KR100715863B1 - 발광다이오드 광원의 발광레벨을 감안하여 화이트밸런스를조정하는 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법 - Google Patents

발광다이오드 광원의 발광레벨을 감안하여 화이트밸런스를조정하는 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법 Download PDF

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Abstract

발광다이오드 광원의 발광레벨을 감안하여 화이트밸런스를 조정하는 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법이 제공된다. 본 영상투사장치는, R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자에서 발생되는 광들을 순차적으로 주사하는 광원부, 광원부에서 순차적으로 주사되는 광들을 이용하여 생성한 영상을 투사하는 영상생성부, 광원부 및 영상생성부를 구동시키는 구동부, R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자의 발광레벨들을 측정하는 광센서, 및 광센서에서 측정된 발광레벨들에 기초하여 구동부의 구동동작을 제어함으로서 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 영상투사장치를 장시간 사용하여 발광다이오드들의 발광레벨들의 편차가 심해진 경우에도 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스를 최적으로 유지시킬 수 있어, 사용자에게는 화질이 열화되지 않은 최적의 영상이 계속 제공되게 된다.
화이트밸런스, LED, 발광레벨

Description

발광다이오드 광원의 발광레벨을 감안하여 화이트밸런스를 조정하는 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법{Image projection apparatus for adjusting white balance by referring to light emitting level of LED and method thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발광다이오드 광원의 광원레벨을 감안하여 화이트밸런스를 조정하는 영상투사장치의 블럭도,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 발광다이오드 광원의 광원레벨을 감안한 화이트밸런스 조정방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 발광다이오드 광원의 광원레벨을 감안한 화이트밸런스 조정방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 발광다이오드 광원의 광원레벨을 감안한 화이트밸런스 조정방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 3은 LED 구동펄스들을 나타낸 파형도, 그리고,
도 4는 복수의 LED들로 구현된 광원부를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 광원부 114-R : R-LED
114-G : G-LED 114-B : B-LED
120 : 구동부 122 : 광원구동부
124 : 영상생성 구동부 130 : 제어부
195 : 광센서
본 발명은 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로서 발광다이오드를 이용한 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법에 관한 것이다.
영상투사장치는 영상신호를 입력받아, 그에 해당하는 영상을 생성하여 스크린에 투사하는 장치로서, 통상 '프로젝터(Projector)'로 지칭된다. 영상투사장치는 백색램프에서 발생되는 백색광을, 컬러휠에 통과시켜 순차적으로 R-광, G-광, B-광이 발생되도록 하며, 발생된 광들을 DMD(Digital Micromirror Device)에서 변조시켜 해당 영상을 생성하는 방식을 일반적으로 채택하고 있다.
백색램프는 부피가 크고 전력소모가 크다는 단점을 내포하고 있다. 따라서, 영상투사장치의 광원으로서 백색램프를 이용하게 되면, 영상투사장치의 부피가 증대되고 전력소모가 커진다는 문제가 발생하게 된다. 만약, 배터리로 전원을 공급하고 휴대가 가능한 영상투사장치를 구현하는 경우에, 광원으로서 백색램프를 이용하게 된다면 이와 같은 문제점은 배가 될 것이다.
이에 따라, 광원으로서 3색(Red, Green, Blue)의 LED(Light Emitting Diode : 발광다이오드)들을 이용하여 영상투사장치를 구현하려는 시도가 진행되고 있다.
LED는 오랜시간 구동하게 되면 그 온도가 상승하게 되고, 온도상승은 LED의 발광레벨의 감소를 유발하게 된다. 이때, 온도상승에 따른 LED의 발광레벨 감소는 LED의 종류마다 다를 뿐만 아니라 제조사별로도 차이를 보인다. 이에 따라, 광원으로서 LED들을 이용한 영상투사장치를 오랫동안 사용하게 되면, LED들의 발광레벨들에 대한 편차가 심해져, 주사되는 R-광, G-광, 및 B-광의 광량들에 대한 편차 역시 심해지게 된다.
