KR100291646B1 - 비디오신호의 콘트라스트 및/또는 휘도제어를 제공하기 위한 장치 - Google Patents

비디오신호의 콘트라스트 및/또는 휘도제어를 제공하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증폭장치 및 방법에 관한 것으로서, PWM 증폭기의 이득을 변화시키며 아주 쉽게 그 출력신호의 이동을 변화시키는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 의하면 PWM 신호에서 입력신호의 변환에 대한 제1램프신호를 발생하기 위한 제1수단 및/또는 출력신호에서 PWM 신호의 변환에 대한 제2램프신호를 발생하기 위한 제2수단이 카운팅 수단을 포함한다. 본 발명은 액정표시장치에서 표시될 수 있는 신호의 휘도 및/또는 콘트라스트를 제어하는데 바람직하게 이용될 수 있다.

Description

비디오신호의 콘트라스트 및/또는 휘도제어를 제공하기 위한 장치
제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 도면.
제2도는 제1도의 실시예에서 발생한 신호를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 증폭기 11 : 전압/시간 컨버터
12 : 시간/전압 컨버터 12′ : MOS 트랜지스터
12″ : 캐패시터 13 : 카운터
14 : 램프 전압발생기 15 : LCD 판넬
20 : 비디오 소오스
본 발명은 신호 번역 회로에 관한 것이며, 보다 상세하게는 비디오 신호를 액정 디스플레이에 인가하기 위한 회로에 관한 것이다.
입력신호를 펄스폭 변조(PWM)신호로 변환하는 제1증폭기단과 그리고 펄스폭 변조(PWM)신호를 출력신호로 변환하는 제2증폭기단을 포함하는 증폭기를 이용하여 신호를 증폭하는 것이 독일연방공화국 특허 제39 30 259호에 공지되어 있다. 펄스폭 변조신호의 듀티 싸이클은 입력신호의 값에 따르며 출력신호의 값은 듀티 싸이클에 따른다.
제1증폭기단은 로우인 제1값에서 하이인 제2값으로 이동하는 램프전압에 대하여 입력신호의 전압값을 제1톱니파 신호와 비교한다. 램프전압이 입력신호 전압보다 더 낮아질 때까지 펄스폭 변조신호의 증폭은 높아진다. 램프신호의 전압이 입력신호의 전압보다 더 높을 때 상기 펄스폭 변조신호는 낮아진다.
제2증폭기단은 로우에서 하이로 이동하는 주어진 전압에 대하여 펄스폭 변조신호를 제2톱니파 신호와 비교하고 그에 의해 펄스폭 변조신호의 듀티 싸이클에 따른 값으로 출력전압을 만든다.
상기 증폭기의 이득은 제1 및/또는 제2톱니파 신호의 이동에 따라 선택될 수 있다.
상기 특허출원에서 상술한 유형의 증폭기는 액정표시장치(LCD)를 구동하기 위한 비디오 신호를 처리하는데 이용된다. 출력신호의 값에 따라서, 구동된 액정표시장치의 화소는 각각 반사율 또는 투과율을 변화한다.
액정표시장치에 의해 표시될 수 있는 비디오 신호의 콘트라스트는 최소값과 최대값간의 차이를 의미하는 출력신호의 범위에 의해 선택된다. 이러한 비디오 신호의 휘도는 각각 출력신호의 최소값과 최대값에 따른다.
그것은 표시된 비디오 신호의 콘트라스트가 증폭기 이득에 의존하고 휘도는 출력신호의 시프트에 의존한다는 것을 의미한다.
선행 독일특허출원 제41 03 813.4호(아직 공보발행은 안됐음)에는 상술한 유형의 증폭기가 기술되어 있다. 상기 출원에서, 펄스폭 변조신호를 출력신호로 변환하기 위한 제2증폭단은 출력신호의 비선형성이 감소되기 위한 특별한 방법을 실현시킨다.
본 발명에 의하면 이득을 변화시키고 그리고/또는 시프트를 변환시키기 위하여 적어도 하나의 전압 런이 변화되어야만 한다. 상기 변화는 실현하기가 무척 어렵다.
본 발명의 목적은 상술한 유형의 증폭기의 이득을 변화시키고 및/또는 아주 쉽게 출력신호의 시프트를 변화시키기 위한 것이다.
