KR102222725B1 - Method for reducing simultaneous contrast error - Google Patents

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Abstract

표시되는 각각의 색상을 갖는 서브화소들을 갖는 표시패널, 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 광을 공급하도록 개별적인 어드레스(individually addressable)가 가능하고 각각의 색상을 갖는 발광체들을 포함하고, 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응되는 영상 데이터를 수신하는 백라이트를 구비하는 표시 시스템에 있어서, 영상을 표시하는 영상표시방법에서, 상기 영상 데이터로부터, 상기 영상을 표시하기 위한 상기 서브화소들 각각에 의해 투과되는 컬러값들에 대응되는 서브화소 컬러값들을 결정하는 단계, 상기 영상 데이터로부터, 상기 영상을 표시하기 위한 상기 발광체들의 휘도(brightness)에 대응되는 백라이트값들을 결정하는 단계, 상기 영상 데이터의 포화된 노란색 및 포화에 가까운 노란색 중 어느 하나에 전체적으로 대응되는 상기 서브화소 컬러값들의 부분 및 상기 백라이트값들의 부분을 결정하는 단계, 상기 백라이트의 상기 발광체들에 의해 발광되는 노란색 광의 양이 증가되도록 상기 백라이트값들을 조절하는 단계 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 의해 투과되는 노란색 광의 양이 감소되도록 상기 컬러값들을 조절하는 단계를 포함하는 영상표시방법A display panel having subpixels having respective colors to be displayed, and individually addressable to supply light to the subpixels of the display panel and including light emitters having respective colors, the display panel A display system having a backlight for receiving image data corresponding to an image displayed on, in an image display method for displaying an image, transmitted from the image data by each of the subpixels for displaying the image. Determining subpixel color values corresponding to color values, determining backlight values corresponding to brightness of the light emitters for displaying the image, from the image data, saturated yellow color of the image data And determining a portion of the subpixel color values and portions of the backlight values that entirely correspond to any one of yellow close to saturation. The backlight values are adjusted to increase the amount of yellow light emitted by the light emitters of the backlight. Adjusting and adjusting the color values to reduce the amount of yellow light transmitted by the subpixels of the display panel

Description

동시 대비 오류의 제거를 위한 영상표시방법 {METHOD FOR REDUCING SIMULTANEOUS CONTRAST ERROR}Image display method to eliminate simultaneous contrast error {METHOD FOR REDUCING SIMULTANEOUS CONTRAST ERROR}

본 발명은 표시 시스템에 있어서 동시 대비(색채 대비) 오류를 제거하여 영상을 표시하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of displaying an image by removing a simultaneous contrast (color contrast) error in a display system.

백라이트라 불리는 광원을 갖는 표시 시스템은 능동적인 광 조절 장치로서 광원으로부터 발생된 광학 에너지를 흡수하거나 통과시킴으로써 사용자에게 영상을 제공한다. 백라이트를 갖는 액정표시(Liquid Crystal Display; LCD)장치는 표시 시스템의 일종이다. 광원으로부터 발생된 광학 에너지는 능동적인 광으로서 사용자에 의해 LCD장치의 표시패널에 보여지는 영상을 생성한다. 컬러 영상을 표시하기 위하여 컬러필터를 사용하는 표시 시스템은 통상적으로 좁은 밴드(band)의 컬러필터를 갖는다. 상기 좁은 밴드의 컬러필터는 상기 광원에서 발생된 광으로부터 광에너지를 추출하여 컬러를 생성한다. 컬러필터는 표시패널 상에 배치되고, 본 발명의 도 3, 6-9에 도시된 것과 같은 다양한 형태의 서브화소(sub-pixel) 레이아웃들을 갖는다. 대체로 백라이트 광원으로부터 발생된 광의 4-10%만이 사용자에게 표시되는 영상으로 나타나기 때문에 휘도가 저하된다. LCD장치에 있어서, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)어레이 및 컬러필터기판이 휘도를 저하시키는 가장 큰 원인이다.A display system having a light source called a backlight is an active light control device and provides an image to a user by absorbing or passing optical energy generated from the light source. A liquid crystal display (LCD) device having a backlight is a kind of display system. The optical energy generated from the light source is active light and generates an image displayed on the display panel of the LCD device by the user. A display system using a color filter to display a color image typically has a narrow band color filter. The narrow band color filter generates color by extracting light energy from light generated from the light source. The color filter is disposed on the display panel, and has sub-pixel layouts of various types as shown in FIGS. 3 and 6-9 of the present invention. In general, only 4-10% of the light generated from the backlight light source appears as an image displayed to the user, resulting in lower luminance. In LCD devices, a thin film transistor (TFT) array and a color filter substrate are the biggest causes of lowering luminance.

발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 어레이(array)는 백라이트 표시 시스템의 광원으로 쓰인다. 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러를 구현하기 위한 복수개의 LED칩들 또는 복수개의 램프들을 포함하는 LCD장치용 백라이트 유닛에 관하여 액정표시장치의 백라이트 유닛(BACKLIGHT UNIT IN LIQUID CRYSTAL DISPLAY)이라는 명칭의 미국 특허 제6,923,548에 개시되어 있다. 미국 특허 제6,923,548은 고휘도 특성을 가지며 얇은 두께를 갖는 백라이트를 개시하고 있다. LED를 백라이트로 하는 투과형 또는 반투과형 액정표시장치용 백라이트 제어장치에 관하여 액정표시장치용 백라이트 제어(BACKLIGHT CONTROL DEVICE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY)라는 명칭의 미국특허 제7,002,547에 개시되어 있다. 백라이트 제어장치는 LED구동회로 및 전류제어장치를 포함한다. LED구동회로는 전원공급회로에 연결되어 LED를 구동한다. 전류제어장치는 액정표시장치 주변의 휘도를 감지하여 LED를 구동하기 위한 전류를 제어한다. 히데오 오츠키 등(Hideyo Ohtsuki et al.)은 18.1 인치 고전력 LED 백라이트를 이용하여 광범위한 색재현성을 갖는 XGA TFT-LCD(18.1-inch XGA TFT-LCD with wide color reproduction using high power led-backlighting)라는 논문을 2002년 표시장치학회의 국제심포지움(Society for Information Display International Symposium)에 발표하였다. 상기 논문은 LED백라이트 유닛을 이용한 XGA TFT-LCD 모듈을 개시하고 있다. Ohtsuki et al.은 측면 에지(edge) 타입의 백라이트에서 두 개의 LED 라인들이 광파이프 상에서 상기 측면 에지의 상부와 하부에 배치된 것을 개시하였다. 적색, 녹색 및 청색 LED들에서 출사된 광은 서로 섞여서 광파이프 속으로 입사된다. 상기 적색, 녹색 및 청색 LED의 휘도는 제어회로에 의해 독립적으로 어두워지게 될 수 있다. Ohtsuki et al.는 상기 LCD 패널의 컬러필터가 높은 색포화도를 잘 표현한다고 하였다.A light emitting diode (LED) array is used as a light source of a backlight display system. About the backlight unit for an LCD device including a plurality of LED chips or a plurality of lamps for realizing red (R), green (G), and blue (B) colors BACKLIGHT UNIT IN LIQUID CRYSTAL DISPLAY ) Is disclosed in U.S. Patent No. 6,923,548. U.S. Patent No. 6,923,548 discloses a backlight having a high luminance characteristic and a thin thickness. A backlight control device for a transmissive or transflective liquid crystal display device using an LED as a backlight is disclosed in U.S. Patent No. 7,002,547 entitled BACKLIGHT CONTROL DEVICE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY. The backlight control device includes an LED driving circuit and a current control device. The LED driving circuit is connected to the power supply circuit to drive the LED. The current control device senses the luminance around the liquid crystal display and controls the current for driving the LED. Hideyo Ohtsuki et al. published a paper titled 18.1-inch XGA TFT-LCD with wide color reproduction using high power led-backlighting using a 18.1 inch high-power LED backlight. Was presented at the Society for Information Display International Symposium in 2002. The paper discloses an XGA TFT-LCD module using an LED backlight unit. Ohtsuki et al. disclosed that in a side edge type backlight, two LED lines are arranged above and below the side edge on a light pipe. The light emitted from the red, green, and blue LEDs is mixed with each other and is incident into the light pipe. The luminance of the red, green, and blue LEDs may be independently darkened by a control circuit. Ohtsuki et al. stated that the color filter of the LCD panel well expresses high color saturation.

제1 색도(chromaticity)의 광을 제공하는 제1 LED 어레이 및 제2 색도의 광을 제공하는 제2 LED 어레이를 구비하는 액정표시장치용 백라이트에 관하여, 확장된 색공간을 갖는 LED 기반의 LCD 백라이트(LED-based LCD backlight with extended color space)라는 명칭의 미국특허 6,608,614에 개시되어 있다. 결합부재가 제1 LED 어레이로부터 나온 광과 제2 LED 어레이로부터 나온 광을 결합하여 액정표시장치 쪽으로 제공한다. 제어시스템은 상기 제2 LED 어레이에 조작가능하도록 연결된다. 제어부는 제2 LED 어레이에 있는 최소한 하나의 LED의 휘도를 조절하여 상기 결합된 광의 색도를 조절한다.With respect to a backlight for a liquid crystal display device having a first LED array providing light of a first chromaticity and a second LED array providing light of a second chromaticity, an LED-based LCD backlight having an extended color space It is disclosed in U.S. Patent 6,608,614 entitled (LED-based LCD backlight with extended color space). The coupling member combines the light from the first LED array and the light from the second LED array and provides it to the liquid crystal display device. A control system is operably connected to the second LED array. The control unit adjusts the luminance of at least one LED in the second LED array to adjust the chromaticity of the combined light.

광조절부를 구성하고 제어가능한 발광체들의 어레이를 포함하는 광원으로부터 생성된 광에 의해 조명되는 스크린을 갖는 표시장치에 관하여, 고도의 능동영역의 표시장치(High Dynamic Range Display Devices)라는 명칭의 미국특허공개 US 2005/0162737(이하, 737특허라고 함)에 개시되어 있다. 상기 제어가능한 발광체들과 광조절부의 소자들은 스크린의 해당 영역들에서 발광하는 광의 강도를 조절할 수 있다. 도 15는 확산층(22)을 포함하고 LED(52)의 어레이(50)에 의해 조명되는 배면-투영 스크린(rear-projection screen; 53)을 갖는 표시장치(60)를 도시하고 있다. 각 LED(52)의 휘도는 제어부(39)에 의해 제어된다. 스크린(53)은 광조절부(20)를 포함한다. 광조절부(20)의 배면은 LED 어레이(50)에 의해 조명된다. 도 14는 광조절부(20)의 조절소자들(pixels; 42)이 각 LED(52)에 대응되는 표시장치(60) 개략적인 정면도를 나타낸다. 각 조절소자들(42)은 복수개의 컬러 서브-화소들(colored sub-pixels)을 포함한다. 상기 737특허는 LED(52)가 적당한 방법으로 배열될 수 있으며 직사각형 및 정육각형 어레이로 배열될 수 있음을 개시하고 있다. 확산판(22A)는 LED(52)의 발광특성과 결합하여 광조절부(20)의 배면에서 LED(52)에서 출사된 광이 다양한 강도를 갖도록 한다. 상기 737특허는 광조절부(20)가 흑백 광조절부 또는 고해상도의 컬러 광조절부일 수 있음을 개시하고 있다. 광조절부(20)는 LCD어레이 일 수 있다. 737특허는 표시장치(60)가 박막형태일 수 있음을 개시하고 있다. 예를 들어, 표시장치(60)의 두께가 10cm이하일 수도 있다.A U.S. patent publication, called High Dynamic Range Display Devices, with respect to a display device having a screen that is illuminated by light generated from a light source comprising a light control unit and an array of controllable luminous bodies. It is disclosed in US 2005/0162737 (hereinafter referred to as the 737 patent). The controllable light emitters and elements of the light control unit may control the intensity of light emitted from corresponding regions of the screen. FIG. 15 shows a display device 60 comprising a diffusion layer 22 and having a rear-projection screen 53 illuminated by an array 50 of LEDs 52. The brightness of each LED 52 is controlled by the control unit 39. The screen 53 includes a light control unit 20. The rear surface of the light control unit 20 is illuminated by the LED array 50. 14 shows a schematic front view of a display device 60 in which pixels 42 of the light control unit 20 correspond to each LED 52. Each of the adjustment elements 42 includes a plurality of colored sub-pixels. The 737 patent discloses that the LEDs 52 can be arranged in a suitable manner and can be arranged in rectangular and regular hexagonal arrays. The diffusion plate 22A is combined with the light emission characteristics of the LED 52 so that the light emitted from the LED 52 from the rear surface of the light control unit 20 has various intensities. The 737 patent discloses that the light control unit 20 may be a monochrome light control unit or a high-resolution color light control unit. The light control unit 20 may be an LCD array. The 737 patent discloses that the display device 60 may be in the form of a thin film. For example, the thickness of the display device 60 may be 10 cm or less.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 화질이 향상된 영상표시방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is conceived in this respect, and an object of the present invention is to provide an image display method with improved image quality.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 영상표시방법은 표시되는 각각의 색상을 갖는 서브화소들을 갖는 표시패널, 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 광을 공급하도록 개별적인 어드레스(individually addressable)가 가능하고 각각의 색상을 갖는 발광체들을 포함하고, 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응되는 영상 데이터를 수신하는 백라이트를 구비하는 표시 시스템에 있어서, 영상을 표시하는 영상표시방법에서, 상기 영상 데이터로부터, 상기 영상을 표시하기 위한 상기 서브화소들 각각에 의해 투과되는 컬러값들에 대응되는 서브화소 컬러값들을 결정하는 단계, 상기 영상 데이터로부터, 상기 영상을 표시하기 위한 상기 발광체들의 휘도(brightness)에 대응되는 백라이트값들을 결정하는 단계, 상기 영상 데이터의 포화된 노란색 및 포화에 가까운 노란색 중 어느 하나에 전체적으로 대응되는 상기 서브화소 컬러값들의 부분 및 상기 백라이트값들의 부분을 결정하는 단계, 상기 백라이트의 상기 발광체들에 의해 발광되는 노란색 광의 양이 증가되도록 상기 백라이트값들을 조절하는 단계 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 의해 투과되는 노란색 광의 양이 감소되도록 상기 컬러값들을 조절하는 단계를 포함한다.An image display method according to an exemplary embodiment for realizing the object of the present invention includes a display panel having subpixels having respective colors to be displayed, and individual addresses to supply light to the subpixels of the display panel ( Individually addressable) and including light emitters having respective colors, a display system including a backlight for receiving image data corresponding to an image displayed on the display panel, the display system comprising: Determining subpixel color values corresponding to color values transmitted by each of the subpixels for displaying the image from the image data, from the image data, the luminance of the light emitters for displaying the image ( determining backlight values corresponding to brightness), determining a part of the subpixel color values and a part of the backlight values entirely corresponding to any one of saturated yellow and near-saturated yellow of the image data, the Adjusting the backlight values to increase the amount of yellow light emitted by the light emitters of the backlight, and adjusting the color values to decrease the amount of yellow light transmitted by the subpixels of the display panel do.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조절된 백라이트값들 및 상기 조절된 컬러값들을 이용하여 상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step of displaying the image using the adjusted backlight values and the adjusted color values may be further included.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트값들을 조절하는 단계에 의해 추가된 상기 노란색 광의 양은 상기 컬러값들을 조절하는 단계에 의해 줄어든 상기 노란색 광의 양과 적어도 근접하게 동일할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the amount of yellow light added by adjusting the backlight values may be at least close to the amount of yellow light reduced by adjusting the color values.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트값들을 조절하는 단계는 상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 붉은색 발광체들에 의해 발광되는 붉은색 광의 양을 증가시키는 단계 및 상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 녹색 발광체들에 의해 발광되는 녹색 광의 양을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the adjusting of the backlight values includes increasing the amount of red light emitted by red light emitters among the light emitters of the backlight, and a green light emitter among the light emitters of the backlight. It may include increasing the amount of green light emitted by the field.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컬러값들을 조절하는 단계는 상기 표시 패널의 상기 서브화소들의 붉은색 서브화소들에 의해 투과되는 붉은색 광의 양을 감소시키는 단계 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들의 녹색 서브화소들에 의해 투과되는 녹색 광의 양을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the adjusting of the color values includes reducing the amount of red light transmitted by the red subpixels of the subpixels of the display panel, and the subpixels of the display panel. It may include reducing the amount of green light transmitted by the green subpixels.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트값들을 조절하는 단계는 상기 표시 패널의 상기 서브화소들의 흰색 서브화소들을 통해 투과되는 노란색 광의 양을 증가시키기 위해 노란색 광의 양을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, adjusting the backlight values may include increasing the amount of yellow light to increase the amount of yellow light transmitted through the white sub-pixels of the sub-pixels of the display panel. have.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광체들은 다원색 발광체들을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the light emitters may include multi-primary color light emitters.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광체들은 붉은색 발광체, 녹색 발광체, 파란색 발광체 및 흰색 발광체를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitters may include a red light emitter, a green light emitter, a blue light emitter, and a white light emitter.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 동시 대비 오류의 제거방법은 표시되는 각각의 색상을 갖는 서브화소들 및 흰색 서브화소들을 갖는 표시패널, 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 광을 공급하도록 개별적인 어드레스(individually addressable)가 가능하고 각각의 색상을 갖는 발광체들을 포함하고, 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응되는 영상 데이터를 수신하는 백라이트를 구비하는 표시 시스템에 있어서, 동시 대비 오류의 제거방법에 있어서, 상기 영상에서 포화된 컬러를 갖는 지역 및 포화에 가까운 컬러를 갖는 지역 중 어느 하나를 검출하는 단계, 상기 표시패널의 상기 흰색 서브화소들에 의해 전송되는 상기 컬러의 양을 증가시키기 위해서 상기 백라이트의 상기 발광체들에 의해 발광되는 상기 컬러의 양을 증가시키는 단계, 상기 표시패널의 상기 흰색 서브화소들에 의해 투과되는 상기 컬러의 증가된 양을 보상하기 위해서 상기 표시패널의 상기 서브화소들에의해 투과되는 상기 컬러의 양을 감소시키는 단계를 포함한다. A method for removing a simultaneous contrast error according to an embodiment for realizing another object of the present invention includes a display panel having subpixels and white subpixels having respective colors to be displayed, and the subpixels of the display panel. In a display system comprising a backlight for receiving image data corresponding to an image displayed on the display panel, including light emitters that are individually addressable and have respective colors to supply light to the fields, the display system comprising: A method for removing a contrast error, the method comprising: detecting one of a region having a saturated color and a region having a color close to saturation in the image, the amount of the color transmitted by the white subpixels of the display panel Increasing the amount of the color emitted by the light emitters of the backlight to increase the display panel, to compensate for the increased amount of the color transmitted by the white subpixels of the display panel And reducing the amount of the color transmitted by the subpixels.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증가시키는 단계 및 상기 감소시키는 단계 이후에 상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, after the increasing and decreasing steps, displaying the image may be further included.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증가시키는 단계에 의해 추가된 상기 컬러의 양은 상기 감소시키는 단계에 의해 줄어든 상기 컬러의 양과 적어도 근접하게 동일할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the amount of the color added by the increasing step may be at least close to the amount of the color reduced by the reducing step.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컬러는 노란색일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the color may be yellow.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증가시키는 단계는 상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 붉은색 발광체들에 의해 발광되는 붉은색 광의 양을 증가시키는 단계 및 상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 녹색 발광체들에 의해 발광되는 녹색 광의 양을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the increasing step includes increasing the amount of red light emitted by red light emitters among the illuminants of the backlight, and green illuminants among the illuminants of the backlight. It may include increasing the amount of green light emitted.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 감소시키는 단계는 상기 표시패널의 상기 서브화소들의 붉은색 서브화소들에 의해 전송되는 붉은색 광의 양을 감소시키는 단계 및 상기 표시패널의 상기 서브화소들의녹색 서브화소들에 의해 전송되는 녹색 광의 양을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the reducing step includes reducing the amount of red light transmitted by the red subpixels of the subpixels of the display panel and the green subpixels of the display panel. It may include reducing the amount of green light transmitted by the pixels.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광체들은 다원색 발광체들을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the light emitters may include multi-primary color light emitters.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광체들은 붉은색 발광체, 녹색 발광체, 파란색 발광체 및 흰색 발광체를 포함할 수 있다In one embodiment of the present invention, the luminous bodies may include a red luminous body, a green luminous body, a blue luminous body, and a white luminous body.

이와 같은 영상 표시 방법에 따르면, 발광다이오드(Light emitting diodes; LED)와 같은 발광체들의 어레이는 서브화소들을 갖는 표시 시스템의 백라이트로 사용되어 종래기술에 비하여 영상표시에 있어서 높은 색순도를 갖도록 필터링될 수 있다. 그러나 일정한 종류의 표시패널(예를 들어, 액정표시장치)에서는 콘트라스트비에 제한이 있어서 서브 화소의 오프상태에 비하여 색의 열화(bleed of color)가 발생할 수 있다. 또한, 상기 컬러필터는 그 자체가 높은 색순도를 갖는 것이 아니기 때문에, 다른 컬러 발광체에서 발생된 색의 일부를 불필요하게 투과시킬 수 있다. 본 발명의 표시 시스템에서, 백라이트 어레이에 배치된 개별 발광체들은 독립적으로 어드레스(addressed)되고, 백라이트의 색을 보다 정밀하게 조절하는 것이 가능하다. 즉 개별 발광체들을 독립적으로 구동하여 백라이트의 색을 독립적으로 조절할 수 있다. 이러한 백라이트의 색을 독립적으로 조절하는 능력은 표시장치의 색순도 및 능동적인 구동영역의 확대를 가져와서 자유도(degree of freedom)를 증가시킨다. 상기 백라이트 어레이로부터 출사되고 일정한 색온도(color temperature)를 갖는 광의 전체적인 또는 국지적인 휘도정보의 확산(spread of luminance information)을 최적화하여, 표시패널의 서브 화소에서 서브 화소 랜더링(rendering)을 하는 경우에 있어서 서브화소 랜더링의 효율성을 증가시킨다.According to such an image display method, an array of luminous bodies such as light emitting diodes (LEDs) is used as a backlight for a display system having subpixels, and thus can be filtered to have a higher color purity in image display than in the prior art. . However, in certain types of display panels (eg, liquid crystal display devices), the contrast ratio is limited, and thus bleed of color may occur compared to the off state of the sub-pixels. In addition, since the color filter itself does not have a high color purity, it is possible to unnecessarily transmit a part of colors generated by other color light-emitting bodies. In the display system of the present invention, individual luminous bodies arranged in the backlight array are independently addressed, and it is possible to more precisely control the color of the backlight. That is, the individual light emitters can be independently controlled to independently control the color of the backlight. The ability to independently control the color of the backlight increases the degree of freedom by increasing the color purity of the display device and an active driving area. In the case of sub-pixel rendering in sub-pixels of the display panel by optimizing the overall or local spread of luminance information of light emitted from the backlight array and having a constant color temperature Increases the efficiency of sub-pixel rendering.

따라서, 백라이트의 컬러값을 선택하여 영상을 표시함으로써, 표시장치의 화질이 향상되고 색재현성이 증가하며 소비전력이 감소하고 휘도가 향상되며 동시 대비 오류(simultaneous contrast error)가 감소한다.Accordingly, by selecting a color value of the backlight to display an image, the image quality of the display device is improved, color reproducibility is increased, power consumption is reduced, luminance is improved, and simultaneous contrast error is reduced.

도 1a는 다색 발광체를 갖는 제1 백라이트 어레이를 구비한 다원색(multi-primary) 표시 시스템의 제1 일시예의 일부 구성요소들을 나타내는 블록도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 실시예에서 피크다운 샘플링(peak down sampling) 기능을 수행하는 블록의 예를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 다색 발광체를 갖는 제2 백라이트 어레이를 구비한 제2 다원색 표시 시스템의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 실시예에서 피크다운 샘플링(peak down sampling) 기능을 수행하는 블록을 나타내는 블록도이다.
도 3은 4색 표시패널에서 8개의 반복되는 서브화소(subpixel)들을 나타내는 평면도이다.
도 4는 삼색 발광체들을 갖는 백라이트 어레이의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 4색 발광체들을 갖는 백라이트 어레이의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 6개의 반복되는 서브화소들을 갖는 4색 표시패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 7은 6개의 반복되는 서브화소들을 갖는 6색 표시패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 8은 두 개의 색깔을 갖는 두 개의 정사각형 서브화소들이 반복하는 그룹을 갖는 표시패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 9는 5개의 색을 갖는 직사각형 서브화소들을 이용한 16개의 서브화소들의 반복되는 그룹을 갖는 표시패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 백라이트 제어기술 및 방법들이 적용되는 액정표시시스템을 나타내는 블록도이다.
도 11은 백라이트 어레이에서 발광체의 값을 결정하는 입력영상데이터의 사용을 나타내는 사시도이다.
도 12는 백라이트 어레이에서 발광체들로부터 발생된 광에 의해 저해상도 영상을 얻는 백라이트 보간 기능(interpolation function)을 나타내는 단면도이다.
도 13은 백색 서브화소를 갖는 다원색 서브 화소들의 반복되는 그룹을 구비하는 표시패널의 일 예와 함께 본 발명에 기재된 백라이트 제어 기술들에 의해 백색 서브 화소가 원색으로 이용되는 방법을 나타내는 단면도이다.
도 14는 종래기술에서 LED 어레이에 의해 조명(illuminated)되는 확산층을 갖는 배면-투영(rear-projection) 스크린을 구비한 표시장치의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 표시장치에 각 LED에 대응되는 광조절부재에서 제어가능한 소자들(화소들)을 나타내는 조직도이다.
도 16은 백라이트 색공간(gamut) 및 백아니트 색공간보다 작은 영상 색지도를 CIE 1931 색좌표에 나타낸 것이다.
도 17은 가상의 원색 색공간 내에서 3개의 가상의 원색들과 주어진 색을 도 16에 도시된 백라이트 LED 색좌표에 나타낸 것이다.
도 18은 LED 백라이트 및 LCD 장치를 조절하는 공간적이고 가상적인 주요 구성요소들을 갖는 혼성시스템을 나타내는 블록도이다.
도 19A 및 19B는 도 18에 도시된 시스템에 의해 주어진 색을 재현하는 두 가지 방법들을 나타내는 타이밍도이다.
도 20a, 20b 및 20c는 가상의 원색들을 이용한 방법들을 나타내는 타이밍도이다.
도 21a는 가상의 원색 공간을 순차적으로 재현하는 색 시스템(virtual primary field sequential color system)을 나타내는 블록도이다.
도 21b는 도 21a에 도시된 칼크(Calc) 가상 원색 모듈을 나타내는 다른 실시예이다.
도 22는 도 21a에 도시된 경계박스모듈(bounding box module)을 나타내는 그래프이다.
도 23은 다원색 LED 색좌표 및 상기 다원색 LED 색좌표보다 작은 개별 영상 색좌표를 나타내는 겹쳐진 XYZ원색들을 CIE 1931 색좌표상에 나타낸 그래프이다.
도 24는 5가지 색의 직사각형 서브화소들을 갖는 12개의 반복되는 서브화소그룹을 포함하는 표시 패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 25는 표시장치에 사용되는 새로운 세그먼트화된(novel segmented) 백라이트 어셈블리의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 26은 도광판과 두 개의 발광체들을 갖는 종래의 백라이트를 나타내는 평면도이다.
도 27은 도 26의 백라이트보다 개량된 백라이트를 나타내는 평면도이다.
도 28은 도광판과 네 개의 발광체들을 갖는 종래의 백라이트를 나타내는 평면도이다.
도 29는 도 28의 백라이트보다 개량된 백라이트를 나타내는 평면도이다.
도 30은 또 다른 새로운 세그먼트화된(novel segmented) 백라이트 어셈블리를 나타내는 평면도이다.
도 31은 새로운 세그먼트화된 백라이트 어셈블리의 도광판을 나타내는 단면도이다.
도 32a은 정면쪽에 배치되는 흑백 패널과 결합된 새로운 세그먼트화된 백라이트를 나타내는 블록도이다.
도 32b는 정면쪽에 배치되는 다원색 컬러 패널과 결합된 새로운 세그먼트화된 백라이트를 나타내는 블록도이다.
도 33은 혼성 가상 원색공간의 연속적인 제어 시스템 및 방법이 적용되는 새로운 세그먼트화된 백라이트를 구비하는 표시 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 34는 가상 원색들에 의해 정의되고 입력화소들을 단순화시킨 2차원 그래프이다.
도 35 및 36은 가상 원색들에 의해 정의되고 본 발명에 의해 개선된 배제 색공간(exclusion gamut)을 단순화시킨 2차원 그래프이다.
1A is a block diagram showing some components of a first temporary example of a multi-primary display system having a first backlight array having a multi-colored light emitter.
FIG. 1B is a block diagram illustrating an example of a block performing a peak down sampling function in the embodiment shown in FIG. 1A.
2A is a block diagram showing a part of a second multi-primary color display system including a second backlight array having a multi-color light emitter.
FIG. 2B is a block diagram illustrating a block performing a peak down sampling function in the embodiment shown in FIG. 2A.
3 is a plan view illustrating eight repeated subpixels in a four-color display panel.
4 is a plan view showing a part of a backlight array having three color light emitters.
5 is a plan view showing a part of a backlight array having four color light emitters.
6 is a plan view illustrating a part of a four-color display panel having six repeated subpixels.
7 is a plan view illustrating a part of a six-color display panel having six repeated subpixels.
8 is a plan view illustrating a part of a display panel having a group in which two square subpixels having two colors repeat.
9 is a plan view illustrating a portion of a display panel having a repeating group of 16 subpixels using rectangular subpixels having five colors.
10 is a block diagram showing a liquid crystal display system to which the backlight control technology and methods of the present invention are applied.
11 is a perspective view showing the use of input image data to determine a value of a light emitter in a backlight array.
12 is a cross-sectional view illustrating a backlight interpolation function for obtaining a low-resolution image by light generated from light emitters in a backlight array.
13 is a cross-sectional view illustrating an example of a display panel including a repeating group of multi-primary color sub-pixels having white sub-pixels and a method of using a white sub-pixel as a primary color by the backlight control techniques described in the present invention.
14 is a plan view showing a part of a display device having a rear-projection screen having a diffusion layer illuminated by an LED array in the prior art.
FIG. 15 is an organizational diagram showing controllable elements (pixels) in a light control member corresponding to each LED in the display device shown in FIG. 14.
16 shows an image color map smaller than a backlight gamut and a whiteite color space in CIE 1931 color coordinates.
FIG. 17 shows three virtual primary colors and a given color within the virtual primary color space in the backlight LED color coordinates shown in FIG. 16.
Fig. 18 is a block diagram showing a hybrid system having spatial and virtual main components controlling an LED backlight and an LCD device.
19A and 19B are timing diagrams showing two methods of reproducing a given color by the system shown in FIG. 18.
20A, 20B, and 20C are timing diagrams illustrating methods using virtual primary colors.
21A is a block diagram showing a virtual primary field sequential color system for sequentially reproducing a virtual primary color space.
21B is another embodiment showing the Calc virtual primary color module shown in FIG. 21A.
22 is a graph showing the bounding box module shown in FIG. 21A.
23 is a graph showing a multi-primary color LED color coordinate and overlapping XYZ primary colors representing an individual image color coordinate smaller than the multi-primary color LED color coordinate on a CIE 1931 color coordinate.
24 is a plan view illustrating a part of a display panel including 12 repeated subpixel groups having rectangular subpixels of five colors.
25 is a plan view illustrating an embodiment of a novel segmented backlight assembly used in a display device.
26 is a plan view showing a conventional backlight having a light guide plate and two light-emitting bodies.
FIG. 27 is a plan view illustrating an improved backlight than the backlight of FIG. 26.
28 is a plan view showing a conventional backlight having a light guide plate and four light-emitting bodies.
FIG. 29 is a plan view illustrating an improved backlight than the backlight of FIG. 28.
30 is a plan view showing another novel segmented backlight assembly.
31 is a cross-sectional view showing a light guide plate of a new segmented backlight assembly.
Fig. 32A is a block diagram showing a new segmented backlight combined with a black and white panel disposed on the front side.
Fig. 32B is a block diagram showing a new segmented backlight combined with a multi-primary color panel disposed on the front side.
33 is a block diagram illustrating a display system having a new segmented backlight to which a system and method for continuous control of a mixed virtual primary color space is applied.
34 is a two-dimensional graph defined by virtual primary colors and simplifying input pixels.
35 and 36 are two-dimensional graphs in which the exclusion gamut defined by virtual primary colors and improved by the present invention is simplified.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 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. 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. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 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. The present invention will be described in detail in the text, since various modifications can be made and various forms can be obtained. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "consist of" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of the presence or addition.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 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. 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.Unless otherwise defined, all terms used in the present invention, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not. The invention is defined by the appended claims.

하기에서는 표시 시스템의 구성요소들을 먼저 살펴보고, 백라이트 어레이의 구동기술을 설명한다. 이어서 상기 백라이트 구동에 의해 인간의 눈으로 시인과정, 특정한 색의 영상이 표시 및 표시패널에서 특정한 서브 화소의 레이아웃과의 관계 등을 설명한다.In the following, components of the display system are first described, and a driving technology of the backlight array is described. Next, a process of visual recognition by the human eye by driving the backlight, a display of an image of a specific color, and a relationship between a layout of a specific sub-pixel on the display panel, and the like will be described.

표시 시스템은 영상이 표시되는 표시패널을 포함하고, 표시패널은 개별적인 컬러에 대응되는 컬러필터가 어레인지된 컬러필터기판을 포함한다. 상기 컬러필터는 반복되는 서브화소 그룹 또는 서브화소 레이아웃에 따라 배열된다. 원색(primary color)이라 함은 각 반복되는 서브화소 그룹에서 나타나는 각각의 컬러를 의미한다. 소정의 매트릭스 형태로 표시패널 상에서 반복되는 서브화소 그룹이 형성되는 경우, 표시패널이 반복되는 서브화소 그룹을 갖는다로 표현한다. 표시패널은 실질적으로 반복되는 서브화소 그룹을 갖는다. 실질적으로라는 표현을 쓴 이유는 표시패널의 일부분 예를 들어 코너나 사이드 부분에서는 서브화소의 반복되는 형상에 일부 변경이 있을 수 있기 때문이다. 예를 들어, 표시패널은 컬러필터기판의 수직컬럼에서 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러가 반복되는 3원색을 가지며, 표시패널은 심홍색이라고도 불리는 마젠타(magenta, 도8의 801) 서브화소 및 청색 서브화소(808)의 2원색을 가질 수 있다. 삼원색 이상의 원색들을 갖는 서브 화소들을 포함하는 표시 시스템은 다원색(multi-primary) 표시 시스템이라고 한다. 표시패널이 백색 서브화소를 가져서 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W)의 4원색 표시 시스템을 구성할 수도 있다.The display system includes a display panel on which an image is displayed, and the display panel includes a color filter substrate in which color filters corresponding to individual colors are arranged. The color filters are arranged according to a repeated subpixel group or subpixel layout. The primary color refers to each color that appears in each repetitive subpixel group. When a repeating subpixel group is formed on the display panel in a predetermined matrix form, the display panel is expressed as having a repeating subpixel group. The display panel has substantially repeated subpixel groups. The reason for using the expression “substantially” is that there may be some changes in the repetitive shape of the sub-pixels in a part of the display panel, for example, at a corner or a side part. For example, the display panel has three primary colors in which red (R), green (G), and blue (B) colors are repeated in the vertical column of the color filter substrate, and the display panel is magenta, also referred to as magenta (Fig. 8). 801) may have two primary colors of a subpixel and a blue subpixel 808. A display system including sub-pixels having three or more primary colors is referred to as a multi-primary display system. The display panel may have white subpixels to form a display system of four primary colors of red (R), green (G), blue (B), and white (W).

본 발명의 상세한 설명에서 흑백영상이라고 함은 검은색, 회색, 흰색으로 이루어진 영상 뿐만 아니라, 단색광에 의해 표시되는 영상, 예를 들어, 적색등이 켜진 암실에서 보여지는 영상을 포함한다.In the detailed description of the present invention, a monochrome image includes not only an image composed of black, gray, and white, but also an image displayed by monochromatic light, for example, an image viewed in a darkroom lit by a red light.

방사체(emitter)라는 용어는 특성한 컬러에 대응되는 개별적인 서브화소를 의미할 수 있으며, 발광체(light emitter)는 표시 시스템의 백라이트 어레이에 배치된 광원을 의미할 수 있다. 백라이트에 의해 제어된 원색(backlight-controlled (BC) primary color) 또는 가변 원색(variable primary)이라는 용어는 표시 시스템의 백라이트로 기능하는 발광체 어레이에서 하나 또는 둘 이상의 발광체에 의해 생성되고 백색 서브화소를 통과한 광의 컬러를 의미한다.The term emitter may refer to individual subpixels corresponding to a characteristic color, and the light emitter may refer to a light source disposed in a backlight array of a display system. The term backlight-controlled (BC) primary color or variable primary is created by one or more luminaries in an array of luminaries that function as backlights for a display system and passes through white subpixels. It means the color of one light.

표시시스템에 관한 실시예 1Example 1 related to the display system

도 1a는 영상을 표시하기 위하여 공간적인 광 조절 패널(160)을 구비한 표시 시스템(100)을 나타내는 블록도이다. 패널(160)은 반복되는 서브화소 그룹(162)을 포함하는 표시패널이다. 반복되는 서브화소 그룹(162)는 도 3, 6, 7, 8 및 9에 도시된 서브화소그룹일 수 있다. 도 3은 패널(160)에 사용될 수 있는 반복되는 서브화소 그룹(320)을 나타낸다. 반복되는 서브화소 그룹(320)은 적색 서브화소(206), 녹색 서브화소(308), 청색 서브화소(310) 및 백색 서브화소(304)를 포함한다. 상기 백색 서브화소(304)는 컬러필터가 없는 서브화소, 클리어(clear) 서브화소, 등을 포함한다. 상기 반복되는 서브화소 그룹(320)은 다양한 형태의 변형이 가능하다. 예를 들어 “고휘도 표시 및 시스템에서의 서브화소 레이아웃(Subpixel layouts for high brightness displays and systems)”라는 제목의 미국특허 7,876,341, “고휘도 표시를 위한 서브화소 레이아웃 및 배열(Subpixel layouts and arrangements for high brightness displays)”이라는 제목의 미국특허 7,583,279등에 개시된 서브화소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 6의 반복되는 서브화소 그룹(620)은 두 개의 녹색 서브화소들(608)이 격자무늬 내에서 백색 서브화소(604) 및 청색 서브화소(610)의 사이에 배치된다. 도면에서 표시패널의 일부 또는 반복되는 서브화소 그룹들을 나타내는 서브화소 레이아웃을 나타내는, 해칭선(hatching line)은 서브화소의 컬러를 대표한다.1A is a block diagram illustrating a display system 100 including a spatial light control panel 160 to display an image. The panel 160 is a display panel including repeated subpixel groups 162. The repeated subpixel group 162 may be a subpixel group illustrated in FIGS. 3, 6, 7, 8, and 9. 3 shows a repeating subpixel group 320 that can be used in the panel 160. The repeated subpixel group 320 includes a red subpixel 206, a green subpixel 308, a blue subpixel 310, and a white subpixel 304. The white subpixel 304 includes a subpixel without a color filter, a clear subpixel, and the like. The repeated subpixel group 320 may be modified in various forms. For example, US Patent 7,876,341 entitled “Subpixel layouts for high brightness displays and systems”, “Subpixel layouts and arrangements for high brightness displays” )”, the sub-pixels disclosed in US Patent No. 7,583,279, etc. may be included. For example, in the repeated subpixel group 620 of FIG. 6, two green subpixels 608 are disposed between a white subpixel 604 and a blue subpixel 610 within a grid pattern. In the drawing, a hatching line representing a subpixel layout representing a part of a display panel or repeated subpixel groups represents a color of a subpixel.

표시 시스템의 백라이트를 제어하는 기술은 도 3의 RGBW 서브화소 그룹들 보다 적은 수 또는 많은 수의 컬러를 갖는 서브화소 그룹을 갖는 표시 시스템에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 7에는 적색 서브화소(706), 녹색 서브화소(708), 큰 청색 서브화소(710), 청록색 서브화소(707), 마젠타(magenta) 서브화소(709) 및 노란색 서브화소(711)로 구성되는 반복되는 서브화소 그룹(701)을 구비하는 6컬러 표시패널의 일부(700)가 도시되어 있다. 도면에서 청록색 서브화소(707)는 청색 서브화소보다 얇은 굵기의 해칭선으로 표시된다. 도 9에는 적색 서브화소(906), 녹색 서브화소(908), 청색 서브화소(910), 청록색 서브화소(912) 및 백색 서브화소로 구성되는 16개의 서브화소들이 반복되는 서브화소 그룹(902)을 구비하는 5컬러 표시패널의 일부가 도시되어 있다.The technique of controlling the backlight of the display system may also be applied to a display system having subpixel groups having fewer or more colors than the RGBW subpixel groups of FIG. 3. For example, in FIG. 7, a red subpixel 706, a green subpixel 708, a large blue subpixel 710, a cyan subpixel 707, a magenta subpixel 709, and a yellow subpixel ( A portion 700 of a six-color display panel having a repeating subpixel group 701 consisting of 711 is shown. In the drawing, the cyan subpixel 707 is indicated by a hatched line having a thickness thinner than that of the blue subpixel. In FIG. 9, a subpixel group 902 in which 16 subpixels consisting of a red subpixel 906, a green subpixel 908, a blue subpixel 910, a cyan subpixel 912, and a white subpixel are repeated. A part of the five-color display panel having a is shown.

표시 시스템의 백라이트를 제어하는 기술은 도시된 것 보다 적은 수 또는 많은 수의 원색을 갖는 서브화소 그룹을 갖는 표시 시스템에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 8에는 마젠타 서브화소(809) 및 녹색 서브화소(808)로 구성되는 서브화소들이 반복되는 서브화소 그룹(801)을 구비하는 2컬러 표시패널의 일부(800)가 도시되어 있다. 도 1a의 표시패널(160)은 반복되는 서브화소 그룹(801)을 포함할 수 있다.The technique of controlling the backlight of the display system can also be applied to a display system having a subpixel group having a smaller number or a larger number of primary colors than the illustrated one. For example, FIG. 8 shows a part 800 of a two-color display panel including a subpixel group 801 in which subpixels composed of magenta subpixels 809 and green subpixels 808 are repeated. . The display panel 160 of FIG. 1A may include a repeated subpixel group 801.

도 1a를 다시 참조하면, 표시 시스템(100)은 패널(160)의 백라이트로서 발광체들(122)의 어레이(120)를 포함한다. 어레이(120)는 서로 다른 컬러를 갖는 발광체들(122)로 구성된다. 상기 발광체들은 어레이(120)의 서로 다른 컬러들에 대하여 완전히 독립적으로 구동되는 전기신호들에 의해 어드레스된다. 발광체들의 어레이(120)는 발광다이오드(Light emitting diode; LED) 또는 독립적으로 어드레스될 수 있는 다른 발광소자들을 포함한다. 예를 들어, 제2 액정표시장치, 유기발광표시장치(Organic light emitting display; OLED), 탄소 나노튜브 전계방출 표시장치(Carbon nanotube field emission display; CNT), 플라즈마 표시장치(Plasma display panel; PDP), 배면 프로젝션 텔레비전(Rear projection television; RPTV), 음극선관 텔레비전(Cathode Ray Tube; CRT), 등의 다양한 타입의 컬러 평면 표시패널이 사용될 수 있다.Referring again to FIG. 1A, the display system 100 includes an array 120 of light emitters 122 as a backlight of the panel 160. The array 120 is composed of light emitters 122 having different colors. The light emitters are addressed by electric signals driven completely independently for different colors of the array 120. The array of light-emitting bodies 120 includes a light-emitting diode (LED) or other light-emitting devices that can be independently addressed. For example, a second liquid crystal display, an organic light emitting display (OLED), a carbon nanotube field emission display (CNT), a plasma display panel (PDP) , Rear projection television (RPTV), Cathode Ray Tube (CRT), and various types of color flat panel display panels may be used.

도 4 및 5는 백라이트로서 사용되는 발광체들의 어레이(120)의 레이아웃의 일부를 나타낸 평면도이다. 도 5는 적색(R) 발광체(506), 녹색(G) 발광체(508) 및 청색(B) 발광체(510) 들의 오프셋(off-set)(또는 6각형) 어레이(500)의 일부를 나타내는 평면도이다. 발광체 어레이(500)는 RGB 표시패널의 백라이트, 도 3 또는 6에 도시된 RGBW 표시패널의 백라이트, 또는 미국특허 7,876,341 또는 미국특허 7,583,279에 개시된 RGBW 표시패널의 백라이트 등과 같은 다양한 RGBW 레이아웃을 갖는 패널에 백라이트로서 적용될 수 있다.4 and 5 are plan views showing a part of the layout of an array 120 of light emitters used as a backlight. 5 is a plan view showing a part of an offset (or hexagonal) array 500 of red (R) luminous bodies 506, green (G) luminous bodies 508 and blue (B) luminous bodies 510 to be. The illuminant array 500 is a backlight of a panel having various RGBW layouts, such as a backlight of an RGB display panel, a backlight of an RGBW display panel shown in FIG. 3 or 6, or a backlight of an RGBW display panel disclosed in US Patent 7,876,341 or US Patent 7,583,279. Can be applied as

도 4는 적색 발광체(406), 녹색 발광체(408), 청색 발광체(410) 및 청록색 발광체(412)를 포함하는 직사각형 어레이(400)의 일부를 나타낸다. 이하, 상기 직사각형 어레이(400)는 RGBC 발광체라 한다. 청록색은 에메랄드 색 이라고도 한다. 발광체 어레이(400)는 반복하는 RGBC 서브화소 그룹, 또는 도 9에 도시된 RGBCW 서브화소 그룹(도 9의 902)으로 구성된 어레이를 포함하는 표시패널의 백라이트로서 사용될 수 있다. 발광체 어레이(400)는 4가지 컬러를 갖는 발광체 들을 포함하고 반복하는 RGBW 서브화소 그룹을 포함하는 표시패널의 백라이트로서 적합하다. 녹색 서브화소의 투과 밴드(pass band)가 녹색 및 청록색 발광 파장을 함께 포함하는 경우, 발광체 어레이(400)는 녹색 화소를 청록색(또는 에메랄드)이 되도록 변경시킬 수 있다.4 shows a portion of a rectangular array 400 comprising a red illuminant 406, a green illuminant 408, a blue illuminant 410, and a cyan illuminant 412. Hereinafter, the rectangular array 400 is referred to as an RGBC light emitter. Turquoise is also known as emerald color. The illuminant array 400 may be used as a backlight of a display panel including an array consisting of a repeating RGBC subpixel group or an RGBCW subpixel group 902 shown in FIG. 9. The illuminant array 400 is suitable as a backlight of a display panel including illuminants having four colors and including a repeating RGBW subpixel group. When the pass band of the green subpixel includes both green and cyan emission wavelengths, the illuminant array 400 may change the green pixel to be cyan (or emerald).

도 4 및 5에 도시된 발광체 어레이(400, 500)는 직사각형 또는 육각형 모양으로 배열된 발광체들을 각각 포함하고 있다. 이러한 배열을 백라이트에 사용하는 기술들은 하기에서 서술한다. 모든 다양한 레이아웃들은 하기에 서술될 백라이트 제어기술에 적용될 수 있다. 발광체들, 표시되는 영상에서의 컬러들 및 표시패널의 서브화소의 레이아웃들 사이의 상관관계는 하기에서 설명한다. 발광체 어레이(도 1의 120)의 해상도에 관한 정보는 추후에 설명한다.The luminous body arrays 400 and 500 shown in FIGS. 4 and 5 include luminous bodies arranged in a rectangular or hexagonal shape, respectively. Techniques for using this arrangement for the backlight are described below. All of the various layouts can be applied to the backlight control technique described below. The correlation between the light emitters, colors in a displayed image, and layouts of subpixels of the display panel will be described below. Information on the resolution of the luminous body array (120 in Fig. 1) will be described later.

도 1a를 다시 참조하면, 표시 시스템(100)은 RGB 영상 데이터(102)를 수용하기 위한 두 개의 데이터 경로(data path)를 갖는다. 제1 RGB 영상경로는 입력 감마(gamma 또는 linearization) 모듈(105), 색공간 맵핑(Gamut mapping; GMA)부재(140) 및 서브화소 렌더링(Subpixel rendering; SPR) 모듈(150) 및 인버스 감마(inverse gamma) 모듈(115)을 포함하고, 패널(160)에서 영상을 표시하기 위한 출력 영상 데이터를 생성한다. 전술한 다양한 표시 시스템들에서, GMA부재(140)는 RGB원색의 입력 컬러 데이터를 RGBW와 같은 다원색의 타겟 색공간(target color space)으로 변경시킨다. GMA부재의 출력은 RGBW 컬러 색공간에서의 영상 컬러값, 휘도 및 식별요소를 포함한다. 색공간 맵핑 기능의 동작에 관한 정보는 “소스 색공간(source color space)으로부터 RGBW 타겟 색공간(RGBW target color space)으로 전환하는 방법 및 장치(Method and apparatus for converting from source color space to RGBW target color space)”라는 명칭의 미국특허 7,728,846, “색공간 맵핑 및 서브화소 렌더링 시스템 및 방법(Gamut mapping and subpixel rendering systems and methods)”라는 명칭의 미국특허 7,893,944, 및 “영상 표시를 위한 백색 점을 선택하는 시스템 및 방법(Systems and methods for selecting a white point for image displays)”라는 명칭의 미국특허 7,864,188에 개시되어 있다.Referring again to FIG. 1A, the display system 100 has two data paths for accommodating RGB image data 102. The first RGB image path includes an input gamma (gamma or linearization) module 105, a color space mapping (GMA) member 140, a subpixel rendering (SPR) module 150, and an inverse gamma (inverse gamma) module. gamma) module 115 and generates output image data for displaying an image on the panel 160. In the various display systems described above, the GMA member 140 changes input color data of RGB primary colors into a target color space of multiple primary colors such as RGBW. The output of the GMA member includes image color values, luminance and identification elements in the RGBW color space. For information on the operation of the color space mapping function, refer to “Method and apparatus for converting from source color space to RGBW target color. US Patent 7,728,846 entitled “space)”, US Patent 7,893,944 entitled “Gamut mapping and subpixel rendering systems and methods”, and “selecting a white point for image display. It is disclosed in US Pat. No. 7,864,188 entitled “Systems and methods for selecting a white point for image displays”.

표시 시스템(100)에서 GMA 부재(140)는 “X/XL”로 표기된 박스(136)의 출력기능을 이용하여 패널(160) 상에서의 표시를 위해 재양자화된 영상(requantized image)을 생성한다. “X/XL”로 표기된 박스(136)는 백라이트 보간 부재(backlight interpolation function, 130)에 의해 생성되어 RLGLBL로 표시되는 입력값들 뿐만 아니라 입력 감마 부재(input gamma operation, 105)로부터의 입력 RGB 영상값(input RGB image values)을 수용한다. 백라이트 보간 블록(130) 및 X/XL부재(136)는 하기에 서술된다. GMA 부재(140)는 전술한 색영역 맵핑 기술들, 종래에 개시된 색영역 맵핑 기술들 또는 장래에 개발될 색영역 맵핑 기술들에 적용가능하다. 반복되는 RGBW 서브화소 들을 갖는 표시패널에서 영상을 생성하는 표시 시스템에서 GMA부재(140)는 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환하는데 사용된다.In the display system 100, the GMA member 140 generates a requantized image for display on the panel 160 by using the output function of the box 136 marked “X/X L”. . The box 136 marked “X/X L ”is generated by the backlight interpolation function 130 and displayed as RLGLBL as well as the input RGB from the input gamma operation 105. Accepts input RGB image values. The backlight interpolation block 130 and the X/X L member 136 are described below. The GMA member 140 is applicable to the above-described color gamut mapping techniques, conventionally disclosed gamut mapping techniques, or color gamut mapping techniques to be developed in the future. In a display system that generates an image on a display panel having repeated RGBW subpixels, the GMA member 140 is used to convert RGB data into RGBW data.

