KR102507174B1 - 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 일부 픽셀 데이터를 블랭킹 처리하여 전체 처리하여야 할 픽셀 데이터 처리량을 감소시킴으로써 모니터 절전을 행하되, 프레임마다 블랭킹되는 픽셀의 위치를 다르게 변조함으로써 전체 해상도를 떨어뜨리지 않고 플리커 현상도 억제하면서 절전을 행하도록 하는, 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법을 제공하는 것으로, 모니터 제어부의 전체 제어 동작을 수행하며 픽셀 데이터 변조를 행하는 MCU(31)는, 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법{A control apparatus and method of a monitor for reducing the power consumption of a monitor}
본 발명은 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 일부 픽셀 데이터를 블랭킹 처리하여 전체 처리하여야 할 픽셀 데이터 처리량을 감소시킴으로써 모니터 절전을 행하되, 프레임마다 블랭킹되는 픽셀의 위치를 다르게 변조함으로써 전체 해상도를 떨어뜨리지 않고 플리커 현상도 억제하면서 절전을 행하도록 하는, 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터는 사용중 대기 모드(절전모드)나 모니터 전원 끄기 모드시에 화면을 꺼서 소비전력을 줄이게 되는 데, 이때 모니터 화면은 꺼지지만 모니터의 전원은 계속 공급되어 전력을 소비하게 된다. 즉, 화면이 꺼진 상태에서도 모니터의 제어 보드에는 지속적으로 대기전력이 공급되어, 불필요한 대기전력 소모가 발생하게 된다.
따라서 모니터에 상용 전원을 공급하기 위한 플러그를 빼지 않고 공급 전력을 차단하여 전력 낭비를 방지하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있었는바, 그 예로써, 대한민국 특허공개 제2013-0109060호 (컴퓨터 및 컴퓨터 주변기기의 대기전력 차단 장치) 에 개시된 종래기술은 컴퓨터로 전원 공급이 되는 전단에 전원 스위칭부를 구비하고, 컴퓨터 전원 오프시 컴퓨터는 물론 주변기기(모니터)의 전원을 차단하여, 대기전력을 차단하도록 한다.
즉, 상기 제1 종래기술은, 도 1에서 보는 바와 같이, 컴퓨터 내부에는 외부 상용 전원을 제공받아 컴퓨터의 내부 각 구성요소들의 동작 전원을 제공하는 전원 스위칭부(20), 주변기기의 전원을 차단/공급하기 위한 콘센트 전원 스위칭부(19), 주변기기 콘센트(18)를 구비하고, 컴퓨터가 대기모드(절전모드)가 되면 메모리 전원을 이용하여 콘센트 전원 스위칭부(19)를 제어하여, 컴퓨터 주변기기로 공급되는 전원(AC 전원)을 차단한다. 이러한 과정을 통해 대기전력을 차단하여 절전 낭비를 방지하게 된다.
그러나 상기 제1 종래기술은 컴퓨터 전원 오프나 절전모드시 주변 기기의 전력 낭비를 방지할 수 있는 장점은 있으나, 컴퓨터의 내부에 전원 스위칭부(20), 콘센트 전원 스위칭부(19), 주변기기 콘센트(18)를 내장해야 하므로, 컴퓨터의 구성이 복잡해지고, 절전을 위한 장치의 구현 비용이 많이 들어, 실제 컴퓨터와 주변기기에 용이하게 적용하기에는 어려움이 있었다.
이를 해결하기 위한 제2 종래기술로서, 대한민국 특허공개 제2015-0123435호 (컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치) 가 개시되어 있는바, 상기 제2 종래기술은, 컴퓨터 오프 또는 컴퓨터 절전시 본체의 VGA신호를 이용하여 자동으로 모니터의 대기전력을 차단하고, 컴퓨터 구동시 자동으로 모니터에 전력을 공급하여 사용자의 조작을 최소화시켜 편의성 향상을 도모하도록 한 컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치를 제공하는 것이다.
즉, 상기 제2 종래기술은, 컴퓨터에서 모니터의 대기전력을 차단하기 위한 별도의 구성을 부가하지 않고, 기존 컴퓨터에서 모니터로 전송하는 VGA신호만을 이용하여 모니터의 대기전력을 차단할 수 있도록 함으로써, 모니터의 대기전력을 차단하기 위한 구성을 단순화하고 장치 구현 비용을 최소화할 수 있도록 한 컴퓨터 연동을 통한 모니터 전력 차단장치를 제공하는 것이다.
이를 도 2 및 도 3을 참조하여 상술하면, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 제2 종래기술에 따른 컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치는, 입력 장치(10), 컴퓨터 본체(100) 및 모니터(200)를 포함한다. 상기 컴퓨터 본체(100)는 상기 모니터(200)의 대기 전력을 제어하기 위한 디지털 인터페이스 신호(DVI신호)를 발생하여 상기 모니터(200)에 전달하는 역할을 한다. 이러한 컴퓨터 본체(100)는 상기 입력장치(10)의 입력 신호를 인터페이스 하는 입출력 보드(110), 컴퓨터 본체(100)에 구동용 전원을 공급해주는 전원부(140), 상기 입출력 보드(110)로부터 출력되는 입력 신호 또는 스위치 조작에 따른 신호를 기초로 컴퓨터의 사용 상태 또는 비사용 상태를 판별하고, 상기 판별한 컴퓨터의 상태에 따라 디지털 인터페이스 신호의 출력을 제어하는 중앙처리장치(CPU)(120), 상기 중앙처리장치(120)의 제어에 따라 상기 모니터(200)에 디지털 인터페이스 신호를 발생하는 VGA보드(150), 상기 중앙처리장치(120)와 연결된 메모리(130)를 포함한다.
여기서 상기 컴퓨터 본체(100)는 전원 온 상태, 전원 오프 상태, 절전 상태에 따라 상기 디지털 인터페이스 신호를 차등적으로 발생하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 디지털 인터페이스 신호는 상기 컴퓨터 본체(100)에서 상기 모니터(200)에 전달하는 VGA 신호를 이용하며, 상기 전원 온 상태시에는 상기 VGA신호는 하이신호(5V)로 발생하고, 상기 전원 오프 상태 또는 절전 상태에는 상기 VGA신호는 로우신호(0V)로 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터(200)는 상기 컴퓨터 본체(100)에서 발생하는 디지털 인터페이스 신호를 전력 제어용 신호로 사용하여 전력을 차단 또는 공급하는 역할을 한다.
이러한 모니터(200)는 상기 컴퓨터 본체(100)에서 출력되는 디지털 인터페이스 신호(DVI; Digital Visual Interface)를 인터페이스하기 위한 비디오 커넥터(220), 상기 비디오 커넥터(220)에서 수신한 디지털 인터페이스 신호에 따라 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)(210)에서 출력되는 모니터 동작 전원(DC12V)을 차단 또는 공급하여 전력을 제어하는 직류 전압 차단부(230), 상기 직류 전압 차단부(230)에 의해 공급되는 모니터 동작 전원으로 구동하여 모니터의 전체 동작을 제어하는 모니터 제어 보드(240)를 포함한다. 여기서 컴퓨터 본체(100)와 비디오 커넥터(220)가 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 방식으로 접속될 경우, 상기 디지털 인터페이스 신호는 HDMI신호로 대체된다.
상기 직류 전압 차단부(230)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 비디오 커넥터(220)에서 출력되는 디지털 인터페이스 신호(DVI신호)에 따라 스위칭 동작을 하는 스위칭 소자(Q1); 상기 스위칭 소자(Q1)와 연동하여 상기 모니터 동작 전원을 차단 또는 공급하는 모스펫(MOSFET)(231)을 포함한다.
상기 스위칭 소자(Q1)는 전계효과트랜지스터(FET)를 이용하며, 상기 전계효과트랜지스터(Q1)의 베이스에 상기 디지털 인터페이스 신호가 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터의 콜렉터에는 상기 모스펫(231)의 게이트가 연결되고, 상기 모스펫(231)의 소스에는 상기 모니터 동작 전원이 연결되며, 상기 모스펫(231)의 드레인에는 상기 모니터 동작 전원의 출력단이 연결된다.
그리하여, 컴퓨터 본체(100)에 정상적으로 전원이 공급되고, 입력 장치(10)의 입력 신호를 검사한 결과 절전 모드가 아닌 사용 모드일 경우, 중앙처리장치(120)는 VGA보드(150)를 제어하여 디지털 인터페이스 신호(DVI5V)가 정상적으로(하이신호) 발생하도록 한다. 여기서 VGA보드(150)에서는 통상 9번 핀을 이용하여 디지털 인터페이스 신호를 모니터(200)로 전송한다. 이렇게 발생하는 디지털 인터페이스 신호는 모니터(200)로 전송되고, 모니터(200)의 비디오 커넥터(220)를 통해 직류 전압 차단부(230)에 전달된다. 여기서 비디오 커넥터(220)는 입력되는 디지털 인터페이스 신호를 14번 핀을 이용하여 직류 전압 차단부(230)에 전달한다.
