KR102142654B1 - 디스플레이 장치의 화질 검사장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치의 화질 이상 여부를 정량적으로 평가하기 위한 화질 검사장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따르면, 디스플레이 화면에 대한 위치 별 휘도 및 색상 성분과, 시간 변화에 따른 광 성분의 안정성을 측정하여 화질 이상 여부를 정량적으로 평가할 수 있게 된다. 또한, 정확한 입력 영상을 획득할 수 있도록 항온 유지 모듈을 구비함으로써, 온도 변화에 강인하게 디스플레이 화면의 화질에 대한 정확한 평가 결과를 획득할 수 있다.

Description

디스플레이 장치의 화질 검사장치 및 그 방법{PICTURE QUALITY TESTING APPARATUS AND METHOD OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치의 화질 검사장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 화질 이상을 정량적으로 측정하기 위한 검사장치 및 그 방법에 관한 것이다.
디스플레이 화질에 대한 좋고 나쁨의 평가는 사용자의 감성적 요소에 기인한다. 이러한 감성적 요소는 주관적이고 객관화되기 어려워 제품의 품질 및 신뢰성에 대한 목표 관리를 매우 어렵게 한다. 따라서, 화질의 좋고 나쁨에 대한 평가, 또는 화질의 이상 현상에 대한 검출을 디스플레이 장치의 물리적 광 특성을 분석하여 정량화할 필요가 있다.
액정 표시장치의 하드웨어 구성
일반적 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다.
액정 표시 패널은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 기판 및 컬러 필터 기판과, 두 기판 사이에 주입된 액정과, 두 기판 사이의 셀 갭을 유지시키는 스페이서를 구비한다.
박막 트랜지스터 기판은 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부마다 스위치 소자로 형성된 박막 트랜지스터와, 액정 셀 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극과, 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다. 게이트 라인들과 데이터 라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소 신호를 화소 전극에 공급한다.
칼라 필터 기판은 액정 셀 단위로 형성된 칼라 필터들과, 컬러 필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스와, 액정 셀들에 공통적으로 기준 전압을 공급하는 공통 전극과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.
이와 같은 액정 표시장치는 예컨대, 문자나 패턴 그리고 동영상에 대한 전기적 신호를 전술한 하드웨어적 구성 및 이를 구동하기 위한 소프트웨어를 이용하여 처리하고 그 상태를 물리적으로 발광시킨다.
따라서 사용자가 느끼게 되는 최종 광 특성은 전술한 하드웨어 구성의 성능 및 신뢰성에 따라 차이가 나며, 혹은 소프트웨어의 적정성에 따라 달라지게 된다.
이러한 설계적 요소에 따른 광 특성은 디스플레이의 감성 화질 및 신뢰성에 영향을 주게 되고, 따라서 최종 사용자가 만족하는 고품질의 화질을 달성하기 위해서는 필요한 기본의 화질 요소를 추출하고, 이를 기반으로 화질에 문제가 있는지 여부를 정량적으로 평가할 필요가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 디스플레이 장치의 기본적인 광 성분을 측정하여 화질 이상 여부를 정량적으로 평가할 수 있는 화질 검사장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 화면에 대한 위치 별 휘도 및 색상 성분과, 시간 변화에 따른 광 성분의 안정성을 측정하여 화질 이상 여부를 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 온도 변화에 강인하여 디스플레이 화면에 대한 정확한 입력 영상을 획득할 수 있도록 항온 유지 기능을 갖는 화질 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 화질 검사장치는 디스플레이 장치에서 표시되는 테스트 패턴을 촬영하는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈에서 촬영된 입력 영상 신호를 휘도 성분과 색상 성분으로 분리하여 처리하는 신호 처리 모듈; 및 상기 휘도 성분 및 상기 색상 성분을 이용하여 상기 디스플레이 장치의 화질 이상 여부를 정량적으로 평가한 값을 출력하는 화질 평가 모듈을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 카메라 모듈은 상기 테스트 패턴을 촬영하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부의 주변 온도를 측정하는 온도 센서부와, 상기 온도 센서부가 측정한 주변 온도에 기초하여 상기 이미지 센서부의 주변 온도가 일정 범위 내의 온도를 유지하도록 조정하는 항온 조정부를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 신호 처리 모듈은 흑체 궤적(black body locus)에 근접한 픽셀(pixel) 값들만이 갖는 통계적 특성을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 분석하여 상기 카메라 모듈의 광원의 색온도를 예측하고, 상기 입력 영상 신호에 대해 색온도 변환을 통한 화이트 밸런싱을 수행한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 화질 평가 모듈은 상기 휘도 성분 및 상기 색상 성분에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 잔상 이상 특성, 명암단차 이상 특성, 화면 떨림 이상 특성 중 어느 하나에 대한 정량적 평가 값을 연산한다.
