KR20010051414A - Display device and display method using single liquid crystal display panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 단일의 액정 소자를 이용하여 휘도의 감소량을 최소화시키기 위한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display apparatus and method, and more particularly, to a display apparatus and method using a single liquid crystal display panel for minimizing the amount of reduction in brightness using a single liquid crystal element.
디지털 방식으로 구동되는 디스플레이 장치로는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 액정 디스플레이 패널(LCD 패널: Liquid Crystal Display Panel) 및 강유전성 액정 패널(FLC 패널: Ferro electric Liquid Crystal Panel) 등이 있다.Digitally driven display devices include a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display panel (LCD panel), and a ferro electric liquid crystal panel (FLC panel).
FLC 패널은 실리콘 기판에 형성된 광학적 평면 거울과 유리 사이에 강유전성 액정을 주입한 구조로 되어 있고, 기존 제품에 비해 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 것이 특징이다.The FLC panel has a structure in which ferroelectric liquid crystal is injected between an optical plane mirror formed on a silicon substrate and glass, and has a wider viewing angle and faster response speed than conventional products.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명과 관련된 기술에 의한 단일의 LCD 패널을 이용한 디스플레이 장치는 신호처리부, 타이밍 제어부, 광학 엔진 및 스크린으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a display apparatus using a single LCD panel according to a technology related to the present invention includes a signal processor, a timing controller, an optical engine, and a screen.
여기에서, 광학 엔진은 칼라 스위치, FLC 패널을 포함하여 광학계의 광원, 콜리메이팅 렌즈, 편광빔스프리터, 투사 렌즈 등으로 구성된다.Here, the optical engine includes a color switch, an FLC panel, a light source of an optical system, a collimating lens, a polarizing beam splitter, a projection lens, and the like.
신호처리부는 R, G, B 신호를 입력하여, 오프셋 제어, 콘트라스트 및 밝기를 조정하고, 감마 보정 등의 신호처리를 실행한 후에 LCD 패널에 디스플레이시키는 위한 R/G/B 데이터를 필드 단위로 수직 동기신호에 맞추어 발생시킨다.The signal processing unit inputs R, G, and B signals, adjusts offset control, contrast and brightness, performs signal processing such as gamma correction, and then displays R / G / B data vertically in units of fields for display on the LCD panel. It is generated in accordance with the synchronization signal.
타이밍 제어부는 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 입력하여, 칼라 스위치를 제어하는 스위칭 제어신호를 발생시킨다.The timing controller inputs the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal to generate a switching control signal for controlling the color switch.
광학 엔진에서는 광원에 의하여 발생된 광을 칼라 스위치에 의하여 순차적으로 R, G, B 광을 투과시키고, 투과된 R, G, B 광을 LCD 패널에서 R/G/B 데이터에 상응하여 투과시키거나 반사시킨 후에, 광학계를 통하여 스크린으로 출력한다.In the optical engine, the light generated by the light source transmits R, G, and B light sequentially by the color switch, and transmits the transmitted R, G, and B light corresponding to the R / G / B data in the LCD panel. After reflection, it outputs to a screen through an optical system.
종래의 기술에 의한 단일의 LCD 패널로 색을 나타내기 위해서는 신호의 1버티컬(vertical) 주기 동안 R/G/B를 1/3 버티컬 주기씩 시분할하여 표시하였다. 이를 도식화하여 최대 밝기를 계산하면 도 2에 도시된 바와 같이, R/G/B에서 광량이 각각 1/3이고, 출력되는 시간 또한 1/3이므로 최대 휘도는 광량과 시간을 곱한 것의 합인 1/3이 된다.In order to display color with a single LCD panel according to the related art, R / G / B is time-divided by 1/3 vertical period for one vertical period of a signal. As shown in FIG. 2, the maximum brightness is calculated as shown in FIG. 2. Since the light amount is 1/3 in R / G / B, and the output time is 1/3, the maximum brightness is 1 / which is the sum of the light quantity multiplied by the time. It becomes 3.
