KR100474489B1

KR100474489B1 - 수평동기신호의 타이밍이 보정되는 고화질영상디스플레이장치

Info

Publication number: KR100474489B1
Application number: KR10-2002-0048279A
Authority: KR
Inventors: 윤안성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040016079A

Abstract

고화질 영상디스플레이장치가 개시된다. 본 고화질 영상디스플레이장치는, 외부로부터 인가되는 신호원의 종류와 신호포멧을 검출하는 신호선택부, 신호원에 포함되는 수평동기신호의 갯수를 계수하는 동기신호카운터, 신호원을 검출된 신호포멧에 따라 수평동기신호 및 영상신호로 분리하는 신호처리부, 단안정 멀티바이이브레이터를 구비하며, 이를 통해 신호처리부에서 출력되는 수평동기신호의 펄스폭과 듀티비를 기 설정된 값으로 유지시키는 타이밍제어부, 및 신호처리부로부터 인가되는 신호원을 디코딩하여 R, G, B(Red, Green, Blue)색상을 추출하고, 추출된 R, G, B색상을 타이밍제어부로부터 인가되는 수평동기신호에 동기시켜 디스플레이장치로 보내는 매트릭스회로부를 갖는다. 이러한 고화질 영상디스플레이장치에 의하면, 수평동기신호의 위상 및 듀티비를 일정하게 유지함으로서, 디스플레이장치에서 편향주사의 왜곡, 포지션 에러의 발생을 감소시킬 수 있다.

Description

수평동기신호의 타이밍이 보정되는 고화질 영상디스플레이장치{HDTV with compansation horizontal synchronizing signal timming}

본 발명은 영상디스플레이장치에 관한 것으로, 특히, HDTV(High Definition TeleVision)와 같은 고화질 영상디스플레이장치의 수평동기회로에 관한 것이다.

일반적으로, HDTV와 같은 고화질 영상디스플레이장치는 영상 및 음성신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하고, 수신측에서 이를 재생함으로서 기존의 아날로그 텔레비전에 비하여 해상도를 높일 수 있으며, 이러한 해상도의 증가는 기존의 아날로그 텔레비전에 비하여 주사선의 갯수가 증가함을 의미한다.

한편, 미국 ATSC(Advanced Television System Committee)에서 제정한 HDTV신호 포멧은 480i 480p 1080i 720p의 4가지이며, 각각의 해상도를 기준으로 디지털 영상디스플레이장치의 신호원으로 사용된다. 예컨데, 해상도가 가로 1920화소 × 세로 1080라인이면 1080i의 신호 포멧이라 하고, 해상도가 가로 1280화소 × 세로 720라인이면 720p의 신호 포멧이라 한다. 이러한 신호 포멧에 따라 각각의 수평동기신호의 갯수 및 펄스폭이 다르며, HDTV는 이러한 입력신호원의 포멧이 변환시, 수평동기신호의 펄스폭(pulse width)과 듀티비(duty ratio)가 변화한다. 이에 따라, 상기한 신호포멧을 모두 수신하도록 설계되는 HDTV는 입력되는 신호의 방식이 바뀔때마다, 수평동기신호의 듀티(duty)와 위상이 변화되고 이를 증폭하여 CRT와 같은 디스플레이장치를 구동시 화면의 왜곡이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 입력되는 신호의 포멧이 변화하더라도 수평동기신호의 위상 및 듀티비를 일정하게 유지할 수 있는 HDTV를 제공함에 있다.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 외부로부터 인가되는 신호원의 종류와 신호포멧을 검출하는 신호선택부, 상기 신호원에 포함되는 수평동기신호의 갯수를 계수하는 동기신호카운터, 상기 신호원을 검출된 신호포멧에 따라 수평동기신호 및 영상신호로 분리하는 신호처리부, 단안정 멀티바이이브레이터를 구비하며, 이를 통해 상기 신호처리부에서 출력되는 상기 수평동기신호의 펄스폭과 듀티비를 기 설정된 값으로 유지시키는 타이밍제어부, 및 상기 신호처리부로부터 인가되는 신호원을 디코딩하여 R, G, B(Red, Green, Blue)색상을 추출하고, 추출된 R, G, B색상을 상기 타이밍제어부로부터 인가되는 상기 수평동기신호에 동기시켜 디스플레이장치로 보내는 매트릭스회로부에 의해 달성된다.

바람직하게는, 타이밍제어부는, 수평동기신호를 입력으로 하여 수평동기신호의 펄스폭을 고정시키는 단안정 멀티바이브레이터로 이루어진다.

