KR20220082663A - 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

전자 장치가 개시된다. 전자 장치는, 디스플레이 패널, 광을 출력하는 백라이트 유닛 및, 제1 입력 영상이 수신되면 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 백라이트 유닛을 구동하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 수신된 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 제1 디밍 주파수와 상이하면, 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 디밍 주파수를 제2 디밍 주파수로 변경한다.

Description

전자 장치 및 그 제어 방법 { Electronic apparatus and control method thereof }

본 개시는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 백라이트를 구비하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 상하부의 투명 절연 기판에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다.

액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있으며, 이러한 액정 표시 장치는 교차 배치된 게이트 라인들과 데이터 라인들로 구분되는 픽셀들로 이루어져 화상을 표시하는 액정 패널, 액정 패널을 구동하는 구동부, 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛, 액정 패널에 공급되는 빛을 투과시키는 컬러 필터로 구성된다.

다만, 백라이트 유닛의 광원들과, 그 광원을 구동하기 위한 인버터 회로의 소비 전력은 액정 표시 장치의 전체 소 비전력에서 거의 절반에 해당한다. 따라서, 액정표시장치의 소비 전력을 줄이기 위해서는 백라이트 유닛의 소비 전력을 줄이는 방법이 효과적이다. 백라이트 유닛의 소비전력을 줄이기 위한 방법으로, 백라이트 디밍 방법이 가장 널리 이용되고 있다.

다만, 백라이트 디밍 방법을 이용하는 경우 전환된 입력 영상의 프레임 레이트가 변경되는 경우 백라이트 디밍 주파수도 변경되어야 하지만, 디밍 주파수의 순간적인 변화로 화질 저하가 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 입력 영상 전환시 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 변경되더라도 플리커링 현상이 발생되지 않도록 하는 전자 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 개시에 따른 전자 장치는, 디스플레이 패널, 광을 출력하는 백라이트 유닛 및, 제1 입력 영상이 수신되면 상기 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 상기 백라이트 유닛을 구동하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 수신된 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 상기 제1 디밍 주파수와 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 백라이트 유닛의 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값으로 변경되는 디밍 구간의 다음 디밍 구간에서 상기 기 설정된 값의 디밍 듀티를 유지하면서 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 상기 제2 디밍 주파수로 변경된 후 상기 백라이트 유닛이 상기 제2 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 현재 디밍 듀티 및 상기 기 설정된 값 간 차이 값에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간 각각에서 디밍 듀티를 동일 가변량 만큼 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 기 설정된 값은, 디밍 구간에 대응되는 최대 듀티일 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수가 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 상기 기 설정된 값까지 점차적으로 증가시킨 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하며, 상기 복수의 디밍 구간 각각에서 증가된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 세기를 조정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 입력 영상에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기를 획득하고, 상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 상기 복수의 디밍 구간에서 점차 증가시키고 상기 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 상기 획득된 디밍 전류의 세기를 점차 감소시키며, 상기 획득된 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기에 따른 제1 휘도 값 및 상기 증가된 디밍 듀티 및 상기 감소된 디밍 전류의 세기에 따른 제2 휘도 값은 임계 범위 내에 속할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 디밍 주파수, 상기 제2 디밍 주파수 또는 상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 듀티 가변 시간을 획득하고, 상기 획득된 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간의 개수에 기초하여 상기 듀티 가변량을 획득할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간의 개수 및 각 디밍 구간에 대응되는 시간에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 동안 디밍 가변량을 점차 증가시킬 수 있다.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 및 광을 출력하는 백라이트 유닛을 포함하는 전자 장치의 제어 방법은, 제1 입력 영상이 수신되면 상기 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 상기 백라이트 유닛을 구동하는 단계, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 수신된 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 상기 제1 디밍 주파수와 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 백라이트 유닛이 상기 기 설정된 값으로 변경되는 디밍 구간의 다음 디밍 구간에서 상기 기 설정된 값의 디밍 듀티를 유지하면서 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경할 수 있다.

또한, 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 상기 제2 디밍 주파수로 변경된 후 상기 백라이트 유닛이 상기 제2 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 현재 디밍 듀티 및 상기 기 설정된 값 간 차이에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간 각각에서 디밍 듀티를 동일 가변량 만큼 증가시키는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기 설정된 값은, 디밍 구간에 대응되는 최대 듀티일 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수가 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 상기 기 설정된 값까지 점차적으로 증가시킨 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계 및, 상기 복수의 디밍 구간 각각에서 증가된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 세기를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 제1 입력 영상에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기를 획득하는 단계 및, 상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 상기 복수의 디밍 구간에서 점차 증가시키고 상기 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 상기 획득된 디밍 전류의 세기를 점차 감소시키는 단계를 포함하며, 상기 획득된 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기에 따른 제1 휘도 값 및 상기 증가된 디밍 듀티 및 상기 감소된 디밍 전류의 세기에 따른 제2 휘도 값은 임계 범위 내에 속할 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 제1 디밍 주파수, 상기 제2 디밍 주파수 또는 상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 듀티 가변 시간을 획득하고, 상기 획득된 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간의 개수에 기초하여 상기 듀티 가변량을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는, 상기 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간의 개수 및 각 디밍 구간에 대응되는 시간에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 동안 디밍 가변량을 점차 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 입력 영상 전환시 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 변경되더라도 플리커링 현상이 발생되지 않게 된다. 이에 따라 사용자에게 개선된 화질의 영상을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3a 및 도 3b은 일 실시 예에 따른 로컬 디밍 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 일 실시 예에 따라 각 백라이트 블럭에 대응되는 전류 듀티를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 주파수 변경 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6a, 도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 주파수 변경 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 주파수 변경 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10는 본 개시의 일 실시 예에 따른 영상 출력 방법을 순차적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공간 필터링 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명한다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

A 또는/및 B 중 적어도 하나라는 표현은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 중 어느 하나를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 개시의 이해를 돕기 위한 로컬 디밍에 따른 백라이트 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

비 자발광 디스플레이 패널, 예를 들어 액정 디스플레이 패널의 경우 스스로 빛을 낼 수 없는 소자로 구현되므로, 조명을 제공하는 백라이트 유닛을 구비하여야 한다. 백라이트 유닛은 광원으로 사용되는 발광 소자, 예를 들어 LED를 동시에 동작시키는 것이 아니라, 영상 특성에 따라 점멸시키는 방식인 디밍 방식에 따라 구동될 수 있다. 일 예로 백라이트 유닛은 로컬 디밍 방식 또는 글로벌 디밍 방식에 따라 구동될 수 잇다.

일반적으로 로컬 디밍(Local dimming) 방식은 입력 영상을 백라이트 블록 수 만큼 분할하고 각 백라이트 블록과 매칭되는 각 영상 영역의 입력 데이터를 통해 각 백라이트 블럭을 구동하기 위한 값을 산출하고 각 영상 영역 별로 백라이트 점등 시간을 개별 제어하는 방식이다. 반면, 글로벌 디밍(Global dimming) 방식은 전체 영상 영역의 입력 데이터를 통해 백라이트 유닛을 구동하기 위한 값을 산출하고, 화면 전체의 백라이트 점등 시간을 일괄적으로 제어하는 방식이다.

한편, 상술한 바와 같이 백라이트 디밍 방식을 이용하는 경우 입력 영상의 프레임 레이트(또는 출력 주파수 또는 화면 재생 빈도(refresh rate) 또는 주사율)에 기초하여 백라이트 디밍 주파수(이하, 디밍 주파수)도 획득될 수 있다. 일 예에 따라 백라이트 디밍 주파수는 입력 영상의 프레임 레이트의 n 배(n은 1 이상 정수)가 될 수 있다. 여기서, n 값은 제조시 설정된 값이거나, 사용자에 의해 설정된 값이 될 수 있다. 경우에 따라 n 값은 영상의 타입 또는 패널의 특성에 기초하여 획득되는 것도 가능하다.

일 예에 따라 디밍 주파수가 입력 영상의 프레임 레이트의 2배로 설정되는 경우, 60Hz의 프레임 레이트를 가지는 영상이 입력되는 경우 백라이트 유닛은 120Hz의 디밍 주파수로 구동되고, 50Hz의 프레임 레이트를 가지는 영상이 입력되는 경우 백라이트 유닛은 100Hz의 디밍 주파수로 구동될 수 있다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 60Hz의 프레임 레이트를 가지는 영상이 입력되다가 50Hz의 프레임 레이트를 가지는 영상이 입력되는 경우 백라이트 유닛은 120Hz의 디밍 주파수로 구동되다가 100Hz의 디밍 주파수로 구동되어야 한다. 이 경우, 순간적인 디밍 주파수의 변경으로 디밍 주기가 어긋나는 시점이 발생할 수 있고, 이에 따라 플리커링(flickering) 등의 화질 저하 문제가 발생될 수 있게 된다.