즉, R/G/B를 별도로 표시하는 3장의 LCD 패널을 이용한 경우보다 최대 밝기가 1/3 수준밖에 되지 않아 휘도 감소로 인하여 화면이 어두워지는 문제점이 있었다.That is, the maximum brightness is only one third level than the case of using three LCD panels displaying R / G / B separately, which causes the screen to be dark due to the decrease in luminance.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 단일의 LCD 패널을 사용하고도 휘도의 감소량을 3장의 LCD 패널을 채용한 경우에 비하여 1/2 수준으로 향상시키기 위한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is a single liquid crystal display panel for improving the amount of reduction in brightness to 1/2 level compared to the case of employing three LCD panels even when using a single LCD panel to solve the above problems. The present invention provides a display apparatus and method using the same.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 휘도를 개선하기 위하여 R/G/B신호를 R/G/B/W신호로 변환시키는 알고리즘을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an algorithm for converting an R / G / B signal into an R / G / B / W signal in order to improve luminance.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 프로젝션 소자로 투사되는 이미지에 무채색을 추가시켜 휘도를 향상시키는 디스플레이 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a display apparatus and method for improving luminance by adding achromatic colors to an image projected by a projection element.
도 1은 본 발명과 관련된 기술에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a display device using a single liquid crystal display panel according to a technology related to the present invention.
도 2는 종래의 기술에 의한 3 칼라 시이퀀스 방식에 따른 광량, 시간 및 휘도량을 도시한 것이다.Figure 2 shows the amount of light, time and luminance amount according to the three-color sequence method according to the prior art.
도 3은 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a display device using a single liquid crystal display panel according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 4 칼라 시이퀀스 방식에 따른 광량, 시간 및 휘도량을 도시한 것이다.Figure 4 shows the amount of light, time and luminance according to the four-color sequence method according to the present invention.
도 5는 도 3에 도시된 광학 엔진의 제1실시 예에 의한 세부 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of a first embodiment of the optical engine shown in FIG. 3.
도 6은 도 3에 도시된 광학 엔진의 제2실시 예에 의한 세부 구성도이다.FIG. 6 is a detailed configuration diagram of a second embodiment of the optical engine shown in FIG. 3.
도 7은 본 발명에 적용되는 3칼라를 4 칼라로 변환시키는 알고리즘을 도시한 것이다.7 illustrates an algorithm for converting 3 colors to 4 colors applied to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 4 칼라 변환 알고리즘을 설명하기 위한 칼라 벡터를 도시한 것이다.8 illustrates a color vector for explaining a four color transform algorithm according to the present invention.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치에 있어서, 1 버티컬 주기에 상응하는 Ri/Gi/Bi 신호를 입력하여, 디스플레이 패널을 제어하는 제어신호 및 소정의 연산 알고리즘에 의하여 색도의 손실을 보상한 Ro/Go/Bo/W 신호를 1 버티컬 주기별로 발생시키기 위한 규격 변환부 및 상기 규격 변환부에서 출력되는 상기 Ro/Go/Bo/W 신호에 상응하여 상기 제어신호에 의하여 4-칼라의 신호를 스크린에 순차적으로 출력시키기 위한 광학 엔진을 포함함을 특징으로 한다In order to achieve the above technical problem, a display device using a single liquid crystal display panel according to the present invention, in a display device using a single liquid crystal display panel, inputs a Ri / Gi / Bi signal corresponding to one vertical period, A standard conversion unit and a Ro / Go output from the standard conversion unit for generating a Ro / Go / Bo / W signal for each vertical period that compensates for the loss of chromaticity by a control signal for controlling the panel and a predetermined algorithm. And an optical engine for sequentially outputting four-color signals to the screen according to the control signal corresponding to the / Bo / W signal.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법은 단일 패널의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법에 있어서, (a) 이미지 프로세싱 장치에서 합성될 때 칼라 비디오신호를 형성하는 별개의 스펙트럼을 갖는 복수의 칼라 데이터 신호를 수신하는 단계, (b) 상기 칼라 데이터 신호 각각의 벡터 값을 구하는 단계, (c) 상기 각각의 벡터 값 중에서 초기 최소값을 구하는 단계, (d) 상기 각각의 벡터 값 중의 초기 최소값을 무채색신호의 제1연산 값으로 결정하는 단계, (e) 상기 칼라 데이터 신호의 벡터 값에 상기 칼라 데이터 신호를 합한 값으로 각각의 칼라 데이터 신호의 보상값을 결정하는 단계 및 (f) 상기 각각의 칼라 데이터 신호의 보상값에서 상기 제1연산 값을 각각 감산하여 칼라 성분을 결정하고, 칼라 데이터 및 무채색에 의하여 디스플레이되는 이미지를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a display method using a single liquid crystal display panel according to the present invention is a display method using a liquid crystal display panel of a single panel, comprising: (a) forming a color video signal when synthesized in an image processing apparatus; Receiving a plurality of color data signals having separate spectra, (b) obtaining a vector value of each of the color data signals, (c) obtaining an initial minimum value among the respective vector values, and (d) Determining an initial minimum value of each vector value as a first operation value of the achromatic color signal, and (e) determining a compensation value of each color data signal by adding the color data signal to a vector value of the color data signal. (F) subtracting the first operation value from the compensation value of the respective color data signal, respectively. Determining a color component and determining an image displayed by color data and achromatic color.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치는 신호처리부(301), 타이밍 제어부(302), 규격 변환부(303), 광학 엔진(304) 및 스크린(305)을 구비한다. 광학 엔진(304)은 단일의 액정 패널의 디스플레이 수단으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, a display apparatus using a single liquid crystal display panel according to the present invention includes a signal processor 301, a timing controller 302, a standard converter 303, an optical engine 304, and a screen 305. ). The optical engine 304 is constituted by the display means of a single liquid crystal panel.