도 1a의 제1 데이터 경로를 따르면, GMA 부재(140)에 의해 생성되어 색영역에 맵핑된 입력영상 컬러값들(input image color values, 예를 들어, RGBWL)은 서브화소 랜더링(SPR) 부재(150)에 입력된다. SPR부재(150)의 동작은 “고휘도 서브화소 레이아웃을 위한 서브화소 랜더링 필터(Subpixel rendering filters for hight brightness subpixel layouts)”이라는 명칭의 미국특허 7,920,154, 및 “조건 등색의 필터링을 이용한 다원색 서브화소 랜더링(Multiprimary color subpixel rendering with metameric filtering)”이라는 명칭의 미국특허 7,787,702 등에 개시되어 있다. 도 1a에서 도면부호 150에 도시된 박스의 내부에서 아래방향으로 향하는 화살표는 SPR 부재가 다운 샘플링 기능(down sampling function)을 수행하는 것을 나타낸다. SPR 부재가 다운 샘플링 기능을 하는 경우, 표시되는 컬러 서브화소의 숫자가 GMA 부재로부터 컬러 샘플링된 숫자보다 적어진다. SPR 부재(150)에서의 출력값(예, RGBW)은 출력감마부재(output gamma function, 115)로 출력되어, 출력감마부재(115)는 출력영상데이터값(output image data value)을 패널(160)로 출력하여 표시한다.According to the first data path of FIG. 1A, input image color values (eg, RGBWL) generated by the GMA member 140 and mapped to a color gamut are sub-pixel rendering (SPR) members ( 150). The operation of the SPR member 150 is US Patent No. 7,920,154 entitled “Subpixel rendering filters for hight brightness subpixel layouts”, and “multi-primary color subpixel rendering using conditional color filtering” (Multiprimary color subpixel rendering with metameric filtering)” is disclosed in US Patent No. 7,787,702. In Fig. 1A, an arrow pointing downward from the inside of the box shown at 150 indicates that the SPR member performs a down sampling function. When the SPR member serves as a downsampling function, the number of displayed color subpixels becomes smaller than the number color sampled from the GMA member. The output value (e.g., RGBW) from the SPR member 150 is output to an output gamma function 115, and the output gamma member 115 transmits an output image data value to the panel 160 To output and display.

백라이트 제어기능Backlight control function

계속하여 도 1a를 참조하면, 표시 시스템(100)의 RGB 입력 데이터(102)는 제2 데이터 경로를 따라서 진행한다. 제2 데이터 경로는 발광체들의 백라이트 어레이(120)의 동작을 출력영상으로 표시되도록 통합한다. 제2 데이터 경로는 피크 함수 블록(Peak function block, 110)을 포함한다. 피크 함수 블록(110)은 어레이(120)의 가 발광체의 값을 계산한다. 백라이트 보간 부재(Backlight interpolation function, 130)는 발광체의 값들을 이용하여 발광체 어레이(120) 상의 각 화소에 대응되는 각 컬러를 갖는 광의 분포를 계산한다. 백라이트 보간 블록(130)의 출력은 도 1a의 RLGLBL로 표시된다. 백라이트 보간 블록(130)의 출력은 RGB 입력 영상데이터(input image data)를 필터링하여 생성된다. 발광체 어레이(120)로 부터의 광의 분포는 RGB 입력영상데이터에 대응되도록 맞춰진다. 상기 부재들(110, 130)은 하기에 상술한다.With continued reference to FIG. 1A, the RGB input data 102 of the display system 100 proceeds along the second data path. The second data path integrates the operation of the backlight array 120 of light emitters to be displayed as an output image. The second data path includes a peak function block 110. The peak function block 110 calculates a value of the temporary illuminant of the array 120. The backlight interpolation function 130 calculates a distribution of light having each color corresponding to each pixel on the illuminant array 120 by using values of the illuminant. The output of the backlight interpolation block 130 is indicated by RLGLBL in FIG. 1A. The output of the backlight interpolation block 130 is generated by filtering RGB input image data. The distribution of light from the illuminant array 120 is tailored to correspond to the RGB input image data. The members 110 and 130 will be described in detail below.

피크 함수 블록(110)은 RGB 입력 영상 데이터(102)를 이용하여 어레이(120)의 발광체들의 값들을 결정한다. 간단한 예로 피크 함수 블록(110)은 Max(VPSF)일 수 있다. 여기서 주어진 컬러의 발광체에서 V값은 발광체의 발광 확산 기능(Point Spread Function; PSF)이 미치는 로컬영역(local area)에서 오리지널 입력영상의 컬러 채널의 최대값과 동일하다. 오리지널 입력영상은 입력 감마 모듈(105) 내에서 감마 선처리(gamma pre-conditioning)를 통해 생성된다. 피크 함수 블록(110)은 다운 샘플링의 형태를 가질 수 있다. 다운 샘플링은 도 1a에 도시된 블록(110)에서 아래쪽 방향의 화살표에 대응된다. 소정의 발광체에서 다운 샘플링의 출력값은 동일한 컬러를 갖는 인접하는 발광체들에 의해 정의되는 영역 내에서 입력영상데이터의 피크 값에 의해 구해진다.The peak function block 110 determines values of the illuminants of the array 120 by using the RGB input image data 102. As a simple example, the peak function block 110 may be Max(VPSF). Here, the value of V in the luminous body of a given color is the same as the maximum value of the color channel of the original input image in a local area affected by the point spread function (PSF) of the luminous body. The original input image is generated through gamma pre-conditioning in the input gamma module 105. The peak function block 110 may have a form of downsampling. Downsampling corresponds to a downward arrow in block 110 shown in FIG. 1A. The output value of down-sampling in a given illuminant is obtained by the peak value of the input image data within a region defined by adjacent illuminants having the same color.

도 11은 표시 시스템(100)의 발광체와 입력영상 데이터의 상호작용을 나타내는 다이어그램이다. 도 11은 발광체들(124, 126)을 포함하는 어레이(120)의 일부를 나타낸다. 도면부호 103은 도 1a의 광 입력영상 데이터(102)을 다이어그램 상에 나타낸 것으로, 입력영상 데이터가 입력감마부재(105)에 의해 처리된 것이다. 다이어그램 상의 데이터(103)는 입력영상데이터로서 발광체의 어레이(120)에 오버레이(overlay)되는 입력컬러값들의 데이터이다. 발광체(124)의 점상강도분포 함수는 발광체(124)에 의해 커버되는 영역(130)을 나타내고, 쇄선들 및 쇄선(131)에 의해 정의된다. 발광체(124)의 점상강도분포함수는 다이어그램 상의 데이터(103)에 의해 도시되는 입력영상 컬러 데이터의 영상부분(104)에 대응된다. 발광체(124)로부터 발생된 광은 영상부분(104)에서 가장 밝은 입력컬러 데이터값에 해당하는 광을 나타내기에 충분한 휘도레벨(illumination level)을 갖는다. 발광체(124)의 점상확산분포 함수는 다른 발광체(126)의 점상확산분포함수와 오버랩되며, 이는 쇄선들에 의해 정의되는 두 영역들(130, 132)가 겹쳐지는 부분으로 도시된다. 발광체(124)의 값을 결정하기 위해 사용된 입력영상 컬러값들의 일부는 다른 발광체(126)의 값을 결정하기 위해서도 사용된다.11 is a diagram illustrating an interaction between a light emitter of the display system 100 and input image data. 11 shows a portion of an array 120 including illuminants 124 and 126. Reference numeral 103 denotes the optical input image data 102 of FIG. 1A on a diagram, and the input image data is processed by the input gamma member 105. The data 103 on the diagram is data of input color values that are overlaid on the array 120 of light emitters as input image data. The point intensity distribution function of the luminous body 124 represents the area 130 covered by the luminous body 124 and is defined by the chain lines and the chain lines 131. The point intensity distribution function of the illuminant 124 corresponds to the image portion 104 of the input image color data shown by the data 103 on the diagram. The light generated from the luminous body 124 has a luminance level sufficient to represent the light corresponding to the brightest input color data value in the image portion 104. The point diffusion distribution function of the illuminant 124 overlaps with the point diffusion distribution function of the other illuminant 126, which is shown as a portion where the two regions 130 and 132 defined by the dashed lines overlap. Some of the input image color values used to determine the value of the illuminant 124 are also used to determine the value of the other illuminant 126.

표 1은 피크 함수의 예로서 입력영상 영역의 최대값을 이용하여 하나의 발광체의 값을 결정하는 가상코드(pseudo code)에서 “dopeak”라 불리는 것을 나타낸다. 즉, 피크 함수는 출력 표시 패널이 백라이트 어레이보다 8배의 해상도를 가지며, 백라이트 어레이는 직사각형(또는 정사각형)으로 배열된 동일한 적색, 녹색 및 청색 발광체들을 포함한다.Table 1 shows what is called "dopeak" in a pseudo code that determines the value of one illuminant by using the maximum value of the input image region as an example of the peak function. That is, as for the peak function, the output display panel has a resolution of 8 times that of the backlight array, and the backlight array includes the same red, green, and blue light emitters arranged in a rectangle (or square).

function dopeak (x,y) --build backlight image
local r,g,b
local Rp,Gp,Bp=0,0,0
local i,j
for i=0, 15 do --find the peak value
for j=0,15 do
r,g,b=spr.fetch(“ingam”,x*8+1-4,y*8+j-4)
Rp = math.max(Rp,r)
Gp = math.max(Gp,g)
Bp = math.max(Bp,b)
end
end
spr.store(“led”,x,y,Rp,Gp,Bp)
end
function dopeak (x,y) --build backlight image
local r,g,b
local Rp,Gp,Bp=0,0,0
local i,j
for i=0, 15 do --find the peak value
for j=0,15 do
r,g,b=spr.fetch(“ingam”,x*8+1-4,y*8+j-4)
Rp = math.max(Rp,r)
Gp = math.max(Gp,g)
Bp = math.max(Bp,b)
end
end
spr.store(“led”,x,y,Rp,Gp,Bp)
end

당해기술분야에 속하는 통상의 지식과 기술을 가진 자는 싱크(sync) 또는 윈도우 싱크(window sync) 함수 또는 다른 기술들을 이용하여 보다 발전된 형태의 샘플링 방법들을 사용할 수 있을 것이다. 모든 가능한 샘플링 함수들은 본 발명에 개시된 백라이트 제어 기술에 사용될 수 있다.Those of ordinary skill in the art may use more advanced sampling methods using a sync or window sync function or other techniques. All possible sampling functions can be used in the backlight control technique disclosed herein.

표 1에서, spr.fetch 함수는 이전 단계로부터 데이터를 가지고 오거나(fetching) 현재 단계로 데이터가 도착하는 것을 의미한다. 예를 들어 입력감마모듈(도 1의 105)로부터 데이터를 가져올 수 있다. Spr.store 함수는 다음 단계를 위해 데이터를 저장하거나 다음단계로 데이터를 보내는 것을 의미한다. 예를 들어, LED 어레이(122)에 저장되는 백라이트 어레이 값들(112)을 의미할 수 있다. 표 1의 가상코드는 입력값들을 임의추출(random access)모드로 가져올 수 있다. 임의추출모드를 통해 각각의 값들을 여러 회에 걸져서 가져오고, 출력값들은 순서대로 저장할 수 있다. 이러한 과정은 소프트웨어를 통해서 구현될 수도 있다. 하드웨어에서는, 입력순서대로 처리함으로써 보다 적은 수의 데이트를 사용하며, 출력값을 계산하기에 충분한 수가 모일 때까지 입력갑들을 입력라인 버퍼(input line buffer)에 저장한다. 다른 실시예로서, 적은 수의 게이트를 이용하여 입력값들을 순서대로 처리하고 즉시 중간결과들을 출력한 후에 완료될 때까지 출력라인버퍼들에 저장할 수도 있다.In Table 1, the spr.fetch function means fetching data from a previous step or arriving at a current step. For example, data may be imported from the input gamma module (105 in FIG. 1). The Spr.store function means storing data for the next step or sending data to the next step. For example, it may refer to the backlight array values 112 stored in the LED array 122. The virtual code in Table 1 can bring input values in a random access mode. Through the random extraction mode, each value can be retrieved several times, and the output values can be stored in order. This process can also be implemented through software. In hardware, fewer data are used by processing in the order of the inputs, and the input boxes are stored in the input line buffer until enough numbers are collected to calculate the output value. As another embodiment, input values may be sequentially processed using a small number of gates, intermediate results may be immediately output, and then stored in output line buffers until completion.

출력피크 함수(110)은 어레이(120)의 각 발광체에서 발광체의 휘도 레벨을 지시하는 값을 출력한다. 발광체값들은 출력영상이 패널(160) 상에 표시될 때 백라이트 어레이(120)의 차후의 발광을 위한 백라이트 어레이 콘트롤러(도시되지 않음)에 입력된다.The output peak function 110 outputs a value indicating the luminance level of the illuminant in each illuminant of the array 120. The luminous body values are input to a backlight array controller (not shown) for subsequent light emission of the backlight array 120 when the output image is displayed on the panel 160.

도 12는 표시 시스템(100)에서 발광체와 출력영상데이터 사이의 상호작용을 나타내는 다이어그램이다. 백라이트 보간 블록(130)는 피크 함수 블록(110)내의 백라이트 어레이(120)의 각 발광체(124)의 값을 이용하여 발광체(124) 상에 놓인 표시패널(160)의 각 출력화소(164)에 대응되는 각각의 컬러를 갖는 광의 분포를 계산한다. 상기 분포는 어레이(120)의 각 ??광체(124)의 점상분포함수(PSF), 확산판(136)의 존재, 등을 고려하여 피크 함수 블록(110)에 의해 발광체의 값들을 보간하여 구해진다. 상기 보간 작용은 “업 샘플링(up sampling)”기능이라 하고, 위쪽 방향의 화살표로 표기한다. 이때, 다양한 형태의 실시예를 갖는 업 샘플링이 가능할 수 있다. 상기 함수는 지역적인(local) 발광체의 PSF 값들의 포인트 샘플 컨트리뷰선(point sample contribution)에 의한 합(summation)에 다운 샘플링 피크 함수 블록(110)에 의해 계산된 값을 곱하여 구해진다.12 is a diagram showing an interaction between a light emitter and output image data in the display system 100. The backlight interpolation block 130 uses the value of each luminous body 124 of the backlight array 120 in the peak function block 110 to each output pixel 164 of the display panel 160 placed on the luminous body 124. Calculate the distribution of light with each corresponding color. The distribution is calculated by interpolating the values of the luminous bodies by the peak function block 110 in consideration of the point distribution function (PSF) of each of the light bodies 124 of the array 120, the presence of the diffusion plate 136, and the like. It becomes. The interpolation action is called an “up sampling” function, and is indicated by an upward arrow. In this case, up-sampling having various types of embodiments may be possible. The function is obtained by multiplying the summation by the point sample contribution of the PSF values of the local illuminant by the value calculated by the downsampling peak function block 110.

표 2는 “dointerp”라는 백라이트 보간함수를 나타내는 가상코드이다. 상기 함수는 “ledbuf”(엘이디 버퍼; LED buffer)라는 메모리로부터 가져오고, “fuzbuf”라는 출력컬러값을 메모리 영역에 저장한다. “dointerp”라는 함수는 각 입력화소를 위해 불려지고(called) 주위의 모든 백라이트 점상강도분포함수의 효과를 계산하여 소정의 입력화소(지역적인 화소)에서 보여지는 컬러값을 생성한다. “dointerp”함수는 각 화소는 주위의 4개의 발광체로부터 영향을 받는다는 가정하에 각 발광체의 점상강도확산함수를 이용한다.Table 2 is a virtual code representing the backlight interpolation function called “dointerp”. The function fetches from a memory called “ledbuf” (LED buffer), and stores the output color value “fuzbuf” in the memory area. A function called "dointerp" is called for each input pixel and calculates the effect of all the backlight point intensity distribution functions around it to generate a color value shown in a predetermined input pixel (local pixel). The “dointerp” function uses the point intensity diffusion function of each luminous body, assuming that each pixel is affected by the four luminous bodies around it.

function dointerp(x,y) --build the effective backlight image
local xb,yb = math.floor(x/8),math.floor(y/8) --position of a nearby
-- backlight
local xd,yd = spr.band(x,7),spr.band(y,7) --distance to a nearby LED center
local r,g,b --color of the backlight centers
local rs,gs,bs=0,0,0 --sum of the overlapping backlight point spread functions
local psf --point spread function for current pixel and LED
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb-1,yb-1) --get LED center color
psf = math.floor(spread[xd]*spread[yd]/4096) --calculate point spread
--function here
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb,yb-1) --color of upper right LED
psf = math.floor(spread[7-xd]*spread[yd]/4096) --PSF for this led and pixel
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb-1,yb) --color of lower left LED
psf = math.floor(spread[xd]*spread[7-yd]/4096) --PSF for this led and pixel
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb,yb) --color of lower right LED
psf = math.floor(spread[7-xd]*spread[7-yd]/4096) --PSF for this led and pixel
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
rs = math.floor(rs/4096) --sum was 12bit precision (+2 for
-- 4 LEDs)
gs = math.floor(gs/4096) --colapse them back to 8bits
bs = math.floor(bs/4096)
spr.store(fuzbuf,x,y,rs,gs,bs); --and save in output buffer
end
function dointerp(x,y) --build the effective backlight image
local xb,yb = math.floor(x/8),math.floor(y/8) --position of a nearby
- backlight
local xd,yd = spr.band(x,7),spr.band(y,7) --distance to a nearby LED center
local r,g,b --color of the backlight centers
local rs,gs,bs=0,0,0 --sum of the overlapping backlight point spread functions
local psf --point spread function for current pixel and LED
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb-1,yb-1) --get LED center color
psf = math.floor(spread[xd]*spread[yd]/4096) --calculate point spread
--function here
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb,yb-1) --color of upper right LED
psf = math.floor(spread[7-xd]*spread[yd]/4096) --PSF for this led and pixel
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb-1,yb) --color of lower left LED
psf = math.floor(spread[xd]*spread[7-yd]/4096) --PSF for this led and pixel
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
r,g,b = spr.fetch(ledbuf,xb,yb) --color of lower right LED
psf = math.floor(spread[7-xd]*spread[7-yd]/4096) --PSF for this led and pixel
rs = rs + r*psf --sum upper left LED
gs = gs + g*psf
bs = bs + b*psf
rs = math.floor(rs/4096) --sum was 12bit precision (+2 for
- 4 LEDs)
gs = math.floor(gs/4096) --colapse them back to 8bits
bs = math.floor(bs/4096)
spr.store(fuzbuf,x,y,rs,gs,bs); --and save in output buffer
end

피크 함수 블록(110)의 “down sampling”과 백라이트 보간 블록(130)의 “up sampling”을 결합하여 샘플 단위(sample count) 내지 영상크기의 측면에서 입력영상의 본래 해상도를 유지하면서도 도 1a의 RLGLBL로 표시되는 출력영상값들의 셋트를 구할 수 있다. 이때, 상기 출력영상값들은 낮은 공간적인 진동수를 갖는다. 도 1a의 RLGLBL로 표시되는 출력영상값들의 셋트는 발광체 어레이(120)의 분포의 근사치인 RGB 입력영상 데이터의 필터링된 값이다. 상기 데이터(즉, 출력영상값들의 셋트)는 하기에 설시될 X/XL 부재(136)로 입력된다. 이때 일부 영상들은 균일한(또는 동일한) 컬러의 값을 갖는 영역을 가질 수 있다. 영상에서 균일한 컬러의 영역의 위치에 대한 정보는 상기 영역에 대한 값들에 대한 보유/재사용을 통하여 GMA 부재(140)의 계산상의 부하(computational load)를 감소시킬 수 있다.The “down sampling” of the peak function block 110 and the “up sampling” of the backlight interpolation block 130 are combined to maintain the original resolution of the input image in terms of sample count and image size. A set of output image values represented by L G L B L can be obtained. In this case, the output image values have a low spatial frequency. The set of output image values represented by R L G L B L in FIG. 1A is a filtered value of RGB input image data, which is an approximation of the distribution of the illuminant array 120. The data (ie, a set of output image values ) is input to the X/X L member 136 to be described below. In this case, some of the images may have a region having a uniform (or the same) color value. Information on the location of a uniformly colored region in the image may reduce a computational load of the GMA member 140 by retaining/reusing values for the region.

GMA 부재(140)로 입력되기 전에, 입력영상 RGB 데이터는 입력감마 부재(105)를 거친 각 입력 RGB값의 휘도와 백라이트 어레이(120)로부터 주어진 화소에서 실제 가능한 RGB값의 실제값 사이의 관계를 고려하여 백라이트 보간 블록(130)에 의해 1차적으로 수정된다. 예를 들어, 백라이트 보간 블록(130)에 의해 1차적으로 수정되어 RLGLBL 데이터 값이 될 수 있다. 상기 수정은 X/XL 비율을 고려하여 X/XL 부재(136)에 의해 수행될 수 있다. 이때, X는 R, G 또는 B의 입력값이며, XL은 RL, GL 또는 BL 화소에서의 백라이트 휘도값을 나타낸다. 따라서, RGB를 RGBW 컬러영역으로 맵핑하는 과정은 입력값으로 R/RL, G/GL 또는 B/BL를 갖는다. 당업자라면 X/XL 부재(136)로 상용제품(off-the-shelf)인 GMA 함수를 별도의 수정 없이 백라이트 어레이(120)의 발광체의 광 컨트리뷰선(light contribution)으로 사용할 수 있을 것이다.Before being input to the GMA member 140, the input image RGB data is determined to determine the relationship between the luminance of each input RGB value passing through the input gamma member 105 and the actual value of the RGB values that are actually possible in a given pixel from the backlight array 120. It is primarily corrected by the backlight interpolation block 130 in consideration. For example, it may be primarily corrected by the backlight interpolation block 130 to become an RLGLBL data value. The modification may be performed by the X/X L member 136 in consideration of the X/X L ratio. At this time, X is the input value of R, G, or B, and X L represents the backlight luminance value in the R L , G L or B L pixels. Accordingly, the process of mapping RGB to the RGBW color region has R/R L , G/G L or B/B L as input values. Those skilled in the art may use the off-the-shelf GMA function as the X/X L member 136 as a light contribution of the illuminant of the backlight array 120 without any modification.

본 발명의 백라이트 제어방법 및 기술은 공지된 프레임(frame), 필드 블랭킹(field blanking)기술, 행주사(row scanning)기술과 결합될 수 있으며, 영상의 일부 구간에서 발생될 수 있는 “jutter”라는 동적 잔상 현상(motion artifact)을 줄이거나 제거할 수 있다.The backlight control method and technology of the present invention may be combined with a known frame, field blanking technology, and row scanning technology, and is called "jutter" that may occur in some sections of an image. It can reduce or eliminate motion artifacts.

확장된 피크 함수를 이용하여 색공간을 벗어나는 컬러를 제어하는 방법How to control color out of color space using extended peak function

소정의 발광체의 출력값이 입력영상데이터의 지역적인 피크값(예를 들어, 특정 컬러에서 인접하는 발광체들에 의해 둘러싸인 영역내에서 계산된 데이터)일 경우에, 피크 함수 블록(110)이 사용되어 발광체를 상기 지역적인 피크값으로 셋팅하면 지역적인 피크 값에 비해 상대적으로 밝게 포화된 영상컬러가 표시된다. 이렇게 지역적인 피크 값에 비해 상대적으로 밝게 포화된 영상컬러가 표시되는 것을 “out-of-gamut(색공간을 벗어나는; OOG)”라고 정의한다. 이런 경우 백라이트 발광체를 셋팅하여 보다 높은 휘도의 영상컬러를 표시할 수 있도록 하는 기능이 요구된다.When the output value of the predetermined illuminant is a regional peak value of the input image data (for example, data calculated within a region surrounded by adjacent illuminants in a specific color), the peak function block 110 is used to When is set to the regional peak value, the image color saturated relatively brightly compared to the regional peak value is displayed. In this way, an image color that is saturated relatively brightly compared to the local peak value is defined as “out-of-gamut” (out of color space; OOG). In this case, a function of setting a backlight luminous body to display a higher luminance image color is required.

피크 함수는 단순한 지역적인 피크 함수로부터 구해진 값과 셋팅된 발광체의 값이 서로 다른 경우에, 색공간을 벗어나는 영상컬러를 수용할 수 있도록 한다. 도 1b의 블록도에는 확장된 피크 함수 블록(1100)이 도시되어 있다. 다른 실시예로서, 도 1b의 확장된 피크 함수 블록(1100)는 도 1a의 피크 함수 블록(110)를 대체할 수도 있다. 피크 조사 블록(110)는 도 1a의 피크 함수 블록(110)과 동일한 기능을 수행하고, 각 화소의 선형적인 입력 영상 RGB값을 조사하여 각 발광체에 대응되는 점상강도분포함수 영역 내에서 발광체의 피크 값을 구한다.The peak function makes it possible to accommodate an image color out of a color space when a value obtained from a simple local peak function and a value of a set illuminant are different from each other. An extended peak function block 1100 is shown in the block diagram of FIG. 1B. As another embodiment, the extended peak function block 1100 of FIG. 1B may replace the peak function block 110 of FIG. 1A. The peak irradiation block 110 performs the same function as the peak function block 110 of FIG. 1A, and irradiates the linear input image RGB value of each pixel to determine the peak of the illuminant within the point intensity distribution function region corresponding to each illuminant. Find the value.

상기 발광체 값들에 의해 입력 영상 컬러들의 일부가 색공간을 벗어나는지 판단하기 위하여, 피크 조사 블록(110)에 의해 생성된 출력 발광체 값을 이용하여 색공간 맵핑 기능이 수행된다. 따라서, 지역적인 피크 함수를 이용하여 입력 컬러 값이 색공간을 벗어나는지 확인하고 수용하는 기능을 수행하기 위하여, 확장된 피크 함수 블록(1100)은 표시 시스템(100)에 관하여 설명된 여러 가지 기능들을 중복하여 포함할 수 있다.In order to determine whether some of the input image colors are out of the color space by the illuminant values, a color space mapping function is performed using the output illuminant value generated by the peak irradiation block 110. Accordingly, in order to perform a function of checking and accommodating whether an input color value is out of a color space by using a local peak function, the extended peak function block 1100 performs various functions described with respect to the display system 100. It can be included in duplicate.

계속하여 도 1b를 참조하면, 피크 조사 블록(110)으로부터 출력된 발광체 값은 백라이트 보간 블록(130)에 입력되어 RLGLBL값을 생성한다. 도면부호 135로 도시된 블록에 의해 입력영상 RGB값 및 RLGLBL값은 정규화(normalization)된다. 정규화된 값은 색공간 맵핑 함수 RGB(W) GMA 부재(1150)에 입력된다. 그러나, 보통의 RGBW GMA 함수에 의해 생성되지 않은 출력된 W값 및 출력된 L값은 필요하지 않아서 RGB(W) GMA 부재(1150)에 입력되지 않는다. 왜냐하면 RGB(W) GMA 부재(1150)에는 RGB값만이 색공간을 벗어날 가능성이 있기 때문이다. RGB(W) GMA 부재(1150)로부터 출력된 RGB값은 OOG 피크 조사 블록(1160)에 의해 조사되어 각 발광체가 배치되는 점상강도분포 함수 영역 내에서 색공간을 벗어나는 최대값을 결정한다. 피크 수정 블록(1160) 내에서 색공간을 벗어나는 최대값은 피크 조사 부재(1110)에 의해 생성된 본래의 발광체값과 곱해져서 발광체의 값이 증가하여 색공간을 벗어나는 컬러가 적어지도록 수정한다. 이때, 피크 수정 블록(1160)는 적절한 스케일 팩터(scaling factor)를 더 곱할 수도 있다.Continuing with reference to FIG. 1B, the luminous body value output from the peak irradiation block 110 is input to the backlight interpolation block 130 to generate R L G L B L values. The input image RGB value and the R L G L B L value are normalized by the block indicated by reference numeral 135. The normalized value is input to the color space mapping function RGB(W) GMA member 1150. However, the output W value and the output L value that are not generated by the normal RGBW GMA function are not required and are not input to the RGB(W) GMA member 1150. This is because the RGB(W) GMA member 1150 may have the possibility that only the RGB values deviate from the color space. RGB(W) The RGB value output from the GMA member 1150 is irradiated by the OOG peak irradiation block 1160 to determine a maximum value out of the color space within the point intensity distribution function region in which each luminous body is disposed. The maximum value out of the color space in the peak correction block 1160 is multiplied by the original luminous body value generated by the peak irradiation member 1110 to increase the value of the luminous body, thereby correcting so that the color out of the color space decreases. In this case, the peak correction block 1160 may be further multiplied by an appropriate scaling factor.

표시 시스템에 관한 실시예 2Example 2 related to the display system

도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따라서 영상을 표시하기 위하여 공간적인 광 조절 패널(260)을 구비한 표시 시스템(200)을 나타내는 블록도이다. 공간적인 광 조절 패널(260)은 액정표시(LCD)패널일 수 있다. 패널(260)은 다원색 서브화소를 갖는 표시패널이다. 패널(260)은 적색-녹색-청색-청녹색-백색(RGBCW)의 5개 컬러를 갖는다. 도 9는 패널(260)에 사용될 수 있는 반복되는 서브화소 그룹(902)을 나타낸다. 예를 들어 표시 시스템(200)은 패널(260)의 백라이트로 사용되는 발광체(220)의 어레이를 포함한다. 어레이(220)는 서로 다른 컬러를 갖는 발광체들을 포함한다. 상기 발광체들은 어레이(220)의 서로 다른 컬러들에 대하여 완전히 독립적으로 구동되는 전기신호들에 의해 어드레스된다. 발광체들의 어레이(220)는 발광다이오드(Light emitting diode; LED) 또는 독립적으로 어드레스될 수 있는 다른 발광소자들을 포함한다. 발광소자들의 예는 도 1에 관한 설명에서 나열된 바와 같이 독립적으로 어드레스되고 제어될 수 있는 것이라면 도 2a에 도시된 표시 시스템에 적용될 수 있다.2A is a block diagram illustrating a display system 200 including a spatial light control panel 260 to display an image according to a second exemplary embodiment of the present invention. The spatial light control panel 260 may be a liquid crystal display (LCD) panel. The panel 260 is a display panel having multiple primary color subpixels. Panel 260 has five colors of red-green-blue-blue-green-white (RGBCW). 9 shows a repeating subpixel group 902 that can be used in the panel 260. For example, the display system 200 includes an array of light emitters 220 used as backlights of the panel 260. The array 220 includes light emitters having different colors. The illuminants are addressed by electrical signals driven completely independently for different colors of the array 220. The array of light emitters 220 includes a light emitting diode (LED) or other light emitting devices that can be independently addressed. Examples of the light emitting devices may be applied to the display system shown in FIG. 2A as long as they can be independently addressed and controlled as listed in the description of FIG. 1.

도 2a에서, 어레이(220)은 패널(260)의 반복되는 서브화소 그룹의 원색들에 대응되는 RGBC의 4가지 컬러를 갖는 발광체들을 포함한다. 표시 시스템(200)은 표시 패널(260)에 사용되는 반복되는 서브화소 그룹의 N개의 포화된 원색들에 대응되는 N개의 포화된 원색들을 갖는 발광체들을 포함한다. 발광체의 N개의 포화된 원색들은 “s.primary”라고 표시한다. 이때, W 원색(백색 원색)은 포화되지 않는 원색으로 본다. 이때, 표시장치가 W를 원색으로 포함하지 않는 경우, 표시장치는 어레이(220)의 발광체의 포화된 원색들에 대해서 1대1로 매치될 수 있다. 그러나, 본 발명에 개시된 바와 같이 백색(W)을 원색으로 추가하는 경우, 출력 영상에서 화질의 향상 및 색공간의 동적 영역의 확대를 얻을 수 있다.In FIG. 2A, the array 220 includes light emitters having four colors of RGBC corresponding to the primary colors of the repeated subpixel group of the panel 260. The display system 200 includes light emitters having N saturated primary colors corresponding to the N saturated primary colors of the repeated subpixel group used in the display panel 260. The N saturated primary colors of the illuminant are denoted as "s.primary". At this time, the W primary color (white primary color) is regarded as an unsaturated primary color. In this case, when the display device does not include W as the primary color, the display device may be matched one-to-one with the saturated primary colors of the light emitters of the array 220. However, when white (W) is added as a primary color as disclosed in the present invention, it is possible to improve image quality and expand a dynamic region of a color space in an output image.

입력영상 데이터 경로Input image data path

표시 시스템(200)에서 입력 영상 RGB 데이터는 N 개의 포화된 원색들을 갖는 백라이트 어레이의 제어 및 서브화소 랜더링에 의해서 색공간 내에 맵핑된다. 입력영상 RGB 데이터는 색공간 내에 맵핑됨으로써 N개의 원색을 갖는 표시패널(260)의 색공간 내에서 출력컬러 영상이 생성된다. 보통의 비선형 버전으로 입력된 R*G*B* 데이터를 선형 데이터(linear data)로 변환하기 위해서, 또는 감마 양자화(gamma quantized)하기 위해서 감마(gamma) 룩업테이블(Look-Up-Table; LUT)(205)이 이용된다. 감마 룩업테이블(205)에 의해 입력된 R*G*B* 데이터는 더 높은 비트 심도(bit depth)를 갖는 선형 RGB 값으로 변형된다.In the display system 200, input image RGB data is mapped into a color space by controlling a backlight array having N saturated primary colors and rendering subpixels. The input image RGB data is mapped into the color space, thereby generating an output color image within the color space of the display panel 260 having N primary colors. A gamma look-up table (LUT) for converting R*G*B* data input in a normal nonlinear version into linear data or gamma quantized (205) is used. The R*G*B* data input by the gamma lookup table 205 is transformed into a linear RGB value with a higher bit depth.

입력 감마 부재(205)로부터 출력된 RGB 데이터는 N 개의 포화된 원색들에 관한 GMA 부재(207)로 입력된다. N개의 포화된 원색들에 관한 GMA 부재(207)는 RGB 입력 영상 데이터를 맵핑하여 백라이트 어레이(220)의 N 개의 포화된 원색들의 컬러 색공간으로 맵핑한다. GMA 부재(207)은 입력 RGB 데이터를 N개의 포화된 원색들로 색공간 맵핑하는 다양한 방법들을 사용한다. 예를 들어, 상기 색공간 맵핑 방법으로 “저비용 색공간 맵핑 알고리즘을 가능하게 하는 시스템 및 방법(Systems and methods for implementing low-cost gamut mapping algorithms)”이라는 명칭의 PCT 출원 PCT/US 06/12766 (이하 “PCT 766”이라고 함)에 개시된 3컬러 입력신호를 4컬러 신호로 변환하는 방법이 사용될 수 있다. 상기 방법을 이용하여 GMA 부재(207)에서 RGB 입력 영상 데이터를 백라이트 어레이(도 2a의 220)의 4원색 색공간으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 4원색은 RGBC 백라이트 어레이에 사용될 수 있다.RGB data output from the input gamma member 205 is input to the GMA member 207 for the N saturated primary colors. The GMA member 207 for the N saturated primary colors maps RGB input image data to the color space of the N saturated primary colors of the backlight array 220. The GMA member 207 uses various methods of color space mapping the input RGB data into N saturated primary colors. For example, PCT application PCT/US 06/12766 entitled “Systems and methods for implementing low-cost gamut mapping algorithms” as the color space mapping method (hereinafter A method of converting a three-color input signal disclosed in "PCT 766" to a four-color signal may be used. By using the above method, the RGB input image data in the GMA member 207 can be converted into the four primary color spaces of the backlight array (220 in FIG. 2A). For example, the four primary colors may be used in an RGBC backlight array.

GMA 부재(207)은 조건 등색(metamer)을 선택하는 기술을 이용할 수도 있다. 조건 등색을 선택하는 기술의 예로는, “향상된 색공간 맵핑 알고리즘을 수행하는 시스템 및 방법(Systems and methods for implementing improved gamut mapping algorithms)”이라는 명칭의 미국특허출원 11/278,675에 개시되어 있다. 4개 또는 그 이상의 서로 상합하지 않는 원색들(non-coincident primary colors)dl 다원색 표시장치에 사용되는 경우, 동일한 컬러 값에 대응되는 복수개의 원색조합이 가능하다. 서브화소를 갖는 표시장치에서의 조건등색(metamer)은 최소한 2개의 컬러 서브화소들의 조합이다. 신호들이 각 그룹에 인가될 때, 조건등색에 의해 인간의 시야에 원하는 컬러가 시인된다. 소정의 컬러에 대해서 다른 조건등색으로 변경하는 경우, 발광체로부터 출력된 N개의 포화된 원색들의 색공간 내에서 피크 값이 감소되거나 동일한 값을 가질 수 있다. 즉 하나 또는 그 이상의 발광체가 최적화되도록 어두워져서 출력 영상 값의 최적화된 재양자화(optimal requantization) 및 백라이트 전력소비의 감소의 효과를 얻을 수 있다.The GMA member 207 may use a technique of selecting a condition metamer. An example of a technique for selecting conditional color space is disclosed in US Patent Application No. 11/278,675 entitled “Systems and methods for implementing improved gamut mapping algorithms”. When four or more non-coincident primary colors are used in a multi-primary color display device, a plurality of primary color combinations corresponding to the same color value are possible. The conditional color (metamer) in a display device having subpixels is a combination of at least two color subpixels. When signals are applied to each group, the desired color is visually recognized in the human field of view by conditional color. When a predetermined color is changed to a different conditional color, the peak value may be decreased or have the same value in the color space of the N saturated primary colors output from the illuminant. That is, one or more light emitters are darkened to be optimized, so that an optimized requantization of an output image value and reduction in backlight power consumption can be obtained.

GMA 부재(207)의 출력 컬러 신호는 피크 함수 블록(210)에 의해 처리되어 어레이(220)의 발광체에 대응되는 값으로 출력된다. 이때, GMA 부재(207)의 출력 컬러 신호는 백라이트 어레이(220)에서 발광체의 N 개의 포화된 원색들의 색공간에 명시될 수 있다. 피크 함수 블록(210)은 어레이(220)를 위한 낮은 해상도의 컬러 영상을 생성하고, 컬러 영상은 백라이트 어레이(220)의 N개의 포화된 원색들에 대응된다.The output color signal of the GMA member 207 is processed by the peak function block 210 and output as a value corresponding to the luminous body of the array 220. In this case, the output color signal of the GMA member 207 may be specified in the color space of the N saturated primary colors of the light emitter in the backlight array 220. The peak function block 210 generates a low-resolution color image for the array 220, and the color image corresponds to the N saturated primary colors of the backlight array 220.

피크 함수 블록(210)에 의해 출력된 낮은 해상도의 컬러 영상은 백라이트 보간 블록(230)에도 입력되어, 각 입력 위치에서 백라이트의 컬러 및 휘도를 계산한다. 다른 실시예로, 백라이트 보간 블록(230)은 패널(260)의 각 서브화소의 위치에 대응하는 컬러 및 휘도를 계산할 수도 있다. 제 2 색공간 맵핑 부재(gamut mapping operation; GMA, 240)에 의해 처리되기 전에, 입력 영상 RGB 값들은 백라이트 어레이(220)의 N개의 포화된 원색들로 맵핑되고 백라이트 보간 블록(230)에 의해 출력된 낮은 해상도를 갖는 영상은 정규화(normalized)된다. RGBC 원색들의 발광체를 갖는 백라이트 어레이와 RGBCW 원색들을 갖는 다원색 표시 시스템에서, 정규화부재(normalization function, 235)는 RGBC 입력 컬러들 대비 RLGLBLCL 값들의 비를 계산하여 효과적으로 백라이트에서의 밝은 백색을 생성하고 이를 색공간 맵핑 부재(240)으로 출력한다. 정규화 부재(235)는 표시 시스템(200)에 인가되는 영상의 컬러가 색공간을 벗어나는 경우(off-the-self)에도 색공간 맵핑 기능을 수행할 수 있다.The low-resolution color image output by the peak function block 210 is also input to the backlight interpolation block 230 to calculate the color and luminance of the backlight at each input position. In another embodiment, the backlight interpolation block 230 may calculate a color and luminance corresponding to the position of each subpixel of the panel 260. Before being processed by the second gamut mapping operation (GMA, 240), the input image RGB values are mapped to N saturated primary colors of the backlight array 220 and output by the backlight interpolation block 230. The image with the lower resolution is normalized. In a backlight array having a luminous body of RGBC primary colors and a multi-primary color display system having RGBCW primary colors, a normalization member (normalization function) 235 calculates the ratio of RLGLBLCL values to RGBC input colors to effectively generate bright white in the backlight, Output to the color space mapping member 240. The normalization member 235 may perform a color space mapping function even when a color of an image applied to the display system 200 is out of the color space (off-the-self).

제2 색공간 맵핑 부재(second gamut mapping function; GMA; 240)는 어레이(120)의 N 개의 원색들에 대응되는 컬러 공간에 특정된 상기 정규화된 입력 영상 데이터를 표시 패널(260)의 원색 시스템으로 변환한다. 예를 들어, 제2 색공간 맵핑 부재(240)는 RGBC 입력 데이터를 RGBCW 다원색 컬러 시스템으로 변환할 수 있다. 제2 색공간 맵핑(GMA) 부재(240)는 원색 컬러값들 뿐만 아니라 휘도(L)도 계산하여, SPR 부재(250)에 제공한다. 제2 색공간 맵핑(GMA) 부재(240)는 “고휘도 서브화소 레이아웃을 위한 서브화소 렌더링 필터(Subpixel rendering filters for high brightness subpixel layouts)”이라는 제목의 미국특허 7,920,154, “조건등색 필터링을 이용한 다원색 서브화소 렌더링(Multiprimary color subpixel rendering with metameric filtering)”이라는 제목의 미국특허 7,787,702, 도 9의 RGBCW 서브화소 레이아웃(902) 등의 기술이 사용될 수 있다. 또한, 보다 발전된 형태의 필터들, 하기에 설명될 코드들과 같은 다양한 변형이 가능하다. SPR 부재(250)로부터 출력된 영상 데이터는 역감마(inverse gamma) 룩업테이블(LUT)(215)로 출력되어 표시장치의 비선형 반응을 보상한다.The second gamut mapping function (GMA) 240 converts the normalized input image data specified in the color space corresponding to the N primary colors of the array 120 to the primary color system of the display panel 260. Convert. For example, the second color space mapping member 240 may convert RGBC input data into an RGBCW multi-primary color system. The second color space mapping (GMA) member 240 calculates not only primary color values but also luminance (L) and provides them to the SPR member 250. The second color space mapping (GMA) member 240 is US Patent No. 7,920,154 entitled “Subpixel rendering filters for high brightness subpixel layouts”, “multi-primary colors using conditional color filtering. Techniques such as US Patent 7,787,702 entitled “Multiprimary color subpixel rendering with metameric filtering” and the RGBCW subpixel layout 902 of FIG. 9 may be used. In addition, various modifications such as more advanced types of filters and codes to be described below are possible. Image data output from the SPR member 250 is output to an inverse gamma lookup table (LUT) 215 to compensate for a nonlinear response of the display device.

SPR 부재(250)는 다양한 방법의 서브화소 랜더링을 수행한다. 일부 서브화소는 동일한 컬러를 갖는 다른 서브화소로부터 상당히 멀리 떨어져 있을 수도 있다. 예를 들어 다음과 같은 화소배열이 가능하다.The SPR member 250 performs various methods of subpixel rendering. Some subpixels may be quite far from other subpixels having the same color. For example, the following pixel arrangement is possible.

R W G W C W B WR W G W C W B W

C W B W R W G WC W B W R W G W

여기서, 두 개의 R 서브화소들 사이에는 상당한 거리가 존재한다. 이런 배열을 하는 경우, 동일한 컬러 사이의 선명도가 향상될 뿐만 아니라, 조건동색의 관계에 있는 컬러 사이의 선명도도 향상된다. 예를 들어, 백색 서브화소를 무시할 경우, 상기 화소들의 반복하는 패턴은 하기와 같다.Here, there is a considerable distance between the two R subpixels. In the case of such an arrangement, not only the sharpness between the same colors is improved, but also the sharpness between the colors in the relationship of the conditional color is improved. For example, when the white subpixel is ignored, the repeating pattern of the pixels is as follows.

R G C B RR G C B R

C B R G CC B R G C

R G C B RR G C B R

상기 패턴의 중간에 있는 세 개의 컬럼(column)을 둘러싸는 정사각형을 그리고, 서브화소 랜더링(subpixel rendering)을 위하여 정사각형에 의한 영역을 리셈플하면, 필터 커넬(filter kernel)은 다음과 같다.When a square surrounding three columns in the middle of the pattern is drawn, and a square area is resampled for subpixel rendering, the filter kernel is as follows.

1 2 11 2 1

2 4 22 4 2

1 2 11 2 1

각 계수는 16*M에 의해 나누어진다. 이때, M은 녹색/청색이 적색/청록색으로 교환 또는 그 역으로 교환되는데 필요한 컬러를 유지하는데 사용되는 상수이다.Each coefficient is divided by 16*M. In this case, M is a constant used to maintain the color required to exchange green/blue to red/cyan or vice versa.

적색/청록색을 녹색/청색으로 조건등색을 하는 선명도 필터는 하기와 같다. 즉, 하기는 청색/녹색 컬러로부터 청녹색/적색 컬러로 에너지를 변환시키는 선명도 필터를 의미한다.The sharpness filter that conditionally colors red/cyan to green/blue is as follows. That is, the following refers to a sharpness filter that converts energy from blue/green color to blue-green/red color.

-1 +2 -1-1 +2 -1

-2 +4 -2-2 +4 -2

-1 +2 -1-1 +2 -1

이때, 다시 각 계수는 16으로 나누어진다. 적색 서브화소(R)는 중앙에 있으며, 대각선 방향으로 패턴이 반복된다. 동일한 컬러에 대한 선명도 필터는 하기와 같다.At this time, each coefficient is again divided by 16. The red subpixel R is in the center, and the pattern is repeated in a diagonal direction. The sharpness filters for the same color are as follows.

-2 0 0 0 -2-2 0 0 0 -2

0 0 +8 0 00 0 +8 0 0

-2 0 0 0 -2-2 0 0 0 -2

이때, 다시 각 계수는 16으로 나누어진다. 영역 리샘플(area resample)과 동일한 컬러에 대한 선명화 필터는 서로 결합하여, 하기와 같은 필터를 형성한다.At this time, each coefficient is again divided by 16. The area resample and sharpening filters for the same color are combined with each other to form a filter as follows.

-2 1 2 1 -2-2 1 2 1 -2

0 2 12 2 0 0 2 12 2 0

-2 1 2 1 -2-2 1 2 1 -2

이때, 다시 각 계수는 16으로 나누어진다. 여기서 영역 리샘플과 동일한 컬러에 대한 선명화 필터는 각 컬러 평면에서 서브화소 랜더링 기간 동안 사용될 수 있다. 서브화소 랜더링은 SPR 부재(250)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 적색/청녹색을 녹색/청색으로 조건등색을 하는 선명도 필터가 루마(luma) 값을 이용하여 서브화소를 조절할 수도 있다. 간략하게 살펴보면, 조건동색 선명도 필터에서 상수 M은 1로 셋팅될 수 있으며, 이는 영상의 선명도와 필터의 단순화를 위해 컬러 정확도를 일정부분 희생한 경우에 해당하는 상수이다. 다른 실시예로서, M이 적절한 값을 갖도록 해서, 컬러 정확도를 위해 영상의 선명도와 필터의 단순화를 일정부분 희생할 수도 있다.At this time, each coefficient is again divided by 16. Here, the sharpening filter for the same color as the region resample may be used during the subpixel rendering period in each color plane. Subpixel rendering may be performed by the SPR member 250. In addition, a sharpness filter that conditionally colors red/blue-green into green/blue may adjust sub-pixels using a luma value. Briefly, in the conditional same color sharpness filter, the constant M may be set to 1, which is a constant corresponding to a case where color accuracy is partially sacrificed for image clarity and filter simplification. As another embodiment, by making M have an appropriate value, image clarity and filter simplification may be partially sacrificed for color accuracy.

화소의 휘도값에 의한 영역 리샘플(area resampling), 단색 선명화(self-color sharpening) 및 조건등색 선명화(metamer sharpening)를 결합하는 경우, RGBCW 레이아웃(도 9의 209)에서 컬러가 필터링된 서브화소를 랜더링함으로써 향상된 서브화소 이미지를 얻을 수 있다. 서브화소 랜더링 영상은 하기의 가상코드를 통해 구해질 수 있다.In the case of combining area resampling, self-color sharpening, and metamer sharpening based on the luminance value of the pixel, the color is filtered in the RGBCW layout (209 in FIG. 9). By rendering the sub-pixels, an improved sub-pixel image can be obtained. The subpixel rendering image can be obtained through the following virtual code.