광량들의 편차가 심해지면 영상주사장치에서 주사되는 영상의 화이트밸런스가 맞지 않게 되는데, 이는 사용자에게 제공되는 영상의 화질열화라는 심각한 문제를 유발하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 투사되는 영상의 화질열화를 방지하기 위해, 발광다이오드 광원의 발광레벨을 감안하여 화이트밸런스를 조정하는 영상투사장치 및 그의 화이트밸런스 조정방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 영상투사장치는, R(Red)-발광소자, G(Green)-발광소자, 및 B(Blue)-발광소자에서 발생되는 광들을 순차적으로 주사하는 광원부; 상기 광원부에서 순차적으로 주사되는 광들을 이용하여 생성한 영상을 투사하는 영상생성부; 상기 광원부 및 상기 영상생성부를 구동시키는 구동부; 상기 R-발광소자, 상기 G-발광소자, 및 상기 B-발광소자의 발광레벨들을 측정하는 광센서; 및 상기 광센서에서 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여 상기 구동부의 구동동작을 제어함으로서, 상기 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 상기 구동부는, 상기 광원부에 마련된 R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자 각각에 대한 구동펄스들을 생성하여 인가함으로서, 상기 광원부를 구동시키는 광원구동부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 광센서에서 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 광원구동부가 생성할 상기 R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자 각각에 대한 구동펄스들의 펄스레벨들을 결정하고, 결정된 펄스레벨들에 부합된 구동펄스들이 생성되도록 상기 광원구동부를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동부는, 상기 광원부에 마련된 R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자 각각에 대한 구동펄스들을 생성하여 인가함으로서, 상기 광원부를 구동시키는 광원구동부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 광센서에서 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 광원구동부가 생성할 상기 R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자 각각에 대한 구동펄스들의 펄스폭들 및 시작타이밍들을 결정하고, 결정된 펄스폭들 및 시작타이밍들에 부합된 구동펄스들이 생성되도록 상기 광원구동부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 구동부는, 상기 광원부에서 상기 영상생성부로 순차적으로 주사되는 광들에 대한 반사각을 화소별로 조정하기 위한 반사각 조정신호들을 생성하여 상기 영상생성부로 인가함으로서, 상기 영상생성부가 상기 영상을 생성 및 투사하도록 하는 영상생성 구동부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 광센서에서 측정 된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 영상생성 구동부가 생성할 상기 반사각 조정신호들의 신호레벨들을 결정하고, 결정된 신호레벨들에 부합된 반사각 조정신호들이 생성되도록 상기 영상생성 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른, R(Red)-발광소자, G(Green)-발광소자, 및 B(Blue)-발광소자를 통해 발생되는 광들을 순차적으로 주사하는 광원부와, 상기 광원부에서 순차적으로 주사되는 광들을 이용하여 생성한 영상을 투사하는 영상생성부를 구비하는 영상투사장치의 화이트밸런스 조정방법은, a) 상기 R-발광소자, 상기 G-발광소자, 및 상기 B-발광소자의 발광레벨들을 측정하는 단계; 및 b) 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 광원부와 상기 영상생성부 중 어느 하나의 구동을 제어함으로서, 상기 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 b) 단계는, 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자 각각에 대한 구동펄스들의 펄스레벨들을 결정하는 단계; 및 결정된 펄스레벨들에 부합된 구동펄스들을 상기 광원부로 인가하여 상기 광원부를 구동시킴으로서, 상기 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 b) 단계는, 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 R-발광소자, G-발광소자, 및 B-발광소자 각각에 대한 구동펄스들의 펄스폭들 및 시작타이밍들을 결정하는 단계; 및 결정된 펄스폭들 및 시작타이밍들에 부합된 구동펄스들을 상기 광원부로 인가하여 상기 광원부를 구동시킴으로서, 상기 영상생성부에서 투사 되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 b) 단계는, 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 광원부에서 상기 영상생성부로 순차적으로 주사되는 광들에 대한 반사각을 화소별로 조정하기 위한 반사각 조정신호들의 신호레벨들을 결정하는 단계; 및 결정된 신호레벨들에 부합된 반사각 조정신호들을 상기 영상생성부로 인가하여 상기 영상생성부가 상기 영상을 생성 및 투사하도록 함으로서, 상기 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상투사장치의 블럭도이다. 본 영상투사장치는 광원으로서 3색의 LED(Light Emitting Diode : 발광다이오드)들, 즉, R(Red)-LED, G(Green)-LED, 및 B(Blue)-LED를 이용한다. 그리고, 본 영상투사장치는 투사하는 영상에 대한 화이트밸런스를 조정함에 있어서, LED들의 광원레벨을 감안한다. 한편, 도 1에서, 실선으로 나타낸 흐름선은 구동신호, 제어신호 등 전기신호의 경로를 나타내며, 점선으로 나타낸 흐름선은 광의 경로를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 영상투사장치는, 광원부(110), 구동부(120), 제어부(130), RB-CL(Collimating Lens : 콜리메이팅렌즈)(140-RB), G-CL(140-G), 광필터(150), 릴레이렌즈(160), 반사미러(170), 영상생성부(180), 투사렌즈(190), 및 광센서(195)를 구비한다.
