KR102260175B1 - 필드순차색상표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 프레임 중 어느 하나의 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임을 순차적으로 구동하는 필드순차색상표시장치에 있어서, 제1 서브프레임의 제1 색상입력값으로부터 변환된 제1 색상변환값을 참조하여 상기 제1 서브프레임 다음에 구동되는 제2 서브프레임의 제2 색상입력값으로부터 변환된 제2 색상변환값을 산출하는 프로세서; 및 상기 산출된 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을을 출력하는 디스플레이부;를 포함하는, 필드순차색상표시장치임을 특징으로 한다.

Description

필드순차색상표시장치{FIELD-SEQUENTIAL-COLOR DISPLAY DEVICE }
본 발명은 필드순차색상표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화면을 구성하는 한 프레임 내에 색상별로 화면을 표시하는 서브프레임을 구성하고 이를 시간차를 두고 순차로 표시함으로써 색상을 표현하는 필드순차색상표시장치 (Field Sequential Color Display Device)에서 디스플레이의 느린 응답속도 때문에 임의의 색상 서브프레임에서 표시한 밝기가 연속된 다음 색상 서브프레임의 밝기에 영향을 주는 현상을 개선하여 색혼합이 없는 원색상을 표시하기 위한 필드순차색상표시장치에 관한 것이다.
LCD, OLED 와 같은 평판영상표시장치에서 색상을 표현할 때에는 도 1(a)와 같이 RED, GREEN, BLUE 색상을 표현하는 각 RED, GREEN, BLUE 픽셀에서 개별로 각 색상의 밝기를 표현하고, 이렇게 각 픽셀에서 표시된 각 색상이 합쳐져서 원하는 다양한 칼라를 표시하게 된다.
하지만 이런 R, G, B 픽셀 배열방식은 R, G, B 픽셀간의 구분을 위해 Black Mask (BM)을 마련해야 하는데 이것은 픽셀의 개구율(Fill factor)이 낮아져서 좋은 화질 구현이 어렵다. 프레임시간보다 빠른 응답속도를 지닌 디스플레이는 도1(b)와 같이 화면을 구성하는 한 프레임 내에 색상별로 서브프레임을 구성하고 이를 도 2(b)와 같이 순차로 표시함으로써 색상을 표현하는 필드순차색상 (Field Sequential Color, FSC) 방법이 사용되기도 한다.
이 방법은 도1(b)처럼 R, G, B별 픽셀을 면적으로 구분하지 않고 한 픽셀에서 시간 구분으로 색상을 표현하기 때문에 높은 개구율과 고정세 픽셀 구현이 가능하여 LCOS와 같은 액정초소형 마이크로디스플레이, DMD (Digital Mirror Display) 등에서 널리 사용되는 색상표시방법이다. 반사형 디스플레이 어레이는 해당 색상필드가 재생되는 시간구간(이하, 색상필드시간으로 압축 명명한다)동안 해당하는 색상의 RGB 영상을 순차로 디스플레이하고 이에 해당하는 RGB광원을 순차로 비춰줌으로써, 각각의 색상필드시간에서 밝기만을 각각 표시하는 RGB 서브프레임을 빠르게 순차, 반복함으로써 프레임 단위에서 최종적으로 합쳐진 색상의 영상을 구현할 수 있는 방법이다.
도 2(a)는 R, G, B 픽셀의 배치를 가진 디스플레이의 타이밍을 도식한 것이고, 도 2(b)는 필드순차색상법의 타이밍을 도식한 것이다. 필드순차색상표현법은 하나의 프레임시간내에 각 색상에 대응하는 서브프레임으로 나누어져 표시되며, 이 서브프레임들이 프레임시간의 1/3이하의 시간으로 동작된다. 각 색상이 다른 시간에 따로 표시되므로 화면에서 색상의 분리 현상이 발생할 수 있어서 각 색상에 대응하는 서브프레임은 프레임시간보다 최소 3배이상 빠르게 동작된다.
FSC 방법에서 한 프레임 시간구간 내에 짧은 시간의 색상필드(서브프레임)를 여러번 표시하므로 디스플레이 소자의 응답시간이 색상필드시간보다 작아야 도 3(a)와 같이 각 색상필드별로 확실하게 구분할 수 있다. 하지만, 실제 디스플레이소자는 응답지연시간이 있어서 도 3(b)와 같이 응답시간이 색상필드시간보다 클 경우에는 한 색상필드에서 표현된 밝기의 일부가 이어지는 색상필드에 전이되어 해당 색상필드의 밝기에 영향을 주게되어 색상이 혼합되는 문제점을 야기한다.
본 발명에 따르면, 필드순차색상표시장치에 있어서 디스플레이 소자의 응답시간과 서브프레임 재생시간의 차이로 인해 색상이 혼합되어 정확한 색상을 구현하지 못하는 문제점을 개선하여 색표현력이 뛰어난 선명한 색상을 표현 하는 방법을 제공하도록 하는 데에 그 목적이 있다.
