KR20140116607A - 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 눈이 편안한 영상 모드를 포함한 다양한 화면 모드를 복수의 요소에 따라 가변적으로 제어하기 위한 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 처리 장치는 하나 이상의 영상 처리부를 포함하고, 하나 이상의 영상 처리부는, 디스플레이 모드를 조정하기 위한 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하고, 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고, 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 화면 모드를 제공하는 표시 장치에서 가변적인 환경 요소나 표시되는 컨텐츠에 적합하도록 화면 모드의 세부적인 영상 특성을 조정함으로써, 사용자의 만족도가 높은 화면 모드를 제공할 수 있다.

Description

표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치{IMAGE PROCESSING METHOD FOR DISPLAY APPARATUS AND IMAGE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 눈이 편안한 영상 모드를 포함한 다양한 화면 모드를 복수의 요소에 따라 가변적으로 제어하기 위한 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 정보 디스플레이에 관심이 고조되고, 휴대가 가능한 전자 장치에 대한 요구가 높아지면서 경량 박막형 평판 표시 장치에 대한 연구 및 상업화가 널리 이루어지고 있다. 이러한 평판 표시 장치 중 특히, 액정 표시 장치 (Liquid Crystal Display; LCD) 와 유기 발광 표시 장치 (Organic Light Emitting Display; OLED) 에 대한 연구가 널리 이루어지고 있다.

LCD 및 OLED 평판 표시 장치 각각은 장치마다 고유의 광학 특성을 가지고 있으며, 특히 상이한 휘도 (Luminance), 명암비 (Contrast ratio), 색온도 (Color temperature) 및 색재현 영역 (Color Gamut) 을 가진다. LCD 및 OLED 평판 표시 장치는 각각의 휘도, 명암비 및 색재현 영역 내에서 사용자의 취향에 맞추어 원하는 화면을 선택할 수 있도록 다양한 화면 모드를 제공하고 있다.

화면 모드는 예컨대 감마 2.2 기준을 만족하는 표준 모드, 명암비가 향상된 다이나믹 모드, 색 재현력을 강화한 내츄럴 모드, 영화관 느낌을 구현하는 시네마 모드 등이 있으며, 화면 모드 각각은 입력 영상을 목표하는 영상 특성을 갖도록 변환한다. 그러나, 기존의 표시 장치에서 모드가 목표하는 영상 특성 (화질 특성) 은 예를 들어, 휘도 및 감마 특성이 있고, 이러한 영상 특성은 표시 장치의 제조 시 미리 결정되고, 사용자에 의해 지정된다.

[관련기술문헌]

1. 비디오 화질 개선 장치 및 방법 (한국특허출원번호 제10-2009-0083302호)

2. 영상표시기기의 색 온도 보상 장치 및 방법 (한국특허출원번호 제10-2008-09988182호)

본 발명의 발명자들은 다수의 사용자들이 통상의 표시장치의 화질과 비교하여 종이 같은 느낌의 자연스러운 화질을 선호한다는 것을 인식하였고, 이에 부합하는 눈이 편안한 영상 특성인 종이 느낌의 영상이 사용자의 눈을 편하게 할 수 있으며, 종이 같은 (Paper like) 화면 모드를 현실감 있게 구현하기 위해서는 주변 환경 요소, 페이퍼의 광학적 특성, 목표 색 온도를 다양하게 고려해야 한다는 것을 인식하였다.

본 발명의 발명자들은 스스로 빛을 내는 발광형 표시장치를 이용하여 스스로 빛을 내지 않으며, 주변 조명 환경에 따라서 영상 특성이 수시로 바뀌는 종이의 특성을 재현하는 것이 필요하다는 문제를 인식하였다.

본 발명의 발명자들은 주변 환경에 따라서 사용자가 바라보는 종이에 인쇄된 인쇄물의 영상이 가변적으로 바뀐다는 것을 인식하였다. 예를 들어 아침 햇살 아래에서 보는 책의 색감과 저녁 노을이 질 때의 색감이 다르고, 실내에 있을 때와 실외에 있을 때, 형광등 조명환경, 백열전등 조명환경 또는 텅스텐 조명환경 등 다양한 환경에서 사용자가 경험하는 인쇄물의 색감은 그 주변 환경에 따라서 다양하게 변하며 이러한 가변적인 영상이 사용자가 경험 (User experience) 측면에서 주변환경과 관계없이 변하지 않는 자발광 표시 장치보다 자연스럽고 편한안 영상을 제공한다는 것을 인식하였다.

본 발명의 발명자들은 인쇄물에 사용되는 잉크의 반사율이 LCD 및 OLED 등의 자발광 표시 장치의 표면 반사율보다 상대적으로 높기 때문에 인쇄물의 명암비가 자발광 표시 장치의 명암비보다 낮게 구현된다는 것을 인식하였다.

본 발명의 발명자들은 사람의 눈이 주변 밝기에 따라서 동공을 조절한다는 것을 인식하였다. 또한 동공의 상태에 따라서 빛을 받아들이는 민감도 또한 변한다는 것을 인식하였다. 따라서 주변 밝기와 표시 장치의 밝기를 비슷한 수준으로 조절하는 것이 사용자에게 보다 자연스러운 영상으로 인식된다는 것을 인식하였다.

본 발명의 발명자들은 복수의 가변적인 주변 환경 요소나 표시되는 컨텐츠를 고려하여 영상 특성을 결정하면, 사용자의 선호도를 반영한 화면 모드를 보다 정확하게 달성할 수 있다는 것을 인식하였다.

본 발명의 발명자들은 스스로 빛을 내는 발광형 표시장치를 이용하여 스스로 빛을 내지 않으며 주변 조명 환경에 따라서 영상 특성이 수시로 바뀌는 종이의 특성을 재현하는 것이 필요하다는 문제를 인식하였다.

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종이의 광학적 특성 예를 들어 파장별 반사율, 색 온도 등을 고려하여 다양한 화면 모드를 제공함과 동시에 표시 장치에서 가변적인 주변 환경 요소나 표시되는 컨텐츠에 적합하도록 화면 모드의 세부적인 영상 특성을 조정함으로써, 사용자가 보다 편안한 영상을 구현할 수 있는 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 사용자가 편안하게 느끼는 영상 특성인 종이 같은 느낌을 표현하는 영상 모드인 페이퍼 모드 (Paper Mode) 에서 다양한 주변 환경 정보 및 컨텐츠의 정보를 가지는 복수의 요소에 기초하여 사용자에게 최적의 페이퍼 모드 조건을 결정하고 결정된 페이퍼 모드 조건에 따라 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 영상 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 처리 장치는 하나 이상의 영상 처리부를 포함하고, 하나 이상의 영상 처리부는, 디스플레이 모드를 조정하기 위한 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하고, 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고, 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 영상 처리부는 모드 선택 신호를 더 수신하고, 모드 선택 신호 및 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 모드의 영상 특성은 디스플레이 모드의 색 온도, 휘도, 및 명암대비 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 모드는 페이퍼 모드이고, 복수의 요소 중 하나는 페이퍼의 특성이고, 하나 이상의 영상 처리부는 페이퍼의 특성을 포함하는 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼의 특성은 페이퍼의 반사율이고, 복수의 요소는 페이퍼의 반사율, 외광의 조도 및 색 온도를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 하나는 근접 센서로부터 획득된 사용자와의 거리 요소이고, 하나 이상의 영상 처리부는 거리 요소를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 하나는 색 온도 센서로부터 획득된 외광의 색 온도이고, 하나 이상의 영상 처리부는 외광의 색 온도를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 하나는 카메라로부터 획득된 사용자의 성별 또는 연령대 데이터이고, 하나 이상의 영상 처리부는 성별 또는 연령대 데이터를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 하나는 조도 센서로부터 획득된 외광의 조도이고, 하나 이상의 영상 처리부는 외광의 조도를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 하나는 GPS 모듈로부터 획득된 위치 데이터이고, 하나 이상의 영상 처리부는 위치 데이터에 기초한 환경 데이터를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 환경 데이터는 날씨 데이터 또는 날씨 데이터에 대응하는 색 온도를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 적어도 하나는 입력 영상의 분석에 기초하여 산출된 요소인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나 이상의 영상 처리부는 입력 영상의 분석에 기초하여 산출된 요소를 기초로 입력 영상의 텍스트 (text) 포함 여부를 결정하고, 결정에 기초하여 페이퍼 모드의 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 입력 영상의 분석은 히스토그램 (histogram) 의 분석, 템플렛 매칭 (template matching) 분석, 또는 무채색 컬러 분포 분석을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나 이상의 영상 처리부는 복수의 요소 각각에 가중치를 부여하여 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나 이상의 영상 처리부는 영상 특성으로부터 영상 처리를 위한 계조 값을 산출하고, 계조 값을 이용하여 입력 영상을 변환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나 이상의 영상 처리부는 변환된 입력 영상을 디스플레이 패널로 출력하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 외광의 조도 및 색 온도를 측정하도록 구성된 복수의 광 센서, 스캔 라인들, 데이터 라인들 및 화소들을 포함하고, 영상 분석, 출력 영상 정보, 또는 복수의 광 센서로부터 획득된 조도 및 색 온도를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 조정된 계조 값을 갖는 페이퍼 모드의 영상을 화소들을 사용하여 표시하도록 구성된 디스플레이 패널, 스캔 라인들을 구동하도록 구성된 스캔 드라이버 및 데이터 라인들을 구동하도록 구성된 데이터 드라이버를 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 적어도 하나의 요소는 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, 또는 GPS모듈 중 적어도 하나로부터 획득된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 광 센서는 컬러 센서를 포함하고, 색 온도는 컬러 센서로부터의 컬러 값으로부터 산출된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 적어도 하나의 요소는 입력 영상에 대한 히스토그램 (histogram) 분석, 템플렛 매칭 (template matching) 분석, 또는 무채색 컬러 분포 분석을 통해 획득된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소에 기초하여 페이퍼 모드의 영상 특성이 결정되고, 페이퍼 모드의 영상은 결정된 영상 특성을 달성하도록 조정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼 모드의 영상 특성은 색 온도, 휘도, 및 명암비 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 영상 특성은 복수의 요소를 제1 룩업 테이블에 대응시킴으로써 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 영상 특성은 복수의 요소에 대한 산출 식을 통해 산출됨으로써 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 영상 특성은 복수의 요소 각각에 가중치를 적용하여 산출됨으로써 결정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼 모드의 영상은 영상 특성에 기초한 제2 룩업 테이블에 대응됨으로써 조정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼 모드의 영상은 결정된 영상 특성으로부터 산출된 최대 계조 값 및 최소 계조 값에 기초한 산출 식을 통해 조정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼 모드의 영상은 디스플레이 패널의 일부 영역에 표시되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 패널은 백라이트를 포함하는 액정 디스플레이 패널이고, 페이퍼 모드의 영상은 백라이트의 휘도 및 영상 특성을 기초로 조정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 패널은 유기 발광 디스플레이 패널인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소는 복수의 종류의 페이퍼에 대한 영상 특성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 입력 영상을 분석한 분석 요소, 사용자로부터의 입력, 또는 적어도 하나의 센서로부터의 측정값에 기초하여 페이퍼 모드의 가변적 영상 특성을 결정하는 결정 수단, 페이퍼 모드의 가변적 영상 특성을 달성하기 위한 산출 식을 통해 입력 영상의 컬러 계조를 변환하는 처리 수단 및 변환된 영상을 디스플레이 장치로 출력하는 영상 출력 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가변적 영상 특성을 달성하기 위한 산출 식은 가변적 영상 특성에 대한 최대 계조 값 및 최소 계조 값을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 입력 영상의 컬러 계조는 R, G, B 컬러 계조 데이터를 포함하고, 처리 수단은 입력 영상의 R, G, B 컬러 계조 데이터 각각을 변환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 처리 수단에서 산출식은 하기 식 (1), (2), (3) 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(여기서, n은 계조의 비트 (bit) 이고, R, G, B_input은 입력 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_output은 영상 처리된 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_max는 상기 결정된 가변적 영상 특성에 대한 R, G, B 컬러의 최대 계조 값이고, R, G, B_min은 최소 계조 값인)

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 처리 수단에서 산출식은 하기 식 (4), (5), (6) 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스 플레이 장치는 백라이트를 포함하는 액정 디스플레이 패널이고, 처리 수단은 가변적 영상 특성을 달성하도록, 백라이트의 밝기를 결정하고, 백라이트의 밝기를 기초로 가변적 영상 특성을 달성하도록 입력 영상의 컬러 계조를 변환하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는 디스플레이 모드가 적용가능한 표시 장치를 포함하는 전자 디바이스로서, 전자 디바이스는, 디스플레이 모드의 선택을 검출하고, 선택된 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하기 위한 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하고, 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고, 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 변환하고, 변환된 입력 영상을 표시 장치를 통해 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 모드는 편안한 모드, 주변환경 모드, 페이퍼 모드, 선명한 모드, 시네마 모드, 자연색 모드, 영화 모드, 표준 모드, 야외 모드 또는 저전력 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하기 위한 복수의 요소는 디스플레이 모드에 따라 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼 모드는 페이퍼의 종류에 따라 복수의 요소가 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이 모드의 영상 특성은 복수의 요소에 따라 가변적으로 결정되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소는 전자 디바이스가 실행하는 애플리케이션에 대한 정보를 포함하고, 애플리케이션에 대한 정보를 기초로 디스플레이 모드의 영상 특성 및 적용 영역을 결정하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 박막 트랜지스터 및 유기발광층을 포함하는 화소들, 스캔 라인들, 및 데이터 라인들을 포함하고, 센서로부터 획득된 측정 값, 영상 분석 또는 어플리케이션 정보를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 조정된 계조 값을 갖는 페이퍼 모드의 영상을 화소들을 사용하여 표시하는 유기 발광 디스플레이 패널, 스캔 라인들을 구동하도록 구성된 스캔 드라이버, 데이터 라인들을 구동하도록 구성된 데이터 드라이버 및 센서로부터 획득된 측정 값, 영상 분석, 또는 어플리케이션 정보를 포함하는 복수의 요소에 기초하여, 계조 값을 조정하도록 입력 영상을 처리하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 처리 방법은 디스플레이 모드의 가변적 영상 특성과 관련된 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하는 단계, 획득된 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 가변적 영상 특성을 결정하는 단계, 결정된 가변적 영상 특성에 대한 최대 계조 값 및 최소 계조 값을 결정하는 단계, 최대 계조 값 및 최소 계조 값에 기초하여 입력 영상을 영상 처리하는 단계, 영상 처리된 영상을 디스플레이에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 영상 처리하는 단계는 하기 식 (7), (8), (9) 를 이용하여 영상을 처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소 중 적어도 하나의 요소는 조도 센서, 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, 또는 GPS모듈 중 적어도 하나로부터 획득된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 페이퍼 모드의 가변적 영상 특성은 색 온도, 휘도, 및 명암비 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가변적 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 영상 처리하는 단계는 입력 영상의 일부를 영상 처리하는 단계인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 입력 영상을 처리하는 단계는 입력 영상과 영상 처리된 영상이 트랜지션되도록 영상 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 요소를 획득하는 단계는 입력 영상을 분석하여 요소를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 획득된 복수의 요소를 기초로 입력 영상의 텍스트(text) 포함 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 가변적 영상 특성을 결정하는 단계는, 텍스트 포함 여부에 기초하여 페이퍼 모드의 가변적 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 디스플레이는 액정 디스플레이이고, 입력 영상을 처리하는 단계는, 가변적 영상 특성을 기초로 백라이트의 밝기를 결정하는 단계 및 백라이트의 밝기와 가변적 영상 특성을 기초로 입력 영상을 영상 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은, 다양한 화면 모드를 제공하는 표시 장치에서 가변적인 주변 환경 요소나 표시되는 컨텐츠에 적합하도록 화면 모드의 세부적인 영상 특성을 조정함으로써, 주변 환경 요소에 대응 되는 휘도 명암비 및 색온도를 갖는 주변 환경에 대응하는 편안한 화면 모드를 제공할 수 있다.

본 발명은, 주변 환경에 대응하여 페이퍼 모드에서 복수의 요소에 기초하여 사용자에게 종이 느낌이 나는 (Paper like) 화질을 능동적으로 제안함으로 서 다양한 사용자 경험을 (User experience) 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 페이퍼 모드에서 복수의 요소에 기초하여 사용자에게 최적의 페이퍼 모드 조건을 결정하고 결정된 페이퍼 모드 조건에 따라 영상을 표시할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 주변 환경에 대응하여 다양한 화질 모드에서 다양한 주변 환경 정보 및 컨텐츠의 정보를 가지는 복수의 요소에 기초하여 룩업 테이블 또는 연산식을 사용하여 사용자에게 자연스러우며 눈이 편안한 화질을 능동적으로 제안함으로 서 사용자 다양한 사용자 경험을 제공하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부의 예시적인 실시 양태를 나타내기 위한 블록도이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부가 영상 특성을 결정하는 실시 양태를 설명하기 위한 수식들이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부가 영상 특성을 결정하는 실시 양태를 설명하기 위한 룩업 테이블이다.
도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부의 예시적인 실시 양태를 나타내기 위한 블록도이다.
도 1g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 처리부의 예시적인 실시 양태를 나타내기 위한 블록도이다.
도 1h는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 처리부가 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 실시 양태를 설명하기 위한 룩업 테이블이다.
도 1i는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 처리부가 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 실시 양태를 설명하기 위한 수식들이다.
도 2a 내지 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 블록도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스에서 화면 보드를 선택하기 위한 UI (User Interface) 를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 적용될 수 있는 장치들에 대한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 모드 제어 방법에 대한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 영상이란 시각적인 이미지를 의미하는 것으로서 스크린 또는 표시 장치에 나타나는 모든 요소를 의미한다. 영상은 동영상, 정지 영상, 스틸컷 등을 포함할 수 있으며, 동영상인 경우 복수의 프레임으로 구성될 수 있으며, 프레임 각각은 복수의 레이어 또는 영역을 포함할 수 있다. 영상은 2차원 영상 또는 3차원 영상일 수 있다. 본 명세서에서 영상은 2차원인 경우 및 3차원인 경우 모두에 대하여 영상 처리되므로, 이하에서는 특별히 언급하는 경우를 제외하고는 2차원 영상 및 3차원 영상 모두를 영상으로 지칭한다.

