KR20010084669A - 음극선관의 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 제어 방법은, 형광면상의 각 화소에 전자 비임이 충돌됨에 의하여 영상이 디스플레이되는 음극선관의 제어 방법으로서, 3 단계들을 포함한다. 제1 단계에서는, 시청자로부터 비임 조정 명령이 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들이 디스플레이되면서 시청자가 감지 가능한 수평 최소 휘도가 시청자로부터 입력된다. 제2 단계에서는, 시청자로부터 수평 최소 휘도가 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수직선들이 디스플레이하면서 시청자가 감지 가능한 수직 최소 휘도가 시청자로부터 입력된다. 제3 단계에서는, 입력받은 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율이 제어된다.

Description

음극선관의 제어 방법 및 시스템{Method and system for controlling cathode ray tube}

본 발명은, 음극선관의 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 각 시청자의 콘트라스트 감도의 특성에 따라 음극선관의 전자 비임의 형상을 제어하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

도 1은 통상적인 음극선관에 있어서 형광면상의 각 화소에 충돌되는 전자 비임의 형상을 보여준다. 이와 같이, 통상적인 음극선관의 구동 방법에 있어서, 형광면상의 각 화소에 충돌되는 전자 비임의 분포가 좌우 상하 대칭의 가우시안(Gaussian) 분포가 되도록 구동된다.

하지만, 시청자의 콘트라스트 감도 특성은 수평 방향과 수직 방향에 대하여 서로 다르게 나타난다. 도 2는 일반적인 격자 패턴의 공간 주파수(f_s)에 대한 어느 한 시청자의 콘트라스트 감도(S_C)의 특성을 보여준다. 도 2에서 참조부호 C1은 격자 패턴의 수평선들에 대한 콘트라스트 감도(S_C)의 특성 곡선을, 그리고 C2는 격자패턴의 수평선들에 대한 콘트라스트 감도(S_C)의 특성 곡선을 가리킨다. 여기서 공간 주파수(f_s)란 어느 한 시청자에게 제시된 격자 패턴이 단위 면적에서 몇 개나 들어있는지를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 인간의 콘트라스트 감도 특성은 공간 주파수(f_s)에 대하여 대역통과 필터(band pass filter)의 특성을 나타냄을 알 수 있다. 하지만, 이보다 더욱 중요한 것은 수평 방향에 대한 콘트라스트 감도가 수직 방향에 대한 콘트라스트 감도보다 더 높을 뿐만 아니라, 그 감도 차이가 사람마다 서로 다르게 나타난다는 것이다.

그럼에도 불구하고, 통상적인 음극선관의 구동 방법에 의하면, 형광면상의 각 화소에 충돌되는 전자 비임의 분포가 좌우 상하 대칭의 가우시안(Gaussian) 분포가 되도록 구동된다(도 1 참조). 이에 따라, 시청자의 시감적 불균형에 의하여 눈의 피로가 증배될 뿐만 아니라, 디스플레이 영상의 시감적 재현성도 떨어지게 된다.

본 발명의 목적은, 음극선관의 제어에 의하여 시청자의 눈의 피로를 완화시키고, 디스플레이 영상의 시감적 재현성을 높일 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 통상적인 음극선관에 있어서 형광면상의 각 화소에 충돌되는 전자 비임의 형상을 보여주는 정면도이다.

도 2는 일반적인 격자 패턴의 공간 주파수에 대한 어느 한 시청자의 콘트라스트 감도의 특성 그래프이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템을 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3의 제어 시스템의 제어 동작이 완료되기 전에 디스플레이되는 격자 패턴에 대한 출사 휘도의 분포를 보여주는 도면이다.

도 5는 도 3의 도 3의 제어 시스템의 제어 동작이 완료되기 전에 디스플레이되는 격자 패턴에 대한 어느 한 시청자의 감지 휘도의 분포를 보여주는 도면이다.

도 6은 도 5의 감지 휘도의 특성에 따라 제어되어, 음극선관의 형광면상의 각 화소에 충돌되는 전자 비임의 형상을 보여주는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

f_S...공간 주파수, S_C...콘트라스트 감도,

C1...수평 특성 곡선, C2...수직 특성 곡선,

1...음극선관, 11...형광면,

15...전자총, 2...구동 회로,

31...영상 데이터 제공부, 32...비임 형상 제어부,

321...감도 함수 설정부, 322...구동 제어부,

4...원격 제어기, 41...격자 패턴,

42, 43...출사 휘도 곡선, 52, 53...감지 휘도 곡선.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 제어 방법은, 형광면상의 각 화소에 전자 비임이 충돌됨에 의하여 영상이 디스플레이되는 음극선관의 제어 방법으로서, 3단계들을 포함한다. 제1 단계에서는, 시청자로부터 비임 조정 명령이 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들이 디스플레이되면서 시청자가 감지 가능한 수평 최소 휘도가 시청자로부터 입력된다. 제2 단계에서는, 시청자로부터 상기 수평 최소 휘도가 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수직선들이 디스플레이하면서 시청자가 감지 가능한 수직 최소 휘도가 시청자로부터 입력된다. 제3 단계에서는, 입력받은 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 상기 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율이 제어된다.