이러한 본 발명의 목적은 제1램프신호 및/또는 제2램프신호가 각각 제1카운터 또는 제2카운터에 의해 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 입력신호를 증폭하기 위한 방법과 그리고 제1램프수단 및/또는 제2램프수단이 카운터 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 입력신호를 증폭하기 위한 장치에 의해 해결된다.
본 발명에 의하면, 상술한 유형의 제1 및/또는 제2증폭기단은 디지탈적으로 작동한다. 이러한 것은 제1증폭기단 및/또는 펄스폭 변조신호인 중간신호에 의한 디지탈 입력신호가 디지탈 카운터 신호와 비교되는 것으로 그 값은 주어진 방법에 의해 제1셋팅값에서 제2셋팅값으로 증가 또는 감소될 수 있다는 것을 의미한다.
제1증폭기단의 제1변환은, 시간간격동안 입력신호의 값이 카운터 신호의 값이상일 때, 펄스폭 변조신호인 중간신호의 레벨은 입력신호의 값이 카운터 신호의 값보다 더 낮아질 때 시간간격의 레벨과 비교하면 다르게 된다.
제2증폭기단은, 상기 중간신호가 제2램프신호를 이용하여 출력신호로 변환되고 그에 의해 상기 출력신호의 값은 중간신호의 하나 또는 그 이상의 단계의 기간에 따르게 된다.
중간신호의 구동이 제2램프신호의 구동에 의해 영향을 받는다면, 예컨대, 중간신호의 증폭이 제2램프신호에 의해 감소 또는 증가되는 것과 같은 방식으로 영향을 받는다면 증폭기의 비선형성은 감소될 수 있다.
액정표시장치를 구동하기 위한 본 발명의 이용은, 휘도 및/또는 콘트라스트를 매우 쉽게 변화시킬 수 있기 때문에 유리하다.
이하 더욱 상세하게, 본 발명의 특징 및 장점을 다음에 기재된 실시예에서 도면과 관련하여 설명한다.
실시예를 상세하게 설명하기 전에 본 발명을 더 잘 이해할 수 있기 위하여 도면에 도시되어 있는 블럭에 대해 설명한다. 일반적으로 이러한 블럭의 적어도 다수는 유니트에 집적된다. 이러한 유니트는 집적 또는 하이브리드 기술에서 또는 마이크로 컴퓨터의 부분으로 또는 이러한 컴퓨터를 제어하기 위한 프로그램의 일부분으로 실현될 수 있다.
단일블럭에 포함된 요소는 분리되어 구현될 수 있다.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다.
증폭기(10)는 전압 대 시간(v/t) 컨버터(11)와 시간 대 전압(t/v) 컨버터(12)를 포함한다. 상기 실시예에서 카메라, 비디오 레코더, 비디오 메모리, 디지탈 및/또는 아날로그 또는 그와같은 비디오 소오스(20)에 의해 발생된 비디오 신호로부터 유도된 입력신호(Vi)는 v/t 컨버터(11)의 제1입력단자에 공급되며 카운터(13)에 의해 제공된 제1램프 신호가 컨버터(11)의 제2입력단에 공급된다.
v/t 컨버터(11)에 의해 발생된 펄스폭 변조(PWM)신호는 t/v 컨버터(12)의 제1입력단에 공급되며 제2입력단은 제2도에 도시된 바와같이 블록(14)의 내에 도시된 제2램프전압신호(VR)를 공급하는 램프전압 발생기(14)와 접속되어 있다. 컨버터(12)의 출력신호(Vo)는 상기 실시예의 경우에서는 LCD 패널(15)인 추가 수단에 제공된다.
상기 실시예에서와 같이 t/v 컨버터(12)는 MOS 트랜지스터(12′), 발생기(14)에 접속된 소오스와 캐패시터(12″)의 제1단자에 접속된 드레인을 포함할 수 있는데 출력신호(Vo)가 MOS 트랜지스터와 캐패시터 사이에서 인출된다. 펄스폭 변조 신호는 트랜지스터(12′)의 게이트에 공급되며 캐패시터(12″)의 제2단자는 접지되어 있다. 캐패시터(12″)의 제2단자가 또다른 접속으로서, 예컨대 도시되지는 않았지만 DC 전압에 접속되는 것도 가능하다.
