KR19990047032A - 계조 디스플레이 방법 - Google Patents

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오정섭
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윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 계조 디스플레이 방법은, 그 펄스폭이 계조 가중값에 비례한 화소 구동 신호를 서브 필드 단위로 발생시키는 계조 디스플레이 방법이다. 여기서, 화소 구동 신호의 펄스 파형은, 각 서브 필드의 중간 시점을 기준으로 전후 동일한 펄스폭을 가진다.

Description

계조 디스플레이 방법
본 발명은 계조(Gray scale) 디스플레이 방법에 관한 것으로서, 상세하게는, 그 펄스폭이 계조 가중값(Gray scale weight)에 비례한 화소 구동 신호를 서브 필드 단위로 발생시키는 계조 디스플레이 방법에 관한 것이다. 이러한 계조 디스플레이 방법에 있어서, 종래에는, 단위 서브 필드 내에서 구동 펄스가 차지하는 영역이 그 계조 가중값에 따라 서로 다르게 할당되어 있다.
도 1에는 종래의 계조 디스플레이 방법을 나타낸 단위 서브 필드의 구조가 도시되어 있다. 도 1의 구조는 4 비트의 디지털 화상 데이터에 의한 16 계조 디스플레이 방법에 관한 것이다. 도 1을 참조하면, 단위 서브 필드는 그 시작점으로부터 계조 가중값 8 영역(a), 계조 가중값 4 영역(b), 계조 가중값 2 영역(c) 및 계조 가중값 1 영역(d)의 순서로 할당되어 있다. 이와 같이 할당된 4 영역들을 적절히 활용하면 16 계조 디스플레이의 실현이 가능하다. 예를 들어, 디지털 화상 데이터가 '0000'이면 계조 가중값이 '0'이므로, 어느 영역에서도 구동 펄스가 발생되지 않는다. 디지털 화상 데이터가 '0001'이면 계조 가중값이 '1'이므로, 계조 가중값 1 영역(d)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '0010'이면 계조 가중값이 '2'이므로, 계조 가중값 2 영역(c)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '0011'이면 계조 가중값이 '3'이므로, 계조 가중값 1 영역(d) 및 2 영역(c)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '0100'이면 계조 가중값이 '4'이므로, 계조 가중값 4 영역(b)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '0111'이면 계조 가중값이 '7'이므로, 계조 가중값 4 영역(d), 2 영역(c) 및 1 영역(d)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '1000'이면 계조 가중값이 '8'이므로, 계조 가중값 8 영역(a)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '1111'이면 계조 가중값이 '15'이므로, 단위 서브 필드의 모든 영역(a, b, c 및 d)에서 구동 펄스폭이 유지된다.
이와 같이 종래의 계조 디스플레이 방법은, 단위 서브 필드 내에서 구동 펄스가 차지하는 영역이 그 계조 가중값에 따라 서로 다르게 할당되어 있으므로, 연속되는 서브 필드들에서 느끼는 시감(視感)이 디스플레이되었던 계조와 다르게 나타날 수 있다. 도 2에는 도 1의 디스플레이 방법에 따른 단위 화소의 구동 파형이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 제1 서브 필드에서는 계조 가중값 '8'이, 제2 서브 필드에서는 계조 가중값 '7'이, 그리고 제3 서브 필드에서는 계조 가중값 '8'이 적용되어 있다. 이에 따라, 제1 및 제3 서브 필드에서는 계조 가중값 8 영역(a)에서 구동 펄스폭이 유지되고, 제2 서브 필드에서는 계조 가중값 4 영역(d), 2 영역(c) 및 1 영역(d)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 제1 서브 필드에서의 휘도와 제2 서브 필드에서의 휘도의 차이는 계조 가중값 '1'에 해당된다. 그러나, 제1 및 2 서브 필드에서 펄스가 유지되지 않는 영역이 길어, 잔상(殘像) 효과에 의하여 제2 서브 필드에서의 시감적 휘도는 계조 가중값 '7'에 미치지 못한다. 즉, 제1 서브 필드에서의 시감적 휘도와 제2 서브 필드에서의 시감적 휘도의 차이는 계조 가중값 '1'보다 커진다. 또한, 제2 서브 필드에서의 시감적 휘도와 제3 서브 필드에서의 시감적 휘도의 차이도 계조 가중값 '1'보다 커진다.
이와 같이 종래의 계조 디스플레이 방법에 의하면, 연속되는 서브 필드들에서 느끼는 시감이 디스플레이되었던 계조와 다르게 나타나므로, 원래의 화상을 그대로 재현하지 못한다.
본 발명의 목적은, 연속되는 서브 필드들에서 느끼는 시감이 디스플레이되었던 계조와 동일하게 나타날 수 있게 하는 계조 디스플레이 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 계조 디스플레이 방법을 나타낸 단위 서브 필드의 구조도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 방법에 따른 단위 화소의 구동 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 계조 디스플레이 방법을 나타낸 단위 서브 필드의 구조도이다.
도 4는 도 3의 디스플레이 방법에 따른 단위 화소의 구동 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
a, b, c, d, a1, a2, a3, a7, a8, a13, a14...계조 가중값에 따른 할당 영역,
h...단위 서브 필드의 중간 시점.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 계조 디스플레이 방법은, 그 펄스폭이 계조 가중값에 비례한 화소 구동 신호를 서브 필드 단위로 발생시키는 계조 디스플레이 방법이다. 여기서, 상기 화소 구동 신호의 펄스 파형은, 상기 각 서브 필드의 중간 시점을 기준으로 전후 동일한 펄스폭을 가진다.
이에 따라, 연속되는 서브 필드들에서 느끼는 시감이 디스플레이되었던 계조와 동일하게 나타날 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3에는 본 발명에 따른 계조 디스플레이 방법을 나타낸 단위 서브 필드의 구조가 도시되어 있다. 도 3의 구조는 4 비트의 디지털 화상 데이터에 의한 16 계조 디스플레이 방법에 관한 것이다. 도 3을 참조하면, 단위 서브 필드는 그 중간 시점(h)을 기준으로 전후 동일한 시간을 가진 계조 영역들(a1, a2, a3, ..., a13, a14)이 할당되어 있다. 이에 따라, 16 계조 디스플레이의 실현이 가능하다. 예를 들어, 디지털 화상 데이터가 '0000'이면 계조 가중값이 '0'이므로, 어느 영역에서도 구동 펄스가 발생되지 않는다. 디지털 화상 데이터가 '0001'이면 계조 가중값이 '1'이므로, 계조 가중값 1 영역(a1)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '0010'이면 계조 가중값이 '2'이므로, 계조 가중값 2 영역(a2)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '0011'이면 계조 가중값이 '3'이므로, 계조 가중값 3 영역(a3)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '1101'이면 계조 가중값이 '13'이므로, 계조 가중값 13 영역(a13)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '1110'이면 계조 가중값이 '14'이므로, 계조 가중값 14 영역(a14)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 디지털 화상 데이터가 '1111'이면 계조 가중값이 '15'이므로, 단위 서브 필드의 모든 영역에서 구동 펄스폭이 유지된다.
n 계조를 수행하는 경우, 단위 서브 필드는 (n-2) 개의 영역으로 등분된다. 그 이유는, 계조 가중값이 '0'인 경우에 어느 영역에서도 구동 펄스가 발생되지 않고, 계조 가중값이 'n'인 경우에 단위 서브 필드의 모든 영역에서 구동 펄스폭이 유지되기 때문이다. 예를 들어, 4 비트의 디지털 화상 데이터에 의한 16 계조 디스플레이인 경우, 단위 서브 필드는 14 개의 영역으로 등분된다. 8 비트의 디지털 화상 데이터에 의한 256 계조 디스플레이인 경우, 단위 서브 필드는 254 개의 영역으로 등분된다. 단위 서브 필드가 (n-2)의 시간을 갖도록 설정되면, 그 중간 시점은 (n-2)/2 이다. 즉, 단위 서브 필드의 시작 시점으로부터 (n-2)/2의 시간이 경유되는 시점이다. 예를 들어, 4 비트의 디지털 화상 데이터에 의한 16 계조 디스플레이인 경우, 그 중간 시점(h)은 7 이다. 8 비트의 디지털 화상 데이터에 의한 256 계조 디스플레이인 경우, 그 중간 시점은 127 이다. 따라서, 계조 가중값이 X에 해당되는 할당 영역의 시작 시점 tON은 아래의 수학식 1에 의하여 결정된다.
상기 수학식 1을 정리하면 아래의 수학식 2가 성립한다.
또한, 계조 가중값이 X에 해당되는 할당 영역의 종료 시점 tOFF는 아래의 수학식 3에 의하여 결정된다.
상기 수학식 3을 정리하면, 아래의 수학식 4가 성립한다.
이와 같이 본 발명에 따른 계조 디스플레이 방법은, 화소 구동 신호의 펄스 파형이 단위 서브 필드의 중간 시점(h)을 기준으로 전후 동일한 펄스폭을 가지므로, 연속되는 서브 필드들에서 느끼는 시감(視感)이 디스플레이되었던 계조와 같게 나타난다. 도 4에는 도 3의 디스플레이 방법에 따른 단위 화소의 구동 파형이 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 제1 서브 필드에서는 계조 가중값 '8'이, 제2 서브 필드에서는 계조 가중값 '7'이, 그리고 제3 서브 필드에서는 계조 가중값 '8'이 적용되어 있다. 이에 따라, 제1 및 제3 서브 필드에서는 계조 가중값 8 영역(a8)에서 구동 펄스폭이 유지되고, 제2 서브 필드에서는 계조 가중값 7 영역(a7)에서 구동 펄스폭이 유지된다. 제1 서브 필드에서의 휘도와 제2 서브 필드에서의 휘도의 차이는 계조 가중값 '1'에 해당된다. 각 서브 필드 사이에서 펄스가 유지되지 않는 영역이 균등하게 존재하므로, 각 서브 필드에서의 시감적 휘도는 해당되는 계조 가중값에 비례하여 나타난다. 즉, 제1 서브 필드에서의 시감적 휘도와 제2 서브 필드에서의 시감적 휘도의 차이는 계조 가중값 '1'과 같다. 또한, 제2 서브 필드에서의 시감적 휘도와 제3 서브 필드에서의 시감적 휘도의 차이도 계조 가중값 '1'과 같다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 계조 디스플레이 방법에 의하면, 연속되는 서브 필드들에서 느끼는 시감이 디스플레이되었던 계조와 동일하게 나타나므로, 원래의 화상을 그대로 재현할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

Claims (5)

  1. 그 펄스폭이 계조 가중값에 비례한 화소 구동 신호를 서브 필드 단위로 발생시키는 계조 디스플레이 방법에 있어서,
    상기 화소 구동 신호의 펄스 파형은,
    상기 각 서브 필드의 중간 시점을 기준으로 전후 동일한 펄스폭을 가진 것을 특징으로 하는 계조 디스플레이 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 서브 필드는,
    n 계조를 수행하는 경우에 (n-2)의 시간을 가지도록 설정된 것을 특징으로 하는 계조 디스플레이 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각 서브 필드의 중간 시점은,
    상기 각 서브 필드의 시작 시점으로부터 (n-2)/2의 시간이 경유되는 시점인 것을 특징으로 하는 계조 디스플레이 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 각 서브 필드 내에서 계조 가중값이 X에 해당되는 상기 펄스 파형의 시작 시점은,
    수학식 을 계산하여 구해지는 것을 특징으로 하는 계조 디스플레이 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 각 서브 필드 내에서 계조 가중값이 X에 해당되는 상기 펄스 파형의 종료 시점은,
    수학식 을 계산하여 구해지는 것을 특징으로 하는 계조 디스플레이 방법.
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