KR20010109186A

KR20010109186A - 프로젝터에 의한 영상표시장치

Info

Publication number: KR20010109186A
Application number: KR1020010030185A
Authority: KR
Inventors: 다카요시 타니아이; 아츠시 하라야마
Original assignee: 야기 쯔구오; 가부시키가이샤 후지츠 제네랄
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2001-12-08
Also published as: US20010048432A1; CA2349647A1; EP1168850A2; JP2001343949A; EP1168850A3

Abstract

단판식 프로젝터의 화상휘도 및 콘트라스트의 향상을 도모하고, 칼라스위치를 구성하는 셀의 각각의 휘도차를 억제하여, 의사윤곽을 완화하는데 그 목적이 있다. 칼라스위치(칼라필터)를 사용한 단판식 프로젝터에 있어서, 영상 스케일링 처리를 행하는 화상처리회로와, γ보정을 행하는 γ보정회로와, 반사형 패널을 구동하는 패널구동회로와, 반사형 표시패널에 의한 농담조절 표시에 식을 첨가하는 칼라스위치를 구동하는 칼라스위치 구동회로와, 칼라스위치를 갖고 있으며, 칼라스위치 구동회로는, 화상처리된 출력화소 데이터(원화상)의 평균휘도를 구하고, 평균휘도 값에 따라서, RGB 각각의 농담조절 표시 사이에, 백(白) 또는 흑(黑)을 넣음으로써, 영상표시의 다이나믹 레인지를 넓히도록 한 것이다.

Description

프로젝터에 의한 영상표시장치{DEVICE FOR DISPLAYING IMAGE BY USE OF A PROJECTOR}

본 발명은, 단판으로 영상을 투사하여, 표시를 행하는 반사형 표시패널의 콘트라스트를 향상시키도록 한 프로젝터에 의한 영상표시장치에 관한 것이다.

최근, 프로젝터는 소형 경량화가 진행되고, 모바일 프로젝터가 각 사에서 개발되기 시작하고 있다. 그런데, 소형, 경량화하면서, 또, 휘도 및 콘트라스트를 통상의 레벨(휘도 1000ANSI 이상, 콘트라스트 400:1)을 확보하기 위해서는, 효율이 좋은 빛의 이용을 도모하여야 한다.

그러나, 휘도를 확보하기 위해서는, 광원램프의 광량 또는 파워를 올릴 필요가 있으며, 광원램프의 광량 또는 파워를 올리면, 누설된 빛이 강해져서 콘트라스트에 영향을 주게되는 문제가 있다.

종래의 프로젝터 장치를 도 10 및 도 11에 의거 상세하게 설명한다.

도 10에 있어서, 프로젝터 장치는, 회로계(10)와 광학계(11)로 이루어져 있다. 회로계(10)에 있어서, A/D 변환회로(14)는, 이 장치의 외부로부터 RGB영상신호 입력단자(12)에 입력된 아날로그 RGB를 디지털로 변환하는 것이다. 도트클록 발생 PLL회로(18)는, 이 장치의 외부로부터 HV동기 신호 입력단자(13)에 입력된 HSYNC(수평 동기신호)를 기준으로 해서, 도트클록을 생성한다. 화상처리 회로(15)는, 상기 A/D 변환회로(14)에서 컨버트된 디지털 RGB를 스케일링 처리를 하여, 광학계(11)의 표시패널(26)에 맞춘 해상도로 변환하는 것이다. γ보정회로(16)는, 입력화상 데이터를 패널에 맞춘 색으로 보정하는 것이다. 패널 구동회로(17)는, 표시패널(26)을 구동하기 위한 것이다. 칼라스위치 구동회로(20)는, 마이콤(19)으로부터의 지령에 의해, RGB의 농담(濃淡)조절 표시된 화소에 대해, 색을 첨가하기 위한 필터(칼라스위치)를 구동하기 위한 것이다.

광학계(11)에 있어서, 광원유닛(21)에는, 광원램프, 인테그레이터 렌즈, 편광변환소자, 집광랜즈 등이 포함되어 있다. 편광판(22)은, 광원광의 P파(입사면에 평행하게 진동하는 광성분)를 제거하고, S파(입사면에 수직으로 진동하는 광성분)만으로 되는 것이다.

칼라스위치(23)는, RGB 어느 하나의 색의 편광방향을 회전시키는 것이다. 이 칼라스위치(23)는, RGB 각 색용의 투과형 액정 3매와, 어느 파장대역의 편광만을회전할 수 있는 위상차판을, 교대로 중첩시킨 구조이다. 이 칼라스위치(23)에 의해, R의 빛을 만들고 싶은 경우에는, R의 파장대역의 편광만을 회전하여 P파로 하고, G와 B의 파장대역은 회전시키지 않고 S파 그대로 함으로써, 편광빔 스플리터 프리즘(이하 PBS라고 한다)(24)에 의해 G와 B의 편광은 반사하고, R의 편광만 통과하여, 반사형 표시패널(26)에 도달한다. 반사형 표시패널(26)에 도달한 P파의 광은, 영상정보에 의해 표시화소만 회전됨으로써, S파로 되어 반사된다. 반사형 표시패널(26)에 의해 반사된 빛은, S파만이 PBS(24)에 의해 90도 방향으로 반사하고, 최종적으로 스크린에 투사된다. G의 광을 만들고 싶은 경우, B의 광을 만들고 싶은 경우도 마찬가지로, 칼라스위치(23)에 의해 각 파장대역을 회전시킴으로써 가능하다.