다른 한편으로, 상기 화질 평가 모듈은 상기 디스플레이 장치에서 블랙 레벨의 테스트 패턴과 화이트 레벨의 테스트 패턴이 스위칭 시 상기 입력 영상 신호의 광 응답 시간을 측정하여 상기 잔상 이상 특성에 대한 정량적 평가 값을 도출한다.
일 실시예로서, 상기 화질 평가 모듈은 상기 입력 영상 신호에 대한 픽셀 단위의 휘도 성분을 이용하여 흑백 대비 성능에 대한 명암차의 백분율을 연산하여 상기 명암단차 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출한다.
다른 실시예로서, 상기 화질 평가 모듈은 상기 디스플레이 장치의 전기적인 신호에 따른 구동신호의 레벨 변동(교류와 직류 구동신호의 변동)에 의한, 교류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분 변화와, 직류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분의 비율을 연산하여 상기 화면 떨림 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출한다.
본 발명의 다른 면에 따른 화질 검사방법은 디스플레이 장치에 표시되는 테스트 패턴을 카메라 모듈이 촬영하여 입력 영상 신호를 수신하는 단계; 입력 영상 신호를 휘도 성분과 색상 성분으로 분리하여 처리하는 단계; 및 상기 휘도 성분 및 상기 색상 성분을 이용하여 상기 디스플레이 장치의 잔상 이상 특성, 명암단차 이상 특성, 화면 떨림 이상 특성 중 어느 하나에 대한 정량적 평가 값을 출력하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 처리하는 단계는 흑체 궤적(black body locus)에 근접한 픽셀(pixel) 값들만이 갖는 통계적 특성을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 분석하여 상기 카메라 모듈의 광원의 색온도를 예측하고, 상기 입력 영상 신호에 대해 색온도 변환을 통한 화이트 밸런싱을 수행하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 출력하는 단계는 상기 디스플레이 장치에서 블랙 레벨의 테스트 패턴과 화이트 레벨의 테스트 패턴이 스위칭 시 상기 입력 영상 신호의 광 응답 시간을 측정하여 상기 잔상 이상 특성에 대한 정량적 평가 값을 도출하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 출력하는 단계는 상기 입력 영상 신호에 대한 픽셀 단위의 휘도 성분을 이용하여 흑백 대비 성능에 대한 명암차의 백분율을 연산하여 상기 명암단차 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출하는 단계를 한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 출력하는 단계는 상기 디스플레이 장치의 전기적인 신호에 따른 구동신호의 레벨 변동(교류와 직류 구동신호의 변동)에 의한, 교류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분 변화와, 직류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분의 비율을 연산하여 상기 화면 떨림 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출하는 단계를 포함한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 디스플레이 화면에 대한 위치 별 휘도 및 색상 성분과, 시간 변화에 따른 광 성분의 안정성을 측정하여 화질 이상 여부를 정량적으로 평가할 수 있게 된다.
또한, 정확한 입력 영상을 획득할 수 있도록 항온 유지 모듈을 구비함으로써, 온도 변화에 강인하게 디스플레이 화면의 화질에 대한 정확한 평가 결과를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 검사장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예서 항온유지 기능을 갖는 카메라 모듈의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 화질 검사장치를 이용하여 측정된 디스플레이 화면의 휘도 및 색상 성분의 CIE를 도시한 도면.
도 4a는 잔상 이상 특성을 측정하기 위한 입력 영상 신호 패턴을 도시한 도면.
도 4b는 잔상 이상 특성의 시간에 따른 추이 변화를 도시한 도면.
도 5는 명암단차 이상 특성을 측정하기 위한 입력 영상 신호 패턴을 도시한 도면.
도 6은 화면 떨림 이상 특성이 발생하는 광 특성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 검사방법을 도시한 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 화질 검사장치(100)는 카메라 모듈(10), 신호처리 모듈(20), 화질평가 모듈(30)을 포함한다.
