KR100976498B1 - 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및방법 - Google Patents

레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

레이저의 광 특성을 고려하여 화이트 밸런스를 조정할 수 있는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법에 관한 것으로, 현재 온도를 센싱하는 단계와, 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하는 단계와, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 해당하는 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계와, 측정된 광 출력 세기의 측정값과 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 제 1 기준값을 비교하여 제 1 조정값을 생성하는 단계와, 생성된 제 1 조정값과 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 제 2 기준값을 비교하여 제 2 조정값을 생성하는 단계와, 생성된 제 2 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
레이저 광원, 광 출력 세기, 조정값, 온도 센싱

Description

레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법{apparatus and method for adjusting white balance in laser display system}
본 발명은 레이저 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 특히 레이저의 광 특성을 고려하여 화이트 밸런스를 조정할 수 있는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저 프로젝터 및 레이저 프로젝션 등과 같은 레이저 디스플레이 시스템은 입력받은 영상신호를 레이저 광원에서 방출되는 레이저 광을 이용하여 스크린(screen)에 투영시켜 화상을 보여주는 시스템으로서, 주로 회의실의 프리젠테이션(presentation), 극장의 영사기, 가정의 홈시어터(home theater) 등을 구현하는데 이용된다.
이러한, 레이저 디스플레이 시스템은 레이저 광원으로서, 적색, 녹색, 청색의 레이저 다이오드(Laser Diode) 등을 사용하고 있다.
광원으로 사용되는 레이저 다이오드는 인가되는 전류에 따라 광 출력 세기를 조절할 수 있다.
일반적으로, 레이저 다이오드는 광 출력 세기가 급격히 증가하는 전류를 문 턱 전류 Ith라 하며, 이 문턱 전류 Ith를 넘는 전류 레벨에서 발진을 시작한다.
그러나, 레이저 다이오드는 자체의 온도 특성에 의하여 광 출력 세기가 변할 수 있다.
즉, 레이저 다이오드에 동일한 전류를 인가하여도, 온도에 따라서 레이저 다이오드의 광 출력 세기는 달라질 수 있다.
도 1은 온도에 따른 레이저 다이오드의 광 출력 세기 변화를 보여주는 그래프로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드는 온도가 변함에 따라, 광 출력 세기와 전류와의 함수 관계가 증가 또는 감소하게 되는 것을 알 수 있다.
예를 들면, 현재 온도가 25도에서 40도로 변하는 경우, 동일한 소정 전류를 레이저 다이오드에 인가하였을 때, 레이저 다이오드의 광 출력 세기는 P1에서 P2로 변하게 된다.
이와 같이, 광 출력 세기가 가변되는 경우, 디스플레이되는 영상의 화이트밸런스가 맞지 않게 됨으로써, 사용자에게 제공되는 영상의 화질 열화라는 심각한 문제를 유발한다.
따라서, 향후 레이저 다이오드의 특성을 고려하여, 화이트 밸런스를 맞출 수 있는 시스템의 개발이 필요할 것이다.
본 발명의 목적은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 온도에 따라 광 출력 세기가 가변되는 레이저 다이오드의 특성을 고려하여 화이트 밸런스를 자동적 으로 맞출 수 있는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화를 고려하여 화이트 밸런스를 자동적으로 맞출 수 있는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 방법은 현재 온도를 센싱하는 단계와, 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하는 단계와, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 해당하는 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계와, 측정된 광 출력 세기의 측정값과 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 단계와, 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 해당하는 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계는, 적색, 녹색, 청색 레이저 광원 중, 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정하는 단계와, 결정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원에, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 측정된 광 출력 세기의 측정값과 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 단계에서, 조정값은 해당하는 레이저 광원의 기본 광 출력 세기와 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율을 곱하여 결과값을 산출하고, 그 결과값에 상기 측정값과 기준값의 차값을 더하거나 빼서 산출된 값일 수 있다.
