KR20080021208A - 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법 - Google Patents

주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법

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KR20080021208A KR1020060082918A KR20060082918A KR20080021208A KR 20080021208 A KR20080021208 A KR 20080021208A KR 1020060082918 A KR1020060082918 A KR 1020060082918A KR 20060082918 A KR20060082918 A KR 20060082918A KR 20080021208 A KR20080021208 A KR 20080021208A
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Abstract

주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법이 개시된다. 상기 주변광 처리 시스템은 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템에 있어서, 상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광감지부; 상기 감지 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 상기 감지 신호를 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 증폭부; 상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 디지털 변환하여 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호를 출력하는 A/D 컨버터; 및 상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 주변광 처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법은 시스템을 복잡하지 않게 구현하면서도 불필요한 전력 소모를 막을 수 있고, 각각의 프레임을 최적의 상태로 디스플레이할 수 있는 장점이 있다.

Description

주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법{Ambient light processing System controlling a display device by sensing ambient light and the method using the system}
본 발명은 디스플레이 제어에 관한 것으로, 특히 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템(Ambient Light Processing System) 및 그 시스템을 사용하는 방법에 관한 것이다.
주변광 처리 시스템은 주변광의 광도(luminous intensity)에 따라 디스플레이 장치를 제어한다. 즉, 주변광이 광다이오드(Photo Diode)로 입력되면, 상기 광다이오드는 상기 입력된 주변광을 전압 또는 전류의 형태로 출력한다. 상기 출력된 신호는 A/D 컨버터(analog-to-digital converter)를 통해 디지털 신호로 변환된다. 상기 변환된 디지털 신호는 노이즈(noise)를 제거한 후 상기 디스플레이 장치를 제어한다.
그러나, 종래의 주변광 처리 시스템은 다음의 두 가지 기능을 추가하는데 문제점이 있었다. 첫 번째는, 상기 주변광 처리 시스템은 넓은 범위의 주변광 입력을 제어할 수 있어야 한다는 것이다. 상기 주변광 처리 시스템은 상기 주변광이 어두운 경우 LED(Light Emitting Diode) 드라이버(driver)를 제어하여 백라이트(back light)조절로 인하여 전력 소모를 줄이고, 상기 주변광이 밝은 경우는 디스플레이되는 화면이 선명하게 보이도록 상기 백라이트를 조절하여야 한다. 또한, 상기 주변광 처리 시스템은 상기 주변광이 자연광과 같이 매우 밝은 경우는 디스플레이 시 야외 시인성 제어를 하여 화면을 선명하게 볼 수 있도록 사용될 수도 있다. 두 번째는, 상기 주변광 처리 시스템은 저주파의 주변광 입력을 제어할 수 있어야 한다는 것이다. 예를 들어, 형광등과 같이 낮은 주파수를 가지는 경우, 노이즈를 필터링(filtering)해서 디스플레이 시 화면의 밝기를 일정하게 유지하여야 한다. 그러나, 종래의 주변광 처리 시스템은 상기 넓은 범위의 주변광 입력을 모두 제어하고 상기 저주파의 주변광 입력을 제어하기 위해서는 시스템이 급격히 복잡해져 구현이 매우 어려운 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 시스템을 복잡하지 않게 구현하면서도 불필요한 전력 소모를 막을 수 있고, 각각의 프레임을 최적의 상태로 디스플레이 하는 주변광 처리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 상기 주변광 처리 시스템을 사용하는 주변광 처리 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 시스템은 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템에 있어서, 상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광감지부; 상기 감지 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 상기 감지 신호를 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 증폭부; 상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 디지털 변환하여 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호를 출력하는 A/D 컨버터; 및 상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링한 제1 노이즈 제거 신호 및 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 노이즈 제거부; 및 상기 제1 노이즈 제거 신호 및 제2 노이즈 제거 신호에 응답하여 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 노이즈 제거부는 상기 제1 디지털 변환 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제1 노이즈 제거 신호를 출력하고, 상기 제2 디지털 변환 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
상기 제1 제어 신호는 LED 드라이버를 제어하는 것이 바람직하고, 상기 제2 제어 신호는 디스플레이 시 야외 시인성 제어를 하는 것이 바람직하다.