광원부(110)는 R-광, G-광, 및 B-광을 순차적으로 생성하여 주사한다. 본 영상투사장치가 NTSC(National Television System Committee)방식에 따라 구동되는 경우라면, 광원부(110)는 1/180(프레임주기의 1/3)초 동안 R-광을 주사하고, 다음 1/180초 동안 G-광을 주사하고, 그 다음 1/180초 동안 B-광을 주사하고, 그 다음 1/180초 동안 R-광을 다시 주사함으로서, 순차적으로 R-광, G-광, 및 B-광을 주사하게 된다. 또한, 본 영상투사장치가 PAL(Phase Alternation by Line)방식에 따라 구동되는 경우라면, 광원부(110)는 1/150초 간격으로 R-광, G-광, 및 B-광을 순차적으로 주사하게 된다.
광원부(110)는 RB-패널(112-RB), R-LED(114-R), B-LED(114-B), G-패널(112-G), 및 G-LED(114-G)를 구비한다.
R-LED(114-R)와 B-LED(114-B)는 RB-패널(112-RB) 상에 부착되며, 각각 R-광과 B-광을 생성하여 주사하는 발광소자이다. R-LED(114-R)와 B-LED(114-B)는, 후술할 광원구동부(122)에서 생성되고 RB-패널(112-RB)에 마련된 커넥터(미도시)를 통해 전달되는, R-구동펄스와 B-구동펄스로 각각 구동된다.
G-LED(114-G)는 G-패널(112-G) 상에 부착되며, G-광을 생성하여 주사하는 발광소자이다. G-LED(114-G)는, 광원구동부(122)에서 생성되고 G-패널(112-G)에 마련된 커넥터(미도시)를 통해 전달되는, G-구동펄스로 구동된다.
R-LED(114-R) 또는 B-LED(114-B)에서 주사되는 R-광 또는 B-광은 RB-CL(140-RB)에서 집광되어 광필터(150)를 투과한 후, 릴레이렌즈(160)와 반사미러(170)를 거쳐 영상생성부(180)로 입사된다.
그리고, G-LED(114-G)에서 주사되는 G-광은 G-CL(140-G)에서 집광되어 광필터(150)에서 반사된 후, 릴레이렌즈(160)와 반사미러(170)를 거쳐 영상생성부(180) 로 입사된다.
영상생성부(180)는 후술할 영상생성 구동부(124)에 의해 구동되며, 순차적으로 입사되는 R-광, B-광, 및 G-광을 변조하여 생성한 영상을 투사한다. 구체적으로, 영상생성부(180)는 순차적으로 입사되는 R-광, B-광, 및 G-광에 대한 반사각을 화소별로 조정함으로서, 영상을 생성한다. 영상생성부(180)는 DMD(Digital Micromirror Device)로 구현됨이 일반적이다.
영상생성부(180)에서 투사되는 영상은 투사(Projection) 렌즈(190)를 거쳐 스크린(S)에 맺히게 된다.
한편, 구동부(120)는 전술한 광원부(110)와 영상생성부(180)를 구동시키며, 광원구동부(122)와 영상생성 구동부(124)를 구비한다.
광원구동부(122)는 R-LED(114-R), G-LED(114-G), 및 B-LED(114-B)를 각각 구동시키기 위한 구동펄스들인 R-구동펄스, G-구동펄스, 및 B-구동펄스를 생성하고, 생성된 구동펄스들을 해당 LED로 각각 인가함으로서 LED들이 순차적으로 구동되도록 한다.
