KR101676723B1 - 광원 구동 방법, 이를 이용한 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치 - Google Patents

광원 구동 방법, 이를 이용한 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치 Download PDF

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Abstract

광원 구동 방법은 광원의 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 제1 JND(Just Noticeable Difference)값으로 변환한다. 제1 JND 값을 이용하여 설정 휘도값 보다 낮은 목표 휘도값을 결정한다. 목표 휘도값을 이용하여 광원에 인가되는 제1 구동신호를 생성한다. 사람의 시감 특성을 고려하여 목표 휘도값을 결정함으로써 휘도 감소를 사용자가 인지 못하게 된다.

Description

광원 구동 방법, 이를 이용한 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치{METHOD OF DRIVING A LIGHT-SOURCE, METHOD OF DISPLAYING IMAGE AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 광원 구동 방법, 이를 이용한 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비전력을 감소시킬 수 있는 광원 구동 방법, 이를 이용한 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 두께가 얇고 무게가 가벼우며 전력소모가 낮은 장점이 있어, 모바일(Mobile)용 표시장치에 많이 이용된다. 더욱이 표시장치들이 점차적으로 대형화되면서 기존의 CRT 모니터의 경우 공간상의 제약을 받을 수 밖에 없지만, 상기 액정표시장치는 이러한 문제가 해소된다는 점에서 그 수요가 점차 증가하고 있다.
상기 모바일 표시장치로는 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북 컴퓨터, 네비게이터 단말기 및 휴대용 게임기 등이 될 수 있다.
상기 액정 표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 이때, 상기 백라이트 어셈블리는 광원으로 발광 다이오드들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 모바일용 표시장치는 제품의 소모 전력량을 최소화하는 것에 매우 큰 의의를 두고 있다. 상기 모바일용 표시장치들은 휴대용이라는 점 때문에 배터리를 이용한 사용도가 높을 수 밖에 없다. 따라서 상기 배터리 사용시간을 최대로 늘이기 위해서는 소비전력량을 최소화해야 하기 때문이다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 광원의 휘도 변화를 사용자가 인지하지 못하게 하기 위한 광원 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광원 구동 방법을 이용한 영상 표시 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광원 구동 방법 및 이를 이용한 영상 표시 방법을 수행하는 데 적합한 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 광원 구동 방법은, 광원의 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 제1 JND(Just Noticeable Difference)값으로 변환한다. 상기 제1 JND 값을 이용하여 상기 설정 휘도값 보다 낮은 목표 휘도값을 결정한다. 상기 목표 휘도값을 이용하여 상기 광원에 인가되는 제1 구동신호를 생성한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 영상 표시 방법은, 입력 영상을 분석하여 상기 입력 영상의 색온도를 보정한다. 상기 색온도 보정된 입력 영상을 표시 패널에 표시한다. 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원의 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 제1 JND(Just Noticeable Difference)값으로 변환한다. 상기 제1 JND 값을 이용하여 상기 설정 휘도값 보다 낮은 목표 휘도값을 결정한다. 상기 목표 휘도값을 이용하여 상기 광원에 인가되는 제1 구동신호를 생성한다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널, 광원부, 휘도값 결정부 및 광원 구동부를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 광원부는 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 휘도값 결정부는 광원의 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 제1 JND(Just Noticeable Difference)값으로 변환하고, 상기 제1 JND 값을 이용하여 상기 설정 휘도값 보다 낮은 목표 휘도값을 결정한다. 상기 광원 구동부는 상기 목표 휘도값에 대응하는 제1 구동신호를 생성하여 상기 광원에 인가한다.
이러한 광원 구동 방법, 이를 이용한 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 의하면, 배터리 모드시 소비전력을 감소시키기 위한 휘도값 결정시 사람의 시감특성을 고려함으로써, 광원의 휘도 변화를 사용자가 인지하지 못하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시장치에 대한 블록도이다.
도 2는 도 1의 휘도값 결정부에 저장된 룩업 테이블의 개념도이다.
