KR100628153B1 - Ｌｃｄ 소비전력 절감장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소비전력을 절감시킬 수 있도록 한 LCD 소비전력 절감장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 백라이트를 통해 광을 제공받는 LCD에 있어서, 디지털 영상신호를 프레임 단위의 화면으로 구성하여 LCD로 공급하고; 상기 LCD로 공급되는 프레임 단위의 영상의 콘트라스트 상태를 분석하고; 그리고 상기 분석된 영상의 콘트라스트 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절한다. 이때, 상기 프레임 단위 영상의 상기 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절할 수도 있다. 또한, 상기 분석된 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하일 경우 상기 백라이트의 전류량을 감소시키고, 기준값을 초과할 경우 상기 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시킨다. 따라서, 영상의 콘트라스트 상태 또는, 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 백라이트의 전류를 감소시키되, 특히 상기 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하이면 백라이트의 전류량을 감소시키고, 기준값을 초과할 경우에는 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시킴으로써 소비전력을 영상 상태의 변화에 따라 효과적으로 절감시킬 수 있다.
LCD/백라이트/휘도/콘트라스트

Description

ＬＣＤ 소비전력 절감장치 및 방법{Apparatus and method for saving power consumption of LCD}
도 1은 본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감장치의 구성을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감방법을 나타낸 순서도
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
11: ADC(A/D 변환기) 12: 스케일러
13: LCD 14: 백라이트
15: 전원 제어부 16: 제어부
본 발명은 LCD 소비전력을 절감하기 위한 LCD 소비전력 절감장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 CRT(Cathode Ray Tube), PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display) 등 다양한 표시소자들이 모니터 또는 티브이 등의 영상기기에 많이 사용되고 있다.
CRT는 휘도와 가격측면에서 우수하고, PDP는 대형화 측면에서 많은 기술개발 리 이루어져 있지만, LCD는 CRT 및 PDP에 비해 가볍고 초박화가 가능하며 고화질 표현 특성이 우수한 장점에 의해 그 사용범위가 점차 확대되고 있다.
또한 PDP와 비교해 대형화가 어려웠던 단점도 기술개발에 의해 극복되고 있으므로 그 전망 또한 매우 밝다 할 수 있다.
그러나 PDP는 자체 가스방전에 의한 발광으로 색을 재현하는데 반하여, LCD는 광투과 특성과 칼라필터를 이용하여 색을 재현할 뿐, 자체적인 발광은 불가능하므로 LCD 패널 후면에 설치되어 광을 발생시키는 백라이트(Back light)가 필수적이다.
이때 백라이트는 LCD를 채용한 모니터 또는 티브이의 전원이 켜짐과 동시에 정해진 전압/전류를 공급받아 LCD 패널의 후면에서 빛을 발하는 구성으로서, 휘도 및 콘트라스트 등 영상의 상태에 상관없이 고정적인 전류를 공급받아 빛을 발생시키는 동작만을 수행한다.
상술한 바와 같이, 종래의 LCD는 기기의 전원이 켜짐과 동시에 영상의 상태에 상관없이 고정적인 전류가 계속 공급되므로 불필요하게 전력소모를 유발하고 전체 소비전력을 상승시키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 영상의 콘트라스트 상태에 따라 백라이트의 전류를 감소시켜 소비전력을 절감시킬 수 있도록 한 LCD 소비전력 절감장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감장치는, 아날로그 영상신호를 디지털로 변환하기 위한 ADC(Analog to Digital Converter); 상기 ADC에서 출력된 디지털 영상신호를 프레임 단위의 화면으로 구성하여 LCD로 공급하는 스케일러; 상기 LCD 후면에 설치되어 인가된 전류량에 따라 광을 발생시키는 백라이트; 그리고 상기 스케일러에서 구성된 프레임 단위 영상의 콘트라스트 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 스케일러에서 구성된 프레임 단위 영상의 상기 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절하도록 제어한다.
상기 제어부는, 상기 프레임 단위 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하일 경우 상기 백라이트의 전류량을 감소시키도록 제어한다.
