KR102107630B1 - 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치 - Google Patents

화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102107630B1
KR102107630B1 KR1020180140058A KR20180140058A KR102107630B1 KR 102107630 B1 KR102107630 B1 KR 102107630B1 KR 1020180140058 A KR1020180140058 A KR 1020180140058A KR 20180140058 A KR20180140058 A KR 20180140058A KR 102107630 B1 KR102107630 B1 KR 102107630B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display device
brightness
data
luminance
display
Prior art date
Application number
KR1020180140058A
Other languages
English (en)
Inventor
김권일
Original Assignee
포스텍네트웍스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포스텍네트웍스(주) filed Critical 포스텍네트웍스(주)
Priority to KR1020180140058A priority Critical patent/KR102107630B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102107630B1 publication Critical patent/KR102107630B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10—Intensity circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/028—Improving the quality of display appearance by changing the viewing angle properties, e.g. widening the viewing angle, adapting the viewing angle to the view direction
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치에 관한 것으로서, 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 계산하여 표시장치에 구비된 표시소자별 출력 휘도를 보정하는 휘도 제어부; 디지털 영상신호와, 휘도 제어부에 의해 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock으로 생성한 어드레스를 입력받는 LUT; LUT로부터 디지털 영상신호와 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값을 데이터로 입력받고, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock을 데이터로 입력받아 표시장치의 출력데이터로 변환하는 영상 출력부; 및 PC 또는 CPU를 포함하는 I/O로부터 연산 또는 변환한 맵핑데이터를 입력받고, 맵핑데이터를 어드레스 신호를 이용해 LUT에 써넣어 영상신호를 변환하는 변환 데이터 입력부를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 표시장치의 위치와 관람자의 위치에 따른 화각에 대응하도록 룩업테이블(LUT)에 기 저장된 설정값에 부합하도록 표시소자들의 휘도(절대밝기)를 조절함으로써, 관람자가 균일한 조도로 표시장치의 영상을 시청할 수 있고, 휘도 조절 없이 표출할 경우에 비하여 화각을 고려해 아래쪽(관람자의 시점과 인접한 위치) 표시소자에 적은 전류를 인가해 휘도를 조절함으로써, 표시장치 구동에 따른 전력 소모를 절감할 수 있다.

Description

화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치{A DISPLAY DEVICE CAPABLE OF ADJUSTING THE LUMINANCE ACCORDING TO THE ANGLE OF VIEW}
본 발명은 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 보는 각도에 따라 발생하는 조도의 차이를 상쇄시키기 위해 룩업테이블(Look-Up Table)을 이용하여 휘도를 조정하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 표시장치는 보는 각도에 따른 조도 보정을 하지 않고 표출한다. 특히 가정에서 사용하는 표시장치는 각도에 따른 보정을 염두에 두지 않고 설계하여 제작하여도 시청할 때 각도에 따른 조도의 편차에 대하여 사람들이 특별하게 인지하지 못한다. 현재의 시청 환경에서는 굳이 시청 각도를 고려하여 설계할 정도로 화면의 크기가 크지 않다. 화면의 크기가 커짐에 따라 시청각도가 일정해지도록 화면을 구부릴 수 있는 표시장치를 이용하여 시청 각도를 일정하게 하는 시도가 행하여지고 있다.
반면 화면의 크기가 큰 전광판의 경우에는 보는 사람의 각도에 따라 조도 차이가 명확하게 나타나게 된다. 좌우로 이동하는 경우에 한명의 관객을 위하여 휘도를 조정할 경우 다른 관객에게는 극단적인 조도 왜곡이 나타나게 된다.
그러나 수직방향의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 실내 등의 일정 공간에 대화면의 표시장치가 설치되는 경우 상하의 조도 차이는 관객이 표시장치를 보는 위치 즉, 화각에 관계없이 일정한 범위로 차이가 발생하는 문제점이 있다.
도 1에서도 알 수 있듯이 관람 위치가 표시장치의 수직면에 가까울 때 상측(P2)의 상대 밝기가 하측(P1)의 상대 밝기보다 어두워지게 되며, 발광위치와 측정위치 사이 거리의 제곱에 반비례하여 어두워지게 된다.
따라서, 제일 위에 위치한 표시소자(P2)와 제일 아래 위치한 표시소자(P1) 간에 같은 휘도를 표시하더라도 보는 위치에 따라 조도에 차이가 발생하게 된다.
