KR100519302B1

KR100519302B1 - Ｌｃｄ 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법

Info

Publication number: KR100519302B1
Application number: KR10-2003-0031634A
Authority: KR
Inventors: 우종진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2005-10-07
Also published as: KR20040099602A

Abstract

본 발명은 LCD 모듈의 해상도에 따라 보다 선명한 영상을 구현할 수 있도록 한 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법에 관한 것으로, LCD 모듈, 외부에서 영상신호를 입력받는 신호 입력부, 상기 신호 입력부에서 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부, 상기 신호 처리부에서 처리된 영상신호를 기 설정된 해상도로 변환하는 스케일러, 상기 스케일러에서 변환된 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리부, 상기 메모리부에 저장된 프레임 단위의 영상신호에서 적어도 하나 이상의 흰색 화소군(畵素群)을 검출하고 상기 검출된 각 흰색 화소군의 전제 화소수에 대한 백분율을 검출하는 흰색 화소 검출부, 상기 흰색 화소 검출부에서 검출된 각 흰색 화소군의 백분율에 따라 상기 LCD 모듈에 디스플레이 되는 해당 흰색 화소군의 신호 밝기를 조절하는 흰색 밝기 조절부로 구성되므로 프레임별 영상신호 내에서 흰색 영역의 크기에 따라 서로 다른 밝기 레벨을 조절함으로써 LCD 모듈의 해상도에 따라 보다 선명한 영상을 실현할 수 있어 제품 성능 및 신뢰성을 극대화시킬 수 있다.

Description

ＬＣＤ 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법{Apparatus and Method for Adjusting Contrast of The LCD Module}

본 발명은 LCD 모듈에 관한 것으로, 특히 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 평판형 표시장치의 하나인 액정디스플레이(LCD)는 음극선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel)나 전계방출 표시장치(FED: Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비전의 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

이러한 LCD는 특수하게 표면 처리된 2개의 얇은 유리판 사이에 고체와 액체의 중간물질인 액정물질을 주입해 상하 유리판 위의 전극의 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 영상을 표시하는 작동원리를 갖는데, 이 LCD는 문자가 표시되는 패널 스스로 빛을 내지 못하므로 표시내용을 시각적으로 인식할 수 있도록 하기 위하여 광원(光源)을 필요로 하게 된다.

도 1을 참조하여, 종래 기술에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치를 설명한다.

종래 기술에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치는 LCD 패널(5)과 램프(6)로 구성된 LCD(Liquid Crystal Display) 모듈과, 전원부(7)와, 상기 전원부(7)에서 공급되는 전원을 상기 LCD 모듈이 필요로 하는 레벨로 변환하여 공급하는 인버터(8)와, 외부로부터 각종 영상신호를 입력받는 신호 입력부(1)와, 상기 신호 입력부(1)를 통해 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부(2)와, 상기 신호 처리부(2)에서 처리된 신호가 디스플레이 되도록 상기 LCD 모듈을 구동하는 LCD 구동부(3)와, 상기 입력되는 영상신호가 LCD 모듈에 디스플레이 되도록 시스템 전반을 제어하는 제어부(4)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 동작을 살펴보면, 신호 입력부(1)를 통해 각종 영상신호를 입력받아 제어부(4)의 제어에 의해 디스플레이 하고자 하는 영상신호를 선택한다.

상기 선택된 영상신호는 신호 처리부(2)를 거쳐 디스플레이 가능한 신호로 처리된다.

그리고, 상기 신호 처리부(2)에서 처리된 신호는 LCD 구동부(3)로 보내져 LCD 패널(5)을 구동하는 신호로 처리되며, LCD 패널(5)은 상기 LCD 구동부(3)의 신호에 따라 구동하게 된다.

이때, 상기 LCD 패널(5)은 전원부(7)의 전원을 인버터(8)를 거쳐 입력받아 동작하는 백 라이트 즉, 램프(6)의 빛을 광원으로 하여 최종 영상을 구현하게 된다.

여기서, 종래 기술에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정과정은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 신호 처리부(2)에서 신호 입력부(1)를 통해 입력되는 영상신호의 이득(G)을 증감하여 콘트라스트를 조정하게 된다.

그러나, LCD 모듈에 경우 최대 밝기가 상기 램프(6)의 밝기에 따라 결정되기 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이 높은 해상도의 영상일수록 낮은 해상도의 영상에 비해 콘트라스트 비(Contrast Rate)가 비교적 저하되어 보이는 현상이 나타난다.