본 명세서에서 영역 또는 레이어란 기 설정된 또는 입력 영상 분석을 통하여 결정된 영상에서 분리 가능한 영상의 일부 또는 일부를 포함하는 층을 의미하며, 영상의 특징, 현저성, 경계 등에 의해 구분될 수 있다. 레이어가 영상의 일부를 포함하는 층으로 해석되는 경우에는 영상의 일부를 제외한 부분에 대해서는 투명한 층으로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 영상 신호란 영상이 스크린 또는 표시 장치의 패널 상에 표시될 수 있도록 전기 신호로 변환되어 출력되는 것을 의미하는 것으로서, 영상 데이터를 송수신하도록 하는 신호를 의미한다.

본 명세서에서 컬러 정보는 입사되는 광 또는 표시되는 화면의 컬러 특성으로써, YUV, CMYK, HSV, RGB, YCrCb 등과 같은 다양한 색 좌표로 표현될 수 있으나, 본 명세서에서는 설명의 편의상 컬러 정보가 RGB 색 좌표인 것으로 상정하고 설명한다. 또한, 각각의 색 좌표는 필요에 따라 이용 목적이나 연산량을 고려하여, RGB로부터 HSV로 전환 또는 HSV로부터 RGB로 전환될 수 있다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 (software) 또는 하드웨어 (hardware) 로 구성된, 알고리즘 또는 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 알고리즘 또는 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 디지털 신호 처리 디바이스 (Digital Signal Processing Device) 의 프로세서, ASIC (application specific integrated circuit) 또는 범용 IC(Intergrated circuit) 칩에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 알고리즘 또는 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능 (들) 을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다. 이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 (100) 는 처리부 (120) 및 디스플레이부 (130) 를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 는 눈이 편안한 영상 특성을 구현하는 페이퍼 모드를 포함한 다수의 화면 모드를 제공할 수 있다. 화면 모드는 디스플레이 모드, 화질 모드 등으로 지칭될 수 있으며 예컨대, 선명 모드, 표준 모드, 자연색 (Natural) 모드, 시네마 모드, 페이퍼 (Paper) 모드, 자동 조절 모드, 야외 모드, 저전력 모드 등을 포함할 수 있다.

표시 장치 (100) 의 화면 모드는 사용자가 원하는 다양한 색감을 제공한다.

화면 모드는 표시 장치 (100) 가 표시하는 영상이 특정 색 온도, 최대 휘도, 명암비, 선명도, 색 재현 범위 등을 갖도록 하는 복수의 영상 특성을 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 에서의 화면 모드는 복수의 요소에 기초하여 적어도 하나의 영상 특성이 조정 가능한 화면 모드일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 화면 모드는 다양한 요구를 가지는 사용자들 각각의 감성을 만족시키기 위한 화면 모드일 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 화면 모드는 조도 환경을 포함하는 주변 환경뿐만 아니라, 사용자의 성별, 나이, 인종, 표시되는 영상의 컨텐츠, 영상의 특성에 따라 조정 가능함으로써, 사용자가 선호하는 영상을 예측하여 제공하는 화면 모드일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 화면 모드는 종이의 광학적 특성을 재현한 특성을 가지는 화면 모드일 수 있다. 종이의 광학적 특성이란, 표시 장치 (100) 에서의 휘도, 색 온도, 명도대비, 선명도, 색 재현 범위에 더하여, 종이 표면의 반사율, 투과율, 표면 부드러움 (Texturing) 등의 물리적 또는 광학적 특성을 더 포함하도록 의도된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 화면 모드는 눈이 편안한 영상 모드를 포함할 수 있다. 눈이 편안한 영상 모드는 페이퍼 모드일 수 있으며, 페이퍼 모드는 눈이 편안한 영상을 구현하기 위해서 종이의 특성을 기초로 하는 화면 모드일 수 있다. 페이퍼 모드란 표시 영상이 텍스트 (Text) 를 포함하는 환경에서 또는 사용자의 필요에 의해 실제 종이를 보는 것과 같은 눈의 편안함을 제공하기 위한 화면 모드일 수 있다.

처리부 (120) 는 입력 영상을 수신하고, 디스플레이 모드의 레벨을 조절하기 위한 복수의 요소를 수신하고, 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고, 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환한다. 또한, 처리부 (120) 는 변환된 영상 신호를 디스플레이부 (130) 에 전송한다.

처리부 (120) 는 휴대폰, 스마트 폰, 스마트 시계, 입는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 디지털 방송용 단말기, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), 이북 (eBook), 네비게이션, 텔레비전 등과 같은 장치에서 다양한 연산을 수행할 수 있는 프로세서를 의미할 수 있다. 또는 처리부 (120) 는 표시 장치 (100) 에 포함된 타이밍 컨트롤러 (Timing Controller), MAP (Multimedia Application Processor), ISP (Image Signal Processor) 등과 같은 연산 장치일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들에서 처리부 (120) 가 수행하도록 의도되는 다양한 연산 동작, 영상 처리, 영상 변환들은 프로세서에 의해서 모두 수행될 수도 있으며, 타이밍 컨트롤러에 의해 모두 수행될 수도 있다. 또는 본 발명의 실시예들에서 처리부 (120) 가 수행하도록 의도되는 다양한 동작들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 필요에 따라 프로세서 또는 타이밍 컨트롤러에서 수행될 수도 있다. 또한, 처리부 (120) 에서의 동작은 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다. 또한, 처리부 (120) 는 적어도 하나의 처리 디바이스를 포함하는 처리 장치, 영상 처리 장치, 또는 디지털 영상 처리 장치로 지칭될 수도 있으며, 독립된 장치로서 구동될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 처리부 (120) 가 프로세서인 것으로 상정하고 설명한다.

처리부 (120) 는 외부기기, 외부의 메모리, 유/무선 수신장치로부터 입력 영상을 수신할 수 있다. 처리부 (120) 는 입력 영상에 대해 디코딩, 노이즈 제거, 명암 대비 조절, 영상 스케일링 (scaling) 등의 신호 처리를 수행 할 수 있으며, 영상이 3차원 영상인 경우에는, 좌안용 영상과 우안용 영상 각각에 신호 처리를 수행할 수 있다.

복수의 요소는 센서로부터의 측정값, 입력 영상 분석 결과, 표시되는 어플리케이션의 정보, 표시 장치의 위치 관련 정보 또는종이의 특성 또는 사용자 입력 등을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 요소는 표시 장치 (100) 의 주변 환경에 대한 정보, 표시하는 영상 또는 어플리케이션에 대한 정보 및 사용자의 정보 등 사용자가 화면 모드를 선택하는데 있어 영향을 미칠 수 있는 모든 요소를 포함한다. 또한, 표시 장치 (100) 는 화면 모드의 레벨을 조절하기 위해 복수의 요소를 수집하거나 획득할 수 있다. 표시 장치 (100) 는 하나의 요소가 아닌 복수의 요소를 복합적으로 판단하여, 화면 모드의 레벨을 조절하도록 의도된다. 복수의 요소에 대한 구체적인 구성은 도 2a 내지 도 2g를 참조하여 후술한다.

화면 모드의 레벨이란 전술한 화면 모드의 영상 특성과 관련한다. 화면 모드의 레벨은 영상 특성 일부에 대한 레벨일 수 있으며 또는 영상 특성 전반에 대한 레벨일 수 있다.

디스플레이부 (130) 는 처리부 (120) 로부터 변환된 영상 신호를 수신하고, 영상 신호를 출력함으로써 영상을 표시한다. 디스플레이부 (130) 는 처리부 (120) 가 변환 또는 영상 처리한 결과를 표시하는 기능을 수행한다. 본 명세서에서 디스플레이부 (130) 는 표시부 등과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 는 다양한 디스플레이부 (130) 로 구성될 수 있다.

디스플레이부 (130) 는 액정 표시 장치일 수 있다. 액정 표시 장치는 하부 기판, 상부 기판, 화소 전극, 공통 전극, 컬러 필터, 편광 필름 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 액정 표시 장치의 화소 영역에 위치하는 화소 전극과 하부 기판 또는 상부 기판에 형성되는 공통 전극 사이에서 형성되는 전기장에 의해 액정을 제어 하며, 액정의 제어 정도에 따라 편광필름을 통하여 투과하는 별도의 광원에서부터 입사된 광을 선택적으로 투과시킨다. 이렇게 선택적으로 투과된 광은 상부 기판에 위치한 컬러 필터를 통과하여, 영상이 표시되게 된다. 액정 표시 장치는 별도의 광원이 액정 표시 장치의 후면이 아닌 측면 등에 형성되어 표시 장치로써 구동될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 디스플레이부 (130) 는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층에 전류를 흐르게 함으로써, 유기 발광층이 발광하도록 하는 표시 장치이다. 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층을 사용하여 특정 파장의 빛을 발광한다. 유기 발광 표시 장치는 적어도 캐소드, 유기 발광층, 애노드를 포함한다.

디스플레이부 (130) 는 패시브 매트릭스 (passive matrix) 및 액티브 매트릭스 (active matrix) 로 구동될 수 있으며, 디스플레이부 (130) 의 구동에 대해서는 도 3 및 도 4과 관련하여, 구체적으로 설명한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 디스플레이부 (130) 가 유기 발광 표시 장치인 것으로 상정하고 설명한다.

유기 발광 표시 장치는 탑 에미션 (top emission) 방식과 바텀 에미션 (bottom emission) 방식으로 구성될 수 있다. 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치 상부로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미하는 것으로서, 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 형성된 기판의 상면 방향으로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미한다. 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치 하부로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미하는 것으로서, 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 형성된 기판의 하면 방향으로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미한다. 나아가, 유기 발광 표시 장치는 양면 발광 방식으로 구성될 수도 있다. 양면 발광 방식의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치 상부 및 하부로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미하는 것으로서, 탑 에미션 방식과 바텀 에미션 방식으로 동시에 구동 가능한 유기 발광 표시 장치를 의미한다.

탑 에미션 방식, 바텀 에미션 방식 및 양면 발광 방식의 유기 발광 표시 장치는 각각의 발광 방식의 구성에 최적화 되게끔 박막 트랜지스터와 애노드 캐소드의 배치를 함으로써 박막 트랜지스터가 발광 소자의 발광 방향을 간섭하지 않게 최적화 배치를 할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 유기 발광 표시 장치가 탑 에미션 방식으로 구성된 것으로 상정하여 설명한다.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 는 복수의 요소 (110), 영상 특성 결정부 (122) 및 영상 처리부 (124) 를 포함하는 처리부 (120) 및 디스플레이부 (130) 를 포함한다.

도 1b에서는, 설명의 편의를 위해 처리부 (120) 를 하나의 모듈로 표시하고, 처리부 (430) 내에 복수의 모듈이 포함된 것으로 도시하였으나, 이하에서 설명될 표시 장치 (100) 의 다양한 기능은 하나의 모듈에서 실행되는 형태로 구현될 수 있으며, 영상 분석 (114), 어플리케이션 정보 (113) 또는 사용자 입력도 처리부 (120) 와 하나의 모듈로 구성되거나 구현될 수 있다.

복수의 요소 (110) 는 센서로부터의 측정값 (111), 영상 분석 (112), 어플리케이션 정보 (113), GPS 모듈의 위치 정보 (114), 종이의 특성 (115) 을 포함할 수 있다. 복수의 요소 (110) 는 서로 상이한 복수의 센서로부터의 측정값일 수도 있으며, 하나의 센서로부터의 측정값과 하나의 영상 분석 (112) 결과일 수도 있으며, 센서로부터의 측정값 (111) 과 GPS 모듈로부터의 위치 정보 (114) 를 포함할 수도 있다. 또는, 복수의 요소 (110) 는 적어도 하나의 센서로부터의 측정값 (111) 과 어플리케이션 정보 (113) 를 포함하도록 구성될 수도 있다.

표시 장치 (100) 는 역광, 직광, 상이한 분포의 광 상태 등을 포함하는 다양한 광 환경에 노출될 수 있다. 표시 장치 (100) 는 복수의 요소 (110) 로 센서로부터의 측정값 (111) 을 포함할 수 있다. 표시 장치 (100) 는 광 센서를 통해 다양한 광 환경과 관련한 정보를 수집할 수 있으며, 광 환경과 관련한 정보에 기초하여, 표시되는 영상에 대한 최적의 모드 또는 사용자의 선택에 의한 모드를 최적화하도록 구성될 수 있다. 이하에서 광 센서는 광 모듈, 포토 다이오드 (photo diode) 포토 트렌지스터 (photo transistor) 등으로 지칭될 수 있다. 표시 장치 (100) 의 광 센서는 필요에 따라서 다양한 필터를 더 구비할 수 있다. 예를 들어 가시광선 영역만의 정보를 측정하도록 HPF (High Pass Filter), LPF (Low Pass Filter), BPF (Band Pass Filter) 등 다양한 필터 또는 자외선 필름, 적외선 필름 등을 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 표시 장치 (100) 의 광 센서는 노이즈로 측정될 수 있는 적외선 또는 자외선을 필터링하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 광 센서는 입사되는 광 특성을 검출하여 전기 신호로 변환하는 장치를 의미한다. 광 센서는 광도전성 효과형 광센서, 광기전력 효과형 광센서, 적외선 센서, 자외선 센서등을 포함한다. 광도전성 효과형 광센서는 CdS (Cadium Sulfide) 광도전 셀, PbS (Lead Sulfide) 광도전 셀을 포함하고, 광기전력 효과형 광센서는 포토 다이오드 (Photo Diode), 포토 트랜지스터, LASCR (Light Activated SCR), MOS 이미지 센서, CCD (Charge Coupled Device), 이미지 센서를 포함할 수 있다. 광 센서는 발광부와 수광부를 포함하는 거리센서를 포함할 수 있으며, 다양한 이미지 센서로 구성된 카메라를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 광 센서를 기능적으로 분류하면, 광 센서는 광의 조도를 측정하기 위한 조도 센서, 이미지를 저장하는 이미지 센서, 컬러를 측정할 수 있는 컬러 센서, 입사되는 광의 색 온도를 측정할 수 있는 색 온도 센서, 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서, 물체를 감지하는 포토 인터럽터 (photo interrupter) 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 광 센서는 하나의 광 센서로 구성되어 제어 신호에 따라서 선택적으로 다른 기능으로 구동할 수도 있으며 시간 간격을 가지고 순차적으로 다른 기능을 구동할 수 있으며, 복수의 광 센서가 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 다른 표시 장치 (100) 의 광 센서는 독립된 광 센서로 표시 장치 (100) 의 비 표시부에 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 광 센서가 표시부 상에 배치되는 것으로 표시되지만, 광 센서는 표시부의 비표시 영역에 포함된 것일 수 있다.

표시 장치 (100) 는 표시되는 영상의 분석을 통해 화면 모드를 조정하기 위한 다양한 정보를 획득할 수 있다. 분석된 영상의 분석 정보는 영상 분석 (112) 으로 지칭될 수 있다. 표시 장치 (100) 는 영상 분석 (112) 을 통해 영상과 관련한 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 영상에 대한 정보에 기초하여, 표시되는 영상에 대한 최적의 모드 또는 사용자의 선택에 의한 모드를 최적화하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 에서 영상 분석 (112) 은 템플릿 매칭 (template matching) 기법, 히스토그램 (histogram) 분석, 에지 검출 기법 등을 통해 입력 영상의 텍스트 포함 여부를 결정하는 영상 분석 (112), 무채색 컬러 분포 분석을 통한 컬러 분포 분석 등 영상에 대한 다양한 분석을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 분석 (112) 은 단일의 영상 분석 (112) 일 수 있으며, 복수의 영상 분석 (112) 이 조합된 것일 수도 있다.

표시 장치 (100) 는 운영체제로부터 현재 표시되는 어플리케이션의 정보를 제공받을 수 있다. 표시 장치 (100) 는 어플리케이션 정보 (113) 를 수집할 수 있다. 수집된 정보는 영상 특성을 결정하는데 활용된다.

추가적으로 표시되는 영상에 대한 최적의 모드 또는 사용자의 선택에 의한 모드를 최적화하도록 구성될 수 있으며, 최적화 설정은 어플리케이션 또는 운영체제에 저장될 수 있다. 다수의 어플리케이션 각각은 최적화 모드를 다르게 설정 후 어플리케이션 실행 시마다 설정 된 모드를 불러올 수 있다. 또한 어플리케이션에서 표시되는 컨텐츠의 정보를 더 분석하여 영상 특성을 결정할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 는 운영체제로부터 현재 실행 중인 어플리케이션이 동영상 재생 정보를 포함하고 있는지, 이북 컨텐츠 어플리케이션인지, 전자문서를 표시하는 어플리케이션인지 등과 같이 표시되는 컨텐츠와 관련한 정보를 수집할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 가 수집한 어플리케이션 정보 (113) 는 어플리케이션 창의 좌표를 포함할 수 있다. 예컨대, 하나의 어플리케이션 창은 표시 장치 (100) 전체에 표시될 수도 있으나 표시 장치 (100) 의 일부에 표시될 수도 있다. 어플리케이션 창이 표시 장치 (100) 의 일부에 표시되는 경우, 실행되는 복수의 어플리케이션이 표시 장치 (100) 의 일부에 동시에 표시될 수 있으며, 각각의 어플리케이션이 표시되는 영역이 2 개의 x, y 좌표로 정의될 수 있다. 표시 장치 (100) 는 x, y 좌표 내의 영역에 대해서만 화면 모드를 적용할 수 있다. 또한 어플리케이션 각각은 화면 모드의 조정에 필요한 요소들이 상이할 수도 있다.

