KR20070110248A

KR20070110248A - 디스플레이 픽셀 반전 방식

Info

Publication number: KR20070110248A
Application number: KR1020077007625A
Authority: KR
Inventors: 로엘 반 우덴베르그; 헨드리쿠스 더블유. 그루트 훌제; 저번 제이. 헥스트라; 라몬 피. 반 고콤; 로버투스 에이치. 엠. 우벤
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-11-16
Also published as: WO2006025020A1; JP2008511855A; TW200620196A; US20080309656A1; CN101010718A; EP1789948A1

Abstract

복수의 픽쳐 셀들(502)을 갖는 디스플레이 디바이스(500)는 일정한 주기적 반전 방식으로 위상 변화를 추가함으로써 제어된다. 그에 의해, 예로써 순환 심볼들 및 "틱커 테이프(ticker tape)"를 포함하는 이미지들 및 디인터레이싱된 이미지들(deinterlaced images)로 인한 DC 형성의 결점들을 극복하는 것이 가능하다. 제어는 픽쳐 셀들에 관한 이미지 데이터를 포함하는 이미지 신호를 수신하는 것을 포함한다. 각각의 픽쳐를 가로지르는 각각의 전기장은 적어도 이미지 데이터에 의존하여, 전기장의 극성이 극성 반전이 일정한 간격들에서 발생하도록 제 1 극성 반전 방식에 따라 제어되고, 전기장의 극성이 극성 반전이 의사 랜덤 간격들(pseudo-random intervals)에서 발생하도록 상기 제 1 극성 반전 방식과 동시 발생하는 제 2 극성 반전 방식에 따라 제어된다.

극성 반전, 이미지 데이터 분석, 프레임 기간, 의사 랜덤 간격

Description

디스플레이 픽셀 반전 방식{Display pixel inversion scheme}

본 발명은 디스플레이 디바이스의 픽쳐 셀들에서 원치 않는 전하들의 형성을 피하기 위해 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법 및 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 픽쳐 셀들은 그 셀들을 가로지르는 전기장의 세기에 의존하여 그것들의 전송 특징들을 획득한다. 각각의 셀을 가로지르는 전기장은 이미지 소스로부터 제공되는 이미지 데이터 신호의 콘텐츠에 의존한다. 이미지 데이터 신호의 데이터는 이미지 데이터의 연속적인 시퀀스 블록들로 시간적으로 배열되고, 데이터의 각각의 블록은 일정한 리프레시 간격들에서 각각의 셀을 가로질러 인가되도록 전압 값들에 대응하는 각각의 셀에 대한 데이터 값들을 포함한다. 전형적으로, 이미지 데이터의 블록들 및 리프레시 간격들은 이미지 프레임들 및 프레임 기간들로 언급된다.

원칙적으로, 픽쳐 셀들의 전송 특징들은 셀을 가로지르는 전기장의 방향, 즉 전기장의 극성과는 무관하다. 그러나, 몇 개의 프레임 지속기간들의 기간 동안, 바이어싱 전하(biasing charge)의 형성이 발생하여 셀을 가로지르는 바이어싱 전기장을 나타낸다. 그러한 바이어싱 전기장은 그것이 셀의 전송 특징들을 바꾸기 때문에 바람직하지 않다.

바이어싱 전기장의 이러한 형성을 극복하기 위해, 셀을 가로지르는 전기장의 극성은 이른바 극성 반전 방식을 규정하는 일정한 간격들에서, 전형적으로 매 프레임 기간마다 반전된다. 이러한 방식은 셀에서 전하들의 어떠한 바이어싱 형성도 없는 근본적으로 0인 전기장의 장기 평균(long term average)을 나타낸다. 픽쳐 셀들의 행렬을 포함하는 디스플레이 디바이스에서, 이러한 극성 반전 방식은 일반적으로 반전이 예를 들어 모든 다른 행 및 모든 다른 열에서도 발생하도록 공간적 구성 또한 포함한다. 즉, 모든 짝수 프레임 동안, 모든 짝수 행 및 열의 픽쳐 셀들은 제 1 방향의 극성을 갖는 전기장들을 제공받으며, 모든 홀수 행 및 열의 픽쳐 셀들은 제 2 방향의 극성을 갖는 전기장들을 제공받는다. 모든 홀수 프레임 동안, 극성 반전이 발생하여 모든 짝수 행 및 열의 픽쳐 셀들은 제 2 방향의 극성을 갖는 전기장들을 제공받고 모든 홀수 행 및 열의 픽쳐 셀들은 제 1 방향의 극성을 갖는 전기장들을 제공받는다.

