KR100438289B1 - 화질 자동 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상표시기기의 화질을 기기 자체에서 자동적으로 보정하는 장치에 관한 것이다.

본 발명의 화질 자동 보정장치는 외부 광을 감지하여 처리하는 외부 광 감지 및 처리수단과, 상기 외부 광 감지신호를 저장하는 감지신호 저장수단과, 상기 저장된 외부 광 감지정보를 기반으로 하여 생성한 화질 보정용 측정 정보와 화질 보정용 기준 정보를 비교하고 그 비교 결과에 따른 화질 보정 제어를 수행하는 보정 제어수단과, 상기 보정 제어수단의 제어를 받아 화질 보정을 수행하는 화질 보정수단과, 상기 보정 제어수단의 제어를 받아 화질 보정을 위한 패턴 신호를 자동적으로 생성하는 보정용 패턴 생성수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 영상표시기기의 감마보정, 유니포미티 보정을 수행함에 있어 별도의 조정용 외부장비 없이 기기 자체에서 자동적으로 화질의 최적 조정이 이루어질 수 있도록 한 화질 자동 보정장치를 제공한다.

Description

화질 자동 보정장치{VIDEO DISPLAY CONTROL FOR CORRECTING GAMMA AND UNIFORMITY}

본 발명은 영상표시기기의 화질을 기기 자체에서 자동적으로 보정하는 장치에 관한 것이다.

도1은 종래의 영상표시기기에서 화질을 보정하기 위하여 영상표시기기에 보정용 외부 장비를 연결하여 화질의 수동 보정을 수행하는 회로 구성을 보여준다.

도1에 나타낸 종래의 화질 보정장치는 감마(Gamma) 보정과 유니포미티(Uniformity) 보정을 위한 회로 구성이며, CRT 프로젝션 TV, LCD 프로젝션 TV, PDP, CRT/LCD 직시형 TV 및 모니터, CRT/LCD 프로젝터 등의 영상표시기기를 위한 감마 및 유니포미티 보정장치로서 영상표시기기부(100)와 조정용 외부 장비(200)로 이루어지고 있다.

영상표시기기부(100)는 감마 및 유니포미티 조정제어를 위한 CPU(1)와, 외부 장비로부터 수평 및 수직 동기신호(H/V)를 받아 디스플레이에 필요한 클럭을 생성하는 타이밍 발생기(2)와, 상기 타이밍 발생기(2)에서 출력되는 클럭신호의 레벨 천이를 실행하는 레벨 쉬프터(3)와, 상기 레벨 쉬프트된 클럭에 따라 영상신호를 투사 출력하기 위한 영상출력부(4)와, 상기 영상 출력부(4)로부터 출력된 영상신호가 투영되는 스크린(5)과, 외부 장비로부터 R/G/B신호를 입력받아 디스플레이에 적절한 영상으로 처리하는 영상 처리부(6)와, 상기 영상 처리부(6)에서 처리된 영상신호를 CPU(1)의 제어를 받아 감마 보정처리하는 감마 처리부(7)와, 상기 감마 보정된 영상신호의 유니포미티처리를 수행하는 유니포미티 처리부(8)와, 상기 감마 및 유니포미티 처리된 영상신호의 반전부(9)와, 상기 반전처리된 영상신호를 영상 출력부(4)에 공급하기 위한 샘플/홀드부(10)를 포함한다.

그리고, 감마 및 유니포미티 수동 조정을 위한 외부 장비(200)는 상기 스크린(5)에 투영된 영상신호를 광으로 검출하여 전기정보로 보내기 위한 카메라(11)와, 조정 작업자에 의한 감마 및 유니포미티 조정 명령과 신호처리를 수행하기 위한 PC(12)와, 상기 PC(12)에 연결되어 감마 및 유니포미티 조정을 위한 그레이 패턴을 생성하여 수평/수직 동기신호(H/V) 및 R/G/B신호를 상기 영상표시기기(100)에 공급해 주는 패턴 발생기(13)를 포함한다.

