KR102492150B1 - 디스플레이 시스템 및 디스플레이 보정 방법 - Google Patents

디스플레이 시스템 및 디스플레이 보정 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발명은 디스플레이 시스템 및 디스플레이 보정 방법에 관한 것으로서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하는 계측기; 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출하고, 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교한 후, 특정 색상소자의 산포를 기준 산포 이하로 축소하고, 픽셀 별 휘도 및 색도와 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출기; 및 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 광원의 휘도 및 색도를 보정하는 디스플레이;를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 시스템 및 디스플레이 보정 방법{DISPLAY SYSTEM AND DISPLAY CALIBRATION METHOD}
디스플레이 시스템 및 디스플레이 보정 방법에 관한 것이다.
디스플레이는 지속적으로 고휘도, 고집적, 대형화 등의 방향으로 발전되어 왔다.
상술한 디스플레이 중 LCD(liquid crystal display) 패널은 스스로 빛을 낼 수 없기 때문에, 기존 형광등 광원에서 LED(light emitting diode)를 LCD의 광원으로서 화이트 엘이디 패키지가 실장된 보드를 LCD 프레임 외곽에 위치시키는 BLU(back light unit) 시스템의 도입으로 보완되었고, 이후 OLED(organic light emitting diode) 패널의 양산 성공으로 새로운 형태의 디스플레이가 제공되고 있다.
한편, 자발광인 LED 디스플레이는 화질을 위해 휘도/색상 균일성 일치가 중요하다. 그러나, 동일한 웨이퍼 상에서 생성된 LED를 동일 전압/전류로 구동 시 휘도가 40% ~ 50%, 파장(Wavelength)이 15nm 내지 20nm의 차이가 발생하는 경우가 발생하게 된다.
상술한 LED 디스플레이의 비 균일성은 LED 광원 드라이버 칩들 간의 차이, LED 광원 모듈들의 용접(Welding) 문제, 모듈 조립의 평탄도(Flatness) 문제, LED 광원의 중심축 위치 차이 문제 등에서 발생할 수 있다.
개시된 실시예는 엘이디 디스플레이의 휘도 및 색상 균일성을 일치시키기 위한 디스플레이 시스템 및 디스플레이 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 측면에 따른 디스플레이 시스템은, 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하는 계측기; 상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출하고, 상기 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교한 후, 상기 특정 색상소자의 산포를 상기 기준 산포 이하로 축소하고, 상기 픽셀 별 휘도 및 색도와 상기 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출기; 및 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 광원의 휘도 및 색도를 보정하는 디스플레이;를 포함할 수 있다.
상기 보정 계수 산출기는, 상기 특정 색상소자의 산포를 도출할 때, 복수의 색상소자 중 가장 낮은 빛의 강도(Intensity) 비율을 갖는 색상소자의 산포를 도출할 수 있다.
상기 복수의 색상소자는 레드(Red) 색상소자, 그린(Green) 색상소자 및 블루(Blue) 색상소자를 포함할 수 있다.
상기 보정 계수 산출기는, 상기 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점을 기준으로 산포를 축소하고, 보정을 실시한 후, 상기 특정 색상소자에서 타 색상소자의 노이즈가 보이는 것이 확인되는 기준을 상기 기준 산포로 도출할 수 있다.
상기 보정 계수 산출기는, 상기 특정 색상소자의 산포 분석을 통해 색도도상 1 방향 또는 상기 1 방향의 수직 방향인 2 방향으로 각 방향의 평균 좌표점을 기준으로 축소하여 상기 기준 산포 이하로 축소할 수 있다.
상기 광원의 픽셀 별 보정 계수는 3 X 3 보정 계수(Correction Coefficient)일 수 있다.
상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode)일 수 있다.