. combo = --combined area resample and self-color sharpening filter. combo = --combined area resample and self-color sharpening filter

{{

xsize=5,ysize=3,xsize=5,ysize=3,

-32, 16, 32, 16, -32,-32, 16, 32, 16, -32,

0, 32,192, 32, 0,0, 32,192, 32, 0,

-32, 16, 32, 16, -32,-32, 16, 32, 16, -32,

}}

RCGBMS = --RC <-> GB metamer sharpening filterRCGBMS = --RC <-> GB metamer sharpening filter

{{

xsize=3,ysize=3,xsize=3,ysize=3,

-16, 32, -16,-16, 32, -16,

-32, 64, -32,-32, 64, -32,

-16, 32, -16,-16, 32, -16,

}}

--routine to do the SPR filtering--routine to do the SPR filtering

--reads from buffer in string variable gmabuf--reads from buffer in string variable gmabuf

--writes to buffer named in string variable sprbuf function dospr(x,y)--writes to buffer named in string variable sprbuf function dospr(x,y)

local lft,rgt --values during SPR local lft,rgt --values during SPR

local R,B,C,G,W,L = 0,1,2,3,4,5 --give names to the locations in the GMA buffer local R,B,C,G,W,L = 0,1,2,3,4,5 --give names to the locations in the GMA buffer

local color = spr.bxor(spr.band(x,3),spr.band(y,1)*2) --color at this checkerboard position local color = spr.bxor(spr.band(x,3),spr.band(y,1)*2) --color at this checkerboard position

local lft,wht, prev, next local lft,wht, prev, next

local sharp = spr.sample(gmabuf,x,y,L,RCGBMS) local sharp = spr.sample(gmabuf,x,y,L,RCGBMS)

lft = spr.sample(gmabuf,x,y,color,combo)+sharp lft = spr.sample(gmabuf,x,y,color,combo)+sharp

wht = spr.fetch(gmabuf,x,y,W) --the whites are just completely sampled! wht = spr.fetch(gmabuf,x,y,W) --the whites are just completely sampled!

lft = math.floor(lft/256) --filters are times 256 lft = math.floor(lft/256) --filters are times 256

lft = math.max(0,lft) --sharpening filters can cause overflow or underflow lft = math.max(0,lft) --sharpening filters can cause overflow or underflow

wht = math.max(0,wht) --we've got to clamp it to the maximum range wht = math.max(0,wht) --we've got to clamp it to the maximum range

lft = math.min(MAXCOL,lft) lft = math.min(MAXCOL,lft)

wht = math.min(MAXCOL,wht) --may not be necessary on white... wht = math.min(MAXCOL,wht) --may not be necessary on white...

spr.store(sprbuf,x,y,lft,wht) spr.store(sprbuf,x,y,lft,wht)

end --function dospr
end --function dospr

색영역 맵핑 함수의 동작Operation of gamut mapping function

색공간 맵핑(GMA) 부재(207)는 입력 RGB 영상 데이터를 백라이트 어레이의 포화된 원색들(saturated primary color)의 색공간으로 맵핑한다. 예를 들어, 색공간 맵핑(GMA) 부재(207)는 RGB입력 영상 데이터를 RGBC 백라이트 어레이와 같은 4원색 색공간을 이용하는 백라이트 어레이(도 2A의 220)로 변환시키고, 이러한 기술로는 PCT 766에 개시된 기술 등이 사용될 수 있다. 제2 색공간 맵핑(GMA) 부재(도 2A의 240 및 도 2B의 2160)는 PCT 766에 개시된 색공간 맵핑 기술과 유사한 기술을 사용한다. 그러나 이러한 기술은 하기에서와 같이 색공간 맵핑 부재(207)에 의해 생성된 4개의 컬러신호들(RGBC)을 표시패널(260)에 사용되는 RGBCW 신호들로 젼환한다. 쉽게 설명하자면, 하기에서는 RGBC 백라이트 어레이와 RGBCW의 표시패널이 적용된다. 그러나, 본 발명의 기술은 이러한 예에 국한되지 않으며 위의 예와 같은 수의 원색들을 갖는 백라이트 어레이와 위의 예와 같은 수의 원색들을 갖는 표시패널에 적용될 수 있다. 예를 들어, RGBC 원색의 백라이트 어레이를 RGBCW원색의 표시패널에 적용하거나, RGBY(Y는 Yellow, 노랑)의 원색의 백라이트 어레이를 RGBYW 원색의 표시패널에 적용할 수도 있다. 또한, 표시패널이 백라이트 어레이에 비해 하나 또는 n개의 포화된 원색들(n.saturated primaries)을 더 갖는 경우에 적용될 수 있다.The color space mapping (GMA) member 207 maps the input RGB image data to a color space of saturated primary colors of the backlight array. For example, the color space mapping (GMA) member 207 converts RGB input image data into a backlight array (220 in FIG. 2A) using a four primary color space such as an RGBC backlight array. The disclosed technology or the like can be used. The second color space mapping (GMA) member (240 in Fig. 2A and 2160 in Fig. 2B) uses a technique similar to the color space mapping technique disclosed in PCT 766. However, this technique converts the four color signals RGBC generated by the color space mapping member 207 into RGBCW signals used in the display panel 260 as follows. For simplicity, in the following, an RGBC backlight array and an RGBCW display panel are applied. However, the technology of the present invention is not limited to this example, and can be applied to a backlight array having the same number of primary colors as the above example and a display panel having the same number of primary colors as the above example. For example, a backlight array of RGBC primary colors may be applied to a display panel of RGBCW primary colors, or a backlight array of primary colors of RGBY (Y is yellow, yellow) may be applied to a display panel of RGBYW primary colors. Also, it may be applied when the display panel further has one or n saturated primaries compared to the backlight array.

색공간 맵핑(GMA) 부재(207)를 개발하기 위하여, RGBC 백라이트 어레이의 휘도(luminosity) 및 색도(chromaticity)로부터 4x3 매트릭스가 계산된다. 상기 매트릭스는 RGBC 값들을 CIE XYZ 색좌표계의 값으로 변환시킬 수 있다. 상기 매트릭스는 공지된 다양한 방법으로 계산될 수 있다. 상기 4x3 매트릭스는 하기의 [식 1]과 같이 표시된다.To develop the color space mapping (GMA) member 207, a 4x3 matrix is calculated from the luminosity and chromaticity of the RGBC backlight array. The matrix may convert RGBC values into values of the CIE XYZ color coordinate system. The matrix can be calculated by various known methods. The 4x3 matrix is represented by the following [Equation 1].

[식 1][Equation 1]

Figure 112014026201729-pat00001
Figure 112014026201729-pat00001

비슷한 방식으로, RGBCW값들을 CIE XYZ 색좌표계의 값으로 변환시키는 5x3 매트릭스가 계산될 수 있다. 상기 5x3 매트릭스는 하기의 [식 2]와 같이 표시된다.In a similar way, a 5x3 matrix that converts RGBCW values to values in the CIE XYZ color coordinate system can be calculated. The 5x3 matrix is represented by the following [Equation 2].

[식 2][Equation 2]

Figure 112014026201729-pat00002
Figure 112014026201729-pat00002

단일한 컬러에서, 두 개의 식들은 서로 결합하여 하기의 [식 3]과 같이 표시된다.In a single color, the two equations are combined with each other and expressed as [Equation 3] below.

[식 3][Equation 3]

Figure 112014026201729-pat00003
Figure 112014026201729-pat00003

물론, [식 3]의 매트릭스들은 어느 것도 정사각형 매트릭스가 아니기 때문에 [Rc, Gc, Bc, Cc]의 값들로부터 [Rw, Gw, Bw, Cw, Ww]의 값들을 직접 도출할 수 없다. 그러나, 논리적인 해가 없다고 해서 그러한 방정식을 풀 수 없는 것은 아니므로, 합리적인 근사치를 구할 수 있는 방법은 다양하다.Of course, since none of the matrices in [Equation 3] are square matrices, the values of [Rw, Gw, Bw, Cw, Ww] cannot be directly derived from the values of [Rc, Gc, Bc, Cc]. However, the absence of a logical solution does not mean that such an equation cannot be solved, so there are many ways to obtain a reasonable approximation.

예를 들어, PCT 766에 개시된 방법에 의해서 합리적인 근사해를 구할 수 있다. 이러한 방법에 따르면 상기 매트릭스를 정사각형 매트릭스로 전환시킬 수 있다. 정사각형 매트릭스를 구하게 되면 해를 구할 수 있다. [식 3]에서 청록색에 대응되는 Cw 및 백색에 대응되는 Ww 값들을 상수(constant)로 가정하고, 매트릭스에서 분리한다(factored). 예를 들어, 백색 서브화소에서 Ww의 값은 입력값의 휘도와 출력값의 휘도 사이의 관계에서 볼 때, 매트릭스에서 상수로 가정해도 결과에 큰 영향이 없다. 비슷한 방식으로 Cw값은 입력값의 Cc값으로 놓고 계산할 수 있다. 상기 Ww 값 및 Cw값을 상수로 가정하면 [식 3]은 하기의 [식 4]와 같이 변경된다.For example, a reasonable approximation solution can be obtained by the method disclosed in PCT 766. According to this method, the matrix can be converted into a square matrix. If you find a square matrix, you can find the solution. In [Equation 3], values of Cw corresponding to cyan and Ww corresponding to white are assumed to be constants, and are separated from the matrix (factored). For example, in a white sub-pixel, the value of Ww does not have a significant effect on the result even if it is assumed to be a constant in the matrix in view of the relationship between the luminance of the input value and the luminance of the output value. In a similar way, the Cw value can be calculated by setting it as the Cc value of the input value. Assuming the Ww value and Cw value as constants, [Equation 3] is changed as in [Equation 4] below.

[식 4][Equation 4]

Figure 112014026201729-pat00004
Figure 112014026201729-pat00004

[식 4]의 나머지 변수들을 풀게 되면 하기의 [식 5]가 구해진다.When the remaining variables in [Equation 4] are solved, the following [Equation 5] is obtained.

[식 5][Equation 5]

Figure 112014026201729-pat00005
Figure 112014026201729-pat00005

[식 5]를 단순화시키면 하기의 [식 6]이 구해진다.Simplifying [Equation 5] gives the following [Equation 6].

[식 6][Equation 6]

Figure 112014026201729-pat00006
Figure 112014026201729-pat00006

[식 6]에서 “a”는 5x3 매트릭스인 [식 2]를 이용하여 미리 구해진다. [식 6]에서 “b”는 입력화소의 변화에 대응되는 입력 [Rc, Gc, Bc, Cc]갑들과 매트릭스들을 이용하여 구해질 수 있다. 이때, 백라이트 및 LCD 표시장치에서 어떠한 원색들을 선택하느냐에 따라 계산식의 복잡해 질 수도 있고 단순해 질 수도 있다. 이후에 매트릭스를 풀어서 남은 변수들인 [Rw, Gw, Bw]를 계산한다.In [Equation 6], “a” is obtained in advance using [Equation 2], which is a 5x3 matrix. In [Equation 6], “b” can be obtained using input [Rc, Gc, Bc, Cc] and matrices corresponding to the change of the input pixel. At this time, depending on which primary colors are selected in the backlight and LCD display, the calculation formula may be complicated or simplified. After solving the matrix, the remaining variables [Rw, Gw, Bw] are calculated.

상기 결과에 의해 구해진 컬러들은 여전히 RGBCW 색공간의 범위를 벗아날 수 있다. 색공간을 벗어나는 컬러들은 여러 가지 방법들을 이용하여 처리될 수 있다. 예를 들어, “개량된 색공간 맴핑 알고리즘을 수행하는 시스템 및 방법(Systems and methods for implementing improved gamut mapping algorithms)”라는 제목의 미국특허출원 US 11/278,675에 개시된 바와 같이, 조건 등색의 선택을 통하여 처리될 수 있다. 백라이트 어레이의 원색들을 대표하는 색공간 및 표시패널의 색공간의 형상에 따라 조건등색으로 처리되지 않는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, “색공간 맵핑 및 랜더링 시스템 및 방법(Gamut mapping and subpixel rendering systems and methods)”라는 제목의 미국특허 US 7,893,944에 개시된 방법 또는 다른 색공간 처리 방법들이 이용될 수 있다.The colors obtained by the above results may still be outside the range of the RGBCW color space. Colors outside the color space can be processed using several methods. For example, as disclosed in US patent application US 11/278,675 entitled “Systems and methods for implementing improved gamut mapping algorithms”, through the selection of conditional colors Can be processed. According to a color space representing the primary colors of the backlight array and a shape of the color space of the display panel, there may be cases where the conditional color is not processed. In this case, the method disclosed in US Patent No. 7,893,944 entitled “Gamut mapping and subpixel rendering systems and methods” or other color space processing methods may be used.

상기와 같은 본 실시예에 개시된 방법은 백라이트의 포화된 원색들의 수보다 표시패널이 적은 수의 포화된 원색들을 갖는 표시 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 이러한 방법은 벅라이트의 원색들과 표시패널의 원색들 사이에 원색들을 공유하지 않는 경우에도 사용될 수 있다. 도 2a에 도시된 두 단계의 색공간 맵핑 부재들을 이용하여 다른 색공간 맵핑(GMA) 기술들이 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2 색공간 맵핑 부재(240)는 입력 감마 LUT(input gamma LUT, 205)로부터 생성된 RGB 입력 컬러 영상 데이터 값들을 직접 변경할 수 있다. 색공간 맵핑 부재는 전술한 다양한 방법들을 이용하여 색공간을 맵핑할 수 있으며, 종래기술로부터 당업자가 용이하게 착안할 수 있는 다양한 방법들을 이용하여 색공간을 맵핑할 수 있다.The method disclosed in the present exemplary embodiment as described above can be applied to a display system in which a display panel has a smaller number of saturated primary colors than the number of saturated primary colors of a backlight. Also, this method can be used even when the primary colors of the bucklight and the primary colors of the display panel are not shared. Other color space mapping (GMA) techniques may be implemented using the two-step color space mapping members shown in FIG. 2A. For example, the second color space mapping member 240 may directly change RGB input color image data values generated from an input gamma LUT 205. The color space mapping member may map a color space using various methods described above, and may map a color space using various methods that can be easily conceived by a person skilled in the art from the prior art.

확장된 피크 함수를 이용하여 색공간을 벗어난 컬러를 처리하는 방법(Handling Out-of Gamut Colors with Expanded Peak Function)Handling Out-of Gamut Colors with Expanded Peak Function

피크 함수 블록(210)의 적용에 있어서 소정의 발광체에 대한 출력값이 입력 영상 데이터의 지역적인 피크 값인 경우(예를 들어, 동일한 컬러를 갖는 인접하는 발광체들에 의해 정의되는 공간 내에서 계산된 입력영상 데이터의 값이 피크값인 경우), 이러한 지역적인 피크 값을 발광체에 적용하면 포화된 영상 컬러가 지나치게 밝아져서 색공간 영역을 벗어나게 된다(out-of-gamut; OOG). 즉, 발광체가 실제로 발광할 수 있는 허용한도를 넘어서는 색이 요구되게 된다.In the application of the peak function block 210, when the output value for a predetermined illuminant is a regional peak value of the input image data (for example, an input image calculated within a space defined by adjacent illuminants having the same color) When the data value is a peak value), if the local peak value is applied to the illuminant, the saturated image color becomes too bright and out of the color space region (out-of-gamut; OOG). That is, a color that exceeds the allowable limit in which the luminous body can actually emit light is required.

피크 함수 블록은 단순한 지역적인 피크 함수와는 다른 값이 셋팅된 발광체 값을 확인하여, 색공간 영역을 벗어나는 색을 수용할 수 있도록 한다. 도 2b의 도면부호 2100은 확장된 피크 함수 블록을 나타낸다. 확장된 피크 함수 블록은 도 2a에서 피크 함수 블록(210)이 배치되는 부분에 배치되어 도 2a의 피크 함수 블록(210)의 기능을 대체할 수 있다. 예를 들어, 피크 함수 블록(2100)은 RGBCW 원색들을 갖는 표시 시스템 및 RGBC 컬러의 발광체들을 갖는 백라이트 어레이에 적용된다. 그러나, 상기 피크 함수 블록(2100)은 N개의 원색들의 셋트를 갖는 다양한 형태의 다원색 표시 시스템에 적용될 수 있다.The peak function block checks a luminous body value set to a value different from that of a simple local peak function, so that a color outside the color space area can be accommodated. Reference numeral 2100 of FIG. 2B denotes an extended peak function block. The extended peak function block may be disposed at a portion in which the peak function block 210 is disposed in FIG. 2A to replace the function of the peak function block 210 of FIG. 2A. For example, the peak function block 2100 is applied to a display system having RGBCW primary colors and a backlight array having luminaries of RGBC color. However, the peak function block 2100 may be applied to various types of multi-primary color display systems having a set of N primary colors.

피크 조사 블록(210)은 도 2a의 피크 함수 블록과 동일한 기능을 한다. 피크 조사 블록(210)은 각 화소의 선형 입력 영상 RGBC 값들을 조사하여 각 발광체 선형강도분포함수 영역 내에서 발광체의 피크 값을 찾는다. 발광체 값들이 색공간을 벗어나는 입력 영상 컬러인지 판단하기 위하여, 색공간 맴핑 기능은 피크 조사 블록(2110)에 의해 생성된 출력 발광체 값들과 함께, 지역적인 피크 함수를 이용하여 색공간을 벗어나는 입력 컬러 값들을 식별하고 조정한다(accommodate).The peak irradiation block 210 functions the same as the peak function block of FIG. 2A. The peak irradiation block 210 examines the RGBC values of the linear input image of each pixel to find a peak value of the illuminant within the linear intensity distribution function region of each illuminant. In order to determine whether the luminous body values are the input image color out of the color space, the color space mapping function uses the output luminous body values generated by the peak irradiation block 2110 and the input color value out of the color space by using a local peak function. Identify and accomodate them.

계속하여 도 2b를 참조하면, 피크 조사 함수 블록(2110)으로부터 출력된 발광체 값들은 백라이트 보간 함수 블록(2130)으로 입력되어 RLGLBLCL값을 생성한다. 도면부호 2135에 의해 도시된 부재에 의해 입력 영상 RGBC값의 노멀값(normalized) 및 RLGLBLCL값들은 RGBC(W) 색공간 맴핑 부재(2140)에 입력되어 색공간에 맵핑된다. 그러나, 이 경우에 표준 RGBCW 함수에 의해 다른 방식에 의해 생성되는 출력 W 값은 필요하지 않다. 왜냐하면 RGBC(W) 색공간 맵핑 기능 블록(2140)에서 색공간을 벗어날 수 있는 것은 RGBC 컬러뿐이기 때문이다. RGBC(W) 색공간 맵핑 기능 블록(2140)에 의해 출력된 RGBC 값들은 OOG 피크 조사 블록(2160)에 의해 조사되어 각 발광체의 점상강도분포 함수 영역 내에서 색공간을 벗어나는 최대값을 찾는다. 피크 조절 블록(2170)에 의해서, 색공간을 벗어나는 최대값은 피크 조사 함수 블록(2110)에 의해 생성된 본래의 발광체 값들과 곱해져서 발광체 값들을 증가시킨다. 따라서 색공간 영역을 벗어나는 정도가 감소한다. 이때 피크 조절 블록(2170)은 색공간을 벗어나는 최대값에 소정의 환산계수(scale factor)를 추가로 곱할 수도 있다.Continuing with reference to FIG. 2B, luminous body values output from the peak irradiation function block 2110 are input to the backlight interpolation function block 2130 to generate R L G L B L C L values. Normalized values of the RGBC values of the input image and R L G L B L C L values are input to the RGBC(W) color space mapping member 2140 by the member shown by reference numeral 2135 and mapped to the color space. . However, in this case, the output W value generated by other methods by the standard RGBCW function is not required. This is because only RGBC colors can escape the color space in the RGBC(W) color space mapping function block 2140. The RGBC values output by the RGBC(W) color space mapping function block 2140 are irradiated by the OOG peak irradiation block 2160 to find the maximum value out of the color space within the point intensity distribution function area of each luminous body. By the peak control block 2170, the maximum value out of the color space is multiplied by the original illuminant values generated by the peak irradiation function block 2110 to increase the illuminant values. Therefore, the degree of deviation from the color space area is reduced. In this case, the peak control block 2170 may additionally multiply the maximum value out of the color space by a predetermined scale factor.

표시되는 영상의 화질을 개선하는 백라이트 구동방법Backlight driving method to improve the quality of the displayed image

전술된 기술들을 이용하여 백라이트를 구동하는 실시예를 개시한다. 전술된 기술들을 백라이트에 적용하는 경우, 패널에 표시되는 영상에서 하나 또는 둘 이상의 컬러들을 함수의 형태로 능동적으로 조절하여 표시패널의 백라이트로부터 공급된 광에 의한 색조가 향상된다.
An embodiment of driving a backlight using the techniques described above is disclosed. When the above-described techniques are applied to the backlight, the color tone by light supplied from the backlight of the display panel is improved by actively adjusting one or more colors in the form of a function in the image displayed on the panel.

백라이트로부터의 광으로부터 영상의 색온도를 조절하는 방법(Adjusting Light from Backlight to Image Color Temperature)Adjusting Light from Backlight to Image Color Temperature

영상 내에서의 컬러의 특성 중에 하나로 색온도(color temperature)가 있다. 색온도는 평균 영상 및 휘도에 의해 정의될 수 있다. 전술한 백라이트 제어 기술을 이용하면, 표시장치의 백라이트 어레이를 조절하여 출사된 광을 영상의 색온도의 함수로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 석양을 나타내는 영상은 높은 수의 적색 및 청색 컬러들을 갖지만 녹색 컬러들의 수는 적다. 반면에 달에 비친 영상을 표시하는 경우 은색의 백색 특 청색 컬러는 많지만 다른 색은 적다. 전술한 백라이트 제어기술들을 이용하는 경우, 영상의 색온도는 표시 콘트롤러에 의해 정해질 수 있다. 표시 콘트롤러는 백라이트 어레이의 색온도를 제어하여 각각의 장면이 평균적인 컬러 및 휘도로 랜더링(rendered)되도록 한다. 영상에 대한 동적 랜더링(dynamically rendering)은 표시패널의 제한된 동적 영역 및 양자화를 가능하게 하여, 양자에러를 줄이면서 평균적인 휘도 및 영상의 컬러 내에서 표시패널이 최대한의 효용을 갖도록 한다. 영상에 대한 전술한 실시예들은 빠른 속도로 표시되는 연속하는 영상들 또는 장면들 중 일부에만 적용될 수 있다. 즉 비디오나 영화의 프레임들에 적용될 수 있다. 전술한 백라이트 제어기술은 프레임별로 백라이트의 색온도를 제어하여 장면마다 영상의 색온도를 변경시킬 수 있다.One of the characteristics of color in an image is color temperature. The color temperature can be defined by the average image and luminance. Using the above-described backlight control technology, the emitted light can be expressed as a function of the color temperature of the image by adjusting the backlight array of the display device. For example, an image representing a sunset has a high number of red and blue colors, but a small number of green colors. On the other hand, when displaying the image reflected on the moon, there are many silver white special blue colors, but few other colors. When using the above-described backlight control techniques, the color temperature of the image may be determined by the display controller. The display controller controls the color temperature of the backlight array so that each scene is rendered with an average color and brightness. Dynamically rendering of an image enables a limited dynamic area and quantization of the display panel, reducing quantum errors and allowing the display panel to have maximum utility within an average luminance and color of an image. The above-described embodiments of an image may be applied only to a part of consecutive images or scenes displayed at a high speed. That is, it can be applied to frames of a video or movie. The above-described backlight control technology can change the color temperature of an image for each scene by controlling the color temperature of the backlight for each frame.

또한, 표시패널보다 저해상도를 갖는 다색 발광체들의 어레이에 의한 백라이트(예를 들어 LED 백라이트)에서 패널의 서로 다른 영역에서 색온도를 조절할 수 있다. 즉 영상의 특정부분에 해당하는 백라이트 어레이의 색온도를 다르게 함으로써 하나의 장면에서 휘도 및 색도가 동시에 넓은 동적 영역을 커버할 수 있도록 한다.In addition, in a backlight (for example, an LED backlight) using an array of multi-color luminous bodies having a lower resolution than the display panel, the color temperature can be adjusted in different regions of the panel. That is, by varying the color temperature of the backlight array corresponding to a specific part of an image, it is possible to cover a wide dynamic area at the same time in one scene with brightness and chroma.

백라이트의 광을 제어하여 백색(W) 원색을 변경시키는 방법(Controlling Light from Backlight to Alter the W Display Primary)Controlling Light from Backlight to Alter the W Display Primary

영상의 색온도를 이용하여 백라이트로부터 발생된 광을 제어하는데 있어서 전술한 백라이트 제어기술을 사용하는 경우, 백라이트라 출사하는 광을 영상에서 우월한 컬러의 함수가 되도록 한다. 따라서 표시패널에서 반복하는 그룹의 서브화소에 적용된 균일한 백색 백라이트를 사용하는 경우보다 고휘도 또는 높은 색순도를 갖는 영상을 표시할 수 있다.When the above-described backlight control technique is used to control the light generated from the backlight by using the color temperature of the image, the light emitted as the backlight becomes a function of superior color in the image. Accordingly, an image having higher luminance or higher color purity can be displayed than when a uniform white backlight applied to the subpixels of a repeating group in the display panel is used.

먼저 상기 균일한 백색 백라이트를 사용하는 경우의 문제점을 살펴본다. 사진 현상용 암실에서 표시되는 장면의 영상은 통상적으로 적색이다. 통상적인 백색 백라이트를 사용하는 경우, 표시패널의 반복하는 서브화소들 중에서 적색 서브화소는 서브화소 랜더링 (Subpixel rendering; SPR) 작업에 의해 장면의 휘도정보를 랜더링한다. 표준의 RGB 스트라이프(stripe) 표시장치에서, 반복하는 그룹의 RGB 서브화소들 중에서 하나의 서브화소만 영상의 휘도정보를 제공하는데 이용된다. 유사한 방법으로 도 6의 RGBW 서브화소의 반복되는 그룹(620)에서 세 개의 서브화소들 중에서 하나만이 영상의 휘도 정보를 제공한다. 또한 표시패널이 도 3의 RGBW 서브화소의 반복되는 그룹(320)에서 4개의 서브화소들 중에서 하나만이 영상의 정보를 제공한다. 도 7, 9 또는 24에 도시된 서브화소의 반복되는 그룹을 이용하는 다원색 표시장치에 있어서, 적색 영상의 휘도 정보는 서브화소의 반복되는 그룹(도 7의 701)의 6개의 서브화소들 중에서 오직 하나만을, 또는 서브화소의 반복되는 그룹(도 24의 2402)의 6개의 서브화소들 중에서 오직 하나만을, 또는 서브화소의 반복되는 그룹(도 9의 902)의 8개의 서브화소들 중에서 오직 하나만을 휘도정보의 표시에 사용한다.First, a problem in the case of using the uniform white backlight will be described. The image of the scene displayed in the darkroom for photo development is usually red. In the case of using a conventional white backlight, the red sub-pixel among the repetitive sub-pixels of the display panel renders the luminance information of the scene through a sub-pixel rendering (SPR) operation. In a standard RGB stripe display device, only one sub-pixel among the repeating group of RGB sub-pixels is used to provide luminance information of an image. In a similar manner, only one of the three subpixels in the repeated group 620 of the RGBW subpixels 620 of FIG. 6 provides luminance information of an image. In addition, only one of the four sub-pixels in the repeating group 320 of the RGBW sub-pixels of FIG. 3 provides image information on the display panel. In a multi-primary color display device using a repeating group of subpixels shown in FIGS. 7, 9, or 24, the luminance information of a red image is only available among 6 subpixels of the repeating group of subpixels (701 in FIG. 7). Only one, or only one of the 6 sub-pixels of the repeating group of sub-pixels (2402 in FIG. 24), or only one of the 8 sub-pixels of the repeating group of sub-pixels (902 of FIG. 9) Used to display luminance information.

전술한 백라이트 제어기술들이 적용된 도 1a와 같은 표시 시스템(100) 및 도 2a와 같은 표시 시스템에 있어서, 백라이트 어레이로부터 출사된 광은 순수한 적색광이 되도록 조절되어, 노멀 화이트(normally white) 서브화소들(304)이 적색이 주도적인 암실의 영상에서 8개의 서브 화소들 중에서 4개의 원색들에 의한 장면 랜더링(rendering)을 수행하는데 사용되도록 한다. 도 9를 참조하면 전술한 백라이트 제어기술 없이도 유사한 효과를 발생시키는 것이 가능하다. 도 9에 도시된 반복되는 그룹의 다원색 서브화소들을 참조하면, 반복되는 서브화소 그룹(902)의 8개의 서브화소들 중에서 하나를 이용하여 적색이 주도적인 영상에서 휘도 정보를 제공할 수 있다. 전술한 백라이트 제어기술을 적용하면, 표시패널에서 순수한 적색 영상이 보다 많은 수의 백색 서브화소들(904)을 이용하여, 4개의 서브화소들에 적색의 서브화소(906)을 이용하여 전체적으로 8개 중에서 5개의 서브화소들을 포함하는 서브화소의 반복되는 그룹(902)을 구성할 수 있다. 또한, 백색 서브화소들을 고도로 포화된 컬러들에 이용하는 경우 상기 컬러들의 휘도 영역이 증가한다. 더욱이, 상기 적색 컬러는 순수 적색일 수 있으며 다른 컬러들에서 색의 열화가 없으면서도 색순도의 향상 및 색공간 영역의 확장된 표시가 가능하다.In the display system 100 of FIG. 1A and the display system of FIG. 2A to which the above-described backlight control techniques are applied, light emitted from the backlight array is adjusted to become pure red light, so that normally white subpixels ( 304) is used to perform scene rendering using 4 primary colors among 8 sub-pixels in an image of a dark room where red is dominant. Referring to FIG. 9, it is possible to generate similar effects without the aforementioned backlight control technology. Referring to the multi-primary color subpixels of the repeated group illustrated in FIG. 9, luminance information may be provided in an image in which red is dominant by using one of eight subpixels of the repeated subpixel group 902. When the above-described backlight control technology is applied, a pure red image on the display panel uses a larger number of white sub-pixels 904, and a total of eight sub-pixels 906 are used for four sub-pixels. Among them, a repeating group 902 of subpixels including five subpixels may be formed. Also, when white subpixels are used for highly saturated colors, the luminance area of the colors increases. Moreover, the red color may be pure red, and color purity may be improved and a color space area may be expanded without deterioration of color in other colors.

도 13은 백색 서브화소를 갖는 다원색 서브 화소들의 반복되는 그룹을 구비하는 표시패널의 일 예와 함께 본 발명에 기재된 백라이트 제어 기술들에 의해 백색 서브 화소가 원색으로 이용되는 방법을 나타내는 단면도이다. 도 13은 서브화소의 반복되는 그룹(1302)을 포함하는 다원색 표시패널(1300A)용 백라이트에 의해 제어된 원색을 나타낸다. 도 13의 서브화소의 반복되는 그룹(1302)은 도 9의 서브화소의 반복되는 그룹(902)의 변형이다. 도 13에서, 서브화소의 반복되는 그룹(1302)은 백색 서브화소(1306)가 주요하게 산포(interspersed)하는 가운데에 적색 서브화소(1304), 녹색 서브화소(1308), 청녹색 서브화소(1320) 및 청색 서브화소(1312)를 포함한다. 작은 규모에서 보면, 포화된 서브화소들은 육각형 그리드(hexagonal grid)형상으로 배열된다. 예를 들어, 청녹색 서브화소들(1322, 1324, 1326, 1328, 1330 및 1332)은 중심에 있는 청녹색 서브화소(1340)의 주위를 육각형 모양으로 둘러싼다.13 is a cross-sectional view illustrating an example of a display panel including a repeating group of multi-primary color sub-pixels having white sub-pixels and a method of using a white sub-pixel as a primary color by the backlight control techniques described in the present invention. 13 shows primary colors controlled by a backlight for a multi-primary color display panel 1300A including a repeating group 1302 of subpixels. The repeated group 1302 of the subpixels of FIG. 13 is a variation of the repeated group 902 of the subpixels of FIG. 9. In FIG. 13, a repetitive group 1302 of sub-pixels is a red sub-pixel 1304, a green sub-pixel 1308, and a blue-green sub-pixel 1320 in the middle of the white sub-pixels 1306 mainly interspersed. And a blue subpixel 1312. On a small scale, saturated subpixels are arranged in a hexagonal grid. For example, the blue-green sub-pixels 1322, 1324, 1326, 1328, 1330, and 1332 surround the blue-green sub-pixel 1340 at the center in a hexagonal shape.

백라이트의 색온도는 마젠타색(magenta)의 성분이 통상적인 RGB가 줄무늬(stripe) 형상으로 배열된 표시장치 보다 높아서, 균형잡힌 백색을 표시할 수 있다. 전술한 백라이트 제어기술은 백라이트의 발광체의 컬러를 제어하여 추가적인 원색을 갖는 서브화소를 제공한다. 전술한 적색 영상에서, 표시패널(1300A)이 통상적인 백색 백라이트에 의해 조명되는(lit) 경우, 8개의 서브화소들 중에서 오직 하나인 적색 화소만이 적색이 주도적인 영상에서 휘도 정보를 제공하는데 사용된다. 상기 주요한 백색 화소들(1306)을 포함하는 다른 화소들은 오프(off) 상태에 있게 된다.The color temperature of the backlight is higher than that of a display device in which a magenta component is arranged in a conventional RGB stripe shape, and thus a balanced white color can be displayed. The above-described backlight control technology provides sub-pixels having additional primary colors by controlling the color of the light emitter of the backlight. In the above-described red image, when the display panel 1300A is lit by a conventional white backlight, only one of the eight sub-pixels, a red pixel, is used to provide luminance information in a red-dominated image. do. Other pixels including the primary white pixels 1306 are in an off state.

도 13을 계속하여 참조하면, 표시패널(1300B)는 전술한 백라이트 제어방법 및 기술들이 다원색의 서브화소들이 반복하는 그룹을 갖는 표시장치에서 백색 서브화소를 이용하여 적색이 주요한 컬러인 영상에 영향을 미쳐서 상기 백색 서브화소가 원색인 것처럼 보여지도록 한다. 이러한 백라이트 제어기술에 의한 원색을 백라이트 제어 원색(backlight-controlled (BC) primary color)이라 한다. 순수한 적색 영상은 다수의 백색 서브화소들(1306)을 이용하여, 적색 서브화소(1304)와 4개의 서브화소들이 결합하여 8개의 서브화소들을 갖는 표시 패널(1300B)에 표시된 표시된다. 상기 패널(1300B)의 백색 서브화소들(1306)은 도 1a 및 1b의 피크 함수 블록(도 1a의 110, 도 1b의 1100) 또는 도 2a 및 2b의 피크 함수 블록(도 2a의 210, 도 2b의 2100), 백라이트 보간 부재(도 1a의 130) 및 표시의 데이터 경로에 있어서 나머지 표시 기능들(예를 들어 GMA, SPR, 출력감마부재, 등)은 발광체로부터 발생된 광 중에서 적색 컬러(도면에서 수직방향의 헷칭(hatching))를 투과시킨다.With continued reference to FIG. 13, the backlight control method and techniques described above affect an image in which red is the main color by using white sub-pixels in a display device having a group in which sub-pixels of multiple primary colors repeat. So that the white sub-pixel appears to be the primary color. The primary color by this backlight control technology is called a backlight-controlled (BC) primary color. A pure red image is displayed on a display panel 1300B having eight sub-pixels by combining the red sub-pixel 1304 and four sub-pixels using a plurality of white sub-pixels 1306. The white subpixels 1306 of the panel 1300B are the peak function blocks of Figs. 1A and 1B (110 of Figs. 1A and 1100 of Fig. 1B) or the peak function blocks of Figs. 2A and 2B (210 of Figs. 2A and 2B). 2100), the backlight interpolation member (130 in Fig. 1A), and the remaining display functions in the data path of the display (for example, GMA, SPR, output gamma member, etc.) It transmits vertical hatching.

도 24의 서브화소들(2400)의 배열은 도 9의 특징을 공유한다. 도 24에서 서브화소들은 백색 서브화소들(2406)이 정사각형 그리드(grid) 형상으로 배열되고, 적색(2404), 녹색(2408), 청색(2412) 및 청녹색(또는 에메랄드색)(2420)의 서브화소들을 포함한다. 본 발명의 다른 레이아웃들과 마찬가지로, 상기 배열은 1:3의 가로세로비(aspect ratio)를 갖는 서브화소구조를 가질 수 있다. 이는 통상적인 RGB 화소들의 줄무늬 배열에 따를 수 있다. 다른 실시예로서 서브화소의 반복되는 그룹은 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어 “서브화소 데이터 포멧을 다른 서브화소 데이터 포멧으로 전환하는 방법(Conversion of a sub-pixel format data to another sub-pixel data format)”이라는 제목의 미국특허 7,916,156에 개시된 서브화소 랜더링 필터들의 다이아몬드(diamond) 형상의 배열이 적용될 수도 있다. 또한, 전술한 조건등색의 필터링이 적용될 수도 있다.The arrangement of the subpixels 2400 of FIG. 24 shares the features of FIG. 9. In FIG. 24, the sub-pixels are white sub-pixels 2406 arranged in a square grid shape, and the sub-pixels of red (2404), green (2408), blue (2412), and blue-green (or emerald color) 2420 Includes pixels. Like other layouts of the present invention, the arrangement may have a subpixel structure having an aspect ratio of 1:3. This may follow a conventional stripe arrangement of RGB pixels. As another embodiment, the repeated group of subpixels can be modified in various ways. For example, the diamond of subpixel rendering filters disclosed in US Patent 7,916,156 entitled “Conversion of a sub-pixel format data to another sub-pixel data format” An arrangement of (diamond) shape may be applied. In addition, the above-described filtering of conditional color may be applied.

영상표시에서 백라이트 어레이로부터 다른 원색들로의 변경을 제어하는 방법(Controlling Light from the Backlight Array to Alter Other Primary Colors of the Display)Controlling Light from the Backlight Array to Alter Other Primary Colors of the Display

전술한 백라이트 제어기술은 표시장치의 원색들에 영향을 주는데 사용되거나, 백색의 서브화소에 대하여 적용하여 서브화소 랜더링(rendering)에 의한 영상의 화질을 향상시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 표시패널의 일정 영역 내에 배치된 서브화소의 반복되는 그룹의 컬러 서브화소들의 일부의 배면에 배치된 백라이트 어레이에 있어서, 컬러 발광체의 일부가 턴 오프 되어 상기 영역 내의 서브화소의 반복되는 그룹에 의해 생성된 컬러에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 서브화소의 반복되는 그룹(701)과 같이 6개의 원색들을 갖는 표시패널을 구비하는 다원색 표시 시스템에 적용될 수 있다. 영상에서 포화된 노란색 영역에서 통상적인 조절되지 않은 백라이트를 이용하여 영상을 표시하는 경우, 적색(706), 녹색(708) 및 노란색(711) 서브화소들이 노란색 영역 내에서 턴온된다. 반면에, 전술한 기술들을 이용하여 백라이트 어레이가 제어되는 경우, 상기 노란색 영상이 표시되는 영역에서 청색 발광체는 턴오프 된다. 청색 발광체가 턴오프된 상태에서 6개의 서프화소들 중에서 둘 이상이 턴온된다. 예를 들어, 백라이트의 스팩트럼에서 적색과 파란색 광을 투과시키는 마젠타 서브화소(709) 및 청색과 녹색 광을 투과시키는 청녹색 서브화소(707)가 턴온되어 6개의 서브화소들 중에서 5개가 턴온된다. 노란색 영상이 표시되는 영역에서 청색 발광체를 턴오프하는 경우, 높은 포화도를 갖는 컬러의 서브화소 랜더링에 있어서 추가적인 재건지점이 추가로 요구된다.The above-described backlight control technique may be used to affect primary colors of a display device, or may be applied to white sub-pixels to improve image quality through sub-pixel rendering. For example, in a backlight array disposed on the rear surface of some of the color subpixels of a repeating group of subpixels disposed within a certain area of the display panel, a part of the color light emitter is turned off to repeat the subpixels in the area. It can affect the color generated by the group. For example, it may be applied to a multi-primary color display system including a display panel having six primary colors, such as the repeated group 701 of sub-pixels shown in FIG. 7. When an image is displayed using a conventional unadjusted backlight in a saturated yellow region of the image, the red 706, green 708, and yellow 711 subpixels are turned on within the yellow region. On the other hand, when the backlight array is controlled using the techniques described above, the blue light emitter is turned off in the area where the yellow image is displayed. Two or more of the six surf pixels are turned on while the blue light emitter is turned off. For example, a magenta subpixel 709 that transmits red and blue light and a blue-green subpixel 707 that transmits blue and green light in the spectrum of the backlight are turned on, and five of the six subpixels are turned on. When the blue light emitter is turned off in a region where a yellow image is displayed, an additional reconstruction point is additionally required in rendering subpixels of a color having high saturation.

백라이트 제어부는 소정의 컬러에서 발광체를 차차 어두워지게 하고, 발광체의 점상강도분포함수의 해당 영역 내에서 최대 화소 값을 가져서 동일한 컬러에서 표시패널의 서브화소가 최대 투과도를 갖도록 한다. 이러한 경우, 인접하는 서브화소들 중 동일한 컬러에 관하여 표시패널의 계조를 증가시켜서 상기 차차 어두워진 발광체에 의해 낮아진 휘도를 보상한다. 따라서 양자화 에러를 감소시킬 수 있다. 영상의 일정 영역에서 발광체의 일부를 차차 어두워지게 하는 경우 색공간 영역을 다소 증가시킬 수 있다. 왜냐하면, 차차 어두워진 발광체에 의해 출사된 휘도가 낮은 광은 컬러 필터에 의한 광의 손실율이 적기 때문이다. 또한 영상의 일정 영역에서 발광체의 일부를 차차 어두워지게 하는 경우 표시된 영상의 콘트라스트비(contrast ratio)가 증가한다. 왜냐하면 차차 어두워진 발광체에 의해 출사된 휘도가 낮은 광은 오프 상태(off state)에 가까워지므로, 고휘도 발광체에 의해 발생할 수 있는 광의 누설에 의한 콘트라스트비의 감소가 방지되기 때문이다. 차차 어두워진 발광체를 포함하는 백라이트는 영상의 화질을 향상시킬 뿐만 아니라, 전력손실을 감소하여 배터리의 수명이 증가하므로 배터리를 포함하는 표시장치에 강점이 있다.The backlight controller gradually darkens the light-emitting body in a predetermined color, and has a maximum pixel value within a corresponding region of the point-phase intensity distribution function of the light-emitting body so that the sub-pixels of the display panel have the maximum transmittance in the same color. In this case, the gradation of the display panel is increased with respect to the same color among the adjacent sub-pixels to compensate for the lowered luminance due to the gradually darkened light-emitting body. Therefore, it is possible to reduce the quantization error. When a part of the illuminant is gradually darkened in a certain area of the image, the color space area may be slightly increased. This is because the light with low luminance emitted by the gradually darkened luminous body has a small loss rate of light due to the color filter. In addition, when a part of the luminous body is gradually darkened in a certain area of the image, the contrast ratio of the displayed image increases. This is because the light with low luminance emitted by the gradually darkened luminous body approaches an off state, and thus a decrease in the contrast ratio due to leakage of light that may occur by the high luminance luminous body is prevented. A backlight including a luminous body gradually darkened not only improves image quality, but also reduces power loss, thereby increasing the life of the battery, and thus has advantages in a display device including a battery.

높은 포화도를 갖는 컬러의 표시품질을 위해 백라이트 어레이의 발광체들 중 일부를 선택적으로 턴오프할 수 있는 기술은, 백라이트 제어가 백색 서브화소에 적용되는 백색 서브화소를 갖는 다원색 서브화소의 반복되는 그룹과 결합하여, 백라이트에 의해 제어되는 원색을 구현한다. 전술한 적색 암실의 영상에 있어서, 전체 영상은 적색이 주도적이다. 순수 적색이 영상의 제한적인 영역에서만 표현되는 영상(예를 들어 영화의 장면)을 고려할 경우, 예를 들어 개방된 문을 통해 사진현상용 암실을 관찰하거나 선박의 주조종실에서 적색 경고등이 켜져 있는 경우와 같은 경우에, 영상의 다른 컬러의 휘도는 밝게 느껴질 것이며 결과적으로 컬러가 포화되지 않은 상태일 것이다. 이러한 영상이 통상의 백라이트를 이용한 다원색 표시장치에서 표시되는 경우, 적색 서브화소만이 적색 영상이 표시되는 영역을 콘트롤한다. 이러한 경우 조절 전이 함수 한계(Modulation Transfer Function Limit; MTFL)를 감소시켜서 적색 서브화소가 니퀘스트 한계(Nyquist limit)에 다다르게 한다. 따라서 이러한 영상이 표시되는 영역에서 영상의 해상도(image resolution)에 다양한 제약이 발생한다.A technology capable of selectively turning off some of the illuminators of the backlight array for display quality of colors with high saturation is a repetitive group of multi-primary color subpixels having white subpixels in which the backlight control is applied to the white subpixels. Combined with, it realizes the primary color controlled by the backlight. In the above-described red darkroom image, red is dominant in the entire image. Considering an image in which pure red is expressed only in a limited area of the image (for example, a scene in a movie), for example, a dark room for photographic development is observed through an open door, or a red warning light is turned on in the main room of the ship. In the case of, the luminance of other colors of the image will be felt bright and consequently the color will be unsaturated. When such an image is displayed on a multi-primary color display device using a conventional backlight, only the red sub-pixel controls a region in which the red image is displayed. In this case, by reducing the Modulation Transfer Function Limit (MTFL), the red subpixel reaches the Nyquist limit. Therefore, various restrictions arise in the image resolution in the area where such an image is displayed.

전술한 특허 출원들에서 이러한 영상의 해상도문제를 해결하기 위하여 다른 색의 서브화소들의 크로스 루미넌스 조절(cross-luminance modulation)에 대해 논의되어 있다. 상기 방법은 높은 공간적인 빈도(high spatial frequency)를 갖는 영역에서 색이 포화되지 못하는 문제점이 발생된다. 또한 매우 높은 휘도에서 높은 포화도를 갖는 영상이 표시되는 영역에서 색공간을 벗어나는 모든 컬러들에 대해 전부 어둡게 하거나 덜 포화되도록 하여야 한다. 그러나 이러한 과정 중에서 영상의 컬러가 짧아지고(clipped) 고정되고(clamped) 압축되는(compressed) 현상이 발생한다. 이러한 방법은 밝고 덜 포화된 영상이 표시되는 영역과 비교할 때 어둡고 포화된 컬러가 표시되는 영역(두 영역의 영상은 동시에 표시된다)에서 휘도 콘트레스트(luminance contrast)가 이상적인 영상을 표시하지 못하게 되는 문제가 발생한다.In the aforementioned patent applications, cross-luminance modulation of subpixels of different colors has been discussed in order to solve such a resolution problem of an image. The above method has a problem in that colors are not saturated in a region having a high spatial frequency. In addition, in a region in which an image having a high saturation degree at a very high luminance is displayed, all colors out of the color space must be darkened or less saturated. However, during this process, the color of the image is clipped, clamped, and compressed. This method is a problem in that the luminance contrast does not display an ideal image in an area where dark and saturated colors are displayed (images in both areas are displayed at the same time) compared to an area in which a bright and less saturated image is displayed. Occurs.

서로 다른 영상의 영역들에서 발광체들을 개별적으로 구동할 수 있게 되면, 백라이트 또는 표시 콘트럴러가 밝고 포화된 영상이 표시되는 영역의 발광체들 중 일부를 오프시키고 다른 영상이 표시되는 영역의 발광체들을 조절할 수 있다. 이와 같이 서로 다른 영역의 발광체들을 서로 다르게 턴오프시키거나 조절하게 되면, 백색 서브화소가 밝고 포화된 컬러에 대응되는 영상을 표시하는데 사용될 수 있어서, 영상의 컬러들의 포화도를 강제로 낮추거나(desaturating) 고정시킬(clamping) 필요 없이 영상의 해상도 및 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 백색 서브화소는 더 많은 포화된 컬러들이 LCD 패널을 통과하게 되는 경우, LCD 표시 시스템에 의해 표시되는 영샹의 휘도 및 색공간의 전체 크기를 증가시킬 수 있다.If it is possible to individually drive the luminous bodies in different areas of the image, the backlight or the display controller can turn off some of the luminous bodies in the area where the bright and saturated image is displayed, and control the luminous bodies in the area where other images are displayed. have. When the luminous bodies in different regions are turned off or adjusted differently as described above, the white subpixel can be used to display an image corresponding to a bright and saturated color, thereby forcibly lowering the saturation of the colors of the image (desaturating). The resolution and brightness of an image can be improved without the need for clamping. When more saturated colors pass through the LCD panel, the white subpixel may increase the brightness of an image displayed by the LCD display system and the overall size of the color space.

백라이트 어레이에서 발광체의 해상도 및 컬러(Resolution and Colors of Light Emitters in the Backlight Array)Resolution and Colors of Light Emitters in the Backlight Array

전술한 표시 시스템에서, 표시패널의 다원색 컬러 필터들은 백라이트 어레이의 발광체들과 1대1 대응이 되는 경우에 효율성이 높다. 그러나, 표시 시스템에 관한 청구항의 권리범위는 반드시 위와 같은 경우에만 한정된다고 할 수 없다. 즉, 백라이트에서 N개의 포화된 원색들의 발광체들은 표시패널의 컬러필터들의 원색들이 N개가 아닌 경우에도 본 발명의 기술이 적용될 수 있다.In the above-described display system, the multi-primary color filters of the display panel have high efficiency when they correspond to the light emitters of the backlight array one to one. However, the scope of the claims regarding the display system cannot be said to be limited only in the above cases. That is, the technology of the present invention may be applied to the light emitters of the N saturated primary colors in the backlight even when the primary colors of the color filters of the display panel are not N.

개별적으로 제어가능한 백라이트 어레이는 N개의 컬러들을 갖는 발광체들을 포함할 수 있다. 상기 컬러들은 백라이트 어레이에 일반적으로 사용되지 않는 색인 진한 적색(deep red), 청녹색(cyan 또는 에메랄드색), 바이올렛색(violet) 등일 수 있다. 예를 들어 백라이트로부터 광을 공급받는 표시 패널의 해상도보다 낮은 해상도를 갖는 백라이트 어레이가 포함된 표시 시스템에서, 백라이트의 발광체들이 표시패널의 원색들과 다른 컬러들을 갖거나 표시패널의 원색들보다 많은 수의 컬러들을 가질 수 있다. 예를 들어 발광체의 녹색광은 피크 파장이 530nm이고, 청녹색(cyan)광은 피크파장이 500nm 505nm일 수 있다. 이때, 하나의 컬러필터가 상기 녹색광 및 상기 청녹색광의 파장을 동시에 투과시키는 투과영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시패널에서 포화된 녹색에서 적색광이 필요한 영상이 표시되는 공간에서 상기 영상이 표시되는 영역의 뒤쪽에 배치된 녹색 발광체는 턴온된다. 또한, 표시패널에서 포화된 청녹색에서 청색 컬러가 필요한 영상이 표시되는 영역의 뒤쪽에 배치된 청녹색 발광체는 턴온된다. 표시패널에서 백색 컬러가 필요한 영상이 표시되는 영역에는 청녹색 발광체 및 녹색 발광체 중에서 하나 또는 둘 모두의 발광체들이 턴온된다. 제어가능한 백라이트 어레이를 사용하는 경우, 표시패널의 서브화소의 반복되는 그룹의 원색들의 수가 줄어들 수 있다.The individually controllable backlight array may include illuminants having N colors. The colors may be deep red, blue green (cyan or emerald), violet, or the like, which are not generally used in a backlight array. For example, in a display system including a backlight array having a resolution lower than the resolution of the display panel receiving light from the backlight, the luminous bodies of the backlight have colors different from the primary colors of the display panel or have a larger number than the primary colors of the display panel. You can have the colors of. For example, green light of the illuminant may have a peak wavelength of 530 nm, and cyan light may have a peak wavelength of 500 nm 505 nm. In this case, one color filter may have a transmission region that simultaneously transmits the wavelengths of the green light and the blue-green light. For example, in a space in which an image requiring red light from saturated green is displayed on a display panel, a green light emitter disposed behind the image display area is turned on. Also, a blue-green light emitter disposed behind a region in which an image that requires saturated blue-green to blue color is displayed on the display panel is turned on. One or both of the blue-green and green light-emitting bodies are turned on in a region where an image requiring white color is displayed on the display panel. When a controllable backlight array is used, the number of primary colors of a repeating group of subpixels of the display panel can be reduced.

유사한 방법으로 다른 레인지를 갖는 컬러들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 청색광은 450nm의 파장을 가질 수 있다. 효율성을 증가시키기 위해서는 진한 바이올렛(deep violet) 컬러의 파장을 갖는 발광체들이 사용될 수 있다. 상기 진한 바이올렛 컬러의 발광체는 400nm의 파장을 가지며 시각적으로 낮은 효율성을 가지지만, 인간의 시야가 높은 색분해능(color differentiation ability)을 갖는 파장인 자줏빛계열의 색(line-of-purples)의 색공간이 넓어진다. 진한 바이올렛 컬러의 영상이 표시되는 영역에서는 450nm의 파장을 갖는 청색 발광체가 턴오프되고 400nm의 파장을 갖는 진한 바이올렛 광의 발광체가 턴온된다.Colors with different ranges can be applied in a similar way. For example, blue light may have a wavelength of 450 nm. In order to increase the efficiency, light emitters having a wavelength of a deep violet color may be used. The dark violet color luminous body has a wavelength of 400 nm and visually has low efficiency, but the color space of line-of-purples, which is a wavelength with high color differentiation ability for human vision. It widens. In a region where a dark violet color image is displayed, a blue light emitter having a wavelength of 450 nm is turned off and a dark violet light emitter having a wavelength of 400 nm is turned on.

