KR100739553B1 - 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프(lamp)의 사용시간에 따라 투사형 디스플레이 장치의 밝기가 감소되는 문제점을 해결할 수 있는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 램프 사용 시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블(Look-up table)을 저장하고 있는 저장부와, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용 시간를 기준으로, 입력되는 휘도 신호 입력에 대응하는 휘도 신호 출력값을 판단하는 제어부와, 그리고 상기 제어부의 판단에 의한 휘도 신호 출력값을 출력하여, 보정된 밝기의 영상이 출력되도록 하는 휘도 보상부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면 램프의 사용시간에 따라 밝기가 감소되어도, 실제 영상의 대부분을 차지하는 중간계조의 밝기 변화가 없으므로 보다 선명한 화면을 제공할 수 있는 효과가 있다.

램프(lamp), 휘도, 룩업 테이블(Look-up table)

Description

영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법{The projection TV for offering the optimized contrast ratio and method for controlling the same}

도 1 은 종래 기술에 따른, 투사형 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도

도 2 는 램프 사용시간에 따른 휘도 신호 입력 대(對) 투사형 디스플레이 장치의 휘도의 상관관계를 도시한 그래프

도 3 은 본 발명에 따른, 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도

도 4 는 본 발명에 따른, 룩업 테이블을 예시한 도면

도 5 는 본 발명에 따른, 램프 사용시간에 따른 휘도 신호 입력 대(對) 휘도 신호 출력의 상관관계 및 휘도 신호 출력 대(對) 투사형 디스플레이 장치의 휘도의 상관관계를 도시한 그래프

도 6 은 본 발명에 따른, 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법을 도시한 흐름도(플로우 차트)

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

101,301:투사형 디스플레이 장치

102,302:영상신호 입력부 103,303:RGB 변환부

104,304:디스플레이부 305:휘도/칼라 분리부

306:휘도 보상부 307:제어부

308:저장부 309:사용자 입력부

본 발명은 투사형 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

상기 투사형 디스플레이 장치라 함은, 미러(mirror)와 투사렌즈를 이용하여 스크린에 영상을 투사하는 원리를 응용하여 대형화면을 구현하는 기기를 의미한다. 이러한 투사형 디스플레이 장치는 사용하는 영상을 표시하는 방식에 따라 분류될 수 있는데, 크게 PRT(CRT) 방식 광학 유닛, LCD(Liquid Crystal Display) 방식 광학 유닛, DLP(Digital Light Processing) 방식 광학 유닛, 그리고 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 방식 광학 유닛 등을 사용한다.

도 1은 종래 기술에 따른, 투사형 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 이하, 도 1을 참조하여, 종래 기술에 따른 투사형 디스플레이 장치에서 영상신호를 출력하는 신호흐름을 설명하면 다음과 같다.

방송 데이터나, 기저장된 데이터 중, 비디오 데이터는 영상신호 입력부(102)를 통해 RGB 변환부(103)로 입력될 수 있다.

그리고, 상기 RGB 변환부(103)는 상기 입력된 비디오 데이터를 RGB 신호로 변환하여, 디스플레이부(104)를 통해 상기 비디오 데이터가 출력되도록 한다.

도 2는 램프 사용시간에 따른 휘도 신호 입력 대(對) 투사형 디스플레이 장치의 휘도의 상관관계를 도시한 그래프이다. 도 2를 참조하여, 램프 사용시간에 따른 투사형 디스플레이 장치의 휘도가 떨어지는 것을 설명하면 다음과 같다.

투사형 디스플레이 장치를 최초 구입한 시기나, 초창기에는 휘도 신호 입력에 대한 투사형 디스플레이 장치의 휘도가 변하지 않은채, 유지된다. 그러나, 램프 사용시간이 증가함에 따라, 휘도 신호 입력에 대한 투사형 디스플레이 장치의 휘도가 떨어질 수 밖에 없다.

예컨대, 일반적으로 투사형 디스플레이 장치의 램프가 10,000 시간 정도 사용되면, 휘도가 80% 정도로 떨어진다.