직류 전압 차단부(230)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 하이레벨의 디지털 인터페이스 신호에 의해 스위칭 소자(Q1)의 베이스가 고 전위가 되어 상기 스위치 소자(Q1)가 턴-온 된다. 상기 스위칭 소자(Q1)가 턴-온되면 컬렉터에 연결된 P타입 모스펫(231)의 게이트는 전위가 낮아져 상기 모스펫(231)을 턴-온시킨다. 모스펫(231)이 턴-온되면 상기 모스펫(231)의 소스에 연결된 스위칭 모드 파워 서플라이(210)에서 출력되는 모니터 동작 전원(DC12V)은 드레인으로 흘러 모니터 동작 전원을 모니터 제어 보드(24)에 공급한다. 이로써 모니터(200)는 정상적으로 동작을 하여, 해당 데이터를 화면에 디스플레이하게 된다.
즉, 컴퓨터 본체(100)가 정상적으로 동작하는 상태에서는 VGA신호가 정상적으로 발생되어 모니터(200)에 전달되고, 모니터(200)는 그 전달되는 정상적인 VGA신호를 이용하여 스위칭 모드 파워 서플라이에서 생성한 모니터 동작 전원을 모니터 제어 보드에 정상적으로 공급하여, 모니터가 정상적으로 동작하도록 한다.
이와는 달리 컴퓨터 본체(100)에 전원이 오프되거나 입력 장치(10)의 입력 신호를 검사한 결과 절전 모드여서 비 사용중일 경우, 중앙처리장치(120)는 VGA보드(150)를 정상적으로 제어할 수 없어, VGA 보드(150)는 디지털인터페이스 신호(DVI5V)를 정상적으로(하이신호)로 발생하지 못하게 된다. 즉, 전기적으로 로우신호(0V)를 발생하게 된다. 여기서 VGA보드(150)에서는 통상 9번 핀을 이용하여 디지털 인터페이스 신호를 모니터(200)로 전송한다. 이렇게 발생하는 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호는 모니터(200)로 전송되고, 모니터(200)의 비디오 커넥터(220)를 통해 직류 전압 차단부(230)에 전달된다. 여기서 비디오 커넥터(220)는 입력되는 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호를 14번 핀을 이용하여 직류 전압 차단부(230)에 전달한다. 상기 비디오 커넥터(220)는 디지털 인터페이스 방식이 HDMI 인터페이스 방식일 경우, 18번 핀을 이용하여 디지털 인터페이스 신호를 출력한다.
직류 전압 차단부(230)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호에 의해 스위칭소자(Q1)의 베이스가 저 전위 상태가 되어 상기 스위치 소자(Q1)가 턴-오프 된다. 상기 스위칭 소자(Q1)가 턴-오프되면 컬렉터에 연결된 P타입 모스펫(231)의 게이트는 전위가 높아져 상기 모스펫(231)을 턴-오프시킨다. 모스펫(231)이 턴-오프되면 상기 모스펫(231)의 소스에 연결된 스위칭 모드 파워 서플라이(210)에서 출력되는 모니터 동작 전원(DC12V)은 드레인으로 흐르지 못해 모니터 동작 전원이 모니터 제어 보드(24)에 공급되는 것을 차단한다. 이로써 모니터(200)는 꺼진 상태가 된다.
이 경우 기존에는 모니터 화면만 꺼진 상태가 되었으나, 상기 제2 종래기술은 모니터 제어 보드에 공급되는 전력(모니터 동작 전원)을 원천적으로 차단하여, 전력 낭비를 방지하게 된다.
즉, 컴퓨터 본체(100)가 비 사용상에서는 VGA신호가 발생하지 않아 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호가 모니터(200)에 전달되고, 모니터(200)는 그 전달되는 로우 레벨의 VGA신호를 이용하여 스위칭 모드 파워 서플라이에서 생성한 모니터 동작 전원이 모니터 제어 보드에 공급되는 것을 차단한다.
한편, 상기와 같이 모니터 구동 전원인 전력을 자체적으로 차단한 상태에서, 상기 컴퓨터 본체(100)가 다시 정상 상태로 복귀되면, 중앙처리장치(120)의 제어에 의해 VGA 보드(150)는 제어되어 하이 레벨의 디지털 인터페이스 신호를 발생하여 모니터(200)에 전달한다. 그리고 모니터(200)는 그 전달되는 하이 레벨의 디지털 인터페이스 신호를 이용하여 다시 스위칭 모드 파워 서플라이(210)에서 생성된 모니터 구동 전원(DC12V)을 모니터 제어보드(240)로 공급하여, 모니터(200)를 다시 정상상태로 동작시키게 된다.
이와 같이 상기 제2 종래기술은 사용자의 조작 없이, 컴퓨터 본체(100)에서 모니터(200)로 발생하는 VGA신호(디지털 인터페이스 신호)를 그대로 이용하여, 모니터의 전력(모니터 동작 전원)을 자동으로 공급 또는 차단함으로써, 사용자에게 매우 편리함을 제공해준다. 특히, 모니터의 전력 제어를 위한 별도의 제어장치를 구성하지 않고, 기존컴퓨터 본체와 모니터 간에 이루어지는 VGA신호만을 이용하여, 모니터의 대기전력을 제어할 수 있어, 전력 차단을 위한 장치 구현 비용도 최소화할 수 있게 되는 것이다.
그러나, 상기 제2 종래기술 역시, PC의 전원상태를 체크하기 위해 모니터의 감지 동작을 위한 전원 소비가 필요하며, 구체적으로 전원모드는 크게 '전원ON모드', '절전모드(DPMS)', '전원OFF모드'가 있는데, 절전모드 시 일반적으로 이를 감지하고 체크하기 위한 직류전압 차단부(230) 등의 동작을 위해 1.4W 정도가 소모된다.
화면은 꺼져있는 상태이지만 바로 켜질 수 있는 상태를 위해 인버터 전원만 OFF하고, 직류전압 차단부(230) 등의 동작 회로에는 전원이 공급되고 있는 상태이다.
기존의 CRT 등의 모니터에서는 화면이 나오는 시간이 길어서 이러한 기술이 필요하지만, 최근 모니터는 전원을 켜면 바로 모니터가 활성화되기 때문에 절전모드는 거의 필요하지 않지만, 그럼에도 불구하고 여전히 이상의 에너지를 낭비하는 요인이 되고 있다.
더욱이, 종래기술의 경우, 기존 모니터는 에너지 절감을 위해 디밍(Diming) 제어, 전원제어 등 다양한 제어부 및 제어소자에 의한 전원의 공급, 전압강하 또는 절전기능 등을 지원하였다. 이는 단일 신호가 아닌 여러 가지 신호들을 확인하여 전원의 상태를 파악하기 때문에 회로가 복잡하고 구현 가격이 높았다. 또한 수동적으로 PC에서 들어오는 신호에 따른 변화를 주는 기술이 대부분이어서 에너지 절감 효율에 한계가 있다.
다른 한편, 일반적으로 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)는 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 화상정보로 변환시키는 액정패널과 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성된다.
도 4a에는 종래의 일반적인 직하형 액정 디스플레이 장치의 일례를 나타낸 단면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 종래 LCD(Liquid Crystal Display)는, 빛의 투과도를 조절하여 광 밸브 역할을 하는 액정픽셀(23)이 들어 있는 액정패널(20)과, 이 액정패널(20)에 빛을 공급하는 백라이트유닛(10)을 구비한다.
상기 백라이트유닛(10)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp;11a), 혹은 EEFL(External Electrode Fluorescence Lamp), 혹은 백색광 LED(Light Emitting Diode), 혹은 R, G, B의 삼색을 내는 LED 등이 포함되는 광원어셈블리(11) 부분과, 상기 광원에서 나오는 광을 광원 아래에 위치한 반사체(11b)에서 반사시키거나 골고루 혼합하여 다수의 액정픽셀(23)로 뿌려주는 광 시트들로 구성되어 있다. 여기서 R, G, B는 각각 Red, Green, Blue의 약자이고, 이후에는 별도의 표시 없이도 R, G, B는 적색, 녹색, 청색을 의미한다.
상기 광 시트는, 기본적으로 확산판(12), 확산시트(13), 집광시트(14), 반사형 편광시트(15), 그리고 보호필름(16) 등으로 구성되어 시야각과 휘도를 적절하게 조정한다.
