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KR100751461B1 - 백라이트 밝기 조정을 통해 전력 소모를 감소시킨 액정표시 장치 및 그 방법 - Google Patents

백라이트 밝기 조정을 통해 전력 소모를 감소시킨 액정표시 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR100751461B1
KR100751461B1 KR1020060072841A KR20060072841A KR100751461B1 KR 100751461 B1 KR100751461 B1 KR 100751461B1 KR 1020060072841 A KR1020060072841 A KR 1020060072841A KR 20060072841 A KR20060072841 A KR 20060072841A KR 100751461 B1 KR100751461 B1 KR 100751461B1
Authority
KR
South Korea
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luminance
correction coefficient
value
image
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020060072841A
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English (en)
Inventor
서대화
김성률
노규진
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단 filed Critical 경북대학교 산학협력단
Priority to KR1020060072841A priority Critical patent/KR100751461B1/ko
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Abstract

본 발명은 백라이트 램프의 밝기 및 영상 신호의 휘도를 보정하여 전력 소모를 감소시킨 액정 표시 장치에 관한 것이다. 상기 액정 표시 장치의 제어부는 재생시키고자 하는 영상 신호들을 히스토그램 분석하여 영상 신호 중 휘도값들에 대한 평균값 및 상위 보정 레벨(n)에 해당되는 화소의 휘도값을 검출한다. 상기 평균값 및 상기 검출 휘도값과 최상위 계조값을 이용하여 휘도 보정 계수를 구하고, 상기 휘도 보정 계수의 역수로부터 램프 전원 보정 계수도 구한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 상기 휘도 보정 계수를 이용하여 영상 신호들을 보정하여 영상 신호들에 대한 휘도를 향상시키고, 상기 램프 전원 보정 계수를 이용하여 백라이트 램프 전원에 대한 관전류 듀티비를 보정하여 백라이트 램프의 밝기를 감소시키게 된다. 그 결과, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 영상의 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 최소화시킴으로써, 전체 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
액정 표시 장치, 백라이트, 휘도, 히스토그램

Description

백라이트 밝기 조정을 통해 전력 소모를 감소시킨 액정 표시 장치 및 그 방법{Liquid crystal display device for reducing power consumption by controlling backlight brightness}
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부가 휘도 보정 계수를 산출하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부가 휘도 보정 계수를 산출하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부가 휘도 보정 계수를 산출하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 액정 표시 장치
100 : 제어부
110 : LCD 패널
120 :백라이트 램프
130 : 백라이트 램프 전원 발생 장치
101 : 영상 정보 수신부
103 : 휘도 보정 계수 산출부
105 : 영상 정보 보정부
106 : 영상 정보 전송부
108 : 램프 전원 제어부
본 발명은 전력 소모를 최소화시킨 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 영상 신호의 휘도값은 증가시키고 백라이트 램프의 밝기를 감소시켜 동일한 화질을 유지하면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시키는 액정 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
TFT-LCD는 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 검퓨터, 개인 휴대용 단말기(PDA) 등에 널리 사용되는 디스플레이장치이다. LCD는 그 자체가 비발광성이기 때문에, 발광성 디스플레이인 CRT, PDP등과는 달리, 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. LCD 패널을 균일하게 평면광으로 만드는 백라이트 유닛은 LCD 패널의 핵심 구성 요소로서, LCD 패널의 전체에 균일하게 빛을 전달하는 조광 장치로 사용된다. 백라이트 유닛은 램프로부터 나오는 빛을 LCD 패널 전체에 균일한 휘도를 유지시키면서 고휘도로 영상을 제공하기 위해 이용된다.
그런데, 백라이트 유닛의 램프 및 백라이트 유닛을 구동하기 위한 인버터 회로가 소모하는 전력은 최종 사용자 단말이 소모하는 전체 전력의 약 30%를 차지한다. 이와 같이 백라이트 유닛에 의한 전력 소모가 사용자 단말의 전체 전력 소모의 상당한 비중을 차지하므로, 백라이트 유닛에서의 전력 소모를 감소시킴으로써, 사용자 단말의 전체 전력 소모의 상당한 부분을 감소시킬 수 있게 된다.