표시 장치 (100) 는 GPS 모듈 로부터 표시 장치 (100) 의 위치 정보 (114) 를 수신 받는다. 표시 장치 (100) 는 GPS 모듈로부터의 위치 정보 (114) 를 이용하여 표시 장치 (100) 의 환경에 대한 다양한 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 위치 정보와 관련한 정보에 기초하여, 표시되는 영상에 대한 최적의 모드 또는 사용자 선택에 의한 모드를 최적화하도록 구성될 수 있다. 표시 장치 (100) 는 GPS 모듈로부터의 위치 정보 (114) 에 더하여, 표시 장치 (100) 의 통신 모듈을 통해 추가 적인 위지 정보를 수집할 수 있다. 예를 들면 AP (Access Point) 또는 와이파이 공유기의 위치 정보를 수집하고 보다 정확한 위치 정보 및 이에 대응하는 위치의 날씨 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 위치 정보와 관련한 정보에 기초하여, 표시되는 영상에 대한 최적의 모드 또는 사용자 선택에 의한 모드를 최적화하도록 구성될 수 있다. AP, 와이파이 공유기의 위치 정보 및 GPS 모듈로부터의 위치 정보 (114) 에 기초하여 표시 장치 (100) 의 실내/실외 또는 건물 내부의 몇 층에 있는지 등이 판단될 수도 있다. 또한, 표시 장치 (100) 의 이동 패턴 분석에 따른 표시 장치의 위치 정보를 이용할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 에서 위치 정보는 위치에 대한 주변 환경을 예측하기 위한 것일 수 있다. 예를 들면 위치에 대한 조도 환경 및 주변 환경의 색 온도를 예측하거나 판단하기 위한 모든 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 처리부 (120) 는 영상 특성 결정부 (122) 를 포함한다. 영상 특성 결정부 (122) 는 센서로부터의 측정 값 (111), 영상 분석 (112) 결과, 어플리케이션 정보 (113), GPS 모듈 또는 인터넷으로부터의 위치 정보 (114), 또는 종이의 특성 (115) 를 포함하는 복수의 요소 (110) 를 이용한다. 영상 특성 결정부 (122) 는 복수의 요소 (110) 에 기초하여 표시되는 영상에 대한 최적의 영상 특성을 결정하거나, 사용자 선택에 의한 모드를 최적화 하도록 영상 특성을 결정한다. 영상 특성 결정부 (122) 에 대한 구체적인 구성 및 동작 방법은 도 1c 내지 도 1f를 참조하여 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 처리부 (120) 는 영상 처리부 (124) 를 포함한다. 영상 처리부 (124) 는 영상 특성 결정부 (122) 에 의해 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환한다. 영상 처리부 (124) 는 결정된 영상 특성을 참조하여 입력 영상을 영상 처리함으로써 입력 영상을 변환한다.

본 명세서에서 영상 처리란 입력된 영상 신호를 영상 처리부 또는 프로세서를 통해 신호 처리하여 목적에 맞게 가공하는 것을 의미하는 것으로서, 아날로그 신호 처리 및 디지털 신호 처리를 모두 포함한다.

이하에서 설명의 편의상 영상 처리가 영상에 대한 디지털 영상 처리를 의미하나 이에 제한되지 않고 폭넓게 해석될 수 있다. 또한, 본 명세서에서의 영상 처리는 포인트 처리, 영역 처리, 기하학적 처리, 그리고 프레임 처리의 4가지를 적어도 포함할 수 있다. 포인트 처리는 화소의 위치를 기반으로 화소 단위로 처리한다. 영역 처리는 화소의 원래 값과 이웃하는 화소의 값을 기반으로 하여 화소값을 변경할 수 있으며, 기하학적 처리는 화소들의 위치나 배열을 변화시킬 수 있다. 프레임 처리는 두 개 이상의 영상들에 대한 연산을 기반으로 하여 화소 값들을 변경할 수 있다. 본 명세서에서는 특별히 언급하지 않는 이상, 영상 처리는 포인트 처리에 의한 영상 처리를 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 처리부 (124) 는 룩업 테이블 (look up table) 또는 수식에 의해 영상을 처리할 수 있다. 영상 처리부 (122) 에 대한 구체적인 구성 및 동작 방법은 도 1g 내지 도 1i를 참조하여 후술한다.

디스플레이부는 전술한 바와 같이 액정 표시 장치 또는 유기 발광 표시 장치일 수 있으며, 영상 처리된 영상을 입력 받아 영상을 표시한다. 디스플레이부에 표시된 영상의 영상 특성은 테스트 패턴 이미지와 휘도계, 조도색차계 등에 의해 측정 가능하며, 복수의 요소 (110) 각각의 변화에 따라 디스플레이부에 표시된 영상의 영상 특성이 조정될 수 있다.

도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부의 예시적인 실시 양태를 나타내기 위한 블록도이다. 영상 특성 결정부 (122) 는 센서로부터의 측정 값, 영상 분석 (112) 결과, 어플리케이션 정보 (113) 및 GPS 모듈로부터의 위치 정보 (114), 종이의 특성 (115) 를 포함하는 복수의 요소 (110) 에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 복수의 요소 (110) 를 조도 센서로부터의 조도 정보 및 색 온도 센서로부터의 색 온도 정보를 복수의 요소 (110) 로 상정하여 설명하나, 선택된 복수의 요소 (110) 는 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 화면 모드의 영상 특성은 전술한 센서로부터의 측정값 (111), 영상 분석 (112), 어플리케이션 정보 (113), GPS 모듈로부터의 위치 정보 (114), 종이의 특성 (115) 등 다양한 요소의 조합에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장시의 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 예컨대 조도 센서로부터 외광의 조도 정보 및 색 온도 센서로부터 외광의 색 온도 정보를 수신할 수 있다. 표시 장치 (100) 에 표시되는 영상은 외광의 조도뿐만 아니라 표시 장치 (100) 에 조사되는 광의 색 온도에 따라 영향을 받는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 화면 모드는 페이퍼 모드인 것으로 상정하고 설명한다.

종이는 외광 또는 다양한 광원에 의해 노출되며, 종이는 주위의 광원의 고유 색 온도에 따라 사용자가 체감하는 영상 특성이 상이해질 수 있다. 또한, 주위 광 조도에 따라 표시되는 영상의 시인성이 영향을 받을 수 있다. 하지만 기술 발전에 따라 표시 장치 (100) 의 표면 반사율은 무반사 (anti-reflection) 코팅 기술로 더 감소하였고, 이에 따라 표시 장치 (100) 의 영상은 주변 환경에 영향을 덜 받게 되었다. 하지만 이러한 표시 장치의 특성으로 인하여 표시 영상과 주변환경의 이질감이 발생할 수 있기 때문에, 주변 환경에 따라 능동적으로 변하는 페이퍼 모드는 종이 같은 느낌을 구현해야 한다. 페이퍼 모드가 적용된 영상은 사용자가 활자에 집중할 수 있도록 눈이 편안해야 한다. 또한 다양한 페이퍼 모드가 존재할 수 있으며, 예컨대 신문지와 같은 페이퍼 모드, 복사지와 같은 페이퍼 모드, 사진이 포함된 광택지나 잡지와 같은 페이퍼 모드 등이 있을 수 있다. 다양한 외광 조건에서 페이퍼 모드의 영상 특성이 유지되기 위해서는 외광에 대응하여 페이퍼 모드의 영상 특성이 결정될 수 있다.

종이의 광학적 특성을 구현하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 공지된 다양한 시험 방법에 따라 실제 종이와 유사한 특성을 갖도록 영상의 특성을 결정할 수 있다. 시험 방법으로는 한국 산업 표준 “KS M 7038, 종이의 불투명도 시험 방법 (Testing method for opacity of paper)”, “KS M ISO 11475, 종이 및 판지 ― CIE 백색도 측정(옥외 광원 D65/10°) (Paper and board - Determination of CIE whiteness, D65/10 degrees(outdoor daylight))“, “KS M ISO 11476, 종이 및 판지 ― CIE 백감도 측정, C/2°(옥내광원) (Paper and board - Determination of CIE whiteness, C/2 degrees(indoor illumination conditions))” 또는 위에 서술한 측정 방법에 대응되는 국제 표준 ISO (International Organization for Standardization) 가 이용될 수도 있다.

도 1c를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 표시 장치 (100) 주위의 조도 정보 및 색 온도 정보에 기초하여 페이퍼 모드 영상의 영상 특성을 결정할 수 있다. 결정된 영상 특성은 영상 처리부 (124) 로 전송될 수 있다.

영상 특성 결정부 (122) 가 복수의 요소 (110) 에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정하는 방법은 룩업 테이블에 의한 방법 또는 식을 이용한 방법이 있을 수 있다. 이하에서는 룩업 테이블을 이용하는 방법과 식을 이용한 방법 각각에 대해서 설명한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100)는 종이와 같은 느낌을 구현하기 위해 다양한 외광 조건과 다양한 종이 종류를 고려할 수 있다. 예컨대, 색 온도 6500k의 형광등과 색 온도 5000k의 LED 전구가 광원으로 고려될 수 있다. 또한, 종이로는 일반 사무용 복사용지가 고려될 수 있다. 또한, 종이는 복사용지뿐만 아니라 다양한 특성을 갖는 미색모조지, 신문지 등일 수 있으며, 다양한 종이의 광학적 특성은 앞서 제시한 다양한 시험방법들을 통해서 추출될 수 있으며, 영상 특성 결정부 (122) 는 추출된 종이의 특성 및 광원의 특성을 영상에 반영할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 가 전술한 광원들 하에서 종이와 유사한 시각적 느낌을 갖도록 영상 모드의 영상 특성을 결정하는 구성은 이하에서 도 1d, 도 1e, 도 1f와 관련하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성은 색 온도 (Correlated Color Temperature), 명암비 (C/R), 휘도 (luminance) 등을 포함한다. 영상 특성은 표시 장치 (100) 가 입력 최대 계조 값을 적용할 때 측정 되는 영상 특성을 의미한다. 본 명세서에서, 입력 영상의 계조 값이 R 최대값 (R_max), G 최대값 (G_max), B 최대값 (B_max) 일 경우 측정된 표시 장치의 색 온도, 최대 휘도, 및 입력 영상의 계조 값이 R 최소값 (R_min), G 최소값 (G_min), B 최소값 (B_min), 일 경우 측정된 표시 장치의 휘도와 최대 휘도의 비율 C/R을 영상 특성으로 정의할 수 있다. 측정된 표시 장치의 최대 휘도, 최소 휘도, C/R, 및 색 온도가 표시 장치 (100) 의 영상 특성을 의미할 수 있다.

도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부가 영상 특성을 결정하는 실시 양태를 설명하기 위한 수식들이다.

복수의 요소 (110) 가 수치화될 수 있는 요소인 경우, 복수의 요소 (110) 각각을 변수 (Variable) 또는 상수 (Constant) 로 하여 영상 특성 각각에 대한 식이 정의되고, 예컨대 메모리에 저장될 수 있다.

도 1d를 참조하면 예시로서, 종이의 특성, 색 온도 센서로부터 획득 가능한 외광의 색 온도 및 조도 센서로부터 획득 가능한 외광의 조도 각각을 변수로 하는 식 1, 식 2, 식 3을 도시한다.

도 1d의 식 1은 종이의 특성, 조도를 변수로 영상의 최대 휘도를 결정하기 위한 식이며, 도 1d의 식 2는 종이의 특성, 색 온도를 변수로 영상의 색 온도를 결정하기 위한 식이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 종이의 반사율 (Reflectance) (%), 투과율 (Transmittance) (%), 불투명도 (Opacity) (%), 백감도 (Whitness) 등을 변수 혹은 상수로 식 1에 반영함으로써, 복수의 다양한 종이를 모방하도록 페이퍼 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 센서로부터 측정된 조도 (lux) 값, 색 온도(Correlated Color Temperature) 값, GPS 모듈로부터 측정된 위치 정보, GPS 위치 정보의 시간, 위치 정보에 기초한 날씨 정보 및 그에 대응되는 조도 값과 색 온도 값 등을 변수 혹은 상수로 식 1, 2에 반영함으로써, 변화가능하고 다양한 주변 환경에 대응하도록 페이퍼 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 전술한 바와 같이 복수의 조도 환경 요소들, 예컨대 조도 센서로부터 측정되는 조도 값, 컬러 센서로부터 측정되는 평균 조도 값, GPS 모듈의 위치정보에 기초한 현 시간, 및 위치에서의 조도 값들 중에서 1개 이상의 조도 값을 선택할 수 있다.

영상 특성 결정부 (122) 는 전술한 복수의 조도 값들의 평균 조도 값 또는 각각의 조도 값에 가중치를 더하여 계산된 조도 값을 선택하여 주변 환경에 적합한 조도 값을 결정하여 상수 또는 변수로 식 1, 2, 3에 반영할 수 있다

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는, 전술한 바와 같이 복수의 색 온도 환경 요소들, 예컨대 색 온도 센서로부터 측정되는 색 온도 값, 컬러 센서로부터 산출되는 색 온도 값, GPS 모듈의 위치 정보에 기초하여 현 시간, 및 위치에서의 색 온도 값, 선택된 광원으로부터 결정되는 색 온도 값 들 중 1개 이상의 색 온도 값을 선택할 수 있다.

영상 특성 결정부 (122) 는 전술한 복수의 색 온도값들의 평균 색 온도 값 또는 각각의 색 온도 값에 가중치를 더하여 계산된 색 온도 값을 선택하여 주변 환경에 적합한 색 온도 값을 결정하고, 상수 또는 변수로 식 1, 2, 3에 반영할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 GPS 모듈 또는 통신 모듈로부터 수신된 위치 정보에 기초하여 표시 장치 (100) 의 실내 또는 실외 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 목표 조도를 설정하고, 시간 정보를 통하여 시간에 해당되는 태양광의 목표 조도를 설정하고, 위치 정보에 기초한 날씨 정보를 통하여 태양광의 목표 조도를 조정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는, GPS 모듈 또는 통신 모듈로부터 수신된 위치 정보에 기초하여 표시 장치 (100) 의 실내 또는 실외 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 목표 색 온도를 설정하고, 시간 정보를 통하여 시간에 해당되는 태양광의 목표 색 온도를 설정하고, 위치 정보에 기초한 날씨 정보를 통하여 태양광의 목표 색 온도를 조정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 복수의 요소 (110) 에 포함된 조도 및 색 온도 환경을 광원으로 설정하고, 광원으로부터의 빛을 목표 종이가 반사할 때의 광학적 특성을 페이퍼 모드의 영상 특성으로 결정할 수 있다.

예컨대, 영상 특성 결정부 (122) 가 종이의 반사율을 종이의 특성으로 선택하고, 측정된 외광의 조도 및 색 온도와 종이의 특성이 조합되어 페이퍼 모드 영상의 영상 특성이 결정될 수 있다.

[도표 1]

도표 1은 종이의 반사율이 80% 인 경우, 외광의 조도에 따른 페이퍼 모드의 목표 휘도를 나타낸 것이다. 목표 휘도란 입력 영상의 최대 계조 값이 표시하는 휘도를 의미한다. 입력 영상의 다른 계조 값들에 해당되는 휘도는 최대 계조 값에 비례하여 결정 될 수 있다. 도표 1을 참조하면, x축은 외광의 조도 (lux) 를 나타내며, y축은 표시 장치 (100) 의 발광 휘도 (nit) 를 나타낸다. 페이퍼 모드의 휘도는 외광의 조도에 따라 종이의 반사율이 적용되어 도시된다. 페이퍼 모드의 목표 휘도는 사용자의 시인을 위해 오프셋으로 최소 발광 휘도를 가질 수 있다. 도표 1에서는 외광의 조도가 0 lux인 경우 하나의 예로 18 nit의 최소 발광 휘도를 표시한다. 영상 특성 결정부 (122) 는 종이의 반사율과 외광의 조도를 기초로 페이퍼 모드의 휘도를 결정할 수 있다.

영상 특성 결정부 (122) 는 종이의 반사율과 외광의 색 온도를 기초로 페이퍼 모드의 색 온도를 결정할 수 있다. 예를 들어 3000k~5000k의 색 온도를 가지는 종이를 사용한다고 가정할 수 있다. 이하의 도표 2를 참조하면, x축은 가시광선의 파장 (nm) 을 나타내며, y축은 반사율 (%) 을 나타낸다. 종이의 파장별 반사율은 440nm이하에서 급격히 저하가 발생되기 때문에, 종이는 청색 영역의 파장 반사율이 낮아져서 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 보다 낮은 색 온도를 가지는 특성이 있다.