상기 주변광 처리 시스템은 상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링한 신호를 상기 증폭부로 출력하는 저대역 통과 필터를 더 구비하는 것이 바람직하고, 상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 상기 제어부로 출력하는 히스테리시스 블록을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 히스테리시스 블록은 상기 제1 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 제1 히스테리시스 블록; 상기 제2 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 제2 히스테리시스 블록; 및 상기 제1 히스테리시스 블록의 출력 신호 및 상기 제2 히스테리시스 블록의 출력 신호의 광도 차이에 응답하여 유효한 데이터를 판단하는 중재기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 중재기는 상기 제1 히스테리시스 블록 및 상기 제2 히스테리시스 블록의 출력 신호들 중 광도가 더 낮은 출력 신호를 유효한 데이터로 판단하여 출력하는 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 주변광 처리 시스템은 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템에 있어서, 상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광감지부; 상기 감지 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부; 상기 증폭된 신호를 디지털 변환하여 출력하는 A/D 컨버터; 상기 디지털 변환된 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링하는 노이즈 제거부; 및 상기 노이즈 제거부의 출력신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부를 구비하고, 상기 노이즈 제거부는 상기 디지털 변환된 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제어 신호 발생부로 출력신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 방법은 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 방법에 있어서, 상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 단계; 상기 감지 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 단계; 상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 디지털 변환한 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호를 출력하는 단계; 상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 출력하는 단계는 상기 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링 한 제1 노이즈 제거 신호 및 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 주변광 처리 방법은 상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링한 신호를 출력하는 단계를 더 구비하고, 상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 단계는 상기 고주파 성분을 필터링한 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 단계는 상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 단계; 및 상기 특정 구간으로 분류하여 출력하는 신호들에 응답하여 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 주변광 처리 방법은 상기 특정 구간으로 분류하여 출력하는 신호들의 광도 차이에 응답하여 유효한 데이터를 판단하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 주변광 처리 방법은 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 방법에 있어서, 상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 단계; 상기 감지 신호를 증폭한 신호를 디지털 변환하여 출력하는 단계; 상기 디지털 변환된 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링 하는 단계; 및 상기 필터링된 출력신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어 신호를 출력하는 단계를 구비하고, 상기 필터링하는 단계는 상기 디지털 변환된 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 시스템(Ambient Light Processing System)(100)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 시스템(100)은, 광감지부(110), 저대역 통과 필터(LPF : Low Pass Filter)(120), 증폭부(130), A/D 컨버터(analog-to-digital converter)(140), 히스테리시스(Hysteresis) 블록(150) 및 제어부(160)를 구비한다.
광감지부(110)는 주변광을 입력으로 하여 상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력한다. 광감지부(110)는 일반적으로 광다이오드(Photo Diode)로 구현될 수 있다. 저대역 통과 필터(120)는 상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링(filtering)한다. 상기 고주파 성분이 필터링된 신호는 증폭부(130)의 입력 신호가 된다. 증폭부(130)는 고증폭부(135)와 저증폭부(137)를 구비하고 있다. 고증폭부(135)는 상기 입력된 신호를 높은 증폭을 하고, 저증폭부(137)는 상기 입력된 신호를 낮은 증폭을 한다. 상기 증폭은 순차적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하나의 프레임이 디스플레이 되는 동안 고증폭부(135)에서 높은 증폭을 하여 출력하고, 이후 상기 프레임의 다음 프레임이 디스플레이 되는 동안 저증폭부(137)에서 낮은 증폭을 하여 출력할 수 있다. A/D 컨버터(140)는 상기 출력 신호들을 디지털 변환하여 출력한다. 히스테리시스 블록(150)은 상기 디지털 변환된 신호들을 입력으로 하여 상기 주변광의 광도에 따라 특정 구간으로 분류한다. 즉, 히스테리시스 블록(150)은 상기 분류에 의하여 중간 대역의 주파수 성분을 필터링하게 된다. 제어부(160)는 상기 히스테리시스 블록(150)의 출력 신호를 입력 신호로 한다. 제어부(160)는 노이즈 제거부(165) 및 제어 신호 발생부(167)를 구비한다. 노이즈 제거부(165)는 저주파의 주변광이 들어온 경우 발생한 노이즈를 필터링 하는 역할을 한다. 제어 신호 발생부(167)는 상기 노이즈가 필터링된 신호를 입력으로 하여 디스플레이 장치를 제어하는 제어 신호를 출력한다. 즉, 고증폭부(135)에서 높은 증폭을 한 신호에 응답하여 발생한 신호는 LED(Light Emitting Diode) 드라이버(driver)를 제어하여 백라이트(back light)를 조절한다. 그리고, 저증폭부(137)에서 낮은 증폭을 한 신호에 응답하여 발생한 신호는 디스플레이 시 야외 시인성 제어를 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 방법을 설명한다. 이하에서는, 넓은 범위의 주변광 입력을 모두 제어하는 방법과 저주파의 주변광 입력에서 노이즈가 필터링되도록 제어하는 방법을 함께 설명한다. 다만, 상기 두가지 방법은 함께 수행되지 않고 각각 별도로 수행되어도 각각의 효과를 나타낼 수 있다.