도 3은 1에 도시된 표시 장치에 의한 영상 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 3의 목표 휘도값 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 3의 구동 방법에 따른 휘도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 광원부의 구동 방법을 을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 6의 구동 방법에 따른 휘도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 광원부의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 도 8의 구동 방법에 따른 휘도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 표시 장치의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시장치에 대한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 색온도 보정부(140) 및 광원 장치(200)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인(GL)들 및 상기 게이트 라인(GL)들과 교차하는 데이터 라인(DL)들 및 상기 게이트 라인(GL)들과 상기 데이터 라인(DL)들을 통해 입력되는 게이트 신호 및 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 복수의 화소(P)들을 포함한다. 각 화소(P)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된 스위칭 소자(TR), 상기 스위칭 소자(TR)에 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다. 상기 액정 커패시터(CLC)는 일단이 상기 스위칭 소자(TR)의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극과 연결되고, 타단이 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극에 연결된다. 상기 스토리지 커패시터(CST)는 일단이 상기 스위칭 소자(TR)의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극과 연결되고, 타단이 스토리지 전압(Vst)이 인가되는 스토리지 라인과 연결된다. 상기 표시 패널(100)은 표시 기판, 상기 표시 기판과 마주보는 대향 기판 및 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(110)는 외부로부터 제어신호(CONT) 및 입력 영상신호(DATA1)를 수신한다. 상기 제어신호(CONT)는 메인 클럭 신호(MCLK), 수직동기신호(VSYNC), 수평동기신호(HSYNC), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함할 수 있다. 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 제어신호(CONT)를 이용하여 상기 데이터 구동부(120)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 제어신호(CONT1) 및 상기 게이트 구동부(130)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 제어신호(CONT2)를 생성한다. 상기 제1 제어신호(CONT1)는 수평개시신호(STH), 로드 신호(TP) 및 데이터 클럭신호(DCLK)를 포함할 수 있다. 상기 제2 제어신호(CONT2)는 수직개시신호(STV), 게이트 클럭신호(GCLK) 및 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부(120)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 상기 제1 제어신호(103a)와 상기 입력 영상신호(DATA1) 또는 상기 색온도 보정부(140)에 의해 색온도 보정된 영상신호(DATA2)를 이용하여 데이터 신호들을 생성하고, 생성된 상기 데이터 신호들을 상기 데이터 라인(DL)에 제공한다.
상기 게이트 구동부(140)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 상기 제2 제어신호(103b)를 이용하여 상기 게이트 라인(GL)을 액티브시키는 게이트 신호를 생성하고, 생성된 게이트 신호를 상기 게이트 라인(GL)에 제공한다.
상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1)의 분석결과에 따라서 상기 입력 영상신호(DATA1)에 대한 색온도 보정여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 색온도 보정부(140)는 상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1)에 설정범위 이상의 계조(예를 들면, 200계조)를 갖는 무채색의 영상신호가 차지하는 비율이 설정범위를 초과하는 경우 상기 입력 영상신호(DATA1)에 대해 색온도를 보정하여 상기 색온도 보정된 영상신호(DATA2)를 생성한다. 상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1) 중 상기 설정범위 이상의 계조를 갖는 무채색의 영상신호에 대응하는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터들 중 상기 청색 데이터(B)의 색온도를 높이는 방식으로 상기 색온도를 보정할 수 있다.
상기 광원 장치(200)는 광원부(210), 전원 발생부(220), 광원 제어부(230), 휘도값 결정부(240) 및 광원 구동부(250), 포함할 수 있다.
상기 광원부(210)는 복수의 광원을 포함한다. 상기 광원은 점광원, 예를 들면 발광 다이오드(LED) 일 수 있다. 상기 광원은 적색광을 발광하는 적색 발광 다이오드들, 녹색광을 발광하는 녹색 발광 다이오드들 및 청색광을 발광하는 청색 발광 다이오드들을 포함할 수 있다.
상기 전원 발생부(220)는 전압 변환부(222), 배터리(224) 및 전원 선택부(226)를 포함한다.
상기 전압 변환부(222)는 외부 전원(10)으로부터 인가되는 교류 전압(Vcc)을 제1직류전압(Vdc1)으로 변환하여 상기 전원 선택부(226) 및 상기 배터리(224)에 출력한다.
상기 배터리(224)는 제2 직류 전압(Vdc2)을 발생한다. 상기 배터리(224)는 상기 전압 변환부(222)로부터 인가되는 상기 제1 직류전압(Vdc1)에 의해 충전된다.
상기 전원 선택부(226)는 상기 광원 제어부(230)로부터 인가되는 전원 선택신호(Vcon)에 따라 상기 제1 직류전압(Vbc1) 또는 상기 제2 직류전압(Vdc2)를 선택한다. 여기서, 상기 전원 선택부(226)로부터 출력되는 전압을 입력전압(Vin)이라고 정의한다. 상기 전원 선택부(226)는 외부 전원모드시 상기 제1 직류전압(Vbc1)을 선택하고, 배터리 모드시 상기 제2 직류 전압(Vdc2)을 선택한다.
