KR102333764B1 - 영상표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원에 대해 스위칭을 수행하는 복수의 스위칭 소자와, 복수의 스위칭 소자를 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어한다. 이에 의해, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.

Description

영상표시장치{Image display apparatus}
본 발명은 영상표시장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있는 영상표시장치에 관한 것이다.
디지털 방송은 디지털 영상 및 음성 신호를 송출하는 방송을 의미한다. 디지털 방송은 아날로그 방송에 비해, 외부 잡음에 강해 데이터 손실이 작으며, 에러 정정에 유리하며, 해상도가 높고, 선명한 화면을 제공한다. 또한, 디지털 방송은 아날로그 방송과 달리 양방향 서비스가 가능하다.
한편, 선명한 화면을 시청하고자 하는 사용자의 요구에 따라, 영상표시장치의 해상도가 증가하는 추세이며, 이에 따라, 해상도가 증가된 영상표시장치가 개발되고 있다.
본 발명의 목적은, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 하이 다이나믹 레인지(High Dynamic Range)의 영상을 표시하면서, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원에 대해 스위칭을 수행하는 복수의 스위칭 소자와, 복수의 스위칭 소자를 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원을 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 감지된 조도에 기초하여, 복수의 광원의 구동 시간이 가변되도록 제어한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원을 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 광원 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원에 대해 스위칭을 수행하는 복수의 스위칭 소자와, 복수의 스위칭 소자를 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
특히, 제1 영역과 제2 영역 사이에 발생하는 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
특히, 하이 다이나믹 레인지(High Dynamic Range)의 영상을 표시하면서, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 입력 영상의 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상이며, 조도 센서에서 감지된 조도가 제2 기준치 이하인 경우, 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어함으로써, 조도가 낮은 상태에서 자주 발생하는 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간이 증가되도록 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 적절히 저감할 수 있게 된다.
한편, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자에 인가되는 구동 제어 신호의 듀티가 커지도록 함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원을 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 감지된 조도에 기초하여, 복수의 광원의 구동 시간이 가변되도록 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서와, 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원과, 복수의 광원을 제어하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는,입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 광원 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.
도 4는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도 6은 도 2의 전원공급부와 디스플레이 모듈의 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 광원 배열의 일예를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 구동부의 내부 회로도의 일예이다.
도 9a 내지 도 9c는 영상 표시시의 할로 현상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치의 동작을 설명하기 위해 참조되는 순서도이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 영상표시장치의 동작을 설명하기 위해 참조되는 순서도이다.
도 12 내지 도 17은 도 10 내지 도 11c의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한, 영상표시장치(100)는, 디스플레이 모듈(도 2의 180)과, 디스플레이 모듈(도 2의 180)에 영상을 표시하기 위한 제어부(도 2의 170), 디스플레이 모듈(도 2의 180)에 전원을 공급하는 전원 공급부(도 2의 190) 등을 구비할 수 있다.
한편, 영상표시장치(100)의 해상도가, HD(High Definition), Full HD, UHD(Ultra High Definition) 등으로 높아지는 추세에서, 영상 표시시 고해상도의 형상을 표시하기 위한 다양한 기법이 연구되고 있다.
한편, 디스플레이 모듈(도 2의 180)이, 디스플레이 패널(210)의 배면의 에지(edge) 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원(252-1~252-6)을 구비하는 경우, 입력 영상의 휘도 차이로 인하여, 하부 에지 부근에, 광원의 빛이 새는, 할로(halo) 현상이 발생할 수 있다.
특히, 하이 다이나믹 레인지(High Dynamic Range)의 영상 표시시, 영상의 밝은 영역과 어두운 영역의 차이가 커지므로, 하부 에지 부근에, 광원의 빛이 새는, 할로(halo) 현상의 발생 빈도가 더 증가할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는, 이러한 할로 현상을 저감하는 방안을 제시한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이 패널(도 2의 210)과, 디스플레이 패널(도 2의 210)의 주변 조도를 감지하는 조도 센서(195)와, 디스플레이 패널(도 2의 210)의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원(도 7의 252-1~252-6)과, 복수의 광원(도 7의 252-1~252-6)에 대해 스위칭을 수행하는 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6)와, 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6)를 제어하는 프로세서(도 8의 1130)를 구비하고, 프로세서(도 8의 1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서(195)에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
특히, 제1 영역과 제2 영역 사이에 발생하는 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 영상표시장치(100)의 해상도, 특히 디스플레이 모듈의 해상도가, HD(High Definition), Full HD, UHD(Ultra High Definition), 4K , 8K 등으로 높아질수록, 할로(halo) 현상 발생 가능성이 높아질 수 있다.
특히, 하이 다이나믹 레인지(High Dynamic Range)의 영상을 표시하면서, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 입력 영상의 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상이며, 조도 센서(195)에서 감지된 조도가 제2 기준치 이하인 경우, 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어함으로써, 조도가 낮은 상태에서 자주 발생하는 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간이 증가되도록 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 적절히 저감할 수 있게 된다.
한편, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6)에 인가되는 구동 제어 신호의 듀티가 커지도록 함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이 패널(도 2의 210)과, 디스플레이 패널(도 2의 210)의 주변 조도를 감지하는 조도 센서(195)와, 디스플레이 패널(도 2의 210)의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원(도 7의 252-1~252-6)과, 복수의 광원(도 7의 252-1~252-6)을 제어하는 프로세서(도 8의 1130)를 구비하고, 프로세서(도 8의 1130)는, 감지된 조도에 기초하여, 복수의 광원(도 8의 252-1~252-6)의 구동 시간이 가변되도록 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이 패널(도 2의 210)과, 디스플레이 패널(도 2의 210)의 주변 조도를 감지하는 조도 센서(195)와, 디스플레이 패널(210)의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원(도 7의 252-1~252-6)과, 복수의 광원(도 7의 252-1~252-6)을 제어하는 프로세서(도 8의 1130)를 구비하고, 프로세서(도 8의 1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서(195)에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 광원(252-1~252-6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어함으로써, 영상 표시시 할로(halo) 현상을 저감할 수 있게 된다.
상술한, 영상표시장치의 영상 표시시, 할로(halo) 현상을 저감시키기 위한 기법 등에 대해서는, 도 9a 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 영상표시장치(100)는, 방송 수신부(105), 외부장치 인터페이스부(130), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 센서부(미도시), 제어부(170), 디스플레이 모듈(180), 오디오 출력부(185), 전원 공급부(190), 조도 센서(195)를 포함할 수 있다.
방송 수신부(105)는, 튜너부(110), 복조부(120), 및 네트워크 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다. 물론, 필요에 따라, 튜너부(110)와 복조부(120)를 구비하면서 네트워크 인터페이스부(130)는 포함하지 않도록 설계하는 것도 가능하며, 반대로 네트워크 인터페이스부(130)를 구비하면서 튜너부(110)와 복조부(120)는 포함하지 않도록 설계하는 것도 가능하다.
한편, 방송 수신부(105)는, 도면과 달리, 외부장치 인터페이스부(도 2의 135)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 셋탑 박스(미도시)로부터의 방송 신호가, 외부장치 인터페이스부(도 2의 135)를 통해 수신되는 것도 가능하다.