이에 따라 이하에서는 디밍 주파수가 변경되는 시점에 화질 저하 문제가 발생되지 않도록 하는 다양한 실시 예에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 2에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이 패널(110), 백라이트 유닛(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.

전자 장치(100)는 스마트 TV, 인터넷 TV, 웹 TV, IPTV(Internet Protocol Television), 싸이니지, PC, 스마트 TV, 모니터, 스마트 폰, 태블리스, 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, LFD(large format display), Digital Signage(디지털 간판), DID(Digital Information Display), 비디오 월(video wall), 프로젝터 디스플레이 등과 같이 디스플레이 기능을 갖춘 다양한 유형의 장치로 구현될 수 있다.

디스플레이 패널(110)은 복수의 픽셀을 포함하며, 각 픽셀은 복수의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각 픽셀은 복수의 광 예를 들어, 적색, 녹색, 청색의 광(R, G, B)에 대응하는 세 개의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 경우에 따라서 적색, 녹색, 청색의 서브 픽셀 이외에 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로(Yellow), 블랙(Black) 또는 다른 서브 픽셀도 포함될 수 있다. 여기서, 디스플레이 패널(110)은 비자발광 소자를 포함하는 패널, 예를 들어 액정 표시 패널(Liquid Crystal Panel)로 구현될 수 있다. 다만, 본 개시의 일 실시 예에 따른 백라이트 디밍이 적용 가능하다면 다른 형태의 디스플레이 패널로 구현되는 것도 가능하다.

백라이트 유닛(120)은 광을 출력한다. 일 예에 따라 백라이트 유닛(120)은 디스플레이 패널(110)의 배면, 즉 영상이 표시되는 면의 반대 면에서 디스플레이 패널(110)에 광을 조사할 수 있다.

백라이트 유닛(120)은 다수의 광원들을 포함하고, 다수의 광원은 램프와 같은 선광원 또는 발광 다이오드와 같은 점광원 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 백라이트 유닛(120)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛(120)의 광원은 LED(Light Emitting Diode), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), ELP, FFL 중 어느 하나 또는 두 종류 이상의 광원을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라 백라이트 유닛(120)은 복수의 LED 모듈 및/또는, 복수의 LED 캐비넷(cabinet)으로 구현될 수 있다. 또한 LED 모듈은 복수 개의 LED 픽셀들을 포함할 수 있는데, 일 예에 따라 LED 픽셀은 Blue LED 또는 Whithe LED로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, RED LED, GREEN LED 또는 BLUE LED 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 구현 가능하다.

프로세서(130)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), GPU(graphics-processing unit) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다. 프로세서(130)는 기 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어(computer executable instructions)를 실행함으로써 다양한 기능을 수행할 수 있다.

프로세서(130)는 입력 영상에 기초하여 백라이트 유닛(120)을 구동하기 위한 전류 정보를 획득하고, 획득된 전류 정보에 기초하여 백라이트 유닛(120)을 구동한다.

일 예에 따라 프로세서(130)는 복수의 백라이트 블럭 각각을 구동하기 위한 전류 정보를 획득하고 획득된 전류 정보에 기초하여 백라이트 유닛(120)을 구동할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 복수의 백라이트 블럭 각각을 구동하기 위한 전류 정보, 예를 들어 전류(또는 전압)의 공급 시간(이하, 디밍 듀티) 또는 전류의 세기 중 적어도 하나를 조절하여 출력한다. 여기서, 백라이트 블럭 각각은 적어도 하나의 광원 예를 들어, 복수의 광원을 포함할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(130)는 듀티 비가 가변되는 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)로 백라이트 유닛(120)에 포함된 광원들의 휘도를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 필요에 따라 전류의 세기를 가변하여 백라이트 유닛(120)의 광원들의 휘도를 제어할 수 있다. 여기서, 펄스폭 변조 신호(PWM)는 광원들의 점등 및 소등의 비율을 제어하며, 그 듀티 비(duty ratio %)는 프로세서(130)로부터 입력되는 디밍 값에 따라 획득된다.

이 경우 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)을 구동하기 위한 드라이버 IC를 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 DSP로 구현되고, 디지털 드라이버 IC와 one chip으로 구현될 수 있다. 다만, 드라이버 IC는 프로세서(130)와 별도의 하드웨어로 구현될 수도 있음은 물론이다. 예를 들어, 백라이트 유닛(120)에 포함된 광원들이 LED 소자로 구현되는 경우, 드라이버 IC는 LED 소자에 인가되는 전류를 제어하는 적어도 하나의 LED 드라이버로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따라, LED 드라이버는 파워 서플라이(power supply)(예를 들어, SMPS(Switching Mode Power Supply)) 후단에 배치되어 파워 서플라이로부터 전압을 인가받을 수 있다. 다만, 다른 실시 예에 따르면, 별도의 전원 장치로부터 전압을 인가받을 수도 있다. 또는, SMPS 및 LED 드라이버가 하나로 통합된 모듈 형태로 구현되는 것도 가능하다.

프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)을 구동하기 위한 전류 정보 예를 들어, 디밍 듀티(또는 디밍 값 또는 디밍 비율 또는 전류 듀티 또는 전류의 점등 듀티)를 획득한다. 예를 들어, 프로세서(130)는 입력 영상의 픽셀 정보(또는 픽셀 물리량)에 기초하여 백라이트 값(또는 광량 값)을 획득하고, 백라이트 값에 기초하여 백라이트 유닛(120)을 구동하기 위한 디밍 듀티를 획득할 수 있다. 여기서, 픽셀 정보는, 입력 영상의 평균 픽셀 값, 최대 픽셀 값(또는 피크 픽셀 값), 최저 픽셀 값 및 중간 픽셀 값 및 APL(Average Picture Level) 중 적어도 하나가 될 수 있다. 또는, 픽셀 정보는 입력 영상에 포함된 각 영상 블럭 영역의 평균 픽셀 값, 최대 픽셀 값(또는 피크 픽셀 값), 최저 픽셀 값 및 중간 픽셀 값 및 APL 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이 경우, 픽셀 값은 휘도 값(또는 계조 값) 및 색 좌표 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 픽셀 정보로서 APL을 이용하는 경우를 상정하여 설명하도록 한다. 또한, 백라이트 값은 픽셀 정보가 반영된 다양한 형태의 값으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 값에 특정 상수를 곱한 값, 픽셀 값을 비율로 표현한 값 등 상대적 광량을 나타낼 수 있는 다양한 타입의 값으로 정의될 수 있다.

프로세서(130)는 입력 영상의 기설정된 구간 별 픽셀 정보, 예를 들어 APL 정보에 기초하여 각 구간 별로 백라이트 유닛(120)을 구동하기 위한 디밍 듀티를 획득할 수 있다. 여기서, 기설정된 구간은 프레임 단위가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 프레임 구간, 씬 구간 등이 되는 것도 가능하다. 이 경우, 프로세서(130)는 기설정된 함수(또는 연산 알고리즘)에 기초하여 픽셀 정보에 기초한 디밍 듀티를 획득할 수도 있으나, 픽셀 정보에 따른 디밍 듀티에 대한 정보가 예를 들어 룩업 테이블 또는 그래프 형태로 기 저장되어 있을 수도 있다.

예를 들어, 프로세서(130)는 프레임 별 픽셀 데이터(RGB)를 기설정된 변환 함수에 따라 휘도 레벨로 변환하고, 휘도 레벨의 합을 전체 픽셀 수로 나누어 각 프레임 별 APL을 산출할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 종래의 다양한 APL 산출 방법이 이용될 수 있음은 물론이다. 이어서, 프로세서(130)는 APL이 기설정된 값(예를 들어, 80%)인 영상 프레임에서 디밍 듀티를 100%로 제어하고, 80% 이하의 ALP 값을 가지는 영상 프레임의 디밍 값을 APL 값에 선형 또는 비선형적으로 반비례하도록 감소시키는 함수를 이용하여 각 APL 값에 대응되는 디밍 듀티를 결정할 수 있다. 다만, APL 값에 대응되는 디밍 값이 룩업 테이블에 저장되어 있는 경우, APL을 리드 어드레스로하여 룩업 테이블로부터 디밍 듀티를 독출할 수도 있다.

한편, 프로세서(130)는 화면을 복수의 영역으로 식별하고 영역 별로 백라이트 휘도를 개별 제어하는 로컬 디밍(Local dimming) 또는 화면 전체의 백라이트 점등 시간을 일괄적으로 제어하는 글로벌 디밍(Global dimming)으로 백라이트 유닛(120)을 구동할 수 있다.