상기 광원 제어부(230)는 상기 전원 선택신호(Vcon)를 생성하여 상기 전원 선택부(226)에 제공한다. 상기 광원 제어부(230)는 전원 공급모드에 따라 상기 광원 구동부(250)에 상기 광원의 설정 휘도값 또는 상기 휘도값 결정부(240)에 의해 결정된 상기 설정 휘도값보다 낮은 목표 휘도값을 선택적으로 출력한다. 상기 광원 제어부(230)는 상기 전원 공급모드가 상기 외부 전원모드인 경우 상기 설정 휘도값을 출력하고, 상기 전원 공급모드가 상기 배터리 모드인 경우 상기 목표 휘도값을 출력한다.
상기 휘도값 결정부(240)는 상기 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 최소가지차이(Just Noticeable Difference, JND)값으로 변환하고, 상기 JND 값을 이용하여 상기 목표 휘도값을 구한다.
상기 휘도값 결정부(240)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 제1 JND값을 구하고, 상기 제1 JND값에서 기 설정된 기준값을 차감하여 제2 JND 값을 구한다. 여기서, 상기 기준값은 JND 차이값(△JND)에 따른 휘도 변화를 사람이 인지하는 데 소요되는 시간을 기초로 설정된 값이다. 상기 휘도값 결정부(240)는 상기 제2 JND값을 휘도값으로 변환하고, 상기 변환된 휘도값을 상기 목표 휘도값으로 결정한다.
상기 JND 차이값이 클수록 상기 설정 휘도값과 상기 목표 휘도값 간의 차이가 커지므로, 즉 상기 목표 휘도값이 상기 설정 휘도값보다 더 낮은 값을 가지므로 소비전력 절감 측면에서는 좋다. 그러나, 상기 JND 차이값이 증가함에 따라 사람이 휘도 차이를 인지하지 못하는 상태로 휘도값을 변화하는 데 필요한 최소한의 시간도 증가한다. 따라서, 상기 기준값 결정시 상기 휘도 변화를 사람이 인지하는 데 소요되는 시간을 고려해야 한다.
하기의 표 1은 상기 설정 휘도값의 레벨, JND 차이값 및 휘도차를 인지하지 못하는 시간과의 관계에 대해 실험을 통해 얻은 결과를 나타낸 것이다.
Figure 112010003867896-pat00001
상기 표 1은 설정 휘도값이 각각 300nit, 250nit 및 200nit인 경우에 대하여 상기 JND 차이값(△JND)을 증가시켜가며 목표 휘도값을 구하고, 상기 설정 휘도값과 상기 목표 휘도값의 차이를 인지하지 못한 상태로 휘도값을 조절하는 데 필요한 최소한의 시간을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 상기 표 1에 도시된 바와 같이, 상기 JND 차이값이 25일 때까지는 상기 휘도 차이를 인지하지 못한 상태로 휘도값을 조절하는 데 필요한 최소한의 시간은 10초 이하이나, 상기 JND 차이값이 30인 경우 상기 휘도 차이를 인지하지 못한 상태로 휘도값을 조절하는 데 필요한 최소한의 시간이 30초를 초과하는 것을 확인 할 수 있었다. 즉, 상기 JND 차이값이 30 이상인 경우 30초 이상의 시간 간격을 두고 휘도값을 감소시켜도 두 휘도의 차이를 사람이 인지할 수 있음을 의미한다. 따라서, 상기 기준값 결정시 상기 휘도의 차이를 인지하지 못하게 하는 데 필요한 시간을 고려하여 한다.
상기 휘도값 결정부(240)는 JND 값들과 이에 대응하는 휘도값들이 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제1 JND값, 및 상기 제2 JND값에 대응하는 상기 목표 휘도값을 구할 수 있다.
도 2는 도 1의 휘도값 결정부에 저장된 룩업 테이블의 개념도이다.
도 2에 도시된 룩업 테이블은 DICOM(Digital Imaging and Communictions in Medicine)에 의해 정의된 것으로, 인간의 시감으로 느낄 수 있는 휘도의 최소 편차를 실험을 통해 분석한 테이블이다. 도 2에 도시된 룩업 테이블에 저장된 데이터에 의하면, 인간은 0.04999nit(cd/m2)보다 작은 휘도에서는 빛을 감지하지 못하고, 0.04999nit의 휘도일 때 처음으로 빛을 느끼게 됨을 알 수 있다. 그리고 상기 0.04999nit의 빛과의 차이를 느끼는 빛의 휘도는 0.05469nit이고, 0.05469nit보다 낮은 휘도를 갖는 빛의 경우에는 상기 0.0499nit의 빛과 그 밝기의 차이를 느끼지 못함을 알 수 있다.