튜너부(110)는, 안테나(50)를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택한다. 또한, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환한다.
예를 들어, 선택된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너부(110)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 처리할 수 있다. 튜너부(110)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(170)로 직접 입력될 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 본 발명에서 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 RF 방송 신호를 순차적으로 선택하여 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환할 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 복수 채널의 방송 신호를 수신하기 위해, 복수의 튜너를 구비하는 것이 가능하다. 또는, 복수 채널의 방송 신호를 동시에 수신하는 단일 튜너도 가능하다.
복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다.
복조부(120)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이 모듈(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.
외부장치 인터페이스부(130)는, 접속된 외부 장치(190)와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(130)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북), 셋탑 박스 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있으며, 외부 장치와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
A/V 입출력부는, 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 입력받을 수 있다. 한편, 무선 통신부는, 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(135)는, 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다.
저장부(140)는, 제어부(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(140)는, 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 2의 저장부(140)가 제어부(170)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 저장부(140)는 제어부(170) 내에 포함될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자가 입력한 신호를 제어부(170)로 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.
예를 들어, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 송신/수신하거나, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 사용자의 제스처를 센싱하는 센서부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 센서부(미도시)로 송신할 수 있다.
제어부(170)는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여, 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이 모듈(180)로 입력되어, 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 제어부(170)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 제어부(170)는, 영상표시장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 영상을 표시하도록 디스플레이 모듈(180)을 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(180)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 사용자와 영상표시장치(100) 간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 사용자 위치에 대응하는 디스플레이 모듈(180) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 채널 신호 또는 외부 입력 신호에 대응하는 썸네일 영상을 생성하는 채널 브라우징 처리부가 더 구비되는 것도 가능하다. 채널 브라우징 처리부는, 복조부(120)에서 출력한 스트림 신호(TS) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력한 스트림 신호 등을 입력받아, 입력되는 스트림 신호로부터 영상을 추출하여 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 생성된 썸네일 영상은 복호화딘 영상 등과 함께 스트림 복호화되어 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 입력된 썸네일 영상을 이용하여 복수의 썸네일 영상을 구비하는 썸네일 리스트를 디스플레이 모듈(180)에 표시할 수 있다.
이때의 썸네일 리스트는, 디스플레이 모듈(180)에 소정 영상을 표시한 상태에서 일부 영역에 표시되는 간편 보기 방식으로 표시되거나, 디스플레이 모듈(180)의 대부분 영역에 표시되는 전체 보기 방식으로 표시될 수 있다. 이러한 썸네일 리스트 내의 썸네일 영상은 순차적으로 업데이트 될 수 있다.
디스플레이 모듈(180)은, 제어부(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성한다.
디스플레이 모듈(180)은 LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이(flexible display)등이 가능하며, 또한, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능할 수도 있다.
한편, 디스플레이 모듈(180)은, 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(185)는, 제어부(170)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
촬영부(미도시)는 사용자를 촬영한다. 촬영부(미도시)는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 한편, 촬영부(미도시)는 디스플레이 모듈(180) 상부에 영상표시장치(100)에 매립되거나 또는 별도로 배치될 수 있다. 촬영부(미도시)에서 촬영된 영상 정보는 제어부(170)에 입력될 수 있다.
제어부(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센서부(미도시)로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 영상표시장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(170)와, 영상 표시를 위한 디스플레이 모듈(180), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(185)에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.
조도 센서(195)는, 영상표시장치(100) 주변, 특히, 디스플레이 모듈(180) 주변의 조도를 센싱할 수 있다. 감지된 조도 정보는, 제어부(170)에 입력될 수 있다.
원격제어장치(200)는, 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(150)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(IR) 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는, 사용자입력 인터페이스부(150)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
한편, 상술한 영상표시장치(100)는, 고정형 또는 이동형 디지털 방송 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 영상표시장치(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 영상표시장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
한편, 영상표시장치(100)는 도 2에 도시된 바와 달리, 도 2의 도시된 튜너부(110)와 복조부(120)를 구비하지 않고, 네트워크 인터페이스부(130) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통해서, 영상 컨텐츠를 수신하고, 이를 재생할 수도 있다.
한편, 영상표시장치(100)는, 장치 내에 저장된 영상 또는 입력되는 영상의 신호 처리를 수행하는 영상신호 처리장치의 일예이다, 영상신호 처리장치의 다른 예로는, 도 2에서 도시된 디스플레이 모듈(180)과 오디오 출력부(185)가 제외된 셋탑 박스, 상술한 DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 게임기기, 컴퓨터 등이 더 예시될 수 있다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(170)는, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), OSD 생성부(340), 믹서(345), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)를 포함할 수 있다. 그 외 오디오 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부(320)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(325), 및 스케일러(335)를 구비할 수 있다.
영상 디코더(325)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(335)는, 복호화된 영상신호의 해상도를 디스플레이 모듈(180)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)을 수행한다.
영상 디코더(325)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다.
프로세서(330)는, 영상표시장치(100) 내 또는 제어부(170) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 제어부(170) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320), OSD 생성부(340) 등의 동작을 제어할 수 있다.
OSD 생성부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이 모듈(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 영상표시장치(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.
또한, OSD 생성부(340)는, 원격제어장치(200)로부터 입력되는 포인팅 신호에 기초하여, 디스플레이 모듈에 표시 가능한, 포인터를 생성할 수 있다. 특히, 이러한 포인터는, 포인팅 신호 처리부에서 생성될 수 있으며, OSD 생성부(240)는, 이러한 포인팅 신호 처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 물론, 포인팅 신호 처리부(미도시)가 OSD 생성부(240) 내에 구비되지 않고 별도로 마련되는 것도 가능하다.
믹서(345)는, OSD 생성부(340)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다.
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다.
포맷터(360)는, 프레임 레이트 변환된 3D 영상의 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 배열할 수 있다. 그리고, 3D 시청 장치(미도시)의 좌안 글래스와 우안 글래스의 개방을 위한 동기 신호(Vsync)를 출력할 수 있다.
한편, 제어부(170) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.
또한, 제어부(170) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
제어부(170) 내의 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 데이터 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 부호화된 데이터 신호는, 각 채널에서 방영되는 방송프로그램의 시작시간, 종료시간 등의 방송정보를 포함하는 EPG(Electronic Program Guide) 정보일 수 있다.
한편, 도 3에서는 OSD 생성부(340)와 영상 처리부(320)으로부터의 신호를 믹서(345)에서 믹싱한 후, 포맷터(360)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(320)의 출력을 포맷터(360)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(340)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(345)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.
한편, 도 3에 도시된 제어부(170)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(170)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 제어부(170) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비되거나, 하나의 모듈로서 별도로 구비될 수도 있다.
도 4는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(180)에 원격제어장치(200)에 대응하는 포인터(205)가 표시되는 것을 예시한다.
