KR20040051325A

KR20040051325A - 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040051325A
Application number: KR1020020079235A
Authority: KR
Inventors: 조경현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-06-18

Abstract

본 발명은 프로젝션 티브이에 관한 것으로, 특히 입력되는 영상신호에 관계없이 항상 일정한 감마(γ) 값을 갖는 영상을 표시하기 위한 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법에 관한 것이다. 종래 프로젝션 티브이는 외부에서 입력되는 영상신호의 종류에 상관없이 아날로그 디지털 변환이 선형적으로 이루어지고, 또한, 감마 보정이 이루어질 때, 외부에서 입력되는 한가지 신호 소스에 대한 역감마 특성만을 고려하여 이루어지기 때문에 서로 다른 역감마율을 갖는 영상신호에 대해 일정한 감마특성을 갖는 출력이 나올 수 없는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 영상신호 처리부를 구비한 프로젝션 티브이에 있어서, 외부에서 입력된 아날로그 영상신호의 종류를 판단하고, 그 영상신호에 대한 영상정보와 그 영상신호를 출력하는 영상신호 판단부와, 상기 영상신호 판단부에서 출력한 영상정보를 받아 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 영상신호 판단부에서 출력한 영상신호와 상기 제어부에서 출력한 제어신호를 받아 상기 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 영상신호 처리부로 출력하는 A/D변환부를 포함하여 구성함으로써, 프로젝션 티브이에 입력되는 영상신호의 종류에 상관없이 일정한 감마(γ)값을 갖는 영상신호를 표시할 수 있는 효과가 있다.

Description

프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING GAMMA VALUE OF PROJECTION TELEVISION}

본 발명은 프로젝션 티브이에 관한 것으로, 특히 입력되는 영상신호에 관계없이 항상 일정한 감마(γ) 값을 갖는 영상을 표시하기 위한 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 국가별로 역감마 특성이 서로 다른 다양한 컬러 티브이 시스템과 영상 신호원들이 존재하고 있다. 여기서, 역감마 특성이란 최종 사용자가 선형적(Linear)인 영상을 볼 수 있도록 처음 신호를 만들어낼 때부터 수신 표시 장치의 감마(γ) 특성의 역으로 신호를 왜곡시킨 것을 말한다.

최근 새롭게 개발 보급되고 있는 LCD 프로젝션(Projection) 티브이는 시장확대와 원가절감을 위해 전세계적으로 다양한 스펙(Multi-Spec)을 요구받고 있기 때문에 필연적으로 다양한 영상신호를 대응하고 있다. 이런 이유로 다양한 영상신호의 서로 다른 역감마 특성과 출력 표시 장치인 LCD의 감마특성을 동시에 보상해야 하는 부담을 안고 있다.

그럼, 여기서 다양한 영상 신호를 받아 출력하는 종래 LCD 프로젝션 티브이의 감마 보상 장치에 대해 설명한다.

도 1은 종래 LCD 프로젝션 티브이의 감마 보상 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 티브이에 입력되는 영상신호를 소스별로 선택하여 출력하는 영상신호 입력부(10)와, 상기 영상신호 입력부(10)에서 출력한 영상신호를 받아 그 영상신호의 컬러 시스템 또는 입력 경로에 따라 어떤 종류의 영상신호인지 판단하여 그 영상정보와 영상신호를 출력하는 영상신호 판단부(20)와, 상기 영상신호 판단부(20)에서 출력한 아날로그 영상신호를 받아 8비트(bit)의 디지털 신호로 변환하여 출력하는 A/D 변환부(30)와, 상기 A/D 변환부(30)에서 출력한 디지털 신호를 받아 각종 영상신호 처리하여 출력하는 영상신호 처리부(40)와, 상기 영상신호 처리부(40)에서 출력한 디지털 신호를 받아 디스플레이 장치의 감마특성(도 3a)을 역감마특성(도 3b)에 맞추어 보정하여 출력하는 감마보정부(50)와, 상기 디스플레이 장치의 감마특성이 보정된 디지털 신호를 받아 출력하는 디스플레이부(60)와, 상기 각 부를 제어하는 제어부(70)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 LCD 프로젝션 티브이의 동작에 대해 도 2와 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 OSD(On Screen Display)상에서 또는 원격제어장치를 통해서 원하는 기능, 예를 들어, VCR, DVD, 티브이 등을 선택하면, 제어부(70)에서 상기 선택한 기능을 받아 제어신호를 영상신호 입력부(10)로 출력하고, 그 영상신호 입력부(10)에서 수신된 영상신호를 받아 출력한다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같이 서로 다른 역감마율을 갖는 영상신호 중 하나의 영상신호를 선택하여 출력한다.

그러면, 영상신호 판단부(20)에서 상기 영상신호 입력부(10)에서 출력한 영상신호의 컬러 시스템 또는 입력 경로에 따라 어떤 종류의 영상신호를 수신하였는지 판단하여 그에 대한 영상정보와 영상신호를 출력한다.

A/D 변환부(30)에서 상기 영상신호 판단부(20)에서 출력한 아날로그의 영상신호를 받아 디지털신호로 변환하여 출력한다. 상기 A/D 변환부(30)에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 방법은 소정 레벨의 아날로그 전압(0V ~ 0.7V)에 대해 정해져 있는 8비트의 디지털 값(0 ~ 255)으로 변환하여 출력한다. 여기서, 아날로그 전압에 대한 디지털 값은 선형적(Linear)으로 증가하는 형태를 이룬다. 즉, 0V에 해당하는 디지털 값은 0, 0.35V에 해당하는 디지털 값은 128 그리고 0.7V에 해당하는 디지털 값은 255가 된다.

또한, 영상신호 처리부(40)에서 상기 A/D 변환부(30)에서 출력한 디지털 영상신호를 받아 각종 변환 처리하고, 예를 들어, 밝기(Brightness) 조정, 콘트라스트(Contrast) 조정 등과 같은 것을 처리하여 출력한다.

그리고, 감마보정부(50)에서 도 3a에 도시된 바와 같은 감마특성을 갖는 LCD 디스플레이 패널에 입력된 영상신호를 사용자가 선형적으로 볼 수 있도록 도 3(b)에 도시된 바와 같이 LCD 디스플레이 패널의 역감마특성으로 보정하여 출력한다. 이렇게 감마값이 보정된 영상신호를 디스플레이부(60)에서 표시한다. 예를 들어, 프로젝션 티브이의 LCD 디스플레이 패널의 감마특성에 대한 보정값이 알파(α)라고 한다면, 도 2a와 같은 역감마율을 갖는 영상신호를 A/D 변환하여 출력하고, 그 출력된 디지털 신호를 감마보정부(50)에서 감마(γ)값 알파(α)로 보정하여 도 2b와 같은 형태의 영상을 사용자가 볼 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 프로젝션 티브이는 외부에서 입력되는 영상신호의 종류에 상관없이 아날로그 디지털 변환이 선형적으로 이루어지고, 또한, 감마 보정이 이루어질 때, 외부에서 입력되는 한가지 영상신호에 대한 역감마 특성만을 고려하여 이루어지기 때문에 서로 다른 역감마율을 갖는 영상신호에 대해 일정한 감마특성을 갖는 출력이 나올 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 입력되는 영상신호의 종류를 판단하고, 그 영상신호의 종류에 따라 비선형적(Non-Linear)인 아날로그 디지털 변환을 수행하는 A/D 변환부를 구성함으로써, 프로젝션 티브이에 입력되는 영상신호의 종류에 상관없이 일정한 감마(γ)값을 갖는 영상신호를 표시할 수 있는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 현재 사용하고 있는 생산공정을 그대로 유지하면서 일정한 감마(γ)값을 갖는 영상신호를 표시할 수 있는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 프로젝션 티브이의 구성을 보인 블록도.

도 2a는 영상신호의 종류에 대한 역감마율을 도시한 도.

도 2b는 종래 프로젝션 티브이에 도 2a의 영상신호가 입력 됐을 때 감마 보정된 영상신호를 도시한 도.

도 3(a)와 (b)는 LCD 패널의 감마특성과 역감마특성의 실시예를 도시한 도.

도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치의 구성을 보인 블록도.

도 5는 도 4의 A/D변환부의 상세도.

도 6a는 영상신호의 종류에 대한 역감마율을 도시한 도.

도 6b는 본 발명의 입력된 영상신호에 따른 비선형적인 A/D변환 그래프.

도 6c는 본 발명에 따른 일정한 감마값을 갖는 영상신호를 도시한 그래프.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

20 : 영상신호 판단부 70 : 제어부

80 : A/D변환부 80a : 비교기 및 스위치부

80b : 제어신호 변환부 80c : 스위치 제어부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치는 영상신호 처리부를 구비한 프로젝션 티브이에 있어서, 외부에서 입력된 아날로그 영상신호의 종류를 판단하고, 그 영상신호에 대한 영상정보와 그 영상신호를 출력하는 영상신호 판단부와, 상기 영상신호 판단부에서 출력한 영상정보를 받아 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 영상신호 판단부에서 출력한 영상신호와 상기 제어부에서 출력한 제어신호를 받아 상기 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 영상신호 처리부로 출력하는 A/D변환부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로젝션 티브이의 감마 보정 방법은 제어부와 A/D변환부를 구비한 프로젝션 티브이에 있어서, 외부에서 입력된 아날로그 영상신호의 종류를 판단하는 단계와, 상기 제어부에서 상기 입력된 영상신호의 종류에 따라 기 설정된 제어신호를 출력하는 단계와, 상기 A/D변환부에서 상기 제어부에서 출력한 제어신호와 상기 영상신호를 받아 그 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치의 구성을 보인 블록도로서, 프로젝션 티브이에 입력되는 영상신호를 소스별로 선택하여 출력하는 영상신호 입력부(10)와, 상기 영상신호 입력부(10)에서 출력한 영상신호를 받아 그 영상신호의 컬러 시스템 또는 입력 경로에 따라 어떤 종류의 영상신호인지 판단하여 그 영상정보와 영상신호를 출력하는 영상신호 판단부(20)와, 상기 영상신호 판단부(20)에서 출력한 영상정보를 받아 제어신호를 출력하는 제어부(70)와, 상기 제어부(70)에서 출력한 제어신호에 의해 상기 영상신호 판단부(20)에서 출력한 영상신호를 8비트(bit)의 디지털 신호로 변환하여 출력하는 A/D 변환부(80)와, 상기 A/D 변환부(80)에서 출력한 디지털 신호를 받아 각종 영상신호 처리하여 출력하는 영상신호 처리부(40)와, 상기 영상신호 처리부(40)에서 출력한 디지털 신호를 받아 디스플레이 장치의 감마특성을 역감마특성에 맞추어 보정하여 출력하는 감마보정부(50)와, 상기 디스플레이 장치의 감마특성이 보정된 디지털 신호를 받아출력하는 디스플레이부(60)로 구성한다.

또한, 상기 A/D변환부(80)는 상기 제어부(70)에서 출력한 제어신호를 받아 소정 레벨 값으로 변환하여 출력하는 제어신호 변환부(80b)와, 상기 제어신호 변환부(80b)에서 출력한 소정 레벨 값을 받아 다수의 스위칭 제어신호를 출력하는 스위치 제어부(80c)와, 상기 스위치 제어부(80c)에서 출력한 다수의 스위칭 제어신호에 의해 외부에서 입력된 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 비교기 및 스위치부(80a)를 구비하여 구성한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 비교기 및 스위치부(80a)는 다수의 비교기(80c1)와 스위치부(80c2) 그리고 일측이 비교기(80c1)에 다른 일측이 스위치부(80c2)에 연결되고, 서로 다른 값을 갖는 병렬로 연결된 다수의 저항과 상기 비교기(80c1)에서 출력한 값을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 부호기(80c3)를 구비하여 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치의 동작을 도 4, 도 5 그리고 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 OSD(On Screen Display)상에서 또는 원격제어장치를 통해서 원하는 기능, 예를 들어, VCR, DVD, 티브이 등을 선택하면, 제어부(70)에서 상기 선택한 기능에 대한 제어신호를 영상신호 입력부(10)로 출력하고, 그 영상신호 입력부(10)에서 외부에서 입력된 영상신호를 받아 출력한다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이 서로 다른 역감마율을 갖는 영상신호(예를 들어, NTSC, PAL, PC) 중 하나의 영상신호를 선택하여 출력한다.

영상신호 판단부(20)에서 상기 영상신호 입력부(10)에서 출력한 영상신호의 컬러 시스템 또는 입력 경로에 따라 어떤 종류의 영상신호를 수신하였는지 판단하여 그에 대한 영상정보와 영상신호를 출력한다. 예컨대, 입력된 영상신호의 주파수 및 주파수 대역 등과 같은 형태(Format)로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(70)는 상기 영상신호 판단부(20)에서 출력한 영상정보를 받아 그에 대한 제어신호를 A/D변환부(80)로 출력하고, 제어신호 변환부(80b)에서 상기 제어부(70)에서 출력한 제어신호를 받아 소정 레벨 값으로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 입력된 영상신호에 대한 영상정보가 NTSC 신호라고 한다면, 제어부(70)에서 출력하는 제어신호를 '01', 입력된 영상신호에 대한 영상정보가 PAL 신호라고 한다면, 제어부(70)에서 출력하는 제어신호를 '10' 등과 같이 설정할 수 있다. 그리고, 상기 제어신호 값은 설계 시 결정될 수 있다.

스위치 제어부(80c)에서 상기 제어신호 변환부(80b)에서 출력한 소정 레벨 값을 받아 다수의 스위치부(80c2)를 제어할 수 있는 다수의 스위칭 제어신호를 출력하고, 스위치부(80c2)에서 상기 스위칭 제어신호를 받아 병렬로 연결된 다수의 저항(R1~Rn)중 하나 이상의 저항과 연결한다. 여기서, 상기 저항(R1~Rn)값은 같거나 또는 서로 다를 수 있다.

물론, 상기 스위치부(80c2)를 구성하고 있는 스위치는 병렬로 연결된 저항수만큼 구성되어 있어야 하고, 스위치 제어부(80b)에서 출력한 스위칭 제어신호에 의해 하나 또는 다수의 스위치가 온되어 연결될 수 있어야 한다. 예컨대, 저항이 4개고, 스위치부(80c2)를 구성하고 있는 스위치가 4개로 이루어져 있다면, 즉,스위치1, 스위치2, 스위치3, 스위치4 그리고 R1, R2, R3, R4로 구성되어 있고, R3을 연결하고자 한다면, 4비트에 해당하는 스위칭 제어신호, 예를 들어, '0010'을 출력하면 R3을 비교기와 연결할 수 있다. 이런, 다수의 스위치를 구비한 스위치부(80c2)를 제어하기 위해서는 스위치 제어부(80b)에서 그 스위치수 만큼의 비트값을 갖는 스위칭 제어신호를 출력해야 한다.

한편, 다수의 스위치부(80c2)가 상기 스위치 제어부(80b)에서 출력한 스위칭 제어신호에 의해 저항(R1~Rn)과 연결되면, 비교기(80c1)의 한 입력단(+)에서 상기 영상신호 판단부(20)에서 출력한 영상신호(IN)를 받고, 그 아날로그 영상신호의 전압과 비교기(80c1)의 또 다른 입력단(-)에 걸리는 전압을 비교하여 소정 레벨의 데이터를 출력한다. 그 소정 레벨의 데이터를 부호기(80c3)에서 받아 8비트의 디지털 신호(OUT)로 변환하여 출력한다.

여기서, A/D 변환부(80)에서 이루어지는 아날로그 디지털 변환 과정은 종래와 같이 선형적(Linear)으로 변환되지 않고, 도 6b에 도시된 바와 같이 비선형적(Non-Linear)으로 변환된다.

또한, 영상신호 처리부(40)에서 상기 A/D 변환부(80)에서 출력한 디지털 신호를 받아 각종 변환 처리하고, 예를 들어, 밝기(Brightness) 조정, 콘트라스트(Contrast) 조정 등과 같은 것을 처리하여 출력한다.

