KR100565536B1 - 디지털컨버젼스보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨버전스 보정 기능을 갖는 프로젝션 TV에 관한 것으로 특히, 화면 스크린의 각 모서리와 각 변의 중안부에 구비되어 있는 광검출수단과, 상기 광검출수단에서 출력되는 광검출신호를 입력받아 컨버전스 오차의 정도를 검출하는 데이터 처리수단, 및 화면에 디스플레이되는 화상의 주변부에 임의의 커서를 형성시키고 해당 커서를 수평 수직으로 움직이되 상기 광검출수단을 통해 해당 커서의 움직임을 검출한 후 데이터 처리수단에서 처리되어진 데이터를 기준으로 현재 디스플레이되는 화상의 미스 컨버전스 정도를 판단한 후 이를 보정하는 미스 컨버전스 조정수단을 포함하는 특징으로 하는 디지털 컨버전스 보정 장치를 제공함으로써, 종래의 기술로 완벽한 컨버전스 보정을 이루어 시스템적으로는 미스 컨버전스가 발생되지 않음에도 불구하고 주변 지자계에 의한 미스 컨버전스 발생을 해소할 수 있다.

Description

디지털 컨버전스 보정 장치

본 발명은 배면 투사형 프로젝션 TV에서의 컨버전스 보정 장치에 관한 것으로 특히, 완벽한 컨버전스 보정을 이루었을 경우 주변 지자계에 의한 미스 컨버전스를 해소하기 위하여 화면의 주변부에 광검출 소자를 구비시키고 테스트 패턴을 디스플레이한 후 각 광검출 소자들로부터 검출되는 신호와 원신호간의 에러값을 산출하여 컨버전스 보정동작을 수행하는 디지털 컨버전스 보정 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 현대인들은 많은 시간을 여가 생활에 할당하며, 특히 가족과의 공동 생활에 주안점을 두는 현상이 두드러지는 추세이다. 이러한 현상에 더불어 생할이 윤택해 짐에 따라 가정에서 TV, VTR등을 시청하는 경우에도 극장과 같은 대형스크린을 즐기려하는 욕구를 느끼게 되었다.

상술한 바와 같은 대형화면을 바라는 일반사용자들의 욕구를 충족시키기 위한 제안되어진 기술이, 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 화상을 스크린의 배면에서 투사하는 방식의 프로젝션 TV이다.

도 1은 배면투사형 프로젝션 모니터의 구조를 나타낸 것으로, 정면도와 측면도이다.

도 1에 도시되어 있는 프로젝션 TV의 화상 디스플레이 방식을 살펴보면, 빛의 삼원색인 적색, 청색, 녹색으로 각각 개별적인 화상을 확대 투사하여 스크린의 동일 지점상에 결상하여 줌으로써 완전한 칼러 화상을 구현하게 되어 있는 방식이다.

즉, 적색 전용 브라운관(R), 녹색 전용 브라운관(G), 및 청색 전용 브라운관(B)에서 나온 각각의 미러(M)에 반사된 다음 스크린(S)에서 합쳐져서 하나의 완전한 색상을 갖는 영상을 만드는데, 도 1에 도시되어 있는 각각의 브라운관(R,G,B)의 공간상의 존재 위치가 각각 다르고 투사각도(Convergence Angle) 즉, 투사되는 화상이 스크린(S)에 대해 입사되는 각도가 서로 다르므로 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 미스-컨버전스가 발생하게 된다.

따라서, 각 브라운관(R,G,B)의 컨버전스 요크(Yoke)에 수평/수직 방향의 적절한 보정전류를 인가함으로써 전자빔의 경로를 조정하여 미스-컨버전스를 보정하여 주여야 하는데, 도 3에서 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 미스-컨버전스의 조정흐름을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 조정자는 조정용 테스트 패턴이 스크린(S)상에 투영되는 것을 직접 눈으로 확인한 후 각각의 브라운관(R,G,B)에서 투사되는 영상 패턴간의미스-컨버전스를 판단하여 조정방향을 결정하고 리모콘으로 그 정보를 마이컴(10)에 전달하면 상기 마이컴(10)은 해당 지점에 대한 조정점 데이터를 ASIC(20)내부에 있는 램(RAM)에 저장한다.

