KR100807054B1 - Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법 - Google Patents

Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100807054B1
KR100807054B1 KR1020070057077A KR20070057077A KR100807054B1 KR 100807054 B1 KR100807054 B1 KR 100807054B1 KR 1020070057077 A KR1020070057077 A KR 1020070057077A KR 20070057077 A KR20070057077 A KR 20070057077A KR 100807054 B1 KR100807054 B1 KR 100807054B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gamma
gamma correction
red
led lamp
led
Prior art date
Application number
KR1020070057077A
Other languages
English (en)
Inventor
최운용
Original Assignee
(주)한일디스플레이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)한일디스플레이 filed Critical (주)한일디스플레이
Priority to KR1020070057077A priority Critical patent/KR100807054B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100807054B1 publication Critical patent/KR100807054B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/68Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
    • H04N9/69Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits for modifying the colour signals by gamma correction
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • G09G2300/0452Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 관한 것으로, 입력소스로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED 데이터가 입력되는 단계, 상기 RGB LED 데이터로부터 특정한 RGB 감마보정계수를 구하는 단계, 감마계산 공식에 의해 RGB 출력 값을 얻는 단계 및 보정된 전체 RGB 출력소스를 출력하는 단계로 감마보정이 이루어지며, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각 색상별 휘도 및 열 방출 특성에 따른 차별적인 감마보정계수를 적용하는 것을 특징으로 하는 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템을 제공한다.
전광판, 감마, 감마보정, LED