적색 컬러의 영역에서, 인간의 눈은 파장에 대해 덜 민감하다. 제어가능한 백라이트 어레이를 이용하여 시각적인 효율성을 갖는 진한 적색의 영상을 생성하기 위해서는, 610nm의 파장을 갖는 발광체가 사용된다. 그러나, 610nm의 파장을 갖는 발광체만으로 충분하며, 적색발광체가 700nm의 파장을 갖는 더 진한 적색을 표현하도록 개선될 필요는 없다. 이러한 긴 파장을 갖는 발광체는 필요한 경우에 턴온되고, 진한 자줏빛 계열의 영상이 표시되는 경우에는 610nm의 발광체는 턴오프될 수 있다. 덜 포화된 컬러의 경우 610nm의 발광체 및 450nm의 발광체가 모두 턴온되는 경우 백라이트의 효율성이 향상될 수 있다.In the red colored region, the human eye is less sensitive to wavelength. In order to generate a dark red image with visual efficiency using a controllable backlight array, a light emitter having a wavelength of 610 nm is used. However, only a light emitter having a wavelength of 610 nm is sufficient, and there is no need to improve the red light emitter to represent a deeper red color having a wavelength of 700 nm. The luminous body having such a long wavelength may be turned on when necessary, and the 610 nm luminous body may be turned off when a deep purple-based image is displayed. In the case of a less saturated color, when both the 610 nm luminous body and the 450 nm luminous body are turned on, the efficiency of the backlight may be improved.

백라이트에서 발광체들의 컬러를 선택하는 것은 표시패널을 구성하는 서브화소의 반복되는 그룹의 원색들을 결정하는 것과 반드시 일치할 필요는 없다. 표시패널을 구성하는 서브화소의 반복되는 그룹의 원색들은 백라이트 어레이를 구성하는 발광체들의 컬러들을 선택하는데 영향을 미치지 않는다. 당해 기술분야의 통상의 지식과 경험을 가진 자는 본 발명에 개시된 백라이트를 제어하는 기술이 표시패널에서 다양한 형태의 서브화소의 반복되는 그룹들 중의 하나에 적용될 수 있으며, 이는 통상적인 줄무늬 모양으로 배열된 RGB 서브화소들의 반복되는 그룹을 갖는 표시패널 뿐만 아니라 전술한 특허출원들에 개시된 표시시스템, 그리고 본 발명의 도면들에 도시된 실시예들에 모두 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 당업자는 컬러들의 구성과 백라이트 어레이의 발광체들의 배열이 특정한 서브화소의 반복되는 그룹을 보충하거나 서로 조화시키는 다양한 실시예들을 응용할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들 뿐만 아니라, 다양한 다른 실시예들이나 디자인의 변경이 적용될 수 있을 것이다.Selecting the color of the light emitters in the backlight need not necessarily coincide with determining the primary colors of the repetitive group of subpixels constituting the display panel. The primary colors of the repeated group of subpixels constituting the display panel do not affect the selection of colors of the luminous bodies constituting the backlight array. Those of ordinary skill in the art may apply the technique for controlling the backlight disclosed in the present invention to one of repeated groups of various types of subpixels in a display panel, which is arranged in a conventional stripe shape. It will be appreciated that not only a display panel having a repeating group of RGB subpixels, but also the display system disclosed in the above-described patent applications, and the embodiments shown in the drawings of the present invention can be applied. One of ordinary skill in the art may apply various embodiments in which the configuration of colors and the arrangement of the light emitters of the backlight array supplement or harmonize a repetitive group of specific subpixels. Therefore, not only the embodiments disclosed in the present invention, but also various other embodiments or design changes may be applied.

제어가능한 백라이트 어레이에 하나의 백색 원색을 갖는 표시 시스템(A Display System Embodiment Having a Single White (Clear) Primary with a Controlled Backlight Array)A Display System Embodiment Having a Single White (Clear) Primary with a Controlled Backlight Array

백라이트에 의해 광을 공급받는 표시패널보다 적은 해상도를 갖는 백라이트 어레이를 구비하는 표시시스템에서 발광체들의 컬러들에는 다양한 조합이 가능하다. 그러나, 일정한 표시 시스템의 경우, 백라이트 어레이의 해상도는 영상이 표시되는 하나의 작은 영역에서 녹색에서 적색 까지의 또는 청녹색에서 청색까지의 컬러들이 함께 표시되는 상황이 요구될 수 있다. 인간 시력의 한계로 인하여, 발광체들의 백라이트 어레이는 시인되기 어려운 정도의 해상도를 가질 수 있다. 이때, 발광체들의 병치혼합(juxtaposition)에 의한 컬러 해상도가 백라이트의 해상도보다 높다. 넓은 색공간이 요구되는 특별한 경우 백라이트 어레이의 특정한 발광체들을 선택함으로써 하나의 컬러 서브화소만을 가진 표시패널을 구현하는 것이 가능할 수도 있다. 즉, 상기와 같은 백라이트 어레이를 이용하면, 필터링되지 않아서 순수하게 투명한 백색 서브화소로 구성된 반복되는 서브화소 그룹을 포함하는 표시패널이 구현될 수도 있다. 이러한 경우 투명한 서브화소들의 어레이는 표시된 영상에 대하여 높은 해상도의 휘도조절이 필요하다. 이때, N개의 원색을 갖는 발광체들을 구비하는 백라이트 어레이가 저해상도의 컬러를 가질 수 있다.In a display system including a backlight array having a lower resolution than a display panel receiving light by the backlight, various combinations of colors of the luminous bodies are possible. However, in the case of a certain display system, the resolution of the backlight array may require a situation in which colors from green to red or blue to blue are displayed together in one small area in which an image is displayed. Due to the limitation of human vision, the backlight array of luminous bodies may have a resolution of a degree that is difficult to be recognized. At this time, the color resolution due to juxtaposition of the luminous bodies is higher than that of the backlight. In a special case where a wide color space is required, it may be possible to implement a display panel having only one color subpixel by selecting specific light emitters of the backlight array. That is, if the backlight array as described above is used, a display panel including a repeating subpixel group consisting of purely transparent white subpixels that is not filtered may be implemented. In this case, the array of transparent subpixels requires high resolution luminance adjustment for the displayed image. In this case, a backlight array including light emitters having N primary colors may have low-resolution colors.

액정표시 시스템(Embodiment of Liquid Crystal Display System)Embodiment of Liquid Crystal Display System

도 10은 본 발명의 백라이트 제어기술 및 방법들이 적용되는 액정표시시스템을 나타내는 블록도이다. 도 10을 참조하여 액정표시시스템(Liquid Crystal Display System; LCD, 1000)의 실시예가 개시된다. 액정표시시스템(1000)는 제1 및 제2 글래스 기판들(1004, 1008) 사이에 배치된 액정물질(1012)을 포함한다. 제1 기판(1004)은 액정표시시스템(1000)의 개별적인 화소 소자들을 어드레스(addressing)하는 TFT 어레이(1006)를 포함한다. 제2 기판(1008)은 전술한 도면들 또는 전술한 특허들에 개시된 서브화소의 반복되는 그룹들 중의 어느 하나의 배열을 따르는 컬러필터들(1010)을 포함한다. 액정표시 시스템(1000)은 백라이트(1020)를 더 포함한다. 상기 백라이트(1020)는 도 4 및 5에 도시된 발광체의 어레이 또는 다른 도면들이나 전술한 특허출원에 개시된 실시예에 따른 발광체의 어레이를 포함할 수 있다. 표시 콘트롤러(1040)는 도 1a 또는 2a에 개시된 구성요소들에 따른 RGB영상의 입력 컬러값들을 처리한다. RGB 입력 컬러값들은 백라이트 콘트롤러(1060)에 입력되어 백라이트(1020)의 발광체들의 값들을 셋팅하는데 사용된다. 상기 백라이트(1020)의 발광체의 값들은 전술한 도 1a, 1b, 2a 및 2b에 개시된 실시예들에 따른 다양한 실시예들의 피크 함수 블록들의 동작을 이용하여 셋팅된다. 백라이트 콘트롤러(1060)는 표시 콘트롤러(1040)와 연동하여(communicate) 백라이트 보간 부재(130, 230)에 적용되는 발광체들의 값들을 생성하여 RLGLBL의 저해상도 영상을 계산한다.10 is a block diagram showing a liquid crystal display system to which the backlight control technology and methods of the present invention are applied. An embodiment of a liquid crystal display system (LCD) 1000 is disclosed with reference to FIG. 10. The liquid crystal display system 1000 includes a liquid crystal material 1012 disposed between the first and second glass substrates 1004 and 1008. The first substrate 1004 includes a TFT array 1006 for addressing individual pixel elements of the liquid crystal display system 1000. The second substrate 1008 includes color filters 1010 according to an arrangement of any one of repetitive groups of subpixels disclosed in the aforementioned drawings or the aforementioned patents. The liquid crystal display system 1000 further includes a backlight 1020. The backlight 1020 may include an array of luminous bodies shown in FIGS. 4 and 5 or an array of luminous bodies according to the embodiments disclosed in other drawings or the aforementioned patent application. The display controller 1040 processes input color values of an RGB image according to the elements disclosed in FIG. 1A or 2A. The RGB input color values are input to the backlight controller 1060 and are used to set values of the light emitters of the backlight 1020. The values of the luminous body of the backlight 1020 are set using the operation of the peak function blocks of various embodiments according to the embodiments disclosed in FIGS. 1A, 1B, 2A, and 2B described above. The backlight controller 1060 communicates with the display controller 1040 to generate values of luminous bodies applied to the backlight interpolation members 130 and 230 to calculate a low-resolution image of RLGLBL.

저해상도 백라이트 표시 시스템에서의 색공간을 벗어나는 경우의 다른 처리방법(Alternative Out-of-Gamut Processing on Low Resolution Backlight Display System)Alternative Out-of-Gamut Processing on Low Resolution Backlight Display System

다양하게 변형될 수 있으며(예를 들어 LED 백라이트, 2개의 LCD에 적용되는 백라이트 등) 낮은 해상도를 갖는 컬러 백라이트를 구비하는 표시 시스템에서 영상 데이터를 처리할 수 있는 여러가지 조합이 가능하다.It can be modified in various ways (eg, an LED backlight, a backlight applied to two LCDs, etc.) and various combinations capable of processing image data in a display system having a color backlight having a low resolution are possible.

예를 들어, LED 어레이 값의 조절과 같은 컬러 백라이트의 조절을 거친다고 해도 색공간을 벗어나는 컬러들이 존재할 수 있다. 이런 경우는 컬러의 색조(hue)가 LED(또는 낮은 해상도의 백라이트 시스템)의 점상강도분포함수의 내에 존재하더라도 휘도가 매우 높은 경우에 발생될 수 있다.For example, even if a color backlight such as an LED array value is adjusted, colors out of the color space may exist. This may occur when the luminance is very high even though the color hue is within the point intensity distribution function of the LED (or low resolution backlight system).

백라이트 및 LED 서브시스템의 영상데이터를 일시적 또는 공간적-일시적으로(spatial-temporal fashion) 처리하여, 색공간을 벗어나는 컬러들을 타겟(target) 색공간 영역 내로 이동시킬 수 있다. 상기 일시적/공간적-일시적 처리는 전체 영역(예를 들어 표시장치에서 랜더링되는 전체 영상)에서 수행되거나 지역적으로(예를 들어 스크린에서 랜더링되는 영상의 일정 영역(subset region)) 수행될 수 있다. 낮은 해상도의 백라이트를 시간적으로 조절하여 일정 시간에서 색공간을 벗어나는 컬러가 존재하는 일정 영역 내에서만 상기 처리를 수행할 수도 있다.The image data of the backlight and the LED subsystem may be temporarily or spatially processed in a spatial-temporal fashion to move colors out of a color space into a target color space region. The temporal/spatial-transient processing may be performed in the entire area (eg, the entire image rendered on the display device) or locally (eg, a subset region of the image rendered on the screen). By temporally adjusting the low-resolution backlight, the above processing may be performed only within a certain area in which a color out of the color space exists at a certain time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전체 영상 중에서 색공간을 벗어나는 제1 컬러가 존재하는 일정 영역에서, 백라이트 컬러의 피크 값으로부터 제1 컬러(예를 들어 청녹색 또는 녹색 및 청색)의 반대되는 컬러(opposite color)를 추출하여 상기 색공간을 벗어나는 컬러가 색공간 내로 배치되도록 한다.According to an embodiment of the present invention, in a certain area in which the first color out of the color space exists in the entire image, the color opposite to the first color (for example, blue green or green and blue) from the peak value of the backlight color opposite color) is extracted so that a color outside the color space is placed into the color space.

백라이트의 원색들 또는 백라이트 원색들과 무관한 OOG 상태의 피크값을 이용하여 그룹 컬러(group color)를 설정할 수도 있다. 다른 실시예에서, 컬러 필드는 순수한 원색일 필요는 없다. 본 실시예에서 사용된 기술은 당업자 수준에서 다양한 변형이 가능하다.The group color may be set using the primary colors of the backlight or the peak value of the OOG state irrelevant to the primary colors of the backlight. In other embodiments, the color field need not be a pure primary color. The technology used in this embodiment can be variously modified at the level of those skilled in the art.

본 실시예에서 RGB컬러를 갖는 LED 백라이트는 RGBW컬러의 레이아웃을 갖는 LCD에 적용된다. LCD는 본 발명의 실시예들에서 개시된 다양한 형태(예를 들어 정사각형으로 배열된 RGBW 서브화소들)의 RGBW컬러의 서브화소들의 반복되는 그룹을 가질 수 있다. 이때, LCD는 백색(또는 클리어) 서브화소와 같이 넓은 밴드패스(bandpass)를 갖는 서브화소의 레이아웃을 포함할 수 있다. RGB컬러를 갖는 LED 백라이트도 적절한(예를 들어 정사각형 또는 다른 형태의 배열) 형태로 배열된 컬러 발광체들을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트는 다양한 형태의 디자인을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시장치의 소정의 한 점에 백라이트의 LED의 기하학적인 배열 및 개별 LED의 점상강도분포함수에 따른 백색광(또는 일정한 컬러를 가진 광)이 조사될 수 있다. 본 실시예에서 RGB컬러의 백라이트와 RGBW 컬러의 LCD표시패널에 적용된 OOG 방법 및 시스템은, N개의 원색들을 갖는 백라이트 및 M개의 다원색 LCD표시패널에 적용되도록 일반화시킬 수 있다. 이때, N 및 M은 서로 다른 값일 수 있으며, N과 M이 서로 같더라도 N과 M에 대응되는 각각의 컬러들의 셋트가 백라이트와 LCD 패널에서 서로 다를 수 있다.In this embodiment, an LED backlight having an RGB color is applied to an LCD having an RGBW color layout. The LCD may have a repeating group of subpixels of RGBW color of various types (eg, RGBW subpixels arranged in a square) disclosed in the embodiments of the present invention. In this case, the LCD may include a layout of subpixels having a wide bandpass, such as a white (or clear) subpixel. An LED backlight having an RGB color may also include color illuminants arranged in a suitable (for example, a square or other type of arrangement). In addition, the backlight may have various types of designs. For example, white light (or light having a certain color) according to the geometric arrangement of LEDs of the backlight and the point intensity distribution function of individual LEDs may be irradiated to a predetermined point of the display device. In this embodiment, the OOG method and system applied to the RGB color backlight and the RGBW color LCD display panel can be generalized to be applied to the backlight having N primary colors and the M multi-primary color LCD display panel. In this case, N and M may be different values, and even if N and M are the same, each set of colors corresponding to N and M may be different from each other in the backlight and the LCD panel.

예를 들어, 세 개의 필드들(하기의 가상의 원색들 P1, P2, P3에 대응되는 필드들)이 LED들에 적용된다. 이때, 상기 LED들은 색공간을 벗어날 수 있다. 각 필드에서 LED들에 대응되는 값들은 각 LED가 배치되는 포인트에서 점상강도분포함수를 입력되는 RGB 데이터(또는 적절한 데이터 포맷)에 적용하여 구해질 수 있다. LED의 휘도의 최종 값은 일정 공간에서 광을 종합하여(field light integration) 결정된다. 따라서, 세 개의 필드들에서 광의 총합은 하기의 Max값과 동일하다. 세 개의 필드에서 Max 값은 [식 8]에 의해 구할 수 있다.For example, three fields (fields corresponding to the virtual primary colors P1, P2, and P3 below) are applied to the LEDs. In this case, the LEDs may deviate from the color space. Values corresponding to LEDs in each field may be obtained by applying a point intensity distribution function to input RGB data (or an appropriate data format) at a point where each LED is arranged. The final value of the luminance of the LED is determined by field light integration. Therefore, the sum of light in the three fields is equal to the following Max value. The Max value in the three fields can be obtained by [Equation 8].

[식 8][Equation 8]

Figure 112014026201729-pat00007
Figure 112014026201729-pat00007

소정의 순수한 컬러가 하나의 필드에 의해서만 얻어진다고 가정하면, 세 개의 필드들에 의해 얻어진 컬러의 휘도와 비례하는 것이 바람직하다. 만일 LED가 점멸하는 경우, 발생되는 열은 점멸하는 정도, 인가되는 전력 및 휘도에 따라 비례한다. 그러므로 세 개의 필드들의 LED들을 3분의 1만큼만 점멸시키더라도 동일한 휘도 및 전력소모량을 가질 수 있다.Assuming that a given pure color is obtained by only one field, it is desirable to be proportional to the luminance of the color obtained by the three fields. If the LED flashes, the heat generated is proportional to the degree of flashing, the applied power, and the luminance. Therefore, even if the LEDs of the three fields are flickering only by a third, they can have the same luminance and power consumption.

일예로, 당업자라면 LED 원색들의 컬러들에 의해 정의되는 순수 원색들에 관하여 필드연속컬러(Field Sequential Color; FSC)시스템을 적용할 수 있을 것이다. 또한 백라이트에서 소정의 컬러를 갖는 LED의 최대휘도를 영상 데이터에서 요구되는 가장 밝은 값으로 셋팅해서 LCD에 표시될 수 있도록 하고, 이 과정에서 X/XL에 의해 LCD에서의 값들을 조절하도록 함으로써, 이러한 과정을 거친 광이 LCD를 투과하여 출사되도록 할 수 있다.For example, a person skilled in the art may apply a Field Sequential Color (FSC) system to pure primary colors defined by the colors of the LED primary colors. In addition, by setting the maximum luminance of the LED having a predetermined color in the backlight to the brightest value required in the image data so that it can be displayed on the LCD, and in this process, the values in the LCD are adjusted by X/XL. The light that has passed through the process can pass through the LCD and be emitted.

능동적인 가상 원색들(Dynamic Virtual Primaries)Dynamic Virtual Primaries

또 다른 실시예로서, LCD 표시패널의 일정 영역 내에서 백라이트의 모든 색공간 영역보다 적은 색공간만을 커버하는 가상의 원색들을 사용하는 경우, 필드연속컬러(FSC) 장치의 시인성이 감소될 수 있다.As another embodiment, when virtual primary colors covering only a color space less than all color space areas of a backlight within a certain area of the LCD display panel are used, visibility of a field continuous color (FSC) device may be reduced.

도 16은 백라이트 색공간(gamut) 및 백아니트 색공간보다 작은 영상 색지도를 CIE 1931 색좌표에 나타낸 것이다. 도 16을 참조하면 RGB 색공간과 같은 오리지널 입력 색공간 맵(1610)을 커버하는 CIE31색좌표계와 같은 컬러 색공간(1600)이 도시된다. 상기 오리지날 색공간은 RGB LED들의 적색, 녹색 및 청색 포인트들을 연결하여 정의된다. 상기 RGB 색공간(1610) 내에서 하나의 작은 소부분으로서 새로운 색공간(1620)이 정의될 수 있다. 상기 새로운 색공간은 가상의 원색들에 대응되는 포인트들(1630, 1640 및 1650)에 의해 정의된다. 가상의 원색들은 LED 또는 OLED와 같은 발광체들의 물리적인 원색들이 정확히 필요한 것은 아니다. 물론, 일부 또는 전부의 가상 원색들은 일정한 시간 동안(some period of time) 원색들의 일부 또는 전부가 나타내는 포인트들에 대응될 수 있다. 다른 실시예로서 각각의 가상의 원색들을 나타내는 포인트는 R, G 및 B (또는 백라이트의 발광체의 다른 컬러 셋트들)를 혼합하여 얻어질 수 있다. 상기 각 가상의 원색들에 대응되는 포인트들은 소정의 시간-공간 좌표계 내에서 존재할 수 있다. 예를 들어 가상의 원색 포인트는 고유의 공간 및 시간 좌표계를 갖는다. 예를 들어, 가상의 원색 포인트(1630)는 일정 시간의 영상데이터의 하나의 프레임 동안 존재하고, 또한 표시패널의 공간적인 일부에서 한정된 수의 서브화소들이 존재할 수 있다. 계속하여 표시 시스템은 표시 영상의 전부 또는 일부를 비추는 가상 원색들(1630, 1640 및 1650) 내의 세 필드들 내에서 구동되는 것이 가능하다.16 shows an image color map smaller than a backlight gamut and a whiteite color space in CIE 1931 color coordinates. Referring to FIG. 16, a color color space 1600 such as a CIE31 color coordinate system covering an original input color space map 1610 such as an RGB color space is illustrated. The original color space is defined by connecting red, green, and blue points of RGB LEDs. A new color space 1620 may be defined as one small part in the RGB color space 1610. The new color space is defined by points 1630, 1640, and 1650 corresponding to virtual primary colors. Virtual primary colors are not exactly the physical primary colors of light emitters such as LEDs or OLEDs. Of course, some or all of the virtual primary colors may correspond to points represented by some or all of the primary colors for a certain period of time. As another embodiment, the points representing each of the virtual primary colors can be obtained by mixing R, G and B (or other color sets of the illuminator of the backlight). Points corresponding to each of the virtual primary colors may exist within a predetermined time-space coordinate system. For example, a virtual primary color point has its own spatial and temporal coordinate system. For example, the virtual primary color point 1630 may exist for one frame of image data of a predetermined time, and a limited number of subpixels may exist in a spatial part of the display panel. Subsequently, the display system may be driven within three fields within the virtual primary colors 1630, 1640, and 1650 that illuminate all or part of the display image.

다른 실시예로서 가상의 원색은 전체 영상 프레임 내에 존재하거나 전체 영상 프레임의 사이 공간, 또는 하나이거나 소수의 서브화소들 내에 존재할 수 있다. 공간을 입자상태로 나누는 것이 가능하다. 왜냐하면 백라이트는 낮은 해상도의 컬러 LED의 에레이를 포함할 수 있기 때문이다. 또한, 가상의 원색들은 정의되지 않은 시간 동안, 하나 또는 수개의 프레임 동안, 또는 하나의 프레임의 일부 동안 존재할 수 있다. 이는 시스템의 구동기준에 의해 결정된다.In another embodiment, the virtual primary color may exist within the entire image frame, or may exist in a space between all image frames, or within one or a few subpixels. It is possible to divide the space into particle states. This is because the backlight can contain an array of low-resolution color LEDs. Also, virtual primary colors may exist for an undefined time, for one or several frames, or for a portion of one frame. This is determined by the operating standard of the system.

볼 발명에서는, 시공간적인 다양성을 위해 가상의 원색들이 사용되므로, 본 발명의 시스템에 대응되는 색좌표의 시공간에서 열화가 발생할 수 있다. 시공간이 열화되는 경우로서, 본 발명의 시스템이 가상의 원색들(예를 들어 R, G 및 B LED들 또는 실제 발광체들의 다른 셋트)을 실제와 정확하게 맞도록하여 전체 영상에서 해당 프레임동안 LED가 조명되는 경우가 있다. 이러한 경우, 표시 시스템은 소위 필드연속(field sequential)에 의해 구동된다. 또 다른 문제점으로는 백색과 같은 하나의 가상 원색 포인트를 위해서 세 개의 LED들이 동시에 모든 필드에 대해서 조명되는(illuminating) 경우이다. 이러한 경우, 표시 시스템은 전술한 737특허에 개시된 방식으로 구동된다. 이러한 문제점들은 시스템 또는 사용자에 의해 소정의 기간 동안 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 능동적 특성을 가진 표시시스템을 이용하면, 유연성이 극대화되서 시스템 및 가상 원색들의 할당에 의해 구동이 최적화된다.In the ball invention, since virtual primary colors are used for spatiotemporal diversity, deterioration may occur in the spacetime of the color coordinate corresponding to the system of the present invention. In the case of deterioration of time and space, the system of the present invention allows the virtual primary colors (for example, R, G and B LEDs or other sets of actual luminous bodies) to be accurately matched with the actual, so that the LEDs are illuminated during the frame in the entire image. There are cases. In this case, the display system is driven by so-called field sequential. Another problem is when three LEDs are simultaneously illuminated for all fields for one virtual primary color point such as white. In this case, the display system is driven in the manner disclosed in the aforementioned 737 patent. These problems can occur for a certain period of time by the system or the user. However, when the display system having the active characteristics of the present invention is used, flexibility is maximized, and driving is optimized by the allocation of the system and virtual primary colors.

비단 3개뿐만 아니라 임의의 개수를 갖는 가상의 원색들이 선택되어 소정의 시간 동안 표시패널의 일정 영역에 대해 조명하는 것이 가능하다.Not only three, but also virtual primary colors having an arbitrary number are selected, and it is possible to illuminate a certain area of the display panel for a predetermined period of time.

가상의 원색들의 선택(Selection and Choice of Virtual Primaries)Selection and Choice of Virtual Primaries

가상의 원색들을 선택하는데 있어서 고려되는 기준으로는, 깜빡임(flicker)의 감소, 컬러가 깨지는 현상(color breakup)의 감소, 전력소모의 최소화, 능동영역(dynamic range)의 증가 및 양자화오류(quantization error)의 감소 등이 있다. 최적화시키는 것과 관계 없이, 적절한(가능하면 가장 작은) 색도 삼각형(chromaticity triangle)(또는 삼각형 이상의 다각형, 직선과 같이 삼각형보다 적은 각을 갖는 도형)을 선택하여, 소정의 LED들 또는 LED 클러스터의 점상강도분포함수(point spread function)의 범위 내에서 컬러 값들을 상기 색도 삼각형 내에 포함시킬 수 있다. 이를 통해 새로운 셋트의 가상원색들을 확인하고, 각 가상원색들에 대한 RSC 컬러값들을 생성할 수 있다. 이를 통해 가상 원색들의 셋트에 대한 새로운 색공간맵핑(GMA)을 하게 된다. 물론, 이러한 과정은 순서를 달리하여 재정리될 수 있다. 다른 실시예로서, 가상의 원색들을 선택한 후에 색조영역을 확인될 수도 있다. 이러한 방법은 다양한 표시시스템에 적용될 수 있으며, 시스템의 효율을 위해서 상기 기준들을 고려하여 최적화된 원색 셋트를 선정할 수 있다.Criteria to be considered in selecting virtual primary colors include reduction of flicker, reduction of color breakup, minimization of power consumption, increase of dynamic range, and quantization error. ), and so on. Regardless of the optimization, by selecting an appropriate (or smallest possible) chromaticity triangle (or a polygon larger than a triangle, a shape with less angles than a triangle, such as a straight line), the point intensity of certain LEDs or LED clusters. Color values within a range of a point spread function may be included in the chromaticity triangle. Through this, a new set of virtual primary colors can be identified, and RSC color values for each virtual primary color can be generated. Through this, a new color space mapping (GMA) for a set of virtual primary colors is performed. Of course, these processes can be rearranged in a different order. As another embodiment, after selecting the virtual primary colors, the tonal area may be checked. This method may be applied to various display systems, and an optimized primary color set may be selected in consideration of the above criteria for system efficiency.

예를 들어, 깜빡임(flicker)을 최소화 하는 가상원색들의 선택과정을 살펴보면 다음과 같다. 표시 시스템에서, 표시패널의 입력 영상의 영역 또는 특정한 소그룹을 랜더링(rendering)하는 것을 가정해 볼 수 있다. 상기 영역은 하나의 프레임을 전부 커버하는 정도로 클 수도 있고 소수의 백라이트 LED들의 점상강도분포함수 내의 하나의 서브 화소만을 나타낼 수도 있다. 또한 전체 영상이 표시되는 프레임이나 서브화소 사이의 임의의 크기를 갖는 영역이 선택될 수도 있다. 영상의 소부분(image subset)을 선택하는 것은 사용자에 의해 수행되거나 기계시스템을 이용하여 수행할 수도 있다.For example, a process of selecting virtual primary colors that minimizes flicker is as follows. In the display system, it can be assumed that an area of an input image of a display panel or a specific small group is rendered. The area may be large enough to cover all of one frame, or only one sub-pixel within the point intensity distribution function of a few backlight LEDs may be represented. Also, a frame in which the entire image is displayed or an area having an arbitrary size between subpixels may be selected. Selecting an image subset can be done by the user or can be done using a mechanical system.

깜빡임을 줄이기 위해서, 영상의 소부분 내에서 휘도의 변화가 최소화되도록 하는 LED들의 값들을 찾는다. 이러한 과정은 능동적인(dynamic) 필드연속컬러(Field Sequential Color; FSC)시스템에 의해 수행될 수 있다. 깜빡임은 일반적으로 낮은 휘도의 필드를 갖는 컬러(예를 들어 청색)가 선행되고 이후에 높은 휘도의 필드를 갖는 컬러(예를 들어 녹색)가 후행되는 경우에 랜더링 과정에서 발생한다. FSC시스템에서 깜빡임을 줄이려는 과거의 시도들은 컬러바퀴(color wheels)를 갖는 프로젝터(projectors)에 관한 기술에서 많이 시도되었다. 본 발명의 시스템은 새로운 방법을 통하여 깜빡임을 감소시킨다.In order to reduce flicker, the values of the LEDs are found so that the change in luminance is minimized within a small part of the image. This process can be performed by a dynamic Field Sequential Color (FSC) system. Flickering generally occurs in the rendering process when a color having a low luminance field (eg, blue) is preceded and a color having a high luminance field (eg, green) is followed. Past attempts to reduce flicker in FSC systems have been made in the art of projectors with color wheels. The system of the present invention reduces flicker through a new method.

도 17은 가상의 원색 색공간 내에서 3개의 가상의 원색들과 주어진 색을 도 16에 도시된 백라이트 LED 색좌표에 나타낸 것이다. 도 17에는 이등변 삼각형(1700)의 형상을 갖는 오리지널 색공간 영역(예를 들어 RGB 색공간 영역) 및 세 개의 가상의 원색들(P1, P2, P3)이 도시된다. 입력되는 색공간 영역에서의 색의 숫자와 가상의 원색들의 숫자는 백라이트와 LCD 패널의 색들의 수에 대응되며, 다양한 시스템에서 다양한 변형이 가능하다.FIG. 17 shows three virtual primary colors and a given color within the virtual primary color space in the backlight LED color coordinates shown in FIG. 16. In FIG. 17, an original color space region having a shape of an isosceles triangle 1700 (eg, an RGB color space region) and three virtual primary colors P1, P2, and P3 are shown. The number of colors in the input color space area and the number of virtual primary colors correspond to the number of colors of the backlight and LCD panel, and various modifications are possible in various systems.

본 발명에 따른 시스템에서는 공간적인 광 조절부(spatial light modulator), 복수개의 개별적으로 제어되는(addressable) 컬러 발광체들, 필드연속제어회로(field sequential control circuitry) 및 투과소자의 셋트를 제어하는 회로(circuitry for controlling said set of transmissive elements)를 포함한다. 공간적인 광 조절부는 컬러 입력값들의 셋트를 포함하는 입력신호로부터 형성되는 출력 영상을 표시한다. 공간적인 광 조절부는 개별적으로 제어되는 투과소자들(transmissive elements)을 포함한다. 컬러 발광체들은 백라이트의 구성요소로서 배치되어 공간적인 광 조절부에 컬러 영상이 표시될 수 있도록 광을 발생시킨다. 각 발광체는 복수개의 원색들 중의 하나의 컬러를 갖는 광을 발생시킨다. 백라이트에는 복수개의 영역들이 정의되고, 상기 영역들에는 발광체의 셋트의 점상강도분포함수의 셋트가 대응된다. 공간적인 광 조절부는 각 영역내에서 각 컬러 입력값에 대응되는 가상의 원색들의 셋트를 선택하여 첫번째 맵핑 기능을 수행한다. 발광체들은 상기 가상의 원색들은 점상강도분포함수의 셋트 내에서 발광체들에 의해 복수의 강도(intensity)를 갖는 원색들을 생성한다. 필드연속제어회로는 가상 원색들의 지속정도 및 휘도를 제어한다. 필드연속제어회로는 가상원색들을 제어함에 있어서, 각 영역 내의 각 발광체에 의해 생성된 중간 컬러신호(intermediate color signal)를 포함하는 필드들의 셋트를 이용한다. 필드연속제어회로를 이용하여 가상원색들을 제어함으로써 중간컬러영상(intermediate color image)가 생성되어 공간 광 조절부에 제공된다. 투과소자의 셋트를 제어하는 회로는 각 영역 내의 투과소자들을 제어하여 상기 중간 컬러 영상을 조절함으로써 출력 컬러 영상을 생성한다. 상기 구성요소들은 이후의 실시예들에서 상술한다.In the system according to the present invention, a spatial light modulator, a plurality of individually addressable color light emitters, a field sequential control circuitry, and a circuit for controlling a set of transmissive elements ( circuitry for controlling said set of transmissive elements). The spatial light control unit displays an output image formed from an input signal including a set of color input values. The spatial light modulator includes individually controlled transmissive elements. The color light emitters are disposed as components of a backlight to generate light so that a color image can be displayed on a spatial light control unit. Each luminous body generates light having one color of a plurality of primary colors. A plurality of regions are defined in the backlight, and a set of point intensity distribution functions of a set of light emitters correspond to the regions. The spatial light control unit performs a first mapping function by selecting a set of virtual primary colors corresponding to each color input value in each area. In the illuminants, the imaginary primary colors generate primary colors having a plurality of intensities by the illuminants within a set of the point intensity distribution function. The field continuity control circuit controls the duration and luminance of the virtual primary colors. In controlling the virtual primary colors, the field continuity control circuit uses a set of fields including an intermediate color signal generated by each light emitter in each region. By controlling the virtual primary colors using a field continuous control circuit, an intermediate color image is generated and provided to the spatial light control unit. A circuit for controlling a set of transmissive elements generates an output color image by controlling the transmissive elements in each region to adjust the intermediate color image. The above components will be described in detail in the following embodiments.

가상의 원색들을 찾는 방법(Finding Virtual Primaries)Finding Virtual Primaries

가상 원색의 색공간 내의 소정의 컬러(C1)에 대하여 인간의 시각능력과 관련하여 입력 RGB값과 실질적으로 동일한 값인 c1P1, c2P2, c3P3값들이 정의될 수 있다. 상기 가상의 원색들은 오리지널 원색들의 값들에 대하여 [식 10]의 관계를 갖는다.Values of c1P1, c2P2, and c3P3, which are substantially the same as the input RGB value, may be defined for a predetermined color C1 in the color space of the virtual primary color. The virtual primary colors have a relationship of [Equation 10] with respect to the values of the original primary colors.

[식 10][Equation 10]

Figure 112014026201729-pat00008
Figure 112014026201729-pat00008

[식 10]을 매트릭스 형태로 나타내면 다음과 같다.[Equation 10] is expressed in matrix form as follows.

Figure 112014026201729-pat00009
Figure 112014026201729-pat00009

상기 매트릭스를 c값에 대해 역산하면 다음과 같다.When the matrix is inverted against the value of c, it is as follows.

Figure 112014026201729-pat00010
Figure 112014026201729-pat00010

상기 식을 풀어보면 다음과 같다.Solving the above equation is as follows.

Figure 112014026201729-pat00011
Figure 112014026201729-pat00011

[식 10]으로부터 c1, c2, c3값들이 구해질 수 있다. 물론 직접적인 매트릭스 대수학(straight-forward matrix algebra manipulation)과 같이 통해 c1, c2, c3값들을 구할 수 있는 다양한 방법이 있다. 도 18은 LED 백라이트 및 LCD 장치를 조절하는 공간적이고 가상적인 주요 구성요소들을 갖는 혼성시스템을 나타내는 블록도이다. 도 18은 가상의 원색을 결정하는 방법 및 시스템(1800)에 대한 하나의 실시예일뿐이며, 당업자라면 이러한 기술적 사상을 이용한 다양한 실시예가 가능할 것이다.From [Equation 10], values of c1, c2, and c3 can be obtained. Of course, there are various ways to obtain c1, c2, c3 values through straight-forward matrix algebra manipulation. Fig. 18 is a block diagram showing a hybrid system having spatial and virtual main components controlling an LED backlight and an LCD device. 18 is only one embodiment of a method and system 1800 for determining a virtual primary color, and a person skilled in the art will be able to implement various embodiments using this technical idea.

상기 시스템(1800)에서, 입력 데이터가 입력 감마 유닛(1802)에 인가된다. 입력 감마 유닛(1802)으로부터 영상 데이터가 하나 또는 복수의 데이터 경로를 따라 이동하게 된다. 도 18에는 두 개의 데이터 경로가 도시되어 있다. 첫 번째 경로에서, 영상 데이터는 피크 유닛(1804), 보간 유닛(interpolation unit)(1806), X/XL 유닛(1808), 색공간 맴핑(GMA) 유닛(1810), OOG 피크 유닛(1812)를 거쳐서 업 샘플(up-sample) 유닛(1814)에 인가된다. 이때 MUX(1816)에 인가되는 신호(OOGP)에 의해 백라이트(1822) 및 LCD 패널(1824)을 구동하기 위한 하나 또는 두 개의 데이터 경로들이 선택된다. 이때, 백라이트(1822) 및 LCD 패널(1824)의 구동은 출력 감마 유닛(OUT)(1818) 및 필드연속 제어 유닛(1820)을 통해서 수행된다. OOGP 신호는 LED의 점상강도분포함수의 OOG 컬러값에 대응된다. 만일 OOG 컬러값이 없다면, MUX(1816)에 의해 제1 데이터 경로가 선택된다. 그러나, OOG 컬러값이 존재하는 경우, 제2 데이터 경로가 선택된다. 제2 데이터 경로가 선택되는 경우, 컬러가 색공간을 벗어나지 않도록 하는 여러가지 방법들이 사용된다. 이러한 방법들은 가상의 원색들을 이용한다.In the system 1800, input data is applied to the input gamma unit 1802. Image data from the input gamma unit 1802 is moved along one or more data paths. In Fig. 18, two data paths are shown. In the first path, the image data is a peak unit 1804, an interpolation unit 1806, an X/X L unit 1808, a color space mapping (GMA) unit 1810, and an OOG peak unit 1812. It is applied to the up-sample unit 1814 via &lt;RTI ID=0.0&gt; At this time, one or two data paths for driving the backlight 1822 and the LCD panel 1824 are selected by a signal OOGP applied to the MUX 1816. At this time, driving of the backlight 1822 and the LCD panel 1824 is performed through an output gamma unit (OUT) 1818 and a field continuous control unit 1820. The OOGP signal corresponds to the OOG color value of the LED's point intensity distribution function. If there is no OOG color value, the first data path is selected by the MUX 1816. However, if there is an OOG color value, the second data path is selected. When the second data path is selected, various methods are used to ensure that the color does not deviate from the color space. These methods use virtual primary colors.

가상의 원색들을 계산하기 위한 첫 번째 단계는 하나의 LED 또는 하나의 LED 클러스터의 점상강도붙로함수 내에 배치되는 입력 샘플 컬러들(input sample colors)을 모두 식별하는 것이다. 이때, LED 컬러들은 가상 원색들과 일치하지 않는다. 제2 데이터 경로를 따르는 경우, 입력 감마 유닛(1802)으로부터 입력된 데이터를 경계박스 유닛(1830)에 인가할 수 있다. 경계 박스 유닛(1830)은 입력된 데이터를 이용하여 각각의 축에서 최대 값 및 최소값(예를 들어 최대 적색 값(Max(R)), 최소 적색 값(Min(R)), 최대 청색 값(Max(B)), 최소 청색 값(Min(B)), 최대 녹색 값(Max(G)), 최소 녹색 값(Min(G)), 등)을 계산한다. 이렇게 계산된 값들은 하나의 LED를 위한 점상 강도 분포 함수 내의 모든 컬러들을 둘러싸는 경계박스의 각 꼭지점이 된다. 상기 도 22는 도 21a에 도시된 경계박스모듈(bounding box module)을 나타내는 그래프이다. 도면부호 2202로 도시된 포인트들의 각각은 하나의 LED의 점상강도분포 함수 내에 배치되는 모든 입력 화소들을 각각 나타낸다. 본 실시예에서, 경계박스(2204)는 결과적으로 2개의 축들을 갖는다.The first step in calculating the virtual primary colors is to identify all of the input sample colors that are placed within the point intensity function of one LED or one LED cluster. At this time, the LED colors do not match the virtual primary colors. When following the second data path, data input from the input gamma unit 1802 may be applied to the bounding box unit 1830. The bounding box unit 1830 uses the input data to provide a maximum value and a minimum value (for example, a maximum red value (Max(R)), a minimum red value (Min(R))), and a maximum blue value (Max. (B)), the minimum blue value (Min(B)), the maximum green value (Max(G)), the minimum green value (Min(G)), etc.) are calculated. These calculated values are each vertex of the bounding box surrounding all the colors in the point intensity distribution function for one LED. 22 is a graph showing the bounding box module shown in FIG. 21A. Each of the points shown by reference numeral 2202 represents all input pixels disposed within the point intensity distribution function of one LED, respectively. In this embodiment, the bounding box 2204 consequently has two axes.

경계박스 내의 모든 컬러들을 포괄하는 새 개의 평면들을 위한 공식을 도출하는 과정은 다음과 같다. 상기 평면들은 하나의 점을 기준점(origin)으로 하고 경계박스의 코너를 제2 점으로 하여 기준점으로부터 상기 2개의 축들과 45도의 각도를 갖도록 연장된다. 이때, RG 컬러에 대응되는 평면, GB 컬러에 대응되는 평면, BR 컬러에 대응되는 평면을 각각 서로 대응되는 축인 B컬러에 대응되는 축, R컬러에 대응되는 축, G컬러에 대응되는 축을 기준으로 회전시킨다. 이러한 회전은 각 평면들이 경계박스의 코너에 접촉될 때까지 수행한다. 예를 들어, 도면부호 2206으로 표시된 라인은 RG 컬러에 대응되는 평면을 나타낸다. 측면 (edge) 쪽에서 관찰할 때, RG컬러에 대응되는 평면은 B 축을 기준으로 경계박스(2204)의 가장 가까운 코너에 접촉될 때까지 계속 회전한다.The process of deriving the formula for the new planes encompassing all colors in the bounding box is as follows. The planes extend from the reference point to have an angle of 45 degrees with the two axes by using one point as the reference point and the corner of the bounding box as the second point. At this time, the plane corresponding to the RG color, the plane corresponding to the GB color, and the plane corresponding to the BR color are respectively based on the axes corresponding to each other, corresponding to the B color, the axis corresponding to the R color, and the axis corresponding to the G color. Rotate. This rotation is performed until each plane touches the corner of the bounding box. For example, a line indicated by reference numeral 2206 indicates a plane corresponding to the RG color. When viewed from the edge side, the plane corresponding to the RG color continues to rotate about the B axis until it contacts the nearest corner of the bounding box 2204.

[식 11][Equation 11]

Figure 112014026201729-pat00012
Figure 112014026201729-pat00012

[식 11]의 각 공식들은 CIE 색좌표계의 xy 공간에서 존재하는 라인과 유사한 형태의 색공간 내의 평면을 나타낸다. [식 11]에 의해 계산하면, CIE 색좌표계의 xy 공간상의 라인들은 상기 측면(edge) 쪽으로 갈수록 입력 데이터에 대응되는 색조삼각형(chromaticity triangle)에 평행하게 된다. 이때 경계박스의 위치가 입력원색에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 만일 경계박스의 반대쪽 코너가 색공간에서의 세 개의 평면들을 정의하는데 사용되면, 상기 공식에 의한 계산에서 색조삼각형이 60도 가량 회전한 것처럼 보이게 된다. 도면부호 2208은 경계박스(2204)의 반대쪽 코너쪽으로 RG 컬러에 대응되는 평면을 회전시킨 것을 나타낸다. 이때 경계박스가 색조삼각형의 코너에 가까울수록 회전에서 좋은 결과가 얻어질 수 있다. 상기 평면은 하기의 [식 12]에 의해 계산될 수 있다.Each of the formulas in [Equation 11] represents a plane in a color space similar to a line existing in the xy space of the CIE color coordinate system. When calculated by [Equation 11], lines in the xy space of the CIE color coordinate system become parallel to the chromaticity triangle corresponding to the input data toward the edge. At this time, it is preferable that the position of the bounding box is arranged adjacent to the input primary color. If the opposite corner of the bounding box is used to define the three planes in the color space, it will appear that the hue triangle is rotated by about 60 degrees in the calculation by the above formula. Reference numeral 2208 denotes a rotation of the plane corresponding to the RG color toward the opposite corner of the bounding box 2204. At this time, the closer the bounding box is to the corner of the hue triangle, the better results can be obtained in rotation. The plane can be calculated by the following [Equation 12].

[식 12][Equation 12]

Figure 112014026201729-pat00013
Figure 112014026201729-pat00013

다른 실시예로서, 경계박스를 이용하여 하나의 LED의 점상강도분포함수 내에 배치되는 모든 입력 샘플 컬러를 조사하여 상기 평면에 대한 교차계산들을 수행할 수 있다. 점상강도분포함수의 모든 입력 컬러의 각도는 상기 식으로 계산될 수 있다. 상기 각들 중에서 최소값(또는 최대값)은 경계박스의 코너에 대응되는 각도 대신에 사용될 수 있다. 도면부호 2210 및 도면부호 2212에 의해 도시된 선을 참조하면, 경계박스(2204)의 코너를 그대로 사용하는 것(2206, 2208) 보다 입력컬러의 점들(2202)에 더 잘 대응되는 것을 알 수 있다. 즉, 경계박스를 그대로 사용하는 것에 비해서 색조삼각형의 크기가 작아지고 가상 원색들이 서로 더 가까워지게 된다. 왜냐하면, 경계박스는 실제로 필요한 색공간의 크기보다 더 넓은 영역을 포괄하기 때문이다. 이렇게 서로 가까워진 가상원색들은 표시장치에 있어서 전력소비를 감소시키고 깜빡임이 줄어들게 된다. 따라서, 표시 시스템에서 달성하고자 하는 특성들 중에서 두 가지 즉, 전력소비 감소 부분과 깜빡임 감소 부분을 동시에 만족할 수 있게 된다.As another embodiment, cross calculations for the plane may be performed by irradiating all input sample colors arranged within the point intensity distribution function of one LED using a bounding box. The angles of all input colors of the point intensity distribution function can be calculated by the above equation. Among the above angles, the minimum value (or maximum value) may be used instead of the angle corresponding to the corner of the bounding box. Referring to the lines shown by reference numeral 2210 and reference numeral 2212, it can be seen that the corners of the bounding box 2204 correspond better to the points 2202 of the input color than to use the corners of the bounding box 2204 as they are (2206, 2208). . In other words, compared to using the bounding box as it is, the size of the hue triangle becomes smaller and the virtual primary colors become closer to each other. This is because the bounding box encompasses a wider area than the actual size of the required color space. The virtual primary colors that are close to each other in this way reduce power consumption and flicker in the display device. Accordingly, two of the characteristics to be achieved in the display system, namely, a power consumption reduction portion and a flicker reduction portion can be satisfied at the same time.

일정한 경우 가상원색들에 의해 커버되는 영역이 경계박스의 외부로 돌출되는 일이 발생할 수도 있다. 이러한 문제점은 경계박스를 사용하는 방법 또는 상기 모든 입력 샘플 컬러를 조사하는 방법에 의해 계산된 각들을 감소시켜서(또는 증가시켜서) 해결할 수 있다.In certain cases, the area covered by the virtual primary colors may protrude to the outside of the bounding box. This problem can be solved by decreasing (or increasing) the angles calculated by the method of using a bounding box or the method of examining all the input sample colors.

그러나, 세 개의 평면들이 선택되는 경우, CIE 색좌표계의 xy공간 내의 세 개의 라인들은 삼각형(또는 다른 폐쇄된 형태의 도형)을 형성하고, 각 라인들의 교차점은 세 개의 컬러들에 대응된다. 상기 세 개의 컬러들은 가상원색들로 이용될 수 있다. 상기 가상원색들을 이용하여 삼각형 내에 위치하는 어느 컬러든지 표시하는 것이 가능하다. 이때, 상기 가상원색들은 경계박스 내에 배치된다. 상기 교차점들은 다양한 방식에 의해 구해질 수 있다. 예를 들어, CIE 색좌표계의 xy공간의 선들을 이용하여 구하거나, 라인 인터섹션 공식(line intersection formula)을 통하여 구할 수도 있다. 상기 방법들을 사용함에 있어서, 선형 RGB 좌표계에 의한 공간에서의 평면들을 이용하여 플로팅 포인트(floating point)를 구해서 사용할 수 있다. 그러나 필로팅 포인트를 사용하지 않는 방법으로 전술한 세 개의 공식들의 쌍으로부터 계조라인(line of grays)에 수직한 제4 평면을 정의하는 방법이 있다.However, when three planes are selected, the three lines in the xy space of the CIE color coordinate system form a triangle (or other closed figure), and the intersection of each line corresponds to the three colors. The three colors may be used as virtual primary colors. It is possible to display any color located in the triangle by using the virtual primary colors. In this case, the virtual primary colors are arranged in the bounding box. The intersection points can be obtained by various methods. For example, it can be obtained by using lines in the xy space of the CIE color coordinate system, or through a line intersection formula. In using the above methods, a floating point can be obtained and used using planes in space based on a linear RGB coordinate system. However, there is a method of defining a fourth plane perpendicular to the line of grays from the pair of the above three formulas in a method that does not use the piloting point.

[식 13][Equation 13]

Figure 112014026201729-pat00014
Figure 112014026201729-pat00014

상기 회전한 평면들 중의 두 개가 교차하는 부분은 원점으로부터 방사되는 형태의 직선으로 표현된다. 상기 직선 상의 모든 점들은 동일한 색조를 갖는다. 원점에서 시작하여 컬러 큐브를 지나는 임의의 직선은 [식 13]에 의해 정의된 평면에 수직하게 교차한다. 이를 계산하는 과정에서 인티저 오버플로우(integer overflow)나 영에 의해 나눠지는 단계의 발생 등의 문제는 발생하지 않는다. 계산과정에서 상기 직선이 색공간의 에지(edge)에 접촉할때까지는 모든 가상원색들의 스케일을 조절하는 것이 바람직하다. 상기 방법을 사용하면, LED에 대해서 필드연속컬러(FSC)에 의해 계산된 영역 및 가상원색들에 의해 정의된 영역 사이에 배치된 화소들을 조명(illuminate)하기에 충분한 휘도를 구할 수 있다. 다른 실시예로서 가상원색들의 스케일을 감소시켜서 컬러박스 내의 가장 밝은 컬러와 동일한 휘도를 갖도록 할 수 있다. 이렇게 가상원색들의 스케일을 감소시키면 LED 백라이트의 전력소모를 줄이고 LED 백라이트의 상부에 배치된 LCD 패널의 양자화 오류(quantization error)를 감소시킬 수 있다.The part where two of the rotated planes intersect is represented by a straight line radiating from the origin. All points on the straight line have the same hue. Any straight line passing through the color cube starting from the origin intersects perpendicularly to the plane defined by [Equation 13]. In the process of calculating this, there are no problems such as an integer overflow or the occurrence of a step divided by zero. In the calculation process, it is preferable to adjust the scale of all virtual primary colors until the straight line contacts the edge of the color space. Using the above method, it is possible to obtain sufficient luminance for the LED to illuminate the pixels disposed between the area calculated by the field continuous color (FSC) and the area defined by the virtual primary colors. As another embodiment, by reducing the scale of the virtual primary colors, it is possible to have the same luminance as the brightest color in the color box. By reducing the scale of the virtual primary colors in this way, it is possible to reduce the power consumption of the LED backlight and reduce the quantization error of the LCD panel disposed on the top of the LED backlight.

