KR100881820B1 - 복수의 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치를 사용하는 영상디스플레이 방법 및 영상 디스플레이 시스템 - Google Patents

복수의 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치를 사용하는 영상디스플레이 방법 및 영상 디스플레이 시스템 Download PDF

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니란잔 다메라-벤카타
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Abstract

복수의 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치(26)를 사용하여 영상(12)을 디스플레이하는 방법이 제공된다. 이 방법은 복수의 불량 픽셀에 연관된 정보를 사용하여 제 1 서브 프레임(30A)과 제 2 서브 프레임(30B) 사이의 오프셋을 선택하는 단계와, 영상에 대한 영상 데이터(16)를 사용하여 제 1 서브 프레임 및 제 2 서브 프레임을 생성하는 단계와, 복수의 불량 픽셀 중 하나에 연관된 제 1 서브 프레임 내의 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계와, 제 1 위치 내의 제 1 서브 프레임의 디스플레이와 제 2 위치 내의 제 2 서브 프레임의 디스플레이 사이를 교번하는 단계를 포함하되, 제 2 위치는 제 1 위치로부터 오프셋으로 정의된 양만큼 변위되는다.

Description

복수의 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치를 사용하는 영상 디스플레이 방법 및 영상 디스플레이 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING DEFECTIVE PIXELS OF A DISPLAY DEVICE}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2002년 8월 7일에 출원된 IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/213,555 호, 2002년 9월 11일에 출원된 IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/242,195 호, 2002년 9월 11일에 출원된 IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/242,545 호, 2003년 7월 31일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/631,681 호, 2003년 7월 31일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/632,042 호, 2003년 9월 26일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/672,845 호, 2003년 9월 26일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/672,544 호, 2003년 10월 30일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES ON A DIAMOND GRID라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/697,605 호, 2003년 10월 30일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES ON DIFFERENT TYPES OF GRIDS라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/696,888 호, 2003년 10월 30일에 출원된 IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/697,830 호, 2003년 12월 31일에 출원된 DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES WITH A DISPLAY DEVICE HAVING A SET OF DEFECTIVE DISPLAY PIXELS 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/750,591 호, 2004년 1월 30일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/768,621 호, 2004년 1월 30일에 출원된 DISPLAYING SUB-FRAMES AT SPATIALLY OFFSET POSITIONS ON A CIRCLE 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/768,215 호, 2004년 4월 8일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/821,135 호, 2004년 4월 8일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/821,130 호, 2004년 4월 8일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/820,952 호, 2004년 6월 9일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/864,125 호, 관리 번호 200401412-1, 2004년 6월 15일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/868,719 호 및 2004년 6월 15일에 출원된 GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES 라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 10/868,638 호에 연관된다. 이상의 미국 특허 출원 각각은 본 발명의 양수인에게 양도되며, 본 명세서에서 참조로써 인용된다.
디스플레이, 프로젝터 또는 다른 영상 시스템과 같은 종래의 영상 디스플레이 시스템 또는 장치는 가로 행 및 세로 열과 같은 패턴, 다이아몬드 격자 또는 다른 패턴으로 배열된 각각의 화소 또는 픽셀 어레이를 어드레싱함으로써 디스플레이 영상을 산출한다.
불행히도, 디스플레이 장치의 픽셀 중 하나 이상이 불량이라면, 디스플레이 영상은 그 불량을 복제할 것이다. 예컨대, 디스플레이 장치의 픽셀이 "온" 상태만을 나타내면, 그 픽셀은 디스플레이 영상 내에 고체 백색 정방형(a solid white square)을 생성할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치의 픽셀이 "오프" 상태만을 나타내면, 그 픽셀은 디스플레이 영상 내에 고체 흑색 정방형을 생성할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 불량 픽셀 또는 픽셀들의 영향은 디스플레이 영상에서 쉽게 볼 수 있다.
본 발명의 한 형태는 복수의 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치를 사용하여 영상을 디스플레이하는 방법을 제공한다. 이 방법은 복수의 불량 픽셀에 연관된 정보를 사용하여 제 1 서브 프레임과 제 2 서브 프레임 사이의 오프셋을 선택하는 단계와, 영상에 대한 영상 데이터를 사용하여 제 1 서브 프레임 및 제 2 서브 프레임을 생성하는 단계와, 복수의 불량 픽셀 중 하나에 연관된 제 1 서브 프레임 내의 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계와, 제 1 위치 내의 제 1 서브 프레임의 디스플레이와 제 2 위치 내의 제 2 서브 프레임의 디스플레이 사이를 교번하는 단계를 포함하되, 제 2 위치는 제 1 위치로부터 오프셋으로 정의된 양만큼 변위되는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 디스플레이 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2(a) 내지 도 2(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 서브 프레임의 디스플레이를 도시하는 개략도이다.
도 3(a) 내지 도 3(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 서브 프레임의 디스플레이를 도시하는 개략도이다.
도 4(a) 내지 도 4(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 디스플레이 시스템을 이용한 픽셀의 디스플레이를 도시하는 개략도이다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치에 의한 2개의 서브 프레임의 디스플레이를 도시하는 개략도이다.
도 6(a) 내지 도 6(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 유형의 종횡 비에 대한 오프셋 순위를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치에 대한 서브 프레임 픽셀 값의 발생을 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치에 대한 서브 프레임 픽셀 값을 생성하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9(a) 내지 도 9(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 보정을 포함하는 2개의 서브 프레임의 디스플레이를 도시하는 개략도이다.
도 10(a) 내지 도 10(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에러 보상이 없는 불량 픽셀의 보정량을 도시하는 그래프이다.
도 11(a) 내지 도 11(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에러 보상이 있는 불량 픽셀의 보정량을 도시하는 그래프이다.
바람직한 실시예에 대한 다음 상세한 설명에서, 실시예의 일부를 구성하고 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하는 것으로 도시되는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적인 변경이 이루어질 수 있음은 물론이다. 따라서, 다음 상세한 설명은 제한하는 의미로 여겨지지 않으며, 본 발명의 범주는 첨부되는 특허청구범위에 의해 규정된다.
I. 서브 프레임의 공간 및 시간적 쉬프팅
몇몇 디지털 광 프로젝터와 같은 일부 디스플레이 시스템은 일부 고해상도 영상을 디스플레이하기에 충분한 해상도를 가지지 못할 수 있다. 이러한 시스템은 공간적 또는 시간적으로 쉬프트(shift)된 저 해상도 영상을 디스플레이함으로써 고 해상도 영상인 인간의 눈에 보이게 하도록 구성될 수 있다. 저 해상도 영상은 서브 프레임으로 지칭된다. 본 발명의 실시예에 의해 해결되는 서브 프레임 발생으로 인한 문제는 디스플레이된 서브 프레임이, 직접 디스플레이되었다면 외관상 서브 프레임이 유도되었던 고 해상도 영상이 나타난 모습에 가까워지도록 서브 프레임에 대한 적절한 값을 결정하는 것이다.
서브 프레임의 시간 및 공간 쉬프팅을 통해 개선된 해상도를 제공하는 디스플레이 시스템의 일 실시예는 이상에 인용된 미국 특허 출원에 설명되고, 도 1 내지 도 4(e)를 참조하여 이하에 요약된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 디스플레이 시스템(10)을 도시하는 블록도이다. 영상 디스플레이 시스템(10)은 디스플레이 영상(14)을 생성하는 영상(12)의 처리를 용이하게 한다. 영상(12)은 임의의 그림, 그래프 및/또는 텍스처 문자, 기호, 삽화 및/또는 다른 정보 표시를 포함하는 것으로 정의된다. 영상(12)은 예컨대, 영상 데이터(16)로 나타낸다. 영상 데이터(16)는 영상(12)의 개개의 화소 또는 픽셀을 포함한다. 하나의 영상이 영상 디스플레이 시스템(10)에 의해 처리되는 것으로 도시되고 설명되지만, 복수의 또는 일련의 영상이 영상 디스플레이 시스템(10)에 의해 처리되고 디스플레이될 수 있음은 물론이다.