일반적으로, 그러한 반전 방식을 사용하는 종래의 디바이스들은 이미지 데이터 신호가 그 반전 방식의 기간과 대략적으로 상응하는 기간들을 통해 주기적 변화들을 갖는 이미지 데이터를 포함하지 않을 때 만족스럽게 수행한다. 그러나, 그러한 공측성들(commensurabilities)이 존재할 때, 전하의 형성의 문제점이 존재할 것이다. 그러한 이미지 콘텐츠의 일례가 디인터레이싱된 이미지 데이터(de-interlaced image data), 즉 순차적 이미지 프레임들(progressive image frames)에 결합된 이미지 데이터의 2개 또는 그 이상의 서브 필드들로 구성되는 이미지 데이 터의 프레임들이다. 물론, 디인터레이싱된 이미지 데이터는 예를 들어 LCD 디바이스상에 텔레비전 표준(예로써, PAL) 신호들을 디스플레이할 때 폭넓게 사용된다. 반전 방식과 상응할 수 있는 이미지 데이터의 또 다른 예는 현재 텔레비전 프로그램들에서 일반적인 순환 심볼들 및 "틱커 테이프(ticker tape)"이다.

유럽 특허 명세서 EP 686958에서, 디스플레이 패널을 구동하는 방법 및 디스플레이 장치가 기술되어 있고, 그것은 LCD상에 디인터레이싱된 이미지 데이터를 디스플레이할 때 DC 형성의 문제점을 극복하는 것을 목표로 하고 있다. 극성 반전의 반전은 모든 프레임 기간의 반전 이외에, 극성이 모든 n 프레임 기간들에서 반전되며, 여기서 n은 프레임 기간들의 미리 결정된 수이다.

EP 686958에 개시된 해결책이 갖는 문제점은 그것이 상기 논의된 바와 같이, 순환 심볼들 및 "틱커 테이프"와 같은 DC 형성을 야기할 수 있는 다른 이미지 콘텐츠를 취급하는데 어려움을 갖는다는 것이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 종래의 디스플레이 디바이스들에 관한 결함들을 극복하는 것이다.

그 목적은 청구항 1에 따른 방법과 청구항 11에 따른 디바이스에 따라 달성된다.

본 발명의 제 1 측면에 따라, 복수의 픽쳐 셀들을 갖는 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법은,

상기 복수의 픽쳐 셀들에 관한 이미지 데이터를 포함하는 이미지 신호를 수신하는 단계로서, 상기 이미지 데이터는 프레임들로 시간적으로 배열되는, 상기 수신 단계와,

적어도 상기 이미지 데이터에 의존하여, 상기 복수의 픽쳐 셀들에서 각각의 픽쳐 셀들을 가로지르는 각각의 전기장을 제어하는 단계로서,

제 1 극성 반전 방식에 따라, 극성 반전이 고정된 정수의 프레임 기간들인 일정한 간격들에서 발생하도록 상기 전기장의 극성을 제어하는 단계와,

상기 제 1 극성 반전 방식과 동시 발생하는 제 2 극성 반전 방식에 따라, 극성 반전이 각각의 정수의 프레임 기간들인 의사 랜덤 간격들(pseudo-random intervals)에서 발생하도록 상기 전기장의 극성을 제어하는 단계를 포함하는, 상기 전기장 제어 단계를 포함한다.

그러한 제어 방법을 도입함으로써, 즉 일정한 주기적 반전 방식에 위상 변화를 추가함으로써, 예로써 순환 심볼들 및 "틱커 테이프"를 포함하는 이미지들 및 디인터레이싱된 이미지들로 인한 DC 형성의 결함들을 극복하는 것이 가능하다. 이것은 본 발명이 이미지 데이터의 폭넓은 변화를 위해 바람직한 결과들을 제공하는데 보다 자유롭게 하는 장점을 갖는다.

추가적인 장점은 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수가 미리 결정된 상한보다 더 적은 양호한 실시예에서 획득된다. 이것은 일정한 주기적 반전 방식의 고정된 위상 관계가 항상 한정된 시간에서 깨진다는 것을 보장한다.

또 다른 추가적인 장점은 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수가 미리 결정된 하한보다 더 많은 양호한 실시예에 따라 획득된다. 이것은 인접한 연속에서, 즉 하나의 프레임 기간으로부터 다음 프레임 기간까지 반전의 위상의 2개 또는 그 이상의 변화들이 존재하지 않을 것을 보장하고, 그것은 어떠한 개별적 픽쳐 셀이 전기장의 하나의 극성을 통해 3개 또는 그 이상의 프레임 기간들을 경험하지 않도록 한다.

추가적인 실시예에서, 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 짝수이다. 이것은 어떠한 개별적 픽쳐 셀이 제 1 방향을 갖는 전기장과 제 2 방향을 갖는 전기장 각각을 갖는 프레임 기간들의 동일한 수를 경험한다는 것을 보장한다. 보다 일반적인 개념으로, 제 2 극성 반전 방식이 대량의 프레임 기간을 고려하여 제 1 방향에 따른 의사 랜덤 극성 반전들의 수가 제 1 방향에 반대인 제 2 방향에 따른 의사 랜덤 극성 반전들의 수와 실질적으로 같도록 양호한 실시예는 실현된다. 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 간격 4 내지 3600에 있는 것이 바람직하며, 간격 60 내지 600에 있는 것이 더욱 바람직하다.