[도표 2 - 종이의 파장별 반사율]

영상 특성 결정부 (122) 는 외광의 색 온도 또는 파장별 에너지에 종이의 파장별 반사율을 적용하여, 페이퍼 모드의 목표 색 온도를 결정할 수 있다. 영상 특성 결정부 (122) 는 다양한 방법으로 외광의 색 온도를 측정 내지는 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는, 색 온도 센서로부터 입력된 RGB 값을 XYZ CIE 삼색 자극 값으로 변환할 수 있다. 또한, 변환된 XYZ값을 CIE 1931 xy 색도 좌표 또는 CIE 1976 u'v' 색도 좌표로 변환할 수 있다. 변환된 색도 좌표 값으로부터 색 온도가 산출될 수 있다. 이하에서는 영상 특성 결정부 (122) 가 색 온도를 분석하기 위한 다양한 변환 식을 도시한다.

영상 특성 결정부 (122) 는 이외에도 [adobe RGB -> XYZ], [CIELAB -> LCh, XYZ], [CIELUV -> XYZ], [CMY -> CMYK, RGB], [CMYK -> CMY], [HIS -> RGB], [IPT -> XYZ], [LMS -> XYZ], [RGB -> CMY, CMYK, HIS, HSV, XYZ], [XYZ -> Adobe RGB, CIELAB, CIELUV, IPT, LMS, sRGB], [Yxy->XYZ] 등 다양한 변환식을 이용하여 색 온도 또는 다른 요소를 산출하여 영상 특성 결정에 이용할 수 있다.

또한, 영상 특성 결정부 (122) 는 광원의 규격에 따라 광원의 색 온도를 결정하고, 결정된 색 온도를 기초로 페이퍼 모드의 영상 특성을 결정할 수도 있다. 이하의 표 1은 일반 CIE 발광체들의 색 온도, 삼색 자극 값, 색도 좌표를 나타낸다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 상기 표 1의 발광체는 업계에서 통상적으로 쓰이는 표준 발광체들이다. 예를 들어 A는 백열등의 특성을 나타내며 D는 시간에 따른 자연광의 특성을 나타내며 F는 형광등의 특성을 나타낸다. 광원의 색 온도 또는 다른 요소를 산출하여 영상 특성 결정에 이용할 수 있다. 또한, 영상 특성 결정부 (122) 는 광원의 규격에 따라 광원의 색 온도를 결정하고, 결정된 색 온도를 기초로 페이퍼 모드의 영상 특성을 결정할 수도 있다.

페이퍼 모드는 인쇄물의 특성을 재현하려는 점에서 통상적인 표시 장치와는 명암비가 다르다. 통상적인 표시 장치의 기본 (Default) 화질은 어두움을 최대로 구현하기 위해서 최소 휘도를 0 nit에 최대한 가깝게 구현하도록 노력한다. 따라서 통상적인 표시 장치의 기본 화질은 일반적으로 C/R이 높을수록 성능이 우수한 표시 장치로 판단된다. 추가적으로 통상적인 표시 장치의 기본 화질은 일 예로서 1000 : 1 정도 또는 그 이상의 C/R을 가진다. 하지만 인쇄물의 C/R을 산출한 결과 명암비가 20 : 1 ~ 100 : 1 정도를 가지는 것이 인쇄물의 느낌을 표현하는데 바람직하다. 이러한 잉크의 반사율 특성을 고려하여 영상 특성을 반영하여 인쇄물에 가까운 영상을 재현할 수 있다.

도 1d의 식 3은, 인쇄용 잉크의 반사율 특성을 변수 또는 상수로 사용하여 표시 영상의 C/R을 결정하기 위한 식이다. 예를 들어, 종이에 사용되는 잉크는 시안 (Cyan), 마젠타 (Magenta), 옐로우 (Yellow), 블랙 (Black)의 색상이 사용될 수 있다. 아래의 도표 3, 도표 4, 및 도표 5를 참조하면, 각각의 잉크는 파장별 반사율이 다르며, 조명을 파장별로 반사를 하여 색상을 표시한다. x축은 가시광선의 파장 (nm) 을 나타내며, y축은 반사율 (%) 을 나타낸다.

[도표 3 - 마젠타의 파장별 반사율]

[도표 4 - 옐로우의 파장별 반사율]

[도표 5 - 시안의 파장별 반사율]

본 발명의 일 실시예에 따른, 표시 장치는 자발광 표시 장치이며, 자발광 표시 장치는 블랙을 표시할 때 발광을 제한하기 때문에 종이보다 낮은 C/R을 가진다. 자발광 표시 장치에서 종이의 영상 특성을 표현을 위하여 다양한 인쇄용 잉크의 반사율을 반영하여 변수 또는 상수로 식 3 에 반영할 수 있다. 종이는 자발광 표시장치에 비해 상대적으로 높은 반사율 때문에 블랙 값 또는 최소 휘도 값이 자발광 표시장치에 비해서 높아진다. 이러한 특성을 반영하기 위해서 인쇄물의 블랙 반사율을 측정 또는 도출하여 표시 장치의 페이퍼 모드의 최소 휘도 값을 설정한다. 페이퍼 모드의 최소 휘도 값은 잉크의 특성에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.

도 1e를 참조하면, 센서에서 측정된 외광의 조도가 400lux이고 외광의 색온도는 3800K일 때 최대 휘도는 50 nit, C/R는 22 : 1의 영상 특성을 가질 수 있다. 이 때 페이퍼 모드의 최소 휘도는 2.3 nit 가 될 수 있다. 다르게 설명하면 페이퍼 모드의 입력 영상의 R, G, B 값이 [255, 255, 255] 일 경우 표시장치의 휘도는 50 nit 가 된다. 또한 페이퍼 모드의 입력 영상의 R, G, B 값이 [0, 0, 0]일 경우 표시 장치의 휘도는 2.3 nit 가 된다.

다시 도 1d를 참조하면, 영상 특성 결정부 (122) 는 복수의 요소 (110) 를 이용한 식 1, 식 2, 또는 식 3에 기초하여 종이 같은 페이퍼 모드의 영상 특성의 목표 C/R 값, 목표 색 온도 및 목표 휘도를 산출할 수 있다.

도 1d에서 영상 특성은 휘도, C/R 및 색 온도를 포함하나, 이에 제한되지 않으며, 선명도 등 다양한 영상 특성을 포함할 수도 있다. 복수의 요소 (110) 는 다양한 화질 평가 등에 기초하여 결정된 추가 조정 요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 페이퍼 모드 영상의 휘도는 낮은 색 온도 및 낮은 조도 하에서 높은 색 온도 및 높은 조도 하에서 보다 낮을 수 있으며, C/R 이 보다 낮게 결정될 수 있다. 다양한 화면 모드 각각은 상이한 영상 특성과 연관될 수 있으며, 화면 모드 각각은 상이한 요소들에 의해 영상 특성이 조정될 수 있다.

또한, 영상 특성 결정부 (122) 는 복수의 요소 (110) 각각에 가중치를 부여하여 영상 특성을 결정할 수 있다. 도 1d의 식 1, 식 2, 식 3에서 조도 및 색 온도 각각에 상이한 가중치가 적용될 수 있다. 예컨대, 색 온도가 조도 보다 더 중요한 요소인 경우 색 온도에 더 높은 가중치가 적용될 수도 있다.

한편, 복수의 요소 (110) 가 수치화될 수 없는 GPS 모듈로부터의 날씨 정보인 경우, 각각의 날씨는 미리 결정된 변수 값을 갖도록 정의될 수 있다. 정의된 값들은 룩업 테이블로 작성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 획득된 복수의 요소 (110) 를 전술한 식들에 대응시킴으로써 영상 특성을 결정할 수 있다.

도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부가 영상 특성을 결정하는 실시 양태를 설명하기 위한 룩업 테이블이다.

복수의 요소 (110) 가 수치화될 수 있는 요소인 경우, 그 수치의 범위가 정의되고 그 수치의 범위에 해당하는 영상 특성이 정의된 룩업 테이블이 예컨대 메모리에 저장될 수 있다. 표시 장치 (100) 는 적어도 두 개의 요소가 연관된 룩업 테이블이 저장된 구성을 포함할 수 있다.

도 1e를 참조하면 예시로서 색 온도 센서로부터 획득 가능한 외광의 색 온도 및 조도 센서로부터 획득 가능한 외광의 조도 각각의 범위에 해당하는 영상 특성을 정의한 룩업 테이블을 도시한다. 도 1e의 룩업 테이블에서 열 각각은 일정 범위의 조도 값에 대한 영상 특성을 나타내며, 행 각각은 일정 범위의 색 온도 값에 대한 영상 특성을 나타낸다.

도 1e를 다시 참조하면, 영상 특성은 휘도, C/R 및 색 온도를 포함하나, 이에 제한되지 않으며, 선명도, 질감 (Texture) 등 다양한 영상 특성을 포함할 수도 있다. 영상 특성의 결정은 다양한 영상 분석, 주변 환경 등에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 추가적으로 활자의 가독성을 위해 명암비가 높도록 결정될 수 있다. 명암비를 높이는 경우는 특히 GPS센서 또는 조도 센서에 의해 디바이스가 외부에 있다고 판별된 경우 외광에 의해서 영상의 시인성이 떨어질 수 있으므로 C/R을 높게 설정할 수 있다. 다양한 화면 모드 각각은 상이한 영상 특성과 연관될 수 있으며, 화면 모드 각각은 상이한 요소들에 의해 영상 특성이 조정될 수 있다.

한편, 복수의 요소 (110) 가 수치화될 수 없는 경우도 있을 수 있다. 예컨대, 복수의 요소 (110) 가 외광의 조도와 GPS 모듈 (114) 의 위치 정보와 관련하여 수집된 날씨 정보일 수 있다. 이러한 경우에도 각각의 날씨와 외광의 조도에 대한 수치 범위에 기초하여 룩업 테이블이 정의될 수 있다. 날씨나 외광에 기초한 룩업 테이블과 관련하여는 도 2c를 참조하여 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 특성 결정부 (122) 는 획득된 복수의 요소 (110) 를 전술한 룩업 테이블에 대응시킴으로써 영상 특성을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 1e를 참조하면 측정된 외광의 조도가 550 lux이고, 측정된 외광의 색 온도가 4600k인 경우, 페이퍼 모드 영상의 영상 특성은 110 nit의 휘도, 30 : 1의 C/R, 4500k의 색 온도로 결정될 수 있다.

도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부의 다른 예시적인 실시 양태를 나타내기 위한 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부의 예시적인 실시양태에서는 복수의 요소 (110) 로 외광의 조도, 색 온도, GPS 모듈로부터의 위치 정보, 현재 시간, 종이의 종류, 영상 분석을 포함하며, 이하에서는 도 1f를 참조하여 설명한다.

도 1f를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부는 영상 분석부 (122a) 및 외부 환경 분석부 (122b) 를 포함한다. 영상 특성 결정부 (122) 는 복수의 요소 (110) 에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있으며, 복수의 요소 (110) 는 외광의 조도, 색 온도, GPS 모듈로부터의 위치 정보, 현재 시간, 종이의 종류, 히스토그램에 기초한 영상 분석을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 특성 결정부 (122) 의 영상 분석부 (122a) 는 입력 영상을 수신하고, 입력 영상을 분석하여 텍스트에 대한 영상인지를 판단한다. 입력 영상을 분석하여 텍스트에 대한 영상인지를 판단하는 구체적인 방법에 대해서는 도 2e 및 2f와 관련하여 후술한다.

영상 특성 결정부 (122) 의 영상 분석부 (122a) 가 입력 영상을 텍스트에 대한 영상이라고 판단하는 경우에는 영상 특성 결정부 (122) 는 외부 환경 분석부 (122b) 를 통해 외광, GPS 모듈로부터의 위치 정보, 및 설정된 종이의 종류를 고려하여 영상 모드의 영상 특성을 결정한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 특성 결정부 (122) 의 외부 환경 분석부 (122b) 는 측정된 외광의 조도, 색 온도, 및 설정된 종이의 종류에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다. 외부 환경 분석부 (122b) 는 측정된 외광의 색 온도가 낮아지는 경우, 화면 모드의 색 온도를 보다 낮도록 조정할 수 있으며, 색 온도가 높아지는 경우에는 화면 모드의 색 온도를 보다 높게 조정할 수 있다. 측정된 색 온도와 측정된 외광의 조도와 조합하여, 화면 모드의색 온도 외에도 휘도 또는 C/R 등을 조정할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 특성 결정부 (122) 의 외부 환경 분석부 (122b) 는 GPS/통신 모듈로부터 위치 정보 및 위치 정보에 기초하여 실내인지 실외인지 판단하고, 현재 시간 정보와 조합하여, 현재 외광의 색 온도를 예측할 수도 있다. 예측된 색 온도는 광 센서에 의해 측정된 색 온도를 대신하여 단독으로 영상의 영상 특성을 결정하는데 이용될 수도 있으며, 예측된 색 온도를 기초로 영상 특성이 결정되고, 측정된 색 온도를 이용해 결정된 영상 특성이 보상되도록 이용될 수도 있으며, 예측되는 색 온도와 측정된 색 온도를 비교하여 영상 특성 연산에 활용될 수도 있다.

영상 특성 결정부 (122) 의 외부 환경 분석부 (122b) 는 전술한 바와 같이 복수의 요소 (110) 를 다양한 방법으로 조합하여 주변 환경에 따른 최적의 화면 모드를 제공할 수 있다. 또한 영상 특성 결정부 (122) 는 페이퍼 모드의 경우 실제의 종이와 유사한 느낌을 갖는 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다.

도 1g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 처리부의 예시적인 실시 양태를 나타내기 위한 블록도이다. 영상 처리부 (124) 는 영상 특성 결정부 (122) 에 의해 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환한다.

영상 처리부 (124) 가 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 것은 룩업 테이블에 의한 방법 또는 식을 이용한 방법이 있을 수 있다. 이하에서는 룩업 테이블을 이용하는 방법과 식을 이용한 방법 각각에 대해서 설명한다.

도 1h는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 처리부가 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 실시 양태를 설명하기 위한 룩업 테이블이다. 도 1h 행 각각은 입력 영상의 계조와 대응되는 변환 영상의 계조 값을 나타내며, 열 각각은 지정된 영상 특성에 따른 일련의 입력 값에 대한 출력 값을 나타낸다. 도 1h에서 결정된 영상 특성으로 휘도, C/R 및 색 온도를 도시하나, 이에 제한되지 않으며, 영상 특성 결정부 (122) 에 의해 결정된 선명도 등 다양한 영상 특성을 포함할 수도 있다.

도 1h를 참조하면, 입력 영상은 2ⁿ의 계조 값을 가질 수 있다. 계조란 표시 장치가 표시하고자 하는 영상의 밝기 단계로서 일반적으로 디지털 값으로 구현된다. 입력 영상은 디지털 값으로 계조 정보를 포함한다.

표시 장치 (100) 는 계조 값 따라서 대응되는 감마 전압을 감마 전압 생성부로부터 데이터 라인에 인가하여 영상을 표시할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 입력 영상 및 변환된 영상은 256개의 계조 값을 가지는 것으로 설명하나, 이에 제한되지 않고 영상은 n이 자연수인 2ⁿ의 계조 값을 가질 수 있다. 입력 영상의 계조 값은 표시 장치 (100) 의 감마 전압 생성부가 표현할 수 있는 감마 전압 값에 따라 표시 장치의 영상을 표현할 수 있다.

감마 전압 생성부의 감마 전압의 총 개수는 입력 영상 계조의 총 개수보다 적거나 많을 수 있다. 감마 전압 생성부는 2ⁿ 개수의 감마 전압을 가진다. 각각의 감마 전압은 가장 어두운 밝기에서 가장 밝은 밝기를 감마 커브에 따라서 나타낼 수 있도록 2ⁿ 개의 감마 전압들이 생성된다. 밝기 단계별 감마 전압의 전압 차는 감마 커브의 특성에 따라서 결정된다. 예를 들어 입력 영상의 계조는 2⁸개이고 감마 전압 생성부의 감마 전압은 2⁶ 일 수 있다. 이러한 경우 입력 영상의 계조는 디더링 (Dithering), 인터폴레이션 (Interpolation) 또는 FRC (Frame Rate Conversion) 등의 연산을 통하여 표시 장치 (100) 의 감마 전압 생성부의 감마 전압에 대응되도록 구성된다. 표시 장치 (100) 의 감마 전압 생성부의 감마 전압 커브는 레지스터 (register) 세팅 또는 P-Gamma (Programmable Gamma) 를 통하여 설정할 수 있다. 예를 들어 감마 전압이 2⁶ 개수를 가지고 출력 영상의 RGB 각각의 계조가 2⁸ 개 일 경우 RGB 각각의 4 계조는 1개의 감마 전압에 대응하게 된다.

