KR20010001597U

KR20010001597U - An apparatus for image quality improvement using optical sensor

Info

Publication number: KR20010001597U
Application number: KR2019990012071U
Authority: KR
Inventors: 유권일
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-15

Abstract

본 고안은 화면상에 디스플레이될 영상신호의 화질개선장치에 관한 것으로서, 특히 광센서를 이용하여 시스템주변환경의 밝기에 적응적으로 상기 영상신호의 명암대비를 자동으로 조정할 수 있는 화질개선장치를 제공한다. 이 화질개선장치는, 상기 장치의 외부광량을 감지하는 광센서부; 및 상기 감지된 외부광량에 적응적으로 상기 영상신호의 명암대비를 조정하는 명암대비조정수단을 포함한다. 그리고, 이 화질개선장치는 바람직하게는 LCD 프로젝션TV시스템에 적용되며, 디스플레이될 영상신호의 흑레벨의 명암대비를 조정함을 특징으로 한다. 이로써, 본 고안은 주변환경의 빛의 세기에 따라 자동으로 그 명암대비가 최적으로 조정된 영상신호를 화면상에 디스플레이할 수 있게 되며, 사용상의 편리성을 제공한다.The present invention relates to a device for improving image quality of an image signal to be displayed on a screen, and in particular, to provide an image quality improvement apparatus that can automatically adjust the contrast of the image signal adaptively to the brightness of a system main conversion mirror using an optical sensor. do. The image quality improving device comprises: an optical sensor unit for sensing an external light amount of the device; And contrast adjustment means for adjusting the contrast of the video signal adaptively to the sensed external light amount. This picture quality improvement device is preferably applied to an LCD projection TV system, characterized in that the contrast of the black level of the video signal to be displayed is adjusted. As a result, the present invention can display a video signal whose contrast is optimally adjusted automatically according to the light intensity of the surrounding environment, and provides convenience for use.

Description

An apparatus for image quality improvement using optical sensor

본 고안은 화면상에 디스플레이될 영상신호의 화질개선장치에 관한 것으로서, 특히 광센서를 이용하여 시스템주변환경의 밝기에 적응적으로 상기 영상신호의 명암대비를 자동으로 조정할 수 있는 화질개선장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for improving the image quality of an image signal to be displayed on a screen, and more particularly, to an image quality improving device that can automatically adjust the contrast of the image signal adaptively to the brightness of a system main conversion mirror using an optical sensor. will be.

일반적으로 영상신호의 화질을 결정하는 요인에는 화소의 계조도수, 계조도범위, 밝기(brightness), 명암대비(contrast), 및 수직·수평방향의 해상도 및 잡음 등이 있다. 여기서, 화소의 계조도수와 계조도범위는 화소의 밝기값을 나타내는 계조도의 결정요인들로서, 이 범위내에서 영상신호의 밝기와 명암대비가 결정되어진다. 이에 관련하여, 화면상에 디스플레이될 영상신호의 화질이 개선되도록, 그 영상신호의 명암대비를 조정하는 기술을 일반적으로 감마보정(Gamma Correction)이라한다. 감마보정은 영상신호를 흑(black)레벨, 그레이(gray)레벨,및 백(white)레벨로 구분하여 그 레벨마다 각기 다른 계조도로 그 명암대비를 조정한다. 감마보정은 이러한 계조도를 결정하기 위하여 소정의 특성곡선을 이용하며, 그 특성곡선은 그 계조도의 특성이 전환되는 변곡점을 갖는다. 그러므로, 특성곡선상에서 그 변곡점의 위치를 조정함으로써 영상신호의 명암대비를 조정할 수 있다. 그리고, 이러한 변곡점은 전술의 특성곡선을 결정하는 요인, 및 TV시스템의 종류에 따라 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 특성곡선에 대한 기술 그 자체는 이 기술분야의 당업자에게 공지된 내용이므로 상세한 설명을 생략한다.In general, factors that determine the image quality of an image signal include gradation frequency, gradation range, brightness, contrast, and resolution and noise in the vertical and horizontal directions. Here, the gradation number and gradation range of the pixel are determinants of the gradation degree indicating the brightness value of the pixel, and the brightness and contrast of the image signal are determined within this range. In this regard, a technique for adjusting the contrast of the video signal so that the image quality of the video signal to be displayed on the screen is generally referred to as gamma correction. Gamma correction divides an image signal into a black level, a gray level, and a white level, and adjusts the contrast with different gradations for each level. Gamma correction uses a predetermined characteristic curve to determine such gradation, and the characteristic curve has an inflection point at which the characteristic of the gradation is switched. Therefore, the contrast of the video signal can be adjusted by adjusting the position of the inflection point on the characteristic curve. The inflection point may have at least one inflection point according to the factors for determining the aforementioned characteristic curve and the type of the TV system. The description of the characteristic curve itself is well known to those skilled in the art and thus the detailed description is omitted.

