KR100878930B1 - 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서소비전력 절감 장치 - Google Patents

회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서소비전력 절감 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서 특정 픽셀의 영상 신호에 대하여 주위의 영상 신호와 비교하여 급격한 영상 신호의 변화가 감지되는 경우에 잡음이 존재하는 것으로 간주하여 잡음을 제거함으로써 드라이버 집적회로에서 잡음에 의한 불필요한 스위칭을 억제하여 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 소비전력 절감 장치에 관한 것이다.
디스플레이, 회절형 광변조기, 잡음, 광변조기

Description

회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서 소비전력 절감 장치{Power saving apparatus in display system using diffraction optical modulator}
도 1은 종래 기술에 따른 반사형 변경 가능 격자 광변조기의 구조도.
도 2는 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기의 절단면도.
도 3a는 잡음이 존재하지 않는 영상을 나타내는 도면이고, 도 3b는 솔트 앤 페퍼 잡음이 존재하는 경우를 나타내는 도면.
도 4a는 솔트 앤 페퍼 잡음이 존재하는 영상을 나타내는 도면이고, 도 4b는 블랙 영상을 나타내는 도면이고, 도 4c는 화이트 영상을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소비 전력 절감 기능이 구비된 1판넬 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템의 블럭 구성도.
도 6는 도 5의 전자계의 블럭 구성도.
도 7는 도 6의 잡음 제거부의 내부 블럭도.
도 8a는 도 7의 마스크 연산기가 사용하는 서브 마스크의 일예시도, 도 8b는 도 7의 마스크 연산기가 수행하는 연산을 설명하기 위한 예시도.
도 9은 도 6의 잡음 제거부의 잡음 제거 과정의 흐름도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 잡음이 제거된 결과를 보여주는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
306R, 306G, 306B : 광원 308 : 조명 광학부
310 : 회절형 광변조기 314 : 슐리렌 광학부
316 : 스캐닝 광학부 317 : 투사 광학계
318 : 스크린 402 : 영상 입력부
403 : 잡음 제거부 404 : 영상 데이터 처리부
406 : 구동 신호 제어부 407 : 드라이브 집적회로
501 : 이미지 버퍼 502 : 마스크 연산기
503 : 잡음 제거기
본 발명은 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서 특정 픽셀의 영상 신호에 대하여 주위의 영상 신호와 비교하여 급격한 영상 신호의 변화가 감지되는 경우에 잡음이 존재하는 것으로 간주하여 잡음을 제거함으로써 드라이버 집적회로에서 잡음에 의한 불필요한 스위칭을 억제하여 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 소비전력 절감 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체소자 제조공정을 이용하여 마이크로 미러, 마이크로렌즈, 스위치 등의 마이크로 광학부품 및 마이크로 관성센서, 마이크로 바이오칩, 마이크로 무선통신소자를 제작하는 마이크로머시닝 기술이 개발되고 있다.
이러한 마이크로 미러의 일예로 도 1에 도시된 바와 같은 반사형 변형 가능 격자 광변조기(10)가 있다. 이러한 광변조기(10)는 블룸 등의 미국특허번호 제 5,311,360호에 개시되어 있다. 광변조기(10)는 반사 표면을 가지며 기판(16) 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본(18)을 포함한다. 절연층(11)이 실리콘 기판(16)상에 증착된다. 다음으로, 희생 이산화실리콘 막(12) 및 질화실리콘 막(14)의 증착이 후속한다.
질화실리콘 막(14)은 리본(18)으로부터 패터닝되고 이산화실리콘 막(12)의 일부가 에칭되어 리본(18)이 질화물 프레임(20)에 의해 이산화 실리콘 막(12)상에 유지되도록 한다.
단일 파장 λ0를 가진 광을 변조시키기 위해, 광변조기는 리본(18)의 두께와 이산화 실리콘 막(12)의 두께가 λ0/4가 되도록 설계된다.
리본(18)상의 반사 표면(22)과 기판(16)의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 광변조기(10)의 격자 진폭은 리본(18)(제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본(18)의 반사 표면(22))과 기판(16)(제 2 전극으로서의 역할을 하는 기판(16) 하부의 전도막(24)) 사이에 전압을 인가함으로써 제어된다.