사용자는 원격제어장치(200)를 상하, 좌우(도 4의 (b)), 앞뒤(도 4의 (c))로 움직이거나 회전할 수 있다. 영상표시장치의 디스플레이 모듈(180)에 표시된 포인터(205)는 원격제어장치(200)의 움직임에 대응한다. 이러한 원격제어장치(200)는, 도면과 같이, 3D 공간 상의 움직임에 따라 해당 포인터(205)가 이동되어 표시되므로, 공간 리모콘 또는 3D 포인팅 장치라 명명할 수 있다.
도 4의 (b)는 사용자가 원격제어장치(200)를 왼쪽으로 이동하면, 영상표시장치의 디스플레이 모듈(180)에 표시된 포인터(205)도 이에 대응하여 왼쪽으로 이동하는 것을 예시한다.
원격제어장치(200)의 센서를 통하여 감지된 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보는 영상표시장치로 전송된다. 영상표시장치는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보로부터 포인터(205)의 좌표를 산출할 수 있다. 영상표시장치는 산출한 좌표에 대응하도록 포인터(205)를 표시할 수 있다.
도 4의 (c)는, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이 모듈(180)에서 멀어지도록 이동하는 경우를 예시한다. 이에 의해, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이 모듈(180) 내의 선택 영역이 줌인되어 확대 표시될 수 있다. 이와 반대로, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이 모듈(180)에 가까워지도록 이동하는 경우, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이 모듈(180) 내의 선택 영역이 줌아웃되어 축소 표시될 수 있다. 한편, 원격제어장치(200)가 디스플레이 모듈(180)에서 멀어지는 경우, 선택 영역이 줌아웃되고, 원격제어장치(200)가 디스플레이 모듈(180)에 가까워지는 경우, 선택 영역이 줌인될 수도 있다.
한편, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서는 상하, 좌우 이동의 인식이 배제될 수 있다. 즉, 원격제어장치(200)가 디스플레이 모듈(180)에서 멀어지거나 접근하도록 이동하는 경우, 상,하,좌,우 이동은 인식되지 않고, 앞뒤 이동만 인식되도록 할 수 있다. 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누르지 않은 상태에서는, 원격제어장치(200)의 상,하, 좌,우 이동에 따라 포인터(205)만 이동하게 된다.
한편, 포인터(205)의 이동속도나 이동방향은 원격제어장치(200)의 이동속도나 이동방향에 대응할 수 있다.
도 5는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 원격제어장치(200)는 무선통신부(425), 사용자 입력부(435), 센서부(440), 출력부(450), 전원공급부(460), 저장부(470), 제어부(480)를 포함할 수 있다.
무선통신부(425)는 전술하여 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치 중 임의의 어느 하나와 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치들 중에서, 하나의 영상표시장치(100)를 일예로 설명하도록 하겠다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 RF 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 RF 모듈(421)을 구비할 수 있다. 또한 원격제어장치(200)는 IR 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 IR 모듈(423)을 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)로 원격제어장치(200)의 움직임 등에 관한 정보가 담긴 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 전송한다.
또한, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)가 전송한 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 수신할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 필요에 따라 IR 모듈(423)을 통하여 영상표시장치(100)로 전원 온/오프, 채널 변경, 볼륨 변경 등에 관한 명령을 전송할 수 있다.
사용자 입력부(435)는 키패드, 버튼, 터치 패드, 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(435)를 조작하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 하드키 버튼을 구비할 경우 사용자는 하드키 버튼의 푸쉬 동작을 통하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 터치스크린을 구비할 경우 사용자는 터치스크린의 소프트키를 터치하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(435)는 스크롤 키나, 조그 키 등 사용자가 조작할 수 있는 다양한 종류의 입력수단을 구비할 수 있으며 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
센서부(440)는 자이로 센서(441) 또는 가속도 센서(443)를 구비할 수 있다. 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보를 센싱할 수 있다.
일예로, 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 동작에 관한 정보를 x,y,z 축을 기준으로 센싱할 수 있다. 가속도 센서(443)는 원격제어장치(200)의 이동속도 등에 관한 정보를 센싱할 수 있다. 한편, 거리측정센서를 더 구비할 수 있으며, 이에 의해, 디스플레이 모듈(180)과의 거리를 센싱할 수 있다.
출력부(450)는 사용자 입력부(435)의 조작에 대응하거나 영상표시장치(100)에서 전송한 신호에 대응하는 영상 또는 음성 신호를 출력할 수 있다. 출력부(450)를 통하여 사용자는 사용자 입력부(435)의 조작 여부 또는 영상표시장치(100)의 제어 여부를 인지할 수 있다.
일예로, 출력부(450)는 사용자 입력부(435)가 조작되거나 무선 통신부(425)을 통하여 영상표시장치(100)와 신호가 송수신되면 점등되는 LED 모듈(451), 진동을 발생하는 진동 모듈(453), 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(455), 또는 영상을 출력하는 디스플레이 모듈(457)을 구비할 수 있다.
전원공급부(460)는 원격제어장치(200)으로 전원을 공급한다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)이 소정 시간 동안 움직이지 않은 경우 전원 공급을 중단함으로서 전원 낭비를 줄일 수 있다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)에 구비된 소정 키가 조작된 경우에 전원 공급을 재개할 수 있다.
저장부(470)는 원격제어장치(200)의 제어 또는 동작에 필요한 여러 종류의 프로그램, 애플리케이션 데이터 등이 저장될 수 있다. 만일 원격제어장치(200)가 영상표시장치(100)와 RF 모듈(421)을 통하여 무선으로 신호를 송수신할 경우 원격제어장치(200)와 영상표시장치(100)는 소정 주파수 대역을 통하여 신호를 송수신한다. 원격제어장치(200)의 제어부(480)는 원격제어장치(200)와 페어링된 영상표시장치(100)와 신호를 무선으로 송수신할 수 있는 주파수 대역 등에 관한 정보를 저장부(470)에 저장하고 참조할 수 있다.
제어부(480)는 원격제어장치(200)의 제어에 관련된 제반사항을 제어한다. 제어부(480)는 사용자 입력부(435)의 소정 키 조작에 대응하는 신호 또는 센서부(440)에서 센싱한 원격제어장치(200)의 움직임에 대응하는 신호를 무선 통신부(425)를 통하여 영상표시장치(100)로 전송할 수 있다.
영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는, 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있는 무선통신부(151)와, 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 포인터의 좌표값을 산출할 수 있는 좌표값 산출부(415)를 구비할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)는, RF 모듈(412)을 통하여 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있다. 또한 IR 모듈(413)을 통하여 원격제어장치(200)이 IR 통신 규격에 따라 전송한 신호를 수신할 수 있다.
좌표값 산출부(415)는 무선통신부(151)를 통하여 수신된 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 신호로부터 손떨림이나 오차를 수정하여 디스플레이 모듈(180)에 표시할 포인터(202)의 좌표값(x,y)을 산출할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)를 통하여 영상표시장치(100)로 입력된 원격제어장치(200) 전송 신호는 영상표시장치(100)의 제어부(180)로 전송된다. 제어부(180)는 원격제어장치(200)에서 전송한 신호로부터 원격제어장치(200)의 동작 및 키 조작에 관한 정보를 판별하고, 그에 대응하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 원격제어장치(200)는, 그 동작에 대응하는 포인터 좌표값을 산출하여 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)로 출력할 수 있다. 이 경우, 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는 별도의 손떨림이나 오차 보정 과정 없이 수신된 포인터 좌표값에 관한 정보를 제어부(180)로 전송할 수 있다.