다른 측면에 따른 디스플레이 시스템은, 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 획득하는 계측기; 및 상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출하고, 상기 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교한 후, 상기 특정 색상소자의 산포를 상기 기준 산포 이하로 축소하고, 상기 픽셀 별 휘도 및 색도와 상기 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하고, 산출된 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 디스플레이로 전달하는 보정 계수 산출기;를 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 디스플레이 보정 방법은, 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하고, 상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출하고, 상기 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교하고, 비교 결과, 상기 특정 색상소자의 산포가 상기 기준 산포를 초과하는 경우 상기 특정 색상소자의 산포를 상기 기준 산포 이하로 축소하고, 상기 픽셀 별 휘도 및 색도와 상기 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하고, 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 상기 디스플레이의 광원의 휘도 및 색도를 보정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 특정 색상소자의 산포를 도출하는 것은, 복수의 색상소자 중 가장 낮은 빛의 강도(Intensity) 비율을 갖는 색상소자의 산포를 도출하는 것일 수 있다.
상기 복수의 색상소자는 레드(Red) 색상소자, 그린(Green) 색상소자 및 블루(Blue) 색상소자를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하는 것 이후, 상기 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교하는 것 이전에, 상기 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점을 기준으로 산포를 축소하고, 보정을 실시하고, 상기 특정 색상소자에서 타 색상소자에서 노이즈가 보이는 것이 확인되는 기준을 상기 기준 산포로 도출하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 기준 산포 이하로 축소하는 것은, 상기 특정 색상소자의 산포 분석을 통해 색도도상 1 방향 또는 상기 1 방향의 수직 방향인 2 방향으로 각 방향의 평균 좌표점을 기준으로 축소하여 상기 기준 산포 이하로 축소하는 것일 수 있다.
상기 광원의 픽셀 별 보정 계수는 3 X 3 보정 계수(Correction Coefficient)일 수 있다.
전술한 과제 해결 수단에 의하면, 엘이디 디스플레이의 휘도 및 색상 균일성을 일치시켜 디스플레이의 화질을 향상시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 디스플레이 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 디스플레이의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 보정 전 색상소자의 산포를 나타내는 예시도이다.
도 5 내지 도 7은 색상소자의 산포 축소 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 디스플레이 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 디스플레이 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 디스플레이의 구성을 나타내는 도 2, 보정 전 색상소자의 산포를 나타내는 예시도를 나타내는 도 3 및 도 4, 색상소자의 산포 축소 방법을 설명하기 위한 예시도인 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1을 참고하면, 디스플레이 시스템(1)은 계측기(100), 보정 계수 산출기(200) 및 디스플레이(300)를 포함할 수 있다.
계측기(100)는 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도(luminaace) 및 색도(chromaticity)를 측정할 수 있다. 상기 광원은 발광다이오드(light emitting diode)일 수 있다.
이를 통해, 계측기(100)는 광원의 픽셀 별 복수의 색상소자(예를 들어, 레드, 그린, 블루)에 대한 휘도 및 색도를 획득할 수 있는 것이다.
상술한 계측기(100)는 스펙트럼 광도계(spectral photometer) 또는 광전 색채측정기(photoelectric colorimeter)로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 디스플레이의 휘도 및 색도를 측정 가능한 구성이라면 모두 적용 가능하다 할 것이다. 상기 광전 색채측정기는 삼자극 값에 근접한 광학 필터를 구비하고, 이 광학 필터를 통과하는 광의 세기를 검출하는 것에 의해 색도와 휘도를 측정할 수 있다. 스텍트럼 광도계는 프리즘, 회절 격자, 또는 스펙트럼 필터를 사용하여 디스플레이(300)로부터 전달되는 광을 파장 성분들로 분리하고 각 기본 파장 요소의 세기를 검출하는 것을 통해 색도와 휘도를 측정할 수 있다.
도시하지 않았지만, 계측기(100)는 보정 계수 산출기(200)와 정보를 송수신할 수 있는 통신부를 구비하여 측정된 픽셀 별 휘도 및 색도를 보정 계수 산출기(200)로 전달할 수 있다.