도 2는 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기의 절단면도이다.
도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기는 실리콘 기판(201)과, 엘리멘트(210)를 구비하고 있다.
여기에서, 엘리멘트(210)는 일정한 폭을 가지며 다수가 일정하게 정렬하여 함몰형 박막 압전 광변조기를 구성한다. 또한, 이러한 엘리멘트(210)는 서로 다른 폭을 가지며 교번하여 정렬하여 함몰형 박막 압전 광변조기를 구성한다. 또한, 이러한 엘리멘트(210)는 일정간격(거의 엘리멘트(210)의 폭과 같은 거리)을 두고 이격되어 위치할 수 있으며 이 경우에 실리콘 기판(201)의 상면의 전부에 형성된 마이크로 미러층이 입사된 빛을 반사하여 회절시킨다.
실리콘 기판(201)은 엘리멘트(210)에 에어 스페이스를 제공하기 위하여 함몰부를 구비하고 있으며, 절연층(202)이 상부 표면에 증착되어 있고, 함몰부의 양측에 엘리멘트(210)의 단부가 부착되어 있다.
엘리멘트(210)는 막대 형상을 하고 있으며 중앙부분이 실리콘 기판(201)의 함몰부에 이격되어 위치하도록 양끝단의 하면이 각각 실리콘 기판(201)의 함몰부를 벗어난 양측지역에 부착되어 있고, 실리콘 기판(201)의 함몰부에 위치한 부분이 상하로 이동가능한 하부지지대(211)를 포함한다.
또한, 엘리멘트(210)는 하부지지대(211)의 좌측단에 적층되어 있으며, 압전 전압을 제공하기 위한 하부전극층(112)와, 하부전극층(212)에 적층되어 있으며 양면에 전압이 인가되면 수축 및 팽창하여 상하 구동력을 발생시키는 압전 재료층(213)와, 압전 재료층(213)에 적층되어 있으며 압전재료층(213)에 압전 전압을 제공하는 상부 전극층(214)을 포함하고 있다.
또한, 엘리멘트(210)는 하부지지대(211)의 우측단에 적층되어 있으며, 압전 전압을 제공하기 위한 하부전극층(212')과, 하부전극층(212')에 적층되어 있으며 양면에 전압이 인가되면 수축 및 팽창하여 상하 구동력을 발생시키는 압전 재료층(213')과, 압전 재료층(213')에 적층되어 있으며 압전재료층(213')에 압전 전압을 제공하는 상부 전극층(214')을 포함하고 있다.
한편, 회절형 광변조기는 여러가지 응용을 가질 수 있는데, 예를 들면 대형스크린용 프로젝터, 특히 디지털 화상의 프로젝터로서 혹은 컴퓨터의 화상투영장치로서 이용될 수 있으며 휴대용 단말기 등에도 이용될 수 있다.
이러한 여러 가지 응용에서 입력 영상에 존재하는 잡음은 다양한 형태로 존재하는데, 특히 휴대용 단말기에 의한 영상 처리는 송수신상의 경로, 영상 코덱 및 디코덱 등의 처리과정을 통해 실제 텔레비젼의 경우보다 잡음에 영향을 받기기 쉬운 환경을 가지고 있다.
이와 같은 잡음중에서 솔트 앤 페퍼와 같은 영상 신호에 존재하는 잡음은 데이터의 손실, 불필요한 외부 잡음 요소 부가, 영상 촬영 장치 등의 문제 등 다양한 경로에 의해 발생하며 도 3a의 잡음이 없는 영상과 비교할 때 도 3b의 잡음이 존재하는 영상에서 알 수 있는 바와 같이 스팟성의 점을 포함하는 것으로 나타난다.
위에서 설명한 솔트 앤 페퍼 잡음은 드라이브 집적회로 출력상의 트랜지스터 스위칭 전류의 급격한 증가를 야기하며 이는 소비 전력을 증가시킨다.