한편, LCD 프로젝션(Projection)TV시스템은 자체의 특성상 CRT TV시스템에 비해 그 명암대비가 낮고 흑레벨에서의 영상신호의 화질이 떨어진다. 이러한 특성을 갖는 LCD 프로젝션(Projection)TV시스템에서, 기존에는 시스템설계자 또는 사용자가 영상신호의 흑레벨의 감마 변곡점의 위치를 미리 또는 수동으로 설정함으로써, 디스플레이될 영상신호의 흑레벨의 명암대비를 조정하고 있다.On the other hand, the LCD projection TV system has lower contrast than the CRT TV system due to its characteristics and the image quality of the video signal at the black level is lower. In an LCD Projection TV system having such a characteristic, a system designer or a user conventionally adjusts the contrast of the black level of a video signal to be displayed by setting the position of the gamma inflection point of the black level of the video signal in advance or manually. Doing.

하지만, 기존에는 시스템설계자 또는 사용자가 전술한 흑레벨의 감마변곡점의 위치를 미리 설정할 때의 주변환경의 빛의 세기와 TV를 시청할 때의 주변환경의 빛의 세기가 다른 경우, 기설정된 명암대비가 현재의 주변환경과 다르므로 그 흑레벨의 명암대비가 최적화되기 못해 화면상에 디스플레이되는 영상의 화질이 떨어지는 문제점이 있었다.However, in the past, when the system designer or the user sets the position of the gamma inflection point of the black level described above, when the light intensity of the surrounding environment is different from the light intensity of the surrounding environment when watching TV, the preset contrast is different. Since it is different from the current surrounding environment, the contrast of the black level is not optimized, and thus the image quality of the image displayed on the screen is deteriorated.

보다 구체적으로는, 주변이 어두운 환경에서 흑레벨의 명암대비가 미리 설정되고 주변이 환한 환경에서 TV를 시청하면, 화면상에 디스플레이되는 영상신호의 흑레벨의 계조가 뭉개져 보인다. 반대로, 주변이 환한 환경에서 흑레벨의 명암대비가 미리 설정되고 주변이 어두운 환경에서 TV를 시청하면, 화면상에 디스플레이되는 영상신호의 흑레벨이 떠 보여 그 명암대비가 떨어진다.More specifically, when the contrast of the black level is preset in a dark environment and the TV is watched in a bright environment, the gray level of the black level of the image signal displayed on the screen is crushed. On the contrary, when the contrast of the black level is preset in a bright environment and the TV is watched in a dark environment, the contrast of the video signal displayed on the screen is floated and the contrast drops.

이러한 문제점을 해결하기 위해, TV를 시청할 때마다 TV시스템 주변의 빛의 세기에 맞게 시청자가 그 명암대비를 조정하는 방식은, 일반 시청자가 최적화된 명암대비를 조정하기가 용이하지 않을 뿐더러 사용상 매우 불편하다는 문제점을 갖는다.To solve this problem, the way that the viewer adjusts the contrast according to the light intensity around the TV system every time they watch TV is not easy for ordinary viewers to adjust the optimized contrast and it is very inconvenient to use. Has the problem.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 광센서를 이용하여 TV시스템 주변환경의 밝기의 변화에 적응적으로, 화면상에 디스플레이될 영상신호의 명암대비를 자동으로 조정할 수 있는 화질개선장치를 제공함에 있다.An object of the present invention to solve these problems is to provide an image quality improvement apparatus that can automatically adjust the contrast of an image signal to be displayed on the screen, adaptively to the change of the brightness of the surrounding environment of a TV system using an optical sensor. In providing.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른, 광센서를 이용한 화질개선장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing an image quality improving apparatus using an optical sensor according to an embodiment of the present invention.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of reference numerals for the main parts of the drawings>

10 : 광센서부 12 : 비교및결정부10: optical sensor unit 12: comparison and determination unit