본 출원인은 상기의 문제점을 고려하여 룩업테이블(Lool-Up Table)을 이용한 표시소자의 휘도를 조절을 통해 관람위치에서의 조도 불균일을 해소하고, 나아가 전력소모를 줄일 수 있는 본 발명을 착안하게 되었다.
한국등록특허 제10-1842904호
본 발명의 목적은, 표시장치의 위치와 관람자의 위치에 따른 화각에 대응하도록 룩업테이블(LUT)에 기 저장된 설정값에 부합하도록 표시소자들의 휘도(절대밝기)를 조절함으로써, 관람자가 균일한 조도로 표시장치의 영상을 시청할 수 있게 하는데 있다.
본 발명의 목적은, 휘도 조절 없이 표출할 경우에 비하여 화각을 고려해 아래쪽(관람자의 시점과 인접한 위치) 표시소자에 적은 전류를 인가해 휘도를 조절함으로써, 표시장치 구동에 따른 전력 소모를 절감하는데 있다.
본 발명의 목적은, 룩업테이블(LUT)을 이용하여 표시장치의 표시소자 각각의 위치좌표에 대하여 입력 가능한 모든 데이터에 대하여 연산 또는 변환을 수행한 휘도값을 출력데이터로 맵핑함으로써, 입력데이터에 대한 매핑이 아니라 표시소자 각각의 데이터에 대한 매핑을 통해 표시소자 각각의 휘도 및 색도 조정이 용이하고, 영상데이터 출력의 지연 및 시간 부족 등의 문제를 미연에 방지하는데 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치로서, 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 계산하여 표시장치에 구비된 표시소자별 출력 휘도를 보정하는 휘도 제어부; 디지털 영상신호와, 휘도 제어부에 의해 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock으로 생성한 어드레스를 입력받는 LUT; LUT로부터 디지털 영상신호와 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값을 데이터로 입력받고, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock을 데이터로 입력받아 표시장치의 출력데이터로 변환하는 영상 출력부; 및 PC 또는 CPU를 포함하는 I/O로부터 연산 또는 변환한 맵핑데이터를 입력받고, 맵핑데이터를 어드레스 신호를 이용해 LUT에 써넣어 영상신호를 변환하는 변환 데이터 입력부를 포함한다.
바람직하게는, 휘도 제어부는 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 입력받고, 표시장치의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기)와, 상측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기)를 관람위치에서 동일해지도록 조절하는 것을 특징으로 한다.
맵핑데이터는, PC 또는 CPU에 의해 휘도, 명암, 감마특성, 색온도, 시감도, 색재현율 및 입력력 장치간의 비트뎁스 차이에 따른 연산과, 관람자의 시점 G를 고려해 표시장치의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL1과, 상측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL2를 관람위치 G에서 동일해지도록 조절하는 연산을 마쳐 표시장치에 표출될 출력데이터인 것을 특징으로 한다.
그리고, 전술한 장치를 기반으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 방법은, 휘도 제어부가 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 계산하여 표시소자별 출력 휘도를 제어하는 (a) 단계; LUT가 HDMI, DVI 또는 아날로그 신호를 포함한 영상신호를 포함하는 디지털 영상신호, 휘도 제어부에 의해 표시소자별로 가변된 휘도값, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock으로 생성한 어드레스를 입력받는 (b) 단계; 및 영상 출력부가 LUT으로부터 디지털 영상신호를 데이터로 입력받고, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock을 데이터로 입력받아 상기 표시장치의 출력데이터로 변환하는 (c) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 (a) 단계는 휘도 제어부가 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 입력받는 (a-1) 단계; 및 휘도 제어부가 표시장치의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기)와, 상측 표시소자에 대한 휘도를 관람위치 G에서 동일해지도록 조절하는 (a-2) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(a) 단계 이후 또는 (c) 단계 이전에, 변환 데이터 입력부가 I/O로부터 입력받은 맵핑데이터를 LUT의 어드레스 신호로 입력하는 (d) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 표시장치의 위치와 관람자의 위치에 따른 화각에 대응하도록 룩업테이블(LUT)에 기 저장된 설정값에 부합하도록 표시소자들의 휘도(절대밝기)를 조절함으로써, 관람자가 균일한 조도로 표시장치의 영상을 시청할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 