Description

LED 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법{LED display controller including gamma compensation controller considering characteristics of LED sources and the Method of Manufacturing the same}
도 1은 종래의 전광판용 제어시스템의 감마제어부를 나타낸 모식도.
도 2는 본 발명에 따른 전광판용 제어시스템의 감마제어부를 나타낸 모식도.
도 3은 0∼255(8bit)까지의 인가 전류대비 정비례의 휘도 단계 그래프(a) 및 감마보정계수 2.5를 적용하여 변환시킨 휘도 단계 그래프(b).
도 4는 적색 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 도시한 그래프.
도 5는 녹색 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 도시한 그래프.
도 6은 청색 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 도시한 그래프.
도 7은 적색(a)과 청색(b)의 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 비교한 그래프.
도 8은 수정된 청색 LED 램프의 그래프 (a)와 적색 LED 램프에 대한 상대 휘도 단계 그래프(b)를 비교한 그래프.
도 9는 70mA까지의 인가 전류에 대해 청색 LED 램프(a), 적색 LED 램프(b) 및 정비례 휘도 증가 단계 그래프(c)를 비교 도시한 그래프.
도 10(a)은 정비례 상태로 증가하는 출력 휘도 특성 그래프.
도 10(b)은 감마보정 전의 적색 LED 램프의 보정된 특성 그래프.
도 10(c)은 감마보정 전의 청색 LED 램프의 보정된 특성 그래프.
도 10(d)은 감마보정계수 값 (r)이 적용된 적색 LED 램프의 감마 커브.
도 10(e)은 감마보정계수 값 (r)이 적용된 청색 LED 램프의 감마 커브.
도 11은 종래 전광판의 화이트 색좌표 값의 이동점을 도시한 그래프.
도 12는 본 발명에 따른 전광판의 화이트 색좌표 값의 이동점을 도시한 그래프.
도 13(a)은 종래 전광판의 화이트 밸런스 변화를 도시한 그래프.
도 13(b)은 본 발명에 따른 전광판의 화이트 밸런스 변화를 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10, 100 : 입력소스
20 : 감마보정계수
30, 500 : R 출력 값
40, 600 : G 출력 값
50, 700 : B 출력 값
60, 800 : 출력소스
200 : R 감마보정계수
300 : G 감마보정계수
400 : B 감마보정계수
본 발명은 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이를 이루는 LED (Light Emitting Diode) 의 광원재료인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각의 휘도 및 열 방출 특성에 따른 차별적인 감마보정을 통하여 향상된 영상표출이 가능하도록 하는 감마제어부를 포함하는 제어시스템에 관한 것이다.
영상을 표출하는 디스플레이 장치는 기계가 아닌 인간이 육안으로 인식하기위한 장치이므로 실제 표출되는 (또는 기계에 의해 계측되는) 정확한 밝기 단계가 아닌 인간의 육안에 기초한 밝기 단계로 변형 적용하여야 할 필요가 있다.
인간의 육안에서 느끼는 밝기 단계는 기계적 밝기 단계와 비례하지 않기 때문에, 감마 곡선에 의해 밝기 단계에 변형을 주었을 때 더 나은 영상을 볼 수 있게 된다.
즉, 저휘도 상태에서의 밝기 증가에는 민감하게 반응하는 인간의 눈이 고휘도 상태에서의 밝기 단계 증가에는 둔감하기 때문에, 저휘도 상태에서의 밝기단계 증가 단계 폭을 줄이고 고휘도 상태에서의 밝기 증가 단계 폭을 넓혔을 때, 실제로 인간의 육안에서는 규칙적인 밝기 증가 상태로 인식하게 되어 최상의 영상을 인식하게 되는 것이다.
이러한 밝기 특성을 일정한 공식에 의해 전환시키고, 이를 통해 새로운 밝기단계를 만드는 것을 감마변환이라 지칭한다.
일반적으로 TV, 빔프로젝트등의 영상을 표출하기 위한 장치에서는 감마보정을 통해, 보다 향상된 시인성이 가능토록 하였고, 전광판 역시 이러한 감마보정을 통해 보다 낳은 영상의 표출이 가능토록 제어하고 있다.
빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상의 합성을 통해 색상을 표출하는데 있어 TV 및 빔프로젝트는 공통의 광원을 사용하여 색상을 표출하지만, 전광판은 각각의 색상을 표출하는 소자인 LED를 사용한다.
LED는 전기에너지를 빛으로 전환시키는 반도체 소자이다. 이때 전기에너지의 일부는 빛이 아닌 열로 방출이 되고, 이때 방출된 열에 의해 다시금 방출되는 빛의 양에 영향을 받게 된다.
LED 칩을 패키지하여 만든 LED 램프는 칩에서 발생된 열의 대부분을 칩이 부착되는 부분인 리드프레임을 이용하여 방출 시킨다.
하지만, 다양한 색상 및 특성을 표출하기 위해 동일하지 않은 재료를 사용하는 LED 칩의 특성상 사용 재료에 따른 각 색상의 열 방출 효율이 각각 다르게 나타난다.