영상생성 구동부(124)는 영상생성부(180)로 순차적으로 입사되는 광들에 대한 반사각을 화소별로 조정하기 위한 반사각 조정신호들을 생성하고, 생성된 반사각 조정신호들을 영상생성부(180)로 인가함으로서 영상생성부(180)가 영상을 생성 및 투사하도록 한다.
광센서(195)는 광원부(110)에서 순차적으로 주사되는 R-광, G-광, 및 B-광의 세기를 측정하고, 측정결과를 후술할 제어부(130)로 전달한다. 즉, 광센서(195)는 'R-LED(114-R)의 발광레벨'(이하, 'R-발광레벨'로 약칭한다.), 'G-LED(114-G)의 발광레벨'(이하, 'G-발광레벨'로 약칭한다.), 및 'B-LED(114-B)의 발광레벨'(이하, 'B-발광레벨'로 약칭한다.)을 측정한다.
제어부(130)는 영상생성부(180)에서 투사되는 영상의 화이트밸런스를 조정하기 위해, 광원구동부(122)와 영상생성 구동부(124)를 제어한다. 이때, 제어부(130)는 광센서(195)에서 측정된 발광레벨들을 감안하여 보다 적절한 화이트밸런스가 이루어지도록 한다.
이하에서는, 본 영상투사장치가 영상의 화이트밸런스를 조정하는 방법에 대해 도 2a를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, LED 광원의 발광레벨을 감안한 화이트밸런스 조정방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2a를 참조하면, 먼저, 광센서(195)를 이용하여, LED들의 발광레벨들을 측정한다(S210). 구체적으로는, 광센서(195)는 R-발광레벨, G-발광레벨, B-발광레벨을 순차적으로 측정하며, 측정결과는 제어부(130)로 전달된다.
그러면, 제어부(130)는 측정된 발광레벨들에 기초하여, LED들 각각에 대한 구동펄스들의 펄스레벨들을 결정한다(S220). 즉, 제어부(130)는 측정된 발광레벨들에 기초하여, 'R-구동펄스의 펄스레벨'(이하, 'R-구동펄스레벨'), 'G-구동펄스의 펄스레벨'(이하, 'G-구동펄스레벨'), 및 'B-구동펄스의 펄스레벨'(이하, 'B-구동펄스레벨')을 각각 결정한다.
구체적으로, 제어부(130)는 기준발광레벨(100%) 미만으로 낮아진 발광레벨들이 100%가 되도록 하기 위한, R-구동펄스레벨, G-구동펄스레벨, 및 B-구동펄스레벨 을 결정한다. 이에 따라, 상대적으로 '많이' 낮아진 발광레벨을 갖는 LED에 대한 구동펄스레벨은 상대적으로 '많이' 높아지도록 결정되며, 상대적으로 '조금' 낮아진 발광레벨을 갖는 LED에 대한 구동펄스레벨은 상대적으로 '조금' 높아지도록 결정된다.
펄스레벨들 결정이 완료되면, 광원구동부(122)는 결정된 펄스레벨들에 부합되는 구동펄스들을 생성하여 해당 LED들로 각각 인가한다(S230).
도 3의 (a)에는 본 영상투사장치의 구동초기에 R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 100%인 경우, 도 3의 (b)에는 본 영상투사장치가 소정시간 구동되어 R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 92%, 97%, 99%가 된 경우, 광원구동부(122)에서 생성되는 R-구동펄스, G-구동펄스, 및 B-구동펄스를 도시하였다. 전자의 경우는, R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 모두 100%로 동일하기 때문에, R-구동펄스레벨, G-구동펄스레벨, 및 B-구동펄스레벨은 모두 기준펄스레벨(PL0)로 동일함을 알 수 있다.
그러나, 후자의 경우, R-발광레벨(92%)이 상대적으로 가장 '많이' 낮아지고 B-발광레벨(99%)이 상대적으로 가장 '조금' 낮아졌기 때문에, R-구동펄스레벨(PL0+PL3)은 상대적으로 가장 '많이' 높아지고 B-구동펄스레벨(PL0+PL1)은 상대적으로 가장 '조금' 높아졌음을 알 수 있다(PL3 > PL2 > PL1).