일 실시예에서, 영상 디스플레이 시스템(10)은 프레임 레이트 변환 유닛(20), 영상 프레임 버퍼(22), 영상 처리 유닛(24) 및 디스플레이 장치(26)를 포함한다. 이하에 설명된 바와 같이, 프레임 레이트 변환 유닛(20) 및 영상 프레임 버퍼(22)는 영상(12)에 대한 영상 데이터(16)를 수신하고 버퍼링하여 영상(12)에 대한 영상 프레임(28)을 생성한다. 영상 처리 유닛(24)은 영상 프레임(28)을 처리하여 하나 이상의 영상 서브 프레임(30)을 정의하고, 디스플레이 장치(26)는 시간적 및 공간적으로 영상 서브 프레임(30)을 디스플레이하여 디스플레이 영상(14)을 생성한다.
프레임 레이트 변환 유닛(20) 및/또는 영상 처리 유닛(24)을 포함하는 영상 디스플레이 시스템(10)은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 포함한다. 일 실시예에서, 프레임 레이트 변환 유닛(20) 및/또는 영상 처리 유닛(24)을 포함하는 영상 디스플레이 시스템(10)의 하나 이상의 부품은 컴퓨터, 컴퓨터 서버 또는 일련의 논리 연산을 실행할 수 있는 다른 마이크로프로세서 기반 시스템에 포함된다. 또한, 각각의 부분이 별도의 시스템 부품에서 구현되는 시스템을 통해 처리가 분산될 수 있다.
영상 데이터(16)는 디지털 영상 데이터(161) 또는 아날로그 영상 데이터(162)를 포함할 수 있다. 아날로그 영상 데이터(162)를 처리하기 위해, 영상 디스플레이 시스템(10)은 A/D(analog-to-digital) 컨버터(32)를 포함한다. 이와 같이, A/D 컨버터(32)는 후속 처리를 위해 아날로그 영상 데이터(162)를 디지털 형태로 변환한다. 따라서, 영상 디스플레이 시스템(10)은 영상(12)에 대한 디지털 영 상 데이터(161) 및/또는 아날로그 영상 데이터(162)를 수신하고 처리할 수 있다.
프레임 레이트 변환 유닛(20)은 영상(12)에 대한 영상 데이터(16)를 수신하고, 그 영상 데이터(16)를 영상 프레임 버퍼(22)에서 버퍼링하고 저장한다. 보다 구체적으로, 프레임 레이트 변환 유닛(20)은 영상의 각 라인 또는 필드를 나타내는 영상 데이터(16)를 수신하고, 그 영상 데이터(16)를 영상 프레임 버퍼(22)에서 버퍼링하여 영상(12)에 대한 영상 프레임(28)을 생성한다. 영상 프레임 버퍼(22)는 영상 프레임(28)에 대한 모든 영상 데이터를 수신하고 저장함으로써 영상 데이터(16)를 버퍼링하고, 프레임 레이트 변환 유닛(20)은 이어서 영상 프레임 버퍼(22)로부터 영상 프레임(28)에 대한 모든 영상 데이터를 검색하거나 추출함으로써 영상 프레임(28)을 생성한다. 이처럼, 영상 프레임(28)은 전체 영상(12)을 나타내는 복수의 개별 영상 데이터(16) 라인 또는 필드를 포함하는 것으로 정의된다. 따라서, 영상 프레임(28)은 영상(12)을 나타내는 개별 픽셀의 복수의 열 및 복수의 행을 포함한다.
프레임 레이트 변환 유닛(20) 및 영상 프레임 버퍼(22)는 영상 데이터(16)를 순차(progressive) 영상 데이터 및/또는 비월(interlaced) 영상 데이터로서 수신하고 처리할 수 있다. 순차 영상 데이터(16)에 있어서, 프레임 레이트 변환 유닛(20) 및 영상 프레임 버퍼(22)는 영상(12)에 대한 순차적인 영상 데이터(16) 필드를 수신하고 저장한다. 따라서, 프레임 레이트 변환 유닛(20)은 영상(12)에 대한 순차적인 영상 데이터(16) 필드를 검색함으로써 영상 프레임(28)을 생성한다. 비월 영상 데이터에 있어서, 프레임 레이트 변환 유닛(20) 및 영상 프레임 버 퍼(22)는 영상(12)에 대한 영상 데이터(16)의 홀수 필드 및 짝수 필드를 수신하고 저장한다. 예컨대, 영상 데이터(16)의 모든 홀수 필드가 수신되고 저장되며, 영상 데이터(16)의 모든 짝수 필드가 수신되고 저장된다. 이처럼, 프레임 레이트 변환 유닛(20)은 영상 데이터(16)를 역비월(de-interlace)하고, 영상(12)에 대한 영상 데이터(16)의 홀수 및 짝수 필드를 검색함으로써 영상 프레임(28)을 생성한다.
영상 프레임 버퍼(22)는 각각의 영상(12)의 하나 이상의 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)를 저장하는 메모리를 포함한다. 따라서, 영상 프레임 버퍼(22)는 하나 이상의 영상 프레임(28)의 데이터베이스를 구성한다. 영상 프레임 버퍼(22)의 예는 비휘발성 메모리(예컨대, 하드 디스크 드라이브 또는 다른 영구 저장 장치)를 포함하고, 휘발성 메모리(예컨대, RAM)를 포함할 수 있다.
프레임 레이트 변환 유닛(20)에서 영상 데이터(16)를 수신하고 영상 프레임 버퍼(22)로 영상 데이터(16)를 버퍼링함으로써, 영상 데이터(16)의 입력 타이밍은 디스플레이 장치(26)의 타이밍 요구조건으로부터 디커플링될 수 있다. 보다 구체적으로, 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)가 영상 프레임 버퍼(22)에 의해 수신되고 저장되므로, 영상 데이터(16)는 임의의 레이트로의 입력으로서 수신될 수 있다. 이처럼, 영상 프레임(28)의 프레임 레이트는 디스플레이 장치(26)의 타이밍 요구조건으로 변환될 수 있다. 따라서, 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)는 디스플레이 장치(26)의 프레임 레이트로 영상 프레임 버퍼(22)로부터 추출될 수 있다.
일 실시예에서, 영상 처리 유닛(24)은 해상도 조정 유닛(34) 및 서브 프레임 생성 유닛(36)을 포함한다. 이하에 설명되는 바와 같이, 해상도 조정 유닛(34)은 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)를 수신하고 디스플레이 장치(26) 상의 디스플레이에 대한 영상 데이터(16)의 해상도를 조정하며, 서브 프레임 생성 유닛(36)은 영상 프레임(28)에 대한 복수의 영상 서브 프레임(30)을 생성한다. 보다 구체적으로, 영상 처리 유닛(24)은 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)를 초기 해상도로 수신하고, 영상 데이터(16)의 해상도가 증가, 감소 및/또는 불변이도록 그 영상 데이터(16)를 처리한다. 이에 따라, 영상 처리 유닛(24)을 사용하여, 영상 디스플레이 시스템(10)은 해상도가 변한 영상 데이터(16)를 수신하고 디스플레이할 수 있다.