적색 LED 램프는 갈륨비소(GaAs) 및 갈륨인(GaP) 과 같은 열전도성이 좋은 금속 재질의 기판을 이용하여 제작된 칩을 사용하므로, 상대적으로 열전도성이 낮은 사파이어(Al2O3) 재질을 이용하여 제작된 칩을 사용하는 청색 및 녹색 LED 램프에 비해 열의 방출이 용이하다.
대부분의 전광판은 상기의 적색 및 청색, 녹색 LEB 램프를 픽셀단위로 배치 하여, 색상을 합성하고 이를 이용하여 그래픽 화면을 디스플레이하게 된다. 이러한 영상 및 그래픽을 디스플레이하기 위해 LED 램프에 가해지는 전력을 이용하여 LED의 밝기 단계를 제어하고, 그러한 각각의 LED 램프의 밝기를 조합하여 구현하고자 하는 본래의 색상을 표출하게 된다.
종래에는 감마보정 (Gamma Correction)이라고 하는 휘도 보정을 통해 휘도를 변환시켜 고화질과 고선명도를 가지는 디스플레이의 영상표출이 가능한 전광판용 LED 모듈 제어시스템에 관한 기술이 공지되어있다.
도 1은 종래의 전광판용 제어시스템의 감마제어부를 나타낸 모식도로 입력소스 (10)로부터 입력되는 8비트의 적색, 녹색 및 청색 데이터의 LED 구동신호 각각에 일반적으로 사용하는 감마보정계수 값 (전광판에서 일반적으로 사용하는 감마보정계수 값은 2.5 정도이다.)을 동일하게 적용하여 얻어진 감마보정 된 R 출력 값(30), G 출력 값 (40), B 출력 값 (50) 및 보정된 전체 RGB 소스를 출력하는 출력소스 (60)로 구성된다.
그러나 다른 영상장치와는 달리 각각의 색상별 휘도 및 열적특성을 다르게 가지고 있는 LED 소자를 사용한 전광판에서는 각각의 색상별 LED 램프의 휘도 및 열적 특성을 무시한 채 TV 및 빔프로젝트와 같이 2.0∼3.0까지의 공통의 감마보정 계수값을 상황에 맞게 정하여 모든 색상에 일률적으로 적용한 감마보정 (Gamma Correction)으로 휘도를 변환시켜 표출한 영상은 최적의 영상을 표출하는 데에는 부족함이 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 각각의 색상별 LED 램프의 휘도 및 열적 특성에 맞는 최적화된 감마보정계수 값을 각 RGB 색상에 적용하여 고화질 과 고선명도를 가지는 디스플레이의 영상표출이 가능한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디지털화된 영상 신호를 감마보정하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED 데이터를 입력하는 입력소스 (100)와, 상기 적색 LED 데이터로부터 특정한 R 감마보정계수(200), G 감마보정계수(300) 및 B 감마보정계수(400)를 구하는 감마보정계수 부와, 감마 계산 공식에 의해 보정된 적색(500), 녹색(600) 및 청색 출력 값(700)을 출력하는 출력소스 (800)를 포함하며, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각 색상별 휘도 및 열 방출 특성에 따른 차별적인 감마보정계수를 적용하는 감마제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템을 제공한다.
본 발명의 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, 상기 감마계산 공식은 하기 식 1에 의하여 얻어진 R, G, B LED 램프의 출력 휘도 값을,
<식1>
Figure 112007505980053-pat00001
λ : R, G or B LED 램프의 출력 보정 계수
z(R, G Or B) : RGB LED 램프의 출력 휘도 값
x : 인가 전류
n : 색상 비트수
정비례 상태로 증가시키기 위해 하기 식2를 이용하여 보정하고,
<식1>
Figure 112007505980053-pat00002
λ : R, G or B LED 램프의 출력 보정 계수
z'(R, G or B) : RGB LED 램프의 보정된 출력 휘도 값
x : 인가 전류
n : 색상 비트수
하기의 감마보정 식 3의 입력 (z')값에 적용하고, R, G or B LED 램프의 특정 감마보정계수를 적용함으로써 적색, 녹색 및 청색의 출력 값을 산출해 내는 것을 특징으로 한다.
<식 3>
Figure 112007505980053-pat00003
Y : R, G or B LED 램프의 감마 보정 후 출력 휘도 값
z': R, G or B LED 램프의 감마 보정 전 입력 휘도 값
r : R, G or B LED 램프의 감마보정계수
n : 색상 비트수
본 발명의 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, 적색(R) LED 램프는 녹색(G) 및 청색(B) LED 램프에 비해 열방출이 용이한 갈륨비소(GaAs) 및 갈륨인(GaP) 과 같은 금속재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 입력소스 (100)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED 데이터가 입력되는 단계, 상기 적색 LED 데이터로부터 특정한 R 감마보정계수(200), G 감마보정계수(300) 및 B 감마보정계수(400)를 구하는 단계, 감마 계산 공식에 의해 보정된 적색(500), 녹색(600) 및 청색 출력 값(700)을 얻는 단계, 그리고 출력소스(800)로 감마보정된 RGB 전체 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전광판용 디스플레이 장치의 감마 제어 방법을 제공한다.