카메라 모듈(10)은 디스플레이 장치(1)에 구현되는 테스트 패턴을 촬영하여 입력 영상 신호를 생성한다. 이 카메라 모듈(10)은 예를 들어, CCD(Charge-Coupled Device) 센서를 구비할 수 있다. 상기 테스트 패턴은 테스트 신호 발생기(2)에서 생성되어 디스플레이 장치(1)로 전송된다. 이를 위해 상기 디스플레이 장치(1)와 테스트 신호 발생기(2)는 유선 또는 무선의 통신으로 연결된다.
한편, 카메라 모듈(10)은 주변 상황의 변화에도 일정한 품질 이상의 입력 영상 신호를 생성할 것이 요구된다. 예컨대, 상기 디스플레이 장치(1)가 차량 내에 탑재되는 것이라면, 한대 지역부터 열대 지역에서도 정상적으로 동작될 것이 요구되고, 그 조건을 만족하려면 측정 온도 범위가 -40℃ ~ +90℃가 되어야 한다.
그러나 일반적인 Image Sensor 기능의 CCD 소자의 성능 보증 온도는 +10℃ ~ +40℃이다. 따라서, 저온 및 고온 상태에서 디스플레이 장치(1)의 화면 상태를 정확히 측정하기 위해서는 CCD 동작 온도유지에 필요한 안정된 별도의 항온 유지 수단이 필요하다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 상기 카메라 모듈(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 센서부(11)와, 온도 센서부(13)와, 항온 조정부(15)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이미지 센서부(11)는 디스플레이 장치(1)에서 구현되는 테스트 패턴을 촬영하고, 이를 위한 소자로 CCD 이미지 센서를 사용할 수 있음은 앞서 살펴본 바와 같다.
온도 센서부(13)는 상기 이미지 센서부(11)의 주변 온도를 측정하여, 그 측정 결과를 항온 조정부(15)로 전송한다.
항온 조정부(15)는 상기 온도 센서부(13)가 측정한 주변 온도에 기초하여 상기 이미지 센서부(11)의 주변 온도가 일정 범위 내의 온도, 즉 상기 이미지 센서부(11)가 정상적으로 동작할 수 있는 온도 범위를 유지하도록 냉온 장치를 조정하기 위한 제어신호를 출력한다.
본 발명에 따른 화질 측정장치(100)는 디스플레이 장치(1)의 화질을 정량적으로 평가하기 위한 것으로서, 일정한 시험 환경에서 활용될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 화질 측정장치(100)는 상기 디스플레이 장치(1)와 함께 시험을 위한 챔버 내부에 위치할 수 있고, 상기 챔버에는 챔버 내부를 일정한 온도로 유지시키기 위한 항온유지 시스템이 구비될 수 있다.
예컨대, 항온유지 시스템은 수냉식으로서 챔버 내부와 외부에 각각 케이스와 항온유지 장치로 구성될 수 있다. 챔버 내부에는 화질 측정장치(100)를 보호하기 위한 별도의 케이스와 케이스 내부의 온도를 일정하게 유지하기 위한 라디에이터가 부착되어 있으며, 챔버 외부에는 상기 항온 조정부(15)에서 출력되는 제어신호에 따라 자동으로 온도를 변화시키기 위한 냉각수 공급장치와 히터 및 칠러로 구성된 항온유지 장치가 가동된다. 내부 온도가 올라가면 컨트롤 회로에서 컴프레셔를 구동하여 냉각수를 인입시키고 저온으로 온도가 내려가면 온수가 인입되어 내부 온도를 올려 상온 상태를 유지한다.
신호처리 모듈(20)은 상기 카메라 모듈(10)에서 생성된 입력 영상 신호를 휘도 성분과 색상 성분으로 분리하여 처리한다. 화질의 요소는 휘도(Luminance), 색(Color), 해상도, Noise(원하지 않는 이상특성) 성분으로 나눌 수 있다. 그 중 이상화질을 정량적으로 평가하려면 기본적으로 휘도 및 색상 성분을 측정할 필요가 있다. 그리고 디스플레이 화면의 각 위치 별 특성과 시간에 따른 변화상태를 측정하고 분석하여야 한다.
본 발명에서는 입력 영상 신호의 분석을 위해, 화이트 밸런싱(white balancing)을 통한 색온도 변환을 수행한다.
구체적으로 설명하면, 신호처리 모듈(20)은 입력 영상 신호의 분석을 통해 촬영 당시 광원의 상관 색온도(correlated color temperature)를 예측하고, 이를 사용자가 원하는 광원의 색온도로 변환하는 자동 화이트 밸런싱 방법을 사용한다.