이후, ASIC(20)은 수평/수직 블랭킹 신호(H_BLK, V_BLK)중 수평 블랭킹 신호(H_BLK)에 의해 동기되어 지는 PLL(40)에 의해 EEPROM(30)과 내부의 램에 저장된 데이터를 사용하여 컨버전스 보정에 따른 데이터를 출력한다. 상기 출력된 데이터는 디지털 아날로그 컨버터(D/A)를 통해 아날로그 신호로 변환된 후 샘플/홀드 및 필터링부(50,60)와 증폭기(AMP1,AMP2)를 통해 컨버전스 요크(CY)와 편향요크에 인가되어 미스 컨버전스를 보정하게 된다.

도 4는 상기 ASIC의 내부 구성을 도시한 것으로, 마이컴(10)에서 EEPROM(30)에서 저장되어 있는 컨버전스 기준 데이터를 억세스하여 ASIC(20)으로 전송하면 이를 기준으로 내부 램(23)에 저장된 조정점 데이터를 통해 수평/수직 보정부(26)에서는 아래와 같은 수평/수직 보간식을 이용하여 보정 데이터를 계산한다.

수평 보간식은 다음과 같다.

또한, 수직 보간식은 다음과 같다.

그후, 편향부의 수평/수직 블랭킹 신호에 동기시켜 R, G, B의 3채널로 컨버전스 보정 데이터를 출력하고, 디지털 아날로그 컨버터(D/A)에서 이를 변환하여 출력하면, 샘플/홀드 및 필터링부(60)에서는 입력되는 아날로그 데이터를 수평/수직 보정 데이터로 분리하고 노이즈를 필터링한 후 출력한다.

이후, 상기 샘플/홀드 및 필터링부(60)에서 출력되는 데이터는 컨버전스 요크(CY)를 구동할 수 있도록 전류증폭되고 칼라별로 해당 브라운관(R,G,B)의 수평/수직 컨버전스 요크(CY)에 인가되여 화상 투사의 경로를 조정하게 된다.

상술한 동작 가운데 설명하지 않은 참조번호 21은 램(23)을 억세스하기 위한 어드레스를 발생하는 어드레스 발생부이며, 참조번호 22는 제어신호에 따라 검사패턴에 따른 영상신호를 발생하는 검사패턴 발생부이고, 참조번호 24는 상기 어드레스 발생부(21)를 제어하는 어드레스 제어부이다. 또한, 참조번호 25는 상기 어드레스 제어부(24)에서 발생되는 어드레스 신호에 따라 상기 검사패턴 발생부(22)를 제어하는 검사패턴 제어부이다.

그러므로, 검사패턴 발생부(22)에서 발생되는 검사패턴이 투사되는 화상은 미러(M)에 반사된 후 다시 스크린(S)에 나타나게 됨으로써 조정이 이루어지게 된다.

조정용 패턴에서 미스-컨버전스 부분이 없이 조정이 끝나면 마이컴(10)은 조정점의 데이터를 ASIC(20) 내부의 롬(23)에서 읽은 후, EEPROM(30)에는 각 모드(예:NTSC, PC, ED...)에 대한 조정데이터를 저장하게 되고 이로써 하나의 모드에 대한 조정이 완료된다.

이때, ASIC(20)은 실시간으로 컨버전스 데이터를 출력해야 하므로 일정기간 간격으로 끊임없이 컨버전스 데이터를 출력해야 한다(첨부한 도 5 참조).