상기 룩업 테이블을 이용하여 상기 목표 휘도값을 결정하는 방법에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 상기 설정 휘도값이 약 300nit인 경우 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제1 JND값은 약 631이 된다. 상기 기준값이 25이라고 가정하면, 상기 제2 JND값은 631에서 20을 차감한 606이 되고, 상기 606값에 대응하는 상기 목표 휘도값은 약 252nit가 된다.
한편, 상기 휘도값 결정부(240)는 다음의 [수학식 1]을 이용하여 상기 설정 휘도값에 대응하는 제1 JND값을 구할 수 있다.
Figure 112010003867896-pat00002
여기서, Li는 상기 설정 휘도값이고, 상기 JNDi는 상기 설정 휘도값에 대응하는 제1 JND값이다. 상수 A는 71.498068, B는 94.593053, C는 41.912053, D는 9.8247004, E는 0.28175407, F는 -1.1878455, G는 -0.18014349, H는 0.14710899, I는 -0.017046845 이다.
또한, 상기 휘도값 결정부(240)는 다음의 [수학식 2]를 이용하여 상기 제2 JND값에 대응하는 상기 목표 휘도값을 구할 수 있다.
Figure 112010003867896-pat00003
여기서, Lj는 상기 목표 휘도값이고, JNDj는 상기 제2 JND값이다. 상수 a는 -1.3011877, b는 -2.5840191 ×10-2, c는 8.2042636 ×10-2, d는-1.0320229 ×10-1, e는 1.3646699 ×10-1, f는 2.8745620 ×10-L2, g는 -2.5468404 ×10-2, h는 -3.1978977 ×10-3, k는 1.2992634 ×10-4, m은 1.3635334 ×10-3이다.
상기 광원 구동부(250)는 상기 목표 휘도값에 대응하는 제1 구동신호 또는 상기 설정 휘도값에 대응하는 제2 구동신호들을 생성한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 제1 구동신호 및/또는 상기 제2 구동신호를 이용하여 상기 광원을 구동한다. 상기 제1 및 제2 구동신호들은 펄스 폭 변조된 PWM 신호들 일 수 있다. 상기 제1 구동신호는 상기 제2 구동신호의 레벨보다 작다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치에 의한 영상 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 도 3의 목표 휘도값 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 전원 공급모드가 상기 외부 전원모드인 경우(단계 S100), 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 데이터 구동부(120)에 상기 입력 영상신호(DATA1)를 출력한다(단계 S110).
상기 광원 제어부(230)는 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값을 출력한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제2 구동신호를 생성하여(단계 S120), 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S130).
상기 전원 공급모드가 상기 배터리 모드인 경우, 상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1)가 색온도 보정 조건을 만족하는지를 판단한다(단계 S140). 예를 들면, 상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1)에 설정범위 이상의 계조(예를 들면, 200계조)를 갖는 무채색의 영상신호가 차지하는 비율이 설정범위를 초과하는 경우 상기 입력 영상신호(DATA1)에 대해 색온도를 보정 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 입력 영상신호(DATA1)가 상기 색온도 보정 조건을 만족하지 않으면, 상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1)를 보정하지 않고 그대로 출력한다. 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 데이터 구동부(120)에 상기 입력 영상신호(DATA1)를 출력한다(단계 S150).
상기 입력 영상신호(DATA1)가 상기 색온도 보정 조건을 만족하면, 상기 색온도 보정부(140)는 상기 입력 영상신호(DATA1) 중 상기 설정범위 이상의 계조를 갖는 무채색의 영상신호를 보정하여 상기 색온도 보정된 영상신호(DATA2)를 생성한다. 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 데이터 구동부(120)에 상기 색온도 보정된 영상신호(DATA2)를 출력한다(단계 S160).
상기 광원 제어부(230)는 상기 목표 휘도값을 결정하도록 상기 휘도값 결정부(240)를 제어한다. 상기 휘도값 결정부(240)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제1 JND값을 이용하여 상기 목표 휘도값을 구한다(단계 S170).
도 4를 참조하여 단계 S170을 설명하면, 상기 휘도값 결정부(240)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제1 JND값을 구한다(단계 S172). 상기 휘도값 결정부(240)는 상기 제1 JND값에서 상기 기준값을 차감하여 상기 제2 JND값을 구한다(단계 S174).