광감지부(110)는 주변광을 입력받아 감지 신호를 출력한다(S210 단계). 즉, 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력한다. 예를 들어, 광감지부(110)가 광다이오드(Photo Diode)라고 하고, 상기 광다이오드가 상기 감지 신호로서 광전류를 출력하였다고 가정 하자.
저대역 통과 필터(120)는 상기 광전류를 입력 신호로 한다. 저대역 통과 필터(120)가 100Hz이상의 주파수를 가지는 신호를 필터링한다고 가정하면, 저대역 통과 필터(120)를 통과한 신호는 100Hz 이하의 주파수를 가지는 신호가 된다(S220 단계). 주파수가 높은 신호는 증폭부(130)에서 증폭을 하기 어렵기 때문에, 저대역 통과 필터(120)를 이용하여 주파수가 높은 신호를 모두 필터링하고 증폭이 가능한 신호만을 출력하는 것이다.
증폭부(130)에서는 높은 증폭을 한 신호 및 낮은 증폭을 한 신호를 출력한다(S230 단계).
도 3은 도 1의 증폭부(130)가 증폭한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 증폭부(130)의 동작을 설명한다. 고증폭부(135)는 상기 주변광이 낮은 광도를 가지는 경우를 위하여 고증폭을 하여 세밀하게 구분한다. 또한, 저증폭부(137)는 상기 주변광이 높은 광도를 가지는 경우를 위하여 저증폭을 하여 대략적으로 구분한다. 예를 들어, 고증폭부(135)는 입력 신호를 10배로 증폭하고, 저증폭부(137)는 입력 신호를 1배로 증폭한다고 가정 하자. 만약, 주변광의 광도가 L1이라고 하면, 10배 증폭한 고증폭부(135)의 출력 신호는 V2가 되고, 1배 증폭한 저증폭부(137)의 출력 신호는 V1이 된다. 만약 주변광의 광도가 점점 증가하여 1000[lux]를 초과하면 10배 증폭한 신호는 출력되지 않고 1배 증폭한 신호만이 저증폭부(137)의 출력 신호가 된다. 주변광의 광도가 L2인 경우 저증폭부의 출력신호는 V3가 되는 것을 알 수 있다.
증폭부(130)의 동작은 순차적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 프레임이 디스플레이되는 동안 한번의 증폭이 이루어진다고 가정하자. 이 경우 제1 프레임이 디스플레이되는 동안 주변광의 정보를 입력받아 고증폭부(135)에서 10배 증폭을 하여 출력한다. 또한 제1 프레임의 다음 프레임인 제2 프레임이 디스플레이되는 동안 주변광의 정보를 입력받아 저증폭부(137)에서 1배 증폭을 하여 출력한다. 상기 하나의 프레임이 디스플레이되는 시간은 매우 짧으므로 10배 증폭의 경우와 1배 증폭의 경우 주변광의 광도는 거의 동일한 값이다. 만약, 상기 두 주변광의 광도가 현격히 차이가 나는 경우에 대하여는 도 7에서 상세히 설명한다. 주변광 처리 시스템(100)은 상기 증폭부(130)의 출력 신호들을 이용하여 그 다음 프레임, 예를 들어 제3 프레임 또는 제4 프레임을 디스플레이 할 때 디스플레이 장치를 제어한다.