실시예에 따르면, 복수의 프레임 중 어느 하나의 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임을 순차적으로 구동하는 필드순차색상표시장치는, 제1 서브프레임의 제1 색상입력값으로부터 변환된 제1 색상변환값을 참조하여 상기 제1 서브프레임 다음에 구동되는 제2 서브프레임의 제2 색상입력값으로부터 변환된 제2 색상변환값을 산출하는 프로세서 및 상기 산출된 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 색상변환값 중 일부인 소정의 부분 데이터를 이용하여 상기 제2 색상입력값이 보정된 상기 제2 색상변환값을 산출할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 색상변환값, 디스플레이 소자의 응답 시간 및 서브프레임의 주파수 중 적어도 하나를 참조하여 상기 소정의 부분 데이터를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 소정의 부분 데이터를 상기 제2 색상입력값에 가산하거나 감산하여 상기 제2 색상변환값을 산출할 수 있다.
상기 디스플레이부는 상기 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 상기 소정의 부분 데이터에 대응하는 소정의 전이밝기데이터가 감산되거나 가산되어 획득되는 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력하고, 상기 소정의 전이밝기데이터는 상기 제1 서브프레임으로부터 상기 제2 서브프레임으로 전이되는 것일 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 서브프레임에 대응하는 복수의 색상입력값들을 동시에 입력받아 상기 복수의 색상입력값들 각각에 대응하는 복수의 색상변환값들을 전부 산출한 후, 상기 디스플레이부는 상기 산출된 상기 복수의 색상변환값들 각각에 대응하는 밝기값들에 기초하여 상기 복수의 색상입력값들에 대응하는 밝기값들을 순차적으로 출력할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 서브프레임에 대응하는 복수의 색상입력값들을 동시에 입력받아 상기 제1 서브프레임의 색상입력값에 대응하는 상기 제1 색상변환값을 산출하여 상기 디스플레이부는 상기 산출된 상기 제1 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제1 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력한 다음, 상기 프로세서는 상기 제2 서브프레임의 제2 색상입력값에 대응하는 상기 제2 색상변환값을 산출하여 상기 디스플레이부는 상기 산출된 상기 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 순차적으로 출력할 수 있다.
상기 프로세서는 제1 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 마지막으로 구동되는 마지막 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 참조하여 상기 제1 프레임 다음에 구동되는 제2 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 최초로 구동되는 최초 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 산출할 수 있다.
저장부는 상기 소정의 부분 데이터를 별도로 저장하고, 상기 프로세서는 상기 저장부에 저장된 상기 소정의 부분 데이터를 독출하여 상기 제2 색상변환값을 산출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 필드순차색상표시장치에 있어서 디스플레이 소자의 응답시간과 서브프레임 재생시간의 차이로 인해 색상이 혼합되어 정확한 색상을 구현하지 못하는 문제점을 개선하여 색표현력이 뛰어난 선명한 색상을 표현 하는 방법을 제공하게 하는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 RGB 배열와 필드순차색상법의 RGB 표시에 대한 예시이다.
도 2는 일반적인 RGB 배열와 필드순차색상법의 RGB 표시방법의 타이밍에 대한 예시이다.
도 3은 필드순차색상법에서 필드시간과 응답시간차로 인해 발생하는 색혼합의 현상을 설명하기 위한 타이밍 예시이다.
도 4는 필드순차색상법에서 발생하는 색혼합의 현상과 이를 보정하는 개념을 구체적으로 설명하기 위한 입력 영상데이터와 디스플레이 출력의 관계에 대한 예시이다.
도 5는 필드순차색상법에서 발생하는 색혼합의 현상과 이를 보정하는 개념을 연속된 서브프레임 입출력 상황에서 설명하는 예시이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 필드순차색상 디스플레이 장치의 전이밝기값을 보정하는 처리단계를 설명하기 위한 예시이다.
도 7은 입력된 RGB병렬영상데이터를 일시 저장한 후에 필드영상데이터을 순차로 출력하는 기존의 FSC 영상처리프로세서와 필드순차색상 표시장치 (디스플레이) 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 FSC 영상처리프로세서를 포함하는 필드순차색상 표시장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 필드순차색상데이터를 입력받아서 색상값을 보정처리하는 별도의 색상변환프로세서와 FSC 영상처리프로세서를 포함하는 필드순차색상 표시장치의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시에에 따라 색상변환부가 디스플레이부에 포함되는 필드순차색상 표시장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명에서 제안하는 필드순차색상 디스플레이 장치의 색상데이터보정변환 과정을 도식화한 예시이다.
도 12는 입력된 RGB병렬영상데이터를 순차색상데이터로 전환하여 출력하는 기존의 FSC 영상처리프로세서를 설명하기 위한 개념도과 타이밍 예시도이다.
도 13은 본 발명에서 제안하는 필드순차색상디스플레이의 색상데이터 보정 방법을 적용하는 FSC 영상처리프로세서와 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도와 타이밍 예시도이다.