제어기(16)는 카운터(13)를 제어하여 LCD 어레이에 의해 디스플레이되는 비디오 신호의 콘트라스트 및/또는 휘도를 제어한다. 카운터 클럭주파수 및/또는 카운터 시작시간과 같은 카운터(13)의 파라미터는 이러한 실시예에서 입력 유니트에 포함된 제어수단(16)에 의해 선택되고 제어될 수 있다. 이 실시예에서 카운터 시작 시간은 램프 발생기(14)에 의해 발생된 램프 신호의 시작에 따라 설정된다. 제어기(16)는 또한 램프 발생기(14)를 제어한다. 즉, 신호 R의 진폭 한계값, 램프의 기울기 및 램프의 시작 시간을 설정한다. 카운터(13)는 각각의 램프들 간의 타이밍 관계가 동기되도록 클록킹 신호를 램프 발생기(14)에 제공할 수 있다.
상술한 유형의 증폭기 유형의 상세한 설명은 독일연방공화국 특허 제39 30 259호와 독일연방공화국 특허출원 제41 03 813.4호에 기술되어 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위한 목적으로 증폭기 동작방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.
공지된 증폭기와 제1도의 실시예간의 주된 차이점은 컨버터(11)가 디지탈적으로 동작한다는 것이다. 그것은 입력신호(Vi)뿐만 아니라 카운터 신호(C)도 디지탈 신호라는 것을 의미한다. 아날로그 입력신호가 처리되는 경우에는 A/D 컨버터가 제공된다.
제2도는 제1도의 실시예에서 발생할 수 있는 신호의 다이어그램을 도시한다. 여기서 각 조건들(a,b,c,d)에 대한 PWM 신호들(Pa,Pb,Pc,…,Pd)이 컨버터(11)에 의해 발생된다. Vc로 표시된 램프가 카운터(13)에 의해 발생된다.
제2(a)도는 램프전압(VR)의 런(run), 신호(C)의 값의 제1런(Vc) 및 디지탈 입력신호(Vi)의 값(Vvi)을 도시하고 있다.
상기 카운터는 시간(t1) 및 시간(Ta)에서 시작하고 카운터 신호(C)의 값(Vc)는 디지탈 입력신호의 값(Vvi)와 같다.
제2(e)도는 제2(a)∼제2(d)도에서 도시된 실시예에 대하여 컨버터(11)에 의해 발생된 펄스폭 변조신호(Pa…Pd)를 도시하고 있다. 카운터(13)가 시간(t1)에서 시작될 때 신호(Pa)는 “하이”로 셋팅된다. “하이”타임(dta) 후에 신호(Pa)가 t=Ta일 때 “로우”로 셋팅된다.
신호(Pa)가 하이일 때까지 트랜지스터(12′)는 도통하며 캐패시터(12″)는 신호발생기(14)의 램프전압신호(VR)가 인가된다. 신호(Pa)가 “로우”(Ta)로 될 때 트랜지스터(12′)는 차단되며 신호(R)의 대응값은 캐패시터(12″)에 저장된다.
카운터(13)가 시작될 때 점(Voa1…Vod1)은 그 순간의 캐패시터(12″)에서 전압값을 지시하며 트랜지스터(12′)가 차단될 때 점(Voa2…Vod2)는 캐패시터(12″)에 저장된 전압값을 지시한다.
제2(a)도의 다이어그램에 의하여 비디오 신호는 제1휘도값(b1) 및 제1콘트라스트 값(C1)을 가진 LCD에 표시될 수 있다.
제2(b)도는 전압곡선(Vc)의 또다른 런을 도시한다. 카운터(13)는 제2(a)도에서와 같은 시간(t1)에서 저장되나 카운터의 클럭주파수는 전압곡선(Vc)에서 더 높은 경사를 가지며 증가된다.
제2(e)도에 도시된 펄스폭 변조신호에 의하면 시간(t1)에서 시작되기는 하나 그의 듀티 싸이클(“하이”시간/“로우”시간)은 더 낮아진다.
