KR20070105514A - Apparatus for representing gradation and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 다이오드를 이용한 종래의 계조 표현 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a conventional gray scale display apparatus using a diode.
도 2는 본 발명에 따른 계조 레벨의 비트수에 따른 계조 표현 장치의 블럭도이다.2 is a block diagram of a gradation representation device according to the number of bits of a gradation level according to the present invention.
도 3은 FET를 이용한 도 2의 상세 블럭도이다.3 is a detailed block diagram of FIG. 2 using a FET.
도 4는 BJT를 이용한 도 2의 상세 블럭도이다.4 is a detailed block diagram of FIG. 2 using BJT.
도 5는 본 발명에 따른 계조 표현 장치의 흐름도이다.5 is a flowchart of a gradation representation device according to the present invention.
도 6은 도 5의 상세 흐름도이다.6 is a detailed flowchart of FIG. 5.
도 7은 레이저 다이오드의 광출력-전류 특성을 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing the light output-current characteristics of a laser diode.
본 발명은 프로젝션 시스템에 관한 것이며, 특히 발광 수단을 이용한 계조 레벨의 비트수에 따른 계조 표현 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection system, and more particularly, to a gradation representation device and method according to the number of bits of gradation level using light emitting means.
대표적인 발광 수단들 중 하나인 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)나 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 레이저 포인터, CD·DVD, bar code reader 등의 초소형 광원으로 사용되는 반도체 소자이다.Laser diodes (LDs) or light emitting diodes (LEDs), which are representative light emitting means, are semiconductor devices used as micro light sources such as laser pointers, CDs, DVDs, and bar code readers.
그런데, 이러한 다이오드를 표시장치나 의료장치 등에 사용하는 경우, 다이오드의 출력을 적절하게 조절할 필요가 있다.By the way, when such a diode is used for a display device or a medical device, it is necessary to appropriately adjust the output of the diode.
도 1은 다이오드를 이용한 종래의 계조 표현 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a conventional gray scale display apparatus using a diode.
도 1에서, 전원 회로(100)가 레이저 다이오드(110)의 입력단에 연결되어 전류를 공급하고, DAC 출력(120)에 의한 전압에 비례하여 MOSFET(125)을 통과하는 전류의 크기가 변화하는 특성을 이용하여, 레이저 다이오드(110)를 통과하는 전류의 크기를 제어한다. 결국, 레이저 다이오드(110)를 통과하는 전류의 크기에 따라 방출되는 빛의 계조가 조절된다.In FIG. 1, the
그러나, 종래의 계조 표현 장치는 MOSFET에 인가되는 전압 레벨에 민감하여, 노이즈에 약하고, MOSFET을 흐르는 전류를 순간적으로 변화시킬 수 없어, 계조 변화의 속도가 느린 문제점이 있다.However, the conventional gray scale display device is sensitive to the voltage level applied to the MOSFET, is weak in noise, and can not instantaneously change the current flowing through the MOSFET, resulting in a slow rate of gray scale change.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 계조 레벨의 비트수에 따라 병렬로 연결된 스위칭 수단들의 개수를 결정하여 계조 표현 장치를 구성함으로서, 최소한의 스위칭 수단을 이용하여 정확하고 빠르게 계조를 표현하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to determine the number of switching means connected in parallel according to the number of bits of the gradation level to configure the gradation representation device, an apparatus and method for expressing gradation accurately and quickly using the minimum switching means To provide.
상기와 같은 기술적 과제는 소정의 전압을 발광 수단의 입력단에 일정하게 인가하는 단계; 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호에 대응하는 계조레벨을 생 성하는 단계; 및 상기 계조레벨의 비트수에 대응하는 스위칭 수단들을 스위칭 제어하여 발광수단에서 방출하는 빛의 계조를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계조 표현 방법에 의하여 달성된다. The technical problem as described above includes the step of constantly applying a predetermined voltage to the input terminal of the light emitting means; Receiving an image signal and generating a gradation level corresponding to the image signal; And switching the switching means corresponding to the number of bits of the gradation level to determine the gradation of light emitted from the light emitting means.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서는 전류의 크기에 비례하는 밝기의 빛을 방출하는 발광 수단; 계조 레벨의 비트수에 대응하는 스위칭 소자들의 스위칭을 제어하여 상기 발광 수단에 흐르는 전류량을 변화시킴으로써 상기 발광 수단에서 방출되는 빛의 계조를 결정하는 계조표현부; 영상 신호를 수신하고, 상기 수신된 영상 신호의 영상 성분별로 계조 레벨을 생성하여 그 계조 레벨의 비트수에 대응하는 스위칭 수단들을 스위칭 제어하는 그레이 컨트롤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계조 표현장치가 필요하다.In order to achieve the above technical problem, the light emitting means for emitting light having a brightness proportional to the magnitude of the current; A gradation representation unit for controlling the switching of the switching elements corresponding to the number of bits of the gradation level to determine the gradation of light emitted from the luminescence means by changing the amount of current flowing through the luminescence means; There is a need for a gray scale display device including a gray control unit for receiving a video signal, generating a gray level for each video component of the received video signal, and switching the switching means corresponding to the number of bits of the gray level. .
발광 다이오드는 LED(light emitting diode)라고도 한다. 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상은 전기 루미네선스(전기장발광)라고 한다.Light emitting diodes are also referred to as light emitting diodes (LEDs). The luminescence that occurs when a voltage is applied to a semiconductor is called electric luminescence.
발광 다이오드에 적합한 재료는 발광파장이 가시 또는 근적외영역에 존재할 것, 발광효율이 높을 것, p-n접합의 제작이 가능할 것 등의 조건을 만족시키는 것들이다. 발광 다이오드에는 주로 비소화갈륨 GaAs, 인화갈륨 GaP, 갈륨-비소-인 GaAs1-x Px, 갈륨-알루미늄-비소 Ga1-xAlxAs, 인화인듐 InP, 인듐-갈륨-인 ln1-xGaxP 등 3 B 및 5 B족인 2원소 또는 3원소 화합물 반도체가 사용되고 있는데, 2 B, 6 B족이나 4 A, 4 B족인 것에 대하여도 연구가 진행되고 있다. Suitable materials for light emitting diodes are those that satisfy the conditions such that the light emission wavelength is present in the visible or near infrared region, the light emission efficiency is high, and the p-n junction can be manufactured. Light-emitting diodes mainly include gallium arsenide GaAs, gallium phosphide GaP, gallium-arsenide-phosphorus GaAs1-x Px, gallium-aluminum-arsenic Ga1-xAlxAs, indium phosphide InP, indium-gallium-phosphate ln1-xGaxP, and the like. Group 2 or 3 element compound semiconductors are used, but research is also being conducted on 2 B, 6 B, 4 A, and 4 B groups.
발광기구는 크게 나누어 자유 캐리어의 재결합에 의한 것과, 불순물 발광중심에서의 재결합에 의한 것이 있다. 자유 캐리어의 재결합에 의한 것에서 발광파장 은 대략 ch/Eg(c 는 광속, h 는 플랑크 상수, Eg 는금지띠의 에너지폭)와 같으며, 비소화갈륨의 경우에는 약 900nm인 근적외광이 된다. 갈륨-비소-인에서는 인의 함유량 증가에 따라 Eg가 증가하므로 가시발광 다이오드가 된다. The light emitting mechanism is largely divided by recombination of free carriers and recombination at an impurity emission center. By recombination of free carriers, the emission wavelength is approximately equal to ch / Eg (c is the luminous flux, h is Planck's constant, and Eg is the energy width of the forbidden band). In the case of gallium arsenide, it becomes near-infrared light of about 900 nm. In gallium-arsenic-phosphorus, Eg increases with increasing phosphorus content, making it a visible light emitting diode.
한편, 불순물 발광중심에서의 재결합에 의한 것에서는 발광파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르다. 인화갈륨인 경우, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700nm)이고, 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550nm)이다. 발광 다이오드는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다. On the other hand, in the case of recombination at the impurity emission center, the emission wavelength varies depending on the type of impurities added to the semiconductor. In the case of gallium phosphide, light emission involving zinc and oxygen atoms is red (wavelength 700 nm), and light emission involving nitrogen atoms is green (wavelength 550 nm). Light emitting diodes are smaller than conventional light sources, have a long lifespan, and have low power and good efficiency because electrical energy is directly converted into light energy.
또한 고속응답이라 자동차 계기류의 표시소자, 광통신용광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계산기의 카드 판독기 등에 쓰이고 있다. 또, 주입형 반도체 레이저는 주입 밀도가 매우 높은 발광 다이오드의 일종이며, 반전분포가 발생하여 간섭성 빛을 생기게 할 수 있다.In addition, it is used in display devices of automotive instrumentation, display lamps of various electronic devices such as optical communication light sources, numeric display devices, and card readers of calculators. In addition, the injection type semiconductor laser is a kind of light emitting diode having a very high injection density, and the inversion distribution can be generated to generate coherent light.
한편, 레이저 다이오드(LD)는 순방향 반도체 접합을 능동 매체로 사용하여 레이저를 발생시키는 다이오드이다. 레이저 다이오드(LD)는 주입형 다이오드 또는 반도체 레이저 다이오드로 불리며 갈륨비소(GaAs) 등이 재료로 쓰인다. Meanwhile, the laser diode LD is a diode that generates a laser using a forward semiconductor junction as an active medium. The laser diode LD is called an injection type diode or a semiconductor laser diode, and gallium arsenide (GaAs) is used as a material.
특히, 레이저 다이오드(LD)는 빛의 직진성이 강하고 출력되는 빛의 색깔이 매우 선명하며, 물질의 종류에 따라 다양한 파장(자외선, 가시광선, 적외선)의 빛을 방출할 수 있는 소자로, 지금까지는 광통신, 레이저 프린터 등에 한정되어 사용되었으나, 최근들어 표시용 광원, 조명용 및 특정파장의 특수광원 등으로 그 응용분야가 점차 확대되고 있고, 또한 광통신 시장이 회복되면서 레이저 다이오드(LD) 의 세계시장도 점차 증가할 것으로 예상되고 있다.In particular, the laser diode (LD) is a device that can emit light of various wavelengths (ultraviolet, visible, infrared) depending on the type of material, and the color of the output light is very sharp and the output of the light is strong. It has been used for optical communication, laser printer, etc., but in recent years, its application field is gradually expanded to display light source, lighting and special light source of specific wavelength, and as the optical communication market recovers, the world market of laser diode (LD) is gradually It is expected to increase.
활성층 적층 구조는 주로 PN접합, 양자우물 또는 초격자 구조가 사용되고, 활성층 재료로는 AlGaAs계열, 갈륨나이트라이드 등의 III-V족 화합물 조성이 사용된다.PN junction, quantum well or superlattice structure is mainly used for the active layer stacking structure, and group III-V compound composition such as AlGaAs series and gallium nitride is used as the active layer material.
초고속 인터넷망이 더욱 고속화되고 양질의 서비스에 대한 요구가 증대되면서 대용량의 데이터를 기록하는 장치의 개발이 가속화 되고 있다. 다이오드는 통신 분야에서부터 저장 및 기록장치, 의료분야까지 광범위하게 사용되고 있다.The development of devices that record large amounts of data is accelerating as the high-speed Internet network becomes faster and the demand for quality service increases. Diodes are widely used in communications, storage and recording devices, and medical fields.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 계조 표현 장치의 블럭도이다.2 is a block diagram of a gradation representation device according to the present invention.
전원회로(200)는 소정의 전압을 일정하게 다이오드(210)에 인가한다. 바람직하게는, 전원회로(200)는 직류(DC) 전압 소스(voltage source)를 포함하여 구성될 수 있다.The
다이오드(210)는 전원회로(200)와 직렬로 연결되고, 통과하는 전류의 크기에 비례하여 빛을 방출한다. 바람직하게는, 다이오드(210)는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
계조표현부(230)는 다이오드(210)와 직렬로 연결되고 각각은 병렬로 연결된 복수의 스위칭 수단들을 포함한다. 상기의 복수의 스위칭 수단들의 개수는 표현하고자 하는 계조레벨의 비트수에 의하여 결정된다. 즉, 상기 스위칭 수단들의 개수는 표현하고자 하는 계조레벨의 비트수보다 하나 더 많은 수가 필요하다. 즉, 8비트의 계조(256계조)를 표현하기 위해서는 9개의 스위칭 수단들이 필요하다.The
계조표현부(230)는 다이오드(210)를 통과하는 전류의 크기를 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식으로 제어한다. 즉, 다이오드(210)를 통과하는 전류의 크기는 시간에 대해 불연속적인 값이 된다.The
그레이 컨트롤부(220)는 영상 신호를 수신하고, 영상 신호의 계조 레벨을 생성한다. 또한, 그레이 컨트롤부(220)는 계조 표현부(230)에 포함된 복수의 스위칭 수단들 중 영상 신호의 계조레벨을 표현하기 위하여 필요한만큼의 스위칭 수단들을 온(on) 시키도록 스위칭 제어한다. 이 때 온(on)되어야 하는 스위칭 수단들의 개수에 대한 설명은 후술하기로 한다. The
바람직하게는, 계조표현부(230)에 포함된 복수의 스위칭 수단들은 복수의 트랜지스터들일 수 있고, 그레이 컨트롤부(220)는 복수의 트랜지스터들에 각각 소정의 전압을 인가하여 트랜지스터들을 온(On)시킬 수 있다. 이때, 소정의 전압은 트랜지스터의 임계 전압(threshold voltage)이다.Preferably, the plurality of switching means included in the gray
바람직하게는, 그레이 컨트롤부(220)는 영상 신호의 입력 수단, 영상 신호의 계조 레벨 연산 수단, 계조 레벨에 따른 전압 인가 수단을 포함할 수 있다.Preferably, the
바람직하게는, 그레이 컨트롤부(220)는 펌웨어(firmware) 방식으로 구성될 수 있다.Preferably, the
계조표현부(230)에서의 동작을 설명하면 다음과 같다. 전류를 디지탈 신호로 제어하기 위해 상기 레이저 다이오드(LD)의 전류 제어를 위한 스위칭 수단들이 비트수보다 하나 더 많은 개수만큼 배치되고, 비트수에 대응하는 스위칭 수단들이 그레이 콘트롤부(220)의 스위칭 제어에 의하여 온(on) 또는 오프(off)된다. 이때 그레이 콘트롤부는 스위칭 제어를 위하여 임계전압을 인가한다. The operation of the
예컨대, 입력되는 영상신호가 0 인경우 오프셋(offset)전류를 흘리기 위한 스위칭 수단이 온(on)된다. 마찬가지로 입력되는 영상신호의 계조가 1(00000001) 인 경우 제일 작은 전류가 흐르는 첫번째 스위칭 수단이 온(on)되고 이때 1mA 가 흐르게 설계한다. 입력되는 영상신호의 계조가 2(00000010)인 경우 제일 작은 전류가 흐르는 스위칭 수단의 두 배만큼, 즉 2mA 만큼 전류가 흐르게 두 번째 스위칭 수단을 설계한다. 나머지의 스위칭 수단도 4mA, 8mA, 16mA, 32mA, 64mA, 128mA 등의 전류가 흐르게끔 설계한다. 그렇게 되면 8비트 계조를 표현하기 위하여 9개의 스위칭 수단들을 사용하여 계조를 표현할 수 있게 된다.For example, when the input image signal is 0, the switching means for flowing an offset current is turned on. Similarly, when the gray level of the input video signal is 1 (00000001), the first switching means through which the smallest current flows is turned on and at this time, 1 mA is designed to flow. If the gray level of the input video signal is 2 (00000010), the second switching means is designed so that the current flows by twice as much as the switching means through which the smallest current flows, that is, by 2 mA. The rest of the switching means are also designed to flow 4mA, 8mA, 16mA, 32mA, 64mA, 128mA. Then, it is possible to express the gray scale using nine switching means to represent the 8-bit gray scale.
만약, 영상 신호의 계조 레벨이 11이라고 할때, 그레이 컨트롤부(320)는 오프셋용 스위칭 수단을 포함하여, 1mA, 2mA, 8mA가 흐르도록 설계된 세 개의 스위칭 수단들이 필요하므로 총 4개의 스위칭 수단들이 온(on)되도록 스위칭 제어한다. 이때, 스위칭 수단들은 서로 병렬로 연결되어 있으므로, 스위칭 수단들을 통과하는 총 전류()는 3개의 스위칭 수단들이 통과시킬 수 있는 크기의 전류량 ,즉 11mA가 된다. 또한 이 전류량은 다이오드(210)를 통과하는 전류량이므로, 이 전류량에 따라 다이오드에서 방출되는 빛의 계조가 결정된다. If the gray level of the image signal is 11, the
도 3은 FET를 이용한 도 2의 상세 블럭도이다. 도 3을 참조하여, FET를 이용한 계조 표현장치의 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 3 is a detailed block diagram of FIG. 2 using a FET. Referring to Figure 3, the configuration of the gray scale representation device using the FET as follows.
전원회로(300)는 소정의 전압을 일정하게 다이오드(310)에 인가한다. 바람직 하게는, 전원회로(300)는 직류(DC) 전압 소스(voltage source)를 포함하여 구성될 수 있다.The power supply circuit 300 constantly applies a predetermined voltage to the
다이오드(310)는 전원회로(300)와 직렬로 연결되고, 통과하는 전류의 크기에 비례하여 빛을 방출한다. 바람직하게는, 다이오드(310)는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
바람직하게는, 본 발명은 다이오드(310)와 연결되어, 다이오드(310)의 온도를 소정의 온도 이하로 냉각시키는 히트 싱크부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 히트 싱크부(미도시)는 다이오드(310)에 부착된 방열판 형태이거나 다이오드(310)에 부착된 방열판과 방열판에 부착된 쿨러(cooler)의 형태일 수 있다. 이때, 히트 싱크부(미도시)는 다이오드가 과열되는 것을 방지한다.Preferably, the present invention may further include a heat sink (not shown) connected to the
한편, 계조표현부(330)는 다이오드(310)의 오프셋 전류를 통과시키는 오프셋용 트랜지스터(332)를 포함한다. 즉, 도 3에서, 트랜지스터들은 계조 표현용 트랜지스터(331)와 오프셋용 트랜지스터(332)로 나누어질 수 있다.On the other hand, the gray
이때, 계조 표현용 트랜지스터들(331)은 계조 레벨의 비트수만큼의 개수가 필요하다. 즉 계조 레벨 8비트의 레벨수를 표현하기 위해서는 오프셋용 트랜지스터(332) 외에 8개의 계조표현용 트랜지스터(331)가 필요하다.In this case, the
또한, 계조표현부(330)에 포함된 소정의 저항들(333)은 복수의 트랜지스터들(331,332) 각각에 직렬로 연결된다. 이 저항들(333)은 트랜지스터들이 온(On) 되었을 때, 각각의 온(On)된 트랜지스터들을 통과하는 전류의 크기를 결정한다. 즉, 상기 저항(333)값을 변화시켜, 각각의 트랜지스터에 1mA, 2mA, 4mA 등의 설정된 전 류를 흐르게 하는 것이다. In addition, the
이와 같은 저항(333)을 전류 제한 저항(333)이라고 하는데, 이는 상기 저항(333)을 연결함으로써 직접적으로 전류값을 조절할 수 있기 때문이다. Such a
예컨대, 의 전류 제한 저항(333)이 연결되었을 때 다이오드(310)에 1mA의 전류가 흘렀다면 의 전류 제한 저항(333)이 연결되었을 때에는 2mA의 전류가 다이오드(310)에 흐르게 된다. 이후에도 상기 저항(333)값을 더 작게 하여 연결하면 더 큰 전류값들을 얻을 수 있다.for example, If a current of 1 mA flows in the