즉, 종래 기술에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법은 LCD 모듈의 밝기가 램프(6)의 밝기에 의존함으로써 고 해상도의 영상일수록 콘트라스트 비가 저하되어 보이므로 LCD 모듈의 해상도에 따라 선명한 영상을 얻기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 LCD 모듈의 해상도에 따라 보다 선명한 영상을 구현할 수 있도록 한 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치는 LCD 모듈, 외부에서 영상신호를 입력받는 신호 입력부, 상기 신호 입력부에서 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부, 상기 신호 처리부에서 처리된 영상신호를 기 설정된 해상도로 변환하는 스케일러, 상기 스케일러에서 변환된 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리부, 상기 메모리부에 저장된 프레임 단위의 영상신호에서 적어도 하나 이상의 흰색 화소군(群)을 검출하고 상기 검출된 각 흰색 화소군의 전제 화소수에 대한 백분율을 검출하는 흰색 화소 검출부, 상기 흰색 화소 검출부에서 검출된 각 흰색 화소군의 백분율에 따라 상기 LCD 모듈에 디스플레이 되는 해당 흰색 화소군의 신호 밝기를 조절하는 흰색 밝기 조절부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

그리고, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법은 LCD 모듈과, 외부 영상신호를 입력받은 신호 입력부와, 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부와, 처리된 영상신호를 설정 해상도로 변환하는 스케일러와, 변환된 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리부를 구비한 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치에 있어서, 상기 메모리부에서 프레임 단위의 영상신호를 불러들이는 단계; 상기 불러들인 프레임 단위의 영상신호에서 적어도 하나 이상의 흰색 화소군(畵素群)을 검출하는 단계; 상기 검출된 각 흰색 화소군의 전체 화소수에 대한 백분율을 검출하는 단계; 그리고, 상기 LCD 모듈에 디스플레이 되는 각 흰색 화소군의 밝기를 상기 검출된 해당 흰색 화소군의 백분율에 상응하는 밝기 레벨로 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치를 나타낸 구성 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법을 나타낸 플로우 차트이며, 도 6은 흰색화소를 검출하기 위한 프레임 단위의 영상신호 예를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치를 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치는 LCD 모듈(70), 외부에서 영상신호를 입력받는 신호 입력부(10), 상기 신호 입력부(10)에서 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부(20), 상기 신호 처리부(20)에서 처리된 영상신호를 기 설정된 해상도로 변환하는 스케일러(30), 상기 스케일러(30)에서 변환된 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리부(40), 상기 메모리부(40)에 저장된 프레임 단위의 영상신호에서 적어도 하나 이상의 흰색 화소군(畵素群)을 검출하고 상기 검출된 각 흰색 화소군의 전제 화소수에 대한 백분율을 검출하는 흰색 화소 검출부(50), 상기 흰색 화소 검출부(50)에서 검출된 각 흰색 화소군의 백분율에 따라 상기 LCD 모듈(70)에 디스플레이 되는 해당 흰색 화소군의 신호 밝기를 조절하는 흰색 밝기 조절부(60)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 흰색 화소 검출부(50)는 화소군 단위별로 각 흰색 화소군을 이루는 적어도 두 개 이상의 화소 좌표를 저장하기 위한 메모리(도시 생략)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 동작을 살펴보면, 상기 신호 입력부(10)에 입력된 영상신호를 신호 처리부(20)를 거쳐 디스플레이 가능한 신호 형태 즉, 스케일러(30)에서 입력받을 수 있는 신호 형태로 처리하여 스케일러(30)로 입력한다.

그리고, 상기 스케일러(30)는 신호 처리부(20)에서 처리된 영상신호를 메모리부(40)에 프레임 단위로 저장하고 상기 저장된 프레임 단위의 영상신호를 읽어들여 LCD 모듈(70)의 해상도에 맞게 프레임 변환하여 LCD 모듈(70)로 출력하게 된다.

본 발명은, 흰색 화소 검출부(50)를 이용하여 메모리부(40)에 저장된 프레임 단위의 영상신호를 불러들이고, 상기 불러들인 영상신호에서 흰색 화소군을 검출하고 검출된 각 흰색 화소군의 크기(즉, 흰색 화소군을 이루는 화소수의 전체 화소수에 대한 백분율)를 검출한다.

이때, 상기 흰색 화소군은 한 프레임의 영상신호에서 가로와 세로 중 적어도 한 방향으로 서로 인접한 두 개 이상의 화소들로 이루어진 것이다.

그리고, 흰색 밝기 조절부(60)는 상기 LCD 모듈(70)에서 최종 영상을 구현할 수 있도록 흰색 화소 검출부(50)에서 검출된 각 흰색 화소군의 전체 화소수에 대한 백분율에 따라 해당 흰색 화소군의 밝기 레벨을 결정하여 각 흰색 화소군의 밝기 레벨을 조절함으로써 LCD 모듈(70)로 출력되는 영상신호의 콘트라스트를 제어한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법은 도 5를 참조하면 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 흰색 화소 검출부(50)를 이용하여 상기 메모리부(40)로부터 프레임 단위의 영상신호를 읽어들여 읽어들인 한 프레임의 영상신호 내에서 하나 이상의 흰색 화소군을 검출한다(S10).