이어, 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계 이후에는, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 나머지 다른 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하고, 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계와, 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하는 단계와, 판단 결과, 모두 조정하였다면, 현재 온도를 센싱하는 단계와, 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 다르다면, 저장된 기준값으로부터 센싱된 현재 온도에 상응하는 광 출력 세기를 서치하는 단계와, 서치된 광 출력 세기에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계 이전에는, 해당하는 레이저 광원이 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화가 있는지를 판단하는 단계와, 판단 결과, 파장 변화가 있다면, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보로부터 생성된 조정값을 재조정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 방법은, 현재 온도를 센싱하는 단계와, 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하는 단계와, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 해당하는 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계와, 측정된 광 출력 세기의 측정 값과 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 제 1 기준값을 비교하여 제 1 조정값을 생성하는 단계와, 생성된 제 1 조정값과 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 제 2 기준값을 비교하여 제 2 조정값을 생성하는 단계와, 생성된 제 2 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치는, 레이저 광원의 현재 온도를 센싱하는 온도 센싱부와, 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정하는 검출부와, 온도에 따른 허용 전류 범위 및 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 저장하는 저장부와, 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하거나 또는 측정된 광 출력 세기에 상응하는 기준값을 서치하는 탐색부와, 검출부로부터 얻은 광 출력 세기의 측정값과 탐색부로부터 얻은 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 조정값 생성부와, 허용 전류 범위 내의 전류값 또는 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 레이저 광원 구동부와, 탐색부, 조정값 생성부, 레이저 광원 구동부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 온도에 따른 레이저 광 출력 세기의 변화를 고려한 기준값과 포토다이오드와 온도센서를 이용한 측정값을 비교하여 각 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 화이트 밸런스를 자동적으로 맞출 수 있다.
또한, 온도에 따른 레이저 광 출력 세기의 변화를 고려하여 조정된 조정값에 대하여, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화를 다시 고려하여 재조정한 조정값으로 각 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 더 미세하게 화이트 밸런스를 맞출 수 있어 최상의 화질을 사용자에게 제공할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 장치를 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 센싱부(10), 검출부(20), 저장부(30), 조정값 생성부(40), 레이저 광원 구동부(50), 제어부(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 조정값 생성부(40)는 제 1 생성부(43)와, 제 2 생성부(45)를 포함하여 구성될 수 있다.
온도 센서(10)는 레이저 광원의 현재 온도를 센싱하는 역할을 수행하고, 검출부(20)는 포토 다이오드(photo diode)로서, 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정하는 역할을 수행한다.
그리고, 저장부(30)는 온도에 따른 허용 전류 범위 및 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 저장하며, 경우에 따라, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 기준값을 더 저장할 수도 있다.
여기서, 온도에 따른 허용 전류 범위는 각 온도에 상응하여 레이저 광원에 인가할 수 있는 최대 전류값을 제한한 것으로, 해당하는 레이저 광원의 문턱 전류로부터 최대 전류값 사이의 허용 범위를 의미한다.
이와 같이, 최대 전류값을 제한하는 이유는, 화이트 밸런스 조정을 위한 전력 소모를 최소화하기 위해서이다.
만일, 최대 전류값을 제한하지 않으면, 현재 적용되는 시스템의 배터리 용량이 적은 경우, 화이트 밸런스 조정에 대해 많은 전력 소모로 인하여 다른 기능을 수행할 수 없기 때문이다.
따라서, 온도에 따른 허용 전류 범위는 적용되는 시스템의 배터리 용량에 따라 가변될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 화이트 밸런스 조정 장치가 핸드폰에 적용된다면, 적용되는 핸드폰의 배터리 용량에 가장 적합하도록 온도에 따른 허용 전류 범위를 미리 설정해 둘 수 있다.
그리고, 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값은, 온도에 따라 가변되는 광 출력 세기를 미리 고려하여, 각 온도에 따른 최적의 광 출력 세기를 기준값으로 미리 설정해 둔 것을 의미한다.
또한, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 기준값은, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따라 파장이 가변되는 레이저 특성을 고려하여, 파장의 변화를 보상해 줄 수 있는 광 출력 세기를 기준값으로 미리 설정해 둔 것을 의미한다.
다음, 조정값 생성부(40)는 검출부(20)로부터 얻은 광 출력 세기의 측정값과 저장부(30)로부터 얻은 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 역할을 수행한다.