또, 반사형 표시패널(26)은, 액정 패널의 특성상, 전압의 극성을 바꾸지 않으면, 메모리 효과에 의해 화상이 흑백반전해도 수분동안 남아있는 스티킹(sticking)이 일어나게 된다. 그래서, 극성을 양과 음으로 진동한 경우, 표시화상이 백흑반전하지 않도록 보장하기 위해서, 반사형 표시패널(26)의 전방부에, 편광 스위칭 소자로 이루어진 더블러(doubler)(25)가 설치되어 있다.

도 11에 의거해서, 종래 장치에서의 칼라스위치 구동회로(20)에 의한 칼라스위치(23)의 제어타이밍을 설명한다.

(a)에 도시한 VSYNC는, 외부로부터 HV동기신호 입력단자(13)에 입력되고, 화상처리회로(15)를 거쳐 칼라스위치 구동회로(20)로 입력되는 프레임 동기신호이며, 이 동기신호에 동기되어 표시가 행해진다. (b)에 도시한 패널표시 타이밍은, 프로젝터의 단판 표시장치에서는, 1프레임 표시기간 내에 패널 구동을 RGB 각각의 농담조절 표시를 순차 행하여야 한다. 그 절환 타이밍이 (b)에 도시한 패널표시이다. (c)에 도시한 칼라스위치 트리거는, 상기 VSYNC에 동기된 신호로, 상기 패널 구동의 절환과 동기해서, 칼라스위치(23)의 절환이 가능하도록 입력된다. (d)에 도시한 칼라스위치 신호는, 칼라스위치(23)의 절환 타이밍을 나타내고 있으며, 상기 RGB의 농담조절 표시와 동기해서 RGB의 칼라스위치(23)를 절환하는 것이 가장 바람직하다.

그런데, 칼라스위치 트리거 신호는, VSYNC에 동기된 신호 하나밖에 입력되지 않으므로, 화이트 밸런스의 조정 등으로 칼라스위치(23)의 절환을 변동시킨 경우, 패널 구동의 농담조절 표시 동안에, (d)에 있어서의 사선부분과 같이, 타이밍의 편차가 발생해서 동기가 취해지지 않게 되어, 콘트라스트를 저하시키는 등의 문제가 있다.

또, RGB의 표시를 순차 반복하는 것만으로는, 백(白)의 순도를 떨어뜨리고, 결과적으로 휘도의 저하를 초래하므로, RGB의 절환의 사이클에 백(白)을 넣는 것을 생각하기 시작하였다. 그런데, 단순히 백(白)을 넣는 것만으로는, 전체적으로 백의 방향으로 영상이 기울어져 버려, 검게 남는 현상을 초래하고, 콘트라스트를 손상한다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 문제를 감안해서 이루어진 것으로, 제 1의 목적은, 광원램프의 광량 또는 파워만을 의지하지 않고, RGB의 각 화소의 농담조절을 표시하고 있는 동안에, 어느 일정기간, 칼라스위치에 의해 백(白) 또는 흑(黑)을 넣음으로써, 휘도 및 콘트라스트의 향상을 도모하려고 하는 것으로, 휘도 및 콘트라스트의 향상은, 표시를 행하는 화면의 평균휘도를 검출하고, 이 평균휘도에 따라서, 백 또는 흑 중 어느 하나를 선택 삽입하고, 또, 삽입 시간을 상기 평균휘도의 추출에 따라 변동시켜 목적을 달성하는데 있다.

1 프레임 중의 표시를, RGB로 분리해서 순차 표시를 행하는 방법으로는, 통상, 의사윤곽(擬似輪郭)이라고 불려지는 현상이 생긴다. 이 현상은, 예를 들면, R을 표시하고 있을 때에, 휘도가 높은 정보가 있다고 하면, 그 후, 다음에 오는 G의 표시 휘도가 낮은 표시인 경우, 이 휘도차가 잔상으로 남아, R의 윤곽이 강조되어 버리기 때문에 발생하는 문제이다. 이와 같은 문제는, 각각의 휘도차를 가능한 한 억제함으로써, 완화할 수 있다.

본 발명의 제 2의 목적은, 화상의 평균휘도를 검출하고, 화상이 어두울 때에는, 흑(黑)을 삽입하고, 화상이 밝은 때에는 백(白)을 삽입하며, 이 삽입하는 시간을 제어함으로써, 각각의 셀의 휘도차를 억제하여, 의사윤곽을 완화하는데 있다.

본 발명은, 추가로, 패널 구동회로에서 실제로 농담조절표시된 타이밍 신호를, RGB 따로따로 출력하고, 화이트 밸런스 조정시에는, 이 타이밍을 전후로 함으로써, 조정을 행하는 것을 가능하게 하고, 또, 이 RGB 개별 타이밍 신호로서, 칼라스위치의 절환을 행함으로써, 농담조절 표시와 칼라스위치의 절환의 동기를 도모하여, 콘트라스트의 향상을 가능하게 하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 프로젝터에 의한 영상표시장치의 일실시예를 보인 블록도이다.

도 2는 도 1에 있어서의 칼라스위치 구동회로의 상세한 블록도이다.

도 3은 도 1에 있어서의 칼라스위치 구동회로의 다른 예를 보인 상세한 블록도이다.

도 4는 본 발명의 프로젝터에 의한 영상표시장치에 의한 타이밍 파형도이다.