보정 계수 산출기(200)는 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출할 수 있다.
보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자의 산포를 도출할 때, 복수의 색상소자 중 가장 낮은 빛의 강도(Intensity) 비율을 갖는 색상소자의 산포를 도출할 수 있다.
상기 복수의 색상소자 중 가장 낮은 빛의 강도 비율을 갖는 색상소자는 블루(Blue) 색상소자일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 복수의 색상소자는 레드(Red) 색상소자, 그린(Green) 색상소자 및 블루(Blue) 색상소자를 포함할 수 있다.
일반적으로, 화이트 균형을 위한 레드/그린/블루의 강도(intensity) 비율은 3 : 6 : 1로, 소자 특성 별로 해당 비율이 달라질 수 있으나, 대부분 블루의 강도 비율이 최소값일 수 있다.
상대적으로 빛의 강도(intensity)가 낮은 블루의 색도도 산포에 따라 노이즈가 발생할 수 있으며, 디스플레이(300)의 색상 균일성을 위해 점등되는 레드와 그린의 빛의 강도 차이가 발생한다.
이러한 원리를 통해 보정 계수 산출기(200)는 빛의 강도가 가장 낮은 블루의 색도도 산포를 기초로 산포 축소 및 노이즈 제거를 위한 보정 계수를 산출하는 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 보정 계수 산출기(200)는 계측기(100)로부터 전달된 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 빛의 강도 비율이 상대적으로 낮은 특정 색상소자(예를 들어, 블루)의 산포를 도출할 수 있다.
이때, 도 3은 보정(calibration) 전 특정 색상소자(예를 들어, 블루소자)의 X축 산포(△cx)를 나타내는 것이고, 도 4는 보정 후 특정 색상소자(예를 들어, 블루소자)의 Y축 산포(△cy)를 나타내는 것이다.
예를 들어, 보정 계수 산출기(200)는 계측기(100)에 의한 계측 데이터 중 특정 색상소자의 산포(△cx, △cy)를 수학식 1을 통해 도출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017089698923-pat00001
Figure 112017089698923-pat00002
상기 △cx 는 특정 색상소자의 X축 산포를 나타내는 것이고, △cy 는 특정 색상소자의 Y축 산포를 나타내는 것이다.
보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교한 후, 상기 특정 색상소자의 산포를 상기 기준 산포 이하로 축소하고, 상기 픽셀 별 휘도 및 색도와 상기 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출할 수 있다. 이때, 광원의 픽셀 별 보정 계수는 3 X 3 보정 계수(Correction Coefficient)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자의 산포 분석을 통해 색도도상 1 방향(예를 들어, X축 방향) 또는 상기 1 방향의 수직 방향인 2 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 각 방향의 평균 좌표점(도 5의 P)을 기준으로 축소하여 상기 기준 산포 이하로 축소(도 5 참조)할 수 있다. 이때, 산포 축소 시 평균 좌표점을 기준으로 축소하는 것은 각 방향에 대한 산포 축소가 균형을 이루게 하기 위함이다.
한편, 블루 계측값의 색도도 상 Cx, Cy 산포가 큰 경우 보정 후 노이즈가 육안으로 확인될 수 있는데, X축 산포(Cx 산포)가 상대적으로 큰 경우 레드(Red) 노이즈가 발생할 수 있으며, Y축 산포(Cy 산포)가 상대적으로 큰 경우 그린(Green) 노이즈가 발생할 수 있다.
예를 들어, 보정 계수 산출기(200)는 상술한 레드 및 그린의 노이즈를 제거하기 위해 블루(Blue)의 계측 색도도의 산포 △C(△cx, △cy)가 노이즈가 육안으로 확인되는 기준이 되는 기준 산포(Threshold 산포) △T(△tx, △ty)를 초과하는 경우, 도 5와 같이, 블루 산포가 기준 산포 이하가 되도록 산포를 축소(△cx ≤ △tx and △cy ≤ △ty) 한 후, 보정(calibration)을 수행하여 블루 색상에서 노이즈가 확인되는 것을 해소하는 것이다.