상세히 설명하면, 상기 흰색 화소 검출부(50)는 도 6에 도시한 바와 같이 (1, 1)에서 (n, n) 화소까지 한 프레임을 이루는 영상 신호 데이터를 순차적으로 판단한다.

이때, 각 화소가 흰색 데이터(최대 값)를 갖는지 여부를 판단하여 흰색 데이터를 갖는 흰색 화소 좌표를 내부 메모리에 저장한다. 그리고, 저장된 흰색 화소 좌표로부터 인접한 흰색 화소를 검출한다.

예를 들어, 첫 번째 주사라인에서 (1, 2), (1, 4), (1, 5), (1, 6)의 흰색 화소가 검출되는데, (1, 2)의 흰색 화소는 인접한 흰색 화소가 검출되지 않기 때문에 이는 무시하고, (1, 4)의 흰색 화소는 (1, 5), (1, 6)의 흰색 화소가 서로 인접하고 있음 판단하여 (1, 5), (1, 6) 좌표를 (1, 4) 화소 좌표가 저장된 메모리의 영역과 동일한 영역에 저장한다. 마찬가지로, 두 번째 주사라인에서 (2, 1), (2, 4), (2, 5), (2, 6)의 흰색화소가 검출되는데, (2, 1)의 흰색 화소는 인접한 흰색 화소가 검출되지 않기 때문에 이는 무시하고 (2, 4), (2, 5), (2, 6)의 흰색 화소는 서로 인접하고 동시에 (1, 4) 흰색 좌표와 직접/간접적으로 인접하고 있음을 판단하여 마찬가지로 (1, 4) 화소 좌표가 저장된 영역에 각 화소 좌표를 저장한다. 즉, 메모리의 동일한 영역에 저장된 (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 4), (2, 5), (2, 6)의 흰색 화소는 제 1 흰색 화소군(100)으로 구분된다.

상술한 과정을 통해, 적어도 두 개 이상의 흰색 화소가 서로 인접하여 이루어진 흰색 화소군(200, 300, 400)을 모두 검출하여 서로 다른 메모리 영역에 각 흰색 화소 좌표를 저장한다.

즉, 두 개 이상의 흰색 화소로 이루어진 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 흰색 화소군(100, 200, 300, 400)은 메모리의 서로 다른 영역에 구분되어 저장된다.

이어서, 상기 검출된 각 흰색 화소군을 이루는 흰색 화소 좌표가 몇 개인지 여부를 판단하여 각 흰색 화소군내의 흰색 화소수의 전체 화소수에 대한 백분율(K)을 계산함(S11)으로써 흰색 화소군의 크기를 검출한다.

그리고, 상기 흰색 밝기 조절부(60)는 흰색 화소 검출부(50)에서 검출된 흰색 화소군의 백분율(K)에 상응하는 밝기 레벨에 따라 LCD 모듈(70)에 디스플레이 되는 최종 영상의 콘트라스트를 조절한다.

다시 말해, 상기 흰색 밝기 조절부(60)에서 흰색 화소 검출부(50)를 통해 검출된 하나 이상의 흰색 화소군에 대해 각 흰색 화소군의 백분율(K)이 0인지 여부를 판단하여(S20) 상기 흰색 화소군의 백분율이 0이면 상기 흰색 밝기 조절부(60)가 동작하지 않고(S21) 스케일러(30)에서 출력된 영상신호를 LCD 모듈(70)로 그대로 출력한다.

한편, 상기 검출된 흰색 화소군의 백분율(K)이 0이 아닌 다른 상수를 가지면 각 흰색 화소군의 전체 화소수에 대한 백분율(K)에 상응하는 밝기 레벨을 결정한다(S22).

K 값(%)	밝기(%)	K 값(%)	밝기(%)
1~10	100	51~60	80
11~20	98	61~70	75
21~30	95	71~80	70
31~40	90	81~90	65
41~50	85	91~100	60

이때, 상기 흰색 화소군의 전체 화소수에 대한 백분율(K)에 상응하는 밝기 레벨 판정 기준은 반복적인 실험을 통해 테이블화되어 상기 흰색 밝기 조절부(60)에 구성된 룩업 테이블(Look Up Tabel)(상기 표 1)에 의해 결정된다.