다음에, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
도 2은 본 발명에 따른 전광판용 제어시스템의 감마제어부를 나타낸 모식도로, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED 데이터가 입력되는 입력소스 (100), 상기 적색 LED 데이터로부터 특정한 R 감마보정계수(200), G 감마보정계수(300) 및 B 감마보정계수(400)를 구하는 단계, 감마계산 공식에 의해 적색(500), 녹색(600) 및 청색 출력 값(700)을 얻는 단계 및 보정된 전체 RGB 신호를 출력하는 출력소스(800)로 구성된다.
본 발명의 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, 제어시스템은 전광판 시스템 제어기, 감마보정용 LED 모듈 제어기 및 LED 표시모듈로 구성될 수 있다.
본 발명의 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, 전광판 시스템 제어기는 자체 저장되었거나 외부로부터 입력되는 영상데이터 즉, 8비트 또는 그 이상의 적색, 녹색 및 청색 데이터를 전기적인 신호로 변환하여 출력한다.
본 발명의 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, 감마보정용 LED 모듈 제어기는 상기 전광판 시스템 제어기로부터 입력되는 8비트 또는 그 이상의 적색, 녹색 및 청색 데이터의 전기적인 신호를 LED 구동신호로 변환한 후, 도2에 제시된 감마제어부로부터 적색, 녹색 및 청색의 각 색상에 해당하는 계조 특성을 보정하여 출력한다.
본 발명의 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템에 있어서, LED 표시모듈은 적색, 녹색 및 청색의 LED 소자가 매트릭스 형태로 배열되어, 상기 감마보정용 LED 모듈 제어기로부터 입력되는 신호를 영상신호로 변환하여, 그 영상신호에 대응하는 영상을 디스플레이 한다.
보편적으로 사용되는 감마보정은 아래의 공식을 이용한다.
<식 4>
Figure 112007505980053-pat00004
Y : 감마보정 후 출력 휘도 값
X : 감마보정 전 입력 휘도 값
r : 감마 보정 계수
n : 색상 비트수 (색상 비트수는 전광판에서 보편적으로 8∼12 비트를 사용한다. 즉 8비트를 사용할 경우 28 = 256 색상이 되는 것이다. )
전광판에서 일반적으로 사용하는 감마보정계수는 2.0 ∼ 2.5 정도이며, 도 3 은 식 4에 감마보정계수 (r) 2.5를 적용하여 출력 휘도가 변환된 특성 그래프로 감마 커브를 표시한 것이다. 도 3(a) 는 0∼255까지(8bit)의 휘도 단계 그래프이고 도 3(b) 은 입력 휘도 값(x)에 감마보정계수 2.5를 적용하여 변환시킨 휘도 단계 그래프이다. 즉 종래의 RGB LED 램프에 동일한 감마보정계수 값을 적용시켰을 때의 감마 보정된 RGB 감마 커브에 해당된다.
본 발명에서는 하기와 같은 단계에 의해 각각의 색상별 RGB LED 램프의 휘도 및 열적 특성에 맞는 최적화된 감마보정계수를 얻을 수 있다.
도면 4는 적색 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 도시한 그래프로 적색 LED 램프의 휘도 및 열적 특성을 나타낸다.
도 5와 도 6는 각각 녹색 LED 램프와 청색 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 도시한 그래프로 마찬가지로 각 램프의 휘도 및 열적 특성을 나타낸다.
도 4에서와 같이 LED 칩의 기판이 열방출이 용이한 갈륨비소(GaAs) 및 갈륨인(GaP) 과 같은 금속재질로 이루어진 적색 LED 램프의 경우에는 밝기의 증가 단계가 비교적 일정한 정비례 상태로 증가하기 때문에 전광판에서 일반적으로 사용하는 감마보정계수 값(2.0∼2.5)을 그대로 적용할 수 있지만, 도 5와 도 6에서와같이 열전도성이 낮은 단열 재질인 사파이어를 기판으로 사용하는 청색 및 녹색 LED 램프의 경우에는 밝기의 증가 단계가 적색 LED 램프와 같은 정비례 곡선을 나타내지 않는다.
상기의 도 5와 도 6의 그래프에서, 청색과 녹색 LED 칩의 기판은 동일한 재 질로 이루어졌으므로 두 그래프의 약간의 차이를 무시하고 청색의 LED 램프를 대표로 하여 적색 LED 램프의 그래프와 비교해 보았다.
도 7은 적색과 청색의 LED 램프의 인가 전류에 대한 상대적인 휘도를 비교한 그래프로 도 7(a)는 적색, 도 7(b)는 청색 LED 램프에 대한 그래프이며, 도 8은 청색 LED 램프의 밝기 단계 그래프를 적색 LED 램프의 밝기 단계 그래프의 최대 밝기와 동일한 값을 갖도록 보정한 청색 LED 램프의 그래프 (도 8(a))와 도 7에 있는 적색 LED 램프에 대한 그래프 (도 8(b))를 비교한 그래프이다.
도 8에 도시한 적색과 청색 LED 램프의 그래프를 공식화하면 각각 하기와 같은 식으로 나타낼 수 있다.
<식 5>
Figure 112007505980053-pat00005
λR : 적색 LED 램프 출력 보정 계수 : 0.90
λB : 청색 LED 램프 출력 보정 계수 : 0.67