도 5는 도 2 및 도 3에 있어서의 백흑삽입 타이밍 제어회로의 상세한 블록도이다.

도 6은 도 5에 있어서의 백흑삽입 타이밍 제어회로의 타이밍 파형도이다.

도 7은 패널구동회로(37)에서 각각 독립한 RGB 3개의 트리거 신호를 칼라스위치 구동회로(40) 내의 백흑삽입 타이밍 제어회로(43)에 출력할 때의 회로 블록도이다.

도 8은 패널구동회로(37)로부터의 1개의 트리거와 도트클록에 의해, R트리거, G트리거, B트리거를 생성하는 트리거 발생수단(62)의 블록도이다.

도 9는 도 8에 있어서의 RGB 트리거 발생수단(62) 중 R트리거 생성수단(62R)을 예시한 블록도이다.

도 10은 종래의 프로젝터에 의한 영상표시장치의 블록도이다.

도 11은 도 10에 있어서의 종래의 프로젝터에 의한 영상표시장치의 타이밍 파형도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10:회로계 11:광학계

12:RGB영상신호 입력단자 13:HV동기신호입력단자

14:A/D변환회로 15:화상처리회로

16:??보정회로 17:패널구동회로

18:도트클록 발생 PLL회로 19:마이콤

20:칼라스위치 구동회로 21:광원유닛

22:편광판 23:칼라스위치

24:편광빔 스플리터 프리즘 25 :더블러

26:표시패널 30:회로계

31:광학계 32:RGB영상신호 입력단자

33:HV동기신호 입력단자 34:A/D변환회로

35:화상처리회로 36:γ보정회로

37:패널구동회로 38:도트클록 발생PLL회로

39:마이콤 40:칼라스위치 구동회로

41:RGB/Y 변환회로 42:평균휘도 산출회로

43:백흑삽입 타이밍 제어회로 44:D/A 변환회로

45:구동회로 46:투과율 LUT 및 타이밍 제어회로

47:셀렉터회로 48:제 1카운터

49:제 2카운터 50:비율 산출부

51:W/B선택부 52:펄스 출력부

53:반전회로 54:앤드 게이트

55:출력제어회로 56:에지 검출회로

57:아서트 타이밍 레지스터 58:네게이트 타이밍 레지스터

59:제 1카운터 60:제 2카운터

61:JK플립 플록 62:RGB트리거 발생수단

본 발명은, 영상 스케일링 처리를 행하는 화상처리회로와, 표시패널에 적합한 색에 γ보정을 행하는 γ보정회로와, 상기 표시패널을 구동하는 패널구동회로와, 상기 표시패널에 의한 농담조절 표시에 색을 첨가하는 칼라스위치와, 이 칼라스위치를 구동하는 칼라스위치 구동회로를 갖고 있는 단판식 프로젝터에 있어서, 상기 칼라스위치 구동회로는, 상기 화상처리회로의 화소데이터(원화상) 의 평균휘도를 구하고, 평균휘도 값에 따라, RGB 각각의 농담조절 표시 동안에, 백(白) 또는 흑(黑)을 넣음으로써, 영상표시의 다이나믹 레인지를 넓히도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시 장치이다.

칼라스위치 구동을 위한 트리거는, 패널 구동회로에서 RGB 각각의 트리거를 생성하고, 칼라스위치 구동회로에 입력함으로써, 패널에 의한 농담조절 표시와, 칼라스위치에 의한 색 첨가가 동기되어 행해지도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시 장치이다.

백(白) 또는 흑(黑)의 선택기준을 평균휘도 50%로 하고, 평균휘도 50%를 경계로 해서, 50%보다 큰 경우는 백(白)을, 50%보다 작은 경우는 흑(黑)을 삽입함으로써, 다이나믹 레인지를 넓혀서, 콘트라스트 향상을 도모하는 것을 특징으로 한 프로젝터에 의한 영사표시장치이다.

평균휘도에 따라, 백(白) 또는 흑(黑)의 삽입시간을 제어함으로써, 백(白) 또는 흑(黑)의 순도를 높여가면서, 그 밖의 순도를 가능한 한 유지하도록 한 프로젝터에 의한 영상표시 장치이다.

칼라스위치 구동회로는, RGB를 휘도신호로 변환하는 RGB/Y 변환회로, 평균휘도를 산출하는 평균휘도 산출회로, 백(白) 또는 흑(黑)을 삽입하는 타이밍을 생성하는 백흑삽입 타이밍 제어회로, 백흑삽입 타이밍 제어회로의 출력을 아날로그로 변환하는 D/A 변환회로를 갖고 있으며, 백흑 삽입 타이밍 제어회로에 RGB각각의 트리거를 입력하고, 백흑삽입 타이밍 제어회로는, 상기 트리거의 전반을 상기 각각의 트리거에 동기하여, 상기 각각의 트리거에 대응한 색 정보를 출력하고, 후반에, 평균휘도에 따라, 백(白) 또는 흑(黑)의 정보를 출력하도록 구성한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

칼라스위치 구동회로는, RGB를 휘도신호(Y)로 변환하는 RGB/Y 변환회로와, 평균휘도를 산출하는 평균휘도 산출회로와, 백(白) 또는 흑(黑)을 삽입하는 타이밍을 생성하는 백흑삽입 타이밍 제어회로와, 이 백흑삽입 타이밍 제어회로의 출력을 아날로그로 변환하는 D/A 변환회로를 갖고 있으며, 백흑 삽입 타이밍 제어회로에 1개의 트리거를 입력하고, 이 트리거에 의해 RGB 각각의 출력 타이밍을 생성하며, 상기 생성된 출력 타이밍에 대응한 색 정보를 출력하고, 후반에 평균휘도에 따라서 백 또는 흑의 정보를 출력하도록 구성한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

