KR100479394B1 - 화면 자동 조정 장치 - Google Patents

Abstract

프로젝션 텔레비전 표시부의 상/하/좌/우 측에 광센서를 부착하여 화면 상태를 감지하고 그 감지 결과에 따라 영상 화면 특히 비디오 카드로부터 전송되는 영상 화면의 수평 및 수직 위치와 그 크기를 자동적으로 조정하여 최적의 영상 화면을 표시한다.

이를 위해 본 발명은 표시될 영상 화면의 외곽 라인(out line)을 풀 화이트 패턴으로, 유효 영상 영역은 블랙 패턴으로 각기 신호 처리하는 영상 처리부와, 상기 신호 처리한 영상 화면을 표시하는 표시부와, 상기 영상 화면의 외곽 라인을 감지하는 적어도 하나 이상의 감지부와, 상기 감지부가 감지한 결과에 따라 영상 화면의 수평 및 수직 위치를 조정하는 위치조정부와, 상기 각 부를 제어하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지도록 한다.

Description

화면 자동 조정 장치{Apparatus for controlling a screen automatically}

본 발명은 영상 화면의 위치나 크기를 자동적으로 조정하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로젝션 텔레비전 표시부의 상/하/좌/우 측에 광센서를 부착하여 화면 상태를 감지하고 그 감지 결과에 따라 영상 화면의 수평 및 수직 위치와 그 크기를 자동적으로 조정하여 최적의 화면을 표시할 수 있도록 하는 센서를 이용한 화면 자동 조정 장치에 관한 것이다.

최근, 대화면화, 고화질화의 요구에 따라 투사렌즈를 이용하여 소형의 화상을 확대 투사해 원하는 크기의 화상을 대화면에 구현하는 투사형 표시 장치가 급속히 확산되고 있는 추세에 있다.

이러한 투사형 표시 장치는 스크린에 화상이 투사되는 방식에 따라 전면투사 방식과 후면투사 방식으로 나뉘어지는데, 특히 후면투사 방식을 이용한 투사형 표시 장치의 대표적인 예로서 프로젝션 텔레비젼(Projection Television : 이하 "프로젝션 TV"라 함)을 들 수 있다.

프로젝션 TV에서는 소화상을 구현하기 위한 광원으로서 음극선관(Cathode-Ray Tube : 이하 "CRT"라 함)이나 액정표시패널(Liquid Crystal Display Panel : LCD)등이 주로 이용되고 있으며, 광원에 의해 내부에서 구현된 소화상은 투사렌즈에 의해 확대된 후 스크린의 후면에 투사되어 대화면으로 표시된다.

이러한 프로젝션 TV는 해당 채널의 영상을 스크린에 오버스캔(overscan)하여도 시청자의 시청시에 별 문제가 없으나 비디오 카드로부터 전송되는 영상 신호(이하 "VGA"신호로 약칭함)가 오버스캔 등으로 화면상에 표시될 경우에는 핀 쿠션이나 핀 밸런스와 같은 화면의 왜곡 현상 등으로 인해 시청시 사용자에게 거부감을 일으키기 때문에, 이를 위해 프로젝션 TV내부에는 많은 보정회로가 추가되어 그 왜곡 현상 등을 보정하게 된다.

이러한 보정 방법에는 일반적으로 상의 왜곡 현상이 발생되었을 경우 그 왜곡 현상을 사용자가 인식하여 직접 프로젝션 TV의 외부에 장착된 상조정 스위치를 통해 조정하는 수동 조정 방법과 사용자의 조작 없이 자동으로 왜곡 현상을 조정하는 자동 조정 방법이 있다.