그러나, 상술한 종래 투사형 디스플레이 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫 째, 종래에는 투사형 디스플레이 장치의 램프 사용시간에 따라, 휘도가 상당히 떨어질 수 있어서, 선명한 화면을 사용자에게 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

둘 째, 램프 사용시간이 어느 정도만 경과하여도, 즉시 램프를 교체해야 하는 불편한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 램프 사용시간에 상관없이 균일한 휘도의 화면이 유지될 수 있도록 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 램프 사용시간이 어느 정도 경과하였다고 해서, 즉시 램프를 교체해야 하는 불편한 문제점을 해결할 수 있는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 램프 사용 시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블(Look-up table)을 저장하고 있는 저장부와, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용 시간를 기준으로, 입력되는 휘도 신호 입력에 대응하는 휘도 신호 출력값을 판단하는 제어부와, 그리고 상기 제어부의 판단에 의한 휘도 신호 출력값을 출력하여, 보정된 밝기의 영상이 출력되도록 하는 휘도 보상부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치를 제공한다.

상기 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치는 상기 제어부의 기능이 실행되도록 하는 신호를 입력하는 사용자 입력부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 룩업 테이블은 중간 범위의 휘도 신호 입력값에 대한 휘도 신호 출력값을 램프 사용 시간의 증가에 따라, 더 증가시키는 것이 바람직하다.

상기 중간 범위는 10-90%의 휘도 신호 입력값의 범위가 되도록 설정할 수도 있다.

상기 투사형 디스플레이 장치는 DLP(Digital Light Processing) 프로젝션 TV 를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 램프 사용 시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블(Look-up table)을 저장하는 단계((a) 단계)와, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용 시간를 기준으로, 입력되는 휘도 신호 입력에 대응하는 휘도 신호 출력값을 판단하는 단계((b) 단계)와, 상기 판단된 휘도 신호 출력값을 출력하는 단계((c) 단계)와, 그리고 상기 출력된 휘도 신호 출력값에 의하여, 보정된 밝기의 영상이 출력되도록 하는 단계((d) 단계)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법을 제공한다.

상기 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법은 소정의 주기마다 상기 (b), (c), (d) 단계를 반복하거나, 영상밝기 자동보정 명령에 관한 신호가 별도로 입력되는 경우에만 상기 (b), (c), (d) 단계를 반복하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 룩업 테이블은 중간 범위의 휘도 신호 입력값에 대한 휘도 신호 출력값을 램프 사용 시간의 증가에 따라, 더 증가시키는 것이 바람직하다.

상기 중간 범위는 10-90%의 휘도 신호 입력값의 범위가 되도록 설정할 수도 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 램프의 사용시간에 따라 밝기가 감소되어도, 실제 영상의 대부분을 차지하는 중간계조의 밝기 변화가 없으므로 보다 선명한 화면을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른, 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 구성요소간 신호흐름을 설명하면 다음과 같다.

도 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 주요한 구성요소를 중심으로 도시하였으며, 투사형 디스플레이 장치에서 일반적인 방송신호를 수신하여 디스플레이 하는 기본적 구성 요소 및 신호흐름은 생략하였다. 그러나 상기 기본적 구성요소에 대한 도시 및 상세한 설명이 생략되어 있어도, 당업자라면 이러한 생략에도 불구하고 본 발명인 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치를 도 3을 통해 이해할 수 있다.

투사형 디스플레이 장치(301)는 본 발명이 구현되는 장치로써, 후술할 구성요소들을 포함한다. 다만 상기 투사형 디스플레이 장치(301)에는 특별한 제한이 없으며, 특히, DLP(Digital Light Processing) 프로젝션 TV 등을 포함할 수 있다.

상기 투사형 디스플레이 장치(301)로 인가되는 영상신호는 영상신호 입력부(302)를 통해 휘도/칼라 분리부(305)로 전송된다.

상기 휘도/칼라 분리부(305)는 상기 영상신호의 휘도 신호와 칼라 신호를 분리할 수 있다.

상기 분리된 칼라 신호는 바로 RGB 변환부(303)로 전송된다. 반면, 상기 분리된 휘도 신호는 휘도 보상부(306)로 입력된다. 왜냐하면, 투사형 디스플레이 장치의 밝기와 관계되는 것은 영상신호 중, 휘도 신호의 크기이기 때문이다.

저장부(308)는 램프 사용시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블을 저장할 수 있다.

제어부(307)는 상기 투사형 디스플레이 장치(301)의 램프의 사용시간을 저장하고 있으며, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 상기 휘도 보상부(306)를 제어할 수 있다.

상기 휘도 보상부(306)는 상기 제어부(307)에 의해 제어된 휘도 신호 출력값을 출력하여, 상기 RGB 변환부(303)로 전송할 수 있다.