이후 보정을 요구하는 신호가 사용자로부터 입력되면 마이콤은 해당 모드에 대한 조정점 데이터를 읽어들이고 이를 소프트웨어적으로 연산하게 되는데, 그 방법은 라그랑지 연산 등을 행하여 보정값을 구하게 되며 이에 대한 방법은 본 출원에 의해 기 출원한 특허번호 95-3370과 94-4398에 기재되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 소프트웨어적인 처리 방법은 처리속도가 매우 느려서 시청자로 하여금 신속한 시청을 하고자 하는 욕구를 만족할 수가 없었다. 또한, 상기 소프트 웨어적인 방법의 단점인 시간의 과다문제를 해결하기 위해 하드웨어적으로 연산을 하는 경우도 있으나, 이는 생산비의 상승 및 시스템이 복잡해지는 새로운 문제점이 생기게 된다.

왜냐하면, 수평 보간식과 수직 보간식에 따른 각각의 파라메타들에 대한 연산을 수행하는 연산 로직들이 필요한데 첨부한 도 5를 참조하여 살펴보면, 조정점 데이터를 EEPROM(30)에서 읽어와서 각 라인에 대한 조정점 데이터를 연산하되 병렬연산이 이루어져야 하며, 이후 하나의 수직연산부를 구비시켜 병렬연산이 이루어진 수평 보간 데이터들을 수직값에 대한 연산을 한 다음 보정값을 구하게 된다.

즉, 처음에 마이컴(10)이 ASIC(20)내부 RAM(23)에 전달해 주는 조정점 데이터는 첨부한 도 5에서 X표시된 35개(7*5)지점이다. 이 조정점들을 가지고 수평/수직 보간을 하는데, 도시되어 있는 도 5의 현재 주사선 라인에서 원문자 A 지점의 수평/수직 보간 데이터는 다음과 같다.

먼저 (가) 라인에 있는 7개의 지점의 데이터를 가지고 수평 보간을 한 후, ⓐ 지점의 데이터를 구출하고, (나)라인에 있는 7개의 지점의 데이터를 가지고 ⓑ 지점의 데이터를, (다) 라인에서 ⓒ 지점의 데이터를, (라) 라인에서 ⓓ 지점의 데이터를, (마) 라인에서 ⓔ 데이터를 구한다. 최종적으로 이 다섯 개의 지점의 데이터를 가지고 원문자 A지점의 데이터를 구한다. 다른 지점의 데이터에 대해서도 마찬가지다.

하나의 주사선 라인에서 컨버전스 데이터를 출력해야 하는 지점은 첨부한 도 5에서 ○ 표시한 16개 지점이므로, NTSC일때 3.97㎲(1/15.75Khz/16) 마다 한 지점의 데이터 6개를 구해내야 한다. 한 지점의 데이터는 RH, RV, GH, GV, BH, BV 등 6개로 구성되어 있으므로 결국 660ns(3.97㎲/6)마다 한 개의 데이터를 구해야 한다.

NTSC때 컨버전스 데이터를 출력하는 시간 간격은 다음과 같다.

NTSC때 약 660ns: 1/15.75K㎐/16/3/2

단,

이 기간 동안 수평/수직 보간식을 처리해야 하는 자체가 쉽지 않았을 뿐만 아니라, 이를 위해 병렬로 프로세싱 한다고 해도 그 하드웨어가 엄청나게 증가한다.

따라서, 660ns 안에 상기 수평/수직 보간식을 계산해 내야 하는데, 이를 해결하기 위해, 일반적인 설계 방법인 몇 개의 수평/수직 보간 블록의 하드웨어 크기가 워낙 크기 때문에 (약 50,000 gates) 하드웨어 크기가 상당히 증가할 수밖에 없다.

또한, 상술한 바와같은 컨버전스 보정을 통하여 컨버전스를 바로 잡았다 할지라도 지자계에 의한 주변자계의 영향에 따른 미스 컨버전스가 발생될 수 있다. 더욱이, 그러한 지자계의 영향은 제품의 세티위치를 변경하는 경우 예를들어 안방에서 거실로의 이동등에서도 나타날 수 있다는 문제점이 발생되었다.