상기 도1에 나타낸 종래의 감마 및 유니포미티 조장장치에 의한 영상표시기기의 감마 및 유니포미티 조정작업은 다음과 같이 작업자의 조작과 명령에 의한 수동작업으로 이루어진다.

먼저, 조정 작업자는 조정이 필요한 영상표시기기(100)-세트와 외부 장비(200)를 연결해 놓고 PC(12)를 이용해서 패턴 발생기(13)로부터 감마나 유니포미티 조정을 위한 패턴을 생성시킨다. 패턴 발생기(13)에서 생성된 감마 또는 유니포미티 보정용 패턴신호 중에서 수평/수직 동기신호(H/V)는 영상표시기기(100)의 타이밍 발생기(2)에 공급되고, 보정용 R/G/B신호는 영상 처리부(6)에 공급된다. 타이밍 발생기(2)는 외부 장비(200)로부터 제공되는 수평/수직 동기신호(H/V)를 이용해서 영상 디스플레이에 필요한 클럭을 생성하고 이 클럭은 레벨 쉬프터(3)를 거쳐서 레벨 천이된 다음 영상 출력부(4)로 공급된다. 한편, 패턴 발생기(13)로부터 공급되는 R/G/B신호는 영상 처리부(6)에서 디스플레이에 적절하게 신호처리되고 감마 처리부(7)와 유니포미티 처리부(8)를 거쳐서 영상 반전부(9)에서 반전된 다음 샘플/홀드부(10)를 통해 영상 출력부(4)에 공급된다. 영상 출력부(4)는 LCD 또는 CRT 등의 영상출력소자로서 상기 클럭 타이밍에 따라 영상신호를 출력하여 스크린(5)에 투사시킨다. 스크린(5)에 투사된 영상은 외부 장비(200)의 카메라(11)에 의해서 영상 정보가 광으로 검출되고, 전기정보로 변환되어 PC(12)로 제공된다.PC(12)는 카메라(11)에 의해서 구해진 영상정보를 미리 설정해 놓은 보정 기준정보와 비교하여 그 오차를 계산하고, 계산된 오차 정보를 CPU(1)에 공급한다. CPU(1)는 외부 장비(200)로부터 제공된 감마 또는 유니포미티 오차정보를 이용해서 감마 처리부(7) 및 유니포미티 처리부(8)를 제어하여 감마 보정(또는 유니포미티 보정)을 수행하게 된다. 감마(또는 유니포미티) 조정된 영상신호는 다시 영상 반전부(9), 샘플/홀드부(10), 영상 출력부(4), 스크린(5), 카메라(11)를 거쳐서 PC(12)로 들어와서 오차 범위내로 감마(또는 유니포미티) 조정이 이루어질 때 까지 위의 과정을 반복하여 수행하게 됨으로써, 외부 장비를 이용한 수동 감마(또는 유니포미티) 조정 작업이 이루어지게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 종래에는 영상표시기기의 감마 보정, 유니포미티 보정을 위하여 별도의 조정용 외부 장비가 필요하였다. 그러므로 조정 대상이 되는 영상표시기기에 외부 장비를 접속하고 조정작업이 완료되면 외부 장비를 분리하고, 다시 다른 세트의 조정을 위해서 외부 장비를 접속, 조정, 분리하는 작업이 매번 반복되기 때문에 작업 능률의 저하가 있다. 또한, 조정용 외부 장비를 이용하여 숙련된 작업자에 의한 수동조작과 조정작업이 수행되는 시스템이므로 작업자의 숙련도에 따라 그 조정의 정도에 있어서 신뢰성이 좌우되고, 이 것은 균일하고 일관적인 감마 및 유니포미티 조정을 어렵게 하는 요인이 되었다.