특히, 최근 다양한 형태의 휴대용 멀티미디어 단말기들이 출시되고 있는데, 이러한 휴대용 멀티미디어 단말기들은 한정된 배터리를 이용하여 전력 소모가 많은 멀티미디어 콘텐츠들을 재생하게 되므로, 배터리의 소모를 감소시킬 수 있는 방안들이 다양하게 제안되고 있는 실정이다.
따라서, 본 출원인은 LCD의 백라이트 유닛의 밝기 및 영상 신호의 휘도값을 제어하여 단말기의 전력 소모를 감소시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 영상 신호의 휘도값은 증가시키고 백라이트 램프의 밝기는 감소시켜 원영상의 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모는 감소시킬 수 있도록 한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 액정 표시 장치에 있어서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시키기 위하여, 영상 신호의 휘도값을 보정하기 위한 휘도 보정 계수를 구하고 백라이트 램프의 밝기를 조정하기 위한 램프 보정 계수를 구하는 방법을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은 전체 동작을 제어하는 제어부, LCD 패널, 백라이트 램프 및 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치를 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 상기 제어부는
재생시키고자 하는 영상 신호를 수신하는 영상 정보 수신부,
상기 영상 정보 수신부에 의해 수신된 영상 신호들에 대한 휘도 보정 계수를 산출하는 휘도 보정 계수 산출부,
상기 휘도 보정 계수를 이용하여 상기 영상 신호들을 보정하는 영상 정보 보정부,
상기 영상 정보 보정부에 의해 보정된 영상 신호들을 상기 LCD 패널로 전송하는 영상 정보 전송부,
상기 휘도 보정 계수의 역수를 계산하여 램프 전원 보정 계수를 구하고, 상기 램프 전원 보정 계수를 이용하여 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치를 제어하는 램프 전원 제어부
를 구비하여, 재생하고자 하는 영상 신호의 휘도값 및 백라이트 램프의 밝기를 조정하여 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시키게 된다.
전술한 특징을 갖는 액정 표시 장치의 제어부의 상기 휘도 보정 계수 산출부는 상기 영상 신호들에 대한 히스토그램을 분석하여 상기 영상 신호들 중 휘도값들에 대한 평균값을 구하고, 영상 신호의 최상위 계조값과 상기 평균값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출하되, 상기 휘도 보정 계수는 (영상 신호의 최상위 계조값 ÷ 휘도값드에 대한 평균값)으로 산출될 수 있다.
전술한 특징을 갖는 액정 표시 장치의 제어부의 상기 휘도 보정 계수 산출부는 상기 영상 신호들에 대한 휘도값 중 최대값을 검출하고, 영상 신호의 최상위 계조값과 상기 최대값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출할 수도 있다.
전술한 특징을 갖는 액정 표시 장치의 제어부의 상기 휘도 보정 계수 산출부는 보정 레벨(n)을 사전에 설정하고, 상기 영상 신호들에 대한 히스토그램을 분석하여 상기 영상 신호들 중 상기 보정 레벨(n)에 해당하는 화소의 휘도값을 검출하고, 상기 검출 휘도값 및 영상 신호의 최상위 계조값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출할 수도 있다.
전술한 특징을 갖는 액정 표시 장치의 제어부의 상기 휘도 보정 계수 산출부는 보정 레벨(n)을 사전에 설정하고, 상기 영상 신호들에 대하여 히스토그램을 분석하여, 상기 영상 신호들 중 휘도값들에 대한 평균값을 구하고, 상기 보정 레벨(n)에 해당하는 화소의 휘도값을 검출하여, 상기 평균값 및 상기 검출 휘도값과 영상 신호의 최상위 계조값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출하되,
상기 휘도 보정 계수(σ)는 아래의 수학식 5에 의해 결정되며, 화소 반영 계수 및 히스토그램 반영 계수는 해당 영상 신호의 휘도값에 대한 히스토그램에서의 표준 편차에 따라 결정되는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 액정 표시 장치의 제어부의 상기 램프 전원 제어부는 상기 램프 전원 보정 계수를 이용하여 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치의 관전류 듀티비를 보정하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전력 소모를 감소시킨 액정 표시 장치의 구성 및 그 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(10)는 제어부(100), LCD 패널(110), 백라이트 램프(120) 및 백라이트 램프 전원 발생 장치(130)를 구비하며, 상기 제어부(100)는 영상 정보 수신부(101), 휘도 보정 계수 산출부(103), 영상 정보 보정부(105), 영상 정보 전송부(106), 램프 전원 제어부(108)을 구비한다.