도 1은 이러한 왜곡 현상 중에서 특히 프로젝션 TV의 영상 화면 위치를 자동적으로 조정하는 장치를 도시한 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 기존의 화면 위치 자동 조정 장치는 수평 동기신호 및 수직 동기신호를 입력받아 수평 및 수직 편향 제어신호를 출력하는 편향 제어부(10)와, 출력한 수평 및 수직 편향 제어신호를 입력 영상 신호에 동기시키는 영상 신호처리부(11)와, 영상 신호, 수직 동기신호 및 수평 편향 제어신호를 입력받아 위치 조정 신호를 출력하는 위치 조정부(12)와, 상기 영상 신호처리부(11)에서 처리한 영상신호를 표시하는 표시부(13)와 상기 각 부를 제어하는 마이크로 컴퓨터(14)로 이루어진다.

이렇게 이루어지는 화면 위치 조정 장치는 먼저, 표시부가 마이크로 컴퓨터(14)의 제어하에 영상 신호 처리부(11)에서 출력된 영상 신호를 편향 제어부(10)에서 출력되는 수직 편향 제어신호 및 수평 편향 제어신호에 동기시켜 표시한다.

이 때 표시한 영상 화면의 위치를 자동 조정하기 위해 위치 조정부(12)는 입력된 영상신호의 출력시점과 이 출력시점에 동기되는 수직 및 수평 편향 제어신호의 출력 시점간 시간 차를 파악하여 그 시간 차를 조정하기 위한 화면 조정 신호를 출력한다.

그러면 상기 마이크로 컴퓨터(14)는 상기 출력된 화면 조정 신호에 따라 수평 및 수직 위치를 가변시켜 영상 화면의 위치를 조정한다.

하지만 이러한 화면 위치 자동 조정은 편향 제어 신호와 영상신호와의 시간 관계에 대한 분석 오차, 편향 감도 및 부품 오차로 인한 전체적인 특성을 예측하기가 어려울 뿐만 아니라 다수의 표본 데이터가 요구되며, 표본 데이터를 벗어나는 영상에 대해서는 위치 조정이 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소시키기 위한 것으로, 표시부의 상/하/좌/우 측에 센서를 부착하여 화면 상태를 감지하고 그 감지 결과에 따라 화면의 수평 및 수직 위치와 그 크기를 자동적으로 조정하여 최적의 화면을 표시할 수 있도록 하는 화면 자동 조정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은 풀 화이트 패턴(full white pattern)을 표시하는 표시부와; 상기 표시부에 표시되는 풀 화이트 패턴을 감지하는 복수의 감지부와; 상기 감지부가 감지한 결과에 따라 영상 화면의 수평 및 수직 위치와 크기를 조정하는 화면 조정부와; 상기 복수의 감지부 중 어느 하나를 선택하는 멀티플렉서와; 상기 각 부와 멀티플렉서를 제어하는 마이크로 컴퓨터로 이루어진다.

그리고, 상기 감지부는 표시부의 상단과 하단 및 우측단과 좌측단에 각기 장착되는 제 1 센서와 제 2 센서 및 제 3 센서와 제 4 센서로 이루어지도록 하고, 상기 센서는 광 센서인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 화면 자동 조정 장치으로 영상이 표시되는 화면(이하 " 영상 화면"으로 약칭함)의 "위치(position)"를 조정하는 실시예에 관해 설명한다.

특히, 설명할 실시예에서는 화면 자동 조정 장치 표시부의 좌/우/상/하측에 각기 하나의 센서가 설치되어 있는 양태에 관해 설명한다.

우선 영상 신호가 영상 신호 처리부(23)로 입력되면, 입력된 영상 신호 중 화면에 외곽 라인(outline)으로 표시될 신호 구간을 찾아 그 구간을 풀 화이트 패턴(full white pattern)으로 신호 처리한다.

그리고, 입력된 영상 신호 중 상기 외곽 라인을 제외한 유효 영상 구간은 화면 위치를 보정하기 전까지 블랙 패턴(black pattern)으로 신호 처리한다.