“하이”시간(dtb)가 시간(dtc)보다 더 작아짐에 따라, 캐패시터(12″)에 저장된 전압(Vob2)의 값은 제2(a)도의 실시예와 비교된 전압값(Vvi)에 대해 더 낮아진다. 이러한 것은 전압(Vob1,Vob2)의 차이값이 더 작아진다는 것을 의미한다. 이것은 제1콘트라스트 값(C1)보다 더 낮은 제2콘트라스트 값(C2)을 야기한다.
비디오 신호의 휘도(b2)는 제2(a)도에서와 같다. 이것은 b2=1b을 의미한다.
제2(c)도는 전압곡선(Vc)의 세 번째 런을 도시한다. 상기 경사는 제2(a)도와 같으나 시작점은 제2(a)도와 제2(b)도에서의 시간(t1)보다 더 빠른 시간(t2)이 된다. 이러한 것은 카운터(14)를 더 빨리 시작함에 의해 실현된다. 클럭주파수는 제2(a)도의 실시예와 같다.
상기 실시예에서 대응 펄스폭 변조신호(Pc)는 시간(dta)와 같은 시간(dtc)의 “하이”시간을 가진다. 그에 의해 전압(Voc1)과 전압(Voc2)간의 차이는 전압(Voa1)과 전압(Voa2)와의 차이와 같으며 콘트라스트 값(C3)은 C3=C1이 된다.
휘도값(b3)은 각각 휘도값(b1 또는 b2)보다 더 낮다. 이러한 것은 더 어둡고 더 밝은 비디오 신호에 대한 전압값(Voc1,Voc2)이 더 낮아진다는 사실에 의해 설명될 수 있다.
제2(d)도는 제2(b)도에서와 같은 전압(Vc)의 경사와 같은 카운터 클럭주파수를 가지며 제2(c)도에서와 같은 시작점(t2)을 가지는 또다른 실시예를 도시한다.
펄스폭 변조신호(Pd)를 고려하면, 어두운 신호에 대한 전압값(Vod1)이 전압값(Voc1)과 같으며, 이는 b4=b3이라는 것을 의미하고, 전압(Vod1)과 전압(Vod2)간의 차이는 전압(Vob1)과 전압(Vob2)간의 차이와 같으며, 즉 C4=C2라는 것을 의미하는 것을 도시하고 있다.
결국, 제1도의 실시예에서, 카운터 클럭주파수와 카운터(13)의 시작점이 매우 쉽게 변화될 수 있으므로 LCD 판넬을 이용하여 표시될 수 있는 비디오 신호의 휘도 및/또는 콘트라스트가 매우 쉽게 변화할 수 있다는 것을 설명할 수 있다.
상술한 실시예의 변화는 적어도 다음과 같은 변경중 하나를 포함할 수 있다:
- 카운터(13)에 의해 발생된 램프의 시작점 및 경사를 변화시키는 대신 또는 추가적으로 변화시켜서 t/v 컨버터(12)에 공급된 램프신호(12)가 카운터에 의해 발생될 수 있으며 이에 의해 램프신호(R)의 런이 시작점과 클럭주파수에 따른 변화에 의해 쉽게 변화될 수 있다.
- D/A 컨버터는 아날로그 신호를 처리하기 위하여 카운터와 컨버터(11 및/또는 12)간에 제공될 수 있다.
- 램프 발생기(14)는 감소된 톱니파형 램프신호를 발생할 수 있다. 이것은 캐패시터(12″)에 저장된 전압값이 캐패시터(12″)의 커패시턴스에 더 독립적이 된다는 장점이 있다. 이 경우 LCD 수단(15) 또는 인버터에 따라 제공될 수 있다.
- 카운터 시작(휘도) 및/또는 카운터 클럭주파수(콘트라스트)에 대한 값이 설정된 값 및 센서신호에 따라 제어수단에 의해 제어될 수 있다.
- 증폭기 및/또는 필터수단은 컨버터(12) 및 LCD(15)간에 제공될 수 있다.
- 상기 독일특허출원에서 설명한 특징이 다음과 같이 조합될 수 있다.
- 펄스폭 변조신호는 램프전압신호(R)의 시프트에 따라 영향을 얻을 수 있다(특허출원 제41 03 813.4호).