상기 증폭부(130)에서 출력하는 신호들은 모두 아날로그 신호이다. 따라서, A/D 컨버터(140)에서 상기 아날로그 신호들을 디지털 신호로 변환한다(S240 단계). 만약 주변광의 광도가 높은 경우와 낮은 경우로 나누어 증폭하지 않는 경우는 높은 비트(bit)를 가지는 A/D 컨버터가 필요하다. 그러나, 본 발명에서는 상기와 같이 주변광의 광도가 높은 경우와 낮은 경우로 나누어 증폭함으로써 간단한 A/D 컨버터로도 디지털 변환이 가능하다. 그리고, 가급적 A/D 변환은 하나의 프레임 디스플레이를 종결한 후 노이즈가 덜한 포치(porch) 구간에서 실시하는 것이 바람직하다.
히스테리시스 블록(150)은 상기 디지털 변환된 신호들을 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력한다(S250 단계).
도 4는 도 1의 히스테리시스 블록(150)의 동작을 설명하기 위한 그래프이다. 도 4는 1000[lux] 이하의 낮은 광도에서는 6단계로 구분하였고, 1000[lux]이상의 높은 광도에서는 4단계로 구분하였다. 단, 도 4는 일 예를 나타낸 것일 뿐, 상기 단계를 나누는 개수는 시스템의 내부 설계에 따라 임의로 변경이 가능하다.
도 4를 참조하면, 고증폭의 경우, 1단계는 백라이트의 밝기를 30%로 하고, 2단계의 경우 백라이트의 밝기를 50%로 하며, 3단계는 70%, 4단계는 80%, 5단계는 90%, 6단계 및 1000[lux] 이상의 높은 광도에서는 l00%로 한다고 가정하였다. 따라서, 주변광 처리 시스템(100)은 주변광의 밝기에 따라서 상기 백라이트의 밝기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 주변광이 70[lux]라면 1단계이므로 백라이트의 밝기를 30%로 제어하고, 주변광이 600[lux]라면 5단계이므로 백라이트의 밝기를 90%가 되도록 제어한다. 저증폭의 경우도 동일한 방법으로 단계를 구분하여 주변광의 밝기에 따라 야외 시인성 제어를 한다. 히스테리시스 블록(150)을 통과함에 따라서, 저대역 통과 필터(120)에서 필터링하지 못한 중간 주파수 신호의 노이즈를 필터링하였다. 즉, 100Hz 미만에서 수십 Hz 이상의 주파수 신호의 노이즈를 필터링하였다. 그러나, 저주파 신호의 노이즈, 예를 들어 주변광이 60Hz의 주파수를 가지는 형광등인 경우, 상기 주변광의 노이즈 성분은 히스테리시스 블록(150)의 통과로 인하여 필터링하지 못한다.
