성하는 믹서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제7항에 있어서,

상기 각 감마섹션부는,

상기 영상신호를 설정된 비율로 각각 증폭하는 복수의 신호증폭부와,

상기 신호증폭부에서 증폭된 영상신호들을 지수함수형태로 변환한 후 역함수를 취하여 하이퍼볼릭 탄젠트함수 형태의 영상신호를 출력하는 신호변환부와,

상기 변환된 영상신호를 증폭하는 신호조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법에 있어서,

영상신호를 전압레벨에 따라 복수의 구간으로 분할하여 입력받는 단계와;

상기 각 구간에 설정된 상한값 이하의 영상신호를 미리 설정된 값에 기초하여 감마보정하는 단계와,

감마보정된 영상신호를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법.
제9항에 있어서,

상기 감마보정단계는,

증폭된 영상신호를 지수함수의 형태로 변환한 후, 역함수를 취해 하이퍼볼릭탄젠트함수의 형태로 재변환하는 단계와,

상기 변환된 영상신호를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 영상신호 감마보정방법.