이미지는 여분의 위상 점프들을 추가할 것인지의 여부를 선택적으로 결정함으로써 더 향상될 수 있다. 그러므로, 추가적인 향상은,

다수의 각각의 프레임 쌍들 사이에서 적어도 계산된 상관 값들을 나타내는 상기 이미지 데이터를 분석하는 단계로서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 상기 이미지 데이터 분석으로부터의 결과들에 의존하는, 상기 분석 단계 또한 포함하는 양호한 실시예에 따라 획득된다.

프레임들 사이의 상관 값들을 산출하는 이미지 데이터를 분석하는 단계를 도입함으로써, 그에 따라 현재 디스플레이되는 이미지 데이터의 특정한 형태로 반전 방식을 적응시키는 것이 가능하다. 이것은 예를 들어 이미지 시퀀스에서의 장면 변화들에서만 반전 방식의 변화를 허용하여, 반전이 발생할 때 관찰자에 의해 인식되는 이미지의 어떠한 흔들림도 숨기는 장점을 갖는다.

일 실시예에서 제 2 방식에 따라 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 근본적으로 한정된 수로 세팅될 수 있고, 그에 의해 근본적으로 제 2 반전 방식을 디스에이블링한다. 이것은 예를 들어 의사 랜덤 반전 방식이 디스플레이된 이미지들의 저주파 흔들림과 같은 가시적 효과들을 유입시키는 것으로 발견되는 경우에 유리하고, 그 동안 이미지 콘텐츠는 어떠한 DC 형성도 발생할 수 없는 것과 마찬가지이다.

더욱이, 양호한 실시예에서 이미지 데이터 분석들로부터의 결과들을 사용하는 방법은 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수가 미리 결정된 상한보다 더 적게 세팅되고 그 상한은 이미지 데이터 분석으로부터의 결과들에 의존하는 것으로 향상될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 미리 결정된 하한보다 더 많게 세팅될 수 있고 그 하한은 이미지 데이터 분석으로부터의 결과들에 의존한다.

용어 프레임이 여기서 이미지 데이터의 블록들을 기술하도록 사용되고, 데이터의 각각의 블록은 일정한 리프레시 간격들에서 각각의 셀을 가로질러 인가될 전압 값들에 대응하는 각각의 셀들에 대한 데이터 값들을 포함한다는 것의 주의해야 한다.

도 1a 및 도 1b는 공지된 극성 반전 방식을 사용하는 디스플레이 디바이스에서 픽쳐 셀들의 극성 분포들을 개략적으로 도시한 도면.

도 2a 내지 도 2d는 디인터레이싱된 이미지 데이터를 갖는 문제점을 예시하고, 공지된 극성 반전 방식을 사용하는 디스플레이 디바이스에서 픽쳐 셀들의 극성 분포들을 개략적으로 도시한 도면.

도 3a 내지 도 3d는 일정하게 변하는 이미지 콘텐츠의 문제점을 예시하고, 공지된 극성 반전 방식을 사용하는 디스플레이 디바이스에서 픽쳐 셀들의 극성 분포들을 개략적으로 도시한 도면.

도 4a 내지 도 4h는 디인터레이싱된 이미지 데이터를 갖는 본 발명에 따른 극성 반전 방식을 사용하는 디스플레이 디바이스에서 픽쳐 셀들의 극성 분포들을 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스를 개략적으로 도시한 블록도.

다음에 있어서, 다수의 이미지 데이터 프레임들은 도 1a에서 화살표들(102, 104)로 표시되는 바와 같이, 10행x10열로 배열되는 100개 픽쳐 셀들(또는 픽셀들)을 포함하는 것으로 개략적으로 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4의 이미지 데이터 프레임들에 있어서, 점선 패턴을 포함하는 픽쳐 셀들은 (관찰자에 의해 인식되는 바와 같이) 밝은 픽셀들을 나타내고 백색 셀들은 어두운 픽셀들을 나타낸다. 플러스(+) 부호는 양의 구동 레벨, 즉 이미지 데이터 신호에서 픽셀의 데이터를 나타내는 전압 레벨 및 공통 전압 레벨의 합을 나타낸다. 마이너스(-) 부호는 음의 구동 레벨, 즉 이미지 데이터 신호에서 픽셀의 데이터를 나타내는 전압 레벨 및 공통 전압 레벨 사이의 차를 나타낸다.