또한, 다른 예로, 좌표값 산출부(415)가, 도면과 달리 사용자 입력 인터페이스부(150)가 아닌, 제어부(170) 내부에 구비되는 것도 가능하다.
도 6은 도 2의 전원공급부와 디스플레이 모듈의 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 액정 디스플레이 패널(LCD 디스플레이 패널) 기반의 디스플레이 모듈(180)은, 액정 디스플레이 패널(210), 구동 회로부(230), 백라이트 유닛(250)을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(210)은, 영상을 표시하기 위해, 다수개의 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치되고, 교차하는 영역에 박막 트랜지스터 및 이와 접속되는 화소 전극이 형성되는 제1 기판과, 공통 전극이 구비되는 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
구동 회로부(230)는, 도 1의 제어부(170)로부터 공급되는 제어신호 및 데이터신호를 통해 액정 디스플레이 패널(210)을 구동한다. 이를 위해, 구동 회로부(230)는, 타이밍 컨트롤러(232), 게이트 드라이버(234), 데이터 드라이버(236)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(timing controller)(232)는, 제어부(170)로부터의 제어 신호 및 R,G,B 데이터 신호, 수직동기신호(Vsync) 등을 입력받아, 제어 신호에 대응하여 게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236)를 제어하고, R,G,B 데이터 신호를 재배치하여, 데이터 드라이브(236)에 제공한다.
게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236), 타이밍 컨트롤러(232)의 제어에 따라, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 통해 주사 신호 및 영상 신호를 액정 디스플레이 패널(210)에 공급한다.
백라이트 유닛(250)은, 액정 디스플레이 패널(210)에 빛을 공급한다. 이를 위해, 백라이트 유닛(250)은, 광원인 다수개의 광원(252)와, 광원(252)의 스캐닝 구동을 제어하는 스캔 구동부(254)와, 광원(252)를 온(On)/오프(Off)하는 광원 구동부(256)를 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(210)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정층의 광 투과율이 조절된 상태에서, 백라이트 유닛(250)으로부터 출사된 빛을 이용하여 소정 영상을 표시한다.
전원 공급부(190)는, 액정 디스플레이 패널(210)에 공통전극 전압(Vcom)을 공급하며, 데이터 드라이버(236)에 감마전압을 공급할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(250)에 광원(252)를 구동하기 위한 구동 전원을 공급할 수 있다.
도 7은 도 6의 광원 배열의 일예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 액정 디스플레이 패널(210)의 후면의 하단 에지(edge)에, 복수의 광원(252-1~252-6)이, 각각 배치될 수 있다.
도면에서는, 6개의 복수의 광원(252-1~252-6)이, 서로 이격되어 배치되는 것을 예시한다.
한편, 복수의 광원(252-1~252-6)은, 각각 복수의 LED(light emitting diode)를 구비할 수 다. 한편, 광을 확산시키는 확산판, 광을 반사시키는 반사판, 광을 편광, 점광, 확산시키는 광학 시트 등에 의해, 액정 디스플레이 패널(210)의 전면에 광이 조사되게 된다.
한편, 복수의 광원(252-1~252-6) 각각은, 서로 직렬 접속되는 복수의 LED(light emitting diode)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 각 광원(252-1~252-6) 별로 동일한 전류가 흐를 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 구동부의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하면, 광원 구동부(256)는, 서로 병렬 접속되는 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140)에 공통 전원(VLED)을 공급하는 전원 공급부(190), 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140)을 구동하는 광원 구동부(256), 및 광원 구동부(256)를 제어하는 구동 제어부(1120)를 구비할 수 있다.
여기서, 광원들(LS1~LS6)은, 각각 광원을 나타내며, 각 광원은, 복수의 LED를 직렬 방식으로 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이, 영상표시장치(100)의 해상도가, HD(High Definition), Full HD, UHD(Ultra High Definition), 4K , 8K 등으로 높아질수록, 복수의 LED의 개수가 증가할 수 있다.
한편, 고해상도의 디스플레이 패널(210) 사용시, 컨트라스트(contrast)를 향상시키기 위해, 로컬 디밍 데이터에 기초하여, 복수의 광원(252) 중 복수의 광원(252-1~252-6) 별로, 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 제어하는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 로컬 디밍 데이터에 비례하여, 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 함으로써, 복수의 광원(252-1~252-6) 별로, 로컬 디밍 데이터에 따른, 서로 다른 휘도의 광이 출력되게 된다.
이에 따라, 레벨이 증가된 전류(If)로 인해, 밝은 부분의 휘도는 더욱 밝아지게 되며, 어두운 부분의 휘도는 더욱 어둡게 된다. 결국, 영상 표시시의 컨트라스트(contrast)가 향상되게 된다.
전원 공급부(190)는, 복수의 광원에 공통 전압(VLED)을 출력한다. 이를 위해, 전원 공급부(190)는, 직류 전원을 레벨 변환하여 출력하는 dc/dc 컨버터(1110)와, 고조파 등의 제거를 위한 인덕터(L), 그리고, 직류 전원을 저장하기 위한 커패시터(C)를 구비할 수 있다.
커패시터(C) 양단의 전압은, node A와 접지단 사이에 공급되는 전압에 대응하며, 이는, 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140), 및 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에 인가되는 전압에 대응할 수 있다. 즉, node A의 전압은, 복수의 광원들(LS1~LS6)에 공급되는 공통 전압으로서, 도면과 같이, VLED 전압이라 명할 수 있다.
VLED 전압은, 제1 광원(LS1)의 구동 전압(Vf1)과, 제1 스위칭 소자(Sa) 양단의 전압, 및 제1 저항 소자(Ra)에서 소비되는 전압의 합과 같다.
또는, VLED 전압은, 제2 광원(LS2)의 구동 전압(Vf2)과, 제2 스위칭 소자(Sa2) 양단의 전압, 및 제2 저항 소자(Rb)에서 소비되는 전압의 합과 같다. 또는, VLED 전압은, 제6 광원(LS6)의 구동 전압(Vf6)과, 제6 스위칭 소자(Sa6) 양단의 전압, 및 제n 저항 소자(Rn)에서 소비되는 전압의 합과 같다.
한편, 디스플레이 패널(210)의 해상도가 증가될수록, 백라이트 구동 전압(Vf1~Vf6)이 커지며, 백라이트에 흐르는 구동 전류(If1~If6)도 증가하게 된다.
따라서, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에서 소비되는 전력도 커지게 되며, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)의 소자 스트레스도 증가하게 된다.
백라이트 구동시의 소비 전력을 저감하기 위해, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에 흐르는, 구동 전류(If1~If6)를 감소시키는 것이 바람직하다. 이때, 백라이트 구동 전압(Vf1~Vf6)은, 일정한 것으로 가정한다.