상기 RGB 변환부(303)는 상기 전송받은 칼라 신호와 휘도 신호 출력값에 의한 영상이 디스플레이부(304)를 통해 출력되도록 할 수 있다.

도 4 및 도 5를 도 3과 함께 참조하여, 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른, 룩업 테이블을 예시한 도면이다. 상기 저장부는 상기 룩업 테이블을 저장할 수 있는데, 상기 룩업 테이블은 도 4와 같이 구성될 수 있다. 다만, 이는 일예에 불과하며, 램프 사용시간에 따라, 휘도 신호 입력에 대한 휘도 신호 출력값을 실험을 통해 설정해 둘 수 있다. 휘도 신호 입력과 휘도 신호 출력을 일대일(1:1)로 매핑시킨 테이블로, 휘도 신호가 8비트(bit)로 0-255까지 256 레벨로 입력될 수 있다면, 상기 256개의 레벨에 대하여 출력값이 다르도록 설정할 수 있다. 그리고, 상기 실험이라 함은, 특히 램프의 밝기 감소에 대한 투사형 디스플레이 장치의 휘도가 중간 범위에서, 최초 투사형 디스플레이 장치의 휘도와 일치되도록 하는 것이다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 보다 상세히 후술할 것이 다.

다만, 상기 중간 범위는 실제 영상의 대부분을 차지하는 휘도의 중간 범위로 설정하는 것이 바람직하며, 예를 들어 10-90%로 설정해 둘 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른, 램프 사용시간에 따른 휘도 신호 입력 대(對) 휘도 신호 출력의 상관관계 및 휘도 신호 출력 대(對) 투사형 디스플레이 장치의 휘도의 상관관계를 도시한 그래프이다.

우선, 도 5의 왼쪽 그래프는 휘도 신호 출력 대(對) 투사형 디스플레이 장치의 휘도의 상관관계를 도시하고 있으며, 도 5의 오른쪽 그래프는 휘도 신호 입력 대(對) 휘도 신호 출력의 상관관계를 도시하고 있다. 다만, 양 그래프는 서로 연관관계가 있다.

예를 들어, 램프의 사용시간이 A인 경우, 50%의 휘도 신호가 입력될 때, 휘도 신호 출력도 50%이며(도 5의 오른쪽 그래프 참조), 투사형 디스플레이 장치의 최종 휘도도 50%이다(도 5의 왼쪽 그래프 참조).

그러나, 램프의 사용시간이 B인 경우, 50%의 휘도 신호가 입력될 때, 휘도 신호 출력은 램프의 사용시간이 A일 때 보다 높게, 예를 들어 55%로 설정해야(도 5의 오른쪽 그래프 참조), 투사형 디스플레이 장치의 최종 휘도도 50%가 될 수 있다(도 5의 왼쪽 그래프 참조). 만약, 램프 사용시간에 따른 이러한 보정 기능이 없다면, 램프의 사용시간이 B인 경우, 50%의 휘도 신호가 입력될 때, 휘도신호 출력값은 50%이지만, 투사형 디스플레이 장치의 휘도는 결국, 45% 정도로 격감하게 된다.

램프의 사용시간이 C, D인 경우에도 비슷한 설명이 가능하다.

즉, 상기 실험에 의한 데이터가 상기 저장부(308)에 저장된 룩업 테이블이라고 할 수 있다.

결국, 상기 제어부(307)는 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재까지의 램프 사용시간을 기준으로, 입력되는 휘도 신호 입력에 대응하는 휘도 신호 출력값을 판단할 수 있다.

그리고, 상기 휘도 보상부(306)는 상기 제어부(307)의 판단에 의한, 보정된 휘도 신호 출력값을 출력하게 된다.

다만, 상기 설명한 상기 제어부(307), 상기 저장부(308), 상기 휘도 보상부(306) 등의 기능은 사용자 입력부(309)를 통해 영상밝기 자동보정 기능을 실행시키는 명령에 관한 신호가 인가될 때, 작동될 수 있다.

또는 상기 실험을 통해 얻어진 룩업테이블을 참조하여, 일정 주기마다 자동으로 상기 제어부(307), 상기 저장부(308), 상기 휘도 보상부(306) 등이 작동되도록 설정할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른, 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법을 도시한 흐름도(플로우 차트)이다. 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

다만, 전술한 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치에 대한 설명을 통해 상기 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법을 용이하게 이해할 수 있는 바, 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.

램프 사용 시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블을 미리 저장해 둘 수 있다(S601).

