KR20090071401A - Display Devices with Amibient Light Sensing - Google Patents

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KR20090071401A
KR20090071401A KR1020080129200A KR20080129200A KR20090071401A KR 20090071401 A KR20090071401 A KR 20090071401A KR 1020080129200 A KR1020080129200 A KR 1020080129200A KR 20080129200 A KR20080129200 A KR 20080129200A KR 20090071401 A KR20090071401 A KR 20090071401A
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마틴 존 에드워즈
존 리차드 아이리스
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티피오 디스플레이스 코포레이션
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Abstract

A display device with ambient light sensing is provided to change the brightness of a black light by controlling a pulse width and a pulse period of the output of the lighting source. A first signal based on the surrounding optical level under a first lighting source driving condition by using an optical sensor. A second signal based on the surrounding optical level under a second light source driving condition is generated by using the optical sensor(30) arrangement. The difference of the optical sensor is compensated by processing a first and a second signal when they are operated under the first and the second light source driving condition.

Description

주위광 감지 디스플레이 디바이스{Display Devices with Amibient Light Sensing}Display devices with Amibient Light Sensing

본 발명은 조명 광원을 이용하여 그로부터의 광을 변조하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 이 출원은 2007년 12월 26일자로 출원된 미국 특허가출원 제61/016,605호의 우선권을 주장하며, 그 내용의 전부가 이 출원에 통합되어 있음을 밝힌다.The present invention relates to a display device for modulating light therefrom using an illumination light source. This application claims the priority of US patent application Ser. No. 61 / 016,605, filed December 26, 2007, which states that all of the content is incorporated in this application.

액정 디스플레이는 이와 같은 유형의 변조하는 디스플레이 디바이스에서 가장 일반적인 예로서, 보통 중간에 액정 재료를 끼운 능동 플레이트와 수동 플레이트를 포함한다. 능동 플레이트는 트랜지스터 스위칭 디바이스들의 어레이를 포함하고, 보통 이 트랜지스터와 디스플레이의 픽셀이 일 대 일로 관련된다. 또한 각 픽셀은 능동 플레이트 상 픽셀 전극과 관련되고 그 픽셀 전극에는 개별 픽셀의 밝기를 제어하는 신호가 가해진다.Liquid crystal displays are the most common example of this type of modulating display device, and typically include an active plate and a passive plate with a liquid crystal material interposed therebetween. The active plate includes an array of transistor switching devices, usually one-to-one associated with this transistor and the pixels of the display. Each pixel is also associated with a pixel electrode on an active plate, to which the pixel electrode is applied a signal that controls the brightness of the individual pixel.

주위광의 레벨은 광원의 변조에 사용되는 디스플레이 디바이스의 성능에 큰 영향을 준다.The level of ambient light greatly affects the performance of the display device used to modulate the light source.

알려진바 대로 광센서의 정보를 이용해서 디스플레이의 동작을 변경시켜 디 스플레이의 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 주위 조명의 특성을 감지할 수 있는 광센서의 정보에 따라 디스플레이의 백라이트 세기를 조정하는 방법을 써서 낮은 주위광 레벨에서 디스플레이의 전력소비를 줄이는 한편, 주위광 레벨이 높을 때 고품질의 출력을 낼 수 있는 것이다.As is known, information from light sensors can be used to alter the behavior of the display to improve the performance of the display. For example, you can adjust the display's backlight intensity based on information from an optical sensor that can detect the characteristics of the ambient light to reduce the power consumption of the display at low ambient light levels, while maintaining high quality at high ambient light levels. It can produce output.

여기에 필요한 광센서들은 박막기술을 이용하여 능동 플레이트의 일부로 형성될 수 있는데, 이것이 추가 공정이나 별개 부품의 필요가 없이 광센서기능을 부가하는데 편리한 방법이다. 광감응 디바이스들을 예로 들면 박막 트랜지스터, 박막 다이오드, 래터럴 다이오드 (lateral diode) 또는 감광 저항이 있을 수 있다.The optical sensors required for this can be formed as part of an active plate using thin film technology, which is a convenient way to add optical sensor functionality without the need for additional processes or separate components. Examples of photosensitive devices may be thin film transistors, thin film diodes, lateral diodes or photoresist.

그러나, 디스플레이 디바이스가 조명용 광원(백라이트 또는 전면라이트가 될 수 있음)을 이용하는 경우, 광센서를 이 광원에서 광학적으로 격리시킨다는 것은 어려울 수 있다.However, if the display device uses an illumination light source (which can be a backlight or a front light), it can be difficult to optically isolate the light sensor from this light source.

이 문제를 나타낸 도 1을 보면, 디스플레이 시스템은 디스플레이(10), 백라이트(12), 광센서(14) 그리고 디스플레이와 백라이트를 구동하는 제어회로(16)를 갖는다. 신호는 광센서(14)에서 제어회로(16)로 공급되어 제어회로가 검출된 조명의 변화에 따라 디스플레이와 백라이트의 동작을 변동시킬 수 있다.Referring to FIG. 1 showing this problem, the display system has a display 10, a backlight 12, an optical sensor 14 and a control circuit 16 for driving the display and the backlight. The signal may be supplied from the photosensor 14 to the control circuit 16 to vary the operation of the display and backlight according to the change in illumination detected by the control circuit.

센서(14)의 출력신호에 기여하는 것이 두 가지인데, 디스플레이 앞쪽의 주위광(18) 및 백라이트(12)에서 발생한 광성분(20)이 그것이다. 디스플레이와 백라이트의 동작을 바르게 조정하기 위해서는 이 두 광원에서 나오는 빛을 구별하는 것이 필요하다.There are two contributions to the output signal of the sensor 14, the light component 20 generated in the ambient light 18 and the backlight 12 in front of the display. In order to properly adjust the behavior of the display and backlight, it is necessary to distinguish the light from these two sources.

WO 20007/069107에는 광센서를 이용해서 주위 조명레벨과 백라이트 출력레벨 모두를 측정할 수 있도록 하는 시스템이 개시되어있다.WO 20007/069107 discloses a system which enables the measurement of both ambient light level and backlight output level using a light sensor.

도 2에는 광센서가 디스플레이 내에 통합될 수 있는 방식을 간략하게 나타내었다. 이 예에서, 디스플레이는 2개의 유리 기판(24, 26) 사이에 액정층(28)을 넣은 것으로 구성된다. 이 예에서, 광센서는 광센서 요소 어레이(30)로 배열되는데, 디스플레이의 백라이트(42) 또는 백라이트 도광부(light guide)에 최근접한 하측 기판(26) 상에 만들어져있다. 광센서는 박막 다이오드나 박막 트랜지스터나 다른 광감응성 디바이스일 수 있다. 디스플레이의 전면으로부터 오는 주위광은 상측 기판(24)과 액정층(28)을 통과해서 광센서(30)에 도달할 수 있다.2 briefly illustrates how the optical sensor can be integrated into a display. In this example, the display consists of a liquid crystal layer 28 sandwiched between two glass substrates 24, 26. In this example, the photosensors are arranged in an array of photosensor elements 30, made on the lower substrate 26 closest to the backlight 42 or backlight light guide of the display. The optical sensor may be a thin film diode, thin film transistor or other photosensitive device. Ambient light from the front of the display may pass through the upper substrate 24 and the liquid crystal layer 28 to reach the photosensor 30.