본 발명은 영상표시기기의 화질을 보정함에 있어 별도의 조정용 외부장비 없이 기기 자체에서 자동적으로 화질의 최적 조정이 이루어질 수 있도록 한 화질 자동 보정장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 화질 자동 보정장치는 외부 광을 감지하여 처리하는 외부 광 감지 및 처리수단과, 상기 외부 광 감지신호를 저장하는 감지신호 저장수단과, 상기 저장된 외부 광 감지정보를 기반으로 하여 생성한 화질 보정용 측정 정보와 화질 보정용 기준 정보를 비교하고 그 비교 결과에 따른 화질 보정 제어를 수행하는 보정 제어수단과, 상기 보정 제어수단의 제어를 받아 화질 보정을 수행하는 화질 보정수단과, 상기 보정 제어수단의 제어를 받아 감마 보정을 위한 그레이 패턴 신호와 유니포미티 보정을 위한 그레이 패턴 신호를 자동적으로 생성하는 보정용 패턴 생성수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 화질 자동 보정장치는 감마, 유니포미티 보정을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 화질 자동 보정장치는 감마, 유니포미티 보정을 순차적으로 자동 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 감마, 유니포미티 보정을 위한 상기 보정용 패턴 생성수단이 감마 보정을 위한 그레이 패턴, 유니포미티 보정을 위한 그레이 패턴을 주기성을 갖고 생성하는 것을 특징으로 하는 화질 자동 보정장치이다.

또한 본 발명은 감마, 유니포미티 보정을 위한 상기 외부 광 감지 및 처리수단이 주변 밝기와 무관하게 신호원으로부터 디스플레이를 위해 보내지는 신호에 의해 변화되는 밝기를 검출하는 외광 감지수단과, 상기 감지된 광신호를 광/전변환하는 광/전 변환수단과, 상기 전기적인 신호로 변환된 외광 감지신호 저장을 위해 측정을 위한 전압 파형의 형태로 변환하여 주는 전류/전압 변환수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화질 자동 보정장치이다.

또한 본 발명은 상기 보정 제어수단이 상기 측정된 정보와 기준 정보를 비교하여 그 값이 소정의 오차 범위내로 들어올 때까지 화질 보정 동작을 자동적으로 반복 수행함을 특징으로 하는 화질 자동 보정장치이다.

도1은 종래의 화질 보정장치의 블럭도

도2는 본 발명 화질 자동 보정장치의 블럭도

도3은 본 발명에 따른 화질 자동 보정동작의 플로우차트

도4는 본 발명의 그레이 패턴 재생부에서 출력되는 감마 자동 보정을 위한 그레이 파형도

도5는 본 발명의 외광 감지신호 처리부에 의한 세트의 실제 측정신호 파형도

도6은 본 발명의 기준 파형 저장 메모리에서 제공되는 보정 기준신호 파형도

도7은 본 발명의 그레이 패턴 재생부에서 출력되는 유니포미티 자동 보정을 위한 그레이 파형도

도2는 본 발명의 화질 자동 보정장치의 실시예를 나타낸 블럭도이다.

도2를 참조하면 본 발명의 화질 자동 보정장치는 영상표시기기 스스로 화질의 자동 보정을 수행하며, 감마 보정과 유니포미티 보정의 자동 수행이 이루어지는데, 감마 보정이 이루어진 후에 유니포미티 보정이 수행되는 순서로 화질의 자동 보정이 이루어지는 경우에 대한 실시예로 설명한다.