예컨대, 국제조명위원회가 정한 색도도(CIE Chromaticity coordinate)에서 흑체 궤적(black body locus)에 근접한 픽셀(pixel) 값들만을 추출하고 값들이 갖는 통계적 특성을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 분석하여 상기 카메라 모듈의 광원의 색온도를 예측하고, 상기 입력 영상 신호에 대해 색온도 변환을 통한 화이트 밸런싱을 수행한다.
이는 실제로 디지털 카메라에서의 잘못된 화이트 밸런싱이나 광원의 영향으로 색이 틀어져 나타나는 영상을 추출하여 화질 신뢰성을 높이고저 하는데 목적이 있다. 그 결과, 도 3에 도시된 바와 같은 CIE 좌표로 색상 성분 및 휘도 성분이 표현되고, 이를 기반으로 하여 이상 화질 요소에 대한 정량적 평가가 가능하게 된다.
화질평가 모듈(30)은 입력 영상 신호에 대한 분석 결과 출력되는 픽셀 단위의 휘도 성분 및 색상 성분을 이용하여 상기 디스플레이 장치의 화질 이상 여부를 정량적으로 평가한 값을 출력한다.
예컨대, 화질평가 모듈(30)은 디스플레이 장치(1)의 화질에 있어서 주로 문제가 되는 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 출력할 수 있다. 구체적으로 설명하면, LCD Panel 특성과 전기적 Signal 적합성에 따라 발생하는 잔상 이상 특성, Back Light 및 하드웨어에 따라 발생하는 명암의 불균일성(Uniformity, 명암단차 이상 특성), 그리고 디스플레이 장치(1)의 파워 용량이나 방사 노이즈(Radiation Noise)로 인해 발생하는 화면 떨림 이상 특성을 측정한다.
이하, 각 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 산출하는 구체적인 방법에 대해서 살펴보도록 한다.
잔상 이상 특성
화면의 물체의 급속한 이동 및 점멸시 지속적으로 상이 남아있는 현상이 발생하는 잔상이 소비자의 주요 문제로 나타나고 있는데 이는 디스플레이 장치의 물성이나 신호처리 성능에 따라 제품간 차이가 있으며 이러한 잔상의 수준 및 시간에 따라 시각적으로 느끼는 정도는 차이가 있다. 따라서 이와 같은 현상을 정량적으로 측정하기 위해 화질평가 모듈(30)은 상기 디스플레이 장치(1)에서 블랙 레벨의 테스트 패턴과 화이트 레벨의 테스트 패턴이 스위칭 시 상기 입력 영상 신호의 광 응답 시간을 측정한다.
구체적으로 설명하면, 먼저, 도 4a와 같은 블랙 레벨 기반의 화이트 윈도우 테스트 패턴이 디스플레이 장치(1)에 입력된다. 그런 후 약 10분 뒤에 풀 블랙 테스트 패턴(Full Black Pattern)이 입력된다.
실제 잔상은 밝은 부분이 시각에서 없어지지 않고 남아있어 화면의 전환에 따라 자연스러워야 하는데도 부분적으로 하얗게 남아 있는 것이므로, 밝기의 레벨뿐 아니라 잔류하는 시간도 문제가 되는 것이다. 따라서 이를 측정하는 방법은 초기 화면을 시간적으로 스캔하면서 패턴이 변화(스위칭)한 후, 화면 중앙부의 휘도 레벨을 측정하는 것이다.
그 결과, 도 4b와 같은 잔상 이상 특성의 시간에 따른 추이 변화를 얻을 수 있게 된다. 도 4b를 참조하면, 화면의 밝은 부분의 휘도가 시간에 따라 감소 되는 것을 알 수 있는데, 일정 시간이 지나도 밝은 부분이 남아 있다면 화질에 문제가 될 수 있다. 따라서, 밝은 부분이 사라지기까지의 시간을 측정하여 잔상 이상 특성에 대한 정량적인 값을 산출한다.
명암단차 이상 특성
화면 밝기의 불 균일로 인해 화면 전체적으로 밝기 차이가 있거나 검은 세로나 가로 줄무늬가 나타나 문제가 되는 경우가 있다. 이는 디스플레이 장치를 구성하는 패널 자체 불량으로 인한 문제일수도 있고, 또는 이를 구동하기 위한 회로에 문제가 있는 것이 원인일 수도 있다. 이러한 비정형화된 화면 이상 상태를 도 5에 도시된 바와 같이, 입력 영상 신호에 대한 픽셀 단위의 휘도 성분을 이용하여 흑백 대비 성능에 대한 명암차의 백분율을 연산하여 정량적인 평가 값을 도출할 수 있다.