LCD 픽쳐 셀은 셀에 걸쳐 전기장의 세기에 의존하여, 즉 전기장의 극성과 무관하게 그것의 전송을 변경한다. LCD에 관한 공지된 문제점은 장기적 전압 바이어스가 그것의 뉴트럴 상태(neutral state)로부터 떨어져 드리프팅하는 셀을 발생한다는 것이다. 이것에 대해 보상하기 위해, LCD는 픽셀 반전을 통해서 구동되는 것이 일반적이다. 즉, 각각의 픽셀은 양의 데이터 전압을 갖는 하나의 이미지 프레임 동안과 음의 데이터 전압을 갖는 다음 이미지 프레임 동안 구동된다. 결과적으로, 셀에 걸친 장기적 전압은 동일한 데이터 레벨이 긴 기간 동안 인가될 때 평균에 달한다. 또한, 예를 들어 2개의 반전 위상들 사이의 셀 전송에서 가능한 약간의 차이들의 가시성을 감소시키기 위해, 이러한 반전은 모든 프레임 사이에 인가될 전체 반전을 통해 픽셀x픽셀 및 라인x라인으로 이루어지는 것이 일반적이다. 이러한 방식에 있어서, 공간적 변형들이 사라진다. 도 1a 및 도 1b는 이러한 경우를 도시하며, 이미지 프레임 N 동안 양 및 음의 구동 레벨들의 분포는 도 1a에 도시된 것과 같고, 이미지 프레임 N+1 동안 양 및 음의 구동 레벨들의 분포는 도 1b에 도시된 것과 같다. 도 1a에서 양의 구동 레벨들이 갖는 픽쳐 셀들은 도 1b에서 음의 구동 레벨들을 갖고, 반대로도 마찬가지이다.

이러한 방식들의 변형들은 공지되어 있다. 예를 들어, 당업자가 인식하는 바와 같이 행 또는 열에 따라 2x2와 같은 셀들의 다른 그룹화들을 사용하는 것이 가능하다.

이러한 극성 반전 방식이 적용되지 않을 때, 전하는 시간에 걸쳐 셀에 형성되어 나중의 사용에서 구동 레벨들로 오프셋을 야기하며, 그것은 이미지 유지와 같이 픽쳐에서 반영한다. 더욱이, 전하가 더 긴 시간 동안 형성될 때, LC 픽쳐 셀은 심지어 복구할 수 없는 상태로 손상될 수 있다.

전형적으로, 종래 LCD 패널들 및 LCD 구동 회로는 상기 기술된 바와 같은 반전 방식을 사용한다. 이러한 방식이 일반적으로 매우 양호하게 작동할지라도, 그것은 일부의 특정하고 일정하게 발생하는 이미지 콘텐츠를 처리할 수 없으며, 그것의예들은 디인터레이싱된 이미지 콘텐츠, 오늘날 TV 쇼들에서 공통적인 틱커 테이프 및 순환 심볼들과 같은 이미지 콘텐츠를 포함한다.

이제 도 2a 내지 도 2d로 가면, 인터레이싱된 이미지 자료에서 미세한 수평 라인들로 인한 전하 형성이 논의될 것이다.

인터레이싱된 이미지 데이터의 개별적 필드들은 LCD 패널이 관찰자에게 전체 이미지를 나타낼 수 있기 전에 디인터레이싱되어야 하고, 마찬가지로 그것은 각각의 인터레이싱된 이미지 필드들에서 나타나는 단지 홀수 또는 짝수의 것들이 아닌 모든 행들에 대한 데이터를 필요로 한다. 폭넓게 사용되는 방법은 순차적 이미지가 획득되는 것과 같이, 입력 (인터레이싱된) 이미지 필드에서 각각의 라인이 반복되는 라인 반복을 사용하는 것이다. 추가적인 향상은 조금 더 양호한 결과를 제공하 는 인 필드 스케일링(in-field scaling)을 사용하는 것이지만, 명확성과 단순성을 위해 인 필드 스케일링은 라인 반복의 유사한(기본적으로 흐리게 된/부드럽게 된) 변형으로 보여질 수 있다. 디인터레이싱 프로세스의 결과로, 라인은 이미지 N 및 N+2에서 LCD 패널상에 보여지는 이미지 프레임에 2배 높이(행들 7, 8)로 보이며, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 이미지 N+1 및 N+3에서 존재하지 않는다. 이러한 라인의 영역에서 픽셀들에 대해, 이것은 셀들에 걸쳐 넌제로 평균 전압(non-zero average voltage)이 된다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2d에서 원 내의 픽셀, 즉 행 7, 열 8로 규정되는 위치에서의 픽셀을 고려하면, 그것은 0.5*((V _c + V _data - V _c ) + V _c - V _c ) = 0.5 * V _data V의 셀에 걸친 평균 전압을 갖는 반면에, 예로써 행 4의 픽셀들 모두는 0 V의 네트 평균 전압인 것으로 나타난다. 여기서, V _c 는 공통 전압 레벨을 표시하고, V _data 는 데이터를 나타내는 전압 레벨을 표시한다.