도 5에서 축소 전 산포는 계측기(100)를 통해 계측된 특정 색상소자(예를 들어, 블루 소자)의 실제 계측값의 산포를 나타내는 것이고, 축소 후 산포는 특정 색상소자 산포를 기준 산포 이하로 축소한 산포를 나타내는 것이다.
개시된 발명에서 특정 색상소자(예를 들어, 블루소자) 계측값의 X축, Y축 산포가 감소하므로, 보정(calibration) 적용 시 화소 간 레드 및 그린 발광량 차이가 감소하여 노이즈가 제거될 수 있는 것이다.
이하에서는 상술한 기준 산포를 도출하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점을 기준으로 산포를 축소하고, 보정을 실시한 후, 상기 특정 색상소자에서 타 색상소자의 노이즈가 보이는 것이 확인되는 기준을 상기 기준 산포로 도출할 수 있다.
구체적으로, 보정 계수 산출기(200)는 수학식 2와 같이, 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점(도 6의 P)을 기준으로 산포를 축소할 수 있다. 이때 산포 축소는 기준 산포를 도출하기 위한 산포 축소일 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112017089698923-pat00003
이때,
Figure 112017089698923-pat00004
는 산포가 축소된 특정 색상소자 산포를 의미하고, s는 특정 색상소자 산포(예를 들어, 블루소자 산포)가 기준 산포 이하로 축소될 수 있도록 하는 가중치 값을 의미하며,
Figure 112017089698923-pat00005
는 특정 색상소자 산포의 평균값을 의미하고,
Figure 112017089698923-pat00006
은 특정 색상소자 산포가 평균값으로부터 이격된 거리를 의미할 수 있다. 상기 s는 1 이하(s≤1)일 수 있다.
이후, 보정 계수 산출기(200)는 보정(calibration)을 실시하여 타 색상소자(예를 들어, 레드소자) 노이즈가 육안으로 확인되는 기준 산포(△tx, △ty)를 도출한다. 이때, 도 7은 X축 좌표 기준의 기준 산포 △tx를 나타내는 것이다.
이때, 기준 산포는 수학식 3을 통해 도출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017089698923-pat00007
Figure 112017089698923-pat00008
이때, s는 특정 색상소자 산포(예를 들어, 블루소자 산포)가 기준 산포 이하로 축소될 수 있도록 하는 가중치 값을 의미한다.
이후, 보정 계수 산출기(200)는 상술한 과정을 통해 도출된 기준 산포를 기초로 동일 타 색상소자(예를 들어, 레드 소자)에 대해서 블루 산포 축소 시, 타 색상소자 노이즈가 제거된 것을 확인할 수 있다. 이때, 기준 산포 이하로 산포가 축소된 특정 색상소자 산포(
Figure 112017089698923-pat00009
)는 수학식 4와 같을 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112017089698923-pat00010
즉, 보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점을 기준으로 산포를 축소하고, 보정을 실시하는 반복 과정을 통해 특정 색상소자에 대해 타 색상소자의 노이즈가 보이는 것이 확인되는 기준 산포를 도출하는 것이다.
도시하지 않았지만, 보정 계수 산출기(200)는 계측기(100) 또는 디스플레이(200)와 정보를 송수신할 수 있는 통신부를 구비하여, 측정된 픽셀 별 휘도 및 색도를 수신하거나, 광원의 픽셀 별 보정 보정 계수를 송신할 수 있다.