zR : 적색 LED 램프의 출력 휘도 값
zB : 청색 LED 램프의 출력 휘도 값
x : 인가 전류
n : 색상 비트수
도 9는 LED 램프의 사용 최대 전류인 70mA까지의 인가 전류에 대해 상기 식 5의 적색과 청색 공식과 정비례 증가 그래프를 비교 도시한 것이다. 각각, 도 9에 기재된 (a)는 청색 LED 램프, 도 9에 기재된(b)는 적색 LED 램프, 도 9에 기재된(c)는 정비례 증가 그래프이다.
도 9는 상기 식 5에 의해 표출되는 적색과 청색 LED 램프의 특성 그래프는 램프의 휘도 표출 특성을 나타낸 그래프이고, 이 특성을 가진 램프의 휘도 값을 보정시켜 정비례 상태로 증가시키기 위해 식6에 의한 전류인가단계 대비 휘도증가단계의 변환이 필요하다.
<식 6>
Figure 112007505980053-pat00006
z' R : 정비례 상태로 실제 휘도 값을 증가시키기 위한 적색 LED 램프의 출력 휘도 값
z' B : 정비례 상태로 실제 휘도 값을 증가시키기 위한 청색 LED 램프의 출력 휘도 값
x : 인가 전류
n : 색상 비트수
즉, 감마보정 공식인 식 4에서
Figure 112007505980053-pat00024
의 X값에 z'R 또는 z'B 값을 적용하면 하기식 7과 같은 공식을 얻게 되고 각 색상별 LED 칩의 특성에 맞는 감마보정이 가능하게 된다.
<식 7>
Figure 112007505980053-pat00025
rR : 적색 LED 램프의 감마 보정 계수
rB : 청색 LED 램프의 감마 보정 계수
YR : 적색 LED 램프의 감마 보정 후 출력 휘도 값
YB : 청색 LED 램프의 감마 보정 후 출력 휘도 값
z' R : 적색 LED 램프의 감마 보정 전 입력 휘도 값
z' B : 청색 LED 램프의 감마 보정 전 입력 휘도 값
n : 색상 비트수
도 10에 기재된 (a)는 정비례 상태로 증가하는 출력 휘도 특성을 나타낸 그래프로써 식 4의 X 값이며, 도 10에 기재된 (b)는 적색 LED 램프 열적 특성에 따른 휘도값을 정비례 상태로 증가시키기 위해 보정된 그래프로써 식 6의 z'R 값이며, 도 10에 기재된 (c)는 청색 LED 램프 열적 특성에 따른 휘도값을 정비례 상태로 증가시키기 위해 보정된 그래프로써 식 6의 z'G 값이며, 도 10에 기재된 (d)는 상기의 도 10에 기재된 (b)의 그래프를 감마보정계수 (r) 2를 적용하여 식 6에 의해 보정된 적색 LED 램프의 감마 커브를 표시한 것으로써 식 7의 YR 값이며, 도 10에 기재된 (e)는 상기 의 도 10에 기재된 (c)의 그래프를 감마보정계수 (r) 2를 적용하 여 식 6에 의해 보정된 청색 LED 램프의 감마 커브를 표시한 것으로써 식 7의 YB값이다. 여기서 감마 보정 계수 2는 영상 디스플레이 장치에 보편적으로 사용되어지는 값이다.
본 발명에서는 상기와 같은 단계에 의해 각각의 색상별 RGB LED 램프의 휘도 및 열적 특성에 맞는 최적화된 감마보정계수를 얻을 수 있고 상기 감마보정을 적용한 각 RGB LED 램프의 출력 값을 얻을 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, LED 전광판의 영상 표출에 있어 LED 램프의 특성이 고려된 감마제어부를 갖는 제어시스템으로부터 향상된 영상 화질을 구현할 수 있다.
그러나 화질의 향상 정도는 구체적인 수치로 명확하게 비교할 수 없으므로 여기에서는 빛의 삼원색의 합성을 통해 만들어지는 화이트 밸런스 표 (CIE 좌표)를 이용하여 본 발명에 따른 LED 전광판의 감마제어부를 통해 색상별 감마보정계수를 적용하였을 때 영상 화질의 향상 효과를 검증하였다.
화이트 밸런스는 625nm 의 적색 LED와 525nm의 녹색 LED, 470nm의 청색 LED를 각각 2.5:6.5:1의 밝기 비율로 적용하였을 때 맞춰질 수 있다. 상기와 같이 화이트 밸런스를 맞춰놓은 상태에서 휘도 값을 전체적으로 낮추었을 때, 즉 삼색의 휘도 값을 100% -> 75% -> 50% -> 25%와 같이 동일한 비율로 낮추었을 때 화이트 밸런스가 어느 정도 유지 되는지를 종래의 기본 감마보정계수를 적용하였을 때의 삼원색의 좌표 값과 본 발명에 따른 색상별 감마보정계수를 적용하였을 때의 삼원색의 좌표 값이 표 1에 비교 정리 되어있다.
<표 1>
Figure 112007505980053-pat00008
도 11은 상기 표 1에 따른 종래 전광판의 휘도 값 감소에 따른 화이트 색좌표 값의 이동점을 나타내고 있고 도 12는 본 발명에 따른 화이트 색좌표 값의 이동점을 나타내고 있으며, 도 13은 모든 적색, 녹색 및 청색 LED램프에 적용되는 감마보정계수를 공통으로 사용하였을 때의 화이트 밸런스 변화(a)와 적색의 감마보정계수와 녹색과 청색의 감마보정계수를 별도로 사용했을 때의 화이트 밸런스 변화 상태(b)를 비교한 그래프로, 휘도 값 감소에 따른 화이트 색좌표 값의 이동시 종래에비해 본 발명과 같이 색상별 감마보정계수를 별도로 적용한 감마 보정 시에 화이트밸런스를 더 유지하고 있는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 전광판용 디스플레이 장치의 감마제어부를 포함하는 제어시스템은 RGB 색상별 LED 램프의 휘도 및 열적 특성에 맞는 최적화된 감마보정계수를 적용한 감마보정을 통해 고화질과 고선명도 영상을 가지는 디스플레이를 구현할 수 있다.