한편, 도 4b는 종래의 일반적인 측면형 백라이트 유닛을 채택하는 액정표시장치를 나타낸다. 측면형 백라이트 유닛의 경우, 광도파로(17)와, 상기 광도파로(17)의 측면에 배치되는 CCFL 또는 LED(11-1)의 광원을 포함한다. 상기 직하형과 마찬가지로 상기 광도파로(17)와 액정패널(20) 사이에는 확산시트(13), 집광시트(14), 반사형 편광시트(15), 보호필름(16)이 배치되고, 상기 광도파로(17)의 하부면에는 산란패턴(18)과 반사필름(19)가 구비되어, 광의 균일도와 휘도를 향상시킨다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널(20)은, 후면 유리기판(22), 전면 유리기판(25), 후면 유리기판(22)과 전면 유리기판(25) 사이에 설치되는 다수의 액정픽셀(23), 전면 유리기판(25)의 내부에 설치되는 R, G, B 컬러필터(24), 후면 유리기판(22)에 부착되는 편광시트A(21), 전면 유리기판(25)에 부착되는 편광시트B(26) 등이 주요한 광학적 역할을 담당한다. 각각의 액정픽셀(23)은, R, G, B 3색의 영상을 구현하는 R, G, B 액정하위픽셀로 구성되며, 각각의 R, G, B 액정하위픽셀 전면부에는 R, G, B 광을 투과시키는 R, G, B 컬러필터(24; 24a, 24b, 24c)가 설치되어 있다.
또한, 서로 이웃한 컬러필터(24) 사이의 경계선에는 블랙 매트릭스(Black matrix; 24d)가 설치되어 있어서 서로 이웃한 하위픽셀 사이의 색 혼신(Color crosstalk)을 제거하는 역할을 한다.
위와 같은 종래의 LCD에서 컬러 영상을 구현하는 방법은, 화소의 최소단위가 되는 하나의 액정픽셀 속에 R, G, B 3색의 영상을 구현하는 R, G, B 액정하위픽셀을 설치하고, 각각의 액정하위픽셀 전면부에 R, G, B 컬러필터를 설치하며, 백라이트유닛은 액정패널 전체에 걸쳐서 균일한 백색광을 뿌려주는데, 상기 백색광이 각각의 하위픽셀 별로 R, G, B 광만 통과하도록 함으로써 컬러 영상이 이루어진다.
종래의 LCD에서는 백라이트유닛(10)에서 나오는 백색광의 파워가 액정픽셀(23)의 앞과 뒤에 설치되어 있는 편광 시트(21, 26), 컬러필터(24), 그리고 액정픽셀(23)의 개구율에 의해서 대부분 소실되고 약 5%에서 10% 사이의 광만이 LCD 밖으로 빠져나오기 때문에 LCD의 광 에너지 효율은 상당히 낮은 문제점이 있었다. 따라서, LCD의 광에너지 효율 개선은 LCD의 경쟁력 강화와 에너지 절약에 중요한 과제이다. LCD의 광 에너지 손실은 편광시트(21, 26)에서 약 50%, 액정픽셀(23)의 개구율에서 약 30% ~ 50%, 컬러필터(24)에서 약 70%에 달하여 전체적으로 약 90% 이상의 광 손실이 발생하여 LCD의 높은 전력 소모를 유발한다. 특히, 컬러필터(24)는 컬러 영상을 구현하는 핵심 소자이지만, 백색광이 컬러필터(24)를 통과하면서 약 30%는 투과되고, 약 70%는 흡수되어 손실되기 때문에 흡수로 인한 많은 광 손실을 유발하는 문제점이 있었다.
또다른 한편, 도 6은 종래의 일반적인 디스플레이 스캔 방식을 설명하는 도면인바, 수직동기신호(VSYNC 신호)의 시작 펄스에 의해 하나의 프레임이 시작되며, 수평동기신호(HSYNC 신호)에 의해 하나의 라인이 주사되어지는바, 일례로 1096*1096 픽셀데이터를 갖는 디스플레이 화면의 경우, 1096개의 수평동기신호(HSYNC 신호)에 의해 1096개의 라인이 주사되어지고 나서, 수직동기신호(VSYNC 신호)의 종료 펄스에 의해 하나의 프레임이 종료된다.
그런데 모니터 기술의 발전에 따라, 픽셀 해상도는 높아져 가면서, 동시에 프레임 레이트(frame rate) 역시 높아져 가고 있는 실정이다. 그런데, 동영상이나 게임의 경우와 달리, 단순한 문서 작업이나 e-북의 경우에는 그다지 프레임 레이트가 상대적으로 낮아도 문제가 되지 않는다.
그리고 이러한 점에 착안하여, 실행되는 앱에 따라서 주파수를 달리하여 듀티비를 같아지도록 하여 휘도를 조절하면서 아울러 절전을 행하기 위한 제3 종래기술로서, 대한민국 특허공개 제10-2020-0144827호 (주파수 별로 다르게 설정된 주파수 동작 사이클에 기반한 디스플레이 구동 방법 및 장치) 와 같은 기술이 제안되어 있다.
이하, 첨부된 도면 도 7을 참조하여, 상기 제3 종래기술에 따른 디스플레이 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 제3 종래기술에 따른 전자 장치의 주파수 변경 방법은, 동작(601)에서, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 프로세서는 제1 주파수(60Hz)로 디스플레이를 구동할 수 있다.
동작(603)에서, 프로세서는 터치 회로를 통해 표시 장치(160)의 적어도 하나의 지점에서 사용자 터치 입력을 검출할 수 있다. 상기 사용자 입력은 사용자가 표시 장치의 어느 한 지점을 터치 입력 수단(예: 사용자의 신체(예: 손가락) 또는 스타일러스 펜)으로 접촉하거나, 전자 장치에 장착된 펜(예: 스타일러스 펜)을 탈착하거나, 음성 명령, 물리적인 버튼의 입력, 또는 센서를 통한 입력 중 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
동작(605)에서, 프로세서는 상기 제1 주파수(60Hz)를 제2 주파수(120Hz)로 단계적으로 변경할 수 있다. 단계적인 주파수 변경은 상기 제1 주파수(60Hz)에서 상기 제2 주파수(120Hz)로 바로 변경하지 않고, 임의의 다른 주파수(90Hz)를 거쳐 상기 제2 주파수로 변경하는 것을 의미할 수 있다.
즉, 프로세서는 일단 90Hz 주파수로 변경하고, 90Hz 주파수에 대응하는 주파수 동작 사이클로 표시 장치를 구동한 후, 120Hz 주파수로 변경할 수 있다.
동작(607)에서, 프로세서는 상기 제2 주파수로 디스플레이를 구동할 수 있다. 프로세서는 120Hz 주파수로 표시 장치를 구동할 수 있다.
동작(609)에서, 프로세서는 터치 드래그가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 터치 드래그는 상기 사용자 입력 중에서 멀티 터치, 드래그 또는 드래그 앤 드롭 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 프로세서는 상기 터치 드래그가 검출되면 동작(607)을 수행하고, 상기 터치 드래그가 검출되지 않으면 동작(611)을 수행할 수 있다. 프로세서는 상기 터치 드래그가 검출되면 동작(607)으로 리턴하여 상기 제2 주파수로 표시 장치를 구동할 수 있다.
상기 터치 드래그가 검출되지 않으면 동작(611)에서, 프로세서는 정지 영상이 표시되는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 정지 영상은 움직임을 표현하지 않거나, 시간 요소를 갖지 않는 화상으로 예를 들면, 문서, 그림, 사진, 웹페이지, 웹툰(webtoon)일 수 있다. 프로세서는 표시 장치에 표시된 데이터(또는 정보, 화면)이 정지 영상에 해당되는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서는 상기 정지 영상이 표시되지 않는 경우, 동작(613)을 수행하고, 상기 정지 영상이 표시되는 경우, 동작(615)을 수행할 수 있다.
상기 정지 영상이 표시되지 않는 경우, 동작(613)에서, 프로세서는 상기 제2 주파수(120Hz)에서 중간 주파수(90Hz)를 거쳐 상기 제1 주파수(60Hz)로 단계적으로 변경할 수 있다. 동작(613)은 고주파에서 저주파로 주파수를 단계적으로 변경하는 것이고, 동작(605)은 저주파에서 고주파로 주파수를 단계적으로 변경하는 것으로, 주파수 차이만 있을 뿐, 수행하는 동작은 동일 또는 유사할 수 있다.
정지 영상이 표시되는 경우, 동작(615)에서, 프로세서는 제2 주파수(120Hz)에서 중간 주파수(30Hz 및/또는 24Hz)를 거쳐 제3 주파수(1Hz)로 단계적으로 변경할 수 있다.