이를 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명하면 도 4a는 솔트 앤 페퍼 잡음이 많이 존재하는 영상을 나타내는 도면으로 스팟성으로 인하여 그레이 레벨의 급격한 변화가 존재하는 경우이고, 도 3b는 블랙 영상을 나타내는 도면으로 최소의 그레이 레벨을 나타내며, 도 3c는 화이트 영상을 나타내는 도면으로 최대의 그레이 레벨을 나타낸다. 이와 같은 경우에 각각의 스위칭 트랜지스터단의 디지털 전원 평균 소모 전력은 실효 전류를 기준으로 도 3b의 스팟성 잡음이 존재하는 경우에 가장 크고, 그 다음으로 도 3c의 화이트 영상이 크며, 도 3b의 블랙 영상의 경우가 가장 작다.
한편, 휴대용 단말기의 디스플레이 응용에 있어서 제품 특성상 전원을 구비할 필요가 있으며 장시간 사용하기 위해서는 소비전력이 가급적 최소화되어야 한다. 따라서, 휴대용 단말기의 디스플레이 응용에서 이러한 잡음이 제거되어야 할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서 드라이버 집적회로의 스위칭을 억제하여 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 소비전력 절감 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서, 영상 신호를 입력받는 영상 입력부; 상기 영상 입력부로부터 영상 신호가 입력되면 잡음을 제거하여 출력하는 잡음 제거부; 상기 잡음 제거부에서 입력된 영상 신호에 따라 상기 회절형 광변조기를 구동하는 구동 제어신호를 출력하는 구동신호 제어부; 및 상기 구동신호 제어부로부터 상기 회절형 광변조기의 구동 제어 신호가 입력되면 상기 회절형 광변조기를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 영상 이미지를 생성하는 드라이브 집적회로를 포함하며, 상기 잡음 제거부는, 상기 영상 입력부로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 각각의 픽셀값에 대하여 주위의 픽셀값과 비교하여 소정 임계치 이상이면 잡음으로 간주하여 제거하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소비 전력 절감 기능이 구비된 1판넬 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템의 블럭 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 소비전력 절감 기능이 구비된 1판넬 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템은 디스플레이 광학계(302)와 디스플레이 전자계(304)를 포함한다.
디스플레이 광학계(302)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 레이저 광원(306R, 306G, 306B)과, 레이저 광원(306R, 306G, 306B)으로부터 나오는 빛을 회절형 광변조기(310)에 타원형의 좁고 긴 선모양의 광으로 조사하기 위해 선형광을 만들어 주는 조명 광학부(308)와, 조명 광학부(308)로부터 조사된 선형광을 변조하여 회절광을 생성하는 회절형 광변조기(310)와, 회절형 광변조기(310)에서 생성된 복수차수를 갖는 회절광을 차수분리하고 분리된 여러 차수의 회절광중에서 원하는 차수의 회절광을 통과시키는 슐리렌 광학부(Schlieren optics)(314)와, 슐리렌 광 학부(314)를 통과한 회절광을 집광하고 집광된 회절광을 라인 스캐닝을 수행하는 스캐닝 광학부(316)와, 스캐닝 광학부(316)를 통과한 광을 스크린(318)에 투사하는 투사 광학계(317), 및 디스플레이 스크린(318)을 포함한다.
디스플레이 전자계(304)는 레이저 광원(306R, 306G, 306B), 회절형 광변조기(310) 및 스캐닝 광학부(316)에 접속된다.
디스플레이 전자계(304)의 전원부(미도시)는 레이저 광원(306R, 306G, 306B)에 전력을 제공한다. 레이저 광원(306R, 306G, 306B)은 레이저 조명을 방출하는데, 방출된 레이저 조명의 단면은원형이고, 그 광의 세기 프로파일은 가우시안(Gausian) 분포를 하고 있다.
다음으로, 조명 광학부(308)는 레이저 광원(306R, 306G, 306B)이 방출한 레이저 조명을 타원형의 좁고 긴 선모양의 선형광으로 변환하여 회절형 광변조기(310)상에 집속시킨다.