이와 같은 룩업 테이블은 예컨대 메모리에 저장될 수 있다. 표시 장치 (100) 는 복수 개의 영상 특성에 따라 입력 영상을 변환할 수 있는 룩업 테이블을 이용할 수 있다. 또한 이와 같은 룩업 테이블은 후술할 식 7, 식 8, 식 9, 식 10, 식 11, 또는 식 12 를 이용하여 작성 될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 처리부 (124) 는 결정된 영상 특성에 따라 입력 영상을 룩업 테이블에 대응시킴으로써 입력 영상을 변환할 수 있다. 도 1h를 참조하면, 입력 영상이 페이퍼 모드로 110 nit 휘도, 22 : 1 C/R, 3800k 색 온도를 갖도록 입력 영상의 계조 값 0, 1, 2, 3…255 는 페이퍼 모드로 변환된 입력 영상의 계조 값인 3, 4, 5, 7…240 으로 변환될 수 있다. 변환된 입력 영상의 계조 값이 적용된 입력 영상을 표시 장치 (100) 에 표시하여 페이퍼 모드의 영상 특성을 표시할 수 있다. 도 1h에 도시되진 않았지만 영상 특성을 달성하기 위한 계조 값 변환은 R, G, B 컬러 각각에 대해 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 처리부 (124) 가 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 경우에, 영상 특성의 급격한 변화가 예상되거나 사용자의 시청 연속성을 저감시킬 우려가 있는 경우, 영상 처리부 (124) 는 처리된 영상이 자연스럽게 트랜지션 (transition) 되도록 영상을 처리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 처리부 (124) 는 종이 느낌의 영상 특성을 결정하도록 복수의 요소 (110) 에 대한 다양한 실험으로 최적화된 룩업 테이블을 이용 할 수 있다. 또한, 복수의 요소 (110) 각각에 대응되는 복수의 룩업 테이블의 적용 순위는 주변 환경 획득 정보에 따라서 결정될 수 있다. 또한 복수의 룩업 테이블의 적용 순서 및 적용 정도에 따라 최종 영상 특성이 결정될 수도 있다. 또한 복수의 룩업 테이블은 처리부 (120) 에 의해서 변경된 영상을 사용자가 임의로 재 설정하는 패턴을 분석하여 생성된 룩업 테이블일 수 도 있다. 이를 통해 사용자에게 주변 환경의 복수의 요소 (110) 가 반영된 최적화된 눈이 편안한 영상이 제공될 수 있다.

도 1i는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 영상 처리부가 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환하는 실시 양태를 설명하기 위한 수식들이다.

입력 영상을 변환하기 위한 식은 영상 특성 결정부 (122) 에 의해 결정된 영상 특성 각각을 변수로 하여 정의될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 처리부 (124) 는 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정된 영상 특성을 표시 장치 (100) 에 구현하는데 사용되는 입력 영상 변환 산출식의 변수인 R, G, B 컬러 각각의 최대 계조 값 및 최소 계조 값을 구할 수 있다. 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정된 영상 특성을 만족하는 R 최대 계조 값 (R_max), G 최대 계조 값 (G_max), B 최대 계조 값 (B_max) 및 R 최소 계조 값 (R_min), G 최소 계조 값 (G_min), B 최소 계조 값 (B_min) 을 결정할 수 있으며, 상술한 최소 계조 값과 최대 계조 값을 후술할 식 7, 식 8, 및 식 9에 적용하면 영상 특성 결정부 (122) 에 의해 결정된 영상 특성인 C/R 값, 색 온도, 휘도를 구현하는 변환된 영상 계조 값을 계산할 수 있다.

예를 들어 아래의 일련의 과정을 거쳐서 상술한 최소 계조 값 및 최대 계조 값이 도출될 수 있다. 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정된 영상 특성을 달성하기 위해서 표시 장치 (100) 의 기본 영상 특성과 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정한 영상 특성의 색 온도와의 차가 계산될 수 있다. 계산된 색 온도의 차를 이용하여 기본 영상 특성과 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정한 영상 특성의 CIE xy 색도 좌표 값의 차가 계산될 수 있다. 계산된 CIE xy 색도 좌표 값의 차를 이용하여 기본 영상 특성과 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정한 영상 특성의 XYZ 삼색 자극 값의 차가 계산될 수 있다. 계산된 XYZ 삼색 자극 값의 차를 이용하여 기본 영상 특성을 구현하는 R, G, B 계조 값과 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정한 영상 특성을 구현하는 변환된 영상의 계조 값을 가지는 R, G, B 계조 값의 차가 계산될 수 있다. 계산된 R, G, B 계조 값의 차를 이용하여 R, G, B, 각각의 최대 계조 값 (R_max), (G_max), (B_max) 이 계산될 수 있다. 예를 들어 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정된 C/R 영상 특성을 달성하기 위해서, 표시 장치 (100)의 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정된 영상 특성의 C/R 과 앞에서 계산된 (R_max), (G_max), (B_max) 값을 이용하여 R, G, B 각각의 최소 계조 값 (R_min), (G_min), (B_min)이 계산될 수 있다.

도 1i를 참조하면 예시로서 결정된 영상 특성인 휘도, C/R, 색 온도를 변수로 하여 G_max를 결정하는 식 4, G_min을 결정하는 식 5이 도시된다. 또한, G_max 및 G_min을 이용하여 입력 계조 (G_in) 를 출력 계조 (G_out) 로 변환하는 식 6이 도시된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 영상 처리부 (124) 는 입력 영상의 계조를 G_in을 결정된 G_min 및 G_max값을 포함하는 식 6에 대입함으로써 G_out을 구할 수 있다. 영성 처리부 (124) 는 결정된 영상 특성을 기초로 R, G, B 컬러 각각의 최대값 최소값과 변환 식만으로 입력 영상의 계조를 결정된 영상 특성을 갖도록 변환할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 식 7, 식 8 및 식 9는 최대 계조 데이터 및 최소 계조 데이터를 이용한 R, G, B 계조 데이터 산출식을 나타낸다.

입력 영상의 R, G, B 값은 R_input, G_input, B_input이며, R_min, G_min, B_min은 영상 특성으로부터 결정된 R, G, B 컬러의 최소 값이며, R_max, G_max, B_max는 영상 특성으로부터 결정된 R, G, B 컬러의 최대 값이다. R_output, G_output, B_output은 식 7, 8, 9로부터 산출된 변환된 영상의 R, G, B 값이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 삼색 자극 값 XYZ중 Y값은 표시 영상의 휘도를 의미할 수 있다. 표시 장치의 측정된 휘도는 Y값에 가중치를 반영해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치의 경우, 액정 표시 장치의 휘도는 RGB 입력 영상 계조에 기초한 패널의 액정 제어에 따른 빛의 투과율로 결정된다. 하지만 액정 표시 장치의 백라이트의 광원에 인가되는 전압 또는 후술할 PWM 듀티에 따라 표시 장치의 측정 휘도가 변한다. 또는 유기 발광 표시 장치의 경우, 유기 발광 표시 장치의 감마 전압 생성부의 최대 감마 전압의 변화 또는 애노드와 캐소드 전극의 전압차 변화에 따라서 입력 영상의 계조와 상관하여 표시 장치의 측정 휘도가 변한다. 따라서 이러한 요소들을 가중치로 설정하여 영상 특성 결정부 (122) 에서 결정된 영상 특성을 갖도록 영상 처리부 (124) 가 제어될 수 있다.

예컨대, 결정된 영상 특성이 100 nit 휘도, 50 : 1 C/R, 5000 k 색 온도인 경우, 결정된 영상 특성을 반영한 R, G, B 컬러의 최대 계조값은 [250, 231, 212] (256 계조 기준) 일 수 있으며, 결정된 영상 특성을 반영한 R, G, B 컬러의 최소 계조 값은 [28, 25, 26]일 수 있다. 또한, 휘도 조절을 위하여 가중치 값을 결정할 수 있다. 식 7, 8, 9를 사용하면, R, G, B 컬러의 최소 값 및 최대 값만 결정 후, 입력 영상이 결정된 영상 특성을 갖도록 영상 처리할 수 있다. 즉, 영상 특성을 달성할 수 있는 R, G, B 컬러의 최소 계조 값과 최대 계조 값만 결정되면 그 사이의 값은 식 7, 8, 9를 통해 별도의 룩업 테이블이나 수식 없이 산출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 에서는 복수의 요소 (110) 가 조합되어 많은 수의 영상 특성이 결정될 수 있다. 식 7, 8 9를 이용하여 입력 영상을 변환하는 구성은 R, G, B의 최소 계조 값과 최대 계조 값만을 결정하면 되므로, 영상 특성 각각 마다 상이한 함수를 적용하여 입력 영상을 처리하는 것에 대한 리소스를 절약할 수 있다. R, G, B의 최소 값과 최대 값은 처리부에 의해 결정된 것일 수 있으며 또는 제조시에 결정되어 메모리에 저장된 것일 수도 있다.

한편, 입력 영상의 변환이 패널의 구동부에서 하드웨어로 구현되는 경우에는 식 7, 식 8, 식 9 대신 이하의 식 10, 식 11, 식 12이 이용될 수 있다.

입력 영상의 변환 구성을 식 10, 11, 12를 이용하여 하드웨어로 구현하면, 파이프라인 디바이더 (pipeline divider) 를 포함하지 않고 시프트 연산을 통해 R, G, B 값을 구할 수 있기 때문에 큰 리소스 절감을 이룰 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 의 처리부 (120) 는 복수의 요소 (110) 에 의해 화면 모드의 영상 특성을 결정하고, 결정된 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 변환함으로써, 다양한 환경 요소나 표시되는 컨텐츠를 고려하여 화면 모드의 영상 특성을 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부 (124) 는 입력 영상의 RGB 계조 값을 복수의 요소 (110) 에 의해 결정된 영상 특성을 목표로 영상 처리하여 RGB 계조 값으로 변환할 수 있다.

일반적으로 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치는 색 온도를 6000k~7500k 영역을 표준 (Standard) 색 온도 값으로 설정하여 사용한다. 종이의 색 온도는 일반적으로 3000k~5000k의 색 온도를 가진다. 다시 도표 2를 참조하면, 종이의 파장별 반사율은 440nm이하에서 급격히 저하가 발생되기 때문에 청색 파장 반사율이 낮아져서 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치보다 낮은 색 온도를 가지는 이유를 설명할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부 (124) 는 페이퍼 모드의 영상 특성을 달성하는 영상 처리를 위해, 표시 장치 (100) 가 가진 고유의 색 온도와 페이퍼 모드의 목표 색 온도를 분석할 수 있다. 또한, 표시 장치 (100) 의 고유의 C/R, 휘도와 페이퍼 모드의 목표 C/R, 휘도도 분석될 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 장치의 고유 색 온도와 목표 색 온도를 수식을 통하여 CIE u'v' 색도 좌표 또는 CIE xy 색도 좌표로 각각 변환할 수 있다. 영상 처리부 (124) 는 각각의 CIE u'v' 색도 좌표 또는 CIE xy 색도 좌표를 XYZ 삼색 자극 값으로 각각 변환할 수 있다. 영상 처리부 (124) 는 아래의 변환식을 참조하여, XYZ 삼색 자극 값을 sRGB 또는 RGB 값으로 변환할 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 C/R, 휘도 및 색 온도의 분석을 통해 영상의 R,G,B 각각의 계조 값을 연산하여 R'G'B'값을 도출 할 수 있다. 예컨대, 모드의 목표 색 온도는 4000k, C/R은 30:1, 휘도는 150 nit 이고 표시 장치 (100) 고유의 색 온도는 7000k, C/R은 1000:1, 휘도는 400 nit일 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 목표 색 온도 4000k에 대응되는 u'v' 좌표 값 또는 xy 좌표 값을 연산하고, 고유의 색 온도 7000k에 대응 되는 u'v' 좌표 값 또는 xy 좌표 값을 연산할 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 목표 색 온도 4000k로부터 산출된 u'v' 좌표 값 또는 xy 좌표 값에 대응하는 XYZ 삼색 자극 값을 연산하고, 고유의 색 온도 7000k로부터 산출된 u'v' 좌표 값 또는 xy 좌표 값에 대응하는 XYZ 삼색 자극 값을 연산할 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 목표 색 온도 4000k에 대응하는 XYZ 삼색 자극 값을 sRGB 값으로 변환할 수 있다. 표시 장치 (100) 고유의 색 온도 7000k에 대응하는 XYZ 삼색 자극 값을 sRGB 값으로 변환할 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 목표 색 온도 4000k에 대응하는 sRGB 값과 고유의 색 온도 7000k에 대응하는 sRGB 값을 비교하여 입력 영상의 영상 처리 정도를 결정할 수 있다.

영상 처리부 (124) 는 xy 또는 u'v' 색도 좌표의 고유의 값과 목표 값의 이동 방향 및 변화량을 계산할 수 있고 이를 벡터값으로도 변환할 수 있다. 영상 처리부 (124) 는 이동 방향 및 변화량에 기초하여 입력 영상의 RGB값을 영상 처리하여 목표 색 온도에 대응되는 출력 영상으로 변환할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (100) 는 전술한 변환에 따라 주변 조도에 따라 화면의 휘도가 변하는 것을 넘어 복수의 요소 (110) 에 따라 최적화된 화면 모드 및 종이와 같은 특성을 갖는 화면 모드를 구현할 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 는 전면 조도 센서 (212), 색 온도 센서 (214) 및 디스플레이부 (230) 를 포함한다.

광 센서는 표시 장치 (200) 의 일면으로 입사되는 광의 특성을 측정할 수 있다. 광 센서는 입사 광의 조도, 색 온도, 컬러 정보 등을 측정할 수 있다. 광 센서는 측정된 광의 특성을 아날로그 값으로 출력하고, 출력된 값은 ADC (analog to Digital) 컨버터에 의해 디지털 값으로 변환되어 (Lux)단위로 표시 될 수 있다. 변환된 값은 처리부에 입력된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서 광 센서의 위치는 제한되지 않는다. 광 센서는 표시 장치 (200) 의 일 면에 배치되어 광 센서로 입사되는 광을 측정할 수 있다면, 제한되지 않고 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서 광 센서는 표시 장치 (200) 의 전면, 후면 또는 측면에도 배치될 수 있다. 예컨대, 표시 장치 (200) 가 복수의 센서를 포함하는 경우 복수의 광 센서는 각각 독립적으로 구동될 수 있으며, 표시 장치 (200) 는 광 센서의 위치 정보를 각각 인식할 수 있다.

도 2a에서 표시 장치 (200) 의 광 센서는 표시 장치 (200) 의 일 면의 비표시 영역에 배치된다. 표시 장치 (200) 로 입사되는 광을 보다 정확하게 측정하기 위해 광 센서는 표시 장치 (200) 의 중앙에 배치될 수 있다.

도 2a를 참조하면, 광 센서는 전면 조도 센서 (212) 및 색 온도 센서 (214) 일 수 있다. 도 2a에서는 광 센서가 전면 조도 센서 (212) 및 색 온도 센서 (214) 일 수 있으나, 광 센서는 후면 조도 센서, 이미지 센서, 복수의 조도 센서 및 근접 센서, 이미지 센서, 컬러 센서 중 적어도 하나의 센서로 구성될 수 있다.

전면 조도 센서 (212) 는 표시 장치 (200) 의 전면으로 입사되는 광의 조도를 측정한다. 표시 장치 (200) 의 계면에서 반사광이 발생되는 경우, 표시되는 영상의 명암비 및 체감 휘도가 감소할 수 있다. 표시 장치 (200) 의 계면에서 반사되는 빛 및 외부의 강한 조도는 표시되는 영상의 시인성을 감소시킬 수 있다.

색 온도 센서 (214) 는 표시 장치 (200) 로 입사되는 광의 색 온도를 측정한다. 표시 장치 (200) 로 입사되는 광은 다양한 광원으로부터 발생한 것일 수 있다. 광원의 종류에 따라 입사되는 광의 색 온도가 다양할 수 있다. 예컨대, 형광등의 색 온도는 약 5500k 인데 반해 백열등의 색 온도는 약 2800k 이며, 동일한 조도 하에서도 상이한 색 온도에 의해 동일한 화면 모드에서도 사용자는 전혀 다른 느낌을 받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 색 온도 센서 (214) 는 RGB 센서로 구성될 수 있으며, 복수의 RGB 센서가 조합되어 색 온도를 측정하도록 구성될 수도 있다. 표시 장치 (200) 의 RGB 센서는 R, G, B 각각의 컬러 정보를 측정하는 3 개 컬러 센서가 조합되어 구성된 RGB 센서일 수 있다. 그러나, RGB 센서는 하나의 컬러 센서로 구성될 수도 있으며, 복수의 화소를 포함하는 이미지 센서일 수도 있다.

다시 도 2a를 참조하면, 표시 장치 (200) 는 복수의 요소인 조도 및 색 온도를 측정하고 측정된 색 온도에 기초하여 화면 모드의 최적화된 영상 특성을 결정하고 결정된 영상 특성을 기초로 영상을 변환하여 표시한다. 사용자는 다양한 광원 또는 조도 환경 하에서도 사용자가 원하는 영상 특성이 유지된 영상을 제공받을 수 있다. 사용자가 선택한 화면 모드가 페이퍼 모드인 경우에도 다양한 조도 환경하에서 최적화된 페이퍼 모드 영상을 제공받음으로써, 눈의 피로를 줄일 수 있다.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 는 이미지 센서 (216), 근접 센서 (218) 및 디스플레이부 (230) 를 포함한다.

도 2b를 참조하면 광 센서는 표시 장치 (200) 의 전면에 위치한 이미지 센서 (216) 일 수 있다. 이미지 센서 (216) 란 2차원 이상의 광학 정보를 시계열의 전기 신호로 변환하는 광 센서를 의미한다. 이미지 센서 (216) 는 표시 장치 (200) 의 전면에 배치되므로, 표시 장치 (200) 전면의 사용자에 대한 이미지를 획득할 수 있다.