14 : LCD구동부 16 : LCD판넬부14 LCD driver 16 LCD panel

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 화질개선장치는, 화면상에 디스플레이될 영상신호의 화질을 개선하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치의 외부광량을 감지하는 광센서부; 및 상기 감지된 외부광량에 적응적으로 상기 영상신호의 명암대비를 조정하는 명암대비조정수단을 포함한다. 그리고, 이 화질개선장치는 바람직하게는 LCD 프로젝션TV시스템에 적용되며, 디스플레이될 영상신호의 흑레벨의 명암대비를 조정함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for improving an image quality of an image signal to be displayed on a screen, the apparatus comprising: an optical sensor unit for sensing an external light amount of the apparatus; And contrast adjustment means for adjusting the contrast of the video signal adaptively to the sensed external light amount. This picture quality improvement device is preferably applied to an LCD projection TV system, characterized in that the contrast of the black level of the video signal to be displayed is adjusted.

이하, 첨부한 도 1을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 화질개선장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 1 will be described in detail the image quality improving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 보여진 광센서부(10)는 LCD 프로젝션 TV시스템의 외관중에서 주변환경의 빛의 세기를 잘 감지할 수 있는 위치에 부착되며, 감지된 광량의 크기를 DC레벨의 신호로 변환하여 출력한다. 미도시한 시스템제어부는 시스템외부의 광센서부(10)로부터 입력하는 전술의 DC레벨의 광량감지신호가 비교및결정부(12)로 공급되도록 버스라인(I²C)을 제어한다.The optical sensor unit 10 shown in FIG. 1 is attached to a position capable of detecting the intensity of light of the surrounding environment within the exterior of the LCD projection TV system, and converts the detected amount of light into a DC level signal and outputs the signal. . The system controller not shown controls the bus line I ² C such that the above-described DC level light amount sensing signal input from the optical sensor unit 10 outside the system is supplied to the comparison and determination unit 12.

비교및결정부(12)는 입력하는 광량감지신호의 DC레벨의 크기를 기설정된 소정 기준치와 비교하며, 비교결과 현재 시스템외부가 어두운 환경인지 밝은 환경인지를 판별한다. 그리고, 비교및결정부(12)는 판별된 주변환경의 빛의 세기에 따라, 화면상에 디스플레이될 영상신호의 흑레벨의 명암대비보정을 위한 계조도를 결정한다. 바람직하게는, 비교및결정부(12)는 설정된 적어도 하나의 특성곡선에서, 영상신호의 계조도범위를 구분하는 변곡점의 위치를 얼마만큼 상승 또는 하강시킬지를 결정한다. 이로써, 변곡점의 위치가 조정됨으로 인해 특성곡선상의 계조도범위가 신장 또는 축소된다. 여기서, 비교및결정부(12)는 주변이 어두운 환경인 것으로 판별되면 영상신호의 흑레벨을 위한 변곡점의 위치를 소정 간격 상승시키도록 결정하고, 주변이 밝은 환경인 것으로 판별되면 전술한 변곡점의 위치를 소정 간격 하강시키도록 결정한다. 이때, 변곡점의 위치가 상승되면 흑레벨의 명암대비가 개선되고, 변곡점의 위치가 하강되면 흑레벨이 뭉개지는 현상을 최대한 방지할 수 있게 된다.The comparison and determination unit 12 compares the magnitude of the DC level of the input light quantity detection signal with a predetermined reference value, and determines whether the current system exterior is dark or bright. The comparison and determination unit 12 determines the gradation degree for contrast correction of the black level of the image signal to be displayed on the screen according to the determined light intensity of the surrounding environment. Preferably, the comparison and determination unit 12 determines how much to increase or decrease the position of the inflection point for dividing the gradation range of the image signal in at least one characteristic curve. As a result, the gray scale range on the characteristic curve is extended or reduced by adjusting the position of the inflection point. Here, the comparison and determination unit 12 determines to raise the position of the inflection point for the black level of the video signal by a predetermined interval when it is determined that the environment is dark, and the position of the inflection point described above when it is determined that the environment is bright. Determine to lower the predetermined interval. In this case, when the position of the inflection point is increased, the contrast of the black level is improved, and when the position of the inflection point is lowered, the phenomenon of crushing the black level can be prevented as much as possible.