일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)를 로컬 디밍 방식으로 구동할 수 있다. 이 경우, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)을 구성하는 복수의 백라이트 블럭에 대응되는 디밍 듀티를 획득하고, 획득된 디밍 듀티에 기초하여 복수의 백라이트 블럭 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.

일 예로, 백라이트 유닛(120)이 도 3a에 도시된 바와 같이 직하형 백라이트 유닛(120-1)으로 구현되는 경우, 직하형 백라이트 유닛(120-1)은 디스플레이 패널(110) 하부에 다수의 광학 시트들과 확산판이 적층되고 확산판 하부에 다수의 광원들이 배치되는 구조로 구현될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛(120-1)의 경우, 복수의 광원의 배치 구조에 기초하여 도 3a에 도시된 바와 같이 복수의 백라이트 블럭으로 구분되고, 복수의 백라이트 블럭은 개별적으로 제어될 수 있다.

다른 실시 예에 따라, 백라이트 유닛(120)이 도 3b에 도시된 바와 같이 에지형 백라이트 유닛(120-2)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 에지형 백라이트 유닛(120-2)은 디스플레이 패널(110) 하부에 다수의 광학 시트들과 도광판이 적층되고 도광판의 측면에 다수의 광원들이 배치되는 구조로 구현될 수 있다. 에지형 백라이트 유닛(120-2)의 경우, 복수의 광원의 배치 구조에 기초하여 도 3b에 도시된 바와 같이 복수의 백라이트 블럭으로 구분되고, 복수의 백라이트 블럭은 개별적으로 제어될 수 있다.

다른 실시 예에 따라 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)를 글로벌 디밍 제어할 수 있다. 백라이트 유닛(120)이 직하형 백라이트 유닛(120-1) 또는 에지형 백라이트 유닛(120-2)으로 구현되는 경우, 복수의 백라이트 블럭은 개별 제어되지 않고 백라이트 점등 시간이 일괄적으로 제어될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 개시의 일 실시 예에 따라 각 백라이트 블럭에 대응되는 전류 듀티를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 설명의 편의를 위하여 백라이트 유닛(120)이 유닛이 에지형으로 구현되는 경우로 상정하였다.

일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)의 백라이트 블럭 각각에 대응되는 화면 영역에 디스플레이될 영상 영역 각각의 픽셀 정보, 예를 들어 APL 정보를 획득하고 획득된 픽셀 정보에 기초하여 각 백라이트 블럭의 전류 듀티를 산출할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(130)는 도 4a의 우측에 도시된 바와 같이 각 백라이트 블럭(121-1 내지 121-n) 각각에 대응되는 영상 영역(111-1 내지 111-n)의 APL 정보를 산출할 수 있다. 예를 들어, 도 4b의 좌측은 일 예에 따라 각 영상 영역(111-1 내지 111-n)의 각 영상 영역(111-1 내지 111-n)의 APL 값(411-1 내지 411-n)을 산출한 경우를 나타낸다. 이어서, 프로세서(130)는 도 4b에 도시된 바와 같이 도 4a에서 획득된 각 영상 영역의 APL 값에 기초하여 각 백라이트 블럭(121-1 내지 121-n)의 전류 듀티(421-1 내지 421-n)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 각 영상 영역의 ALP 값에 기설정된 가중치를 적용하여 각 백라이트 블럭(121-1 내지 121-n)의 전류 듀티를 산출할 수 있다. 예를 들어, APL이 10%인 영상 영역의 전류 듀티를 10%*6=60%로 산출하고, APL이 7%인 영상 영역의 전류 듀티를 7%*6=42%로 산출할 수 있다. 다만 전류 듀티를 산출하는 일 예에 불과하며, 전류 듀티는 각 영상 영역의 픽셀 정보에 기초하여 다양한 방법으로 산출될 수 있다.

한편, 일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 각 백라이트 블럭에 대응되는 전류 듀티를 각 백라이트 블럭의 연결 순서에 따라 정렬하여 로컬 디밍 드라이버로 공급할 수 있다. 이 경우, 로컬 디밍 드라이버는 프로세서(130)로부터 제공받은 각 전류 듀티를 가지는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 신호를 생성하고, 생성된 PWM 신호에 기초하여 각 백라이트 블럭을 순차적으로 구동한다. 다른 실시 예에 따라, 프로세서(130)는 산출된 디밍 듀티에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하여 로컬 디밍 드라이버에 제공할 수도 있다.

한편, 일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 각 백라이트 블럭에 대응되는 디밍 듀티를 각 백라이트 블럭의 연결 순서에 따라 정렬하여 로컬 디밍 드라이버로 공급할 수 있다. 이 경우, 로컬 디밍 드라이버는 프로세서(130)로부터 제공받은 각 디밍 값을 가지는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 신호를 생성하고, 생성된 PWM 신호에 기초하여 각 백라이트 블럭을 순차적으로 구동한다. 다른 실시 예에 따라, 프로세서(130)는 산출된 디밍 듀티에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하여 디밍 드라이버에 제공할 수도 있다.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 입력 영상이 수신되면 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 백라이트 유닛(120)을 구동할 수 있다. 여기서, 디밍 주파수란 디밍 신호가 출력되는 주파수를 의미하며, 영상의 프레임 레이트 즉, 출력 주파수의 n배(여기서, n은 1 이상 정수)로 획득될 수 있다. 여기서, n 값은 제조시 설정된 값이거나, 사용자에 의해 설정된 값이 될 수 있다. 경우에 따라 n 값은 영상의 타입 또는 패널의 특성에 기초하여 획득되는 것도 가능하다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 n=2 즉, 디밍 주파수가 입력 영상의 프레임 레이트의 2배인 것으로 주로 상정하여 설명하도록 한다. 예를 들어, 60Hz의 입력 영상이 수신되면, 60Hz의 2배인 120Hz의 디밍 주파수로 백라이트 유닛(120)을 구동할 수 있다.

프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 제2 입력 영상이 수신되면, 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 제1 디밍 주파수와 상이한지 식별할 수 있다. 예를 들어 제1 영상이 재생 중인 상태에서 사용자가 명령에 따라 제2 입력 영상이 재생 영상으로 선택되는 경우, 또는 제1 입력 영상의 재생 중에 특정 타입의 제2 입력 영상(예를 들어 광고 영상)이 중간에 삽입 재생되는 경우 등이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(120)이 120Hz로 구동되는 동안 50Hz의 입력 영상이 수신되는 경우 50Hz의 2배인 100Hz의 디밍 주파수가 되며, 해당 디밍 주파수는 이전의 120Hz의 디밍 주파수와 상이할 수 있다. 일 예에 따라 제1 및 제2 디밍 주파수가 상이하다는 의미는 수치 자체가 상이하다는 의미가 될 수 있다. 다른 예에 따라 제1 및 제2 디밍 주파수가 상이하다는 의미는 제1 및 제2 디밍 주파수 중 어느 하나가 다른 하나의 배수가 되지 않는 경우를 의미할 수 있다. 전자에 따르면, 제1 디밍 주파수가 120Hz이고, 제2 디밍 주파수가 60Hz인 경우 디밍 주파수가 상이한 경우일 수 있으나, 후자에 따르면 디밍 주파수가 상이한 경우에 해당되지 않을 수 있다. 현재 디밍 주파수와 변경될 디밍 주파수의 수치 자체는 상이하더라도 배수 관계가 성립되는 경우 화질 저하 문제가 발생될 여지는 크지 않기 때문이다.

이어서, 프로세서(130)는 제2 디밍 주파수가 제1 디밍 주파수와 상이하면, 백라이트 유닛(120)이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 백라이트 유닛(120)의 디밍 주파수를 제2 디밍 주파수로 변경할 수 있다. 일 예로, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 점진적으로 증가시켜 최종적으로 기 설정된 값까지 증가시킬 수 있다.

여기서, 기 설정된 값은 디밍 구간에 대응되는 최대(maximum) 듀티(또는 풀(full) 듀티) 즉, 100% 일 수 있다. 다만 기 설정된 값은 100% 를 기준으로 임계 범위(예를 들어, 3%) 내에 속하는 범위 내에서 결정되는 것도 가능하다.

특히, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 제1 디밍 주파수에 기초하여 기 설정된 값의 디밍 듀티로 구동되는 디밍 구간의 다음 디밍 구간에서 기 설정된 값의 디밍 듀티를 유지하면서 백라이트 유닛(120)의 디밍 주파수를 제2 디밍 주파수로 변경할 수 있다.

또한, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)의 디밍 주파수가 제2 디밍 주파수로 변경된 후 백라이트 유닛(120)이 제2 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 감소시킬 수 있다. 일 예로, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 점진적으로 감소시킬 수 있다.