그리하여, 상기 제3 종래기술에 의하면, 정지영상의 경우에 주파수를 달리하여 절전을 꾀할 수가 있는 것이다.
그러나, 상기 제3 종래기술의 경우에는, 사용자 입력이나 터치 드레그에 의해 주파수를 변경하는바, 너무 단순한 따라서 에러 가능성이 높은 방식의 주파수 변경을 발생시켜 불필요한 주파수 변경을 가져올 수 있으며, 때로는 너무 낮은 주파수로 변경하여 플리커 형상을 발생시킬 수가 있는 불완전한 주파수 변경의 절전 방식이다.
대한민국 특허공개 제2013-0109060호 (컴퓨터 및 컴퓨터 주변기기의 대기전력 차단 장치) 대한민국 특허공개 제2015-0123435호 (컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치) 대한민국 특허공개 제10-2020-0144827호 (주파수 별로 다르게 설정된 주파수 동작 사이클에 기반한 디스플레이 구동 방법 및 장치)
본 발명은, 상기 제1 내지 제3 종래기술의 문제점에 대한 대책으로서의 모니터 절전 대책을 강구하면서, 사용중에도 백라이트의 휘도를 변경하여 절전을 행하되 백라이트용 LED 램프의 전원을 제어하는 PWM 신호의 온/오프를 행함으로써 간단한 방식으로 효율적인 절전을 행할 수 있으며, 특히 일부 픽셀 데이터를 블랭킹 처리하여 전체 처리하여야 할 픽셀 데이터 처리량을 감소시킴으로써 모니터 절전을 행하되, 프레임마다 블랭킹되는 픽셀의 위치를 다르게 변조함으로써 전체 해상도를 떨어뜨리지 않고 플리커 현상도 억제하면서 절전을 행하도록 하는, 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
아울러, 간단하게 신속한 방식으로 모니터 절전을 행하려면 어떤 절전 동작을 행하여야 할 기준 (일례로, 미사용상태 정보) 을 미리 정해놓는 것이 바람직한바, 본 발명에서는 이러한 기준을 실제 사용자의 패턴을 학습하여 최적화하기 때문에 실제 유저가 불편함을 느끼지 않고 실용성이 있는 디스플레이의 절전 동작을 수행하게 된다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치는, 모니터 제어부의 전체 제어 동작을 수행하며 픽셀 데이터 변조를 행하는 MCU(31); 픽셀 데이터를 포함하는 모니터 신호를 상기 MCU(31)로 전송하는 비디오 프로세서(32); 컴퓨터 본체에 연결되는 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하여 비디오 프로세서(32)로 전달하는 듀얼 인터페이스 엔진(34); 상기 MCU(31)로부터 변조된 픽셀 데이터를 수신하여 LCD 패널(80)의 각종 드라이버(82, 83)와 인터페이싱을 행하면서 LCD 패널(80)의 각종 드라이버에 대한 제어를 행하게 되는 타이밍 컨트롤러(33); 및 상기 MCU(31)의 제어 동작에 따라서 모니터에 전원을 공급하는 전원공급수단으로부터의 동작전압이 인버팅되어 백라이트(81) 전원으로 공급되도록 하는 PWM 컨트롤러(60); 를 포함하며, 상기 MCU(31)는, 상기 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 픽셀 데이터 변조는, i) 홀수번째 프레임은 짝수번째 픽셀을 블랭킹하고, 짝수번째 프레임은 홀수번째 픽셀을 블랭킹하도록 픽셀 데이터를 변조하거나, ii) 홀수번째 프레임은 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고, 짝수번째 프레임은 짝수번째 픽셀을 블랭킹하도록 픽셀 데이터를 변조하는, 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 MCU(31)는, 프레임 레이트 분석부(31a)에서 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면서, 그레이/화이트 레벨 레이트 분석부(31b)에서 그레이 레벨 레이트(Grey Level rate) 또는 화이트 레벨 레이트(White Level rate)를 분석하여, 그레이 레벨 레이트 또는 화이트 레벨 레이트가 일정치 이상이면, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 백라이트 디밍을 행하게 되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 MCU(31)는, 픽셀 블랭킹 타이밍 제너레이터(31e)에서 타이머(36)와 동기화하면서 일부 픽셀을 블랭킹하는 변조를 행하고, 픽셀 타이밍 제어부(31d)가 픽셀 데이터의 일부 픽셀을 블랭킹하도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 전송함으로써, 절전 동작이 행하여지도록 하며, 상기 MCU(31)의 미사용 상태 분석부(31f)는, 미사용 상태 정보 저장부(39)를 참조하여, 현재 모니터 상태가 미사용 상태인가 여부를 체크하여, 미사용 상태라고 판단되는 경우에는, 슬립 제어부(31g)에 알림으로써, 슬립 제어부(31g)가 PC로부터 커넥터(40)를 통한 5VCC의 입력 여부 및 웨이크업 이벤트 발생 여부를 체크하면서 슬립 모드로 이행을 판단하고, 슬립 모드로의 이행시에는 제1 스위치(SW1)(51)를 턴오프하여 DC-DC 컨버터(21)로부터의 동작 전원이 차단되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법은, (a) 모니터 전원이 '온' 되면(S1), 상기 MCU(31)는, 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율을 확인하는 단계(S2); (b) 상기 (a) 단계에서 확인 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S3); 상기 (b) 단계에서 판단 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면, 상기 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는, '모니터 절전 프로세스'를 실행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, (t) 상기 (b) 단계에서 판단 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 이상이면, 컴퓨터 미사용 상태 정보를 콜하여(S4), 미사용 상태인가? 여부를 체크하게 되는 단계(S5); (u) 상기 (t) 단계에서의 판단 결과, 미사용 상태가 아니라고 판단되면 처음으로(S2로) 리턴하고, 미사용 상태라고 판단되면, 슬립 모드로 진행하여 모니터 동작전원을 오프하는 단계(S6); (w) 상기 (u) 단계, PC 전원 상태를 감지하기 위하여 PC로부터의 5VCC가 'H'인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S7); (x) 상기 (w) 단계에서의 판단 결과, 5VCC가 'H'가 아니면, 일정 시간(To) 내에 웨이크업 발생 여부를 확인하는 단계(S8); (y) 상기 (x) 단계에서의 판단 결과, 일정 시간(To) 내에 웨이크업이 발생하지 않는 경우, 모니터 전원을 오프하여 모니터 제어 프로세스를 종료하게 되는 단계(S9); 및 (z) 상기 (w) 단계에서의 판단 결과, 5VCC가 'H'이거나, 상기 (x) 단계에서의 판단 결과, 일정 시간(To) 내에 웨이크업이 발생한 경우에는, 처음으로 리턴하여, 계속 수행하게 되는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 '모니터 절전 프로세스'는, (c) 비디오 데이터를 입력받아 분석하는 단계(S11); (k) 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인가? 여부를 체크하는 단계(S18); (n) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인 경우에는, 홀수번째 픽셀 데이터는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S20); (q) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임인 경우에는, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S30); (r) 상기 (n) 단계 및 (q) 단계 후, 프레임 종료인지? 여부를 체크하는 단계(S40); 및 (s) 상기 (r) 단계에서의 판단 결과, 프레임 종료가 아닌 경우에는, 상기 (c) 단계 바로 다음 단계로 리턴하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 '모니터 절전 프로세스'는, (c) 비디오 데이터를 입력받아 분석하는 단계(S11'); (k) 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인가? 여부를 체크하는 단계(S18); (m) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인 경우에, 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인가? 여부를 판단하는 단계(S19); (p) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임인 경우에, 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인가? 여부를 판단하는 단계(S19'); (n) 상기 (m) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임에 홀수번째 라인인 경우, 및 상기 (p) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임에 짝수번째 라인인 경우, 홀수번째 픽셀 데이터는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S20); (q) 상기 (m) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임에 짝수번째 라인인 경우, 및 상기 (p) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임에 홀수번째 라인인 경우, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S30); (r) 상기 (n) 단계 및 (q) 단계 후, 프레임 종료인지? 여부를 체크하는 단계(S40); 및 (s) 상기 (r) 단계에서의 판단 결과, 프레임 종료가 아닌 경우에는, 상기 '라인을 나타내는 인덱스' (i값)를 인크리먼트 (i = i + 1)한 후에(S41), 상기 (c) 단계 바로 다음 단계로 리턴하는 단계; 를 포함하며, 상기 (c) 단계에서는, 현재 주사되는 '라인을 나타내는 인덱스'를 초기화(i=1)하는 것을 특징으로 한다.