명암차의 백분율은 아래 수학식 1에 구체적으로 표현된다.
[수학식 1]
CT = | YB - YA | / YA × 100 (%)
CT = 명암차의 백분율
YA = Luminance of measured location without gray level 0 pattern (cd/m2)
YB = Luminance of measured location with gray level 0 pattern (cd/m2)
화면떨림 이상 특성
디스플레이 장치에서는 전기적인 신호에 따른 구동 신호의 레벨 변동에 의하여 발광화면의 떨림 현상이 나타날 수 있다. 이는 전기적인 프레임 간 레벨 차에 의해 화면 전반에 걸쳐 나타날 수 있으며, 내부의 DC/DC Convertor 등의 고압에 의한 자계 간섭으로 인해 부분적인 떨림으로 나타날 수도 있다.
이러한 떨림 이상은 중간 레벨의 밝기에서 잘 나타난다. 이러한 레벨은 VESA 규격에서 도 6에 도시된 바와 같이 AC 성분의 밝기 변화와 DC 성분의 밝기를 측정하고, 이를 아래 수학식 2와 같이 나타내고 있다.
[수학식 2]
Flk(% ) = AC rms / DC x 100 [%]
Flk(dB) = 10 log (AC / DC ) [dB]
수학식 2는 상기 디스플레이 장치의 전기적인 신호에 따른 구동신호의 레벨 변동(교류와 직류 구동신호의 변동)에 의한, 교류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분 변화와, 직류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분의 비율을 의미한다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 면에 따른 화질 검사방법을 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 검사방법을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 먼저 테스트 신호 발생기(2)에서 발생한 테스트 패턴 신호가 디스플레이 장치(1)로 전송되고, 디스플레이 장치(1)에는 상기 테스트 패턴 신호가 구현된다(S10).
이때, 상기 테스트 패턴 신호는 검사 대상이 되는 디스플레이 장치 화질의 이상 특성들 마다 각각 상이할 수 있다.
다음으로, 카메라 모듈(10)은 디스플레이 장치(1)에 구현된 테스트 패턴 영상을 촬영하여 입력 영상 신호를 생성하고, 입력 영상 신호를 휘도 성분과 색상 성분으로 분리하여 처리한다(S20).
화질의 요소는 휘도(Luminance), 색(Color), 해상도, Noise(원하지 않는 이상특성) 성분으로 나눌 수 있다. 그 중 이상화질을 정량적으로 평가하려면 기본적으로 휘도 및 색상 성분을 측정할 필요가 있다. 그리고 디스플레이 화면의 각 위치 별 특성과 시간에 따른 변화상태를 측정하고 분석하여야 한다. 본 발명에서는 입력 영상 신호의 분석을 위해, 화이트 밸런싱(white balancing)을 통한 색온도 변환을 수행함은 앞서 살펴본 바와 같으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
다음으로, 화질평가 모듈(30)화질 평가를 위한 각 대상 항목에 대한 정량화된 값을 산출한다(S30).
구체적으로 설명하면, 상기 화질평가 모듈(30)은 상기 휘도 성분 및 상기 색상 성분에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 잔상 이상 특성, 명암단차 이상 특성, 화면 떨림 이상 특성 중 어느 하나에 대한 정량적 평가 값을 연산한다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 화질 검사방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 화질 검사장치
10: 카메라 모듈 20: 신호처리 모듈
30: 화질평가 모듈
1: 디스플레이 장치 2: 테스트 신호 발생기

Claims (12)

  1. 디스플레이 장치에서 표시되는 테스트 패턴을 촬영하는 카메라 모듈;
    상기 카메라 모듈에서 촬영된 입력 영상 신호를 휘도 성분과 색상 성분으로 분리하여 처리하는 신호 처리 모듈; 및
    상기 휘도 성분 및 상기 색상 성분을 이용하여 상기 디스플레이 장치의 화면 떨림 이상 여부를 평가하되, 상기 디스플레이 장치의 교류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분 변화와, 직류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분의 비율을 연산하여 상기 화면 떨림 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출하는 화질 평가 모듈
    을 포함하는 디스플레이 장치의 화질 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카메라 모듈은,
    상기 테스트 패턴을 촬영하는 이미지 센서부와,
    상기 이미지 센서부의 주변 온도를 측정하는 온도 센서부와,
    상기 온도 센서부가 측정한 주변 온도에 기초하여 상기 이미지 센서부의 주변 온도가 일정 범위 내의 온도를 유지하도록 조정하는 항온 조정부를 포함하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 처리 모듈은,
    흑체 궤적(black body locus)에 근접한 픽셀(pixel) 값들만이 갖는 통계적 특성을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 분석하여 상기 카메라 모듈의 광원의 색온도를 예측하고, 상기 입력 영상 신호에 대해 색온도 변환을 통한 화이트 밸런싱을 수행하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화질 평가 모듈은,
    상기 휘도 성분 및 상기 색상 성분에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 잔상 이상 특성 및 명암단차 이상 특성 중 어느 하나에 대한 정량적 평가 값을 더 연산하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화질 평가 모듈은,
    상기 디스플레이 장치에서 블랙 레벨의 테스트 패턴과 화이트 레벨의 테스트 패턴이 스위칭 시 상기 입력 영상 신호의 광 응답 시간을 측정하여 상기 잔상 이상 특성에 대한 정량적 평가 값을 도출하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 화질 평가 모듈은,
    상기 입력 영상 신호에 대한 픽셀 단위의 휘도 성분을 이용하여 흑백 대비 성능에 대한 명암차의 백분율을 연산하여 상기 명암단차 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사장치.