세부적으로 제1실시 예에 의한 광학 엔진(304)은 도 5에 도시된 바와 같이, 광원 (501), 콜리메이팅 렌즈(502), 칼라 스위칭 수단(503), 액정 디스플레이 패널(LCD 패널:504) 및 투사 렌즈(505)로 구성되어 있다.In detail, as shown in FIG. 5, the optical engine 304 according to the first embodiment includes a light source 501, a collimating lens 502, a color switching means 503, and a liquid crystal display panel (LCD panel) 504. And a projection lens 505.
그리고, 제2실시 예에 의한 광학 엔진(304)은 도 6에 도시된 바와 같이, 광원 (601), 콜리메이팅 렌즈(602), 칼라 스위칭 수단(603), 편광빔스플리터(604), 강유전성 액정 패널(605) 및 투사 렌즈(605)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the optical engine 304 according to the second embodiment includes a light source 601, a collimating lens 602, a color switching means 603, a polarization beam splitter 604, and a ferroelectric liquid crystal. It consists of a panel 605 and a projection lens 605.
신호처리부(301)는 R ,G ,B 신호를 입력하여, 오프셋 제어, 콘트라스트 및 밝기를 조정하고, 감마 보정 등의 신호처리를 실행한 후, 3칼라 시이퀀스 디스플레이 시스템에 해당되는 Ri/Gi/Bi 신호를 출력시킨다.The signal processing unit 301 inputs R, G, and B signals, adjusts offset control, contrast and brightness, performs signal processing such as gamma correction, and then Ri / Gi / corresponding to a three-color sequence display system. Output Bi signal.
타이밍 제어부(302)는 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 입력하여, 칼라 스위칭 수단을 제어하는 스위칭 제어신호를 발생시킨다.The timing controller 302 inputs the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal to generate a switching control signal for controlling the color switching means.
규격 변환부(303)는 입력신호 Ri/Gi/Bi를 4칼라 시이퀀스 변환 알고리즘에 의하여 Ro/Go/Bo/W로 변환시킨다.The standard converter 303 converts the input signal Ri / Gi / Bi into Ro / Go / Bo / W by a four-color sequence conversion algorithm.
도 4에 도시된 바와 같이, Ro/Go/Bo/W 4-칼라 시이퀀스 알고리즘에 의한 화상 디스플레이 방법에 의한 최대 밝기(Ymax1)는 Ro, Go, Bo, W 각각의 광량과 시간의 곱의 합이므로 수학식 1과 같이 계산된다.As shown in Fig. 4, the maximum brightness (Ymax1) by the image display method by the Ro / Go / Bo / W four-color sequence algorithm is the sum of the product of the light amount and time of each of Ro, Go, Bo, and W. Therefore, it is calculated as in Equation 1.
이에 비하여 도 2에 도시된 종래 기술에 의한 R/G/B 3-칼라 시이퀀스 알고리즘에 의한 화상 디스플레이 방법에 의한 최대 밝기(Ymax2)는 R, G, B 각각의 광량과 시간의 곱의 합이므로 수학식 2와 같이 계산된다.On the contrary, since the maximum brightness (Ymax2) according to the image display method using the R / G / B 3-color sequence algorithm according to the related art shown in FIG. 2 is the sum of the product of the light amount and time of each of R, G, and B, It is calculated as in Equation 2.