즉, 서로 다른 화소수로 이루어진 각 흰색 화소군은 전체 화소수에 대한 백분율(K)을 계산하고 각 흰색 화소군의 전체 화소수에 대한 백분율(K)에 따라 룩업 테이블을 참조하여 각 흰색 화소군의 밝기 레벨을 결정한다.

본 발명은, 프레임 단위의 영상신호에서 흰색 화소만으로 이루어진 흰색 화소군을 검출하고 각 흰색 화소군의 크기(즉, 전체 화소수에 대한 백분율)에 따라 각 흰색 화소군의 밝기 레벨을 조절함으로써 결과적으로 LCD 모듈(70)에 구현되는 최종 영상의 콘트라스트를 제어한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치 및 그 조정방법은 프레임별 영상신호에서 서로 인접한 흰색 화소만으로 이루어진 하나 이상의 흰색 화소군을 검출하여 하나의 프레임 내에서 각 흰색 화소군의 밝기를 화소군의 크기에 따라 밝기 레벨을 변동 조절함으로서 최종 영상의 콘트라스트를 효과적으로 제어할 수 있다.

따라서, 하나의 프레임 내에서 흰색 영역의 크기에 따라 서로 다른 밝기 레벨을 조절함으로써 LCD 모듈의 해상도에 따라 보다 선명한 영상을 실현할 수 있어 제품 성능 및 신뢰성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치를 나타낸 구성 블록도

도 2는 종래 기술에 따른 콘트라스트 조정 처리과정을 나타낸 도면

도 3은 해상도별 신호 패턴을 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치를 나타낸 구성 블록도

도 5는 본 발명에 따른 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법을 나타낸 플로우 차트

도 6은 흰색 화소를 검출하기 위한 프레임 단위의 영상신호 예를 나타낸 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 신호 입력부 20: 신호 처리부

30: 스케일러 40: 메모리부

50: 흰색 화소 검출부 60: 흰색 밝기 조절부

70: LCD 모듈

Claims

LCD 모듈,

외부에서 영상신호를 입력받는 신호 입력부,

상기 신호 입력부에서 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부,

상기 신호 처리부에서 처리된 영상신호를 기 설정된 해상도로 변환하는 스케일러,

상기 스케일러에서 변환된 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리부,

상기 메모리부에 저장된 프레임 단위의 영상신호에서 적어도 하나 이상의 흰색 화소군(畵素群)을 검출하고 상기 검출된 각 흰색 화소군의 전제 화소수에 대한 백분율을 검출하는 흰색 화소 검출부,

상기 흰색 화소 검출부에서 검출된 각 흰색 화소군의 백분율에 따라 상기 LCD 모듈에 디스플레이 되는 해당 흰색 화소군의 신호 밝기레벨을 상기 백분율에 반비례하는 방향으로 조절하는 흰색 밝기 조절부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 흰색 화소군은

가로와 세로 중 적어도 한 방향으로 서로 인접한 두 개 이상의 화소들로 이루진 것을 특징으로 하는 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치.
제 2 항에 있어서,

상기 흰색 화소 검출부는

각 흰색 화소군을 이루는 적어도 두 개 이상의 화소 좌표를 화소군 단위별로 저장하기 위한 메모리를 구비한 것을 특징으로 하는 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치.
LCD 모듈과, 외부 영상신호를 입력받은 신호 입력부와, 입력된 영상신호를 디스플레이 가능한 신호로 처리하는 신호 처리부와, 처리된 영상신호를 설정 해상도로 변환하는 스케일러와, 변환된 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리부를 구비한 LCD 모듈의 콘트라스트 조정장치에 있어서,

상기 메모리부에서 프레임 단위의 영상신호를 불러들이는 단계;

상기 불러들인 프레임 단위의 영상신호에서 적어도 하나 이상의 흰색 화소군(群)을 검출하는 단계;

상기 검출된 각 흰색 화소군의 전체 화소수에 대한 백분율을 검출하는 단계; 그리고,

상기 LCD 모듈에 디스플레이 되는 각 흰색 화소군의 밝기를 상기 검출된 해당 흰색 화소군의 백분율에 반비례하는 방향의 밝기 레벨로 조절하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법.
제 4 항에 있어서,

상기 프레임 단위의 영상신호에서 흰색 화소군(群)을 검출하는 단계는

상기 프레임 단위의 영상신호에서 흰색 화소를 순차적으로 검출하는 단계와,

상기 검출된 흰색 화소의 상/하 또는 좌/우 방향으로 서로 인접한 흰색 화소가 존재하는지 여부를 판단하는 단계와,

서로 인접한 흰색 화소가 존재하면 상기 검출된 흰색 화소와 그에 인접한 흰색 화소의 좌표를 동일한 흰색 화소군으로 구분하여 저장하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 LCD 모듈의 콘트라스트 조정방법.