디스플레이(300)는 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 광원의 휘도 및 색도를 보정할 수 있다. 도시하지 않았지만, 디스플레이(300)는 광원의 휘도 및 색도를 보정하는 것을 비롯하여 디스플레이 전반을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 디스플레이(300)는 영상 신호가 가시적으로 표시되어 사용자가 확인할 수 있는 방향에 글래스 등을 포함하는 전면 커버(310), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED, 이하 엘이디라고 하기로 함) 패널로 이루어진 디스플레이 패널(330) 및 디스플레이 패널(330)의 후면에 형성되어 디스플레이 패널(330)을 고정하는 동시에 방열 등의 역할을 수행하도록 형성된 후면 커버(350)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(330)은 전면 커버(310)에 대응되는 전면이 엘이디 칩이 형성된 형태일 수 있다.
상기 디스플레이(300)는 상술한 전면 커버(310), 디스플레이 패널(330) 및 후면 커버(350) 이외에도 빛을 통과시키거나 차단하여 색을 구현하는 편광판 등을 추가로 구현할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
상술한 계측기(100), 보정 계수 산출기(200) 및 디스플레이(300) 각각은 통신부, 입력부, 저장부 및 제어부를 각각 구비할 수 있다.
통신부는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
입력부는 사용자가 각각의 동작 제어를 위한 설정 값 등을 입력하도록 하기 위한 구성이다.
입력부는 사용자의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 키보드 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다.
또한, 입력부는 사용자 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 장치를 포함할 수도 있다. 터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 디스플레이와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있다.
터치 패드와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린 패널(TSP)로 구성되는 경우, 디스플레이는 입력부로도 사용될 수 있다.
저장부는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash Memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부는 제어부와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
제어부는 계측기(100), 보정 계수 산출기(200), 디스플레이(300) 각각의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
추가로, 계측기(100)와 보정 계수 산출기(200)는 참조번호 300의 디스플레이 이외의 디스플레이를 더 포함하여, 계측 또는 보정 계수 산출 시 관련 정보를 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 표시할 수 있다.
디스플레이는 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 상술한 계측기(100), 보정 계수 산출기(200) 및 디스플레이(300)는 운용자의 필요에 따라 서로 동일한 구성 내에서 함께 구현되거나, 각각 독립적으로 구현되는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 계측기(100)와 보정 계수 산출기(200)가 하나의 구성으로 함께 구현되거나, 또는 보정 계수 산출기(200)와 디스플레이(300)가 하나의 구성으로 함께 구현되는 것도 가능하다 할 것이다.
다른 한편, 디스플레이 시스템(1)은 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 획득하는 계측기(100) 및 상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출하고, 상기 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교한 후, 상기 특정 색상소자의 산포를 상기 기준 산포 이하로 축소하고, 상기 픽셀 별 휘도 및 색도와 상기 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하고, 산출된 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 디스플레이로 전달하는 보정 계수 산출기(200)만을 포함하는 것 역시 가능하다 할 것이다.
도 8은 디스플레이 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 시스템의 계측기(100)는 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정할 수 있다(410). 계측기(100)는 측정된 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 보정 계수 산출기(200)로 전송할 수 있다.
다음, 보정 계수 산출기(200)는 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 특정 색상소자의 산포를 도출할 수 있다(420).
구체적으로, 보정 계수 산출기(200)는 복수의 색상소자 중 가장 낮은 빛의 강도(Intensity) 비율을 갖는 색상소자의 산포를 도출할 수 있다. 상기 복수의 색상소자는 레드(Red) 색상소자, 그린(Green) 색상소자 및 블루(Blue) 색상소자를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 보정 계수 산출기(200)는 계측기(100)로부터 전달된 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 빛의 강도 비율이 상대적으로 낮은 특정 색상소자(예를 들어, 블루)의 산포를 도출할 수 있다.
이때, 도 3은 보정(calibration) 전 특정 색상소자(예를 들어, 블루소자)의 X축 산포(△cx)를 나타내는 것이고, 도 4는 보정 후 특정 색상소자(예를 들어, 블루소자)의 Y축 산포(△cy)를 나타내는 것이다.
예를 들어, 보정 계수 산출기(200)는 계측기(100)에 의한 계측 데이터 중 특정 색상소자의 산포(△cx, △cy)를 상술한 수학식 1을 통해 도출할 수 있다.