그리고, 회절형 광변조기(310)는 조명광학부(308)로부터 타원형의 좁고 긴 선모양의 선형광이 입사되면, 디스플레이 전자계(304)의 드라이브 집적회로(407)의 제어에 따라 입사되는 선형광을 변조하여 회절광을 생성하여 출사한다.
그러면, 슐리렌 광학부(314)는 여러 회절차수를 갖는 회절광이 입사되면 원하는 회절차수의 회절광을 선택적으로 통과시킨다. 이러한 슐리렌 광학부(314)의 평면도는 일예로 푸리에 렌즈(미도시)와 공간 필터 또는 다이크로닉 필터(미도시)로 구성되어 있으며, 입사되는 회절광중에서 0차 회절광 또는 ±1차 광중 하나를 선택하여 선택된 회절광을 통과시킨다.
그리고, 스캐닝 광학부(316)는 집광 렌즈(미도시), 스캐닝 미러(미도시)로 구성되어 있으며 디스플레이 전자계(304)의 제어에 따라 스캐닝 광학부(316)는 입사된 회절광을 스크린(318)에 라인 스캐닝을 수행하여 칼라 이미지를 생성한다. 즉, 스캐닝 광학부(316)는 공간 필터 또는 다이크로닉 필터(미도시)를 통과하여 입사되는 복수개의 픽셀로 이루어진 라인 이미지를 스캔하면서 스크린(318)에 디스플레이하여 칼라 이미지를 생성한다.
그리고, 투사 광학계(317)는 프로젝션 렌즈로서 스캐닝 미러(미도시)에서 라인 스캐닝되는 영상을 스크린(318)에 투사한다.
한편, 디스플레이 전자계(304)는 도 6에 도시된 것처럼 영상 입력부(402), 잡음 제거부(403), 영상 데이터 처리부(404), 구동신호 제어부(406), 드라이브 집적회로(407)을 구비하고 있다.
영상 입력부(402)는 외부로부터 영상 데이터를 입력받으며, 잡음 제거부(403)는 영상 데이터에서 솔트 앤 페퍼(Salt & Pepper) 성 잡음을 제거하여 출력하며, 영상 데이터 처리부(404)는 횡방향으로 정렬되어 있는 영상 이미지 데이터를 종방향으로 변환하는 데이터 트랜스포즈를 수행하여 횡방향으로 입력된 영상 데이터를 종방향의 영상 데이터로 변환하여 출력한다. 이처럼 영상 데이터 처리부(404)에서 데이터 트랜스포즈가 필요한 이유는 회절형 광변조기(310)가 복수개의 픽셀(pixel)이 세로로 배열되어 있어 가로 방향으로 스캔하여 디스플레이 하도록 되어있기 때문이다.
여기에서 솔트 앤 페퍼성 잡음은 고주파 잡음으로 데이터의 손실, 불필요한 외부 잡음 요소 부가, 영상 촬영 장치 등 다양한 경로에 의해 발생하며 스크린(318)에 스팟성 잡음을 발생시킨다. 그리고, 솔트 앤 페퍼성 잡음은 드라이버 집적회로(407) 단의 트랜지스터 스위칭 전류의 급격한 증가를 야기하며 이는 소비전력을 증가시킨다. 따라서, 잡음 제거부(403)는 입력되는 영상 신호의 각각의 픽셀에 대하여 주위의 영상 신호와 비교하여 급격한 변화가 있는 경우에 잡음이 발생된 것으로 판단을 하고 잡음을 제거하여 출력한다. 여기에서, 잡음 제거부(403)가 잡음의 발생을 감지하는 방법의 일예로 서브 마스크(sub mask)를 사용하여, 입력된 영상 데이터와 서브 마스크의 소정의 연산을 통해 연산값이 특정 임계치를 넘어서는 경우에 솔트 앤 페퍼성 잡음이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 잡음 제거부(403)가 잡음을 제거하는 방법으로는 잡음이 존재하는 해당 픽셀의 영상 신호값을 주위의 영상 신호로 변경하거나 주위의 영상 신호의 평균값등으로 변경할 수 있다. 이처럼 잡음 제거부(403)가 잡음을 감지하여 잡음이 제거된 영상을 출력하면 드라이브 집적회로(407)의 트랜지스터 스위칭 전류를 줄임으로써 전체 소비전력을 이룰 수 있도록 하는 효과가 있다. 특히, 회절형 광변조기(310)를 이용한 디스플레이 시스템은 1차원 라인 스캔 특성을 가지고 있으므로 서브 마스크의 구성은 1*N으로 구성함을 특징으로 한다.
