KR20110037705A - 영상표시기기에서 백라이트 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상표시기기에서, 백라이트 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 영상의 휘도 또는 조도에 따라 백라이트에 고전압과 전류를 공급하는 인버터, 외부로부터 입력되는 조도를 감지하는 조도 감지부; 입력 영상신호의 휘도 레벨을 검출하는 휘도 평균 산출부; 상기 조도 또는 휘도 레벨에 따라 소정의 모드로 영상을 출력하는 디스플레이부; 영상의 휘도 또는 조도에 따라 스케일러의 게인을 조절하는 디밍처리부; 조도 또는 영상의 휘도레벨에 따른 백라이트 제어 값 및 영상 출력 모드를 저장하는 저장부; 영상의 휘도 또는 조도에 따라 백라이트에 공급되는 전류를 제어하며, 상기 전류량에 따라 영상 모드를 조정하는 제어부;로 구성됨을 특징으로 한다.
영상표시기기.

Description

영상표시기기에서 백라이트 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for backlight controlling in image display device}
본 발명은 영상표시기기에 관한 것으로 특히 영상표시기기의 백라이트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정표시소자는 자기 발광을 하지 않기 때문에 액정표시패널(LCD 패널)을 투과한 외부광을 반사시켜 정보를 표시하거나 또는 액정표시패널의 배면에 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리(back light assembly)를 설치하여 정보를 표시한다.
여기서 백라이트 어셈블리는 빛을 발산하는 램프 유닛과, 상기 램프 유닛에서 발산되는 빛을 액정표시패널 쪽으로 안내하는 도광판과, 상기 도광판에서 안내된 빛을 확산하고 집광하여 빛의 효율을 향상시키는 광학 시트들을 포함한다. 상기 램프 유닛에 사용되는 광원으로는 할로겐 음극 형광램프(Halogen Cathode Fluorescent tube) 또는 냉음극관(CCFL : Cold Cathode Fluorescent tube)이 사용된다. 상기 광원 중 CCFL은 냉음극방출 현상을 이용한 광원관으로써 저 발열, 고휘도, 장수명, 풀컬러화 등이 용이하다.
인버터(백라이트 제어회로 라고도 함)는 백라이트 어셈블리가 동작할 수 있도록 고전압의 전류를 공급하며, 또한 마이크로 콘트롤러에서 제어신호를 받아서 상기 램프 유닛의 밝기를 조절한다. 상기 마이크로 콘트롤러는 아날로그 디밍(Analog dimming) 방법으로 고전압의 전류를 달리하여 백라이트의 밝기를 조절한다.
이때 휘도가 매우 낮은 조건일 경우 휘도 가변 범위가 좁기 때문에, 버스트 디밍(Bust dimming) 방법으로 고전압 스위칭 주파수의 온/오프 듀티(On/off duty)를 가변하여 백 라이트의 밝기를 조절한다. 예컨데, 사용자가 휘도를 낮출 경우, 높은 휘도에서 낮은 휘도로 이동할 때 아날로그 디밍 방법으로 전류를 줄여서 휘도를 낮추다가 휘도가 더 이상 낮추어 지지 않을 때는 버스트 디밍 방법으로 스위칭 주파수의 온 듀티를 변경하여 휘도를 낮추게 된다.
여기서, 전류가 가변되는 휘도 구간을 아날로그 가변구간이라고 하고, 스위칭 주파수의 온 듀티에 의해서 휘도가 가변되는 구간을 PWM(Pulse Width Modulation) 구간이라고 한다.
도 1은 종래의 백라이트 제어 동작 흐름도이다.
종래 기술은 TV 시청 시 백라이트 밝기는 사용자가 설정한 영상 모드에 따라 주변 조도(영상 모드:Eye Q Green)에 따라 백라이트를 제어할 것인지, 입력되는 영상에 따라(영상 모드 : 선명한) 백라이트를 제어할 것인지, 또는 백라이트 밝기를 고정(영상 모드 : 표준) 할 것인지 선택되어 진다.
즉, 도 1에서와 같이 영상신호가 입력되면(10단계) 사용자가 설정한 영상 출 력 모드를 확인한다.(15단계) 상기 확인 결과에 따라 주변 조도에 따른 영상 출력 모드인지(20단계) 입력 영상에 따른 제어 모드인지(35단계) 또는 표준 모드 인지(50단계)를 판단하여, 그에 따른 조도 센서 또는영상 데이터를 수집한다.(25단계 40단계)
따라서 상기 수집한 데이터에 따라 백라이트를 제어할 제어값을 계산하고(30, 45, 55단계) 그에 따른 사용자가 선택한 영상 출력 모드로 영상을 디스플레이하도록 한다.(60단계)
이는 시청 환경 및 입력되는 영상 등의 시청 환경에 대해 모든 조건을 고려하지 않고 설정된 영상 모드에 대해 백라이트를 제어하기 때문에 최적의 화질을 유지 하면서 최적의 절전 효과를 제공하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 액정표시소자를 이용한 영상표시기기에서 영상 출력 환경에 다른 적절한 영상을 출력할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한 본발명은 영상표시기기의 소비전력을 최소화하면서도 고화질의 영상을 출력할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 영상표시기기에 있어서, 영상의 휘도 또는 조도에 따라 백라이트에 고전압과 전류를 공급하는 