서브 프레임 생성 유닛(36)은 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)를 수신하고 처리하여, 영상 프레임(28)에 대한 복수의 영상 서브 프레임(30)을 정의한다. 해상도 조정 유닛(34)이 영상 데이터(16)의 해상도를 조정하였으면, 서브 프레임 생성 유닛(36)은 조정된 해상도로 영상 데이터(16)를 수신한다. 조정된 영상 데이터(16)의 해상도는 증가, 감소하거나 영상 프레임(28)에 대한 영상 데이터(16)의 초기 해상도와 동일할 수 있다. 서브 프레임 생성 유닛(36)은 디스플레이 장치(26)의 해상도와 일치하는 해상도를 가진 영상 서브 프레임(30)을 생성한다. 영상 서브 프레임(30)은 영상 프레임(28)과 동일한 각각의 영역이다. 각 서브 프레임(30)은 영상(12)의 영상 데이터(16)의 서브세트를 나타내는 개별 픽셀의 복수의 열 및 복수의 행을 포함한다.
각각의 영상 서브 프레임(30)은 영상 프레임(28)에 대한 픽셀 행렬 또는 픽 셀 어레이를 포함한다. 영상 서브 프레임(30)은 서로로부터 공간적으로 오프셋되어, 각각의 영상 서브 프레임(30)은 상이한 픽셀 및/또는 픽셀의 일부를 포함한다. 이처럼, 이하에 설명되는 바와 같이, 영상 서브 프레임(30)은 서로로부터 수직 거리 및/또는 수평 거리만큼 오프셋된다.
디스플레이 장치(26)는 영상 처리 유닛(24)으로부터 영상 서브 프레임(30)을 수신하고, 영상 서브 프레임(30)을 순차적으로 디스플레이하여 디스플레이 영상(14)을 생성한다. 보다 구체적으로, 영상 서브 프레임(30)이 서로로부터 공간적으로 오프셋되므로, 디스플레이 장치(26)는 이하에 설명되는 바와 같이, 영상 서브 프레임(30)을 영상 서브 프레임(30)의 공간적 오프셋에 따라 상이한 위치에 디스플레이한다. 이처럼, 디스플레이 장치(26)는 영상 프레임(28)에 대한 디스플레이 영상 서브 프레임(30)들의 사이를 교번하여, 디스플레이 영상(14)을 생성한다. 이에 따라서, 디스플레이 장치(26)는 영상 프레임(28)에 대한 전체 서브 프레임(30)을 한번에 디스플레이한다.
일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 각각의 영상 프레임(28)에 대한 영상 서브 프레임(30)을 디스플레이하는 한 주기를 실행한다. 디스플레이 장치(26)는 서로로부터 공간 및 시간적으로 오프셋되도록 영상 서브 프레임(30)을 디스플레이한다. 일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 영상 서브 프레임(30)을 선택적으로 조종하여, 디스플레이 영상(14)을 생성한다. 이처럼, 디스플레이 장치(26)의 각 픽셀은 다수의 위치로 어드레싱된다.
일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 영상 쉬프터(image shifter)(38)를 포함한다. 영상 쉬프터(38)는 디스플레이 장치(26)에 의해 디스플레이되는 영상 서브 프레임(30)의 위치를 공간적으로 변경하거나 오프셋한다. 보다 구체적으로, 이하에 설명되는 바와 같이, 영상 쉬프터(38)는 영상 서브 프레임(30)의 디스플레이 위치를 변경하여 디스플레이 영상(14)을 산출한다.
일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 입사광을 변조하는 광 변조기를 포함한다. 예컨대, 광 변조기는 마이크로 미러 장치 어레이를 구성하도록 배치된 복수의 마이크로 미러 장치를 포함한다. 이처럼, 각각의 마이크로 미러 장치는 디스플레이 장치(26)의 하나의 셀 또는 픽셀을 구성한다. 디스플레이 장치(26)는 디스플레이, 프로젝터 또는 다른 영상 시스템의 일부를 구성한다.
일 실시예에서, 영상 디스플레이 시스템(10)은 타이밍 발생기(40)를 포함한다. 타이밍 발생기(40)는 예컨대, 프레임 레이트 변환 유닛(20), 해상도 조정 유닛(34)과 서브 프레임 생성 유닛(36)을 포함하는 영상 처리 유닛(24) 및 영상 쉬프터(38)를 포함하는 디스플레이 장치(26)와 통신한다. 이처럼, 타이밍 발생기(40)는 영상 데이터(16)의 버퍼링 및 변환을 동기화하여 영상 프레임(28)을 생성하고, 그 영상 프레임(28) 처리를 동기화하여 영상 데이터(16)의 해상도를 조정하고 영상 서브 프레임(30)을 생성하며, 영상 서브 프레임(30)의 위치 지정 및 디스플레이를 동기화하여 디스플레이 영상(14)을 산출한다. 이에 따라, 타이밍 발생기(40)는 영상 디스플레이 시스템(10)의 타이밍을 제어하여, 영상(12)의 전체 서브 프레임이 디스플레이 영상(14)으로서 디스플레이 장치(26)에 의해 시간적 및 공간적으로 디스플레이된다.
일 실시예에서, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 영상 처리 유닛(24)은 영상 프레임(28)에 대한 2개의 영상 서브 프레임(30)을 정의한다. 보다 구체적으로, 영상 처리 유닛(24)은 영상 프레임(28)에 대한 제 1 서브 프레임(301) 및 제 2 서브 프레임(302)을 정의한다. 이처럼, 제 1 서브 프레임(301) 및 제 2 서브 프레임(302) 각각은 영상 데이터(16)의 각 픽셀(18)의 복수의 열 및 복수의 행을 포함한다. 따라서, 제 1 서브 프레임(301) 및 제 2 서브 프레임(302) 각각은 영상 데이터(16)의 서브세트의 영상 데이터 어레이 또는 픽셀 행렬을 구성한다.
일 실시예에서, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 제 2 서브 프레임(302)은 제 1 서브 프레임(301)으로부터 수직 거리(50) 및 수평 거리(52) 만큼 오프셋된다. 이처럼, 제 2 서브 프레임(302)은 제 1 서브 프레임(301)으로부터 사전결정된 거리만큼 공간적으로 오프셋된다. 일 예시적인 실시예에서, 수직 거리(50) 및 수평 거리(52)는 각각 대략 하나의 픽셀의 절반이다.
도 2(c)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(26)는 제 1 위치 내의 제 1 서브 프레임(301)의 디스플레이와 제 1 위치로부터 공간적으로 오프셋된 제 2 위치 내의 제 2 서브 프레임(302)의 디스플레이 사이를 교번한다. 보다 구체적으로, 디스플레이 장치(26)는 제 1 서브 프레임(301)의 디스플레이에 대하여 제 2 서브 프레임(302)의 디스플레이를 수직 거리(50) 및 수평 거리(52)만큼 쉬프트시킨다. 이처럼, 제 1 서브 프레임(301)의 픽셀은 제 2 서브 프레임(302)의 픽셀과 중첩된다. 일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 영상 프레임(28)에 대하여 제 1 위치에 제 1 서브 프레임(301)을 디스플레이하고 제 2 위치에 제 2 서브 프레임(302)을 디스 플레이하는 한 주기를 실행한다. 따라서, 제 2 서브 프레임(302)은 제 1 서브 프레임(301)에 대해 공간 및 시간적으로 디스플레이된다. 이러한 방식으로 2개의 시간 및 공간적으로 쉬프트된 서브 프레임을 디스플레이하는 것은 본 명세서에서 2-위치 처리로 지칭된다.