가장 바람직하게는, 상기 '모니터 절전 프로세스'는, 상기 (k) 단계 이전에,
(d) 상기 (c) 단계 후, 입력된 비디오 데이터의 그레이/화이트 레벨을 분석하게 되는 단계(S12); (e) 상기 (d) 단계에서의 분석 결과, 그레이 레벨 레이트(Grey Level rate)가 제1 기준치 이상인가? 여부를 판단하는 단계(S13); (f) 상기 (e) 단계에서의 판단 결과, 상기 그레이 레벨 레이트가 제1 기준치 이상인 경우에는, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 제1 백라이트 디밍을 행하게 되는 단계(S14); (g) 상기 (d) 단계에서의 분석 결과, 화이트 레벨 레이트(White Level rate)가 제2 기준치 이상인지? 여부를 판단하는 단계; 및 (h) 상기 (e) 단계에서의 판단 결과, 상기 화이트 레벨 레이트가 제2 기준치 이상인 경우에는, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 제2 백라이트 디밍을 행하게 되는 단계(S16); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치 및 방법에 따르면, 일부 픽셀 데이터를 블랭킹 처리하여 전체 처리하여야 할 픽셀 데이터 처리량을 감소시키되, 프레임마다 블랭킹되는 픽셀의 위치를 다르게 변조함으로써 전체 해상도를 떨어뜨리지 않고 플리커 현상도 억제하면서, 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 절전이 가능하다는 장점이 있다.
더욱이, 일정 조건 하에서는 백라이트의 휘도를 PWM 방식으로 낮추거나, 간단한 방식으로 슬립 제어가 가능하도록 함으로써, 추가적인 절전이 가능하다는 장점이 있다.
특히, 미사용상태 정보를 미리 저장하여 두고 활용하거나, 특정 그레이/화이트 레벨 하에서 백라이트 휘도를 떨어뜨리는 방식으로, 어떤 조건하에서 절전 동작을 행하여야 할지에 대한 기준을 실제 사용자의 패턴을 학습하여 최적화하기 때문에 실제 유저가 불편함을 느끼지 않고 실용성이 있는 디스플레이의 절전 동작을 수행하게 된다.
상기 목적 및 효과 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 1은 제1 종래기술에 따른 컴퓨터 및 주변기기의 대기전력 차단 장치의 블록도.
도 2는 제2 종래기술에 따른 컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2의 비디오 커넥터 및 직류 전압 차단부의 실시예 회로도.
도 4a는 종래의 일반적인 직하형 액정 표시 장치의 일 예를 나타낸 구조도.
도 4b는 종래의 일반적인 측면형 백라이트 유닛을 채택하는 액정표시장치의 일 예를 나타낸 구조도.
도 5는 종래의 일반적인 컬러필터의 구조를 나타낸 평면도.
도 6은 종래의 일반적인 디스플레이 스캔 방식을 설명하는 도면.
도 7은 제3 종래기술에 따른 또다른 백라이트 유닛이 적용된 액정표시장치를 도시한 구조도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치의 블록도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 개념을 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법을 나타내는 메인 흐름도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법 중, '모니터 절전 프로세스'를 나타내는 상세 흐름도.
도 12는 도 11에 대응되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 '모니터 절전 프로세스'를 나타내는 상세 흐름도.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치의 블록도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 개념을 설명하는 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법을 나타내는 메인 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법 중, '모니터 절전 프로세스'를 나타내는 상세 흐름도이며, 도 12는 도 11에 대응되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 '모니터 절전 프로세스'를 나타내는 상세 흐름도이다.
(절전형 모니터 제어 장치의 실시예)
먼저, 본 발명의 최적 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력를 절감하기 위한 모니터 제어 장치에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
본 발명의 최적 실시예에 따른 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력를 절감하기 위한 모니터 제어 장치는, 도 8 에서 보는 바와 같이, 모니터에 전원을 공급하는 SMPS(미 도시됨) 및 DC-DC 컨버터(21)와 같은 전원공급수단, 모니터 화면으로 동작하는 LCD 패널(80)과 LED 백라이트 및 패널 제어부(81,82,83), 전원공급수단으로부터의 동작전압이 인버팅되어 백라이트 전원으로 공급되도록 하는 PWM 컨트롤러(60), 모니터의 전체 동작을 제어하는 모니터 제어부(30), 메인보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 그리고 모니터의 동작 설정을 위한 버튼들과 각종 스위칭부(51)를 포함한다.
상기 모니터 제어부(30)는, 전체 제어부의 동작을 행하는 MCU(31)를 포함하는바, 상기 MCU(31)는, 전체 제어부의 동작을 행하는 주체로서, 펌웨어(38) 및 플래시 메모리(39) 그리고 키 컨트롤부 등과의 인터페이싱을 행하면서, 실제 본 발명에서의 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치의 전체 동작을 제어하면서 프레임 레이트를 분석하고 레벨을 조절하면서 PWM 디밍 제어를 포함하는 절전 동작을 수행하게 된다.
상기 모니터 제어부(30)는, 상기 MCU(31) 외에도, 듀얼 인터페이스 엔진(34), 비디오 프로세서(32), 타이밍 컨트롤러(33), 타이머(36) 등을 포함하는바, 참고로, 듀얼 인터페이스 엔진(34)은, 아날로그 RGB 커넥터로서의 RGB 커넥터, DVI 커넥터 및 HDMI 커넥터 등의 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하며, 타이밍 컨트롤러(33)는 LCD 패널(80)의 드라이버와 인터페이싱을 행하면서, 이들에 대한 제어를 행하게 된다.
즉, 듀얼 인터페이스 엔진(34)이 메인 보드로부터의 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하여 비디오 프로세서(32)로 전달하면, 상기 비디오 프로세서(32)는 픽셀 데이터를 포함하는 모니터 신호를 MCU(31)로 전송하게 되고, 상기 MCU(31)는 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 한편으로는 일부 픽셀 데이터를 블랭킹하도록 타이머(36)와 동기화하면서 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 게이트 드라이버 회로(82) 및 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 결국 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 게이트 드라이버 회로(82) 및 소스 드라이버 회로(83)로 설정된 타이밍으로 온/오프 신호를 전송하며, 한편으로는 상기 MCU(31)는 PWM 컨트롤러(60) 및 백라이트 회로(81')를 통해 LCD 패널(80)의 백라이트(81)에 대한 디밍 제어를 행하게 된다. 더 부가하면, 상기 비디오 프로세서(32)는 듀얼 인터페이싱 엔진(34)으로부터 모니터 신호를 처리하면서, 특히 전원공급부로서의 DC-DC 컨버터(21)와 모니터 제어부(30) 사이의 제1 스위치(SW1)(51)는, 슬립 제어부(31g)의 슬립 이벤트 신호에 응하여 온/오프됨으로써 사실상 모니터를 오프시키는 역할을 하며, 특히 본 발명에서는 MCU(31)에서 듀얼 인터페이싱 엔진(34)에서 메인 보드로의 DDC 신호인 SCL 및 SDA 신호를 차단하게 되면, 모니터에서 PC 전체를 턴오프시킬 수도 있도록 할 수 있다. 참고로, 본 발명에서의 모니터장치는, PC로부터 커넥터(40)를 통한 5VCC에 의해 MCU(31)에 최소한의 대기전원은 공급되도록 하면서 활성화되도록 할 수 있다.
한편, MCU(31)는 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발하며, 이에 응하여, PWM 컨트롤러(60)는 백라이트 회로(81')를 통하여 LED 백라이트(81)의 전체 밝기를 제어하게 되는바, 본 발명의 에너지 절감형 모니터장치에 의하면, MCU(31)의 프레임 레이트 분석부(31a)에서 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면서 (일례로 초당 화면 변화율이 10프레임 미만이면서), 그레이/화이트 레벨 레이트 분석부(31b)에서 그레이 레벨 레이트(Grey Level rate) 및/또는 화이트 레벨 레이트(White Level rate)를 분석하여, 일정치 (일례로 90%, 바람직하게는 95%) 이상이면, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 백라이트 디밍을 행하게 되는 것이다.
아울러, 상기 MCU(31)의 프레임 레이트 분석부(31a)에서 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면 (일례로 초당 화면 변화율이 10프레임 미만이면), 문서 작업이나 e-북 혹은 인터넷 서핑과 같은 작업으로 간주하여, 본 발명의 픽셀 타이밍 제어부(31d)는, 픽셀 데이터의 일부 픽셀을 블랭킹하여 처리하여야 할 픽셀 데이터를 줄임으로써 절전 동작을 행하게 되는바, 이를 위해, 픽셀 블랭킹 타이밍 제너레이터(31e)에서 클럭발생기와 같은 타이머(36)와 동기화하면서 일부 픽셀을 블랭킹하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 겹치지 않도록 변조한 (일례로, 홀수번째 프레임은 짝수번째 픽셀을 블랭킹하고, 짝수번째 프레임은 홀수번째 픽셀을 블랭킹하여 변조한) 타이밍 데이터를 생성하여, 픽셀 타이밍 제어부(31d)를 통해 '변조된 TCON 데이터'를 타이밍 컨트롤러(33)로 전송하게 된다.