도 14는 본 발명에서 제안하는 필드순차색상 표시장치에서색상변환값산출부, 부분데이터산출부를 LUT(Look-up Table) 방식으로 구현하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 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.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
구체적으로 들어가기에 앞서, 본 발명에서 색상별로 한 화면을 구성하는 기본 디스플레이 구간을 색상필드(Field)(R Field, G Field, B Field)라고 하며, 이는 단색영상의 화면을 구성하는 서브프레임(sub-frame)과 동일한 의미로 정의할 수 있다.
도 4(a)와 같은 (R, G, B) 색상을 필드순차색상표시장치에서 표시함에 있어서 각 서브프레임(R Field:200, G Field:100, B Field:100)을 디스플레이 화소어레이에 순차로 입력하면, 각 서브프레임(색상필드)에서 B(참고로 본 발명에서 B는 Brightness를 의미한다. 200), B(100), B(100)의 밝기영상이 각각 표현되어 프레임단위에서는 합쳐진 색상(200, 100, 100)을 표현한다.
하지만, 디스플레이의 밝기응답지연으로 인해 도 4(b)와 같이 임의의 서브프레임(색상필드)에 표시된 영상의 일부 밝기(예시,밝기의 10%)가 그 다음 필드에 전이되면 각 서브프레임(R Field:200, G Field:100, B Field:100)을 동일하게 입력하더라도 그 밝기는 각각 B(210), B(120), B(110)을 표현하며, 결국 프레임단위에서는 (210,120,110)과 같이 변경된 색상이 표현되는 현상이 발생하게 된다. 즉, R Field 값의 10%인 20는 G Field에 반영되고, G Field의 10%인 10은 B Filed에 영향을 주고, B Field의 10%인 10은 다시 R Field에 영향을 줘서 (200,100,100)이 아니라 (210, 120, 110)으로 표현된다.도 4(c)처럼 이전 색상필드의 영상밝기값이 현 색상필드에 전이되는 양(b(R')=9, b(G')=19, b(B')=8)을 소정의 전이밝기데이터로 환산하여 이에 대응하는 소정의 부분 데이터를 현 색상필드의 영상데이터(R/G/B)에서 차감하여 변환된 영상데이터(R':191/G':81/B':92)를 디스플레이 화소어레이에 입력함으로써, 변환된 영상데이터에 따른 밝기값과 전이밝기데이터가 합해져서 현 색상필드에서 원하는 밝기의 영상(B(R')=200, B(G')=100, B(B')=100)이 디스플레이 되도록 하는 것이다.
구체적으로, 프로세서(200)는 이전 색상필드의 값이 현재 색상필드에 전이되는 양을 미리 계산하고 이를 현재 색상필드의 영상데이터에서 감산하여 (R' Field:191, G'Field:81, B' Field:92)를 순차적으로 디스플레이부(100)에 입력한다. R'Field는 191을 입력하였지만, 이전 B'Field에서 입력한 92에 의한 밝기의10% 인 9가 전이되어 200으로 표시되고, G'Field는 81을 입력하였지만, 이전 R'Field에서 입력한 191에 의한 밝기의 10% 인 19가 전이되어 100으로 표시되고, B'Field는 92를 입력하였지만, 이전 G'Field에서 입력한 81에 의한 밝기의 10% 인 8이 전이되어 100으로 표시되어 원하는 밝기의 색상(B(R')=200, B(G')=100, B(B')=100)을 디스플레이 할 수 있다. 여기서 필드순차색상 영상변환프로세서(201)는 제1 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 마지막으로 구동되는 마지막 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 참조하여 상기 제1 프레임 다음에 구동되는 제2 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 최초로 구동되는 최초 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 산출할 수 있다. 즉, 제2 프레임의 최초 R'Field에 대응하는 전이밝기데이터 값은 제1 프레임의 B'Field의 색상변환값인 92에 의한 밝기값의 10%인 9로 산출할 수 있다.
도 4에서는 이전 입력 영상의 밝기 중 일부인 10%가 다음 영상으로 전이되는 것으로 예시하였으나, 이는 일 예에 불과하며, 전이되는 밝기의 양은 이전 입력 영상의 밝기 이외에도 디스플레이 소자의 응답 시간, 서브프레임의 주파수, 디스플레이 구동 전압 등을 고려하여 디스플레이부(100)의 구동 조건을 셋팅하는 방식에 따라 측정을 통해 실험적으로 결정될 수 있다.본 발명의 목적은 상기와 같이 필드순차색상표시장치에 있어서 디스플레이 소자의 응답시간과 서브프레임 재생시간의 차이로 인해 색상이 혼합되어 정확한 색상을 구현하지 못하는 문제점을 개선하여 선명한 색상을 표현하는 방법 및 장치를 적용하는 것이다.
도 4가 하나의 프레임을 기준으로 한 색혼합 현상과 이를 보정하는 개념을 나타낸 것인 반면, 도 5는 복수의 프레임을 기준으로 한 색혼합 현상과 이를 보정하는 개념을 보여준다.