다른 실시예에서, 도 3(a) 내지 도 3(d)에 도시된 바와 같이, 영상 처리 유닛(24)은 영상 프레임(28)에 대한 4개의 영상 서브 프레임(30)을 정의한다. 보다 구체적으로, 영상 처리 유닛(24)은 영상 프레임(28)에 대한 제 1 서브 프레임(301), 제 2 서브 프레임(302), 제 3 서브 프레임(303) 및 제 4 서브 프레임(304)을 정의한다. 이처럼, 제 1 서브 프레임(301), 제 2 서브 프레임(302), 제 3 서브 프레임(303) 및 제 4 서브 프레임(304) 각각은 영상 데이터(16)의 각 픽셀(18)의 복수의 열 및 복수의 행을 포함한다.
일 실시예에서, 도 3(b) 내지 도 3(d)에 도시된 바와 같이, 제 2 서브 프레임(302)은 제 1 서브 프레임(301)으로부터 수직 거리(50) 및 수평 거리(52)만큼 오프셋되고, 제 3 서브 프레임(303)은 제 1 서브 프레임(301)으로부터 수평 거리(54)만큼 오프셋되며, 제 4 서브 프레임(304)은 제 1 서브 프레임(301)으로부터 수직 거리(56)만큼 오프셋된다. 이처럼, 제 2 서브 프레임(302), 제 3 서브 프레임(303) 및 제 4 서브 프레임(304)은 각각 서로로부터 공간적으로 오프셋되고, 제 1 서브 프레임(301)으로부터 사전결정된 거리만큼 공간적으로 오프셋된다. 예시적인 일 실시예에서, 수직 거리(50), 수평 거리(52), 수평 거리(54) 및 수직 거리(56)는 각각 대략 하나의 픽셀의 절반이다.
도 3(e)에 개략적으로 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(26)는 제 1 위치 P1 내의 제 1 서브 프레임(301)의 디스플레이, 제 1 위치로부터 공간적으로 오프셋된 제 2 위치 P2 내의 제 2 서브 프레임(302)의 디스플레이, 제 1 위치로부터 공간적으로 오프셋된 제 3 위치 P3 내의 제 3 서브 프레임(303)의 디스플레이 및 제 1 위치로부터 공간적으로 오프셋된 제 4 위치 P4 내의 제 4 서브 프레임(304)의 디스플레이 사이를 교번한다. 보다 구체적으로, 디스플레이 장치(26)는 제 1 서브 프레임(301)에 대하여 제 2 서브 프레임(302), 제 3 서브 프레임(303) 및 제 4 서브 프레임(304)의 디스플레이를 각각의 사전결정된 거리만큼 쉬프트시킨다. 이처럼, 제 1 서브 프레임(301), 제 2 서브 프레임(302), 제 3 서브 프레임(303) 및 제 4 서브 프레임(304)의 픽셀은 서로 중첩된다.
일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 영상 프레임(28)에 대하여 제 1 서브 프레임(301)을 제 1 위치에 디스플레이하고, 제 2 서브 프레임(302)을 제 2 위치에 디스플레이하며, 제 3 서브 프레임(303)을 제 3 위치에 디스플레이하고, 제 4 서브 프레임(304)을 제 4 위치에 디스플레이하는 한 주기를 실행한다. 따라서, 제 2 서브 프레임(302), 제 3 서브 프레임(303) 및 제 4 서브 프레임(304)은 서로 및 제 1 서브 프레임(301)에 대해 공간 및 시간적으로 디스플레이된다. 이러한 방식으로 4개의 시간 및 공간적으로 쉬프트된 서브 프레임의 디스플레이는 본 명세서에서 4-위치 처리로 지칭된다.
도 4(a) 내지 도 4(e)는 제 1 서브 프레임(301)으로부터의 픽셀(181)을 제 1 위치에 디스플레이하고, 제 2 서브 프레임(302)으로부터의 픽셀(182)을 제 2 위치 에 디스플레이하며, 제 3 서브 프레임(303)으로부터의 픽셀(183)을 제 3 위치에 디스플레이하고, 제 4 서브 프레임(304)으로부터의 픽셀(184)을 제 4 위치에 디스플레이하는 한 주기를 완료하는 일 실시예를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 4(a)는 제 1 위치 내의 제 1 서브 프레임(301)으로부터의 픽셀(181) 디스플레이를 도시하고, 도 4(b)는 제 2 위치 내의 제 2 서브 프레임(302)으로부터의 픽셀(182) 디스플레이를 도시하며(제 1 위치는 점선으로 도시됨), 도 4(c)는 제 3 위치 내의 제 3 서브 프레임(303)으로부터의 픽셀(183) 디스플레이를 도시하고(제 1 및 제 2 위치는 점선으로 도시됨), 도 4(d)는 제 4 위치 내의 제 4 서브 프레임(304)으로부터의 픽셀(184) 디스플레이를 도시하며(제 1, 제 2 및 제 3 위치는 점선으로 도시됨), 도 4(e)는 제 1 위치 내의 제 1 서브 프레임(301)으로부터의 픽셀(181) 디스플레이를 도시한다(제 2, 제 3 및 제 4 위치는 점선으로 도시됨).
서브 프레임 발생 유닛(36)(도 1)은 영상 프레임(28) 내의 영상 데이터에 기초하여 서브 프레임(30)을 생성한다. 당업자는 서브 프레임 발생 유닛(36)에 의해 수행된 기능이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있음을 알 것이다. 이러한 구현은 마이크로프로세서, 프로그램가능한 논리 장치 또는 상태 머신을 통해 이루어질 수 있다. 본 발명의 구성요소는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체의 소프트웨어로 존재할 수 있다. 여기서 사용된 용어 컴퓨터 판독가능 매체는 플로피 디스크, 하드 디스크, CD-ROM, 플래시 메모리, ROM 및 RAM과 같은 임의의 종류의 휘발성 또는 비휘발성 메모리를 포함하는 것으로 정의된다.
본 발명의 일 형태에서, 서브 프레임(30)은 영상 프레임(28)보다 낮은 해상도를 가진다. 따라서, 서브 프레임(30)은 본 명세서에서 저 해상도 영상(30)으로도 지칭되고, 영상 프레임(28)은 본 명세서에서 고 해상도 영상(28)으로도 지칭된다. 당업자는 본 명세서에서 용어 저 해상도 및 고 해상도가 비교 방식으로 사용되고, 임의의 특정 최소 또는 최대 개수의 픽셀로 제한되지 않음을 알 것이다. 서브 프레임 발생 유닛(36)은 임의의 적합한 알고리즘을 사용하여 서브 프레임(30)에 대한 픽셀 값을 생성하도록 구성된다.
Ⅱ. 불량 픽셀에 대한 에러 보상
일 실시예에서, 디스플레이 장치(26)는 복수의 행 및 복수의 열로 배열되어 하나의 픽셀 어레이를 형성하는 복수의 디스플레이 픽셀을 포함한다. 각각의 디스플레이 픽셀은 광을 변조하여 영상 프레임(28)에 대한 영상 서브 프레임(30)을 디스플레이하여 디스플레이 영상(14)을 재생성한다. 디스플레이 장치(26)의 하나 이상의 디스플레이 픽셀은 불량일 수 있다. 불량 픽셀은 "온", 즉, 스턱-온(stuck-on) 위치에서만 동작하거나 "오프", 즉, 스턱-오프(stuck-off) 위치에서만 동작하는 디스플레이 픽셀과 같은 디스플레이 장치(26)의 비정상 또는 동작불능 디스플레이 픽셀, 의도된 것보다 현저하게 높거나 낮은 명암도를 산출하는 디스플레이 픽셀 및/또는 일정하지 않게, 간헐적으로 또는 임의로 동작하는 디스플레이 픽셀로서 정의된다.