트리거에 대응한 색 정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라 D/A 컨버터가 출력하는 전압을 제어함으로써, 칼라스위치의 투과율을 제어하고, 이것에 의해, 콘트라스트의 향상을 도모하도록 한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

백흑삽입 타이밍 제어회로는, 트리거 신호의 펄스폭을 카운트하는 제 1카운터, 트리거 신호의 아서트 위치를 카운트 하여 검출하는 제 2카운터, 평균휘도에 따라 제 1카운터에서 카운트된 펄스폭을 가변하는 비율 산출부, 평균휘도에 따라,삽입하는 백(白) 또는 흑(黑)을 선택하는 W/B선택부, 비율 산출부에서 산출된 펄스폭을 제 2카운터에서 카운트된 타이밍으로 아서트하는 펄스출력부, 펄스출력부에서 생성된 타이밍으로 트리거 신호에 대응한 색 정보 또는 W/B 선택부에서 선택된 백(白) 또는 흑(黑)의 색 정보를 선택하는 출력제어부로 구성되고, 이에 의것해 백(白) 또는 흑(黑)의 색 정보를 삽입 가능하게 하여, 콘트라스트 향상을 가능하게 한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

RGB 트리거의 발생수단은, 아서트 포지션을 결정하는 임의 설정가능한 레지스터, 네게이트 포지션을 결정하는 임의 설정가능한 레지스터를 갖고 있으며, 상기, 임의 설정가능한 레지스터 값분(値分), 수직동기 신호에서의 클록을 카운트함으로써, 각각의 트리거 신호를 발생하도록 한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

RGB트리거 발생수단은, 아서트 포지션을 결정하는 임의 설정가능한 아서트 타이밍 레지스터와, 액티브 펄스폭을 결정하는 임의 설정가능한 펄스폭 레지스터를 갖고 있으며, 이들 임의 설정가능한 레지스터 값분(分)과, 수직 동기신호에서의 클록을 카운트함으로써 트리거를 아서트하고, 트리거 아서트 포지션을 기준으로 해서, 상기 펄스폭 레지스터의 클록수분(分)과, 클록을 카운트함으로써, 트리거 신호를 네게이트하도록 한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

또, 트리거에 대응한 색 정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라 D/A 변환회로가 출력하는 전압을 제어하면서, 백(白) 또는 흑(黑)의 삽입시간을 제어함으로써, 콘트라스트의 향상을 도모함과 동시에, 백(白) 또는 흑(黑)의 순도를 높여 가면서, 그 밖의 순도를 가능한 한 유지하도록 한 프로젝터에 의한 영상표시장치이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 기반해서 설명한다.

도 1에 있어서, A/D변환회로(34), 화상처리회로(35), γ보정회로(36), 도트클록 발생 PLL회로(38)는, 도 1O에 도시한 종래의 회로계(10)에 있어서의 A/D변환회로(14), 화상처리회로(15), γ보정회로(16), 도트클록 발생 PLL회로(18)로 바뀐 것은 아니다.

패널 구동회로(37)는, RGB 각각의 농담조절을 표시시키는 기능 및 RGB 각각의 농담조절 표시에 동기된 RGB 각각의 트리거 신호를 발생하는 기능을 갖고 있는 것이다. RGB 개별 트리거 신호의 생성은, RGB 각각의 농담조절 표시를 행할 때의 스타트 신호 등을 토대로 해서, 패널 구동회로(37)로써 쉽게 가능하며, 자세한 것은 이후에 설명한다. 추가로, 상기 스타트 신호의 생성원은 레지스터로 해둠으로써, 마이콤(39) 등으로 설정이 가능하게 되고, 이것에 의해, 화이트 밸런스 조정을 행해도 칼라스위치 구동회로(40)와 동기를 취하는 것이 가능하게 된다.

칼라스위치 구동회로(40)는, 칼라스위치(23)의 구동 및 표시영상의 평균휘도를 산출하고, 산출된 평균휘도에 따라, 일정 시간의 백(白) 또는 흑(黑)을 칼라스위치(23)로써 필터링하는 기능을 갖고 있는 것이다. 이 평균휘도는, 칼라스위치 구동회로(40)에 입력되는 RGB 신호를 Y(휘도) 신호로 변환하여, 누적함으로써 쉽게 구하는 것이 가능하다. 또, 칼라스위치(23)의 필터링은, 예를 들면, R트리거가 아서트되어 있지 않으면, R의 필터를 온(ON)으로 하고, B 및 G를 오프(OFF)로 함으로써, 쉽게 가능하다. 백(白) 및 흑(黑)의 삽입은, 평균휘도에 의해 백 또는 흑 중 어느 하나를 삽입할지를 결정하고, 추가로, 상기 평균휘도에 따라 삽입하는 시간(길이)을 결정하는 것이 쉽게 가능하다.

다음에, 도 2 및 도 4에 의거하여, 본 발명의 요지인 칼라스위치 구동회로(4)를 상세하게 설명한다.

RGB/Y 변환회로(41)는, 평균휘도를 구하기 위해 입력되는 RGB 데이터를 NTSC규격의 일반적인 식

Y=0.30R+0.59G+0.11B

에 의해 휘도신호(Y)를 생성한다.