또한 센서는 예시한 광로(31)로써 나타낸 것처럼 디스플레이를 통과한 다음 디스플레이 픽셀들에 의하여 변조된 주위광을 수신할 수 있다. 또한 센서는 광로(32 및 34)로써 나타낸 것처럼 디스플레이의 백라이트에서 시작, 하측 기판(26)을 통과한 빛을 수신할 수 있다.The sensor may also receive ambient light modulated by the display pixels after passing through the display as shown by the illustrated optical path 31. The sensor may also receive light that has passed through the lower substrate 26, starting from the backlight of the display, as represented by light paths 32 and 34.

주위조명을 측정할 때, 출력신호에 변조된 주위광 및 백라이트로부터 추가되는 성분은 바람직하지 않고 최소화시켜야 하며 제거하는 것이 이상적이다.When measuring ambient lighting, the components added from the ambient light and backlight modulated to the output signal are undesirable and should be minimized and ideally eliminated.

백라이트로부터 광센서까지의 직선 광로를 차단하는 것은, 불투명층을 예를 들어 광센서를 형성하는 박막층들의 베이스에 제공함으로써 가능하다. 그러나, 백라이트에서 출발하는 빛은 디스플레이의 기판들 내에서 반사 또는 유도되어 결국 간접경로를 통해 센서에 도달할 것이다. 이 간접경로(32)와 직접경로(34)도 도시하였다.Blocking the straight light path from the backlight to the light sensor is possible by providing an opaque layer to the base of the thin film layers forming the light sensor, for example. However, light starting from the backlight will be reflected or induced in the substrates of the display and eventually reach the sensor through indirect paths. This indirect path 32 and direct path 34 are also shown.

완전함을 위하여, 도 2에 광마스킹 층(36)을 도시하였다. 변조되지 않은 광 이 통과할 수 있는 능동 플레이트의 지역들을 차폐하고, 또한 트랜지스터들을 그 광의존성 동작특성 때문에 차폐하기 위하여 블랙마스크(black mask) 층을 사용하는 것은 공지되어있다. 상면 및 저면 편광자(38, 40)도 도시하였다. 블랙마스크 층에는 주위광이 센서(30)에 도달할 수 있게 해주는 개방부가 있다. For the sake of completeness, the photomask layer 36 is shown in FIG. 2. It is known to use a black mask layer to shield areas of the active plate through which unmodulated light can pass, and also to shield transistors because of their light dependent operating characteristics. Top and bottom polarizers 38 and 40 are also shown. The black mask layer has openings that allow ambient light to reach the sensor 30.

광센서들을 디스플레이 픽셀들 안에 통합하거나 픽셀 어레이의 가장자리에 소수의 광센서 디바이스를 마련할 수 있다.The photosensors may be integrated into the display pixels or provided with a few photosensor devices at the edge of the pixel array.

주위광 센서를 디스플레이 기판에 통합할 때 직면하는 다른 문제는 주위광 레벨이 매우 광범위하게 변화하여 직사광선에서 100,000럭스를 초과하고 밤시간 또는 어두운 방에서 겨우 몇 럭스 밖에 안될 정도로 차이가 난다는 것이다. 낮은 광레벨 측정시 광다이오드나 광트랜지스터의 누설전류(암전류)는 심각한 오류의 근원이다. LCD의 경우, 저레벨과 중간 레벨의 빛에서, 백라이트 또는 전면라이트의 광은 센서의 출력신호를 상당히 변질시켜 주위광 레벨 측정을 막을 수 있다.Another problem faced when integrating the ambient light sensor into the display substrate is that the ambient light level varies so widely that it exceeds 100,000 lux in direct sunlight and only a few lux at night or in a dark room. In low light level measurements, the leakage current (dark current) of a photodiode or phototransistor is a source of serious error. In the case of LCDs, at low and medium levels of light, the light from the backlight or front light can significantly alter the output signal of the sensor, preventing ambient light level measurements.

측정중 백라이트나 전면라이트를 끄면 이를 피할 수 있지만 고레벨의 주위광에서는 디스플레이 휘도를 최대화하기 위하여 광원을 연속으로 동작시켜야 한다.This can be avoided by turning off the backlight or front light during the measurement, but at high levels of ambient light, the light source should be operated continuously to maximize display brightness.

이런 상이한 조건하에서 주위광 레벨을 측정하려면 측정방식에 변화를 주어야 한다. 그렇게 되면 측정유형의 변화시 측정의 출력에 불연속성이 생긴다.Under these different conditions, measuring ambient light levels requires a change in the measurement method. This creates a discontinuity in the output of the measurement when the measurement type changes.

본 발명에 따르면, 조명 광원이 제공하는 광을 변조하는 디스플레이 변조장치를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법이 제공되고, 이 방법은 어떤 배열의 광센서를 이용하여 제 1 조명 광원 구동 조건에서 주위광 레벨에 근거한 제 1 신호를 발생시키는 단계; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 조명 광원 구동 조건과 다른 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 주위광 레벨에 근거한 제 2 신호를 발생시키는 단계; 상기 제 1 및 제 2 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하는 단계; 및 상기 보상된 광센서 열 특성에 근거해서 상기 광센서 열에 의해 검출된 광레벨에 근거하여, 검출된 광레벨을 이용하는 상기 디스플레이 디바이스를 제어하는 단계를 포함한다.According to the present invention, there is provided a method of controlling a display device comprising a display modulator for modulating light provided by an illumination light source, said method using ambient light in a first illumination light source driving condition using an array of photosensors. Generating a first signal based on the level; Generating a second signal based on the ambient light level in a second illumination light source driving condition different from the first illumination light source driving condition using the photosensor heat; Compensation for covering the first and second illumination light source driving conditions by processing the first and second signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. Inducing thermal sensor thermal characteristics; And controlling the display device using the detected light level based on the light level detected by the light sensor row based on the compensated light sensor thermal characteristic.

본 방법에서는 주위광을 측정하는데 광센서들을 이용하고 그 측정은 상이한 조명 광원 구동조건에서 2가지 이상의 측정 유형으로 실시한다. 예를 들어, 이들 유형은 주위광의 강도에 따르게 한다. 보상된 광센서 특성(즉, 전달 함수의 일 모델)을 발생시켜서 한가지 측정 유형에서 다른 유형으로 이동할 때 측정출력에 연속성이 있게 한다. 이를 달성하도록 유형들을 이용하여 측정된 결과를 비교하고 차이만큼의 교정치를 더해준다.In this method, light sensors are used to measure ambient light, and the measurement is performed with two or more types of measurement under different illumination light source driving conditions. For example, these types make it dependent on the intensity of the ambient light. Compensated optical sensor characteristics (ie, one model of the transfer function) are generated to ensure continuity in the measurement output when moving from one type of measurement to another. To achieve this, compare the results measured using the types and add the correction by the difference.

디스플레이 디바이스의 제어에는 바람직하게 조명 광원의 제어단계가 포함되고, 주위광 레벨의 정확한 판단에 따라 다수의 공지된 제어기술이 적용될 수 있다.The control of the display device preferably includes the step of controlling the illumination light source, and a number of known control techniques can be applied according to the accurate determination of the ambient light level.

제 1 조명 광원 구동 조건은 조명 광원의 온상태를 포함하고, 그때 제 2 조명 광원 구동 조건은 조명 광원의 오프상태를 포함할 수 있다.The first illumination light source driving condition may include an on state of the illumination light source, and then the second illumination light source driving condition may include an off state of the illumination light source.

바람직하게, 제 1 및 제 2 구동조건에서 신호를 발생시키는 단계는 (각 경우에서) 디스플레이의 출력 위치에서 주위광에 노출된 제 1 광센서로 광레벨을 검출 하는 단계; 상기 제 1 광센서보다 주위광에 더욱 차폐된 제 2 광센서로 광레벨을 검출하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 광센서에 의하여 발생되는 신호를 프로세싱하여 주위광 레벨을 유도하는 단계를 포함한다.Preferably, generating the signal in the first and second driving conditions comprises (in each case) detecting the light level with a first optical sensor exposed to ambient light at the output position of the display; Detecting an optical level with a second optical sensor more shielded from ambient light than the first optical sensor; And inducing ambient light levels by processing signals generated by the first and second photosensors.

따라서, 각 광센서 신호는 센서에 도달하는 원치 않는 조명을 이미 보상한 것이다. 왜냐하면 원치 않는 조명의 상대적 기여성분이 두 센서에 대해 유사하도록 만들어지는 반면 측정해야 할 원하는 주위광 성분은 큰 차이를 갖도록 하기 때문에 이것이 가능한 것이다. 따라서, 이러한 프로세싱에는 제 2 센서에서 발생한 상기 신호를 제 1 센서에서 발생한 상기 신호에서 감산하여 주위광 레벨을 유도하는 단계가 있다.Thus, each photosensor signal already compensates for the unwanted illumination reaching the sensor. This is possible because the relative contributions of unwanted illumination are made similar for the two sensors while the desired ambient light component to be measured has a large difference. Thus, this processing involves subtracting the signal generated by the second sensor from the signal generated by the first sensor to derive an ambient light level.

이 보상절차는 상기 복수의 조명 광원 구동조건 가운데 하나에서 상기 광센서 열 반응 특성을 선형이동시켜 상기 2개 조명 광원 구동조건에 대한 상기 광센서 열 반응 특성들 사이 불연속성을 제거하는 단계를 포함한다. 그렇게 되면 연속적인 단일 선형관계가 생성된다.The compensation procedure includes linearly shifting the optical sensor thermal response characteristic in one of the plurality of illumination light source driving conditions to remove discontinuities between the optical sensor thermal response characteristics for the two illumination light source driving conditions. This creates a single continuous linear relationship.

바람직한 실시예에서, 본 디스플레이 디바이스 제어방법은 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 조명 광원 구동 조건에서 제 2 주위광 레벨에 근거한 제 3 신호를 발생시키는 단계; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 제 2 주위광 레벨에 근거한 제 4 신호를 발생시키는 단계; 및 상기 제 1 내지 제 4 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하는 단계를 포함한 다.In a preferred embodiment, the method of controlling the display device further comprises: generating a third signal based on a second ambient light level in the first illumination light source driving condition using the photosensor heat; Generating a fourth signal based on the second ambient light level under the second illumination light source driving condition using the photosensor heat; And processing the first to fourth signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions to cover the first and second illumination light source driving conditions. Inducing a compensated optical sensor thermal characteristic.

이 경우 추가의 센서 측정이 의미하는 바는, 보상절차가 상기 조명 광원 구동조건들 중 하나에서 상기 광센서 열 반응 특성의 기울기를 선형적으로 이동 및 변화하여 상기 2개 조명 광원 구동조건들에 대한 상기 광센서 열 반응 특성들 사이 불연속성 및 기울기 변화를 제거하는 단계를 포함할 수 있음을 의미한다.In this case, additional sensor measurement means that the compensation procedure linearly shifts and changes the slope of the optical sensor thermal response characteristic in one of the illumination light source driving conditions, thereby reducing the It may include the step of removing the discontinuity and the gradient change between the optical sensor thermal response characteristics.

또한 본 발명은 이 방법을 수행하도록 된 컴퓨터 프로그램코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.The present invention also provides a computer program comprising computer program code means adapted to perform this method.

또 본 발명은 조명 광원, 디스플레이 변조장치, 광센서 열, 및 프로세서를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a display device comprising an illumination light source, a display modulator, an optical sensor array, and a processor.

디스플레이 변조장치는 상기 조명 광원에 의하여 제공되는 광을 변조한다. 광센서 열은 주위광 레벨과 상기 조명 광원에 근거하여 신호를 발생시킨다. 프로세서는, 상기 광센서 열을 이용하여 제 1 조명 광원 구동 조건에서 주위광 레벨에 근거한 제 1 신호를 발생시키고; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 구동 조건과 다른 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 주위광 레벨에 근거한 제 2 신호를 발생시키고; 상기 제 1 및 제 2 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하고; 상기 보상된 광센서 열 특성에 근거해서 상기 광센서 열에 의해 검출된 광레벨에 근거하여, 검출된 광레벨을 이용하여 상기 디스플레이 디바이스를 제어한다.The display modulator modulates the light provided by the illumination light source. The light sensor train generates a signal based on the ambient light level and the illumination light source. The processor is configured to generate a first signal based on an ambient light level in a first illumination light source driving condition using the photosensor row; Generate a second signal based on the ambient light level at a second illumination light source driving condition different from the first driving condition using the photosensor row; Compensation for covering the first and second illumination light source driving conditions by processing the first and second signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. Induce thermal sensor thermal characteristics; Based on the compensated optical sensor thermal characteristic, the display device is controlled using the detected optical level based on the optical level detected by the optical sensor thermal.

이하의 설명은 본 발명을 실행하는데 최적이라고 생각한 양태이다. 이 설명은 본 발명의 일반적인 원리를 설명하기 위한 것이고 제한적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 범위는 청구범위를 참조로 가장 잘 판단할 수 있다.The following description is an aspect considered to be optimal for practicing the present invention. This description is intended to explain the general principles of the invention and should not be construed in a limiting sense. The scope of the invention may best be determined by reference to the claims.

상이한 도면에서 같은 참조번호는 같은 구성부분을 나타내며, 반복설명은 피하였다.Like reference symbols in the various drawings indicate like elements, and repeated descriptions are omitted.

본 발명은 조명 광원 구동조건을 상이하게 한 둘 이상의 측정유형을 이용하여 광 측정이 수행되는 디스플레이 디바이스를 제공한다. 광센서 신호의 프로세싱이, 한 측정 유형에서 다른 유형으로 이동해갈 때 보상된 광센서 특성(즉, 전달함수의 일 모델)이 측정의 출력의 연속성을 보장하는 식으로 이루어진다.The present invention provides a display device in which light measurement is performed using two or more measurement types that differ in illumination light source driving conditions. The processing of the optical sensor signal is done in such a way that the compensated optical sensor characteristics (ie, one model of the transfer function) ensure the continuity of the output of the measurement when moving from one type of measurement to another.

위 설명과 같이, 주위조명을 측정할 때, 변조된 주위광 및 백라이트로부터 추가되는 성분은 삭제되어야한다.As described above, when measuring ambient light, additional components from the modulated ambient light and backlight should be eliminated.

이를 위한 한가지 방법은 주위광 레벨과는 상이한 감도를 갖지만 광의 원치않는 성분과 유사한 감도를 갖는 제2의 센서를 도입하는 것이다.One way to do this is to introduce a second sensor that has a sensitivity different from the ambient light level but similar to the unwanted component of the light.

그러한 배열예를 도 3에 나타내었다. 센서 열(30, arrangement)은 주위광에 노출되는 제 1 센서(A)를 포함하는 반면 제 2 센서(B)는 광 마스킹 층(36)(본 예에서는 도 2의 상단이 아니라 액정층 아래에 보임)에 의하여 덮여있어 그 출력은 제 1 센서(A)와 비교하여 훨씬 적은 주위광으로부터의 기여성분을 내포하게 된다.Such an arrangement is shown in FIG. 3. The arrangement of sensors 30 includes a first sensor A that is exposed to ambient light while the second sensor B is below the liquid crystal layer rather than the top of the light masking layer 36 (in this example, FIG. 2 in this example). Visible) and its output contains much less contribution from ambient light as compared to the first sensor (A).

센서 특성을 잘 정합하는 것은 유리하며 그렇게 하면 센서들을 도 3의 공동 중심 레이아웃(Common Centroid Layout)으로 배열할 수 있다. 제 2 센서(B)는 제 1 센서(A)와 같은 지역을 가지고 있지만 제1 센서(A)의 양측에 위치되는 2개의 등가 부분(B1과 B2)으로 나누어진다.It is advantageous to match the sensor characteristics well so that the sensors can be arranged in the Common Centroid Layout of FIG. 3. The second sensor B has the same area as the first sensor A but is divided into two equivalent parts B1 and B2 located on both sides of the first sensor A. FIG.

센서(A)와 센서(B)의 출력신호는 수학식 1과 2로 각각 설명할 수 있다.Output signals of the sensor A and the sensor B can be described by Equations 1 and 2, respectively.

S1 = k11LA + k12kMLA + k13LB + k14LD S 1 = k 11 L A + k 12 k M L A + k 13 L B + k 14 L D

S2 = k21LA + k22kMLA + k23LB + k24LD S 2 = k 21 L A + k 22 k M L A + k 23 L B + k 24 L D

LA는 주위광 레벨이다.L A is the ambient light level.

k11 k21은 제1 및 제2 센서의 주위광에 대한 감도를 나타내며 센서에 도달하는 주위광 양과 센서에 도달하는 광이 변환되어 출력신호를 발생시키는 효율을 계산에 넣은 수치이다.k 11 and k 21 represents a sensitivity to ambient light of the first and second sensors, and calculates the efficiency of converting the amount of ambient light reaching the sensor and the light reaching the sensor to generate an output signal.

k12 k22는 변조된 주위광에 대한 두 센서의 감도를 나타낸다.k 12 k 22 represents the sensitivity of the two sensors to modulated ambient light.

kM은 디스플레이 픽셀들에 의한 주위광의 변조를 나타내고 표시된 영상에 따라 변한다.k M represents the modulation of the ambient light by the display pixels and varies with the displayed image.

LB는 백라이트 휘도이다.L B is the backlight brightness.

k13 k23은 백라이트에 대한 두 센서의 감도를 나타낸다.k 13 and k 23 represents the sensitivity of the two sensors to the backlight.

LD는 센서의 배경신호, 가령 광다이오드의 암전류를 대응 광도로 표현한 수치이다.L D is a numerical value expressing the background signal of the sensor, for example, the dark current of the photodiode, with a corresponding luminous intensity.

k14 k24는 배경신호 광도수치를 센서신호출력에 대한 영향력으로 환산해준다.k 14 k 24 converts the background signal intensity value into the influence on the sensor signal output.

주변광 레벨을 측정할 때 LA는 원하는 신호를 나타내고 kMLA, LB 및 LD는 센서출력의 원치 않는 성분에 요소가 되는 것이다. 두 센서를 설계할 때 그들의 출력이 원하는 신호와 상당히 다른 원인성분을 내포하고 원치 않는 신호성분과는 유사한 원인성분을 내포하도록 함으로써 한 센서의 출력을 다른 하나에서 감산하여 원치 않는 신호성분 대 원하는 신호의 차이 값을 크게 할 수 있다.When measuring the ambient light level, L A represents the desired signal and k M L A , L B and L D are factors in the unwanted components of the sensor output. When designing two sensors, their output contains a causative component that is significantly different from the desired signal and a causal component similar to the unwanted signal component, thereby subtracting the output of one sensor from the other to produce The difference value can be made large.

이것을 나타낼 수 있는 수학식 3은 센서 1과 센서 2의 출력신호 간 차이를 보여준다.Equation 3 that can represent this shows the difference between the output signal of the sensor 1 and the sensor 2.

S1 -S2 = (k11 -k21)LA + (k12 -k22)kMLA + (k13-k23)LB + (k14-k24)LD S 1 -S 2 = (k 11 -k 21 ) L A + (k 12 -k 22 ) k M L A + (k 13 -k 23 ) L B + (k 14 -k 24 ) L D

센서의 설계에서In the design of the sensor

k11을 k21보다 훨씬 크게, k12를 k22와 거의 같게, k13을 k23과 거의 같게 하고 k14를 k24와 거의 같게 한다면, 결과신호의 원하는 성분이 원치 않는 성분에 비해 증가될 수 있다. 이상적 경우에, k12를 k22와 같게, k13을 k23과 같게 하고 k14를 k24와 같게 하였을 때 원치 않는 성분은 제거되고 수학식 4에 이르게 된다.If k 11 is made much larger than k 21 , k 12 is approximately equal to k 22 , k 13 is approximately equal to k 23 , and k 14 is approximately equal to k 24 , the desired component of the resulting signal is increased relative to the unwanted component. Can be. In an ideal case, when k 12 equals k 22 , k 13 equals k 23 , and k 14 equals k 24 , the unwanted components are removed and result in equation (4).

S1 -S2 = (k11 -k21)LA S 1 -S 2 = (k 11 -k 21 ) L A

이와 같이 원치 않는 신호를 빼는 것은 효과가 좋은데, 단 원치 않는 신호성분이 주위광 성분에 비해 너무 크지 않을 경우에 그러하다. 주위광 레벨이 낮거나 중간으로 가령 5000럭스 아래일 때, 백라이트가 켜진 상태에서 주위광 측정이 이루어졌다면 LB는 LA 보다 훨씬 커질 수 있다. 실제상황에서, k13은 k23과 똑같을 가능성이 없으므로 주위광의 측정결과가 백라이트에 의하여 상당히 영향을 받을 수 있다.Subtracting unwanted signals in this way is effective, provided that the unwanted signal components are not too large for the ambient light components. If the ambient light level is low or medium, for example 5000 lux below, L B is L A Can be much larger than In practical situations, k 13 is unlikely to be the same as k 23 , so the measurement of ambient light can be significantly affected by the backlight.

이 문제는 백라이트를 꺼놓고 주위광 측정을 함으로써 극복할 수 있다. 이것은 저레벨 주위광에서 좋은 효과를 보이는데, 이유는 백라이트의 휘도를 제어하는데 보통 펄스폭 변조를 이용하고 그럼으로써 주위광 측정을 백라이트 오프 기간들 중 하나에서 실시할 수 있기 때문이다. 그러나, 고레벨의 주위광에서는, 최고휘도를 제공하도록 백라이트를 가동률 100%로 동작시켜야한다. 이러한 상황하에서는 주위광 레벨 측정을 백라이트 온 상태로 실시하여야 한다.This problem can be overcome by measuring the ambient light with the backlight off. This has a good effect on low level ambient light, since pulse width modulation is usually used to control the brightness of the backlight so that ambient light measurements can be made in one of the backlight off periods. However, at high levels of ambient light, the backlight should be operated at 100% operating rate to provide the highest brightness. Under these circumstances, ambient light level measurements should be made with the backlight on.

이것의 결과가 도 4에 나타나 있다. 여기에는 두 센서 S1-S2의 차신호가 주위광 레벨에 의존하는 정도가 나타나있다. 저레벨 주위광에서 백라이트 오프 상태로 측정을 실시하면 플롯 50이 나온다. 고레벨 주위광에서 백라이트 온 상태로는 플롯 52가 나타난다.The result of this is shown in FIG. This shows the degree to which the difference signals between the two sensors S 1 -S 2 depend on the ambient light level. Plot 50 occurs when the measurement is taken with the backlight off at low level ambient light. Plot 52 appears with backlight on at high level ambient light.

백라이트가 오프로 되면 LB가 0이므로 측정한 출력신호는 위 수학식 4에 의하여 근사값으로 알 수 있다. 그러나, 백라이트가 온 상태이면 백라이트에 의해 유발된 출력성분은 큰 LB 값 때문에 무시할 수 없고 따라서 신호는 아래 수학식 5로 표현된다.When the backlight is off, L B is 0, so the measured output signal may be approximated by Equation 4 above. However, when the backlight is on, the output component caused by the backlight is large L B. Because of the value, it cannot be ignored and therefore the signal is represented by Equation 5 below.

S1 -S2 = (k11 -k21)LA + (k13-k23)LB S 1 -S 2 = (k 11 -k 21 ) L A + (k 13 -k 23 ) L B

이렇게 어느 측정유형을 이용하는가에 따라 출력신호에 차이가 나는 것은 예를 들어 백라이트의 휘도 같은 디스플레이의 동작 부문을 출력신호가 제어할 때 문제를 일으킬 수 있다. 디스플레이의 제작시 교정 파라미터를 측정해서 디스플레이 모듈에 저장할 수 있으나 시간이 지나면서 백라이트의 광출력은 변하고 따라서 교정 파라미터를 주기적으로 재측정해야 하는 것이다.This difference in output signal depending on which type of measurement is used may cause problems when the output signal controls the operating area of the display, for example, the brightness of the backlight. In the manufacture of a display, calibration parameters can be measured and stored in the display module, but over time the light output of the backlight changes and therefore the calibration parameters must be periodically remeasured.

본 발명은 측정유형의 전환시 광센서의 자동교정을 제공한다. 도 4에 표시한 대로 측정시 양 측정유형을 이용 가능한 주위광 레벨 범위가 있다. 이것이 지역 54이다. 백라이트 오프에서 한 측정의 값을 기준으로 이용하고 백라이트 온에서 한 측정의 값과 비교함으로써 백라이트에서 기인하는 출력신호 성분을 제거하는데 필요한 교정 파라미터를 계산할 수 있다.The present invention provides an automatic calibration of the optical sensor upon switching the measurement type. There is a range of ambient light levels in which both types of measurements are available at the time of measurement as shown in FIG. This is area 54. By using the value of one measurement at the backlight off and comparing it with the value of the measurement at the backlight on, it is possible to calculate the calibration parameters required to remove the output signal components resulting from the backlight.

예를 들어, 도 5에서와 같이, 동일한 주위광 조건하에서 얻은 측정치 DM1과 DM2를 이용해서 교정 파라미터의 계산에 이용할 수 있다. 센서들의 출력신호는 주위광 레벨에 선형으로 종속된다. 가장 단순한 경우, 백라이트 온에서 측정을 했을 때 선형종속이 센서의 출력신호특성에서 오프셋을 발생시키지만 특성 기울기는 변함이 없을 것임을 추정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, the measurement values D M1 and D M2 obtained under the same ambient light conditions can be used for calculation of calibration parameters. The output signal of the sensors is linearly dependent on the ambient light level. In the simplest case, it can be estimated that linear dependence produces an offset in the sensor's output signal characteristic when measured at backlight on, but the characteristic slope will not change.

점선지역 60은 교정이 이루어진 후 백라이트 온에서 한 측정의 플롯을 보여준다.Dotted line 60 shows a plot of the measurements made with backlight on after the calibration was made.

교정 파라미터 kO는 백라이트 온에서 한 측정의 결과에 더할 수 있는 것으로서, 백라이트 오프에서 한 측정과 일관된 결과를 제공하기 위한 것으로 정의할 수 있다. 이것을 수학식 6과 7에 나타내었다.The calibration parameter k O can be defined as one that can be added to the results of one measurement at the backlight on, to provide a result consistent with the measurement at the backlight off. This is shown in equations (6) and (7).

kO = DM1 -DM2 k O = D M1 -D M2

교정 후 측정치=교정 전 측정치 + kO Post-Calibration = Pre-Calibration + k O

이러한 교정 파라미터의 계산절차를 개별 측정 형태로 설명했지만 실제에서는 센서출력을 프로세싱 또는 필터링하여서 센서 출력신호에서의 잡음영향을 감소시키도록 할 가능성이 크다. 따라서, 측정치 DM1과 DM2는 사실상 같은 시간에 걸쳐 얻어진 센서출력의 샘플의 프로세싱 그룹에 의해 발생한 결과라고도 간주할 수 있다.Although the procedure for calculating these calibration parameters has been described in the form of individual measurements, in practice it is highly likely that processing or filtering the sensor output will reduce the noise impact on the sensor output signal. Thus, the measurements D M1 and D M2 can also be regarded as the results generated by the processing group of samples of the sensor output obtained over substantially the same time.

만일 주위광 측정유형의 전환시에 센서특성의 기울기가 변하면 더욱 복잡한 교정이 필요하다. 여러 고레벨 주위광에서 상이한 센서들을 측정에 이용하는 경우 예를 들어 더 작은 센서를 더 높은 레벨의 주위광 측정에 이용한다는 경우가 이런 경우일 수 있다.If the slope of the sensor characteristic changes when the ambient light measurement type is switched, more complicated calibration is required. This may be the case when different sensors are used for the measurement at different high level ambient light, for example when smaller sensors are used for the higher level ambient light measurement.

이 경우에는 적어도 4개의 측정결과가 있어야 두 측정유형에 대한 특성의 기울기 비 kS를 알 수 있다. 이 계산은 수학식 8에 나타나 있다:In this case, there must be at least four measurement results to know the slope ratio k S of the characteristics for the two measurement types. This calculation is shown in Equation 8:

Figure 112008087011885-PAT00001
Figure 112008087011885-PAT00001

양 측정유형을 이용할 수 있는 범위 내에 들어가는 상이한 두 주위광 레벨값에서 측정이 이루어져야 한다. 두 측정치가 필요한 것은 두 측정치의 오프셋에서의 차이 kO를 알아내는데 필요한 것으로, 이를 수학식 9에 나타내었다:Measurements should be made at two different ambient light level values that fall within the range in which both types of measurement are available. The need for two measurements is needed to determine the difference k O at the offsets of the two measurements, as shown in Equation 9:

kO = DM1A -kSDM2A k O = D M1A -k S D M2A

백라이트 온인 측정유형에서 이루어진 측정치를 이제 수학식 10에 따라 교정할 수 있다.Measurements made with the backlight on measurement type can now be calibrated according to equation (10).

교정 후 측정 = kS x 교정 전 측정치 + k0 Measurement after calibration = k S x Measurement before calibration + k 0

교정 파라미터는 시간경과에 따라 측정유형의 변화를 요하는 여러 주위광 조건에서 디스플레이가 동작될 때 저장 및 변경될 수 있다. 디스플레이를 사용하지않을 때 교정 파라미터의 당시 평균이 수립되어 저장됨으로써 디스플레이가 다음에 켜질 때까지는 파라미터가 준비되도록 할 수 있다. 만일 교정 파라미터가 디스플레이 오프시 저장되지 않았다면 디스플레이의 시동 시퀀스에 백라이트 오프 및 온 상태에서 필요 측정을 수행하게 짜 넣음으로써 디스플레이를 켰을 때 교정 파라미터를 알아내도록 할 수 있다.Calibration parameters can be stored and changed when the display is operated in various ambient light conditions that require a change in measurement type over time. When the display is not in use, the current average of the calibration parameters is established and stored so that the parameters are ready until the next time the display is turned on. If the calibration parameters were not stored at display off, they can be incorporated into the display's startup sequence to make the necessary measurements in the backlight off and on states to determine the calibration parameters when the display is turned on.

디스플레이 백라이트가 오프 또는 온 인 경우 측정유형의 특정사례를 설명하였다. 그러나 일 유형에서 다른 유형으로 전환시 교정을 해서 불연속이 없는 주위광 레벨 표시 신호를 발생시켜야 하는 다른 측정유형들도 본 발명으로 구현될 수 있다.Specific examples of measurement types have been described when the display backlight is off or on. However, other types of measurement may be implemented in the present invention that require correction upon switching from one type to another to generate an ambient light level indication signal without discontinuities.

도 7은 프로세싱 단계의 흐름으로 본 발명의 방법을 나타낸다.7 illustrates the method of the present invention as a flow of processing steps.

단계 70에서, 백라이트는 온이다. 단계 72에서 백라이트 온으로, 그리고 백라이트 온 및 오프 모두에서 신호를 취하는 주위광 레벨의 영역에서 광센서 열로부터 제 1세트 신호를 얻는다.In step 70, the backlight is on. In step 72 a first set signal is obtained from the photosensor column in the region of ambient light levels which takes the signal on and back light on and off both on and off.

단계 74에서, 백라이트 오프, 단계 76에서는, 백라이트 오프로 동일한 주위광 레벨에 대해 (즉, 시간적으로 충분히 가까워 주위광이 변하지 않은 때) 광센서 열로부터 제 2세트 신호를 얻는다.In step 74, in the backlight off, step 76, a second set signal is obtained from the photosensor row for the same ambient light level (i.e., when the ambient light has not changed since it is close enough in time) with the backlight off.

단계 78에서, 제 1 및 제 2 세트 신호가 프로세싱되고 보정된 광센서 열 특성이 유도되어 제 1 및 제 2 조명 광원 구동조건을 포괄하게 된다.In step 78, the first and second set signals are processed and corrected optical sensor thermal characteristics are derived to cover the first and second illumination light source driving conditions.

단계 80에서, 디스플레이 디바이스는 측정된 검출 광레벨을 이용해서 제어된다. 보정된 특성은 정기적으로, 예를 들어 주위광 레벨이 바른 범위 내에 있을 때마다 갱신될 수 있다.In step 80, the display device is controlled using the measured detection light level. The corrected characteristic can be updated regularly, for example whenever the ambient light level is within the correct range.

위 설명에서, 명료함을 위하여 조명광원을 백라이트로 예시하였으나 전면 조명 디스플레이 시스템도 있는 것이고 본 발명이 그러한 디스플레이에도 적용됨은 물론이다.In the above description, for the sake of clarity, the illuminating light source is illustrated as a backlight, but there is also a front-illumination display system and the invention is of course applied to such a display.

본 발명은 도 1과 2에 나타낸 디스플레이 디자인을 이용하여 구현될 수 있 고, 다수의 광센서의 신호를 프로세싱하는 하나의 다른 방법을 제공하고, 이 방법을 백라이트 제어 및 계산처리용 제어회로(16)를 통해 구현한다.The present invention can be implemented using the display design shown in Figs. 1 and 2, and provides one other method for processing signals of a plurality of optical sensors, which method comprises a control circuit for backlight control and calculation processing (16). ).

광센서는 바람직하게 디스플레이 픽셀 어레이 제조용과 같은 박막층을 이용해서 형성되는 일체형 박막필름 디바이스이고, 광센서의 배열은 광센서 요소의 어레이로 하되, 광센서 요소가 디스플레이 픽셀에 일 대 일로 일체화되거나 디스플레이의 주변을 따라 배열될 수 있다.The optical sensor is preferably an integrated thin film device formed using a thin film layer, such as for the manufacture of display pixel arrays, the arrangement of the optical sensors being an array of optical sensor elements, wherein the optical sensor elements are integrated one-to-one with the display pixels or Can be arranged along the perimeter.

본 발명은 LCD나 배면 또는 전면 조명이 있는 다른 광변조 디스플레이의 구현에 이용될 수 있고, 조명광원의 제어를 통해 특히 백라이트 온과 백라이트 오프 같은 동작 유형 사이에 광센서 열의 반응 사이에 부드러운 전이가 있도록 할 수 있다.The invention can be used in the implementation of LCDs or other light modulating displays with back or front illumination, and through the control of the illumination source there is a smooth transition between the response of the photosensor heat, especially between types of operation such as backlight on and backlight off. can do.

주위광에 대하여 획득한 정보는 공지의 방식으로 이용되어 백라이트 (또는 다른 광원) 출력을 조정해서 어두운 주위광 조건에서 전기절약을 실현하고 밝은 주위광 조건에서는 양호한 영상 가시성을 보장할 수 있다.The information obtained about the ambient light can be used in a known manner to adjust the backlight (or other light source) output to realize electrical saving in dark ambient light conditions and to ensure good image visibility in bright ambient light conditions.

상기 예에서, 계산 출력을 이용해서 디스플레이의 조명광원을 제어할 수 있으나 그 대신 또는 추가적으로 그 출력을 디스플레이 동작의 다른 부문의 제어, 가령 디스플레이의 휘도, 컨트라스트 또는 감마 세팅, 또는 재생빈도(refresh frequency)의 변경에 이용할 수 있다.In the above example, the computational output may be used to control the illumination light source of the display but instead or additionally the output may be controlled in other parts of the display operation, such as the brightness, contrast or gamma setting of the display, or the refresh frequency. Can be used to change the

광센서 신호의 프로세싱에 필요한 계산을 수행하는 한 방법은 컴퓨터프로그램에 의한 것이지만 같은 방법을 아날로그 또는 디지털 회로로 구현할 수 있다.One way to perform the calculations needed to process the light sensor signal is by computer program, but the same method can be implemented in analog or digital circuits.

가장 단순한 경우에, 측정 출력의 평균연산은 일부분 소정 개수의 측정치에 대하여 감광 디바이스에서 얻어진 출력을 통합하여 성취할 수 있다. 이 통합을 광센서 회로 안에서 수행할 수 있는데, 예를 들어 선택된 측정기간 중 광다이오드의 출력전류를 커패시터에 통합시켜서 될 수 있다. 조명 광원의 상이한 구동조건마다 각각의 커패시터를 이용할 수 있다. 예를 들어, 백라이트가 온 및 오프인 경우 각기 발생하는 측정 중에 개별 커패시터를 이용해서 광다이오드 전류를 통합할 수 있다.In the simplest case, the averaging of the measurement output can be achieved by integrating the output obtained at the photosensitive device for some predetermined number of measurements. This integration can be done in the optical sensor circuit, for example by integrating the photodiode's output current into a capacitor during the selected measurement period. Each capacitor can be used for different driving conditions of the illumination light source. For example, when the backlight is on and off, individual capacitors can be used to integrate the photodiode current during each measurement.

그러면 두 커패시터에서 확립된 전압들이 백라이트의 각 양상에 대응하는 측정치들의 합을 나타내게 된다.The voltages established at the two capacitors then represent the sum of the measurements corresponding to each aspect of the backlight.

또 이용할 수 있는 것은 상이한 조명 광원 구동조건으로 시간을 지나면서 샘플링된 측정치들의 시퀀스 또는 세트를 입력으로 취하는 복잡한 계산이다. 따라서, 도 5 및 6은 구현될 수 있는 프로세싱 계획의 가능한 예일 뿐이다. 더욱이, 광센서 출력과 광도 레벨 사이의 관계는 완전히 직선형임을 보였다. 반드시 이러해야 하는 것은 아니고, 본 발명은 다른 전달함수에도 적용된다. 항상 최선의 정합은 두 전달함수 사이의 중첩지역에서 나타나 사실상 결합된 하나의 전달함수를 제공한다.Also available are complex calculations that take as input a sequence or set of measurements sampled over time with different illumination light source driving conditions. 5 and 6 are therefore only possible examples of processing schemes that may be implemented. Moreover, the relationship between the light sensor output and the brightness level has been shown to be completely straight. It is not necessary to do this and the invention applies to other transfer functions. Always the best match occurs in the overlap between two transfer functions, providing a single transfer function that is actually combined.

만일 측정의 기간이 유형마다 다르다면, 두 측정의 출력을 스케일링(scaling)해서 상이한 통합기간들을 감안할 수 있고 수학식을 그에 따라 변경할 수 있다.If the duration of the measurements differs by type, the output of the two measurements can be scaled to account for different integration periods and the equations can be changed accordingly.

상기한 대로, 펄스를 갖는 조명 광원출력의 주어진 펄스 폭에 대하여 펄스 폭이나 펄스 주기를 조정함으로써 백라이트의 휘도를 바꿀 수 있다. As described above, the brightness of the backlight can be changed by adjusting the pulse width or the pulse period for a given pulse width of the illumination light source output with pulses.

본 발명은 반투과형(transflective) 디스플레이 같이 조명 광원을 갖는 다른 많은 유형의 디스플레이에 적용될 수 있다.The invention can be applied to many other types of displays with illumination light sources, such as transflective displays.

다양한 변경은 이 기술분야 당업자에게 자명한 것이다.Various modifications will be apparent to those skilled in the art.

본 발명이 일례로서 바람직한 실시예로서 설명되었다고 할지라도, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않는 것으로 해석되어야만 한다. 반대로, 이 기술분야의 당업자에게 자명한 다양한 변경 및 유사한 배열을 모두 포함하려는 의도를 갖는다. 따라서, 그러한 변경과 유사한 배열 모두를 포함하기 위해 청구항의 범위를 아주 광범위하게 해석해야만 할 것이다.Although the present invention has been described as a preferred embodiment by way of example, it should be construed that the present invention is not limited to the disclosed embodiment. On the contrary, the intention is to cover all of the various modifications and similar arrangements apparent to those skilled in the art. Accordingly, the scope of the claims should be interpreted quite broadly to encompass all such variations and similar arrangements.

도 1은 광감지를 이용하여 백라이트 출력레벨을 제어하도록 공지된 것으로, 본 발명의 방법을 구현하도록 제어될 수 있는 디스플레이의 평면도,1 is known to control the backlight output level using photodetection, a plan view of a display that can be controlled to implement the method of the present invention,

도 2는 통합된 광센서들을 이용하는 것으로, 본 발명의 디스플레이 디바이스에 이용될 수 있는 공지의 능동 매트릭스형 LCD의 횡단면도,2 is a cross sectional view of a known active matrix LCD which may be used in the display device of the present invention, using integrated optical sensors,

도 3은 본 발명에서 제안하는 복수의 통합 광센서를 이용하는 능동 매트릭스형 LCD의 횡단면도,3 is a cross-sectional view of an active matrix LCD using a plurality of integrated optical sensors proposed in the present invention;

도 4는 상이한 감지 유형에서 불연속성이 일어나는 모양을 보여주는 제 1 그래프,4 is a first graph showing the appearance of discontinuities in different sensing types,

도 5는 본 발명의 광센서 제어방법의 제 1 예를 설명하는데 이용되는 제 2 그래프,5 is a second graph used to describe the first example of the optical sensor control method of the present invention;

도 6은 본 발명의 광센서 제어방법의 제 2 예를 설명하는데 이용되는 제 3 그래프,6 is a third graph used to describe a second example of the optical sensor control method of the present invention;

도 7은 본 발명 방법의 예시도이다.7 is an illustration of the method of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 디스플레이 12: 백라이트10: display 12: backlight

14: 광센서 16: 제어회로14: optical sensor 16: control circuit

18: 주위광 20: 광성분18: ambient light 20: light component

24, 26: 유리 기판 28: 액정층24, 26: glass substrate 28: liquid crystal layer

30: 광센서 요소 어레이 31: 광로30: array of optical sensor elements 31: optical path

32: 간접경로 34: 직접경로32: indirect path 34: direct path

36: 광마스킹 층 38, 40: 편광자36: photomask layer 38, 40: polarizer

42: 백라이트42: backlight

Claims (10)

조명 광원이 제공하는 광을 변조하는 디스플레이 변조장치를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법으로서,A method of controlling a display device comprising a display modulator for modulating light provided by an illumination light source, the method comprising: 어떤 배열의 광센서를 이용하여 제 1 조명 광원 구동 조건에서 주위광 레벨에 근거한 제 1 신호를 발생시키는 단계;Generating a first signal based on an ambient light level at a first illumination light source driving condition using an array of photosensors; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 조명 광원 구동 조건과 다른 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 주위광 레벨에 근거한 제 2 신호를 발생시키는 단계;Generating a second signal based on the ambient light level in a second illumination light source driving condition different from the first illumination light source driving condition using the photosensor heat; 상기 제 1 및 제 2 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버(cover)하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하는 단계; 및Cover the first and second illumination light source driving conditions by processing the first and second signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. Inducing a compensated optical sensor thermal characteristic; And 상기 보상된 광센서 열 특성에 근거해서 상기 광센서 열에 의해 검출된 광레벨에 근거하여, 검출된 광레벨을 이용하는 상기 디스플레이 디바이스를 제어하는 단계를Controlling the display device using the detected light level based on the light level detected by the light sensor train based on the compensated light sensor thermal characteristic. 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.Control method of a display device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디스플레이 디바이스를 제어하는 단계는 상기 조명 광원을 제어하는 단계를 포함하고,Controlling the display device comprises controlling the illumination light source, 상기 제 1 조명 광원 구동 조건은 상기 조명 광원의 온상태를 포함하고,The first illumination light source driving condition includes an on state of the illumination light source, 상기 제 2 조명 광원 구동 조건은 상기 조명 광원의 오프상태를The second illumination light source driving condition is to turn off the illumination light source 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.Control method of a display device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 조명 광원 구동 조건은 상기 조명 광원의 온상태를 포함하고,The first illumination light source driving condition includes an on state of the illumination light source, 상기 제 2 조명 광원 구동 조건은 상기 조명 광원의 오프상태를The second illumination light source driving condition is to turn off the illumination light source 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.Control method of a display device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 구동 조건에서 신호를 발생시키는 단계는,The generating of the signal in the first driving condition may include: 상기 디스플레이의 출력 위치에서 주위광에 노출된 제 1 광센서로 광레벨을 검출하는 단계;Detecting a light level with a first optical sensor exposed to ambient light at an output position of the display; 상기 제 1 광센서보다 주위광에 더욱 차폐된 제 2 광센서로 광레벨을 검출하는 단계; 및Detecting an optical level with a second optical sensor more shielded from ambient light than the first optical sensor; And 상기 제 1 및 제 2 광센서에 의하여 발생되는 신호를 프로세싱하여 주위광 레벨을 유도하는 단계로서, 상기 제 2 센서에서 발생한 상기 신호를 상기 제 1 센서에서 발생한 상기 신호에서 감산하여 주위광 레벨을 유도하는 단계를Processing the signals generated by the first and second photosensors to derive ambient light levels, wherein the signals generated by the second sensors are subtracted from the signals generated by the first sensors to derive ambient light levels Steps to 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.Control method of a display device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 구동 조건에서 신호를 발생시키는 단계는,The generating of the signal in the second driving condition may include: 상기 디스플레이의 출력 위치에서 주위광에 노출된 제 1 광센서로 광레벨을 검출하는 단계;Detecting a light level with a first optical sensor exposed to ambient light at an output position of the display; 상기 제 1 광센서보다 주위광에 더욱 차폐된 제 2 광센서로 광레벨을 검출하는 단계; 및Detecting an optical level with a second optical sensor more shielded from ambient light than the first optical sensor; And 상기 제 1 및 제 2 광센서에 의하여 발생되는 신호를 프로세싱하여 주위광 레벨을 유도하는 단계로서, 상기 제 2 센서에서 발생한 상기 신호를 상기 제 1 센서에서 발생한 신호에서 감산하여 주위광 레벨을 유도하는 단계를Processing the signals generated by the first and second optical sensors to derive ambient light levels, wherein the signals generated by the second sensor are subtracted from the signals generated by the first sensor to derive ambient light levels Steps 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.Control method of a display device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 신호를 프로세싱하는 단계는 상기 조명 광원 구동조건들 중 하나에서 상기 광센서 열 반응 특성을 선형적으로 이동하여 상기 2개 조명 광원 구동조건들에 대한 상기 광센서 열 반응 특성들 사이 불연속성을 제거하는 단계로써 상기 조명 광원 구동조건들 중 하나에서 상기 광센서 열 반응 특성의 기울기를 을 선형적으로 이동 및 변화하여 상기 2개 조명 광원 구동조건들에 대한 상기 광센서 열 반응 특성들 사이 불연속성 및 기울기 변화를 제거하는 단계를Processing the first and second signals may linearly shift the photosensor thermal response characteristic in one of the illumination light source driving conditions to cause the photosensor thermal response characteristics for the two illumination light source driving conditions. The optical sensor thermal response characteristics for the two illumination light source driving conditions by linearly shifting and changing the slope of the optical sensor thermal response characteristic in one of the illumination light source driving conditions by removing discontinuities therebetween. Steps to eliminate discontinuities and gradient changes between 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.Control method of a display device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 조명 광원 구동 조건에서 제 2 주위광 레벨에 근거한 제 3 신호를 발생시키는 단계;Generating a third signal based on a second ambient light level in the first illumination light source driving condition using the photosensor heat; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 제 2 주위광 레벨에 근거한 제 4 신호를 발생시키는 단계; 및Generating a fourth signal based on the second ambient light level under the second illumination light source driving condition using the photosensor heat; And 상기 제 1 내지 제 4 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버(cover)하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하는 단계를Cover the first and second illumination light source driving conditions by processing the first to fourth signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. Inducing a compensated optical sensor thermal characteristic 더 포함하는 디스플레이 디바이스의 제어방법.The control method of the display device further comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조명 광원은 펄스 폭 변조제어를 이용하여 원하는 출력레벨을 제공하도록 제어되는 디스플레이 디바이스의 제어방법.And wherein said illumination light source is controlled to provide a desired output level using pulse width modulation control. 컴퓨터 프로그램코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 판독 가능 매체에 구체화되고, 상기 프로그램을 컴퓨터에서 구동하였을 때,A computer program comprising computer program code means, embodied in a computer readable medium, and when the program is run on a computer, 조명 광원이 제공하는 광을 변조하는 디스플레이 변조장치를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법을 실행하고,Executing a method of controlling a display device comprising a display modulator for modulating light provided by an illumination light source, 상기 디스플레이 디바이스의 제어방법은,The control method of the display device, 어떤 배열의 광센서를 이용하여 제 1 조명 광원 구동 조건에서 주위광 레벨에 근거한 제 1 신호를 발생시키는 단계;Generating a first signal based on an ambient light level at a first illumination light source driving condition using an array of photosensors; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 조명 광원 구동 조건과 다른 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 주위광 레벨에 근거한 제 2 신호를 발생시키는 단계;Generating a second signal based on the ambient light level in a second illumination light source driving condition different from the first illumination light source driving condition using the photosensor heat; 상기 제 1 및 제 2 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버(cover)하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하는 단계; 및Cover the first and second illumination light source driving conditions by processing the first and second signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. Inducing a compensated optical sensor thermal characteristic; And 상기 보상된 광센서 열 특성에 근거해서 상기 광센서 열에 의해 검출된 광레벨에 근거하여, 검출된 광레벨을 이용하는 상기 디스플레이 디바이스를 제어하는 단계를Controlling the display device using the detected light level based on the light level detected by the light sensor train based on the compensated light sensor thermal characteristic. 포함하는 컴퓨터 프로그램.Computer program included. 디스플레이 디바이스로서,As a display device, 조명 광원;Illumination light source; 상기 조명 광원에 의하여 제공되는 광을 변조하는 디스플레이 변조장치;A display modulator for modulating light provided by the illumination light source; 주위광 레벨과 상기 조명 광원에 근거하여 신호를 발생시키는 어떤 배열의 광센서; 및An array of photosensors for generating signals based on ambient light levels and the illumination light sources; And 상기 광센서 열로부터 수신된 신호를 프로세싱하는 프로세서를A processor for processing signals received from the photosensor row 포함하고,Including, 상기 프로세서는,The processor, 상기 광센서 열을 이용하여 제 1 조명 광원 구동 조건에서 주위광 레벨에 근거한 제 1 신호를 발생시키고;Generate a first signal based on an ambient light level in a first illumination light source driving condition using the photosensor heat; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 구동 조건과 다른 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 주위광 레벨에 근거한 제 2 신호를 발생시키고;Generate a second signal based on the ambient light level at a second illumination light source driving condition different from the first driving condition using the photosensor row; 상기 제 1 및 제 2 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버(cover)하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하고;Cover the first and second illumination light source driving conditions by processing the first and second signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. Derive the compensated optical sensor thermal characteristics; 상기 보상된 광센서 열 특성에 근거해서 상기 광센서 열에 의해 검출된 광레벨에 근거하여, 검출된 광레벨을 이용하는 상기 디스플레이 디바이스를 제어하고;Control the display device using the detected light level based on the light level detected by the light sensor row based on the compensated light sensor thermal characteristic; 상기 프로세서는 추가로The processor is further 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 1 조명 광원 구동 조건에서 제 2 주위광 레벨에 근거한 제 3 신호를 발생시키고;Generate a third signal based on a second ambient light level at the first illumination light source driving condition using the photosensor heat; 상기 광센서 열을 이용하여 상기 제 2 조명 광원 구동 조건에서 상기 제 2 주위광 레벨에 근거한 제 4 신호를 발생시키고;Generate a fourth signal based on the second ambient light level in the second illumination light source driving condition using the photosensor heat; 상기 제 1 내지 제 4 신호를 프로세싱하여 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건에서 동작할 때의 상기 광센서 열 반응 특성 간 차이를 보상함으로써 상기 제 1 및 제 2 조명 광원 구동 조건들을 커버(cover)하는 보상된 광센서 열 특성을 유도하는 디스플레이 디바이스.Cover the first and second illumination light source driving conditions by processing the first to fourth signals to compensate for the difference between the photosensor thermal response characteristics when operating in the first and second illumination light source driving conditions. A display device for inducing a compensated optical sensor thermal characteristic.
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