디스플레이 장치(26) 내의 불량 픽셀을 보상하기 위해, 도 5(a) 내지 도 5(c) 및 도 6(a) 내지 도 6(c)를 참조하여 이하에 설명되는 바와 같이 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30)을 디스플레이하기 위해 오프셋을 선택하고, 도 7을 참조하여 이하에 설명되는 바와 같이 불량 픽셀 및 에지 픽셀에 연관된 서브 프레임 픽셀 값을 조정한다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 디스플레이 장치(26)에 의한 2개의 서브 프레임(30A,30B)의 디스플레이에 대한 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 디스플레이 장치(26)의 디스플레이 픽셀은 행(A 내지 F) 및 열(1 내지 8) 위치로 식별된다. 행 G 및 열 9의 위치는 디스플레이 장치(26)의 픽셀 어레이의 외부에 있으며 디스플레이되지 않은 서브 프레임(30B)의 위치를 나타낸다. 도 5(a) 내지 도 5(c)에 도시된 예에서, 디스플레이 장치(26)는 도 5(a) 및 도 5(b)에서 완전히 어두워지며 완전히 밝아진 픽셀 위치로 나타낸 5개의 불량 픽셀을 포함한다.
도 5(a) 내지 도 5(b)는 각각 서브 프레임(30A,30B)의 개별 디스플레이를 도시한다. 서브 프레임(30A,30B)은 도 5a 및 도 5b에서 점선으로 나타낸 바와 같이, 도 5(a) 및 도 5(b)의 일 픽셀 수평 오프셋 및 일 픽셀 수직 오프셋으로 디스플레이되는 것으로 도시된다. 서브 프레임(30A) 또는 서브 프레임(30B)의 디스플레이 동안에, 불량 픽셀은 완전히 어두워지거나 완전히 밝아진 것으로 나타난다. 서브 프레임(30A)의 디스플레이 시에, 3개의 스턱-오프 불량 픽셀은 위치 C3, D4 및 E4에 나타나고, 2개의 스턱-온 불량 픽셀은 위치 B5 및 D7에 나타난다. 서브 프레임(30B)의 디스플레이 시에, 3개의 스턱-오프 불량 픽셀은 위치 D4, E5 및 F5에 나타나고, 2개의 스턱-온 불량 픽셀은 위치 C6 및 E8에 나타난다. 행 G 및 열 9의 픽셀 위치들은 공란으로 도시되어 이들이 디스플레이 장치(26)의 픽셀 어레이의 외부임을 나타낸다.
도 5(c)는 디스플레이 장치(26)가 서브 프레임(30A,30B)을 교대로 디스플레이하는 서브 프레임(30A,30B)의 조합형 디스플레이, 즉, 디스플레이 영상(14)을 도시한다. 디스플레이 영상(14)에서, 불량 픽셀의 영향은 서브 프레임(30A,30B)의 디스플레이를 교번시킴으로써 몇몇 위치에 대해 완화된다. 보다 구체적으로, 위치 C3, E4, E5, F5, B5, C6, D7 및 E8에서의 디스플레이 픽셀 값은 서브 프레임(30A,30B)으로부터의 조합형 서브 프레임 픽셀 값을 나타낸다. 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 이들 디스플레이 픽셀 위치 각각은 서브 프레임(30A) 또는 서브 프레임(30B) 중 하나에 의해 완전히 어두워지거나 완전히 밝아진다. 그러나, 다른 서브 프레임(30A 또는 30B)은 정확한 디스플레이 픽셀 값이 이들 디스플레이 픽셀 위치 각각에서 디스플레이되게 한다. 이에 따라, 이들 위치로 디스플레이된 픽셀 값은 디스플레이 위치가 스턱-오프 디스플레이 픽셀(즉, 위치 C3, E4, E5 및 F5)에 관련되면 덜 밝아지고, 디스플레이 위치가 스턱-온 디스플레이 픽셀(즉, 위치 B5, C6, D7 및 E8)에 관련되면 더 밝아진다.
그러나, 도 5(c)에서 완전히 어두워진 디스플레이 픽셀로 나타낸 바와 같이, 불량 픽셀의 영향은 위치 D4 내의 디스플레이 픽셀에 대해서는 완화되지 않는다. 위치 D4의 디스플레이 픽셀 값은 서브 프레임(30A,30B)으로부터의 조합형 서브 프레임 픽셀 값을 나타낸다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 서브 프레임(30A) 내의 위치 D4는 스턱-오프 불량 픽셀이다. 서브 프레임(30B) 내의 위치 D4도 스턱-오프 불량 픽셀이다. 이에 따라, 서브 프레임(30A,30B) 양자 모두는 위치 D4에서의 디스플레이 픽셀이 완전히 어두워지게 하며, 불량 픽셀의 영향은 완화되지 않는다.
값이 2개 이상의 불량 픽셀로부터의 기여 -픽셀이 전부 스턱-온인지, 전부 스턱-오프인지, 또는 스턱-오프와 스턱-온의 조합인지 여부- 를 나타내는 디스플레이 픽셀은 스턱-온-스턱 픽셀(stuck-on-stuck pixel)로 지칭된다. 2-위치 처리를 이용하여, 스턱-온-스턱 픽셀은 완전히 어두워지거나, 완전히 밝아지거나, 또는 스턱-온-스턱 픽셀 유형에 따라 50%의 회색 디스플레이 픽셀(50% gray display pixel)일 수 있다. 스턱-온-스턱 픽셀은 2-위치 처리를 사용하여 보정될 수 없다.
도 5(c)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 영상(14)의 에지 픽셀들, 즉, 행 A의 픽셀들과 열 1의 픽셀들은 서브 프레임(30B)의 디스플레이 동안에 완전히 어두워진다. 그 결과, 이들 위치에 의해 디스플레이된 디스플레이 픽셀 값은 원하는 값보다 덜 밝아진다. 에지 픽셀의 개수 및 위치는 서브 프레임(30A,30B)의 오프셋에 기인한다.
서브 프레임(30A,30B)의 오프셋은 도 5(c)의 위치 D4 내의 픽셀과 같은 스턱-온-스턱 픽셀 개수와 도 5(c)의 열 1 및 행 A의 픽셀과 같은 에지 픽셀 개수를 최소화하도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 영상 처리 유닛(24)은 디스플레이 장치(26)의 픽셀 어레이 내의 픽셀이 불량임을 나타내는 불량 픽셀 정보를 수신하거나 액세스한다. 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30A,30B)의 복수의 가능한 오프셋에 대하여 스턱-온-스턱 픽셀 개수를 결정한다. 영상 처리 유닛(24)은 최소 스턱-온-스턱 픽셀 개수를 갖는 오프셋을 선택한다. 2개 이상의 오프셋이 동일한 개수의 스턱-온-스턱 픽셀을 가지면, 영상 처리 유닛(24)은 최소의 에지 픽셀을 갖는 오프셋을 선택한다. 2개 이상의 오프셋이 동일한 개수의 스턱-온-스턱 픽셀 및 동일한 개수의 에지 픽셀을 가지면, 영상 처리 유닛(24)은 임의의 적합한 기준을 사용하여 이들 2개 이상의 오프셋 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 불량 픽셀 정보가 변하지 않는 것으로 간주할 수 있으므로, 영상 처리 유닛(24)은 오프셋을 한 번만 선택하는 처리를 수행하는 것을 필요로 할 수 있다.