이를 위해, 구동 제어부(1120)는, FET 등으로 구현되는 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의, 각 드레인 단자(G)의 전압(VD)을 검출하는 제1 전압 검출부(1132)를 구비한다. 구동 제어부(1120)는, 각 게이트 단자(G)의 전압(VG)을 검출하는 제2 전압 검출부(1134)와, 각 소스 단자(S)의 전압(VS)을 검출하는 제3 전압 검출부(1136)를 더 구비할 수도 있다.
그리고, 구동 제어부(1120)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의, 각 드레인 단자(G)에서 검출되는, 각 드레인 단자 전압(VD)을 비교하고, 그 중 최저 드레인 단자 전압에 기초하여, 복수의 광원(1140)에 흐르는 목표 구동 전류를 생성하고, 생성된 목표 구동 전류에 대응하는 스위칭 제어 신호(SG)를 출력할 수 있다.
스위칭 제어 신호(SG)는, 비교기에 입력되어, 검출되는 소스 단자의 전압(VD) 보다 큰 경우, 비교기에서 출력되어, 게이트 단자(G)로 입력되게 된다. 결국, 스위칭 제어 신호(SG)에 기초하여, 스위칭 소자가 구동하게 된다.
한편, 이러한 스위칭 제어 신호 생성을 위해, 구동 제어부(1120)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압에 기초하여, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 게이트 단자를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 프로세서(1130)를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압(VD)의 크기에 기초하여, 스위칭 제어 신호(SG)의 듀티를 가변할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서(195)에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어
한편, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서(195)에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 제1 영역 및 제2 영역에 대응하는 스위칭 소자((Sa1~Sa6)의 구동 시간을 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간이 증가되도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 제1 영역 및 제2 영역에 대응하는 스위칭 소자((Sa1~Sa6)의 구동 시간이 증가되도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상이며, 조도 센서(195)에서 감지된 조도가 제2 기준치 이하인 경우, 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 로컬 디밍 데이터에 기초하여, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 제1 듀티를 연산하고, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서(195)에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 제2 듀티를 연산하며, 제1 듀티와 제2 듀티를 합산한 제3 듀티에 대응하는 스위칭 제어 신호를 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6)에 인가할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 제1 영역과 제2 영역에 대응하는 스위칭 소자((Sa1~Sa6)의 제2 듀티가, 다른 스위칭 소자((Sa1~Sa6)의 제2 듀티 보다, 더 크도록 연산할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 감지된 조도가 낮을수록, 제2 듀티가 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 입력 영상의 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이 또는 로컬 디밍 데이터의 차이 보다, 복수의 광원(252-1~252-6) 중 제1 영역과 제2 영역에 대응하는 광원의 휘도 차이가 더 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 감지된 조도에 기초하여, 복수의 광원(252-1~252-6)의 구동 시간이 가변되도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 광원(252-1~252-6)의 구동 시간이 증가되도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 조도 센서(195)에서 감지된 조도에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 광원(252-1~252-6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 영상 표시시의 할로 현상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
먼저, 도 9a의 (a)는 입력 영상(900)의 일예를 도시한 도면이다. 도면에서의 입력 영상(900)은, 대부분 어두우나, 일부 오브젝트(940,910)에서 밝은 영역을 구비한다.
이에 따라, 디스플레이 패널(210)의 배면의 하단 에지에, 도 7과 같이, 복수의 광원(LS1~LS6)이 서로 이격되어 배치되는 경우, 대략, 제1 내지 제3 광원(LS1~LS3)은, 휘도가 낮으며, 제4 광원(LS4)의 휘도가 증가하다가, 제5 광원(LS5), 제6 광원(LS6)의 휘도가 상당히 증가하는 것으로 설정될 수 있다.
이를 위해, 도 8에서 기술한 프로세서(1130)는, 도 9a의 (b)와 같이, 복수의 광원(LS1~LS6)을 각각 구동하는 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 각각 Dt1 내지 Dt6가, 되도록 제어할 수 있다.
여기서, Dt1 내지 Dt6는, 도면에서와 같이, 34%,34%,36%,44%,88%,97%로 예시될 수 있다.
이에 따라, 복수의 광원(LS1~LS6)에서 출력되는 휘도는, 도 9a의 (c)와 같이, Lt1 내지 Lt6가, 될 수 있다.
여기서, Lt1 내지 Lt6는, 도면에서와 같이, 153,153,162,198,395,436 nit로 예시될 수 있다.
한편, 도 9a의 (b)를 살펴보면, 제4 광원(LS4)에 대응하는 스위칭 소자(Sa4)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가 대략 44% 이고, 제5 광원(LS5)에 대응하는 스위칭 소자(Sa5)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가 대략 88% 로서, 상당한 차이가 발생하게 된다.
이러한 경우, 영상(900)을 디스플레이 모듈(180)에 표시시, 제4 광원(LS4)에 대응하는 영역과 제5 광원(LS5)에 대응하는 영역 사이에, 도 9a의 (c)와 같이, 상당한 휘도 차이가 발생하므로, 제4 광원(LS4)에 대응하는 영역에, 특히, 제4 광원(LS4) 주변이 다른 영역과 달리, 빛이 새는 것과 같이 보일 수 있게 된다.
이러한 현상을 할로(halo) 현상이라 하며, 도 9a의 (a)와 같이, 제4 광원(LS4) 주변 영역에, 할로 현상 영역(905a)이 발생하게 된다.
이러한 할로 현상은, 영상표시장치(100), 특히, 디스플레이 모듈(180) 주변이 어두울수록, 더욱 심하게 된다. 즉, 빛이 새는 것과 같이 보이는 영역이 더 증가될 수 있다.
도 9b는, 도 9a의 (a)와 같은, 영상(900)이, 주변 조도가 Lx1인 상태에서, 영상표시장치(100)의 디스플레이 모듈(180)에 표시되는 것을 예시한다.
이에 따라, 도 9a에서 설명한 바와 같이, 제4 광원(LS4) 주변 영역에, 할로 현상 영역(905a)이 발생하게 된다. 이에 따라, 시청시의 시인성이 떨어지게 된다.
다음, 도 9c는 주변 조도가 Lx2인 상태에서, 영상표시장치(100)의 디스플레이 모듈(180)에 표시되는 것을 예시한다. 특히, 도 9b의 주변 조도(Lx1) 보다 더 어두운 경우(Lx2<Lx1)를 예시한다.
이에 따라, 도 9c에서 설명한 바와 유사하게, 제4 광원(LS4) 주변 영역에, 할로 현상 영역(905b)이 발생하게 된다. 특히, 도 9b의 할로 현상 영역(905a) 보다 더 큰 할로 현상 영역(905b)이 발생하게 된다. 이에 따라, 시청시의 시인성이 떨어지게 된다.
본 발명에서는, 이러한 할로 현상을 방지하는 방안을 제시한다. 이에 대해서는 도 10 이하를 참조하여 기술한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치의 동작을 설명하기 위해 참조되는 순서도이다.
도면을 참조하면, 영상표시장치(100)의 조도 센서(195)는, 주변 조도를 감지한다(S1010). 조도 센서(195)에서 감지되는 조도 정보는, 제어부(170)에 입력될 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 입력되는 영상의 영역별 로컬 디밍 데이터를 연산한다(S1020).