이에 응하여, 상기 타이밍 컨트롤러(33)는, 게이트 드라이버 회로(82) 및 소스 드라이버 회로(83)를 제어하여, 일부 픽셀을 블랭킹하되 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 겹치지 않도록 (일례로, 홀수번째 프레임은 짝수번째 픽셀을 블랭킹하고, 짝수번째 프레임은 홀수번째 픽셀을 블랭킹하여) 픽셀 데이터를 제어하게 된다.
한편, 상기 MCU(31)의 미사용 상태 분석부(31f)는, 일례로 플래시 메모리나 펌웨어(38)에 구성된 '미사용 상태 정보 저장부'(30)를 참조하여, 현재 모니터 상태가 미사용 상태인가? 여부를 체크하게 되는바, 미사용 상태라고 판단되는 경우에는, 슬립 제어부(31g)에 알림으로써, 슬립 제어부(31g)가 PC로부터 커넥터(40)를 통한 5VCC의 입력 여부 및 웨이크업 이벤트 발생 여부를 체크하면서 슬립 모드로 이행을 판단하게 되는바, 슬립 모드로의 이행시에는 상기 제1 스위치(SW1)(51)를 턴오프하여 상기 DC-DC 컨버터(21)로부터의 동작 전원이 차단되도록 한다.
도 9에서는, 일례로 60Hz (초당 60 Frames을 출력) 하는 출력모드에서, 첫번째 프레임을 포함하는 홀수번째 프레임은 홀수 번째 픽셀을 정상출력하고 짝수 번째 픽셀을 블랭킹하며, 반대로 두번째 프레임을 포함하는 짝수번째 프레임은 홀수 번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수 번째 픽셀을 정상출력하는 경우를 예시하고 있는바, 결과적으로는 30Hz (초당 30 Frames을 출력) 하는 출력모드가 되지만, 블랭킹되는 위치가 프레임마다 변경됨으로 인하여, 본래의 30Hz (초당 30 Frames을 출력) 하는 출력모드에 비해서는 플리커 현상을 더욱 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 볼 발명의 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치에 의하면, 일례로 초당 10 Frame 미만으로 바뀌는 문서 작업 등의 경우에 처리하여야 할 픽셀 데이터의 양을 절반으로 줄임으로써, 정상적인 모니터 동작 시에도 플리커 현상 없이 절전이 가능하며, 더욱이, 그레이 레벨(Grey level)이 일정치 (90%) 이상의 경우나, 화이트 레벨(White level)이 일정치 (90%) 이상의 경우, 특정 블록의 Dimming을 포함하여, PWM 제어를 통해 디밍을 행함으로써, 역시 추가적인 절전이 가능하며, 미사용 상태에서는 DDC 스위치(SW1)를 스위칭 오프함으로써, 모니터는 물론 컴퓨터 모두를 슬립 모드로 하여, 더욱 높은 수준의 절전이 가능하게 된다.
(절전형 모니터 제어 방법의 제1 실시예)
이제, 도 10 및 도 11을 주로 참조하고, 상기 도 8을 보조적으로 참조하면서, 본 발명의 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법의 제1 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 10을 참조하여 본 발명의 모니터 제어 방법의 메인 흐름을 설명하면, 모니터 전원이 '온' 되면(S1), 먼저 모니터 제어부(30)의 MCU(31)는, 프레임 레이트 분석부(31a)를 통해 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율을 확인하여(S2), 초당 화면 변화율이 일정값 미만인지? (일례로 초당 화면 변화율이 10프레임 미만인지?) 여부를 체크하게 된다(S3).
그리하여, 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면 (일례로 초당 화면 변화율이 10프레임 미만이면), 문서 작업이나 e-북 혹은 인터넷 서핑과 같이 고주파 스캔이 필요없는 작업으로 간주하여, 후술하는 절전 동작을 수행하게 되며, 그렇지 않으면, 컴퓨터 미사용 상태 정보를 콜하여(S4), 미사용 상태인가? 여부를 체크하게 되고(S5), 상기 S5 단계의 판단 결과, 미사용 상태가 아니라고 판단되면 처음으로(S2로) 리턴한다. 참고로, 상기 "미사용 상태 정보 저장부"(39)에는 대기 시간 등의 최신 정보를 업데이트하여 저장하게 되는바, 상기 S5 단계에서는 이를 토대로 유저에 적응화된 조건으로, 모니터의 슬립 모드 여부를 결정하게 된다.
한편, 상기 S5 단계의 판단 결과, 미사용 상태라고 판단되면, 슬립 모드로 진행하게 되는바, 슬립 제어용 제1 스위치(SW1)(도 8의 51)를 턴오프하여 모니터 동작전원을 오프하고(S6), PC 전원 상태를 감지하기 위하여 PC로부터의 5VCC가 'H'인지? 여부를 체크하게 된다(S7).
그리하여 상기 S7 단계에서의 판단 결과, 5VCC가 'H'가 아니면, PC로부터 영상 신호 입력이 없는 상태이므로, 파워 오프를 행하도록 하되, 그 전에 일정 시간(To) 내에 웨이크업 발생 여부를 확인하여(S8), 일정 시간(To) 내에 웨이크업이 발생하지 않는 경우, 모니터 전원을 오프하게 되어(S9), 모든 모니터 제어 프로세스를 종료하게 된다.
반면, 상기 S7 단계에서의 판단 결과, 5VCC가 'H'이거나, 상기 S8 단계에서의 판단 결과, 일정 시간(To) 내에 웨이크업이 발생한 경우에는, 처음으로 (S2 단계로) 리턴하여, 계속 수행하게 된다.
한편, 상기 S3 단계에서의 판단 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면 (일례로 초당 화면 변화율이 10프레임 미만이면), 문서 작업이나 e-북 혹은 인터넷 서핑과 같이 고주파 스캔이 필요없는 작업으로 간주하여, 도 11에서의 본격적인 모니터 절전 프로세스를 시작하게 되는바, 먼저 비디오 데이터를 입력받아(S11), 입력된 비디오 데이터의 그레이/화이트 레벨을 분석하게 된다(S12).
분석 결과, 그레이/화이트 레벨 레이트 분석부(31b)에서 그레이 레벨 레이트(Grey Level rate)가 제1 기준치(일례로 95%) 이상인가? 여부를 판단하여(S13), 그러한 경우에는 화면이 아주 어두운 상태이므로, 백라이트 자체를 어둡게 디밍 제어하더라도 아무런 문제가 없는바, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 백라이트 디밍을 행하게 되는 것이다(S14). 예를들어, 계조가 256 단계일 경우, 95%인 243 단계의 어둡기 정도면, 백라이트 자체를 꺼도 큰 차이는 없으므로, 해당 블록의 백라이트를 꺼서 절전을 행할 수 있게 된다.
아울러, 역으로 화이트 레벨 레이트(White Level rate)가 제2 기준치 (일례로 90%) 이상인지? 여부를 판단하게 되는바, 그러한 경우에는 반대로 화면이 너무 밝은 상태에 해당되므로, 역시 PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 약간의 백라이트 디밍을 행하게 되는 것이다(S16). 예를들어, 화이트 레벨이 256 단계일 경우, 90%인 230 단계의 밝기 정도면, 백라이트를 조금 디밍 제어해도, 유저는 큰 차이를 느끼지 못하는바, 해당 블록의 백라이트를 다소 어둡게 디밍 제어하여 절전을 행할 수 있게 된다.
일반적으로 상기 S14 단계의 디밍(PWM 디밍 컨트롤-1)은 디밍 수준을 다소 크게 하여도 (어둡게 하여도) 별 문제는 없으나, 상기 S16 단계의 디밍(PWM 디밍 컨트롤-2)은 약간만 디밍을 하여야 (휘도가 약간만 낮아지게) 하여야 할 것이며, 화면 전체의 그레이/화이트 레벨을 기준으로 디밍 제어를 행하여도 되지만, 상기 S13 ~ S14 단계의 디밍(PWM 디밍 컨트롤-1) 및 상기 S15 ~ S16 단계의 디밍(PWM 디밍 컨트롤-2) 공히, 블록별로 나누어 디밍 제어를 행하도록 하는 것이 바람직하다.