또, 상기 식 1을 그대로 이용하면, RGB의 각 계수가, 디지털로 표현하기 쉬운 1/2ⁿ의 계수가 아니므로, 이들 계수를 만족하기 위한 식을 구성하는데 있어서 회로규격이 커져버린다. 그래서, 비트 시프트 연산과 가산에 의해 실현할 수 있는 계수를 이용한 다음의 수학식 2를 대용한다.

Y=0.3125(=1/2²+1/2⁴)R+0.5625(=1/2²+1/2⁴)G+0.1250(=1/2³)B

이 식 2를 이용하면, 거의 정확도가 결여된 Y신호가 되지만, 이 Y신호는, 평균휘도 산출만을 위해 사용되므로, 특별한 문제는 없다.

이와 같이 해서 RGB/Y 변환회로(41)에서 RGB로부터 구해진 Y신호는, 평균휘도 산출회로(42)에 입력되고, 여기에서 평균휘도가 산출된다. 평균휘도는, 1VSYNC 기간중의 Y신호를 누적 가산되며, 이 때 발생한 C(캐리)신호가 얼마나 발생했는가를 카운트함으로써 쉽게 추출 가능하다. 단순히 적산하면, 값이 커져 버리므로, 가산에 의해 발생하는 캐리 신호를 카운트하고, 추가로 그 캐리신호를 카운트함으로써, APL신호를 4∼5비트 정도, 즉, 16∼32의 신호로 한다.

백흑삽입 타이밍 제어회로(43)는, 상기 산출된 평균휘도 및 입력된 RGB트리거 신호를 기준으로 해서 백 또는 흑의 삽입시간(타이밍)을 산출한다. 백흑 삽입 타이밍 제어회로(43)의 상세한 설명은, 도 5에 도시되어 있으며, 후술한다.

본 발명의 실시예에서는, 평균휘도 50%를 기준으로 해서, 백 또는 흑의 삽입 판정을 행하는 것으로 했다. 따라서, 평균휘도 50%(실제는 40∼60%)에서는, 백 또는 흑의 삽입은 행하지 않고, R트리거일 때에는, 적(赤)필터를, G트리거일 때에는, 녹(錄)필터를, B트리거일 때에는 청(靑)필터를 순차 표시시킨다. 평균휘도 50%이상(실제는 60%이상)의 경우는, 표시화면이 전체적으로 밝다고 판단되므로, 백(白)을 삽입하고, 이 삽입시간은 트리거 신호의 액티브 시간의 20%를 최대로 하며, 백을 삽입(백으로 필터링)하는 것으로 했다. 따라서, MAX일 때에, 트리거의 전반 80%의 기간은, R트리거이면, 적(赤)으로 필터링하고, 후반 20%는, 백(白)으로 필터링을 행하는 것으로 한다. 이와 같이 함에 따라, 백(白)의 순도를 보다 한층 높이는 것이 가능하므로 순도의 향상을 도모할 수 있다.

또, 흑(黑)의 삽입에 대해서는, 평균휘도 50%이하(실제는 40%이하)인 때에, 백(白)의 처리와 마찬가지의 처리를 행하는 것으로 했다.

이 백 또는 흑의 삽입에 의해, 전체적으로 밝은 화면은 보다 밝아지고, 어두운 화면은 보다 어두워진다. 즉, 다이나믹 레인지가 넓어진다. 그 때문에, 이것에맞춘 γ보정을 구축함으로써, 콘트라스트의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.

도 3은, 도 2의 회로구성에 투과율 LUT 및 타이밍 제어회로(46)를 부가하고, 셀렉터회로(47)에서 선택하도록 한 것이다. 도 2의 구성에서도, 콘트라스트의 향상을 도모하는 것은 가능하지만, 칼라스위치(23)가 액정 구조인 것을 이용해서, 제어전압을 평균휘도에 따라 변화시키는 제어를 행함으로써, 더욱, 콘트라스트의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.

도 3의 구조인 경우, 투과율의 제어는, RGB각각의 필터링 타이밍일 때에만 행해지고, 백(白)삽입시에는, 투과율 제어를 행하지 않는 것(투과율 100%)으로 한다.

도 4는, 칼라스위치 절환 타이밍의 개요를 보인 것이다. 도 11에 도시한 종래 회로에 있어서의 동작의 상이점은, 본 발명이 트리거를 RGB 따로따로 한 것, 상기 트리거에 동기하여, 칼라스위치(23)의 RGB를 절환하고 있는 것, 칼라스위치(23)의 RGB의 후반에 백(白)또는 흑(黑)의 필터링(W/B)을 삽입하고 있는 것에 있다.

도 4(c),(d),(e)에 도시한 칼라스위치 트리거(R),(G),(B)는, 도 7에 도시한 바와 같이 패널구동회로(37)에서 각각 독립한 3개의 신호로써 출력되고, 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같은 칼라스위치 구동회로(40) 내의 백흑삽입 타이밍 제어회로(43)로 보내진다. 또, RGB신호는, 표시패널(26)로 보내진다.

도 5에는 백흑삽입 타이밍 제어회로(43)의 상세한 블록도를 도시하고, 도 6에는 타이밍 파형도를 도시하였다.