상기 LCD 패널(110)은 상기 제어부(100)로부터 수신되는 영상 신호 및 제어 신호를 이용하여 디스플레이시키게 되며, 상기 백라이트 램프(120)는 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치(130)에 의해 공급되는 전원에 의해 동작되며, 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치(130)는 상기 제어부(100)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 상기 백라이트 램프(120)의 동작을 제어하게 된다. 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치(130)는 인버터를 구비하며, 상기 인버터는 펄스폭 변조 방식(PWM)이나 펄스 주파수 변조 방식(PFM)등을 이용하여 직류 입력 전압을 교류 전압으로 변환하고, 변환된 교류 전압을 승압하여 교류 관전류를 발생한다. 인버터에 의해 방생된 교류 관전류에 따라 백라이트 유닛의 램프가 점멸하게 된다. 이러한 인버터는 상기 제어부의 램프 전원 제어부(108)로부터 전송되는 램프 전원 제어 신호에 따라 램프 관전류 듀티비 및 램프 관전류 세기를 다르게 하며, 여기서 램프 관전류 듀티비는 한 프레임 동안내에서 백라이트 유닛의 램프 점등 기간의 비를 의미하게 된다.
상기 제어부(100)는 재생되는 영상에 대한 휘도 정보를 분석하고, 분석된 결과를 이용하여 영상에 대한 휘도를 증가시키는 반면에 백라이트 램프의 밝기는 감소시킴으로써, 전체 영상의 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 재생될 영상에 대한 히스토그램을 분석하여 상기 영상 신호 중 각 화소의 휘도값들에 대한 평균값을 구한 후, 상기 평균값을 이용하여 영상 신호의 휘도값 및 백라이트 램프의 밝기를 조정한다. 이하, 전술한 바와 같은 기능을 수행하기 위한 제어부(100)의 동작을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 영상 정보 수신부(101)는 재생하고자 하는 영상 정보들을 수신한다.
상기 휘도 보정 계수 산출부(103)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 재생하고자 하는 영상 신호들 중 휘도값들에 대하여 히스토그램을 분석하여 각 화소의 휘도값들에 대한 평균값을 산출하며, 상기 평균값을 이용하여 휘도 보정 계수(σ)를 수학식 1에 따라 산출한다.
휘도 보정 계수(σ) = 최상위 계조값 / 평균값
여기서, 상기 최상위 계조값은 표현 가능한 계조 레벨들 중 최상위 레벨값으로서, 8 비트로 영상 신호를 표현하는 경우 전체 계조값은 0(최하위 계조값) ~ 255(최상위 계조값)의 256 레벨로 이루어지게 된다. 이 경우, 최상위 계조값은 255 가 될 수 있다.
상기 영상 정보 보정부(105)는 상기 휘도 보정 계수 산출부로부터 휘도 보정 계수를 입력받고, 상기 영상 정보 수신부(101)로부터 재생하고자 하는 해당 영상 신호를 수신한 후, 상기 영상 신호 중 각 화소에 대한 휘도값들을 상기 휘도 보정 계수를 이용하여 보정한다.
상기 영상 정보 전송부(106)는 상기 영상 정보 보정부(105)에 의해 보정된 영상 신호를 패널로 전송하여 디스플레이되도록 한다.
상기 램프 전원 제어부(108)는 상기 휘도 보정 계수 산출부로부터 휘도 보정 계수를 입력받고, 입력된 휘도 보정 계수의 역수를 산출하여 램프 전원 보정 계수를 산출한다. 상기 램프 전원 보정 계수를 이용하여 백라이트 램프 전원 발생 장치의 인버터에 대한 관전류 듀티비(duty ratio)를 보정한다. 상기 램프 전원 제어부(108)는 상기 보정된 관전류 듀티비를 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치(130)으로 전송하며, 상기 전원 발생 장치(130)는 상기 보정된 관전류 듀티비에 따라 PWM 신호를 발생하여 백라이트 램프로 전원을 공급하게 된다.