한편, 구동신호 제어부(406)는 외부로부터 프로젝션 기능을 수행하도록 요구하는 프로젝션 제어 신호가 입력되면 영상 데이터 처리부(404)로부터 횡방향으로 데이터 트랜스포즈된 영상 데이터를 전송받아 광원(306R, 306G, 306B)과 드라이브 집적회로(407)를 통하여 회절형 광변조기(310)를 제어하여 회절광을 이용한 영상을 생성한다.
도 7는 도 6의 잡음 제거부의 내부 블럭 구성도로서, 이미지 버퍼(501), 마스크 연산기(502), 잡음 제거기(503)를 포함하고 있다.
이미지 버퍼(501)은 영상 입력부(402)로부터 입력되는 영상을 버퍼링하여 후단의 마스크 연산기(502)가 서브 마스크를 사용하여 연산을 수행할 수 있도록 한다.
여기에서, 이미지 버퍼(501)은 적, 청, 녹의 세가지 칼라에 대한 버퍼링을 수행한다.
그리고, 마스크 연산기(502)는 서브 마스크를 사용하여 연산을 수행하게 되는데, 이때 서브 마스크는 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 장치가 1차원 라인 스캔 특성을 가지고 있으므로 1*N으로 구성함을 특징으로 한다.
이때, 마스크 연산기(502)가 사용가능한 서브 마스크의 일예가 도 8a에 도시되어 있는데 중앙에 W의 웨이트 팩터(weight factor)값을 갖고 양쪽에 -a의 값을 갖도록 구성되어 있으며, a값은 바람직하게 1일 수 있다. 여기에서 웨이트 팩터값은 임의로 정할 수 있다. 물론, 도 8a에 도시된 서브 마스크는 가장 기본적인 마스크 형태이며 잡음 특성에 따라 여러가지 형태로 변형이 가능하다.
한편, 마스크 연산기(502)가 수행하는 연산은 일예로 도 8a의 서브 마스크를 사용하는 경우에 3개의 수평방향 픽셀에 대하여 수행하게 된다.
즉, 도 8b에 도시된 것처럼 스캔 방향으로 서브 마스크를 이동시키면서 3픽셀 단위로 연산을 수행하게 되는데, 일예로 a1, a2, a3의 3개의 픽셀로 이루어진 일단위에 대하여 연산을 수행하면 그 값은 R=w*a2-a1-a3가 된다. 이때, 이러한 연산값은 중앙에 위치한 픽셀값이 주위의 픽셀값과 비교하였을 때 얼마만큼 차이가 나는지를 보여주게 되는데 w값을 적절하게 설정하면 솔트 앤 페퍼 잡음을 일정한 정도로 제거할 수 있게 된다. 물론, 여기에서 연산식을 R1= w*a2-a1 또는 R2=w*a2-a3 등으로 지정할 수 있다.
여기에서, 마스크 연산기(502)는 R, R1, R2 등에서 어느 하나를 선택하여 연산을 수행할 수도 있으며, 둘 또는 그 이상도 선택하여 사용할 수 있다. 도 6b에서 점선으로 된 화살표는 연산 수행 순서를 나타낸다.
다음으로, 잡음 제거기(503)는 마스크 연산기(502)가 서브 마스크를 사용하여 연산을 수행하여 연산값을 출력하면 일정 조건을 만족하는 경우에는 통과시키고 일정 조건을 만족하지 않으면 중간 픽셀값을 주변 픽셀값으로 변환하여 출력한다.