보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교할 수 있다(430).
비교 결과, 상기 특정 색상소자의 산포가 상기 기준 산포를 초과하는 경우, 보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자의 산포를 기준 산포 이하로 축소할 수 있다(440).
단계 440에서, 보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자의 산포 분석을 통해 색도도상 1 방향 또는 상기 1 방향의 수직 방향인 2 방향으로 각 방향의 평균 좌표점을 기준으로 축소하여 기준 산포 이하로 축소할 수 있다.
다음, 보정 계수 산출기(200)는 픽셀 별 휘도 및 색도와 상기 축소된 특정 색상소자의 산포를 이용하여 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출할 수 있다(450). 보정 계수 산출기(200)는 광원의 픽셀 별 보정 계수를 디스플레이(300)로 전송할 수 있다. 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수는 3 X 3 보정 계수(Correction Coefficient)일 수 있다.
다음, 디스플레이(300)는 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 디스플레이의 광원의 휘도 및 색도를 보정할 수 있다(460).
한편, 단계 430의 비교 결과, 특정 색상소자의 산포가 기준 산포를 초과하지 않는 경우, 단계 450 및 460을 수행할 수 있다.
도시하지 않았지만, 상술한 단계 410의 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하는 것 이후, 단계 430의 특정 색상소자의 산포를 기준 산포와 비교하는 것 이전에, 보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점을 기준으로 산포를 축소하고, 보정을 실시하고, 특정 색상소자에서 타 색상소자의 노이즈가 보이는 것이 확인되는 기준을 상기 기준 산포로 도출할 수 있다.
구체적으로, 보정 계수 산출기(200)는 상술한 수학식 2와 같이, 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점(도 6의 P)을 기준으로 산포를 축소할 수 있다. 이때 산포 축소는 기준 산포를 도출하기 위한 산포 축소일 수 있다.
이후, 보정 계수 산출기(200)는 보정(calibration)을 실시하여 타 색상소자(예를 들어, 레드소자) 노이즈가 육안으로 확인되는 기준 산포(△tx, △ty)를 도출한다.
이후, 보정 계수 산출기(200)는 상술한 과정을 통해 도출된 기준 산포를 기초로 동일 타 색상소자(예를 들어, 레드 소자)에 대해서 블루 산포 축소 시, 타 색상소자 노이즈가 제거된 것을 확인할 수 있다.
즉, 보정 계수 산출기(200)는 특정 색상소자 산포의 평균 좌표점을 기준으로 산포를 축소하고, 보정을 실시하는 반복 과정을 통해 특정 색상소자에 대해 타 색상소자의 노이즈가 보이는 것이 확인되는 기준 산포를 도출하는 것이다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 디스플레이 시스템
100 : 계측기
200 : 보정 계수 산출기
300 : 디스플레이

Claims (14)

  1. 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하는 계측기;
    상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 복수의 색상소자 중 화이트 균형을 위해 미리 설정된 강도(Intensity) 비율에서 가장 낮은 빛의 강도 비율을 갖는 특정 색상소자의 색도 산포를 도출하고, 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 기준 색도 산포와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 상기 기준 색도 산포 이하로 축소하도록 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출기; 및
    상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 상기 광원의 휘도 및 색도를 보정하는 디스플레이;를 포함하고,
    상기 보정 계수 산출기는,
    상기 특정 색상소자의 색도 산포의 평균 좌표점의 변경 없이 상기 특정 색상소자의 색도 산포의 폭과 높이가 상기 기준 색도 산포의 폭과 높이 이하가 되도록 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 축소하고, 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 축소하는 과정을 반복함으로써 상기 특정 색상소자 이외의 색상소자의 노이즈가 상기 특정 색상소자에 대해 가시적인 상기 특정 색상소자의 색도 분포를 상기 기준 색도 산포로 도출하는 디스플레이 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 색상소자는,
    레드(Red) 색상소자, 그린(Green) 색상소자 및 블루(Blue) 색상소자를 포함하는 디스플레이 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보정 계수 산출기는,
    상기 특정 색상소자의 색도 산포 분석을 통해 색도도상 1 방향 또는 상기 1 방향의 수직 방향인 2 방향으로 각 방향의 상기 평균 좌표점으로부터의 거리를 계산함으로써 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 상기 기준 색도 산포 이하로 축소하는 디스플레이 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광원의 픽셀 별 보정 계수는 3 X 3 보정 계수(Correction Coefficient)인 디스플레이 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode)인 디스플레이 시스템.