휘도 조절 없이 표출할 경우에 비하여 화각을 고려해 아래쪽(관람자의 시점과 인접한 위치) 표시소자에 적은 전류를 인가해 휘도를 조절함으로써, 표시장치 구동에 따른 전력 소모를 절감하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 룩업테이블(LUT)을 이용하여 표시장치의 표시소자 각각의 위치좌표에 대하여 입력 가능한 모든 데이터에 대하여 연산 또는 변환을 수행한 휘도값을 출력데이터로 맵핑함으로써, 입력데이터에 대한 매핑이 아니라 표시소자 각각의 데이터에 대한 매핑을 통해 표시소자 각각의 휘도 및 색도 조정이 용이하고, 영상데이터 출력의 지연 및 시간 부족 등의 문제를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 동일한 휘도로 영상을 출력하는 표시장치와 이를 시청하는 관람 위치에서의 조도 차이를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치의 휘도와 관람자의 조도간의 관계를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치의 상하위치, 좌우위치, 좌우곡면 또는 상하좌우의 휘도 조절을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치의 LUT를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치의 영상출력부를 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치의 변환 데이터 입력부를 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 방법을 도시한 순서도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 방법의 제S102단계의 세부과정을 도시한 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 방법의 제S102단계 이후 또는 제S106단계 이전 과정을 도시한 순서도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치(100)는, 휘도 제어부(102), LUT(104), 및 영상 출력부(106)를 포함하여 구성되며, 특정 위치에 구비된 표시장치(10)가 출력하는 영상을 시청하는 관람자의 시점을 G로 설정하고, 이때, 관람자의 시점 G로부터 표시장치(10)의 상측 거리와 하측 거리를 각각
Figure 112018113323938-pat00001
,
Figure 112018113323938-pat00002
로 설정할 수 있다.
도 3을 참조하면, 휘도 제어부(102)는 표시장치(10)의 상측(
Figure 112018113323938-pat00003
) 및 하측(
Figure 112018113323938-pat00004
)의 위치와 표시장치(10)와 관람자 시점(G)간의 거리를 계산하여 표시장치(10)의 표시소자별 출력 휘도를 보정한다.
이때, 조도는 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 G에서 측정되는 두 위치의 조도 비율은 아래의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018113323938-pat00005
Figure 112018113323938-pat00006
여기서,
Figure 112018113323938-pat00007
,
Figure 112018113323938-pat00008
는 동일한 전력을 가했을 경우 P1, P2 위치에서의 조도 (Illumination)이고,
Figure 112018113323938-pat00009
는 표시소자의 휘도 즉, 절대 밝기이다.
도 3에 도시된 바와 같이 G에서 표시장치(10)를 보면 P2까지의 거리가 P1까지의 거리보다 멀기 때문에 어둡게 보인다. 즉, 동일한 전류를 흘려 표시밝기(휘도)를 같게 하여도 G에서 보기에 P2쪽이 어둡게 보일 것이다.
그렇다면 전체를 같은 밝기로 표시 했을 때 G에서 보기에 같은 밝기(조도)로 보이도록 각 위치에서 표시되는 밝기(휘도)를 조정하면 위아래 가 동일한 밝기로 보일 것이다.
그러기 위해서는 P2 위치에서 표시소자(10)가 표출할 수 있는 최대 밝기를 표출하고, P1 위치에서 표시소자(10)의 표출 밝기를 어둡게 하여 전체 G 위치에서의 밝기(조도)를 동일하게 할 수 있다.
이러한, 조도 차이는 아래의 [수학식 2]로 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112018113323938-pat00010
여기서, P1, P2 에서의 표출 밝기(휘도)는 도 3에 도시된 AL1, AL2이고, G에서 P1, P2를 보았을 때 측정한 밝기는 LX1, LX2이며,
Figure 112018113323938-pat00011
는 그 밝기 차((P1이 가까운 거리에 있기 때문에 LX1이 더 밝게 측정)로, P1의 위치에 대하여 G에서 볼 때 동일 조도로 보이도록 휘도 조정을 했을 때 줄일 수 있는 휘도의 크기이다.
즉, 휘도 제어부(102)는 표시장치(10) 하측의 휘도를
Figure 112018113323938-pat00012
만큼 줄여 G위치에서 표시장치(10) 하측의 조도는 표시장치(10) 상측에 대한 조도와 동일해지도록 제어한다.