즉, 일예로 잡음 제거기(503)는 도 6b에 도시된 영상 데이터에 대한 연산값이 소정의 임계값 T를 초과하지 않는 경우에는 원래값 a2를 유지하고, 소정의 임계값을 초과하는 경우에 a1를 a2 또는 a3로 변환한다.
이때, R의 값에 대하여 이와 같은 조건을 적용하였지만 R1에 대해서, R2에 대해서 각각 독립적으로 이러한 조건을 적용하든가, R1 및 R2에 대하여 이러한 조건을 적용하든지 할 수가 있다.
즉, R, R1, R2중에서 하나의 값을 선택하여 일정 임계치를 넘는 경우에 급격한 영상 신호의 변화로 판단하여 잡음으로 간주하고 잡음을 제거할 수도 있고, 둘 또는 그 이상을 선택하여 임계치를 넘어가는 경우에 급격한 영상 신호의 변화로 판 단할 수 있다.
도 9는 도 6의 잡음 제거부의 잡음 제거 과정의 흐름도로서, 먼저, 이미지 버퍼는 영상 입력부로부터 입력되는 영상을 버퍼링하여 후단의 마스크 연산기가 서브 마스크를 사용하여 연산을 수행할 수 있도록 한다(단계 S110).
그리고, 마스크 연산기는 서브 마스크를 사용하여 연산을 수행하여 연산값이 수행된 결과값을 잡음 제거기로 출력한다(단계 S112).
그러면, 잡음 제거기는 연산값이 소정값보다 큰지를 판단하여(단계 S114), 소정값보다 크면 이웃 픽셀값으로 중앙 픽셀값을 변환하고(단계 S116) 프레임의 마지막 픽셀인지를 판단하여(단계 S120) 마지막 픽셀이 아니면 서브 마스크를 이동하여(단계 S124) 단계 S112부터 반복 수행하고 마지막 픽셀이면 다음 프레임으로 이동하여(단계 S122) 단계 S112 부터 반복 수행한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 잡음이 제거된 결과를 보여주는 도면이다.
도 10의 (A)를 보면 스캐닝 방향에 따른 특정 행의 픽셀값이 일정한 계조도(gray)를 유지하다가 특정 시점에서 계조도값이 급격히 증가하게 된다. 이렇게 되면 스위칭 트랜지스터단에서 급격한 스위칭 동작을 요구하게 되어 디지털 전원 평균 소모 전력은 실효 전류를 기준으로 크게 증가하게 된다. 하지만, 도 10의 (B)를 보면 스캐닝 방향에 따른 특정 행의 픽셀값이 일정한 계조도를 유지하도록 잡음이 제거되었기 때문에 그에 따라 스위칭 트랜지스터단에서 급격한 스위칭 동작을 필요로 하지 않으며 그 결과 디지털 전원 평균 소모 전력은 실효 전류를 기준으로 갑자스러운 증가가 요구디지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 영상 스캔 방향과 일치하게 1차원 서브 마스크를 구성하고 입력 영상과 서브 마스크의 연산을 통해 솔트 앤 페퍼성 잡음을 제거함으로써 드라이브 집적회로단의 트랜지스터 스위칭 전류를 줄임으로써 전체 소비전력 절감의 효과를 이룰 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 휴대용 단말기의 영상 처리에 존재하는 송수신상의 경로, 영상 코덱(codec) 및 디코덱(decodec) 등의 처리과정을 통해 유입되는 잡음 등을 제거하여 영상 화질 향상 효과를 얻을 수 있다.