노이즈 제거부(165)는 상기 히스테리시스 블록(150)의 출력 신호에서 노이즈 성분을 제거한다(S260 단계). 즉, 노이즈 제거부(165)는 상기 히스테리시스 블록(150)에서 제거하지 못한 저주파 신호의 노이즈를 제거할 수 있다. 노이즈 제거부(165)의 구체적인 설명은 이하에서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
고증폭부(135)에서 높은 증폭을 한 신호에 응답하여 노이즈 제거부(165)에서 출력한 신호는 LED 드라이버(170)를 제어하여 백라이트(back light)를 조절한다. 그리고, 저증폭부(137)에서 낮은 증폭을 한 신호에 응답하여 노이즈 제거부(165)에서 출력한 신호는 디스플레이(180) 시 야외 시인성 제어에 사용할 수 있다. 다만, 상기 LED 드라이버(170) 제어 및 상기 야외 시인성 제어를 하는 것은 노이즈 제거부(165)의 기능과 무관하다. 즉, 노이즈 제거부(165)는 저주파 신호의 노이즈를 제거하는 기능을 하므로, 노이즈 제거부(165)를 구비하지 않은 경우도 상기와 같이 LED 드라이버(170) 제어 및 상기 야외 시인성 제어의 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 도 2의 노이즈를 제거하는 단계(S260)의 구체적 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 도 5의 노이즈 제거 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 노이즈 제거부(165)는 입력 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링한다. 도 6과 같이 1초마다 샘플링하고, 샘플링 결과가 2번 연속하여 일치하면 유효한 데이터로 판단한다고 가정하자(N=2). 먼저 1초에서 샘플링하면 광도는 L1이고(S510 단계), 2초에서 샘플링한 경우도 광도는 L1이다(S520 단계). 상기 1초에서 샘플링한 결과와 상기 2초에서 샘플링한 결과를 비교하면(S530 단계), 상기 샘플링 결과가 동일하게 L1의 광도를 가지므로, c의 값은 1이 된다(S540 단계). 이 경우, c의 값(=1)은 n(=2)보다 작으므로 3초에서(S570 단계) 다시 샘플링하게 된다(S520 단계). 3초에서 샘플링한 결과도 L1의 광도를 가져서 2초의 샘플링결과와 일치하므로(S530 단계), c의 값은 2가 된다(S540 단계). 이 경우 c의 값(=2)은 N(=2)과 동일하므로(S550 단계), 상기 3초의 샘플링 결과인 L1의 광도를 유효한 데이터로 출력하게 된다(S580). 즉, 3초까지 샘플링한 결과, 노이즈 제거부(165)는 주변광의 광도를 L1으로 판단하여 출력 신호를 출력한다. 계속해서, 4초에서(S570 단계) 샘플링한 결과 광도가 L1이 아니므로(S520, S530 단계), c의 값은 초기화되어 0이 된다(S560). 마찬가지로, 5초 및 6초에서(S570 단계) 샘플링한 결과 이전에 유효한 데이터로 인정된 L1의 광도를 가지지 않으므로(S530 단계), c의 값은 계속 0이 된다(S560 단계). 7초에서(S570) 샘플링한 결과 광도가 6초의 샘플링 결과와 동일한 L2 이므로(S520, S530 단계), c의 값은 1이 된다(S540 단계). c의 값(=1)은 N(=2)보다 작으므로(S550 단계), 다시 8초에서(S570 단계) 샘플링을 한다(S520 단계). 상기 8초에서의 샘플링 결과 L2 광도를 가져서 상기 7초의 샘플링 결과와 동일하므로(S530 단계), c의 값은 2가 된다(S540 단계). c의 값(=2)은 N(=2)과 동일하므로(S550 단계), 상기 8초의 샘플링 결과인 L2의 광도를 유효한 데이터로 인정한다(S580 단계). 즉, 상기 예에서 유효하게 인정되는 광도의 값을 살펴보면, 3초부터 7초까지 주변광의 광도는 L1이라고 인정하고, 8초부터는 주변광의 광도가 L2라고 인정한다. 상기와 같은 동작을 반복 수행하여 계속하여 주변광의 광도를 판단한다. 그러므로, 일정한 입력 신호의 주파수가 순간적으로 변한 노이즈 신호가 입력되는 4초, 5초의 구간에서도 이전 데이터를 기준으로 주변광의 광도값을 일정한 값으로 판단할 수 있다. 따라서, 내부적 요인 또는 외부적 요인으로 인하여 주파수가 순간적으로 변하는 경우에도 이에 반응하지 않고 상기 디스플레이 장치를 제어 할 수 있다.
입력 신호 하나에 대하여 상기 예와 같이 노이즈 제거부(165)는 동작한다. 본 발명의 실시예와 같이 고증폭된 신호 및 저증폭된 신호가 시간차를 두고 입력되는 경우, 각각의 신호는 상기와 같이 별도로 동작하여 노이즈를 제거할 수 있다.