다른 실시예에서, 가상 원색들의 컬러 요소(component colors)는 각 LED의 최대 반복률(duty cycle)에 따라 제한될 수 있다. 예를 들어, 적색 LED는 한 프레임의 제1 필드에서 완전히 턴온되고, 이후의 두 개의 필드들 동안 턴오프될 수 있다. 다른 실시예로서, 적색 LED는 한 프레임의 세 개의 필드들 1/3 동안만 턴온될 수 있다. 상기 실예들에서, 전체 프레임 동안 적색 LED가 소모하는 전력은 동일하다. 이러한 한계는 모든 가상 원색들을 통하여 적색 컬러 성분을 합산한 것에 동일하게 적용되고, 상기 합산된 것이 적색 LED의 반복률과 일치할 때까지 스케일을 감소시킨다. 동일한 방식으로, 적색, 청색 또는 다른 원색을 갖는 LED를 포함하는 백라이트에 적용될 수 있다. 이러한 계산들의 결과는 원색들의 셋트인 세 개의 컬러들(P1, P2, P3)에 적용될 수 있다. 상기 원색들의 셋트는 적절한 조합을 통해 경계박스 내에 위치하는 어떤 컬러라도 표현할 수 있다. 상기 과정들은 “가상 원색 계산(Calc. virtual primaries)” 모듈(1832)을 이용하여 적용될 수도 있다. 상기 원색들은 추후에 LED에 순차적으로 로딩될 수 있다.In another embodiment, the component colors of the virtual primary colors may be limited according to the maximum duty cycle of each LED. For example, a red LED can be turned on completely in a first field of one frame and turned off during two subsequent fields. As another embodiment, the red LED can only be turned on for 1/3 of the three fields of one frame. In the above examples, the power consumed by the red LED during the entire frame is the same. This limitation applies equally to the summation of the red color component across all virtual primary colors, and the scale is reduced until the summation matches the repetition rate of the red LED. In the same way, it can be applied to backlights comprising LEDs having red, blue or other primary colors. The results of these calculations can be applied to the three colors P1, P2, and P3, which are sets of primary colors. The set of primary colors can express any color located in the bounding box through an appropriate combination. The above processes may also be applied using the "Calc. virtual primaries" module 1832. The primary colors may be sequentially loaded into the LED at a later time.

LED의 점상강도분포함수는 LED 백라이트에서 가상의 원색들의 컬러를 보간(interpolate)하여 입력 샘플 포인트(input sample points)와 같은 해상도를 갖는 영상을 생성할 수 있도록 한다. 상기 보간은 백라이트 보간 모듈(1834)에 의해 수행된다.The LED's point intensity distribution function makes it possible to generate an image with the same resolution as the input sample points by interpolating the colors of virtual primary colors in the LED backlight. The interpolation is performed by the backlight interpolation module 1834.

상기 보간된 결과는 “계산된 c값들”(1840) 중 오리지널 RGB 컬러들의 값과 결합하여 출력 감마 모듈(1818)을 통해 표시패널에 적용되는 출력 양자화 값들로 전환된다. 가상 원색들이 필드연속컬러(FSC) 모듈(1820)에 의해 LED 백라이트에 순차적으로 표시되는 동안, 상기 c출력값들은 LCD 표시패널(1824)에 입력된다.The interpolated result is converted into output quantized values applied to the display panel through the output gamma module 1818 by combining the values of original RGB colors among the “calculated c-values” 1840. While the virtual primary colors are sequentially displayed on the LED backlight by the field continuous color (FSC) module 1820, the c output values are input to the LCD display panel 1824.

도면부호 1800에 도시된 것과 같은 표시 시스템은 LED들에 관하여 서로 오버랩(overlap)되는 점상강도분포함수를 갖는다. 이때, 정상(steady) 상태인 백라이트 LED의 점상강도분포함수가 능동적인(dynamic) 가상원색을 갖는 LED의 점상강도분포함수와 서로 오버랩될 수도 있다. 이때, 백라이트에 의해 결과적으로 조사되는 광은 정상 상태의 컬러 조명과 필드 연속 컬러 조명(field sequential color illumination)이 혼합된 것일 수 있다. 각 필드는 서로 다른 컬러 및 휘도를 가질 수 있다. 이때, 필드들에 의해 정의되는 영역이 c값을 이용하는 모든 컬러를 포함할 정도로 클 필요는 없다. 즉, c값들은 상기 오버랩되는 점상강도분포함수의 모든 컬러들을 재구성할(reconstruct)필요는 없다. 이때, 색공간 내에 있는 각 필드에서 X/XL 및 GMA 값들을 찾는 것도 가능하다. 특히 주변의 화소들의 평균보다 어두운 화소들에 둘러싸여 있는 화소들, 또는 정상(steady)상태인 LED들과 인접하게 배치되어 가상원색들의 연속적으로 조절된 필드가 오버랩된 상태에서 구동되는 LED들(overlapping field sequentially modulated virtual primary driving LEDs)에 대응되는 화소들에 있어서, 각 필드에서 X/XL 및 GMA 값들을 찾는 것도 가능하다.A display system such as that shown at 1800 has a point intensity distribution function that overlaps each other with respect to the LEDs. In this case, the point intensity distribution function of the backlight LED in a steady state may overlap with the point intensity distribution function of the LED having a dynamic virtual primary color. In this case, the light that is consequently irradiated by the backlight may be a mixture of color illumination in a normal state and field sequential color illumination. Each field may have a different color and luminance. In this case, the area defined by the fields need not be large enough to include all the colors using the c value. That is, the values of c do not need to reconstruct all the colors of the overlapping point intensity distribution function. At this time, it is also possible to find X/XL and GMA values in each field in the color space. In particular, LEDs (overlapping fields) that are arranged adjacent to pixels surrounded by pixels that are darker than the average of the surrounding pixels, or LEDs in a steady state, and are driven in a state in which a continuously controlled field of virtual primary colors overlaps. For pixels corresponding to sequentially modulated virtual primary driving LEDs), it is also possible to find X/X L and GMA values in each field.

각 필드에서 구해진 X/XL 및 GMA 값들을 이용하는 경우, 컬러가 깨지는 현상(color breakup) 및/또는 깜빡임(flicker)을 줄일 수 있다. 일부 컬러만이 색공간 영역 내에 배치되는 경우, 즉, 하나 또는 둘 이사의 필드들이 색공간을 벗어나는 경우(OOG), X/XL 및 GMA 값들도 색공간을 벗어난다. 이러한 경우, 소수의 가상 원색 필드들에 의해 조명(illumination)되는 휘도의 평균값들과 X/XL 및 GMA 값들은 계산과정에서 유용하게 사용될 수 있다. 다른 방식으로 설명하자면, 정상상태(steady) 및 능동상태(dynamic)의 가상원색 필드들을 시간에 따라 오버랩시킨 합은 정상상태의 조명으로 가정하여 대응되는 화소들을 위한 X/XL 및 GMA 값들을 계산하는데 이용된다.When X/X L and GMA values obtained in each field are used, color breakup and/or flicker can be reduced. When only some colors are arranged in the color space area, that is, when one or two or more fields are out of the color space (OOG), X/X L and GMA values are also out of the color space. In this case, average values of luminance illuminated by a few virtual primary color fields and X/X L and GMA values may be usefully used in the calculation process. To put it another way, the sum of overlapping the virtual primary color fields of the steady state and the dynamic state over time is assumed to be lighting in the steady state, and X/X L and GMA values for the corresponding pixels are calculated. It is used to

c값 대신에 X/XL 값에 의해 정규화된(normalized) GMA 값들을 이용하는 전술한 두 가지 방법들은 가상원색들만으로 제어되는 LED들에 의해 조명되는(illuminated) 영역에도 적용될 수 있다. 즉, 가상원색들만을 이용하여 표시 시스템을 구성하고, 가상원색과 정상상태인 LED 점상강도분포함수에 의해 도출되는 피크 유닛(1804) 사이에서 오버랩되는 것을 제거할 수 있다. The above two methods of using GMA values normalized by X/X L values instead of c values can also be applied to an area illuminated by LEDs controlled only by virtual primary colors. That is, it is possible to configure a display system using only the virtual primary colors, and remove the overlap between the virtual primary color and the peak unit 1804 derived by the LED point intensity distribution function in a normal state.

상기 시스템에서는 하기와 같은 단계들을 통해 원하는 컬러를 재건할 수 있다. 각 가상 원색 필드에서 X/XL 값에 의해 정규화된(normalized) GMA 값들을 이용하여 컬러가 깨지는 현상 및 깜빡임을 감소시킨다. 이어서, 가상원색필드들의 평균(또는 합산) 컬러에 대응되는 X/XL 값들에 의해 정규화된(normalized) GMA 값들 또는 각 가상원색 필드에서 구해진 c값들을 구한다.In the system, a desired color can be reconstructed through the following steps. Color breakage and flicker are reduced by using GMA values normalized by X/X L values in each virtual primary color field. Subsequently, GMA values normalized by X/X L values corresponding to the average (or summed) color of the virtual primary color fields or c values obtained in each virtual primary color field are obtained.

다른 방법 (또는 동작모드)은 “중간 가상원색(interim virtual primaries)”을 이용하는 방법이다. 중간 가상 원색들은 구하고자 하는 컬러(desired color)에 대응되는 X/XL 값 및 GMA 값에 의해 형성되는 컬러 셋트이다. 상기 컬러 셋트는 c값 계산 블록(Calc c values block)에 입력된다. 최종적으로 LCD 패널에 입력되는 값은 X/XL 값에 c값을 곱해서 구해진다. 상기 방법은 컬러가 깨지는 현상 및 깜빡임을 감소시킨다.Another method (or mode of operation) is to use “interim virtual primaries”. The intermediate virtual primary colors are a color set formed by an X/X L value and a GMA value corresponding to a desired color. The color set is input to a Calc c values block. Finally, the value input to the LCD panel is obtained by multiplying the value of X/X L by the value of c. This method reduces color breakage and flicker.

상기 모드들을 스티치(stitch)하기 위하여, 상기 모드들을 섞는 것이 바람직하다. 수학적으로 볼 때, 컬러 값이 색공간을 벗어나는(Out of Gamut; OOG)는 것을 물리적으로 인식할 수 없더라도, 상기 모드들을 선형적으로 혼합하여(linear blending) 혼합된 값이 색공간 내에 배치되도록 함으로써, 각 모드는 동일한 컬러를 재생산한다. 본 발명의 실시예에서, 선형적으로 혼합하는(linear blending) 방법 및 어느 정도의 양 만큼 혼합하여야 하는지가 개시되어 있다. 따라서, 상기 방법들과 같이 다양한 모드들을 시각적으로 스티치(stiched)하여 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.In order to stitch the modes, it is desirable to mix the modes. Mathematically, even though it is not possible to physically recognize that the color value is out of the color space (OOG), the modes are linearly blended so that the mixed value is placed in the color space. , Each mode reproduces the same color. In an embodiment of the present invention, a method of linear blending and how much to mix are disclosed. Accordingly, as in the above methods, various modes may be visually stitched to improve image quality.

다양한 컬러 재생산 방법들은 하기의 [식 14]에 따라 수학적으로 설명될 수 있다.(이때 Px, cx에서 x는 필드의 번호를 의미한다.)Various color reproduction methods can be mathematically described according to the following [Equation 14]. (In this case, x in Px and cx denotes the number of a field.)

[식 14][Equation 14]

c1P1 + c2P2 + c3P3 = Cc1P 1 + c2P 2 + c3P 3 = C

Px는 필드에서 백라이트의 컬러들을 나타내고, C는 재생산된 컬러의 결과를 나타낸다. cx 값들은 단색(monochrome, no color filter) LCD 시스템의 화소들이 배치된 장소에 대응되는 값들을 의미한다. 가상원색을 이용하는 필드연속컬러(FSC)시스템은 각 컬러필터(예를 들어, RGBW 또는 RGBCW 컬러 시스템)에 대응되는 하나의 c값을 이용하여, 소정의 포인트(point)에서 상기 혼합된 컬러 서브화소들이 마치 하나의 단색 화소인 것처럼 보이도록 한다.Px represents the colors of the backlight in the field, and C represents the result of the reproduced color. The cx values refer to values corresponding to places where pixels of a monochromatic (no color filter) LCD system are arranged. The field continuous color (FSC) system using virtual primary colors uses one c value corresponding to each color filter (for example, RGBW or RGBCW color system), and the mixed color subpixels at a predetermined point. Make them look as if they are single monochrome pixels.

만일 (각 컬러필터에 대응되는 하나의 c값을 이용하는) 가상원색의 필드연속컬러(FSC) 시스템과 다른 모드를 혼합하는 경우, 상기 필드연속컬러(FSC) 시스템은 하기의 [식 15]에 의해 대표될 수 있다.If the field continuous color (FSC) system of the virtual primary color (using one c value corresponding to each color filter) and other modes are mixed, the field continuous color (FSC) system is obtained by the following [Equation 15]. Can be represented.

[식 15][Equation 15]

c1P1(RGBCW) + c2P2(RGBCW) + c3P3(RGBCW) = Cc1P 1 (RGBCW) + c2P 2 (RGBCW) + c3P 3 (RGBCW) = C

[식 15]에서 (RGBCW)는 R=G=B=C=W를 의미하고, 각각의 컬러에 대응하는 값들은 최대값(MAXCOL)에 대응된다. 이때, 각 R컬러에 대응되는 값, G컬러에 대응되는 값, B컬러에 대응되는 값, C컬러에 대응되는 값, W컬러에 대응되는 값은 개별적으로 구해진다. 즉, 각각의 컬러에 대응되는 값들은 곱셈연산의 배분 등에 있어서 서로 독립적이다. RGBCW 값들(변수들)은 편의를 위해 그룹지어져 있으나, 서로 곱해지거나 더해지지 않는다.In [Equation 15], (RGBCW) means R = G = B = C = W, and values corresponding to each color correspond to a maximum value (MAXCOL). At this time, a value corresponding to each R color, a value corresponding to the G color, a value corresponding to the B color, a value corresponding to the C color, and a value corresponding to the W color are obtained individually. That is, the values corresponding to each color are independent of each other in the distribution of multiplication operations. RGBCW values (variables) are grouped for convenience, but are not multiplied or added to each other.

평균적인(over average) 백라이트 값들(예를 들어, 백라이트 컬러의 세 개의 필드들을 시간평균(time averaged)/시간적분(time integrated)하여 W 서브화소에 대한 원색변수(Variable Primary))는 하기의 [식 16]에 의해 구할 수 있다.Over average backlight values (e.g., time averaged/time integrated three fields of the backlight color, and the variable primary for the W sub-pixel) is described in [ It can be obtained by Equation 16].

[식 16][Equation 16]

P1(RGBCW)A + P2(RGBCW)A + P3(RGBCW)A = CP 1 (RGBCW) A + P 2 (RGBCW) A + P 3 (RGBCW) A = C

[식 16]에서 (RGBCW)A 는 X/XL 값 및 정규화된 GMA 값에 의해 컬러 서브화소들에 인가되는 값들을 의미한다.In [Equation 16], (RGBCW) A refers to values applied to color subpixels by an X/X L value and a normalized GMA value.

반면에, 각 백라이트 값(즉, 각 컬러필드에서 원하는 컬러를 독립적으로 구하기 위해서)은 하기의 [식 17]에 의해 구할 수 있다.On the other hand, each backlight value (ie, in order to independently obtain a desired color in each color field) can be obtained by the following [Equation 17].

[식 17][Equation 17]

P1(RGBCW)1 + P2(RGBCW)2 + P3(RGBCW)3 = CP 1 (RGBCW) 1 + P 2 (RGBCW) 2 + P 3 (RGBCW) 3 = C

이때:At this time:

P1(RGBCW)1 = P2(RGBCW)2 = P3(RGBCW)3 = C/3P 1 (RGBCW) 1 = P 2 (RGBCW) 2 = P 3 (RGBCW) 3 = C/3

[식 17]에 따르면, 각 필드에서의 RGBCW 값들을 각 시스템으로부터 동일한 컬러에 대하여 동일한 양으로 혼합한다(blend). 예를 들어, 필드연속컬러(FSC)를 혼합하여 [식 18]과 같은 평균값들(over average)을 구할 수 있다.According to [Equation 17], RGBCW values in each field are blended in the same amount for the same color from each system. For example, by mixing field continuous colors (FSC), over average values as shown in [Equation 18] may be obtained.

[식 18][Equation 18]

c1P1(RGBCW)(1-a) + c2P2(RGBCW)(1-a) + c3P3(RGBCW)(1-a) + aP1(RGBCW)A + aP2(RGBCW)A + aP3(RGBCW)A = Cc1P 1 (RGBCW)(1-a) + c2P 2 (RGBCW)(1-a) + c3P 3 (RGBCW)(1-a) + aP 1 (RGBCW) A + aP 2 (RGBCW) A + aP 3 ( RGBCW) A = C

따라서, RGBCWx를 위한 각 필드에서의 값들은 하기와 같이 [식 19]를 통해 구해질 수 있다.Therefore, values in each field for RGBCWx can be obtained through [Equation 19] as follows.

[식 19][Equation 19]

RGBCWxb = cx(RGBCW)(1-a) + a(RGBCW)xRGBCWxb = cx(RGBCW)(1-a) + a(RGBCW)x

전체 시스템에서(over each system) 각 필드에서의 값도 하기와 같이 [식 20]을 통해 구해질 수 있다.Values in each field over each system can also be obtained through [Equation 20] as follows.

[식 20][Equation 20]

RGBCWxb = cx(RGBCW)(1-a) + a(RGBCW)xRGBCWxb = cx(RGBCW)(1-a) + a(RGBCW)x

이때, a는 0과 1 사이의 혼합값이며, RGBCWxb는 서브화소 랜더링 이전에 각 컬러채널(color channel)에서의 혼합값(blended value)을 의미한다.Here, a is a blended value between 0 and 1, and RGBCWxb means a blended value in each color channel before subpixel rendering.

a를 결정하기 위하여, 가능한 평균값(over average)의 최대값을 이용한 실시예는 다음과 같다. a가 1인 경우에는 LCD의 세 개의 필드들에서 동일한 값을 갖는다. a가 1보다 작은 경우에는 LCD에서의 값들은 필드들에서 다른 값을 갖는다. 왜냐하면 실제로 액정은 새로운 값으로 변화하는 것에 따라서 순간적으로 응답하지 못하기 때문에 필드연속컬러(FSC)시스템에서 커러를 재현하는데 오류가 발생할 수 있다. 하나의 필드에서 다른 필드로의 변화되는 값의 차이가 적을수록 위의 오류들이 발생할 가능성이 적어진다. 이는 액정의 응답속도가 빠리지 못해서 생기는 형상이다. 이러한 필드연속컬러(FSC) 시스템에서의 오류는 가상원색을 이용하는 백라이트 시스템에서는 줄어든다. 왜냐하면, 가상원색들은 오리지널 원색들에 비해 색의 차이가 적기 때문에 오류발생가능성이 줄어든다. a값의 최대허용치는 [식 21]과 같이 cx의 최대허용치와 (RGBCW)x의 최대허용치의 함수로 표현된다.In order to determine a, an embodiment using the maximum value of the possible over average is as follows. When a is 1, the three fields of the LCD have the same value. If a is less than 1, the values in the LCD have different values in the fields. Because the liquid crystal does not respond instantaneously to changing to a new value, errors may occur in reproducing color in a field continuous color (FSC) system. The smaller the difference between the values changed from one field to another field, the less likely the above errors will occur. This is a shape that occurs because the response speed of the liquid crystal is not fast. Errors in such a field continuous color (FSC) system are reduced in a backlight system using virtual primary colors. Because virtual primary colors have less color difference than original primary colors, the possibility of error is reduced. The maximum allowable value of a is expressed as a function of the maximum allowable value of cx and the maximum allowable value of (RGBCW)x as shown in [Equation 21].

[식 21][Equation 21]

aMAX(RGBCW)x + cx(1-a) = MAXCOLaMAX(RGBCW)x + cx(1-a) = MAXCOL

이때, a는 [식 22]로 나타낼 수 있다.In this case, a can be represented by [Equation 22].

[식 22][Equation 22]

a = MAXCOL - cx / MAX(RGBCW)x - cxa = MAXCOL-cx / MAX(RGBCW)x-cx

상기 혼합하는 과정에서 a값은 0과 1 사이에서 고정된다. 상기 식들은 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 혼합 함수 a는 다음과 같은 [식 23]으로 대체될 수 있다.In the mixing process, the a value is fixed between 0 and 1. The above equations can be modified in various ways. For example, the blending function a can be replaced by the following [Equation 23].

[식 23][Equation 23]

(a - ab)(a-ab)

이때, b는 임의의 상수 또는 함수일 수 있으며, 0과 1사이의 값을 갖는다. 상기 함수는 정상 모드에서의 평균(over average)을 필드연속컬러(FSC) 모드에서의 c값으로 혼합하는 것에서 시작된다. 이때, 필드연속모드가 적용되는 영역은 순수한 평균(over average) 모드가 색공간 영역 내에 위치한다. 그러나, 이렇게 하는 경우 멀리 떨어진 밝은 서브화소에 비해 거친 텍스처(texture)가 형성될 수 있다. b값은 지역적인 컬러의 함수를 이용하여 [식 24]와 같이 나타낼 수 있다. 이때 녹색 서브화소가 청색 서브화소에 비해 보다 시인성이 좋다.In this case, b may be an arbitrary constant or function, and has a value between 0 and 1. The function starts by mixing the over average in the normal mode with the value of c in the field continuous color (FSC) mode. In this case, in the region to which the field continuous mode is applied, the over average mode is located in the color space region. However, in this case, a rough texture may be formed compared to a bright subpixel farther away. The b value can be expressed as [Equation 24] using a function of local color. At this time, the green subpixel has better visibility than the blue subpixel.

[식 24][Equation 24]

RGBCWxb = cx(RGBCW)A(1-(a - ab)) + (a - ab)(RGBCW)x RGBCWxb = cx(RGBCW) A (1-(a-ab)) + (a-ab)(RGBCW)x

혼합(blending)량을 결정하는 또 다른 방법으로는 필터된 모드 영상(filtered mode image)를 이용하는 하기와 같은 가상코드가 있다.Another method of determining the blending amount is a virtual code as follows using a filtered mode image.

--calculate the alpha values--calculate the alpha values

xhimu=math.max(xhi1,xhi2,xhi3)xhimu=math.max(xhi1,xhi2,xhi3)

alpha = math.max(R,B,G,C,W)-xhimualpha = math.max(R,B,G,C,W)-xhimu

if alpha~=0 thenif alpha~=0 then

alpha = (MAXCOL-xhimu)/alphaalpha = (MAXCOL-xhimu)/alpha

elseelse

alpha =1.0 --clamp infinity at 1.0alpha =1.0 --clamp infinity at 1.0

endend

alpha = math.min(1,math.max(0,alpha))alpha = math.min(1,math.max(0,alpha))

rx = (alpha-alpha*beta)rx = (alpha-alpha*beta)

xx = (1-(alpha-alpha*beta))xx = (1-(alpha-alpha*beta))

R1o = rx*R+xx*xr1R1o = rx*R+xx*xr1

B1o = rx*B+xx*xb1B1o = rx*B+xx*xb1

C1o = rx*C+xx*xc1C1o = rx*C+xx*xc1

G1o = rx*G+xx*xg1G1o = rx*G+xx*xg1

W1o = rx*W+xx*xw1
W1o = rx*W+xx*xw1

R2o = rx*R+xx*xr2R2o = rx*R+xx*xr2

B2o = rx*B+xx*xb2B2o = rx*B+xx*xb2

C2o = rx*C+xx*xc2C2o = rx*C+xx*xc2

G2o = rx*G+xx*xg2G2o = rx*G+xx*xg2

W2o = rx*W+xx*xw2
W2o = rx*W+xx*xw2

R3o = rx*R+xx*xr3R3o = rx*R+xx*xr3

B3o = rx*B+xx*xb3B3o = rx*B+xx*xb3

C3o = rx*C+xx*xc3C3o = rx*C+xx*xc3

G3o = rx*G+xx*xg3G3o = rx*G+xx*xg3

W3o = rx*W+xx*xw3W3o = rx*W+xx*xw3

local MX=math.max(R1o,B1o,C1o,G1o,W1o)local MX=math.max(R1o,B1o,C1o,G1o,W1o)

if MX>MAXCOL thenif MX>MAXCOL then

R1o = math.floor(MAXCOL*R1o/MX)R1o = math.floor(MAXCOL*R1o/MX)

B1o = math.floor(MAXCOL*B1o/MX)B1o = math.floor(MAXCOL*B1o/MX)

C1o = math.floor(MAXCOL*C1o/MX)C1o = math.floor(MAXCOL*C1o/MX)

G1o = math.floor(MAXCOL*G1o/MX)G1o = math.floor(MAXCOL*G1o/MX)

W1o = math.floor(MAXCOL*W1o/MX)W1o = math.floor(MAXCOL*W1o/MX)

endend

local MX=math.max(R2o,B2o,C2o,G2o,W2o)local MX=math.max(R2o,B2o,C2o,G2o,W2o)

if MX>MAXCOL thenif MX>MAXCOL then

R2o = math.floor(MAXCOL*R2o/MX)R2o = math.floor(MAXCOL*R2o/MX)

B2o = math.floor(MAXCOL*B2o/MX)B2o = math.floor(MAXCOL*B2o/MX)

C2o = math.floor(MAXCOL*C2o/MX)C2o = math.floor(MAXCOL*C2o/MX)

G2o = math.floor(MAXCOL*G2o/MX)G2o = math.floor(MAXCOL*G2o/MX)

W2o = math.floor(MAXCOL*W2o/MX)W2o = math.floor(MAXCOL*W2o/MX)

endend

local MX=math.max(R3o,B3o,C3o,G3o,W3o)local MX=math.max(R3o,B3o,C3o,G3o,W3o)

if MX>MAXCOL thenif MX>MAXCOL then

R3o = math.floor(MAXCOL*R3o/MX)R3o = math.floor(MAXCOL*R3o/MX)

B3o = math.floor(MAXCOL*B3o/MX)B3o = math.floor(MAXCOL*B3o/MX)

C3o = math.floor(MAXCOL*C3o/MX)C3o = math.floor(MAXCOL*C3o/MX)

G3o = math.floor(MAXCOL*G3o/MX)G3o = math.floor(MAXCOL*G3o/MX)

W3o = math.floor(MAXCOL*W3o/MX)W3o = math.floor(MAXCOL*W3o/MX)

endend

자연 영상에서는 다수의 어두운 포화된 컬러들(dark saturated colors)이 존재한다. 상기 어두운 포화된 컬러들은 하이브리드 필드연속컬러 표시장치(hybrid FSC display)의 컬러필터들을 이용하여 재생산하는 것이 가능하다. 이때는 굳이 가상원색들이 요구되지 않는다. 본 실시예에서, 경계박스를 이용한 조사는 컬러필터들에 의해 재생되는 컬러들을 무시하게 될 수 있다. 왜냐하면, 경계박스를 이용한 조사에서는 X/XL 및 정규화된 RGB 컬러에서 색공간을 벗어나는(OOG) 컬러들을 RGBW 컬러로 전환하고 색공간 맵핑 블록(GMA)에 의해 색공간을 맵핑한다. 즉, 상기 과정을 통해 컬러필터들(또는 표시패널의 화소들)의 색공간을 벗어나는 컬러들을 고려하여 가상원색들을 결정하지만, 컬러필터들의 색공간 내에 위치하는 컬러들은 가상원색들을 결정함에 있어서 고려되지 않는다.In natural images, there are a number of dark saturated colors. The dark saturated colors can be reproduced using color filters of a hybrid FSC display. In this case, virtual primary colors are not required. In this embodiment, irradiation using a bounding box may ignore colors reproduced by color filters. Because, in the investigation using a bounding box, colors out of the color space (OOG) from X/XL and normalized RGB colors are converted to RGBW colors, and the color space is mapped by a color space mapping block (GMA). That is, virtual primary colors are determined in consideration of colors out of the color space of the color filters (or pixels of the display panel) through the above process, but colors located in the color space of the color filters are not considered in determining the virtual primary colors. Does not.

상기 과정은 순환적이고(recursive), 색공간 맵핑(GMA)에 있어서 효과적인 평균 백라이트(effective average backlight)를 1차적으로 추산하여 색공간을 벗어나는(OOG) 컬러들을 결정할 수 있다.The process is recursive, and colors out of color space (OOG) may be determined by first estimating an effective average backlight in color space mapping (GMA).

상기 순환적인 과정은 1초에 다수회의 프레임들로 표시되는 비디오 표시 기술에 적합하다. 각 프레임은 현재 백라이트 값들의 결과들을 이용하여 표시된다. 이때, 각 프레임의 영상은 지역적인 가상원색(local virtual primary) 및 평균적인 백라이트 값(average backlight values)을 가지며 백라이트에서 컬러가 점차 어두워지는(local color dimming backlight) 영역에서 상기 순환적인 방법을 통해 구해진 값들을 이용하여 표시된다.This cyclical process is suitable for a video display technology in which a plurality of frames per second are displayed. Each frame is displayed using the results of the current backlight values. At this time, the image of each frame has a local virtual primary and average backlight values, and is obtained through the cyclic method in an area where the color is gradually darkened in the backlight (local color dimming backlight). It is displayed using values.

상기 색공간 맵핑 방법은 현재(예를 들어 현재 프레임)의 백라이트 값을 이용하여 상기 혼합하는 과정에 사용될 현재의 컬러필터 값들을 출력한다. 또한 색공간 맵핑 방법은 색공간을 벗어나는(OOG) 화소에서 플레그(flag)값을 설정한다. 경계박스 조사는 상기 화소들이 색공간을 벗어나는지(OOG) 확인한다. 이를 통해 새로운 셋트의 가상원색들이 선택되어 백라이트 제어부(backlight controller)로 보내진다. 백라이트 제어부는 일시적인 필터(temporal filter) 및 감쇄부(decay)를 포함한다. 상기 감쇄부(decay)는 하나의 프레임에서 다른 프레임으로 바뀌는 과정에서의 변화량을 평균하고 부드럽게 하며 느리게 한다. 가장 단순한 필터는 최후의 백라이트 값들 및 새롭게 계산된 값들에 대해서 가중평균하거나 혼합하는 것이다. 상기 필터는 두 가지 목적을 갖는다. 먼저 백라이트에서의 변화를 느리게 하여, 일시적인 변동에 요구되는 구성요소들을 감소시킨다. 또한, 순환적인 과정을 통해서 백라이트에 가장 잘 맞는 조건을 서서히 구할 수 있으며, 진동(oscillation)에 의한 변화를 줄일 수 있다. 또한, 색공간을 벗어나는(OOG) 컬러들에 의해 얻어진 영상이 휘도와 가상원색의 영역 두 가지 측면에서 비점상태 또는 비정상상태의 능동적인(dynamic) 백라이트에 의해서도 얻어질 수 있다.The color space mapping method outputs current color filter values to be used in the mixing process by using a current (for example, a current frame) backlight value. Also, in the color space mapping method, a flag value is set in a pixel out of the color space (OOG). Boundary box irradiation checks whether the pixels are out of color space (OOG). Through this, virtual primary colors of a new set are selected and sent to the backlight controller. The backlight control unit includes a temporary filter and a decay. The decay averages, smoothes, and slows the amount of change in the process of changing from one frame to another. The simplest filter is to weight average or mix the last backlight values and newly calculated values. The filter serves two purposes. First, the change in the backlight is slowed down, reducing the components required for temporary fluctuations. In addition, through a cyclical process, conditions best suited to the backlight can be obtained gradually, and changes due to oscillation can be reduced. In addition, an image obtained by colors out of the color space (OOG) can be obtained by a dynamic backlight in a non-point state or an abnormal state in both aspects of a luminance and a virtual primary color.

상기 방법을 사용한 또 다른 장점으로는, 현재 프레임에 추가하여 이후의 N개의 장래 프레임들을 표시하기 위한 조사도 가능하다. 백라이트 값들의 일시적으로 필터된 응답이 가능하므로, 가상원색들에 의해 표시되는 영상의 휘도가 저하되지 않으며 가상원색들에 의해 커버되는 영역의 크기가 줄어들지 않는다. 이때, 장면의 특성이 바뀌거나 물체의 움직임이 일정 영역에서 다른 영역으로 변하더라도 화질이 변하지 않는다. 상기 장래 프레임들을 조사하는 방법에 의해, N 개의 프레임들에 해당하는 컬러 값들 중에서 가장 높은 값들을 이용하여 조사과정이 수행될 수 있다. 하드웨어적으로 볼 때, 이런 방법을 위해서 추가적인 프레임 버퍼들이 요구된다. 왜냐하면, 추가적인 프레임들 동안 현재 프레임이 시간적으로 지연되기(time delayed) 때문이다. 주의할 것은, 음성 트렉 또한 동일한 N개의 프레임동안 지연되어야만, 음성/영상 동기화가 유지될 수 있다.Another advantage of using the method is that it is possible to investigate to display N future frames in addition to the current frame. Since a temporarily filtered response of the backlight values is possible, the luminance of the image displayed by the virtual primary colors does not decrease, and the size of the area covered by the virtual primary colors does not decrease. In this case, even if the characteristics of the scene change or the movement of the object changes from a certain area to another area, the image quality does not change. By the method of examining future frames, an investigation process may be performed using the highest values among color values corresponding to N frames. From the hardware perspective, additional frame buffers are required for this method. This is because the current frame is time delayed during the additional frames. Note that the voice track must also be delayed for the same N frames, so that the voice/video synchronization can be maintained.

상기 방법에서는 경계박스를 조사함에 있어서, 선택적으로 특정 컬러를 무시하거나 특정 화소에 대한 조사를 무시할 수도 있다. 즉, 경계박스 선택과정을 변형하여 적절한 컬러나 적절한 화소를 선택적으로 무시하도록 발명의 실시예를 변형할 수 있다. 도 34는 가상 원색들에 의해 정의되고 입력화소들을 단순화시킨 2차원 그래프이다. 도 34에서는 가상원색들의 짝(P1, P2)을 이용하여 입력화소의 클라우드(cloud)의 경계를 정의하는 2차원 그래프가 도시되어 있다. 이때, P1과 P2는 2분의 1의 비율로 줄여져 있으며 공존하는 원색들의 필드로 도시되어 있다. 도면상의 벡터들은 백라이트에서 필드연속컬러의 색공간을 기초하고 있으며, P1과 P2의 벡터합은 컬러필터 색공간의 중간축을 형성한다. 도면에서 벡터 P3은 존재하기는 하지면 단순화를 위해서 도면상에서는 생략하였다.In the above method, when examining the bounding box, a specific color may be selectively ignored or a specific pixel may be ignored. That is, the embodiment of the invention can be modified to selectively ignore an appropriate color or an appropriate pixel by modifying the boundary box selection process. 34 is a two-dimensional graph defined by virtual primary colors and simplifying input pixels. In FIG. 34, a two-dimensional graph defining a boundary of a cloud of an input pixel by using pairs of virtual primary colors P1 and P2 is shown. At this time, P1 and P2 are reduced by a ratio of half and are shown as fields of coexisting primary colors. The vectors in the drawing are based on the color space of the continuous field color in the backlight, and the vector sum of P1 and P2 forms the intermediate axis of the color filter color space. Although the vector P3 exists in the drawing, it is omitted in the drawing for simplification.

그러나 상기 방법에 의할 경우 컬러필터 색공간 영역 내의 컬러들의 전부 또는 실질적으로 전부의 입력화소들을 고려하지 않아서, 백라이트 값을 결정하는데 부정확한 점이 있다. 왜냐하면 전체 화소들 중의 작은 부분집합이 화소 클라우드(cloud)의 경계부분에 위치할 수도 있기 때문이다. 또한, 추가로 부가되는 시스템에서는 백라이트 값들을 결정하는데 있어서 때때로 변동하는(oscillatory) 현상이 나타날 수도 있다.However, in the case of the above method, all or substantially all of the input pixels of the colors in the color filter color space region are not considered, and thus there is an inaccuracy in determining the backlight value. This is because a small subset of all pixels may be located at the boundary of the pixel cloud. In addition, an oscillatory phenomenon may appear in determining the backlight values in an additional system.

따라서, 본 실시예에서는 위와 같은 방법과는 다른 방법을 이용한다. 예를 들어 하이브리드 필드연속컬러(FSC) 시스템의 가상원색들의 색조(chromaticity)를 결정하는데 있어서 어두운 포화된 입력 화소들(dark saturated input pixels)을 제외시킬 수 있다.Therefore, in this embodiment, a method different from the above method is used. For example, dark saturated input pixels can be excluded in determining the chromaticity of the virtual primary colors of a hybrid field continuous color (FSC) system.

도 35는 가상 원색들에 의해 정의되고 본 발명에 의해 개선된 배제 색공간(exclusion gamut)을 단순화시킨 2차원 그래프이다. 도 35를 참조하면, 백라이트의 최종 평균값에 대한 1차 근사(first order approximation)가 수행된다. 가상 원색들은 1차적으로 순수한 적색, 순수한 녹색 및 순수한 청색의 직교하는 벡터들로 가정된다. 상기 벡터들은 최대 적색 데이터값, 최대 녹색 데이터 값 및 최대 청색 데이터값으로 가정된다. 상기 백라이트에서의 최대 적색 데이터값, 최대 녹색 데이터 값 및 최대 청색 데이터값은 입력 영상에서의 최대 적색 데이터값, 최대 녹색 데이터 값 및 최대 청색 데이터값으로부터 소정의 비율로 환산된(scaled) 값들이다. 상기 백라이트의 1차 근사된 평균값은 상기 세 개의 원색들의 합에 의해 정의되는 벡터로 대표되고, 상기 입력 영상에서의 최대 적색 데이터값, 최대 녹색 데이터값 및 최대 청색 데이터값에 의한 벡터와 동일할 수 있다.Fig. 35 is a two-dimensional graph in which the exclusion gamut defined by virtual primary colors and improved by the present invention is simplified. Referring to FIG. 35, a first order approximation is performed with respect to the final average value of the backlight. The imaginary primary colors are primarily assumed to be orthogonal vectors of pure red, pure green and pure blue. The vectors are assumed to be a maximum red data value, a maximum green data value and a maximum blue data value. The maximum red data value, maximum green data value, and maximum blue data value in the backlight are values scaled from a maximum red data value, a maximum green data value, and a maximum blue data value in an input image at a predetermined ratio. The first approximated average value of the backlight is represented by a vector defined by the sum of the three primary colors, and may be the same as the vector by the maximum red data value, the maximum green data value, and the maximum blue data value in the input image. have.

도 35를 참조하면, 백라이트의 근사된 평균값에 근거하여, 컬리필터의 색공간 및 연속하는 배제 색공간(exclusion gamut)은 상기 컬러 필터 색공간의 어두운 끝부분을 커버할 수 있도록 정의될 수 있다. 배제 색공간의 외부에 배치되는 화소들 또는 컬러들을 이용하여 상기 경계박스 조사법이 수핸된다. 즉, 컬러들 및 화소들에 대응되는 컬러들이 배제 색공간을 벗어나는 것인지 가상원색들에 대한 경계박스 조사법이 수행되고, 배제 색공간 내의 화소들에 대응되는 컬러들은 가상원색들에 대한 경계박스 조사법에 의해 판단되지 않는다. 이때, 배제 색공간을 이용한 경계박스 조사법에서, 컬러필터 색공간을 벗어나는 컬러들뿐만 아니라 컬러필터들의 색공간 내에 배치되지만 배제 색공간의 외부에 배치되는 컬러들도 배제 색공간(exclusion gamut)을 벗어나는 것(out-of-gamut)으로 판단된다.Referring to FIG. 35, based on an approximate average value of the backlight, a color space of a color filter and a continuous exclusion gamut may be defined to cover a dark end of the color filter color space. The bounding box irradiation method is performed using pixels or colors arranged outside the excluded color space. That is, whether the colors and colors corresponding to the pixels are outside the excluded color space, the bounding box survey method for virtual primary colors is performed, and the colors corresponding to the pixels in the excluded color space are compared to the bounding box survey method for the virtual primary colors. Not judged by In this case, in the bounding box survey method using the excluded color space, not only colors outside the color filter color space but also colors arranged in the color space of the color filters, but colors placed outside the excluded color space are also outside the exclusion gamut. It is judged as out-of-gamut.

상기 배제 색공간은 피크 데이터 값들을 적절한 환산계수만큼 빼주어서 작은 직사각형 형태로 정의될 수 있다. 다양한 환산계수나 다양한 형태의 배제 색공간이 고려될 수 있다. 바람직하게는, 상기 환산계수는 1/(1+(Lw/Lrgb))이다. 환산계수가 1/(1+(Lw/Lrgb))인 경우에, 상기 근사된 컬러필터 색공간의 아래쪽 단부가 직사각형 모양을 갖는다. 이때 Lw는 백색(넓은 밴드를 갖는) 서브화소의 투과도를 나타내고, Lrgb는 컬러필터 서브화소의 투과도를 나타낸다.The excluded color space may be defined as a small rectangular shape by subtracting peak data values by an appropriate conversion factor. Various conversion coefficients or various types of excluded color space can be considered. Preferably, the conversion factor is 1/(1+(Lw/Lrgb)). When the conversion factor is 1/(1+(Lw/Lrgb)), the lower end of the approximated color filter color space has a rectangular shape. At this time, Lw represents the transmittance of the white (with a wide band) subpixel, and Lrgb represents the transmittance of the color filter subpixel.

도 36은 가상 원색들에 의해 정의되고 본 발명에 의해 개선된 배제 색공간(exclusion gamut)을 단순화시킨 2차원 그래프이다. 도 36에서 더 많은 화소를 배제시키고 잠재적으로 더 최적화된 백라이트 값들을 결정하면서도 컬러가 깨지는 현상(color breakup)이 줄어든 색공간이 도시된다. 도 36에 도시된 그래프의 좌측은 배제 색공간의 예를 나타낸다. 이때, 배제 색공간은 도면상의 두 점 P1 및 P2와 컬러필터 색공간의 원점을 지나는 직선들과, 컬러필터 색공간의 최대 컬러값에 계수(또는 전술한 함수들에 의해 구해지는 계수들 중의 하나)를 곱한 제3 지점 또는 각 화소의 최대 컬러값을 근사한 값에 의해 정의될 수 있다. 도 36에 도시된 그래프의 우측은 또 다른 배제 색공간의 예를 나타낸다. 이때, 배제 색공간은 컬러필터 색공간의 두 사이드(sides) 및 컬러필터 색공간의 최대컬러값에 계수(또는 전술한 함수들에 의해 구해지는 계수들 중의 하나)를 곱한 지점 또는 각 화소의 최대 컬러값을 근사한 값에 의해 정의될 수 있다. 당업자라면 입력화소들을 충분히 배제시키고 가상원색들의 값을 보다 정확히 구하거나 입력화소의 경계에 보다 인접하게 하는 다양한 크기의 배제 색공간이 가능할 것이다.36 is a two-dimensional graph in which the exclusion gamut defined by virtual primary colors and improved by the present invention is simplified. In FIG. 36, a color space with reduced color breakup is shown while excluding more pixels and determining potentially more optimized backlight values. The left side of the graph shown in FIG. 36 shows an example of the excluded color space. In this case, the excluded color space is a coefficient (or one of the coefficients obtained by the above-described functions) to the straight lines passing through the two points P1 and P2 on the drawing and the origin of the color filter color space, and the maximum color value of the color filter color space. It may be defined by a third point multiplied by) or a value approximating the maximum color value of each pixel. The right side of the graph shown in FIG. 36 shows another example of the excluded color space. In this case, the excluded color space is a point obtained by multiplying the two sides of the color filter color space and the maximum color value of the color filter color space by a coefficient (or one of the coefficients obtained by the above-described functions) or the maximum of each pixel. It can be defined by an approximation of the color value. A person skilled in the art may sufficiently exclude input pixels, obtain values of virtual primary colors more accurately, or use various sizes of excluded color spaces to be closer to the boundary of the input pixels.

그러나, 배제 색공간이 지나치게 커지면 입력화소 클라우드(input pixel cloud)의 중요부분이 표시되지 않을 위험성이 증가한다. 따라서, 배제 색공간의 크기 및 한계는 각 입력채널의 데이터 값의 평균보다 낮아야 한다. 예를 들어, 배제 색공간의 크기는 평균입력 적색의 데이터 값, 평균입력 녹색 데이터 또는 평균입력 청색 데이터의 평균보다 낮아야 한다.However, if the excluded color space is too large, there is an increased risk that an important part of the input pixel cloud is not displayed. Therefore, the size and limit of the excluded color space must be lower than the average of the data values of each input channel. For example, the size of the excluded color space should be lower than the average of the average input red data value, the average input green data, or the average input blue data.

또한, 입력영상 통계를 기초한 계산으로 배제 색공간을 설정하거나 백라이트에서의 색조를 결정하는 것은 연속하고 반복되는 휘도 결절을 가능하게 하여 정상상태를 보다 빠르게 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 배제 색공간을 설정하거나 백라이트에서의 색조를 결정하는 방법은 배제 색공간 없이 백라이트의 색조를 결정하는 방법에 비해 보다 빠르게 높은 화질의 영상을 표시하는 상태에 도달할 수 있어서 동영상의 화질이 향상될 수 있다.In addition, setting the exclusion color space by calculation based on the input image statistics or determining the hue in the backlight enables continuous and repetitive luminance nodules to achieve a steady state faster. That is, the method of setting the exclusion color space or determining the hue in the backlight of the present invention can reach a state of displaying a high-quality image more quickly than the method of determining the hue of the backlight without the exclusion color space. Picture quality can be improved.

하기의 가상코드는 직사각형 형상을 갖는 단순한 배제 색공간을 나타낸다. 프레임버퍼가 포함되지 않는다면 백라이트의 가상원색을 조사하는 과정은 이전 프레임에서 조사된 입력피크 채널의 값(input peak channel survey)을 이용하는 것이 바람직하다.The following virtual code represents a simple excluded color space having a rectangular shape. If the frame buffer is not included, it is preferable to use the input peak channel survey irradiated in the previous frame in the process of irradiating the virtual primary color of the backlight.

r_excl = rin_max[i]*(1/5) --input peak channel survey results scaled by 1/(1+Lw/Lrgb) = 1/(1+4) = 1/5r_excl = rin_max[i]*(1/5) --input peak channel survey results scaled by 1/(1+Lw/Lrgb) = 1/(1+4) = 1/5

g_excl = gin_max[i]*(1/5)g_excl = gin_max[i]*(1/5)

b_excl = bin_max[i]*(1/5)
b_excl = bin_max[i]*(1/5)

ooeg = 0ooeg = 0

if r > r_excl or g > g_excl or b > b_excl then -- if input is outside the exclusion gamutif r> r_excl or g> g_excl or b> b_excl then - if input is outside the exclusion gamut

ooeg = 1 --out of exclusion gamut flagooeg = 1 --out of exclusion gamut flag

endend

if (ooeg==1) then --if this pixel is outside the exclusion gamutif (ooeg==1) then --if this pixel is outside the exclusion gamut

survey(r,g,b) --survey the input pixel for virtual primary chromaticity decisionsurvey(r,g,b) --survey the input pixel for virtual primary chromaticity decision

endend

예를 들어, 상기 a혼합과정(a blending)에서 색공간 맵핑(GMA)에서 컬러가 색공간 내에 위치하는 경우(in-gamut)에 a값은 1이 되고, 색공간 내에 위치하는 모든 컬러들은 평균적인 백라이트 상의 컬러필터에 의해 표시될 수 있다. 만일 b값이 사용되는 경우, 상기 코드는 c값이 유효한지 테스트되는 과정을 포함해야 한다. 이때, 상기 컬러는 가상원색들에 의해 색공간 내에서 형성되는 삼각형의 내부에 위치한다.For example, when a color is located in a color space (in-gamut) in the color space mapping (GMA) in the a blending process, a value is 1, and all colors located in the color space are averaged. It can be displayed by a color filter on a typical backlight. If the value of b is used, the code should include a process of testing that the value of c is valid. In this case, the color is located inside a triangle formed in the color space by the virtual primary colors.

이때, 한 프레임에서 다른 프레임으로 영상이 바뀌는 과정에서 순환적인 공정(recursive process)이 미처 따라가기 어려울 정도로 가상원색들이 새로운 컬러들을 포함하도록 빠르게 변경되거나 확장되는 경우가 생길 수 있다. 이러한 경우 컬러들은 컬러필터의 색공간 맵핑(GMA) 및 필드연속컬러(FSC) 시스템의 c값의 양 측면에서 색공간을 벗어나게(OOG) 된다. 이때, c값은 소정의 화소에 대응하는 하나 또는 둘 이상의 필드에서 네거티브(negative) 값을 가질 수 있다. 동시에, 네거티브가 아닌 c값의 경우는 상대적으로 높은 값을 가진다. c값이 네거티브 값을 갖는다는 것은 색공간에서의 벡터가 역전되고 해당 컬러벡터가 다른 포지티브(positive) c값을 갖는 벡터로부터 빼진다는 것을 의미한다. 이는 영상에 있어서 너무 밝거나 불충분하게 어두운 컬러로 나타나게 된다. 사용자가 네거티브 영상을 물리적으로 시인하는 것은 불가능하기 때문에, 이러한 현상은 처음에는 문제점으로 인식될 수 있다. 그러나, 당업자라면, 상기 a혼합과정(a blending)을 통하여 상기 네거티브 c값을 부분적으로 또는 완벽하게 상쇄(offset)시킬 수 있다. 또한 혼합된 색공간 맵핑(GMA) 값은 네거티브 c값을 갖는 컬러들이 0이거나 거의 없게 되어서, 매우 높은 값을 갖는 c값이 감소될 수 있다. 최종적으로 상기 재생산된 컬러는 달성하고자 하는 오리지널 컬러의 값과 근접하거나 동일한 컬러가 될 수 있다. 따라서, 상기 모드들을 혼합하는 경우, 네거티브 c값이 상쇄되어 실제 시스템에 의해 컬러 값들이 재생산하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 과정을 수행하는 코드는 다음과 같다.In this case, in the process of changing an image from one frame to another, virtual primary colors may be rapidly changed or expanded to include new colors such that a recursive process is difficult to follow. In this case, the colors are out of the color space (OOG) in both sides of the c value of the color space mapping (GMA) and field continuous color (FSC) system of the color filter. In this case, the value c may have a negative value in one or more fields corresponding to a predetermined pixel. At the same time, a value of c that is not negative has a relatively high value. If the c value has a negative value, it means that the vector in the color space is inverted and the corresponding color vector is subtracted from the vector having another positive c value. This will appear as too bright or insufficiently dark color in the image. Since it is impossible for the user to physically recognize the negative image, this phenomenon may be recognized as a problem at first. However, those skilled in the art may partially or completely offset the negative c value through the a blending process. In addition, as for the mixed color space mapping (GMA) value, colors having a negative c value are 0 or almost no, so that a value c having a very high value may be reduced. Finally, the reproduced color may be a color that is close to or equal to the value of the original color to be achieved. Therefore, when the modes are mixed, the negative c value is canceled, and color values can be reproduced by an actual system. For example, the code for performing the above process is as follows.

function surveypix(x,y) --how to survey a single pixel, x and y are LCD co-ordsfunction surveypix(x,y) --how to survey a single pixel, x and y are LCD co-ords

locallocal

i=math.floor(x/ledXsep)+xbak*math.floor(y/ledYsep) --co-ord of BLU zonei=math.floor(x/ledXsep)+xbak*math.floor(y/ledYsep) --co-ord of BLU zone

local r,g,b = spr.fetch(pipeline,x,y) --fetch input RGB values local r,g,b = spr.fetch(pipeline,x,y) --fetch input RGB values

if (r+g+b)~=0 then --ignore black if (r+g+b)~=0 then --ignore black

black[i]=0 --flag will be 1 if all black black[i]=0 --flag will be 1 if all black

local angle --psuedo angle local angle --psuedo angle

--calculate 'angle' of RG plane rotating towards the B axis to each point --calculate'angle' of RG plane rotating towards the B axis to each point

local angle = r*MAXCOL/(r+g+b) local angle = r*MAXCOL/(r+g+b)

rmin[i] = math.min(angle,rmin[i]) rmin[i] = math.min(angle,rmin[i])

rmax[i] = math.max(angle,rmax[i]) rmax[i] = math.max(angle,rmax[i])

angle = g*MAXCOL/(r+g+b)angle = g*MAXCOL/(r+g+b)

gmin[i] = math.min(angle,gmin[i]) gmin[i] = math.min(angle,gmin[i])

gmax[i] = math.max(angle,gmax[i]) gmax[i] = math.max(angle,gmax[i])

--the angle of the BR plane rotating towards the G axis--the angle of the BR plane rotating towards the G axis

angle = b*MAXCOL/(r+g+b) angle = b*MAXCOL/(r+g+b)

bmin[i] = math.min(angle,bmin[i]) bmin[i] = math.min(angle,bmin[i])

bmax[i] = math.max(angle,bmax[i]) bmax[i] = math.max(angle,bmax[i])

end -- ignore blackend - ignore black

--survey the xhi values for power reducrion--survey the xhi values for power reducrion

local xhi1=spr.fetch("xhi1",x,y) --fetch the xhi valuelocal xhi1=spr.fetch("xhi1",x,y) --fetch the xhi value

local xhi2=spr.fetch("xhi2",x,y) --from all threelocal xhi2=spr.fetch("xhi2",x,y) --from all three

local xhi3=spr.fetch("xhi3",x,y) --fieldslocal xhi3=spr.fetch("xhi3",x,y) --fields

peak1[i]=math.max(peak1[i],xhi1)peak1[i]=math.max(peak1[i],xhi1)

peak2[i]=math.max(peak2[i],xhi2)peak2[i]=math.max(peak2[i],xhi2)

peak3[i]=math.max(peak3[i],xhi3)peak3[i]=math.max(peak3[i],xhi3)

endend

--how to analyze the survey results in one zone --how to analyze the survey results in one zone

function surveyzone(x,y) --x,y are LED zone co-ordsfunction surveyzone(x,y) --x,y are LED zone co-ords

local i=x+xbak*y --index into statistic tableslocal i=x+xbak*y --index into statistic tables

if black[i]==1 thenif black[i]==1 then

Rp1,Gp1,Bp1=1,1,1 --set them to a very dim non-zero number if the lcd above the zone is blackRp1,Gp1,Bp1=1,1,1 --set them to a very dim non-zero number if the lcd above the zone is black

Rp2,Gp2,Bp2=1,1,1Rp2,Gp2,Bp2=1,1,1

Rp3,Gp3,Bp3=1,1,1Rp3,Gp3,Bp3=1,1,1

elseelse

--calculate the reddish-greenish-bluish primaries--calculate the reddish-greenish-bluish primaries

Rp1 = MAXCOL-bmin[i]-gmin[i] --reddishRp1 = MAXCOL-bmin[i]-gmin[i] --reddish

Gp1 = gmin[i]Gp1 = gmin[i]

Bp1 = bmin[i] Bp1 = bmin[i]

Rp2 = rmin[i] --greenish Rp2 = rmin[i] --greenish

Gp2 = MAXCOL-rmin[i]-bmin[i] Gp2 = MAXCOL-rmin[i]-bmin[i]

Bp2 = bmin[i] Bp2 = bmin[i]

Rp3 = rmin[i] --blueish Rp3 = rmin[i] --blueish

Gp3 = gmin[i] Gp3 = gmin[i]

Bp3 = MAXCOL-rmin[i]-gmin[i] Bp3 = MAXCOL-rmin[i]-gmin[i]

--scale them until they bump up against the edge of the Gamut first--scale them until they bump up against the edge of the Gamut first

Dp = math.max(Rp1,Gp1,Bp1) --The intersection formula I used can never get zero! Dp = math.max(Rp1,Gp1,Bp1) --The intersection formula I used can never get zero!