  7. 삭제
  8. 디스플레이 장치에 표시되는 테스트 패턴을 카메라 모듈이 촬영하여 입력 영상 신호를 수신하는 단계;
    상기 디스플레이 장치의교류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분 변화와, 직류 구동신호에서의 상기 입력 영상 신호에 대한 휘도 성분의 비율을 연산하여 상기 디스플레이 장치의 화면 떨림 이상 특성에 대한 정량적 평가 값을 출력하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치의 화질 검사방법.
  9. 제8항에 있어서,
    흑체 궤적(black body locus)에 근접한 픽셀(pixel) 값들만이 갖는 통계적 특성을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 분석하여 상기 카메라 모듈의 광원의 색온도를 예측하고, 상기 입력 영상 신호에 대해 색온도 변환을 통한 화이트 밸런싱을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 디스플레이 장치의 화질 검사방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 출력하는 단계는,
    상기 디스플레이 장치에서 블랙 레벨의 테스트 패턴과 화이트 레벨의 테스트 패턴이 스위칭 시 상기 입력 영상 신호의 광 응답 시간을 측정하여 잔상 이상 특성에 대한 정량적 평가 값을 도출하는 단계를 더 포함하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 출력하는 단계는,
    상기 입력 영상 신호에 대한 픽셀 단위의 휘도 성분을 이용하여 흑백 대비 성능에 대한 명암차의 백분율을 연산하여 명암단차 이상 특성에 대한 정량적인 평가 값을 도출하는 단계를 더 포함하는 것
    인 디스플레이 장치의 화질 검사방법.
  12. 삭제
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102564021B1 (ko) * 2018-09-14 2023-08-07 현대자동차주식회사 후방 영상 표시 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템
US11290628B2 (en) 2018-12-27 2022-03-29 Dynascan Technology Corp. Display apparatus
KR102355462B1 (ko) * 2020-03-27 2022-01-26 하이버스 주식회사 디스플레이 패널 검사시스템
KR102355463B1 (ko) * 2020-03-27 2022-01-26 하이버스 주식회사 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법
DE102020207184B3 (de) * 2020-06-09 2021-07-29 TechnoTeam Holding GmbH Verfahren zur Bestimmung des Relaxationsbeginns nach einem Bildeinbrennvorgang an pixelweise ansteuerbaren optischen Anzeigevorrichtungen
WO2023136452A1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-20 삼성전자 주식회사 외부 전자 장치에 대한 이미지를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003209856A (ja) * 2001-11-08 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd ホワイトバランス補正方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260109A (ja) * 1997-03-17 1998-09-29 Hitachi Ltd カラーディスプレイ装置の画質評価方法およびそれを用いたカラーディスプレイ装置の製造方法
KR100422295B1 (ko) * 2002-05-18 2004-03-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 디스플레이 장치의 화질 분석 방법 및 시스템
KR100814062B1 (ko) * 2006-05-08 2008-03-14 한국유리공업주식회사 연속적으로 이동되는 투과 가능한 판재의 자동 결함 검사시스템 및 자동 결함 검사방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003209856A (ja) * 2001-11-08 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd ホワイトバランス補正方法

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