따라서, 본 발명에 따른 Ro/Go/Bo/W 4-칼라 시이퀀스 알고리즘에 의한 화상 디스플레이 방법에 의한 최대 밝기(Ymax1)는 종래 기술에 따른 R/G/B 3-칼라 시이퀀스 디스플레이 시스템에 의한 디스플레이 방법에서의 휘도 최대 밝기(Ymax2)보다 1/6정도 향상됨을 알 수 있다.Therefore, the maximum brightness Ymax1 by the image display method by the Ro / Go / Bo / W 4-color sequence algorithm according to the present invention is determined by the R / G / B 3-color sequence display system according to the prior art. It can be seen that the luminance is improved by about 1/6 of the maximum luminance Ymax2 in the display method.
그러나, 입력되는 Ri/Gi/Bi의 변화없이 단순히 무채색(W) 만을 추가시키는 것은 휘도의 밝기는 향상되나, 색상이 무채색 쪽으로 천이되어 칼라의 채도가 떨어지게 된다.However, simply adding an achromatic color (W) without changing the input Ri / Gi / Bi improves the brightness of the brightness, but the color shifts toward the achromatic color, resulting in a desaturation of the color.
그러면, 규격 변환부(303)에서 실행되는 Ro/Go/Bo/W 4-칼라 시이퀀스 변환 알고리즘에 의하여 무채색 W의 추가로 인하여 무채색 벡터 방향으로 천이되는 것을 방지하는 과정에 대하여 도 6의 흐름도를 중심으로 설명하기로 한다.6 is a flow chart of FIG. 6 for preventing a transition to the achromatic vector direction due to the addition of the achromatic color W by the Ro / Go / Bo / W four-color sequence conversion algorithm executed by the standard conversion unit 303. The explanation will be centered.
Ri, Gi, Bi 입력 신호가 입력되면(단계701), 휘도의 증가분을 결정하기 위한 IncY값을 수학식 3 또는 수학식 4에 의하여 결정한다(단계702).When the Ri, Gi, Bi input signals are input (step 701), the IncY value for determining the increase in luminance is determined by the following equation (3) or (4) (step 702).
즉, IncY 값은 Ri, Gi, Bi 값 중의 최소값을 선택하거나, 또는 평균값으로 결정한다.That is, the IncY value is selected as the minimum value among the Ri, Gi, and Bi values, or determined as an average value.
그리고 나서, vector_R, G, B 값을 수학식 5,6,7과 같이 연산한다(단계703).Then, the vector_R, G, and B values are calculated as in Equations 5, 6, and 7 (step 703).
여기에서, sel은 스케일 상수로서, 시스템의 조건에 따라서 실험적으로 구할 수 있으며, 너무 크면 표현 불가능한 경우가 발생되며, 너무 작으면 휘도의 보상량이 적어 휘도 향상의 효과가 작아질 수 있다. 따라서, sel은 1≤sel≤의 범위 내에서 적정하게 결정하는 것이 효과적이다.Here, sel is a scale constant, which can be experimentally determined according to a system condition. If sel is too large, an unexpressable case occurs. If sel is too small, the amount of luminance compensation is small and the effect of luminance improvement can be reduced. Thus, sel is 1≤sel≤ It is effective to determine appropriately within the range of.
그런 후에, 4 칼라 시이퀀스 디스플레이 시스템에 이용될 무채색(W) 값을 vector_R, vector_G, vector_B 중에서 최소값으로 선택한다(단계704).Then, the achromatic (W) value to be used in the four color sequence display system is selected as the minimum among vector_R, vector_G, and vector_B (step 704).
이와 같은 과정을 통하여 휘도 향상을 위하여 추가시키고자 하는 무채색(W)을 구하였다.Through this process, achromatic color (W) to be added to improve luminance was obtained.
다음으로, 입력 칼라가 무채색(W)의 추가로 인하여 무채색 벡터 방향으로 천이되는 것을 보상하기 위하여, 수학식 8,9,10과 같은 연산을 실행한다(단계605).Next, to compensate for the shift of the input color in the achromatic vector direction due to the addition of the achromatic color W, an operation as shown in Equations 8, 9 and 10 is executed (step 605).