Claims (3)

  1. 디지털화된 영상 신호를 감마 보정하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어 시스템에 있어서,
    적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED 데이터를 입력하는 입력소스 (100)와, 상기 적색 LED 데이터로부터 특정한 R 감마보정계수(200), G 감마보정계수(300) 및 B 감마보정계수(400)를 구하는 감마보정계수 부와, 감마 계산 공식에 의해 보정된 적색(500), 녹색(600) 및 청색 출력 값(700)을 출력하는 출력소스 (800)를 포함하며,
    상기 감마계산 공식은 RGB LED 램프의 출력 휘도 값을 보정시켜 정비례 상태로 증가시키기 위해 변환된 하기식을
    Figure 112007079715583-pat00026
    z' (R, G or B) : 정비례 상태로 실제 휘도 값을 증가시키기 위한 R, G or B LED 램프의 출력 휘도 값
    x : 인가 전류
    λ : R, G or B LED 램프의 출력 보정 계수
    n : 색상 비트수
    하기의 감마보정 공식의 입력 (z')값에 적용하고, R, G or B LED 램프의 특정 감마보정계수를 적용함으로써 적색(500), 녹색(600) 및 청색 출력 값(700)을 산출해 내는 것을 특징으로 하는 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템.
    Figure 112007079715583-pat00027
    Y : R, G or B LED 램프의 감마 보정 후 출력 휘도 값
    z' : R, G or B LED 램프의 감마 보정 전 입력 휘도 값
    r : R, G or B LED 램프의 감마보정계수
    n : 색상 비트수
  2. 제 1 항에 있어서,
    적색(R) LED 램프는 녹색(G) 및 청색(B) LED 램프에 비해 열방출이 용이한 갈륨비소(GaAs) 및 갈륨인(GaP) 과 같은 금속재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 기재된 전광판용 디스플레이 장치의 제어 시스템의 감마 제어 방법에 있어서,
    입력소스 (100)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED 데이터가 입력되는 단계, 상기 적색 LED 데이터로부터 특정한 R 감마보정계수(200), G 감마보정계수(300) 및 B 감마보정계수(400)를 구하는 단계, 감마 계산 공식에 의해 보정된 적색(500), 녹색(600) 및 청색 출력 값(700)을 얻는 단계, 그리고 출력소스(800)로 감마보정된 RGB 전체 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전광판용 디스플레이 장치의 감마 제어 방법.
KR1020070057077A 2007-06-12 2007-06-12 Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법 KR100807054B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070057077A KR100807054B1 (ko) 2007-06-12 2007-06-12 Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070057077A KR100807054B1 (ko) 2007-06-12 2007-06-12 Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100807054B1 true KR100807054B1 (ko) 2008-02-25