인버터; 외부로부터 입력되는 조도를 감지하는 조도 감지부; 입력 영상신호의 휘도 레벨을 검출하는 휘도 평균 산출부; 상기 조도 또는 휘도 레벨에 따라 소정의 모드로 영상을 출력하는 디스플레이부; 영상의 휘도 또는 조도에 따라 스케일러의 게인을 조절하는 디밍처리부; 조도 또는 영상의 휘도레벨에 따른 백라이트 제어 값 및 영상 출력 모드를 저장하는 저장부; 영상의 휘도 또는 조도에 따라 백라이트에 공급되는 전류를 제어하며, 상기 전류량에 따라 영상 모드를 조정하는 제어부;로 구성됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 영상 출력 모드를 수행하는 단계; 소정 시점마다 조도 데이터를 확인하는 단계; 디스플레이되는 영상의 휘도 레벨을 산출하는 단계; 조도 데이터와 휘도 레벨에 따른 백라이트 제어값을 산출하는 단계; 산출된 백라이트 제어값 중 낮은 백라이트 제어값으로 백라이트를 제어하는 단계;로 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명은 소비전력 절감과 최적의 화질을 제공하도록 하는 효과를 가지고 있다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상표시기기의 백라이트 제어 장치 및 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 영상표시기기의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상표시기기는 LCD패널(125)과, LCD패널(125)을 조명하는 백라이트(121)와, 백라이트(121)를 구동하는 인버터(122)와 입력 영상신호의 휘도레벨을 조절하여 LCD패널에 출력하며, 백라이트(121)의 디밍(dimming)을 조절하기 위한 디밍처리부(123), 입력 영상신호의 휘도 레벨과 조도를 감지하고, 그에 따른 백라이트 제어값을 비교하며, 상기 비교 결과 값에따라 영상 출력 모드를 설정하도록 제어하는 제어부로 구성된다.
전원공급부로부터 직류전원을 공급받은 인버터(122)는 공급된 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 백라이트(121)로 공급하여 백라이트(121)가 구동되게 한다.
인버터(14)는 디밍처리부(16)로부터의 디밍조절신호에 따라 전원공급부로부터 공급되는 직류전원을 조절하여 백라이트(121)에 공급한다. 이러한 인버터(14)는 아날로그 디밍(Analog Dimming)이나 PWM(Pulse Width Modulation) 디밍(Dimming), 혹은 아날로그 디밍 및 PWM 디밍의 복합방식 등의 밝기 조절 방식을 채용하여, 디밍처리부(123)로부터 아날로그 디밍 전압 또는 PWM 디밍 신호를 제공받는다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 영상표시기기는 조도 감지부(130)를 구비하며, 상기 조도 감지부(130)에서 영상표시기기가 있는 주변의 조도를 주기적으로 측정하는 기능을 수행한다. 또한 영상신호 입력부(110)를 통해 영상신호에 따라 휘도레벨의 평균을 산출하는 휘도 평균 산출부(115)에서 입력 영상의 평균 휘도 레벨을 산출하는 기능을 수행한다.
제어부(105)는 상기 조도 및 평균 휘도 레벨에 따른 PWM duty를 확인하고, 소비전력이 낮은 영상 출력모드를 선택 및 설정하도록 제어하는 기능을 수행한다.
도 3은 영상표시기기에서 백라이트 조절 동작 흐름도이며, 도 4는 디밍처리부(123)에서 출력되는 디밍 조절 신호를 나타낸 예시도이다.
도 3은 영상표시기기에서 외부로부터 영상신호를 입력받아 디스플레이패널(125)을 통해 출력하는 영상 출력 모드를 수행한다.(305단계) 영상출력 모드 수행중 조도 감지부(130)를 통해 주변의 조도를 주기적으로 수집한다(310단계) 상기 수집된 조도 데이터는 저장부(135)에 저장한다. 또한 영상의 프레임 변경 또는 상기 조도 데이터 수집 시점에 영상 데이터의 휘도 평균산출부(115)를 통해 휘도 레벨을 확인한다(315단계)
제어부(105)는 상기 수집된 조도 데이터와 영상 휘도 레벨에 따른 각각의 디밍 듀티를 연산한다.(320단계) 상기 디밍 듀티는 도 4의 디밍 조절 신호를 확인한다. 제어부(105)는 조도 또는 휘도 평균 레벨에 따라 디밍 제어량을 산출한다. 상기 디밍 듀티 연산 결과에 따라 제어부(105)는 조도 센서에 따른 백라이트 조절을 수행하는 아이큐 모드를 수행할지 또는 입력 영상의 휘도 레벨에 따른 영상 모드를 수행할지를 판단하고 선택한다.(325단계)
이때 상기 영상 모드에 따라 기 설정된 영상 모드를 판별하고 기 설정된 영상 출력 모드와 상이한 영상 출력 모드가 소비 전력 절감 모드로 설정되면, 해당 모드를 추천 영상 모드로 사용할지의 여부를 확인하고(340단계) 해당 영상 모드로 전환하여(345단계) 영상을 출력 하도록 제어한다.(350단계)
도 1은 종래의 영상표시기기의 영상 출력 모드 동작 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시 예가 적용되는 영상표시기기 블록 구성도.
도 3은 영상표시기기에서 백라이트 조절 동작 흐름도.
도 4는 디밍처리부(123)에서 출력되는 디밍 조절 신호를 나타낸 예시도.

Claims (6)

  1. 영상표시기기에 있어서,
    영상의 휘도 또는 조도에 따라 백라이트에 고전압과 전류를 공급하는 인버터;
    외부로부터 입력되는 조도를 감지하는 조도 감지부;
    입력 영상신호의 휘도 레벨을 검출하는 휘도 평균 산출부;
    상기 조도 또는 휘도 레벨에 따라 소정의 모드로 영상을 출력하는 디스플레이부;
    영상의 휘도 또는 조도에 따라 스케일러의 게인을 조절하는 디밍처리부;
    조도 또는 영상의 휘도레벨에 따른 백라이트 제어 값 및 영상 출력 모드를 저장하는 저장부;
    영상의 휘도 또는 조도에 따라 백라이트에 공급되는 전류를 제어하며, 상기 전류량에 따라 영상 모드를 조정하는 제어부;로 구성됨을 특징으로 하는 영상표시기기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 조도감지부에서 감지된 조도값에 따른 백라이트 제어값과 상기 휘도레벨에 따른 백라이트 제어값을 비교하여 소비전력이 낮은 백라이트 제어값을 산출하도록 함을 특징으로 하는 영상표시기기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 소비전력이 낮은 백라이트 제어값에 따라 영상출력 모드 정보를 상기 디스플레이부에 표시되도록 제어함을 특징으로 하는 영상표시기기.
  4. 영상 출력 모드를 수행하는 단계;
    소정 시점마다 조도 데이터를 확인하는 단계;
    디스플레이되는 영상의 휘도 레벨을 산출하는 단계;
    상기 조도 데이터와 휘도 레벨에 따른 백라이트 제어값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 백라이트 제어값 중 낮은 백라이트 제어값으로 백라이트를 제어하는 단계;로 구성됨을 특징으로 하는 영상표시기기의 백라이트 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어 값을 산출하여 백라이트 제어값이 낮은 영상 출력 모드 정보를 디스플레이하도록 함을 특징으로 하는 영상표시기기의 백라이트 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 영상 출력 모드 정보는 기 설정된 영상 출력 모드와 상이한 경우 출력되도록 함을 특징으로 하는 영상표시기기의 백라이트 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101224243B1 (ko) * 2012-04-20 2013-01-21 김성재 스코어보드의 게임운영정보 제어시스템
CN111989736A (zh) * 2018-03-13 2020-11-24 日本精机株式会社 显示装置

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