R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 92%, 97%, 99%인 경우, 도 3의 (b)에 나타난 바와 같은 구동펄스들로 LED들을 구동시키면, R-발광레벨, G-발광 레벨, 및 B-발광레벨은 100%로 모두 같아지게 된다. 그 결과, 영상생성부(180)로 입사되는 R-광, G-광, 및 B-광의 광량들이 모두 같아져 영상생성부(180)에서 생성 및 투사되는 영상의 화이트밸런스가 맞춰지게 된다.
이하에서는, 본 영상투사장치가 영상의 화이트밸런스를 조정하는 다른 방법에 대해 도 2b를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, LED 광원의 발광레벨을 감안한 화이트밸런스 조정방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2b를 참조하면, 먼저, 광센서(195)를 이용하여, LED들의 발광레벨들을 측정한다(S310).
그러면, 제어부(130)는 측정된 발광레벨들에 기초하여, LED들 각각에 대한 구동펄스들의 펄스폭들과 시작타이밍들을 결정한다(S320). 즉, 제어부(130)는, R-발광레벨에 기초하여 R-구동펄스의 펄스폭과 시작타이밍을 결정하고, G-발광레벨에 기초하여 G-구동펄스의 펄스폭과 시작타이밍을 결정하며, B-발광레벨에 기초하여 B-구동펄스의 펄스폭과 시작타이밍을 결정한다.
이때, 발광레벨이 상대적으로 '많이' 낮아진 LED에 대한 구동펄스폭은 상대적으로 '길게' 결정되며, 발광레벨이 상대적으로 '조금' 낮아진 LED의 구동펄스폭은 상대적으로 '짧게' 결정된다.
또한, S320단계에서는, 각기 다른 펄스폭을 갖는 구동펄스들이 시간적으로 중첩되지 않도록, 각 구동펄스들의 시작타이밍들이 결정된다.
펄스폭들과 시작타이밍들의 결정이 완료되면, 광원구동부(122)는 결정된 펄 스폭들과 시작타이밍들에 부합되는 구동펄스들을 생성하여 해당 LED들로 각각 인가한다(S330).
도 3의 (a)에는 본 영상투사장치의 구동초기에 R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 100%인 경우, 도 3의 (c)에는 본 영상투사장치가 소정시간 구동되어 R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 92%, 97%, 99%가 된 경우, 광원구동부(122)에서 생성되는 R-구동펄스, G-구동펄스, 및 B-구동펄스를 도시하였다. 전자의 경우는, R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 모두 100%로 동일하기 때문에, R-구동펄스폭, G-구동펄스폭, 및 B-구동펄스폭은 모두 기준펄스폭(PW0)으로 동일함을 알 수 있다.
그러나, 후자의 경우, 발광레벨은 R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨 순서로 낮기 때문에(92% < 97% < 99%), 구동펄스폭은, R-구동펄스폭, G-구동펄스폭, 및 B-구동펄스폭 순서로 길어졌음을 알 수 있다(PW3 > PW2 > PW1). 또한, 각기 다른 펄스폭을 갖는 R-구동펄스, G-구동펄스, 및 B-구동펄스가 시간적으로 중첩되지 않도록, 각 구동펄스들의 시작타이밍들이 변경되었음을 알 수 있다.
R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 92%, 97%, 99%인 경우, 도 3의 (c)에 나타난 바와 같은 구동펄스들로 LED들을 구동시키면, 발광레벨이 상대적으로 낮은 R-LED(114-R)의 발광시간은 상대적으로 길어지고, 발광레벨이 상대적으로 높은 B-LED(114-B)의 발광시간은 상대적으로 짧아지게 된다. 그 결과 영상생성부(180)로 입사되는 R-광, G-광, 및 B-광의 광량들이 모두 같아져 영상생성부(180) 에서 생성 및 투사되는 영상의 화이트밸런스가 맞춰지게 된다.
이하에서는, 본 영상투사장치가 영상의 화이트밸런스를 조정하는 또 다른 방법에 대해 도 2c를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, LED 광원의 광원레벨을 감안한 화이트밸런스 조정방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2c를 참조하면, 먼저, 광센서(195)를 이용하여, LED들의 광원레벨들을 측정한다(S410).
