KR20080079005A - 영상표시장치 및 그 밝기조절방법 - Google Patents

영상표시장치 및 그 밝기조절방법 Download PDF

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Abstract

영상표시장치 및 그 밝기조절방법이 개시된다. 본 발명에 따른 영상표시장치는 영상을 디스플레이하는 표시패널부; 및 복수의 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하여 입사광을 상기 표시패널부로 반사시켜 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 DMD 패널부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 복수의 DMD를 이용하여 입사광을 표시패널로 반사시켜 표시패널에 대한 백라이트를 제공함으로써 명암비를 현저히 개선할 수 있는 영상표시장치 및 그 밝기조절방법이 제공된다.
DMD, DLP, 백라이트, 영상표시장치

Description

영상표시장치 및 그 밝기조절방법{Image display apparatus and method of adjusting brightness thereof}
도 1은 종래의 백라이트장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치를 구체적인 구성요소를 이용하여 나타낸 도면이다.
도 4은 도 3의 영상표시장치를 상세히 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 밝기조절과정을 나타낸 흐름도이다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
410: 영상처리부 420: DMD 패널부
430: 램프 440: 집광렌즈
450: 투사렌즈 460: 표시패널부
본 발명은 영상표시장치 및 그 밝기조절방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DMD를 이용하여 표시패널에 대한 백라이트를 제공하는 영상표시장치 및 그 밝기조절방법에 관한 것이다.
일반적으로 영상표시장치는 TV, 노트북, 데스크 탑 컴퓨터 등의 모니터에 영상을 디스플레이하기 위해 사용되는 것이다. 이 중 액정표시장치는 스스로 빛을 발생시키지 못하기 때문에 별도의 광원으로부터 나오는 빛을 이용하여야 한다. 따라서 액정표시장치는 액정패널 후면에 광원을 형성하는 백라이트장치를 구비하여, 액정의 움직임에 따라 백라이트장치로부터 나오는 빛의 투과율을 조절함으로써 영상을 표현하도록 구성된다.
도 1은 종래의 백라이트장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 투과되는 빛을 조절하여 화상을 표시하는 액정패널(11)과, 액정패널(11)의 하측에 일정한 간격을 갖고 빛을 집광하여 휘도를 높여주는 광학 시트(12)와, 광학 시트(12)의 하측에 빛을 산란시켜 균일한 빛으로 광학 시트(12) 전면에 조사하는 확산판(13)으로 구성되어 있다. 그리고 확산판(13)의 하측에는 빛을 발산하는 다수개의 분할된 램프(14)들이 구성되어 있고, 분할된 램프(14)들의 하측에 배면으로 향하는 빛을 전면으로 향하도록 하여 빛의 손실을 줄여 광 효율을 높여주는 반사판(15)이 구성되어 있으며, 반사판(15)의 하측에는 상기 구성들을 지지하는 케이스(16)가 구성되어 있다.
도 1에 도시된 백라이트장치는 액정표시장치에서 요구되는 명암비를 높이기 위해 다수개의 블록단위로 분할된 램프를 사용하고 있다. 따라서 이들 다수개의 블록단위로 분할된 램프들을 구동하기 위해서는 구동회로가 블록단위로 구비되어 램프들의 밝기를 블록단위로 조절하도록 구성되어야 한다. 이는 구동회로가 복잡해지며, 블록이 많아질수록 구동회로도 많아지는 문제점을 발생시킨다. 또한, 블록단위로 분할한다 하더라도 그 수가 한정될 수 밖에 없어 블록단위로 구동되는 다수개의 램프에 의해 화면이 분할됨으로써 박진감있고 부드러운 영상을 표현하기에는 한계를 갖는다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점은 해결하기 위한 것으로, 복수의 DMD를 이용하여 입사광을 표시패널로 반사시켜 표시패널에 대한 백라이트를 제공함으로써 명암비를 현저히 개선할 수 있는 영상표시장치 및 그 밝기조절방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상표시장치는 영상을 디스플레이하는 표시패널부; 및 복수의 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하여 입사광을 상기 표시패널부로 반사시켜 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 DMD 패널부를 포함한다.
또한 바람직하게, 입력되는 영상신호를 처리하여 상기 표시패널부 및 상기 DMD 패널부로 전달하는 영상처리부를 더 포함한다.
또한 바람직하게, 상기 DMD 패널부는 상기 영상처리부로부터 출력된 영상신호를 기초로 상기 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공한다.
바람직하게, 상기 DMD 패널부로 입사되는 상기 입사광은 백색광이다.
또한 바람직하게, 상기 DMD 패널부의 상기 복수의 DMD 각각은 상기 표시패널부에 형성된 소정 개수의 픽셀에 대응하도록 구비된다.
바람직하게, 상기 DMD 패널부는 상기 표시패널부에 디스플레이되는 상기 영상에 대응하도록 상기 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공한다.
또한 본 발명에 따른 영상표시장치의 밝기조절방법은 (a) 영상을 디스플레이하는 단계; 및 (b) 복수의 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하여 입사광을 표시패널부로 반사시켜 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 단계를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 영상표시장치(200)를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 영상표시장치(200)는 DMD 패널부(210)와 표시패널부(220)를 포함한다.
표시패널부(220)는 영상을 디스플레이하며, DMD 패널부(210)는 복수의 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하여 입사광을 표시패널부(220)로 반사시켜 표시패널부(220)에 대한 백라이트를 제공한다.
