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KR101854989B1 - 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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KR101854989B1 KR1020160111781A KR20160111781A KR101854989B1 KR 101854989 B1 KR101854989 B1 KR 101854989B1 KR 1020160111781 A KR1020160111781 A KR 1020160111781A KR 20160111781 A KR20160111781 A KR 20160111781A KR 101854989 B1 KR101854989 B1 KR 101854989B1
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Abstract

본 발명은 VR 카메라를 이용하여 여러 각도에서 명암 정보를 검출하고, 검출된 명암 정보에 기초하여 디스플레이 환경을 변경 출력하는 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 임의의 기준점을 중심으로 360도 방향의 명암 정보를 검출하는 주변 정보 검출부; 상기 주변 정보 검출부에서 검출된 명암 정보를 미리 설정된 통신 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부; 상기 신호 변환부에서 출력되는 변환 신호를 분석하여 미리 설정된 기준 정보와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 미리 설정된 백라이트의 디밍 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력되는 디밍 제어 신호에 따라 밝기 출력이 제어되는 백라이트를 포함한다. 따라서 본 발명은 VR 카메라를 이용하여 여러 각도에서 명암 정보를 검출하고, 검출된 명암 정보에 기초하여 디스플레이 환경을 변경 출력하여 시청자에게 최적의 시청 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE USING MULTI ANGLE CONTRAST DETECTION}
본 발명은 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 VR 카메라를 이용하여 여러 각도에서 명암 정보를 검출하고, 검출된 명암 정보에 기초하여 디스플레이 환경을 변경 출력하는 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정표시소자는 자기 발광을 하지 않기 때문에 액정표시패널(LCD 패널)을 투과한 외부광을 반사시켜 정보를 표시하거나 또는 액정표시패널의 배면에 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리를 설치하여 정보를 표시한다.
여기서 백라이트 어셈블리는 빛을 발산하는 램프 유닛과, 상기 램프 유닛에서 발산되는 빛을 액정표시패널 쪽으로 안내하는 도광판과, 상기 도광판에서 안내된 빛을 확산하고 집광하여 빛의 효율을 향상시키는 광학 시트들을 포함한다.
인버터(백라이트 제어회로 라고도 함)는 백라이트 어셈블리가 동작할 수 있도록 고전압의 전류를 공급하며, 또한 마이크로 콘트롤러에서 제어신호를 받아서 상기 램프 유닛의 밝기를 조절한다.
상기 마이크로 콘트롤러는 아날로그 디밍(Analog dimming) 방법으로 고전압의 전류를 달리하여 백라이트의 밝기를 조절한다.
이때 휘도가 매우 낮은 조건일 경우 휘도 가변 범위가 좁기 때문에, 버스트 디밍(Bust dimming) 방법으로 고전압 스위칭 주파수의 온/오프 듀티(On/off duty)를 가변하여 백 라이트의 밝기를 조절한다.
예컨데, 사용자가 휘도를 낮출 경우, 높은 휘도에서 낮은 휘도로 이동할 때 아날로그 디밍 방법으로 전류를 줄여서 휘도를 낮추다가 휘도가 더 이상 낮추어 지지 않을 때는 버스트 디밍 방법으로 스위칭 주파수의 온 듀티를 변경하여 휘도를 낮추게 된다.
이러한 백라이트의 제어과정은 TV 시청 시 백라이트 밝기는 사용자가 설정한 영상 모드에 따라 주변 조도(영상 모드:Eye Q Green)에 따라 백라이트를 제어할 것인지, 입력되는 영상에 따라(영상 모드 : 선명한) 백라이트를 제어할 것인지, 또는 백라이트 밝기를 고정(영상 모드 : 표준) 할 것인지 선택되어 진다.
영상신호가 입력되면 사용자가 설정한 영상 출력 모드를 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 주변 조도에 따른 영상 출력 모드인지 입력 영상에 따른 제어 모드인지 또는 표준 모드 인지를 판단하여, 그에 따른 조도 센서 또는 영상 데이터를 수집한다.
따라서 상기 수집한 데이터에 따라 백라이트를 제어할 제어값을 계산하고 그에 따른 사용자가 선택한 영상 출력 모드로 영상을 디스플레이하도록 한다.