Claims (9)

  1. 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 시스템에 있어서,
    영상 신호를 입력받는 영상 입력부;
    상기 영상 입력부로부터 영상 신호가 입력되면 잡음을 제거하여 출력하는 잡음 제거부;
    상기 잡음 제거부에서 입력된 영상 신호에 따라 상기 회절형 광변조기를 구동하는 구동 제어신호를 출력하는 구동신호 제어부; 및
    상기 구동신호 제어부로부터 상기 회절형 광변조기의 구동 제어 신호가 입력되면 상기 회절형 광변조기를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 영상 이미지를 생성하는 드라이브 집적회로를 포함하며,
    상기 잡음 제거부는,
    상기 영상 입력부로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 각각의 픽셀값에 대하여 주위의 픽셀값과 비교하여 소정 임계치 이상이면 잡음으로 간주하여 제거하는 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 제거부에서 입력되는 영상 신호를 데이터 트랜스포즈하여 상기 구동신호 제어부로 출력하는 영상 데이터 처리부를 더 포함하여 이루어진 소비 전력 절감 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 제거부가 제거하는 잡음은 고주파 잡음인 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 제거부가 제거하는 잡음은 솔트 앤 페퍼 잡음인 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절형 광변조기는,
    함몰부를 구비하고 있는 실리콘 기판;
    막대 형상을 하고 있으며, 중앙 부분이 상기 실리콘 기판의 함몰부에 위치하여 상기 실리콘 기판으로부터 이격되어 있고, 양끝단이 상기 실리콘 기판의 함몰부를 벗어난 양측에 각각 부착되어 있는 하부 지지대;
    상기 하부 지지대의 양측에 각각 위치하고 있는 한쌍의 하부 전극층;
    상기 한쌍의 하부 전극층에 각각 적층되어 있는 한쌍의 압전 재료층;
    상기 한쌍의 압전 재료층에 각각 적층되어 있는 한쌍의 상부 전극층; 및
    상기 하부 지지대의 중앙부분에 형성되어 있으며 입사되는 광을 반사하여 회절시키는 마이크로 미러층을 포함하며,
    상기 상부 전극층과 하부 전극층에 전압이 인가되면 상기 압전 재료층의 수축 팽창에 의해 상기 하부 지지대의 중앙 부분을 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 제거부는,
    상기 영상 입력부로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 스캐닝 방향으로 1차원 서브 마스크를 구성하고, 상기 서브 마스크를 이용하여 연산을 수행하여 해당 픽셀에 대한 연산값이 소정값 이상이면 잡음으로 간주하여 제거하는 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 제거부는,
    상기 영상 입력부로부터 입력되는 영상 신호를 버퍼링하는 이미지 버퍼;
    상기 이미지 버퍼에 버퍼링된 영상 신호에 대하여 스캐닝 방향으로 1차원 서브 마스크를 구성하고, 상기 서브 마스크를 이용하여 연산을 수행하여 해당 픽셀에 대한 연산값을 출력하는 마스크 연산기; 및
    상기 마스크 연산기의 연산값이 소정값 이상이면 잡음으로 간주하여 잡음을 제거하는 잡음 제거기를 포함하여 이루어진 소비 전력 절감 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스크 연산기가 사용하는 마스크는 1*3 마스크로서 중앙에 양의 웨이트 팩터를 가지고 있으며 좌우에 음의 연산자를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 잡음 제거기는 상기 마스크 연산기의 연산값이 소정값 이상이면 잡음으로 간주하여 해당 픽셀값을 주위의 픽셀값으로 대체하는 것을 특징으로 하는 소비 전력 절감 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228049A (ja) 2000-02-15 2001-08-24 Seiko Epson Corp 点欠陥検出装置及びその方法
JP2004157522A (ja) * 2002-10-17 2004-06-03 Sony Corp 画像生成装置、画像表示装置、画像表示方法、及び光変調素子調整装置
KR20040060818A (ko) * 2002-12-27 2004-07-06 샤프 가부시키가이샤 표시 장치의 구동 방법，표시 장치 및 그의 프로그램
JP2006208581A (ja) 2005-01-26 2006-08-10 Victor Co Of Japan Ltd 投射型液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228049A (ja) 2000-02-15 2001-08-24 Seiko Epson Corp 点欠陥検出装置及びその方法
JP2004157522A (ja) * 2002-10-17 2004-06-03 Sony Corp 画像生成装置、画像表示装置、画像表示方法、及び光変調素子調整装置
KR20040060818A (ko) * 2002-12-27 2004-07-06 샤프 가부시키가이샤 표시 장치의 구동 방법，표시 장치 및 그의 프로그램
JP2006208581A (ja) 2005-01-26 2006-08-10 Victor Co Of Japan Ltd 投射型液晶表示装置

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