여기서, 조정값 생성부(40)의 제 1 생성부(43)는, 검출부(20)로부터 얻은 광 출력 세기의 측정값과 저장부(30)로부터 얻은 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 제 1 조정값을 생성하고, 조정값 생성부(40)의 제 2 생성부(45)는, 제 1 생성부(43)로부터 얻은 제 1 조정값과 저장부(30)로부터 얻은 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 기준값을 비교하여 제 2 조정값을 생성할 수 있다.
이때, 제 1 조정값은 해당하는 레이저 광원의 기본 광 출력 세기와 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율을 곱하여 결과값을 산출하고, 그 결과값에 측정값과 기준값의 차값을 더하거나 빼서 산출된 값이다.
즉, 제 1 조정값을 산출하기 위한 관계식은 다음과 같다.
화이트 = aR + bG + cB = a(R ± x) + b(G ± y) + c(B ± z)
여기서, R, G, B는 적색, 녹색, 청색 레이저의 기본 광 출력 세기이고, a, b, c는 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율값이며, x, y, z은 측정값과 기준값의 차값을 의미한다.
또한, 본 발명은 산출된 제 1 조정값을 가지고, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장의 변화를 고려하여 제 1 조정값을 재조정하여야 한다.
그 이유는 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 광은 특성상, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따라 파장이 다르게 나타나기 때문이다.
따라서, 조정값 생성부(40)의 제 2 생성부(45)는 이러한 파장의 변화를 고려하여 산출된 제 1 조정값을 재조정하여 제 2 조정값을 생성하는 역할을 수행한다.
이어, 레이저 광원 구동부(50)는 허용 전류 범위 내의 전류값 또는 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 역할을 수행한다.
그리고, 제어부(60)는 저장부(30)로부터, 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하고, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값에 따라 레이저 광원 구동부(50)를 제어하여 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정할 수 있다.
여기서, 제어부(60)는 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값들 중에서, 소정의 전류값들만 추출하여 추출된 전류값들을 순차적으로 레이저 광원에 인가하도록 레이저 광원 구동부(50)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(60)는 전류값을 허용 전류 범위 내에서, 추출된 전류값들을 이용하여, N 단계의 계조로 변화하면서 레이저 광원에 인가되도록 레이저 광원 구동부(50)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 제어부(60)가 소정의 전류값들을 추출하는 이유는, 화이트 밸런스 조정을 위한 조정 시간을 최소화하기 위해서이다.
만일, 소정의 전류값들을 추출하지 않고 허용 전류 범위 내의 모든 전류값을 이용하면, 화이트 밸런스 조정에 대해 불필요한 시간이 많이 소모되기 때문이다.
그리고, 제어부(60)는 저장부(30)로부터, 측정된 광 출력 세기에 상응하는 기준값을 서치하고, 서치된 기준값을 이용하여 화이트 밸런스에 대한 광 출력 세기 조정을 위한 조정값을 생성하도록 조정값 생성부(40)를 제어한다.
또한, 제어부(60)는 사용자의 입력 신호에 의해 적색, 녹색, 청색 레이저 광원(70, 72, 74) 중, 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정할 수도 있으며, 광 출력 세기 조정을 위한 우선 순위가 시스템적으로 미리 설정되어 있을 수도 있다.
광 출력 세기 조정을 위한 우선 순위가 미리 설정되는 경우, 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원은 청색 레이저 광원(74)이고, 우선 순위가 가장 낮은 레이저 광원은 적색 레이저 광원(70)인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 화이트 밸런스 조정을 위해, 청색 레이저 광원(74), 녹색 레이저 광원(72), 적색 레이저 광원(70) 순서로 광 출력 세기를 조정하는 것이 가장 바람직하다.
이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명 제 1 실시예에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 저장부(30)에 온도에 따른 허용 전류 범위 및 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 설정하여 저장한다.
경우에 따라, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 더 포함하여 저장부(30)에 저장할 수도 있다.