이러한 신호 처리를 거치게 되면, 영상이 표시될 화면(이하 "영상 화면"으로 약칭함)의 외곽라인은 화이트로, 상기 외곽라인을 제외한 유효 영상 영역은 블랙으로 신호 처리되어 표시부(20) 상/하/좌/우의 일측단에 장착된 센서들(21)이 영상 화면의 외곽 라인을 쉽게 감지 할 수 있어 그 화면의 위치를 용이하게 조정할 수 있게 되는데, 이 때 상기 센서는 광 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같이 신호 처리된 영상이 표시부(20)에 표시되면, 상기 표시부(20)의 좌/우/상/하 일측단에 장착된 제 1/2/3/4 센서(21)가 각기 마주보는 방향에 위치하고 있는 영상 화면의 좌/우/상/하 외곽라인을 감지한다.

이 때, 상기 각 센서(21)에서 감지한 신호를 순차적으로 처리하기 위해 멀티플렉서(Multiplexer)(24)는 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 미리 설정된 위치 조정 순서에 따라 상기 각 센서 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 출력한다.

예를 들면, 미리 설정된 위치 조정 순서가 수평 조정, 수직 조정 순서일 경우에 멀티플렉서(24)는 상기 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 표시부(20)의 좌측단과 우측단의 중앙에 위치한 제 1 센서와 제 2 센서를 선택하기 위한 선택 신호를 출력한다.

출력한 선택신호가 상기 제 1 센서와 제 2 센서의 입력단에 위치한 트랜지스터(도시하지 않음)를 도통(turn on) 시키게 되면, 상기 제 1 센서와 제 2 센서가 구동되어 풀 화이트로 패터닝되어 있는 영상 화면 좌우측의 외곽라인을 감지하는 동작이 개시된다.

감지 동작이 개시되면, 제 1 센서와 제 2 센서가 좌측 및 우측의 외곽 라인을 감지할 때까지 영상 화면을 수평 방향으로 시프트시켜 수평 위치를 조정한다.

이어 수평 위치의 조정이 종료되어 상기 제 1 센서와 제 2 센서가 감지한 신호를 마이크로 컴퓨터(25)로 출력하면, 상기 마이크로 컴퓨터(25)는 감지 신호를 A/D포트를 통해 디지털 신호로 변환하고 이를 분석하여 수직 위치 조정을 수행할 제어신호를 출력한다.

그런 다음, 상기 멀티플렉서(24)는 이 출력된 제어신호에 따라 제 3 센서와 제 4 센서를 선택하기 위한 선택 신호를 출력한다.

출력한 선택신호가 상기 제 3 센서와 제 4 센서의 입력단에 위치한 트랜지스터(도시하지 않음)를 도통(turn on) 시키게 되면, 상기 제 3 센서와 제 4 센서가 구동되어 풀 화이트로 패터닝되어 있는 영상 화면 상/하단측의 외곽라인을 감지하는 동작이 개시된다.

감지 동작이 개시되면, 제 3 센서와 제 4 센서가 영상 화면의 상단측 및 하단측 외곽 라인을 감지할 때까지 화면을 수직 방향으로 시프트시켜 수직 위치를 조정한다.

다음으로는 본 발명의 영상 화면 조정 장치를 이용해 영상이 표시될 화면의 크기(size)를 조정하는 실시예에 관해 설명한다.

특히, 설명할 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 화면 자동 조정 장치 표시부의 좌/우/상/하측에 각기 복수의 센서들이 설치되어 있는 양태에 관해 설명한다.

우선 영상 신호가 입력되면, 입력된 영상 신호 중 화면에 외곽 라인으로 표시될 구간을 찾아 그 구간을 풀 화이트 패턴(full white pattern)으로 신호처리 한다.

그리고 입력된 영상 신호 중 상기 외곽 라인을 제외한 유효 영상 구간은 화면 위치를 보정하기 전까지 블랙 패턴(black pattern)으로 신호 처리한다.