그러면, 제어부(130)는 측정된 발광레벨들에 기초하여, 반사각 조정신호들의 신호레벨들을 결정한다(S420). 반사각 조정신호는 전술한 바와 같이, 영상생성부(180)로 순차적으로 입사되는 광들(R-광, G-광, 및 B-광)에 대한 반사각을 화소별로 조정하기 위한 신호이다. 구체적으로 S420단계에서, 제어부(130)는 측정된 발광레벨들에 기초하여, R-반사각 조정신호레벨, G-반사각 조정신호레벨, 및 B-반사각 조정신호레벨을 각각 결정한다.
이때, 발광레벨이 상대적으로 '많이' 낮아진 광에 대한 반사각 조정신호레벨은 상대적으로 '많이' 높아지도록 결정하여, 영상생성부(180)에서 투사렌즈(190)로 투사되는 광량이 상대적으로 '많이' 증가되도록 한다. 반면, 발광레벨이 상대적으로 '조금' 낮아진 광의 반사각 조정신호레벨은 상대적으로 '조금' 높아지도록 결정하여, 영상생성부(180)에서 투사렌즈(190)로 투사되는 광량이 상대적으로 '조금' 증가되도록 한다.
만약, R-발광레벨, G-발광레벨, 및 B-발광레벨이 각각 92%, 97%, 99%라고 가 정한다면, R-반사각 조정신호레벨은 상대적으로 가장 '많이' 높아지도록 결정하여, 영상생성부(180)에서 투사렌즈(190)로 투사되는 R-광량이 상대적으로 가장 '많이' 증가되도록 한다. 반면, B-반사각 조정신호레벨은 상대적으로 가장 '조금' 높아지도록 결정하여, 영상생성부(180)에서 투사렌즈(190)로 투사되는 B-광량이 상대적으로 가장 '조금' 증가되도록 한다.
반사각 조정신호레벨들 결정이 완료되면, 영상생성 구동부(124)는 결정된 신호레벨들에 부합되는 반사각 조정신호들을 생성하여 영상생성부(180)로 인가한다(S430).
S430단계에서 생성된 반사각 조정신호들로 영상생성부(180)를 구동시키면, 발광레벨이 상대적으로 '많이' 낮아진 광에 대한 투사렌즈(190)로의 투사 광량은 상대적으로 '많이' 증가되는 반면, 발광레벨이 상대적으로 '조금' 낮아진 광에 대한 투사렌즈(190)로의 투사 광량은 상대적으로 '조금' 증가된다. 그 결과, 영상생성부(180)에서 생성 및 투사되는 영상의 화이트밸런스가 맞춰지게 된다.
지금까지, 광센서(195)를 이용하여 LED들의 발광레벨들을 측정하고, 측정된 발광레벨들을 감안하여 화이트밸런스를 조정하는 방법에 대해 상세히 설명하였다.
본 영상투사장치에 마련되는 광센서(195)의 위치에 대한 제한은 없다. 즉, 광센서(195)는 도 1에 도시된 바와 같이, 반드시 광필터(150)와 릴레이렌즈(160) 사이에 마련되어야 하는 것은 아니다. 광센서(195)는 LED들에서 주사된 광들이 이동하는 경로상이라면 어디에도 위치가능하며, 그 예로, 릴레이렌즈(160)와 반사미러(170) 사이, 반사미러(170)와 영상생성부(180) 사이, 영상생성부(180)와 투사렌 즈(190) 사이, 투사렌즈(190)와 스크린(S) 사이 등을 들 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 본 영상투사장치는, RB-패널(112-RB) 상에 R-LED(114-R)와 B-LED(114-B)가 각각 1개씩 부착되고, G-패널(112-G) 상에는 G-LED(114-G)가 하나 부착되는 것으로 상정하였다. 그러나, 패널에 부착되는 LED의 개수에 대한 제한은 없으며, 더 많은 개수의 LED를 부착하여도 무방하다.