이어, 온도 센싱부(10)가 레이저 광원의 현재 온도를 센싱하면,(S20) 제어 부(60)는 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 저장부(30)로부터 서치한다.(S30)
여기서, 허용 전류 범위는 시스템에 적용되는 배터리의 용량에 따라 가변될 수 있다.
온도에 따른 허용 전류 범위는 각 온도에 상응하여 레이저 광원에 인가할 수 있는 최대 전류값을 제한한 것으로, 해당하는 레이저 광원의 문턱 전류로부터 최대 전류값 사이의 허용 범위를 의미한다.
이와 같이, 최대 전류값을 제한하는 이유는, 화이트 밸런스 조정을 위한 조정 시간 및 전력 소모를 최소화하기 위해서이다.
만일, 최대 전류값을 제한하지 않으면, 현재 적용되는 시스템의 배터리 용량이 적은 경우, 화이트 밸런스 조정에 대해 많은 전력 소모로 인하여 다른 기능을 수행할 수 없기 때문이다.
다음, 제어부(60)는 적색, 녹색, 청색 레이저 광원(70, 72, 74) 중, 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정한다.
경우에 따라, 이 단계는 생략 가능하다.
여기서, 우선 순위는 시스템적으로 미리 설정될 수도 있고, 사용자의 입력에 의해 설정될 수도 있다.
우선 순위는 청색 레이저 광원(74), 녹색 레이저 광원(72), 적색 레이저 광원(70) 순서로 설정되는 것이 가장 바람직하다.
그리고, 제어부(60)는 레이저 광원 구동부(50)를 제어하여, 레이저 광원 구 동부(50)가 결정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원에, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을 인가하도록 한다.(S40)
여기서, 제어부(60)는 전류값을 허용 전류 범위 내에서, N 단계의 계조로 변화하면서 레이저 광원에 인가하도록 레이저 광원 구동부(50)를 제어한다.
즉, 제어부(60)는 전류값을 허용 전류 범위 내에서, 추출된 전류값들을 이용하여, N 단계의 계조로 변화하면서 레이저 광원에 인가되도록 레이저 광원 구동부(50)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 제어부(60)가 소정의 전류값들을 추출하는 이유는, 화이트 밸런스 조정을 위한 조정 시간을 최소화하기 위해서이다.
만일, 소정의 전류값들을 추출하지 않고 허용 전류 범위 내의 모든 전류값을 이용하면, 화이트 밸런스 조정에 대해 불필요한 시간이 많이 소모되기 때문이다.
이어, 검출부(20)는 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정한다.(S50)
다음, 제어부(60)의 제어신호에 따라, 조정값 생성부(40)의 제 1 생성부(43)는 측정된 광 출력 세기의 측정값과 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 조정값을 생성한다.(S60)
여기서, 조정값은 해당하는 레이저 광원의 기본 광 출력 세기와 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율을 곱하여 결과값을 산출하고, 그 결과값에 상기 측정값과 기준값의 차값을 더하거나 빼서 산출된다.
즉, 조정값을 산출하기 위한 관계식은 다음과 같다.
화이트 = aR + bG + cB = a(R ± x) + b(G ± y) + c(B ± z)
여기서, R, G, B는 적색, 녹색, 청색 레이저의 기본 광 출력 세기이고, a, b, c는 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율값이며, x, y, z은 측정값과 기준값의 차값을 의미한다.
다음, 제어부(60)는 해당하는 레이저 광원이 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화가 있는지를 판단하고,(S70) 판단 결과, 파장 변화가 있다면, 조정값 생성부(40)의 제 2 생성부(45)는 제어부(60)의 제어 신호에 따라, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보로부터 생성된 조정값을 재조정한다.(S80)
여기서, 조정값을 재조정하는 경우는 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화가 가장 심한 적색 레이저 광원과 같이 일부만 수행할 수도 있고, 적색, 녹색, 청색 레이저 광원 모두 수행할 수도 있다.
이어, 레이저 광원 구동부(50)는 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 화이트 밸런스를 맞출 수 있다.(S90)
그리고, 제어부(60)는 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원(70, 72, 74)의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하고,(S100) 판단 결과, 모두 조정하지 않았다면, 제어부(60)는 레이저 광원 구동부(50)를 다시 제어한다.