따라서, AL1의 밝기를
Figure 112018113323938-pat00013
의 크기만큼 어둡게 하면 G에서 보기에 같은 밝기(LX1과 LX2가 같은 밝기 : 같은 조도로 측정됨)가 된다. 아울러, 휘도를 줄이려면 공급되는 전력을 줄일 수 있으므로 그만큼 소비전력을 줄일 수 있다.
전술한바와 같이 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치(100)에 대한 실질적인 수치를 토대로 소비전력 측면을 살피면 아래와 같다.
예컨대, 표시장치(10)의 높이가 3m이고, 관람위치 G와 표시장치(10)의 거리 7.48m이며, 관람위치 G와 표시장치(10) 상측의 각도가 30°이고, 하측 각도 10°일 경우, 상측과 하측의 조도를 상측을 기준으로 동일하게 설정하려면 73.3%의 전력을 공급했을 경우 동일한 조도를 얻을 수 있다. 따라서, 22.7%의 소비전력 절감을 이룰 수 있다.
즉, 휘도 제어부(102)를 통해 하측 표시소자의 휘도(절대 밝기) AL1과, 상측 표시소자의 휘도(절대 밝기) AL2를 관람위치 G에서 동일해지도록 조절하여 전체적으로 균일한 조도를 유지하도록 구성할 수 있다. 일반적으로 아래쪽에서 관람하는 경우가 많으므로 하측 표시소자의 휘도 밝기를 상측 표시소자에 비하여 어둡게 설정하여 균일한 밝기가 되도록 할 수 있다.
아래의 [수학식 3]은 상기 [수학식 2]를 토대로 관람환경에 대하여 소비전력 절감 양을 P1에서 P2 까지 적분하여 계산한 것으로, 그 값이
Figure 112018113323938-pat00014
와 같이 되어 휘도 보정 전에 비하여 4.8%의 전력 절감 효과를 얻을 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112018113323938-pat00015
구체적으로 [수학식 3]에 대해 살피면, P1에서 P2 사이에 구비된 표시소자 각각의 밝기를 줄여서 G에서 보기에 P2와 같은 밝기가 되도록 할 수 있으며, 그 양은
Figure 112018113323938-pat00016
이 된다.
이때, 원래 표출되는 밝기 즉 AL1과 AL2는 동일하게 설정하게 되는데, 원래 전체 표시소자의 밝기를 동일하게 표출 했을 때 AL1 또는 AL2의 밝기(휘도)가 같을 것이고 그 밝기를 위치에 따른 거리의 차이만큼 줄여주는 양을
Figure 112018113323938-pat00017
만큼 했을 때 G에서 보기에 동일 한 밝기(조도)가 되기 때문이다.
따라서, P1에서 P2 사이에 위치한 표시소자의 밝기를 정하는데 원래 P2에서 표출하는 최대 밝기(AL1 = AL2)에
Figure 112018113323938-pat00018
을 곱해주게 된다.
[수학식 3]의 적분 안에 LX1이 있는데 이것은 LX1 => AL1 = AL2 으로 설정해야 하며 적분 후에 상수항으로 나오게 되므로 최대 표출 밝기로 놓을 수 있는 것이다. 이 적분 식은 편의를 위하여 만든 식이고 원래는 P1에서 줄일 수 있는 밝기의 양인
Figure 112018113323938-pat00019
을 P1에서 P2까지 각각의 위치에 대하여 계산해주어야 하는 것이다. 여기서
Figure 112018113323938-pat00020
는 G와 P1, P2 사이의 각도이다.
예컨대, P1과 P2사이의 거리가 1m이고, 10줄의 표시소자가 있다면 각 표시소자 사이의 거리는 10cm이 되고 각각 표시소자와 G사이의 각도를
Figure 112018113323938-pat00021
이라 했을 경우 위식으로 [수학식 3]을 통해 계산하면 된다.
한편, [수학식 4] 내지 [수학식 8]은 상기 [수학식 3]을 토대로 X값에 따라 밝기를 변화시키기 위한 것으로, 높이 h1으로부터 높이 h2 사이에 구비된 표시소자의 휘도값을 조정하기 위한 수학식이다.