또 다른 예시는 순환 심볼들 및 틱커 테이프와 같은 이미지 콘텐츠의 것이고, 그것은 미세한 수직 라인들의 이동식 그리드로 더 단순하게 표현될 수 있다. 이것은 도 3a 내지 도 3d에 도시되어 있다. 그리드가 도 3a에 화살표로 표시되는 바와 같이, 우측으로 이미지 프레임 당 1 픽셀 이동할 때, 예로써 원 내의 셀에 걸친 평균 전압은 다시 0이 아닌 0.5 * V _d V이다.

본 발명은 반전 방식의 위상을 의사 랜덤 반전으로 이러한 문제점들을 극복하기 위한 방법, 즉 규칙적으로 발생하는 반전을 고수하기 보다는, 시간에 따라 어 떠한 랜덤하게 선택된 순간들에서 동일한 반전 위상을 반복하기 위한 방법을 도입하고 있다. 이것은 동적 비디오 콘텐츠가 반전 방식과 일치할 때 상기 기술된 문제점들이 발생한다는 검사에 의해 유도된다.

이것은 전형적으로 디스플레이 업데이트 주파수(프레임 레이트)보다 수 십 내지 수 백배 더 느린 저주파수에서의 어떠한 랜덤 순간들에서 극성 반전의 위상을 변경함으로써 중화(counteract)될 수 있다.

전형적으로, 원치않는 전하의 형성은 그것이 1분 단위로 타임스케일에 대해 눈에 보이는 레벨에 도달하고, 그것은 60 Hz 리프레시 레이트가 사용될 때 3600 프레임 기간들을 의미한다. 위상 반전들 사이에 프레임 기간들의 수에 대한 하한은 흔들림의 가시도에 의해 결정된다. 60 Hz의 리프레시 레이트를 가정하면, 이것은 가장 짧은 시간의 기간이 4개의 프레임 기간들에 대응한다는 것을 의미하고, 흔들림이 1 Hz(즉, 50-60 프레임들)의 레이트 또는 그 이하에 있을 때 보이지 않는 것으로 가정될 수 있다. 그러므로, 2개 위상 변화들 사이에 프레임 기간들의 수에 대해 양호한 범위는 4 내지 3600이며, 60 내지 600의 더 좁은 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

도 4a 내지 도 4h에서, 본 발명에 따른 반전 방식의 효과는 디인터레이싱된 이미지프레임들에서 수평 라인들에 대해 도시되어 있다. 반전 방식은 이미지 프레임 N+3 및 이미지 프레임 N+4 사이에서 반전되고, 즉 프레임 N+4의 반전 위상은 반대인 대신에 이전 프레임 N+3에 대해 동일하다. 이것은 0 V의 셀에 걸쳐 구동 전압의 전체 평균을 나타낸다.

반전 위상 변화는 랜덤하게 또는 의사 랜덤하게 이루어지는 것이 바람직하며, 그 이유는 그것이 이미지 콘텐츠의 폭넓고 다양한 형태들에 대해 가장 견고한 해결책이기 때문이다. 종래의 해결책들과 같은 고정된 반전 변화 주파수는 반전 방식, 구동 레벨들, 및 동적 이미지 콘텐츠 사이에 해로운 위상 관계들을 갖는 이미지들의 어떠한 특정 형태들에 대해 나타나는 아티팩트들(artifacts)을 나타낼 가능성이 높다.

또 다른 실시예는 2개의 계속되는 위상 변화들 사이에 프레임들의 수에 따른 상한이 존재하는 것과 같이, 위상의 의사 랜덤 변화가 제어되는 것이다. 이것은 고정된 위상 관계가 항상 한정된 시간에서 깨진다는 것을 보장한다. 또한, 하한은 (다시 반전되기 이전에, 연속적으로 동일한 전압을 3번, 즉 "+++" 또는 "---" 전압 시퀀스를 나타내는 픽셀로 이르는) 인접한 연속에 따라 2개의 위상 점프들이 존재할 수 없다는 것을 보장할 것이다.

추가적인 실시예는 위상의 의사 랜덤 변경이 제로 전하 형성이 더 긴 시간의 기간들에 걸쳐서도 유지되는 방식과 같이 제어되는 것이다. 주어진 시간의 양에 걸쳐, 픽셀에 대한 양 및 음의 구동의 발생들의 동일한 수를 보장함으로써 이것을 달성한다.

f(n) = (-1) ⁿ

을 통해, 프레임 n에 대한 기본적 반전 방식으로 f(n)을 규정하고, 그것은 픽쳐 셀들에 대해 회로를 구동함으로써 강제되는 양(+1) 또는 음(-1)의 구동에 대 한 선택을 의미한다.