본 실시예에 따른 제어부의 동작을 예시적으로 설명한다. 만약 최상위 계조값이 255이고 평균값이 150이라 가정하는 경우, 휘도 보정 계수는 255/150=1.7이 된다. 따라서, 각 영상 정보에 대한 휘도에 휘도 보정 계수(즉, 1.7)를 곱하여 영상 정보를 보정한 후 패널로 출력하여 디스플레이시킨다. 한편, 램프 전원 보정 계수는 휘도 보정 계수의 역수로서 1.7 -1 = 0.588 이며, 100%를 기준으로 설정된 관 전류 듀티비를 100% × 0.588 = 58.8 % 로 보정한다. 따라서, 백라이트 램프로 제공되는 관전류를 58.8 % 듀티비로 감소시켜 제공하게 된다. 본 실시예에 의하여, 영상의 휘도는 1.7배 증가됨과 동시에 백라이트 램프의 밝기는 58.8 % 감소됨으로써, 최종 영상의 휘도는 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전원 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성 및 동작을 설명한다. 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제어부의 휘도 보정 계수 산출부를 제외한 다른 기술적 구성은 전술한 제1 실시예의 그것들과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부는 재생하고자 하는 영상 신호의 휘도값들에 대한 히스토그램을 분석하여 영상 신호 중 가장 큰 휘도값인 최대값을 검출하고, 수학식 2와 같이 휘도 보정 계수(σ)를 구한다.
휘도 보정 계수(σ) = 최상위 계조값 / 최대값
상기 휘도 보정 계수 산출부에 의해 산출된 휘도 보정 계수를 이용하여 영상 신호의 휘도값 및 백라이트 램프에 대한 관전류 듀티비를 동시에 보정함으로써, 영상에 대한 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 제어부의 동작을 예시적으로 설명한다. 만약 최상위 계조값이 255이고 영상 신호의 휘도값 중 최대값이 200이라 가정하는 경우, 휘도 보정 계수는 255/200=1.275이 된다. 따라서, 각 영상 신호에 대한 휘도값에 휘도 보정 계수(즉, 1.275)를 곱하여 영상 신호의 휘도값을 보정한 후 패널로 출력하여 디스플레이시킨다. 한편, 램프 전원 보정 계수인 휘도 보정 계수의 역수, 1.275 -1 = 0.784 를 계산하고, 100%를 기준으로 설정된 관전류 듀티비를 100% × 0.784 = 78.4%로 보정한다. 따라서, 백라이트 램프로 제공되는 관전류를 78.4% 듀티비로 감소시켜 제공하게 된다. 본 실시예에 의하여, 영상의 휘도는 1.275배 증가됨과 동시에 백라이트 램프의 밝기는 78.4% 감소됨으로써, 최종 영상의 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전원 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
제3 실시예
이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성 및 동작을 설명한다. 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제어부의 휘도 보정 계수 산출부를 제외한 다른 기술적 구성은 전술한 제1 실시예의 그것들과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 이하, 도 3을 참조하여 제3 실시예에 따른 휘도 보정 계수 산출을 설명한다.
제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부는 재생하고자 하는 영상 신호에 대하여 히스토그램을 분석하여 기설정된 보정 레벨(n) 에 대응되는 화소에 대한 휘도값을 검출한다. 여기서, 보정 레벨(n)은 사용자에 의해 설정되거나 초기에 시스템에 설정 등록될 수 있는 기준값으로서, 휘도 보정 계수를 생성하기 위한 기준 레벨이 되는 값이며, 휘도값에 대한 히스토그램에서의 임의의 레벨을 의미한다. 따라서, 보정 레벨이 n으로 설정된 경우, 해당 영상에서의 각 화소들에 대한 전체 휘도값들의 분포도인 히스토그램에 있어서, 상위 n % 에 해당되는 화소에 대한 휘도값을 검출하여 수학식 3과 같이 휘도 보정 계수(σ)를 구한다.
휘도 보정 계수(σ) = 최상위 계조값 / 검출 휘도값
상기 휘도 보정 계수 산출부에 의해 산출된 휘도 보정 계수를 이용하여 영상 신호의 휘도값 및 백라이트 램프에 대한 관전류 듀티비를 동시에 보정함으로써, 영상에 대한 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
본 실시예에 따르는 경우, 보정 레벨을 1 %로 설정하는 경우, 상위 1 %에 해당되는 화소에 대한 휘도값을 검출하게 되므로 해당 영상에서 제일 큰 휘도값을 검출하여 휘도 보정 계수를 산출하게 되어, 전술한 제2 실시예와 거의 유사한 결과를 도출하게 된다. 또한, 보정 레벨을 30%로 설정하는 경우, 상위 30 % 에 해당되는 화소에 대한 휘도값을 검출하여 휘도 보정 계수를 산출하게 되므로, 램프에 의한 전력 소모는 상당히 감소시킬 수 있으나, 휘도값이 상위 30%에 포함되는 화소에 대한 영상 정보는 일부 왜곡될 우려가 있다.
제4 실시예
이하, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성 및 동작을 설명한다. 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제어부의 휘도 보정 계수 산출부를 제외한 다른 기술적 구성은 전술한 제1 실시예의 그것들과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따라 휘도 보정 계수를 산출하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제어부의 휘도 보정 계수 산출부는 재생하고자 하는 영상 신호에 대한 히스토그램을 분석하여 영상 신호 중 휘도값들에 대한 평균값을 구하고, 상기 영상 정보 중 기설정된 보정 레벨(n)에 해당되는 화소에 대한 휘도값을 검출하고, 상기 평균값 및 상기 검출 휘도값을 이용하여 수학식 4에 따른 휘도 보정 계수를 산출한다. 여기서, 상기 영상 신호 중 휘도값들에 대한 평균값은 전술한 제1 실시예에서의 평균값과 동일하며, 상기 영상 신호 중 기설정된 보정 레벨에 해당되는 화소에 대한 검출 휘도값은 전술한 제3 실시예에서의 검출 휘도값과 동일하므로, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
σ = α× (최상위 계조값 / 검출 휘도값) + β×(최상위 계조값 / 평균값)
여기서, σ는 휘도 보정 계수이며, α는 화소 반영 계수이며, β 히스토그램 반영 계수를 나타내며, 상기 화소 반영 계수 및 상기 히스토그램 반영 계수의 합은 항상 1이다.
상기 화소 반영 계수 및 히스토그램 반영 계수는 사용자에 의해 임의로 설정되거나 제어부의 휘도 보정 계수 산출부의 기설정된 방법에 의해 설정될 수 있다.
이하, 휘도 보정 계수 산출부에 의해 상기 화소 반영 계수(α) 및 히스토그램 반영 계수(β)를 설정하는 방법을 설명한다. 먼저 상기 휘도 보정 계수 산출부는 재생하고자 하는 영상에 대한 히스토그램 분석을 통해, 상기 영상의 휘도값들에 대한 분포도에 있어서의 표준 편차를 산출하고, 상기 표준 편차에 따라 상기 화소 반영 계수 및 상기 히스토그램 반영 계수를 설정한다. 만약, 표준 편차가 큰 경우에는 상기 히스토그램 반영 계수(β)에 대한 상기 화소 반영 계수(α)의 비율을 증가시켜 저전력 구현비를 낮추더라도 원영상의 손실을 줄이게 된다. 한편, 만약 표준 편차가 작은 경우에는 상기 히스토그램 반영 계수(β)에 대한 상기 화소 반영 계수(α)의 비율을 감소시켜 저전력 구현비를 증가시키게 된다. 따라서, 본 발명에 따라 화소 반영 계수(α)는 영상의 휘도값들에 대한 표준 편차에 비례되도록 설정하며, 히스토그램 반영 계수(β)는 상기 표준 편차에 반비례하도록 설정함으로써, 동적으로 전력 소모를 절감시키고 원영상에 대한 보존율을 극대화시키게 된다. 예를 들면, 표준 편차가 기준값인 0.5인 경우, 상기 화소 반영 계수 및 상기 히스토그램 반영 계수는 각각 0.5 및 0.5로 설정되며, 표준 편차가 기준값으로부터 증가되는 비율에 따라 상기 화소 반영 계수를 비례적으로 증가시키며 상기 히스토그램 반영 계수(β)는 비례적으로 감소시키게 된다.
한편, 사용자가 상기 화소 반영 계수 및 히스토그램 반영 계수를 임의로 설정하는 방법을 설명한다. 먼저, 사용자는 사용자 입력부를 통해 저전력 모드를 선 택하게 되는 경우, 상기 휘도 보정 계수 산출부는 상기 화소 반영 계수에 대한 상기 히스토그램 반영 계수를 가능한 최대 비율로 증가시켜 저전력 구현비를 최대화시킴으로써, 해당 액정 표시 장치를 저전력 모드로 동작시키게 된다. 이경우, 상기 액정 표시 장치는 영상은 어느 정도의 왜곡이 발생할 수 있으나, 오랜 시간동안 동작할 수 있게 된다.