Rp1 = Rp1*MAXCOL/Dp Rp1 = Rp1*MAXCOL/Dp

Gp1 = Gp1*MAXCOL/Dp Gp1 = Gp1*MAXCOL/Dp

Bp1 = Bp1*MAXCOL/Dp Bp1 = Bp1*MAXCOL/Dp

Dp = math.max(Rp2,Gp2,Bp2) Dp = math.max(Rp2,Gp2,Bp2)

Rp2 = Rp2*MAXCOL/Dp Rp2 = Rp2*MAXCOL/Dp

Gp2 = Gp2*MAXCOL/Dp Gp2 = Gp2*MAXCOL/Dp

Bp2 = Bp2*MAXCOL/Dp Bp2 = Bp2*MAXCOL/Dp

Dp = math.max(Rp3,Gp3,Bp3) Dp = math.max(Rp3,Gp3,Bp3)

Rp3 = Rp3*MAXCOL/Dp Rp3 = Rp3*MAXCOL/Dp

Gp3 = Gp3*MAXCOL/Dp Gp3 = Gp3*MAXCOL/Dp

Bp3 = Bp3*MAXCOL/Dp Bp3 = Bp3*MAXCOL/Dp

--then reduce power according to the xhi survey--then reduce power according to the xhi survey

peakv=math.min(peak1[i]+HEADROOM,MAXCOL)peakv=math.min(peak1[i]+HEADROOM,MAXCOL)

Rp1=Rp1*peakv/MAXCOL --scale it down so max xhi value will be on nearly fullRp1=Rp1*peakv/MAXCOL --scale it down so max xhi value will be on nearly full

Gp1=Gp1*peakv/MAXCOLGp1=Gp1*peakv/MAXCOL

Bp1=Bp1*peakv/MAXCOL
Bp1=Bp1*peakv/MAXCOL

peakv=math.min(peak2[i]+HEADROOM,MAXCOL)peakv=math.min(peak2[i]+HEADROOM,MAXCOL)

Rp2=Rp2*peakv/MAXCOL --scale it down so max xhi value will be on nearly fullRp2=Rp2*peakv/MAXCOL --scale it down so max xhi value will be on nearly full

Gp2=Gp2*peakv/MAXCOLGp2=Gp2*peakv/MAXCOL

Bp2=Bp2*peakv/MAXCOL
Bp2=Bp2*peakv/MAXCOL

peakv=math.min(peak3[i]+HEADROOM,MAXCOL)peakv=math.min(peak3[i]+HEADROOM,MAXCOL)

Rp3=Rp3*peakv/MAXCOL --scale it down so max xhi value will be on nearly fullRp3=Rp3*peakv/MAXCOL --scale it down so max xhi value will be on nearly full

Gp3=Gp3*peakv/MAXCOLGp3=Gp3*peakv/MAXCOL

Bp3=Bp3*peakv/MAXCOLBp3=Bp3*peakv/MAXCOL

endend

return Rp1,Gp1,Bp1,Rp2,Gp2,Bp2,Rp3,Gp3,Bp3 return Rp1,Gp1,Bp1,Rp2,Gp2,Bp2,Rp3,Gp3,Bp3

end --in a later step, these are decayed with the previous LED decisionend --in a later step, these are decayed with the previous LED decision

또한 상기 방법을 변형하여 컬러 서브화소 값들에 적용할 수 있다. 이때 상기 컬러 서브화소 값들은 혼합되지 않은 값이어도 가능하다. 예를 들어, 표시장치의 색공간에서 “노란색 계열(line of yellow)”, 적색 원색으로 최대한 포화된 컬러, 및 녹색 원색으로 최대한 포화된 컬러를 재생산하는 경우, 청색(B) 및 청녹색(C) 서브화소가 셧오프(shut off)되어 청색 및 에메랄드색 휘도가 명목상으로 0이라고 하더라도 LCD의 응답속도로 인하여 일부 광 누설(leak) 현상이 나타난다. 주요 광학 스위치 매질로서 액정물질을 사용하는 필드연속컬러(FSC) 시스템에서, 응답속도가 떨어지는 경우 낮은 값의 필드(lower valued field)에서 백라이트 광의 누설(leak)이 발생한다. 낮은 값의 필드가 0이 아닌 경우, 타겟 값(target value)을 추정치(estimated amount)에 의해 오버슈트(overshoot)시켜서 광누설현상을 보상하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 표시하고자 하는 컬러가 포화된 경우 상기 낮은 값의 필드는 0이 되므로, 오버슈트시킬 수 있는 더 낮은 값이 존재하지 않게 된다.In addition, the above method can be modified and applied to color subpixel values. In this case, the color subpixel values may be unmixed values. For example, in the case of reproducing “line of yellow” in the color space of a display device, the most saturated color with the red primary color, and the most saturated color with the green primary color, blue (B) and blue-green (C) Even if the sub-pixels are shut off and the luminance of blue and emerald colors is nominally zero, some light leakage occurs due to the response speed of the LCD. In a field continuous color (FSC) system that uses a liquid crystal material as the main optical switch medium, when the response speed is low, a backlight light leak occurs in a lower valued field. When a field of a low value is not 0, a technique for compensating for a light leakage phenomenon by overshooting a target value by an estimated amount is disclosed. However, when the color to be displayed is saturated, the field of the lower value becomes 0, so there is no lower value that can overshoot.

하이브리드 필드연속컬러 시스템(hybrid FSC system)에서, 컬러필터된 서브화소들이 적용되어 필드에서의 값이 0인 휘도를 갖는 컬러에 대응되는 서브화소들을 턴오프시켜서 색재현성이 향상될 수 있다. 그러나 서브화소에서 공간적으로 급격한 컬러의 변화에 의한 문제점은 피할 수 없다. 따라서, 청색(B)과 청녹색(C) 서브화소들을 셧오프시키는 양을 부드럽게(smoothly) 도입시키는 방법이 요구된다. 비슷한 방법으로 색공간에서 “자주색 계열(line of purples)”의 컬러에 대해서는, 녹색 서브화소를 부드럽게(smoothly) 셧오프시키는 것이 필요하다. 또한, 청색계열의 컬러에 대해서는, 적색 새브화소를 셧오프시키는 것이 필요하다.In a hybrid FSC system, color-filtered sub-pixels are applied to turn off sub-pixels corresponding to a color having a luminance of 0 in the field, thereby improving color reproducibility. However, a problem due to a spatially rapid color change in sub-pixels cannot be avoided. Therefore, a method of smoothly introducing an amount of shutting off blue (B) and blue-green (C) subpixels is required. In a similar way, for colors of “line of purples” in the color space, it is necessary to shut off the green subpixels smoothly. In addition, it is necessary to shut off the red sab pixels for the blue series color.

상기 방법을 수행하는 가상코드는 다음과 같다.The virtual code for performing the above method is as follows.

R = G = B = C = WR = G = B = C = W

If Bin < MAX(Rin, Gin)If Bin <MAX(Rin, Gin)

Then B = C = Bin / MAX(Rin, Gin) Then B = C = Bin / MAX(Rin, Gin)

If Gin < MAX(Rin, Bin)If Gin <MAX(Rin, Bin)

Then G = Gin / MAX(Rin, Bin) Then G = Gin / MAX(Rin, Bin)

If G < CIf G <C

Then C = G Then C = G

If Rin < MAX(Bin, Gin)If Rin <MAX(Bin, Gin)

Then R = Rin / MAX(Bin, Gin) Then R = Rin / MAX(Bin, Gin)

이때 Rin, Bin 및 Gin 은 시스템의 RGB컬러에 대한 입력값들에서 선형화된 휘도 값으로 패널에 의해 표시하고자 하는 컬러를 나타낸다.At this time, Rin, Bin, and Gin represent colors to be displayed by the panel as luminance values linearized from input values for the RGB color of the system.

특히, 각 화소에서 청색 서브화소의 입력 휘도값이 적색 또는 청색 서브화소의 입력 휘도값보다 작은지 1차적으로 판단한다. 만일 각 화소에서 청색 서브화소의 입력 휘도값이 적색 또는 청색 서브화소의 입력 휘도값보다 작은 경우, 청색 및 청녹색 화소들의 값은 청색 서브화소의 입력값을 적색 및 녹색 서브화소에서의 입력값들 중에서 큰 값으로 나눈 값으로 셋팅된다. 이어서, 청색 서브화소의 입력값이 적색 또는 청색 서브화소의 입력값보다 작은지 판단한다. 만일 청색 서브화소의 입력값이 적색 또는 청색 서브화소의 입력값보다 작은 경우, 청색 서브화소의 값은 녹색 서브화소의 입력값을 적색 및 청색 서브화소들의 입력값들 중에서 큰 값으로 나눈 값으로 셋팅된다. 이후에, 녹색 서브화소의 값이 청녹색 서브화소의 값보다 작은지 판단한다. 만일 녹색 서브화소의 값이 청녹색 서브화소의 값보다 작은 경우, 청녹색 서브화소의 값은 녹색 서브화소의 값으로 셋팅된다. 이때, 청녹색 서브화소의 값은 청색 서브화소의 값이 감소된 값인지 여부와 상관없이 녹색 서브화소의 값으로 셋팅된다. 마지막으로 적색 서브화소의 입력값이 청색 또는 녹색 서브화소의 값보다 작은 경우, 적색 서브화소는 적색 서브화소의 입력값에서 청색 및 녹색 서브화소들의 입력값들 중에서 큰 값으로 나눈 값으로 셋팅된다.In particular, it is primarily determined whether the input luminance value of the blue sub-pixel in each pixel is smaller than the input luminance value of the red or blue sub-pixel. If the input luminance value of the blue sub-pixel in each pixel is smaller than the input luminance value of the red or blue sub-pixel, the values of the blue and blue sub-pixels are the input values of the blue sub-pixels among the input values of the red and green sub-pixels. It is set as the value divided by the larger value. Next, it is determined whether the input value of the blue sub-pixel is smaller than the input value of the red or blue sub-pixel. If the input value of the blue subpixel is smaller than the input value of the red or blue subpixel, the value of the blue subpixel is set as the value obtained by dividing the input value of the green subpixel by the larger of the input values of the red and blue subpixels. do. After that, it is determined whether the value of the green sub-pixel is smaller than the value of the blue-green sub-pixel. If the value of the green sub-pixel is smaller than the value of the blue-green sub-pixel, the value of the blue-green sub-pixel is set to the value of the green sub-pixel. In this case, the value of the blue-green sub-pixel is set to the value of the green sub-pixel regardless of whether the value of the blue sub-pixel is a reduced value. Finally, when the input value of the red subpixel is smaller than the value of the blue or green subpixel, the red subpixel is set to a value obtained by dividing the input value of the red subpixel by the larger of the input values of the blue and green subpixels.

상기 과정들은 컬러가 컬러 스페이스에서 백색(또는 회색)으로부터 컬러 스페이스 상의 소정의 라인 사이의 컬러 공간의 일측 상에 위치하는지를 테스트한다. 상기 과정들을 통해서 바라지 않는 컬러(undesired color)를 바라는 컬러(desired color)의 포화도에 역비례하는(inversely proportional) 값으로 셋팅한다. 상기 과정들은 모드 스티칭(Mode Stitching) 또는 혼합(blending)하는 단계를 수행하기 이전에 수행될 수 있다. 상기 역비례는 반드시 정확한 역비례를 의미하는 것은 아니고, 바라지 않는(undesired) 컬러들에 대해서 컬러값을 다양한 형태로 감소시키는 것을 의미한다.The above processes test whether a color is located on one side of the color space between white (or gray) in the color space and a predetermined line in the color space. Through the above steps, the undesired color is set to a value inversely proportional to the saturation of the desired color. The above processes may be performed before mode stitching or blending is performed. The inverse proportion does not necessarily mean an exact inverse proportion, but implies reducing color values in various forms for undesired colors.

예를 들어, 펜타일(PenTile) RGBW와 같은 RGBW 시스템에 적용되는 코드는 다음과 같다.For example, the code applied to an RGBW system such as PenTile RGBW is as follows.

R = G = B = WR = G = B = W

If Bin < MAX(Rin, Gin)If Bin <MAX(Rin, Gin)

Then B = = Bin / MAX(Rin, Gin) Then B = = Bin / MAX(Rin, Gin)

If Gin < MAX(Rin, Bin)If Gin <MAX(Rin, Bin)

Then G = Gin / MAX(Rin, Bin) Then G = Gin / MAX(Rin, Bin)

If Rin < MAX(Bin, Gin)If Rin <MAX(Bin, Gin)

Then R = Rin / MAX(Bin, Gin)Then R = Rin / MAX(Bin, Gin)

따라서, 각 화소에서 청색 서브화소의 입력값이 적색 또는 녹색 서브화소의 입력값보다 적은지 1차적으로 판단된다. 만일 각 화소에서 청색 서브화소의 입력값이 적색 또는 녹색 서브화소의 입력값보다 적은 경우, 청색 서브화소는 청색 서브화소의 입력값을 적색 및 녹색 서브화소들의 입력값들 중에서 큰 값으로 나누어진 값으로 셋팅된다. 이어서, 녹색 서브화소의 입력값이 적색 또는 청색 서브화소의 입력값보다 작은지 판단한다. 만일 녹색 서브화소의 입력값이 적색 또는 청색 서브화소의 입력값보다 작은 경우, 녹색 서브화소는 녹색 서브화소의 입력값을 적색 및 청색 서브화소들의 입력값들 중에서 큰 값으로 나누어진 값으로 셋팅된다. 이후에, 적색 서브화소의 입력값이 청색 또는 녹색 서브화소의 입력값 중에서 작은 값보다 작은지 판단한다. 만일, 적색 서브화소의 입력값이 청색 또는 녹색 서브화소의 입력값 중에서 작은 값보다 작은 경우, 적색 서브화소는 적색 서브화소의 입력값을 청색 및 녹색 서브화소의 입력값들 중에서 큰 값으로 나누어진 값으로 셋팅된다. 예를 들어, 상기 과정들은 하기의 코드를 통해 수행될 수 있다.Accordingly, in each pixel, it is primarily determined whether the input value of the blue subpixel is less than the input value of the red or green subpixel. If the input value of the blue subpixel in each pixel is less than the input value of the red or green subpixel, the blue subpixel is a value obtained by dividing the input value of the blue subpixel by the larger of the input values of the red and green subpixels. It is set to. Next, it is determined whether the input value of the green subpixel is smaller than the input value of the red or blue subpixel. If the input value of the green sub-pixel is smaller than the input value of the red or blue sub-pixel, the green sub-pixel is set to a value divided by the larger value among the input values of the red and blue sub-pixels. . Thereafter, it is determined whether the input value of the red subpixel is smaller than the smaller input value of the blue or green subpixel. If the input value of the red sub-pixel is smaller than the smaller of the input values of the blue or green sub-pixel, the red sub-pixel divides the input value of the red sub-pixel by the larger value among the input values of the blue and green sub-pixels. It is set to a value. For example, the above processes may be performed through the following code.

--get xhi values early, we need them in several places--get xhi values early, we need them in several places

local xhi1,og1=spr.fetch("xhi1",x,y)local xhi1,og1=spr.fetch("xhi1",x,y)

local xhi2,og2=spr.fetch("xhi2",x,y)local xhi2,og2=spr.fetch("xhi2",x,y)

local xhi3,og3=spr.fetch("xhi3",x,y)local xhi3,og3=spr.fetch("xhi3",x,y)

--these will contain the results, however calculated--these will contain the results, however calculated

local R1o,B1o,C1o,G1o,W1o,L1olocal R1o,B1o,C1o,G1o,W1o,L1o

local R2o,B2o,C2o,G2o,W2o,L2olocal R2o,B2o,C2o,G2o,W2o,L2o

local R3o,B3o,C3o,G3o,W3o,L3olocal R3o,B3o,C3o,G3o,W3o,L3o

local R,B,C,G,W,L,Og=spr.fetch("gmaA",x,y) --the GMA results ri,gi,bi=spr.fetch(ingam,x,y) --the RGB values after ingammalocal R,B,C,G,W,L,Og=spr.fetch("gmaA",x,y) --the GMA results ri,gi,bi=spr.fetch(ingam,x,y) - the RGB values after ingamma

--separate storage for xhi for each primary--separate storage for xhi for each primary

local xr1,xb1,xc1,xg1,xw1=xhi1,xhi1,xhi1,xhi1,xhi1local xr1,xb1,xc1,xg1,xw1=xhi1,xhi1,xhi1,xhi1,xhi1

local xr2,xb2,xc2,xg2,xw2=xhi2,xhi2,xhi2,xhi2,xhi2local xr2,xb2,xc2,xg2,xw2=xhi2,xhi2,xhi2,xhi2,xhi2

local xr3,xb3,xc3,xg3,xw3=xhi3,xhi3,xhi3,xhi3,xhi3local xr3,xb3,xc3,xg3,xw3=xhi3,xhi3,xhi3,xhi3,xhi3

if CYANNESS==1 thenif CYANNESS==1 then

if ri<math.max(bi,gi) thenif ri<math.max(bi,gi) then

local cnes=ri/math.max(bi,gi)local cnes=ri/math.max(bi,gi)

xr1=math.floor(xhi1*cnes)xr1=math.floor(xhi1*cnes)

xr2=math.floor(xhi2*cnes)xr2=math.floor(xhi2*cnes)

xr3=math.floor(xhi3*cnes)xr3=math.floor(xhi3*cnes)

endend

endend

if MAGENTNESS==1 thenif MAGENTNESS==1 then

if gi<math.max(ri,bi) thenif gi<math.max(ri,bi) then

local mnes=gi/math.max(ri,bi)local mnes=gi/math.max(ri,bi)

xg1=math.floor(xhi1*mnes)xg1=math.floor(xhi1*mnes)

xc1=math.floor(xhi1*mnes)xc1=math.floor(xhi1*mnes)

xg2=math.floor(xhi2*mnes)xg2=math.floor(xhi2*mnes)

xc2=math.floor(xhi2*mnes)xc2=math.floor(xhi2*mnes)

xg3=math.floor(xhi3*mnes)xg3=math.floor(xhi3*mnes)

xc3=math.floor(xhi3*mnes)xc3=math.floor(xhi3*mnes)

endend

endend

if YELLOWNESS==1 thenif YELLOWNESS==1 then

if bi<math.max(ri,gi) thenif bi<math.max(ri,gi) then

local ynes=bi/math.max(ri,gi)local ynes=bi/math.max(ri,gi)

xb1=math.floor(xhi1*ynes)xb1=math.floor(xhi1*ynes)

xc1=math.floor(xhi1*ynes)xc1=math.floor(xhi1*ynes)

xb2=math.floor(xhi2*ynes)xb2=math.floor(xhi2*ynes)

xc2=math.floor(xhi2*ynes)xc2=math.floor(xhi2*ynes)

xb3=math.floor(xhi3*ynes)xb3=math.floor(xhi3*ynes)

xc3=math.floor(xhi3*ynes)xc3=math.floor(xhi3*ynes)

end end

endend

다른 실시예로서, 정상상태인 백라이트(steady backlight)의 휘도를 4개의 타임슬롯(time slots)들 중의 하나에 집중하여 가상원색 필드연속컬러(FSC) 시스템의 제4 필드가 되도록 하는 방법도 있다.As another embodiment, there is a method of concentrating the luminance of a steady backlight in one of four time slots to become the fourth field of a virtual primary color field continuous color (FSC) system.

4개의 가상원색들이 존재하는 경우, 이들을 조합하여 원하는 컬러(desired color)의 등형동색들(metamers)을 구현할 수 있다. 따라서 이들 등형동색들 중의 어느 하나를 선택하게 된다. 이때, 소정의 등형동색은 원하는 컬러로부터 멀리 떨어진 가상원색의 성분을 최소화하도록 선택될 수 있다. 이때 원하는 컬러로부터 멀리 떨어진 가상원색의 성분을 최소화하는 정도가 0이 되는 경우, 원하는 컬러는 나머지 3개의 가상원색들만으로 재현될 수 있다. 이때, 원하는 컬러는 세 개의 가상원색에 대한 c값을 계산하는 것만으로도 구해질 수 있다.When there are four virtual primary colors, they can be combined to implement metamers of a desired color. Therefore, one of these isomorphic colors is selected. In this case, the predetermined isomorphic color may be selected to minimize a component of a virtual primary color far from a desired color. At this time, if the degree of minimizing the component of the virtual primary color far from the desired color becomes 0, the desired color can be reproduced only with the remaining three virtual primary colors. In this case, the desired color can be obtained simply by calculating c values for the three virtual primary colors.

전술한 시스템 및 방법은 색공간을 벗어나는(OOG) 상황을 제어하는데 사용될 수 있는 여러가지 다양한 변형이 가능하다. 이하에서는 상기 시스템의 다른 변형 실시예들이 개시된다. 예를 들어, 서브화소 랜더링(SPR) 방법이 상기 시스템에 결합되거나 상기 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 도 18에 도시된 다양한 블록들(예를 들어, 색공간 맵핑 블록(GMA), X/XL 블록)이 사용될 수 있다. 다만, 이러한 블록들의 사용에 관한 중복되는 설명은 생략한다. 당업자라면 색공간을 벗어나는(OOG) 상태를 제어하는 다양한 변형실시예가 가능할 것이다.The systems and methods described above are capable of many different variations that can be used to control out-of-color space (OOG) situations. In the following, other modified embodiments of the system are disclosed. For example, a subpixel rendering (SPR) method may be coupled to or applied to the system. In addition, various blocks shown in FIG. 18 (eg, a color space mapping block (GMA), an X/X L block) may be used. However, redundant descriptions regarding the use of these blocks will be omitted. Those skilled in the art will be able to implement various modifications to control the out-of-color space (OOG) state.

다른 숫자의 백라이트용 다원색을 갖는 시스템이 가능하다. 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 청녹색(C) LED를 갖는 다원색 백라이트가 가능하다. 전술한 기술들은 다양한 형태의 색조 영역을 계산하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사변형, 삼각형 등의 다양한 형상을 갖는 원색들의 조합에 적용될 수 있다. 도 23은 다원색 LED 색좌표 및 상기 다원색 LED 색좌표보다 작은 개별 영상 색좌표를 나타내는 겹쳐진 XYZ원색들을 CIE 1931 색좌표상에 나타낸 그래프이다. 도 23에서 색공간에서 가능한 컬러들은 네 번째 컬러를 갖는 LED 발광체를 이용하여 확장된다. 본 실시예에서, 상기 추가적인 컬러를 갖는 LED 발광체는 청녹색 컬러일 수 있다. 이때, 가상원색들(2330, 2340, 2350)의 다양한 조합에 의한 셋트가 가능하다. 예를 들어, 컬러 LED 발광체들의 조합에 의한 등형동색 조합을 이용한 가상원색들(2330, 2340, 2350)의 다양한 셋트가 가능하다. 가상원색들이 적용되는 컬러 스페이스(color space)는 일반적인 RGB원색들에 의한 컬러 스페이스보다 크기 때문에, 부다 큰 다원색 색공간(multiprimary color gamut)을 포용할 수 있다. 다른 실시예에서, 원색들의 셋트는 가상적인 것일 수 있다. 즉, 원색들의 셋트가 수학적으로는 계산 가능하지만 물리적으로는 실현되기 어려울 수 있다. 예를 들어, CIE XYZ 원색들의 경우 가상적인 원색들의 셋트가 될 수 있다. 실현가능한 가상원색은 XYZ 원색들의 선형조합에 의해 가능하기 때문에, 전술한 계산에서 RGB 표기(notation)는 컬러 스페이스들 사이의 적절한 변형을 통해 XYZ 표기로 대체될 수 있다.Systems with multiple primary colors for different numbers of backlights are possible. For example, a multi-primary color backlight with red (R), green (G), blue (B) and blue green (C) LEDs is possible. The techniques described above can be used to calculate various types of shaded areas. For example, it can be applied to a combination of primary colors having various shapes such as a quadrilateral and a triangle. 23 is a graph showing a multi-primary color LED color coordinate and overlapping XYZ primary colors representing an individual image color coordinate smaller than the multi-primary color LED color coordinate on a CIE 1931 color coordinate. In FIG. 23, colors available in the color space are expanded using an LED illuminant having a fourth color. In this embodiment, the LED emitter having the additional color may be a blue-green color. In this case, it is possible to set by various combinations of the virtual primary colors 2330, 2340, and 2350. For example, various sets of virtual primary colors 2330, 2340, and 2350 using an isomorphic color combination based on a combination of color LED light emitters are possible. Since the color space to which the virtual primary colors are applied is larger than that of general RGB primary colors, a large multiprimary color gamut can be accommodated. In another embodiment, the set of primary colors may be virtual. That is, although a set of primary colors can be mathematically calculated, it may be difficult to realize physically. For example, CIE XYZ primary colors may be a set of virtual primary colors. Since a feasible virtual primary color is possible by a linear combination of XYZ primary colors, the RGB notation in the above calculation can be replaced by the XYZ notation through appropriate transformations between color spaces.

필드연속컬러(FSC) 기술을 적용하는 경우, 필드연속컬러(FSC)에 의한 부작용(예를 들어, 컬러가 깨지는 현상(color break-up), 깜빡임 현상(flicker), 등)을 최소화하는 것이 바람직하다. 이를 해결하기 위한 방법의 하나로서, 각 LED 점상강도분포함수 내에서 컬러의 분포를 색조영역(chromaticity area)에 느슨하게 구속하는 방법이 있다. 즉, 각 LED 점상강도분포함수 내에서 분포되는 컬러와 색조영역 사이의 구속이 지나치게 엄격하지 않도록 한다. 각 LED 점상강도분포함수 내에서 분포되는 컬러와 색조영역을 지나치게 엄격하게 구속하는 경우, c값의 불일치가 커질 수 있다. c값의 불일치가 커질수록 시인되는 깜빡임의 정도가 증가한다.When applying field continuous color (FSC) technology, it is desirable to minimize side effects (e.g., color break-up, flicker, etc.) caused by field continuous color (FSC). Do. As one of the methods for solving this problem, there is a method of loosely constraining the color distribution within each LED point intensity distribution function to a chromaticity area. In other words, the constraint between the color and hue regions distributed within each LED point intensity distribution function is not excessively strict. When the color and hue regions distributed within each LED point intensity distribution function are tightly constrained, the discrepancy in the c value may increase. As the discrepancy of the c value increases, the degree of visually recognized flicker increases.

다른 방식으로, 각 LED의 점상강도분포함수 내의 컬러들의 분포보다 큰(또는 비례적으로 큰) 가상 색공간을 형성하는 가상 원색들을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 원색들을 오리지널 RGB 원색들(또는 RGBC 원색들) 쪽으로 일정한 거리 또는 일정 비율로 이동시켜서 보다 큰 가상 색공간을 형성할 수 있다. 다른 실시예로서, 가상원색들의 중심(centroid)을 구한 후에, 가상원색들과 중심 사이의 거리에 일정한 계수를 곱한 거리만큼 멀어지도록 이동시키는 방법도 있다. 또 다른 실시예로서, 점상강도분포함수 내의 영상에서 발견되는 컬러들의 평균값을 이용하는 방법도 있다. 또한, 가상 원색들은 본래의 거리(original distance)로부터 일정 계수만큼 멀어지게 하는 방법도 가능하다. 또한, 일정한 함수를 적용하여 본래의 거리가 가까울수로 더 멀어지고, 본래의 거리가 멀면 덜 멀어지도록 비례적으로 이동시키는 방법도 있다. 이때, 어두운 컬러보다 밝은 컬러에 가중치를 두고 밝은 컬러에 보다 큰 c값이 곱해지도록 해서 깜빡임(flicker)을 줄일 수도 있다.Alternatively, it is also possible to select virtual primary colors that form a virtual color space that is larger (or proportionally larger) than the distribution of colors within the point intensity distribution function of each LED. For example, a larger virtual color space may be formed by moving the primary colors toward the original RGB primary colors (or RGBC primary colors) at a predetermined distance or at a predetermined ratio. As another embodiment, after obtaining the centroids of the virtual primary colors, there is also a method of moving the virtual primary colors away by a distance obtained by multiplying the distance between the virtual primary colors and the center by a constant coefficient. As another embodiment, there is also a method of using an average value of colors found in an image within the point intensity distribution function. In addition, it is possible to make the virtual primary colors move away from the original distance by a certain factor. In addition, by applying a certain function, there is a method of proportionally shifting the original distance so that it becomes closer as the original distance is closer, and less distance if the original distance is farther. At this time, it is possible to reduce flicker by assigning a weight to a color brighter than a dark color and multiplying the bright color by a larger value of c.

소수의 LED 점상강도분포함수의 전체 영역에 걸쳐있는 총무지색(solid color)는 분산도가 0이므로(zero distribution), 가상원색들은 같은 값으로 수렴한다(collapse). 가능한 한 적은 수의 원색들을 사용하는 것이 바람직하므로, 두 개 또는 세 개의 원색들을 같은 값으로 세팅하는 것이 바람직하다. 이때, 원색들과 상기 원색들에 대응되는 c값이 같은 값이 되도록 유지할 수 있다. 상기와 같이 원색들을 결합하면 시간적인 빈도(temporal frequencies)를 증가시켜서 불이익한 잔상 현상(artifacts, 또는 화질저하 현상)을 감소시킬 수 있다. 구하고자 하는 화소 컬러(desired pixel color)가 적게 퍼질수록(분포될수록), 가상원색들이 수렴하는 정도(collapse)가 더 증가한다.Since the solid color over the entire area of a small number of LED point intensity distribution functions has a zero distribution, the virtual primary colors collapse to the same value. Since it is desirable to use as few primary colors as possible, it is desirable to set two or three primary colors to the same value. In this case, the primary colors and c values corresponding to the primary colors may be maintained to be the same value. Combining the primary colors as described above increases temporal frequencies to reduce disadvantageous artifacts or deterioration of image quality. The smaller the desired pixel color (desired pixel color) spreads (distributed), the more the virtual primary colors converge (collapse).

하나의 상태에서 다른 상태로 변화하는 액정표시 응답속도를 느려지게 하는 c값의 오류를 계산하여, 구하고자 하는(desired) 값이 되도록 필드연속컬러를 조절하고(FSC modulation) 가상원색들을 보상한다. 이때, 밝은 원색들은 더 밝게 되고, 어두운 원색들은 더 어둡게 될 수 있다.The error of the value c that slows the response speed of the liquid crystal display changing from one state to another is calculated, the field continuous color is adjusted to a desired value (FSC modulation), and the virtual primary colors are compensated. At this time, bright primary colors may become brighter, and dark primary colors may become darker.

다른 실시예에 따른 필드연속컬러(FSC) 방법Field continuous color (FSC) method according to another embodiment

필드연속컬러 백라이트 시스템에서 펄스폭조절(Pulse Width Modulation; PWM)을 이용하여 LED를 포함하는 백라이트를 구동하는 것이 가능하다. 도 19a 및 19b는 도 18에 도시된 시스템에 의해 주어진 색을 재현하는 두 가지 방법들을 나타내는 타이밍도이다. 도 19a 및 19b에서 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 각각의 컬러별(RGB) 휘도(또는 강도, 전압 등)를 나타낸다. 도 19a 및 19b는 필드연속컬러(FSC) 시스템을 위한 싱글 펄스폭 조절(single PWM) 사이클을 이용하여 색공간을 벗어나는(OOG) 상태를 조절하는 방법을 나타낸다. 도 19a에서, 약간 불포화된(slightly desaturated) 적색 컬러에서 녹색 및 청색 LED는 약간만 턴온된다. 이때, 적색 컬러가 색공간을 벗어나는 것(OOG)을 가정한다(예를 들어, 도 19a의 A1). 적색 LED는 상기 색공간을 벗어나는 적색을 표시할 수 없다. 도 19b는 가상원색시스템에서 펄스폭조절(PWM) 사이클에서 세 개의 타임슬롯(time slot) 중 적색, 녹색 및 청색을 표시하는 대신에, 제1 원색(P1, 적색), 제2 원색(P2, 적색-오랜지) 및 제3 원색(P3, 어두운 마젠타(dark magenta))의 가상원색들을 이용하여 표시한다. 도 19b에서 추가적인 영역들(A2, A3)의 합은 도 19a에서 색공간을 벗어나는(OOG) 영역(A1)과 동일한 양을 갖는다. 따라서, 도 19b의 적색 커브는 도 19a의 적색 입력값들을 모두 포함하여 색공간을 벗어나는(OOG) 현상을 방지할 수 있다.In a field continuous color backlight system, it is possible to drive a backlight including an LED using Pulse Width Modulation (PWM). 19A and 19B are timing diagrams illustrating two methods of reproducing a given color by the system shown in FIG. 18. In FIGS. 19A and 19B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents each color (RGB) luminance (or intensity, voltage, etc.). 19A and 19B show a method of controlling an out-of-color space (OOG) state using a single pulse width control (single PWM) cycle for a field continuous color (FSC) system. In Fig. 19A, the green and blue LEDs are only slightly turned on in a slightly desaturated red color. At this time, it is assumed that the red color is out of the color space (OOG) (for example, A1 of FIG. 19A). The red LED cannot display red outside the color space. 19B shows a first primary color (P1, red), and a second primary color (P2), instead of displaying red, green, and blue among three time slots in a pulse width control (PWM) cycle in a virtual primary color system. Red-orange) and virtual primary colors of the third primary color (P3, dark magenta) are used to display. In FIG. 19B, the sum of the additional areas A2 and A3 has the same amount as the area A1 out of the color space (OOG) in FIG. 19A. Accordingly, the red curve of FIG. 19B includes all of the red input values of FIG. 19A to prevent an OOG phenomenon.

다른 실시예로서, 도 20a, 20b 및 20c는 가상의 원색들을 이용한 방법들을 나타내는 타이밍도이다. 도 20a, 20b 및 20c에서 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 각각의 컬러별(RGB) 휘도(또는 강도, 전압 등)를 나타낸다. 도 20a는 적색, 녹색 및 청색 LED가 실질적으로 동일한 광량으로 연속하는 LED 백라이트에서 백색 영역을 생성하는 필드연속컬러(FSC) 파형도를 나타낸다. 도 20b는 각 사이클에서 3분의 1 휘도로 3배의 시간동은 턴온되는 LED에 의해 도 20a와 동일한 백색광을 생성하는 파형도를 나타낸다. 이때, 세 개의 가상 원색들(P1, P2, P3)은 동일한 회색의 음영(shade of grey)을 갖는다. 영상에서 흑색, 백색, 회색 등 컬러가 없는 넓은 영역이 존재하는 것은 일반적이다. 상기 컬러가 없는 영역을 감지하여 도 20b와 같이 단색 가상 원색(monochrome virtual primaries)을 이용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도 20a의 파형도를 갖는 영상은 깜빡임(flicker) 불량이 나타날 수 있으나, 도 20b와 같은 파형도를 갖는 영상은 깜빡임 불량이 나타나지 않기 때문인다. 그러나, 도 20b의 파형도를 갖는 영상보다는 도 20c의 파형도를 갖는 영상이 바람직하다. 도 20c에서는, 펄스폭조절(PWM)에 비례하여 LED를 구동하여 하나의 필드연속컬러(FSC) 사이클만으로 원하고자 하는 평균 휘도(desired average brightness)를 얻을 수 있다. 도 20c에서는 도 20a에 비해 깜빡이는(flicker) 진동수가 3배이기 때문에 깜빡임(flicker)을 인간의 시각으로 감지할 수 없게 된다. 따라서, 도 20c에서는 시인되는 깜빡임(flicker)이 줄어든다.As another embodiment, FIGS. 20A, 20B and 20C are timing diagrams illustrating methods using virtual primary colors. In FIGS. 20A, 20B and 20C, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents each color (RGB) luminance (or intensity, voltage, etc.). FIG. 20A shows a field continuous color (FSC) waveform diagram in which red, green, and blue LEDs generate a white area in an LED backlight continuously with substantially the same amount of light. FIG. 20B shows a waveform diagram of generating the same white light as that of FIG. 20A by an LED that is turned on for a period of time three times at a third luminance in each cycle. At this time, the three virtual primary colors P1, P2, and P3 have the same shade of gray. It is common for an image to have a wide area without color such as black, white, or gray. It is preferable to detect an area without the color and use monochromatic virtual primaries as shown in FIG. 20B. This is because the image having the waveform diagram of FIG. 20A may have a flicker defect, but the image having the waveform diagram of FIG. 20B does not have a flicker defect. However, the image having the waveform diagram of FIG. 20C is preferable to the image having the waveform diagram of FIG. 20B. In FIG. 20C, a desired average brightness can be obtained with only one field continuous color (FSC) cycle by driving the LED in proportion to the pulse width control (PWM). In FIG. 20C, since the frequency of flickering is three times that of FIG. 20A, the flicker cannot be detected by the human eye. Accordingly, in FIG. 20C, visually recognized flicker is reduced.

필터링되지Not filtered 않은 Not LCDLCD 표시장치를 갖는 능동적 Active with display 가상원색Virtual primary color 시스템( system( DynamicDynamic Virtual Virtual PrimaryPrimary SystemSystem HavingHaving UnfilteredUnfiltered LCDLCD DisplayDisplay ))

도 21a는 가상의 원색 공간을 순차적으로 재현하는 색 시스템(virtual primary field sequential color system)을 나타내는 블록도이다. 도 21a에서 LCD 패널(2160)의 화소패턴(2162)에는 컬러필터가 존재하지 않는다. 상기 시스템은 가상원색 필드연속컬러(virtual primary field sequential color)만을 이용해서 구동된다. 구동시, 인식될 수 있도록 인코딩된 R*G*B* 데이터(R*G*B* perceptually encoded data)는 입력 감마(input gamma) 모듈(2105)에 의해 선형화된다(linealized). 선택적인 입력 필터(2110)는 영상으로부터 노이즈(noise)를 제거한다. 경계박스(bounding box) 모듈(2130)은 각 LED의 점상강도분포함수에서 표시되는 컬러들의 컬러 색공간 맵을 결정한다. 가상원색 계산(Calc Virtual Primaries) 모듈(2132)은 상기 데이터로부터 가상원색들을 계산한다. 상기 가상원색들은 필드연속컬러 모듈(2125)에 의해 LED 백라이트 어레이 (2120) 상에 표시된다. 백라이트 보간(backlight interpolation) 모듈(2134)는 LED패널(2160)의 각 화소(필터링되지 않은 서브화소)의 뒤에서 가능한 실제 컬러를 결정한다. 이때, 상기 백라이트 보간 모듈(2134)은 적절한 보간법 및 LED의 점상강도분포함수를 이용하여 상기 가능한 실제 컬러를 결정한다. c값 계산(Calculate c Values) 모듈(2141)은 상기 백라이트 보간 모듈(2134)에 의해 계산된 값들을 상기 RGB 영상 데이터와 결합하여 c값을 계산한다. 출력 감마(Output Gamma) 모듈(2115)은 상기 c값을 감마 양자화(gamma quantized)시켜서 LCD 패널(2160)에 표시될 수 있도록 한다.21A is a block diagram showing a virtual primary field sequential color system for sequentially reproducing a virtual primary color space. In FIG. 21A, a color filter does not exist in the pixel pattern 2162 of the LCD panel 2160. The system is driven using only virtual primary field sequential colors. When driven, R*G*B* data (R*G*B* perceptually encoded data) encoded to be recognized is linearized by an input gamma module 2105. The optional input filter 2110 removes noise from the image. The bounding box module 2130 determines a color color space map of colors displayed in the point intensity distribution function of each LED. The Calc Virtual Primaries module 2132 calculates virtual primary colors from the data. The virtual primary colors are displayed on the LED backlight array 2120 by the field continuous color module 2125. The backlight interpolation module 2134 determines an actual color possible behind each pixel (unfiltered subpixel) of the LED panel 2160. At this time, the backlight interpolation module 2134 determines the possible actual colors using an appropriate interpolation method and a point intensity distribution function of the LED. Calculate c Values module 2141 calculates a c value by combining the values calculated by the backlight interpolation module 2134 with the RGB image data. The output gamma module 2115 gamma quantizes the c value so that it can be displayed on the LCD panel 2160.

도 21b는 도 21a에 도시된 칼크(Calc) 가상 원색 모듈을 나타내는 다른 실시예이다. 도 21a 및 21b를 참조하여, 하기에서는 각 모듈에서 다양한 실시예들을 간략하게 설명한다. 예를 들어, LED 백라이트(2120)에서, 적색, 녹색 및 청색 LED 들의 삼원소(triplet)가 직사각형 레이아웃으로 배열되되 서로간의 간격이 가까워서 일정거리 이격된 곳에서 관찰하면 하나의 점으로 보일 수 있다. 각 LED는 직사각형 점상강도분포함수(rectangular point spread function)를 갖는다. 일 실시예로서, 8개의 LED화소들이 각 LED와 LCD 매트릭스의 에지(edge)에서 LED의 추가적인 행(row)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 LED 화소들의 배열은 다양하게 변형될 수 있다.21B is another embodiment showing the Calc virtual primary color module shown in FIG. 21A. With reference to FIGS. 21A and 21B, various embodiments in each module will be briefly described below. For example, in the LED backlight 2120, three elements (triplets) of red, green, and blue LEDs are arranged in a rectangular layout, but they may be viewed as a single point when observed from a place spaced apart from each other due to a close distance. Each LED has a rectangular point spread function. As an embodiment, eight LED pixels may be placed between each LED and an additional row of LEDs at the edge of the LCD matrix. The arrangement of the LED pixels may be variously modified.

반점(speckle)과 같은 입력 영상의 노이즈는 표시패널에서 표시될 수 있는 능동영역(dynamic range)을 감소시키고 LED 백라이트의 전력소모를 증가시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 추가적인 입력 필터(2110)를 입력감마모듈(input gamma module)(2105) 이후에 배치하여 노이즈를 줄일 수 있다. 다양한 영상 노이즈 감소 필터들(image noise reduction filters)이 적용될 수 있다. 예를 들어, YCrCb 또는 CIELAB와 같은 적절한 컬러 스페이스(color space)에서 색조성분들(chromatic components)을 필터링 하여, 색조 노이즈(chromatic noise)를 감소시킬 수 있다. 실제 영상은 때때로 인간 시각능력을 벗어나는 정보들을 포함할 수 있다. 인간 시각능력을 벗어나는 정보들이 높은 공간적-색조 빈도(spatio-chromatic frequency)를 갖는 경우, 가상원색들은 색공간에서 실제 필요한 정도보다 멀리 떨어져야만 한다. 상기 색조 노이즈는 영상의 낮은 휘도를 갖는(어두운) 영역에서 발견된다. 상기 색조 노이즈를 필터링하면 더 타이트하고(tighter) 작은 가상 원색 색공간을 구할 수 있으면서도, c값의 변동이 줄어들고 시인되는 잔상(artifact)과 같은 잠재적인 불량들을 감소시킬 수 있다.Noise of an input image such as speckles reduces a dynamic range that can be displayed on the display panel and increases power consumption of the LED backlight. In order to solve this problem, an additional input filter 2110 may be disposed after the input gamma module 2105 to reduce noise. Various image noise reduction filters can be applied. For example, chromatic noise can be reduced by filtering chromatic components in an appropriate color space such as YCrCb or CIELAB. Real images can sometimes contain information outside the human visual ability. When information beyond human visual ability has a high spatio-chromatic frequency, the virtual primary colors must be farther away from the color space than actually necessary. The tone noise is found in low luminance (dark) areas of the image. Filtering the hue noise can obtain a tighter and smaller virtual primary color space, while reducing fluctuations in the value of c and reducing potential defects such as visual artifacts.

[식 11] 및 [식 13]은 행렬에서 다수의 0들과 1들을 포함하기 때문에, 이러한 평면들을 가로지르는 교차점(intersections of these planes)을 나타내는 공식은 쉽게 단순화될 수 있다. 컬러 평면들(color planes) 중의 하나와 입력 컬러 포인트(input color point) 사이의 실제 각도는 계산적으로는 어려울 수 있으나, 동일한 오더에서(in the same order) 보다 쉽게 이를 계산하고 분류하는 행렬을 구할 수 있다. 하기의 [식 25]는 입력컬러(r, g, b)를 이용하여 각 컬러에 대응되는 상기 각도를 계산하는 식이다.Since [Equation 11] and [Equation 13] contain a number of 0s and 1s in the matrix, the formula representing the intersections of these planes can be easily simplified. The actual angle between one of the color planes and the input color point can be computationally difficult, but it is easier to calculate and classify it in the same order. have. [Equation 25] below is an equation for calculating the angle corresponding to each color using the input colors (r, g, b).

[식 25][Equation 25]

rangle = 2*r*MAXCOL/(2*r+g+b)rangle = 2*r*MAXCOL/(2*r+g+b)

gangle = 2*g*MAXCOL/(r+2*g+b)gangle = 2*g*MAXCOL/(r+2*g+b)

bangle = 2*b*MAXCOL/(r+g+2*b)bangle = 2*b*MAXCOL/(r+g+2*b)

이때, MAXCOL은 입력감마모듈(2105)에 의한 입력감마변환과정을 거친 후의 입력컬러값의 최대상수값을 나타낸다. 상기 식들은 실제 LED의 점상강도분포함수 내에서 모든 입력포인트들을 커버하기에 충분할 정도로 단순하다. 경계박스모듈(bounding box module)(2130)에서, LED의 점상강도분포함수 내에서의 모든 입력화소들은 상기와 같은 가상각도들(pseudo-angles)로 변환되고, 상기 가상각도들의 최소값(또는 최대값)은 경계박스모듈(2130) 내에서 조사할 수 있다. 각 LED에 대응되는 8개의 화소들을 통하여, 2x8 x 2x8 또는 256 개의 입력 화소들을 조사하여 하나의 백라이트 LCD에서 최소 각도를 조사할 수 있다. 이때 중간 결과들을 라인버퍼들 또는 프레임 버프들에 저장함으로써 계산과정을 보다 용이하게 할 수 있다.At this time, MAXCOL represents the maximum constant value of the input color value after the input gamma conversion process by the input gamma module 2105. The above equations are simple enough to cover all input points within the actual LED's point intensity distribution function. In the bounding box module 2130, all input pixels within the point intensity distribution function of the LED are converted into pseudo-angles as described above, and the minimum value (or maximum value) of the virtual angles ) Can be investigated within the boundary box module 2130. Through 8 pixels corresponding to each LED, 2x8 x 2x8 or 256 input pixels can be irradiated to irradiate the minimum angle in one backlight LCD. At this time, the calculation process can be made easier by storing intermediate results in line buffers or frame buffs.

각도들의 최소값(minimum angles)이 발견되면, 상기 최소각도들(minimum angles)은 가상원색 계산모듈(Calc Virtual Primaries module)(2132)에 적용된다. 전술한 바와 같이, [식 11]에 의한 2개의 평면들 및 [식 13]에 의한 대각선의 평면(diagonal plane)에 의해 상기 가상원색들 중의 하나가 구해진다. 평면들이 교차하는 것을 구하는 식을 대수적인 표기법(algebraic notation)으로 확장하면, 계산결과를 상대적으로 단순화시키는 것이 가능하다. 하기의 [식 26]은 녹색축에 인접하는 가상원색을 계산하는 식이다.When the minimum angles are found, the minimum angles are applied to the Calc Virtual Primaries module 2132. As described above, one of the virtual primary colors is obtained by two planes according to [Equation 11] and a diagonal plane according to [Equation 13]. It is possible to relatively simplify the calculation result by extending the equation for finding the intersection of planes into algebraic notation. [Equation 26] below is an equation for calculating the virtual primary color adjacent to the green axis.