상기 제어부는, 상기 프레임 단위 영상의 콘트라스트가 해당 기준값을 초과할 경우 상기 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시키도록 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감방법은, 백라이트를 통해 광을 제공받는 LCD에 있어서, 디지털 영상신호를 프레임 단위의 화면으로 구성하여 LCD로 공급하는 단계; 상기 LCD로 공급되는 프레임 단위의 영상의 콘트라스트 상태를 분석하는 단계; 그리고 상기 분석된 영상의 콘트라스트 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분석된 영상의 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계는, 상기 프레임 단위 영상의 상기 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절한다.
상기 분석된 영상의 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계는, 상기 분석된 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하일 경우 상기 백라이트의 전류량을 감소시킨다.
상기 분석된 영상의 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계는, 상기 분석된 영상의 콘트라스트가 해당 기준값을 초과할 경우 상기 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시킨다.
삭제
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감장치 및 방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 아날로그 영상신호를 디지털로 변환하기 위한 ADC(Analog to Digital Converter)(11), 상기 ADC(11)에서 출력된 디지털 영상신호를 프레임 단위로 구성하여 LCD(13)로 공급하는 스케일러(12), 상기 LCD(13) 후면에 설치되어 인가된 전류량에 따라 광을 발생시키는 백라이트(14), 상기 백라이트(14)의 전류량을 제어하는 전원제어부(15), 상기 스케일러(12)에서 구성된 프레임을 분석하여 휘도 및 콘트라스트를 검출하고 이들 각각을 해당 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 백라이트(14)에 인가되는 전류량이 조절되도록 상기 전원제어부(15)를 제어하는 제어부(16)를 포함하여 구성된다.
이때 제어부(16)에는 스케일러(12)에서 구성된 프레임 단위 영상의 콘트라스트를 검출하는 구성, 이를 해당 기준값과 비교하는 구성 및 상기 비교결과에 따라 백라이트(14) 전류량 조절 여부를 판단하는 구성이 소프트웨어 또는 하드웨어 형태 중 적어도 한가지 형태로 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 LCD 소비전력 절감방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 구성의 실시예를 LCD 티브이로 가정하면, 먼저 아날로그 영상신호가 튜너를 통해 수신되어 중간주파 처리된다.
그리고 상기 중간주파 처리된 아날로그 영상신호가 ADC(11)를 통해 디지털로 변환되어 스케일러(12)로 입력된다.
이어서 스케일러(12)는 상기 ADC(11)에서 출력된 디지털 영상신호를 LCD(13)에서 표시 가능하도록 프레임 단위로 구성하여 LCD(13)에 공급한다.
그리고 제어부(16)는 스케일러(12)의 프레임 단위 영상을 분석한다(S21).
이어서 제어부(16)는 상기 분석된 프레임 영상의 평균휘도 및 콘트라스트를 검출한다(S22).
그리고 제어부(16)는 상기 검출된 콘트라스트가 기준휘도 이하인지 판단한다(S23).
이때 기준휘도는 백라이트(14) 전류를 감소시키기 위한 기준이 되는 휘도값으로 이미 제어부(16) 내부 메모리에 저장되어 있다.
기존에는 영상의 콘트라스트와 상관없이 백라이트 전류를 일정하게 유지시켰으나, 실제 일정한 콘트라스트 이하의 영상은 백라이트 전류를 감소시켜도 시청에 영향을 끼치지 않는다.
따라서 제품 제작과정에서 시청에 영향을 끼치지 않을 정도라고 판단되는 콘트라스트값을 일정 실험을 거쳐 산출하고, 이를 기준값으로 정하여 제어부(16)에 저장한 것이다.
이어서 제어부(16)는 상기 판단결과(S23), 검출된 콘트라스트가 기준값 이하이면 전원제어부(15)를 제어하여 백라이트(14)에 인가되는 전류를 정해진 값만큼 감소시킨다(S26).
이때 전류 감소값은 LCD가 적용되는 제품의 종류 및 특성에 따라 결정된다.
한편, 영상분야에서의 콘트라스트란 색의 대조가 강하거나 약하게 조절하는 것을 말한다. 콘트라스트가 강하다는 것은 선명도가 강하다고 말할 수도 있으며, 콘트라스트와 비교되는 것으로 브라이트 즉, 휘도가 있다. 이것은 밝기를 말하는 것으로 말그대로 화면이 밝아지게 하거나 어두워지게 하는 것이다. 그렇지만, 콘트라스트는 단순히 화면을 밝게 하는 게 아니라 화면에서 밝은 색상은 더 밝게, 어두운 색상은 더 어둡게 하여 밝음과 어둠의 차이를 심하게 하여 화면에서 나타나는 형상들을 눈에 확연히 구별되도록 하는 것으로 밝기를 의미하는 휘도와는 다른 것을 알 수 있다.