상기와 같이 신호 처리된 영상 화면이 표시부(20)에 표시되면, 상기 표시부(20)의 좌/우/상/하 일측단에 장착된 제 1/2/3/4 블록의 센서들이 각기 풀 화이트 패턴으로 신호 처리된 영상 화면 좌/우/상/하 측의 외곽라인을 감지한다.

이 때, 상기 각 블록의 센서들에서 감지한 신호를 순차적으로 처리하기 위해 멀티플렉서(Multiplexer)(24)는 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 미리 설정된 위치 조정 순서에 따라 상기 각 센서 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 출력한다.

즉, 상기 미리 설정된 위치 조정 순서가 수평 조정, 수직 조정 순서이며 상기 수평 조정은 좌측 위치 조정과 우측 위치 조정 순서이고, 상기 수직 조정은 상측 위치 조정과 하측 위치 조정 순서로 되어 있을 경우에 멀티플렉서(24)는 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 좌, 우, 상, 하측의 위치 조정 순서에 따라 제 1 블록 센서, 제 2 블록 센서, 제 3 블록 센서, 제 4 블록 센서를 선택하기 위한 선택 신호를 순서대로 출력한다.

한편, 멀티플렉서(24)가 상기 미리 설정된 위치 조정 순서에 따라 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 표시부(20)의 좌측단에 위치한 제 1 블록의 센서들(1, 1´, 1´´)을 선택하기 위한 선택 신호를 출력하여 출력한 선택신호가 상기 제 1 블록 센서들(1, 1´, 1´´)의 입력단에 위치한 트랜지스터(도시하지 않음)를 턴 온(turn on) 시키게 되면, 상기 제 1 블록 센서들(1, 1´, 1´´)은 구동되어 풀 화이트로 패터닝된 영상 화면 좌측의 외곽라인을 감지하는 동작을 개시한다.

상기 제 1 블록 센서들(1, 1´, 1´´)의 감지 동작이 개시되면, 화면 조정부(22)는 상기 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 상기 제 1 블록 센서(1, 1´, 1´´)들이 영상 화면 좌측의 외곽라인을 감지할 때까지 상기 영상 화면을 수평 방향으로 확장 또는 축소시킨다.

예를 들면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 좌우측의 영상 화면이 좁아지는 핀쿠션(Pincushion)현상이 발생할 경우 상기 제 1 블록 센서들(1, 1´ 1´´)이 영상 화면 좌측의 외곽 라인을 감지할 때까지 좌측으로 확장시키고, 좌우측의 영상 화면이 넓어지는 핀쿠션이 발생할 경우에는(도 4b) 상기 제 2 블록(2, 2´, 2´´)의 제 2´센서가 영상 화면 우상측의 외곽 라인을 감지할 때까지 그 우상측 영역을 확장시킨다.

또한, 상기 제 2 센서가 영상 화면 우측 중앙의 외곽 라인을 감지할 때까지 그 영상 화면의 우측 중앙 외곽 라인을 축소시키며 마지막으로 제 2´´센서가 영상 화면 우하측의 외곽 라인을 감지할 때까지 그 우하측 영역을 확장시킨다.

한편, 상기와 같이 상기 제 2 블록의 센서들(2, 2´, 2´´)이 풀 화이트로 패터닝되어 있는 영상 화면 우측의 외곽 라인을 감지하게 되면, 마이크로 컴퓨터(25)는 감지한 신호를 A/D변환포트를 통해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하여 분석한다.

분석한 결과, 현재 영상 화면의 우측 위치가 미리 설정된 위치로 그 조정이 완료된 것으로 판단되면 수평 모드를 종료하고 수직 조정 모드로 전환한 다음, 먼저 영상 화면의 상측 조정을 개시하도록 하는 제어신호를 멀티플렉서(24)로 출력한다.

그러면, 상기 멀티플렉서(24)는 출력된 제어신호에 따라 제 3 센서(3)의 선택 신호를 출력하고, 출력한 선택 신호가 상기 제 3 센서(3)의 입력단에 위치한 트랜지스트를 턴 온시키게 되면, 상기 제 3 센서(3)가 구동되어 영상 화면의 상측 외곽 라인을 감지하는 동작이 개시된다.