상술한 바와같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 완벽한 컨버전스 보정을 이루었을 경우 주변 지자계에 의한 미스 컨버전스를 해소하기 위하여 화면의 주변부에 광검출 소자를 구비시키고 테스트 패턴을 디스플레이한 후 커서의 움직임을 통해 각 광검출 소자들로부터 검출되는 신호와 원신호간의 에러값을 산출하여 컨버전스 보정동작을 수행하는 디지털 컨버전스 보정 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지털 컨버전스 보정 장치의 특징은 화면 스크린의 각 모서리와 각 변의 중안부에 구비되어 있는 광검출수단과, 상기 광검출수단에서 출력되는 광검출신호를 입력받아 컨버전스 오차의 정도를 검출하는 데이터 처리수단과, 화면에 디스플레이되는 화상의 주변부에 임의의 커서를 형성시키고 해당 커서가 수평 수직으로 움직임에 따라 상기 데이터 처리수단에서 처리되어진 데이터를 기준으로 현재 디스플레이되는 화상의 미스 컨버전스 정도를 판단한 후 이를 보정하는 미스 컨버전스 조정수단을 포함하여 구성되고, 상기 미스 컨버전스 조정수단은 화면 스크린에 디스플레이 되는 화상이 스크린 주변 지자계에 의해 미스 컨버전스 되는 것이 보정되도록 상기 광검출수단의 위에서 커서를 이동하는데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 디지털 컨버전스 보정 장치의 개요를 나타내는 도면으로, 실제 사용자가 시각적으로 확인할 수 있는 스크린 화면상의 주변부의 각 모서리 부분과 각 변의 중앙부에 각각 1개씩 구비되어 있는 포토 레지스터(Q1~Q8)와, 상기 포토 레지스터(Q1~Q8)에서 출력되는 신호를 입력받아 그 신호의 상태를 검출하는 신호 검출부(100)와, 상기 신호 검출부(100)에서 출력되는 신호의 최대치를 판별하여 검출하는 피크 검출부(200), 및 상기 피크 검출부(200)에서 출력되는 신호를 입력받아 미스 컨버전스의 정도를 판별하여 그에 따른 컨버전스 조정을 위한 데이터를 생성하여 도시되어 있지 않은 컨버전스 조정 제어부측으로 전달하는 데이터 처리부(300)로 크게 구성되어 있다.

상기 구성중 신호검출부(100)의 동작 특성을 첨부한 도 7을 참조하여 살펴보면, 고정된 포토 트랜지스터(Photo Tr)위를 커서가 움직이고 이 커서의 일부분이 첨부한 도 7에 도시되어 있는 영역에 들어오면, 상기 포토 트랜지스터의 출력이 최대가 된다.

따라서, 신호 검출부(100)는 상기 첨부한 도 7에서와 같이 커서의 움직임에 따라 상기 포토트랜지스터(Q1~Q8) 각각에서 출력되는 신호들을 검출하여 피크 검출부(200)로 전달한다.

이에 따라, 상기 피크 검출부(200)는 상기 신호 검출부(100)에서 출력되는 신호를 입력받아 노이즈를 제거하고 도시하지 않은 마이컴과 쉽게 인터페이스하기 위한 역할을 수행한다.

따라서, 첨부한 도 7에서와 같이 커서의 움직임에 따라 신호 검출부(100)에서 검출된 데이터를 상기 피크 검출부(200)를 통해 전달받은 데이터 처리부(300)는 입력되는 신호를 기준으로 에러를 보정하는 컨버전스 데이터를 출력하게 된다.

상술한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 디지털 컨버전스 보정 장치의 컨버전스 동작의 예를 첨부한 도면을 참조하여 살펴보면, 우선, 본 발명에서는 커서를 움직이는 방법으로 기준위치를 잡기위해 이동시키는 것과 컨버전스 보정을 위해 움직이는 것으로 구분할 수 있다.