또한, 상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 제어 시스템은, 형광면상의 각 화소에 전자 비임이 충돌됨에 의하여 영상이 디스플레이되는 음극선관의 제어 시스템이다. 이 시스템은 영상 데이터 제공부 및 비임 형상 제어부를 포함한다. 상기 영상 데이터 제공부는, 시청자로부터 비임 조정 명령이 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들 및 수직선들이 디스플레이되도록 상기 음극선관의 구동 회로에 기준 영상 데이터를 제공한다. 상기 비임 형상 제어부는, 시청자가 감지 가능한 수평 최소 휘도 및 수직 최소 휘도를 시청자로부터 입력받아, 입력받은 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 상기 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율을 제어한다.

본 발명의 상기 제어 방법 및 시스템에 의하면, 어느 한 시청자로부터의 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 상기 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율이 제어된다. 이에 따라, 수평 및 수직 방향들에 대한 콘트라스트 감도들이 서로 같아지므로, 시청자의 눈의 피로가 완화되고, 디스플레이 영상의시감적 재현성이 높아질 수 있다.

바람직하게는, 상기 비임 형상 제어부가 감도 함수 설정부 및 구동 제어부를 포함한다. 상기 감도 함수 설정부는 상기 수평 최소 휘도 및 수직 최소 휘도를 시청자로부터 입력받아 상응하는 감도 함수를 설정한다. 상기 구동 제어부는, 상기 감도 함수 설정부로부터의 감도 함수에 따라 상기 음극선관의 구동 전압들을 다시 설정하여, 다시 설정된 구동 전압이 적용되도록 상기 음극선관의 구동 회로를 제어한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템을 보여준다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제어 시스템은, 형광면(11)상의 각 화소에 전자총(15)으로부터의 전자 비임이 충돌됨에 의하여 영상이 디스플레이되는 음극선관(1)의 제어 시스템이다. 이 시스템은 영상 데이터 제공부(31) 및 비임 형상 제어부(32)를 포함한다.

영상 데이터 제공부(31)는, 시청자로부터 원격 제어기(4)를 통하여 비임 조정 명령이 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들 및 수직선들이 디스플레이되도록 음극선관(1)의 구동 회로(2)에 기준 영상 데이터를 제공한다. 비임 형상 제어부(31)는, 시청자가 감지 가능한 수평 최소 휘도 및 수직 최소 휘도를 시청자의 원격 제어기(4)로부터 입력받아, 입력받은 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율을 제어한다.

비임 형상 제어부(31)는 감도 함수 설정부(321) 및 구동 제어부(322)를 포함한다. 감도 함수 설정부(321)는 수평 최소 휘도 및 수직 최소 휘도를 시청자로부터 입력받아 상응하는 감도 함수를 설정한다. 구동 제어부(322)는, 감도 함수 설정부(321)로부터의 감도 함수에 따라 음극선관(1)의 구동 전압들을 다시 설정하여, 다시 설정된 구동 전압이 적용되도록 음극선관(1)의 구동 회로(2)를 제어한다.

본 발명에 따른 제어 시스템의 동작 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 시청자는 자기 자신에 적합하도록 전자 비임의 형상을 조정하기 위하여 원격 제어기(4)에 있는 비임 조정 모드의 버튼을 누른다. 이에 따라 비임 조정 명령의 신호가 영상 데이터 제공부(31)에 입력되면, 영상 데이터 제공부(31)는 "수평선이 보이면 엔터 버튼을 누르십시요."라는 자막 데이터를 구동 회로(2)에 입력시킨다. 또한, 영상 데이터 제공부(31)는 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들의 영상 데이터를 구동 회로(2)에 입력시킨다. 이에 따라 음극선관(1)의 형광면(11)상에 안내 자막과 함께 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들이 디스플레이된다. 사용자는 수평선들이 보이는 시점에서 원격 제어기(4)에 있는 엔터 버튼을 누른다. 이 엔터 신호는 감도 함수 설정부(321)에 입력되고, 감도 함수 설정부(321)는 엔터 신호가 입력되는 시점에서의 영상 데이터 제공부(31)의 수평 출력 데이터 즉, 수평 최소 휘도의 데이터를 입력받아 저장한다.