Family

ID=39383210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070057077A KR100807054B1 (ko) 2007-06-12 2007-06-12 Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100807054B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730090A (zh) * 2014-01-13 2014-04-16 西北工业大学 Oled发光效率经时衰减的数字补偿校正电路及方法
KR20180112924A (ko) * 2017-04-04 2018-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
WO2019119601A1 (zh) * 2017-12-21 2019-06-27 惠科股份有限公司 显示装置的驱动方法、驱动装置及显示装置
KR102249675B1 (ko) * 2020-08-25 2021-05-10 포스텍네트웍스(주) 영상 저장 fpga를 활용하며 발광 소자 단위로 보정가능한 led 전광판 제어시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040018018A (ko) * 2002-08-24 2004-03-02 삼성전자주식회사 델타 구조 디스플레이에서의 칼라영상의 표현 방법 및 장치
KR20050111433A (ko) * 2004-05-20 2005-11-25 남서울대학교 산학협력단 전광판용 엘이디 모듈의 제어 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040018018A (ko) * 2002-08-24 2004-03-02 삼성전자주식회사 델타 구조 디스플레이에서의 칼라영상의 표현 방법 및 장치
KR20050111433A (ko) * 2004-05-20 2005-11-25 남서울대학교 산학협력단 전광판용 엘이디 모듈의 제어 시스템

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730090A (zh) * 2014-01-13 2014-04-16 西北工业大学 Oled发光效率经时衰减的数字补偿校正电路及方法
KR20180112924A (ko) * 2017-04-04 2018-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR102342743B1 (ko) * 2017-04-04 2021-12-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
WO2019119601A1 (zh) * 2017-12-21 2019-06-27 惠科股份有限公司 显示装置的驱动方法、驱动装置及显示装置
US10621931B2 (en) 2017-12-21 2020-04-14 HKC Corporation Limited Method, display apparatus and apparatus for driving display apparatus by adjusting red, green and blue gamma and adjusting green and blue light sources
KR102249675B1 (ko) * 2020-08-25 2021-05-10 포스텍네트웍스(주) 영상 저장 fpga를 활용하며 발광 소자 단위로 보정가능한 led 전광판 제어시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11004904B2 (en) Display apparatus and driving method of display panel
US10553141B2 (en) Compensation technique for color shift in displays
CN102007815B (zh) 固态照明显示器中温度引起的色差的校正
JP4856249B2 (ja) 表示装置
JP5576630B2 (ja) 光源駆動方法及びこれを行うための光源装置
JP4633035B2 (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置制御方法
JP5897159B2 (ja) 表示装置及びその制御方法
JP6083689B2 (ja) 画像信号処理方法及びこれを実行する表示装置
JPWO2009101727A1 (ja) 表示装置
CN1781135A (zh) 具有单独发光二极管亮度监控能力的发光二极管光源/显示器以及校准方法
JP2009175659A (ja) バックライト制御装置
JPWO2009110129A1 (ja) 液晶表示装置
JP6436336B2 (ja) バックライト光源装置及び液晶表示装置
WO2019054178A1 (ja) 表示装置、及び信号処理装置
CN1530921A (zh) 色信号修正装置、色信号修正方法及图像显示装置
KR100807054B1 (ko) Led 광원의 특성을 고려한 감마제어부를 포함하는 전광판용 디스플레이 장치의 제어시스템 및 그 감마 제어 방법
KR20150087625A (ko) 표시장치
WO2020042566A1 (zh) 动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统
WO2019174274A1 (zh) 显示设备及显示方法
JP2018137633A (ja) ホワイトバランス調整方法、ホワイトバランス調整が行われた表示装置を製造する方法、ホワイトバランス調整装置および表示装置
KR20160077314A (ko) 광 발생 장치 및 이를 갖는 표시장치
CN114566118B (zh) 显示偏色校正方法、装置及系统
JP5172299B2 (ja) 変換ルール設定方法、及び画像表示装置
JP2008203892A (ja) Led駆動システムおよびその制御方法
JP5153182B2 (ja) 表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121217

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140212

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150213

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190214

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200310

Year of fee payment: 13