그리고 나서, 최종적으로 수학식 11,12,13에 의하여 무채색 벡터 방향으로의 천이를 보상한 Ro, Go, Bo를 연산하여 출력한다(단계706, 707).Then, Ro, Go, and Bo are compensated for by the equations 11, 12, and 13 to compensate for the transition to the achromatic vector direction (steps 706 and 707).
위와 같은 알고리즘에 의하면, 무채색인 W의 추가로 인하여 휘도가 상승하였으며, 또한 수학식 8,9,10에서와 같이 입력신호 Ri, Gi, Bi에 각각 vector_R, vector_G, vector_B가 추가되어 휘도가 상승되었다. 그리고, 수학식 11,12,13에서와 같이 연산된 Rv, Gv, Bv 에 추가되는 무채색 W 값을 동일하게 감산함으로써, 무채색 벡터 방향에서 멀어지게 보상한다.According to the above algorithm, the luminance was increased due to the addition of the achromatic color W, and the luminance was increased by adding vector_R, vector_G, and vector_B to the input signals Ri, Gi, and Bi as shown in Equations 8, 9, and 10, respectively. . Then, by subtracting the achromatic W value added to Rv, Gv, and Bv calculated as in Equations 11, 12, and 13 equally, the distance from the achromatic vector direction is compensated.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 설명의 편의를 위하여 B 벡터를 고려하지 않고 R과 G 벡터만을 고려하여 설명하면 다음과 같다.That is, as illustrated in FIG. 8, for convenience of description, the present invention will be described below by considering only R and G vectors without considering B vectors.
우선, 입력 칼라신호 C1의 벡터가 무채색을 기준으로 R 벡터 방향으로 치우쳐 있는 경우에, 연산된 무채색 W를 C1 벡터에 추가하면 무채색 방향으로 천이될 것이다. 그러나, 스케일링 상수 등이 곱해진 입력 칼라신호 C1 벡터에서 R 벡터와 G벡터에서 동일 값인 W를 감산하여 벡터를 구하면 R 벡터 방향(화살표 방향)으로 천이될 것이다. 따라서, 최종 출력 합성 벡터는 원래의 C1 벡터의 위상과 거의 같아지게 된다.First, if the vector of the input color signal C1 is skewed in the R vector direction based on the achromatic color, adding the calculated achromatic color W to the C1 vector will shift in the achromatic direction. However, if the vector obtained by subtracting the same value W from the R vector and the G vector from the input color signal C1 vector multiplied by the scaling constant or the like will transition in the R vector direction (arrow direction). Thus, the final output synthesis vector will be approximately equal to the phase of the original C1 vector.
이와 같은 방법으로 입력 칼라신호 C2를 본 발명에 의한 알고리즘으로 연산하여도 이번에는 무채색과 멀어지는 G 벡터 방향(화살표 방향)으로 천이되어 최종적으로 W를 포함하여 합성 벡터를 그리면 거의 C2 벡터의 위상과 같아지게 된다.In this way, even if the input color signal C2 is calculated by the algorithm according to the present invention, this time, it shifts in the G vector direction (arrow direction) away from achromatic color, and finally draws a composite vector including W, which is almost the phase of the C2 vector. You lose.
이러한 4 칼라 변환 알고리즘에 의하여 규격 변환부(303)에서 출력되는 Ro/Go/Bo/W 데이터를 광학 엔진(304)에 인가하여 스크린(305)에 디스플레이되는 동작에 대하여 설명하기로 한다.The operation displayed on the screen 305 by applying Ro / Go / Bo / W data output from the standard conversion unit 303 to the optical engine 304 by the four-color conversion algorithm will be described.
우선, 도 5에 도시된 광학 엔진의 제1실시 예에 대하여 설명하기로 한다.First, a first embodiment of the optical engine shown in FIG. 5 will be described.
광원(501)은 광을 생성하는 램프와 이 램프에서 출사된 광을 반사시켜 그 경로를 안내하는 반사경으로 이루어져 광을 방사시킨다.The light source 501 consists of a lamp that generates light and a reflector that reflects the light emitted from the lamp and guides its path to emit light.