여기서, DMD는 주로 DLP(Digital Light Processing) 텔레비전에 이용되는 반도체소자로서 온/오프의 두가지 전기적인 신호에 따라 마이크로-미러가 편향되어 입사광을 반사하도록 구성되며, PWM 방식으로 구동된다.
도 3은 본 발명에 따른 영상표시장치를 구체적인 구성요소를 이용하여 나타낸 도면이다. 먼저 램프(310)에서 발광된 빛이 집광렌즈(320)를 거쳐 DMD 패널(340)에 입사된다. 여기서의 집광렌즈(320)는 릴레이렌즈일 수 있으며, 렌즈(320)를 거친 빛은 칼라 휠을 거치지 않고 곧바로 DMD 패널(322)로 입사된다.
DMD 패널(340)은 영상처리부(330)에서 처리된 영상신호를 받아 DMD 패널(340)에 구비된 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 집광렌즈(320)를 거쳐 입사된 광의 반사량을 조절한다. 이때, 영상처리부(330)에서 처리되는 영상신호는 또한 표시패널부(360)로 전달된다. 여기서의 표시패널(360)은 액정패널일 수 있다. 따라서 영상표시장치에 표시되는 칼라영상은 표시패널(360)로 전달되는 영상신호에 의하여 표시패널(360)의 각 화소가 제어됨으로써 표시된다.
DMD 패널(340)이 복수의 DMD를 이용하여 반사량을 조절하여 입사광을 반사하면, 투사렌즈(350)는 반사된 광을 표시패널(360)에 투사한다. 따라서 표시패널(360)에 표시되는 영상에 대응하는 백라이트가 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 영상표시장치를 좀 더 상세히 나타낸 블록도이다. 도 4를 참조하면, 영상표시장치(400)는 영상처리부(410), DMD 패널부(420), 램프(430), 집광 렌즈(440), 투사렌즈(450), 표시패널부(460)를 포함한다.
영상처리부(410)는 입력되는 영상신호를 처리하여 DMD 패널부(420) 및 표시패널부(460)로 전달한다. 따라서 DMD 패널부(420) 및 표시패널부(460)는 동일한 영상신호를 입력받아 구동한다.
DMD 패널부(420)의 DMD 패널구동부(421)는 영상처리부(410)로부터 수신한 영상신호를 DMD 패널(422)을 구동하기에 적합한 신호로 포맷팅하여 DMD 패널(422)을 구동한다.
즉, 영상처리부(410)로부터 출력되는 R, G, B 신호를 PWM 시퀀스 신호로 포맷팅하여 DMD 패널(422)에 구비된 복수의 DMD 각각을 온/오프함으로써 DMD 패널(422)을 구동한다.
DMD 패널(422)에는 램프(430)에서 발광된 빛이 집광렌즈(440)를 거쳐 입사된다. 이때, DLP 텔레비전과는 달리 램프로부터 집광렌즈(440)에 집광된 빛은 칼라 휠을 거치지 않고 곧바로 DMD 패널(422)로 입사된다. 따라서 DMD 패널(422)로 입사되는 광은 램프에서 발광한 백색광이다. 칼라 휠은 DMD 패널(422)로부터 반사되는 광을 표시패널(462)에 대한 백라이트로 이용하는데 불필요하기 때문에 구성요소에서 제외된다.
DMD 패널(422)은 DMD 패널구동부(421)의 구동에 따라 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 집광렌즈(440)를 거쳐 입사된 광의 반사량을 조절한다. 따라서 DMD 패널(422)에서 반사되는 광은 256계조의 그레이 스케일 영상으로 표현될 수 있다.
DMD 패널(422)의 복수의 DMD 각각은 표시패널(462)에 형성된 소정 개수의 픽 셀에 대응하도록 DMD 패널(422)에 구비된다. 예를 들어, 표시패널이 풀HD급인 1920×1080의 해상도를 갖는다면, DMD 패널도 표시패널의 픽셀 수와 동일한 수의 DMD를 갖는 패널이 이용될 수 있다.
또한 표시패널의 해상도보다는 낮은 해상도의 DMD 패널을 이용하더라도 명암비 개선효과가 크게 저해되지 않으므로, 표시패널의 해상도보다는 다소 낮은 해상도의 DMD 패널이 이용되더라도 무방하다. 따라서, DMD 패널(422)에 구비되는 복수의 DMD 각각은 표시패널(462)에 형성된 소정 개수의 픽셀에 대응하도록 구비된다.
따라서 복수의 DMD 각각을 DMD 패널구동부(421)의 구동신호에 따라 온/오프 구동하면, 표시패널(462)에 표시되는 영상에 대응한 백라이트를 제공할 수 있게 된다.
즉, 표시패널(462)에 표시되는 영상이 부분적으로 밝은 영상이면, 동일한 영상신호에 기초하여 구동되는 DMD 패널(422)로부터 표시패널에 반사되어 형성되는 영상도 해당 부분이 밝은 흑백의 영상으로 표현된다. 따라서 종래의 백라이트장치가 블럭단위 구동에 의하여 달성하려는 효과를 다수개의 램프와 그에 대한 별도의 구동회로를 구비하지 않고도 달성할 수 있게 된다.
DMD 패널(422)이 복수의 DMD를 이용하여 반사량을 조절하여 입사광을 반사하면, 투사렌즈(450)는 반사된 광을 표시패널(462)에 투사한다. 따라서 표시패널(462)에 백라이트가 제공된다.
또한 표시패널(462)은 표시패널구동부(461)에 의해 칼라 영상이 디스플레이되도록 제어된다. 표시패널구동부(461)에는 영상처리부(410)에서 처리된 신호가 입 력되어 통상의 액정표시장치가 구동되는 방식에 의하여 표시패널(462)에 영상이 디스플레이된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 밝기조절과정을 나타낸 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼저 영상을 디스플레이한다(S510). 영상은 종래의 액정표시장치에서와 같이 영상처리부에서 처리된 신호가 표시패널구동부로 전달되어 표시패널이 구동됨으로써 표시패널에 디스플레이된다.
다음으로, 복수의 DMD를 이용하여 표시패널에 백라이트를 제공한다(S520). 복수의 DMD는 표시패널에 형성된 소정 개수의 픽셀에 대응하도록 구비된다. 따라서 복수의 DMD 각각을 영상신호에 따라 온/오프하여 반사량을 조절하여 표시패널부로 백라이트를 제공하면, 표시패널에 디스플레이되는 영상에 대응하여 백라이트도 분할 구동되는 효과를 달성할 수 있다. 이는 종래의 백라이트장치가 램프를 블록단위로 분할하여 구동하는 방식에서 분할되는 블록 수에 한계를 갖는 반면 복수의 DMD를 구비하고 있는 DMD 패널을 이용하면 종래의 백라이트장치의 한계를 용이하게 극복할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 DMD를 이용하여 입사광을 표시패널로 반사시켜 표시패널에 대한 백라이트를 제공함으로써 명암비를 현저히 개선할 수 있는 영상표시장치 및 그 밝기조절방법이 제공된다.
또한 본 발명에 따르면, 다수개의 램프나 구동회로를 구비하지 않고도 명암 비를 현저히 개선할 수 있으므로, 제조비용이 감소될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이고, 그와 같은 수정 또는 변형은 첨부하는 청구항의 기재범위 내에 있는 것이다.