일 실시예에서, 영상 처리 유닛(24)은 각 방향으로 3개의 픽셀까지의 수평 및 수직 오프셋의 정수 조합(integer combination)에 대해 스턱-온-스턱 픽셀 개수를 결정한다. 서브 프레임(30A,30B)은 서로로부터 2개의 수평 방향 및 2개의 수직 방향(예컨대, 좌우 및 상하)으로 오프셋될 수 있으므로, 영상 처리 유닛(24)은 본 실시예에서 수평 및 수직 오프셋의 48개의 상이한 정수 조합까지에 대해 스턱-온-스턱 픽셀 개수를 결정한다. 다른 실시예에서, 영상 처리 유닛(24)은 각 방향으로 다른 개수의 픽셀의 수평 및 수직 오프셋의 정수 조합에 대해 스턱-온-스턱 픽셀 개수를 결정한다.
상술한 바와 같이, 영상 처리 유닛(24)은 2개 이상의 오프셋이 동일한 개수의 스턱-온-스턱 픽셀을 가지면 최소 에지 픽셀을 가진 오프셋을 선택한다. 각 오프셋에 대한 에지 픽셀 개수는 디스플레이 장치(26)의 종횡비에 따라 다르다. 도 6(a) 내지 도 6(c)는 각각 4:3 종횡비, 16:9 종횡비 및 3:2 종횡비의 최소 에지 픽셀에 따른 오프셋 순위에 대한 일 실시예를 각각 도시하는 개략도(402,404,406)이다. 순위는 각 종횡비에 대한 각각의 오프셋에 기인하는 에지 픽셀 개수에 의해 결정된다. 예컨대, 도 6(a)에서, 하나의 수평 픽셀의 오프셋(즉, 수직 오프셋이 없음)은 어두운 제로 오프셋 위치의 좌우에 있는 숫자 1로 나타낸 바와 같이 4:3 종횡비에 대한 최소 개수의 에지 픽셀을 초래한다. 이와 유사하게, 3개의 수직 픽셀 및 3개의 수평 픽셀의 오프셋(도 6(c))은 어두운 위치로부터 멀리 떨어진 3개의 수평 픽셀 및 3개의 수직 픽셀인 4개의 가능한 위치에 숫자 13으로 나타낸 바와 같이 3:2 종횡비에 대한 최대 개수의 에지 픽셀을 초래한다. 이에 따라, 영상 처리 유닛(24)은 2개 이상의 오프셋이 동일한 개수의 픽셀을 가지면 디스플레이 장치(26)의 종횡비에 따라 최소 에지 픽셀을 가진 오프셋을 선택한다.
선택된 오프셋을 사용하여, 영상 처리 유닛(24)은 불량 및 에지 픽셀을 보정함으로써 서브 프레임(30A,30B)에 대한 서브 프레임 픽셀 값을 생성한다. 도 7은 디스플레이 장치(26)가 불량 픽셀을 포함하는 2 위치 처리에 대한 서브 프레임 픽셀 값 발생의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 7의 예에서, 영상 프레임(28)은 원하는 픽셀 값(A 내지 L)을 포함한다. 그러나, 디스플레이 장치(26)는 서브 프레임(30A,30B)에 도시된 스턱-오프 픽셀(452)과 스턱-온 픽셀(454)을 포함한다. 스턱-온-스턱 픽셀 개수에 기초하여, 영상 처리 유닛(24)은 상술한 처리를 사용하여 이러한 예에 대해 화살표(456)로 나타낸 하나의 수평 픽셀 및 하나의 수직 픽셀의 오프셋을 선택하였다.
도 7에 도시된 예에서, 영상 처리 유닛(24)은 불량 및 에지 픽셀에 연관된 서브 프레임 픽셀 값을 조정함으로써 불량 및 에지 픽셀의 서브 프레임(30A,30B) 내의 서브 프레임 픽셀을 보정한다. 이로 인해, 영상 프레임(28) 내의 원하는 픽셀 값은 디스플레이 영상(14)에 의해 가능한 가깝게 재생성될 수 있다.
2 위치 처리에 있어서, 디스플레이 영상(14) 내의 각각의 디스플레이된 픽셀 값은 도 7에 나타낸 바와 같이 서브 프레임(30A) 내의 서브 프레임 픽셀 값의 절반과 서브 프레임(30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값의 절반의 합이다. 예컨대, 디스플레이 영상(14) 내의 디스플레이된 픽셀 값 F은 서브 프레임(30A) 내의 서브 프레임 픽셀 값 F의 절반과 서브 프레임(30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값 F의 절반의 합, 즉, ½(F) + ½(F) = F이다. 불량 또는 에지 픽셀에 관련되지 않은 디스플레이된 픽셀 값에 있어서, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임 픽셀 값을 디스플레이된 픽셀 값과 동일하게 설정함으로써 디스플레이된 픽셀 값과 일치하는 서브 프레임 픽셀 값을 생성한다. 도 7의 이러한 디스플레이된 픽셀 값의 예는 일치하는 서브 프레임(30A,30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값이 각각 F, H 및 K인 디스플레이된 픽셀 값 F, H 및 K을 포함한다.
불량 또는 에지 픽셀에 연관된 디스플레이된 픽셀 값에 있어서, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임 픽셀 값을 영상 프레임(28) 내의 원하는 픽셀 값에 근접하게 조정함으로써, 디스플레이된 픽셀 값에 상응하는 서브 프레임 픽셀 값을 생성한다.
스턱-오프 픽셀(452)과 같은 스턱-오프 픽셀에 있어서, 스턱-오프 픽셀에 연관된 디스플레이 영상(14) 내의 디스플레이된 픽셀은 서브 프레임(30A) 또는 서브 프레임(30B)의 디스플레이 동안에 완전히 어두워진다. 이에 따라, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30A) 또는 서브 프레임(30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값을 증가시켜, 완전히 어두워진 픽셀을 보상한다. 예컨대, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값 G2을 증가시켜, 서브 프레임(30A) 내의 스턱-오프 픽셀(452)을 보상한다. 이와 유사하게, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30A) 내의 서브 프레임 픽셀 값 L1을 증가시켜, 서브 프레임(30B) 내의 스턱-오프 픽셀(452)을 보상한다. 그 결과, 디스플레이 영상(14)은 스턱-오프 픽셀(452)에 연관된 디스플레이된 픽셀 값 GS 및 Ls을 포함한다. 스턱-오프 픽셀의 디스플레이된 값을 "0"으로 나타낼 수 있으므로, 디스플레이된 픽셀 값 GS 및 Ls은 각각 수학식 Ⅰ 및 Ⅱ에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.
수학식 Ⅰ
Figure 112007030150853-pct00001
수학식 Ⅱ
Figure 112007030150853-pct00002
스턱-온 픽셀(454)과 같은 스턱-온 픽셀에 있어서, 스턱-온 픽셀에 연관된 디스플레이 영상(14) 내의 디스플레이된 픽셀은 서브 프레임(30A) 또는 서브 프레임(30B)의 디스플레이 동안에 완전히 밝아진다. 이에 따라, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30A) 또는 서브 프레임(30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값을 감소시켜, 완전히 밝아진 픽셀을 보상한다. 예컨대, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30B) 내의 서브 프레임 픽셀 값 J2을 감소시켜, 서브 프레임(30A) 내의 스턱-온 픽셀(454)을 보상한다. 그 결과, 디스플레이 영상(14)은 스턱-온 픽셀(454)에 연관된 디스플레이된 픽셀 값 JS을 포함한다. 스턱-온 픽셀의 디스플레이된 값을 "1"로 나타낼 수 있으므로, 디스플레이된 픽셀 값 JS은 수학식 Ⅲ에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.