반전 방식 f' (n)은,

f' (n) = g(n)ㆍf(n)

에 의해 주어지는 랜덤 점프 g(n)을 통해 규정될 수 있다.

랜덤 점프 함수는 반전 방식을 유지하기 위해 (+1)과, 반전 방식을 "반전"시키기 위해 (-1) 값들을 취한다. 이것이 반전 제어이다. g(n)이 (+1)로부터 (-1)로 진행할 때 방식에서 점프들은 발생하며 반대로도 마찬가지이다.

어떠한 DC 드리프트(전하 형성)도 정적 이미지들에 대해 발생하지 않는다는 것을 보장하기 위해, 랜덤 점프 g(n)는 더 긴 시간에 걸쳐,

을 만족하도록 제어되며, 제로로부터 너무 멀리 떨어져 드리프팅하지 않도록 제어된다.

이것을 실현하기 위한 한 가지 매우 손쉬운 방식은 단지 짝수의 프레임들 다음으로 반전에서 점프들을 야기하는 것이다. 이러한 방식에서, 양 및 음의 구동들의 동일한 수가 보장된다.

추가적인 실시예는 제로 전하 형성이 더 긴 시간에 걸쳐서 그리고 보다 일반적으로 더욱 폭넓게 다양한 동적 콘텐츠에 대해 유지되는 것과 같이 위상의 의사 랜덤 변경이 제어되는 경우이다.

어떠한 DC 드리프트도 반복 레이트 2(예로써, 디인터레이싱된 자료)의 동적 이미지에 대해 발생하지 않는다는 것을 보장하기 위해, 랜덤 점프 g(n)는 더 긴 시간에 걸쳐,

를 만족하도록 제어되고, 제로로부터 너무 멀리 떨어져 드리프팅하지 않도록 제어된다.

마찬가지로, 랜덤 점프 g(n)는 어떠한 전하 형성도 다른 (공통) 반복 레이트들의 동적 이미지들에 대해 발생하지 않고,

을 만족하는 것과 같이 제어된다. 이것을 실현하기 위한 한 가지 방식은 F _static , F ₂ , F ₃ , ...의 값들을 계산하고 그것들의 값에 기초하여 계산하거나, 제로로부터 떨어져 드리프팅하거나, 반전 방식에서 점프의 확률에 영향을 미치도록(강요하도록) 다수의 카운터들을 구현하는 것이다.

이러한 방법들은 전하 형성 문제점들을 감소시킨다. 그러나, 반전을 건너뛰는 것(즉, 랜덤 위상 점프들)은 관찰자에게 보일 수 있다. 위상 점프들 사이의 시간 간격들에 의존하여, 이것은 이미지에 따른 밝기 변화 또는 저주파 흔들림으로 보여질 수 있다.

본 발명은 반전 방식에서 위상 점프들을 행하기 위해 필요한 것을 검출하는 방식으로 양호한 실시예에서 이러한 문제점을 해결한다. 이것은 인터레이싱된 신 호(또는 "불량한" 콘텐츠를 갖는 이미지 프레임들)가 존재하는지의 여부에 의존하여 위상 점프들을 선택적으로 디스에이블링함으로써 달성된다.

메모리가 없는 디인터레이서를 갖는 디스플레이를 통한 경우를 우선적으로 고려한다. 인터레이싱된 소스가 LCD(TV 또는 모니터), 예로써 PAL 소스에 접속되는 경우에, 여분의 위상 점프들을 추가할 필요가 있다. 또한, 순차적 이미지들이 인터레이싱된 신호의 상부, 예로써 PAL 신호에 걸쳐 OSD(On Screen Display)상에 오버레잉되는 경우에, 그에 따라 여분의 위상 점프들은 또한 반전 방식에 추가되어야 한다.

순차적 소스가 존재하는 경우에, 신호가 양호한, 즉 상기 기술된 바와 같이 극성 반전 방식에서 위상 점프에 의한 정정을 필요로 하지 않고 여분의 위상 점프들이 디스에이블링될 수 있거나, 자료가 불량한 디인터레이서를 통해 한번 디인터레이싱되었거나 "불량한 콘텐츠"를 포함하는지의 여부를 결정하도록 이루어질 수 있다고 가정될 수 있다. 이것은 예를 들어 메모리에서 하나 또는 그 이상의 라인들(또는 심지어 라인들의 강도들의 합계)을 저장함으로써 이루어질 수 있고 몇 개의 프레임들에 걸쳐 콘텐츠를 비교한다. 그 다음으로, 검출은 예로써 프레임 i의 콘텐츠가 프레임 i+2보다 프레임 i+1과 더욱 상관되는지의 여부를 결정하도록 이루어질 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 더 긴 타임 스케일에 걸친 상관들이 검출될 수 있다. 이미지가 불량하게 디인터레이싱된(또는 불량한 콘텐츠를 포함하는) 것으로 검출되는 경우, 여분의 위상 점프들이 반전 방식에 적용되고, 그렇지 않으면 여분의 위상 점프들은 디스에이블링된다.

