WO2022114301A1 - 영상표시장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an image display device, and more particularly, to an image display device capable of improving the sharpness of an image.
- the video display device is a device for displaying an input video.
- an image display device includes a signal processing device that performs signal processing on an input image, and a display that displays an image based on image data signal processed by the signal processing device.
- the display includes a liquid crystal display panel
- a separate backlight is required, and it is necessary to drive the backlight in consideration of the liquid crystal response speed of the liquid crystal display panel.
- another object of the present invention is to provide an image display device capable of improving the sharpness of an image when a light source based on an amplitude variable switching control signal is driven.
- another object of the present invention is to provide an image display device capable of reducing double-image display when a light source based on a variable amplitude switching control signal is driven.
- An image display device for achieving the above object includes a display panel, a plurality of light sources for outputting light to the display panel, a plurality of switching elements for switching the light sources, and an amplitude for the switching elements
- a processor for outputting a variable switching control signal is provided, wherein the processor controls the driving frequency of the light source to be a second frequency higher than the first frequency corresponding to the vertical synchronization signal of the panel.
- the processor may drive the switching element based on the second frequency.
- the processor may vary the level of the switching control signal applied to the switching element for each period corresponding to the second frequency.
- the processor may vary the level of the switching control signal applied to the switching element for every second period corresponding to the second frequency among the first period corresponding to the first frequency.
- the processor may control the level of the switching control signal applied to the switching element to sequentially increase or decrease in stages.
- the processor may control the level of the current flowing through the light source to vary during the first period corresponding to the first frequency.
- the processor may control the level of the current flowing through the light source to sequentially increase or decrease in stages.
- the processor is configured to: During the period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that increases in steps, and during the second frame period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that decreases in stages.
- the processor in response to the liquid crystal response speed pattern of the liquid crystal panel, the first light source corresponding to the first region outputs light that increases in steps or receives light that decreases in stages output can be controlled.
- the processor may control the rate of change of light of the first light source corresponding to the first region to be smaller than the rate of change of the liquid crystal response speed of the liquid crystal panel.
- the processor may control the stepwise light change rate during the second frame period to be greater than the stepwise light change rate during the first frame period.
- the processor may vary the second frequency based on a motion of an image input to the panel or an average luminance level.
- the processor may control the driving frequency of the light source to be higher when the second image is displayed than the first image.
- the processor may control the driving frequency of the light source to be higher when the second image is displayed than the first image.
- the driving frequency of the light source corresponding to the second region is higher than the driving frequency of the light source corresponding to the first region. You can control it to be bigger.
- An image display device for achieving the above object includes a display panel, a plurality of light sources for outputting light to the display panel, a plurality of switching elements for switching the light sources, and an amplitude for the switching elements
- a processor for outputting a variable switching control signal is provided, wherein the processor is configured to increase or decrease the light output from the light source stepwise when the panel displays a predetermined image during a frame period corresponding to the vertical synchronization signal of the panel.
- the processor is configured to, when the first region of the panel displays a white image during the first frame period and displays the black image in the first region of the panel during a second frame period after the first frame period, the first frame During the period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that increases in steps, and during the second frame period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that decreases in stages.
- An image display device includes a display panel, a plurality of light sources for outputting light to the display panel, a plurality of switching elements for switching the light sources, and a switching control signal of variable amplitude to the switching elements.
- a processor for outputting is provided, wherein the processor controls the driving frequency of the light source to be a second frequency higher than the first frequency corresponding to the vertical synchronization signal of the panel. Accordingly, it is possible to improve the sharpness of the image. In particular, when driving a light source based on a variable amplitude switching control signal, it is possible to improve image sharpness.
- the processor may drive the switching element based on the second frequency. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may vary the level of the switching control signal applied to the switching element for each period corresponding to the second frequency. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may vary the level of the switching control signal applied to the switching element for every second period corresponding to the second frequency among the first period corresponding to the first frequency. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may control the level of the switching control signal applied to the switching element to sequentially increase or decrease in stages. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may control the level of the current flowing through the light source to vary during the first period corresponding to the first frequency. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may control the level of the current flowing through the light source to sequentially increase or decrease in stages. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor is configured to: During the period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that increases in steps, and during the second frame period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that decreases in stages.
- the processor in response to the liquid crystal response speed pattern of the liquid crystal panel, the first light source corresponding to the first region outputs light that increases in steps or receives light that decreases in stages output can be controlled. Accordingly, when driving a light source based on a variable amplitude switching control signal, it is possible to reduce the double-image display.
- the processor may control the rate of change of light of the first light source corresponding to the first region to be smaller than the rate of change of the liquid crystal response speed of the liquid crystal panel. Accordingly, when driving a light source based on a variable amplitude switching control signal, it is possible to reduce the double-image display.
- the processor may control the stepwise light change rate during the second frame period to be greater than the stepwise light change rate during the first frame period. Accordingly, when driving a light source based on a variable amplitude switching control signal, it is possible to reduce the double-image display.
- the processor may vary the second frequency based on a motion of an image input to the panel or an average luminance level. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may control the driving frequency of the light source to be higher when the second image is displayed than the first image. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor may control the driving frequency of the light source to be higher when the second image is displayed than the first image. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the driving frequency of the light source corresponding to the second region is higher than the driving frequency of the light source corresponding to the first region. You can control it to be bigger. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- An image display device includes a display panel, a plurality of light sources for outputting light to the display panel, a plurality of switching elements for switching the light sources, and a switching control signal of variable amplitude to the switching elements. and a processor that outputs, wherein the processor controls so that, when the panel displays a predetermined image, the light output from the light source increases or decreases in stages during a frame period corresponding to the vertical synchronization signal of the panel. Accordingly, it is possible to improve the sharpness of the image. In particular, when driving a light source based on a variable amplitude switching control signal, it is possible to improve image sharpness.
- the processor is configured to, when the first region of the panel displays a white image during the first frame period and displays the black image in the first region of the panel during a second frame period after the first frame period, the first frame During the period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that increases in steps, and during the second frame period, the first light source corresponding to the first region is controlled to output light that decreases in stages.
- the first light source based on the variable amplitude switching control signal is driven, the sharpness of the image can be improved.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an image display device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an example of an internal block diagram of the image display device of FIG. 1 .
- FIG. 3 is an example of an internal block diagram of the signal processing apparatus of FIG. 2 .
- FIG. 4 is a diagram illustrating a control method of the remote control device of FIG. 2 .
- FIG. 5 is an internal block diagram of the remote control device of FIG. 2 .
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power supply unit and the interior of the display of FIG. 2 .
- FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the light source arrangement of FIG. 6 .
- FIG. 7B is a diagram illustrating another example of the light source arrangement of FIG. 6 .
- FIG. 8 is an example of an internal circuit diagram of a light source driver according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a diagram referenced in the description of the operation of the processor of FIG. 8 .
- 10A to 10E are diagrams illustrating various switching control signals output from the processor of FIG. 8 .
- FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of operating an image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
- 12A to 18 are diagrams referred to in the description of the operation method of FIG. 11 .
- module and “part” for the components used in the following description are given simply in consideration of the ease of writing the present specification, and do not impart a particularly important meaning or role by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.
- FIG. 1 is a view showing an external appearance of an image display device according to an embodiment of the present invention.
- an image display apparatus 100 may include a display ( 180 in FIG. 2 ).
- the image display device 100 the display panel 210, a plurality of light sources (LS1 to LS6 in FIG. 8) for outputting light to the display panel (210 in FIG. 6), A plurality of switching elements (Sa1 to Sa6 in Fig. 8) for switching the light sources (LS1 to LS6 in Fig. 8), and switching control signals (SG1 to SG6 in Fig. 8) of variable amplitude to the switching elements (Sa1 to Sa6)
- a processor 1130 that outputs may be provided.
- the processor 1130 outputs a pulse amplitude variable (PAM) based switching control signal, not a pulse width variable (PWM) based switching control signal.
- PAM pulse amplitude variable
- PWM pulse width variable
- the image display device 100 includes a display panel 210 , a plurality of light sources LS1 to LS6 outputting light to the display panel 210 , and light sources LS1 to LS6 .
- a plurality of switching elements Sa1 to Sa6 for switching
- a processor 1130 for outputting switching control signals (SG1 to SG6) of variable amplitude to the switching elements (Sa1 to Sa6)
- the processor 1130 is controlled such that the driving frequency of the light sources LS1 to LS6 becomes a second frequency higher than the first frequency corresponding to the vertical synchronization signal Vsync of the panel 210 . Accordingly, it is possible to improve the sharpness of the image. In particular, when driving a light source based on the amplitude variable switching control signal SG, it is possible to improve image sharpness.
- FIG 2 is an internal block diagram of an image display device according to an embodiment of the present invention.
- an image display device 100 includes an image receiving unit 105 , an external device interface unit 130 , a storage unit 140 , a user input interface unit 150 , It may include a sensor unit (not shown), a signal processing device 170 , a display 180 , an audio output unit 185 , a power supply unit 190 , and an illuminance sensor 195 .
- the image receiver 105 may include a tuner unit 110 , a demodulator unit 120 , a network interface unit 130 , and an external device interface unit 130 .
- the image receiving unit 105 may include only the tuner unit 110 , the demodulator 120 , and the external device interface unit 130 , unlike the drawing. That is, the network interface unit 130 may not be included.
- the tuner unit 110 selects an RF broadcast signal corresponding to a channel selected by a user or all channels previously stored among RF (Radio Frequency) broadcast signals received through an antenna (not shown).
- the selected RF broadcast signal is converted into an intermediate frequency signal or a baseband video or audio signal.
- the tuner unit 110 may include a plurality of tuners in order to receive broadcast signals of a plurality of channels.
- a single tuner that simultaneously receives broadcast signals of a plurality of channels is also possible.
- the demodulator 120 receives the digital IF signal DIF converted by the tuner 110 and performs a demodulation operation.
- the demodulator 120 may output a stream signal TS after demodulation and channel decoding are performed.
- the stream signal may be a signal obtained by multiplexing an image signal, an audio signal, or a data signal.
- the stream signal output from the demodulator 120 may be input to the signal processing device 170 .
- the signal processing apparatus 170 outputs an image to the display 180 and audio to the audio output unit 185 after performing demultiplexing, image/audio signal processing, and the like.
- the external device interface unit 130 may transmit or receive data with a connected external device (not shown), for example, a set-top box (STB). To this end, the external device interface unit 130 may include an A/V input/output unit (not shown).
- a connected external device for example, a set-top box (STB).
- STB set-top box
- the external device interface unit 130 may include an A/V input/output unit (not shown).
- the external device interface unit 130 may be connected to an external device such as a DVD (Digital Versatile Disk), Blu-ray, game device, camera, camcorder, computer (laptop), set-top box, and the like by wire/wireless, , it is also possible to perform input/output operations with an external device.
- an external device such as a DVD (Digital Versatile Disk), Blu-ray, game device, camera, camcorder, computer (laptop), set-top box, and the like by wire/wireless, it is also possible to perform input/output operations with an external device.
- the A/V input/output unit may receive video and audio signals from an external device. Meanwhile, the wireless communication unit (not shown) may perform short-range wireless communication with other electronic devices.
- the external device interface unit 130 may exchange data with the adjacent mobile terminal 600 .
- the external device interface unit 130 may receive device information, executed application information, an application image, and the like, from the mobile terminal 600 in the mirroring mode.
- the network interface unit 135 provides an interface for connecting the image display device 100 to a wired/wireless network including an Internet network.
- the network interface unit 135 may receive content or data provided by the Internet or a content provider or network operator through a network.
- the network interface unit 135 may include a wireless communication unit (not shown).
- the storage unit 140 may store a program for processing and controlling each signal in the signal processing device 170 , or may store a signal-processed image, audio, or data signal.
- the storage unit 140 may perform a function for temporarily storing an image, audio, or data signal input to the external device interface unit 130 . Also, the storage unit 140 may store information about a predetermined broadcast channel through a channel storage function such as a channel map.
- the storage unit 140 of FIG. 2 may be included in the signal processing device 170 .
- the user input interface unit 150 transmits a signal input by the user to the signal processing apparatus 170 or transmits a signal from the signal processing apparatus 170 to the user.
- transmit/receive user input signals such as power on/off, channel selection, and screen setting from the remote control device 200, or local keys (not shown) such as power key, channel key, volume key, and setting value transmits a user input signal input to the signal processing device 170, or transmits a user input signal input from a sensor unit (not shown) for sensing a user's gesture to the signal processing device 170, or a signal processing device ( 170) may be transmitted to the sensor unit (not shown).