바람직하게는, 매트릭스회로부는, 신호처리부로부터 인가되는 영상신호를 R, G, B신호로 변환하여 디스플레이장치로 출력하는 RGB디코더부, 수평동기신호의 위상을 검출하여 보정하는 위상제어부, 위상제어부에서 출력된 수평동기신호를 증폭하여 디스플레이장치로 출력하는 드라이버부, 수평동기신호와 드라이버부의 출력을 동기시키기 위한 펄스를 생성하는 클럭생성부를 갖는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 HDTV의 블록개념도를 나타낸다.

도시된 HDTV는, 신호선택부(10), 동기신호 카운터(20), 신호처리부(30), 타이밍제어부(40), 매트릭스회로부(50), 및 디스플레이장치(60)를 갖는다.

신호선택부(10)는 HDTV에 인가되는 신호원의 종류와 신호포멧을 검출한다. 이때, 신호원의 종류는 상기한 HDTV를 제어가능한 리모콘장치(미도시)에 의해 이루어진다. 예컨데, 신호선택부(10)는 리모콘장치의 조작에 따라, HDTV로 인가되는 신호원(예컨데, 방송신호, DVD, 비디오, 및 셋탑박스와 같은 전자기기)을 알아채어 입력되는 신호원(예컨데, 컴퍼지트신호, 컴퍼넌트신호등)의 종류를 감지한다.

동기신호 카운터(20)는 신호선택부(10)에서 감지된 신호원의 종류를 인지한 상태에서, 신호원(예컨데 컴퍼넌트신호, 컴퍼넌트 신호등)의 수평동기신호(H_SYNC) 및 수직동기신호(미도시)를 계수한다. 여기서, 신호원은 그대로 신호처리부(30)로 출력된다.

신호처리부(30)는 인가된 신호원을 프로세싱하여 스케일링하고, 신호원의 수평동기신호(H_SYNC), 수직동기신호, 및 영상신호(예컨데 컴퍼넌트신호)를 매트릭스회로부(50)로 인가한다. HDTV는 인가되는 신호포멧에 따라 4:3 또는 16: 9의 종횡비를 갖게되며 신호출력부(30)는 각각의 신호포멧에 따라 이를 조정하여 화면에 출력한다.

타이밍제어부(40)는, 신호원이 갖는 수평동기신호(H_SYNC)의 펄스폭을 조정한다. 타이밍제어부는 수평동기신호(H_SYNC)를 입력신호로 하는 단안정 멀티바이브레이터로 이루어진다. 이에 따라, 입력되는 신호원의 신호포멧에 관계없이 일정한 듀티비를 갖는 수평동기신호(H_SYNC)를 생성할 수 있다.

매트릭스회로부(50)는 신호처리부(30)로부터 인가되는 신호원으로부터 R, G, B(Red, Green, Blue)색상을 추출하고, 추출된 R, G, B색상을 수평동기신호(H_SYNC)를 증폭한 드라이브신호(HDRV)에 동기시켜 디스플레이장치(60)로 보낸다.

도 2a는 타이밍제어부(40)의 블록개념도를 도시한 것이다.

도시된 타이밍제어부(40)는, 저항(41), 커패시터(42), 및 단안정 멀티바이브레이터(43)를 갖는다.

단안정 멀티바이브레이터(43)는 입력단자(b)는 접지되고 입력단자(a)로 수평동기신호(H_SYNC)를 인가받아 소정의 주기를 갖는 펄스를 생성한다. 한편, 단안정 멀티바이브레이터(43)는 외부에 접속되는 저항(41)과 커패시터(42)에 의하여 출력단(c)에서 출력되는 펄스의 펄스폭을 가변할 수 있다. 이에 따라, 입력단(a)에 인가된 수평동기신호(H_SYNC)의 펄스폭을 일정하게 만들고 이를 출력단(c)을 통해 출력한다. 따라서, 매트릭스회로부(50)로 인가되는 수평동기신호(H_SYNC)는 신호의 포멧에 관계없이 항상 일정하다.

도 2b는 타이밍제어부(40)의 상세한 실시예를 나타낸다.

도시된 타이밍제어부는 TTL소자(예컨데 74LS123)(43), 저항(41), 커패시터(42), 평활 커패시터(Cs)를 갖는다.

TTL소자(43)는 범용의 단안정 멀티바이브레이트 기능을 갖는 74LS123소자를 사용하였다. 이에 따라, TTL소자(43)의 외부에 저항(41)과 커패시터(42)를 연결하는 것만으로도 입력되는 수평동기신호(H_SYNC)의 펄스폭을 저항(41)과 커패시터(42)가 갖는 시정수에 의해 결정할 수 있다.

TTL소자(43)는 내부적으로, 인버터(43a), 앤드게이트(43b), 및 D플립플롭(43c)로 구성된다. 도시된 바와 같이, 앤드게이트의 3개의 입력단 중 두개에는 논리 "하이"가 인가되고 나머지 하나의 입력단에는 수평동기신호(H_SYNC)가 인가되므로, D플립플롭(43c)은 수평동기신호(H_SYNC)가 인가될때마다 소정의 펄스(H_SYNC_OUT)를 출력한다. 이때, TTL소자(74LS123)의 14, 15, 16번핀에 연결되는 저항(41)과 커패시터(42)에 의한 시정수에 의해 듀티비가 결정된다. 참고적으로, 커패시터(Cs)는 전원전압(Vcc)을 안정화 시키기 위한 평활 커패시터이다.

도 3은 매트릭스회로부(50)의 상세한 블록개념도를 도시한 것이다.

도시된 매트릭스회로부(50)는, RGB디코더부(51), 위상제어부(52), 드라이버부(Driver)(53), 및 클럭생성부(54)를 갖는다.

RGB디코더부(51)는 신호처리부(30)로부터 인가되는 영상신호(예컨데 컴퍼넌트신호)를 디스플레이장치(60)에 표현가능한 R, G, B신호로 변환하여 출력한다.

위상제어부(52)는 타이밍제어부(40)에서 출력된 수평동기신호(H_SYNC)의 위상을 보정한다.

드라이버부(53)는 위상제어부(52)에서 출력된 수평동기신호(H_SYNC)를 증폭한 드라이브신호(HDRV)를 디스플레이장치(60)로 출력한다. 이에 따라, RGB디코더부(51)에서 출력되는 R, G, B신호가 수평동기신호(H_SYNC)에 동기되어 디스플레이장치(60)에 표현되도록 한다.

클럭생성부(54)는 위상제어부(52)가 수평동기신호(H_SYNC)의 위상을 정확히 제어할 수 있도록 하는 기준클럭을 생성하여 출력한다. 클럭생성부(54)에 대한 설명은 아래의 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 도 3에서 언급한 클럭생성부(54) 및 매트릭스회로부(50)의 출력 파형을 도시한 것이다.

도시된 입출력 파형도는, 수평동기신호(H_SYNC)의 중심(D)과 수평기준펄스(HP)의 상승 에지가 일치될때, 위상이 일치되었다고 하며, 일치된 수평동기신호(H_SYNC)에 의해 디스플레이장치를 구동시, 화면의 왜곡과 같은 문제를 발생시키지 않는다.

각각의 파형을 차례로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 클럭생성부(54)에서 수평기준펄스(HP)가 생성되는 과정은 다음과 같다. 클럭생성부(54)에서 생성되는 제1타이밍 펄스(HP_T1)는 수평동기신호(H_SYNC)에 동기되어 상승 에지를 이루고 소정 시간동안 논리 "하이"를 유지하다가 하강하는 펄스이다. 다음으로, 클럭생성부(54)에서 생성되는 제2타이밍 펄스(HP_T2)는 제1타이밍 펄스(HP_T1)을 SAW파의 형태로 변환한 것이다. 제2타이밍 펄스(HP_T2)는 제1타이밍펄스(HP_T1)가 논리 "로우"일때 서서히 상승하고, 논리 "하이"일때 서서히 하강한다. 기준펄스(HP)는 전술한 아날로그 펄스의 형태를 갖는 제2타이밍펄스(HP_T2)가 논리 "하이"와 논리 "로우"로 인식되는 전압을 기초로 생성한다. 이에 따라, 클럭생성부(54)에서 생성되는 수평기준펄스(HP)는 클럭생성부(54) 내부적으로 생성된 두개의 펄스(HP_T1, HP_T2)에 의해 생성되며, 수평기준펄스(HP)의 상승에지가 수평동기신호(H_SYNC)의 중심(D)에 근접하게 된다.

제3타이밍펄스(HD_T1)는 드라이버부(53)에서 출력되는 드라이브펄스(HDRV)의 펄스폭을 조정하기 위해 클럭생성부(54)의 내부에서 생성되는 신호이다.

제3타이밍펄스(HD_T1)의 주기는 드라이버부(53)에서 출력할 드라이브펄스(HDRV)의 활성화된 펄스의 폭과 동일하며, 소정의 주기를 갖고 반복되어 생성된다. 제4타이밍펄스(HD_T2)는 제3타이밍펄스(HD_T1)가 논리 "로우"일때 서서히 상승하고, 논리 "하이"일때 서서히 하강한다.