한편, 프로세서(130)는 상술한 실시 예에 따라 복수의 디밍 구간 각각에서 증가되거나, 감소된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 세기(또는 amplitude 또는 아날로그 데이터)를 조정할 수 있다. 이는 디밍 듀티의 변경으로 인한 휘도 변경을 방지하기 위함이다. 일 예에 따라 디밍 전류의 세기는 디스플레이 패널(110)의 특성을 고려하여 제조시 디폴트 값으로 설정되어 있을 수 있으나, 디스플레이 패널(110)의 사용 이력, 사용 환경, 사용자 입력 등에 기초하여 변경될 수 있으며, 경우에 따라서는 입력 영상의 특성(예를 들어, 입력 영상의 타입 등)에 기초하여 변경되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 디밍 전류 세기는 영상의 특성과 관계없이 기설정된 디폴트 값인 것으로 상정하여 설명하도록 한다.

구체적으로, 프로세서(130)는 제1 입력 영상에 기초하여 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 제1 디밍 듀티를 획득할 수 있다. 제1 디밍 듀티를 획득하는 방법에 대해서는 도 4a 및 도 4b에서 상세히 설명하였다. 여기서, 디폴트 디밍 전류의 세기는 제1 세기인 것으로 명명하도록 한다.

프로세서(130)는 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 복수의 디밍 구간에서 점차 증가시키고 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 디밍 전류의 세기를 점차 감소시킬 수 있다. 여기서, 각 디밍 구간에 대응되는 증가된 디밍 듀티를 제2 디밍 듀티라 하고, 각 디밍 구간에 대응되는 감소된 디밍 전류의 세기를 제2 세기라 명명하도록 한다.

이 경우, 프로세서(130)는 제1 입력 영상에 기초하여 획득된 제1 디밍 듀티 및 디밍 전류의 제1 세기에 따른 제1 휘도 값 및, 제2 디밍 듀티 및 제2 세기에 따른 제2 휘도 값과 임계 범위 내에 속하도록 제2 세기를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 제1 입력 영상의 픽셀 정보에 기초한 휘도 값이 임계 범위 내에서 유지되도록 증가된 디밍 듀티에 따라 디밍 전류의 세기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 제1 입력 영상의 픽셀 정보에 기초한 휘도 값이 증가된 디밍 듀티에 따라 변경되지 않도록 디밍 전류의 세기를 감소시킬 수 있다.

이와 같이 본 개시의 일 실시 예에 따라 디밍 듀티를 증가시키더라도 디밍 전류의 세기를 감소시킴으로써 영상의 휘도는 유지될 수 있게 된다.

마찬가지로, 프로세서(130)는 디밍 주파수가 제2 입력 영상에 대응되는 제2 디밍 주파수로 변경되면, 제2 입력 영상에 기초하여 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기를 획득하고, 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 복수의 디밍 구간에서 점차 감소시키고 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 획득된 디밍 전류의 세기를 점차 증가시킬 수 있다. 이 경우, 제2 입력 영상에 기초하여 획득된 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기에 따른 제3 휘도 값 및, 증가된 디밍 듀티 및 감소된 디밍 전류의 세기에 따른 제4 휘도 값과 임계 범위 내에 속할 수 있다.

프로세서(130)는 현재 디밍 듀티, 기 설정된 듀티(상술한 기 설정된 값), 현재 듀티 및 기 설정된 듀티 간 차이, 현재 디밍 주파수, 변경될 디밍 주파수, 또는 현재 디밍 주파수 및 변경될 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 듀티 가변 시간 즉, 듀티가 가변되는 디밍 구간의 개수 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 현재 디밍 듀티 및 기 설정된 듀티 간 차이 값에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 일 예로, 프로세서(130)는 현재 디밍 듀티 및 기 설정된 듀티 간 차이 값에 비례하여 듀티 가변 시간을 증가시킬 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 디밍 주파수 및 제2 디밍 주파수 간 차이에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 제1 디밍 주파수 및 제2 디밍 주파수 간 차이에 기초하여 듀티 가변 시간을 획득할 수 있다. 예를 들어 프로세서(130)는 제1 디밍 주파수 및 제2 디밍 주파수 간 차이 값에 비례하여 듀티 가변 시간을 증가시킬 수 있다.

다만, 경우에 따라서 프로세서(130)는 듀티 가변 시간을 일정한 디폴트 시간으로 적용하는 것도 가능하다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 듀티 가변 시간에 기초하여 듀티 가변량을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간의 개수에 기초하여 듀티 가변량을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 디밍 구간의 개수에 반비례하도록 듀티 가변량을 획득할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 디밍 구간의 개수가 많으면 듀티 가변량을 적게 하고 디밍 구간의 개수가 적으면 듀티 가변량을 크게 할 수 있다. 일 예에 따라 프로세서(130)는 듀티 가변량이 획득되면, 디밍 듀티가 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간 각각에서 획득된 듀티 가변량에 기초하여 디밍 듀티를 증가시킬 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 디밍 듀티가 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간의 개수 및 각 디밍 구간에 대응되는 시간에 기초하여 복수의 디밍 구간 동안 디밍 가변량을 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 디밍 듀티가 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간 동안 듀티 가변량을 점차 증가시킬 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 주파수 변경 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 5a에 도시된 바와 같이 전자 장치(100)로 60 Hz의 프레임 레이트를 가지는 제1 입력 영상에 대응되는 복수의 제1 영상 프레임(511, 512, 513)이 입력되다가 50 Hz의 프레임 레이트를 가지는 제2 입력 영상에 대응되는 복수의 제2 영상 프레임(521, 522, 523)이 입력되는 경우를 가정한다. 또한, 백라이트 유닛(120)이 각 입력 영상의 프레임 레이트의 2배의 디밍 주파수로 구동되는 경우를 가정한다. 즉, 프로세서(130)는 60 Hz의 프레임 레이트의 제1 영상 프레임들(511, 512, 513)이 디스플레이되는 각 프레임 구간(f1, f2, f3) 동안 백라이트 유닛(120)을 120 Hz의 디밍 주파수로 구동하고 제2 영상 프레임들(521, 522, 523)이 디스플레이되는 각 프레임 구간(f4, f5, f6) 동안 백라이트 유닛(120)을 100 Hz의 디밍 주파수로 구동할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 120 Hz로 구동되는 동안 각 디밍 구간(d11, d12, d21, d22, d31, d32)에서 디밍 듀티(w)를 점차 증가시키고 증가된 듀티량에 대응되도록 디밍 전류의 세기(a)를 점차 감소시킬 수 있다. 프로세서(130)는 특정 프레임에 대응되는 디밍 구간(d31, d32)에서 디밍 듀티(w)를 기 설정된 값, 예를 들어 최대 듀티(wm)까지 증가시킨 후, 다음 프레임에 대응되는 다음 디밍 구간(d41, d42)에서 디밍 주파수를 100Hz로 변경할 수 있다. 이 경우 프로세서(130)는 디밍 듀티가 변경된 디밍 구간(d41, d42)에서도 최대 디밍 듀티(wm)를 유지할 수 있다.

이어서 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)이 100 Hz로 구동되는 동안 각 디밍 구간(d41, d42, d51, d52, d61, d62)에서 디밍 듀티(w)를 점차 감소시키고 감소된 듀티량에 대응되도록 디밍 전류의 세기(a)를 점차 증가시킬 수 있다.

상기와 같은 실시 예에서 프로세서(130)는 각 디밍 구간에서 디밍 듀티(w)를 증가시키거나 감소시킬 때, 각 디밍 구간에 대응되는 영상에 기초하여 산출된 휘도 값 즉, 디밍 듀티 변경 전 휘도 값이 유지되도록 디밍 전류의 세기(a)를 결정할 수 있다.