다음에, 영상 데이터 제공부(31)는 "수직선이 보이면 엔터 버튼을 누르십시요."라는 자막 데이터를 구동 회로(2)에 입력시킨다. 또한, 영상 데이터 제공부(31)는 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수직선들의 영상 데이터를 구동 회로(2)에 입력시킨다. 이에 따라 음극선관(1)의 형광면(11)상에 안내 자막과 함께 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수직선들이 디스플레이된다. 사용자는 수직선들이 보이는 시점에서 원격 제어기(4)에 있는 엔터 버튼을 누른다. 이 엔터 신호는 감도 함수 설정부(321)에 입력되고, 감도 함수 설정부(321)는 엔터 신호가 입력되는 시점에서의 영상 데이터 제공부(31)의 수직 출력 데이터 즉, 수직 최소 휘도의 데이터를 입력받아 저장한다.

다음으로, 감도 함수 설정부(321)는, 저장된 수평 및 수직 최소 휘도의 데이터를 처리하여, 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율이 제어되게 하는 감도 함수를 설정한다. 구동 제어부(322)는, 감도 함수 설정부(321)로부터의 감도 함수에 따라 음극선관(1)의 구동 전압들을 다시 설정하여, 다시 설정된 구동 전압이 적용되도록 음극선관(1)의 구동 회로(2)를 제어한다.

도 4는 도 3의 제어 시스템의 제어 동작이 완료되기 전에 디스플레이되는 격자 패턴(41)에 대한 출사 휘도의 분포를 보여준다. 도 5는 도 3의 제어 시스템의 제어 동작이 완료되기 전에 디스플레이되는 격자 패턴(41)에 대한 어느 한 시청자의 감지 휘도의 분포를 보여준다. 도 6은 도 5의 감지 휘도의 특성에 따라 제어되어, 음극선관의 형광면상의 각 화소에 충돌되는 전자 비임의 형상을 보여준다. 도 4에서 참조부호 42는 수평선들에 대한 출사 휘도 곡선을, 그리고 43은 수직선들에 대한 출사 휘도 곡선을 가리킨다. 도 5에서 참조부호 52는 수평선들에 대한 감지 휘도 곡선을, 그리고 53은 수직선들에 대한 감지 휘도 곡선을 가리킨다.

도 4를 참조하면, 수평선들에 대한 출사 휘도와 수직선들에 대한 출사 휘도는 서로 같다. 하지만, 이와 같이 음극선관이 구동되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 수평선들에 대한 시청자의 감지 휘도가 수직선들에 대한 감지 휘도보다 더 높아짐을 알 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제어 방법 및 시스템에 의하여 시청자의 콘트라스트 감도 특성을 반영하여 전자 비임의 형상을 조정하는 경우, 수평 및 수직 방향들에 대한 콘트라스트 감도들이 서로 같아질 수 있다. 이에 따라, 수평 및 수직 방향들에 대한 콘트라스트 감도들이 서로 같아지므로, 시청자의 눈의 피로가 완화되고, 디스플레이 영상의 시감적 재현성이 높아질 수 있다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관의 제어 방법 및 시스템에 의하면, 어느 한 시청자로부터의 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 상기 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율이 제어된다. 이에 따라, 수평 및 수직 방향들에 대한 콘트라스트 감도들이 서로 같아지므로, 시청자의 눈의 피로가 완화되고, 디스플레이 영상의 시감적 재현성이 높아질 수 있다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (3)

1. 형광면상의 각 화소에 전자 비임이 충돌됨에 의하여 영상이 디스플레이되는 음극선관의 제어 방법에 있어서,

   시청자로부터 비임 조정 명령이 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들을 디스플레이하면서 시청자가 감지 가능한 수평 최소 휘도를 시청자로부터 입력받는 단계,

   시청자로부터 상기 수평 최소 휘도가 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수직선들을 디스플레이하면서 시청자가 감지 가능한 수직 최소 휘도를 시청자로부터 입력받는 단계,

   입력받은 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 상기 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율을 제어하는 단계를 포함한 제어 방법.
2. 형광면상의 각 화소에 전자 비임이 충돌됨에 의하여 영상이 디스플레이되는 음극선관의 제어 시스템에 있어서,

   시청자로부터 비임 조정 명령이 입력되면, 그 휘도가 단계적으로 높아지는 수평선들 및 수직선들이 디스플레이되도록 상기 음극선관의 구동 회로에 기준 영상 데이터를 제공하는 영상 데이터 제공부, 및

   시청자가 감지 가능한 수평 최소 휘도 및 수직 최소 휘도를 시청자로부터 입력받아, 입력받은 수평 최소 휘도와 수직 최소 휘도의 비율에 반비례하도록 상기 전자 비임의 수평 폭과 수직 폭의 비율을 제어하는 비임 형상 제어부를 포함한 제어 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 비임 형상 제어부가,

   상기 수평 최소 휘도 및 수직 최소 휘도를 시청자로부터 입력받아 상응하는 감도 함수를 설정하는 감도 함수 설정부, 및

   상기 감도 함수 설정부로부터의 감도 함수에 따라 상기 음극선관의 구동 전압들을 다시 설정하여, 다시 설정된 구동 전압이 적용되도록 상기 음극선관의 구동 회로를 제어하는 구동 제어부를 포함한 제어 시스템.