먼저, 그 구성을 살펴보면 본 발명의 화질 자동 보정장치는, 감마 및 유니포미티의 자동 조정제어를 위한 CPU(21)와, 수평 및 수직 동기신호(H/V)를 받아 디스플레이에 필요한 클럭을 생성하는 타이밍 발생기(22)와, 상기 타이밍 발생기(22)에서 출력되는 클럭신호의 레벨 천이를 실행하는 레벨 쉬프터(32)와, 상기 레벨 쉬프트된 클럭에 따라 영상신호를 스크린에 투사하기 위한 영상출력부(24)와, 상기 CPU(21)의 제어를 받아 감마 보정을 위한 그레이 패턴과 유니포미티 보정을 위한 그레이 패턴을 생성하는 그레이 패턴 재생부(25)와, 상기 패턴신호나 R/G/B신호를 입력받아 디스플레이에 적절한 영상으로 처리하는 영상 처리부(26)와, 상기 영상 처리부(26)에서 처리된 영상신호를 CPU(21)의 제어를 받아 감마 보정처리하는 감마 처리부(27)와, 상기 감마 보정된 영상신호의 유니포미티처리를 수행하는 유니포미티 처리부(28)와, 상기 감마 및 유니포미티 처리된 영상신호의 반전부(29)와, 상기 반전처리된 영상신호를 영상 출력부(24)에 공급하기 위한 샘플/홀드부(30)와, 감마 및 유니포미티 조정을 위하여 외부 광신호를 감지하는 외광 센서(31)와, 상기 외광 센서(31)로 감지된 광신호를 전류신호로 변환하기 위한 광/전류 변환부(32)와, 상기 광/전류 변환부(32)에서 변환된 전류신호를 측정을 위한 전압 형태로 변환하기 위한 부하(Load)(33)와, 상기 부하(33)에 의해서 변환된 외광 감지 전압정보를 저장하는 외광 정보 메모리(34)와, 상기 외광 정보 메모리로부터 외광 정보를 받아 한 주기의 외광 정보를 저장하기 위한 프레임 메모리(34)와, 상기 저장된 측정정보를 읽어내서 한 주기의 측정 파형 테이블을 생성하는 측정 파형 생성부(36)와, 보정을 위한 소정의 기준 파형값을 저장하는 기준 파형 메모리(37)와, 상기 측정 파형과 기준 파형값을 비교하여 그 차값을 상기 CPU(21)에 제공하는 비교기(38)를 포함하여 이루어지고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 화질 자동 보정장치에 의한 감마, 유니포미티 화질의 자동 보정동작은 다음과 같이 이루어진다.

도3은 본 발명의 화질 자동 보정 동작을 나타낸 플로우차트로서, 앞서 설명한 도2의 회로구성 및 도3의 플로우차트를 참조하여 본 발명의 화질 자동 보정 동작을 설명한다.

먼저, CPU(21)는 초기 단계(S1)에서 외광 정보 메모리(34)로부터 외광 정보가 정상적으로 읽히는가를 판단함으로써, 외광 정보 저장 안정화가 충분하게 이루어졌는가를 확인한다(초기 안정화 시간 대기). 외광 정보 저장을 위한 안정화가 이루어지면 다음 단계(S2)에서 CPU(21)는 감마 보정용 신호를 1초 간격으로 발생시킨다. 즉, CPU(21)에서 그레이 패턴 재생부(25)로 감마 보정용 신호의 출력을 시작하라는 명령을 내리고, 이 명령에 의해서 그레이 패턴 재생부(25)가 블랙(Black) 부터 화이트(White)까지 시스템 조정에 필요한 개수만큼의 그레이 신호 파형을 1초 간격으로 발생시킨다.

도4에 감마 자동 보정을 위한 그레이 신호 파형을 나타내었다.

그레이 패턴 재생부(25)로부터 출력된 감마 보정용 신호는 영상 처리부(26)에 입력되어 디스플레이에 적절한 신호로 처리되고 감마 처리부(27)와 유니포미티 처리부(28)를 거쳐서 영상 반전부(29)에서 반전된 후 샘플/홀드부(30)를 통해 영상 출력부(24)에 공급된다. 영상 출력부(24)는 스크린에 영상을 투사하기 위한 LCD 또는 CRT이며, 상기 그레이 패턴 재생부(25)로부터의 수평/수직동기신호/클럭신호(H/V/Clock)를 입력으로 하는 타이밍 발생기(22)의 타이밍 신호를 레벨 쉬프터(23)를 통해 공급받아 상기 감마 보정용 패턴을 스크린에 투사하게 된다.

이 때, 외광 센서(31)는 주변 밝기와 무관하게 상기 신호원(그레이 패턴 재생부)으로부터 영상 출력부(24)로 보내지는 신호에 의해 미세하게 변화되는 밝기를 검출하고, 검출된 신호는 광/전류 변환부(32)에서 전류신호로 변환된 후, 부하(33)를 거쳐서 조정을 위한 특정 전압 파형의 형태로 변환되어 외광 정보 메모리(34)에 저장된다.

외광 정보 메모리(34)는 초기에 저장하여 기억하고 있던 외광 신호성분과 상기 측정된 파형성분의 차를 프레임 메모리(35)에 한 주기의 그레이 파형이 저장될 때까지 기억되도록 보내준다(단계 S3). 프레임 메모리(35)에 블랙부터 화이트까지의 그레이 파형 한 주기에 해당하는 측정 파형성분의 차가 저장되면 측정 파형 생성부(36)가 상기 프레임 메모리(34)의 저장 정보를 읽어내서 상기 측정된 한 주기의 파형 테이블을 생성한다. 도5는 외광을 뺀 실제 세트의 측정 감마신호 파형도를 보여주고 있다. 도6은 감마 보정을 위한 기준 파형 메모리(37)의 감마 보정 기준신호를 보여주고 있다.

다음 단계(S4)에서 비교기(38)는 기준 파형 메모리(37)에 저장된 감마 보정 기준신호(감마 테이블)을 읽어내서 상기 측정 파형 생성부(36)의 출력과 비교하고, 그 차이 전압값을 CPU(21)로 보낸다. CPU(21)는 다음 단계(S5)에서 상기 측정값과 기준값의 차값이 소정의 설정된 오차 범위내에 존재하는지를 판단한다. 이 판단 결과 오차 범위를 벗어나면 벗어난 만큼의 보정값을 계산하고 그 보정값을 감마 처리부(27)로 출력함으로써 감마 보정을 수행한 다음 상기 감마 보정과정(S2-S5)을 반복하여 수행한다. 이렇게 하여 감마 보정이 완료되면 유니포미티 보정을 위한 다음 단계(S7)로 이행한다.

단계(S7)에서 CPU(21)는 유니포미티 보정을 위해 유니포미티 보정용 신호를 1초 간격으로 발생시킨다. 즉, CPU(21)에서 그레이 패턴 재생부(25)로 유니포미티 보정용 신호의 출력을 시작하라는 명령을 내리고, 이 명령에 의해서 그레이 패턴 재생부(25)가 블랙(Black) 및 화이트(White) 그레이 신호 파형을 1초 간격으로 발생시킨다. 도7에 유니포미티 자동 보정을 위한 그레이 신호 파형을 나타내었다.

그레이 패턴 재생부(25)로부터 출력된 유니포미티 보정용 신호는 영상 처리부(26)에 입력되어 디스플레이에 적절한 신호로 처리되고 감마 처리부(27)와 유니포미티 처리부(28)를 거쳐서 영상 반전부(29)에서 반전된 후 샘플/홀드부(30)를 통해 영상 출력부(24)에 공급된다. 영상 출력부(24)는 상기 그레이 패턴 재생부(25)로부터의 수평/수직동기신호/클럭신호(H/V/Clock)를 입력으로 하는 타이밍 발생기(22)의 타이밍 신호를 레벨 쉬프터(23)를 통해 공급받아 상기 유니포미티 보정용 패턴을 스크린에 투사하게 된다.

이 때, 외광 센서(31)는 주변 밝기와 무관하게 상기 신호원(그레이 패턴 재생부)으로부터 영상 출력부(24)로 보내지는 신호에 의해 미세하게 변화되는 밝기를 검출하고, 검출된 신호는 광/전류 변환부(32)에서 전류신호로 변환된 후, 부하(33)를 거쳐서 조정을 위한 특정 전압 파형의 형태로 변환되어 외광 정보 메모리(34)에 저장된다. 외광 정보 메모리(34)는 초기에 저장하여 기억하고 있던 외광 신호성분과 상기 측정된 유니포미티 보정을 위한 파형성분의 차를 프레임 메모리(35)에 한 주기의 블랙 및 화이트 파형이 저장될 때까지 기억되도록 보내준다(단계 S8).