[수학식 4]
Figure 112018113323938-pat00022
[수학식 5]
Figure 112018113323938-pat00023
[수학식 6]
Figure 112018113323938-pat00024
Figure 112018113323938-pat00025
G에서 측정한 P1의 조도(상대 밝기)가 LX1이므로 P2의 조도와 동일하게 하려면, AL2에 [수학식 6]의 뒤쪽 항인 [수학식 7]을 나누어주어야 한다.
[수학식 7]
Figure 112018113323938-pat00026
여기서, h2는 고정이고, 특정 X에 대하여 h2를 변화시키면서 계산한 만큼 휘도를 줄여주면 된다. 즉, P1에서 P2까지 각각의 위치에 대하여 AL1(P1에서의 휘도: 절대 밝기)의 값을 [수학식 8]로 계산된 값으로 휘도를 설정하면 된다.
[수학식 8]
Figure 112018113323938-pat00027
전술한 바와 같이
Figure 112018113323938-pat00028
를 계산하면 각각의 위치에서의 밝기를 계산할 수 있는데, 이때,
Figure 112018113323938-pat00029
를 매 지점마다 측정하거나 계산해야 한다. 이 계산식을 측정하기 쉬운 값으로 변환한 것이 [수학식 8]이다.
정리하면,
Figure 112018113323938-pat00030
를 보고자 하는 위치(G)와 P1, 수평선사이의 각으로 정했는데 이 양을 1) P1에서 수직으로 내린 선과 G 사이의 거리인 X와, P2) 눈높이(G)에서부터 P1까지의 수직거리인 h1과, P2까지의 수직거리인 h2로 바꾼 식이고, 중간 과정은
Figure 112018113323938-pat00031
을 X, h1, h2로 바꿔주는 것은 [수학식 5]이다.
[수학식 8]의 AL1 즉, P1(도 3의 P1 에서 P2 까지 각각의 표시소자 위치)에서의 표출 밝기의 크기는 P2 위치에서 최대를 나타내는 표출 밝기에
Figure 112018113323938-pat00032
를 곱한 값을 나누어주면 된다.
P2의 표출 밝기를 AL2, P1의 높이를 G와 동일하게 설정하고(즉 h1 = 0), P1과 P2사이의 거리가 1m이고 11줄의 표시소자가 있다고 상정하면, 각 표시소자 사이의 거리는 10cm가 되고, 표시장치와 G까지의 거리 X를 5m로 하여 [표 1]과 같이 예를 들어 P1지점과 P2지점의 표출 밝기를 살피면 아래와 같다.
[표 1]
Figure 112018113323938-pat00033
아울러, 조도의 차이를 상쇄하기 위한 방법으로는, [표 1]에 도시된 바와 같은 특성에 따라 표시소자의 위치(상하 위치, 설치 여건에 따라 좌우 위치, 상하 곡면, 좌우 곡면 또는 상하좌우 곡면 등)에 따라 그 밝기(휘도)를 바꿀 수 있는 방법이면 어떤 방법이라도 실시 가능하다.
예를 들면 개별소자 각각에 대하여 휘도를 조정할 수 있는 룩업테이블(LUT)을 이용한 방법, PC 또는 CPU에 의한 연산 방법, 로직연산 등으로 행해지는 자동 연산, 간단하게는 반도체 등의 2차 곡선 특성을 이용한 회로를 통한 방법 등이 있을 수 있다.
먼저, 반도체의 특성을 이용한 방법은 X의 위치에 따른 변경이 쉽지 않고, 주변 온도 등에 영향을 받을 수 있다.
또한, 로직연산에 의한 방법은 EPLD(Electrically Programable Logic Device) 등을 사용하여 변환값의 변경을 용이 하게 해야 할 필요가 있다.
또한, PC 또는 CPU에 의한 방법은 표시하는 해상도에 따라 고속의 연산이 필요한 경우가 있을 것이다.
그리고, 개별소자의 휘도를 조정할 수 있는 룩업테이블을 이용하는 방법은 한 번의 연산을 통하여 룩업테이블의 변환값을 바꿔주면 되기 때문에 간편하게 사용할 수 있고 X가 자주 변하는 환경에 대하여 빠른 대응을 할 수 있다.