그에따라, 첨부한 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 동작을 설명하면, 커서 A로 표시되는 영역은 컨버전스가 정확하게 맞았을 경우의 커서 영역이고, 커서 B로 표시되는 영역은 미스 컨버전스가 정확하게 맞았을 경우의 커서 영역이다.

따라서, 본 발명에서는 미스 컨버전스의 방향을 알기 위하여 커서 B의 위치를 이동시키면서 포토 트랜지스터의 출력을 읽어본다. 즉, 피크 검출부(200)을 통해 검출되는 데이터를 입력받은 데이터 처리부(300)에서는 에러의 정도를 검출하는 것이다.

이때, 커서는 단순히 비디오 신호의 변화로 이동하기 때문에, 일단 미스 컨버전스의 방향을 상기 데이터 처리부(300)에서 알게되면 상기 커서는 비디오신호가 잘맞았을때 있어야 하는 위치로 이동한다. 즉, 컨버전스가 잘맞을 때 가지는 레지스터의 값으로 복귀하는 것이다.

이후, 컨버전스 출력신호의 변화에 의하여 커서 B의 영역이 커서 A의 영역으로 이동하여 컨버전스 에러를 보상하게 된다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 컨버전스 보정 장치에 따라 화면의 주변부에 광검출 소자를 구비시키고 테스트 패턴을 디스플레이한 후 커서의 움직임을 통해 각 광검출 소자들로부터 검출되는 신호와 원신호간의 에러값을 산출하여 컨버전스 보정동작을 수행함으로써, 종래의 기술로 완벽한 컨버전스 보정을 이루어 시스템적으로는 미스 컨버전스가 발생되지 않음에도 불구하고 주변 지자계에 의한 미스 컨버전스 발생을 해소할 수 있다.

도 1은 배면투사형 프로젝션 모니터의 구조를 나타낸 예시도.

도 2는 미스-컨버전스 예시도.

도 3은 종래 미스-컨버전스 보정에 따른 흐름도.

도 4는 도 3에서의 ASIC 내부구성과 주변 디바이스와의 연결 구성도.

도 5는 컨버전스 보정을 설명하기 위한 예시도.

도 6은 본 발명에 따른 디지털 컨버전스 보정 장치의 개요도.

도 7은 도 6에서의 신호 검출부의 동작 예시도.

도 8은 본 발명에 따른 디지털 컨버전스 보정 동작을 설명하기 위한 예시도.

Claims (1)

1. 화면 스크린의 각 모서리와 각 변의 중안부에 구비되어 있는 광검출수단과;

   상기 광검출수단에서 출력되는 광검출신호를 입력받아 컨버전스 오차의 정도를 검출하는 데이터 처리수단과;

   화면에 디스플레이되는 화상의 주변부에 임의의 커서를 형성시키고 해당 커서가 수평 수직으로 움직임에 따라 상기 데이터 처리수단에서 처리되어진 데이터를 기준으로 현재 디스플레이되는 화상의 미스 컨버전스 정도를 판단한 후 이를 보정하는 미스 컨버전스 조정수단을 포함하여 구성되며,

   상기 데이터 처리수단은 상기 광검출수단에서 출력되는 신호의 상태를 검출하는 신호 검출부와, 상기 신호 검출부에서 출력되는 신호의 최대치를 판별하여 검출하는 피크 검출부로 구성되고,

   상기 미스 컨버전스 조정수단은 상기 피크 검출부에서 출력되는 신호를 입력받아 미스 컨버전스의 정도를 판별하여 그에 따른 컨버전스 조정을 위한 데이터를 생성하는 데이터 처리부로 구성되어, 화면 스크린에 디스플레이 되는 화상이 스크린 주변 지자계에 의해 미스 컨버전스 되는 것이 보정되도록 상기 광검출수단의 위에서 커서를 이동시키는 것을 특징으로 하는 디지털 컨버전스 보정 장치.

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