다음으로, 상기 휘도값 결정부(240)는 상기 제2 JND값에 대응하는 상기 목표 휘도값을 구한다(단계 S176). 상기 광원 제어부(230)는 상기 휘도값 결정부(240)에 의해 결정된 상기 목표 휘도값을 상기 광원 구동부(250)에 제공한다.
상기 광원 제어부(230)는 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값을 출력한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 목표 휘도값에 대응하는 상기 제1 구동신호를 생성하여(단계 S180), 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S190).
상기 광원부(210)는 상기 제1 구동신호에 응답하여 광을 생성하고, 상기 광을 표시 패널(100)에 제공한다.
상기에서와 같이, 상기 입력 영상신호(DATA1)의 색온도를 높이는 보정을 하는 경우 상기 광원부(210)의 목표 휘도값을 더 낮출 수 있으므로, 소비전력을 더 절감시킬 수 있다.
도 5는 도 3의 구동 방법에 따른 휘도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 외부 전원모드시 상기 광원부(210)는 상기 제1 구동신호에 의해 구동되고, 제1 휘도값(Y1)을 출력한다.
상기 외부 전원모드에서 상기 배터리 모드로 전환되면, 상기 광원부(210)의 휘도는 기 설정된 제1 설정시간(t1) 동안 상기 제1 휘도값(Y1)에서 상기 제1 휘도값(Y1)보다 낮은 제2 휘도값(Y2)으로 서서히 감소한다. 여기서, 상기 제1 설정시간(t1)은 휘도 변화를 사용자가 인지하지 못하는 상태에서 상기 제1 휘도값(Y1)에서 상기 제2 휘도값(Y2)으로 감소시키는 데 필요한 최소한의 시간으로, 수초에서 수십 초가 될 수 있다.
상기 외부 전원모드에서 상기 배터리 모드로 전환되면, 상기 광원 제어부(230)는 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값을 제공한다. 상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)의 휘도값을 서서히 감소시키기 위해 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값과 상기 목표 휘도값 사이의 값들을 순차적으로 제공한다.
상기 제1 설정시간(t1)이 경과된 시점부터 상기 외부 전원모드로 전화되기 전까지 상기 광원부(210)의 휘도값은 상기 제2 휘도값(Y2)으로 유지된다.
본 실시예에 따르면, 사람의 시감특성을 고려하여 상기 배터리 모드시 적용할 상기 목표 휘도값을 결정하고, 사용자가 휘도의 변화를 인지하지 못하도록 상기 광원부(210)의 휘도값을 서서히 감소시킴으로써, 상기 배터리 모드시 소비전력 절감을 위해 상기 광원부(210)의 휘도값을 감소시켜도 사용자는 휘도의 변화를 인지하지 못하게 된다.
실시예 2
본 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 실시예 1에 따른 표시 장치와 실질적으로 동일하므로 도 1을 참조하여 설명하고, 중복되는 부분은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 영상 표시 방법은, 상기 광원부(200)의 구동 방법을 제외하고는 상기 실시예 1에 따른 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 광원부의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 전원 공급모드가 상기 배터리 모드인 경우(단계 S200), 상기 광원 제어부(230)는 상기 목표 휘도값을 결정하도록 상기 휘도값 결정부(240)를 제어한다.
상기 휘도값 결정부(240)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제1 JND값 및 상기 기준값을 이용하여 상기 제2 JND값을 구하고, 상기 제2 JND값을 이용하여 상기 목표 휘도값을 구한다(단계 S210). 상기 광원 제어부(230)는 상기 휘도값 결정부(240)에 의해 결정된 상기 목표 휘도값을 상기 광원 구동부(250)에 제공한다. 상기 목표 휘도값을 구하는 과정은 도 4를 참조하여 설명한 실시예 1에 따른 목표 휘도값 구하는 과정과 실질적으로 동일하다.
상기 광원 구동부(250)는 상기 목표 휘도값에 대응하는 상기 제1 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S220).
상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)의 휘도값을 증가시키기 위해 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값을 제공한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제2 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S230).
상기 광원 제어부(230)는 상기 외부 전원모드로 전환되기 전까지 단계 S220 및 단계 S230의 동작을 반복 수행한다. 상기 광원 제어부(230)는 상기 배터리 모드시 상기 광원부(210)의 휘도값을 감소시키는 동작과 증가시키는 동작을 주기적으로 수행하기 위해 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값 및 상기 목표 휘도값이 교번적으로 제공한다.
상기 광원 제어부(230)는 상기 전원 공급모드가 상기 외부 전원모드로 전환되면, 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값을 제공한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제2 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S250).
도 7은 도 6의 구동 방법에 따른 휘도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 외부 전원모드시 상기 광원부(210)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제2 구동신호에 의해 구동되고, 제1 휘도값(Y1)을 출력한다.
한편, 상기 외부 전원모드에서 상기 배터리 모드로 전환되면, 상기 광원부(210)의 휘도는 기 설정된 제1 설정시간(t1) 동안 상기 제1 휘도값(Y1)에서 상기 제1 휘도값(Y1) 보다 낮은 제2 휘도값(Y2)으로 서서히 감소한다. 상기 광원부(210)의 휘도는 상기 제2 휘도값(Y2)으로 감소된 시점부터 상기 제2 휘도값(Y2)에서 상기 제1 휘도값(Y1)로 서서히 증가한다.
상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)의 휘도값을 서서히 감소시키기 위해 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값과 상기 목표 휘도값 사이의 값들을 순차적으로 제공한다. 또한, 상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)의 휘도값이 상기 제2 휘도값(Y2)으로 감소되면, 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값과 상기 설정 휘도값 사이의 값들을 순차적으로 제공한다.
이와 같이, 상기 광원부(210)의 휘도값을 계속적으로 감소시켰다 증가시켰다 하는 이유는, 상기 배터리 모드의 휘도를 상기 제2 휘도값(Y2)으로 유지시키는 경우 사용자가 상기 배터리 모드의 밝기보다 밝은 환경에 적응 후 다시 상기 배터리 모드로 동작되는 화면을 볼 경우 상기 화면의 휘도가 어두운 것을 인지할 수 있기 때문이다.
본 실시예에 따르면, 상기 배터리 모드시 상기 광원부(210)의 휘도값을 상기 목표 휘도값으로 유지시키는 실시예 1에 따른 광원 구동 방법 대비 소비전력 절감 효과는 감소할 수 있다. 그러나, 다른 작업 환경에 적응 후 상기 배터리 모드로 동작하는 화면을 볼 때 화면이 어두워 보이는 현상은 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.
실시예 3
본 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 실시예 1에 따른 표시 장치와실질적으로 동일하므로 도 1을 참조하여 설명하고, 중복되는 부분은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 영상 표시 방법은, 상기 광원부(200)의 구동 방법을 제외하고는 상기 실시예 1에 따른 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 광원부의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 전원 공급모드가 상기 배터리 모드인 경우(단계 S305), 상기 광원 제어부(230)는 상기 목표 휘도값을 결정하도록 상기 휘도값 결정부(240)를 제어한다.
상기 휘도값 결정부(240)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제1 JND값 및 상기 기준값을 이용하여 상기 제2 JND값을 구하고, 상기 제2 JND값을 이용하여 상기 목표 휘도값을 구한다(단계 S310). 상기 광원 제어부(230)는 상기 휘도값 결정부(240)에 의해 결정된 상기 목표 휘도값을 상기 광원 구동부(250)에 제공한다.
상기 광원 구동부(250)는 상기 목표 휘도값에 대응하는 상기 제1 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S315).
상기 광원 제어부(230)는 사용자 입력신호가 수신되는지의 여부를 판단한다(단계 S320). 상기 사용자 입력신호가 수신되는 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 단계 S315로 피드백하여 상기 광원부(210)에 상기 제1 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값을 제공한다.
이와 달리, 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않으면, 상기 광원 제어부(230)는 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않는 시간을 카운팅하고, 상기 카운팅된 시간이 기 설정된 설정시간을 경과하였는지의 여부를 판단한다(단계 S325). 여기서, 상기 설정시간은 다른 환경 밝기에 순응되는데 소요되는 시간으로, 약 10분이 될 수 있다.
단계 S325에서 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않은 시간이 상기 설정시간을 경과하지 않은 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)에 상기 제1 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값을 제공한다.
단계 S325에서 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않은 시간이 상기 설정시간을 경과한 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)에 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제2 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값을 제공한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 설정 휘도값에 대응하는 상기 제2 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S330).
상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)에 상기 제2 구동신호가 제공된 상태에서도 상기 사용자 입력신호가 수신되는지의 여부를 판단한다(단계 S335).
단계 S335에서 상기 사용자 입력신호가 수신된 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 단계 S315로 피드백하여 상기 광원부(210)에 상기 제1 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값을 제공한다.
단계 S335에서 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않은 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않는 시간을 카운팅하고, 상기 카운팅된 시간이 상기 설정시간을 경과하였는지의 여부를 판단한다(단계 S340).