도 2b를 참조하면 광 센서는 표시 장치 (200) 의 전면에 위치한 근접 센서 (218) 일 수 있다. 근접 센서 (218) 는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 근접 센서 (218) 는 거리 또는 물체와 센서의 근접 여부를 감지하기 위해 적외선 등을 이용하여 반사되는 적외선 등의 양에 따라 거리 또는 근접 여부를 측정하는 센서를 의미한다. 근접 센서 (218) 의 발광부는 일 방향으로 발광하고, 광은 물체에 도달하고 반사되어 근접 센서 (218) 의 수광부로 입사된다. 수광부는 측정된 광량과 발광된 광량을 비교하여 근접 센서 (218) 와 물체 간의 거리 또는 미리 설정된 근접 거리 내인지를 측정할 수 있다. 도 2b의 근접 센서 (218) 는 사용자와 표시 장치 (200) 간의 거리를 측정하며, 도 2a는 표시 장치 (200) 와 사용자 간의 거리가 일정 거리 내에 있는 것을 도시한다.

표시 장치 (200) 의 처리부는 표시 장치 (200) 전면에 위치한 사용자에 대한 근접 여부에 기초하여 영상 특성을 결정할 수 있다. 예컨대, 근접 센서 (218) 에 의해 사용자가 근접하다고 판단되는 경우에는 휘도나 색 온도를 낮추고, 사용자가 멀리있다고 판단되는 경우에는 휘도, 색 온도, C/R을 높이도록 하는 요소일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 처리부는 복수의 요소인 사용자 이미지 및 사용자의 근접 여부를 획득하고, 획득된 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정할 수 있다. 표시 장치 (200) 의 처리부는 예컨대, 획득된 사용자 이미지로부터 사용자의 성별, 연령대를 결정할 수 있다. 사용자 이미지로부터 사용자의 성별 또는 연령대를 결정하는 방법은 도 2d와 관련하여 후술할 템플릿 매칭 (template matching) 에 의해 수행될 수 있으며 또는 사용자 얼굴의 특징을 추출하고 각 성별 또는 연령대별 특징 데이터와 유사도를 계산함으로써 성별 또는 연력대를 결정하는 방법에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 표시 장치 (200) 의 처리부는 획득된 사용자의 근접 정도를 결정할 수 있다.

표시 장치 (200) 의 처리부는 획득된 근접 정도 및 획득된 사용자의 성별 및 연령대에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있으며, 결정된 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 변환할 수 있다. 변환된 영상은 디스플레이부 (230) 에 의해 표시되고, 사용자는 사용자와 표시 장치 (200) 와의 거리 및 사용자의 성별 및 연령대에 최적화된 화면 모드를 제공받거나 또는 조정된 화면 모드를 제공받을 수 있다.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2c를 참조하면 서버 (222), GPS 모듈 (224) 및 위성 (226) 이 도시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 GPS 모듈 (224) 을 포함할 수 있다.

GPS 모듈 (224) 은 위성 (226) 으로부터 그 위치 정보를 수신 받는다. GPS 모듈 (224) 은 수신된 위치 정보를 처리부로 전송한다. 표시 장치의 처리부는 수신된 위치 정보와 관련된 정보를 산출할 수 있으며, 수신된 위치 정보에 기초하여 서버 (222) 로부터 표시 장치의 현재 위치 정보와 관련된 정보를 수신할 수 있다.

처리부는 수신된 위치 정보와 관련하여, 사용자의 위치가 집 또는 근무지인지 또는 이동 중이거나 야외인지 실내인지를 판단할 수 있다. 사용자의 위치 판단은 기존의 축적된 위치 정보에 기초하여 판단될 수 있다. 예컨대, 기존의 사용자 위치 정보가 특정한 2 곳에 집중되어 있다면, 처리부는 2 곳 중 하나의 위치가 집 나머지 하나의 위치가 직장이라고 판단할 수도 있다. 야외인지 실내인지 여부는 GPS 모듈 (224) 로부터의 위치정보와 무선 액세스 포인트와의 조합에 의해 판단될 수도 있다. 처리부는 또한 현재 위치 정보와 관련하여 서버 (222) 와 통신하고, 현재 위치에서의 날씨 정보를 수신할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 복수의 요소는 GPS 모듈 (224) 로부터 수신된 위치 정보에 기초한 실내/야외 정보 및 날씨 정보일 수 있다. 예컨대, 표시 장치가 실내에 있다고 판단되는 경우에는 날씨 정보에 의한 요소는 야외에 있다고 판단되는 경우에 비해 낮게 반영될 수 있다. 표시 장치가 야외에 있다고 판단되는 경우에는 날씨 정보에 의한 요소에 보다 높은 가중치를 주어 반영되도록 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실 시예에 따른 표시 장치에서 복수의 요소는 GPS 모듈 (224) 로부터 수신된 위치 정보에 기초하여 실내인지 실외인지를 판단하고, 실외인 경우 현재 시간 정보와 위치 정보에 기초하여 태양광의 조도 및 색 온도를 예측할 수 있다. 표 2를 참조하면, 시각과 날씨 정보에 따라 외광의 색 온도를 예측할 수도 있다.

[표 2]

예컨대, GPS 모듈 (224) 로부터 수신된 위치 정보에 기초할 때 표시 장치가 야외에 있으며, 서버 (222) 로부터 현재의 시각이 정오 현재의 날씨가 맑다는 정보를 수신한 경우, 표시 장치는 표시 장치로 입사되는 외광의 색 온도를 5500k로 예측할 수도 있다.

예측된 색 온도는 복수의 요소로서 영상 특성을 결정하기 위한 기준이 되는 색 온도로 단독으로 사용될 수 있으며, 또는 센서에 의해 측정된 색 온도와 조합하여 사용되거나 측정된 색 온도와 비교하기 위한 색 온도로도 활용될 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 조도 센서를 더 포함하고, 다른 요소에 의해 야외에 있다고 판별되는 경우 조도 센서로부터 획득된 조도 정보에 기초하여 태양광 하에 위치하는지, 그늘 하에 있는지를 결정하거나, 조도 측정치에 기초하여 화면 모드를 더 세분하게 조정할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표 2에 기초하여 영상 특성을 결정하기 위한 룩업 테이블을 이용할 수 있다. 조도 기준 룩업 테이블은 한국 산업 표준 “KS A 3011, 조도 기준 (RECOMMENDED LEVELS OF ILLUMINATION)” 또는 위에 서술한 측정 방법에 대응되는 국제 표준 ISO (International Organization for Standardization)을 참고하여 작성 될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표 1에 기초하여 영상 특성을 결정하기 위한 룩업 테이블을 이용할 수 있다. 룩업 테이블은 색 온도와 관련된 시간 날씨 조명 환경와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 색 온도 센서에서 감지된 색 온도와 대응되는 룩업 테이블의 값이 맑은 날 푸른 하늘로 측정될 때 GPS 모듈을 이용하여 표시 장치의 위치가 실내인지, 야외인지 등을 파악할 수 있으며, 야외로 판단될 경우 맑은 날 푸른 하늘 아래 종이가 가지는 화질과 비슷하게 영상의 색 온도를 결정할 수 있다. 추가로 조도센서의 밝기를 감지하여 영상의 휘도를 종이의 반사율 특성과 비슷하게 설정할 수 있다. 추가적으로 조도 센서와 GPS 모듈을 통한 시간 정보를 획득함으로써 시인성이 개선되도록 C/R을 설정할 수 있다. 예를 들어 오후 시간의 주변 밝기가 높다는 것을 알 수 있기 때문에 표시 장치의 시인성을 개선하기 위하여 C/R을 높게 설정할수 있다.

표시 장치의 처리부는 획득된 실내외 위치 정보 및 획득된 날씨 정보에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있으며, 결정된 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 변환할 수 있다. 변환된 영상은 디스플레이부에 의해 표시되고, 사용자는 사용자의 위치 및 위치의 날씨에 최적화된 화면 모드를 제공받거나 또는 조정된 화면 모드를 제공받을 수 있다.

도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2d를 참조하면 표시 장치 (200) 는 디스플레이부 (230) 를 포함한다. 도 2d를 참조하면, 디스플레이부 (230) 에는 제1 영상 (232) 및 제2 영상 (234) 이 표시되도록 도시된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서 복수의 요소 중 적어도 하나는 입력 영상의 분석 또는 어플리케이션 정보일 수 있으며, 표시 장치 (200) 는 적어도 입력 영상의 분석 결과 또는 어플리케이션 정보를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 (200) 는 제1 영상 (232) 및 제2 영상 (234) 을 분석함으로써 요소를 산출할 수도 있다. 제1 영상 (232) 및 제2 영상 (234) 에 대해 영상을 분석함으로써, 표시되는 영상 또는 컨텐츠의 정보를 획득할 수 있다.

본 명세서에서 영상 분석은 주어진 영상을 유사한 특징 또는 균일성을 찾고 이를 분석하는 것을 의미한다. 영상 분석 과정에서는 명암도, 컬러 성분, 경계선, 질감, 움직임, 깊이 정보, 중요도, 템플릿 매칭 (template matching) 등의 특징 요소가 사용될 수 있으며 균일성의 척도로 사용될 수 있다. 널리 알려진 분류 알고리즘으로는 임계치 기반 알고리즘, 군집 기반 알고리즘, 템플릿 매칭 기반 알고리즘, 그리고 경계선 기반 알고리즘 등이 있다.

템플릿 매칭 알고리즘이란 영상 전체에서 템플릿과 영상의 유사도를 측정함으로써, 유사한 객체를 분류 또는 추출하는 것이다. 템플릿이란 사람의 얼굴, 아이콘, 문자 등 영상에서 출연 빈도가 높을 수 있는 객체일 수 있다. 템플릿 매칭 알고리즘에서 영상과 템플릿이 로드되고, 영상의 부분들과 템플릿과의 상관계수 맵이 작성될 수 있다. 상관계수 맵에서 최대값의 상관계수가 산출됨으로써, 템플릿에 대응되는 객체가 추출될 수 있다. 템플릿 매칭 알고리즘은 아이콘, 프로그램의 창, 사람의 얼굴, 문자 등 정형화된 객체를 추출하는데 유리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서는 템플릿 매칭 알고리즘으로 추출된 객체에 따라 화면 모드의 영상 특성이 조정될 수 있다. 예컨대, 제1 영상 (232) 에 사람의 얼굴이 포함되고, 제2 영상 (234) 에는 활자가 포함된다는 것이 템플릿 매칭 알고리즘에 의해 분석되면, 그 결과에 따라 화면 모드의 영상 특성이 각각 다르게 조정될 수 있다.

영상에서는 경계선 또는 에지를 이용하여 객체를 분리할 수 있다. 영상에서 경계선은 영상에 대한 많은 정보를 포함하고 있어, 영상의 특징을 나타내는 요소라고 할 수 있다. 영상에서 경계선은 영상을 구성하는 객체들의 윤곽정보를 제공해 줄 뿐 아니라, 객체를 분류하고 분리하기 위해서 사용될 수 있다.

영상 처리의 관점에서, 경계선은 신호의 변화율이 큰 부분이라고 할 수 있다. 따라서 영상의 각 화소에서 신호의 변화율을 측정하여 이 값의 크기로부터 경계선 화소인지 아닌지를 판정할 수 있다. 또한, 경계선 검출은 화소에서의 신호 율 변화에 대한 기울기를 계산하고 기울기의 크기를 임계치와 비교하여 수행될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서는 경계선 분석에 따라 화면 모드의 영상 특성이 조정될 수 있다. 예컨대, 제1 영상 (232) 의 경계선 분석에 따르면 제1 영상 (232) 에는 텍스트가 포함되어 있지 않으며, 제2 영상 (234) 에는 경계선이 명확한 활자가 포함된다는 것이 경계선 기반 알고리즘에 의해 분석되면, 그 결과에 따라 화면 모드의 영상 특성이 각각 다르게 조정될 수 있다.

영상은 다양한 컬러 분포를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서는 표시되는 영상에 무채색 컬러 (achromatic color) 분포가 높은지 유채색 컬러 (chromatic color) 분포가 높은지를 분석할 수 있다. 무채색 컬러 분포가 높은 경우에는 표시 장치 (200) 는 영상이 텍스트를 포함하는 영상 또는 흑백 영상이라고 예측할 수 있다. 무채색 컬러 분포에 따라 C/R을 변동시킬 수 있으며, 유채색 컬러 분포에 따라 색 재현율이 조정될 수도 있다.

도 2d에서 표시 장치 (200) 의 동작들은 운영 체제 (OS) 에 의해 구현되고, 제1 영상 (232) 은 제1 어플리케이션, 제2 영상 (234) 은 제2 어플리케이션에 의해 수행되는 것일 수 있다. 운영 체제는 제1 어플리케이션 및 제2 어플리케이션에 대한 정보를 처리부에 제공할 수 있다. 어플리케이션 정보는 제1 어플리케이션이 사진 또는 동영상 뷰어 (viewer) 이고, 제2 어플리케이션이 텍스트 리더 (text reader) 라는 속성을 포함할 수도 있으며, 어플리케이션의 이름 정보만을 포함할 수도 있다. 또는 어플리케이션 정보는 어플리케이션이 표시하는 영상과 관련된 정보를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서는 영상 분석 및 어플리케이션 정보에 따라 화면 모드의 영상 특성이 조정될 수 있다. 예컨대, 어플리케이션이 웹 브라우저인 경우, 웹 브라우저에 최적화된 기본 화면 모드를 제공하다가, 웹 브라우저에 텍스트가 높은 비중으로 보여지는 경우에는 텍스트에 적합한 화면 모드로 조정되고, 웹브라우저에 동영상이나 사진이 높은 비중으로 보여진다고 결정되는 경우에는 화면 모드는 바로 영상에 최적화된 화면 모드로 조정될 수 있다.

또한, 표시되는 영상에 대한 위치 정보를 포함하는 어플리케이션 정보가 획득됨으로써 객체가 추출될 수도 있다. 예컨대, 표시 장치 (200) 에 표시되는 직사각형의 어플리케이션 창에 대한 x, y축 좌표를 어플리케이션 정보가 포함할 수 있다. 표시 장치 (200) 는 획득된 좌표 값에 기초하여 영상 각각에 대해 조정된 화면 모드를 적용할 수 있으며, 각각의 화면 모드는 동일하거나 상이한 복수의 요소에 의해 영상 특성이 결정될 수 있다.

도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2e를 참조하면 표시 장치 (200) 는 디스플레이부 (230) 를 포함한다. 도 2e를 참조하면, 디스플레이부 (230) 에는 영상 (236) 및 텍스트 영역 (234) 이 표시되도록 도시된다.

도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 복수의 요소 중 하나인 영상 분석을 설명하기 위한 것이다. 영상 분석을 통해 영상 (236) 이 텍스트인지를 결정하는 과정에서 일부의 영역만이 텍스트 영역 (234) 으로 인식되는 경우가 있을 수 있다. 도 2e를 참조하면 표시부에 표시되는 텍스트 영역 (234) 은 영상 (236) 부분의 일부일 뿐이다. 도 2e와 같은 경우에서 텍스트 영역 (234) 에 대해서만 조정된 영상 특성을 갖도록 구현된다면, 영상 (236) 의 자연스러움이 저하될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서는 템플릿 매칭 또는 에지 검출을 통해 텍스트임을 인식한 경우에도 텍스트 영역 (234) 이 영상 (236) 의 일부라고 판단되는 경우에는, 텍스트 영역 (234) 이 아닌 것으로 결정할 수 있다.

유사하게, 본 발명에 의한 다양한 영상 분석은 최적화된 화면 모드의 조정을 위해 수행되지만, 또한 영상 특성의 조정은 영상 (236) 의 자연스러움을 유지하는 범위 내에서 수행될 수 있다.

예컨대, 영상 (236) 이 급격히 변하는 경우에는 일정기간 영상 (236) 이 유지되는지를 판단한 후 화면 모드의 영상 특성을 조절할 수 있으며, 영상 특성의 변동 폭이 큰 경우에는 결정된 영상 특성으로 바로 변경하기 보다는 그 중간의 영상 특성을 갖도록 부드러운 트랜지션 (transistion) 을 하도록 구현될 수 있다.

도 2f 및 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서의 영상 분석을 설명하기 위한 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 에서 영상 분석은 히스토그램을 이용한 것일 수 있다. 입력 영상으로부터 각 프레임의 히스토그램 데이터가 추출될 수 있다.

히스토그램이란 영상 데이터가 존재하는 범위를, 2ⁿ, 예컨대 256개의 휘도 구간으로 나누어 각 구간에 들어가는 데이터의 출연도수를 검출하여 작성된 데이터를 의미한다. 히스토그램의 x축은 0 내지 255의 입력값으로 표시되며, 영상의 가장 어두운 입력값부터 가장 밝은 입력값의 값에 대한 축이다. y축은 각 입력값에 대한 화소의 빈도수이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 처리부는 히스토그램 데이터를 기초로 다양한 영상 분석을 수행할 수 있다. 도 2f는 텍스트를 포함하는 영상의 히스토그램을 나타낸다. 히스토그램의 빈도수를 살펴보면, 영상의 낮은 계조 및 높은 계조의 입력 값에서는 화소 빈도수가 높고, 중간 계조의 입력 값에서는 화소 빈도수가 낮다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 영상 분석에서 히스토그램을 통해 잠정적으로 영상이 텍스트를 포함한다고 결정할 수 있다.

도 2g는 사진을 포함하는 영상의 히스토그램을 나타낸다. 히스토그램의 빈도수를 살펴보면, 영상의 계조 전반에 화소 빈도수가 분포되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 영상 분석에서 히스토그램을 통해 잠정적으로 영상이 텍스트를 포함하지 않는다고 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (200) 의 영상 분석에서는 R, G, B 컬러 별로 히스토그램 데이터를 분석할 수 있으며, 어떠한 컬러가 높은 분포를 가지는지를 분석할 수 있다.