드라이브 기준펄스(HD)는 아날로그 펄스의 형태를 갖는 제4타이밍펄스(HD_T2)가 논리 "하이"와 논리 "로우"로 인식되는 전압을 기초로 생성된다. 드라이브펄스(HDRV)는 영상디스플레이장치(60)에 인가되어 수평동기를 일치시키는 펄스로, 디지털 영상디스플레이장치에 인가된 수평동기신호(H_SYNC)에 비해서 펄스폭이 넓으나, 드라이브펄스(HDRV)의 중심과 수평동기신호(H_SYNC)의 중심은 일치하도록 하여야 한다. 드라이브펄스(HDRV)는 드라이브 기준펄스(HD)의 첫번째 상승에지에 동기되어 상승하고 드라이브 기준펄스(HD)의 다음번 상승에지에 동기되어 하강한다. 이에 따라, 드라이브펄스(HDRV)는 드라이브 기준펄스(HD)의 한주기에 해당하는 펄스폭을 갖는다.

포지션펄스(HP_IN)는 수평동기신호(H_SYNC)보다 소정 위상 앞서서 활성화되는 펄스로서, 수평기준펄스(HP)의 상승에지를 중심으로 하여 소정폭을 갖는 펄스이다. 포지션펄스(HP_IN)의 중심은 드라이브펄스(HDRV)의 중심과 일치시키기 위한 기준신호가 된다. 한편, 도시된 바와 같이, 포지션펄스(HP_IN)의 중심과 수평동기신호(H_SYNC)의 중심, 및 드라이브펄스(HDRV)의 중심이 정확하게 일치하지 않음을 볼 수 있다. 이러한 불일치는 수평기준펄스(HP)의 위상을 상기한 위상제어부(52)를 통해 보정함으로서 중심을 일치시킬 수 있다. 여기서, 상기 타이밍제어부(40)에서 출력되는 수평동기신호(H_SYNC)의 펄스폭이 일정하므로, 위상제어부(52)에서 위상보정을 자주 해주지 않아도 된다. 역으로, 수평동기신호(H_SYNC)의 펄스폭이 가변적이라면 수평동기신호(H_SYNC)의 중심이 가변되므로 위상제어부(52)에서 수평동기신호(H_SYNC)가 가변될때마다 보정을 해야 한다. 결론적으로, 일정한 듀티를 갖는 수평동기신호(H_SYNC)에 의해 위상제어부(52)의 동작을 최소화 함으로서, 위상제어부(52)의 출력전압을 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 입력되는 신호의 포멧이 변화하더라도 디스플레이장치로 출력되는 수평동기신호의 위상 및 듀티비를 일정하게 유지함으로서, 디스플레이장치에서 편향 주사의 왜곡, 포지션 에러의 발생을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 HDTV의 블록개념도,

도 2a는 도 1에 도시된 타이밍제어부의 블록개념도,

도 2b는 도 2a에 따른 일실시예,

도 3은 도 1에 도시된 매트릭스회로부의 상세한 블록개념도, 그리고

도 4는 도 3의 클럭생성부 및 매트릭스회로부의 출력 파형을 도시한 파형도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 신호선택부 20 : 동기신호 카운터

30 : 신호처리부 40 : 타이밍제어부

41 : 저항 42 : 커패시터

43 : 단안정 멀티바이브레이터 50 : 매트릭스회로부

51 : RGB디코더부 52 : 위상제어부

53 : 드라이버부 54 : 클럭생성부

60 : 디스플레이장치

Claims

외부로부터 인가되는 신호원의 종류와 신호포멧을 검출하는 신호선택부;

상기 신호원에 포함되는 수평동기신호의 갯수를 계수하는 동기신호카운터;

상기 신호원을 검출된 신호포멧에 따라 수평동기신호 및 영상신호로 분리하는 신호처리부;

단안정 멀티바이이브레이터를 구비하며, 이를 통해 상기 신호처리부에서 출력되는 상기 수평동기신호의 펄스폭과 듀티비를 기 설정된 값으로 유지시키는 타이밍제어부; 및

상기 신호처리부로부터 인가되는 신호원을 디코딩하여 R, G, B(Red, Green, Blue)색상을 추출하고, 추출된 R, G, B색상을 상기 타이밍제어부로부터 인가되는 상기 수평동기신호에 동기시켜 디스플레이장치로 보내는 매트릭스회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평동기신호의 타이밍이 보정되는 고화질 영상디스플레이장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 매트릭스회로부는,

상기 신호처리부로부터 인가되는 영상신호를 R, G, B신호로 변환하여 상기 디스플레이장치로 출력하는 RGB디코더부;

상기 수평동기신호의 위상을 검출하여 보정하는 위상제어부;

상기 위상제어부에서 출력된 수평동기신호를 증폭하여 상기 디스플레이장치로 출력하는 드라이버부; 및

상기 수평동기신호와 상기 드라이버부의 출력을 동기시키기 위한 펄스를 생성하는 클럭생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평동기신호의 타이밍이 보정되는 고화질 영상디스플레이장치.