콜리메이팅 렌즈(502)는 광원(501)으로부터 방사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 바꾸어 출력한다.The collimating lens 502 converts the light emitted from the light source 501 into parallel light or focused light and outputs the light.
칼라 스위칭 수단(503)은 LCD 셔터 또는 칼라 휠 타입으로 구성되어, 콜리메이팅 렌즈(502)로부터 입사되는 광을 타이밍 제어부(302)로부터 인가되는 칼라 스위칭 제어신호에 의하여 R, G, B, W의 4색을 1 버티컬 주기 동안에 순차적으로 1/4 버티컬 주기씩 스위칭하여 출력시킨다. 즉, 초기 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 R에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고, 다음 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 G에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고 순차적으로 B 및 W에 대한 파장을 각각 1/4 버티컬 주기동안 스위칭하여 통과시킨다.The color switching means 503 is configured as an LCD shutter or color wheel type, and the light incident from the collimating lens 502 is applied to the R, G, B, W by the color switching control signal applied from the timing controller 302. Four colors are sequentially switched in quarter vertical periods during one vertical period. That is, during the initial quarter vertical period, only the wavelength corresponding to R of the incident light is transmitted and the remaining wavelength is blocked. During the next quarter vertical period, only the wavelength corresponding to G is transmitted and the remaining wavelength is blocked. Then, the wavelengths for B and W are sequentially switched through for 1/4 vertical periods.
액정 디스플레이 패널(504)은 칼라 스위칭 수단(503)에서 출력되는 광경로 상에 배치되어, 매트릭스로 구성된 각 셀의 데이터 라인에 규격 변환부(303)로부터 인가되는 Ro/Go/Bo/W 데이터에 상응하여 클럭 및 패널 제어용 신호에 의하여 입사광을 투과시킨다.The liquid crystal display panel 504 is disposed on the optical path output from the color switching means 503, and is applied to the Ro / Go / Bo / W data applied from the standard converter 303 to the data line of each cell composed of the matrix. Correspondingly, incident light is transmitted by the clock and panel control signals.
투사 렌즈(505)는 액정 디스플레이 패널(504)에서 투과된 광을 스크린(506)으로 향하도록 확대 투사시킨다.The projection lens 505 enlarges and projects the light transmitted from the liquid crystal display panel 504 toward the screen 506.
다음으로, 도 6에 도시된 광학 엔진의 제2실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Next, a second embodiment of the optical engine shown in FIG. 6 will be described.
제1실시 예에 의한 광학 엔진(304)에서는 투과형 액정 디스플레이 패널을 사용하였으나, 제2실시 예에서는 반사형 강유전성 액정 패널을 사용한다는 점에서 상이하다.In the optical engine 304 according to the first embodiment, a transmissive liquid crystal display panel is used, whereas in the second embodiment, a reflective ferroelectric liquid crystal panel is used.
투과형 액정 패널은 데이터 라인에 입력되는 데이터 값에 상응하여 입사되는 광을 투과시켜 영상을 디스플레이시키는 방식이고, 반사형 강유전성 액정 패널은 데이터 라인에 입력되는 데이터 값에 상응하여 입사되는 광을 반사시켜 영상을 디스플레이시키는 방식이다.The transmissive liquid crystal panel transmits light incident to the data value input to the data line and displays the image. The reflective ferroelectric liquid crystal panel reflects light incident to the data value input to the data line and displays the image. Is displayed.
광원(601)은 광을 생성하는 램프와 이 램프에서 출사된 광을 반사시켜 그 경로를 안내하는 반사경으로 이루어져 광을 방사시킨다.The light source 601 consists of a lamp that generates light and a reflector that reflects the light emitted from the lamp and guides its path to emit light.
콜리메이팅 렌즈(602)는 광원(601)으로부터 방사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 바꾸어 출력한다.The collimating lens 602 converts the light emitted from the light source 601 into parallel light or focused light and outputs the light.