또, 도 5에 도시한 백흑 삽입 타이밍 제어회로(43)는, R칼라스위치 트리거입력으로, Rout 출력의 회로부분(43R)에 대해 기재했지만, G 칼라스위치 트리거 입력으로 Gout 출력 회로 부분(43G), B 칼라스위치 트리거 입력으로 Bout의 출력 회로부분(43B)에 대해서도 도 5와 마찬가지의 회로를 구비하며, RGB 3개의 회로로 백흑 삽입 타이밍 제어회로(43)가 구성되어 있다.

상기 백흑삽입 타이밍 제어회로(43)에는, 해상도 변환기능을 갖는 화상처리회로(35)에서 보내져 오는 도트클록과 VSYNC가 이용된다.

도 5에 있어서, 제 1 카운터(48)는, 입력 트리거 신호의 펄스폭을 카운트하는 것이다. 제 2카운터(49)는, 트리거의 아서트된 타이밍(VSYNC에서 트리거 아서트까지)을 카운트한 것으로, 도시예에서는, R트리거가 언제 아서트되었는지를 카운트하는 것이다.

비율 산출부(50)는, 입력되는 평균휘도 및 제 1카운터(48)에서 카운트된 펄스폭을 토대로 출력되는 트리거의 펄스 폭(도시예에서는, R트리거이므로 적(赤)필터링 펄스 폭)을 산출하는 것으로, 예를 들면, 평균휘도가 100%인 경우, 제 1카운터(48)에서 입력되는 펄스 수의 80%의 펄스 수를 지시하는 것이다.

W/B 선택부(51)는, 평균휘도에 따라, 백(白)을 삽입할지, 흑(黑)을 삽입할지를 제어하기 위한 것으로, 평균휘도가 50%이상인 경우는, 백(111)을 삽입하고, 50%이하인 경우는, 흑(000)을 삽입하도록 제어한 것이다. 평균휘도가 60%이상인 경우는, 백(白)을 삽입하고, 40%이하인 경우는 흑(黑)을 삽입하며, 60∼40% 사이는 아무 것도 삽입하지 않도록 해도 좋다.

펄스 출력부(52)는, 비율 산출부(50)에서 출력되는 펄스 수 및 제카운터(49)에서 출력되는 아서트 타이밍을 토대로, 필터링 타이밍을 생성하는 것으로, 이 필터링 타이밍은, VSYNC을 기준으로 해서 도트클록을 카운트함으로써(상기 펄스 수분(數分)만큼) 쉽게 생성 가능하다.

반전회로(53)는, 펄스 출력부(52)의 출력을 반전하는 것이다. 앤드 게이트(54)는, 반전회로(53)의 출력과 R트리거 신호와의 앤드(AND)를 취하기 위한 것이다.

출력제어회로(55)는, 상기 펄스 출력부(52)에서 출력되는 펄스 수 및 W/B선택부(51)에서 출력되는 W/B신호를 토대로 최종적인 출력을 결정하는 것으로, 예를 들면, W/B의 출력이, 「1」일 때에는 W/B신호에 의해 지시된 정보(백 또는 흑)를 또, 「0」일 때에는 R트리거라면 적(赤)의 정보를 출력함으로써 보다 실현 가능하다(백(白):1(Gout)1(Rout)1(Bout), 흑(黑):000, 적(赤):010, 청(靑):001, 녹(錄):100).

보다 상세하게는, 도 6에 있어서, (b)의 R트리거의 t1시의 상승 신호가 앤드 게이트(54)로 보내지지만, (j)와 같이, 반전회로(53)로부터의 W/Bout의 트리거가 아니므로, 앤드 게이트(54)의 출력은 나타나지 않으며, 출력제어회로(55)에서는 (g)와 같이 Rout를 출력한다.

비율 산출부(50)에서 평균휘도로부터 Rout의 하강 타이밍을 산출하고 펄스출력부(52)로부터 W/B를 삽입하기 위한 출력이 나타나고, 반전회로(53)에서 반전되며, t2시(時)에 시작되므로, 앤드 게이트(54)에서 (j)와 같이 W/Bout트리거가 출력된다. 이 앤드 게이트(54)로부터 출력이 있는 동안에는, 출력제어회로(55)에서는,W/B선택부(51)로부터의 W/B정보가 Rout 대신에 출력된다. R트리거가 없어진 t3시(時)에, 앤드 게이트(54)의 출력이 없어지고, 출력제어회로(55)에서의 W/B의 정보도 없어진다.

이상의 실시예에서는, 트리거 신호입력을 3개로 한 경우의 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명에 의한 백 또는 흑의 삽입은, 트리거신호 1개인 경우에도, 도 8에 도시한 바와 같이, 패널구동회로(37)와 칼라스위치 구동회로(40)의 백흑 삽입 타이밍 제어회로(43) 사이에, R트리거 발생수단(62R), G트리거 발생수단(62G), B트리거 발생수단(62B)을 설치해서 트리거 신호를 생성함으로써 실현 가능하다.

도 9는, 상기 R트리거 발생수단(62R)의 회로예를 보인 것으로, 입력측에는, 해상도 변환기능을 갖는 화상처리회로(35)에서 보내져 오는 도트클록과 VSYNC가 이용된다. 또, 마이콤 등으로부터 제어신호인 I2C버스를 사용하여, 필터의 아서트, 네게이트를 임의 지정할 수 있게 하기 위한 회로이다. 구체적으로는, 에지 검출회로(56), 아서트 타이밍 레지스터(57), 네게이트 타이밍 레지스터(58), 제 1카운터(59), 제 2카운터(60), JK플립 플롭(61)으로 되어 있으며, 제 1카운터(59)는, 아서트 타이밍을 출력하고 제 2카운터(60)는, 네게이트 타이밍을 출력한다.