도 5의 (a)는 도 4의 (a)와 같이 이론적인 디스플레이 결과를 나타내고, 도 5의 (b)는 도 4의 (b)와 같이 실질적인 디스플레이 결과를 나타내며, 도 5의 (c)는 도 4의 (c)와 같이 전이될 밝기값과 이를 감안한 디스플레이부(20)에 입력되는 보정된 영상데이터를 나타내고, 도 5의 (d)는 도 5의 (c)에서 산출된 보정 영상데이터의 입력에 의한 밝기값과 전이된 밝기값이 합쳐진 결과값이 디스플레이부(20)를 통해 출력되는 것을 나타낸다.
도 6의 (a)와 같이 순차색상입력데이터(R>G>B)에 대해 필드순차색상 디스플레이부(101)의 출력색상은 해당 영상데이터에 의한 RGB 밝기와 이전 필드에서 전이되는 밝기의 합으로 정의되는 전이응답특성에 따라 결정된다. 본 발명에서 FSC 디스플레이의 표시응답특성(밝기값 전이)은 표시장치의 고유한 특성으로써 디스플레이 소자의 응답속도, 필드시간(주파수), 구동전압 등에 의해서 변경될 수 있다.
필드순차색상디스프레이의 출력 색상: (하기에서 N과 N-1은 프레임 순서를 의미한다(서브프레임 순서가 아님))
하기와 같이 각 필드의 밝기는 해당 필드의 순차색상입력데이터에 의한 디스플레이 밝기와 이전 필드에서 전이된 밝기의 합으로 표시된다.
(R'(N), G'(N), B'(N)) <= { B(R(N))+b(B(N-1)), B(G(N))+b(R(N)) , B(B(N))+b(G(N)) }
B'(R(N)) = B(R(N)) + b(B(N-1)) : 필드(R서브프레임)의 밝기
B'(G(N)) = B(G(N)) + b(R(N)): 필드(G 서브프레임)의 밝기
B'(B(N)) = B(B(N)) + b(G(N)): 필드(B 서브프레임)의 밝기
B(R(N)): R 영상데이터 입력에 의한 밝기
B(G(N)): G 영상데이터 입력에 의한 밝기
B(B(N)): B 영상데이터 입력에 의한 밝기
b(R(N)): R 영상데이터에 의해 다음 필드에 전이되는 밝기
b(G(N)): G 영상데이터에 의해 다음 필드에 전이되는 밝기
b(B(N)): B 영상데이터에 의해 다음 필드에 전이되는 밝기
N : 프레임,
서브프레임은 R, G, B, R 순
필드순차색상디스플레이의 전이응답특성으로 인해 왜곡되는 색상표현력을 보정하기 위한 구성예는 도 6의 (b)와 같다.
필드순차색상디스플레이부(101)의 전이응답특성으로부터 전이밝기값을 산출한다.
T(R(N)): 전이밝기b(R(N))로부터 산출한 전이데이터
T(G(N)): 전이밝기b(G(N))로부터 산출한 전이데이터
T(B(N)): 전이밝기b(G(N))로부터 산출한 전이데이터
R'( N) =R(N) - T(B(N-1)) : 전이데이터를 뺀 보정된 R 영상데이터
G'( N) = G(N) - T(R(N)) : 전이데이터를 뺀 보정된 G 영상데이터
B'( N) = B(N) - T(G(N)) : 전이데이터를 뺀 보정된 B 영상데이터
B(R'( N)): 보정된 R 영상데이터 입력에 의한 보정된 밝기
B(G'( N)): 보정된 G 영상데이터 입력에 의한 보정된 밝기
B(B'( N)): 보정된 B 영상데이터 입력에 의한 보정된 밝기
보정된 필드순차색상디스프레이의 출력 색상:
(R(N), G(N), B(N)) <= { B(R'(N)) , B(G'(N)) , B(B'( N)) }
도 7는 종래 기술에 따른 필드순차색상표시장치(1)의 블록도이고, 도 8 내지 도 10은 이와 비교한 본 발명의 실시예에 따른 필드순차색상표시장치의 블록도이다. 도 8 내지 도 10에 적용되는 FSC 디스플레이의 표시응답특성(밝기값 전이)은 표시장치별로 각각 다를 수 있는 특성으로써 디스플레이 소자의 응답속도, 필드시간(주파수), 구동전압 등에 의해서 변경되므로 각 색상별 전이밝기량과 전이데이터는 실험치를 통해 산출된다.
종래의 필드순차색상표시장치(1)는 도 7과 같이 일반적인 RGB병렬입력영상을 서브프레임(필드)별로 구분하는 FSC 영상처리프로세서부(200), 디스플레이부(100), 및 프레임영상데이터저장부(300)를 포함한다. FSC 영상처리프로세서(200)는 인터페이스부(220)를 통해 RGB병렬영상데이터를 입력받아 디스플레이부(100)에 표시될 서브프레임(필드)과 영상출력 순서를 정하고 그 순서와 표시되는 시간 차이를 맞추기 위해 영상데이터를 프레임영상데이터저장부(300)에 일시 저장하며, 프레임영상데이터저장부(300)로부터 순차적으로 영상데이터를 독출하여 디스플레이부(100)에 필드별로 순차색상데이터를 전송한다.