- LCD 화소의 하나 또는 그 이상의 열이 동시에 구동될 수 있다(특허 제39 30 259호).

Claims (9)

  1. 디스플레이 장치 상에 비디오 이미지 재생용 비디오 신호를 번역하기 위한 장치로서, 비디오 신호의 소스; 제어신호에 응답하여 제어된 비율로 증가되는 램프 신호를 발생시키기 위한 디지털 램프 발생기; 상기 비디오 신호와 상기 램프 신호를 수신하도록 각각 결합된 제1 및 제2입력 단자를 가지며, 상기 비디오 신호가 상기 램프 신호보다 더 큰 제1지속 상태와 상기 램프 신호가 상기 비디오 신호를 초과하는 제2상태를 나타내는 펄스들을 제공하는 진폭 대 펄스폭 컨버터; 상기 디지털 램프 발생 수단이 제어 비율을 증가시키거나 감소시키도록 조건 설정하여 이에 의해 상기 디스플레이된 이미지의 콘트라스트를 제어하는 제어 신호를 발생시키기 위한 제어 수단; 및 상기 펄스들에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 구동시키도록 샘플 신호를 발생시키기 위한 펄스폭 대 진폭 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펄스폭 대 진폭 컨버터가, 추가 램프 신호를 발생시키기 위한 추가 램프 신호 발생기; 제1 및 제2전극을 가지며 상기 제2전극이 기준 전위에 결합된 커패시터; 상기 펄스들을 수신하도록 결합된 제어 전극을 갖고, 상기 추가 램프 발생기와 상기 커패시터의 상기 제1전극과 상기 추가 램프 발생기 사이에 결합된 선택적 전도성 도전 경로를 가지며, 상기 커패시터의 상기 제1전극이 상기 샘플 신호를 제공하는 소자; 및 상기 추가 램프 신호의 시작의 상대적 위상과, 상기 소자가 비 전도성 조건에서 전도성 조건이 되도록 하는 각각의 상기 펄스들의 전이를 제어하고 이에 의해 상기 디스플레이되는 이미지의 휘도를 조절하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디지털 램프 발생기가, 카운터와, 상기 추가 램프 신호의 상기 시작에 대한 소정 시간에 상기 램프를 시작시키도록 상기 카운터의 상대적 위상 조건을 제어하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디지털 램프 발생기가 상기 램프 신호의 기울기를 변화시키도록 제어된 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  5. 디스플레이 장치 상에 비디오 이미지 재생용 비디오 신호를 번역하기 위한 장치로서, 비디오 신호의 소스; 상기 비디오 신호에 응답하여 상기 비디오 신호의 진폭에 비례적으로 관련되어 있는 펄스 폭을 갖는 펄스들을 제공하는 진폭 대 펄스폭 컨버터; 램프 신호를 발생시키기 위한 디지털 램프 발생기; 상기 디스플레이 장치를 구동시키도록 아날로그 진폭값을 발생시키기 위해 상기 램프 신호와 상기 펄스들에 응답하는 펄스폭 대 진폭 컨버터; 및 상기 램프 신호의 시작 시간에 대하여 각각의 상기 펄스들의 전이들 중 하나의 위상을 제어하여 상기 디스플레이 장치 상에 재생된 이미지의 휘도를 제어하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어하기 위한 수단이 상기 진폭 대 펄스폭 컨버터에 포함된 추가 램프 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어하기 위한 수단은, 증가/감소하는 디지털 값의 시퀀스로서 상기 추가 램프 신호를 발생시키기 위한 카운터; 및 상기 카운터에 의해 제공된 상기 디지털 값의 증분 비율을 제어하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어하기 위한 수단이 상기 추가 램프 신호와 상기 램프 신호의 상대적 시작 시간을 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 램프 및 추가 램프 신호 중 하나의 기울기를 변화시켜서 상기 재생된 이미지의 콘트라스트를 변화시키기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 번역용 장치.
KR1019930011174A 1992-06-19 1993-06-18 비디오신호의 콘트라스트 및/또는 휘도제어를 제공하기 위한 장치 KR100291646B1 (ko)

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EP92401737.9 1992-06-19
EP92401737 1992-06-19

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KR940006336A KR940006336A (ko) 1994-03-23
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