상기 실시예에 있어서, 트리거에 대응한 색 정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라, D/A변환회로(44)가 출력하는 전압을 제어하면서, 백 또는 흑의 삽입시간을 제어함으로써, 콘트라스트의 향상을 도모함과 동시에, 백 또는 흑의 순도를 높여가면서, 그 밖의 순도를 가능한 한 유지할 수 있다.

본 발명은, 칼라스위치 구동회로는, 화상 처리된 화소 데이터(원화상)의 평균휘도를 구하고, 평균휘도 값에 따라, RGB 각각의 농담조절 표시 동안에, 백 또는 흑을 넣도록 한 것으로, 영상표시의 다이나믹 레인지를 넓힐 수 있다.

칼라 스위치 구동을 위한 트리거는, 패널 구동회로에서 RGB 각각의 트리거를 생성하고, 칼라스위치 구동회로에 입력하도록 한 것으로, 패널에 의한 농담조절 표시와, 칼라스위치에 의한 색 첨가를 동기해서 행할 수 있다.

백 또는 흑의 선택기준을 평균휘도 약 50%로 하고, 이 기준을 경계로 해서, 큰 경우는 백(白)을, 작은 경우는 흑(黑)을 삽입하도록 한 것으로 ,다이나믹 레인지를 넓혀, 콘트라스트 향상을 도모할 수 있다.

평균휘도에 따라, 백 또는 흑의 삽입시간을 제어하도록 한 것으로, 백 또는 흑의 순도를 높여가면서, 그 밖의 순도를 가능한 한 유지할 수 있다.

칼라스위치 구동회로는, RGB를 휘도신호로 변환하는 RGB/Y 변환회로와, 평균휘도를 산출하는 평균휘도 산출회로와, 백 또는 흑을 삽입하는 타이밍을 생성하는 백흑삽입 타이밍 제어회로와, 이 백흑삽입 타이밍 제어회로의 출력을 아날로그로 변환하는 D/A변환회로를 갖고 있으며, 백흑삽입 타이밍 제어회로에 RGB 각각의 트리거를 입력함으로써, 백흑삽입 타이밍 제어회로는, 트리거의 전반을, 각각의 트리거에 동기하여, 각각의 트리거에 대응한 색 정보를 출력하고, 후반에, 평균휘도에 따라, 백 또는 흑의 정보를 출력시킬 수 있다.

백흑삽입 타이밍 제어회로는 입력된 하나의 트리거를 토대로 RGB각각의 출력 타이밍을 생성하고, 이들 생성된 출력 타이밍에 대응한 색 정보를 출력하고, 평균휘도에 따라서 백 또는 흑의 정보를 출력하도록 구성하였으므로, 생성된 출력 타이밍에 대응한 색 정보를 출력하며, 평균휘도에 따라서 백 또는 흑의 정바를 출력할 수 있다.

트리거에 대응한 색 정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라 D/A변환회로가 출력하는 전압을 제어함으로써, 칼라스위치의 투과율을 제어하고, 이것에 의해 콘트라스트 향상을 도모할 수 있다.

백흑삽입 타이밍 제어회로는, 트리거 신호의 펄스 폭을 카운트하는 제 1카운터와, 트리거 신호의 아서트 위치를 카운트해서 검출하는 제 2카운터와, 평균휘도에 따라 제 1카운터에서 카운트된 펄스폭을 가변하는 비율 산출부와, 평균휘도에 따라 삽입하는 백 또는 흑을 선택하는 W/B선택부와, 상기 비율 산출부에서 산출된 펄스 폭을 제 2카운터에서 카운트된 타이밍으로 아서트하는 펄스 출력부와, 이 펄스 출력부에서 생성된 타이밍으로 트리거 신호에 대응한 색 정보 또는 상기 W/B선택부에서 선택된 백 또는 흑의 색 정보를 선택하는 출력제어회로를 구비한 것으로, 이것에 의해 백 또는 흑의 색 정보를 삽입할 수 있으며, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

트리거에 대응한 색 정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라 D/A 변환회로가 출력하는 전압을 제어하면서, 백 또는 흑의 삽입시간을 제어함으로써, 콘트라스트의 향상을 도모함과 동시에, 백 또는 흑의 순도를 높이면서, 그 밖의 순도를 유지할 수 있다.