도 2f 및 도 2g를 참조하면, 히스토그램 분석을 통해 영상이 텍스트를 포함하는지 또는 영상의 컬러 분포를 분석할 수 있으며, 표시 장치 (200) 의 처리부는 영상 분석 결과를 기초로 화면 모드의 영상 특성을 결정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다. 액정 표시 장치 (300) 는 처리부 (310), 타이밍 제어부 (321), 디스플레이부 패널, 데이터 구동부 (322), 스캔 구동부 (323) 를 포함한다.

처리부 (310) 는 입력 영상을 수신하고, 디스플레이 모드를 조정하기 위한 복수의 요소를 수신하고, 복수의 요소에 기초하여 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고, 결정된 영상 특성을 달성하도록 입력 영상을 변환한다. 처리부 (310) 는 타이밍 제어부 (321) 에 화면 모드가 적용된 영상을 제공한다. 화면 모드가 적용된 영상은 전술한 과정을 통해 복수의 요소에 의해 결정된 영상 특성을 갖는 영상일 수 있다,

타이밍 제어부 (321) 는 디스플레이 구동부로 지칭될 수 있으며, 타이밍 제어부 (321) 는 조정된 영상 특성을 갖는 영상에 기초하여 스캔 제어 신호 (Source Driver Control Signal, SDC) 를 생성하여 스캔 구동부 (323) 를 제어하고, 데이터 제어 신호 (Data Driver Control Signal, DDC) 를 생성하여 표시부 데이터 구동부 (322) 를 제어한다. 입력 영상은 LVDS (Low-Voltage Differential Signaling), MIPI (Mobile Industry Processor Interface), RGB 등의 다양한 신호 포맷을 포함하는 영상 신호로 전송될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 (300) 에서는 처리부 (310) 가 포함하는 영상 특성 결정부가 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하고, 영상 처리부 (310) 가 결정된 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 변환한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 (300) 에서는 처리부 (310) 의 영상 특성 결정부가 복수의 요소에 기초하여 영상 특성을 결정하고, 타이밍 제어부 (321) 가 결정된 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 변환할 수도 있다.

데이터 구동부 (322) 는 표시부 타이밍 제어부 (321) 로부터 데이터 제어 신호 (DDC) 를 입력 받는다. 표시부 데이터 구동부 (322) 는 데이터 제어 신호 (DDC) 에 따라 데이터를 셈플링한 후, 셈플링된 데이터를 수평 기간 마다 1 라인씩 래치하고, 래치된 데이터를 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 에 공급한다. 또한, 수신된 디지털 영상 신호를 감마 전압 (GMA) 을 이용하여 아날로그 영상 신호로 변환하여 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 에 공급한다.

스캔 구동부 (323) 는 스캔 라인을 구동하여 각 주사 선에 대응되는 서브 화소에 데이터 신호가 입력될 수 있도록 동작한다. 게이트 구동부는 타이밍 제어부 (321) 로부터의 스캔 제어 신호 (SDC) 에 대응하여 스캔 펄스를 순차적으로 발생시키는 쉬프트 레지스터와 스캔 펄스의 전압을 액정셀 (clc) 의 구동에 적합한 전압 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다. 스캔 구동부 (323) 는 스캔 제어 신호 (SDC) 에 응답하여 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 에 순차적으로 스캔 전압을 공급한다.

스캔 구동부 (323) 는 서브 화소의 구성 방법에 따라 그 구조가 다양할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 표시 장치의 경우, 서브 화소 내부에 밝기 보상 회로가 더 포함되는 경우, 스캔 구동부 (323) 는 트랜지스터의 편차를 보상하기 위한 편차 샘플링 스캔 구동부 (323), 샘플링이 진행 된 후 해당 화소를 발광 시키기 위한 발광 구동부, 화소의 방전을 위한 방전 구동부를 포함할 수 있다. 또한, 스캔 구동부 (323) 에 연결된 스캔 라인은 샘플링 주사선, 발광 주사선, 방전 주사선 중 하나 이상의 라인을 더 포함할 수 있다.

스캔 구동부 (323) 는 전술한 복수의 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 중 적어도 하나를 선택하기 위한 복수의 스캔 라인 신호를 디스플레이 패널로 제공할 수 있다.

전원 공급부 (324) 는 데이터 구동부 (322) 와 스캔 구동부 (323) 및 디스플레이부 패널의 액정층에 필요한 전압을 각각의 화소 전극을 통하여 공급한다. 전원 공급부 (324) 는 공통 전극 전압 (Vcom), 데이터 구동부 (322) 에 감마 전압 (GMA), 백라이트 제어부(325) 에 BL 구동 전압 (Vbl) 를 공급한다. 전원 공급부 (324) 는 별도의 IC 형태로 형성될 수 있다. 필요 전압을 공급하도록 DC/DC 컨버터, PWM (Pulse Width Modulation) 구동부를 더 포함할 수도 있다. PWM 구동부는 듀티를 가지며 해당 듀티로 밝기를 조절할 수 있다.

백라이트 제어부 (325) 는 타이밍 제어부 (321) 의 제어 하에 광원의 종류에 따라 직류 또는 교류 전압으로 백라이트 (326) 에 공급하기 위한 적절한 전압 및 duty 또는 주파수로 변환한다. 백라이트 제어부 (325) 는 화면 모드의 조정에 따라 타이밍 제어부 (321) 로부터 입력되는 백라이트 (326) 제어 전압에 따라 백라이트 (326) 의 밝기를 조절하는 전압을 출력한다. 타이밍 제어부 (325)로부터 입력되는 PWM 듀티 신호를 조절하여 밝기를 조절할 수 있다. 백라이트 (326) 는 액정 디스플레이 패널에 광을 조사하기 위한 형광 램프 또는 LED를 포함한다. 백라이트 (326) 는 전원 발생부로부터 발광소자 구동 전압 (Vbl) 을 입력 받아 된다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 (300) 에서 액정 디스플레이 패널의 구동에 대해서 설명한다. 액정 디스플레이 패널은 복수의 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn), 복수의 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 및 복수의 서브 화소들을 포함한다. 도 3에서는 설명의 편의상 하나의 서브 화소를 도시하여 설명한다. 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 은 일 방향으로 연장되며, 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 은 일 방향과 교차하는 방향으로 또는 일 방향으로 평행하는 방향으로 연장된다. 서브 화소들 각각은 각 스캔 라인과 각 데이터 라인에 연결된 박막 트랜지스터 (TFT) 를 포함한다. 액정 디스플레이 패널은 하부 기판과 전면 기판 사이에 액정이 주입된다. 액정 디스플레이 패널의 하부 기판 상에는 액정 셀 (Clc) 의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터 (Cst) 가 형성된다.

타이밍 제어부 (321) 는 입력된 수평 동기 신호 (Hsync), 수직 동기 신호 (Vsync), 데이터 인에이블 신호 (DE) 및 클럭 신호 (CLK) 를 바탕으로 데이터 제어 신호 (DDC) 및 스캔 제어 신호 (SDC) 를 생성한다. 타이밍 제어부 (321) 는 액정 디스플레이 패널을 제어하기 위한 스캔 제어 신호 (SDC) 를 스캔 구동부 (323) 에, 데이터 제어 신호 (DDC) 를 데이터 구동부 (322) 에 제공한다.

또한, 타이밍 제어부 (321) 는 처리부 (310) 로부터 입력되는 입력 신호를 R, G, B 컬러 별로 재정렬 또는 R, G, B, W 컬러 별로 재정렬하여 내장된 라인 메모리 각각에 저장하고, 저장된 R, G, B 또는 R, G, B, W 데이터는 데이터 구동부 (322) 에 입력된다.

스캔 구동부 (323) 는 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 의 일 단부 또는 양 단부와 연결된다. 스캔 구동부 (323) 는 타이밍 제어부 (321) 로부터 제공되는 스캔 제어 신호 (SDC) 및 전압 생성부로부터 제공되는 게이트 온/오프 전압들을 이용하여 복수의 스캔 신호들을 생성하고, 스캔 신호들을 디스플레이 패널 상에 배열된 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 에 인가한다.

스캔 구동부 (323) 는 복수의 게이트 드라이브 IC를 포함할 수 있다. 게이트 드라이브 IC는 서브 화소의 스위칭 소자와 동일한 공정에 의해 디스플레이 패널의 주변영역에 직접 형성된 복수의 스위칭 소자들로 구성된 쉬프트 레지스터부 (Shift register) 를 포함할 수 있다.

데이터 구동부 (322) 는 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 의 일 단부와 연결된다. 데이터 구동부 (322) 는 타이밍 제어부 (321) 로부터 제공되는 데이터 신호 (RGB) 와 감마 전압 (GMA) 을 수신한다. 감마 전압 (GMA) 은 전압 생성부로부터 제공될 수 있다. 데이터 구동부 (322) 는 감마 전압 (GMA) 을 바탕으로 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 디스플레이 패널 상에 배열된 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 에 각각 인가한다. 데이터 구동부 (322) 는 타이밍 제어부 (321) 와 하나의 IC로 통합할 수 있다. 데이터 구동부 (322) 는 감마 전압 생성부를 내장할 수 있다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블록도이다. 유기 발광 표시 장치 (400) 는 처리부 (410), 타이밍 제어부 (421), 유기 발광 디스플레이 패널, 데이터 구동부 (422), 스캔 구동부 (423) 를 포함한다.

설명의 편의상, 처리부 (410), 타이밍 제어부 (421), 데이터 구동부 (422), 스캔 구동부 (423) 의 설명 중 도 3에서 설명된 처리부 (310), 타이밍 제어부 (321), 데이터 구동부 (322), 스캔 구동부 (323) 와 동일한 부분에 대해서는 중복 설명을 생략한다.

전원 공급부 (424) 는 데이터 구동부 (422) 와 스캔 구동부 (423) 및 유기 발광 디스플레이부 패널에 필요한 전압을 공급한다. 전원 공급부 (424) 는 ELVDD, ELVSS, 데이터 구동부 (422) 에 감마 전압 (GMA) 을 공급한다. 전원 공급부 (424) 는 별도의 IC 형태로 형성될 수 있다. 필요 전압을 공급하도록 DC/DC 컨버터, PWM 구동부를 더 포함할 수도 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 (400) 에서 유기 발광 디스플레이 패널의 구동에 대해서 설명한다. 유기 발광 디스플레이 패널은 복수의 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn), 복수의 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 및 복수의 서브 화소들을 포함한다. 도 4에서는 설명의 편의상 하나의 서브 화소를 도시하여 설명한다. 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 은 일 방향으로 연장되며, 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 은 일 방향과 교차 또는 일 방향과 평행하는 방향으로 연장된다. 서브 화소들 각각은 각 스캔 라인과 각 데이터 라인에 연결된 스위칭 박막 트랜지스터 및 애노드와 연결된 구동 박막 트랜지스터를 포함한다. 애노드 상에는 유기 발광층, 캐소드 전극이 적층된다.

타이밍 제어부 (421) 는 입력된 수평 동기 신호 (Hsync), 수직 동기 신호 (Vsync), 데이터 인에이블 신호 (DE) 및 클럭 신호 (CLK) 를 바탕으로 데이터 제어 신호 (DDC) 및 스캔 제어 신호 (SDC) 를 생성한다. 타이밍 제어부 (421) 는 유기 발광 디스플레이 패널을 제어하기 위한 스캔 제어 신호 (SDC) 를 스캔 구동부 (423) 에, 데이터 제어 신호 (DDC) 를 데이터 구동부 (422) 에 제공한다.

또한, 타이밍 제어부 (421) 는 처리부 (410) 로부터 입력되는 입력 신호를 R, G, B 또는 R, G, B, W 컬러 별로 재정렬하여 내장된 라인 메모리 각각에 저장하고, 저장된 R, G, B 또는 R, G, B, W 데이터는 데이터 구동부 (422) 에 입력된다.

스캔 구동부 (423) 는 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 의 일 단부 또는 양 단부와 연결된다. 스캔 구동부 (423) 는 타이밍 제어부 (421) 로부터 제공되는 스캔 제어 신호 (SDC) 및 전압 생성부로부터 제공되는 게이트 온/오프 전압들을 이용하여 복수의 스캔 신호들을 생성하고, 스캔 신호들을 디스플레이 패널 상에 배열된 스캔 라인들에 인가한다.

스캔 구동부 (423) 는 복수의 게이트 드라이브 IC를 포함할 수 있다. 게이트 드라이브 IC는 서브 화소의 스위칭 소자와 동일한 공정에 의해 디스플레이 패널의 주변영역에 직접 형성된 복수의 스위칭 소자들로 구성된 쉬프트 레지스터부 (Shift register) 를 포함할 수 있다.

데이터 구동부 (422) 는 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 의 일 단부와 연결된다. 데이터 구동부 (422) 는 타이밍 제어부 (421) 로부터 제공되는 데이터 신호 (RGB) 와 감마 전압 (GMA) 을 수신한다. 감마 전압 (GMA) 은 전압 생성부로부터 제공될 수 있다. 데이터 구동부 (422) 는 감마 전압 (GMA) 을 바탕으로 데이터 신호 (RGB) 를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 디스플레이 패널 상에 배열된 데이터 라인들 (DL1, DL2 … DLm) 에 각각 인가한다. 데이터 구동부 (422) 는 타이밍 제어부 (421) 와 하나의 IC로 통합할 수 있다. 데이터 구동부 (422) 는 감마 전압 생성부를 내장할 수 있다.

입력된 데이터 신호의 영상 정보에 의해 유기 발광층을 발광시키기 위해, 스위칭 박막 트랜지스터와 구동 박막 트랜지스터가 사용될 수 있다. 스위칭 박막 트랜지스터는 스캔 라인 (SL1) 으로부터 스캔 신호가 인가되면, 데이터 라인 (DL1) 으로부터의 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극으로 전달한다. 구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 전달받은 데이터 신호에 의해 전원 배선을 통해 전달되는 전류를 애노드로 전달하며, 애노드로 전달되는 전류에 의해 해당 화소 또는 서브 화소의 유기 발광층의 발광을 제어한다. 도 3에서는 하나의 서브 화소에 2개의 박막 트랜지스터가 포함되는 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 하나의 서브 화소는 3개 내지는 6개의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 박막 트랜지스터에 따라, 일 화소에 전기적으로 연결되는 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 의 숫자도 변경될 수 있으며, 구동 박막 트렌지스터의 편차를 개선하기 위한 외부 보상회로가 연결될 수 있으며, 스캔 라인들 (SL1, SL2 … SLn) 이나 박막 트랜지스터의 배열 및 디자인은 다양할 수 있다.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 블록도이다. 도 5a를 참조하면, 표시 장치를 포함하는 전자 디바이스 (500) 는 화질 모드 선택부 (510), 환경 정보 수집부 (520), 영상 처리부 (530), 데이터 구동부 (540), 스캔 구동부 (550), 박막 트랜지스터 (560), 화소 영역을 포함한다.

화질 모드 선택부 (510) 는 다양한 화질을 갖는 복수의 화질 모드 중 하나 이상의 화질 모드를 선택하기 위한 구성으로서, 사용자가 표시되는 영상에 대한 화질 모드를 선택할 수 있도록 표시하는 모듈, 다양한 화질 모드에 대한 저장 수단, 선택된 화질 모드를 전송하는 수단을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 화질 모드 선택부 (510) 에서의 사용자 입력을 통해 표시 장치의 화질 모드를 선택할 수 있다.

사용자 입력을 위한 화질 모드 선택부 (510) 는 운영 체재 상에서 구현될 수 있으며, 표시 장치의 OSD (On Screen Disaply) 로 구현되도록 표시 장치의 구동 회로부의 일부로 구성될 수도 있다.도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스에서 화질 모드를 선택하기 위한 UI (User Interface) 를 설명하기 위한 개략도이다.

도 5b의 (a)는 운영체제가 표시하는 프로그램 창 (511) 에서 화질 모드를 선택하는 UI를 도시한다. 프로그램 창 (511) 의 우상단은 화질 모드를 선택하기 위한 탭 (512) 을 도시한다. 탭 (512) 이 선택되는 경우 선택 가능한 복수의 화질 모드 (514) 가 도시된다.

복수의 화질 모드 (514) 는 주변환경 모드, 편안한 모드, 페이퍼 모드, 선명한 모드, 시네마 모드, 자연색 모드, 표준 모드, 야외 모드 또는 저전력 모드 중 적어도 하나의 화질 모드를 포함할 수 있다.

주변환경 모드는 주변환경 정보에 기초하여 가변적으로 변동되는 화질 모드일 수 있다. 주변환경 모드는 외부 조도 환경 및 외부 환경의 변화에 따른 시인성 저하를 최소화할 수 있다. 주변환경 모드는 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, GPS모듈, 어플리케이션 정보 또는 디지털 시계 등 에서 수집된 정보 중 최소 두 개 이상의 정보를 이용하여 주변환경에 최적화된 시인성을 제공한다.

편안한 모드는 사용자가 단시간 또는 장시간 표시 장치를 사용하는 경우, 눈에 피로가 쌓이거나 불편하지 않도록 하는 모드일 수 있다.

페이퍼 모드는 이북과 같이 활자가 다수 포함된 영상을 보는 환경을 위한 모드일 수 있다. 페이퍼 모드는 활자에 집중함으로써 발생되는 집중력의 저하와 눈의 피로를 최소화하고, 실제 종이에서 활자를 읽는 듯한 감성을 제공하기 위한 모드일 수 있다. 페이퍼 모드는 종이의 특성을 반영할 수 있도록 다양한 종이 재질을 더 선택할 수 있다. 예를 들어 미색 모조지, 복사용지, 신문지, 한지, 기름 종이 등이 가지는 물리적 특성을 분석하여 파장별 표면 반사율, 표면 질감 (Texture), 투과율 특성 등을 반영하고, 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, GPS모듈, 어플리케이션 정보 또는 디지털 시계 등 에서 수집된 정보 중 최소 두 개 이상의 정보를 이용하여 측정하여 외광이 종이에 반사되는 특성을 연산하여 다양한 종이의 질감을 재현하여 종이 같은 (Paper like) 화질을 구현할 수 있다.