단계 S340에서 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않은 시간이 상기 설정시간을 경과하지 않은 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 단계 S330으로 피드백하여 상기 광원부(210)에 상기 제2 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값을 제공한다.
단계 S340에서 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않은 시간이 상기 설정시간을 경과한 것으로 판단되면, 상기 광원 제어부(230)는 상기 광원부(210)에 상기 제1 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 목표 휘도값을 제공한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 목표 휘도값에 대응하는 상기 제1 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S345).
상기 광원 제어부(230)는 상기 외부 전원모드로 전화되기 전까지 단계 S315 내지 단계 S345의 동작을 반복 수행한다.
상기 광원 제어부(230)는 상기 외부 전원모드로 전환되면(단계 S350), 상기 광원부(210)에 상기 제2 구동신호가 인가되도록 상기 광원 구동부(250)에 상기 설정 휘도값을 제공한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 제2 구동신호를 생성하여 상기 광원부(210)에 제공한다(단계 S355).
도 9는 도 8의 구동 방법에 따른 휘도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 상기 외부 전원모드시 상기 광원부(210)는 상기 제1 구동신호에 의해 구동되고, 제1 휘도값(Y1)을 출력한다.
한편, 상기 외부 전원모드에서 상기 배터리 모드로 전환되면, 상기 광원부(210)의 휘도는 제1 설정시간(t1) 동안 상기 제1 휘도값(Y1)에서 상기 제1 휘도값(Y1)보다 낮은 제2 휘도값(Y2)으로 서서히 감소한다. 상기 제2 휘도값(Y2)으로 감소된 상태에서 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않으면 상기 광원부(210)의 휘도는 상기 제2 휘도값(Y2)으로 유지된다.
상기 사용자 입력신호가 수신되지 않은 상태에서 제2 설정시간(t2)이 경과되면, 상기 광원부(210)의 휘도는 상기 제1 설정시간(t1) 동안 상기 제2 휘도값(Y2)에서 상기 제1 휘도값(Y1)로 서서히 증가한다. 여기서, 상기 제1 설정시간(t1)은 상기 제1 휘도값(Y1)와 상기 제2 휘도값(Y2) 차이를 사용자가 인지하지 못하는 시간으로, 수초에서 수십초가 될 수 있다. 상기 제2 설정시간(t2)은 다른 환경 밝기에 순응되는데 소요되는 시간으로, 예를 들면 약 10분이 될 수 있다.
상기 제1 휘도값(Y1)로 증가된 상태에서 상기 제2 설정시간(t2) 동안 상기 사용자 입력신호가 수신되지 않거나, 또는 상기 제2 설정시간(t2) 내에 상기 사용자 입력신호가 수신되는 경우 상기 광원부(210)의 휘도는 상기 제1 휘도값(Y1)에서 상기 제2 휘도값(Y2)으로 서서히 감소된다.
한편, 본 실시예에 따른 영상 표시 방법은, 상기 광원부(210)의 구동 방법을 제외하고는 상기 실시예 1에 따른 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따르면, 상기 배터리 모드시 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 광원부(210)의 휘도값을 증가시킴으로써, 상기 배터리 모드에 응답하여 상기 광원부(210)의 휘도값을 감소시키는 동작을 증가시키는 동작을 계속적으로 반복하는 실시예 2에 따른 구동 방법 대비 소비 전력을 절감 시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 배터리 모드시 광원 구동을 위한 목표 휘도값 결정시 사람의 시감특성을 고려함으로써, 광원의 휘도 변화를 사용자가 인지하지 못하게 된다. 또한, 입력 영상신호의 색온도를 높이는 보정을 하는 경우 광원의 목표 휘도값을 더 낮출 수 있으며, 이 경우 소비전력을 더 절감시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리 모드시 광원의 휘도값을 계속적으로 감소 및 증가시킴으로써 다른 작업 환경에 적응 후 상기 배터리 모드로 동작하는 화면을 보는 경우 화면이 어두워 보이는 현상은 방지할 수 있다.