Claims (12)

  1. 영상표시장치에 있어서,
    영상을 디스플레이하는 표시패널부; 및
    복수의 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하여 입사광을 상기 표시패널부로 반사시켜 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 DMD 패널부를 포함하는 영상표시장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 입력되는 영상신호를 처리하여 상기 표시패널부 및 상기 DMD 패널부로 전달하는 영상처리부를 더 포함하는 영상표시장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 DMD 패널부는 상기 영상처리부로부터 출력된 영상신호를 기초로 상기 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 영상표시장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 DMD 패널부로 입사되는 상기 입사광은 백색광인 영상표시장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 DMD 패널부의 상기 복수의 DMD 각각은 상기 표시패널부에 형성된 소정 개수의 픽셀에 대응하도록 구비되는 영상표시장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 DMD 패널부는 상기 표시패널부에 디스플레이되는 상기 영상에 대응하도록 상기 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 영상표시장치.
  7. 영상표시장치의 밝기조절방법에 있어서,
    (a) 영상을 디스플레이하는 단계; 및
    (b) 복수의 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용하여 입사광을 표시패널부로 반사시켜 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 단계를 포함하는 영상표시장치의 밝기조절방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 (a) 단계와 동일한 영상신호에 기초하여 수행되는 영상표시장치의 밝기조절방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 영상신호를 기초로 상기 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 영상표시장치의 밝기조절방법.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 입사광은 백색광인 영상표시장치의 밝기조절방법.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 복수의 DMD 각각은 상기 표시패널부에 형성된 소정 개수의 픽셀에 대응하도록 구비되는 영상표시장치의 밝기조절방법.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 (b) 단계는 디스플레이되는 상기 영상에 대응하도록 상기 복수의 DMD 각각을 온/오프하여 상기 표시패널부에 대한 백라이트를 제공하는 영상표시장치의 밝기조절방법.
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