도 5b는 일 실시 예에 따른 60Hz의 입력 영상에 포함된 3 개의 프레임이 입력되는 동안 디밍 듀티(w) 및 디밍 전류의 세기(a)의 변화를 자세히 설명하기 위한 도면이다. 도 5b에서는 설명의 편의를 위하여 디밍 듀티(w) 및 디밍 전류의 세기(a) 각각의 최대 값이 1023인 것으로 상정하였다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 디밍 듀티 가변 시간이 0.1초로 결정되면, 3 개의 프레임 구간 동안 각 프레임 구간에 대응되는 복수의 디밍 구간에서는 디밍 듀티를 유지시키면서, 상이한 프레임 구간 각각에 대응되는 듀티 가변량을 산출할 수 있다. 일 예에 따라 도 5b에 도시된 바와 같이 각 프레임 구간에서 디밍 듀티(d) 및 전류 세기(a)에 의해 결정되는 총 광량(백라이트 값)이 유지되도록 각 디밍 구간에서의 디밍 듀티(d) 및 전류 세기(a)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디밍 듀티(d)를 디밍 구간 d11(=d12), d21(=d22), d31(d32)에서 상이한 가변량만큼 증가시킨다고 가정할 때, 예를 들어 614 > 787 > 1023로 점차 증가시킨다고 가정할 때, 총 광량 618122(펄스 면적)이 유지되도록 각 디밍 구간에 대응되는 전류 세기를 결정할 수 있다. 각 디밍 구간에서의 총 광량 614(w11)*1023(a11) = 787(w21)*787(a21) = 1023(w31)*614(a31)으로 동일할 수 있다. 해당 실시 예에 따르면, 첫번째 및 두번째 프레임 구간에서는 (787-614)/16.6ms = 10.4/ms 만큼 디밍 듀티가 변경되고, 두번째 및 세번째 프레임 구간에서는 (1023-787)/16.6ms = 14.2/ms 만큼 디밍 듀티가 변경될 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 디밍 듀티 가변 시간이 0.1초로 결정되면, 3 개의 프레임 구간 동안 각 프레임 구간에 대응되는 복수의 디밍 구간 각각에서도 디밍 듀티가 점차 증가되도록 디밍 가변량을 산출할 수 있다. 일 예에 따라 도 5c에 도시된 바와 같이 각 디밍 구간에서 디밍 듀티(d) 및 전류 세기(a)에 의해 결정되는 총 광량(백라이트 값)이 유지되도록 각 디밍 구간에서의 디밍 듀티(d) 및 전류 세기(a)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디밍 듀티(d)를 디밍 구간 d11, d12, d21, d22, d31, d32에서 623 > 723 > 823 > 923 > 1023 으로 점차 증가시킨다고 가정할 때, 총 광량 618122(펄스 면적)이 유지되도록 각 디밍 구간에 대응되는 전류 세기를 결정할 수 있다. 각 디밍 구간에서의 총 광량 623(w11)*1023(a11) = 723(w12)*991(a12)= 823(w21)*774(a21) = 923 (w22)*690(a22) = 623(w31)*1023(a31)으로 동일할 수 있다.

한편, 도 5b에서는 듀티 가변량이 상이한 경우(가변량: 173, 236)를 예를 들어 설명하였고, 도 5c에서는 듀티 가변량이 동일한 경우(가변량:100)을 예를 들어 설명하였다.

한편, 상술한 실시 예에서는 설명의 편의를 위하여 제1 영상 프레임들(511, 512, 513) 및 제2 영상 프레임들(521, 522, 523)의 휘도가 일정한것을 상정하여 설명하였지만, 각 영상 프레임의 휘도는 영상 프레임의 픽셀 정보에 따라 상이할 수 있음은 물론이다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예는 동일한 방식으로적용될 수 있음은 물론이다.

도 6, 도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 주파수 변경 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 5에서는 각 프레임 구간(f1 내지 f6) 마다 디밍 듀티가 변경되는 것으로 설명하였지만, 동일한 디밍 듀티가 유지되는 프레임 구간이 복수 개일 수도 있다. 도 5에서는 두 개의 프레임 구간에서 동일한 디밍 듀티가 유지되는 것으로 상정하였다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 디밍 듀티가 증가 또는 감소되는 동안 디밍 듀티의 듀티 가변량을 동일하게 유지할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 디밍 듀티가 증가되는 제1 프레임 구간(f1), 제3 프레임 구간(f3) 및 제5 프레임 구간(f5)까지 듀티 가변량을 동일하게 증가시키고, 디밍 듀티가 감소되는 제7 프레임 구간(f7), 제9 프레임 구간(f9) 및 제11 프레임 구간(f11)에서 듀티 가변량을 동일하게 감소시킬 수 있다. 여기서, 제2 프레임 구간(f1), 제4 프레임 구간(f4) 및 제6 프레임 구간(f6)의 디밍 듀티는 제1 프레임 구간(f1), 제3 프레임 구간(f3) 및 제5 프레임 구간(f5) 각각과 동일하고, 제8 프레임 구간(f8), 제10 프레임 구간(f10) 및 제12 프레임 구간(f12)의 디밍 듀티는 제7 프레임 구간(f7), 제9 프레임 구간(f9) 및 제11 프레임 구간(f11)의 디밍 듀티와 동일한 것으로 상정하였다.

한편 상술한 바와 같이 듀티 가변 시간 즉, 듀티가 가변되는 디밍 구간의 개수 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나는 현재 디밍 듀티, 기 설정된 듀티, 현재 듀티 및 기 설정된 듀티 간 차이, 현재 디밍 주파수, 변경될 디밍 주파수, 또는 현재 디밍 주파수 및 변경될 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 도 6에 도시된 실시 예와 달리, 디밍 듀티가 증가 또는 감소되는 동안 디밍 듀티의 듀티 가변량을 상이하게 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 디밍 듀티가 증가되는 제1 프레임 구간(f1) 및 제3 프레임 구간(f3) 간 제1 듀티 가변량 및 제3 프레임 구간(f3) 및 제5 프레임 구간(f5) 간 제2 듀티 가변량은 상이할 수 있다. 일 예로, 도 7a에 도시된 바와 같이 듀티 가변량은 점차 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임 구간(f1)에 대응되는 디밍 듀티(w1) 및 제3 프레임 구간(f3)에 대응되는 디밍 듀티(w3) 간 차이는 제3 프레이 구간(f3)에 대응되는 디밍 듀티(w3) 및 제5 프레임 구간(f5)에 대응되는 디밍 듀티(w5) 간 차이보다 클 수 있다. 다른 예로, 도 7b에 도시된 바와 같이 듀티 가변량은 점차 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임 구간(f1)에 대응되는 디밍 듀티(w1) 및 제3 프레임 구간(f3)에 대응되는 디밍 듀티(w3) 간 차이는 제3 프레이 구간(f3)에 대응되는 디밍 듀티(w3) 및 제5 프레임 구간(f5)에 대응되는 디밍 듀티(w5) 간 차이보다 작을 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 주파수 변경 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 현재 디밍 주파수 및 변경될 디밍 주파수 각각에 기초하여 디밍 듀티가 증가되는 제1 듀티 가변 시간(듀티가 가변되는 디밍 구간의 개수) 및 디밍 듀티가 감소되는 제2 듀티 가변 시간을 상이하게 결정할 수 있다. 예를 들어 프로세서(130)는 상대적으로 큰 디밍 주파수로 구동되는 구간에서 듀티 가변 시간을 작게 설정할 수 있다.

일 예에 따라 도 8a에 도시된 바와 같이 현재 디밍 주파수가 120Hz로 변경될 디밍 주파수 100 Hz 보다 크므로, 디밍 듀티가 증가되는 120 Hz로 구동되는 구간의 디밍 구간의 개수를 디밍 듀티가 감소되는 100 Hz로 구동되는 구간의 디밍 구간의 개수보다 작게 설정할 수 있다. 즉 도시된 바와 같이 디밍 주파수 120 Hz로 구동되는 구간의 디밍 구간은 8개(f4 내지 f6에 대응되는 디밍 구간)이고, 100hZ로 구동되는 디밍 구간의 개수는 12개(f9 내지 f14에 대응되는 디밍 구간)가 될 수 있다

다른 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 현재 디밍 주파수 및 변경될 디밍 주파수 간 차이에 기초하여 디밍 듀티가 가변되는 시간 즉, 디밍 듀티가 가변되는 디밍 구간의 개수를 상이하게 결정할 수 있다. 예를 들어 프로세서(130)는 현재 디밍 주파수 및 변경될 디밍 주파수 간 차이가 클 수록 듀티 가변 시간을 크게 설정할 수 있다.

일 예에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 디밍 주파수가 120 Hz에서 100 Hz로 변경되는 경우에는 디밍 듀티가 가변되는 디밍 구간이 12개의 프레임 구간에 대응되지만, 도 8b에 도시된 바와 같이 디밍 주파수가 120 Hz에서 80 Hz로 변경되는 경우에는 디밍 듀티가 가변되는 디밍 구간이 16 개의 프레임 구간에 대응될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면들이다.

도 9a에 따르면, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 백라이트 유닛(120), 프로세서(130), 백라이트 구동부(140), 패널 구동부(150), 메모리(160), 통신 인터페이스(170) 및 사용자 인터페이스(180)를 포함한다. 도 9a에 도시된 구성 중 도 2에 도시된 구성과 중복되는 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.