이는 시청 환경 및 입력되는 영상 등의 시청 환경에 대해 모든 조건을 고려하지 않고 설정된 영상 모드에 대해 백라이트를 제어하기 때문에 최적의 화질을 유지하면서 최적의 절전 효과를 제공하기 어려운 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0037705호(발명의 명칭: 영상표시기기에서 백라이트 제어 장치 및 방법)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 VR 카메라를 이용하여 여러 각도에서 명암 정보를 검출하고, 검출된 명암 정보에 기초하여 디스플레이 환경을 변경 출력하는 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 임의의 기준점을 중심으로 360도 방향의 명암 정보를 검출하는 주변 정보 검출부; 상기 주변 정보 검출부에서 검출된 명암 정보를 미리 설정된 통신 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부; 상기 신호 변환부를 통해 전송되는 명암 정보를 분석하여 미리 설정된 기준 정보와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 미리 설정된 백라이트의 디밍 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력되는 디밍 제어 신호에 따라 밝기 출력이 제어되는 백라이트를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 디스플레이 장치는 상기 제어부의 디밍 제어 신호에 따라 음향 출력이 제어되는 음향 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 주변 정보 검출부는 VR 카메라인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 주변 정보 검출부 및 신호 변환부는 디스플레이 장치와 일체형 또는 착탈 가능한 외장형으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 외장형으로 구성된 신호 변환부는 USB 통신 포맷, 블루투스 통신 포맷, 직비 통신 포맷 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 VR 카메라를 이용하여 여러 각도에서 명암 정보를 검출하고, 검출된 명암 정보에 기초하여 디스플레이 환경을 변경 출력하여 시청자에게 최적의 시청 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 주변 정보 검출부 구성을 나타낸 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 동작 과정을 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 동작과정을 나타낸 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 주변 정보 검출부 구성을 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치(100)는 주변 정보 검출부(110)와, 신호 변환부(120)와, 제어부(130)와, 백라이트(140)와, 음향 출력부(150)를 포함하여 구성되고, 바람직하게는 영상 신호를 이미지로 출력하는 LED 등의 영상 출력부(미도시)를 구비한 텔레비전 수상기이다.
상기 주변 정보 검출부(110)는 중앙의 기준점을 중심으로 텔레비전 수상기 주변 360도 방향의 명암 정보를 검출하는 구성으로서, 상기 텔레비전 수상기의 상부 중앙에 설치되어 시청자가 시청하는 주변 공간의 명암 정보를 검출한다.
상기 주변 정보 검출부(110)는 VR(virtual reality) 카메라로 구성되고, 상기 VR 카메라를 이용하여 다양한 각도에서 명암 정보를 검출할 수 있다.
즉 복수의 카메라(111)를 기준점을 중심으로 일정 각도범위(예를 들면, 45°)마다 배치하고, 상기 배치된 카메라(111)를 통해 주변의 명암 정보를 측정한다.
본 실시예에서는 360도 방향으로 다수의 카메라(111)를 배치한 구성을 실시예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 화각이 180°이상인 어안 렌즈와 같은 광각 렌즈를 설치한 적어도 2개의 카메라를 이용하여 구성할 수도 있다.
상기 신호 변환부(120)는 주변 정보 검출부(110)에서 검출된 명암 정보를 미리 설정된 통신 신호로 변환하여 출력한다.
또한, 상기 신호 변환부(120)는 주변 정보 검출부(110)와 함께 텔레비전 수상기에 일체형으로 구성될 수도 있고, 상기 텔레비전 수상기와 분리가능한 외장형으로 구성될 수도 있다.
즉 상기 주변 정보 검출부(110)와 신호 변환부(120)는 디스플레이 장치(100)와 일체형으로 구성되어 주변의 명암 정보를 검출할 수도 있고, 상기 디스플레이 장치(100)의 일측에 착탈 가능한 외장형으로 구성되어 주변의 명암 정보를 검출할 수도 있다.
상기 주변 정보 검출부(110)와 신호 변환부(120)가 외장형으로 구성된 경우 상기 신호 변환부(120)는 USB 통신 포맷, 블루투스 통신 포맷, 직비 통신 포맷 중 어느 하나의 통신 포맷을 이용하여 제어부(130)로 검출된 명암 정보를 제공하고, 바람직하게는 USB 통신 포맷을 이용한다.
상기 제어부(130)는 신호 변환부(120)를 통해 전송되는 명암 정보를 분석하여 미리 설정된 기준 정보와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 미리 설정된 백라이트(140)의 디밍 제어 신호를 출력한다.
즉 상기 제어부(130)는 도 3과 같이, 시청자 공간(200)에서 주변 정보 검출부(110)에서 검출된 주변의 명암 정보로부터 최적의 백라이트(140) 밝기 정보를 산출하여 제어될 수 있도록 한다.