수학식 Ⅲ
Figure 112007030150853-pct00003
에지 픽셀에 있어서, 에지 픽셀에 연관된 디스플레이 영상(14) 내의 디스플레이된 픽셀은 서브 프레임(30B)의 디스플레이 동안에 완전히 어두워진다. 이에 따라, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30A) 내의 서브 프레임 픽셀 값을 증가시켜, 완전히 어두워진 픽셀을 보상한다. 예컨대, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임(30A) 내의 서브 프레임 픽셀 값 A1, B1, C1, D1, E1 및 I1을 증가시켜, 서브 프레임(30B)의 디스플레이 동안에 밝아지지 않은 에지 픽셀을 보상한다. 그 결과, 디스플레이 영상(14)은 에지 픽셀에 연관된 디스플레이된 픽셀 값 AS, BS, CS, DS, ES 및 IS을 포함한다. 에지 픽셀의 디스플레이된 값을 "0"으로 나타낼 수 있으므로, 디스플레이된 픽셀 값 AS은 수학식 Ⅳ에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.
수학식 Ⅳ
Figure 112007030150853-pct00004
디스플레이된 픽셀 값 Bs, Cs, Ds, Es 및 Is은 유사한 수학식을 사용하여 나타 낼 수 있다.
도 8은 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치에 대한 서브 프레임 픽셀 값을 생성하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 이 방법은 영상 처리 유닛(24)에 의해 수행될 수 있다. 도 8에서, 블록(502)에 나타낸 바와 같이, 2개 이상의 서브 프레임들(30) 사이의 오프셋은 불량 픽셀 위치에 따라 선택된다. 일 실시예에서, 영상 처리 유닛(24)은 최소 개수의 스턱-온-스턱 픽셀을 가진 오프셋을 선택하거나, 2개 이상의 오프셋이 동일한 개수의 스턱-온-스턱 픽셀을 가지면 최소 개수의 에지 픽셀을 가진 오프셋을 선택한다. 블록(504)에 나타낸 바와 같이, 서브 프레임(30)이 생성된다. 블록(506)에 나타낸 바와 같이, 불량 픽셀에 연관된 서브 프레임(30) 내의 서브 프레임 픽셀 값이 조정된다. 블록(508)에 나타낸 바와 같이, 서브 프레임(30)은 오프셋을 사용하여 디스플레이 장치(26)에 의해 디스플레이된다.
도 9(a) 내지 도 9(d)는 하나의 수평 픽셀 및 하나의 수직 픽셀의 오프셋을 가진 2개의 서브 프레임의 디스플레이를 각각 디스플레이 영상(14A 내지 14D)으로 도시한다.
도 9(a)는 2개의 서브 프레임의 디스플레이의 일 실시예를 픽셀 보정 없는 50% 회색 디스플레이 영상(14A)으로 도시하는 개략도이다. 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 스턱-오프 픽셀은 픽셀 위치 C3 및 D4가 원하는 50% 회색 값보다 어둡게 디스플레이되게 한다. 이와 유사하게, 스터-온 픽셀은 픽셀 위치 C6 및 D7가 원하는 50% 회색 값보다 밝게 디스플레이되게 한다. 에지 픽셀은 행 A 및 열 1의 픽셀 위치가 원하는 50% 회색 값보다 어둡게 디스플레이되게 한다. 디스플레이 영상(14A) 이 픽셀 보정을 포함하지 않으므로, 불량 및 에지 픽셀은 원하는 값보다 어두운 픽셀 값 또는 원하는 값보다 밝은 픽셀 값을 디스플레이하게 된다.
도 9(b)는 2개의 서브 프레임의 디스플레이의 일 실시예를 상술한 바와 같이 영상 처리 유닛(24)에 의해 수행되는 픽셀 보정을 사용한 50% 회색 디스플레이 영상(14B)으로 도시하는 개략도이다. 픽셀 보정을 사용함으로써, 불량 및 에지 픽셀은 50% 회색 값에 대해 완전히 보정될 수 있다. 이에 따라, 50% 회색 디스플레이 영상(14B)에서 행 A 및 열 1의 픽셀 위치 및 픽셀 위치 C3, C6, D4 및 D7은 완전히 보정된 것처럼 보인다.
도 9(c)는 2개의 서브 프레임의 디스플레이의 일 실시예를 상술한 바와 같이 영상 처리 유닛(24)에 의해 수행되는 픽셀 보정을 사용한 25% 회색 디스플레이 영상(14C)으로 도시하는 개략도이다. 픽셀 보정을 사용함으로써, 스턱-온 픽셀은 25% 회색 값에 대해 완전히 보정될 수 있다. 이에 따라, 25% 회색 디스플레이 영상(14C)에서 픽셀 위치 C6 및 D7은 완전히 보정된 것처럼 보인다. 그러나, 스턱-오프 픽셀은 픽셀 위치 C3 및 D4가 부분적으로만 보정되고 원하는 25% 회색 값보다 어둡게 디스플레이되게 한다. 이와 유사하게, 에지 픽셀은 행 A 및 열 1의 픽셀 위치가 부분적으로만 보정되고 원하는 25% 회색 값보다 어둡게 디스플레이되게 한다. 그 결과, 25% 회색 디스플레이 영상(14C) 내의 픽셀 위치 C6 및 D7는 완전히 보정된 것처럼 보이지만, 25% 회색 디스플레이 영상(14C) 내의 행 A 및 열 1의 픽셀 위치와 픽셀 위치 C3 및 D4는 부분적으로만 보정된 것처럼 보인다.
도 9(d)는 2개의 서브 프레임의 디스플레이의 일 실시예를 상술한 바와 같이 영상 처리 유닛(24)에 의해 수행되는 픽셀 보정을 사용한 75% 회색 디스플레이 영상(14D)으로 도시하는 개략도이다. 픽셀 보정을 사용함으로써, 스턱-오프 및 에지 픽셀은 75% 회색 값에 대해 완전히 보정될 수 있다. 이에 따라, 75% 회색 디스플레이 영상(14D)에서 픽셀 위치 C3 및 D4 및 행 A 및 열 1의 픽셀 위치는 완전히 보정된 것처럼 보인다. 그러나, 스턱-온 픽셀은 픽셀 위치 C6 및 D7가 부분적으로만 보정되고 원하는 75% 회색 값보다 밝게 디스플레이되게 한다. 그 결과, 75% 회색 디스플레이 영상(14D) 내의 픽셀 위치 C3 및 D4와 행 A 및 열 1의 픽셀 위치는 완전히 보정된 것처럼 보이지만, 75% 회색 디스플레이 영상(14D) 내의 픽셀 위치 C6 및 D7는 부분적으로만 보정된 것처럼 보인다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 2 위치 처리시에 에러 보상 없이, 스턱-온 픽셀 및 스턱-오프 픽셀의 보정 백분율의 일 실시예를 각각 도시하는 그래프이다. 보정 백분율은 1-(델타/범위)로 계산되는데, 여기서 델타는 디스플레이된 값과 원하는 값의 차이이고, 범위는 출력 값의 범위, 예컨대, 0 내지 1이다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 에러 보상이 없는 스턱-온 픽셀에 있어서 디스플레이된 값은 원하는 값이 1, 즉, 완전히 밝아지는 경우에만 100% 보정이다. 다른 디스플레이된 값은 에러 보상 없이, 원하는 값이 0, 즉, 완전히 어두워진 경우에 100% 보정 미만에서 50% 보정의 한계치까지이다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 에러 보상이 없는 스턱-오프 픽셀에 있어서 디스플레이된 값은 원하는 값이 0, 즉, 완전히 어두워진 경우에만 100% 보정이다. 다른 디스플레이된 값은 에러 보상 없이, 원하는 값이 1, 즉, 완전히 밝아진 경우 에 100% 보정 미만에서 50% 보정의 한계치까지이다.
도 11(a) 및 도 11(b)는 2 위치 처리시에 에러 보상이 있는, 스턱-온 픽셀 및 스턱-오프 픽셀의 보정 백분율의 일 실시예를 각각 도시하는 그래프이다.