이와 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 필드순차색상표시장치(1')에 따르면, 도 8과 같이 FSC 영상처리프로세서(201), 디스플레이부(101), 및 부분데이터 저장부(301)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(101)는 복수의 주사선들과 복수의 데이터선들이 교차하는 영역에 위치하는 복수의 화소들을 포함하는 화소어레이(111), 상기 복수의 주사선들을 구동하기 위한 회로를 포함하는 복수의 주사선 드라이버(미도시), 상기 복수의 데이터선들을 구동하기 위한 회로를 포함하는 복수의 데이터선 드라이버(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 부분데이터 산출과 이를 이용한 색상 필드 보정은 도 4 및 도 5에서 전술한 방법이 동일/유사하게 적용될 수 있다. 부분데이터산출부(250)는 제1 서브프레임의 제1 색상입력값(예>200)으로부터 변환된 제1 색상변환값(예>191)을 참조하여 소정의 부분데이터(예>19)를 산출할 수 있다. 소정의 부분데이터는 제1 색상변환값의 일부로 정의될 수 있고, 본 발명에서 10%인 것을 예시하였으나, 20%, 30%.. 등인 경우에도 본 발명이 동일/유사하게 적용될 수 있다. 산출된 부분데이터는 부분데이터저장부(301)에 저장될 수 있으며, 색상변환값 산출부(230)는 부분데이터저장부(301)로부터 부분데이터를 독출하여 제2 서브프레임의 제2 색상입력값(예>100)에서 부분데이터를 감산하여 제2 색상변환값(예>81)을 산출할 수 있다. 제2 색상변환값은 디스플레이부(101)에 입력될 수 있고, 디스플레이부(101)는 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값(예>81)에 부분데이터에 대응하는 전이밝기데이터(예>19)를 가산하여 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값(예>100)을 출력할 수 있다. 전술한 예에서는 부분데이터를 먼저 감산한 다음, 전이밝기데이터를 다시 가산하여 출력하는 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따르면 부분데이터를 먼저 가산한 다음, 전이밝기데이터를 다시 감산하여 출력하는 경우에도 본원 발명이 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필드순차색상표시장치(1'')에 대한 것으로, 도 8의 실시예가 동일/유사하게 적용되나 FSC 영상처리프로세서(202) 이외에 색상변환프로세서(203)를 별도의 프로세서로 구성하는 경우이다. FSC 영상처리프로세서(202) 또는 기타 영상출력장치에서 필드순차색상데이터가 출력될 경우에 색상변환프로세서(203)를 필드순차색상디스플레이부(102) 앞단에 둠으로써 기존 디스플레이 구성요소의 변화없이 색상값을 보정할 수 있다. 즉, 도 8의 경우에는 RGB 병렬영상데이터를 입력받는 FSC 영상변환프로세서(201)에서 색상 변환까지 처리하는 반면, 도 9의 경우에는 RGB 병렬영상데이터를 입력받는 FSC 영상처리프로세서(202)와 색상 변환을 처리하는 색상변환프로세서(203)가 별개의 구성요소로 구현되어 기존의 구성 요소들을 물리적으로 변형시키지 않고 간단하게 색상변환프로세서(203)만을 추가함으로서 도 8 과 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 9에 따르면, 색상변환프로세서(203)는 색상변환값산출부(231) 및 부분데이터산출부(251)를 포함하여 필드순차색상디스플레이부(102)에 보정된 순차색상데이터를 출력한다. 여기서, 부분데이터 산출과 이를 이용한 색상 필드 보정은 도 4 및 도 5에서 전술한 방법이 동일/유사하게 적용될 수 있다.
구체적으로, FSC 영상처리프로세서(202)에서는 인터페이스(222)를 통해 RGB 병렬영상데이터를 입력받아 프레임 버퍼(303)에 일시적으로 저장하고, 프레임 버퍼(303)에 저장된 RGB 병렬영상데이터를 독출하여 색상변환프로세서(203)로 전송할 수 있다.
부분데이터산출부(251)는 제1 서브프레임의 제1 색상입력값(예>200)으로부터 변환된 제1 색상변환값(예>191)을 참조하여 소정의 부분데이터(예>19)를 산출할 수 있다. 소정의 부분데이터는 제1 색상변환값의 일부로 정의될 수 있고, 본 발명에서 10%인 것을 예시하였으나, 20%, 30%.. 등인 경우에도 본 발명이 동일/유사하게 적용될 수 있다. 산출된 부분데이터는 부분데이터저장부(302)에 저장될 수 있으며, 색상변환값 산출부(231)는 부분데이터저장부(302)로부터 부분데이터를 독출하여 제2 서브프레임의 제2 색상입력값(예>100)에서 부분데이터를 감산하여 제2 색상변환값(예>81)을 산출할 수 있다. 제2 색상변환값은 디스플레이부(102)에 입력될 수 있고, 디스플레이부(102)는 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값(예>81)에 부분데이터에 대응하는 전이밝기데이터(예>19)를 가산하여 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값(예>100)을 출력할 수 있다. 전술한 예에서는 부분데이터를 먼저 감산한 다음, 전이밝기데이터를 다시 가산하여 출력하는 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따르면 부분데이터를 먼저 가산한 다음, 전이밝기데이터를 다시 감산하여 출력하는 경우에도 본원 발명이 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 9에서는 프레임 버퍼(303)와 부분데이터 저장부(302)가 별개의 구성인 것으로 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 하나의 저장부로 구현할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필드순차색상표시장치(1''')에 대한 것으로, 도 9의 실시예가 동일/유사하게 적용되나 색상변환부(204)를 필드순차색상디스플레이부(103) 내에 구성하는 경우이다. FSC 영상처리프로세서(205) 또는 기타 영상출력장치에서 출력되는 필드순차색상데이터를 필드순차색상디스플레이부(103)가 바로 입력받아서 내부에 있는 색상변환부(204)가 색상값을 보정하는 구성예이다.