디스플레이 패널(110)는 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)이 상호 교차하도록 형성되고, 그 교차로 마련되는 영역에 R, G, B 서브 픽셀(PR, PG, PB)이 형성된다. 인접한 R, G, B 서브 픽셀(PR, PG, PB)은 하나의 픽셀을 이룬다. 즉, 각 픽셀은 적색(R)을 표시하는 R 서브 픽셀(PR), 녹색(G)을 표시하는 G 서브 픽셀(PG) 및 청색(B)을 표시하는 B 서브 픽셀(PB)을 포함하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3원색으로 피사체의 색을 재현한다.

디스플레이 패널(110)이 LCD 패널로 구현되는 경우, 각 서브 픽셀(PR, PG, PB)은 픽셀 전극 및 공통 전극을 포함하고, 양 전극 간 전위차로 형성되는 전계로 액정 배열이 바뀌면서 광 투과율이 변화하게 된다. 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 형성되는 TFT들은 각각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오 데이터, 즉 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터를 각 서브 픽셀(PR, PG, PB)의 픽셀 전극에 공급한다.

일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 하기와 같은 백라이트 구동부(140) 및 패널 구동부(150)의 동작 중 적어도 일부 동작을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(130), 백라이트 구동부(140) 및 패널 구동부(150)는 적어도 하나의 하드웨어 칩으로 구현될 수도 있다. 일 예로, 프로세서(130), 백라이트 구동부(140) 및 패널 구동부(150)는 별개의 하드웨어 칩으로 구현될 수 있으나, 다른 예로 하나의 하드웨어 칩 즉, one chip 형태로 구현될 수도 있다, 또 다른 예로, 백라이트 구동부(140) 및 패널 구동부(150)가 one chip 형태로 구현되는 것도 가능하다.

백라이트 구동부(140)는 백라이트 유닛(120)을 구동하기 위한 드라이버 IC를 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 일 예에 따라, 드라이버 IC는 프로세서(130)와 별도의 하드웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(120)에 포함된 광원들이 LED 소자로 구현되는 경우, 드라이버 IC는 LED 소자에 인가되는 전류를 제어하는 적어도 하나의 LED 드라이버로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따라, LED 드라이버는 파워 서플라이(power supply)(예를 들어, SMPS(Switching Mode Power Supply)) 후단에 배치되어 파워 서플라이로부터 전압을 인가받을 수 있다. 다만, 다른 실시 예에 따르면, 별도의 전원 장치로부터 전압을 인가받을 수도 있다. 또는, SMPS 및 LED 드라이버가 하나로 통합된 모듈 형태로 구현되는 것도 가능하다.

패널 구동부(150)는 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위한 드라이버 IC를 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 일 예에 따라, 드라이버 IC는 프로세서(130)와 별도의 하드웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 패널 구동부(150)는 도 9b에 도시된 바와 같이 데이터 라인들에 비디오 데이터를 공급하는 데이터 구동부(151) 및 게이트 라인들에 스캔 펄스를 공급하는 게이트 구동부(152)를 포함할 수 있다.

데이터 구동부(151)는 데이터 신호를 생성하는 수단으로, 프로세서(130)(또는 타이밍 컨트롤러(미도시))로부터 R/G/B 성분의 영상 데이터를 전달받아 데이터 신호를 생성한다. 또한, 데이터 구동부(151)는 디스플레이 패널(110)의 데이터 선(DL1, DL2, DL3,..., DLm)과 연결되어 생성된 데이터 신호를 디스플레이 패널(110)에 인가한다.

게이트 구동부(152)(또는 스캔 구동부)는 게이트 신호(또는 스캔 신호)를 생성하는 수단으로, 게이트 라인(GL1, GL2, GL3,..., GLn)에 연결되어 게이트 신호를 디스플레이 패널(110)의 특정한 행에 전달한다. 게이트 신호가 전달된 픽셀에는 데이터 구동부(161)에서 출력된 데이터 신호가 전달되게 된다.

그 밖에 패널 구동부(150)는 타이밍 컨트롤러(미도시)를 더 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(미도시)는 외부, 예를 들어 프로세서(130)로부터 입력 신호(IS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클럭 신호(MCLK) 등을 입력받아 영상 데이터 신호, 주사 제어 신호, 데이터 제어 신호, 발광 제어 신호 등을 생성하여 디스플레이 패널(110), 데이터 구동부(151), 게이트 구동부(165) 등에 제공할 수 있다.

메모리(160)는 전자 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 데이터를 저장한다.

특히, 메모리(160)는 프로세서(130)가 각종 처리를 실행하기 위해 필요한 데이터를 저장한다. 일 예로, 프로세서(130)에 포함된 롬(ROM), 램(RAM) 등의 내부 메모리로 구현되거나, 프로세서(130)와 별도의 메모리로 구현될 수도 있다. 이 경우, 메모리(160)는 데이터 저장 용도에 따라 전자 장치(100)에 임베디드된 메모리 형태로 구현되거나, 전자 장치(100)에 탈부착이 가능한 메모리 형태로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 구동을 위한 데이터의 경우 전자 장치(100)에 임베디드된 메모리에 저장되고, 전자 장치(100)의 확장 기능을 위한 데이터의 경우 전자 장치(100)에 탈부착이 가능한 메모리에 저장될 수 있다. 한편, 전자 장치(100)에 임베디드된 메모리의 경우 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등과 같은 형태로 구현되고, 전자 장치(100)에 탈부착이 가능한 메모리의 경우 메모리 카드(예를 들어, micro SD 카드, USB 메모리 등), USB 포트에 연결가능한 외부 메모리(예를 들어, USB 메모리) 등과 같은 형태로 구현될 수 있다.

일 예에 따라 메모리(160)는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디밍 듀티, 듀티 변경률, 전류 변경률 등을 산출하기 위한 수학식, 또는 해당 정보들과 관련된 룩업 테이블 등의 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어 룩업 테이블은 현재 디밍 듀티, 기 설정된 듀티, 현재 듀티 및 기 설정된 듀티 간 차이, 현재 디밍 주파수, 변경될 디밍 주파수, 또는 현재 디밍 주파수 및 변경될 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 대응되는 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다만, 해당 정보들은 셋탑 박스, 외부 서버, 스마트 폰 등과 같은 외부 장치로부터 실시간으로 수신될 수도 있다.

통신 인터페이스(170)는 다양한 유형의 통신 방식에 따라 다양한 유형의 외부 장치와 통신을 수행하는 구성이다.

일 실시 예에 따라 통신 인터페이스(170)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), AV, Composite, MHL(Mobile High-Definition Link), USB (Universal Serial Bus), DP(Display Port), 썬더볼트(Thunderbolt), VGA(Video Graphics Array) 포트, RGB 포트, D-SUB(D-subminiature), DVI(Digital Visual Interface), 옵티컬 포트, 컴포넌트 중 적어도 하나의 입출력 인터페이스로 구현될 수 있다.

다른 실시 예에 따라 통신 인터페이스(170)는 와이파이 모듈, 블루투스 모듈, 이더넷 통신 모듈 또는 적외선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 각 통신 모듈은 적어도 하나의 하드웨어 칩 형태로 구현될 수 있다. 와이파이 모듈, 블루투스 모듈은 각각 와이파이(WiFi) 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 모듈이나 블루투스 모듈을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 적외선 통신 모듈은 시 광선과 밀리미터파 사이에 있는 적외선을 이용하여 근거리에 무선으로 데이터를 전송하는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association)기술에 따라 통신을 수행한다.

무선 통신 모듈은 상술한 통신 방식 이외에 지그비(zigbee), 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced), 4G(4th Generation), 5G(5th Generation)등과 같은 다양한 무선 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 칩을 포함할 수 있다.

그 밖에 통신 인터페이스(170)는 LAN(Local Area Network) 모듈, 이더넷 모듈, 또는 페어 케이블, 동축 케이블 또는 광섬유 케이블 등을 이용하여 통신을 수행하는 유선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따라 디밍 듀티 산출을 위한 적어도 일부 연산이 외부 장치(예를 들어 외부 서버)에서 수행되는 경우 통신 인터페이스(170)를 통해 해당 정보가 수신될 수 있다.

사용자 인터페이스(180)는 버튼, 터치 패드, 마우스 및 키보드와 같은 장치로 구현되거나, 상술한 디스플레이 기능 및 조작 입력 기능도 함께 수행 가능한 터치 스크린으로도 구현될 수 있다. 여기서, 버튼은 전자 장치(100)의 본체 외관의 전면부나 측면부, 배면부 등의 임의의 영역에 형성된 기계적 버튼, 터치 패드, 휠 등과 같은 다양한 유형의 버튼이 될 수 있다.

또한, 사용자 인터페이스(180)는 음성 인식 또는 모션 인식이 가능하도록 하는 마이크, 카메라, 모션 센서 등으로 구현될 수도 있다.