이후, 제어부(16)는 상기 판단결과(S23), 검출된 콘트라스트가 기준값 이하가 아니라고 판단될 경우, 상기 콘트라스트 상태에 더하여 추가적으로 휘도 상태에 따라 전류를 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(16)는 상기 검출된 프레임 영상의 휘도가 기준 휘도 이하인지 판단한다(S24).
삭제
이때 기준 휘도는 백라이트(14) 전류를 감소시키기 위한 기준이 되는 휘도값으로 이미 제어부(16) 내부 메모리에 저장되어 있다.
상기 기준 휘도 역시 제품 제작과정에서 시청에 영향을 끼치지 않을 정도라고 판단되는 휘도값을 일정 실험을 거쳐 산출하여 제어부(16)에 저장한 것이다.
이어서 상기 판단결과(S24), 검출된 휘도가 기준 휘도 이하이면 전원제어부(15)를 제어하여 백라이트(14)에 인가되는 전류를 정해진 값만큼 감소시킨다(S26).
한편, 제어부(16)는 상기 판단결과(S24), 검출된 휘도가 기준 휘도 이하가 아니면 백라이트 인가전류를 기설정값으로 유지시킨다(S25).
즉, 백라이트 전류 감소가 이루어진 상태이면 기설정값으로 증가시키고, 그렇지 않으면 그대로 유지시키면 된다.
이때 본 발명은 백라이트(14) 전류를 조절하기 위한 판단기준으로 콘트라스트 및 휘도를 동시에 적용한 실시예를 설명하였으나, 콘트라스트만을 적용하여 실시하는 것도 별도의 추가적인 구성없이 가능하다.
또한, 상술한 본 발명의 백라이트 전류 조절 전 과정은 매 프레임 단위로 반복하여 이루어진다.
본 발명에 따른 LCD 소비전력 절감장치 및 방법에 의하면, 영상의 콘트라스트 상태 또는, 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 백라이트의 전류를 감소시키되, 특히 상기 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하이면 백라이트의 전류량을 감소시키고, 기준값을 초과할 경우에는 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시킴으로써 소비전력을 영상 상태의 변화에 따라 효과적으로 절감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 아날로그 영상신호를 디지털로 변환하기 위한 ADC(Analog to Digital Converter);
    상기 ADC에서 출력된 디지털 영상신호를 프레임 단위의 화면으로 구성하여 LCD로 공급하는 스케일러;
    상기 LCD 후면에 설치되어 인가된 전류량에 따라 광을 발생시키는 백라이트; 그리고
    상기 스케일러에서 구성된 프레임 단위 영상의 콘트라스트 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 스케일러에서 구성된 프레임 단위 영상의 상기 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 프레임 단위 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하일 경우 상기 백라이트의 전류량을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 프레임 단위 영상의 콘트라스트가 해당 기준값을 초과할 경우 상기 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감장치.
  5. 백라이트를 통해 광을 제공받는 LCD에 있어서,
    디지털 영상신호를 프레임 단위의 화면으로 구성하여 LCD로 공급하는 단계;
    상기 LCD로 공급되는 프레임 단위의 영상의 콘트라스트 상태를 분석하는 단계; 그리고
    상기 분석된 영상의 콘트라스트 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분석된 영상의 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계는,
    상기 프레임 단위 영상의 상기 콘트라스트 및 휘도 상태에 따라 상기 백라이트에 인가되는 전류량을 조절하는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 분석된 영상의 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계는
    상기 분석된 영상의 콘트라스트가 해당 기준값 이하일 경우 상기 백라이트의 전류량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 분석된 영상의 상태에 따라 백라이트의 전류량을 조절하는 단계는
    상기 분석된 영상의 콘트라스트가 해당 기준값을 초과할 경우 상기 백라이트의 전류량을 기설정값으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 LCD 소비전력 절감방법.
  9. 삭제
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