색상변환부(204)는 색상변환프로세서(203)와 유사하게 색상변환값산출부(232), 부분데이터산출부(252) 등으로 구성되며 화소어레이(113)에 보정된 순차색상데이터를 전이한다.
여기서, 부분데이터 산출과 이를 이용한 색상 필드 보정은 도 4 및 도 5에서 전술한 방법이 동일/유사하게 적용될 수 있다.
구체적으로, FSC 영상처리프로세서(205)에서는 인터페이스(223)를 통해 RGB 병렬영상데이터를 입력받아 프레임 버퍼(305)에 일시적으로 저장하고, 프레임 버퍼(305)에 저장된 RGB 병렬영상데이터를 독출하여 바로 필드순차색상디스플레이부(103)로 전송할 수 있다.
부분데이터산출부(252)는 제1 서브프레임의 제1 색상입력값(예>200)으로부터 변환된 제1 색상변환값(예>191)을 참조하여 소정의 부분데이터(예>19)를 산출할 수 있다. 소정의 부분데이터는 제1 색상변환값의 일부로 정의될 수 있고, 본 발명에서 10%인 것을 예시하였으나, 20%, 30%.. 등인 경우에도 본 발명이 동일/유사하게 적용될 수 있다. 산출된 부분데이터는 부분데이터저장부(304)에 저장될 수 있으며, 색상변환값 산출부(232)는 부분데이터저장부(304)로부터 부분데이터를 독출하여 제2 서브프레임의 제2 색상입력값(예>100)에서 부분데이터를 감산하여 제2 색상변환값(예>81)을 산출할 수 있다. 제2 색상변환값은 화소어레이(113)에 입력될 수 있고, 디스플레이부(103)는 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값(예>81)에 부분데이터에 대응하는 전이밝기데이터(예>19)를 가산하여 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값(예>100)을 출력할 수 있다. 전술한 예에서는 부분데이터를 먼저 감산한 다음, 전이밝기데이터를 다시 가산하여 출력하는 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따르면 부분데이터를 먼저 가산한 다음, 전이밝기데이터를 다시 감산하여 출력하는 경우에도 본원 발명이 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 10에서는 프레임 버퍼(305)와 부분데이터저장부(304)가 별개의 구성인 것으로 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 하나의 저장부로 구현할 수도 있다.
도 11은 도 8의 필드순차색상표시장치를 기초로 한 필드전이밝기데이터 보정 과정 및 이에 관련되는 저장소 용량을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 11(b)는 색상변환값산출부(230), 부분데이터산출부(250), 부분데이터저장부(301)를 이용해 색상값을 보정하는 과정을 보여준다.
색상변환값산출부(230)는 제1 색상변환값(예>191)의 일부인 부분데이터(예>19) 와 제2색상입력값(예>100)을 이용하여 제2 색상변환값(예>81)을 필드순차색상디스플레이부(101)에 출력한다. 이와 동시에 부분데이터산출부(250)에서 다음 필드에 전이될 부분데이터(예>8)를 산출한다.
이 부분데이터는 부분데이터저장부 (301)에 한 필드 시간동안 저장된 후에 색상변환값산출부(230)에 피드백되어 다음 필드에서 입력되는 필드영상데이터를 변환하는 값으로 사용된다.
도 11(a)은 부분데이터를 저장하지않고 변환된 색상변환값을 필드 시간동안 저장하는 구성예이다. 색상변환값산출부(230)는 부분데이터 산출부(250)로부터 산출된 제1 색상변환값(예>191)의 일부인 부분데이터(예>19) 와 제2색상입력값(예>100)을 이용하여 제2 색상변환값(예>81)을 필드순차색상디스플레이부(101)에 출력하면서 이와 동시에 제2 색상변환값을 변환데이터저장부(600)에 저장한다.
한 필드 시간 후에 입력영상과 동기되어 읽혀진 변환데이터저장부(600)에 저장된 제2 색상변환값(예>81)은 부분데이터 산출부(250)에서 부분데이터(예>8)로 환산된다. 이 부분데이터는 색상변환값산출부(230)에 피드백되어 다음 필드에서 입력되는 필드영상데이터를 변환하는 값으로 사용된다.
즉, 변환데이터저장부(600)와 전이정보저장부(301)는 변환된 필드영상데이터와 전이정보의 비트수 차이(예> 81과 8) 때문에 저장소의 용량이 다르게 구성된다.