도 7은 도 1의 히스테리시스 블록(150)의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 도 7과 같은 구조의 히스테리시스 블록(150)을 구비함으로써, 상기 설명한 바와 같이 고증폭된 신호와 저증폭된 신호의 광도가 현저히 다른 경우를 중재할 수 있다. 히스테리시스 블록(150)은 상기 고증폭된 신호가 디지털 변환된 신호를 입력으로 하는 제1 히스테리시스 블록(710), 상기 저증폭된 신호가 디지털 변환된 신호를 입력으로 하는 제2 히스테리시스 블록(720) 및 상기 제1 히스테리시스 블록(710) 및 제2 히스테리시스 블록(720)의 출력신호를 중재하는 중재기(arbitrator)를 구비한다.
도 4 및 도 7을 참조하여 상기 히스테리시스 블록을 동작을 설명한다. 예를 들어, 10배 증폭한 신호가 250[lux]이어서 3단계라고 판단되었고, 1배 증폭한 신호가 10000[lux]이어서 2단계라고 판단되었다고 하자. 정상적이라면, 10배 증폭한 신호 및 1배 증폭한 신호의 광도가 유사한 값이어야 한다. 상기 예와 같은 경우는 어두운 곳에 있다가 순간적으로 밝아졌다는 것을 의미한다. 예를 들어, 어두운 극장에서 불빛이 깜빡인 경우가 해당된다. 이 경우 중재기(730)는 상기 두 가지 경우 중 어느 하나만을 유효한 데이터로 판단한다. 어느 데이터를 유효한 데이터로 판단할 것인가는 임의로 결정할 수 있다. 만약, 광도가 더 낮은 출력 신호를 유효한 값으로 판단한다면, 상기 예에서 250[lux]의 광도에 대응되는 단계의 값을 출력한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 주변광 처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법은 넓은 범위의 주변광 입력을 모두 제어하고, 저주파의 주변광 입력에서 노이즈가 필터링되도록 제어함으로써, 시스템을 복잡하지 않게 구현하면서도 불필요한 전력 소모를 막을 수 있는 장점이 있다. 또한, 각각의 프레임을 최적의 상태로 디스플레이할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 시스템(Ambient Light Processing System)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주변광 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 1의 증폭부가 증폭한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 히스테리시스 블록의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 도 2의 노이즈를 제거하는 단계의 구체적 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 도 5의 노이즈 제거 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 1의 히스테리시스 블록의 구조를 나타내는 블록도이다.

Claims (29)

  1. 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템에 있어서,
    상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광감지부;
    상기 감지 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 상기 감지 신호를 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 증폭부;
    상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 디지털 변환하여 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호를 출력하는 A/D 컨버터; 및
    상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링한 제1 노이즈 제거 신호 및 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 노이즈 제거부; 및
    상기 제1 노이즈 제거 신호 및 제2 노이즈 제거 신호에 응답하여 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 노이즈 제거부는,
    상기 제1 디지털 변환 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제1 노이즈 제거 신호를 출력하고, 상기 제2 디지털 변환 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 제어 신호는,
    LED 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어 신호는,
    디스플레이 시 야외 시인성 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 주변광 처리 시스템은,
    상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링한 신호를 상기 증폭부로 출력하는 저대역 통과 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주변광 처리 시스템은,
    상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 상기 제어부로 출력하는 히스테리시스 블록을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 히스테리시스 블록은,
    상기 제1 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 제1 히스테리시스 블록;
    상기 제2 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 제2 히스테리시스 블록; 및
    상기 제1 히스테리시스 블록의 출력 신호 및 상기 제2 히스테리시스 블록의 출력 신호의 광도 차이에 응답하여 유효한 데이터를 판단하는 중재기를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중재기는,
    상기 제1 히스테리시스 블록 및 상기 제2 히스테리시스 블록의 출력 신호들 중 광도가 더 낮은 출력 신호를 유효한 데이터로 판단하여 출력하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 증폭부는,
    상기 제1 증폭 신호를 출력한 후, 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 증폭부는,
    하나의 프레임이 디스플레이 되는 동안 상기 제1 증폭 신호를 출력하고, 다음 프레임이 디스플레이 되는 동안 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  12. 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 시스템에 있어서,
    상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광감지부;
    상기 감지 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부;
    상기 증폭된 신호를 디지털 변환하여 출력하는 A/D 컨버터;
    상기 디지털 변환된 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링하는 노이즈 제거부; 및
    상기 노이즈 제거부의 출력신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부를 구비하고,
    상기 노이즈 제거부는 상기 디지털 변환된 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제어 신호 발생부로 출력신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 주변광 처리 시스템은,
    상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링한 신호를 상기 증폭부로 출력하는 저대역 통과 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 주변광 처리 시스템은,
    상기 디지털 변환된 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 상기 제어부로 출력하는 히스테리시스 블록을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제어 신호는,
    디스플레이 시 야외 시인성 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 시스템.