[식 26][Equation 26]

Rp1 = MAXCOL*rmin/(2*MAXCOL-rmin)Rp1 = MAXCOL*rmin/(2*MAXCOL-rmin)

Gp1 = MAXCOL*gmin/(2*MAXCOL-gmin)Gp1 = MAXCOL*gmin/(2*MAXCOL-gmin)

Bp1 = MAXCOL*Bp1 = MAXCOL*

(4*MAXCOL^2-4*MAXCOL*gmin-4*rmin*MAXCOL+3*gmin*rmin)/(4*MAXCOL^2-4*MAXCOL*gmin-4*rmin*MAXCOL+3*gmin*rmin)/

(rmin*gmin-2*rmin*MAXCOL-2*MAXCOL*gmin+4*MAXCOL^2)(rmin*gmin-2*rmin*MAXCOL-2*MAXCOL*gmin+4*MAXCOL^2)

이때, rmin, gmin 및 bmin은 상기 가상각도(pseudo-angle) 공식에 의한 주변의 입력컬러값들을 조사하여 얻어진 최소값들을 의미한다. 상기 계산결과는 가상원색 P1의 RGB 좌표계를 나타낸다. 유사한 방식으로 가상원색 P2의 RGB 좌표계를 계산하면 하기의 [식 27]과 같다.In this case, rmin, gmin, and bmin denote minimum values obtained by examining the surrounding input color values according to the pseudo-angle formula. The calculation result represents the RGB coordinate system of the virtual primary color P1. If the RGB coordinate system of the virtual primary color P2 is calculated in a similar manner, it is as shown in [Equation 27] below.

[식 27][Equation 27]

Rp2 = MAXCOL*Rp2 = MAXCOL*

(4*MAXCOL^2-4*MAXCOL*bmin-4*MAXCOL*gmin+3*gmin*bmin)/(4*MAXCOL^2-4*MAXCOL*bmin-4*MAXCOL*gmin+3*gmin*bmin)/

(4*MAXCOL^2-2*MAXCOL*bmin-2*MAXCOL*gmin+ gmin*bmin)(4*MAXCOL^2-2*MAXCOL*bmin-2*MAXCOL*gmin+ gmin*bmin)

Gp2 = MAXCOL*gmin/(2*MAXCOL-gmin)Gp2 = MAXCOL*gmin/(2*MAXCOL-gmin)

Bp2 = MAXCOL*bmin/(2*MAXCOL-bmin)Bp2 = MAXCOL*bmin/(2*MAXCOL-bmin)

유사한 방식으로 가상원색 P3의 RGB 좌표계를 계산하면 하기의 [식 28]과 같다.If the RGB coordinate system of the virtual primary color P3 is calculated in a similar manner, it is as shown in [Equation 28] below.

[식 28][Equation 28]

Rp3 = MAXCOL*rmin/(2*MAXCOL-rmin)Rp3 = MAXCOL*rmin/(2*MAXCOL-rmin)

Gp3 = MAXCOL*Gp3 = MAXCOL*

(4*MAXCOL^2-4*MAXCOL*bmin-4*MAXCOL*rmin+3*rmin*bmin)/(4*MAXCOL^2-4*MAXCOL*bmin-4*MAXCOL*rmin+3*rmin*bmin)/

(4*MAXCOL^2-2*MAXCOL*bmin-2*MAXCOL*rmin+ rmin*bmin)(4*MAXCOL^2-2*MAXCOL*bmin-2*MAXCOL*rmin+ rmin*bmin)

Bp3 = MAXCOL*bmin/(2*MAXCOL-bmin)Bp3 = MAXCOL*bmin/(2*MAXCOL-bmin)

전술한 바와 같이, 가상원색들은 표시장치의 최대휘도에 대응되는 색공간의 가장자리에 닿을 때까지 환산계수가 곱해진다(scaled). 다른 실시예로서, LED의 점상강도분포함수 내에서 입력 컬러들의 최대휘도에 환산계수가 곱해질(scaled) 수도 있다. 경계박스 다운샘플 모듈(Bounding Box down-sample module)(2130)이 최소각도(minimum angles)를 조사하고 이를 변수 Lmax에 저장하는 동안, 최대 휘도를 계산하도록 할 수 있으며, 상기 환산계수가 곱해지는 계산을 수행하는 식은 하기의 [식 29]와 같다.As described above, the virtual primary colors are scaled by a conversion factor until they reach the edge of the color space corresponding to the maximum luminance of the display device. As another embodiment, a conversion factor may be scaled to the maximum luminance of input colors within the point intensity distribution function of the LED. While the bounding box down-sample module 2130 examines the minimum angles and stores them in the variable Lmax, the maximum luminance can be calculated, and the conversion factor is multiplied. The formula for performing is as shown in [Equation 29] below.

[식 29][Equation 29]

Rp1 = Rp1*Lmax/ max(Rp1,Gp1,Bp1)Rp1 = Rp1*Lmax/ max(Rp1,Gp1,Bp1)

Gp1 = Gp1*Lmax/ max(Rp1,Gp1,Bp1)Gp1 = Gp1*Lmax/ max(Rp1,Gp1,Bp1)

Bp1 = Bp1*Lmax/max(Rp1,Gp1,Bp1)Bp1 = Bp1*Lmax/max(Rp1,Gp1,Bp1)

Rp2 = Rp2*Lmax/max(Rp2,Gp2,Bp2)Rp2 = Rp2*Lmax/max(Rp2,Gp2,Bp2)

Gp2 = Gp2*Lmax/max(Rp2,Gp2,Bp2)Gp2 = Gp2*Lmax/max(Rp2,Gp2,Bp2)

Bp2 = Bp2*Lmax/max(Rp2,Gp2,Bp2)Bp2 = Bp2*Lmax/max(Rp2,Gp2,Bp2)

Rp3 = Rp3*Lmax/max(Rp3,Gp3,Bp3)Rp3 = Rp3*Lmax/max(Rp3,Gp3,Bp3)

Gp3 = Gp3*Lmax/max(Rp3,Gp3,Bp3)Gp3 = Gp3*Lmax/max(Rp3,Gp3,Bp3)

Bp3 = Bp3*Lmax/max(Rp3,Gp3,Bp3)Bp3 = Bp3*Lmax/max(Rp3,Gp3,Bp3)

이때, 상기 계산과정들은 각 LED의 전체 전력의 한계 내에서 구해지는 것이 바람직하다. 세 개의 가상원색에 관한 실시예에서, 세 개 중에서 적색 컬러에 대한 값들의 합은 1/3의 듀티 사이클(duty cycle)을 갖는다. 이는 녹색 및 청색에서도 동일하다. 예를 들어, 세 개의 가상원색 시스템에서는, 녹색 및 청색 LED에 대한 값들의 합도 1/3의 듀티 사이클을 갖는 것이 바람직하다. 세 개의 가상원색들의 적색 컬러에 대한 값들의 합이 이미 MAXCOL보다 작은 값을 갖는 경우에는 상기 계산이 필요하지 않다. 상기 계산을 가상코드의 형태로 나타내면 다음과 같다.At this time, it is preferable that the calculation processes are obtained within the limit of the total power of each LED. In the embodiment of the three virtual primary colors, the sum of values for the red color among the three has a duty cycle of 1/3. The same is true for green and blue. For example, in a three virtual primary color system, it is desirable to have a duty cycle of 1/3 the sum of values for green and blue LEDs. If the sum of the values for the red color of the three virtual primary colors already has a value smaller than MAXCOL, the above calculation is not necessary. The above calculation is expressed in the form of a virtual code as follows.

Div = math.max(Rp1+Rp2+Rp3,Gp1+Gp2+Gp3,Bp1+Bp2+Bp3)Div = math.max(Rp1+Rp2+Rp3,Gp1+Gp2+Gp3,Bp1+Bp2+Bp3)

if Div > MAXCOL thenif Div> MAXCOL then

Rp1 = Rp1*MAXCOL/DivRp1 = Rp1*MAXCOL/Div

Gp1 = Gp1*MAXCOL/DivGp1 = Gp1*MAXCOL/Div

Bp1 = Bp1*MAXCOL/DivBp1 = Bp1*MAXCOL/Div

Rp2 = Rp2*MAXCOL/DivRp2 = Rp2*MAXCOL/Div

Gp2 = Gp2*MAXCOL/DivGp2 = Gp2*MAXCOL/Div

Bp2 = Bp2*MAXCOL/DivBp2 = Bp2*MAXCOL/Div

Rp3 = Rp3*MAXCOL/DivRp3 = Rp3*MAXCOL/Div

Gp3 = Gp3*MAXCOL/DivGp3 = Gp3*MAXCOL/Div

Bp3 = Bp3*MAXCOL/DivBp3 = Bp3*MAXCOL/Div

endend

흑백 영상이 표시되는 경우, 가상원색들은 색조다이어그램에서 서로 인접하게 위치하며 실질적으로 동일한 값들을 갖는다. 상기 계산에서 세 개의 가상원색들은 각 필드에서의 최대값의 1/3 정도의 값들을 가지며, 이를 모두 합하면 전체 프레임에서 최대값 대비 100%의 값을 갖게 된다. 그러나, 높은 색조공간 진동수(chromatic spatial frequency)를 갖는 영상이 표시되는 영역에서, 가상원색들은 서로 멀리 떨어지게 된다. 이러한 경우, 상기 식들을 계산하면, 각 가상원색은 하나의 필드에서 대부분의 전력(power)을 갖게 되고, 동일 프레임의 나머지 필드들에서는 전력이 적거나 거의 오프상태가 되게 된다.When a black and white image is displayed, the virtual primary colors are located adjacent to each other on the hue diagram and have substantially the same values. In the above calculation, the three virtual primary colors have values of about 1/3 of the maximum value in each field, and when these are summed, they have a value of 100% of the maximum value in the entire frame. However, in a region in which an image having a high chromatic spatial frequency is displayed, the virtual primary colors are separated from each other. In this case, when the above equations are calculated, each virtual primary color has most of the power in one field, and the remaining fields of the same frame have little power or are almost turned off.

LED의 점상강도분포함수 내의 화소들이 실질적으로 흑백(monochrome)을 표시하는 경우, 전력감소 정도를 계산하는 것이 용이하다. 그러나 높은 색조공간 진동수(chromatic spatial frequency)를 갖는 영상이 표시되는 영역에서는 낮은 전력이 적용될 수 없다. 예를 들어, LED 백버퍼(backbuffer)에서 전력을 감소시키기 위해서 최대 c값 조사 모듈(2150)을 이용하여 각 LED의 점상강도분포함수 내에서 가장 큰 c값(또는 최대 c값)의 을 조사한다. 상기 최대 c값은 LED에서 환산계수를 곱해서 가능한 가장 낮은 값들을 구하는 과정에 사용될 수 있다. 이때, c값은 c값 계산 모듈(Calc c Value module)(2141) 이전 단계에서는 구해지지 않을 수도 있다. 다른 실시예로서, 하나의 가상원색 계산 모듈(Calc Virtual Primaries module)(2132)이 두 개의 백라이트 보간 모듈(2134) 및 두 개의 c값 계산 모듈(calculate c values module)(2141)을 포함할 수도 있다. 제1 LED 근사모듈(LED approximation module)(2135)는 가상원색 계산 모듈(2132)을 위한 계산기능을 수행할 수 있다. 두 개씩의 백라이트 보간 모듈(2134) 및 c값 계산 모듈(2141)은 c값의 1차적으로 근사(approximatation)하는 계산을 수행한다. 최대 c값 조사모듈(2150)은 c값들 중에서 최대 c값을 조사하여, 각 LED의 점상강도분포함수에서 가장 큰 값을 찾는다. 이후 각 LED에서의 최종값은 LED값 환산 모듈(Scale LED Values module)(2152)에 의해 계산된다. 상기 두 단계들은 하기의 가상코드를 이용하여 수행될 수 있다.When the pixels within the point intensity distribution function of the LED display substantially monochrome, it is easy to calculate the degree of power reduction. However, low power cannot be applied in a region in which an image having a high chromatic spatial frequency is displayed. For example, in order to reduce the power in the LED backbuffer, the maximum c value survey module 2150 is used to investigate the largest c value (or maximum c value) within the point intensity distribution function of each LED. . The maximum c value can be used in the process of obtaining the lowest possible values by multiplying the conversion factor in the LED. In this case, the c value may not be obtained in a step prior to the c value calculation module 2141. As another embodiment, one Calc Virtual Primaries module 2132 may include two backlight interpolation modules 2134 and two calculate c values modules 2141. . The first LED approximation module 2135 may perform a calculation function for the virtual primary color calculation module 2132. Each of the two backlight interpolation modules 2134 and the c-value calculation module 2141 performs a calculation that first approximates the c-value. The maximum c-value investigation module 2150 examines the maximum c-value among the c-values, and finds the largest value in the point intensity distribution function of each LED. After that, the final value of each LED is calculated by the LED value conversion module (Scale LED Values module) 2152. The above two steps can be performed using the following virtual code.

for j=0,15 do --survey the max xhi value in the point spread function (PSF)for j=0,15 do --survey the max xhi value in the point spread function (PSF)

for i=0,15 do --loop for all pixels in PSF for i=0,15 do --loop for all pixels in PSF

local xhi=spr.fetch("LCD",x*8+i-8,y*8+j-8,xbuf) --fetch the xhi value local xhi=spr.fetch("LCD",x*8+i-8,y*8+j-8,xbuf) --fetch the xhi value

maxhi=math.max(maxhi,xhi) --find the maximum onemaxhi=math.max(maxhi,xhi) --find the maximum one

end -- pixels in PSF end - pixels in PSF

end -- lines in PSF end - lines in PSF

local r,g,b=spr.fetch(ledbuf,x,y) --read in LED buffer values local r,g,b=spr.fetch(ledbuf,x,y) --read in LED buffer values

maxhi=math.max(MAXCOL,maxhi+floor) --prevent zero valued c determinants D maxhi=math.max(MAXCOL,maxhi+floor) --prevent zero valued c determinants D

r=r*maxhi/MAXCOL --Scale LED Values r=r*maxhi/MAXCOL --Scale LED Values

g=g*maxhi/MAXCOL g=g*maxhi/MAXCOL

b=b*maxhi/MAXCOL b=b*maxhi/MAXCOL

spr.store(ledbuf,x,y,r,g,b) --store them back in LED buffer spr.store(ledbuf,x,y,r,g,b) --store them back in LED buffer

상기 과정들은 세 개의 필드들에 대응되는 세 개의 LED에 의해 구성되는 LED 삼중조합(LED triplet) 중의 각 LED에 대해서 수행된다. 상기 과정들을 통해 수행된 2차 근사(approximation)에 의해 감소된 값들 및 감소된 전력소모값을 구할 수 있다. 이때, 상기 감소된 값들은 상기 LED값 환산모듈(2152)에 의해 구해진 감소된 LED 값들 또는 감소된 컬러값들 일 수 있다.The above processes are performed for each LED in an LED triplet composed of three LEDs corresponding to three fields. Reduced values and reduced power consumption values may be obtained by a second-order approximation performed through the above processes. In this case, the reduced values may be reduced LED values or reduced color values obtained by the LED value conversion module 2152.

상기 과정들은 각 프레임의 세 필드들 중에서 하나의 LED를 위한 가상원색들에 대하여 계산된다. 도 21A에서, 상기 LED 값들은 필드연속컬러(FSC) 모듈(2125)로 전달된다. 필드연속컬러(FSC) 모듈(2125)은 상기 LED 값들을 저장하기 위한 소형 LED 프레임 버퍼를 포함할 수 있다.The above processes are calculated for the virtual primary colors for one of the three fields of each frame. In FIG. 21A, the LED values are passed to a field continuous color (FSC) module 2125. The field continuous color (FSC) module 2125 may include a small LED frame buffer for storing the LED values.

백라이트 보간 모듈(2134)는 LED 프레임 버퍼로부터 전달된 상기 LED 값들을 이용하여 LCD 패널(2160)의 각 화소(2162)에서 효과적인 백라이트 컬러(effective backlight color)를 계산한다. 이때, 상기 계산과정은 각 화소에 따라 적절하게 수행되거나, 바람직하게는 모든 효과적인 백라이트 컬러(effective backlight color)에 대하여 미리 계산되어 다른 프레임 버퍼에 저장되어 있는 값들을 이용하여 수행될 수 있다. 이때, 하나의 프레임에서 세 개의 필드들을 위한 효과적인 백라이트 컬러들(effective backlight color)을 저장하기 위한 세 개의 프레임 버퍼들이 필요할 수 있다. 상기 프레임 버퍼들 각각의 위치는 본 발명의 실시예에 도시된 배열에 따라 포위되도록 인접하게 배열된 4개의 LED들을 이용하여 계산될 수 있다. 하기의 [식 30]은 룩업테이블(look-up table)에 저장된 점상강도분포함수를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 룩업테이블은 LED의 휘도에 직접 대응되도록 인코딩된 4096개의 8개의 12빗트 정수들을 포함할 수 있다. 하기의 [식 30]은 하나의 필드에서 하나의 지점(x, y)에서의 하나의 효과적인 백라이트 컬러(rs, gs, bs)를 계산한다.The backlight interpolation module 2134 calculates an effective backlight color in each pixel 2162 of the LCD panel 2160 using the LED values transferred from the LED frame buffer. In this case, the calculation process may be appropriately performed for each pixel, or may be preferably performed using values previously calculated for all effective backlight colors and stored in other frame buffers. In this case, three frame buffers may be required to store effective backlight colors for three fields in one frame. The position of each of the frame buffers can be calculated using four LEDs arranged adjacently to be surrounded according to the arrangement shown in the embodiment of the present invention. [Equation 30] below may use the point intensity distribution function stored in a look-up table. For example, the lookup table may include 4096 8 12-bit integers encoded to directly correspond to the luminance of the LED. [Equation 30] below calculates one effective backlight color (rs, gs, bs) at one point (x, y) in one field.

[식 30][Equation 30]

xb = x/8xb = x/8

yb = y/8 --position of a nearby LEDyb = y/8 --position of a nearby LED

xd = mod(x,7)xd = mod(x,7)

yd = mod(y,7) --distance to a nearby LED centeryd = mod(y,7) --distance to a nearby LED center

Rp,Gp,Bp = fetch(xb,yb) --get upper left LED colorRp,Gp,Bp = fetch(xb,yb) --get upper left LED color

psf = spread[xd]*spread[yd]/4096 --look up point spread functionpsf = spread[xd]*spread[yd]/4096 --look up point spread function

rs = Rp*psf --sum upper left LEDrs = Rp*psf --sum upper left LED

gs = Gp*psfgs = Gp*psf

bs = b*psfbs = b*psf

Rp,Gp,Bp = fetch(xb+1,yb) --color of upper right LED Rp,Gp,Bp = fetch(xb+1,yb) --color of upper right LED

psf = spread[7-xd]*spread[yd]/4096 --PSF for this led and pixelpsf = spread[7-xd]*spread[yd]/4096 --PSF for this led and pixel

rs = rs + Rp*psf --sum upper left LEDrs = rs + Rp*psf --sum upper left LED

gs = gs + Gp*psfgs = gs + Gp*psf

bs = bs + Bp*psfbs = bs + Bp*psf

Rp,Gp,Bp = spr.fetch(ledbuf,xb,yb+1) --color of lower left LEDRp,Gp,Bp = spr.fetch(ledbuf,xb,yb+1) --color of lower left LED

psf spread[xd]*spread[7-yd]/4096 --PSF for this led and pixelpsf spread[xd]*spread[7-yd]/4096 --PSF for this led and pixel

rs = rs + Rp*psf --sum upper left LEDrs = rs + Rp*psf --sum upper left LED

gs = gs + Gp*psfgs = gs + Gp*psf

bs = bs + Bp*psfbs = bs + Bp*psf

Rp,Gp,Bp = fetch(xb+1,yb+1) --color of lower right LEDRp,Gp,Bp = fetch(xb+1,yb+1) --color of lower right LED

psf = spread[7-xd]*spread[7-yd]/4096 --PSF for this led and pixelpsf = spread[7-xd]*spread[7-yd]/4096 --PSF for this led and pixel

rs = rs + Rp*psf --sum upper left LEDrs = rs + Rp*psf --sum upper left LED

gs = gs + Gp*psfgs = gs + Gp*psf

bs = bs + Bp*psfbs = bs + Bp*psf

rs = rs/4096 --sum was 12-bit precisionrs = rs/4096 --sum was 12-bit precision

gs = gs/4096 --collapse them back to pixel precisiongs = gs/4096 --collapse them back to pixel precision

bs = bs/4096bs = bs/4096

상기와 같은 가상코드의 계산은 프레임의 각 필드의 각 화소에서 수행될 수 있다. c값 계산 모듈(2141)은 상기 계산에 의한 결과값을 이용하여 c값을 계산한다. 상기 c값 계산 모듈(2141)은 전술한 확장된 [식 10]을 이용하여 세 개의 모든 필드들에서 각 LCD 화소를 위한 c값을 계산한다. 상기 계산과정은 역행렬(matrix inversion) 계산을 포함하지만, 모든 행렬이 역행렬 계산의 대상이 되지는 않는다. 상기 행렬의 행렬식(determinant)을 계산하여 그 결과가 0이 아닌지 검사한다. 행렬식이 0이 아닌 경우, [식 10]이 그대로 사용된다. 실제 계산에서, 화소 값들은 0과 최대가능값(maximum possible value)(MAXCOL) 사이의 정수이다. 즉, 상기 계산과정의 각각의 계산에서는 추가적인 인자(factor)인 MAXCOL이 요구된다. 하기의 가상코드에서, (R1, G1, B1)로 표시되는 값들은 각 지점에서 첫번째 필드에서의 효과적인 백라이트 컬러(effective backlight color)를 나타낸다. (R2, G2, B2)로 표시되는 값들 및 (R3, G3, B3)로 표시되는 값들은 각각 프레임의 제2 필드 및 제3 필드에서의 효과적인 백라이트 컬러(effective backlight colors)들을 나타낸다. (R, G, B)로 표시되는 값들은 입력감마모듈(input gamma module)(2105)을 통과한 지점에서의 입력컬러에 대응되는 값을 나타낸다.The calculation of the virtual code as described above may be performed in each pixel of each field of the frame. The c-value calculation module 2141 calculates the c-value using the result value obtained by the above calculation. The c-value calculation module 2141 calculates a c-value for each LCD pixel in all three fields using the above-described extended [Equation 10]. The calculation process includes calculation of a matrix inversion, but not all matrices are subject to calculation of an inverse matrix. By calculating the determinant of the matrix, it is checked whether the result is non-zero. If the determinant is not 0, [Equation 10] is used as it is. In actual calculations, pixel values are integers between 0 and maximum possible value (MAXCOL). That is, in each calculation of the above calculation process, an additional factor, MAXCOL, is required. In the following virtual code, values denoted by (R1, G1, B1) represent the effective backlight color in the first field at each point. Values indicated by (R2, G2, B2) and values indicated by (R3, G3, B3) represent effective backlight colors in the second and third fields of the frame, respectively. Values denoted by (R, G, B) represent values corresponding to the input color at the point passing through the input gamma module 2105.

D=R1*G2*B3-R1*B2*G3-R2*G1*B3+R2*B1*G3+R3*G1*B2-R3*B1*G2D=R1*G2*B3-R1*B2*G3-R2*G1*B3+R2*B1*G3+R3*G1*B2-R3*B1*G2

if D!=0 thenif D!=0 then

x1 = ((G2*B3-B2*G3)*R+(R3*B2-R2*B3)*G+x1 = ((G2*B3-B2*G3)*R+(R3*B2-R2*B3)*G+

(G3*R2-R3*G2)*B)*MAXCOL/D(G3*R2-R3*G2)*B)*MAXCOL/D

x2 = ((B1*G3-G1*B3)*R+(R1*B3-B1*R3)*G+x2 = ((B1*G3-G1*B3)*R+(R1*B3-B1*R3)*G+

(R3*G1-R1*G3)*B)*MAXCOL/D(R3*G1-R1*G3)*B)*MAXCOL/D

x3 = ((G1*B2-B1*G2)*R+(B1*R2-R1*B2)*G+x3 = ((G1*B2-B1*G2)*R+(B1*R2-R1*B2)*G+

(R1*G2-G1*R2)*B)*MAXCOL/D(R1*G2-G1*R2)*B)*MAXCOL/D

endend

상기 계산 방식을 이용하면, 실질적으로 흑백 영상에 가까운 영상이 표시되는 영역에서 프레임의 세 개의 필드들 모두에서 거의 유사한 결과값을 얻게 된다. 세 개의 필드들에서 거의 유사한 결과값이 얻어지는 경우, 표시된 영상에서 깜빡임(flicker)이 감소한다. 깜빡임이 감소하는 결과는, 흑백영상이 표시되는 경우 뿐만 아니라 단색으로 영상이 표시되는 경우에도 동일하게 나타난다. 예를 들어, 적색 계열의 컬러를 이용한 영상 또는 암실에서 적색등이 켜진 상태에서 보여지는 영상에서 깜빡임이 감소되는 결과를 얻을 수 있다. 또한 일부 영역에서는 컬러영상이 표시되고 나머지 영역에서는 단색영상이 표시되는 경우에도, 컬러영상이 표시되는 부분으로부터 멀리 떨어진 부분(예를 들어, LED의 점상강도분포함수의 영역을 벗어나는 부분)에서는 전술한 깜빡임이 적은 모드(low-flicker mode)가 적용될 수 있다. 전술한 계산은 각 입력화소값(input pixel value)에 적용될 수 있고, 프레임의 각 필드에서의 c1값, c2값, c3값에 관한 계산된 결과는 출력감마모듈(Output Gamma module)(2115)를 통과하여 출력감마모듈(2115)에 인가된다.Using the above calculation method, almost similar result values are obtained in all three fields of a frame in an area in which an image substantially close to a black and white image is displayed. When almost similar result values are obtained in the three fields, flicker is reduced in the displayed image. The result of reducing flicker is the same when a black and white image is displayed as well as when an image is displayed in a single color. For example, it is possible to obtain a result of reducing flicker in an image using a red color or an image displayed when a red light is on in a dark room. In addition, even when a color image is displayed in some areas and a monochromatic image is displayed in the remaining areas, the above-described area is far from the area where the color image is displayed (for example, the area outside the area of the point intensity distribution function of the LED). A low-flicker mode can be applied. The above-described calculation can be applied to each input pixel value, and the calculated results for the c1 value, c2 value, and c3 value in each field of the frame are calculated using the Output Gamma module 2115. Pass through and applied to the output gamma module 2115.

도 21a의 시스템의 백라이트 어레이(2120)는 개별적으로 제어된다. 다른 실시예에서, LED들 또는 다른 컬러광원들은 공간적으로 개별제어되는 것이 아니라, 전체적인 강도가 제어될 수도 있다. 광원들의 전체적인 강도가 제어되는 경우, 점상강도분로함수는 전체적으로 균일한 함수를 갖는다. 이러한 경우, 백라이트 보간 모듈(Backlight Interpolation function)(2134)은 필요가 없어진다. 이러한 경우, 대부분의 영상들이 백라이트 어레이(2120)의 컬러 원색들의 구현 가능한 최대 색공간 영역(full gamut range)보다 작은 색공간 맵핑을 하게되서, 필드연속컬러 잔상 현상(field sequential color artifacts)이 감소된다. 이러한 실시예는 LED 또는 레이저에 의해 펌핑된 진동수 변환기(laser pumped frequency converters)(비선형 광학장치)와 같이 조절가능한 광원으로부터 발생된 컬러광이 연속필드(sequential fields)에서 강도가 조절되는 컬러 프로젝터에 유용하게 적용될 수 있다.The backlight array 2120 of the system of FIG. 21A is individually controlled. In another embodiment, the LEDs or other color light sources are not individually controlled spatially, but the overall intensity may be controlled. When the overall intensity of the light sources is controlled, the point intensity shunt function has an overall uniform function. In this case, the backlight interpolation module 2134 is not required. In this case, most of the images are mapped to a color space smaller than the full gamut range of the color primary colors of the backlight array 2120, thereby reducing field sequential color artifacts. . This embodiment is useful for color projectors in which color light generated from adjustable light sources such as LEDs or laser pumped frequency converters (nonlinear optics) is controlled in intensity in sequential fields. Can be applied in a way.

본 실시예에서, 능동적인 필드연속 표시장치는 백라이트를 포함한다. 상기 백라이트는 복수의 컬러들을 복수의 강도를 갖도록 발광(illumination)시킬 수 있다. 상기 컬러들 및 컬러들의 강도는 백라이트의 영역들의 셋트에서 독립적으로 조절될 수 있다. 상기 능동적인 필드연속 표시장치는 소정의 영역에서 백라이트의 컬러 및 강도를 능동적으로 선택하는 제어회로를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 종래 필드연속표시장치는 소정의 시간에서 소정의 지점에서 영상이 표시되는 영역에서 강도 및 컬러를 독립적으로 제어할 수 없다. 또한, 종래의 필드연속표시장치는 소정의 시간에 입력컬러 값들을 고려하여 영상을 표시하지 않았기 때문에 소정의 화질기준을 판단할 때 화질을 최적화시킬 수 없었다.In this embodiment, the active field continuous display device includes a backlight. The backlight may illuminate a plurality of colors to have a plurality of intensities. The colors and their intensity can be independently adjusted in a set of areas of the backlight. The active field continuous display device may further include a control circuit for actively selecting a color and intensity of a backlight in a predetermined area. As described above, the conventional field continuous display device cannot independently control the intensity and color in an area where an image is displayed at a predetermined point at a predetermined time. In addition, since the conventional field continuous display device does not display an image in consideration of input color values at a predetermined time, the image quality cannot be optimized when determining a predetermined image quality standard.

동시 대비 오류의 제거(Reduction in Simultaneous Contrast Error)Reduction in Simultaneous Contrast Error

상기 기재된 필드연속 표시장치는 종래의 표시장치들(displays)에 비하여 다수의 이점을 제공한다. 하나의 예를 들면, 필드연속 표시장치는 동시 대비 오류(simultaneous contrast error)와 같은, 여러 가지 원치 않는 영상 효과를 제거하는 방식으로 작동될 수 있다. 상기 동시 대비 오류는 다수의 일반적인 표시장치들(displays)에서 발생될 수 있는 것으로 알려진 현상이다. 채도가 최대로 포화된 컬러 구역에 이웃한 밝은 백색 구역을 갖고 있는 이미지에 있어서, 상기 포화된 컬러는 육안(human eyes)에 의해서 원래의 컬러 보다 어둡게 인지된다. 상기 컬러가 노란색(즉, 포화되거나 포화에 근접한 노란색)일 때 원래의 컬러 보다 어둡게 육안으로 인지되는 현상이 더욱 심하다.The field continuous display device described above provides a number of advantages over conventional displays. As an example, a continuous field display device may be operated in a manner that eliminates various unwanted image effects, such as a simultaneous contrast error. The simultaneous contrast error is a known phenomenon that may occur in a number of general displays. In an image having a bright white area adjacent to a color area in which the saturation is maximally saturated, the saturated color is perceived by the human eyes to be darker than the original color. When the color is yellow (i.e., saturated or close to saturation), the visual perception is darker than the original color.

이론상으로는, 상기와 같은 문제점은 각 W 서브화소의 면적을 감축하는 것으로 감소시키거나 제거할 수 있다. 그러나, 이러한 방법이, 원칙적으로 상기 동시 대비 오류의 문제를 감소하는데 도움이 될 수 있다고 하더라고, 실제 구현에 있어서는 다수의 어려움이 있다. 예를 들어, 상기 패널의 전반적인 백색 휘도가 감소될 것이며, 이는 단계적으로 부정적인 효과를 갖는 다른 접근에 의한 보상을 필요로 한다.In theory, the above problem can be reduced or eliminated by reducing the area of each W subpixel. However, although this method can be helpful in reducing the problem of the simultaneous contrast error in principle, there are a number of difficulties in actual implementation. For example, the overall white luminance of the panel will be reduced, which needs to be compensated for by other approaches that have a step-by-step negative effect.

또한, 다른 컬러의 서브 화소들에 비해서 작은 W 서브화소를 갖는 패널을 제작하는 것은 실제에 있어서 어렵고 바람직하지 않다. 또한, 상대적으로 작은 W 서브화소는 다른 서브화소들에 비해서 다른 용량성 부하를 갖게 되어 구동을 어렵게 만든다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 표시장치(the display)는 밝은 백색 구역에 이웃한 노란색같이 밝은(즉, 포화되거나 포화에 근접한) 컬러 구역을 탐지 하기 위해 프로그램 될 수 있고, 전역 LED 백라이트가 상기 밝은 컬러에 알맞도록 조정될 수 있다.In addition, it is difficult and undesirable in practice to fabricate a panel having W sub-pixels smaller than those of other color sub-pixels. In addition, the relatively small W subpixel has a different capacitive load compared to other subpixels, making it difficult to drive. Accordingly, the display according to an embodiment of the present invention can be programmed to detect a bright (i.e., saturated or near saturation) color area such as yellow adjacent to a bright white area, and the entire LED backlight Can be adjusted to suit the bright color.

보상을 위해서, 논-클리어(nonclear) 서브화소들 또한 상기 밝은 컬러에 알맞도록 조정될 수 있다. 보상을 위해서, 논-클리어 서브 화소들 또한 원하는 색온도 및 패널의 컬러를 유지하기 위해서 상기 밝은 컬러의 전송을 감소시키기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어서 만약 상기 밝은 컬러가 노란색이라면, R 및 G LED들이 증가되도록(더욱 노란색이 되도록) 백라이트의 휘도값들이 조정되고, 반면에 논-클리어(또는 백색이 아닌) 서브화소들의 계조 또는 컬러값들은 R 및 G의 투과를 거의 동일한 양 만큼 감소시키기 위해서 감소된다. 따라서, 이 방법은 백라이트가 좀 더 노란색 쪽으로 기울어지는 것이 수반되고, 보상을 위해서 R 및 G 서브화소를 조정하는 것이 수반된다. 이는 W 서브 화소를 통하여 노란색을 투과시키고, 컬러 서브화소를 통하여 더 적은 노란색을 투과시킴으로써, 동시 대비 오류로 인한 영상 효과를 감소시킨다.For compensation, non-clear sub-pixels can also be adjusted to suit the bright color. For compensation, non-clear sub-pixels can also be adjusted to reduce the transmission of the bright color to maintain the desired color temperature and color of the panel. For example, if the bright color is yellow, the luminance values of the backlight are adjusted so that the R and G LEDs are increased (more yellow), while the gradation or color value of the non-clear (or non-white) subpixels Are reduced to reduce the transmission of R and G by approximately the same amount. Therefore, this method involves tilting the backlight to a more yellowish side, and adjusting the R and G subpixels for compensation. This reduces the image effect due to the simultaneous contrast error by transmitting yellow through the W sub-pixel and less yellow through the color sub-pixel.

서브화소들에 대한 컬러에서의 대응되는 감소와 짝을 이루는 특정 LED 컬러에서의 증가는 전역(global basis)에서 수행될 수 있다. 즉, 표시장치(display)의 모든 LED들 및 모든 컬러 서브화소들에 적용된다. 또는, 동시 대비 오류에 영향을 받기 쉬운 곳으로 탐지된 영역들 즉, 밝은 백색 및 인접한 포화되거나 거의 포화에 가까운 컬러에 대해서만 수행될 수 있다.The corresponding decrease in color for the subpixels and an increase in a particular LED color paired may be performed on a global basis. That is, it is applied to all LEDs and all color subpixels of a display device. Alternatively, it may be performed only on areas detected as susceptible to simultaneous contrast errors, that is, bright white and adjacent saturated or near saturated colors.

추가적으로, 본 발명은 백라이트 휘도에 있어서 많은 양의 감소를 예상하며, 또한 상기 감소에 대응하여 논-클리어 서브화소들의 투과율에 있어서 많은 양의 증가를 예상한다. 상기 백라이트 휘도의 감소량은, 상기 감소에 대응하여 상기 서브화소들이 통과시키는 빛의 양과 정확하게 동일하거나, 동일하지 않을 수도 있다.Additionally, the present invention expects a large amount of decrease in backlight luminance, and also anticipates a large amount of increase in transmittance of non-clear subpixels corresponding to the decrease. The reduction amount of the backlight luminance may or may not be exactly the same as the amount of light passed by the sub-pixels corresponding to the decrease.

마지막으로, 상기 기술된 방법은 노란색뿐만 아니라 다른 컬러에도 적용될 수 있고, 특히 포화 되거나 포화에 근접한 컬러에 적용될 수 있다. 즉, 상기 방법(들)은 백라이트에 의해 발광되는 컬러의 양을 증가 시키기 위해 적용될 수 있으며, 상기 백라이트는 컬러 결핍(deficiency) 수렴(saturate)을 고려하고, 상기 표시 패널의 서브화소들에 의해 동일한 컬러가 투과되는 양을 감소시키기 위해 설계 되었다.Finally, the method described above can be applied not only to yellow but also to other colors, in particular to saturated or close to saturated colors. In other words, the method(s) can be applied to increase the amount of color emitted by the backlight, and the backlight considers color deficiency and saturate, and is equal to the subpixels of the display panel. It is designed to reduce the amount of color transmitted.

세그먼트된 백라이트(Segmented Backlight)Segmented Backlight

이하, 새로운 백라이트 배열을 갖는 표시 시스템 및 이를 구동하는 방법이 개시된다. 예를 들어, 세그먼트된 백라이트(segmented backlight)를 채용한 표시 시스템 및 그 구동방법이 개시된다. 상기 백라이트는 광원소자(light elements)의 수가 감소하여 백라이트의 비용이 감소한다. 따라서, 어레이 형태(array version)의 표시 시스템과 결합되는 경우 능동적인 콘트레스트비 또는 다른 광학특성의 향상을 달성할 수 있다.Hereinafter, a display system having a new backlight arrangement and a method of driving the same are disclosed. For example, a display system employing a segmented backlight and a driving method thereof are disclosed. In the backlight, the number of light elements decreases, thereby reducing the cost of the backlight. Therefore, when combined with an array version of the display system, it is possible to achieve an active contrast ratio or other optical property improvement.

멀티 세그먼트 백라이트를 포함하는 표시 시스템(Display System Comprising Multiple Segmented Backlight)Display System Comprising Multiple Segmented Backlight

전술한 바와 같이 백라이트의 다양한 실시예들은 발광체들(예를 들어 도 1a의 백라이트(120)에 도시된 바와 같은 발광체들)의 어레이를 포함할 수 있다. 이때 발광체들은 낮은 해상도의 영상 표시장치와 유사한 방식으로 구동되며, 이러한 낮은 해상도의 영상표시장치와 같이 구동되는 발광체들의 어레이는 상부에 배치된 보다 높은 해상도를 갖는 LCD장치와 연동(convolve)된다. N x M의 해상도를 갖는 백라이트는, 어레이 형태로 배열된 N x M 개의 발광체들(122)(또는 컬러를 표시하기 위해 또는 휘도강화를 위해서 N x M 개의 클러스터들을 이용할 수도 있다)을 포함한다. 반면에, 도 25에서는 N x M보다 적은 숫자인 N+M개의 발광체들(2512, 2522)만을 이용하여 N x M 개의 해상도를 근사할 수 있는 새로운 형태의 백라이트가 개시된다. 도 25는 표시장치에 사용되는 새로운 세그먼트화된(novel segmented) 백라이트 어셈블리의 일 실시예를 나타내는 평면도이다. 이하에서는, 적은 숫자의 발광체들만으로 높은 해상도를 얻을 수 있는 방법이 개시된다.As described above, various embodiments of the backlight may include an array of luminous bodies (eg, luminous bodies as shown in the backlight 120 of FIG. 1A ). At this time, the luminous bodies are driven in a manner similar to that of a low-resolution image display device, and the array of luminous bodies driven like this low-resolution image display device is convolved with an LCD device having a higher resolution disposed thereon. A backlight having a resolution of N x M includes N x M illuminants 122 (or N x M clusters may be used to display color or to enhance luminance) arranged in an array. On the other hand, in FIG. 25, a new type of backlight capable of approximating N x M resolutions using only N+M luminous bodies 2512 and 2522, which is a number less than N x M, is disclosed. 25 is a plan view illustrating an embodiment of a novel segmented backlight assembly used in a display device. Hereinafter, a method of obtaining a high resolution with only a small number of luminous bodies is disclosed.

도 26은 도광판과 두 개의 발광체들을 갖는 종래의 백라이트를 나타내는 평면도이다. 도 26의 백라이트(2600)은 평면 도광판(2610) 및 두 개의 발광체들(2612)를 포함한다. 평면 도광판(2610)은 표면에 광을 반사시켜서 다른 방향으로 가이드하기 때문에 완전한 반사가 일어나지 못하여 광손실이 발생한다. 평면 도광판(2610)에 의해 발광체들(2610)로부터 발생된 광이 공간적인 광조절부(spatial light modulator)쪽으로 가이드된다. 발광체들(2612)은 종래에 일반적으로 사용되는 음극선관(cold cathode fluorescent lamps; CCFL) 또는 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 포함할 수 있다.26 is a plan view showing a conventional backlight having a light guide plate and two light-emitting bodies. The backlight 2600 of FIG. 26 includes a flat light guide plate 2610 and two light emitters 2612. Since the flat light guide plate 2610 reflects light on the surface and guides it in a different direction, complete reflection does not occur, resulting in light loss. Light generated from the light emitters 2610 is guided toward a spatial light modulator by the planar light guide plate 2610. The light emitters 2612 may include conventionally used cold cathode fluorescent lamps (CCFL) or light emitting diodes (LEDs).

가변적인 강도의 높은 콘트래스트비를 구현하는 수동적인 표시장치(Variable Intensity High Contrast Passive Display)라는 명칭으로 퍼가손(Fergason)에 의한 미국특허 US 5,717,422에 의하면, 발광체들(2612)의 휘도를 조절하여 상부에 놓인 공간적인 광 조절부(예를 들어 LCD)에 보다 많은 광이 투과되도록 하면서 최대휘도보다 적은 휘도의 영상을 어두워진(dim) 백라이트(2600)를 이용하여 표시하는 기술이 개시되어 있다. 백라이트(2600)의 감소된 휘도와 공간적인 광조절부의 증가된 광투과도의 컨벌루션(convolution)은 발광체(2612)의 전력소모를 감소시키고 광조절부의 콘트라스트비가 향상시키면서도 원하는 화질의 영상을 표시할 수 있다. 그러나, 입력영상의 어느 한 화소가 최대휘도를 나타내야 하는 경우, 백라이트 발광체(2612)는 전체적으로 최대회도를 나타내야만 영상의 재생에 신뢰도를 유지할 수 있다.According to US Patent US 5,717,422 issued by Fergason under the name of Variable Intensity High Contrast Passive Display that implements a high contrast ratio with variable intensity, the luminance of the luminous bodies 2612 is controlled. Thus, a technology for displaying an image with a luminance less than the maximum luminance using a dim backlight 2600 is disclosed so that more light is transmitted through the spatial light control unit (eg, LCD) placed on the top. . The convolution of the reduced luminance of the backlight 2600 and the increased light transmittance of the spatial light control unit reduces power consumption of the luminous body 2612 and improves the contrast ratio of the light control unit, while still displaying an image of a desired quality. . However, when any one pixel of the input image must exhibit the maximum luminance, the backlight luminous body 2612 must exhibit the maximum rotation as a whole to maintain reliability in reproducing the image.

도 27은 도 26의 백라이트보다 개량된 백라이트를 나타내는 평면도이다. 도 27을 참조하면, 백라이트(2700)은 둘(또는 그 이상의) 광학적으로 분리된 도광부재들(2720, 2721)을 포함하고, 상기 도광부재들은 각각 발광체들(2722, 2723)과 연동된다(coupled). 상기 백라이트(2700)는 발광체들(2722, 2723)이 동시에 서로 다른 레벨의 휘도를 갖도록 구동할 수 있다. 따라서, 만일 영상의 어느 한쪽에 위치하는 화소가 최대휘도를 표시해야하고, 다른 쪽의 화소는 낮은 휘도를 표시해야 하는 경우, 최소한 나머지 절반에 해당하는 발광체는 낮은 휘도의 광을 출사할 수 있다. 통계적으로, 상기와 같은 배열은 발광체의 평균휘도를 감소시키고 전력손실을 감소하며 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.FIG. 27 is a plan view illustrating an improved backlight than the backlight of FIG. 26. Referring to FIG. 27, the backlight 2700 includes two (or more) optically separated light guide members 2720 and 2721, and the light guide members are coupled to the light-emitting bodies 2722 and 2723, respectively. ). The backlight 2700 may be driven so that the light emitters 2722 and 2723 have different levels of luminance at the same time. Therefore, if a pixel located on one side of the image should display the maximum luminance and the other pixel should display a low luminance, at least half of the light emitters can emit low luminance light. Statistically, such an arrangement can reduce the average luminance of the luminous body, reduce power loss, and improve image quality.

세그먼트(segment) 백라이트를 이용하는 표시장치는 통계적으로 유의미한 정도로 화질이 향상된다. 도 28은 도광판과 네 개의 발광체들을 갖는 종래의 백라이트를 나타내는 평면도이다. 도 28을 참조하면, 백라이트(2900)는 평판 형상의 도광판(flat light guide)(2810) 및 4개의 발광체들(2812)을 포함한다. 이때, 발광체들(2812)은 냉음극선관램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)들, 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)들 등을 포함한다. 도 29는 도 28의 백라이트보다 개량된 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트를 나타내는 평면도이다. 도 29를 참조하면, 백라이트(2900)는 네 개의 광학적으로 분리된 도광판들(2910, 2914, 2920, 2924)을 포함한다. 발광체들(2912, 2916, 2922, 2926)은 도광판들(2910, 2914, 2920, 2924)에 각각 연동될 수 있다. 예를 들어, 도광판들 중의 한 쌍(2920, 2924)은 수평축 방향(horizontal axis)을 따라서 분리되어, 각각 독립적으로 구동되고 한 쌍의 도광판들(2920, 2924)에 각각 연동되는 발광체들(2922, 2926)에 의해 백라이트(2900)의 상부의 절반과 하부의 절반이 서로 다른 휘도를 갖도록 구동될 수 있다. 나머지 한 쌍의 도광판들(2910, 2914)은 상기 수평축 방향으로 분리된 한 쌍의 도광판들(2920, 2924)의 상면 또는 배면 상에 배치된다. 상기 나머지 한 쌍의 도광판들(2910, 2914)은 수직축 방향(vertical axis)을 따라서 분리되어, 각각 독립적으로 구동되고 상기 나머지 한 쌍의 도광판들(2910, 2914)에 각각 연동되는 발광체들(2912, 2916)에 의해 백라이트(2900)의 좌측부의 절반과 우측부의 절반이 서로 다른 휘도를 갖도록 구동될 수 있다. 따라서, 네 개의 발광체들(2912, 2916, 2922, 2926)이 서로 다른 휘도레벨을 갖도록 구동될 수 있다.A display device using a segment backlight improves image quality to a statistically significant degree. 28 is a plan view showing a conventional backlight having a light guide plate and four light-emitting bodies. Referring to FIG. 28, the backlight 2900 includes a flat light guide 2810 and four light-emitting bodies 2812. In this case, the luminous bodies 2812 include Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs), Light Emitting Diodes (LEDs), and the like. 29 is a plan view illustrating a backlight according to an exemplary embodiment of the present invention, which is improved over the backlight of FIG. 28. Referring to FIG. 29, the backlight 2900 includes four optically separated light guide plates 2910, 2914, 2920 and 2924. The light emitters 2912, 2916, 2922, and 2926 may be interlocked with the light guide plates 2910, 2914, 2920, and 2924, respectively. For example, a pair of light guide plates 2920 and 2924 are separated along a horizontal axis, are driven independently, and are respectively linked to the pair of light guide plates 2920 and 2924. By 2926), the upper half and the lower half of the backlight 2900 may be driven to have different luminances. The remaining pair of light guide plates 2910 and 2914 are disposed on the top or rear surface of the pair of light guide plates 2920 and 2924 separated in the horizontal axis direction. The remaining pair of light guide plates 2910 and 2914 are separated along a vertical axis, are driven independently, and are connected to the remaining pair of light guide plates 2910 and 2914, respectively. By 2916), the left half and the right half of the backlight 2900 may be driven to have different luminances. Accordingly, the four light-emitting bodies 2912, 2916, 2922, and 2926 can be driven to have different luminance levels.

구동시, 영상의 사분지 일(예를 들어, 도면부호 2930) 내에 있는 하나의 화소가 최대 휘도를 갖지만, 영상의 나머지 사분지 삼은 낮은 휘도를 갖는 경우, 영상의 나머지 사분지 삼에 대응되는 발광체들은 낮은 휘도를 갖는 광을 생성해도 된다. 예를 들어, 어떤 영상에서 최대휘도를 갖는 화소들이 영상의 한쪽 코너에 몰려있고, 나머지 부분에는 낮은 휘도를 나타내는 경우를 가정해 볼 수 있다. 즉, 최대휘도를 갖는 화소들이 영상의 상부 좌측 코너에 몰려있다고 가정해 본다. 이러한 경우, 상부 발광체(2922) 및 좌측 발광체(2912)는 최대휘도로 턴온되며, 하부 발광체(2926) 및 좌측발광체(2916)는 매우 낮은 휘도로 셋팅될 수 있다. 이러한 경우, 영상의 우측상부 사분지 일(2930)은 최대휘도로 표시될 수 있다. 좌측상부 사분지 일(2932) 및 우측 하부 사분지 일(2934)은 중간휘도로 표시될 수 있다. 좌측하부 사분지 일(2936)은 매우 낮은 휘도로 조명될(illumination) 수 있다. 통계적으로, 도 29와 같은 구조를 백라이트에서 발광체들(2912, 2916, 2922, 2926)의 평균 휘도 및 전력소모는 도 28과 같은 구조를 갖는 백라이트(2800)에서 발광체들의 평균 휘도 및 전력소모보다 적다. 또한, 도 27의 백라이트(2700)와 비교해도 영상의 화질이 향상된다.When driving, when one pixel in one quadrant of the image (for example, reference numeral 2930) has the maximum luminance, but the remaining three quarters of the image have low luminance, the illuminant corresponding to the remaining three quadrants of the image They may generate light with low luminance. For example, in a certain image, it can be assumed that pixels with maximum luminance are concentrated in one corner of the image and low luminance is displayed in the rest of the image. That is, it is assumed that pixels having the maximum luminance are concentrated in the upper left corner of the image. In this case, the upper luminous body 2922 and the left luminous body 2912 are turned on at maximum luminance, and the lower luminous body 2926 and the left luminous body 2916 may be set to very low luminance. In this case, the upper right quadrant 2930 of the image may be displayed with maximum luminance. The upper left quadrant 2932 and the lower right quadrant 2934 may be displayed with intermediate luminance. The lower left quadrant 2936 can be illuminated with very low luminance. Statistically, the average luminance and power consumption of the luminous bodies 2912, 2916, 2922, and 2926 in the backlight structure as shown in FIG. 29 are less than the average luminance and power consumption of the luminous bodies in the backlight 2800 having the structure shown in FIG. . In addition, the image quality is improved even compared to the backlight 2700 of FIG. 27.

같은 방식으로 세그먼트의 수를 늘리면 통계적으로 전력소모량 및 영상의 화질이 향상된다. 도 30은 또 다른 새로운 세그먼트화된(novel segmented) 백라이트 어셈블리를 나타내는 평면도이다. 도 30을 참조하면, 백라이트(3000)은 서로 오버랩되는 도광판들의 매트릭스를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 각각의 사분면에는 각각 서로 독립적인 도광판의 매트릭스를 포함한다. 일부 도광판들(3020)은 컬럼(column) 방향으로 배열된 발광체들(3022)과 연동되고, 나머지 도광판들(3010)은 로우(row) 방향으로 배열된 발광체들(3012)과 연동된다.Increasing the number of segments in the same way improves the power consumption and image quality statistically. 30 is a plan view showing another novel segmented backlight assembly. Referring to FIG. 30, the backlight 3000 includes a matrix of light guide plates overlapping each other. In an embodiment of the present invention, each quadrant includes a matrix of light guide plates that are independent of each other. Some of the light guide plates 3020 are interlocked with the light-emitting bodies 3022 arranged in a column direction, and the other light guide plates 3010 are interlocked with the light-emitting bodies 3012 arranged in a row direction.