자동 모드 또는 수동 모드를 선택하는 신호가 입력될 수 있다(S602). 이에 대한 선택은 사용자가 할 수도 있고, 또는 제품 생산시, 기선택되도록 설정할 수도 있다. 상기 자동 모드 또는 수동 모드에 따른 동작에 대해서는 후술하겠다.

자동 모드가 선택된 경우, 룩업 테이블에 따른 휘도 신호 출력값이 출력되도록 하는 기설정된 주기가 현재 시점을 기준으로 도래하였는지 여부를 판단할 수 있다(S603). 다만, 기설정된 주기는 램프 사용시간에 따른 휘도의 저하 정도를 고려하여 설정시킬 수 있다.

상기 판단 결과(S603), 기설정된 주기가 도래한 경우, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용시간을 기준으로, 입력되는 휘도 신호값에 대응하는 휘도 신호 출력값을 판단할 수 있다(S605).

그리고, 상기 판단된 휘도 신호 출력값을 출력할 수 있고(S606), 상기 출력된 휘도 신호 출력값에 의해, 보정된 밝기의 영상이 출력되도록 할 수 있다(S607).

한편, 수동 모드가 선택된 경우, 영상밝기 자동보정 명령에 관한 신호가 별도로 입력되었는지 여부를 판단할 수 있다(S604). 상기 명령에 관한 신호는 리모콘이나, 투사형 디스플레이 장치의 로컬키(local key)등을 통하여 입력될 수 있다.

상기 판단 결과(S604), 상기 명령에 관한 신호가 입력된 경우, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용시간을 기준으로, 입력되는 휘도 신호값에 대응하는 휘도 신호 출력값을 판단할 수 있다(S605).

그리고, 상기 판단된 휘도 신호 출력값을 출력할 수 있고(S606), 상기 출력 된 휘도 신호 출력값에 의해, 보정된 밝기의 영상이 출력되도록 할 수 있다(S607).

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

그리고, 상기에서 언급한 수치들은 바람직한 실시예이거나, 단순한 예시인 바, 상기 수치들에 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치 및 그 제어방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 램프의 사용시간에 따라 밝기가 감소되어도, 실제 영상의 대부분을 차지하는 중간계조의 밝기 변화가 없으므로 보다 선명한 화면을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 램프 사용 시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블(Look-up table)을 저장하고 있는 저장부;

   상기 룩업 테이블에 따른 휘도 신호 출력값이 출력되도록 하는 기설정된 주기가 현재 시점을 기준으로 도래하면, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용 시간에 입력되는 휘도 신호 입력에 대응하는 휘도 신호 출력값을 검출하는 제어부; 그리고

   상기 제어부에 의해 검출된 휘도 신호 출력값에 의해 영상의 밝기를 보정하여, 보정된 밝기의 영상이 출력되도록 하는 휘도 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부의 기능이 실행되도록 하는 신호를 입력하는 사용자 입력부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 룩업 테이블은,

   중간 범위의 휘도 신호 입력값에 대한 휘도 신호 출력값을 램프 사용 시간의 증가에 따라, 더 증가시키는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 중간 범위는,

   10-90%의 휘도 신호 입력값의 범위인 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 투사형 디스플레이 장치는,

   DLP(Digital Light Processing) 프로젝션 TV를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치.
6. (a) 램프 사용 시간에 따른 휘도 신호 입력값 대(對) 휘도 신호 출력값의 룩업 테이블(Look-up table)을 저장하는 단계와;

   (b) 상기 룩업 테이블에 따른 휘도 신호 출력값이 출력되도록 하는 기설정된 주기가 현재 시점을 기준으로 도래하면, 상기 룩업 테이블을 참조하여, 현재 램프 사용 시간에 입력되는 휘도 신호 입력에 대응하는 휘도 신호 출력값을 검출하는 단계; 및

   (c) 상기 검출된 휘도 신호 출력값에 의해 영상의 밝기를 보정하고, 보정된 밝기의 영상을 출력하는 단계를 포함하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   사용자로부터 상기 영상밝기 자동보정 명령에 관한 신호가 별도로 입력되는 경우에는 상기 (b), (c) 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 룩업 테이블은,

   중간 범위의 휘도 신호 입력값에 대한 휘도 신호 출력값을 램프 사용 시간의 증가에 따라, 더 증가시키는 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 중간 범위는,

   10-90%의 휘도 신호 입력값의 범위인 것을 특징으로 하는 영상밝기 자동보정 투사형 디스플레이 장치의 제어방법.

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