이제, 본 발명의 가장 핵심이 되는 픽셀 데이터 변조를 통한 절전 동작이 시행되는바, 먼저 본 발명에서는 '로우 타이밍 데이터'는 변조하지 않고 패스한다(S17).
이후, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인가? 여부를 체크하여(S18), 홀수번째 프레임인 경우에는, 홀수번째 픽셀 데이터 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 1, 3, ... 1095번째 픽셀 데이터) 는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 2, 4, ... 1096번째 픽셀 데이터) 를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하고(S20), 반대로 짝수번째 프레임인 경우에는, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사한다(S30). 이와 같이 하나의 프레임에 대해 모든 라인 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 1 에서 1096번째 라인까지) 을 주사한다.
이는, S40 단계의 VSYNC 클럭을 체크하여 이루어지는바, 도 6에서 보는 바와 같이, 일반적으로 VSYNC 클럭은 프레임의 시작 및 프레임의 종료에서 펄스가 한번씩 튀기 때문에, 이를 이용하여 '프레임 엔드'를 확인할 수 있다.
이후, 상기 S40 단계에서의 판단 결과, VSYNC 클럭이 발생하지 않은 경우에는, 아직 프레임이 종료되지 않았으므로, 상기 S12 단계로 진행하여 다음 라인으로 계속 진행하고, 반면, VSYNC 클럭이 발생한 경우에는, 해당 프레임이 종료되었으므로, 도 10의 상기 S4 단계로 진행하여, S4 및 S5 단계를 확인 후, 처음으로 (상기 S2 단계로) 리턴하여 계속 진행하게 된다.
참고로, 상기 S13 ~ S14 단계의 그레이 레벨에 따른 디밍(PWM 디밍 컨트롤-1) 및 상기 S15 ~ S16 단계의 화이트 레벨에 따른 디밍(PWM 디밍 컨트롤-2) 은, 순서가 바뀌어도 무관하며, 각 디밍 단계에서의 제1 기준치 및 제2 기준치도 절대적이지 않으며, 얼마든지 바뀔 수가 있는 것이다 (다만, 90~95% 정도에서 정해지는 것이 바람직하다).
역시, 상기 각 라인의 스캔 역시, 반드시 홀수번째 프레임에서 짝수번째 픽셀이 블랭킹되어야 하는 것은 아니며, 반대로 홀수번째 프레임에서 홀수번째 픽셀이 블랭킹되는 것도 가능하나, 다만, 후자의 경우라면, 짝수번째 프레임에서는 짝수번째 픽셀이 블랭킹되도록 하여야 한다.
(절전형 모니터 제어 방법의 제2 실시예)
이제, 도 10 및 도 12를 주로 참조하고, 상기 도 8을 보조적으로 참조하면서, 본 발명의 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법의 제2 실시예에 대하여 설명한다.
본 제2 실시예는, 도 12에서 보는 바와 같이, 동일 프레임에서 특정 픽셀을 블랭킹시킬 때에, 인접하는 라인의 경우에도 블랭킹되는 픽셀 위치가 상호 어긋나게 픽셀 데이터를 변조함으로써, 처리되어야 할 픽셀 데이터의 양이 절반으로 줄어들면서도, 상하방향으로도 인접하는 픽셀끼리는 블랭킹이 되지 않도록 하여 플리커 현상이 더욱 억제되는 제2 실시예가 제안된다.
즉, 도 12에서 보는 바와 같이, 상기 S12 단계 이전에 (일례로 S11' 단계에서), 라인을 나타내는 인덱스를 초기화하고 (i=1), 프레임과 상기 '라인을 나타내는 인덱스' 에 따라서 블랭킹되는 픽셀의 위치를 교대로 바꿈으로써, 홀수번째 프레임의 홀수번째 라인에서는 짝수번째 픽셀이 블랭킹되도록 하고, 홀수번째 프레임이더라도 짝수번째 라인에서는 홀수번째 픽셀이 블랭킹되도록 하며, 역으로 짝수번째 프레임의 홀수번째 라인에서는 홀수번째 픽셀이 블랭킹되도록 하고, 짝수번째 프레임의 짝수번째 라인에서는 짝수번째 픽셀이 블랭킹되도록 하여, 동일 프레임 내에서도 라인에 따라서 블랭킹되는 위치가 어긋나도록 하는 것도 가능하다.
따라서, 이 경우라면, 상기 S18 단계에서 프레임의 홀/짝 여부만을 가지고 블랭킹 위치를 정하는 대신, 도 12에서 보는 바와 같이, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인가? 여부를 체크하여(S18), 홀수번째 프레임인 경우라도, 다시 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인가? 여부를 판단하여(S19), 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인 경우에는, 홀수번째 픽셀 데이터 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 1, 3, ... 1095번째 픽셀 데이터) 는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 2, 4, ... 1096번째 픽셀 데이터) 를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하고(S20), 반대로 현재 주사되는 라인이 짝수번째 라인인 경우에는, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사한다(S30). 이와 같이 하나의 프레임에 대해 모든 라인 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 1 에서 1096번째 라인까지) 을 주사한다.
한편, 상기 S18 단계에서의 판단 결과, 짝수번째 프레임인 경우에도, 다시 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인가? 여부를 판단하여(S19'), 현재 주사되는 라인이 짝수번째 라인인 경우에는, 홀수번째 픽셀 데이터 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 1, 3, ... 1095번째 픽셀 데이터) 는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 2, 4, ... 1096번째 픽셀 데이터) 를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하고(S20), 반대로 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인 경우에는, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사한다(S30).
이와 같이 하나의 프레임에 대해 모든 라인 (일례로 1096*1096 픽셀 화면의 경우, 1 에서 1096번째 라인까지) 을 주사한다.
이는, S40 단계의 VSYNC 클럭을 체크하여 이루어지는바, 일반적으로 VSYNC 클럭은 프레임의 시작 및 프레임의 종료에서 펄스가 한번씩 튀기 때문에, 이를 이용하여 '프레임 엔드'를 확인할 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 상기 '라인을 나타내는 인덱스' (i값)를 사용하여, 일례로 'i=1096 ?' 여부로서 판단할 수도 있다.
이후, 상기 S40 단계에서의 판단 결과, VSYNC 클럭이 발생하지 않은 경우에는, 아직 프레임이 종료되지 않았으므로, 상기 S12 단계로 진행하되, 먼저 상기 '라인을 나타내는 인덱스' (i값)를 인크리먼트 (i = i + 1)한 후에(S41), 상기 S12 단계로 진행하여 다음 라인으로 계속 진행하고, 반면, VSYNC 클럭이 발생한 경우에는, 해당 프레임이 종료되었으므로, 도 10의 상기 S4 단계로 진행하여, S4 및 S5 단계를 확인 후, 처음으로 (상기 S2 단계로) 리턴하여 계속 진행하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
21 : DC-DC 컨버터
30 : 모니터 제어부
31 : MCU 31a: 프레임 레이트 분석부
31b: 그레이/화이트 레벨 레이트 분석부 31c: PWM 디밍 제어부
31d: 픽셀 타이밍 제어부
31e: 픽셀 블랭킹 타이밍 제너레이터 31f: 미사용 상태 분석부
31g: 슬립 제어부 32 : 비디오 프로세서
33 : 타이밍 컨트롤러 34 : 듀얼 인터페이스 엔진
36 : 타이머 38 : 펌웨어
39 : 미사용 상태 정보 저장부
40 : 커넥터
51 : 제1 스위치(SW1)
60 : PWM 컨트롤러
80 : LCD 패널
81 : 백라이트 램프 81' : 백라이트 회로
82 : 게이트 드라이버 회로 83 : 소스 드라이버 회로

Claims (9)

  1. 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치로서, 모니터 제어부의 전체 제어 동작을 수행하며 픽셀 데이터 변조를 행하는 MCU(31); 픽셀 데이터를 포함하는 모니터 신호를 상기 MCU(31)로 전송하는 비디오 프로세서(32); 컴퓨터 본체에 연결되는 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하여 비디오 프로세서(32)로 전달하는 듀얼 인터페이스 엔진(34); 상기 MCU(31)로부터 변조된 픽셀 데이터를 수신하여 LCD 패널(80)의 각종 드라이버(82, 83)와 인터페이싱을 행하면서 LCD 패널(80)의 각종 드라이버에 대한 제어를 행하게 되는 타이밍 컨트롤러(33); 및 상기 MCU(31)의 제어 동작에 따라서 모니터에 전원을 공급하는 전원공급수단으로부터의 동작전압이 인버팅되어 백라이트(81) 전원으로 공급되도록 하는 PWM 컨트롤러(60); 를 포함하며, 상기 MCU(31)는, 상기 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치의 모니터 제어 방법으로서,
    (a) 모니터 전원이 '온' 되면(S1), 상기 MCU(31)는, 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율을 확인하는 단계(S2);
    (b) 상기 (a) 단계에서 확인 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S3);
    상기 (b) 단계에서 판단 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면, 상기 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는, '모니터 절전 프로세스'를 실행하되,
    상기 '모니터 절전 프로세스'는,
    (c) 비디오 데이터를 입력받아 분석하는 단계(S11);
    (k) 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인가? 여부를 체크하는 단계(S18);
    (n) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인 경우에는, 홀수번째 픽셀 데이터는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S20);
    (q) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임인 경우에는, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S30);
    (r) 상기 (n) 단계 및 (q) 단계 후, 프레임 종료인지? 여부를 체크하는 단계(S40); 및
    (s) 상기 (r) 단계에서의 판단 결과, 프레임 종료가 아닌 경우에는, 상기 (c) 단계 바로 다음 단계로 리턴하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법.
  2. 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치로서, 모니터 제어부의 전체 제어 동작을 수행하며 픽셀 데이터 변조를 행하는 MCU(31); 픽셀 데이터를 포함하는 모니터 신호를 상기 MCU(31)로 전송하는 비디오 프로세서(32); 컴퓨터 본체에 연결되는 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하여 비디오 프로세서(32)로 전달하는 듀얼 인터페이스 엔진(34); 상기 MCU(31)로부터 변조된 픽셀 데이터를 수신하여 LCD 패널(80)의 각종 드라이버(82, 83)와 인터페이싱을 행하면서 LCD 패널(80)의 각종 드라이버에 대한 제어를 행하게 되는 타이밍 컨트롤러(33); 및 상기 MCU(31)의 제어 동작에 따라서 모니터에 전원을 공급하는 전원공급수단으로부터의 동작전압이 인버팅되어 백라이트(81) 전원으로 공급되도록 하는 PWM 컨트롤러(60); 를 포함하며, 상기 MCU(31)는, 상기 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 장치의 모니터 제어 방법으로서,
    (a) 모니터 전원이 '온' 되면(S1), 상기 MCU(31)는, 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율을 확인하는 단계(S2);
    (b) 상기 (a) 단계에서 확인 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S3);
    상기 (b) 단계에서 판단 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면, 상기 비디오 프로세서(32)로부터 입력된 상기 픽셀 데이터를 분석하여, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러(33)를 통해 변조된 픽셀 데이터가 LCD 패널(80)의 소스 드라이버 회로(83)로 출력되도록 함으로써, 일부 픽셀이 블랭킹되도록 하되, 인접하는 프레임의 블랭킹 위치가 상호 겹치지 않도록 픽셀 데이터를 제어하는, '모니터 절전 프로세스'를 실행하되,
    상기 '모니터 절전 프로세스'는,
    (c) 비디오 데이터를 입력받아 분석하는 단계(S11');
    (k) 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인가? 여부를 체크하는 단계(S18);
    (m) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임인 경우에, 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인가? 여부를 판단하는 단계(S19);
    (p) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임인 경우에, 현재 주사되는 라인이 홀수번째 라인인가? 여부를 판단하는 단계(S19');
    (n) 상기 (m) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임에 홀수번째 라인인 경우, 및 상기 (p) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임에 짝수번째 라인인 경우, 홀수번째 픽셀 데이터는 패스하고 짝수번째 픽셀 데이터를 블랭킹하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S20);
    (q) 상기 (m) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 홀수번째 프레임에 짝수번째 라인인 경우, 및 상기 (p) 단계에서의 판단 결과, 현재 주사되는 프레임이 짝수번째 프레임에 홀수번째 라인인 경우, 홀수번째 픽셀을 블랭킹하고 짝수번째 픽셀 데이터는 패스하여 변조한 픽셀 데이터로 화면 주사하는 단계(S30);
    (r) 상기 (n) 단계 및 (q) 단계 후, 프레임 종료인지? 여부를 체크하는 단계(S40); 및
    (s) 상기 (r) 단계에서의 판단 결과, 프레임 종료가 아닌 경우에는, '라인을 나타내는 인덱스' (i값)를 인크리먼트 (i = i + 1)한 후에(S41), 상기 (c) 단계 바로 다음 단계로 리턴하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 (c) 단계에서는, 현재 주사되는 '라인을 나타내는 인덱스'를 초기화(i=1)하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 MCU(31)는,
    프레임 레이트 분석부(31a)에서 비디오 신호의 프레임 레이트를 분석하여 초당 화면 변화율이 일정값 미만이면서, 그레이/화이트 레벨 레이트 분석부(31b)에서 그레이 레벨 레이트(Grey Level rate) 또는 화이트 레벨 레이트(White Level rate)를 분석하여, 그레이 레벨 레이트 또는 화이트 레벨 레이트가 일정치 이상이면, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 백라이트 디밍을 행하게 되는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 MCU(31)는,
    픽셀 블랭킹 타이밍 제너레이터(31e)에서 타이머(36)와 동기화하면서 일부 픽셀을 블랭킹하는 변조를 행하고, 픽셀 타이밍 제어부(31d)가 픽셀 데이터의 일부 픽셀을 블랭킹하도록 변조된 픽셀 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(33)로 전송함으로써, 절전 동작이 행하여지도록 하며,
    상기 MCU(31)의 미사용 상태 분석부(31f)는, 미사용 상태 정보 저장부(39)를 참조하여, 현재 모니터 상태가 미사용 상태인가 여부를 체크하여, 미사용 상태라고 판단되는 경우에는, 슬립 제어부(31g)에 알림으로써, 슬립 제어부(31g)가 PC로부터 커넥터(40)를 통한 5VCC의 입력 여부 및 웨이크업 이벤트 발생 여부를 체크하면서 슬립 모드로 이행을 판단하고, 슬립 모드로의 이행시에는 제1 스위치(SW1)(51)를 턴오프하여 DC-DC 컨버터(21)로부터의 동작 전원이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (t) 상기 (b) 단계에서 판단 결과, 초당 화면 변화율이 일정값 이상이면, 컴퓨터 미사용 상태 정보를 콜하여(S4), 미사용 상태인가? 여부를 체크하게 되는 단계(S5);
    (u) 상기 (t) 단계에서의 판단 결과, 미사용 상태가 아니라고 판단되면 처음으로(S2로) 리턴하고, 미사용 상태라고 판단되면, 슬립 모드로 진행하여 모니터 동작전원을 오프하는 단계(S6);
    (w) 상기 (u) 단계, PC 전원 상태를 감지하기 위하여 PC로부터의 5VCC가 'H'인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S7);
    (x) 상기 (w) 단계에서의 판단 결과, 5VCC가 'H'가 아니면, 일정 시간(To) 내에 웨이크업 발생 여부를 확인하는 단계(S8);
    (y) 상기 (x) 단계에서의 판단 결과, 일정 시간(To) 내에 웨이크업이 발생하지 않는 경우, 모니터 전원을 오프하여 모니터 제어 프로세스를 종료하게 되는 단계(S9); 및
    (z) 상기 (w) 단계에서의 판단 결과, 5VCC가 'H'이거나, 상기 (x) 단계에서의 판단 결과, 일정 시간(To) 내에 웨이크업이 발생한 경우에는, 처음으로 리턴하여, 계속 수행하게 되는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 '모니터 절전 프로세스'는, 상기 (k) 단계 이전에,
    (d) 상기 (c) 단계 후, 입력된 비디오 데이터의 그레이/화이트 레벨을 분석하게 되는 단계(S12);
    (e) 상기 (d) 단계에서의 분석 결과, 그레이 레벨 레이트(Grey Level rate)가 제1 기준치 이상인가? 여부를 판단하는 단계(S13);
    (f) 상기 (e) 단계에서의 판단 결과, 상기 그레이 레벨 레이트가 제1 기준치 이상인 경우에는, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 제1 백라이트 디밍을 행하게 되는 단계(S14);
    (g) 상기 (d) 단계에서의 분석 결과, 화이트 레벨 레이트(White Level rate)가 제2 기준치 이상인지? 여부를 판단하는 단계; 및
    (h) 상기 (e) 단계에서의 판단 결과, 상기 화이트 레벨 레이트가 제2 기준치 이상인 경우에는, PWM 디밍 제어부(31c)에서 PWM 컨트롤러(60)로 LCD 패널 백라이트 램프(81)의 밝기 정도를 제어하는 PWM 디밍 제어 신호를 발함으로써, 제2 백라이트 디밍을 행하게 되는 단계(S16);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 픽셀 데이터 변조를 통하여 소비전력을 절감하는 모니터 제어 방법.
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