이는 어느 하나의 공간에서 검출한 명암 정보에 따라 백라이트(140)의 밝기 정보를 제어하는 것이 아니라, 제1 공간(210), 제2 공간(220) 및 제3 공간(230) 등 동일한 시청자 공간(200) 내에서도 창문의 유무, 조명장치의 유무 등에 따라 전혀 다른 명암 정보가 검출되므로, 제1 내지 제3 공간(210, 220, 230)에서 각각 검출한 명암 정보를 조합하여 백라이트(140)의 밝기를 제어할 최적의 밝기 제어정보 즉 디밍 제어신호 값을 산출한다.
또한, 상기 제어부(130)는 산출된 디밍 제어신호 값에 따라 음향 신호의 출력 크기를 제어하기 위한 음향 제어신호도 함께 출력한다.
예를 들면, 주변 정보를 분석한 결과, 야간 환경이면, 음향 신호의 출력 크기도 백라이트의 제어와 함께 이루어질 수 있도록 하여 최적의 밝기와 음향 환경이 제공될 수 있게 한다.
상기 백라이트(140)는 LED 등의 영상 출력부로 일정 광량이 빛을 출력하는 구성으로서, 상기 제어부(130)에서 출력되는 디밍 제어 신호에 따라 밝기의 출력이 제어된 화면이 상기 영상 출력부를 통해 보여지도록 한다.
상기 음향 출력부(150)는 제어부(130)의 디밍 제어 신호에 따라 음향 출력이 제어된 음향 신호가 수신되면, 상기 수신된 음향 신호에 따라 소리 등의 음향이 출력되도록 하고, 바람직하게는 스피커로 이루어진다.
다음은 본 발명에 따른 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치의 동작 과정을 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
시청자 공간(200)의 일측에 설치된 디스플레이 장치(100)에서 주변 정보 검출부(110)가 360도 방향의 명암 정보를 검출(S100)한다.
즉 중앙의 제1 공간(210)과, 좌측 및 우측의 제2 및 제3 공간(220, 230)의 명암 정보를 검출한다
상기 주변 정보 검출부(110)에서 검출한 주변의 명암 정보는 제어부(130)에서 수신하여 미리 설정된 백라이트 제어용 기준 값과 비교하고, 비교 결과에 따른 백라이트 제어정보를 산출(S110)한다.
즉 상기 S110단계에서 제어부(130)는 제1 내지 제3 공간(210, 220, 230)에서 창문의 유무, 조명장치의 유무 등에 따라 서로 다르게 검출된 명암 정보를, 최적의 밝기를 제공하기 위해 미리 저장된 백라이트 제어값과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 저장된 백라이트 제어값을 산출한다.
상기 S120 단계에서 산출된 백라이트 제어정보는 제어부(130)를 통해 백라이트(140)로 출력되어 상기 백라이트(140)가 주변의 명암 정보에 대응하여 디스플레이 장치(100)가 최적의 화면을 제공할 수 있도록 한다.
따라서 여러 각도에서 명암 정보를 검출하고, 검출된 명암 정보에 기초하여 디스플레이 환경을 변경 출력하여 시청자에게 최적의 시청 환경을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 디스플레이 장치
110 : 주변 정보 검출부
111 : 카메라
120 : 신호 변환부
130 : 제어부
140 : 백라이트
150 : 음향 출력부
200 : 시청자 공간
210 : 제1 공간
220 : 제2 공간
230 : 제3 공간

Claims (5)

  1. 임의의 기준점을 중심으로 360도 방향의 명암 정보를 검출하는 주변 정보 검출부(110);
    상기 주변 정보 검출부(110)에서 검출된 명암 정보를 미리 설정된 통신 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부(120);
    상기 신호 변환부(120)를 통해 전송되는 명암 정보를 분석하여 미리 설정된 기준 정보와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 미리 설정된 백라이트(140)의 디밍 제어 신호를 출력하는 제어부(130); 및
    상기 제어부(130)에서 출력되는 디밍 제어 신호에 따라 밝기 출력이 제어되는 백라이트(140)를 포함하고,
    상기 주변 정보 검출부(110) 및 신호 변환부(120)는 일체형 또는 착탈 가능한 외장형으로 구성되며,
    상기 외장형으로 구성된 신호 변환부(120)는 USB 통신 포맷, 블루투스 통신 포맷, 직비 통신 포맷 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 제어부(130)의 디밍 제어 신호에 따라 음향 출력이 제어되는 음향 출력부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 주변 정보 검출부(110)는 VR 카메라인 것을 특징으로 하는 다각도 명암 검출을 이용한 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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