- local keys such as power key, channel key, volume key, and setting value
- transmits a user input signal input to the signal processing device 170 or transmits a user input signal input from a sensor unit (not shown) for sensing a user's gesture to the signal processing device 170, or a signal processing device ( 170) may be transmitted to the sensor unit (not shown).
- the signal processing device 170 demultiplexes an input stream through the tuner unit 110 or the demodulator 120 , the network interface unit 135 or the external device interface unit 130 , or generates demultiplexed signals. By processing, it is possible to generate and output a signal for video or audio output.
- the signal processing apparatus 170 receives a broadcast signal or an HDMI signal received from the image receiving unit 105 , and performs signal processing based on the received broadcast signal or HDMI signal, and thus the signal-processed image signal can be printed out.
- the image signal processed by the signal processing apparatus 170 may be input to the display 180 and displayed as an image corresponding to the image signal. Also, the image signal processed by the signal processing device 170 may be input to an external output device through the external device interface unit 130 .
- the audio signal processed by the signal processing device 170 may be outputted to the audio output unit 185 . Also, the audio signal processed by the signal processing device 170 may be input to an external output device through the external device interface unit 130 .
- the signal processing apparatus 170 may include a demultiplexer, an image processor, and the like. That is, the signal processing apparatus 170 may perform various signal processing, and thus may be implemented in the form of a system on chip (SOC). This will be described later with reference to FIG. 3 .
- SOC system on chip
- the signal processing apparatus 170 may control overall operations in the image display apparatus 100 .
- the signal processing apparatus 170 may control the tuner unit 110 to select (tuning) a channel selected by the user or an RF broadcast corresponding to a pre-stored channel.
- the signal processing apparatus 170 may control the image display apparatus 100 according to a user command input through the user input interface unit 150 or an internal program.
- the signal processing apparatus 170 may control the display 180 to display an image.
- the image displayed on the display 180 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or a 3D image.
- the signal processing apparatus 170 may display a predetermined object in the image displayed on the display 180 .
- the object may be at least one of an accessed web screen (newspaper, magazine, etc.), an Electronic Program Guide (EPG), various menus, widgets, icons, still images, moving pictures, and text.
- EPG Electronic Program Guide
- the signal processing apparatus 170 may recognize the location of the user based on the image captured by the photographing unit (not shown). For example, the distance (z-axis coordinate) between the user and the image display apparatus 100 may be determined. In addition, an x-axis coordinate and a y-axis coordinate in the display 180 corresponding to the user's location may be identified.
- the display 180 converts and drives an image signal, a data signal, an OSD signal, a control signal, or an image signal, a data signal, and a control signal received from the external device interface unit 130 processed by the signal processing device 170 . generate a signal
- the display 180 may be configured as a touch screen and used as an input device in addition to an output device.
- the audio output unit 185 receives the audio-processed signal from the signal processing device 170 and outputs it as audio.
- the photographing unit (not shown) photographs the user.
- the photographing unit (not shown) may be implemented with one camera, but is not limited thereto, and may be implemented with a plurality of cameras. Image information captured by the photographing unit (not shown) may be input to the signal processing apparatus 170 .
- the signal processing apparatus 170 may detect a user's gesture based on each or a combination of an image captured by a photographing unit (not shown) or a signal sensed from a sensor unit (not shown).
- the power supply unit 190 supplies the corresponding power throughout the image display device 100 .
- the power supply unit 190 includes a signal processing device 170 that may be implemented in the form of a system on chip (SOC), a display 180 for displaying an image, and an audio output for audio output. Power may be supplied to the unit 185 and the like.
- SOC system on chip
- the power supply unit 190 may include a converter that converts AC power into DC power, and a dc/dc converter that converts the level of DC power.
- the remote control device 200 transmits a user input to the user input interface unit 150 .
- the remote control device 200 may use Bluetooth (Bluetooth), Radio Frequency (RF) communication, infrared (IR) communication, Ultra Wideband (UWB), ZigBee, or the like.
- the remote control device 200 may receive an image, audio, or data signal output from the user input interface unit 150 , and display it or output the audio signal from the remote control device 200 .
- the above-described image display device 100 may be a digital broadcasting receiver capable of receiving fixed or mobile digital broadcasting.
- the block diagram of the image display device 100 shown in FIG. 2 is a block diagram for an embodiment of the present invention.
- Each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to the specifications of the image display device 100 that are actually implemented. That is, two or more components may be combined into one component, or one component may be subdivided into two or more components as needed.
- the function performed in each block is for explaining the embodiment of the present invention, and the specific operation or device does not limit the scope of the present invention.
- FIG. 3 is an example of an internal block diagram of the signal processing apparatus of FIG. 2 .
- the signal processing apparatus 170 may include a demultiplexer 310 , an image processing unit 320 , a processor 330 , and an audio processing unit 370 . have. In addition, it may further include a data processing unit (not shown).
- the demultiplexer 310 demultiplexes an input stream. For example, when MPEG-2 TS is input, it can be demultiplexed and separated into video, audio and data signals, respectively.
- the stream signal input to the demultiplexer 310 may be a stream signal output from the tuner unit 110 , the demodulator 120 , or the external device interface unit 130 .
- the image processing unit 320 may perform signal processing on the input image.
- the image processing unit 320 may perform image processing on the image signal demultiplexed by the demultiplexer 310 .
- the image processing unit 320 includes an image decoder 325 , a scaler 335 , an image quality processing unit 635 , an image encoder (not shown), an OSD processing unit 340 , a frame rate converter 350 , and a formatter. (360) and the like.
- the image decoder 325 decodes the demultiplexed image signal, and the scaler 335 performs scaling to output the resolution of the decoded image signal on the display 180 .
- the video decoder 325 may include decoders of various standards. For example, it may include an MPEG-2, H,264 decoder, a 3D image decoder for a color image and a depth image, a decoder for a multi-view image, and the like.
- the scaler 335 may scale an input image signal that has been decoded by the image decoder 325 or the like.
- the scaler 335 may upscale when the size or resolution of the input image signal is small, and downscale when the size or resolution of the input image signal is large.
- the image quality processing unit 635 may perform image quality processing on an input image signal that has been decoded by the image decoder 325 or the like.
- the image quality processing unit 635 performs noise removal processing on the input image signal, expands the resolution of the gray scale of the input image signal, improves image resolution, or performs high dynamic range (HDR)-based signal processing.
- the frame rate can be varied, and panel characteristics, in particular, image quality processing corresponding to the organic light emitting panel can be performed.
- the OSD processing unit 340 generates an OSD signal according to a user input or by itself. For example, a signal for displaying various types of information as graphics or text on the screen of the display 180 may be generated based on a user input signal.
- the generated OSD signal may include various data such as a user interface screen of the image display device 100 , various menu screens, widgets, and icons. Also, the generated OSD signal may include a 2D object or a 3D object.
- the OSD processing unit 340 may generate a pointer that can be displayed on a display based on a pointing signal input from the remote control device 200 .
- a pointer may be generated by a pointing signal processing apparatus, and the OSD processing unit 240 may include such a pointing signal processing apparatus (not shown).
- a pointing signal processing device (not shown) may be provided separately instead of being provided in the OSD processing unit 240 .
- a frame rate converter (FRC) 350 may convert a frame rate of an input image. On the other hand, the frame rate converter 350 may output as it is without a separate frame rate conversion.
- the formatter 360 may change the format of an input image signal into an image signal for display on a display and output the changed format.
- the formatter 360 may change the format of the image signal to correspond to the display panel.
- the processor 330 may control overall operations in the image display apparatus 100 or in the signal processing apparatus 170 .
- the processor 330 may control the tuner unit 110 to select a channel selected by the user or an RF broadcast corresponding to a pre-stored channel (tuning).
- the processor 330 may control the image display apparatus 100 according to a user command input through the user input interface unit 150 or an internal program.
- the processor 330 may perform data transmission control with the network interface unit 135 or the external device interface unit 130 .
- the processor 330 may control operations of the demultiplexer 310 and the image processor 320 in the signal processing apparatus 170 .
- the audio processing unit 370 in the signal processing apparatus 170 may perform audio processing on the demultiplexed audio signal.
- the audio processing unit 370 may include various decoders.
- the audio processing unit 370 in the signal processing device 170 may process a base, a treble, and a volume control.
- a data processing unit (not shown) in the signal processing apparatus 170 may perform data processing of the demultiplexed data signal.
- the demultiplexed data signal is an encoded data signal, it may be decoded.
- the encoded data signal may be electronic program guide information including broadcast information such as start time and end time of a broadcast program aired on each channel.
- FIG. 3 a block diagram of the signal processing apparatus 170 shown in FIG. 3 is a block diagram for an embodiment of the present invention. Each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to specifications of the signal processing apparatus 170 that are actually implemented.
- the frame rate converter 350 and the formatter 360 may be separately provided in addition to the image processor 320 .
- FIG. 4 is a diagram illustrating a control method of the remote control device of FIG. 2 .
- the user may move or rotate the remote control device 200 up and down, left and right (FIG. 4(b)), back and forth (FIG. 4(c)).
- the pointer 205 displayed on the display 180 of the image display device corresponds to the movement of the remote control device 200 .
- the remote control device 200 may be called a space remote controller or a 3D pointing device because the corresponding pointer 205 is moved and displayed according to movement in 3D space.
- FIG. 4B illustrates that when the user moves the remote control device 200 to the left, the pointer 205 displayed on the display 180 of the image display device also moves to the left correspondingly.
- the image display device may calculate the coordinates of the pointer 205 from information about the movement of the remote control device 200 .
- the image display device may display the pointer 205 to correspond to the calculated coordinates.
- 4C illustrates a case in which the user moves the remote control device 200 away from the display 180 while pressing a specific button in the remote control device 200 . Accordingly, the selected area in the display 180 corresponding to the pointer 205 may be zoomed in and displayed. Conversely, when the user moves the remote control device 200 closer to the display 180 , the selected area in the display 180 corresponding to the pointer 205 may be zoomed out and displayed. Meanwhile, when the remote control apparatus 200 moves away from the display 180 , the selection area is zoomed out, and when the remote control apparatus 200 approaches the display 180 , the selection area may be zoomed in.
- the moving speed or moving direction of the pointer 205 may correspond to the moving speed or moving direction of the remote control device 200 .
- FIG. 5 is an internal block diagram of the remote control device of FIG. 2 .
- the remote control device 200 includes a wireless communication unit 425 , a user input unit 435 , a sensor unit 440 , an output unit 450 , a power supply unit 460 , a storage unit 470 , A control unit 480 may be included.
- the wireless communication unit 425 transmits/receives a signal to and from any one of the image display devices according to the embodiments of the present invention described above.
- the image display apparatuses according to embodiments of the present invention one image display apparatus 100 will be described as an example.
- the remote control device 200 may include an RF module 421 capable of transmitting and receiving a signal to and from the image display device 100 according to the RF communication standard.
- the remote control device 200 may include an IR module 423 capable of transmitting and receiving signals to and from the image display device 100 according to the IR communication standard.
- the remote control device 200 transmits a signal containing information about the movement of the remote control device 200 to the image display device 100 through the RF module 421 .
- the remote control device 200 may receive a signal transmitted by the image display device 100 through the RF module 421 .
- the remote control device 200 may transmit commands related to power on/off, channel change, volume change, etc. to the image display device 100 through the IR module 423 as necessary.
- the user input unit 435 may include a keypad, a button, a touch pad, or a touch screen.
- the user may input a command related to the image display apparatus 100 to the remote control apparatus 200 by manipulating the user input unit 435 .
- the user input unit 435 includes a hard key button
- the user may input a command related to the image display device 100 to the remote control device 200 through a push operation of the hard key button.
- the user input unit 435 includes a touch screen
- the user may input a command related to the image display apparatus 100 to the remote control apparatus 200 by touching a soft key of the touch screen.
- the user input unit 435 may include various types of input means that the user can operate, such as a scroll key or a jog key, and this embodiment does not limit the scope of the present invention.
- the sensor unit 440 may include a gyro sensor 441 or an acceleration sensor 443 .
- the gyro sensor 441 may sense information about the movement of the remote control device 200 .
- the gyro sensor 441 may sense information about the operation of the remote control device 200 based on x, y, and z axes.
- the acceleration sensor 443 may sense information about the moving speed of the remote control device 200 .
- it may further include a distance measuring sensor, whereby the distance to the display 180 can be sensed.
- the output unit 450 may output an image or audio signal corresponding to an operation of the user input unit 435 or a signal transmitted from the image display apparatus 100 . Through the output unit 450 , the user may recognize whether the user input unit 435 is operated or whether the image display apparatus 100 is controlled.
- the output unit 450 includes an LED module 451 that is turned on when the user input unit 435 is manipulated or a signal is transmitted and received with the image display device 100 through the wireless communication unit 425, and a vibration module that generates vibration ( 453), a sound output module 455 for outputting sound, or a display 457 for outputting an image may be provided.
- the power supply unit 460 supplies power to the remote control device 200 .
- the power supply unit 460 may reduce power consumption by stopping the power supply when the remote control device 200 does not move for a predetermined period of time.
- the power supply unit 460 may resume power supply when a predetermined key provided in the remote control device 200 is operated.
- the storage unit 470 may store various types of programs and application data required for control or operation of the remote control device 200 . If the remote control device 200 wirelessly transmits and receives a signal through the image display device 100 and the RF module 421, the remote control device 200 and the image display device 100 transmit the signal through a predetermined frequency band. send and receive The control unit 480 of the remote control device 200 stores information about a frequency band in which a signal can be wirelessly transmitted and received with the image display device 100 paired with the remote control device 200 in the storage unit 470 and can refer to
- the control unit 480 controls all matters related to the control of the remote control device 200 .
- the control unit 480 transmits a signal corresponding to a predetermined key operation of the user input unit 435 or a signal corresponding to the movement of the remote control device 200 sensed by the sensor unit 440 through the wireless communication unit 425 to the image display device. (100) can be transmitted.
- the user input interface unit 150 of the image display device 100 includes a wireless communication unit 151 capable of wirelessly transmitting and receiving signals with the remote control device 200 , and a pointer corresponding to the operation of the remote control device 200 .
- a coordinate value calculating unit 415 capable of calculating a coordinate value of may be provided.
- the user input interface unit 150 may wirelessly transmit/receive a signal to and from the remote control device 200 through the RF module 412 . Also, a signal transmitted by the remote control device 200 according to the IR communication standard may be received through the IR module 413 .
- the coordinate value calculating unit 415 corrects hand shake or an error from a signal corresponding to the operation of the remote control device 200 received through the wireless communication unit 151 and displays the coordinate value of the pointer 202 on the display 180 . (x,y) can be calculated.
- the remote control device 200 transmission signal input to the image display device 100 through the user input interface unit 150 is transmitted to the signal processing device 180 of the image display device 100 .
- the signal processing device 180 may determine information about the operation and key manipulation of the remote control device 200 from the signal transmitted from the remote control device 200 , and control the image display device 100 in response thereto. .
- the remote control device 200 may calculate a pointer coordinate value corresponding to the operation and output it to the user input interface unit 150 of the image display device 100 .
- the user input interface 150 of the image display apparatus 100 may transmit information about the received pointer coordinate values to the signal processing apparatus 180 without a separate hand shake or error correction process.
- the coordinate value calculator 415 may be provided inside the signal processing device 170 instead of the user input interface 150 unlike the drawing.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power supply unit and the interior of the display of FIG. 2 .
- the liquid crystal display panel (LCD display panel)-based display 180 may include a liquid crystal display panel 210 , a driving circuit unit 230 , and a backlight 250 .
- a plurality of gate lines GL and data lines DL are arranged to cross each other in a matrix to display an image, and thin film transistors and pixel electrodes connected thereto are formed in the intersecting area.
- the driving circuit unit 230 drives the liquid crystal display panel 210 through a control signal and a data signal supplied from the signal processing device 170 of FIG. 2 .
- the driving circuit unit 230 includes a timing controller 232 , a gate driver 234 , and a data driver 236 .
- the timing controller 232 receives a control signal, R, G, and B data signals, a vertical synchronization signal Vsync, and the like from the signal processing device 170 , and responds to the control signal to the gate driver 234 . ) and the data driver 236 , and rearranges the R, G, and B data signals and provides them to the data drive 236 .
- a scan signal and an image signal are supplied to the liquid crystal display panel 210 through the gate line GL and the data line DL under the control of the gate driver 234 , the data driver 236 , and the timing controller 232 . .
- the backlight 250 supplies light to the liquid crystal display panel 210 .
- the backlight 250 includes a plurality of light sources 252 that are light sources, a scan driver 254 that controls scanning driving of the light sources 252 , and turns on/off the light sources 252 . It may include a light source driver 256 that
- a predetermined image is displayed using the light emitted from the backlight 250 in a state in which the light transmittance of the liquid crystal layer is adjusted by the electric field formed between the pixel electrode and the common electrode of the liquid crystal display panel 210 .
- the power supply unit 190 may supply a common electrode voltage Vcom to the liquid crystal display panel 210 and may supply a gamma voltage to the data driver 236 .
- driving power for driving the light source 252 may be supplied to the backlight 250 .
- FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the light source arrangement of FIG. 6 .
- a plurality of light sources 252-1 to 252-6 may be disposed at a lower edge of the rear surface of the liquid crystal display panel 210, respectively. This may be called an edge-type structure.
- the plurality of light sources 252-1 to 252-6 may include a plurality of light emitting diodes (LEDs), respectively.
- LEDs light emitting diodes
- light is irradiated to the entire surface of the liquid crystal display panel 210 by a diffusion plate for diffusing light, a reflection plate for reflecting light, and an optical sheet for polarizing light, point light, or diffusing light.
- each of the plurality of light sources 252-1 to 252-6 may include a plurality of light emitting diodes (LEDs) connected in series to each other.
- LEDs light emitting diodes
- FIG. 7B is a diagram illustrating another example of the light source arrangement of FIG. 6 .
- a plurality of light sources 252a1 to 252a6 are disposed above the rear surface of the liquid crystal display panel 210 , and a plurality of light sources 252b1 to 252b6 are disposed in the center of the rear surface, and at the lower side of the rear surface. , a plurality of light sources 252c1 to 252c6 may be disposed. This can be called a direct structure.
- a plurality of 18 light sources 252a1 to 252a6, 252b1 to 252b6, and 252c1 to 252c6 are exemplified to be disposed to be spaced apart from each other.
- the plurality of light sources 252a1 to 252a6, 252b1 to 252b6, and 252c1 to 252c6 may include a plurality of light emitting diodes (LEDs), respectively.
- LEDs light emitting diodes
- light is irradiated to the entire surface of the liquid crystal display panel 210 by a diffusion plate for diffusing light, a reflection plate for reflecting light, and an optical sheet for polarizing light, point light, or diffusing light.
- each of the plurality of light sources 252a1 to 252a6 , 252b1 to 252b6 and 252c1 to 252c6 may include at least one light emitting diode (LED) connected in series to each other.
- LED light emitting diode
- FIG. 8 is an example of an internal circuit diagram of a light source driver according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is an example of an internal circuit diagram of a light source driver according to an embodiment of the present invention.
- the light source driver 256 includes a power supply 190 for supplying a common power VLED to a plurality of light sources LS1 to LS6 1140 connected in parallel to each other, and a plurality of light sources LS1 to LS1 to A light source driver 256 for driving the LS6 ( 1140 ) and a driving signal processing device 1120 for controlling the light source driver 256 may be provided.
- each of the light sources LS1 to LS6 represents a light source, and each light source may include a plurality of LEDs in a series manner.
- the number of the plurality of LEDs may increase.
- the level is variable for each of the plurality of light sources 252-1 to 252-6 among the plurality of light sources 252 based on local dimming data It is desirable to control the current If to flow.
- the luminance of the bright portion becomes brighter and the luminance of the dark portion becomes darker.
- contrast when displaying an image is improved, and sharpness when displaying an image is improved.
- the power supply unit 190 outputs the common voltage VLED to the plurality of light sources.
- the power supply unit 190 a dc/dc converter 1110 for level-converting and outputting DC power, an inductor (L) for removing harmonics, and a capacitor (C) for storing DC power can be provided.
- the voltage across the capacitor C corresponds to the voltage supplied between the node A and the ground terminal, which is a plurality of light sources LS1 to LS6 1140, and a plurality of switching elements Sa1 to Sa6, and a voltage applied to the resistance elements R1 to R6. That is, the voltage of node A is a common voltage supplied to the plurality of light sources LS1 to LS6 and may be referred to as a VLED voltage as shown in the drawing.
- the VLED voltage is equal to the sum of the driving voltage Vf1 of the first light source LS1, the voltage across the first switching element Sa, and the voltage consumed by the first resistance element Ra.
- the VLED voltage is equal to the sum of the driving voltage Vf2 of the second light source LS2, the voltage across the second switching element Sa2, and the voltage consumed by the second resistance element Rb.
- the VLED voltage is equal to the sum of the driving voltage Vf6 of the sixth light source LS6, the voltage across the sixth switching element Sa6, and the voltage consumed by the n-th resistance element Rn.
- the backlight driving voltages Vf1 to Vf6 increase, and the driving currents If1 to If6 flowing through the backlight also increase.
- the driving signal processing apparatus 1120 includes a first voltage detection unit 1132 that detects the voltage VD of each drain terminal G of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 implemented by an FET or the like.
- the driving signal processing device 1120 includes a second voltage detector 1134 that detects the voltage VG of each gate terminal G, and a third voltage detector 1134 that detects the voltage VS of each source terminal S.
- a voltage detection unit 1136 may be further provided.
- the driving signal processing apparatus 1120 compares each drain terminal voltage VD detected at each drain terminal G of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 , and a lowest drain terminal voltage among them. Based on , a target driving current flowing through the plurality of light sources 1140 may be generated, and a switching control signal SG corresponding to the generated target driving current may be output.
- the switching control signal SG is input to the comparator, and when it is larger than the detected voltage VD of the source terminal, the switching control signal SG is output from the comparator and inputted to the gate terminal G. As a result, the switching element is driven based on the switching control signal SG.
- the driving signal processing apparatus 1120 may perform each of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 based on the drain terminal voltage of each of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6.
- a processor 1130 that generates a switching control signal for driving the gate terminal may be included.
- the processor 1130 may vary the amplitude of the switching control signal SG based on the magnitude of the drain terminal voltage VD of each of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 .
- FIG. 9 is a diagram referenced in the description of the operation of the processor of FIG. 8 .
- FIG. 9A (a) is a diagram illustrating an example of an input image 900 .
- the input image 900 in the drawing is mostly dark, but has bright areas in some objects 940 and 910 .
- the first to third light sources LS1 to LS3 have low luminance
- the processor 1130 described in FIG. 8 is an amplifier of a switching control signal applied to the switching elements Sa1 to Sa6 respectively driving the plurality of light sources LS1 to LS6, as shown in FIG. 9A (b).
- the tones can be controlled to be Dt1 to Dt6, respectively.
- Dt1 to Dt6 may be exemplified as 34%, 34%, 36%, 44%, 88%, or 97% of the maximum amplitude.
- the luminance output from the plurality of light sources LS1 to LS6 may be Lt1 to Lt6 as shown in FIG. 9A (c).
- Lt1 to Lt6 may be exemplified as 153,153,162,198,395,436 nits, as shown in the figure.
- the processor 1130 may control the light sources LS1 to LS6 to be driven based on a first frequency corresponding to the vertical synchronization signal Vsync of the panel 210 . This will be described with reference to FIGS. 10A to 10E.
- 10A to 10E are diagrams illustrating various switching control signals output from the processor of FIG. 8 .
- FIG. 10A illustrates that the first frequency corresponding to the vertical synchronization signal Vsync of the panel 210 is 120 Hz.
- the processor 1130 of FIG. 8 may output a switching control signal Ggm in which a pulse amplitude or a pulse level is varied during a Tsv period corresponding to the first frequency.
- the output switching control signal Ggm is input to the gate terminals of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6, and the amount of light emitted from the light sources LS1 to LS6 varies according to the pulse amplitude or pulse level. do.
- FIG. 10B illustrates a switching control signal Ggm1 having a pulse amplitude or a pulse level of 0 during a Tsv period corresponding to the first frequency.
- 10C illustrates the switching control signal Ggm2 whose pulse amplitude or pulse level is LV2 greater than zero during the Tsv period corresponding to the first frequency.
- 10D illustrates a switching control signal Ggm3 whose pulse amplitude or pulse level is LV3 greater than LV2 during the Tsv period corresponding to the first frequency.
- 10E illustrates a switching control signal Ggm4 whose pulse amplitude or pulse level is LV4 greater than LV3 during the Tsv period corresponding to the first frequency.
- 10B to 10E illustrate various levels of switching control signals output from the processor 1130 of FIG. 8 , but the present invention is not limited thereto, and more levels of switching control signals may be implemented.
- the present invention proposes a method for improving image sharpness when driving a light source based on an amplitude variable switching control signal. This will be described below with reference to FIG. 11 .
- FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation method of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention
- FIGS. 12A to 18 are diagrams referenced in the description of the operation method of FIG. 11 .
- the processor 1130 of the image display apparatus 100 drives the light sources LS1 to LS6 based on a first frequency corresponding to the vertical synchronization signal Vsync ( S1110 ).
- the processor 1130 during the Tsv period corresponding to the first frequency (eg, 120Hz), the pulse amplitude or the pulse level is variable to output a switching control signal (Ggm) have.
- the first frequency eg, 120Hz
- the pulse amplitude or the pulse level is variable to output a switching control signal (Ggm) have.
- the light sources LS1 to LS6 are driven based on the first frequency, and during the Tsv period, based on a switching control signal of a constant level, a constant light is output.
- the level of the switching control signal Ggm may be varied for each TSv period.
- the processor 1130 of the image display apparatus 100 determines whether the driving frequency of the light source is in a variable mode ( S1120 ), and if applicable, the light sources LS1 to LS6 based on a second frequency higher than the first frequency. ) is driven (S1130).
- the processor 1130 of the image display apparatus 100 controls the driving frequency variable mode of the light source. can be controlled to operate as
- the processor 1130 may drive the switching elements Sa1 to Sa6 based on the second frequency.
- the processor 1130 may vary the level of the switching control signals SG1 to SG6 applied to the switching elements Sa1 to Sa6 for each period corresponding to the second frequency.
- the switching control signal of a different level is output for each period corresponding to the second frequency, the amount of light output from the light source varies, so that the sharpness of the image when displaying the image can be improved.
- the processor 1130 controls the level of the switching control signals SG1 to SG6 applied to the switching elements Sa1 to Sa6 for each second period corresponding to the second frequency among the first periods corresponding to the first frequency. can be varied.
- the processor 1130 may set the multiplied second frequency by multiplying the first frequency.
- the processor 1130 sets 480 Hz multiplied by 4 times as the second frequency as shown in FIG. 12B, or 960 Hz multiplied by 8 times as the second frequency as shown in FIG. 12C. or, as shown in FIG. 12D , 1920 Hz multiplied by 16 times may be set as the second frequency.
- the processor 1130 outputs a 480Hz-based switching control signal SG4a multiplied by 4 times as shown in FIG. 12b or, as shown in FIG. 12c, a 960Hz-based switching control signal SG8a multiplied by 8 times as shown in FIG.
- the 1920Hz-based switching control signal SG4a multiplied by 16 may be output.
- the levels of the switching control signals SG1 to SG6 applied to the switching elements Sa1 to Sa6 are sequentially increased or stepwise can be controlled to decrease.
- the levels of the switching control signals SG1 to SG6 are sequentially increased or stepwise. can be controlled to decrease. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal SG is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor 1130 may control the level of the current flowing through the light source to vary during the first period Tsv corresponding to the first frequency.
- the processor 1130 may control the level of the current flowing through the light source to vary for every second period corresponding to the second frequency among the first period Tsv corresponding to the first frequency. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal SG is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor 1130 may control the level of the current flowing through the light source to sequentially increase or decrease in stages.
- the processor 1130 controls the level of the current flowing through the light source to increase sequentially or to decrease stepwise for each second period corresponding to the second frequency among the first period Tsv corresponding to the first frequency.
- FIG. 13A illustrates that a white image 1310 and a black image 1320 are sequentially displayed.
- a white image 1310 is displayed in a T1 period
- a black image 1320 is displayed in a T2 period
- a white image 1310 is displayed in a T3 period
- a black image 1320 is displayed in a T4 period. can be displayed.
- 13B is a diagram illustrating an operation of a vertical synchronization signal Vsync, an image signal Imgx, a liquid crystal response curve LQx, and a light source during a period T1 to T4.
- the light sources LS1 to LS6 may be driven in response to a second frequency that is four times the first frequency corresponding to the vertical synchronization signal Vsync.
- the liquid crystal in the liquid crystal display panel 210 operates in response to the high level and low level of the image signal Imgx of FIG. 13B (b).
- the liquid crystal response curve LQx corresponds to the image signal Imgx of FIG. 13B (b).
- the amount of light of LVm may be output only in one of the four sections within the Tsv period. That is, only during the period of 1/480 Hz, the amount of light of LVm can be output.
- 13C is a diagram illustrating a double image 1350 according to the light source driving method of FIG. 13B .
- the levels of the switching control signals SG1 to SG6 applied to the switching elements Sa1 to Sa6 are sequentially increased or stepwise. Suggest a way to control it to decrease.
- the processor 1130 controls the first light source corresponding to the first region to output light increasing in steps during the first frame period, and during the second frame period, the first region
- the first light source corresponding to may be controlled to output light that descends in stages.
- the processor 1130 controls the first light source corresponding to the first region to output light increasing in stages or light decreasing in stages. can do.
- the processor 1130 may control the amount of light from the light source to be output in response to the liquid crystal response speed pattern of the liquid crystal panel 210 .
- the processor 1130 may control the rate of change of light of the first light source corresponding to the first region to be smaller than the rate of change of the liquid crystal response speed of the liquid crystal panel 210 .
- the processor 1130 may control the rate of change of light during the second frame period to be greater than the rate of change of light during the first frame period.
- the processor 1130 may control the light change rate stepwise during the second frame period to be greater than the light change rate stepwise during the first frame period.
- 14A is a diagram illustrating an operation of a vertical synchronization signal Vsync, an image signal Imgx, a liquid crystal response curve LQx, and a light source during a period T1 to T4.
- the light sources LS1 to LS6 may be driven in response to a second frequency that is four times the first frequency corresponding to the vertical synchronization signal Vsync.
- a white image 1310 is displayed in a T1 period
- a black image 1320 is displayed in a T2 period
- a white image 1310 is displayed in a T3 period
- a black image 1320 is displayed in a T4 period.
- the liquid crystal in the liquid crystal display panel 210 operates in response to the high level and low level of the image signal Imgx of FIG. 14A (b).
- the liquid crystal response curve LQx of FIG. 14A (c) corresponds to the image signal Imgx of FIG. 14A (b).
- the light sources LS1 to LS6 are driven in response to the second frequency, it is preferable to output the amount of light that is gradually increased during 4 sections within the first Tsv period to display a white image.
- the drawing exemplifies that the amount of light gradually increasing to LV1, LV2, LV3, and LV4 is output for each TSv4 period for displaying a white image.
- the light sources LS1 to LS6 are driven in response to the second frequency, it is preferable to output the amount of light that is gradually decreased during 4 sections within the second Tsv period to display a black image.
- the drawing exemplifies that the amount of light gradually decreasing to LV5, LV6, LV7, and 0 is output for each TSv4 period for displaying a black image.
- a clear image 1360 can be displayed.
- the processor 1130 may control the stepwise light change rate during the second frame period to be greater than the stepwise light change rate during the first frame period in consideration of the liquid crystal response speed change rate of the liquid crystal panel 210 . . Accordingly, it is possible to prevent a double image display.
- the processor 1130 may control the light change rate of the light source to be smaller than the liquid crystal response speed change rate of the liquid crystal panel 210 . Accordingly, it is possible to prevent a double image display.
- the processor 1130 may vary the second frequency based on a motion of an image input to the panel 210 or an average luminance level. This will be described with reference to Fig. 15 Hi.
- FIG. 15A shows a vertical synchronization signal Vsync, a switching control signal SG4b output from the processor 1130, and a current ICa flowing through the light source when the average luminance level of the input image 1510 is the first luminance level.
- the processor 1130 sets 480Hz, which is four times the first frequency of the vertical synchronization signal Vsync, as the second frequency, and A switching control signal SG4b may be output.
- the switching control signal SG4b having a level gradually increasing to 0 level, LV2 level, LV3 level, and LVm level is exemplified.
- the current flowing through the light source increases stepwise to 0 level, LE2 level, LE3 level, and LEm level, and accordingly, the amount of output light also increases stepwise.
- the processor 1130 sets 240Hz, twice the first frequency of the vertical synchronization signal Vsync, as the second frequency, , the second frequency-based switching control signal SG2b may be output.
- the frequency of the second frequency may decrease.
- the switching control signal SG2b having a level gradually increasing to an LVk level and an LVm level is exemplified.
- the current flowing through the light source increases stepwise to the LEk level and the LEm level, and accordingly, the amount of output light also increases stepwise.
- FIG. 17 shows a vertical synchronization signal Vsync, a switching control signal SG8b output from the processor 1130, and a light source when the average luminance level of the input image 1710 is a third luminance level higher than the first luminance level.
- the current (ICc) flowing through is exemplified.
- the processor 1130 sets 960 Hz, which is 8 times the first frequency of the vertical synchronization signal Vsync, as the second frequency, and , the second frequency-based switching control signal SG8b may be output.
- the frequency of the second frequency may increase.
- the switching control signal SG8b having a level increasing step by step to the LVa, LVb, LVc, LVd, lVe, LVf, and LVm levels is exemplified.
- the current flowing through the light source increases stepwise to LEa, LEb, LEc, LEd, LEe, LEf, and LEm levels, and accordingly, the amount of output light also increases stepwise.
- 18 is a diagram showing the relationship between the average luminance level and the driving frequency of the light source.
- the driving frequency of the light source may increase.
- the processor 1130 may control the light sources LS1 to LS6 when displaying the second image than the first image. It is possible to control the driving frequency to become larger. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal SG is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor 1130 when the luminance of the second region of the image input to the panel 210 is greater than the luminance of the first region, the processor 1130 is higher than the driving frequency of the light sources LS1 to LS6 corresponding to the first region.
- the driving frequency of the light sources LS1 to LS6 corresponding to the second region may be controlled to be increased. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal SG is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the processor 1130 controls the driving frequencies of the light sources LS1 to LS6 when the second image is displayed than the first image. can be controlled to be larger. Accordingly, when the light source based on the variable amplitude switching control signal SG is driven, the sharpness of the image can be improved.
- the method of operating an image display apparatus of the present invention can be implemented as processor-readable codes on a processor-readable recording medium provided in the image display apparatus.
- the processor-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by the processor is stored. In addition, it includes those implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet.
- the processor-readable recording medium is distributed in a computer system connected through a network, so that the processor-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
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Abstract
본 발명은 영상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원과, 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자와, 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 광원의 구동 주파수가, 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수가 되도록 제어한다. 이에 의해, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
Description
본 발명은 영상표시장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있는 영상표시장치에 관한 것이다.
영상표시장치는, 입력 영상을 표시하는 장치이다. 입력 영상 표시를 위해, 영상표시장치는, 입력 영상에 대한 신호 처리를 수행하는 신호처리장치와, 신호처리장치에서 신호 처리된 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이를 구비한다.
한편, 디스플레이가 액정 표시 패널을 구비하는 경우, 별도의 백라이트가 필요하며, 액정 표시 패널의 액정 응답 속도 등을 고려하여, 백라이트를 구동시키는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
한편, 본 발명의 다른 목적은, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적은, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 이중상 표시를 저감할 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원과, 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자와, 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 광원의 구동 주파수가, 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수가 되도록 제어한다.
한편, 프로세서는, 광원의 구동 주파수 가변 모드인 경우, 제2 주파수에 기초하여, 스위칭 소자를 구동할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제2 주파수에 대응하는 기간 마다, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨을 가변할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨을 가변할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 가변되도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다.
한편, 제1 프레임 기간 동안, 패널의 제1 영역이 화이트 영상을 표시하고, 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 패널의 제1 영역이 블랙 영상을 표시하는 경우, 프로세서는, 제1 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고, 제2 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 패널이 액정 패널을 구비하는 경우, 프로세서는, 액정 패널의 액정 응답 속도 패턴에 대응하여, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하거나, 단계적으로 감소하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 패널이 액정 패널을 구비하는 경우, 프로세서는, 액정 패널의 액정 응답 속도 변화율 보다, 제1 영역에 대응하는 제1 광원의 광 변화율이 더 작도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율 보다, 제2 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율이 더 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 영상의 움직임 또는 평균 휘도 레벨에 기초하여, 제2 주파수를 가변할 수 있다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 움직임이 더 큰 경우, 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 평균 휘도 레벨이 더 큰 경우, 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 영상 중 제1 영역의 휘도 보다, 제2 영역의 휘도가 더 큰 경우, 제1 영역에 대응하는 광원의 구동 주파수 보다 제2 영역에 대응하는 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원과, 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자와, 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 프레임 기간 동안, 패널이 소정 영상을 표시하는 경우, 광원에서 출력되는 광이 단계적으로 증가하거나, 감소하도록 제어한다.
한편, 프로세서는, 제1 프레임 기간 동안, 패널의 제1 영역이 화이트 영상을 표시하고, 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 패널의 제1 영역이 블랙 영상을 표시하는 경우, 제1 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고, 제2 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원과, 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자와, 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 광원의 구동 주파수가, 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수가 되도록 제어한다. 이에 따라, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 광원의 구동 주파수 가변 모드인 경우, 제2 주파수에 기초하여, 스위칭 소자를 구동할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제2 주파수에 대응하는 기간 마다, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨을 가변할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨을 가변할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 가변되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 제1 프레임 기간 동안, 패널의 제1 영역이 화이트 영상을 표시하고, 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 패널의 제1 영역이 블랙 영상을 표시하는 경우, 프로세서는, 제1 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고, 제2 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 패널이 액정 패널을 구비하는 경우, 프로세서는, 액정 패널의 액정 응답 속도 패턴에 대응하여, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하거나, 단계적으로 감소하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 이중상 표시를 저감할 수 있게 된다.
한편, 패널이 액정 패널을 구비하는 경우, 프로세서는, 액정 패널의 액정 응답 속도 변화율 보다, 제1 영역에 대응하는 제1 광원의 광 변화율이 더 작도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 이중상 표시를 저감할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율 보다, 제2 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율이 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 이중상 표시를 저감할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 영상의 움직임 또는 평균 휘도 레벨에 기초하여, 제2 주파수를 가변할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 움직임이 더 큰 경우, 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 평균 휘도 레벨이 더 큰 경우, 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 패널에 입력되는 영상 중 제1 영역의 휘도 보다, 제2 영역의 휘도가 더 큰 경우, 제1 영역에 대응하는 광원의 구동 주파수 보다 제2 영역에 대응하는 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원과, 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자와, 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서를 구비하고, 프로세서는, 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 프레임 기간 동안, 패널이 소정 영상을 표시하는 경우, 광원에서 출력되는 광이 단계적으로 증가하거나, 감소하도록 제어한다. 이에 따라, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 프레임 기간 동안, 패널의 제1 영역이 화이트 영상을 표시하고, 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 패널의 제1 영역이 블랙 영상을 표시하는 경우, 제1 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고, 제2 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 영상표시장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 3은 도 2의 신호 처리 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 4는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도 6은 도 2의 전원공급부와 디스플레이의 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도 7a는 도 6의 광원 배열의 일예를 예시하는 도면이다.
도 7b는 도 6의 광원 배열의 다른 예를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 구동부의 내부 회로도의 일예이다.
도 9는 도 8의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 10a 내지 도 10e는 도 8의 프로세서에서 출력되는 다양한 스위칭 제어 신호를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12a 내지 도 18은 도 11의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이(도 2의 180)를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이 패널(210)과, 디스플레이 패널(도 6의 210)에 광을 출력하는 복수의 광원(도 8의 LS1~LS6)과, 광원(도 8의 LS1~LS6)을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자(도 8의 Sa1~Sa6)와, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(도 8의 SG1~SG6)를 출력하는 프로세서(1130)를 구비할 수 있다.
본 발명에서는, 프로세서(1130)가 펄스폭 가변(PWM) 기반의 스위칭 제어 신호가 아닌, 펄스 진폭 가변(PAM) 기반의 스위칭 제어 신호를 출력하는 것으로 한다.
한편, 펄스 진폭 가변(PAM) 기반의 스위칭 제어 신호에 기초하여, 복수의 복수의 광원을 구동하는 경우, 펄스폭 가변(PWM) 기반의 스위칭 제어 신호에 기초하여 광원을 구동하는 경우 보다, 영상 표시시의 선명도가 저하될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이 패널(210)과, 디스플레이 패널(210)에 광을 출력하는 복수의 광원(LS1~LS6)과, 광원(LS1~LS6)을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자(Sa1~Sa6)와, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG1~SG6)를 출력하는 프로세서(1130)를 구비하고, 프로세서(1130)는, 광원(LS1~LS6)의 구동 주파수가, 패널(210)의 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수가 되도록 제어한다. 이에 따라, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 광원의 구동 주파수를, 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수로 체배하며, 체배된 제2 주파수 기반 하에서 복수의 광원(도 8의 LS1~LS6)을 구동함으로써, 영상 표시시의 선명도를 증가시킨다. 이에 대해서는, 도 11 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 영상표시장치(100)는, 영상 수신부(105), 외부장치 인터페이스부(130), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 센서부(미도시), 신호 처리 장치(170), 디스플레이(180), 오디오 출력부(185), 전원 공급부(190), 조도 센서(195)를 포함할 수 있다.
영상 수신부(105)는, 튜너부(110), 복조부(120), 네트워크 인터페이스부(130), 외부장치 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다.
한편, 영상 수신부(105)는, 도면과 달리, 튜너부(110), 복조부(120)와, 외부장치 인터페이스부(130)만을 포함하는 것도 가능하다. 즉, 네트워크 인터페이스부(130)를 포함하지 않을 수도 있다.
튜너부(110)는, 안테나(미도시)를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택한다. 또한, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환한다.
한편, 튜너부(110)는, 복수 채널의 방송 신호를 수신하기 위해, 복수의 튜너를 구비하는 것이 가능하다. 또는, 복수 채널의 방송 신호를 동시에 수신하는 단일 튜너도 가능하다.
복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다.
복조부(120)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 신호 처리 장치(170)로 입력될 수 있다. 신호 처리 장치(170)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.
외부장치 인터페이스부(130)는, 접속된 외부 장치(미도시), 예를 들어, 셋탑 박스(STB)와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(130)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북), 셋탑 박스 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있으며, 외부 장치와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
A/V 입출력부는, 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 입력받을 수 있다. 한편, 무선 통신부(미도시)는, 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
이러한 무선 통신부(미도시)를 통해, 외부장치 인터페이스부(130)는, 인접하는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 외부장치 인터페이스부(130)는, 미러링 모드에서, 이동 단말기(600)로부터 디바이스 정보, 실행되는 애플리케이션 정보, 애플리케이션 이미지 등을 수신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(135)는, 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다.
한편, 네트워크 인터페이스부(135)는, 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
저장부(140)는, 신호 처리 장치(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(140)는, 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 2의 저장부(140)가 신호 처리 장치(170)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 저장부(140)는 신호 처리 장치(170) 내에 포함될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자가 입력한 신호를 신호 처리 장치(170)로 전달하거나, 신호 처리 장치(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.
예를 들어, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 송신/수신하거나, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 신호 처리 장치(170)에 전달하거나, 사용자의 제스처를 센싱하는 센서부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 신호 처리 장치(170)에 전달하거나, 신호 처리 장치(170)로부터의 신호를 센서부(미도시)로 송신할 수 있다.
신호 처리 장치(170)는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여, 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
예를 들어, 신호 처리 장치(170)는, 영상 수신부(105)에서 수신된 방송 신호 또는 HDMI 신호 등을 수신하고, 수신되는 방송 신호 또는 HDMI 신호에 기초한 신호 처리를 수행하여, 신호 처리된 영상 신호를 출력할 수 있다.
신호 처리 장치(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이(180)로 입력되어, 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 신호 처리 장치(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
신호 처리 장치(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 신호 처리 장치(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 신호 처리 장치(170)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 즉, 신호 처리 장치(170)는, 다양한 신호 처리를 수행할 수 있으며, 이에 따라, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 신호 처리 장치(170)는, 영상표시장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(170)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 신호 처리 장치(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170)는, 영상을 표시하도록 디스플레이(180)를 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이(180)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170)는 디스플레이(180)에 표시되는 영상 내에, 소정 오브젝트가 표시되도록 할 수 있다. 예를 들어, 오브젝트는, 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 사용자와 영상표시장치(100) 간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 사용자 위치에 대응하는 디스플레이(180) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
디스플레이(180)는, 신호 처리 장치(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성한다.
한편, 디스플레이(180)는, 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(185)는, 신호 처리 장치(170)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
촬영부(미도시)는 사용자를 촬영한다. 촬영부(미도시)는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 촬영부(미도시)에서 촬영된 영상 정보는 신호 처리 장치(170)에 입력될 수 있다.
신호 처리 장치(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센서부(미도시)로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 영상표시장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 전원 공급부(190)는, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 신호 처리 장치(170)와, 영상 표시를 위한 디스플레이(180), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(185) 등에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.
원격제어장치(200)는, 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(150)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(IR) 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는, 사용자입력 인터페이스부(150)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
한편, 상술한 영상표시장치(100)는, 고정형 또는 이동형 디지털 방송 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 영상표시장치(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 영상표시장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
도 3은 도 2의 신호 처리 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 신호 처리 장치(170)는, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), 오디오 처리부(370)를 포함할 수 있다. 그 외 , 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부(320)는, 입력되는 영상에 대한 신호 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(320)는, 역다중화부(310)로부터 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다.
이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(325), 스케일러(335), 화질 처리부(635), 영상 인코더(미도시), OSD 처리부(340), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360) 등을 포함할 수 있다.
영상 디코더(325)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(335)는, 복호화된 영상신호의 해상도를 디스플레이(180)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)을 수행한다.
영상 디코더(325)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다. 예를 들어, MPEG-2, H,264 디코더, 색차 영상(color image) 및 깊이 영상(depth image)에 대한 3D 영상 디코더, 복수 시점 영상에 대한 디코더 등을 구비할 수 있다.
스케일러(335)는, 영상 디코더(325) 등에서 영상 복호 완료된, 입력 영상 신호를 스케일링할 수 있다.
예를 들어, 스케일러(335)는, 입력 영상 신호의 크기 또는 해상도가 작은 경우, 업 스케일링하고, 입력 영상 신호의 크기 또는 해상도가 큰 경우, 다운 스케일링할 수 있다.
화질 처리부(635)는, 영상 디코더(325) 등에서 영상 복호 완료된, 입력 영상 신호에 대한 화질 처리를 수행할 수 있다.
예를 들어, 화질 처리부(635)는, 입력 영상 신호의 노이즈 제거 처리를 하거나, 입력 영상 신호의 도계조의 해상를 확장하거나, 영상 해상도 향상을 수행하거나, 하이 다이나믹 레인지(HDR) 기반의 신호 처리를 하거나, 프레임 레이트를 가변하거나, 패널 특성, 특히 유기발광패널에 대응하는 화질 처리 등을 할 수 있다.
OSD 처리부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 영상표시장치(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.
또한, OSD 처리부(340)는, 원격제어장치(200)로부터 입력되는 포인팅 신호에 기초하여, 디스플레이에 표시 가능한, 포인터를 생성할 수 있다. 특히, 이러한 포인터는, 포인팅 신호 처리 장치에서 생성될 수 있으며, OSD 처리부(240)는, 이러한 포인팅 신호 처리 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 물론, 포인팅 신호 처리 장치(미도시)가 OSD 처리부(240) 내에 구비되지 않고 별도로 마련되는 것도 가능하다.
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다.
한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 입력되는 영상 신호의 포맷을, 디스플레이에 표시하기 위한 영상 신호로 변화시켜 출력할 수 있다.
특히, 포맷터(Formatter)(360)는, 디스플레이 패널에 대응하도록 영상 신호의 포맷을 변화시킬 수 있다.
프로세서(330)는, 영상표시장치(100) 내 또는 신호 처리 장치(170) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(330)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 신호 처리 장치(170) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320) 등의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170) 내의 오디오 처리부(370)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(370)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.
또한, 신호 처리 장치(170) 내의 오디오 처리부(370)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
신호 처리 장치(170) 내의 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 데이터 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 부호화된 데이터 신호는, 각 채널에서 방영되는 방송프로그램의 시작시간, 종료시간 등의 방송정보를 포함하는 전자 프로그램 가이드 정보(Electronic Program Guide) 정보일 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 신호 처리 장치(170)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 신호 처리 장치(170)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 영상 처리부(320) 외에 별도로 마련될 수도 있다.
도 4는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스플레이(180)에 원격제어장치(200)에 대응하는 포인터(205)가 표시되는 것을 예시한다.
사용자는 원격제어장치(200)를 상하, 좌우(도 4의 (b)), 앞뒤(도 4의 (c))로 움직이거나 회전할 수 있다. 영상표시장치의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)는 원격제어장치(200)의 움직임에 대응한다. 이러한 원격제어장치(200)는, 도면과 같이, 3D 공간 상의 움직임에 따라 해당 포인터(205)가 이동되어 표시되므로, 공간 리모콘 또는 3D 포인팅 장치라 명명할 수 있다.
도 4의 (b)는 사용자가 원격제어장치(200)를 왼쪽으로 이동하면, 영상표시장치의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)도 이에 대응하여 왼쪽으로 이동하는 것을 예시한다.
원격제어장치(200)의 센서를 통하여 감지된 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보는 영상표시장치로 전송된다. 영상표시장치는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보로부터 포인터(205)의 좌표를 산출할 수 있다. 영상표시장치는 산출한 좌표에 대응하도록 포인터(205)를 표시할 수 있다.
도 4의 (c)는, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에서 멀어지도록 이동하는 경우를 예시한다. 이에 의해, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌인되어 확대 표시될 수 있다. 이와 반대로, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에 가까워지도록 이동하는 경우, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌아웃되어 축소 표시될 수 있다. 한편, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지는 경우, 선택 영역이 줌아웃되고, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에 가까워지는 경우, 선택 영역이 줌인될 수도 있다.
한편, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서는 상하, 좌우 이동의 인식이 배제될 수 있다. 즉, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지거나 접근하도록 이동하는 경우, 상,하,좌,우 이동은 인식되지 않고, 앞뒤 이동만 인식되도록 할 수 있다. 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누르지 않은 상태에서는, 원격제어장치(200)의 상,하, 좌,우 이동에 따라 포인터(205)만 이동하게 된다.
한편, 포인터(205)의 이동속도나 이동방향은 원격제어장치(200)의 이동속도나 이동방향에 대응할 수 있다.
도 5는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 원격제어장치(200)는 무선통신부(425), 사용자 입력부(435), 센서부(440), 출력부(450), 전원공급부(460), 저장부(470), 제어부(480)를 포함할 수 있다.
무선통신부(425)는 전술하여 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치 중 임의의 어느 하나와 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치들 중에서, 하나의 영상표시장치(100)를 일예로 설명하도록 하겠다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 RF 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 RF 모듈(421)을 구비할 수 있다. 또한 원격제어장치(200)는 IR 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 IR 모듈(423)을 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)로 원격제어장치(200)의 움직임 등에 관한 정보가 담긴 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 전송한다.
또한, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)가 전송한 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 수신할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 필요에 따라 IR 모듈(423)을 통하여 영상표시장치(100)로 전원 온/오프, 채널 변경, 볼륨 변경 등에 관한 명령을 전송할 수 있다.
사용자 입력부(435)는 키패드, 버튼, 터치 패드, 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(435)를 조작하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 하드키 버튼을 구비할 경우 사용자는 하드키 버튼의 푸쉬 동작을 통하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 터치스크린을 구비할 경우 사용자는 터치스크린의 소프트키를 터치하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(435)는 스크롤 키나, 조그 키 등 사용자가 조작할 수 있는 다양한 종류의 입력수단을 구비할 수 있으며 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
센서부(440)는 자이로 센서(441) 또는 가속도 센서(443)를 구비할 수 있다. 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보를 센싱할 수 있다.
일예로, 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 동작에 관한 정보를 x,y,z 축을 기준으로 센싱할 수 있다. 가속도 센서(443)는 원격제어장치(200)의 이동속도 등에 관한 정보를 센싱할 수 있다. 한편, 거리측정센서를 더 구비할 수 있으며, 이에 의해, 디스플레이(180)과의 거리를 센싱할 수 있다.
출력부(450)는 사용자 입력부(435)의 조작에 대응하거나 영상표시장치(100)에서 전송한 신호에 대응하는 영상 또는 음성 신호를 출력할 수 있다. 출력부(450)를 통하여 사용자는 사용자 입력부(435)의 조작 여부 또는 영상표시장치(100)의 제어 여부를 인지할 수 있다.
일예로, 출력부(450)는 사용자 입력부(435)가 조작되거나 무선 통신부(425)을 통하여 영상표시장치(100)와 신호가 송수신되면 점등되는 LED 모듈(451), 진동을 발생하는 진동 모듈(453), 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(455), 또는 영상을 출력하는 디스플레이(457)을 구비할 수 있다.
전원공급부(460)는 원격제어장치(200)으로 전원을 공급한다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)이 소정 시간 동안 움직이지 않은 경우 전원 공급을 중단함으로서 전원 낭비를 줄일 수 있다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)에 구비된 소정 키가 조작된 경우에 전원 공급을 재개할 수 있다.
저장부(470)는 원격제어장치(200)의 제어 또는 동작에 필요한 여러 종류의 프로그램, 애플리케이션 데이터 등이 저장될 수 있다. 만일 원격제어장치(200)가 영상표시장치(100)와 RF 모듈(421)을 통하여 무선으로 신호를 송수신할 경우 원격제어장치(200)와 영상표시장치(100)는 소정 주파수 대역을 통하여 신호를 송수신한다. 원격제어장치(200)의 제어부(480)는 원격제어장치(200)와 페어링된 영상표시장치(100)와 신호를 무선으로 송수신할 수 있는 주파수 대역 등에 관한 정보를 저장부(470)에 저장하고 참조할 수 있다.
제어부(480)는 원격제어장치(200)의 제어에 관련된 제반사항을 제어한다. 제어부(480)는 사용자 입력부(435)의 소정 키 조작에 대응하는 신호 또는 센서부(440)에서 센싱한 원격제어장치(200)의 움직임에 대응하는 신호를 무선 통신부(425)를 통하여 영상표시장치(100)로 전송할 수 있다.
영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는, 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있는 무선통신부(151)와, 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 포인터의 좌표값을 산출할 수 있는 좌표값 산출부(415)를 구비할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)는, RF 모듈(412)을 통하여 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있다. 또한 IR 모듈(413)을 통하여 원격제어장치(200)이 IR 통신 규격에 따라 전송한 신호를 수신할 수 있다.
좌표값 산출부(415)는 무선통신부(151)를 통하여 수신된 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 신호로부터 손떨림이나 오차를 수정하여 디스플레이(180)에 표시할 포인터(202)의 좌표값(x,y)을 산출할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)를 통하여 영상표시장치(100)로 입력된 원격제어장치(200) 전송 신호는 영상표시장치(100)의 신호 처리 장치(180)로 전송된다. 신호 처리 장치(180)는 원격제어장치(200)에서 전송한 신호로부터 원격제어장치(200)의 동작 및 키 조작에 관한 정보를 판별하고, 그에 대응하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 원격제어장치(200)는, 그 동작에 대응하는 포인터 좌표값을 산출하여 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)로 출력할 수 있다. 이 경우, 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는 별도의 손떨림이나 오차 보정 과정 없이 수신된 포인터 좌표값에 관한 정보를 신호 처리 장치(180)로 전송할 수 있다.
또한, 다른 예로, 좌표값 산출부(415)가, 도면과 달리 사용자 입력 인터페이스부(150)가 아닌, 신호 처리 장치(170) 내부에 구비되는 것도 가능하다.
도 6은 도 2의 전원공급부와 디스플레이의 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 액정 디스플레이 패널(LCD 디스플레이 패널) 기반의 디스플레이(180)는, 액정 디스플레이 패널(210), 구동 회로부(230), 백라이트(250)을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(210)은, 영상을 표시하기 위해, 다수개의 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치되고, 교차하는 영역에 박막 트랜지스터 및 이와 접속되는 화소 전극이 형성되는 제1 기판과, 공통 전극이 구비되는 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
구동 회로부(230)는, 도 2의 신호 처리 장치(170)로부터 공급되는 제어신호 및 데이터신호를 통해 액정 디스플레이 패널(210)을 구동한다. 이를 위해, 구동 회로부(230)는, 타이밍 컨트롤러(232), 게이트 드라이버(234), 데이터 드라이버(236)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(timing controller)(232)는, 신호 처리 장치(170)로부터의 제어 신호 및 R,G,B 데이터 신호, 수직 동기 신호(Vsync) 등을 입력받아, 제어 신호에 대응하여 게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236)를 제어하고, R,G,B 데이터 신호를 재배치하여, 데이터 드라이브(236)에 제공한다.
게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236), 타이밍 컨트롤러(232)의 제어에 따라, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 통해 주사 신호 및 영상 신호를 액정 디스플레이 패널(210)에 공급한다.
백라이트(250)은, 액정 디스플레이 패널(210)에 빛을 공급한다. 이를 위해, 백라이트(250)은, 광원인 다수개의 광원(252)와, 광원(252)의 스캐닝 구동을 제어하는 스캔 구동부(254)와, 광원(252)를 온(On)/오프(Off)하는 광원 구동부(256)를 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(210)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정층의 광 투과율이 조절된 상태에서, 백라이트(250)로부터 출사된 광을 이용하여 소정 영상을 표시한다.
전원 공급부(190)는, 액정 디스플레이 패널(210)에 공통전극 전압(Vcom)을 공급하며, 데이터 드라이버(236)에 감마전압을 공급할 수 있다. 또한, 백라이트(250)에 광원(252)를 구동하기 위한 구동 전원을 공급할 수 있다.
도 7a는 도 6의 광원 배열의 일예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 액정 디스플레이 패널(210)의 후면의 하단 에지(edge)에, 복수의 광원(252-1~252-6)이, 각각 배치될 수 있다. 이를 에지형 구조라 명명할 수 있다.
도면에서는, 6개의 복수의 광원(252-1~252-6)이, 서로 이격되어 배치되는 것을 예시한다.
한편, 복수의 광원(252-1~252-6)은, 각각 복수의 LED(light emitting diode)를 구비할 수 다. 한편, 광을 확산시키는 확산판, 광을 반사시키는 반사판, 광을 편광, 점광, 확산시키는 광학 시트 등에 의해, 액정 디스플레이 패널(210)의 전면에 광이 조사되게 된다.
한편, 복수의 광원(252-1~252-6) 각각은, 서로 직렬 접속되는 복수의 LED(light emitting diode)를 구비할 수 있다.
도 7b는 도 6의 광원 배열의 다른 예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 액정 디스플레이 패널(210)의 후면의 상측에, 복수의 광원(252a1~252a6)이 배치되고, 후면의 중앙에, 복수의 광원(252b1~252b6)이 배치되고, 후면의 하측에, 복수의 광원(252c1~252c6)이 배치될 수 있다. 이를 직하형 구조라 명명할 수 있다.
도면에서는, 18개의 복수의 광원(252a1~252a6,252b1~252b6,252c1~252c6)이, 서로 이격되어 배치되는 것을 예시한다.
한편, 복수의 광원(252a1~252a6,252b1~252b6,252c1~252c6)은, 각각 복수의 LED(light emitting diode)를 구비할 수 다. 한편, 광을 확산시키는 확산판, 광을 반사시키는 반사판, 광을 편광, 점광, 확산시키는 광학 시트 등에 의해, 액정 디스플레이 패널(210)의 전면에 광이 조사되게 된다.
한편, 복수의 광원((252a1~252a6,252b1~252b6,252c1~252c6) 각각은, 서로 직렬 접속되는 적어도 하나의 LED(light emitting diode)를 구비할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 구동부의 내부 회로도의 일예이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 구동부의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하면, 광원 구동부(256)는, 서로 병렬 접속되는 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140)에 공통 전원(VLED)을 공급하는 전원 공급부(190), 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140)을 구동하는 광원 구동부(256), 및 광원 구동부(256)를 제어하는 구동 신호 처리 장치(1120)를 구비할 수 있다.
여기서, 광원들(LS1~LS6)은, 각각 광원을 나타내며, 각 광원은, 복수의 LED를 직렬 방식으로 구비할 수 있다.
한편, 영상표시장치(100)의 해상도가, HD(High Definition), Full HD, UHD(Ultra High Definition), 4K , 8K 등으로 높아질수록, 복수의 LED의 개수가 증가할 수 있다.
한편, 고해상도의 디스플레이 패널(210) 사용시, 컨트라스트(contrast)를 향상시키기 위해, 로컬 디밍 데이터에 기초하여, 복수의 광원(252) 중 복수의 광원(252-1~252-6) 별로, 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 제어하는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 로컬 디밍 데이터에 비례하여, 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 함으로써, 복수의 광원(252-1~252-6) 별로, 로컬 디밍 데이터에 따른, 서로 다른 휘도의 광이 출력되게 된다.
이에 따라, 레벨이 증가된 전류(If)로 인해, 밝은 부분의 휘도는 더욱 밝아지게 되며, 어두운 부분의 휘도는 더욱 어둡게 된다. 결국, 영상 표시시의 컨트라스트(contrast)가 향상되며, 영상 표시시의 선명도가 향상게 된다.
전원 공급부(190)는, 복수의 광원에 공통 전압(VLED)을 출력한다. 이를 위해, 전원 공급부(190)는, 직류 전원을 레벨 변환하여 출력하는 dc/dc 컨버터(1110)와, 고조파 등의 제거를 위한 인덕터(L), 그리고, 직류 전원을 저장하기 위한 커패시터(C)를 구비할 수 있다.
커패시터(C) 양단의 전압은, node A와 접지단 사이에 공급되는 전압에 대응하며, 이는, 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140), 및 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에 인가되는 전압에 대응할 수 있다. 즉, node A의 전압은, 복수의 광원들(LS1~LS6)에 공급되는 공통 전압으로서, 도면과 같이, VLED 전압이라 명할 수 있다.
VLED 전압은, 제1 광원(LS1)의 구동 전압(Vf1)과, 제1 스위칭 소자(Sa) 양단의 전압, 및 제1 저항 소자(Ra)에서 소비되는 전압의 합과 같다.
또는, VLED 전압은, 제2 광원(LS2)의 구동 전압(Vf2)과, 제2 스위칭 소자(Sa2) 양단의 전압, 및 제2 저항 소자(Rb)에서 소비되는 전압의 합과 같다. 또는, VLED 전압은, 제6 광원(LS6)의 구동 전압(Vf6)과, 제6 스위칭 소자(Sa6) 양단의 전압, 및 제n 저항 소자(Rn)에서 소비되는 전압의 합과 같다.
한편, 디스플레이 패널(210)의 해상도가 증가될수록, 백라이트 구동 전압(Vf1~Vf6)이 커지며, 백라이트에 흐르는 구동 전류(If1~If6)도 증가하게 된다.
한편, 구동 신호 처리 장치(1120)는, FET 등으로 구현되는 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의, 각 드레인 단자(G)의 전압(VD)을 검출하는 제1 전압 검출부(1132)를 구비한다.
한편, 구동 신호 처리 장치(1120)는, 각 게이트 단자(G)의 전압(VG)을 검출하는 제2 전압 검출부(1134)와, 각 소스 단자(S)의 전압(VS)을 검출하는 제3 전압 검출부(1136)를 더 구비할 수도 있다.
그리고, 구동 신호 처리 장치(1120)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의, 각 드레인 단자(G)에서 검출되는, 각 드레인 단자 전압(VD)을 비교하고, 그 중 최저 드레인 단자 전압에 기초하여, 복수의 광원(1140)에 흐르는 목표 구동 전류를 생성하고, 생성된 목표 구동 전류에 대응하는 스위칭 제어 신호(SG)를 출력할 수 있다.
스위칭 제어 신호(SG)는, 비교기에 입력되어, 검출되는 소스 단자의 전압(VD) 보다 큰 경우, 비교기에서 출력되어, 게이트 단자(G)로 입력되게 된다. 결국, 스위칭 제어 신호(SG)에 기초하여, 스위칭 소자가 구동하게 된다.
한편, 이러한 스위칭 제어 신호 생성을 위해, 구동 신호 처리 장치(1120)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압에 기초하여, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 게이트 단자를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 프로세서(1130)를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압(VD)의 크기에 기초하여, 스위칭 제어 신호(SG)의 앰플리튜드(amplitude)를 가변할 수 있다.
도 9는 도 8의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 9a의 (a)는 입력 영상(900)의 일예를 도시한 도면이다. 도면에서의 입력 영상(900)은, 대부분 어두우나, 일부 오브젝트(940,910)에서 밝은 영역을 구비한다.
이에 따라, 디스플레이 패널(210)의 배면에, 복수의 광원(LS1~LS6)이 서로 이격되어 배치되는 경우, 대략, 제1 내지 제3 광원(LS1~LS3)은, 휘도가 낮으며, 제4 광원(LS4)의 휘도가 증가하다가, 제5 광원(LS5), 제6 광원(LS6)의 휘도가 상당히 증가하는 것으로 설정될 수 있다.
이를 위해, 도 8에서 기술한 프로세서(1130)는, 도 9a의 (b)와 같이, 복수의 광원(LS1~LS6)을 각각 구동하는 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호의 앰플리튜드가, 각각 Dt1 내지 Dt6가, 되도록 제어할 수 있다.
여기서, Dt1 내지 Dt6는, 최대 앰플리튜드 대비 34%,34%,36%,44%,88%,97%로 예시될 수 있다.
이에 따라, 복수의 광원(LS1~LS6)에서 출력되는 휘도는, 도 9a의 (c)와 같이, Lt1 내지 Lt6가, 될 수 있다.
여기서, Lt1 내지 Lt6는, 도면에서와 같이, 153,153,162,198,395,436 nit로 예시될 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 패널(210)의 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수에 기초하여, 광원(LS1~LS6)이 구동되도록 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 10a 내지 도 10e를 참조하여 기술한다.
도 10a 내지 도 10e는 도 8의 프로세서에서 출력되는 다양한 스위칭 제어 신호를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 10a는, 패널(210)의 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수가 120Hz인 것을 예시한다.
도 8의 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 Tsv 기간 동안, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨이 가변되는 스위칭 제어 신호(Ggm)을 출력할 수 있다.
한편, 출력되는 스위칭 제어 신호(Ggm)는, 복수의 스위칭 소자(Sa1~Sa6)의 게이트 단자에 입력되며, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨에 따라, 광원(LS1~LS6)에서 방출되는 광의 양이 가변되게 된다.
도 10b는 제1 주파수에 대응하는 Tsv 기간 동안, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨이 0인 스위칭 제어 신호(Ggm1)를 예시한다.
도 10c는 제1 주파수에 대응하는 Tsv 기간 동안, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨이 0 보다 큰 LV2인 스위칭 제어 신호(Ggm2)를 예시한다.
도 10d는 제1 주파수에 대응하는 Tsv 기간 동안, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨이 LV2 보다 큰 LV3인 스위칭 제어 신호(Ggm3)를 예시한다.
도 10e는 제1 주파수에 대응하는 Tsv 기간 동안, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨이 LV3 보다 큰 LV4인 스위칭 제어 신호(Ggm4)를 예시한다.
도 10b 내지 도 10e는 도 8의 프로세서(1130)에서 출력되는 다양한 레벨의 스위칭 제어 신호를 예시하였으며, 이에 한정되지 않고, 더 많은 레벨의 스위칭 제어 신호의 구현이 가능하다.
한편, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시에는, 펄스폭 가변 기반의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시 보다, 영상 표시시의 영상 선명도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시에, 상의 선명도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 이에 대해서는 도 11 이하를 참조하여 기술한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이고, 도 12a 내지 도 18은 도 11의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 11을 참조하면, 영상표시장치(100)의 프로세서(1130)는, 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수에 기초하여 광원(LS1~LS6)을 구동한다(S1110).
예를 들어, 도 12a와 같이, 프로세서(1130)는, 제1 주파수(예를 들어, 120Hz)에 대응하는 Tsv 기간 동안, 펄스 진폭 또는 펄스 레벨이 가변되는 스위칭 제어 신호(Ggm)을 출력할 수 있다.
이에 따라, 광원(LS1~LS6)은, 제1 주파수에 기초하여 구동되며, Tsv 기간 동안에, 일정한 레벨의 스위칭 제어 신호에 기초하여, 일정한 광을 출력하게 된다.
한편, 스위칭 제어 신호(Ggm)의 레벨 가변은, TSv 기간 마다 가변될 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 프로세서(1130)는, 광원의 구동 주파수 가변 모드인지 여부를 판단하고(S1120), 해당하는 경우, 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수에 기초하여 광원(LS1~LS6)을 구동한다(S1130).
예를 들어, 입력 영상의 움직임이 많은 영화 모드, 방송 영상 표시 모드 등이거나, 입력 영상의 평균 휘도 레벨이 기준치 이상인 경우, 영상표시장치(100)의 프로세서(1130)는, 광원의 구동 주파수 가변 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 광원(LS1~LS6)의 구동 주파수 가변 모드인 경우, 제2 주파수에 기초하여, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)를 구동할 수 있다.
그리고, 프로세서(1130)는, 제2 주파수에 대응하는 기간 마다, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호(SG1~SG6)의 레벨을 가변할 수 있다.
이아 같이, 제2 주파수에 대응하는 기간 마다 다른 레벨의 스위칭 제어 신호가 출력되게 되면, 광원에서 출력되는 광량이 달라지므로, 영상 표시시의 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
구체적으로, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호(SG1~SG6)의 레벨을 가변할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 제1 주파수를 체배하여, 체배된 제2 주파수를 설정할 수 있다.
예를 들어, 제1 주파수가 120Hz인 경우, 프로세서(1130)는, 도 12b와 같이, 4배로 체배된 480Hz를 제2 주파수로 설정하거나, 도 12c와 같이, 8배로 체배된 960Hz를 제2 주파수로 설정하거나, 도 12d와 같이, 16배로 체배된 1920Hz를 제2 주파수로 설정할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(1130)는, 도 12b와 같이, 4배로 체배된 480Hz 기반의 스위칭 제어 신호(SG4a)를 출력하거나, 도 12c와 같이, 8배로 체배된 960Hz 기반의 스위칭 제어 신호(SG8a)를 출력하거나, 도 12d와 같이, 16배로 체배된 1920Hz기반의 스위칭 제어 신호(SG4a)를 출력할 수 있다.
이와 같이, 주파수 체배를 통해, 광원의 구동 주파수를 가변함으로써, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간(Tsv) 중에, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호(SG1~SG6)의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다.
즉, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간(Tsv) 중 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 스위칭 제어 신호(SG1~SG6)의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간(Tsv) 중에, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 가변되도록 제어할 수 있다.
즉, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간(Tsv) 중 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 가변되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간(Tsv) 중에, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다.
즉, 프로세서(1130)는, 제1 주파수에 대응하는 제1 기간(Tsv) 중 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 광원에 흐르는 전류의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 13a는 화이트 영상(1310)과 블랙 영상(1320)이 순차적으로 표시되는 것을 예시한다.
도면을 참조하면, T1 기간에 화이트 영상(1310)이 표시되고, T2 기간에 블랙 영상(1320)이 표시되고, T3 기간에 화이트 영상(1310)이 표시되고, T4 기간에 블랙 영상(1320)이 표시될 수 있다.
도 13b는 T1 기간 내지 T4 기간 동안의 수직 동기 신호(Vsync)와, 영상 신호(Imgx)와 액정 응답 곡선(LQx) 및 광원의 동작을 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수의 4배인 제2 주파수에 대응하여 광원(LS1~LS6)을 구동할 수 있다.
한편, 액정 디스플레이 패널(210) 내의 액정은, 도 13b의 (b)의 영상 신호(Imgx)의 하이 레벨 로우 레벨에 대응하여, 동작하게 된다.
액정 응답 곡선(LQx)은, 도 13b의 (b)의 영상 신호(Imgx)에 대응하게 된다.
한편, 액정 특성상 액정의 구동 속도가 빠르지 않으므로, 도면과 같이, 서서히 증가하다가 서서히 감소하게 된다.
한편, 제2 주파수에 대응하여 광원(LS1~LS6)을 구동할 경우, Tsv 기간 내의 4 구간 중 어느 한 구간에서만 LVm의 광량을 출력할 수 있다. 즉, 1/480Hz 의 기간 동안만, LVm의 광량을 출력할 수 있다.
한편, 도 13b의 (c)의 LVm 광량의 빗금친 부분과 같이, 액정 응답 곡선(LQx)의 레벨 보다 초과하는 광원의 광량에 의해, 크로스 토크(cross talk)에 의한 이중상 표시 가능성이 높아지게 된다.
도 13c는 도 13b의 광원 구동 방식에 따른 이중상(1350)을 예시하는 도면이다.
이에, 본 발명의 실시예에서는, 도 13c와 같은 이중상(1350)의 제거를 위해, 스위칭 소자(Sa1~Sa6)에 인가되는 스위칭 제어 신호(SG1~SG6)의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어하는 방안을 제시한다.
예를 들어, 제1 프레임 기간 동안, 패널(210)의 제1 영역이 화이트 영상(1310)을 표시하고, 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 패널(210)의 제1 영역이 블랙 영상(1320)을 표시하는 경우, 프로세서(1130)는, 제1 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고, 제2 프레임 기간 동안, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 액정 패널(210)의 액정 응답 속도 패턴에 대응하여, 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하거나, 단계적으로 감소하는 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(1130)는, 액정 패널(210)의 액정 응답 속도 패턴에 대응하여, 광원의 광량이 출력되도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 프로세서(1130)는, 액정 패널(210)의 액정 응답 속도 변화율 보다, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원의 광 변화율이 더 작도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 제1 프레임 기간 동안의광 변화율 보다, 제2 프레임 기간 동안의 광 변화율이 더 커지도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(1130)는, 제1 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율 보다, 제2 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율이 더 커지도록 제어할 수 있다.
도 14a는 T1 기간 내지 T4 기간 동안의 수직 동기 신호(Vsync)와, 영상 신호(Imgx)와 액정 응답 곡선(LQx) 및 광원의 동작을 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 수직 동기 신호(Vsync)에 대응하는 제1 주파수의 4배인 제2 주파수에 대응하여 광원(LS1~LS6)을 구동할 수 있다.
도 13a와 같이, T1 기간에 화이트 영상(1310)이 표시되고, T2 기간에 블랙 영상(1320)이 표시되고, T3 기간에 화이트 영상(1310)이 표시되고, T4 기간에 블랙 영상(1320)이 표시되는 경우, 액정 디스플레이 패널(210) 내의 액정은, 도 14a의 (b)의 영상 신호(Imgx)의 하이 레벨 로우 레벨에 대응하여, 동작하게 된다.
도 14a의 (c)의 액정 응답 곡선(LQx)은, 도 14a의 (b)의 영상 신호(Imgx)에 대응하게 된다.
한편, 액정 특성상 액정의 구동 속도가 빠르지 않으므로, 도면과 같이, 서서히 증가하다가 서서히 감소하게 된다.
한편, 제2 주파수에 대응하여 광원(LS1~LS6)을 구동할 경우, 화이트 영상 표시를 위해, 첫번째 Tsv 기간 내의 4 구간 동안 단계적으로 증가하는 광량을 출력하는 것이 바람직하다.
도면서는, 화이트 영상 표시를 위해, TSv4 기간 마다, LV1, LV2, LV3, LV4로 단계적으로 증가하는 광량이 출력되는 것을 예시한다.
다음, 제2 주파수에 대응하여 광원(LS1~LS6)을 구동할 경우, 블랙 영상 표시를 위해, 두번째 Tsv 기간 내의 4 구간 동안 단계적으로 감소하는 광량을 출력하는 것이 바람직하다.
도면서는, 블랙 영상 표시를 위해, TSv4 기간 마다, LV5, LV6, LV7, 0로 단계적으로 감소하는 광량이 출력되는 것을 예시한다.
이에 의하면, 도 13b의 (c)와 달리, 액정 응답 곡선(LQx)의 레벨 보다 초과하는 광원의 광량이 발생되지 않으므로, 크로스 토크(cross talk)에 의한 이중상이 발생되지 않게 된다.
따라서, 영상 표시시 도 14b와 같이, 선명한 영상(1360)을 표시할 수 있게 된다.
한편, 도 14a에서, 제1 프레임 기간인 첫번째 TSv 기간 중 최대 광량인 LV4와 그 이전의 Lv3의 광량의 차이는 ΔLa 이며, 제2 프레임 기간인 두번째 TSv 기간 중 최대 광량인 Lb와 LV4의 광량의 차이는 ΔLb 로서, ΔLa 보다 더 커지게 된다.
즉, 프로세서(1130)는, 액정 패널(210)의 액정 응답 속도 변화율을 고려하여, 제1 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율 보다, 제2 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율이 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 이중상 표시를 방지할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(1130)는, 액정 패널(210)의 액정 응답 속도 변화율 보다, 광원의 광 변화율이 더 작도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 이중상 표시를 방지할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(1130)는, 패널(210)에 입력되는 영상의 움직임 또는 평균 휘도 레벨에 기초하여, 제2 주파수를 가변할 수 있다. 이에 대해서는 도 15 히아를 참조하여 기술한다.
도 15a는 입력 영상(1510)의 평균 휘도 레벨이 제1 휘도 레벨인 경우의, 수직 동기 신호(Vsync), 프로세서(1130)에서 출력되는 스위칭 제어 신호(SG4b)와, 광원에 흐르는 전류(ICa)를 예시한다.
프로세서(1130)는, 입력 영상(1510)의 평균 휘도 레벨이 제1 휘도 레벨인 경우, 수직 동기 신호(Vsync)의 제1 주파수의 4배인 480Hz를 제2 주파수로 설정하고, 제2 주파수 기반의 스위칭 제어 신호(SG4b)를 출력할 수 있다.
도면에서는, 0 레벨, LV2 레벨, LV3 레벨, LVm 레벨로 단계적으로 증가하는 레벨을 가지는 스위칭 제어 신호(SG4b)를 예시한다.
이에 따라, 광원에 흐르는 전류는 0 레벨, LE2 레벨, LE3 레벨, LEm 레벨로 단계적으로 증가하게 되며, 따라서, 출력되는 광량도 단계적으로 증가하게 된다.
도 16은 입력 영상(1610)의 평균 휘도 레벨이 제1 휘도 레벨 보다 작은 제2 휘도 레벨인 경우의, 수직 동기 신호(Vsync), 프로세서(1130)에서 출력되는 스위칭 제어 신호(SG2b)와, 광원에 흐르는 전류(ICb)를 예시한다.
프로세서(1130)는, 입력 영상(1610)의 평균 휘도 레벨이 제1 휘도 레벨 보다 작은 제2 휘도 레벨인 경우, 수직 동기 신호(Vsync)의 제1 주파수의 2배인 240Hz를 제2 주파수로 설정하고, 제2 주파수 기반의 스위칭 제어 신호(SG2b)를 출력할 수 있다.
즉, 도 15와 비교하여, 입력 영상(1610)의 평균 휘도 레벨이 낮아질수록, 제2 주파수의 주파수가 더 낮아질 수 있다.
도면에서는, LVk 레벨, LVm 레벨로 단계적으로 증가하는 레벨을 가지는 스위칭 제어 신호(SG2b)를 예시한다.
이에 따라, 광원에 흐르는 전류는 LEk 레벨, LEm 레벨로 단계적으로 증가하게 되며, 따라서, 출력되는 광량도 단계적으로 증가하게 된다.
도 17은 입력 영상(1710)의 평균 휘도 레벨이 제1 휘도 레벨 보다 높은 제3 휘도 레벨인 경우의, 수직 동기 신호(Vsync), 프로세서(1130)에서 출력되는 스위칭 제어 신호(SG8b)와, 광원에 흐르는 전류(ICc)를 예시한다.
프로세서(1130)는, 입력 영상(1710)의 평균 휘도 레벨이 제1 휘도 레벨 보다 높은 제3 휘도 레벨인 경우, 수직 동기 신호(Vsync)의 제1 주파수의 8배인 960Hz를 제2 주파수로 설정하고, 제2 주파수 기반의 스위칭 제어 신호(SG8b)를 출력할 수 있다.
즉, 도 15와 비교하여, 입력 영상(1610)의 평균 휘도 레벨이 높아질수록, 제2 주파수의 주파수가 더 높아질 수 있다.
도면에서는, LVa,LVb,LVc,LVd,lVe,LVf,LVm 레벨로 단계적으로 증가하는 레벨을 가지는 스위칭 제어 신호(SG8b)를 예시한다.
이에 따라, 광원에 흐르는 전류는 LEa,LEb,LEc,LEd,LEe,LEf,LEm 레벨로 단계적으로 증가하게 되며, 따라서, 출력되는 광량도 단계적으로 증가하게 된다.
도 18은 평균 휘도 레벨과 광원의 구동 주파수의 관계를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 평균 휘도 레벨이 증가할수록, 광원의 구동 주파수가 증가할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1130)는, 패널(210)에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 평균 휘도 레벨이 더 큰 경우, 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 광원(LS1~LS6)의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 프로세서(1130)는, 패널(210)에 입력되는 영상 중 제1 영역의 휘도 보다, 제2 영역의 휘도가 더 큰 경우, 제1 영역에 대응하는 광원(LS1~LS6)의 구동 주파수 보다 제2 영역에 대응하는 광원(LS1~LS6)의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
이와 유사하게, 프로세서(1130)는, 패널(210)에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 움직임이 더 큰 경우, 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 광원(LS1~LS6)의 구동 주파수가 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호(SG) 기반의 광원 구동시, 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 영상표시장치의 동작방법은 영상표시장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
Claims (19)
- 디스플레이 패널;상기 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원;상기 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자;상기 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서;를 구비하고,상기 프로세서는,상기 광원의 구동 주파수가, 상기 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 광원의 구동 주파수 가변 모드인 경우, 상기 제2 주파수에 기초하여, 상기 스위칭 소자를 구동하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제2 주파수에 대응하는 기간 마다, 상기 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨을 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중 상기 제2 주파수에 대응하는 제2 기간 마다, 상기 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨을 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 상기 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 상기 광원에 흐르는 전류의 레벨이 가변되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 주파수에 대응하는 제1 기간 중에, 상기 광원에 흐르는 전류의 레벨이 순차적으로 커지거나, 단계적으로 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,제1 프레임 기간 동안, 상기 패널의 제1 영역이 화이트 영상을 표시하고, 상기 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 상기 패널의 상기 제1 영역이 블랙 영상을 표시하는 경우,상기 프로세서는,상기 제1 프레임 기간 동안, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고,상기 제2 프레임 기간 동안, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제8항에 있어서,상기 패널이 액정 패널을 구비하는 경우,상기 프로세서는,상기 액정 패널의 액정 응답 속도 패턴에 대응하여, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하거나, 단계적으로 감소하는 광을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제8항에 있어서,상기 패널이 액정 패널을 구비하는 경우,상기 프로세서는, 상기 액정 패널의 액정 응답 속도 변화율 보다, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원의 광 변화율이 더 작도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제8항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율 보다, 상기 제2 프레임 기간 동안의 단계적 광 변화율이 더 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 패널에 입력되는 영상의 움직임 또는 평균 휘도 레벨에 기초하여, 상기 제2 주파수를 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 패널에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 움직임이 더 큰 경우, 상기 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 상기 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 패널에 입력되는 제1 영상 보다 제2 영상의 평균 휘도 레벨이 더 큰 경우, 상기 제1 영상 보다 제2 영상 표시시의 상기 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 패널에 입력되는 영상 중 제1 영역의 휘도 보다, 제2 영역의 휘도가 더 큰 경우, 상기 제1 영역에 대응하는 광원의 구동 주파수 보다 상기 제2 영역에 대응하는 광원의 구동 주파수가 더 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 디스플레이 패널;상기 디스플레이 패널에 광을 출력하는 복수의 광원;상기 광원을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자;상기 스위칭 소자에 앰플리튜드 가변의 스위칭 제어 신호를 출력하는 프로세서;를 구비하고,상기 프로세서는,상기 패널의 수직 동기 신호에 대응하는 프레임 기간 동안, 상기 패널이 소정 영상을 표시하는 경우, 상기 광원에서 출력되는 광이 단계적으로 증가하거나, 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제16항에 있어서,상기 프로세서는,제1 프레임 기간 동안, 상기 패널의 제1 영역이 화이트 영상을 표시하고, 상기 제1 프레임 기간 이후의 제2 프레임 기간 동안 상기 패널의 상기 제1 영역이 블랙 영상을 표시하는 경우,상기 제1 프레임 기간 동안, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하도록 제어하고,상기 제2 프레임 기간 동안, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 하강하는 광을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제16항에 있어서,상기 패널이 액정 패널을 구비하는 경우,상기 프로세서는,상기 액정 패널의 액정 응답 속도 패턴에 대응하여, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 광원이 단계적으로 증가하는 광을 출력하거나, 단계적으로 감소하는 광을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
- 제16항에 있어서,상기 패널이 액정 패널을 구비하는 경우,상기 프로세서는, 상기 액정 패널의 액정 응답 속도 변화율 보다, 제1 영역에 대응하는 제1 광원의 광 변화율이 더 작도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
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Legal Events
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20963696 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |