KR19980077132A - 프로젝션 티브이(Projection TV)의 주변부 밝기 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로젝션(Projection) TV의 화면 중심부와 주변부의 밝기 차이를 보정해 주는 장치로서 간단한 하드웨어 구성으로 화면 전체의 밝기를 균일하게 보정해 줄 수 있도록 한 것이다.

종래 TV의 주변부 밝기 보정 장치는 렌즈의 특성과 화면의 각 화소에서 브라운관 면까지의 차이에 의해 생기는 밝기 차이를 보정하고는 있으나, 각각의 TV세트에서의 화면상의 렌즈의 편차, 각 세트마다의 광로차등에 의한 정확한 밝기 분포를 알수가 없고, 또는 밝기 분포 특성에 대한 보정량을 메모리에 의해 보정 파형을 사용하는 경우도 TV세트 마다의 편차를 보정할수 없다.

또한, 아나로그 방식으로 보정 파형을 만들 경우 렌즈특성과 광로의 밝기 분포의 경향에 대한 대략적인 보정밖에 되지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 화면 중심부와 주변부의 밝기 차이를 복잡한 하드웨어 구성없이 종래의 편향 자동 조정에 사용되는 카메라와 컴퓨터를 이용하여 대략적으로 보정해주는 종래의 방법과 달리 TV세트 각각의 렌즈, CRT, 광로편차에 상관없이 모든 화면영역의 밝기를 균일하게 만들어주는 장치이다.

Description

프로젝션 티브이(Projection TV)의 주변부 밝기 보정장치

본 발명은 프로젝션 티브이의 화면중심부와 주변부의 밝기차이를 보정해주는 장치로서 간단한 하드웨어(H/W) 구성으로 화면전체의 밝기차이를 균일하게 할수있도록 한 프로젝션 티브이의 주변부 밝기 보정 장치에 관한 것이다.

종래의 프로젝션 티브이의 주변부 밝기 보정 장치의 구성은 도 2에 도시된 바와같이,

영상신호에 의해 각각의 알,지,비(R,G,B)신호로 분리하여 R,G,B보정부(2a,2b,2c)에 출력하는 R,G,B 인터페이스부(1)와, 상기 R,G,B인터페이스부(1)에 의해 분리된 각각의 R,G,B 신호를 대칭적인 보정파형으로 보정하는 R,G,B보정부(2a,2b,2c)와, 상기 R,G,B보정부(2a,2b,2c)에 의해 보정된 각각의 R,G,B 신호를 각각의 화면에 나타내는 R,G,B브라운관(3a,3b,3c)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 프로젝션 티브이의 주변부 밝기 보정장치는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

프로젝션 TV는 R,G,B 각각의 브라운관에서 나온빛이 렌즈를 통하여 스크린에 도달하여 영상이 형성된다.

여기서, 브라운관(CPT)에서 나온 빛이 영상을 통과할 때 렌즈 중심부의 투과율에 비해 렌즈주변부의 투과율이 낮아서 화면중심부 보다 화면주변부가 어둡게 되고, 또한 화면주변부에서 각각의 브라운관면 까지의 거리가 화면중심부에서 브라운관 사이의 거리보다 길어서 주변부의 밝기는 화면중심부의 밝기보다 더욱 어둡게 된다.

도 1에 도시된 바와같이, 수평중심에서의 각각의 R,G,B 브라운관으로 부터 같은 밝기의 빛이 렌즈를 통과하여 스크린에 도달했을 때 화면의 중심에서 멀어질수록 각각의 R,G,B 브라운관 주변부의 밝기가 떨어지는 것을 나타내고 있고, 수직중심에서의 R,G,B 밝기 분포는 주변부의 밝기가 떨어지는 것을 볼수 있다.

상기와 같이 화면의 중심부보다 주변부가 떨어지는 것을 보정하기 위한 주변부 보정장치에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

영상신호가 R,G,B인터페이스(1)에 입력되어 각각의 R,G,B 신호로 분리하여 R,G,B보정부(2a,2b,2c)에 인가된다.

상기 R,G,B보정부(2a,2b,2c)는 각각의 R,G,B신호에 인가받은 상태에서 도 1에 도시된 빛의 밝기 분포곡선과 대칭적인 신호의 보정 파형을 각각의 R,G,B 신호를 보정하여 각각의 R,G,B브라운관(3a,3b,3c)에 출력하게 된다.

상기와 같이 빛의 밝기 분포 곡선과 대칭적인 신호로 보정 파형으로 인가하여 각 신호를 보정하므로서 화면의 주변부와 중심부의 밝기가 같아지도록 하게된다.

여기서, 보정 파형을 편향의 수평 파라볼라 파형을 이용하거나 파형 발생기를 이용하여 만들수도 있고, 보정 파형과 같은 분포를 가지는 데이터를 메모리에 저장시켜 두고 보정 파형으로 사용하게 된다.

상기와 같은 프로젝션 TV는 R,G,B 각각의 브라운관을 사용하고 있으므로 각각에 대해 편향 조정을 하게 되는데, 도 3에 도시된 자동 편향 조정장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.

외부 물체가 화면상에 비치는 R,G,B 각 패턴의 좌표를 외부 컴퓨터(12)에 인식시켜 주는 카메라(11)와, 상기 카메라(11)에 의해 인가된 R,G,B 각 패턴의 좌표와 기준 좌표를 비교하여 조정 데이타를 TV의 마이컴(13)에 출력하는 외부 컴퓨터(12)와, 상기 외부 컴퓨터(12)에 의해 각 패턴의 좌표별 조정 데이타를 메모리(14)에 인가하는 TV의 마이컴(13)과, 상기 마이컴(13)에 의해 인가된 조정 데이타를 저장하는 메모리(14)와, 상기 메모리(14)에 의해 저장된 편향 조정 데이타를 이용하여 편향 보정량을 디지탈/아나로그 변환기(16)에 출력하는 편향 보정부(15)와, 상기 편향보정부(15)에 의해 인가된 편향 보정량을 아나로그 신호로 변환하여 편향증폭기에 출력하는 디지탈/아나로그 변환기(16)와, 상기 디지탈/아나로그 변환기(16)에 의해 변환된 아나로그 신호를 증폭하여 편향요크에 전류를 인가하여 편향을 조정하도록 하는 편향증폭기(17)로 구성된다.

미 설명부호 I²C는 외부컴퓨터와 TV마이컴을 연결하는 양방향 버스이다.

상기와 같이 구성되는 자동 편향 조정장치의 동작과정을 보면 다음과 같다.

먼저, 카메라(11)를 통해 R,G,B 각각의 패턴좌표가 외부 컴퓨터(12)에 인가되면, 상기 외부 컴퓨터(12)는 입력된 R,G,B 각각의 패턴좌표를 기준좌표와 비교한 후 차이를 연산하여 화면상의 패턴좌표와 기준좌표가 일치하도록 차이값에 의한 조정 데이타를 TV의 마이컴(13)을 통해 메모리(14)에 저장시키게 된다.

여기서, 외부 컴퓨터(12)는 TV의 마이컴(13)과 아이스퀘어 씨(I²C)에 의해 양방향으로 결합되어 있다.

상기 메모리(14)에 저장된 값을 이용하여 편향보정부(15)에서 편향 보정량의 디지탈/아나로그 변환기(16)에 인가하면, 상기 디지탈/아나로그 변환기(16)는 디지탈신호를 아나로그 신호로 변환하여 편향증폭기(17)에 인가하게 된다.

상기 편향증폭기(17)에서는 변환된 아나로그 보정신호를 증폭하여 편향요크에 전류를 흘려 편향조정을 하게 된다.

종래의 프로젝션 티브이의 주변부 밝기 보정 장치에서는 각각의 TV세트에서의 화면상 밝기 분포는 렌즈의 편차, 각 세트마다의 광로차 등에 의해서 정확하게 알수가 없고, 또한 아나로그 방식으로 보정 파형을 만들 경우 렌즈의 특성과 광로에 의해 밝기 분포를 대략적인 보정밖에 되지않고, 밝기 분포 특성을 파악하여 보정량을 계산하여 메모리에 저장하여 보정 파형을 사용하는 경우도 TV세트 마다의 편차를 보정할수 없다는 문제점이 있게된다.

본 발명 주변부 밝기 보정 장치는 복잡한 하드웨어 구성없이 종래의 편향 자동 조정에 사용되는 카메라와 컴퓨터를 이용하여 화면의 중심부과 주변부의 밝기차이를 종래의 방법과는 달리 TV세트 각각의 렌즈, 브라운관, 광로편차에 상관없이 모든화면 영역의 밝기 분포를 균일하게 할수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 화면의 수직, 수평위치에 따른 밝기 분포를 보인 도면

도 2는 종래 화면의 주변부 밝기 보상장치(수평방향)를 보인 도면

도 3은 종래 자동 편향 조정을 보인 블록 구성도

도 4는 본 발명 주변부 밝기 보정장치의 블록 구성도

도 5는 본 발명 조정 포인트에서의 화면부 밝기값을 보인 도면

도 6은 본 발명 녹색(G)의 밝기 보정상수 결정과정을 보인 플로우 챠트

본 발명 프로젝션 티브이의 주변부 밝기 보정장치의 구성에 대하여 도면 제 4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

R,G,B 각각의 패턴좌표와 밝기정보를 검출하여 외부 컴퓨터(22)에 인가하는 카메라(21)와, 상기 카메라(21)에 의해 R,G,B 각각의 패턴좌표와 밝기 정보를 이용하여 편향조정을 수행한 후 패턴조정 위치별 밝기 차이를 티브이의 마이컴(23)에 출력하는 외부 컴퓨터(22)와, 상기 외부 컴퓨터(22)에 의해 편향정보를 편향 메모리(23) 및 보정 파형을 주변부 보정 메모리(26)에 출력하는 마이컴(23)과, 상기 마이컴에 의해 인가받은 편향정보를 저장하여 편향 처리부(25)에 인가하는 편향 메모리(24)와, 상기 편향 메모리(24)에 저장된 정보에 의해 편향요크에 전류를 인가하는 편향 처리부(25)와, 상기 마이컴(23)에 의해 읽혀진 각 화소의 밝기정보를 이용하여 주변부 밝기 보정량을 출력하는 주변부 보정 메모리(26)와, 상기 주변부 보정메모리(26)에 저장된 신호를 아나로그 신호로 변환하여 R,G,B 보정부(29a,29b,29c)에 보정파형 출력하는 디지탈/아나로그 변환기(27)와, 상기 영상신호를 인가받아 R,G,B신호로 분리하여 R,G,B보정부(29a,29b,29c)에 출력하는 R,G,B 인터페이스부(28)와, 상기 R,G,B 인터페이스부(28)에 의해 분리된 각각의 R,G,B신호와 디지탈/아나로그 변환기(27)에 의해 각 신호의 보정 파형을 인가받아 보정하는 R,G,B 보정부(29a,29b,29c)와, 상기 R,G,B보정부(29a,29b,29c)에 의해 보정된 각각의 R,G,B 신호를 인가받아 화면에 나타내는 R,G,B 브라운관(30a,30b,30c)으로 구성된다.

그리고, 상기 외부 컴퓨터(22)는 입력정보를 이용하여 편향조정하기 위한 편향 보정량을 검출하는 자동편향 보정 연산부(22a)와, 상기 편향조정이 끝나면 편향위치별 밝기 정보를 이용하여 주변부의 밝기 보정 파형을 검출하는 주변부 밝기 보정량 연산부(22b)로 구성된다.

본 발명은 프로젝션 티브이의 주변부 밝기 보정장치에 대하여 도 4 내지 도 6를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 카메라(21)을 통하여 R,G,B 각각의 밝기 및 패턴위치가 외부 컴퓨터(22)에 검출하면, 상기 외부컴퓨터(22)는 카메라(21)를 통하여 검출된 신호를 이용하여 편향조정 및 밝기 보정상수를 구하게 된다.

먼저, 상기 외부 컴퓨터(22)의 자동 편향 보정 연산부(22A)는 카메라을 통하여 들어온 R,G,B별 각 패턴의 좌표를 기준좌표와 비교한 후 차이를 계산하여 일치하도록 하는 조정데이타를 검출하게 된다.

그리고, 상기 외부컴퓨터(22)의 자동 주변부 밝기 보정연산부(22B)는 편향보정된 조정데이타의 위치별 밝기값을 R,G,B별로 따로 읽게 된다.

즉, 위치별 밝기값은 도 6에 도시된 바와같이, 한점에서의 화면의 밝기는 I_R(X,Y),I_G(X,Y),I_B(X,Y)로 표시되고, 또한 화면중심에서의 화면의 밝기는 I_R(X₀,Y₀),I_G(X₀,Y₀),I_B(X₀,Y₀)로 표시되므로서, R,G,B 위치별 밝기값을 읽게된다.

상기와 같이 R,G,B 위치별 밝기값을 읽은 후, 상기 주변부 밝기 보정연산부(22b)는 화면 주변부의 밝기와 화면 중심부의 밝기를 조정하게 된다.

이때, 화면 주변부의 밝기가 화면 중심에서의 밝기보다 적을때는 브라운관에 인가되는 영상신호의 크기를 크게하고, 화면 주변부가 화면 중심부보다 클때에는 화면 주변부의 밝기를 줄여주어 화면 주변부의 밝기와 중심부의 밝기가 차이가 없도록 하여 밝기 보정량을 검출하게 된다.

상기와 같이 검출된 편향 보정된 조정 데이터 및 주변부 밝기 보정량을 검출한 외부 검퓨터(22)에서는 아이스퀘어 씨(I²C)로 연결된 TV의 마이컴(23)을 통하여 편향 보정된 조정 데이타는 편향메모리(24)에 저장시키고, 주변부 밝기 보정량은 TV의 마이컴(23)를 통하여 주변부 보정 메모리(26)에 저장하게 된다.

상기 TV의 마이컴(23)에 통하여 편향메모리(24)에 저장된 값을 이용하여 편향처리부(25)에서는 편향요크에 편향전류를 인가하여 편향조정을 하게 된다.

그리고, TV의 마이컴(23)을 통하여 주변부 보정 메모리(26)에 저장된 R,G,B 각각의 주변부 밝기보정량은 디지탈/아나로그 변환기(27)에 의해 아나로그 신호로 변환하여 각각의 R,G,B 밝기 보정상수((α_R,α_G,α_B)로 각각의 R,G,B보정부(29a,29b,29c)에 출력하게 된다.

한편, 영상신호가 R,G,B 인터페이스부(28)에 인가되면, 상기 R,G,B 인터페이스부(28)에서는 분리된 각각의 R,G,B 신호를 R,G,B보정부(29a,29b,29c)에 인가하게 된다.

상기 R,G,B보정부(29a,29b,29c)는 R,G,B 인터페이스부(28)에서 인가된 각각의R,G,B신호에 디지탈/아나로그 변환기(27)에서 인가된 각각의 R,G,B 밝기 보정상수(α_R,α_G,α_B)를 곱하게 되고, 상기 각각의 R,G,B신호와 R,G,B 밝기 보정상수가 곱해진 신호(α_RR,α_GG,α_BB)가 각각의 R,G,B 브라운관(30a,30b,30c)에 출력되므로서 화면주변부와 중심부의 밝기가 균일하도록 만들게 된다.

도 7은 G색을 예를 들어 브라운관 화면 주변부와 화면 중심부의 밝기가 동일하게 하기위한 밝기보정 상수(α_G)를 결정하는 진행과정을 보인 플로우 챠트로서, 먼저, 모든 조정포인트에서의 밝기 보정상수의 초기치 α_G(X,Y)=1 이다.

한점에서의 밝기 I_G(X,Y)값을 읽은 후 중심에서의 밝기 I_G(X₀,Y₀)값을 비교하는 제 1과정과, 상기 제 1과정 이후 I_G(X₀,Y₀)값과 비교한 차이가 허용오차(ε)보다 크면 밝기 보정상수 α_G(X,Y)값에 δ만큼 증가시켜 I_G(X,Y)을 다시 리드하여 반복비교하고, 허용오차(ε)보다 적으면 I_G(X,Y)값과 I_G(X₀,Y₀)값을 비교시키는 제 2과정과, 상기 제 2과정이후 I_G(X,Y)값과 I_G(X₀,Y₀)값을 비교한 차이가 허용오차(ε)보다 크면 α_G(X,Y)값에 δ만큼 감소시켜 이때의 α_G(X,Y)값을 읽은 후 I_G(X,Y)값을 리드하여 재 비교시키고, 허용오차(ε)보다 작으면 이때의 α_G(X,Y)값를 최종적으로 메모리에 기억시키는 제 3과정으로 진행된다.

상기와 같이 진행되므로서, 즉 주변부의 밝기가 화면 중심의 밝기보다 적을때에는 브라운관에 인가되는 영상신호의 크기를 크게하고, 주변부의 밝기가 화면중심의 밝기보다 클 경우에는 브라운관에 인가되는 영상신호의 크기를 줄여주어 화면 주변부의 밝기와 화면 중심부의 밝기 차이가 없도록 하게된다.

이때, 조정 포인트를 많이 할수도 있지만, 조정포인트의 수가 많을경우에는 메모리가 많이 필요하게 되고 연산시간도 길어지기 때문에 조정포인트의 수는 편향조정포인트 정도 하는 것이 적당하다,

즉, 조정 포인트외의 화소들은 각 화소에서 가장 가까운 조정포인트의 밝기 보정상수(α)를 갖게되므로서 각 세트마다의 렌즈편차, 광로편차에 상관없이 화면전체의 밝기가 균일하게 만들어 준다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 종래의 편향조정장치를 이용하여 간단한 하드웨어 구성으로 주변부 밝기를 보정할수 있고 각 TV세트마다의 렌즈편차,광로편차에 상관없이 화면전체의 밝기를 균일하게 만들어 주는 효과가 있다.

Claims (2)

1. TV 화면상의 정보를 검출하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 검출된 정보를 이용하여 편향 및 밝기 조정정보를 티브이의 마이컴에 출력하는 외부 컴퓨터와, 상기 외부컴퓨터에 의해 편향조정 정보를 편향 메모리 및 밝기 정보를 주변부 밝기 보정 메모리에 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴에 의해 인가받은 편향조정 정보를 저장하는 편향 처리부에 인가하는 편향 메모리와, 상기 편향 메모리에 저장된 정보에 의해 편향요크에 전류를 인가하는 편향 처리부와, 상기 마이컴에 의해 밝기조정 정보를 저장하는 주변부 밝기 보정 메모리와, 상기 주변부 밝기 보정 메모리에 저장된 정보를 아나로그 신호로 변환하여 R,G,B 보정부에 출력하는 디지탈/아나로그 변환기와, 상기 영상신호를 각각의 R,G,B신호로 분리하여 R,G,B 보정부에 출력하는 R,G,B 인터페이스부와, 상기 R,G,B 인터페이스부에 의해 분리된 R,G,B신호에 디지탈/아나로그 변환기에 의해 아나로그로 변환된 각각의 R,G,B 밝기 보정상수를 곱하여 보정하는 R,G,B 보정부와, 상기 R,G,B보정부에 의해 보정된 각각의 R,G,B 신호를 인가받아 화면에 나타내는 R,G,B 브라운관으로 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이(Projection TV)의 주변부 밝기 보정장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 외부 컴퓨터는 검출된 정보를 이용하여 R,G,B 각 패턴좌표와 기준좌표를 비교한후 차이를 계산하여 화면상의 패턴의 좌표와 기준좌표가 일치하도록 편향조정 정보를 출력하는 편향 보정 연산부와, 상기 편향 보정 연산부에서 편향조정된 조정패턴 위치별 밝기를 한 점에서의 밝기값과 중심에서의 밝기값을 비교한후 차이에 대한 한점에서의 밝기값을 가감연산하여 중심에서의 밝기값과 한점에서의 밝기값이 동일하도록 주변부 밝기 정보를 출력하는 주변부 밝기 보정연산부로 구성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이(Projection TV)의 주변부 밝기 보정장치