  8. 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 획득하는 계측기; 및
    상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 복수의 색상소자 중 화이트 균형을 위해 미리 설정된 강도(Intensity) 비율에서 가장 낮은 빛의 강도 비율을 갖는 특정 색상소자의 색도 산포를 도출하고, 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 기준 색도 산포와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 상기 기준 색도 산포 이하로 축소하도록 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하고, 산출된 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 디스플레이로 전달하는 보정 계수 산출기;를 포함하고,
    상기 보정 계수 산출기는,
    상기 특정 색상소자의 색도 산포의 평균 좌표점의 변경 없이 상기 특정 색상소자의 색도 산포의 폭과 높이가 상기 기준 색도 산포의 폭과 높이 이하가 되도록 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 축소하고, 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 축소하는 과정을 반복함으로써 상기 특정 색상소자 이외의 색상소자의 노이즈가 상기 특정 색상소자에 대해 가시적인 상기 특정 색상소자의 색도 분포를 상기 기준 색도 산포로 도출하는 디스플레이 시스템.
  9. 디스플레이 광원의 픽셀 별 휘도 및 색도를 측정하고,
    상기 픽셀 별 휘도 및 색도를 분석하여 복수의 색상소자 중 화이트 균형을 위해 미리 설정된 강도(Intensity) 비율에서 가장 낮은 빛의 강도 비율을 갖는 특정 색상소자의 색도 산포를 도출하고,
    상기 특정 색상소자의 색도 산포를 기준 색도 산포와 비교하고,
    비교 결과, 상기 특정 색상소자의 색도 산포가 상기 기준 색도 산포를 초과하는 경우 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 상기 기준 색도 산포 이하로 축소하도록 상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하고,
    상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 기초로 상기 디스플레이의 광원의 휘도 및 색도를 보정하는 것;을 포함하고,
    상기 광원의 픽셀 별 보정 계수를 산출하는 것은,
    상기 특정 색상소자의 색도 산포의 평균 좌표점의 변경 없이 상기 특정 색상소자의 색도 산포의 폭과 높이가 상기 기준 색도 산포의 폭과 높이 이하가 되도록 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 축소하고;
    상기 특정 색상소자의 색도 산포를 축소하는 과정을 반복함으로써 상기 특정 색상소자 이외의 색상소자의 노이즈가 상기 특정 색상소자에 대해 가시적인 상기 특정 색상소자의 색도 분포를 상기 기준 색도 산포로 도출하는 것;을 포함하는 디스플레이 보정 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 색상소자는,
    레드(Red) 색상소자, 그린(Green) 색상소자 및 블루(Blue) 색상소자를 포함하는 디스플레이 보정 방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 기준 색도 산포 이하로 축소하는 것은,
    상기 특정 색상소자의 색도 산포 분석을 통해 색도도상 1 방향 또는 상기 1 방향의 수직 방향인 2 방향으로 각 방향의 상기 평균 좌표점으로부터의 거리를 계산함으로써 상기 특정 색상소자의 색도 산포를 상기 기준 색도 산포 이하로 축소하는 것;인 디스플레이 보정 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 광원의 픽셀 별 보정 계수는 3 X 3 보정 계수(Correction Coefficient)인 디스플레이 보정 방법.
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