영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 입력되는 영상에 대해, 프레임 단위로, 영역별 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)를 연산할 수 있다.
특히, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 복수의 광원(LS1~LS6) 각각에 대응하는 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)를 연산할 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 연산된 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)와, 감지된 조도 정보를, 디스플레이 모듈(180)로 전송할 수 있다.
다음, 디스플레이 모듈(180) 내의 광원 구동부(256)는, 연산된 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)와, 감지된 조도 정보를, 수신할 수 있다.
특히, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 연산된 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)와, 감지된 조도 정보를, 수신할 수 있다.
다음, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 복수의 영역 중 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터의 차이가 제1 기준치 이상인지 여부를 판단한다(S1030).
그리고, 해당하는 경우, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 감지된 조도 정보에 기초하여, 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 광원 구동 시간을 설정할 수 있다(S1040).
예를 들어, 제1 기준치는, 듀티 기준으로 대략 30%일 수 있다.
한편, 로컬 디밍 데이터가 0 내지 255의 값을 가지는 경우, 제1 기준치는 대략 80일 수 있다.
광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 도 9a와 같이, 제4 광원(LS4)에 대응하는 영역과, 제5 광원(LS5)에 대응하는 영역 사이의, 로컬 디밍 데이터의 차이, 또는 휘도의 차이, 또는 듀티의 차이가, 제1 기준치 이상인 경우, 할로 현상 방지를 위해, 해당 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어할 수 있다.
특히, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 보다 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 9a의 제4 광원(LS4)에 대응하는 영역과, 제5 광원(LS5)에 대응하는 영역 사이의 휘도 차이가 작아지도록, 프로세서(1130)는, 제4 광원(LS4)에 대응하는 제4 스위칭 소자의 듀티와, 제5 광원(LS5)에 대응하는 제5 스위칭 소자의 듀티를 증가시킬 수 있다.
특히, 프로세서(1130)는, 제4 스위칭 소자의 듀티를 더 많이 증가시켜, 제5 스위칭 소자의 듀티와의 차이가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 제4 및 제5 스위칭 소자(Sa4,Sa5)의 듀티만을 증가시킬 수 있으나, 이와 달리, 제1 내지 제6 스위칭 소자(Sa1~Sa6)의 듀티를 모두 증가시킬 수 있다.
이때, 프로세서(1130)는, 기 설정된 듀티가 클수록, 가산되는 듀티가 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 각 영역 별 듀티 차이가 작아지며, 또한 각 영역별 휘도 차이가 작아지게 된다.
이와 같이, 해당 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 증가시킴으로써, 인접하는 영역에서의 휘도 차이로 인한, 할로 현상을 저감될 수 있게 된다.
특히, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간이 증가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 주변 조도 상황에 맞게, 할로 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 영상표시장치의 동작을 설명하기 위해 참조되는 순서도이다.
먼저, 도 11a를 참조하면,영상표시장치(100)의 조도 센서(195)는, 주변 조도를 감지한다(S1110). 조도 센서(195)에서 감지되는 조도 정보는, 제어부(170)에 입력될 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 입력되는 영상의 영역별 로컬 디밍 데이터를 연산한다(S1120).
영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 입력되는 영상에 대해, 프레임 단위로, 영역별 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)를 연산할 수 있다.
특히, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 복수의 광원(LS1~LS6) 각각에 대응하는 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)를 연산할 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 연산된 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)와, 감지된 조도 정보를, 디스플레이 모듈(180)로 전송할 수 있다.
다음, 디스플레이 모듈(180) 내의 광원 구동부(256)는, 연산된 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)와, 감지된 조도 정보를, 수신할 수 있다.
특히, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 연산된 로컬 디밍 데이터(local dimminig data)와, 감지된 조도 정보를, 수신할 수 있다.
다음, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 연산된 로컬 디밍 데이터에 따라, 영역별 광원 구동을 위해, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 제1 듀티를 연산한다(S1125).
예를 들어, 도 9a의 영상(900) 표시를 위해, 프로세서(1130)는, 각 스위칭 소자(Sa1~Sa6) 별, 듀티가, 각각 Dt1 내지 Dt6가, 되도록 연산할 수 있다. 이러한 Dt1 내지 Dt6를, 제1 듀티라 명명할 수 있다.
다음, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 복수의 영역 중 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터의 차이가 제1 기준치 이상인지 여부를 판단한다(S1130).
그리고, 해당하는 경우, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 감지된 조도 정보에 기초하여, 각 영역에 부가할 제2 듀티를 연산할 수 있다(S1142).
그리고, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 제1 듀티와 제2 듀티를 합산한 제3 듀티를 가지는 스위칭 제어 신호를, 각 스위칭 소자(S1~S6)에 인가할 수 있다(S1144).
광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 도 9a와 같이, 제4 광원(LS4)에 대응하는 영역과, 제5 광원(LS5)에 대응하는 영역 사이의, 로컬 디밍 데이터의 차이, 또는 휘도의 차이, 또는 듀티의 차이가, 제1 기준치 이상인 경우, 할로 현상 방지를 위해, 해당 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어할 수 있다.
특히, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 보다 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 9a의 제4 광원(LS4)에 대응하는 영역과, 제5 광원(LS5)에 대응하는 영역 사이의 휘도 차이가 작아지도록, 프로세서(1130)는, 제4 광원(LS4)에 대응하는 제4 스위칭 소자에 부가할 제2 듀티와, 제5 광원(LS5)에 대응하는 제5 스위칭 소자에 인가할 제2 듀티를 연산할 수 있다.
특히, 프로세서(1130)는, 제4 스위칭 소자의 제2 듀티가, 제5 스위칭 소자의 듀티 보다 더 크도록 설정함으로써, 제5 스위칭 소자의 최종 듀티 차이가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 제4 및 제5 스위칭 소자(Sa4,Sa5)에만 부가할 제2 듀티를 연산할 수 있으나, 이와 달리, 제1 내지 제6 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 모두 부가할 제2 듀티를 연산할 수도 있다.
이때, 프로세서(1130)는, 기 설정된 듀티가 클수록, 가산되는 제2 듀티가 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 각 영역 별 최종 듀티인, 제3 듀티 사이의 차이가 작아지며, 또한 각 영역별 휘도 차이가 작아지게 된다.
이와 같이, 해당 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 증가시킴으로써, 인접하는 영역에서의 휘도 차이로 인한, 할로 현상을 저감될 수 있게 된다.
특히, 광원 구동부(256) 내의, 프로세서(1130)는, 감지된 조도가 낮을수록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간이 증가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 주변 조도 상황에 맞게, 할로 현상을 방지할 수 있게 된다.
다음, 도 11b의 순서도는 도 11a와 유사하나, 제1125 단계(S1125)와, 제1130 단계(S1130) 사이에, 제1128 단계(S1128)가 더 수행되는 것에 그 차이가 있다.
즉, 프로세서(1130)는, 제1125 단계(S1125) 이후, 주변 조도가 제2 기준치 이하인 경우를 판단할 수 있다(S1128). 그리고, 해당하는 경우에만, 제1130 단계(S1130) 이하를 수행할 수 있다.