한편, 계조표현부(330)는 두 개의 입력단의 차등 전압을 증폭하는 복수의 OP 앰프들(334)을 더 포함할 수 있다. 이때, OP 앰프들(334)의 출력단은 복수의 트랜지스터들의 게이트 각 단에 연결되고, OP 앰프들(334)의 두 개의 입력단 중 어느 하나는 그레이 컨트롤부(320)에 다른 하나는 소정의 기준전압을 인가하는 기준 전압 발생부에 각각 연결된다.Meanwhile, the gray
그레이 컨트롤부(320)는 영상 신호를 수신하고, 영상 신호의 계조 레벨을 생성한다. 또한, 그레이 컨트롤부(320)는 도 2에서 설명한대로, 영상 신호의 계조레벨이 0인 경우에도 오프셋 전류를 흐르게 하기 위하여 계조 표현부(330)의 오프셋용 트랜지스터(332)가 온(On) 되도록 스위칭 제어한다.The
바람직하게는, 그레이 컨트롤부(320)는 수신된 영상 신호를 R, G, B별로 분리하여 R, G, B별로 계조레벨을 생성하고, 상기 계조표현부(330)에 포함된 복수의 트랜지스터 중 오프셋용 트랜지스터(332) 외에 , 상기 R, G, B별로 계조레벨의 비 트수에 대응하는 트랜지스터들이 온(On) 되도록 스위칭 제어한다. 따라서, 본 발명을 프로젝션 TV와 같은 프로젝션 시스템에 적용하면, 칼라 이미지의 계조를 빠르고 정확하게 표현할 수 있다.Preferably, the
도 4는 BJT를 이용한 도 2의 상세 블럭도이다.4 is a detailed block diagram of FIG. 2 using BJT.
계조표현부(430)는 다이오드(410)의 오프셋 전류를 통과시키는 오프셋용 트랜지스터(432)를 포함한다. 즉, 도 4에서, 트랜지스터들은 계조 표현용 트랜지스터(431)와 오프셋용 트랜지스터(432)로 나누어질 수 있다.The gray
이때, 계조 표현용 트랜지스터들(431)은 계조 레벨의 비트수만큼의 개수가 필요하다. 또한, 계조표현부(430)에 포함된 소정의 저항들(433)은 복수의 트랜지스터들(431,432) 각각에 직렬로 연결된다. 이 저항들(433)은 트랜지스터들이 온(On) 되었을 때, 각각의 온(On)된 트랜지스터들을 통과하는 전류의 크기를 결정한다. 즉, 상기 저항값을 변화시켜, 각각의 트랜지스터에 1mA, 2mA, 4mA 등의 설정된 전류를 흐르게 하는 것이다. At this time, the
이때의 저항(433)을 전류 센싱 저항(433)이라고도 하는데, 이는 상기 저항(433)에 걸리는 전압값을 통하여 다이오드(410)에 흐르는 전류 값을 유추할 수 있으므로 이를 전류 센싱 저항이라고 부르는 것이다. In this case, the
예컨대, 의 전류 센싱 저항(433)이 연결되었을 때 다이오드(410)에 1mA의 전류가 흘렀다면 의 전류 센싱 저항(433)이 연결되었을 때에는 2mA의 전류가 다이오드(410)에 흐르게 된다. 이후에도 저항(433)값을 더 작게 하여 연결 하면 더 큰 전류값들을 얻을 수 있다.for example, If a current of 1 mA flows in the
다만 도 3의 FET를 이용한 계조 표현장치의 경우에는 OP 앰프들(AMP)이 단지 전압 증폭만을 위하여 연결되고 저항(333) 연결에 의하여 직접적으로 전류값을 얻게 되지만 , 도 4의 BJT를 이용한 경우에는 OP 앰프들(AMP)이 피드백을 가지므로 이와같은 피드백을 거쳐 전류값을 얻게 된다는 점이 다른 점이다. However, in the gray scale display device using the FET of FIG. 3, the OP amplifiers AMP are connected only for voltage amplification and the current value is directly obtained by connecting the
한편, 계조표현부(430)는 두 개의 입력단의 차등 전압을 증폭하는 복수의 OP 앰프들(434)을 더 포함할 수 있다. 이때, OP 앰프들(434)의 출력단은 복수의 트랜지스터들의 베이스 각 단에 연결되고, OP 앰프들(434)의 두 개의 입력단 중 어느 하나는 그레이 컨트롤부(420)에, 나머지 하나는 트랜지스터들의 이미터 각 단에 연결된다. 이와 같이 OP 앰프의 입력단과 트랜지스터의 이미터 단이 연결되어 피드백 회로가 구성된다. Meanwhile, the gray
그레이 컨트롤부(420)는 영상 신호를 수신하고, 영상 신호의 계조 레벨을 생성한다. 또한, 그레이 컨트롤부(420)는 영상 신호의 계조레벨이 0인 경우에도 계조 표현부(430)의 오프셋용 트랜지스터(432)가 온(On) 되도록 스위칭 제어한다.The
바람직하게는, 그레이 컨트롤부(420)는 수신된 영상 신호를 R, G, B별로 분리하여 R, G, B별로 계조레벨을 생성하고, 상기 계조표현부(430)에 포함된 복수의 트랜지스터 중 오프셋용 트랜지스터(432) 외에 , 상기 R, G, B별로 계조레벨의 비트수에 대응하는 트랜지스터들이 온(On) 되도록 스위칭 제어한다. Preferably, the
상기의 영상 신호의 성분은 R, G, B로 한정되지 않고, 구현예에 따라 다양한 영상 성분으로 선택적으로 적용 가능하다.The components of the video signal are not limited to R, G, and B, and may be selectively applied to various video components according to embodiments.
도 5는 본 발명에 따른 계조 표현 장치의 흐름도이다.5 is a flowchart of a gradation representation device according to the present invention.
먼저, 소정의 전압을 다이오드의 입력단에 일정하게 인가한다(500). 이때, 소정의 전압은 적어도 다이오드의 오프셋 전류가 흐를 수 있게 하는 바이어스 전압(bias voltage) 이상의 값이다.First, a predetermined voltage is constantly applied to the input terminal of the diode (500). In this case, the predetermined voltage is at least a bias voltage that allows at least the offset current of the diode to flow.
다음, 영상 신호를 수신하고, 영상 신호에 대응하는 계조레벨을 생성한다(510).Next, the image signal is received and a gray level corresponding to the image signal is generated (510).
마지막으로, 계조 표현부에 포함된 복수의 스위칭 수단들 중 계조 레벨의 비트수에 대응하는 스위칭 수단들을 온(on) 시킨다.(520). Finally, the switching means corresponding to the number of bits of the gradation level among the plurality of switching means included in the gradation representation part is turned on (520).
도 6은 도 5의 상세 흐름도이다.6 is a detailed flowchart of FIG. 5.
먼저, 소정의 전압을 레이저 다이오드의 입력단에 일정하게 인가한다(600). 이때, 소정의 전압은 적어도 레이저 다이오드의 오프셋 전류가 흐를 수 있게 하는 바이어스 전압(bias voltage) 이상의 값이다.First, a predetermined voltage is constantly applied to the input terminal of the laser diode (600). At this time, the predetermined voltage is at least a bias voltage that allows the offset current of the laser diode to flow.
다음, 영상 신호를 수신한다(610).Next, an image signal is received (610).
영상 신호가 수신되면, 영상 신호를 R, G, B별로 분리하여, R, G, B별로 영상 신호의 계조레벨을 생성한다(620).When the video signal is received, the video signal is separated by R, G, and B, and a gray level of the video signal is generated by R, G, and B (620).
R, G, B별로 영상 신호의 계조레벨이 생성되면, 레이저 다이오드와 직렬 연결된 스위칭 수단들 중 적어도 하나를 온(On) 시켜서 레이저 다이오드의 오프셋 전류를 통과시킨다(630). 이 과정은 레이저 다이오드를 도통시키기 위해 필요한 과정이다. 바람직하게는, 이 과정(630)은 영상 신호의 계조레벨이 0인 경우에도 스위칭 수단들 중 적어도 하나의 스위칭 수단을 온(On)시켜서 다이오드의 오프셋 전류를 통과시키는 과정이다.When the gray level of the image signal is generated for each of R, G, and B, at least one of the switching means connected in series with the laser diode is turned on to pass the offset current of the laser diode (630). This process is necessary to conduct the laser diode. Preferably, this
다음, 레이저 다이오드와 직렬 연결되고, 각각은 병렬로 연결된 복수의 스위칭 수단들 중에서, R, G, B별로 계조레벨의 비트수에 대응하는 스위칭 수단을 온(On)시킨다(640). 이 과정(640)을 통해 프로젝션 시스템에서는 영상 신호의 각 색상별로 광학계의 동작과 연결되어 칼라이미지를 화면에 주사할 수 있다.Next, among the plurality of switching means connected in series with the laser diode, each of the switching means corresponding to the number of bits of the gradation level for each of R, G, and B is turned on (640). Through this
바람직하게는, 마지막으로 레이저 다이오드를 냉각시킨다. 레이저 다이오드, 발광 다이오드 등은 흐르는 전류에 따라 빛과 열을 방출하는데, 이때, 축전된 열에 의해 다이오드의 동작 특성이 변할 수 있다. 따라서, 안정적인 동작을 위해 레이저 다이오드를 냉각시키는 과정이 필요하다.Preferably, the laser diode is finally cooled. Laser diodes, light emitting diodes, and the like emit light and heat according to the flowing current. At this time, the operating characteristics of the diode may be changed by the stored heat. Therefore, a process of cooling the laser diode is required for stable operation.
도 7은 레이저 다이오드의 광출력-전류 특성을 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing the light output-current characteristics of a laser diode.
도 7에서, 레이저 다이오드(LD)는 흐르는 전류와 광출력이 정비례하는 특성을 보인다. 발광 다이오드(LED)도 유사한 광출력 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명에서와 같이, 스위칭 수단의 온/오프에 따라 다이오드에 의한 광출력의 증가/감소를 정확하게 대응시킬 수 있다.In FIG. 7, the laser diode LD exhibits a property in which the flowing current is directly proportional to the light output. Light emitting diodes (LEDs) also have similar light output characteristics. Therefore, as in the present invention, it is possible to accurately correspond to the increase / decrease of the light output by the diode according to the on / off of the switching means.
또한, 도 7에서와 같이, 온도()에 따라 다이오드의 광출력 특성이 변화하므로, 다이오드의 온도를 일정하게 유지하기 위한 수단 또는 과정이 필요하다. In addition, as shown in FIG. Since the light output characteristics of the diode change according to), a means or process for maintaining a constant temperature of the diode is required.
본 발명에서의 상기 발광 수단은 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드에 한정되지 않고, 구현예에 따라 다양한 발광 수단이 선택적으로 적용 가능하다.The light emitting means in the present invention is not limited to a light emitting diode or a laser diode, and various light emitting means may be selectively applied according to an embodiment.
바람직하게는, 본 발명의 계조 표현 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프 로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록할 수 있다.Preferably, a program for executing the gradation representation method of the present invention on a computer can be recorded on a computer-readable recording medium.
본 발명은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. The invention can be implemented via software. When implemented in software, the constituent means of the present invention are code segments that perform the necessary work. The program or code segments may be stored on a processor readable medium or transmitted by a computer data signal coupled with a carrier on a transmission medium or network.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 계조 레벨의 비트수에 따라 병렬로 연결된 스위칭 수단들의 개수를 결정하여 계조 표현 장치를 구성함으로서, 최소한의 스위칭 수단을 이용하여 정확하고 빠르게 계조를 표현하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by configuring the gradation display apparatus by determining the number of switching means connected in parallel according to the number of bits of the gradation level, the effect of expressing gradation accurately and quickly by using the minimum switching means have.
Claims (5)
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