그리고, 감마보정부(50)에서 특정 감마특성을 갖는 LCD 디스플레이 패널에 입력된 영상신호를 사용자가 선형적으로 볼 수 있도록 LCD 디스플레이 패널의 역감마특성으로 보정하여 출력한다. 이렇게 LCD 디스플레이 패널의 감마값이 보정된 영상신호를 디스플레이부(60)에서 표시한다. 즉, 도 6b에 같이 입력된 영상신호에 따라 비선형적으로 아날로그 디지털 변환이 이루어짐으로써, 도 6c에 도시된 바와 같이 외부에서 입력된 영상신호의 종류에 상관없이 특정 감마(γ)값을 갖는 영상신호가 디스플레이부(60)에 출력된다.

여기서, 도 6c에 도시된 감마(γ)값이 1이 아닌 1.14로 출력한 것은 인간의 시각적 특성을 고려하기 때문이다. 즉, 인간 시각은 화상의 휘도가 증가함에 따라 인식되는 밝기 또는 콘트라스트(Contrast)가 증가하는 특성이 있기 때문이다. 그리고, 상기 디스플레이부(60)로 출력되는 영상신호의 감마(γ)값은 정해져 있는 것이 아니라 상황에 따라서 바뀔 수 있다는 것에 주목하기 바란다.

이와 같은 본 발명은 LCD 프로젝션 티브이 뿐만 아니라 다양한 아날로그 영상신호를 입력받아 출력하는 모든 분야에 적용될 수 있다는 것에 주목하기 바란다.

또한, 본 발명은 현재 사용하고 있는 생산공정을 그대로 사용할 수 있기 때문에 추가적인 비용이 들지 않는 장점이 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 입력되는 영상신호의 종류에 따라 서로 다른 형태의 비선형성(Non-Linearity)을 갖는 아날로그 디지털 변환을 통해서 프로젝션 티브이에 입력되는 영상신호의 종류에 상관없이 일정한 감마(γ)값을 갖는 영상신호를 표시할 수 있는 효과가 있다.

Claims

영상신호 처리부를 구비한 프로젝션 티브이에 있어서,

외부에서 입력된 아날로그 영상신호의 종류를 판단하고, 그 영상신호에 대한 영상정보와 그 영상신호를 출력하는 영상신호 판단부와;

상기 영상신호 판단부에서 출력한 영상정보를 받아 제어신호를 출력하는 제어부와;

상기 영상신호 판단부에서 출력한 영상신호와 상기 제어부에서 출력한 제어신호를 받아 상기 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 영상신호 처리부로 출력하는 A/D변환부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치.
제1항에 있어서, 상기 A/D변환부는 상기 제어부에서 출력한 제어신호를 받아 소정 레벨 값으로 변환하여 출력하는 제어신호 변환부와;

상기 제어신호 변환부에서 출력한 소정 레벨 값을 받아 다수의 스위칭 제어신호를 출력하는 스위치 제어부와;

상기 스위치 제어부에서 출력한 다수의 스위칭 제어신호에 의해 외부에서 입력된 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 비교기 및 스위치부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치.
제2항에 있어서, 상기 비교기 및 스위치부는 다수의 비교기와 스위치부를 구비하고, 그 다수의 비교기와 스위치부는 다수의 병렬로 연결된 저항으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치.
제3항에 있어서, 상기 다수의 저항은 서로 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치.
제3항에 있어서, 상기 스위치부는 상기 병렬로 연결된 저항수 만큼의 스위치를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 장치.
제어부와 A/D변환부를 구비한 프로젝션 티브이에 있어서,

외부에서 입력된 아날로그 영상신호의 종류를 판단하는 단계와;

상기 제어부에서 상기 입력된 영상신호의 종류에 따라 기 설정된 제어신호를 출력하는 단계와;

상기 A/D변환부에서 상기 제어부에서 출력한 제어신호와 상기 영상신호를 받아 그 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 방법.
제6항에 있어서, 상기 디지털 신호로 변환된 영상신호를 기 설정된 감마(γ)값으로 보정하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 방법.
제6항에 있어서, 상기 A/D변환부에 입력된 영상신호를 비선형적(Non-Linear)인 디지털 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이의 감마 보정 방법.