즉, 주변 조도가 상당히 낮은 경우에만, 제1130 단계(S1130) 이후의, 할로 현상 발생할 가능성이 있는 영역의 스위칭 소자 등에 대한, 동작 시간 가변, 또는 듀티 가변 등을 수행할 수 있다. 이에 의해, 효율적으로 할로 방지 알고리즘을 적용할 수 있게 된다.
한편, 여기서, 제2 기준치는, 대략 150nit 이하일 수 있다.
도 12 내지 도 17은 도 10 내지 도 11c의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 12 내지 도 13b는, 제어부(170)와 디스플레이 모듈(180) 사이에 전송되는 데이터를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 표시할 영상 데이터는 제어부(170)에서 신호 처리되어, 디스플레이 모듈(180)로, 전송될 수 있다. 특히, LVDS(Low voltage differential signaling) 데이터 또는 mini LVDS 데이터의 형태로, 영상 데이터가 전송될 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 복수의 영역별 로컬 디밍 데이터와, 조도 정보를, 디스플레이 모듈(180)로 전송할 수 있다.
특히, 제어부(170)는, 도 13a와 같이, SPI 통신을 위한 데이터(1310)를, 디스플레이 모듈(180)로 전송할 수 있다.
SPI 통신을 위한 데이터(1310)는, ID, command, 로컬 디밍 데이터, 체크 섬 데이터를 구비할 수 있다.
ID 데이터는, Start Code이며, command는 로컬 디밍, 저장 모드(Store Mode) 등 광원 구동부(256)의 동작 조건과 관련된 데이터를 구비할 수 있다.
한편, 로컬 디밍 데이터는, 영상에 따른 각 영역별 휘도 정보를 포함할 수 있다. 체크섬(Check Sum) 데이터는, 전송되는 정보에 오류가 있는지 확인하는 Code를 포함할 수 있다.
한편, 주변 조도 정보를 전송하기 위해, 데이터(1310) 내의 command 데이터를 활용하는 것이 가능하다.
예를 들어, command data 내의 2 비트를 이용하면, 도 13b와 같이, 4개의 조도 정보 또는 게인 정보를 전송할 수 있다.
특히, 도 13b는 4개의 게인 정보(gain a ~gain d)를 예시한다.
이때의 4개의 게인 정보(gain a ~gain d)는, 각각 조도 정보의 역수일 수 있다.
다음, 도 14는, 주변 조도가 Lx1인 경우, 듀티 보상이 수행된 것을 도시하는 도면이다.
먼저, 도 14a의 (a)는 입력 영상(1410)의 일예를 도시한 도면이다. 도면에서의 입력 영상(1410)은, 대부분 어두우나, 일부 오브젝트(940,910)에서 밝은 영역을 구비한다.
한편, 이러한 입력 영상(1410) 표시를 위해, 도 9a에서는, 복수의 광원(LS1~LS6)을 각각 구동하는 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 각각 Dt1 내지 Dt6이고, 복수의 광원(LS1~LS6)에서 출력되는 휘도가, Lt1 내지 Lt6인 것을 예시하였다. 이러한 경우, 도 9a와 같은, 할로 현상 영역(905a)이 발생하게 된다.
이에, 프로세서(1130)는, 할로 현상을 저감하기 위해, 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1130)는, 복수의 광원(LS1~LS6)을 각각 구동하는 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 도 15의 (b)와 같이, 각각 Dta 내지 Dtf이고, 복수의 광원(LS1~LS6)에서 출력되는 휘도가, 도 15의 (c)와 같이, Lta 내지 Ltf이 되도록 제어할 수 있다.
여기서, Dta 내지 Dtf는, 도면에서와 같이, 57%,57%,62%,71%,92%,97%로 예시될 수 있다.
즉, 도 9a의 34%,34%,36%,44%,88%,97%와 비교하여, Dta 내지 Dtf는, 각각 23%,23%,26%,27%,4%,07% 증가될 수 있다.
특히, 듀티 차이 또는 휘도 차이가 가장 컸던, 제4 광원(LS4)에 대응하는 스위칭 소자(Sa4)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 27%로 가장 크게 증가된다. 이에 따라, 인접하는 제4 영역과 제5 영역 사이의 듀티 차이가 작아지게 되어, 할로 현상이 방지되게 된다.
한편, 도 14에서는, 듀티 증가가, 제1 내지 제6 스위칭 소자(Sa1~Sa6) 중 제1 내지 제5 스위칭 소자(Sa1~Sa5)에만, 수행되는 것으로 하였으나, 이와 달리, 제6 스위칭 소자(Sa6)에서도 듀티 증가가 수행되는 것이 가능하다.
한편, 이러한 듀티 가변에 의해, Lta 내지 Ltf는, 도면에서와 같이, 256,256,279,319,413,436 nit로 예시될 수 있다.
즉, 도 9a의 153,153,162,198,395,436 nit와 비교하여, Lt1 내지 Lt6는, 각각 103,103,117,121,118,0 nit 증가될 수 있다.
특히, 듀티 차이 또는 휘도 차이가 가장 컸던, 제4 광원(LS4)에서의 휘도가, 121 nit로 가장 크게 증가된다. 이에 따라, 인접하는 제4 영역과 제5 영역 사이의 듀티 차이가 작아지게 되어, 할로 현상이 방지되게 된다.
다음, 도 15는 주변 조도가 Lx2인 경우, 듀티 보상이 수행된 것을 도시하는 도면이다.
먼저, 도 15a의 (a)는 입력 영상(1410)의 일예를 도시한 도면이다. 도면에서의 입력 영상(1510)은, 대부분 어두우나, 일부 오브젝트(940,910)에서 밝은 영역을 구비한다.
한편, 이러한 입력 영상(1510) 표시를 위해, 도 9a에서는, 복수의 광원(LS1~LS6)을 각각 구동하는 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 각각 Dt1 내지 Dt6이고, 복수의 광원(LS1~LS6)에서 출력되는 휘도가, Lt1 내지 Lt6인 것을 예시하였다. 이러한 경우, 도 9a와 같은, 할로 현상 영역(905a)이 발생하게 된다.
이에, 프로세서(1130)는, 할로 현상을 저감하기 위해, 휘도 차이가 작아지도록, 복수의 스위칭 소자((Sa1~Sa6) 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1130)는, 복수의 광원(LS1~LS6)을 각각 구동하는 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 도 15의 (b)와 같이, 각각 Dtaa 내지 Dtfa이고, 복수의 광원(LS1~LS6)에서 출력되는 휘도가, 도 15의 (c)와 같이, Ltaa 내지 Ltfa이 되도록 제어할 수 있다.
여기서, Dtaa 내지 Dtfa는, 도면에서와 같이, 59%,59%,65%,74%,93%,98%로 예시될 수 있다.
즉, 도 9a의 34%,34%,36%,44%,88%,97%와 비교하여, Dtaa 내지 Dtfa는, 각각 25%,25%,29%,30%,5%,17% 증가될 수 있다.