Claims

영상 스케일링 처리를 행하는 화상처리회로와, 표시패널에 적합한 색에 γ보정을 행하는 γ보정회로와, 상기 표시패널을 구동하는 패널구동회로와, 상기 표시패널에 의한 농담(濃淡)조절 표시에 색을 넣는 칼라스위치와, 이 칼라스위치를 구동하는 칼라스위치 구동회로를 갖는 단판식 프로젝터에 있어서, 상기 칼라스위치 구동회로는, 상기 화상처리회로의 화소 데이터의 평균휘도를 구하고, 평균휘도 값에 따라, RGB 각각의 농담조절 표시 동안에, 백(白) 또는 흑(黑)을 넣음으로써, 영상표시의 다이나믹 레인지를 넓히도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 1항에 있어서, 칼라스위치를 구동하기 위해, 패널 구동회로에서 RGB 각각의 트리거를 생성하고, 칼라스위치 구동회로에 입력함으로써, 표시패널에 의한 농담조절 표시와, 칼라 스위치에 의한 색조합이 동기되어 행해지도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 1항에 있어서, 백(白) 또는 흑(黑)의 선택기준을 평균휘도 약 50%로 하고, 이 평균휘도의 선택기준을 경계로 해서, 큰 경우는 백(白)을, 작은 경우는 흑(黑)을 삽입함으로써, 다이나믹 레인지를 넓혀서, 콘트라스트 향상을 도모하는 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 1항에 있어서, 평균휘도에 따라, 백(白) 또는 흑(黑)의 삽입시간을 제어함으로써, 백(白) 또는 흑(黑)의 순도를 높여 가면서, 그 밖의 순도를 가능한 한 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 1항에 있어서, 칼라스위치 구동회로는, RGB를 휘도신호(Y)로 변환하는 RGB/Y 변환회로와, 평균휘도를 산출하는 평균휘도 산출회로와, 백(白) 또는 흑(黑)을 삽입하는 타이밍을 생성하는 백흑삽입 타이밍 제어회로와, 이 백흑삽입 타이밍 제어회로의 출력을 아날로그로 변환하는 D/A 변환회로를 갖고 있으며, 상기 백흑삽입 타이밍 제어회로에 RGB 각각의 트리거를 입력하고, 이 백흑 삽입 타이밍 제어회로는, 트리거의 전반에, 각각의 트리거에 동기하여, 각각의 트리거에 대응한 색정보를 출력하고, 후반에, 평균휘도에 따라, 백(白) 또는 흑(黑)의 정보를 출력하도록 구성한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 1항에 있어서, 칼라스위치 구동회로는, RGB를 휘도신호(Y)로 변환하는 RGB/Y 변환회로와, 평균휘도를 산출하는 평균휘도 산출회로와, 백(白) 또는 흑(黑)을 삽입하는 타이밍을 생성하는 백흑삽입 타이밍 제어회로와, 이 백흑삽입 타이밍 제어회로의 출력을 아날로그로 변환하는 D/A 변환회로를 갖고 있으며, 패널 구동회로에서 출력된 1개의 트리거에 기반해서, 이 패널구동회로의 후단에 삽입된 RGB트리거 발생수단으로, RGB의 각 트리거를 출력하고, 이들 RGB의 각 트리거에 기반해서 상기 백흑삽입 타이밍 제어회로는, RGB각각의 출력 타이밍을 생성하고, 이들 생성된 출력 타이밍에 대응한 색정보를 출력하며, 평균휘도에 따라, 백(白) 또는 흑(黑)의 정보를 출력하도록 구성한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 5항에 있어서, 트리거에 대응한 색정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라서 D/A 변환회로가 출력하는 전압을 제어함으로써, 칼라스위치의 투과율을 제어하고, 이것에 의해, 콘트라스트의 향상을 도모하도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 6항에 있어서, 트리거에 대응한 색정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라, D/A 변환회로가 출력하는 전압을 제어함으로써, 칼라스위치의 투과율을 제어하고, 이것에 의해 콘트라스트의 향상을 도모하도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 5항 또는 6항에 있어서, 백흑삽입 타이밍 제어회로는, 트리거 신호의 펄스폭을 카운트하는 제 1카운터와, 트리거 신호의 아서트 위치를 카운트해서 검출하는 제 2카운터와, 평균휘도에 따라 제 2카운트에서 카운트된 펄스폭을 가변하는 비율 산출부와, 평균휘도에 따라 삽입하는 백(白) 또는 흑(黑)을 선택하는 W/B 선택부와, 상기 비율 산출부에서 산출된 펄스폭을 제 2카운터에서 카운트된 타이밍으로아서트하는 펄스출력부와, 이 펄스출력부에서 생성된 타이밍으로 트리거 신호에 대응한 색정보 또는 상기 W/B선택부에서 선택된 백(白) 또는 흑(黑)의 정보를 선택하는 출력제어회로를 구비하고 있으며, 이것에 의해 백(白) 또는 흑(黑)의 색정보를 삽입 가능하게 하여, 콘트라스트 향상을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 6항에 있어서, RGB트리거 발생수단은, 아서트 포지션을 결정하는 임의 설정가능한 아서트 타이밍 레지스터와, 네게이트 포지션을 결정하는 임의 설정가능한 네게이트 타이밍 레지스터를 갖고 있으며, 이들 임의 설정가능한 레지스터 값분과, 수직 동기신호에서의 클록을 카운트함으로써, 각각의 트리거 신호를 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 6항에 있어서, RGB트리거 발생수단은, 아서트 포지션을 결정하는 임의 설정가능한 아서트 타이밍 레지스터와, 액티브 펄스폭을 결정하는 임의 설정가능한 펄스폭 레지스터를 갖고 있으며, 이들 임의 설정가능한 레지스터 값분(分)과, 수직 동기신호에서의 클록을 카운트함으로써 트리거를 아서트하고, 트리거 아서트 포지션을 기준으로 해서, 상기 펄스폭 레지스터의 클록수분(分)과, 클록을 카운트함으로써, 트리거 신호를 네게이트하도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.
제 5항 또는 6항에 있어서, 트리거에 대응한 색정보를 출력할 때, 평균휘도에 따라, D/A 변환회로가 출력하는 전압을 제어하면서, 백(白) 또는 흑(黑)의 삽입시간을 제어함으로써, 콘트라스트의 향상을 도모함과 동시에, 백(白) 또는 흑(黑)의 순도를 높여가면서, 그 밖의 순도를 가능한 한 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 프로젝터에 의한 영상표시장치.