LCD구동부(12)는, 비교및결정부(12)에서 결정된 변곡점의 위치 및 그에 따른 특성곡선을 이용하여, 미도시한 영상신호처리부로부터 입력하는 영상신호(R,G,B)의 흑레벨의 명암대비를 보정하여 출력한다. LCD판넬부(16)는 LCD구동부(12)로부터 명암대비가 보정된 영상신호에 따라 그 액정의 배열이 변환되며, 그에 따라 주변환경의 광량변화에 적응적으로 명암대비가 조정된 영상을 화면상에 디스플레이할 수 있게 된다.The LCD driving unit 12 uses the position of the inflection point determined by the comparing and determining unit 12, and the characteristic curve thereof, to determine the black level of the video signals R, G, and B input from the image signal processing unit (not shown). Contrast and output the contrast. The LCD panel 16 converts an arrangement of the liquid crystals according to the image signal whose contrast is corrected from the LCD driver 12, and accordingly adjusts the contrast on the screen according to the change in the amount of light in the surrounding environment. Display on the screen.

한편, 전술한 바람직한 일실시예는 주변환경의 빛의 세기에 따라 변곡점의 위치를 조정함으로써 그 영상신호의 흑레벨의 명암대비를 자동으로 조정하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 고안의 기술적 사상 및 바람직한 실시예를 잘 이해할 당업자에게는, 본 고안의 기술범위내에서 언급하지 않은 다수의 변형실시예들이 용이하게 도출될 수 있음은 자명하다. 일례로, 주변환경의 빛의 세기에 적응적으로, 상기 특성곡선상에서의 변곡점의 위치가 아닌 게인(Gain)을 조정함으로써 그 명암대비를 보정할 수도 있다. 다른 예로, 주변환경의 빛의 세기에 적응적으로 영상신호의 백레벨의 명암대비를 자동으로 조정하도록 변형될 수 있다.Meanwhile, the above-described preferred embodiment automatically adjusts the contrast of the black level of the video signal by adjusting the position of the inflection point according to the light intensity of the surrounding environment, but the present invention is not limited thereto. That is, it will be apparent to those skilled in the art that the technical spirit and preferred embodiments of the present invention may be well understood, and that various modifications that are not mentioned within the technical scope of the present invention may be easily derived. For example, the contrast may be corrected by adjusting a gain rather than a position of an inflection point on the characteristic curve, adaptively to the light intensity of the surrounding environment. As another example, it may be modified to automatically adjust the contrast of the back level of the image signal adaptively to the light intensity of the surrounding environment.

전술한 바와 같이, 본 고안은 광센서를 이용하여 TV시스템 외부의 빛의 세기에 따라 화면상에 디스플레이될 영상신호의 명암대비를 자동으로 조정할 수 있는 화질개선장치를 제공한다. 이로써, 본 고안의 화질개선장치는 주변환경의 빛의 세기에 적응적으로 최적의 명암대비를 갖는 화상신호를 디스플레이할 수 있게 되며, 시스템이 자동으로 전술한 기능을 수행함으로써 현저하게 향상된 사용상의 편리성을 제공한다.As described above, the present invention provides an image quality improving apparatus that can automatically adjust the contrast of an image signal to be displayed on the screen according to the intensity of light outside the TV system using an optical sensor. As a result, the image quality improving device of the present invention can display an image signal having an optimal contrast with an adaptive light intensity of the surrounding environment, and the system automatically performs the above-described functions, thereby significantly improving the convenience of use. Provide a surname.

Claims

An apparatus for improving the image quality of a video signal to be displayed on the screen,

An optical sensor unit detecting an external light amount of the device; And

And a contrast adjusting means for adjusting the contrast of the video signal adaptively to the sensed external light amount.

The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is applied to an LCD projection TV system.

The method of claim 1, wherein the contrast adjustment means

And determining an inflection point for dividing the gradation range of the video signal according to the detected amount of external light, and adjusting the contrast of the video signal based on the location of the inflection point.

The method of claim 3, wherein the contrast adjustment means

If the external light amount is smaller than a predetermined reference value, the position of the inflection point for the black level of the video signal is raised. If the external light amount is larger than the predetermined reference value, the position of the inflection point for the black level of the video signal is lowered. Accordingly, the image quality improving apparatus for adjusting the contrast of the black level of the video signal.

The method of claim 3, wherein the contrast adjustment means,

A comparison and determination unit for determining a position of an inflection point for the black level of the image signal based on a result of comparing the magnitude of the light amount input from the optical sensor unit to a predetermined reference value;

An LCD driver for correcting and outputting the contrast of the black level of the video signal according to the determined inflection point position; And

And an LCD panel unit for converting an arrangement of the liquid crystals according to the corrected image signal from the LCD driver, and displaying the image on the screen.