칼라 스위칭 수단(603)은 LCD 셔터 또는 칼라 휠 타입으로 구성되어, 콜리메이팅 렌즈(602)로부터 입사되는 광을 타이밍 제어부(302)로부터 인가되는 칼라 스위칭 제어신호에 의하여 R, G, B, W의 4색을 1 버티컬 주기 동안에 순차적으로 1/4 버티컬 주기씩 스위칭하여 출력시킨다. 즉, 초기 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 R에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고, 다음 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 G에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고 순차적으로 B 및 W에 대한 파장을 각각 1/4 버티컬 주기동안 스위칭하여 통과시킨다.The color switching means 603 is composed of an LCD shutter or a color wheel type, and the light incident from the collimating lens 602 is applied to the R, G, B, W by the color switching control signal applied from the timing controller 302. Four colors are sequentially switched in quarter vertical periods during one vertical period. That is, during the initial quarter vertical period, only the wavelength corresponding to R of the incident light is transmitted and the remaining wavelength is blocked. During the next quarter vertical period, only the wavelength corresponding to G is transmitted and the remaining wavelength is blocked. Then, the wavelengths for B and W are sequentially switched through for 1/4 vertical periods.
편광빔스플리터(604)는 칼라 스위칭 수단(603)으로부터 입사되는 광 중에서 S파 광은 반사시켜 강유전성 액정 패널(605)로 입사시키고, P파 광은 그대로 투과시킨다.The polarization beam splitter 604 reflects the S-wave light from the light incident from the color switching means 603 and enters the ferroelectric liquid crystal panel 605, and transmits the P-wave light as it is.
강유전성 액정 패널(605)은 매트릭스로 구성된 각 셀의 데이터 라인에 규격 변환부(303)에 의하여 인가되는 Ro/Go/Bo/W 데이터 값에 상응하여 클럭 및 패널 제어용 신호에 의하여 입사광을 편광빔스플리터(604)로 반사시켜 각 픽셀의 영상을 표현한다.The ferroelectric liquid crystal panel 605 polarizes incident light by a clock and panel control signal corresponding to a Ro / Go / Bo / W data value applied by the standard converter 303 to data lines of each cell composed of a matrix. Reflected by 604, an image of each pixel is represented.
그러면, 편광빔스플리터(604)는 강유전성 액정 패널(605)로부터 반사되는 광 중에서 P파 광은 그대로 투과시켜 투사 렌즈(606)에 입사시키고, S파 광은 반사시킨다.Then, the polarization beam splitter 604 transmits P-wave light as it is from the light reflected from the ferroelectric liquid crystal panel 605 to enter the projection lens 606, and reflects the S-wave light.
투사 렌즈(606)는 편광빔스플리터(604)로부터 입사되는 광을 스크린(607)으로 향하도록 확대 투사시킨다.The projection lens 606 enlarges and projects the light incident from the polarization beam splitter 604 toward the screen 607.
이상과 같은 동작에 의하여 4칼라 시이퀀스에 의한 단일의 LCD 패널 또는 FLC 패널을 이용하여 디스플레이되는 휘도량을 증가시키고, 이와 더불어 무채색을 추가로 인하여 채도가 떨어지는 것을 방지할 수 있게 되었다.By the above operation, the amount of luminance displayed using a single LCD panel or FLC panel by four color sequences can be increased, and the chroma can be prevented from falling due to the addition of achromatic color.
본 발명에서 설명한 광학 엔진은 설명의 편의를 위하여 단순화시켜 표현하였으나, 콘트라스트 등의 화질을 개선하기 위하여 글라스 폴라라이저(glass polarizer), 다양한 서텨, 큐브 등을 추가할 수 있으며, 콜리메이팅 렌즈의 위치를 변경시킬 수 있다는 것은 광학 엔진 설계 기술 분야에서는 주지의 기술이다.The optical engine described in the present invention has been simplified and expressed for convenience of description, but in order to improve the image quality such as contrast, a glass polarizer, various circuits, cubes, etc. may be added, and the position of the collimating lens may be changed. Changing is well known in the art of optical engine design.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 단일의 투과형 LCD 패널 또는 반사형 FLC 패널을 사용하여 디스플레이하는 경우에도 4 칼라 변환 알고리즘에 의하여 무채색에 의한 휘도를 증가에 따른 채도가 떨어지는 것을 보상함으로써, 종래의 기술에 비하여 화면의 밝기가 밝아지고, 보다 선명한 색상으로 칼라를 디스플레이시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, even when displaying using a single transmissive LCD panel or a reflective FLC panel, the conventional technique is compensated for by the four-color conversion algorithm to compensate for the desaturation due to the increase in luminance due to achromatic color. Compared to this, the brightness of the screen is brighter and colors can be displayed in more vivid colors.
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