이하, 개별소자의 휘도를 조정하는 방법으로 연산된 값을 룩업테이블에 써넣는 것으로 개별소자 각각의 휘도를 조정하는 방법에 대해 설명하겠으나, 본 발명의 일 실시예가 이에 국한되는 것은 아니며, 전술한 반도체 등의 2차 곡선 특성을 이용한 방법, 로직연산에 의한 방법 또는 PC 또는 CPU에 의한 연산 방법 중에 어느 하나의 방법으로 개별소자에 대한 휘도조정이 가능하다.
한편, [수학식 9]는 도 3에서의 Z1에 대한 표출 밝기이고, [수학식 10]은 Z2의 표출 밝기이며, [수학식 11]은 Z11의 표출 밝기 이다.
[수학식 9]
Figure 112018113323938-pat00034
[수학식 10]
Figure 112018113323938-pat00035
[수학식 11]
Figure 112018113323938-pat00036
즉, 도 3의 Z1에서 표출 밝기를 P2의 표출 밝기에 0.96154를 곱한 만큼 어둡게 하면 5m거리의 G에서 보았을 때 P2를 보는 밝기와 같게 된다. 마찬가지로 Z2에는 0.96192 ... 마지막으로 Z11에서는 P2 원래의 위치가 되므로 원래 P2의 밝기가 되는 것이다.
아울러, 본 발병의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이 표시장치와 관람시점과의 위치에 따른 휘도 조절을 도 3에서 설명한 상하위치 외에, 좌우위치, 좌우곡면 또는 상하좌우의 휘도 조절에도 적용 가능하다.
한편, 도 5를 참조하면 LUT(104)은 HDMI, DVI 또는 아날로그 신호를 포함한 영상신호를 포함하는 디지털 영상신호(RGB 각 8bit), 휘도 제어부(102)에 의해 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값, 수평 동기신호(H Sync), 수직 동기신호(V Sync) 및 Clock으로 생성한 어드레스를 입력받는다.
또한, LUT(104)은 접근시간(access time)이 1 dot clock 시간 보다 짧은 RAM으로 구성되며, RAM의 용량은 표시장치(10) 화면의 해상도 X 색상의 비트뎁스(8 bit; 256) X 색상수(RGB; 3) X 출력 신호의 비트뎁스(ex 8bit)로 구할 수 있다.
도 6을 참조하면 영상 출력부(106)는 LTU(104)로부터 디지털 영상신호(RGB)와 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값을 데이터로 입력받고, 수평 동기신호(H Sync), 수직 동기신호(V Sync) 및 Clock을 데이터로 입력받아 표시장치(10)의 출력데이터로 변환한다. 이때, 표시장치(10)는 HDMI 또는 DVI 중에 어느 하나를 지원하는 장치로 구성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 변환 데이터 입력부(108)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
변환 데이터 입력부(108)는 PC 또는 CPU를 포함하는 I/O로부터 계산 또는 변환한 데이터(맵핑데이터)를 LUT(104)에 써넣기 위한 모듈로서, I/O로부터 입력받은 맵핑데이터를 LUT(104)의 어드레스 신호로 입력한다.
여기서, 맵핑데이터는 PC 또는 CPU에 의해 휘도, 명암, 감마특성, 색온도, 시감도, 색재현율 및 입력력 장치간의 비트뎁스 차이에 따른 연산과, 관람자의 시점 G를 고려해 휘도 제어부(102)에 의해 표시장치(10)의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL1과, 상측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL2를 관람위치 G에서 동일해지도록 조절하는 연산을 마쳐 최종적으로 표시장치(10)에 표출될 출력데이터이다.
8bit 영상데이터의 예를 들어 설명하면, 변환 데이터 입력부(108)는 입력 영상 데이터 0에 해당하는 변환데이터 con0, 영상데이터 1에 해당하는 변환데이터 con1, 내지 영상데이터 255에 해당하는 변환데이터 con255를 전체 표시화소의 개별위치에 동일하게 써넣는다.
이때, 변환 데이터 입력부(108)는 어드레스 A0~A7에 영상데이터 0~255를 올리고, 어드레스 A8~A15로 표시 화소의 x위치를 지정하며, 어드레스 A16~A23로 표시 화소의 y위치를 지정한다.
그리고, 변환 데이터 입력부(108)는 데이터 D0~D7에 표시화소의 위치에 부합하는 데이터를 입력한다.
또한, 개별 표시화소 x좌표 및 y좌표의 모든 위치에 대하여 어드레스 A0~A7로 지정되는 LUT(104)의 기억 장소에는 동일한 데이터가 저장된다.
즉, 개별 표시화소의 위치 x좌표 및 y좌표에 해당하는 어드레스 0에는 con0, 어드레스 1에는 con1 내지 어드레스 255에는 con255와 같이 동일한 데이터가 저장된다.
전술한 바와 같이 영상데이터에 대한 여러 연산 또는 변환을 PC 또는 CPU를 통해 수행한 최종값을 입력받아 LUT로 전송하여 한 번의 dot clock으로 출력하도록 구성함으로써, 여러번의 연산 또는 변환으로 인한 영상데이터 출력의 지연 및 시간 부족 등의 문제를 해결할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 조절이 가능한 표시 방법에 대해 살피면 아래와 같다.
먼저, 휘도 제어부(102)가 표시장치(10)의 상측(
Figure 112018113323938-pat00037
) 및 하측(
Figure 112018113323938-pat00038
)의 위치와 관람자의 시점(G)간의 거리를 계산하여 표시소자별 출력 휘도를 제어한다(S102).
이어서, LUT(104)가 HDMI, DVI 또는 아날로그 신호로 구성된 영상신호를 포함하는 디지털 영상신호(RGB 각 8bit), 휘도 제어부(102)에 의해 표시소자별로 가변된 휘도값, 수평 동기신호(H Sync), 수직 동기신호(V Sync) 및 Clock으로 생성한 어드레스를 입력받는다(S104).
그리고, 영상 출력부(106)가 LUT(104)로부터 디지털 영상신호(RGB)를 데이터로 입력받고, 상기 휘도 제어부(102)에 의해 표시소자별로 가변된 휘도값, 수평 동기신호(H Sync), 수직 동기신호(V Sync) 및 Clock을 데이터로 입력받아 표시장치(10)의 출력데이터로 변환한다(S106).
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 조절이 가능한 표시 방법의 제S100단계의 세부과정을 살피면 아래와 같다.
먼저, 휘도 제어부(102)가 표시장치(10)의 상측(
Figure 112018113323938-pat00039
) 및 하측(
Figure 112018113323938-pat00040
)의 위치와 관람자의 시점(G)간의 거리를 입력받는다(S102a).
이어서, 휘도 제어부(102)가 표시장치(10)의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL1과, 상측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL2를 관람위치 G에서 동일해지도록 조절한다(S102b).
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 조절이 가능한 표시 방법의 제S102단계 이후 또는 제S106단계 이전의 과정을 살피면 아래와 같다.
제S102단계 이후 또는 제106단계 이전, 변환 데이터 입력부(108)가 I/O로부터 입력받은 맵핑데이터를 LUT(104)의 어드레스 신호로 입력한다(S108).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10: 표시장치
100: 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치
102: 휘도 제어부
104: LUT
106: 영상 출력부
108: 변환 데이터 입력부

Claims (6)

  1. 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 계산하여 표시장치에 구비된 표시소자별 출력 휘도를 보정하는 휘도 제어부;
    디지털 영상신호와, 상기 휘도 제어부에 의해 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock으로 생성한 어드레스를 입력받는 LUT;
    상기 LUT로부터 디지털 영상신호와 표시소자별 출력 휘도가 보정된 값을 데이터로 입력받고, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 Clock을 데이터로 입력받아 상기 표시장치의 출력데이터로 변환하는 영상 출력부; 및
    PC 또는 CPU를 포함하는 I/O로부터 연산 또는 변환한 맵핑데이터를 입력받고, 상기 맵핑데이터를 어드레스 신호를 이용해 상기 LUT에 써넣어 상기 영상신호를 변환하는 변환 데이터 입력부를 포함하되,
    상기 LUT은 접근시간(access time)이 1 dot clock 시간 보다 짧은 RAM으로 구성되며, 상기 RAM의 용량은 표시장치 '화면의 해상도 X 색상의 비트뎁스(8 bit; 256) X 색상수(RGB; 3) X 출력 신호의 비트뎁스(ex 8bit)'로 도출하고,
    상기 변환 데이터 입력부는,
    입력 영상 데이터 0에 해당하는 변환데이터 con0, 영상데이터 1에 해당하는 변환데이터 con1, 내지 영상데이터 255에 해당하는 변환데이터 con255를 전체 표시화소의 개별위치에 동일하게 써넣고, 어드레스 A0~A7에 영상데이터 0~255를 올리고, 어드레스 A8~A15로 표시 화소의 x위치를 지정하며, 어드레스 A16~A23로 표시 화소의 y위치를 지정하고, D0~D7에 표시화소의 위치에 부합하는 데이터를 입력하며, 개별 표시화소 x좌표 및 y좌표의 모든 위치에 대하여 어드레스 A0~A7로 지정되는 LUT의 기억 장소에는 동일한 데이터가 저장하고,
    상기 맵핑데이터는,
    PC 또는 CPU에 의해 휘도, 명암, 감마특성, 색온도, 시감도, 색재현율 및 입력력 장치간의 비트뎁스 차이에 따른 연산과, 관람자의 시점 G를 고려해 상기 표시장치의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL1과, 상측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기) AL2를 관람위치 G에서 동일해지도록 조절하는 연산을 마쳐 상기 표시장치에 표출될 출력데이터인 것을 특징으로 하는 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는,