전술한 방법에 의하여 상기 휘도 보정 계수 산출부에 의해 산출된 휘도 보정 계수를 이용하여 영상 정보 및 백라이트 램프에 대한 관전류 듀티비를 동시에 보정함으로써, 영상에 대한 화질은 그대로 유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하여, 액정 표시 장치에 디스플레이되는 영상의 화질은 그대로유지시키면서 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시킴으로써, 액정 표시 장치의 전체 소모 전력을 최소화시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 사용자가 저전력 모드로 동작시키 는 경우, 원영상의 보존율을 어느 정도 희생시켜 원하는 시간동안 재생시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 영상의 휘도값들에 대한 분포도에서의 표준 편차를 이용하여 계수를 조정함으로써, 원영상 보존율과 소모 전력 최소화의 두 가지 요인에 대하여 최적화된 상태에서 작동될 수 있게 되므로, 영상의 화질은 그대로 유지하면서 전력 소모를 감소시키게 된다.

Claims (9)

  1. 전체 동작을 제어하는 제어부, LCD 패널, 백라이트 램프 및 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제어부는
    재생시키고자 하는 영상 신호를 수신하는 영상 정보 수신부;
    상기 영상 정보 수신부에 의해 수신된 영상 신호들에 대한 휘도 보정 계수를 산출하는 휘도 보정 계수 산출부;
    상기 휘도 보정 계수를 이용하여 상기 영상 신호들을 보정하는 영상 정보 보정부;
    상기 영상 정보 보정부에 의해 보정된 영상 신호들을 상기 LCD 패널로 전송하는 영상 정보 전송부;
    상기 휘도 보정 계수의 역수를 계산하여 램프 전원 보정 계수를 구하고, 상기 램프 전원 보정 계수를 이용하여 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치를 제어하는 램프 전원 제어부
    를 구비하여, 재생하고자 하는 영상 신호 및 백라이트 램프의 밝기를 조정하여 백라이트 램프에 의한 전력 소모를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휘도 보정 계수 산출부는 상기 영상 신호들에 대한 히스토그램을 분석하여 상기 영상 신호들 중 휘도값들에 대한 평균값을 구하고, 영상 신호의 최상위 계조값과 상기 평균값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 휘도 보정 계수는 (영상 신호의 최상위 계조값 ÷ 휘도값들에 대한 평균값)으로 산출되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 휘도 보정 계수 산출부는 상기 영상 신호들에 대한 휘도값 중 최대값을 검출하고, 영상 신호의 최상위 계조값과 상기 최대값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 휘도 보정 계수 산출부는 보정 레벨(n)을 사전에 설정하고, 상기 영상 신호들에 대한 히스토그램을 분석하여 상기 영상 신호들 중 상기 보정 레벨(n)에 해당하는 화소의 휘도값을 검출하고, 상기 검출 휘도값 및 영상 신호의 최상위 계조값을 이용하여 휘도 보정 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 휘도 보정 계수 산출부는 보정 레벨(n)을 사전에 설정하고, 상기 영상 신호들에 대하여 히스토그램을 분석하여, 상기 영상 신호들 중 휘도값들에 대한 평균값을 구하고, 상기 보정 레벨(n)에 해당하는 화소의 휘도값을 검출하여, 상기 평균값 및 상기 검출 휘도값과 영상 신호의 최상위 계조값을 이용 하여 휘도 보정 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 휘도 보정 계수(σ)는 수학식 5에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    σ = α× (최상위 계조값 / 검출 휘도값) + β×(최상위 계조값 / 평균값)
    여기서, σ는 휘도 보정 계수이며, α는 화소 반영 계수이며, β는 히스토그램 반영 계수를 나타내며, 상기 화소 반영 계수 및 상기 히스토그램 반영 계수의 합은 항상 1임.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화소 반영 계수 및 상기 히스토그램 반영 계수는 해당 영상 신호의 휘도값에 대한 히스토그램에서의 표준 편차에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 램프 전원 제어부는 상기 램프 전원 보정 계수를 이용하여 상기 백라이트 램프 전원 발생 장치의 관전류 듀티비를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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