대안적으로, 위상 점프들을 완전히 디스에이블링하는 대신에, 위상 점프들 사이의 시간을 증가시키는 것이 가능하고, 더욱 일반적으로는 계산된 상관 값들에 의존하여 위상 점프들 사이의 기간을 세팅한다.

필드 삽입을 수행하는 메모리 기반 디인터레이서와 같은 양호한 디인터레이서를 갖는 디스플레이 디바이스에 대해, 이러한 방식이 몇 개의 수정들을 통해 적용될 수 있다. 인터레이싱된 소스가 LCD(TV)에 접속되는 경우, 통상적인 디인터레이서가 사용되며, 그것은 어떠한 문제점들도 나타내지 않으므로 여분의 위상 점프들이 디스에이블링될 수 있다. 선택적으로, 검출은 불량한 콘텐츠가 이미지 프레임들에 존재하든지 아니든지 이루어질 수 있다. 불량한 콘텐츠가 존재하는 경우, 그에 따라 위상 점프들이 예방책으로 추가될 수 있다. 그러나, 불량한 콘텐츠는 그것이 디인터레이서를 통과해야하기 때문에 문제점들을 야기할 가능성이 적어지고, 이것이 문제점을 감소시킨다.

순차적 소스가 존재하는 경우, 신호가 양호하여 여분의 위상 점프들이 디스에이블링된다고 가정되거나, 상기 기술된 바와 같이 이미지들이 불량한 디인터레이서를 통해 한번 디인터레이싱되거나 불량한 콘텐츠를 포함하는지의 여부를 결정하도록 검출이 이루어질 수 있다. 이미지들이 불량하게 디인터레이싱되거나 불량한 콘텐츠를 포함하는 경우, 신호는 "양호한" 디인터레이서를 통해 향상되어야 하거나 반전 방식들에 따른 여분의 위상 점프들이 적용될 수 있다.

위상 점프들의 가시성을 최소화하기 위해, 그것들이 이미지 시퀀스에서의 이미지들 사이의 장면 변화들에 적용되는 것이 바람직하다는 것에 주의해야 한다. 이 것은 이미지 콘텐츠가 한 장면으로부터 다음 장면까지 변화될 것과 같이 일견에 불필요한 것으로 보이지만, 때때로 채널 로고와 같은 작은 심볼 또는 틱커 테이프는 장면 변화 이전 및 이후에 이미지 내에 존재한다. 또한, 여분의 위상 점프들이 짝수의 프레임들에서 발생하는 것이 바람직하다는 것에 주의한다(n은 짝수)

본 발명에 따른 LCD 디바이스(500)의 블록도는 도 5에 도시되어 있다. LCD 패널(501)의 픽쳐 셀들(502)은 열 구동 회로(503) 및 행 구동 회로(505)로부터 각각의 구동 전압들을 제공받는다. 구동 회로(503, 505)에 대한 데이터는 입력 프로세싱 회로(509)에 의해 선택되는 어떠한 선택가능한 이미지 데이터 신호 소스(513, 515, 517)로부터 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 프로세싱 회로(507)에 의해 제공된다. 이미지 데이터 신호 소스들(513, 515, 517)은 종래 기술 분야에 공지된 어떠한 종류의 것일 수 있으며, PAL과 같은 인터레이싱된 신호들과 DVI와 같은 NTSC, 인터레이싱되지 않은, 즉 순차적 신호들을 포함한다.

입력 프로세싱 회로(509)는 입력 신호를 분석하여 그 신호가 디인터레이싱되어야 하는지의 여부를 결정한다. 이러한 결정은 이미지 데이터 프로세싱 회로(507)에 존재하는 디인터레이서의 형태 뿐만 아니라, 상기 논의된 바와 같이 입력 신호의 콘텐츠 및 신호 형태에 관한 정보에 기초한다.

입력 프로세싱 회로(509)는 또한 입력 신호를 분석하여 극성 반전 제어가 열 구동 회로(503) 및 행 구동 회로(505)에 의해 수행되어야 하는지의 여부를 결정한다. 반전 제어는 또한 존재하는 디인터레이서의 형태 및 입력 신호의 콘텐츠 및 형태에 의해 결정된다.

그러므로, 요약하자면 복수의 픽쳐 셀들을 갖는 디스플레이 디바이스는 일정한 주기적 반전 방식에 위상 변화를 추가함으로써 제어된다. 그에 의해, 예로써 순환 심볼들 및 "틱커 테이프"를 포함하는 이미지들 및 디인터레이싱된 이미지들로 인한 DC 형성의 결함들을 극복하는 것이 가능하다. 제어는 픽쳐 셀들에 관한 이미지 데이터를 포함하는 이미지 신호를 수신하는 것을 포함한다. 각각의 픽쳐 셀을 가로지르는 각각의 전기장은 극성 반전이 일정한 간격들에서 발생하는 전기장의 극성이 되는 제 1 극성 반전 방식에 따르고, 극성 반전이 의사 랜덤 간격들에서 발생하는 전기장의 극성이 되는 상기 제 1 극성 반전 방식과 동시 발생하는 제 2 극성 반전 방식에 따른 적어도 이미지 데이터에 의존적으로 제어된다.

본 발명이 그의 특정한 예시적 실시예들과 관련하여 기술되었을지라도, 많은 서로 다른 변경들, 수정들 등등이 당업자들에게 명백할 것이다. 그러므로, 상기 기술된 실시예들은 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되는 바와 같이 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다.

Claims

복수의 픽쳐 셀들(502)을 포함하는 디스플레이 디바이스(500)를 제어하는 방법에 있어서,

상기 복수의 픽쳐 셀들에 관한 이미지 데이터를 포함하는 이미지 신호(513, 515, 517)를 수신하는 단계로서, 상기 이미지 데이터는 프레임들로 시간적으로 배열되는, 상기 수신 단계와,

적어도 상기 이미지 데이터에 의존하여, 상기 복수의 픽쳐 셀들에서 각각의 픽쳐 셀을 가로지르는 각각의 전기장을 제어하는 단계로서,

제 1 극성 반전 방식에 따라, 극성 반전이 고정된 정수의 프레임 기간들인 일정한 간격들로 발생하도록 상기 전기장의 극성을 제어하는 단계와,

상기 제 1 극성 반전 방식과 동시 발생하는 제 2 극성 반전 방식에 따라, 극성 반전이 각각의 정수의 프레임 기간들인 의사 랜덤 간격들(pseudo-random interval)로 발생하도록 상기 전기장의 극성을 제어하는 단계를 포함하는, 상기 각각의 전기장 제어 단계를 포함하는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 미리 결정된 상한보다 더 적은, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 미리 결정된 하한보다 더 많은, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 짝수인, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 2 극성 반전 방식은 대량의 프레임 기간들을 고려하면, 제 1 방향에 따른 의사 랜덤 극성 반전들의 수가 상기 제 1 방향에 반대인 제 2 방향에 따른 의사 랜덤 극성 반전들의 수와 실질적으로 같은, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 간격 4 내지 3600에 있는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 사이의 프레임 기간들의 수는 간격 60 내지 600 사이에 있는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

다수의 프레임들 사이에서 적어도 계산된 상관 값들을 발생하도록 이미지 데이터를 분석하는 단계를 더 포함하며,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 상기 이미지 데이터 분석으로부터의 결과들에 의존하는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 근본적으로 한정된 수로 세팅되고, 그에 의해 근본적으로 상기 제 2 방식을 디스에이블링하는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 미리 결정된 상한보다 적고, 상기 상한은 상기 이미지 데이터 분석으로부터의 결과들에 의존하는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
제 8 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 미리 결정된 하한보다 많고, 상기 하한은 상기 이미지 데이터 분석으로부터의 결과들에 의존하는, 디스플레이 디바이스(500) 제어 방법.
디스플레이 디바이스로서:

복수의 픽쳐 셀들(502); 및

상기 복수의 픽쳐 셀들에 관한 이미지 데이터를 포함하는 이미지 신호를 수신하기 위한 수단으로서, 상기 이미지 데이터는 프레임들로 시간적으로 배열되는, 상기 수신 수단과,

적어도 상기 이미지 데이터에 의존하여, 상기 복수의 픽쳐 셀들에서 각각의 픽쳐 셀을 가로지르는 각각의 전기장을 제어하기 위한 수단으로서,

제 1 극성 반전 방식에 따라, 극성 반전이 고정된 정수의 프레임 기간들인 일정한 간격들에서 발생하도록 상기 전기장의 극성을 제어하는 수단과,

상기 제 1 극성 반전 방식과 동시 발생하는 제 2 극성 반전 방식에 따라, 극성 반전이 각각의 정수의 프레임 기간들인 의사 랜덤 간격들로 발생하도록 상기 전기장의 극성을 제어하는 수단을 포함하는, 상기 각각의 전기장 제어 수단을 포함하는 수단(503, 505, 507, 509)을 포함하는, 디스플레이 디바이스(500).
제 12 항에 있어서,

다수의 프레임들 사이에서 계산된 상관 값들의 형태의 결과들을 출력하도록 구성되는 상기 이미지 데이터를 분석하기 위한 수단을 포함하고,

상기 제 2 방식에 따른 2개의 연속적인 극성 반전들 사이의 프레임 기간들의 수는 상기 이미지 데이터를 분석하기 위한 수단으로부터 출력되는 결과들에 의존하는, 디스플레이 디바이스(500).