    상기 표시장치의 상측 및 하측의 위치와 관람자의 시점간의 거리를 입력받고, 상기 표시장치의 하측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기)와, 상측 표시소자에 대한 휘도(절대 밝기)를 관람위치에서 동일해지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020180140058A 2018-11-14 2018-11-14 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치 KR102107630B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180140058A KR102107630B1 (ko) 2018-11-14 2018-11-14 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180140058A KR102107630B1 (ko) 2018-11-14 2018-11-14 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102107630B1 true KR102107630B1 (ko) 2020-05-07

Family

ID=70733569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180140058A KR102107630B1 (ko) 2018-11-14 2018-11-14 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102107630B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006276692A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fujitsu Ltd 視角依存性のある表示装置のための高画質再生装置
KR20140054747A (ko) * 2012-10-29 2014-05-09 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치 및 표시 장치의 휘도 보정 방법
JP2018036347A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社Ｊｖｃケンウッド 液晶表示装置
KR101842904B1 (ko) 2011-05-13 2018-03-29 삼성디스플레이 주식회사 영상표시방법 및 표시 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006276692A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fujitsu Ltd 視角依存性のある表示装置のための高画質再生装置
KR101842904B1 (ko) 2011-05-13 2018-03-29 삼성디스플레이 주식회사 영상표시방법 및 표시 시스템
KR20140054747A (ko) * 2012-10-29 2014-05-09 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치 및 표시 장치의 휘도 보정 방법
JP2018036347A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社Ｊｖｃケンウッド 液晶表示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10373551B2 (en) Display unit, image processing unit, and display method for improving image quality
CN104715737B (zh) 显示装置及其亮度控制方法
JP5122927B2 (ja) 画像表示装置および画像表示方法
US9666113B2 (en) Display, image processing unit, and display method for improving image quality
US20200082753A1 (en) Display unit, image processing device, display method, and electronic apparatus
EP3043340B1 (en) Display device and method for controlling brightness thereof
KR20180078713A (ko) 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법
KR102207464B1 (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101134269B1 (ko) 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 휘도 조정 방법
KR20190014302A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR20190009022A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR102389196B1 (ko) 표시장치와 그 영상 렌더링 방법
KR20100059704A (ko) 보정치 산출 방법 및 표시 장치
KR102169870B1 (ko) 영상 처리 컨트롤러, 표시 장치 및 그것의 구동 방법
WO2019061849A1 (zh) 显示面板的亮度调节方法及亮度调节装置
KR102125873B1 (ko) 표시장치와 그 감마 보상 방법
KR20220024393A (ko) 표시장치
KR20150078299A (ko) 표시장치 및 그의 구동방법
KR102566785B1 (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR102107630B1 (ko) 화각에 따라 휘도 조절이 가능한 표시 장치
KR101948843B1 (ko) 룩업테이블을 이용한 표시장치 화소 제어 시스템 및 그 방법
KR20180052836A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
KR102020283B1 (ko) 디스플레이 장치의 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법
KR20120057190A (ko) 감성 화질 향상을 위한 색온도 변환 방법 및 유닛과, 그를 이용한 디지털 표시 장치
KR101715853B1 (ko) 색역 확장 방법 및 유닛과, 그를 이용한 광색역 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant