KR100439376B1 - Ｐｄｐ의 화이트 밸런스 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 PDP(Plasma Display Panel)의 화이트 밸런스 보정장치는, PDP의 화이트 밸런스 보정장치는, 입력된 영상신호로부터 분리된 R, G 및 B 색신호를 R, G 및 B 형광체의 발광특성에 따라 1차 감마 보정하고, 1차 보정된 R, G 및 B 색신호를 2.2~2.5 범위의 감마값에 의해 생성된 감마곡선을 이용하여 2차 감마 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 감마 보정에서 상기 R, G 및 B 색신호 중 R 및 G 색신호에 대해서만 감마 보정하여 B 색신호와 동일한 감마값으로 출력되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 감마 보정에 이용되는 감마곡선의 감마값은 1~1.5인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, RGB 형광체의 각 발광특성에 따라 RGB 색신호 각각을 1차 감마 보정한 다음 이어서 2차 감마 보정을 하게 되므로, 감마보정후 각 RGB 색신호의 입력신호 대 출력휘도비가 선형적으로 일치된다. 따라서, 중간계조에서 색번짐 현상이 발생하지 않으며, 화이트 밸런스를 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

Description

ＰＤＰ의 화이트 밸런스 보정장치{Compensation Apparatus for White Balance of PDP}

본 발명은 PDP(Plasma Display Panel)의 화이트 밸런스(White Balance) 보정장치에 관한 것으로, 특히 PDP에서 삼원색의 감마(Γ)특성을 일치시켜줌으로써, 중간계조에서도 화이트 밸런스가 일정하게 유지되도록 하게하는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에 관한 것이다.

오늘날, 멀티미디어의 발달과 함께 평면형 디스플레이에 대한 관심과 그 중요성이 날로 증가되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 전자발광 디스플레이(ELD), 전계효과 전자방출 디스플레이(FED) 등 다양한 평면형 디스플레이가 개발되었고, 일부 제품의 경우는 실용화 단계에 있다.

이중에서 PDP는 단순구조를 갖기 때문에 그 제작이 용이하고, 휘도와 발광효율이 뛰어나며, 메모리 기능 및 160도 이상의 시야각을 갖고 있어 40인치이상의 대화면 디스플레이 장치로 적합하다.

이러한 PDP에서 자연영상을 실현하기 위한 노력이 여러 분야에서 진행되고 있는데, 특히 화이트 밸런스에 관해서는 인간의 시각적 특성과 관련하여 주관적인 화질에 가장 큰 영향을 미친다는 점에서 더욱 많은 연구가 진행되고 있다.

일반적으로, PDP를 포함한 모든 디스플레이 장치는 입력 신호값에 따라 화면에 표시되는 휘도가 변화된다. 이러한 입력 신호값에 대한 출력휘도의 변화율을 감마 특성이라고 하는데, 삼원색(RGB)의 감마특성이 일치되도록 조절하는 것을 화이트 밸런스라 한다.

도 1은 일반적인 CRT 모니터의 입력신호 대 출력휘도 그래프를 나타낸 것이고, 도 2는 일반적인 PDP 입력신호 대 출력휘도의 그래프를 나타낸 것이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 현재 방송수신용으로 가장 많이 사용되는 CRT 모니터는 입력신호 대 출력휘도가 비례관계를 갖지 않고, 감마승에 비례하는 특성을 가진다. 따라서, 현재 방송신호는 이를 감안하여 역보정된 상태로 송출된다.

그러나, 도2에 나타낸 바와 같이, 일반적인 PDP는 입력신호 대 출력휘도가 선형적으로 비례하는 특성을 갖는다. 따라서, PDP를 통해 방송신호를 수신하기 위해서는 역보정된 방송신호를 원래의 신호로 변환하는 감마보정이 필요하다.

이러한 감마 보정은 지수연산을 필요로 하므로 논리 회로를 구성해야 하지만, 이를 구성하는 것이 어려우므로 통상 룩업 테이블(Look-up Table)을 이용하여 입력신호와 그에 따른 보정된 신호를 맵핑하는 방법이 사용된다.

도 3은 일반적인 룩업 테이블을 이용한 감마보정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 종래의 감마보정은 R, G, B신호의 입력 라인에 각각 접속된 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter; 이하 'A/D 변환기')와, 상기 A/D 변환기의 출력단에 각각 접속된 R, G, B 감마 보정부를 통해 이루어진다.

입력된 영상신호는 R, G, B 색신호로 분리되고, 각각의 색신호는 A/D 변환기에 의해 디지털 변환되어 원하는 계조값에 따른 비트수를 갖는 디지털 값으로 보정되어 출력된다. 출력된 상기 디지털 값은 감마 보정부로 전달되고, 감마 보정부에서는 메모리에 저장되어 있는 룩업 테이블을 이용하여 역보정된 방송신호를 원래의 신호로 변환하여 출력한다. 이때 상기 디지털 R, G, B 신호는 일률적으로 감마보정 된다.

한편, 일반적인 PDP는 입력신호가 증가함에 따라 출력휘도 또한 거의 선형적으로 증가하지만, PDP의 형광체가 조금씩 다른 발광특성을 갖기 때문에 실질적으로는 도 2와 같은 약간의 비선형성을 갖는다. 즉, PDP의 화소를 구성하는 R(도 2의 2)및 G 형광체(도 2의 3)는 서스테인(sustain) 수가 증가함에 따라 포화되어 발광특성이 저하된다.

따라서, 종래와 같이 R, G, B 각각에 대해 일률적으로 감마보정을 하게 되면, 비선형화 된 값의 차이만큼 감마보정 값에서도 차이가 발생하여, 결국의 감마보정된 R, G, B 각각의 입력신호 대 출력휘도 그래프가 불일치하게 되고, 이로 인해 화이트 밸런스 조절이 어렵게 될뿐만 아니라, 중간 계조의 색이 다르게 표현되는 결과가 초래된다.

이처럼, 종래의 방법에서는 PDP 각 형광체의 특성을 고려하지 않은 상태에서 일률적으로 감마보상이 이루어져 왔고, 이로 인해 중간계조에서 색번짐 현상과 함께 화이트 밸런스의 불균형이 나타났으며, 특히 어두운 화면의 경우 상기 현상이 더욱 심하게 나타나는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 역감마 색신호를 원래의 색신호로 복원하는 PDP의 감마보정에 있어서,감마 보정부에서 출력되는 각 R, G, B 색신호의 입력신호 대 출력휘도비가 선형적으로 일치되도록, 상기 감마 보정부 입력전에 상기 각 색신호를 R, G 및 B 형광체의 발광특성에 따라 미리 보정함으로써, 화이트 밸런스 조절에 유리함이 있는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치을 제시하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 CRT 모니터의 입력신호 대 출력휘도 그래프를 나타낸 도면.

도 2는 일반적인 PDP의 입력신호 대 출력휘도 그래프를 나타낸 도면.

도 3은 일반적인 룩업 테이블을 이용한 감마보정을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에서의 감마보정과정을 설명하기 위한 블록도.

도 5는 본 발명에 있어서 입력신호에 대해 비선형적인 출력휘도를 갖는 색신호를 선형적인 출력휘도를 갖는 색신호로 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치는, 입력된 영상신호로부터 분리된 R, G 및 B 색신호를 R, G 및 B 형광체의 발광특성에 따라 1차 감마 보정하고, 1차 보정된 R, G 및 B 색신호를 2.2~2.5 범위의 감마값에 의해 생성된 감마곡선을 이용하여 2차 감마 보정하는 것을 특징으로 한다.또한, 상기 1차 감마 보정에서 상기 R, G 및 B 색신호 중 R 및 G 색신호에 대해서만 감마 보정하여 B 색신호와 동일한 감마값으로 출력되는 것을 특징으로 한다.또한, 상기 1차 감마 보정에 이용되는 감마곡선의 감마값은 1~1.5인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에서의 감마보정과정을 설명하기 위한 블록도이다.

먼저, 입력된 영상신호는 R, G, B 아날로그 색신호로 분리되고, 각각의 아날로그 색신호는 A/D 변환기에 의해 디지털 변환되어 원하는 계조값에 따른 비트수를 갖는 R, G, B 디지털 색신호로 변환되어 출력된다.

이후, 변환된 상기 디지털 색신호는 감마 보정부로 전달되는데, 그 전에 별도의 감마 보정(즉, 1차 감마 보정)을 거치게 된다. 이때, B 색신호에 대해서는 별도의 감마 보정을 하지 않을 수도 있다. 왜냐하면, 도 2에 나타낸 바와 같이 PDP의 화소를 구성하는 R(도 2의 2)및 G (도 2의 3) 형광체는 서스테인 수의 증가에 따라 출력휘도가 비선형적이지만, B 형광체는 선형적으로 증가하기 때문이다.

이러한 1차 감마 보정은 미리 측정한 R 및 G의 입력신호 대 출력휘도 그래프의 값을 바탕으로 이뤄지는데, 이를 도5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 있어서 입력신호에 대해 비선형적인 출력휘도를 갖는 색신호를 선형적인 출력휘도를 갖는 색신호로 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 상기 R, G 디지털 색신호를 감마 보정부에 바로 입력하여 도 5a와 같은 입력신호 대 출력휘도 그래프를 얻고, 도 5b와 같은 함수(Y=X^Г)를 이용하여 상기 그래프가 도 5c와 같은 입력신호 대 출력휘도 그래프가 되는 감마값을 구한다. 상기 감마값은 R 및 G 디지털 색신호에 따라 조금씩 다르게 되며, 그 값은 메모리(미도시)에 저장된다.

이후, A/D 변환기에 의해 디지털 변환된 R 및 G 디지털 색신호가 R 및 G 보정부에 입력되면, 상기 보정부는 메모리에 저장된 감마값을 이용하여 도 5a와 같은 곡선을 도 5c와 같은 감마 곡선으로 1차 감마 보정한다. 이때는 미리 구한 감마값을 이용하여 룩업 테이블을 만들고, 상기 룩업 테이블의 값과 입력신호의 값을 맵핑시키는 방법이 유용한데, 본 발명에서는 감마값이 1~1.5 범위가 되도록 하여 룩업 테이블을 구성하여, 이후 입력되는 R 및 G 감마 보정부에서 출력되는 신호 대 출력휘도 그래프가 거의 선형적으로 나타날 수 있게 하였다. 따라서, 1차 감마 보정된 R 및 G 색신호에 대한 감마 보정값은 B 색신호의 감마값과 동일하게 될 수 있다.

이에 따라, 상기 R 및 G 보정부에서 보정된 R 및 G 색신호와 A/D 변환기에서 변환된 B 색신호(즉, 1차 감마 보정된 감마값들)는 각각 R, G, B 감마 보정부에 입력되고, 상기 감마 보정부에서는 종래와 마찬가지로, 메모리에 저장되어 있는 2.2~2.5 범위를 갖는 감마값에 의해 생성된 감마 곡선을 테이블화한 룩업 테이블을 이용하여 2차 감마 보정을 함으로써, 역보정된 방송신호를 원래의 신호로 변환될 수 있다.

결국, 이와 같은 과정을 통해 상기 감마 보정부에서 출력되는 각 R, G, B 디지털 색신호의 입력신호 대 출력휘도 그래프는 선형적으로 일치된다. 즉, RGB 삼원색의 감마(Γ)특성이 일치된다. 이로 인해 중간계조에서 색번짐 현상이 발생하지 않으며, 화이트 밸런스를 균일하게 유지할 수 있게 된다.

이상, 전술한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이로부터 다양한 변경, 개량, 대체 및 부가 등이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여야만 한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치는, R, G 및 B 형광체의 발광특성에 따라 입력 R, G 및 B 색신호를 1차 감마 보정한 다음, 이어서 다시 종래와 같은 2차 감마 보정을 하게 되므로, 감마보정후 각 RGB 색신호의 입력신호 대 출력휘도비가 선형적으로 일치된다. 따라서, 중간계조에서 색번짐 현상이 발생하지 않으며, 화이트 밸런스를 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. PDP의 화이트 밸런스 보정장치에 있어서,

   입력된 영상신호로부터 분리된 R, G 및 B 색신호를 R, G 및 B 형광체의 발광특성에 따라 1차 감마 보정하고, 1차 보정된 R, G 및 B 색신호를 2.2~2.5 범위의 감마값에 의해 생성된 감마곡선을 이용하여 2차 감마 보정하는 것을 특징으로 하는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 1차 감마 보정에서 상기 R, G 및 B 색신호 중 R 및 G 색신호에 대해서만 감마 보정하여 B 색신호와 동일한 감마값으로 출력되는 것을 특징으로 하는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 1차 감마 보정에 이용되는 감마곡선의 감마값은 1~1.5인 것을 특징으로 하는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치.