KR20120086035A - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20120086035A KR1020110007235A KR20110007235A KR20120086035A KR 20120086035 A KR20120086035 A KR 20120086035A KR 1020110007235 A KR1020110007235 A KR 1020110007235A KR 20110007235 A KR20110007235 A KR 20110007235A KR 20120086035 A KR20120086035 A KR 20120086035A
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Abstract

디스플레이 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 디스플레이 장치는, 외부 이미지를 감지하여 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서, 상기 이미지 신호를 이용하여 이미지 정보를 생성하는 이미지 처리부, 상기 이미지 신호를 이용하여 밝기 정보를 생성하는 밝기 처리부 및 동작 모드에 따라 상기 이미지 정보 또는 사용자가 원하는 특정 정보를 화면에 표시하고, 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는 디스플레이부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 이미지 센서(Image Sensor)를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근에 널리 사용되는 각종 휴대폰이나 스마트폰 등의 디지털 기기는 사진, 동영상 촬영을 할 수 있는 카메라 기능과 다양한 미디어를 재생시킬 수 있는 디스플레이(Display) 기능을 모두 가지고 있다. 이러한 디지털 기기의 성능을 결정하는 데에 있어서 다양한 기능 뿐만 아니라 디스플레이의 화질도 매우 중요하게 여겨지고 있으며, 적절한 화면 밝기는 이러한 화질을 좌우하는 중요한 요소 중 하나이다.
이에 따라, 최근 외부 환경의 조도에 따라 디스플레이 장치의 화면 밝기 또는 각종 발광 장치의 밝기를 자동으로 제어하는 방법이 제안되었다. 즉, 밝은 빛의 환경에서는 화면의 밝기를 높이고, 어두운 환경에서는 화면의 밝기를 낮춰 사용자에게 최적의 화질을 제공함과 동시에, 디스플레이 장치 등의 전력 소모를 최소화할 수 있도록 한 것이다.
그러나, 종래의 디스플레이 장치는 이러한 외부 환경의 조도를 파악하기 위해 카메라 기능을 수행하는 이미지 센서 외에 조도 센서를 별도로 구비하고 있었고, 이로 인해 디스플레이 장치의 회로 설계가 복잡해지고 제조 비용이 증가하며 그 부피 또한 커지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 별도의 조도 센서 없이도 외부 환경의 조도를 감지하고 이에 따라 화면 밝기를 자동으로 제어할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 디스플레이 장치는, 다수의 픽셀을 이용하여 이미지 정보와 밝기 정보를 생성하는 카메라부 및 동작 모드에 따라 상기 이미지 정보 또는 사용자가 원하는 특정 정보를 화면에 표시하고, 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는 디스플레이부를 포함한다.
상기 카메라부는, 카메라 모드 동작시 항상 턴온되어 상기 이미지 정보와 상기 밝기 정보를 생성하고, 일반화면 모드 동작시 일정 주기마다 일정 시간 동안만 턴온되어 상기 밝기 정보를 생성할 수 있다. 또한, 상기 일반화면 모드 동작시 상기 다수의 픽셀 중 일부 픽셀만을 이용하여 상기 밝기 정보를 생성할 수 있다.
본 발명에 의한 디스플레이 장치는, 더 상세하게는, 외부 이미지를 감지하여 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서, 상기 이미지 신호를 이용하여 이미지 정보를 생성하는 이미지 처리부, 상기 이미지 신호를 이용하여 밝기 정보를 생성하는 밝기 처리부 및 동작 모드에 따라 상기 이미지 정보 또는 사용자가 원하는 특정 정보를 화면에 표시하고, 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는 디스플레이부를 포함한다.
상기 디스플레이 장치의 카메라 모드 동작시, 상기 이미지 센서와 상기 이미지 처리부는 항상 턴온되어 상기 이미지 신호와 상기 이미지 정보를 생성하고, 상기 디스플레이부는 상기 이미지 정보를 상기 화면에 표시할 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 일반화면 모드 동작시, 상기 이미지 센서와 상기 밝기 처리부는 일정 주기마다 일정 시간 동안만 턴온되어 상기 이미지 신호와 상기 밝기 정보를 생성하고, 상기 디스플레이부는 상기 특정 정보를 상기 화면에 표시하며, 상기 일정 주기마다 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이미지 센서를 이용하여 외부 환경의 조도를 파악할 수 있고, 디스플레이 장치의 화면 밝기를 최적의 상태로 유지할 수 있다.
이를 통해 디스플레이 장치의 설계 비용과 부피를 줄이고, 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 디스플레이 장치의 일 실시예 구성도.
도 2는 도 1의 이미지 센서(103)의 일 실시예 구성도.
도 3a는 본 발명에 의한 디스플레이 장치의 카메라 모드 동작 순서도.
도 3b는 본 발명에 의한 디스플레이 장치의 일반화면 모드 동작 순서도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 디스플레이 장치의 일 실시예 구성도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는, 외부 이미지를 감지하여 이미지 정보(IM)와 밝기 정보(IL)를 생성하는 카메라부(101) 및 동작 모드에 따라 이미지 정보(IM) 또는 사용자가 원하는 특정 정보를 화면에 표시하고, 밝기 정보(IL)를 이용하여 화면의 밝기를 조절하는 디스플레이부(109)를 포함한다. 카메라부(101)는, 외부 이미지를 감지하여 이미지 신호(IS)를 생성하는 이미지 센서(103), 이미지 신호(IS)를 이용하여 이미지 정보(IM)를 생성하는 이미지 처리부(105) 및 이미지 신호(IS)를 이용하여 밝기 정보(IL)를 생성하는 밝기 처리부(107)를 포함한다.
더불어, 위의 각 구성들을 동작 모드에 따라 턴온/턴오프(turn on/turn off)시키는 등 디스플레이 장치를 전체적으로 제어하기 위한 제어부(111)를 더 포함할 수 있다. 제어부(109)에는 이미지 처리부(105)에서 생성된 이미지 정보(IM)를 디스플레이부(109)의 화면에 표시하기 위한 프로그램과, 밝기 처리부(107)에서 생성된 밝기 정보(IL)에 따라 디스플레이부(109)의 화면 밝기를 조절하기 위한 프로그램, 밝기 정보(IL)와 이에 대응되는 화면 밝기 값들로 구성된 테이블 등이 저장되어 있을 수 있다.
디스플레이부(109)로는 LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 장치가 사용될 수 있다. 또한, 디스플레이부(109)는 사용자가 문자나 숫자 등의 정보를 입력하거나 각종 기능을 설정하기 위한 기능키들을 제공하는 키패드(Keypad)를 더 포함할 수 있으며, 카메라부(101)에서 생성된 밝기 정보(IL)에 따라 이러한 키패드의 조명을 턴온/턴오프시키거나 그 세기를 조절할 수 있다.
도 2는 도 1의 이미지 센서(103)의 일 실시예 구성도이다.
도 2를 참조하면, 이미지 센서(103)는 픽셀 어레이(201), 증폭부(203) 및 변환부(205)를 포함할 수 있다.
픽셀 어레이(201)는 외부 이미지를 감지하는 다수의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix) 구조로 배열된 형태이며, 각각의 픽셀은 입사된 빛의 양에 따라 광전하를 발생시킴으로써 전기 신호를 생성한다. 생성된 전기 신호는 증폭부(203)에서 증폭되고, 변환부(205)를 통해 아날로그/디지털 변환되어 디지털 형태의 이미지 신호(IL)를 생성하게 된다. 이러한 이미지 센서(103)의 구성은 널리 알려진 것이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 디스플레이 장치의 동작 방식은 카메라 모드와 일반화면 모드로 나뉜다. 도 3a는 본 발명에 의한 디스플레이 장치의 카메라 모드 동작 순서도이고, 도 3b는 본 발명에 의한 디스플레이 장치의 일반화면 모드 동작 순서도이다.
디스플레이 장치의 카메라 모드 동작은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 외부 이미지를 감지하는 단계(S301), 감지 결과를 이용하여 이미지 정보(IM)와 밝기 정보(IL)를 생성하는 단계(S303), 생성된 이미지 정보(IM)를 디스플레이부(109)의 화면에 표시하는 단계(S305) 및 생성된 밝기 정보(IL)를 이용하여 화면의 밝기를 조절하는 단계(S307)를 포함하여 수행된다.
카메라 모드 동작시, 카메라부(101)의 구성이 턴온되어 이미지 정보(IM)와 밝기 정보(IL)가 생성되고, 디스플레이부(109)는 이미지 정보(IM)를 화면에 표시하고 밝기 정보(IL)를 이용하여 화면의 밝기를 조절한다. 구체적으로, 이미지 센서(103)와 이미지 처리부(105)는 항상 턴온된 상태를 유지하고, 이미지 센서(103)가 사용자가 가리키는 외부 이미지에 대한 이미지 신호(IS)를 생성하면 이미지 처리부(105)는 생성된 이미지 신호(IS)를 이용하여 이미지 정보(IM)를 생성한다. 여기에서 이미지 정보(IM)는 외부 이미지에 다양한 옵션(option)을 적용하여 사용자가 원하는 색감이나 질감을 가지도록 외부 이미지를 수정, 변형시킨 형태일 수 있다. 밝기 처리부(107)는 생성된 이미지 신호(IS)에서 외부 환경의 조도에 대한 정보를 추출하여 밝기 정보(IL)를 생성하고, 디스플레이부(109)는 이를 이용하여 LCD의 백라이트(backlight) 유닛의 조명 세기를 조절하는 등의 방법으로 그 화면 밝기를 조절한다.
디스플레이 장치의 일반화면 모드 동작은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이미지 센서를 일정 주기마다 일정 시간 동안 턴온시켜 외부 이미지를 감지하는 단계(S311), 일정 주기마다 감지 결과를 이용하여 밝기 정보(IL)를 생성하는 단계(S313) 및 생성된 밝기 정보(IL)를 이용하여 디스플레이부(109)의 화면 밝기를 조절하는 단계(315)를 포함하여 수행된다.
일반화면 모드 동작시에는 카메라 기능이 사용되지 않으므로 이미지 정보(IM)가 아닌 사용자가 원하는 특정 정보가 디스플레이부(109)의 화면에 표시된다. 이 경우, 종래에는 이미지 센서(103)를 턴오프시키고 조도 센서를 이용하여 외부 환경의 조도를 감지하였으나, 본 발명에서는 별도의 조도 센서를 두지 않고 이미지 센서(103)를 이용하여 외부 환경의 조도를 감지하고 밝기 신호(IL)를 생성한다. 즉, 카메라 기능이 사용되지 않는 경우에도 일정 주기마다 일정 시간 동안 이미지 센서(103)를 턴온시켜 밝기 정보(IL)의 생성에 필요한 만큼의 이미지 신호(IS)를 생성하고, 이를 이용하여 밝기 처리부(107)에서 일정 주기마다 밝기 정보(IL)를 생성하는 것이다. 따라서, 별도의 조도 센서 없이도 기존의 이미지 센서(103)를 사용하여 밝기 정보(IL)를 생성할 수 있고, 이를 통해 디스플레이부(109)의 화면 밝기를 자동으로 제어할 수 있게 된다.
여기에서, 밝기 정보(IL)를 생성하는 일정 주기는 제어부(111)에 의해 다양한 값으로 조정될 수 있는데, 예를 들어 생성되는 밝기 정보(IL)의 변화가 큰 경우에는 외부 환경의 변화에 신속하게 반응할 수 있도록 주기를 더 짧게 하고, 밝기 정보(IL)의 변화가 작은 경우에는 불필요한 전력 소모 방지를 위해 주기를 더 길게 하는 방법으로 제어가 가능하다.
또한, 일반화면 모드 동작시에는 이미지 센서(103) 내의 다수의 픽셀 중 밝기 정보(IL)의 생성을 위해 필요한 일부 픽셀만이 사용되어 이미지 신호(IS)를 생성할 수 있다. 일반화면 모드에서는 외부 이미지를 전부 감지할 필요 없이 외부 환경의 조도만을 파악할 수 있으면 되므로, 밝기 정보(IL) 생성을 위해 필요한 픽셀만을 사용하는 것이다. 이를 통해 전력 소모를 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 별도의 조도 센서 없이도 기존의 이미지 센서를 이용하여 외부 환경의 조도를 파악할 수 있는 디스플레이 장치를 제안하였다. 특히, 카메라 기능을 사용하지 않는 경우에도 일정 주기마다 이미지 센서를 턴온시켜 외부 환경의 조도 변화를 파악함으로써 디스플레이 장치의 화면 밝기를 항상 최적의 상태로 유지할 수 있도록 하였다. 이를 통해 디스플레이 장치의 설계 비용과 부피를 줄이고, 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 다수의 픽셀을 이용하여 이미지 정보와 밝기 정보를 생성하는 카메라부; 및
    동작 모드에 따라 상기 이미지 정보 또는 사용자가 원하는 특정 정보를 화면에 표시하고, 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는 디스플레이부
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라부는
    카메라 모드 동작시 항상 턴온되어 상기 이미지 정보와 상기 밝기 정보를 생성하고, 일반화면 모드 동작시 일정 주기마다 일정 시간 동안만 턴온되어 상기 밝기 정보를 생성하는
    디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 카메라부는
    상기 일반화면 모드 동작시 상기 다수의 픽셀 중 일부 픽셀만을 이용하여 상기 밝기 정보를 생성하는
    디스플레이 장치.
  4. 외부 이미지를 감지하여 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서;
    상기 이미지 신호를 이용하여 이미지 정보를 생성하는 이미지 처리부;
    상기 이미지 신호를 이용하여 밝기 정보를 생성하는 밝기 처리부; 및
    동작 모드에 따라 상기 이미지 정보 또는 사용자가 원하는 특정 정보를 화면에 표시하고, 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는 디스플레이부
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    카메라 모드 동작시,
    상기 이미지 센서와 상기 이미지 처리부는 항상 턴온되어 상기 이미지 신호와 상기 이미지 정보를 생성하고,
    상기 디스플레이부는 상기 이미지 정보를 상기 화면에 표시하는
    디스플레이 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    일반화면 모드 동작시,
    상기 이미지 센서와 상기 밝기 처리부는 일정 주기마다 일정 시간 동안만 턴온되어 상기 이미지 신호와 상기 밝기 정보를 생성하고,
    상기 디스플레이부는 상기 사용자가 원하는 특정 정보를 상기 화면에 표시하는
    디스플레이 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 디스플레이부는
    상기 일정 주기마다 상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는
    디스플레이 장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 이미지 센서는
    상기 외부 이미지를 감지하여 전기 신호를 생성하는 다수의 픽셀; 및
    상기 전기 신호를 아날로그/디지털 변환하여 상기 이미지 신호를 생성하는 변환부를 포함하는
    디스플레이 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이미지 센서는
    일반화면 모드 동작시 상기 다수의 픽셀 중 상기 밝기 정보 생성을 위해 필요한 일부 픽셀만을 이용하여 상기 이미지 신호를 생성하는
    디스플레이 장치.
  10. 이미지 센서와 디스플레이부를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 이미지 센서를 턴온시켜 외부 이미지를 감지하는 단계;
    상기 감지 결과를 이용하여 이미지 정보를 생성하는 단계;
    상기 감지 결과를 이용하여 밝기 정보를 생성하는 단계;
    상기 이미지 정보를 상기 디스플레이부의 화면에 표시하는 단계; 및
    상기 밝기 정보를 이용하여 상기 화면의 밝기를 조절하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  11. 이미지 센서와 디스플레이부를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    일정 주기마다 일정 시간 동안 상기 이미지 센서를 턴온시켜 외부 이미지를 감지하는 단계;
    상기 일정 주기마다 상기 감지 결과를 이용하여 밝기 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 밝기 정보를 이용하여 상기 디스플레이부의 화면 밝기를 조절하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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