실시예에 따라 본 발명의 필드순차색상표시장치(1')는 도 11(b)와 같이 부분데이터저장부(301)에서 소정의 부분 데이터를 별도로 저장하고 필드순차색상 영상변환프로세서(201)에서는 부분데이터저장부(301)에 저장된 소정의 부분 데이터를 독출하여 제2 색상변환값을 산출할 수 있다.
이로서, 도 11b의 경우에 부분데이터저장부(301)에서 부분데이터만을 별도로 저장할 수 있게 되어 도 11a와 같이 변환데이터저장부(600)에서 변환된 색상변환값 전부를 저장하는 것에 비해 보다 저장용량을 줄일 수 있게 되는 이점이 있다.
시스템의 적용예는 도 12, 도 13과 같다.
도 12는 필드순차색상 디스플레이 시스템의 일반적인 데이터 처리 장치의 구성(a)과 처리타이밍(b)을 보여준다. 도 7과 함께 참조하면, 동시에 입력된 RGB 영상데이터를 영상데이터프레임저장소(3001,3002,3003)에 일시 저장한 후 이를 R(N) 필드, G (N) 필드, B(N) 필드, R(N+1) 필드 순으로 출력한다. 저장소에 한 화면을 저장했다가 출력하므로 필드시간만큼 시간지연이 발생한다. 60Hz의 입력에 대해 60Hz (서브프레임은 180Hz)로 출력되거나 색분리(color break up)을 줄이기 위해 120Hz (서브프레임은 360Hz)로 출력될 수 있다.
본 발명에서 제안하는 FS디스플레이 및 데이터변환시스템은 도8, 도 11(a)를 함께 참조하면, 도 13(a)와 같이 색상변환값산출부(2301,2302,2303), 부분데이터산출부 (2501,2505,2503), 변환데이터프레임저장소 (610,620,630), 마지막필드 부분데이터저장부 (700)로 이루어진다.
도 13(b)는 본 발명에서 제안하는 FSC 표시장치의 필드영상데이터 변환을 처리하는 타이밍도이다. 동시 입력되는 RGB 영상데이터를 입력받아서 색상변환값산출부(2301,2302,2303)에서 데이터변환을 한 후에 변환데이터 프레임저장소 (610,620,630)에 저장한다. 그리고 필드순서에 따라 저장된 변환데이터를 읽어서 필드별로 순차 출력한다(R'(N) > G'(N) > B'(N)).
입력영상데이터에 대한 변환과 저장은 다음의 과정으로 처리된다.
첫번째 필드의 색상변환값산출부(2301)에서 변환된 영상데이터(R'(N))는 첫번째 변환데이터필드저장소(610)에 저장되고, 이와 동시에 부분데이터산출부(2501)에서 부분데이터(T(R')(N))를 산출하고 이를 두번째 필드의 색상변환값산출부(2302)에 입력한다.
두번째 필드의 색상변환값산출부 (2302)에서 변환된 영상데이터(G'(N))는 두번째 변환데이터필드저장소(620)에 저장되고, 이와 동시에 부분데이터산출부(2502)에서 부분데이터(T(G')(N))를 산출하고 이를 세번째 필드의 색상변환값산출부 (2303)에 입력한다.
세번째 필드의 색상변환값산출부 (2303)에서 변환된 영상데이터(B'(N))는 세번째 필드의 변환데이터필드저장소(630)에 저장되고, 이와 동시에 부분데이터산출부(2503)에서 부분데이터(T(B')(N))를 산출한다.
세번째 필드(BLUE 서브프레임) 이후에 이어지는 필드은 다음 프레임의 RED 서브프레임이므로 BLUE (N)서브프레임 부분데이터(T(B')(N))는 바로 전이하지 않고 부분데이터저장소(700) 에 필드시간동안 일시 저장한 후에 (N+1) 프레임의 첫번째 서브프레임의 영상데이터(R'(N+1)) 입력과 동기되어 첫번째 서브프레임의 색상변환값산출부 (2301)에 입력된다.
상기 색상변환값 산출, 변환데이터저장, 부분데이터산출, 부분데이터저장 등의 동작들은 영상데이터의 입력클럭과 동기되어 동작하며, 마지막 필드의 부분데이터저장소(700)에서 저장된 후에 출력되는 부분데이터는 한 서브프레임 지연된 값을 출력한다. 즉, 필드순차색상 영상변환프로세서(201)는 제1 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 마지막으로 구동될 마지막 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 참조하여 상기 제1 프레임 다음에 구동되는 제2 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 최초로 구동될 최초 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 산출할 수 있다.
결과적으로, 도 13과 같이, 실시예에 따른 필드순차색상 영상변환프로세서(201)는 복수의 서브프레임에 대응하는 복수의 색상입력값들을 동시에 입력받아 복수의 색상입력값들 각각에 대응하는 색상변환값들을 전부 산출한 후, 필드순차색상 디스플레이부(101)는 상기 산출된 상기 색상변환값들 각각에 대응하는 밝기값에 기초하여 복수의 색상입력값들에 대응하는 밝기값들을 각각을 순차적으로 출력할 수 있다.
또는, 다른 실시예에 따라 필드순차색상 영상변환프로세서(201)는 복수의 서브프레임에 대응하는 색상입력값들을 동시에 입력받아 제1 서브프레임의 제1 색상입력값에 대응하는 제1 색상변환값을 산출하여 필드순차색상 디스플레이부(101)는 상기 산출된 상기 제1 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제1 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력한 다음, 상기 필드순차색상 영상변환프로세서(201)는 제2 서브프레임의 제2 색상입력값에 대응하는 제2 색상변환값을 산출하여 필드순차색상 디스플레이부(101)는 상기 산출된 상기 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 순차적으로 출력할 수도 있다.
이러한 실시예들은 도 8의 경우 뿐 아니라, 도 9 및 도 10의 필드순차색상표시장치인 경우에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 14는 본 발명에서 제안하는 필드순차색상 디스플레이의 밝기를 계산하는 함수를 LUT(Look-up Table)를 사용하여 구현하는 구성예이다. 도 13(a)의 구성 중에서 색상변환값산출부(2301)와 부분데이터산출부(2501)을 Look-up Table (LUT) 형태로 변경하여 구성한 것이다. 복잡한 계산식을 매핑형태의 LUT 형식으로 변경하면 빠른 계산처리가 가능해진다. 8bit 입력영상에 대해 전이데이터가 4~6bit를 가진다면 필드전이밝기보정데이터LUT(800)은 (212 x 8bit) 또는 (214 x 8bit)용량의 저장공간이 필요하다. 전이데이터산출LUT(530)은 28 x (4~6bit)의 저장공간이 요구된다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 복수의 프레임 중 어느 하나의 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임을 순차적으로 구동하는 필드순차색상표시장치에 있어서,
    제1 서브프레임의 제1 색상입력값으로부터 변환된 제1 색상변환값을 참조하여 상기 제1 서브프레임 다음에 구동되는 제2 서브프레임의 제2 색상입력값으로부터 변환된 제2 색상변환값을 산출하는 프로세서; 및
    상기 산출된 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 제1 색상변환값 중 일부인 소정의 부분 데이터를 상기 제2 색상입력값에 가산하거나 감산하여 상기 제2 색상변환값을 산출하고,
    상기 디스플레이부는 상기 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 상기 소정의 부분 데이터에 대응하는 소정의 전이밝기데이터가 감산되거나 가산되어 획득되는 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력하고, 상기 소정의 전이밝기데이터는 상기 제1 서브프레임으로부터 상기 제2 서브프레임으로 전이되는 것인,
    필드순차색상표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 색상변환값, 디스플레이 소자의 응답 시간 및 서브프레임의 주파수 중 적어도 하나를 참조하여 상기 소정의 부분 데이터를 결정하는,
    필드순차색상표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    저장부;를 더 포함하고,
    상기 저장부는 상기 소정의 부분 데이터를 별도로 저장하고, 상기 프로세서는 상기 저장부에 저장된 상기 소정의 부분 데이터를 독출하여 상기 제2 색상변환값을 산출하는,
    필드순차색상표시장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 서브프레임에 대응하는 복수의 색상입력값들을 동시에 입력받아 상기 복수의 색상입력값들 각각에 대응하는 복수의 색상변환값들을 전부 산출한 후, 상기 디스플레이부는 상기 산출된 상기 복수의 색상변환값들 각각에 대응하는 밝기값들에 기초하여 상기 복수의 색상입력값들에 대응하는 밝기값들을 순차적으로 출력하는,
    필드순차색상표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 서브프레임에 대응하는 복수의 색상입력값들을 동시에 입력받아 상기 제1 서브프레임의 제1 색상입력값에 대응하는 상기 제1 색상변환값을 산출하여 상기 디스플레이부는 상기 산출된 상기 제1 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제1 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력한 다음, 상기 프로세서는 상기 제2 서브프레임의 제2 색상입력값에 대응하는 상기 제2 색상변환값을 산출하여 상기 디스플레이부는 상기 산출된 상기 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 순차적으로 출력하는,
    필드순차색상표시장치.
  8. 복수의 프레임 중 어느 하나의 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임을 순차적으로 구동하는 필드순차색상표시장치에 있어서,
    제1 서브프레임의 제1 색상입력값으로부터 변환된 제1 색상변환값을 참조하여 상기 제1 서브프레임 다음에 구동되는 제2 서브프레임의 제2 색상입력값으로부터 변환된 제2 색상변환값을 산출하는 프로세서; 및
    상기 산출된 제2 색상변환값에 대응하는 밝기값에 기초하여 상기 제2 색상입력값에 대응하는 밝기값을 출력하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 프로세서는 제1 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 마지막으로 구동되는 마지막 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 참조하여 상기 제1 프레임 다음에 구동되는 제2 프레임으로부터 분할된 복수의 서브프레임 중 최초로 구동되는 최초 서브프레임에 대응하는 색상변환값을 산출하는,
    필드순차색상표시장치.
  9. 삭제
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