KR102485167B1 - 표시 장치 및 이의 휘도 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 표시 장치는 이미지를 표시하는 복수의 화소들을 포함하는 표시부와, 상기 이미지가 상기 표시부 상에서 시인되는 시인 이미지의 휘도를 검출하는 휘도 검출부와, 상기 시인 이미지를 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할하고, 휘도 검출 결과에 따라 상기 대칭하는 이미지 영역들 중 상대적으로 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역의 휘도를 조절하는 표시 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 휘도 보정 방법{DISPLAY DEVICE AND LUMINANCE CORRECTION METHOD OF THE SAME}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 표시 장치 및 이의 휘도 보정 방법에 관한 것이다.
신체에 착용할 수 있는 형태의 웨어러블 장치(wearable device)라 불리는 전자 장치들이 활발하게 개발되고 있다. 이러한 전자 장치들 중 두부 장착형 표시장치(head mounted display(HMD) device)는 가상현실(Virtual Reality) 또는 증강현실(Augmented Reality) 시스템에서 사용자의 눈앞에 영상을 펼쳐보이게 하는 영상 장치를 말하는 것으로서 보안경 또는 헬멧의 형태를 가지고 있다.
이러한 HMD 장치는 이미지를 표시하는 경량의 표시 패널이 장착된 표시부 및 표시부를 제어하는 표시 구동부 등을 포함할 수 있으며, 표시부에서 생성된 이미지가 사용자로부터 일정 거리 떨어진 가상 이미지로 인식될 수 있도록 제어하는 렌즈 등의 광학계를 포함할 수 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적인 과제는 표시부에서 생성된 이미지가 렌즈에 의해 반사되어 생성된 중첩 이미지를 제거하여 사용자에게 선명한 화질의 이미지를 제공하는 표시 장치 및 이의 휘도 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는, 이미지를 표시하는 복수의 화소들을 포함하는 표시부와, 상기 표시부 상에서 시인되는 시인 이미지의 휘도를 검출하는 휘도 검출부와, 상기 시인 이미지를 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할하고, 휘도 검출 결과에 따라 상기 대칭하는 이미지 영역들 중 상대적으로 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역의 휘도를 조절하는 표시 구동부를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 이미지를 사용자의 안구에 포커싱하는 렌즈를 포함하는 렌즈부를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 시인 이미지는 상기 이미지가 상기 렌즈에서 반사된 반사 이미지와 상기 표시부에서 표시된 상기 이미지가 중첩되어 생성된 중첩 이미지를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 표시 구동부는, 상기 렌즈의 광축을 중심으로 상기 이미지 영역들이 서로 대칭되도록 분할할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 표시 구동부는, 상기 이미지 영역들 중 제1 이미지 영역의 제1 휘도 및 상기 제1 이미지 영역과 대칭하는 제2 이미지 영역의 제2 휘도 사이의 휘도차를 계산하고, 상기 제1 휘도보다 낮은 휘도값을 갖는 제2 휘도를 조절하여 상기 휘도차를 룩 업 테이블에 포함된 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 표시 구동부는, 상기 제2 이미지 영역에서 대칭 중심에 가까울수록 더 낮은 휘도 값을 갖도록 점진적으로 상기 제2 휘도를 증가시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 표시 구동부는, 상기 제2 이미지 영역 전체의 상기 제2 휘도를 일괄적으로 증가시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 기준 휘도값은 상기 렌즈의 반사율과 대응하게 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 기준 휘도값은 상기 표시부의 반사율과 대응하게 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 룩 업 테이블은 상기 표시부의 반사율, 상기 렌즈의 반사율, 상기 기준 휘도차를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법은, 표시부 상에서 시인되는 시인 이미지의 휘도를 검출하는 단계와, 상기 시인 이미지를 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할하는 단계와, 상기 이미지 영역들 중 제1 이미지 영역의 제1 휘도 및 상기 제1 이미지 영역과 대칭하는 제2 이미지 영역의 제2 휘도의 휘도차를 계산하는 단계와, 상기 제1 휘도보다 낮은 휘도값을 갖는 상기 제2 휘도를 조절하여 상기 휘도차를 룩 업 테이블에 포함된 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절하는 단계를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 분할하는 단계는, 상기 이미지를 사용자의 안구에 포커싱하는 렌즈의 광축을 중심으로 상기 이미지 영역들 각각이 대칭되도록 분할할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 조절하는 단계는, 상기 제2 이미지 영역에서 대칭 중심으로부터 멀어질수록 점진적으로 상기 제2 휘도를 증가시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 조절하는 단계는, 상기 제2 이미지 영역 전체의 상기 제2 휘도를 일괄적으로 증가시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 룩 업 테이블은 상기 표시부의 반사율, 상기 시인 이미지를 사용자의 안구에 포커싱하는 렌즈의 반사율, 및 상기 기준 휘도차를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 표시 장치 및 이의 휘도 보정 방법에 의하면, 표시부 상에서 시인되는 이미지를 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할하고, 이미지 영역들의 휘도차를 기준 휘도차보다 작거나 같게 조절하여 원치 않는 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 구동부와 표시부의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치를 도시한 개념도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치가 표시부의 반사율에 대응하게 기준 휘도차를 설정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치가 렌즈의 반사율에 대응하게 기준 휘도차를 설정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 룩 업 테이블을 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 프로세서(110), 휘도 검출부(120), 표시 구동부(130), 표시부(140), 메모리(150), 및 렌즈부(160)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 표시 장치(100)는 웨어러블 표시장치, 예컨대 두부 장착형 표시 장치(head mounted display(HMD) device)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(110)는 특정한 계산들 또는 태스크들을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(110)는 집적 회로(integrated circuit(IC)), 애플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 모바일(mobile) AP, 또는 표시 구동부(130)의 동작을 제어할 수 있는 프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
휘도 검출부(120)는 표시부(140) 상에서 표시되는 시인 이미지의 휘도를 측정할 수 있다. 즉, 휘도 검출부(120)는 표시부(140)가 표시하는 이미지뿐만 아니라, 상기 이미지가 렌즈에 의해 반사된 반사 이미지와 상기 이미지가 중첩되어 표시부(140) 상에서 생성된 중첩 이미지의 휘도를 검출할 수 있다. 여기서, 시인 이미지는 상기 이미지 및 중첩 이미지를 포함하는 이미지를 의미한다.
표시 구동부(130)는 제어신호 및 이미지 데이터를 표시부(140)로 공급할 수 있다. 즉, 표시 구동부(130)는 영상이 표시될 수 있도록 표시부(140)를 제어할 수 있다.
표시부(140)는 복수의 화소들을 포함하고, 표시 구동부(130)로부터 입력된 이미지 데이터를 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 예컨대, 표시부(140)는 유기전계발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display Panel), 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
메모리(150)는 표시 구동부(130)가 이미지 데이터의 휘도 보정을 하는데 필요한 룩 업 테이블을 저장할 수 있다.
실시 예에 따라, 메모리(150)는 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), 플래시(flash) 메모리, MRAM(magnetic RAM), 스핀전달토크 MRAM (spin-transfer torque MRAM), FeRAM(ferroelectric RAM), PRAM(phase change RAM), RRAM(resistive RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 또는 RAM(random access memory), SRAM(static RAM), DRAM(dynamic RAM), SDRAM(synchronous DRAM), T-RAM(thyristor RAM), Z-RAM(zero capacitor RAM), TTRAM(Twin Transistor RAM) 등과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
렌즈부(160)는 표시부(140) 상에서 표시되는 이미지를 사용자의 안구에 포커싱하는 렌즈를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 구동부와 표시부의 개략적인 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 표시 구동부(130)는 타이밍 제어부(132), 주사 구동부(134), 및 데이터 구동부(136)를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(132)는 프로세서(110)로부터 공급된 제어신호(CS) 및 제1 이미지 데이터(DATA1), 메모리(150)로부터 공급된 룩 업 테이블(LUT), 휘도 검출부(120)로부터 공급된 휘도 검출 결과(LI)를 수신할 수 있다.
타이밍 제어부(132)는 표시부(140)에서 표시되는 이미지의 휘도를 조절하기 위해 제1 이미지 데이터(DATA1)를 보정하여 제2 이미지 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 타이밍 제어부(132)는 표시부(140) 상에서 시인되는 시인 이미지를 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할할 수 있고, 휘도 검출 결과(LI)에 따라 상기 대칭하는 이미지 영역들 중 상대적으로 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역의 휘도를 조절할 수 있다.
실시 예에 따라, 타이밍 제어부(132)는 렌즈의 광축을 중심으로 이미지 영역들이 서로 대칭되도록 시인 이미지를 분할할 수 있다.
시인 이미지는 반사 이미지에 인해 생성된 중첩 이미지를 포함하고 있기 때문에, 사용자는 상기 중첩 이미지를 얼룩 또는 잔상으로 인식할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 타이밍 제어부(132)는 중첩 이미지가 포함된 이미지 영역의 휘도를 조절하여 중첩 이미지가 사용자에게 시인되지 않도록 제어할 수 있다.
중첩 이미지는 서로 대칭하는 이미지 영역들 중 상대적으로 높은 휘도값을 갖는 이미지 영역(이하, 제1 이미지 영역이라 함)에도 포함될 수 있지만, 상대적으로 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역(이하, 제2 이미지 영역이라 함)에 포함된 중첩 이미지보다 사용자에게 시인될 가능성이 낮다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 대칭하는 이미지 영역들 중 제1 이미지 영역보다 제2 이미지 영역의 휘도를 중점적으로 조절하여 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 경우에 따라 제1 이미지 영역의 휘도를 조절하여 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
타이밍 제어부(132)는 룩 업 테이블(LUT)과 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 제1 이미지 영역과 제2 이미지 영역 사이의 휘도차를 조절할 수 있다. 여기서, 룩 업 테이블(LUT)은 표시부(140)의 반사율 및 렌즈의 반사율 중 적어도 하나에 대응하게 설정된 기준 휘도차를 포함할 수 있다.
구체적으로, 타이밍 제어부(132)는 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 제1 이미지 영역과 제2 이미지 영역 사이의 휘도차를 계산할 수 있으며, 제2 이미지 영역의 휘도를 조절하여 상기 휘도차를 룩 업 테이블(LUT)에 포함된 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절할 수 있다.
이때, 제1 이미지 영역과 제2 이미지 영역 사이의 휘도차가 기준 휘도차보다 작거나 같은 값이 되면, 제2 이미지 영역에 포함된 중첩 이미지는 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.
실시 예에 따라, 타이밍 제어부(132)는 제1 이미지 영역과 제2 이미지 영역 사이의 대칭 중심에서 가까울수록 더 낮은 휘도 값을 갖도록 점진적으로 제2 이미지 영역의 휘도를 조절할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 타이밍 제어부(132)는 제2 이미지 영역 전체의 휘도를 일괄적으로 조절할 수 있다.
타이밍 제어부(132)는 제1 이미지 영역과 제2 이미지 영역 사이의 휘도차가 기준 휘도차보다 큰 경우에 제2 이미지 영역의 휘도를 조절하여 생성된 제2 이미지 데이터(DATA2)를 데이터 구동부(136)에 공급할 수 있고, 제1 이미지 영역과 제2 이미지 영역 사이의 휘도차가 기준 휘도차보다 작거나 같은 경우에 제1 이미지 데이터(DATA1)를 데이터 구동부(136)에 공급할 수 있다.
또한, 타이밍 제어부(132)는 제어신호(CS)에 기초하여 주사 구동부(134)와 데이터 구동부(136)를 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성할 수 있다.
예컨대, 타이밍 제어부(132)는 주사 구동부(134)를 제어하기 위한 주사 타이밍 제어신호(SCS)를 생성할 수 있고, 데이터 구동부(136)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 생성할 수 있다.
데이터 구동부(136)는 타이밍 제어부(132)로부터 데이터 타이밍 제어신호(DCS), 제1 및 제2 이미지 데이터(DATA1 및 DATA2) 중 어느 하나를 입력받아, 데이터 신호(DS)를 생성할 수 있다. 즉, 데이터 구동부(136)는 제1 이미지 데이터(DATA1)를 기초로 데이터 신호(DS)를 생성하거나, 제2 이미지 데이터(DATA2)를 기초로 데이터 신호(DS)를 생성할 수 있다.
데이터 구동부(136)는 생성된 데이터 신호(DS)를 표시부(140)에 공급할 수 있다.
주사 구동부(134)는 주사 타이밍 제어신호(SCS)에 기초하여 주사신호(SS)를 표시부(140)에 공급할 수 있다.
표시부(140)의 화소들은 주사신호(SS)가 공급될 때 데이터 신호(DS)를 공급받을 수 있다. 상기 화소들 각각은 수신된 데이터 신호(DS)에 상응하는 휘도로 발광할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 표시부(140)는 데이터 신호에 상응하는 제1 이미지(IM1)를 표시할 수 있다. 렌즈부(160)의 렌즈는 제1 이미지(IM1)를 포커싱하여 사용자의 안구에 제공할 수 있다.
이때, 제1 이미지(IM1)는 렌즈를 전면 통과하지 못하고, 렌즈의 반사면에서 일부가 반사될 수 있다. 제1 이미지(IM1)가 반사된 반사 이미지는 렌즈의 굴절률에 따라 사용자의 안구가 아닌 다른 방향으로 입사될 수 있다.
만약, 반사 이미지가 표시부(140)에 입사되면, 현재 표시부(140)가 표시하고 있는 이미지에 반사 이미지가 중첩되어 중첩 이미지(IM2)가 생성 수 있다. 중첩 이미지(IM2)가 렌즈를 통해 사용자의 안구에 포커싱되면, 사용자는 제1 이미지(IM1)와 중첩 이미지(IM2)가 혼재한 시인 이미지를 인식하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 반사 이미지에 의해 중첩 이미지(IM2)가 생성되더라도, 반사 이미지가 입사된 영역의 휘도를 조절하여 중첩 이미지(IM2)를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2, 도 3, 및 도 4a를 참조하면, 표시부(140)에 의해 표시된 제1 이미지(IM1)와 중첩 이미지(IM2)를 포함하는 시인 이미지(C_IM1)가 도시되어 있다.
타이밍 제어부(132)는 중첩 이미지(IM2)가 포함된 이미지 영역의 휘도를 조절하기 위해 시인 이미지(C_IM1)를 대칭 중심(I-I')을 기준으로 서로 대칭하는 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)으로 분할할 수 있다.
타이밍 제어부(132)는 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 제1 이미지 영역(AR1)의 휘도와 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도를 비교하여, 상대적으로 낮은 휘도를 갖는 이미지 영역에 중첩 이미지(IM2)가 포함되어 있는 것으로 판단할 수 있고, 낮은 휘도를 갖는 이미지 영역의 휘도에 대한 조절 여부를 결정할 수 있다.
예컨대, 제2 이미지 영역(AR2)이 제1 이미지 영역(AR1)보다 낮은 휘도를 가지면, 타이밍 제어부(132)는 제2 이미지 영역(AR2)에 중첩 이미지(IM2)가 포함되어 있는 것으로 판단하고, 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도에 대한 조절 여부를 결정할 수 있다.
예컨대, 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도차가 기준 휘도차보다 작은 값을 갖는 경우, 타이밍 제어부(132)는 제2 이미지 영역(AR2)에 포함된 중첩 이미지(IM2)가 사용자에게 시인되지 않는 것으로 판단하여 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도를 조절하지 않을 수 있다.
하지만, 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도차가 기준 휘도차보다 큰 값을 갖는 경우, 타이밍 제어부(132)는 제2 이미지 영역(AR2)에 포함된 중첩 이미지(IM2)가 사용자에게 시인되는 것으로 판단하여, 상기 휘도차를 상기 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절할 수 있다.
이때, 타이밍 제어부(132)는 제2 이미지의 영역(AR2)의 휘도만을 조절하여 상기 휘도차를 조절할 수 있다.
도 2, 도 3, 및 도 4b를 참조하면, 타이밍 제어부(132)에 의해 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도가 조절된 시인 이미지(C_IM1')가 도시되어 있다.
중첩 이미지(IM2)는 표시부(140)가 표시하는 이미지와 렌즈에 의해 반사된 반사 이미지가 중첩되어 생성된 이미지이다. 만약, 표시부(140)가 표시하는 이미지와 반사 이미지가 비슷한 휘도를 갖는다면, 중첩 이미지(IM2)가 생성되더라도 사용자는 쉽게 중첩 이미지(IM2)를 인식할 수 없다.
즉, 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도와 중첩 이미지(IM2)가 비슷한 휘도를 갖는다면, 사용자는 중첩 이미지(IM2)를 인식하지 못한다.
따라서, 타이밍 제어부(132)는 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도차가 기준 휘도차보다 큰 값을 갖는 경우, 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도를 증가시켜서 중첩 이미지(IM2)를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
실시 예에 따라, 타이밍 제어부(132)는 대칭 중심(I-I')에 가까울수록 더 낮은 휘도 값을 갖도록 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도를 조절할 수 있다. 즉, 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도는 대칭 중심(I-I')에서 멀어질수록 높은 휘도를 갖게 된다. 이에 따라, 휘도차에 의하여 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 타이밍 제어부(132)는 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도차가 기준 휘도차보다 작거나 같은 값을 갖도록 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도를 일괄적으로 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 의한 표시 장치(100)가 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도를 조절하면, 사용자는 중첩 이미지(IM2)가 포함된 시인 이미지(C_IM1')를 보더라도 중첩 이미지(IM2)를 시인하지 못할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 렌즈의 광축(OP)을 중심으로 시인 이미지(C_IM2)를 서로 대칭되는 이미지 영역들로 분할할 수 있다.
표시 장치(100)는 렌즈의 광축(OP)을 중심으로 서로 대칭되는 두 개의 이미지 영역들의 휘도를 비교하고, 상대적으로 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역의 휘도를 조절하여 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
예컨대, 표시 장치(100)는 렌즈의 광축(OP)을 중심으로 대칭하는 제3 이미지 영역(AR3)과 제4 이미지 영역(AR4)의 휘도를 비교하고, 제3 이미지 영역(AR3)과 제4 이미지 영역(AR4) 중 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역의 휘도를 조절하여 상기 이미지 영역에 포함된 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
이와 같이, 표시 장치(100)는 렌즈의 광축(OP)을 중심으로 서로 대칭되는 이미지 영역들 각각의 휘도를 조절하여 시인 이미지(C_IM2) 전체에 포함된 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치가 표시부의 반사율에 대응하게 기준 휘도차를 설정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6에 도시된 표시부 반사율 그래프들(RD1 및 RD2)는 렌즈의 반사율(RL)이 4.5％일 때, 각각 10％의 표시부(140)의 반사율 및 20％의 표시부(140)의 반사율을 갖는 표시 장치(100)의 기준 휘도차를 설명하기 위해 도시된 것으로서, 이는 본 발명의 이해를 돕고자 예시적으로 도시한 것일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 1, 도 2, 및 도 6을 참조하면, 표시부 반사율 그래프들(RD1 및 RD2)은 고정된 렌즈의 반사율(RL)에 따라 표시부(140)의 반사율별 기준 휘도차를 나타낸다.
여기서, 그래프의 x축은 제2 이미지 영역의 휘도(Y2)를 나타내고, y축은 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)를 나타내고, 기준 휘도차는 반사율 그래프의 y축 좌표값과 x축 좌표값의 차이를 나타낸다. 앞서 설명된 바와 같이, 제1 이미지 영역(AR1)은 제2 이미지 영역(AR2)보다 높은 휘도값을 갖는 것으로 가정한다.
또한, 표시부(140)의 반사율은 경면 반사광(Specularly reflected light)을 이용하여 측정된 반사율을 의미할 수 있다.
예컨대, 표시 장치(100)의 렌즈가 4.5％의 반사율을 갖고, 표시부(140)가 10％의 반사율을 갖고, 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 판단된 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)가 40 cd/m2이면, 표시 장치(100)는 제1 표시부 반사율 그래프(RD1)의 y축 좌표값(40)과 x축 좌표값(10)의 차이를 기준 휘도차로 판단할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 기준 휘도차를 30 cd/m2으로 판단할 수 있다.
예컨대, 표시 장치(100)의 렌즈가 4.5％의 반사율을 갖고, 표시부(140)가 20％의 반사율을 갖고, 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 판단된 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)가 70 cd/m2이면, 표시 장치(100)는 제2 표시부 반사율 그래프(RD2)의 y축 좌표값(70)과 x축 좌표값(40)의 차이를 기준 휘도차로 판단할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 기준 휘도차를 30 cd/m2으로 판단할 수 있다.
표시 장치(100)는 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도차가 기준 휘도차보다 크면, 상기 휘도차가 기준 휘도차보다 작거나 같도록 제2 이미지 영역의 휘도(Y2)를 조절할 수 있다.
예컨대, 표시 장치(100)의 렌즈가 4.5％의 반사율을 갖고, 표시부(140)가 10％의 반사율을 갖고, 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 판단된 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2) 각각의 휘도가 40 cd/m2과 5 cd/m2일 때, 제1 이미지 영역(AR1)과 제2 이미지 영역(AR2)의 휘도차는 35 cd/m2이다. 제1 표시부 반사율 그래프(RD1)을 참조하여 판단된 기준 휘도차는 30 cd/m2이므로, 표시 장치(100)는 제2 이미지 영역의 휘도(Y2)를 5 cd/m2이상 증가시켜서 상기 휘도차가 기준 휘도차보다 작거나 같게 조절할 수 있다.
이와 같은 기준 휘도차는 렌즈의 반사율 및 표시부(140)의 반사율 별로 룩 업 테이블(LUT)에 저장될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치가 렌즈의 반사율에 대응하게 기준 휘도차를 설정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7에 도시된 렌즈 반사율 그래프들(RL1 및 RL2)는 표시부(140)의 반사율이 20％일 때, 각각 4％의 렌즈의 반사율 및 6％의 렌즈의 반사율을 갖는 표시 장치(100)의 기준 휘도차를 설명하기 위해 도시된 것으로서, 이는 본 발명의 이해를 돕고자 예시적으로 도시한 것일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 1, 도 2, 및 도 7을 참조하면, 렌즈 반사율 그래프들(RL1 및 RL2)은 고정된 표시부(140)의 반사율(RD)에 따라 렌즈의 반사율별 기준 휘도차를 나타낸다.
여기서, 그래프의 x축은 제2 이미지 영역의 휘도(Y2)를 나타내고, y축은 제1 이미지 영역(Y1)의 휘도를 나타내고, 기준 휘도차는 반사율 그래프의 y축 좌표값과 x축 좌표값의 차이를 나타낸다. 앞서 설명된 바와 같이, 제1 이미지 영역(AR1)은 제2 이미지 영역(AR2)보다 높은 휘도값을 갖는 것으로 가정한다.
예컨대, 표시 장치(100)의 표시부(140)가 20％의 반사율을 갖고, 렌즈가 4％의 반사율을 갖고, 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 판단된 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)가 60 cd/m2이면, 표시 장치(100)는 제1 렌즈 반사율 그래프(RL1)의 y축 좌표값(60)과 x축 좌표값(30)의 차이를 기준 휘도차로 판단할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 기준 휘도차를 30 cd/m2으로 판단할 수 있다.
예컨대, 표시 장치(100)의 표시부(140)가 20％의 반사율을 갖고, 렌즈가 6％의 반사율을 갖고, 휘도 검출 결과(LI)를 이용하여 판단된 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)가 40 cd/m2이면, 표시 장치(100)는 제2 렌즈 반사율 그래프(RL2)의 y축 좌표값(40)과 x축 좌표값(30)의 차이를 기준 휘도차로 판단할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 기준 휘도차를 10 cd/m2으로 판단할 수 있다.
도 7에서 표시 장치(100)가 기준 휘도차를 이용하여 제2 이미지 영역의 휘도(Y2)를 보정하는 방법은 도 6에서 설명된 표시장치가 기준 휘도차를 이용하여 제2 이미지 영역의 휘도(Y2)를 보정하는 방법과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 룩 업 테이블을 도시한 개념도이다.
도 1, 도 2, 및 도 8을 참조하면, 룩 업 테이블(LUT)은 렌즈의 반사율, 표시부(140)의 반사율, 제1 이미지 영역의 휘도(Y1), 및 기준 휘도차(Yref)를 포함할 수 있다.
표시 장치(100)는 렌즈의 반사율 및 표시부(140)의 반사율을 고려하여 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)를 검출하고, 룩 업 테이블(LUT)을 이용하여 휘도 검출 결과(LI)에 따른 기준 휘도차(Yref)를 추출할 수 있다.
예컨대, 렌즈의 반사율이 4.5％이고, 표시부(140)의 반사율이 10％이고, 휘도 검출 결과(LI)에 포함된 제1 이미지 영역의 휘도(Y1)가 40 cd/m2이면, 표시 장치(100)는 룩 업 테이블(LUT)을 이용하여 기준 휘도차(Yref)를 30 cd/m2으로 설정할 수 있다.
이와 같은 룩 업 테이블(LUT)은 메모리(150)에 저장될 수 있고, 프로세서(110) 또는 표시 구동부(130)의 요청에 의해 리드될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 2, 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 표시부(140) 상에서 시인되는 시인 이미지의 휘도를 검출할 수 있고(S100), 시인 이미지를 이미지 영역들로 분할할 수 있다(S110).
표시 장치(100)는 이미지 영역들 중 제1 이미지 영역(AR1)의 제1 휘도 및 제1 이미지 영역과 대칭하는 제2 이미지 영역(AR2)의 제2 휘도 사이의 휘도차를 계산할 수 있다(S120).
표시 장치(100)는 제1 휘도보다 낮은 휘도값을 갖는 상기 제2 휘도를 조절하여 상기 휘도차를 룩 업 테이블(LUT)에 포함된 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절할 수 있다(S130).
이와 같은 휘도 조절 방법에 의해 표시 장치(100)는 시인 이미지에 포함된 중첩 이미지를 사용자가 시인하지 못하도록 할 수 있다.
100: 표시 장치 110: 프로세서
120: 휘도 검출부 130: 표시 구동부
132: 타이밍 제어부 134: 주사 구동부
136: 데이터 구동부 140: 표시부
150: 메모리 160: 렌즈부

Claims (15)

  1. 이미지를 표시하는 복수의 화소들을 포함하는 표시부;
    상기 표시부 상에서 시인되는 시인 이미지의 휘도를 검출하는 휘도 검출부;
    상기 표시부를 제어하는 표시 구동부; 및
    상기 표시부에 의해 표시된 상기 이미지를 사용자의 안구에 포커싱하는 렌즈를 포함하며,
    상기 시인 이미지는 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할되고,
    상기 표시 구동부는 상기 휘도 검출부의 상기 휘도 검출의 결과에 따라 상기 대칭하는 이미지 영역들 중 상대적으로 낮은 휘도값을 갖는 이미지 영역의 휘도를 조절하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시인 이미지는 상기 이미지가 상기 렌즈에서 반사된 반사 이미지와 상기 표시부에서 표시된 상기 이미지가 중첩되어 생성된 중첩 이미지를 포함하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 영역들은 상기 렌즈의 광축을 중심으로 서로 대칭하는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 표시 구동부는,
    상기 이미지 영역들 중 제1 이미지 영역의 제1 휘도 및 상기 제1 이미지 영역과 대칭하는 제2 이미지 영역의 제2 휘도 사이의 휘도차를 계산하고, 상기 제1 휘도보다 낮은 휘도값을 갖는 제2 휘도를 조절하여 상기 휘도차를 룩 업 테이블에 포함된 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 표시 구동부는,
    상기 제2 이미지 영역에서 대칭 중심에 가까울수록 더 낮은 휘도 값을 갖도록 점진적으로 상기 제2 휘도를 증가시키는 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 표시 구동부는,
    상기 제2 이미지 영역 전체의 상기 제2 휘도를 일괄적으로 증가시키는 표시 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 기준 휘도차는 상기 렌즈의 반사율과 대응하게 설정되는 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 기준 휘도차는 상기 표시부의 반사율과 대응하게 설정되는 표시 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 룩 업 테이블은 상기 표시부의 반사율, 상기 렌즈의 반사율, 상기 기준 휘도차를 포함하는 표시 장치.
  11. 표시 장치의 휘도 보정 방법에 있어서:
    상기 표시 장치는 표시부 및 상기 표시부에 의해 표시된 이미지를 사용자의 안구에 포커싱하기 위한 렌즈를 포함하며,
    상기 휘도 보정 방법은,
    표시부 상에서 시인되는 시인 이미지의 휘도를 검출하는 단계;
    상기 렌즈의 광축에 기반하여 상기 시인 이미지를 서로 대칭하는 이미지 영역들로 분할하는 단계;
    상기 이미지 영역들 중 제1 이미지 영역의 제1 휘도 및 상기 제1 이미지 영역과 대칭하는 제2 이미지 영역의 제2 휘도의 휘도차를 계산하는 단계; 및
    상기 제1 휘도보다 낮은 휘도값을 갖는 상기 제2 휘도를 조절하여 상기 휘도차를 룩 업 테이블에 포함된 기준 휘도차보다 작거나 같은 값으로 조절하는 단계를 포함하는 표시 장치의 휘도 보정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 분할하는 단계는,
    상기 표시부에 의해 표시된 상기 이미지를 상기 렌즈의 상기 광축을 중심으로 상기 이미지 영역들 각각이 대칭되도록 분할하는 표시 장치의 휘도 보정 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 조절하는 단계는,
    상기 제2 이미지 영역에서 대칭 중심으로부터 멀어질수록 점진적으로 상기 제2 휘도를 증가시키는 표시 장치의 휘도 보정 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 조절하는 단계는,
    상기 제2 이미지 영역 전체의 상기 제2 휘도를 일괄적으로 증가시키는 표시 장치의 휘도 보정 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 룩 업 테이블은 상기 표시부의 반사율, 상기 렌즈의 반사율, 및 상기 기준 휘도차를 포함하는 표시 장치의 휘도 보정 방법.




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