다음, 레이저 광원 구동부(50)는 제어부(60)의 제어신호에 따라, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 다음 우선 순위의 레이저 광원에 인가하고, 검출부(20)는 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정하고, 그 이후의 단계를 반복 수행한다.
그러나, 판단 결과, 제어부(60)가 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원(70, 72, 74)의 광 출력 세기를 모두 조정하였다면, 제어부(60)는 온도 센싱부(10)로부터 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 다른지를 판단한다.(S110)
만일, 판단 결과, 다르다면, 제어부(60)는 저장된 기준값으로부터 센싱된 현재 온도에 상응하는 광 출력 세기를 서치하고, 서치된 광 출력 세기에 따라, 레이저 광원 구동부(50)를 제어하여 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 화이트 밸런스를 자동적으로 맞출 수 있다.(S120)
그러나, 판단 결과, 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 같다고 판단하면, 현재의 화이트 밸런스를 유지하면서, S110 단계를 반복 수행한다.
도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 저장부(30)에 온도에 따른 허용 전류 범위, 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 제 1 기준값 및 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 제 2 기준값을 설정하여 저장한다.
이어, 온도 센싱부(10)가 레이저 광원의 현재 온도를 센싱하면,(S200) 제어부(60)는 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 저장부(30)로부터 서치한다.(S210)
여기서, 허용 전류 범위는 시스템에 적용되는 배터리의 용량에 따라 가변될 수 있다.
온도에 따른 허용 전류 범위는 각 온도에 상응하여 레이저 광원에 인가할 수 있는 최대 전류값을 제한한 것으로, 해당하는 레이저 광원의 문턱 전류로부터 최대 전류값 사이의 허용 범위를 의미한다.
이와 같이, 최대 전류값을 제한하는 이유는, 화이트 밸런스 조정을 위한 조정 시간 및 전력 소모를 최소화하기 위해서이다.
만일, 최대 전류값을 제한하지 않으면, 현재 적용되는 시스템의 배터리 용량이 적은 경우, 화이트 밸런스 조정에 대해 많은 전력 소모로 인하여 다른 기능을 수행할 수 없기 때문이다.
다음, 제어부(60)는 적색, 녹색, 청색 레이저 광원(70, 72, 74) 중, 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정한다.
경우에 따라, 이 단계는 생략 가능하다.
여기서, 우선 순위는 시스템적으로 미리 설정될 수도 있고, 사용자의 입력에 의해 설정될 수도 있다.
우선 순위는 청색 레이저 광원(74), 녹색 레이저 광원(72), 적색 레이저 광원(70) 순서로 설정되는 것이 가장 바람직하다.
그리고, 제어부(60)는 레이저 광원 구동부(50)를 제어하여, 레이저 광원 구동부(50)가 결정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원에, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을 인가하도록 한다.(S220)
여기서, 제어부(60)는 전류값을 허용 전류 범위 내에서, N 단계의 계조로 변화하면서 레이저 광원에 인가하도록 레이저 광원 구동부(50)를 제어한다.
즉, 제어부(60)는 전류값을 허용 전류 범위 내에서, 추출된 전류값들을 이 용하여, N 단계의 계조로 변화하면서 레이저 광원에 인가되도록 레이저 광원 구동부(50)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 제어부(60)가 소정의 전류값들을 추출하는 이유는, 화이트 밸런스 조정을 위한 조정 시간을 최소화하기 위해서이다.
만일, 소정의 전류값들을 추출하지 않고 허용 전류 범위 내의 모든 전류값을 이용하면, 화이트 밸런스 조정에 대해 불필요한 시간이 많이 소모되기 때문이다.
이어, 검출부(20)는 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정한다.(S230)
다음, 제어부(60)의 제어신호에 따라, 조정값 생성부(40)의 제 1 생성부(43)는 측정된 광 출력 세기의 측정값과 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 제 1 기준값을 비교하여 제 1 조정값을 생성한다.(S240)
여기서, 제 1 조정값은 해당하는 레이저 광원의 기본 광 출력 세기와 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율을 곱하여 결과값을 산출하고, 그 결과값에 상기 측정값과 기준값의 차값을 더하거나 빼서 산출된다.
즉, 제 1 조정값을 산출하기 위한 관계식은 다음과 같다.
화이트 = aR + bG + cB = a(R ± x) + b(G ± y) + c(B ± z)
여기서, R, G, B는 적색, 녹색, 청색 레이저의 기본 광 출력 세기이고, a, b, c는 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율값이며, x, y, z은 측정값과 기준값의 차값을 의미한다.
다음, 조정값 생성부(40)의 제 2 생성부(45)는 제어부(60)의 제어 신호에 따 라, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보로부터 생성된 제 1 조정값을 재조정하여 제 2 조정값을 생성한다.(S250)
여기서, 제 1 조정값을 재조정하여 제 2 조정값을 생성하는 이유는 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화를 고려해야 하기 때문이다.
이어, 레이저 광원 구동부(50)는 생성된 제 2 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 화이트 밸런스를 맞출 수 있다.(S260)
그리고, 제어부(60)는 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원(70, 72, 74)의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하고,(S270) 판단 결과, 모두 조정하지 않았다면, 제어부(60)는 레이저 광원 구동부(50)를 다시 제어한다.
다음, 레이저 광원 구동부(50)는 제어부(60)의 제어신호에 따라, 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 다음 우선 순위의 레이저 광원에 인가하고, 검출부(20)는 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정하고, 그 이후의 단계를 반복 수행한다.
그러나, 판단 결과, 제어부(60)가 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원(70, 72, 74)의 광 출력 세기를 모두 조정하였다면, 제어부(60)는 온도 센싱부(10)로부터 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 다른지를 판단한다.(S280)
만일, 판단 결과, 다르다면, 제어부(60)는 저장된 기준값으로부터 센싱된 현재 온도에 상응하는 광 출력 세기를 서치하고, 서치된 광 출력 세기에 따라, 레이저 광원 구동부(50)를 제어하여 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 화이트 밸런스를 자동적으로 맞출 수 있다.(S290)
그러나, 판단 결과, 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 같다고 판단하면, 현재의 화이트 밸런스를 유지하면서, S280 단계를 반복 수행한다.
이와 같이, 구동되는 본 발명은 온도에 따른 레이저 광 출력 세기의 변화를 고려한 기준값과 포토다이오드와 온도센서를 이용한 측정값을 비교하여 각 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 화이트 밸런스를 자동적으로 맞출 수 있다.
또한, 온도에 따른 레이저 광 출력 세기의 변화를 고려하여 조정된 조정값에 대하여, 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화를 다시 고려하여 재조정한 조정값으로 각 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정함으로써, 더 미세하게 화이트 밸런스를 맞출 수 있어 최상의 화질을 사용자에게 제공할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
도 1은 온도에 따른 레이저 다이오드의 광 출력 세기 변화를 보여주는 그래프
도 2는 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 장치를 보여주는 도면
도 3은 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장의 변화를 보여주는 그래프
도 4는 본 발명 제 1 실시예에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도

Claims (18)

  1. 적색, 녹색, 청색 레이저 광원을 포함하는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 방법에 있어서,
    현재 온도를 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하는 단계;
    상기 적색, 녹색, 청색 레이저 광원 중, 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정하는 단계;
    상기 결정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원에, 상기 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 광 출력 세기의 측정값과 상기 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 단계; 그리고,
    상기 생성된 조정값에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 허용 전류 범위는 시스템에 적용되는 배터리의 용량에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 해당하는 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계에서,
    상기 전류값은 상기 허용 전류 범위 내에서, N 단계의 계조로 변화하면서 상 기 레이저 광원에 인가되는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원은 청색 레이저 광원이고, 상기 우선 순위가 가장 낮은 레이저 광원은 적색 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 측정된 광 출력 세기의 측정값과 상기 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 단계에서,
    상기 조정값은 해당하는 레이저 광원의 기본 광 출력 세기와 화이트 밸런스를 위한 기본 색상 비율을 곱하여 결과값을 산출하고, 그 결과값에 상기 측정값과 기준값의 차값을 더하거나 빼서 산출된 값인 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 생성된 조정값에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계 이후에,
    상기 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 모두 조정하였다면, 상기 현재 온도를 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 다르다면, 저장된 기준값으로부터 상기 센싱된 현재 온도에 상응하는 광 출력 세기를 서치하는 단계;
    상기 서치된 광 출력 세기에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하는 단계에서,
    상기 판단 결과, 모두 조정하지 않았다면, 상기 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 나머지 다른 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하고, 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 생성된 조정값에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원 의 광 출력 세기를 조정하는 단계 이전에,
    상기 해당하는 레이저 광원이 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화가 있는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 파장 변화가 있다면, 상기 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보로부터 상기 생성된 조정값을 재조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 변화가 있는 레이저 광원은 적색 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스조정 방법.