또한, 사용자 인터페이스(180)는 외부 제어 장치로부터 사용자 입력(예를 들어, 터치, 눌림, 터치 제스처, 음성, 또는 모션)에 대응되는 신호를 수신하도록 구현될 수 있다. 외부 제어 장치(미도시)에서 사용자 음성 또는 사용자 모션을 수신하는 경우 외부 제어 장치에 마이크, 카메라, 모션 센서 등으로 구현될 수도 있음은 물론이다.

일 예에 따라 외부 제어 장치는 마이크를 포함하는 리모콘으로 구현될 수 있다. 리모콘이 사용자의 아날로그 음성 신호를 마이크를 통해 수신하면, 리모콘은 아날로그 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하고, 적외선, 와이파이 또는 블루투스 통신 방식 중 적어도 하나를 이용하여 변환된 디지털 음성 신호를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 전자 장치(100)는 디지털 음성 신호가 외부 제어 장치로부터 수신되면, 수신된 디지털 음성 신호에 기초하여 음성 인식을 수행하고, 음성 인식 결과 정보에 기초하여 제어 동작을 수행할 수 있다.

다른 예에 따라, 외부 제어 장치는 마이크를 포함하는 스마트 폰으로 구현될 수 있다. 이 경우, 스마트 폰은 원격 제어 기능을 수행하는 원격 제어 어플리케이션을 이용하여 전자 장치(100)를 원격으로 제어할 수 있다. 스마트 폰은 사용자의 아날로그 음성 신호가 마이크를 통해 수신되면, 아날로그 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하고, 음성 인식 어플리케이션을 이용하여 디지털 음성 신호에 대한 음성 인식을 수행할 수 있다. 여기서, 음성 인식 어플리케이션은 상술한 원격 제어 어플리케이션과 동일하거나, 상이한 어플리케이션일 수 있다. 스마트 폰은 디지털 음성 신호에 대한 음성 인식 인식이 수행되면, 음성 인식 결과 정보에 기초하여 원격 제어 어플리케이션을 이용하여 스마트 폰을 원격으로 제어할 수 있다. 다만, 다른 실시 예에 따르면, 스마트 폰은 적외선, 와이파이 또는 블루투스 통신 방식 중 적어도 하나를 이용하여 변환된 디지털 음성 신호를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 디지털 음성 신호가 외부 제어 장치로부터 수신되면, 수신된 디지털 음성 신호에 기초하여 음성 인식을 수행하고, 음성 인식 결과 정보에 기초하여 제어 동작을 수행할 수 있다.

일 예에 따라 전자 장치(100)는 음성 인식을 포함하는 다양한 동작을 위해 서버와 통신할 수 있는데, 서버와 통신하는 통신 인터페이스와 리모컨과 통신하는 통신 인터페이스가 상이할 수도 있고(예를 들어, 이더넷 모뎀, Wi-Fi모듈 vs BT모듈), 동일할 수도 있다(Wi-fi 모듈).

한편, 전자 장치(100)가 TV로 구현되는 경우 튜너(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 튜너(미도시)는 유선 또는 무선으로 수신되는 방송 신호를 증폭(amplification), 혼합(mixing), 공진(resonance)등을 통하여 많은 전파 성분 중에서 전자 장치(100)에서 수신하고자 하는 채널의 주파수 만을 튜닝(tuning)시켜 선택할 수 있다.

그 밖에 전자 장치(100)는 카메라, 마이크, 스피커, 모션 센서, 위치 센서, 터치 센서, 근접 센서 등 전자 장치(100)의 구현 예에 따라 다양한 구성을 추가적으로 포함할 수 있다.

도 10는 본 개시의 일 실시 예에 따른 영상 출력 방법을 순차적으로 설명하기 위한 블럭도이다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 상술한 실시 예에 따라 백라이트 블럭 별 디밍 듀티를 산출한다(1010).

이어서, 프로세서(130)는 각 백라이트 블럭 간 디밍 차이를 감소시키기 위한 공간 필터링(Spatial Filtering)을 수행할 수 있다(1020).

도 11a 및 도 11b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공간 필터링 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

로컬 디밍을 수행하게 되면, 각 백라이트 블럭 간 디밍 차이로 인해 무리(halo) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 각 백라이트 블럭 간 디밍 차이를 완화시키기 위한 각 블럭 별 디밍 듀티에 대한 공간 필터링(또는 Duty spread 조정)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 각 백라이트 블럭의 주변 블럭의 디밍 듀티에 기초하여 해당 블럭의 디밍 듀티를 조정할 수 있다. 예를 들어, 투특정 크기(예를 들어, 3Х3 크기)의 윈도우를 갖는 공간 필터를 현재 블럭의 디밍 듀티에 상하좌우로 인접한 8개의 블록 각각의 디밍 듀티에 특정 가중치를 부여하여 적용하는 필터링 방법으로 현재 블록의 디밍 듀티를 조정함으로써 인접 블록간의 디밍 차이를 완화시킬 수 있다.

또한, 프로세서(130)는 영상의 변화에 따른 휘도 차이를 감소시키기 위한 시간 필터링(Temporal Filtering)을 수행할 수 있다(1030). 일반적으로, 로컬 디밍을 수행하게 되면 영상의 변화에 따른 휘도 차이로 인해 플리커(flicker) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 영상 프레임에 따른 백라이트 유닛(120)의 휘도 변화가 스무스하게 발생하도록 시간 필터링(Temporal Filtering)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 현재 프레임에 대응되는 N 번째 디밍 데이터 및 이전 프레임에 대응되는 N-1 번째 디밍 데이터를 비교하여 비교 결과에 따라 백라이트 유닛(120)의 휘도 변화가 일정 시간 동안 천천히 일어나도록 필터링을 수행할 수 있다.

이어서, 프로세서(130)는 필터링 결과에 기초하여 백라이트 블럭 별 디밍 듀티에 적용될 게인을 제어(또는 조정)할 수 있다(1040). 특히, 프로세서(130)는 일 실시 예에 따라 디밍 주파수가 변경되는 이벤트가 발생되는 경우 디밍 주파수가 변경되기 이전의 임계 개수의 디밍 구간에서 디밍 듀티가 점차 증가되고 디밍 주파수가 변경된 후 디밍 임계 개수의 디밍 구간에서 디밍 듀티가 점차 감고되도록 게인을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 1040 블럭의 게인 제어에 의해 증가 또는 감소된 듀티에 기초하여 디밍 전류의 크기를 조정할 수 있다. 특히, 프로세서(130)는 상술한 바와 같이 디밍 듀티를 변경함에 따라 휘도가 변경되지 않도록 변경된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 크기를 조정할 수 있다.

한편, 프로세서(130)는 백라이트 유닛(120)의 광 프로파일에 기초하여 픽셀 데이터를 보상할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 백라이트 광원의 광 프로파일을 분석하여 광 확산(Diffuser)를 예측(1060)하고, 예측 결과에 기초하여 픽셀 데이터를 보상할 수 있다(1070).

도 11a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 직하형 백라이트 유닛(120-1) 광원의 광 프로파일(1110)을 나타내고, 도 11b는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 에지형 백라이트 유닛(120-2) 광원의 광 프로파일(1120)을 나타낸다. 프로세서(130)는 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 각 백라이트 블럭 또는 각 백라이트 블럭에 포함된 각 광원의 광 프로파일에 기초하여 광 확산(Diffuser)를 예측하여 픽셀 데이터를 보상할 수 있다. 예를 들어, 특정 픽셀에 영향을 주는 광 확산 값이 높은 경우 해당 픽셀의 계조 값이 감소되도록 조정할 수 있다.

또한, 프로세서(130)는 필요한 경우 디밍 듀티 제어에 따른 휘도 변화를 보상하기 위해 1070 블럭에서 보상된 픽셀 데이터를 추가적으로 보상할 수 있다(1080).

다만, 도 10에 도시된 모든 블럭의 처리가 반드시 필수적으로 적용되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 일부 블럭의 처리는 생략될 수 있고 일부 처리가 추가될 수도 있음은 물론이다.

도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 12에 도시된 전자 장치의 제어 방법에 따르면, 제1 입력 영상이 수신되면 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 백라이트 유닛을 구동한다(S1210).

이어서, 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 제2 입력 영상이 수신되면, 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 제1 디밍 주파수와 상이한지 식별한다(S1220).

이 후, 제2 디밍 주파수가 제1 디밍 주파수와 상이하면(S1220: Y), 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 제2 디밍 주파수로 변경한다(S1230). 다만, 제2 디밍 주파수가 제1 디밍 주파수와 동일하면(S1220: N), 디밍 주파수를 변경할 필요가 없으므로 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 제1 디밍 주파수로 유지할 수 있다(S1240). 이 경우 각 디밍 구간에서의 디밍 듀티는 제2 입력 영상의 픽셀 정보에 기초하여 획득된 값이 되며 기 설정된 값으로 변경되지 않게 된다.