도 11(a)에 도시된 바와 같이, 에러 보상이 있는 스턱-온 픽셀에 있어서 디스플레이된 값은 범위 0.5 -즉, 50% 밝음- 내지 1 -즉, 완전히 밝음- 에 걸쳐 100% 보정이다. 다른 디스플레이된 값은 에러 보상이 있으며 원하는 값이 0, 즉, 완전히 어두워진 경우, 100% 보정 미만에서 50% 보정의 한계치까지이지만, 원하는 값의 범위에 걸친 보정 백분율은 도 10(a)에 도시된 에러 보상이 없는 것에 비해 훨씬 포괄적인 것으로 보일 수 있다.
도 11(b)에 도시된 바와 같이, 에러 보상이 있는 스턱-오프 픽셀에 있어서 디스플레이된 값은 범위 0.5 -즉, 50% 어두움- 내지 0 -즉, 완전히 어두움- 에 걸쳐 100% 보정이다. 다른 디스플레이된 값은 에러 보상이 있으며 원하는 값이 1, 즉, 완전히 밝아진 경우, 100% 보정 미만에서 50% 보정의 한계치까지이지만, 원하는 값의 범위에 걸친 보정 백분율은 도 10(b)에 도시된 에러 보상이 없는 것에 비해 훨씬 포괄적인 것으로 보일 수 있다.
이상의 예는 회색 필드의 다양한 퍼센트에 대해 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 것을 설명하지만, 영상 처리 유닛(24)은 전체 색 범위를 통해 서브 프레임 픽셀 값을 조정하여 불량 및/또는 에지 픽셀을 보상할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 영상(14) 내의 디스플레이된 픽셀이 각각 적색, 녹색 및 청색 성분을 포함하면, 영상 처리 유닛(24)은 서브 프레임 픽셀 값의 적색, 녹색 및 청색 성분을 개별적으로 조정하여, 불량 및/또는 에지 픽셀을 보상할 수 있다.
또한, 영상 처리 유닛(24)은 예컨대, 3 또는 4 위치 처리와 같은 n이 2 이상인 정수인 n 위치 처리에 대한 서브 프레임 생성시에 오프셋을 선택하고, 불량 및/또는 에지 픽셀을 보상할 수 있다. n 위치 처리를 사용함으로써, 스턱-온 또는 스턱-오프 픽셀에 대한 전체 보정이 원하는 픽셀 값의 범위(1 내지 1/n)에 대하여 달성될 수 있다.
이상의 하나 이상의 실시예는 본래의 영상에 강화된 결점 보정을 유리하게 제공할 수 있다. 본래의 영상은 일반적으로 임의의 색상 범위의 중심에 가까운 다수의 원하는 값을 포함하므로, 본래의 영상에 대해 상당한 전체 보정 백분율이 가능할 수 있다.
바람직한 실시예를 설명하기 위해 특정 실시예가 예시되고 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다수의 변경된 및/또는 균등한 구현예가 도시되고 설명된 특정 실시예를 대체할 수 있음을 알 것이다. 기계, 전자기계, 전기 및 컴퓨터 분야의 당업자는 본 발명이 매우 다양한 실시예로 구현될 수 있음을 쉽게 알 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 바람직한 실시예의 임의의 개조 또는 변경을 포함한다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위 및 그들의 균등물에 의해서만 명백히 제한된다.

Claims (12)

  1. 복수의 불량 픽셀(a plurality of defective pixels)을 가진 디스플레이 장치로 영상을 디스플레이하는 방법으로서,
    제 1 서브 프레임 및 제 2 서브 프레임 사이에, 제 1 및 제 2 오프셋에 대해 각각, 상기 복수의 불량 픽셀에 의해 야기된 제 1 및 제 2 수의 스턱-온-스턱 픽셀(first and second numbers of stuck-on-stuck pixels)을 식별하는 단계와,
    상기 제 1 수가 상기 제 2 수보다 적은 것에 응답하여 상기 제 1 오프셋을 선택된 오프셋으로서 선택하고, 상기 제 2 수가 상기 제 1 수보다 적은 것에 응답하여 상기 제 2 오프셋을 상기 선택된 오프셋으로서 선택하는 단계와,
    상기 영상에 대한 영상 데이터를 이용하여 상기 제 1 서브 프레임 및 상기 제 2 서브 프레임을 생성하는 단계와,
    상기 복수의 불량 픽셀 중 하나에 연관된 상기 제 1 서브 프레임 내의 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계와,
    제 1 위치 내의 상기 제 1 서브 프레임의 디스플레이와 제 2 위치 내의 상기 제 2 서브 프레임의 디스플레이를 교번시키는 단계를 포함하되,
    상기 제 2 위치는 상기 제 1 위치로부터 상기 선택된 오프셋으로 정의된 양만큼 변위되는
    영상 디스플레이 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수와 동등한 상기 제 1 수에 응답하여 상기 제 1 오프셋을 상기 선택된 오프셋으로서 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 오프셋은 상기 제 2 오프셋보다 더 적은 개수의 에지 픽셀(a lowest number of edge pixels)에 연관되는
    영상 디스플레이 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    스턱-오프 픽셀(a stuck-off pixel)을 포함하는 상기 복수의 불량 픽셀 중 하나에 응답하여 상기 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 증가시킴으로써, 상기 제 1 서브 프레임 내의 상기 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    스턱-온 픽셀(a stuck-on pixel)을 포함하는 상기 복수의 불량 픽셀 중 하나에 응답하여 상기 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 감소시킴으로써, 상기 제 1 서브 프레임 내의 상기 제 1 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 불량 픽셀 중 하나에 연관된 상기 제 2 서브 프레임 내의 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    스턱-오프 픽셀을 포함하는 상기 복수의 불량 픽셀 중 하나에 응답하여 상기 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 증가시킴으로써, 상기 제 2 서브 프레임 내의 상기 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    스턱-온 픽셀을 포함하는 상기 복수의 불량 픽셀 중 하나에 응답하여 상기 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 감소시킴으로써, 상기 제 2 서브 프레임 내의 상기 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    에지 픽셀에 연관된 상기 제 1 서브 프레임 내의 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 증가시킴으로써 상기 제 1 서브 프레임 내의 상기 제 2 서브 프레임 픽셀 값을 조정하는 단계를 더 포함하는
    영상 디스플레이 방법.
  11. 영상을 디스플레이하는 시스템으로서,
    영상 처리 유닛과,
    복수의 불량 픽셀을 가진 디스플레이 장치를 포함하되,
    상기 영상 처리 유닛은 상기 복수의 불량 픽셀에 의해 야기된 최소 수의 스턱-온-스턱 픽셀을 갖는 제 1 서브 프레임 및 제 2 서브 프레임 사이에 복수의 가능한 오프셋 중 하나로부터 선택된 오프셋을 결정하고, 상기 영상에 대한 영상 데이터와, 상기 복수의 불량 픽셀에 연관된 정보, 및 상기 선택된 오프셋을 이용하여 제 1 서브 프레임 및 제 2 서브 프레임을 생성하며, 상기 디스플레이 장치는 제 1 위치 내의 상기 제 1 서브 프레임과 제 2 위치 내의 상기 제 2 서브 프레임을 교대로 디스플레이하고, 상기 제 2 위치는 상기 선택된 오프셋에 따라 상기 제 1 위치로부터 변위되는
    영상 디스플레이 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 영상 처리 유닛은 상기 복수의 가능한 오프셋 각각마다 스턱-온-스턱 픽셀의 개수를 결정함으로써 상기 선택된 오프셋을 선택하는
    영상 디스플레이 시스템.
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