  11. 적색, 녹색, 청색 레이저 광원을 포함하는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 방법에 있어서,
    현재 온도를 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하는 단계;
    상기 적색, 녹색, 청색 레이저 광원 중, 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정하는 단계;
    상기 결정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 가장 높은 레이저 광원에, 상기 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을 인가하여 광 출력 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 광 출력 세기의 측정값과 상기 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 제 1 기준값을 비교하여 제 1 조정값을 생성하는 단계;
    상기 생성된 제 1 조정값과 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 제 2 기준값을 비교하여 제 2 조정값을 생성하는 단계; 그리고,
    상기 생성된 제 2 조정값에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 생성된 제 2 조정값에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계 이후에,
    상기 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 모두 조정하였다면, 상기 현재 온도를 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 현재 온도가 이전 온도와 다르다면, 저장된 제 1 기준값으로부터 상기 센싱된 현재 온도에 상응하는 광 출력 세기를 서치하는 단계;
    상기 서치된 광 출력 세기에 따라, 상기 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 적색, 녹색 , 청색 레이저 광원의 광 출력 세기를 모두 조정하였는지를 판단하는 단계에서,
    상기 판단 결과, 모두 조정하지 않았다면, 상기 서치된 허용 전류 범위 내의 전류값을, 나머지 다른 레이저 광원에 인가하여 광 출력 세기를 측정하고, 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 방법.
  15. 적색, 녹색, 청색 레이저 광원을 포함하는 레이저 디스플레이 시스템의 화이트 밸런스 조정 장치에 있어서,
    상기 레이저 광원의 현재 온도를 센싱하는 온도 센싱부;
    상기 레이저 광원의 광 출력 세기를 측정하는 검출부;
    상기 온도에 따른 허용 전류 범위 및 상기 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 저장하는 저장부;
    상기 검출부로부터 얻은 광 출력 세기의 측정값과 상기 저장부로부터 얻은 기준값을 비교하여 조정값을 생성하는 조정값 생성부;
    상기 허용 전류 범위 내의 전류값 또는 상기 생성된 조정값에 따라, 해당하는 레이저 광원의 광 출력 세기를 조정하는 레이저 광원 구동부; 그리고,
    상기 저장부로부터, 상기 센싱된 현재 온도에 상응하는 허용 전류 범위를 서치하거나 또는 상기 측정된 광 출력 세기에 상응하는 기준값을 서치하여, 상기 조정값 생성부 및 레이저 광원 구동부를 제어하고, 사용자의 입력 신호에 의해 상기 적색, 녹색, 청색 레이저 광원 중, 상기 광 출력 세기를 조정하기 위한 우선 순위를 결정하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 저장부는 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 기준값을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 장치.
  17. 삭제
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 조정값 생성부는,
    상기 검출부로부터 얻은 광 출력 세기의 측정값과 상기 저장부로부터 얻은 상기 온도에 따른 광 출력 세기를 포함하는 기준값을 비교하여 제 1 조정값을 생성하는 제 1 생성부;
    상기 제 1 생성부로부터 얻은 제 1 조정값과 상기 저장부로부터 얻은 동일 온도 내에서 레이저 광 출력 세기에 따른 파장 정보를 포함하는 기준값을 비교하여 제 2 조정값을 생성하는 제 2 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 조정 장치.
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