  16. 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 방법에 있어서,
    상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 단계;
    상기 감지 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 단계;
    상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 디지털 변환한 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호를 출력하는 단계;
    상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 출력하는 단계는,
    상기 제1 디지털 변환 신호 및 제2 디지털 변환 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링 한 제1 노이즈 제거 신호 및 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 필터링하는 단계는,
    상기 제1 디지털 변환 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제1 노이즈 제거 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제2 디지털 변환 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하여 상기 제2 노이즈 제거 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 주변광 처리 방법은,
    상기 제1 제어 신호는 LED 드라이버를 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 주변광 처리 방법은,
    상기 제2 제어 신호는 디스플레이 시 야외 시인성 제어에 사용하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  21. 제16항에 있어서, 상기 주변광 처리 방법은,
    상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링한 신호를 출력하는 단계를 더 구비하고,
    상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 단계는,
    상기 고주파 성분을 필터링한 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  22. 제16항에 있어서, 상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 제1 디지털 변환 신호 및 상기 제2 디지털 변환 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 단계; 및
    상기 특정 구간으로 분류하여 출력하는 신호들에 응답하여 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 주변광 처리 방법은,
    상기 특정 구간으로 분류하여 출력하는 신호들의 광도 차이에 응답하여 유효한 데이터를 판단하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 유효한 데이터를 판단하는 단계는,
    상기 출력 신호들 중 광도가 더 낮은 출력 신호를 유효한 데이터로 판단하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  25. 제16항에 있어서, 상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 단계는,
    하나의 프레임이 디스플레이 되는 동안 상기 제1 증폭 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제1 증폭 신호를 출력한 후 다음 프레임이 디스플레이 되는 동안 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  26. 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광 처리 방법에 있어서,
    상기 주변광의 광도에 대응하는 감지 신호를 출력하는 단계;
    상기 감지 신호를 증폭한 신호를 디지털 변환하여 출력하는 단계;
    상기 디지털 변환된 신호의 주파수가 변하는 경우 노이즈로 판단하여 상기 주파수가 변한 신호를 필터링 하는 단계; 및
    상기 필터링된 출력신호에 응답하여 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어 신호를 출력하는 단계를 구비하고,
    상기 필터링하는 단계는,
    상기 디지털 변환된 신호의 샘플링 결과가 N(N은 자연수)회 연속하여 일치하여야 유효한 데이터로 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 주변광 처리 방법은,
    상기 감지 신호의 고주파 성분을 필터링한 신호를 출력하는 단계를 더 구비하고,
    상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 단계는,
    상기 고주파 성분을 필터링한 신호를 높은 증폭을 하여 제1 증폭 신호를 출력하고, 낮은 증폭을 하여 제2 증폭 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 디지털 변환된 신호를 상기 주변광의 광도에 따라 나누어진 특정 구간으로 분류하여 출력하는 단계; 및
    상기 특정 구간으로 분류하여 출력하는 신호들에 응답하여 상기 제어 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 주변광 처리 방법은,
    상기 제어신호는 디스플레이 시 야외 시인성 제어에 사용하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주변광 처리 방법.
KR1020060082918A 2006-08-30 2006-08-30 주변광을 감지하여 디스플레이 장치를 제어하는 주변광처리 시스템 및 그 시스템을 사용하는 방법 KR100809700B1 (ko)

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