프레임 메모리(35)에 좌상단으로부터 우하단까지의 블랙 및 화이트 한 주기가 끝나서 한 주기에 해당하는 측정 파형성분의 차가 저장되면 측정 파형 생성부(36)가 상기 프레임 메모리(34)의 저장 정보를 읽어내서 상기 측정된 한 주기의 유니포미티 보정용 파형 테이블을 생성한다.

다음 단계(S9)에서 비교기(38)는 기준 파형 메모리(37)에 저장된 유니포미티 보정 기준신호(유니포미티 직선 좌표값)을 읽어내서 상기 측정 파형 생성부(36)의출력과 비교하고, 그 차이 전압값을 CPU(21)로 보낸다. CPU(21)는 다음 단계(S10)에서 상기 측정값과 기준값의 차값이 소정의 설정된 유니포미티 오차 범위내에 존재하는지를 판단한다. 이 판단 결과 오차 범위를 벗어나면 벗어난 만큼의 보정값을 계산하고 그 보정값을 유니포미티 처리부(28)로 출력함으로써 유니포미티 보정을 수행한다. 즉, 유니포미티 보정과정(S6-S10)을 반복하여 수행하며, 유니포미티 보정이 완료되면 본 발명에 따른 화질 자동 보정동작을 종료한다.

본 발명은 화질 조정 작업의 시작부터 최종 조정 작업의 완료에 이르기 까지의 전 과정이 자동적으로 이루어지므로 편리하다.

또한 본 발명은 화질 조정 작업이 별도의 외부 장비없이 기기 자체에서 스스로 이루어지므로 편리하다.

또한 본 발명은 화질 조정 작업이 별도의 외부 장비없이 기기 자체에서 자동적으로 이루어지기 때문에 조정의 균일성이 보장되고 조정 결과에 대한 신뢰성이 확보된다.

또한 본 발명은 별도의 외부 장비없이 세트 자체에서 감마, 유니포미티 조정과 보정작업이 이루어지기 때문에 생산시 조정공정 시간을 줄일 수 있으므로 생산비 절감과 생산성 향상에 기여할 수 있다.

Claims (6)

1. 외부 광을 감지하여 처리하는 외부 광 감지 및 처리수단과, 상기 외부 광 감지신호를 저장하는 감지신호 저장수단과, 상기 저장된 외부 광 감지정보를 기반으로 하여 생성한 화질 보정용 측정 정보와 화질 보정용 기준 정보를 비교하고 그 비교 결과에 따른 화질 보정 제어를 수행하는 보정 제어수단과, 상기 보정 제어수단의 제어를 받아 화질 보정을 수행하는 화질 보정수단과, 상기 보정 제어수단의 제어를 받아 감마 보정을 위한 그레이 패턴 신호와 유니포미티 보정을 위한 그레이 패턴 신호를 자동적으로 생성하는 보정용 패턴 생성수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화질 자동 보정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 보정을 위한 그레이 패턴 신호와 유니포미티 보정을 위한 그레이 패턴 신호는 주기성을 갖고 생성되는 것을 특징으로 하는 화질 자동 보정장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 광 감지 및 처리수단이 주변 밝기와 무관하게 신호원으로부터 디스플레이를 위해 보내지는 신호에 의해 변화되는 밝기를 검출하는 외광 감지수단과, 상기 감지된 광신호를 광/전변환하는 광/전 변환수단과, 상기 전기적인 신호로 변환된 외광 감지신호 저장을 위해 측정을 위한 전압 파형의 형태로 변환하여 주는 전류/전압 변환수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화질 자동 보정장치.
6. 삭제