또한, S1230 단계에서는, 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수에 기초하여 기 설정된 값의 디밍 듀티로 구동되는 디밍 구간의 다음 디밍 구간에서 기 설정된 값의 디밍 듀티를 유지하면서 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 제2 디밍 주파수로 변경할 수 있다.

또한, 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 제2 디밍 주파수로 변경된 후 백라이트 유닛이 제2 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, S1230 단계에서는, 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 현재 디밍 듀티 및 기 설정된 값간 차이에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.

또한, S1230 단계에서는, 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간 각각에서 디밍 듀티를 동일 가변량 만큼 증가시킬 수 있다.

또한, 여기서, 기 설정된 값은, 디밍 구간에 대응되는 최대 듀티일 수 있다.

또한, S1230 단계에서는, 제1 디밍 주파수 및 제2 디밍 주파수가 상이하면, 백라이트 유닛이 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값까지 점차적으로 증가시킨 후 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계 및, 복수의 디밍 구간 각각에서 증가된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 세기를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, S1230 단계에서는, 제1 입력 영상에 기초하여 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기를 획득하는 단계 및, 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 복수의 디밍 구간에서 점차 증가시키고 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 획득된 디밍 전류의 세기를 점차 감소시키는 단계를 포함하며, 획득된 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기에 따른 제1 휘도 값 및 증가된 디밍 듀티 및 감소된 디밍 전류의 세기에 따른 제2 휘도 값은 임계 범위 내에 속할 수 있다.

또한, S1230 단계에서는, 제1 디밍 주파수, 제2 디밍 주파수 또는 제1 디밍 주파수 및 제2 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 듀티 가변 시간을 획득하고, 획득된 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간의 개수에 기초하여 듀티 가변량을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, S1230 단계에서는, 디밍 듀티가 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간의 개수 및 각 디밍 구간에 대응되는 시간에 기초하여 복수의 디밍 구간 동안 디밍 가변량을 점차 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 다양한 실시 예들에 따르면, 입력 영상 전환시 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 변경되더라도 플리커링 현상이 발생되지 않게 된다. 이에 따라 사용자에게 개선된 화질의 영상을 제공할 수 있게 된다.

한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법들 중 적어도 일부 구성은 기존 전자 장치 및 기존 전자 장치에 영상을 제공하는 전자 장치 중 적어도 하나에 설치 가능한 어플리케이션 형태로 구현될 수 있다.

또한, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법들 중 적어도 일부 구성은, 기존 전자 장치 및 전자 장치 중 적어도 하나에 대한 소프트웨어 업그레이드, 또는 하드웨어 업그레이드 만으로도 구현될 수 있다.

또한, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들 중 적어도 일부 구성은 전자 장치 및 전자 장치 중 적어도 하나에 구비된 임베디드 서버, 또는 전자 장치 및 전자 장치 중 적어도 하나의 외부 서버를 통해 수행되는 것도 가능하다.

한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들 중 적어도 일부 구성은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시 예들 중 적어도 일부 구성이 프로세서(130) 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들 중 적어도 일부 구성은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 동작을 수행할 수 있다.

한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(100)의 프로세싱 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium) 에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)에서의 처리 동작을 특정 기기가 수행하도록 한다.

비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

110: 디스플레이 패널 120: 백라이트 유닛
130: 프로세서

Claims (20)

1. 디스플레이 패널;
   광을 출력하는 백라이트 유닛; 및
   제1 입력 영상이 수신되면 상기 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 상기 백라이트 유닛을 구동하는 프로세서;를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 수신된 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 상기 제1 디밍 주파수와 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는, 전자 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 백라이트 유닛의 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값으로 변경되는 디밍 구간의 다음 디밍 구간에서 상기 기 설정된 값의 디밍 듀티를 유지하면서 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는, 전자 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 상기 제2 디밍 주파수로 변경된 후 상기 백라이트 유닛이 상기 제2 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 감소시키는, 전자 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 현재 디밍 듀티 및 상기 기 설정된 값 간 차이에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 획득하는, 전자 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간 각각에서 디밍 듀티를 동일 가변량 만큼 증가시키는, 전자 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 기 설정된 값은,
   디밍 구간에 대응되는 최대 듀티인, 전자 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수가 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 상기 기 설정된 값까지 점차적으로 증가시킨 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하며,
   상기 복수의 디밍 구간 각각에서 증가된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 세기를 조정하는, 전자 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 입력 영상에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기를 획득하고,
   상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 상기 복수의 디밍 구간에서 점차 증가시키고 상기 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 상기 획득된 디밍 전류의 세기를 점차 감소시키며,
   상기 획득된 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기에 따른 제1 휘도 값 및 상기 증가된 디밍 듀티 및 상기 감소된 디밍 전류의 세기에 따른 제2 휘도 값은 임계 범위 내에 속하는, 전자 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 디밍 주파수, 상기 제2 디밍 주파수 또는 상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 듀티 가변 시간을획득하고, 상기 획득된 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간의 개수에 기초하여 상기 듀티 가변량을 획득하는, 전자 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간의 개수 및 각 디밍 구간에 대응되는 시간에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 동안 디밍 가변량을 점차 증가시키는, 전자 장치.
11. 디스플레이 패널 및 광을 출력하는 백라이트 유닛을 포함하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    제1 입력 영상이 수신되면 상기 제1 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제1 디밍 주파수에 기초하여 상기 백라이트 유닛을 구동하는 단계;
    상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 수신된 제2 입력 영상의 프레임 레이트에 대응되는 제2 디밍 주파수가 상기 제1 디밍 주파수와 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 기 설정된 값으로 변경한 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
12. 제11에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 백라이트 유닛의 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값으로 변경되는 디밍 구간의 다음 디밍 구간에서 상기 기 설정된 값의 디밍 듀티를 유지하면서 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는, 제어 방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수가 상기 제2 디밍 주파수로 변경된 후 상기 백라이트 유닛이 상기 제2 디밍 주파수로 구동되는 동안 디밍 듀티를 감소시키는 단계;를 더 포함하는, 제어 방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 동안 현재 디밍 듀티 및 상기 기 설정된 값 간 차이에 기초하여 듀티 가변 시간 또는 듀티 가변량 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간 각각에서 디밍 듀티를 동일 가변량 만큼 증가시키는 단계;를 포함하는, 제어 방법.
16. 제11항에 있어서,
    상기 기 설정된 값은,
    디밍 구간에 대응되는 최대 듀티인, 제어 방법.
17. 제11항에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수가 상이하면, 상기 백라이트 유닛이 상기 제1 디밍 주파수로 구동되는 복수의 디밍 구간 동안 디밍 듀티를 상기 기 설정된 값까지 점차적으로 증가시킨 후 상기 백라이트 유닛의 디밍 주파수를 상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계; 및
    상기 복수의 디밍 구간 각각에서 증가된 디밍 듀티에 기초하여 디밍 전류의 세기를 조정하는 단계;를 포함하는, 제어 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 제1 입력 영상에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기를 획득하는 단계; 및
    상기 복수의 디밍 구간 각각에 대응되는 디밍 듀티를 상기 복수의 디밍 구간에서 점차 증가시키고 상기 증가된 디밍 듀티에 대응되도록 상기 획득된 디밍 전류의 세기를 점차 감소시키는 단계;를 포함하며,
    상기 획득된 디밍 듀티 및 디밍 전류의 세기에 따른 제1 휘도 값 및 상기 증가된 디밍 듀티 및 상기 감소된 디밍 전류의 세기에 따른 제2 휘도 값은 임계 범위 내에 속하는, 제어 방법.
19. 제11항에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 제1 디밍 주파수, 상기 제2 디밍 주파수 또는 상기 제1 디밍 주파수 및 상기 제2 디밍 주파수 간 차이 중 적어도 하나에 기초하여 듀티 가변 시간을 획득하고, 상기 획득된 듀티 가변 시간에 대응되는 디밍 구간의 개수에 기초하여 상기 듀티 가변량을 획득하는 단계;를 포함하는, 제어 방법.
20. 제11항에 있어서,
    상기 제2 디밍 주파수로 변경하는 단계는,
    상기 디밍 듀티가 상기 기 설정된 값까지 증가되는 복수의 디밍 구간의 개수 및 각 디밍 구간에 대응되는 시간에 기초하여 상기 복수의 디밍 구간 동안 디밍 가변량을 점차 증가시키는 단계;를 포함하는, 제어 방법.

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