개시된 감지 동작에 따라 화면 조정부(22)는 상기 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 상기 제 3 센서(3)가 영상 화면 상측의 외곽라인을 감지할 때까지 상기 영상 화면을 수직 방향으로 확장 또는 축소시킨다.

그리고 나서, 상기 제 3 센서(3)가 풀 화이트로 패터닝되어 있는 영상 화면 우측의 외곽 라인을 감지하게 되면, 마이크로 컴퓨터(25)는 감지한 신호를 A/D변환포트를 통해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하여 분석한다.

그 결과, 현재 영상 화면의 상측 위치가 미리 설정된 위치로 조정이 된 것으로 판단되면 영상 화면의 하측 조정을 개시하도록 하는 제어신호를 멀티플렉서(24)로 출력한다.

그러면, 상기 멀티플렉서(24)는 출력된 제어신호에 따라 제 4 센서(4)의 선택 신호를 출력하고, 출력한 선택 신호가 상기 제 4 센서(4)의 입력단에 위치한 트랜지스트를 턴 온시키게 되면 상기 제 4 센서(4)가 구동되어 영상 화면의 하측 외곽 라인을 감지하는 동작을 개시한다.

감지 동작이 개시되면, 화면 조정부(22)는 상기 마이크로 컴퓨터(25)의 제어하에 상기 제 4 센서(4)가 영상 화면 하측의 외곽라인을 감지할 때까지 상기 영상 화면을 수직 방향으로 확장 또는 축소시켜 상기 영상 화면 크기의 조정을 완료한다.

상기 화면 위치 및 크기의 조정이 완료되면, 풀 화이트와 블랙으로 패터닝되어 있는 영상 화면의 외곽 라인 및 유효 영상 영역의 신호를 오프시켜 정상적인 영상 화면을 표시부(20)에 출력한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 화면 자동 조정 장치는 풀 화이트 패턴으로 처리된 영상 화면의 외곽 라인을 표시부에 장착된 광센서등을 통해 감지하고 그 감지 결과에 따라 화면의 수평 및 수직 크기와 위치를 조정함으로써 조정 오차를 최소화할 수 있고, 별도의 보정장치가 불필요하여 제조 단가를 낮출 수 있으며 해당 채널의 일반 영상뿐만 아니라 비디오 카드로부터 전송되는 영상에 대해서도 화면 조정이 가능한 효과가 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 일반적인 화면 자동 조정 장치를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 화면 자동 조정 장치를 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명의 화면 자동 조정 장치에 센서가 부착된 양태를 예로 들어 도시한 도면이고,

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 화면 자동 조정 방법을 예로 들어 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 표시부 21 : 센서

22 : 화면 조정부 23 : 영상신호처리부

24 : 멀티플렉서 25 : 마이크로 컴퓨터

Claims (4)

1. 영상 화면을 표시하는 표시부;

   풀 화이트 패턴(full white pattern)의 외곽 라인(out line)과 블랙 패턴의 유효 영상 영역을 갖는 영상 화면을 상기 표시부에 전달하는 영상 신호 처리부;

   상기 표시부에 표시되는 풀 화이트 패턴을 감지하는 복수의 감지부;

   상기 감지부가 감지한 결과에 따라 영상 화면의 수평 및 수직 위치와 크기를 조정하는 화면 조정부;

   상기 복수의 감지부 중 어느 하나를 선택하는 멀티플렉서; 및

   상기 각 부와 멀티플렉서를 제어하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 화면 자동 조정 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 감지부는 상기 표시부의 상단과 하단 및 우측단과 좌측단에 각기 장착되는 제 1 센서와 제 2 센서 및 제 3 센서와 제 4 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화면 자동 조정 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 센서는 광 센서인 것을 특징으로 하는 화면 자동 조정 장치.