도 4에는 복수의 LED들을 이용한 예로, RB-패널(112-RB) 상에 R-LED(114-R)와 B-LED(114-B)가 각각 2개씩 부착되고, G-패널(112-G) 상에 G-LED(114-G)가 4개 부착된 경우를 도시하였다. G-LED(114-G)의 개수(4개)를 R-LED(114-R) 또는 B-LED(114-B)의 개수(2개)의 2배로 한 이유는, 통상적으로 G-LED(114-G)의 출사광의 세기가 R-LED(114-R) 또는 B-LED(114-B)의 출사광의 세기보다 작음을 고려한 것이다. 따라서, 출사광의 세기의 큰 G-LED(114-G)를 이용한다면, G-LED(114-G)의 개수를 R-LED(114-R) 또는 B-LED(114-B)의 개수와 동일하게 할 수 있음은 물론이다.
본 영상투사장치에서는, LED들을 2개의 패널에 나누어 부착하였다. 즉, R-LED(114-R)와 B-LED(114-B)는 RB-패널(112-RB) 상에, G-LED(114-G)는 G-패널(112-G) 상에, 각각 부착되는 것으로 구현하였다. 이와 같이, LED들을 2개의 패널에 나누어 부착한 이유는 설계상의 편의를 위한 것이며, 따라서, 하나의 패널에 LED들을 모두 부착하는 것도 가능함은 물론이다. 즉, RB-패널(112-RB)과 G-패널(112-G)을 하나로 통합하고, 통합된 하나의 패널 상에, R-LED(114-R), B-LED(114-B), 및 G-LED(114-G)를 모두 부착하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 지금까지 설명한 영상투사장치를 이용하여 프로젝션 TV를 구현할 수 있으며, 이는 당업자라면 용이하게 구현할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발광다이오드 광원의 발광레벨을 감안하여 화이트밸런스를 조정할 수 있어, 영상투사장치를 장시간 사용하여 발광다이오드들의 발광레벨들의 편차가 심해진 경우에도 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스를 최적으로 유지시킬 수 있게 된다. 그 결과, 영상투사장치를 장시간 사용하게 되더라도, 사용자에게는 화질이 열화되지 않은 최적의 영상이 계속 제공되게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (8)

  1. R(Red)-발광소자, G(Green)-발광소자, 및 B(Blue)-발광소자에서 발생되는 광들을 순차적으로 주사하는 광원부;
    상기 광원부에서 순차적으로 주사되는 광들을 이용하여 생성한 영상을 투사하는 영상생성부;
    상기 광원부에서 상기 영상생성부로 순차적으로 주사되는 광들에 대한 반사각을 화소별로 조정하기 위한 반사각 조정신호들을 생성하여 상기 영상생성부로 인가함으로서, 상기 영상생성부가 상기 영상을 생성 및 투사하도록 하는 영상생성 구동부;
    상기 R-발광소자, 상기 G-발광소자, 및 상기 B-발광소자의 발광레벨들을 측정하는 광센서; 및
    상기 광센서에서 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 영상생성 구동부가 생성할 상기 반사각 조정신호들의 신호레벨들을 결정하고, 결정된 신호레벨들에 부합된 반사각 조정신호들이 생성되도록 상기 영상생성 구동부를 제어함으로서, 상기 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. R(Red)-발광소자, G(Green)-발광소자, 및 B(Blue)-발광소자를 통해 발생되는 광들을 순차적으로 주사하는 광원부와, 상기 광원부에서 순차적으로 주사되는 광들을 이용하여 생성한 영상을 투사하는 영상생성부를 구비하는 영상투사장치의 화이트밸런스 조정방법에 있어서,
    a) 상기 R-발광소자, 상기 G-발광소자, 및 상기 B-발광소자의 발광레벨들을 측정하는 단계;
    b) 측정된 상기 발광레벨들에 기초하여, 상기 광원부에서 상기 영상생성부로 순차적으로 주사되는 광들에 대한 반사각을 화소별로 조정하기 위한 반사각 조정신호들의 신호레벨들을 결정하는 단계; 및
    c) 결정된 신호레벨들에 부합된 반사각 조정신호들을 상기 영상생성부로 인가하여 상기 영상생성부가 상기 영상을 생성 및 투사하도록 함으로서, 상기 영상생성부에서 투사되는 영상에 대한 화이트밸런스가 조정되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치의 화이트밸런스 조정방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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