나아가, 상기 배터리 모드시 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 광원의 휘도값을 증가시키도록 하는 경우 다른 작업 환경에 적응 후 상기 배터리 모드로 동작하는 화면을 보는 경우 어두워 보이는 현상은 방지함과 동시에 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 표시 패널 110 : 타이밍 제어부
120 : 게이트 구동부 130 : 데이터 구동부
140 : 색온도 보정부 200 : 광원 장치
210 : 광원부 220 : 전원 발생부
230 : 광원 제어부 240 : 휘도값 결정부

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 입력 영상을 분석하여 상기 입력 영상의 색온도를 보정하는 단계;
    상기 색온도 보정된 입력 영상을 표시 패널에 표시하는 단계;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원의 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 제1 JND(Just Noticeable Difference)값으로 변환하는 단계;
    상기 제1 JND 값을 이용하여 상기 설정 휘도값 보다 낮은 목표 휘도값을 결정하는 단계;
    상기 목표 휘도값을 이용하여 상기 광원에 인가되는 제1 구동신호를 생성하는 단계; 및
    상기 구동신호에 응답하여 광을 발생하여 상기 표시 패널에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 색온도를 보정하는 단계는,
    상기 입력 영상에 설정범위 이상의 계조를 갖는 무채색의 영상이 차지하는 비율이 설정범위를 초과하는 경우 상기 설정범위 이상의 계조를 갖는 무채색의 영상에 대하여 색온도를 높이는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 JND값에서 JND 차이값에 따른 휘도 변화를 사람이 인지하는데 소요되는 시간에 기초하여 설정된 기준값을 차감하여 제2 JND값을 구하는 단계; 및
    상기 제2 JND 값을 이용하여 상기 목표 휘도값을 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서, 상기 설정 휘도값을 이용하여 상기 광원에 인가되는 제2 구동신호를 생성하는 단계; 및
    전원 공급모드에 따라 상기 제1 구동신호 및 상기 제2 구동신호를 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 구동신호 및 상기 제2 구동신호를 선택적으로 출력하는 단계는, 상기 전원 공급모드가 배터리 모드인 경우 상기 제1 구동신호를 출력하고, 상기 전원 공급모드가 외부 전원모드인 경우 상기 제1 구동신호의 레벨보다 큰 레벨을 갖는 상기 제2 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 구동신호 및 상기 제2 구동신호를 선택적으로 출력하는 단계는, 상기 배터리 모드에 응답하여 상기 제1 구동신호 및 상기 제2 구동신호를 교번적으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 구동신호 및 상기 제2 구동신호를 교번적으로 출력하는 단계는, 상기 제1 구동신호를 출력한 상태에서 사용자 입력 신호가 수신되면 상기 제1 구동신호를 계속적으로 출력하고, 상기 제1 구동신호를 출력한 상태에서 상기 사용자 입력신호가 수신되거나 미리 설정된 시간이 경과되면 상기 제2 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.
  14. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원을 포함하는 광원부;
    광원의 설정 휘도값을 두 자극의 차이를 인지할 수 있는 최소한의 차이를 나타내는 제1 JND(Just Noticeable Difference)값으로 변환하고, 상기 제1 JND 값을 이용하여 상기 설정 휘도값 보다 낮은 목표 휘도값을 결정하는 휘도값 결정부; 및
    상기 목표 휘도값에 대응하는 제1 구동신호를 생성하여 상기 광원에 인가하는 광원 구동부를 포함하고,
    입력 영상에 설정범위 이상의 계조를 갖는 무채색의 영상이 차지하는 비율이 설정범위를 초과하는 경우 상기 설정범위 이상의 계조를 갖는 무채색의 영상에 대하여 색온도를 보정하는 색온도 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 휘도값 결정부는 상기 제1 JND값에서 JND 차이값에 따른 휘도 변화를 사람이 인지하는데 소요되는 시간에 기초하여 설정된 기준값을 차감하여 제2 JND값을 구하고, 상기 제2 JND 값을 이용하여 상기 목표 휘도값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 광원 구동부는 상기 설정 휘도값에 대응하는 제2 구동신호를 생성하고,
    전원 공급모드에 따라 상기 광원 구동부에 상기 설정 휘도값 및 상기 목표 휘도값을 선택적으로 출력하는 광원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서, 상기 광원 제어부는 상기 전원 공급모드가 배터리 모드인 경우 상기 목표 휘도값을 출력하고, 상기 전원 공급모드가 외부 전원모드인 경우 상기 설정 휘도값을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 광원 제어부는 상기 전원 공급모드가 배터리 모드인 경우 상기 설정 휘도값 및 상기 목표 휘도값을 교번적으로 출력하는 것을 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광원 제어부는 상기 목표 휘도값을 출력한 상태에서 사용자 입력신호가 수신되면 상기 목표 휘도값을 계속적으로 출력하고, 상기 설정 휘도값을 출력한 상태에서 상기 사용자 입력신호가 수신되거나 미리 설정된 시간이 경과되면 상기 목표 휘도값을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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