본 실시예에서, 백라이트의 해상도가 N x M인 경우, 도 30에서와 같이 (N + M)개의 도광판들 및 발광체들이 사용된다. 상기 (N + M)개의 도광판들 및 발광체들은 두 개의 컬럼들(예를 들어, 백라이트(3000)의 좌우측) 및 두 개의 로우들(예를 들어, 백라이트(3000)의 상하측)에 대응된다. 다른 실시예로서, 백라이트에서 N x M의 해상도를 구현하기 위하여 N + M 개의 도광판들 및 발광체들을 이용하는 다른 구조를 생각해 볼 수 있다. 즉, 발광체들을 하나의 컬럼(예를 들어, 백라이트의 좌우측 중의 한 측) 및 하나의 로우(예를 들어, 백라이트의 상하측 중의 한 측)에만 배열하고, 도광판들도 하나의 컬럼 및 하나의 로우에만 적용할 수 있다. 로우와 컬럼이 교차하는 매트릭스의 숫자는 전술한 두 개의 컬럼들 및 두 개의 로우들에 도광판들 및 발광체들을 적용하는 실시예와 하나의 컬럼들 및 하나의 로우들에만 도광판들 및 발광체들을 적용하는 실시예에서 서로 동일하지만, 사용되는 도광판들 및 발광체들의 수는 줄어든다. 따라서 백라이트의 제조비용이 감소할 수 있다. 그러나, 이렇게 하나의 컬럼들 및 하나의 로우들에만 도광판들 및 발광체들을 적용하는 경우, 통계상의 이점이 줄어들어서 종래기술에 의한 백라이트에 비히 전력소모가 감소하는 정도가 두 개의 컬럼들 및 두 개의 로우들에 도광판들 및 발광체들을 적용하는 경우에 비해 줄어든다. 또한, 전술한 바와 같이 발광체들(3022)는 백색, 또는 하나 이상의 컬러 발광체들의 조합일 수 있다. 전술한 방법이 적용된 다양한 실시예의 백라이트가 가능하다.In this embodiment, when the resolution of the backlight is N x M, (N + M) light guide plates and light emitters are used as shown in FIG. 30. The (N + M) light guide plates and light emitters correspond to two columns (eg, left and right sides of the backlight 3000) and two rows (eg, upper and lower sides of the backlight 3000). As another embodiment, another structure using N + M light guide plates and light emitters to implement a resolution of N x M in a backlight may be considered. That is, illuminants are arranged in only one column (for example, one of the left and right sides of the backlight) and one row (for example, one of the upper and lower sides of the backlight), and the light guide plates are also arranged in one column and one row. Applicable only to The number of the matrix in which the row and the column intersect is the embodiment of applying the light guide plates and light emitters to the two columns and two rows described above, and the embodiment of applying the light guide plates and light emitters to only one column and one row. They are the same as each other in the example, but the number of light guide plates and light emitters used is reduced. Therefore, the manufacturing cost of the backlight can be reduced. However, in the case of applying the light guide plates and light emitters to only one column and one row, the statistical advantage is reduced, so that power consumption is reduced compared to the conventional backlight. It is reduced compared to the case of applying light guide plates and light-emitting bodies to the field. In addition, as described above, the light emitters 3022 may be white or a combination of one or more color light emitters. Various embodiments of the backlight to which the above-described method is applied are possible.

도 31은 새로운 세그먼트화된 백라이트 어셈블리의 도광판을 나타내는 단면도이다. 도 31을 참조하면, 하나의 로우 방향의 도광판(3110) 상에 복수개의 컬럼 방향의 도광판들(3120)이 배치된 백라이트(3100)의 단면도가 개시된다. 백라이트(3100)의 단면도에서, 광의 빔(light ray beam)(3130)은 도광판(3110)의 내부에서 일어나는 전반사에 의해 도광판(3110)의 내부에 포획된다. 도광판(3110)의 내부에 포획되었단 광의 빔(3130)의 일부는 도광판(3110)의 일면에 형성된 요철 형상(feature)(3140)에 의해 확산되고 굴절되어 확산광(3135)이 되어 도광판(3110)의 외부로 출사된다. 같은 방식으로, 상기 로우 방향의 도광판(3110)으로부터 출사된 확산광(3135)은 컬럼 방향의 도광판들(3120)의 내부에서 확산 및 굴절되어 컬럼 방향의 도광판들(3120)의 외부로 출사된다. 구동시, 도광판들은 최대휘도로 조명되는(illuminated) 경우, 로우 방향의 도광판들(3110) 및 컬럼 방향의 도광판들(3120)로부터 확산된 광의 합은 최대 휘도를 나타낸다. 로우 방향의 도광판들(3110)과 컬럼 방향의 도광판들(3120)이 전부 조명(illuminated)되지 않는 경우, 도광판들이 교차하는 지점에서 광이 존재하지 않는다. 로우 방향의 도광판들(3110)과 컬럼 방향의 도광판들(3120) 중에서 하나의 방향의 도광판만 조명(illuminated)되고, 나머지 방향의 도광판은 조명되지 않는 경우, 휘도는 조명된 도광판에 의한 정도에 따라 낮은 값을 갖는다. 따라서, 전술한 N x M 백라이트의 경우, 로우 방향과 컬럼 방향에서 매우 높은 정도의 크로스토크(crosstalk)가 발생한다.31 is a cross-sectional view showing a light guide plate of a new segmented backlight assembly. Referring to FIG. 31, a cross-sectional view of a backlight 3100 in which a plurality of light guide plates 3120 in a column direction are disposed on a light guide plate 3110 in a row direction is disclosed. In the cross-sectional view of the backlight 3100, a light ray beam 3130 is trapped inside the light guide plate 3110 by total reflection occurring inside the light guide plate 3110. A part of the light beam 3130 trapped inside the light guide plate 3110 is diffused and refracted by a feature 3140 formed on one surface of the light guide plate 3110 to become a diffuse light 3135, and the light guide plate 3110 It is emitted outside of. In the same way, the diffused light 3135 emitted from the light guide plate 3110 in the row direction is diffused and refracted inside the light guide plates 3120 in the column direction, and is emitted to the outside of the light guide plates 3120 in the column direction. During driving, when the light guide plates are illuminated with the maximum luminance, the sum of the light diffused from the light guide plates 3110 in the row direction and the light guide plates 3120 in the column direction represents the maximum luminance. When the light guide plates 3110 in the row direction and the light guide plates 3120 in the column direction are not all illuminated, light does not exist at a point where the light guide plates intersect. When only the light guide plate in one direction among the light guide plates 3110 in the row direction and the light guide plates 3120 in the column direction is illuminated, and the light guide plate in the other direction is not illuminated, the luminance depends on the degree of the illuminated light guide plate. It has a low value. Accordingly, in the case of the aforementioned N x M backlight, a very high degree of crosstalk occurs in the row direction and the column direction.

전술한 매우 높은 크로스토크를 갖는 세그먼트 백라이트는 다양한 표시 시스템에 적용될 수 있다. 도 32a 및 도 32b는 단색 패널과 컬러 패널이 각각 세그먼트화된 백라이트의 정면쪽에 배치된 것을 나타낸다. 도 32a은 정면쪽에 배치되는 단색 패널과 결합된 새로운 세그먼트화된 백라이트를 나타내는 블록도이고, 도 32b는 정면쪽에 배치되는 다원색 컬러 패널과 결합된 새로운 세그먼트화된 백라이트를 나타내는 블록도이다. 도 32a를 참조하면, 세그먼트 백라이트(3220)를 이용하는 표시 시스템(3200)은 단색 LCD와 같은 투과형 공간적인 광 조절부(transmissive spatial light modulator)(3260)를 포함한다. 예를 들어, 공간적인 광 조절부(spatial light modulator)(3260)는 백라이트(3220) 보다 높은 해상도를 갖는다. 다른 실시예로서, 공간적인 광 조절부가 백라이트와 동일한 해상도를 갖거나, 보다 낮은 해상도를 가질 수도 있다.The segment backlight having a very high crosstalk described above can be applied to various display systems. 32A and 32B show that a single color panel and a color panel are disposed on the front side of the segmented backlight, respectively. FIG. 32A is a block diagram showing a new segmented backlight combined with a single color panel disposed on the front side, and FIG. 32B is a block diagram showing a new segmented backlight combined with a multi-primary color panel disposed on the front side. Referring to FIG. 32A, a display system 3200 using a segment backlight 3220 includes a transmissive spatial light modulator 3260 such as a monochromatic LCD. For example, the spatial light modulator 3260 has a higher resolution than the backlight 3220. As another embodiment, the spatial light control unit may have the same resolution as the backlight, or may have a lower resolution.

구동시, 표시 시스템(3200)은 감지될 수 있는 데이터, 감마 데이터, 디지털로 양자화된 R*G*B* 영상 데이터 등과 같은 입력영상데이터 스트림(input image data stream)을 수용할 수 있다. 감마 블록(gamma function)(3205)은 상기 입력된 데이터를 선형화(linearize)한다. 선형화된 RGB 신호(linear RGB signal)는 피크 함수(Peak Function) 블록(3210)에 의해 조사되어 화소들에서의 피크 휘도값을 찾는다. 화소들은 백라이트(3220)의 로우들(rows) 및 컬럼들(columns)에 의해 조명되는(illuminated) 영역 내에 배치된다. 예를 들어, 발광체들(3220)은 백색광처럼 다양한 스팩트럼을 가질 수 있다. 상기 RGB 값들은 최대 적색값, 최대 녹색값 또는 최대 청색값을 조사하고, 각각 해당하는 컬럼 및 로우에 맵핑된다.During driving, the display system 3200 may receive an input image data stream such as detectable data, gamma data, and digitally quantized R*G*B* image data. A gamma block (gamma function) 3205 linearizes the input data. A linear RGB signal is irradiated by a peak function block 3210 to find peak luminance values in pixels. The pixels are disposed in an area illuminated by rows and columns of the backlight 3220. For example, the light emitters 3220 may have various spectra like white light. The RGB values irradiate a maximum red value, a maximum green value, or a maximum blue value, and are mapped to corresponding columns and rows, respectively.

다른 실시예로서, 발광체들은 독립적으로 구동되는 원색들을 갖는다. 발광체들의 원색들로는 적색, 녹색 및 청색이 있을 수 있다. 이때, RGB 값들은 각각의 컬럼 및 로우에서 독립적으로 맵핑된다. 소정의 프레임에서 랜더링되는 영상은 강도에 해당하는 값들이 각 컬러 발광체들로 분배되기 전에 먼저 분석되며, 이때 고려되야 할 일정한 자유도 및 구속도(degrees of freedom and constraints)가 존재한다. 예를 들어, M번째 로우에서 적색 컬러에 대한 최대값이 중간 정도의 강도를 갖는 경우, M번째 로우와 교차하는 S번째 컬럼에 의해 서로 직교하는 도광판들에 의해 상기 적색 컬러에 대한 최대값이 분산된다. 즉, M 번째 로우에 대응되는 적색 발광체와 S번째 컬럼에 대응되는 적색 발광체에 의해 발생된 광을 합하여 M번째 로우와 S번째 컬럼에 대응되는 영상의 적색 컬러에 대한 최대값을 얻을 수 있다.In another embodiment, the illuminants have independently driven primary colors. The primary colors of the light emitters may include red, green, and blue. In this case, RGB values are independently mapped in each column and row. An image rendered in a predetermined frame is first analyzed before values corresponding to intensity are distributed to each color illuminant, and there are certain degrees of freedom and constraints to be considered at this time. For example, when the maximum value for the red color in the M-th row has a medium intensity, the maximum value for the red color is dispersed by the light guide plates that are orthogonal to each other by the S-th column crossing the M-th row. do. That is, the maximum value for the red color of the image corresponding to the M-th row and the S-th column can be obtained by summing the light generated by the red light-emitting body corresponding to the M-th row and the red light-emitting body corresponding to the S-th column.

예를 들어, 각 컬러에 대한 강도의 값들을 배정하는 데 있어서, 교차점들(예를 들어, (M, S))에서 각각의 컬럼(S) 및 로우(M)에 대한 적색의 강도를 독립적으로 표현하는데 충분한 정도의 강도를 갖도록 발광체의 강도의 값들이 배정된다. 따라서, 정면에 배치된 패널에 제공되는 적색광의 양을 적절한 레벨을 갖도록 제한할 수 있다. 그러나, 전술한 방법을 사용하더라도 전력소모 측면에서 최적화되었다고 볼 수 없다. 다른 실시예로서, 모든 적색광이 하나의 발광체에 배정되어 다른 발광체들의 부담을 줄일 수도 있다. 이때, 로우 방향 및 컬럼 방향의 양측 모두에 있어서 적색광이 하나의 적색 발광체에 배정될 수도 있다. 이러한 방식에 있어서, 2차적인 오더의 통계(second order statistics)가 적용될 수 있다. 예를 들어, 도광판들의 매트릭스 중에서 (M, S)의 좌표에서 적색광이 중간 정도의 강도를 가지며 S번째 컬럼에 속하는 도광판들 중에서 최대 값을 갖는 경우, 두 개의 적색 발광체들을 이용한 적색강도의 선택가능한 가능성은 M 번째 컬럼과 S 번째 로우에 대응되는 적색 발광체들의 강도들 중에서 두 번째 적색 값의 강도에 영향을 받는다. 컬러 발광체들의 강도값의 선택은 다양한 최적화 과정(optimization schemes)을 통해서 결정될 수 있다. 상기 최적화 과정에서 전력소모량과 같은 다양한 변수들이 고려될 수 있다.For example, in assigning values of intensity for each color, the intensity of red for each column (S) and row (M) at the intersections (e.g., (M, S)) is independently determined. The values of the intensity of the illuminant are assigned to have an intensity sufficient to represent. Accordingly, it is possible to limit the amount of red light provided to the panel disposed in front to have an appropriate level. However, even if the above-described method is used, it cannot be viewed as being optimized in terms of power consumption. As another embodiment, all of the red light may be assigned to one illuminant to reduce the burden of other illuminants. In this case, red light may be allocated to one red light emitter in both the row direction and the column direction. In this way, second order statistics can be applied. For example, in the case where red light at the coordinates of (M, S) in the matrix of light guide plates has a medium intensity and has a maximum value among light guide plates belonging to the S-th column, selectable possibility of red intensity using two red light emitters Is affected by the intensity of the second red value among the intensities of the red emitters corresponding to the M-th column and the S-th row. The choice of the intensity value of the color illuminants can be determined through various optimization schemes. Various variables such as power consumption may be considered in the optimization process.

영상이 표시되는 공간에 대한 컬러 발광체의 강도값들의 결정에는 시간적인 판단이 함께 고려되거나, 공간적인 판단 또는 시간적인 판단만의 독자적인 결정도 가능하다. 예를 들어, 백라이트는 소정의 조명(illumination)에 대하여 로우들 또는 컬럼들을 따라서 스캔하는 방식으로 조명될 수 있다. 다른 실시예로서, 컬럼들에 대응되는 발광체들은 매우 짧은 시간동안 한번에 하나의 컬럼씩 어두운 상태를 갖도록 해서 전력소모를 줄일 수 있다. 이렇게 하나의 컬럼씩 어두운 상태로 만드는 것은 일정한 순서에 따라 수행되거나 불규칙한 순서로 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 컬럼씩 어두운 상태를 갖도록 하는 경우, 백라이트의 상부로부터 하부로 또는 하부로부터 상부로 각 컬럼에 대해 순서대로 어둡게 할 수 있다. 유사한 방식으로, 하나의 로우씩 어두운 상태를 갖도록 하기 위해, 백라이트의 좌측으로부터 우측으로 또는 우측으로부터 좌측으로 각 로우에 대해 순서대로 어둡게 할 수도 있다. 상기와 같이 스캔하는 순서는 백라이트에 의해 조명되는 LCD와 같은 공간적인 광 조절부의 화소들의 어드레스 스캔(address scanning)방향에 연동되도록 할 수 있다. 따라서, 조명되기 전에 원하는 투과도 값을 가질 수 있다.In determining the intensity values of the color luminous body for a space in which an image is displayed, a temporal determination may be considered together, or a spatial determination or an independent determination of only a temporal determination may be possible. For example, the backlight may be illuminated by scanning along rows or columns for predetermined illumination. As another embodiment, the light emitters corresponding to the columns may have a dark state one column at a time for a very short time, thereby reducing power consumption. Darkening each column in this way may be performed in a certain order or may be performed in an irregular order. For example, in the case where each column has a dark state, the backlight may be darkened in order from top to bottom or bottom to top. In a similar manner, in order to have a dark state one row at a time, the backlight may be darkened sequentially for each row from left to right or from right to left. The scanning order as described above may be linked to an address scanning direction of pixels of a spatial light control unit such as an LCD illuminated by a backlight. Thus, it can have a desired transmittance value before it is illuminated.

도 32a 및 도 32b를 다시 참조하면, 피크 함수 블록(3210)의 출력은 매트릭스 형태로 인코딩된 다운 샘플 영상(encoded down sampled image)일 수 있다. 상기 매트릭스 형태로 인코딩된 다운 샘플 영상은 아래 방향의 화살표로 표시된다. 피크 값들은 백라이트 제어부(3212)로 전송된 후에, 다시 백라이트(3220)의 발광체들(3222)로 전송된다. 또한, 피크 값들은 백라이트 보간 블록(3205)으로 전송될 수 있다. 백라이트 보간 블록(3205)은 영상을 표시하는 각 화소의 하부에서 조명되는 정도를 계산하여, 상기 피크 값들을 공간적인 광 제어부(3260)에 적용되도록 랜더링한다. 상기와 같은 계산을 통해서 영상 데이터 값들을 기초로 백라이트의 조명에 대한 이론적인 모델을 구성할 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 계산이 영상 데이터 값들에 따라 측정된 조명값들의 실험적인 데이터(empirical data)를 이용하여 수행될 수도 있다.Referring again to FIGS. 32A and 32B, the output of the peak function block 3210 may be an encoded down sampled image in a matrix form. The down-sampled image encoded in the matrix form is indicated by a downward arrow. After the peak values are transmitted to the backlight control unit 3212, they are transmitted to the light emitters 3222 of the backlight 3220. Also, the peak values may be transmitted to the backlight interpolation block 3205. The backlight interpolation block 3205 calculates a degree of illumination under each pixel displaying an image, and renders the peak values to be applied to the spatial light controller 3260. Through the above calculation, it is possible to construct a theoretical model for illumination of the backlight based on the image data values. As another embodiment, the calculation may be performed using empirical data of illumination values measured according to image data values.

백라이트 보간 블록(3205)의 출력은 백라이트(3220)에 의한 조명(XL)에 대응되는 업샘플된 영상(upsampled image)일 수 있으며, 상기 업샘플된 영상은 위쪽 방향의 화살표로 표시된다. 이후, X/XL블록(3236)은 선형 RGB 영상 값들(X)을 상기 보간된 백라이트 조명 값들(interpolated backlight illumination values)(XL)에 의해 나눈다. 이어서, 감마(ㅳ-1) 보정 블록(Gamma Correction blick)(3215)는 상기 X/XL값을 감마 보정에 의해 양자화하여(gamma correction quantized) 표시부의 감마값을 구한다. 공간적인 광 조절부(3260)에서 백라이트(3220)의 조명값(XL)과 영상의 X/XL값과 컨벌루션되어(convolved, 또는 연동되어) 표시하고자 하는 영상(X)가 구성된다.The output of the backlight interpolation block 3205 may be an upsampled image corresponding to the illumination XL by the backlight 3220, and the upsampled image is indicated by an upward arrow. Thereafter, the X/XL block 3236 divides the linear RGB image values X by the interpolated backlight illumination values XL. Subsequently, a gamma (i-1) correction block (Gamma Correction blick) 3215 quantizes the X/XL values by gamma correction to obtain a gamma value of the display unit. An image X to be displayed is configured by convolving (convolved or interlocking) with the illumination value XL of the backlight 3220 and the X/XL value of the image in the spatial light adjusting unit 3260.

전술한 매트릭스 구조를 갖는 백라이트는 랜더링된 서브화소 RGBW (subpixel rendered RGBW) 표시 시스템 또는 다양한 구조를 갖는 다원색 표시 시스템의 성능을 향상시킨다. 도 32b를 참조하면, 세그먼트 백라이트(3220)를 이용하는 표시 시스템(3201)에서, 세그먼트 백라이트(3220)를 이용하여 투과형 다원색(예를 들어, RGBW, RGBC, RGBY, 등등) 컬러 필터(3265)를 갖는 공간적인 광 조절부(3260)가 도시된다. 예를 들어, 도 32b의 상기 공간적인 광 조절부(3260)는 전술한 또는 본 발명이 인용하고 있는 종래기술 상의 다양한 형태의 레이아웃을 갖는 LCD일 수 있다. 감마 블록(Gamma Function)(3205)은 입력된 감마, 디지털 양자화된 R*G*B* 영상(incoming perceptually, gamma, digitally quantized R*B*B* image)을 선형화한다. 피크 함수(Peak Function) 블록(3210)은 상기 선형화된 RGB 신호를 조사하여 매트릭스 백라이트(3220)에 의해 조명되고 상기 매트릭스 백라이트(3220)의 로우들 및 컬럼들에 맵핑되는 화소의 피크 휘도값(peak brightness values)을 찾는다. 예를 들어 백색 광원과 같이 넓은 스팩트럼을 갖는 발광체들(3222)의 경우, RGB 값들은 전술한 백라이트들에 있어서 각각의 컬럼 및 각각의 로우에서 최대 적색값, 최대 녹색값 또는 최대 청색값을 갖는다. 적색, 녹색 및 청색과 같은 독립적으로 구동되는 원색들을 갖는 발광체들(3222)의 경우, RGB 값들은 상기 백라이트들에 있어서 각각의 컬럼 및 각각의 로우에서 서로 독립적으로 최대 적색값, 최대 녹색값 및 최대 청색값이 조사된다. 피크 함수 블록(3210)의 출력값은 매트릭스 형태의 인코딩된 다운 샘플링 영상(matrix encoded down sampled image)을 포함하며, 도면에서 아래쪽 방향의 화살표로 나타낸다. 상기 최대 값들(예를 들어, 최대 적색값, 최대 녹색값 및 최대 청색값)은 백라이트 제어부(3212)로 전송되고, 이어서 백라이트(3220)의 발광체들(3222)로 인가된다. 상기 최대 값들은 또한 백라이트 보간 블록(Backlight Interpolation block)(3205)으로 전송된다. 상기 백라이트 보간 블록(3205)는 영상의 각 화소에서 조명되는 강도를 계산하고, 계산된 값은 공간적인 광 제어부(3260)에서 랜더링된다.The backlight having the matrix structure described above improves the performance of a rendered subpixel rendered RGBW (RGBW) display system or a multi-primary color display system having various structures. Referring to FIG. 32B, in a display system 3201 using a segment backlight 3220, a transmissive multi-primary color (eg, RGBW, RGBC, RGBY, etc.) color filter 3265 is formed using a segment backlight 3220. A spatial light control unit 3260 is shown. For example, the spatial light control unit 3260 of FIG. 32B may be an LCD having various types of layouts described above or according to the prior art cited by the present invention. The gamma block (Gamma function) 3205 linearizes the input gamma and digitally quantized R*G*B* images (incoming perceptually, gamma, digitally quantized R*B*B* images). A peak function block 3210 irradiates the linearized RGB signal and is illuminated by the matrix backlight 3220 and is mapped to the rows and columns of the matrix backlight 3220. brightness values). For example, in the case of the light emitters 3222 having a wide spectrum such as a white light source, the RGB values have a maximum red value, a maximum green value, or a maximum blue value in each column and each row in the aforementioned backlights. In the case of the light emitters 3222 having independently driven primary colors such as red, green, and blue, the RGB values are independently of each other in each column and each row of the backlights. The blue value is investigated. The output value of the peak function block 3210 includes a matrix encoded down sampled image, and is indicated by a downward arrow in the drawing. The maximum values (eg, a maximum red value, a maximum green value, and a maximum blue value) are transmitted to the backlight controller 3212 and then applied to the light emitters 3222 of the backlight 3220. The maximum values are also sent to the Backlight Interpolation block 3205. The backlight interpolation block 3205 calculates the intensity of illumination from each pixel of the image, and the calculated value is rendered by the spatial light control unit 3260.

백라이트 보간 블록(3205)의 출력값은 업 샘플된 영상(upsampled image)으로서 백라이트(3220)의 조명 값(illumination)XL을 나타내는 위쪽 화살표로 표시될 수 있다. 선형 RGB 영상 값들(X)은 X/XL블록(3236)에 의해 보간된 백라이트 휘도값들(interpolated backlight illumination values)(XL)에 의해 나눠진다. 이어서, 색공간 맵핑(GMA) 블록(3240)은 상기 RGB X/XL 영상을 적절한 GMA 방법을 이용하여 RGBW X/XL 영상으로 변환시킨다. 이후에, 상기 RGBW X/XL 영상은 전술한 방법들 중의 하나를 통해 서브화소 랜더링(subpixel rendering) 과정을 거치게 된다. 상기 서브화소 랜더링 과정을 거친 RGBW X/XL 영상은 감마(ㅳ-1) 보정 블록(3215)에 의해 감마 보정 양자화(gamma correction quantized)과정을 거쳐서 표시되는 영상의 감마값에 맞도록 변환된다. 백라이트(3220)의 휘도 값(XL)은 공간적인 광 조절부(3260)에 의해 서브화소 랜더링된(subpixel rendered) RGBW X/XL 영상과 컨벌루션되어(convolved, 또는 연동되어) 표시하고자 하는 영상(X)으로 재구성된다.The output value of the backlight interpolation block 3205 is an upsampled image and may be indicated by an upward arrow indicating the illumination value XL of the backlight 3220. Linear RGB image values (X) are divided by interpolated backlight illumination values (XL) by an X/XL block 3236. Subsequently, the color space mapping (GMA) block 3240 converts the RGB X/XL image into an RGBW X/XL image using an appropriate GMA method. Thereafter, the RGBW X/XL image is subjected to a subpixel rendering process through one of the above-described methods. The RGBW X/XL image that has undergone the subpixel rendering process is converted to fit the gamma value of the displayed image through a gamma correction quantized process by a gamma (i-1) correction block 3215. The luminance value XL of the backlight 3220 is convolved with the RGBW X/XL image subpixel rendered by the spatial light control unit 3260, and the image to be displayed (X ).

상기 매트릭스 백라이트는 필드 연속 컬러 시스템(Field Sequential Color systems)의 성능을 향상시킬 수도 있다. 도 33은 혼성 가상 원색공간의 연속적인 제어 시스템 및 방법이 적용되는 새로운 세그먼트화된 백라이트를 구비하는 표시 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 33에 도시된 세그먼트 백라이트(3320)을 이용하는 표시 시스템의 블록 다이어그램(3300)을 참조하면, 세그먼트 백라이트(3320)에 의해 투과형인 공간적인 광 조절부(transmissive spatial light modulator)(3360)가 조명된다(illuminated). 입력 감마 블록(3305)는 입력된 감지될 수 있는 데이터, 감마 데이터, 디지털로 양자화된 R*G*B* 영상 데이터 등과 같은 입력영상데이터를 선형화(linearize)할 수 있다. 선형화된 RGB 신호(linear RGB signal)는 경계 박스 블록(Bounding Box block)(3330)에 의해 조사되어 화소들에서의 컬러 및 휘도값을 커버하는 가장 작은 박스를 찾는다. 이때, 경계 박스 블록(3330)의 조사과정은 백라이트(3320)의 로우들(rows) 및 컬럼들(columns)에 의해 조명되는(illuminated) 영역 내에 맵핑되는 화소들에 대해서 수행된다. 상기 경계 박스 블록(3330)으로부터 구해진 값들은 가상 원색 계산 블록(Calc Virtual Primaries block)(3332)의 가상원색들의 셋트를 계산하는데 사용된다. 상기 가상 원색 값들은 필드연속컬러(FSC)블록(3325)에 의해 세그먼트 백라이트(3320)의 발광체들(3322)의 필드연속컬러 휘도값들을 제어하는데 사용된다. 상기 발광체들은 적색, 녹색, 청색 LED들이거나, 적색, 녹색, 청색, 청녹색(에메랄드 그린) LED들을 포함하거나, 다른 다양한 조합의 컬러 발광체들을 포함할 수 있다. 또한, 발광체들(3320)의 컬러 및 휘도 값들은 백라이트 보간 블록(3334)으로 입력되어, 영상의 각 화소에 대응되는 조명값들이 계산된다. 상기 백라이트 보간 블록(3334)에 의해 계산된 각 화소에 대응되는 조명값들은 공간적인 광 조절부(3360)에 의해 랜더링된다.The matrix backlight may improve performance of field sequential color systems. 33 is a block diagram illustrating a display system having a new segmented backlight to which a system and method for continuous control of a mixed virtual primary color space is applied. Referring to a block diagram 3300 of a display system using a segment backlight 3320 illustrated in FIG. 33, a transmissive spatial light modulator 3360 is illuminated by the segment backlight 3320. (illuminated). The input gamma block 3305 may linearize input image data such as input detectable data, gamma data, and digitally quantized R*G*B* image data. A linear RGB signal is irradiated by a bounding box block 3330 to find the smallest box covering color and luminance values in pixels. In this case, the irradiation process of the bounding box block 3330 is performed on pixels mapped in an area illuminated by rows and columns of the backlight 3320. The values obtained from the bounding box block 3330 are used to calculate a set of virtual primary colors of a Calc Virtual Primaries block 3332. The virtual primary color values are used to control the field continuous color luminance values of the light emitters 3322 of the segment backlight 3320 by the field continuous color (FSC) block 3325. The light emitters may include red, green, blue LEDs, red, green, blue, bluish green (emerald green) LEDs, or other various combinations of color emitters. In addition, color and luminance values of the light emitters 3320 are input to the backlight interpolation block 3334, and illumination values corresponding to each pixel of the image are calculated. Illumination values corresponding to each pixel calculated by the backlight interpolation block 3334 are rendered by the spatial light control unit 3360.

백라이트 보간 블록(3334)의 출력값은 업샘플링 영상(upsampled image)일 수 있으며, 상기 업샘플링 영상은 위쪽 방향의 화살표로 표시된다. ㆇ 값 계산 블록(3340)은 보간된 휘도값 및 선형 RGB 값들을 랜더링하여 ㆇ 값을 구한다. 상기 ㆇ 값은 상대적인 투과도를 나타내는 값(relative transmission values)으로 각 컬러필드에서의 백라이트 휘도값들과 컨벌루션(convolved, 또는 연동되어)된다. 이후에, 상기 컨벌루션된 ㆇ 값들이 합해서 소정의 컬러에 대하여 랜더링된 후에 영상으로 표시된다. 상기 ㆇ 값들은 출력 감마 블록(3315)에 의해 감마보정(gamma corrected) 및 양자화(quantized)된다. 이때, 상기 감마보정(gamma corrected) 및 양자화(quantized)과정은 투과형의 공간적인 광 조절부(3360)에 적합하도록 전기-광학적 변환함수(electro-optical transferfunction)에 의해 양자화된다.The output value of the backlight interpolation block 3334 may be an upsampled image, and the upsampled image is indicated by an upward arrow. The ㆇ value calculation block 3340 calculates the ㆇ value by rendering the interpolated luminance values and linear RGB values. The ㆇ value is relative transmission values and is convolved with backlight luminance values in each color field. Thereafter, the convolved ㆇ values are summed and rendered for a predetermined color, and then displayed as an image. The ㆇ values are gamma corrected and quantized by the output gamma block 3315. In this case, the gamma corrected and quantized processes are quantized by an electro-optical transfer function to suit the transmissive spatial light control unit 3360.

예를 들어, 한쪽 코너에 컬러 스테이션 아이콘(color station icon)이 있는 텔레비전에서 흑백영화를 보는 경우를 가정해 본다. 매트릭스 백라이트(3320)의 컬럼들 및 로우들 중에서 대부분의 컬럼들 및 로우들은 다양한 레벨의 계조를 갖는 원색들을 포함한다. 상기 아이콘이 위치하는 지점에서 서로 교차하는 컬럼들 및 로우들은 보다 큰 색공간(large color gamut)을 갖는 원색들을 포함할 수 있다. 상기 교차하는 지점에서, 상기 색공간의 크기는 최대값을 가질 수 있다. 상기 컬럼들과 로우들이 교차하는 지점에서는 넓은 색공간의 가상원색들에 대하여 선형적으로 혼합되어 구해진 계조들의 레벨에 의해 조명된다. 따라서 색공간이 퍼지는 정도(color gamut spread)가 감소된 연한 색체(pastel)의 가상원색들을 형성한다. 백라이트 보간 블록(3334)는 전술한 현상을 감지하고, ㆇ 값 계산블록(3340)은 백라이트 보간 블록(3334)에 의해 감지된 현상을 보상한다. 따라서, 흑백 영상이 표시되더라도 영상의 한쪽 코너에서는 컬러가 열화되지 않은 본래의 풀컬러(full color) 아이콘이 표시될 수 있으며, 랜더링된 영상(rendered image)에서 컬러가 깨지는 현상(color break-up)이 감소된다.For example, suppose you watch a black and white movie on a television with a color station icon in one corner. Among the columns and rows of the matrix backlight 3320, most of the columns and rows include primary colors having various levels of grayscale. Columns and rows intersecting each other at a point where the icon is located may include primary colors having a larger color gamut. At the intersection point, the size of the color space may have a maximum value. At a point where the columns and rows intersect, they are illuminated by the levels of grayscales obtained by linearly mixing virtual primary colors of a wide color space. Therefore, virtual primary colors of pale colors with a reduced color gamut spread are formed. The backlight interpolation block 3334 detects the above-described phenomenon, and the ㆇ value calculation block 3340 compensates for the phenomenon detected by the backlight interpolation block 3334. Therefore, even if a black-and-white image is displayed, an original full color icon without color deterioration may be displayed at one corner of the image, and color break-up in the rendered image. Is reduced.

전술한 실시예들에 의해 개시된 방법들 및 동작들은 전술한 구조들, 그 등가구조들(structural equivalents) 및 이들의 조합을 포함하는 디지털 전자회로(digital electric circuitry), 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어(firmware), 또는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램 결과물, 즉, 하나 또는 그 이상의 컴퓨터-독출 매체(computer-readable media)에서 시행되도록 인코딩된 컴퓨터 프로그램 모듈들, 또는 데이터 처리 장치의 동작을 제어하는 컴류터 프로그램 모듈들로 구현될 수 있다.The methods and operations disclosed by the above-described embodiments include digital electric circuitry including the above-described structures, structural equivalents and combinations thereof, computer software, firmware, Or it can be implemented by hardware. Embodiments of the present invention include one or more computer program results, that is, computer program modules encoded to be executed in one or more computer-readable media, or a computer that controls the operation of a data processing device. It can be implemented with lute program modules.

컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트(script), 코드(code) 등등)은 컴파일된(compiled) 또는 통역된(interpreted) 언어 등과 같은 다양한 형태의 프로그램 언어로 쓰여질 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램은 단독 구동되는 프로그램(stand-alone program), 모듈(module) 형태의 프로그램, 컴포넌트(component) 형태의 프로그램, 서브루틴(subroutine) 형태의 프로그램 또는 다양한 형태의 컴퓨터 환경에서 동작하는 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터의 파일 시스템에서 파일의 형태를 가질 수 있으나, 다른 실시예로서 파일 형태가 아닌 다양한 형태를 가질 수도 있다. 프로그램은 다른 프로그램들의 파일 또는 데이터의 일부(예를 들어, 마크업 언어 파일(markup language document)에 저장되는 하나 또는 그 이상의 스크립트)로 구현되거나, 프로그램 상에서 하나의 파일형태로 구현되거나, 복수의 공동작업하는 파일들(multiple coordinated files)(예를 들어, 하나 또는 그 이상의 모듈들, 서브 프로그램들(sub-programs), 또는 코드의 일부)로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터에서 수행되거나, 복수개의 컴퓨터에서 수행될 수도 있다. 프로그램이 복수개의 컴퓨터에서 수행되는 경우, 복수개의 컴퓨터들이 하나의 장소에 모여 있을 수도 있고, 서로 이격된 복수개의 장소에 배치되고 통신 네트워크(communication network)를 통해서 서로 연결될 수도 있다.Computer programs (programs, software, software applications, scripts, code, etc.) can be written in various types of programming languages such as compiled or interpreted languages. The computer program includes a stand-alone program, a module type program, a component type program, a subroutine type program, or a program operating in various types of computer environments. It can be implemented in a form. The computer program may have the form of a file in the file system of the computer, but as another embodiment, it may have various forms other than the file form. The program is implemented as a file or part of data of other programs (for example, one or more scripts stored in a markup language document), implemented as a single file on the program, or multiple common It may be implemented as multiple coordinated files (eg, one or more modules, sub-programs, or part of code). The computer program may be executed on one computer or may be executed on a plurality of computers. When a program is executed on a plurality of computers, the plurality of computers may be gathered in one place, or may be disposed in a plurality of places separated from each other and connected to each other through a communication network.

본 발명의 실시예들에 개시된 공정들 및 논리의 흐름은 하나 또는 그 이상의 프로그램될 수 있는 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 상기 프로세서들은 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 수행되고 입력 데이터에 의해 구동되어 출력값을 생성한다. 상기 공정들 및 논리의 흐름은 특별한 목적을 가진 논리회로를 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 특별한 목적을 가진 논리회로는 에프피지에이(field programmable gate array; FPGA) 또는 에이에스아이씨(application-specific integrated circuit; ASIC)를 포함할 수 있다.The flow of processes and logic disclosed in the embodiments of the present invention may be performed by one or more programmable processors. The processors are executed by one or more computer programs and driven by input data to generate output values. The flow of the processes and logic can be implemented through a logic circuit with a special purpose. For example, the special purpose logic circuit may include a field programmable gate array (FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC).

컴퓨터 프로그램을 수행하기 위한 프로세서들은 일반적인 마이크로 프로세서 또는 특별한 목적을 가진 마이크로 프로세서를 이용할 수 있으며, 다양한 종류의 디지털 컴퓨터 형태를 갖는 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 이용할 수도 있다. 일반적으로, 프로세서는 롬(read-only memory; ROM), 램(random access memory; RAM), 또는 이들의 조합으로부터 데이터 및 명령어(instruction)를 입력받는다. 컴퓨터의 핵심 부품들은 명령을 수행하는 프로세서 및 명령 및 데이터를 저장하는 하나 또는 그 이상의 기억장치(memory device)를 포함한다. 컴퓨터는 전술한 표시장치들, 휴대폰(mobile telephone), 피디에이(personal digital assistant; PDA), 휴대용 오디오 플레이어, 지피에스 시스템(Global Positioning System; GPS) 수신기, 등의 다른 장치에 적용될 수 있다. 컴퓨터에서 독출될 수 있어서 명령 및 데이터를 저장하는 기억장치는 비휘발성(non-volatile) 메모리, 매체(media) 등을 포함한다. 예를 들어, 상기 기억장치는 이피알오엠(erasable programmable read only memory; EPROM), 이이피알오엠(electrically erasable and programmable read only memory; EEPROM), 플레쉬 메모리 장치, 자기 디스크, 내부 하드 디스크, 탈착가능한 디스크(removable disks), 자기-광학 디스크(magneto-optical disk), 씨디롬(compact disc read only memory; CD-ROM) 디스크, 디브이디 롬(digital versatile disc-read only memory; DVD-ROM) 디스크 등을 포함한다. 상기 프로세서 및 기억장치(또는 메모리)는 특별한 목적을 가진 논리회로들에 의해 구성되거나 보조될 수 있다. Processors for executing a computer program may use a general microprocessor or a special purpose microprocessor, and one or more processors having various types of digital computer types may be used. In general, a processor receives data and instructions from read-only memory (ROM), random access memory (RAM), or a combination thereof. The core components of a computer include a processor that performs instructions and one or more memory devices that store instructions and data. The computer can be applied to other devices such as the above-described display devices, mobile telephones, personal digital assistants (PDAs), portable audio players, and Global Positioning System (GPS) receivers. Storage devices that can be read from a computer and store instructions and data include non-volatile memories, media, and the like. For example, the memory device may be an erasable programmable read only memory (EPROM), an electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM), a flash memory device, a magnetic disk, an internal hard disk, a removable disk. (removable disks), magneto-optical disks, compact disc read only memory (CD-ROM) disks, digital versatile disc-read only memory (DVD-ROM) disks, etc. . The processor and memory device (or memory) may be configured or assisted by special purpose logic circuits.

본 발명의 영상 표시 방법에 따르면, 발광다이오드(Light emitting diodes; LED)와 같은 발광체들의 어레이는 서브화소들을 갖는 표시 시스템의 백라이트로 사용되어 종래기술에 비하여 영상표시에 있어서 높은 색순도를 갖도록 필터링될 수 있다. 그러나 일정한 종류의 표시패널(예를 들어, 액정표시장치)에서는 콘트라스트비에 제한이 있어서 서브 화소의 오프상태에 비하여 색의 열화(bleed of color)가 발생할 수 있다. 또한, 상기 컬러필터는 그 자체가 높은 색순도를 갖는 것이 아니기 때문에, 다른 컬러 발광체에서 발생된 색의 일부를 불필요하게 투과시킬 수 있다. 본 발명의 표시 시스템에서, 백라이트 어레이에 배치된 개별 발광체들은 독립적으로 어드레스(addressed)되고, 백라이트의 색을 보다 정밀하게 조절하는 것이 가능하다. 즉 개별 발광체들을 독립적으로 구동하여 백라이트의 색을 독립적으로 조절할 수 있다. 이러한 백라이트의 색을 독립적으로 조절하는 능력은 표시장치의 색순도 및 능동적인 구동영역의 확대를 가져와서 자유도(degree of freedom)를 증가시킨다. 상기 백라이트 어레이로부터 출사되고 일정한 색온도(color temperature)를 갖는 광의 전체적인 또는 국지적인 휘도정보의 확산(spread of luminance information)을 최적화하여, 표시패널의 서브 화소에서 서브 화소 랜더링(rendering)을 하는 경우에 있어서 서브화소 랜더링의 효율성을 증가시킨다.According to the image display method of the present invention, an array of luminous bodies such as light emitting diodes (LEDs) is used as a backlight of a display system having sub-pixels, and can be filtered to have higher color purity in image display compared to the prior art. have. However, in certain types of display panels (eg, liquid crystal display devices), the contrast ratio is limited, and thus bleed of color may occur compared to the off state of the sub-pixels. In addition, since the color filter itself does not have a high color purity, it is possible to unnecessarily transmit a part of colors generated by other color light-emitting bodies. In the display system of the present invention, individual luminous bodies arranged in the backlight array are independently addressed, and it is possible to more precisely control the color of the backlight. That is, the individual light emitters can be independently controlled to independently control the color of the backlight. The ability to independently control the color of the backlight increases the degree of freedom by increasing the color purity of the display device and an active driving area. In the case of sub-pixel rendering in sub-pixels of the display panel by optimizing the overall or local spread of luminance information of light emitted from the backlight array and having a constant color temperature Increases the efficiency of sub-pixel rendering.

따라서, 백라이트의 컬러값을 선택하여 영상을 표시함으로써, 표시장치의 화질이 향상되고 색재현성이 증가하며 소비전력이 감소하고 휘도가 향상된다.Accordingly, by selecting a color value of the backlight to display an image, the image quality of the display device is improved, color reproducibility is increased, power consumption is reduced, and luminance is improved.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. I will be able to.

Claims (16)

표시되는 각각의 색상을 갖는 서브화소들을 갖는 표시패널, 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 광을 공급하도록 개별적인 어드레스(individually addressable)가 가능하고 각각의 색상을 갖는 발광체들을 포함하고, 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응되는 영상 데이터를 수신하는 백라이트를 구비하는 표시 시스템에 있어서, 영상을 표시하는 영상표시방법에서,
상기 영상 데이터로부터, 상기 영상을 표시하기 위한 상기 서브화소들 각각에 의해 투과되는 컬러값들에 대응되는 서브화소 컬러값들을 결정하는 단계;
상기 영상 데이터로부터, 상기 영상을 표시하기 위한 상기 발광체들의 휘도(brightness)에 대응되는 백라이트값들을 결정하는 단계;
상기 영상 데이터의 포화된 노란색 및 포화에 가까운 노란색 중 어느 하나에 전체적으로 대응되는 상기 서브화소 컬러값들의 부분 및 상기 백라이트값들의 부분을 결정하는 단계;
상기 백라이트의 상기 발광체들에 의해 발광되는 노란색 광의 양이 증가되도록 상기 백라이트값들을 조절하는 단계; 및
상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 의해 투과되는 노란색 광의 양이 감소되도록 상기 컬러값들을 조절하는 단계를 포함하고,
상기 포화된 노란색 및 상기 포화에 가까운 노란색은 백색 구역에 이웃한 노란색인 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
A display panel having subpixels having respective colors to be displayed, and individually addressable to supply light to the subpixels of the display panel and including light emitters having respective colors, the display panel In a display system having a backlight for receiving image data corresponding to an image displayed on, in an image display method for displaying an image,
Determining subpixel color values corresponding to color values transmitted by each of the subpixels for displaying the image, from the image data;
Determining backlight values corresponding to brightness of the light emitters for displaying the image from the image data;
Determining a portion of the subpixel color values and a portion of the backlight values entirely corresponding to any one of saturated yellow and near-saturated yellow of the image data;
Adjusting the backlight values to increase the amount of yellow light emitted by the light emitters of the backlight; And
Adjusting the color values to reduce an amount of yellow light transmitted by the subpixels of the display panel,
The saturated yellow and the yellow close to the saturation are yellow adjacent to a white area.
제1항에 있어서, 상기 조절된 백라이트값들 및 상기 조절된 컬러값들을 이용하여 상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.The method of claim 1, further comprising displaying the image using the adjusted backlight values and the adjusted color values. 제1항에 있어서, 상기 백라이트값들을 조절하는 단계에 의해 추가된 상기 노란색 광의 양은 상기 컬러값들을 조절하는 단계에 의해 줄어든 상기 노란색 광의 양과 적어도 근접하게 동일한 것을 특징으로 하는 영상표시방법.The method of claim 1, wherein the amount of yellow light added by adjusting the backlight values is at least approximately equal to the amount of yellow light reduced by adjusting the color values. 제1항에 있어서, 상기 백라이트값들을 조절하는 단계는
상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 붉은색 발광체들에 의해 발광되는 붉은색 광의 양을 증가시키는 단계; 및
상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 녹색 발광체들에 의해 발광되는 녹색 광의 양을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
The method of claim 1, wherein adjusting the backlight values
Increasing an amount of red light emitted by red light emitters among the light emitters of the backlight; And
And increasing an amount of green light emitted by green light emitters among the light emitters of the backlight.
제4항에 있어서, 상기 컬러값들을 조절하는 단계는
상기 표시 패널의 상기 서브화소들의 붉은색 서브화소들에 의해 투과되는 붉은색 광의 양을 감소시키는 단계; 및
상기 표시 패널의 상기 서브화소들의 녹색 서브화소들에 의해 투과되는 녹색 광의 양을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
The method of claim 4, wherein adjusting the color values
Reducing an amount of red light transmitted by the red sub-pixels of the sub-pixels of the display panel; And
And reducing an amount of green light transmitted by green subpixels of the subpixels of the display panel.
제1항에 있어서, 상기 백라이트값들을 조절하는 단계는
상기 표시 패널의 상기 서브화소들의 흰색 서브화소들을 통해 투과되는 노란색 광의 양을 증가시키기 위해 노란색 광의 양을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
The method of claim 1, wherein adjusting the backlight values
And increasing the amount of yellow light to increase the amount of yellow light transmitted through the white sub-pixels of the sub-pixels of the display panel.
제1항에 있어서, 상기 발광체들은 다원색 발광체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.The method of claim 1, wherein the luminous bodies include multi-primary color luminous bodies. 제7항에 있어서, 상기 발광체들은 붉은색 발광체, 녹색 발광체, 파란색 발광체 및 흰색 발광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.8. The method of claim 7, wherein the luminous bodies include red luminous bodies, green luminous bodies, blue luminous bodies, and white luminous bodies. 표시되는 각각의 색상을 갖는 서브화소들 및 흰색 서브화소들을 갖는 표시패널, 및 상기 표시 패널의 상기 서브화소들에 광을 공급하도록 개별적인 어드레스(individually addressable)가 가능하고 각각의 색상을 갖는 발광체들을 포함하고, 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응되는 영상 데이터를 수신하는 백라이트를 구비하는 표시 시스템에 있어서, 동시 대비 오류의 제거방법에 있어서,
상기 영상에서 포화된 컬러를 갖는 지역 및 포화에 가까운 컬러를 갖는 지역 중 어느 하나를 검출하는 단계;
상기 표시패널의 상기 흰색 서브화소들에 의해 전송되는 상기 컬러의 양을 증가시키기 위해서 상기 백라이트의 상기 발광체들에 의해 발광되는 상기 컬러의 양을 증가시키는 단계; 및
상기 표시패널의 상기 흰색 서브화소들에 의해 투과되는 상기 컬러의 증가된 양을 보상하기 위해서 상기 표시패널의 상기 서브화소들에 의해 투과되는 상기 컬러의 양을 감소시키는 단계를 포함하고,
포화된 컬러를 갖는 상기 지역 및 상기 포화에 가까운 컬러를 갖는 상기 지역은 백색 구역에 이웃한 지역인 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.
A display panel having subpixels and white subpixels having respective colors to be displayed, and individually addressable to supply light to the subpixels of the display panel and emitters having respective colors are included. And, in a display system including a backlight for receiving image data corresponding to the image displayed on the display panel, in the method for removing a simultaneous contrast error,
Detecting any one of a region having a saturated color and a region having a color close to saturation in the image;
Increasing the amount of the color emitted by the light emitters of the backlight to increase the amount of the color transmitted by the white subpixels of the display panel; And
Reducing the amount of the color transmitted by the subpixels of the display panel to compensate for the increased amount of the color transmitted by the white subpixels of the display panel,
And the area having a saturated color and the area having a color close to the saturation are areas adjacent to a white area.
제9항에 있어서, 상기 증가시키는 단계 및 상기 감소시키는 단계 이후에 상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.The method of claim 9, further comprising displaying the image after the increasing and decreasing steps. 제9항에 있어서, 상기 증가시키는 단계에 의해 추가된 상기 컬러의 양은 상기 감소시키는 단계에 의해 줄어든 상기 컬러의 양과 적어도 근접하게 동일한 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.10. The method of claim 9, wherein the amount of the color added by the increasing step is at least approximately equal to the amount of the color reduced by the reducing step. 제9항에 있어서, 상기 컬러는 노란색인 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.The method of claim 9, wherein the color is yellow. 제12항에 있어서, 상기 증가시키는 단계는
상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 붉은색 발광체들에 의해 발광되는 붉은색 광의 양을 증가시키는 단계; 및
상기 백라이트의 상기 발광체들 중에서 녹색 발광체들에 의해 발광되는 녹색 광의 양을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.
The method of claim 12, wherein the step of increasing
Increasing an amount of red light emitted by red light emitters among the light emitters of the backlight; And
And increasing an amount of green light emitted by green light emitters among the light emitters of the backlight.
제13항에 있어서, 상기 감소시키는 단계는
상기 표시패널의 상기 서브화소들의 붉은색 서브화소들에 의해 전송되는 붉은색 광의 양을 감소시키는 단계; 및
상기 표시패널의 상기 서브화소들의 녹색 서브화소들에 의해 전송되는 녹색 광의 양을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.
The method of claim 13, wherein the step of reducing
Reducing an amount of red light transmitted by red subpixels of the subpixels of the display panel; And
And reducing an amount of green light transmitted by green subpixels of the subpixels of the display panel.
제9항에 있어서, 상기 발광체들은 다원색 발광체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법.The method of claim 9, wherein the luminous bodies include multi-primary color luminous bodies. 제15항에 있어서, 상기 발광체들은 붉은색 발광체, 녹색 발광체, 파란색 발광체 및 흰색 발광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시 대비 오류의 제거방법
The method of claim 15, wherein the luminous bodies include a red luminous body, a green luminous body, a blue luminous body, and a white luminous body.
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