특히, 듀티 차이 또는 휘도 차이가 가장 컸던, 제4 광원(LS4)에 대응하는 스위칭 소자(Sa4)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 30%로 가장 크게 증가된다. 이에 따라, 인접하는 제4 영역과 제5 영역 사이의 듀티 차이가 작아지게 되어, 할로 현상이 방지되게 된다.
한편, 도 14의 주변 주도 Lx1과 비교하여, 도 15의 주변 조도가 Lx2로 더 낮으므로, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 2%,2%,3%,3%,1%,1%로, 더 증가될 수 있다.
특히, 듀티 차이 또는 휘도 차이가 가장 컸던, 제4 광원(LS4)에 대응하는 스위칭 소자(Sa4)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 더 증가되므로, 주변 조도가 더 낮아짐에도 불구하고, 인접하는 제4 영역과 제5 영역 사이의 듀티 차이가 작아지게 되어, 할로 현상이 방지되게 된다.
한편, 이러한 듀티 가변에 의해, Ltaa 내지 Ltfa는, 도면에서와 같이, 258,258,282,322,414,437 nit로 예시될 수 있다.
즉, 도 9a의 153,153,162,198,395,436 nit와 비교하여, Lt1 내지 Lt6는, 각각 105,105,120,124,119,1 nit 증가될 수 있다.
특히, 듀티 차이 또는 휘도 차이가 가장 컸던, 제4 광원(LS4)에서의 휘도가, 124 nit로 가장 크게 증가된다. 이에 따라, 인접하는 제4 영역과 제5 영역 사이의 듀티 차이가 작아지게 되어, 할로 현상이 방지되게 된다.
한편, 도 14의 주변 주도 Lx1과 비교하여, 도 15의 주변 조도가 Lx2로 더 낮으므로, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 2,2,3,3,1,1 nit 더 증가될 수 있다.
특히, 듀티 차이 또는 휘도 차이가 가장 컸던, 제4 광원(LS4)에 대응하는 스위칭 소자(Sa4)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 듀티가, 더 증가되므로, 주변 조도가 더 낮아짐에도 불구하고, 인접하는 제4 영역과 제5 영역 사이의 듀티 차이가 작아지게 되어, 할로 현상이 방지되게 된다.
도 16a 내지 도 16b는, 게인(조도 정보)에 따른 듀티 증가율 변화를 도시하는 도면이다.
먼저, 도 16a는, ref1을 기준으로 D2n 부분에 대응하여, D2a 만큼 듀티가 증가하는 것을 예시한다. 이에 따라, 제1 듀티(D1a)에, 제2 듀티(D2a)가 합산되어, 최종 제3 듀티(D3a)가 산출될 수 있다.
다음, 도 16b는, ref2을 기준으로 D2m 부분에 대응하여, D2b 만큼 듀티가 증가하는 것을 예시한다. 이에 따라, 제1 듀티(D1b)에, 제2 듀티(D2b)가 합산되어, 최종 제3 듀티(D3b)가 산출될 수 있다.
한편, 도 16a와 도 16b를 비교하면, 도 16a는 게인(gain)이 높은 경우에 대응하며, 도 16b는 게인(gain)이 낮은 경우에 대응할 수 있다.
도 13b의 설명에서, 주변 조도 정보와 게인이 반비례인 것을 설명한 바와 같이, 게인이 더 높은, 즉, 주변 조도가 낮은, 도 16a의 경우, 가산되는 제2 듀티(D2a)가, 도 16b의 제2 듀티(D2b) 보다, 더 크게 설정된다.
이에 따라, 주변 조도에 대응하여, 할로 현상 방지를 위한 광원 구동이 가능하게 된다.
이러한 조도와 계인 과의 관계, 게인과 듀티와의 관계, 조도와 듀티와의 관계는 도 17을 참조하여 정리될 수 있다.
즉, 도 17의 (a)와 같이, 조도와 게인은 반비례 관계일 수 있다.
그리고, 프로세서(1130)는, 제어부(170)로부터 수신된 도 13b의 게인 정보에 기초하여, 게인에 비례하도록 듀티를 설정할 수 있다. 즉, 게인이 높을수록 듀티가 커지도록 설정할 수 있다.
즉, 프로세서(1130)는, 도 17의 (c)와 같이, 주변 조도가 낮을수록, 듀티가 커지도록 설정할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 제어부(170)로부터 게인 정보가 아닌, 조도 정보를 그대로 수신할 수 있으며, 이러한 경우, 도 17의 (c)와 같이, 주변 조도가 낮을수록, 듀티가 커지도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 주변 주도에 대응하여, 설정된 듀티로 광원 구동이 가능하게 된다. 결국, 할로 현상이 저감될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 영상표시장치의 동작방법은 영상표시장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (19)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 주변 조도를 감지하는 조도 센서;
    상기 디스플레이 패널의 배면의 에지 영역에 배치되며, 광을 출력하는 복수의 광원;
    상기 복수의 광원에 대해 스위칭을 수행하는 복수의 스위칭 소자;
    상기 복수의 스위칭 소자를 제어하는 프로세서;
    입력 영상의 영역별 로컬 디밍 데이터를 연산하는 제어부;를 구비하고,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상의 인접하는 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 상기 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 상기 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 상기 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어하며,
    상기 프로세서는,
    상기 로컬 디밍 데이터에 기초하여, 상기 복수의 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 제1 듀티를 연산하고,
    상기 입력 영상의 인접하는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 상기 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 상기 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 제2 듀티를 연산하며,
    상기 제1 듀티와 제2 듀티를 합산한 제3 듀티에 대응하는 스위칭 제어 신호를 상기 복수의 스위칭 소자에 인가하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상의 인접하는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 상기 조도 센서에서 감지된 조도에 기초하여, 상기 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 상기 복수의 스위칭 소자 중 상기 제1 영역 및 제2 영역에 대응하는 스위칭 소자의 구동 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상의 인접하는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 상기 감지된 조도가 낮을수록, 상기 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간이 증가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상의 인접하는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우, 상기 감지된 조도가 낮을수록, 상기 복수의 스위칭 소자 중 상기 제1 영역 및 제2 영역에 대응하는 스위칭 소자의 구동 시간이 증가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    입력 영상의 제1 영역과 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상이며, 상기 조도 센서에서 감지된 조도가 제2 기준치 이하인 경우, 상기 감지된 조도에 기초하여, 상기 제1 영역과 제2 영역의 휘도 차이가 작아지도록, 상기 복수의 스위칭 소자 중 적어도 일부의 구동 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 스위칭 소자 중 상기 제1 영역과 제2 영역에 대응하는 스위칭 소자의 제2 듀티가, 다른 스위칭 소자의 제2 듀티 보다, 더 크도록 연산하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감지된 조도가 낮을수록, 상기 제2 듀티가 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 로컬 디밍 데이터와 상기 조도 센서로부터의 조도 정보를, 상기 프로세서로 전송하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상의 인접하는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 로컬 디밍 데이터 차이가 제1 기준치 이상인 경우,
    상기 입력 영상의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 휘도 차이 또는 로컬 디밍 데이터의 차이 보다, 상기 복수의 광원 중 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 대응하는 광원의 휘도 차이가 더 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
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