선명한 모드는 표시 장치의 색 재현율을 가장 높게 설정하고, 화려한 감성이 제공되도록 하는 모드일 수 있다.

시네마 모드는 스무드 (smooth) 한 감성을 제공하고, 시각적으로 영화를 보는 듯한 효과를 주기 위한 모드일 수 있다.

자연색 모드도 설정된 색 재현율을 최대한 활용하면서 보다 편안한 느낌을 제공하기 위한 모드일 수 있다. 표준 모드는 예컨대 sRGB 색공간에 색 재현율을 맞추도록 설정함으로써 사용자에게 익숙한 느낌을 제공하기 위한 모드일 수 있다.

야외 모드는 야외에서의 시인성을 최대한 확보하기 위해 색 재현율, 휘도, C/R을 조정한 모드일 수 있다. 저전력 모드는 전자 디바이스 (500) 의 전력 사용을 최소화하기 위해 휘도 등을 조절한 모드일 수 있다. 선택 가능한 화질 모드가 선택되면 해당 프로그램 창 (511) 은 선택된 화질 모드가 적용되어 표시된다.

도 5b의 (b)는 모바일 운영체제 하에서 화질 모드를 선택하는 UI를 도시한다. 도 5b의 (b) 에서 상태 표시창 (522), 메뉴 선택창 (524), 화질 모드 선택창 (528) 이 도시된다. 메뉴 선택창 (524) 및 화질 모드 선택창 (528)은 모바일 디바이스가 포함하는 터치 스크린의 상단 에지에서 하단으로 터치함으로써 나타나는 상태 바 (bar) 일 수 있다. 상태 바가 스크롤되고 화면 모드 탭 (526) 이 선택되면, 모바일 운영체제 하에서 화질 모드가 선택되도록 UI가 설계될 수도 있다. 선택 가능한 화질 모드는 다양한 페이퍼 모드를 포함할 수 있다. 페이퍼 모드(미색 모조지)는 미색 모조지가 갖는 파장별 표면 반사율, 표면 질감 (Texture), 투과율 특성 등을 구현하기 위한 모드일 수 있으며, 페이퍼 모드(신문지), 페이퍼 모드(복사용지)는 신문지 또는 복사용지가 갖는 파장별 표면 반사율, 표면 질감 (Texture), 투과율 특성 등을 구현하기 위한 모드일 수 있다. 중복되는 화질 모드에 대한 설명은 도 5b의 (a)에서 설명한 것과 중복 설명을 피하기 위해 생략한다.

도 5b의 (c)는 표시 장치에 의해 구현되는 OSD 상에서 화질 모드를 선택하는 UI를 도시한다. OSD (532) 상에서도 다양한 화질 모드가 선택될 수 있으며, 표시 장치가 복수의 요소를 수집하도록 구성되고, 전술한 방법들을 통해 표시 장치의 처리부가 화질 모드를 적용할 수도 있다. 선택 가능한 화질 모드에 대한 설명은 도 5b의 (a)에서 설명한 것과 중복 설명을 피하기 위해 생략한다.

다시 도 5a로 돌아가면, 환경 정보 수집부 (520) 는 주변 환경 정보를 수집한다. 주변 환경 정보는 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, GPS모듈, 어플리케이션 정보 또는 디지탈 시계 등으로부터의 값을 포함한다. 설명의 편의상 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, GPS모듈, 어플리케이션 정보에 대한 설명은 전술한바, 중복 설명을 생략한다.

디지털 시계로부터의 환경정보는 현재 시간, 날짜 등을 포함할 수 있다. 야외에서는 시간에 따라 조도환경이 지속적으로 변하기 때문에, 현재 시간에 대한 정보는 중요한 환경정보일 수 있다. 특히 태양광은 시간에 따라 상이한 색 온도를 가질 수 있다. 맑은 날을 기준으로 태양광은 정오를 기점으로 가장 높은 색 온도를 가질 수 있으며, 일출 및 일몰 시에는 보다 낮은 색 온도를 가질 수 있다. 환경정보로서 날짜, 시간 정보, 날씨 정보를 조합하면, 야외에서의 태양광에 의한 조도나 색 온도를 예측할 수 있다.

영상 처리부 (530) 는 화질 모드 선택부 (510) 로부터 선택된 화질 모드를 수신하고, 환경 정보 수집부 (520) 로부터 수집된 환경 정보를 수신한다. 영상 처리부 (530) 는 선택된 화질 모드 및 수집된 환경 정보에 따라 입력 영상을 영상 처리한다. 영상 처리부 (530) 는 화질 모드 선택부 (510) 에 의해서 선택된 화질 모드를 환경 정보에 따라 가변적으로 영상 처리한다. 입력 영상을 처리하는 방법에 대해서는 도 1g 내지 도 1i에서 설명한 영상 처리 방법과 동일한 바 중복 설명을 생략한다.

데이터 구동부 (540) 는 영상 처리부 (530) 에서 영상 처리된 입력 신호를 표시 장치의 데이터 라인으로 출력하도록 구성되며, 스캔 구동부 (550) 는 스캔 신호를 표시 장치의 스캔 라인으로 출력하도록 구성된다.

트렌지스터부는 데이터 라인과 스캔 라인의 교차부에 형성되고, 스캔 구동부 (550) 의 스캔 신호에 의해서 구동되며, 화소부 (570) 는 트렌지스터부를 통하여 데이터 구동부 (540) 의 데이터 신호를 표시하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스 (500) 는 복수의 애플리케이션이 동시 실행 가능한 운영체제 상에서 구현될 수 있다. 전자 디바이스 (500) 의 화질 모드 선택부 (510) 는 복수의 애플리케이션 각각에 대해 화질 모드를 설정할 수 있다. 환경 정보 수집부 (520) 는 환경정보를 수집하도록 구성된다. 즉, 화질 모드 선택부 (510) 는 운영체제에 설치된 복수의 애플리케이션의 정보를 저장하며, 설치된 복수의 애플리케이션 각각에 대한 화질 모드를 독립적으로 선택가능하고, 환경 정보 수집부 (520) 로부터 획득된 환경정보는 애플리케이션 각각에 따라 독립적으로 선택가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스 (500) 에서는 화질 모드 선택부 (510) 에 의해서 선택된 각각의 화질 모드 및 환경 정보 수집부 (520) 에서 수집된 정보에 따라, 복수의 애플리케이션 각각에 대응되는 입력 영상을 영상 처리한다. 복수의 애플리케이션 각각은 서로 같거나 상이한 화질 모드를 통해 표시될 수 있다. 또한, 복수의 화질 모드는 화질 모드의 조정과 관련한 환경정보가 상이할 수 있다. 예컨대, 텍스트 뷰어의 텍스트 모드는 텍스트의 비중에 대한 영상 분석 및 색 온도 센서로부터의 측정값을 환경정보로 정의할 수 있으며, 동영상 플레이어의 시네마 모드는 조도 센서로부터의 조도 값 및 디지털 시계로부터의 현재 시각 정보를 환경정보로 정의할 수도 있다.

영상 처리부 (530) 는 운영체제로부터 복수의 애플리케이션의 정보를 획득하며, 정보를 기초로 영상 처리의 영역을 결정할 수 있다. 복수의 어플리케이션 정보는 전술한 어플리케이션 창의 좌표 정보를 포함할 수 있으며, 좌표 정보에 따라 적용되는 화질 모드의 영역이 결정될 수 있다. 따라서, 사용자는 표시되는 복수의 어플리케이션 각각에 화질 모드를 선택할 수 있으며, 선택된 화질 모드는 환경정보에 기초하여 최적화되거나 또는 사용자의 기호에 맞게 조정될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 적용될 수 있는 장치들에 대한 개략도이다.

도 6에서 (a) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치가 표시 디바이스 (910) 으로 사용되는 경우를 도시한다. 표시 디바이스 (910) 는 표시 장치 (912) 를 통해 영상을 표시한다. 도 6에서 (a) 의 표시 장치 (912) 는 모니터와 같은 표시 디바이스 (910) 뿐만 아니라, 텔레비전, 전광판 등과 같은 대형화 장치 또는 고정 장치에 부착되어 설치될 수 있다. 외부 전원이 공급되므로 안정적인 공급 전원 하에서 표시 장치 (912) 가 보다 고화질을 구현할 수 있도록 표시 장치 (912) 의 엘리먼트들이 설계될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부는 구동 회로부에 포함되어 OSD로 화면 모드가 조절될 수 있다. OSD를 통해 화면 모드가 조정되는 경우에는 표시 디바이스 (910) 가 별도의 입력부 (914) 를 포함하고, 입력부 (914) 를 통해 화면 모드를 선택하거나 환경 요소를 제어할 수도 있다.

도 6에서 (b) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (922) 가 모바일 통신 디바이스 (920) 인 경우를 도시한다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (922) 는 (c) 에서 모바일 통신 디바이스 (920) 에 포함되도록 도시되었으나, 스마트폰, 핸드폰, PDA 등과 같은 소형화 장치 또는 모바일 장치에 설치될 수 있다. 소형화 장치에 설치되는 경우, 외부 전원이 공급되지 않고 자체 배터리를 사용하게 되므로, 한정된 배터리 용량에 알맞도록 표시 장치 (922) 의 엘리먼트들이 설계되고, 다양한 화면 모드 각각이 별도의 저전력 서브 (sub) 화면 모드를 포함하도록 설계될 수 있다. 또한, 표시 장치 (922) 가 모바일 디바이스 (920) 의 표시 장치 (922) 로 사용되는 경우 모바일 디바이스 (920) 의 사용자 입력을 위한 터치 스크린이 포함될 수 있다. 터치 스크린은 표시 장치 (922) 상에 형성될 수도 있으며, 인 셀 (in-cell) 타입으로 형성될 수도 있다. 또한, 표시 장치 (922) 가 모바일 통신 디바이스 (920) 인 경우, 본 발명의 구성과 관련하여 통신 모듈을 통해 외부와 통신이 가능하므로 환경 정보를 보다 용이하기 획득할 수 있다.

또한, 모바일 통신 디바이스 (920) 는 핸드 헬드 (hand-held) 디바이스인바, 외부에서 많은 사용이 되므로, 조정되는 화면 모드가 외광에 보다 민감하도록 구성될 수 있다. 또한, 사용 환경이 실외 환경인지 실내 환경인지를 보다 명확히 판단할 수 있도록 구성되는 경우, 보다 정밀하게 화면 모드가 조정될 수 있다.

또한, 모바일 통신 디바이스 (920) 는 외광에 민감하여 급격한 시인성 악화가 발생할 수 있으므로, 표시 장치 (922) 상의 터치 입력이 아닌 외부 입력부 (924) 를 통해 화면 모드를 변경할 수 있도록 구성될 수도 있다.

도 6에서 (c) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (932) 가 테블릿 PC (930) 로 사용되는 경우를 도시한다. 테블릿 PC (930) 로 사용되는 경우에는 모바일 디바이스 보다 멀티미디어와 같은 동영상 정보나 높은 해상도를 이용한 다양한 문서 편집, 이미지 편집, 이미지 드로잉 작업 등이 가능하므로, 각 작업에 맞는 화면 모드를 선택하고, 선택된 화면 모드가 각종 환경 요소에 의해 조절될 수 있도록 구성된다.

도 6에서 (d) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (942) 가 노트북 (940) 으로 사용되는 경우를 도시한다. 노트북 (940) 으로 사용되는 경우에는 사용자는 펑션키 (function key) 를 포함하는 입력부 (944) 를 이용하여 화면 모드를 선택하고 선택된 화면 모드의 영상 특성이나 화면 모드를 조절하기 위한 요소들을 제어할 수 있다. 노트북 (940) 을 이용하는 경우에는 제조사에 의해 설치된 어플리케이션에 의해 다양한 화면 모드 제어를 동작할 수 있다. 제조사에 의해 설치된 어플리케이션은 출고 시에 설치되어 있어 별도의 설치가 필요 없을 수 있다. 제조사에 의해 설치된 어플리케이션은 디스플레이 등에 대한 자체 구동 드라이버를 포함하므로, 보다 세부적인 화질 조정이 가능하도록 구성될 수 있다.

도 6에서 (e) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치가 플랙시블 표시 장치 (950) 로 사용되는 경우를 도시한다. 플랙시블 표시 장치 (950) 는 디스플레이의 유연성에 기인하는 영상 특성을 최대화하거나 최소화하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 플랙시블 표시 장치 (950) 에 의해 굽은 표면에 의해 스트래칭되는 화소의 이질감을 최소화하기 위한 화면 모드가 구현될 수도 있으며, 굽은 부분을 부각시키기 위한 화면 모드가 구현될 수도 있다. 또한 환경 요소로서 굽은 부분의 곡률을 측정하고 곡률에 따라 화면 모드를 조정하도록 구현될 수도 있다.

플랙시블 표시 장치 (950) 인 경우에는 플랙시블의 한계를 설정하기 위한지지체를 포함할 수 있으며, 플랙시블 디스플레이에 적합한 필름, 보호막, 보호필름 등을 포함할 수 있다. 플랙시블 표시 장치 (950) 는 플랙시블 표시 장치 (950) 상에 화면 모드 변경을 위한 유저 인터페이스 (954) 가 표시될 수 있다.

도 6에서 (f) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (962) 가 이북 장치 (960) 로 사용되는 경우를 도시한다. 사용자는 이북 장치 (960) 를 이용하여 장시간 동안 집중하여 활자를 읽을 수 있으므로, 표시 장치 (962) 는 사용자의 눈이 피로하지 않도록 하는 화면 모드를 적용할 수 있다. 이북 장치 (960) 는 다양한 페이퍼 모드를 포함하도록 구현될 수 있다. 서적은 다양한 재질의 종이로 구성될 수 있다. 다양한 재질의 종이는 신문지, 복사용지, 한지 등 다양한 색감, 촉감을 가질 수 있다. 이북 장치 (960) 는 다양한 재질의 종이로 느끼도록 다양한 페이퍼 모드를 화면 모드로 구현할 수 있으며, 외부 환경이 가변적이라도 페이퍼 모드의 감성이 유지되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이북 장치 (960) 는 높은 레벨의 안티 글레어 (antiglare) 필름이 부착될 수 있으며, 이북 장치 (960) 의 페이퍼 모드는 안티 글레어 필름을 고려하도록 설정될 수도 있다. 이북 장치 (960) 는 페이지를 넘기기위한 입력부 (964) 를 포함할 수 있다.

도 6에서 (g) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (972) 가 디지털 카메라 (970) 로 사용되는 경우를 도시한다. 디지털 카메라 (970) 는 촬영된 이미지를 정확하게 표현하도록 하는 화면 모드를 포함하고, 환경 요소들은 보다 정확하게 이미지를 표현하도록 처리할 수도 있다. 또는, 디지털 카메라 (970) 는 촬영된 이미지를 보정할 수 있도록 구성되고, 표시 장치 (972) 에 설정된 화면 모드 설정에 의해 이미지 보정 효과를 미리보기 하도록 구성될 수도 있다. 또는, 디지털 카메라 (970) 는 촬영된 사진이 보다 사용자의 취향으로 보이도록 화면 모드가 설정될 수도 있다. 디지털 카메라 (970) 는 제어부 (974) 에 의해 다양한 옵션이 제어될 수 있다.

도 6에서 (h) 는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 (982) 가 차량의 네비게이션 디바이스 (980) 로 사용되는 경우를 도시한다. 네비게이션 디바이스 (980) 는 대체로 외광 하에서 구동되므로 태양광에 의해 시인성이 저하되지 않도록 화면 모드가 구성될 수 있다. 또한, 차량 내부는 계절에 따라 온도의 변화가 심하므로, 네비게이션 장치는 온도의 변화를 견디도록 설계될 수 있다. 또한, 네비게이션 장치는 외부 환경에 따라 높은 습기에 노출될 수 있으므로, 습기에 강한 엘리먼트들로 설계될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 모드 제어 방법에 대한 흐름도이다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 표시 장치의 처리부, 디스플레이부를 참조하여 설명한다. 또한, 모든 단계는 독립적으로 수행될 수 있으나 아래에서는 설명의 편의상 하나의 과정으로 설명한다.

표시 장치의 처리부는 화면 모드의 가변적 영상 특성과 관련된 복수의 요소를 획득한다 (S100). 복수의 요소는 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, GPS모듈 또는, 가속도 센서 중 적어도 하나로부터 획득될 수 있다. 또는 복수의 요소는 입력 영상의 분석, 어플리케이션 정보를 통해 획득될 수도 있다.

획득된 복수의 요소를 기초로 입력 영상의 텍스트 (text) 포함 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 가변적 영상 특성은 가변적 영상 특성은 색 온도, 휘도 및 명암비 중 적어도 하나를 포함하고, 선명도, 색 재현율 등을 더 포함할 수 있다.

획득된 복수의 요소에 기초하여 페이퍼 모드의 가변적 영상 특성을 결정한다 (S200). 화면 모드의 가변적 영상 특성을 결정하는 것은, 획득된 복수의 요소를 산출 식에 대입하여 처리함으로써 구현될 수 있다. 또는 룩업 테이블을 이용할 수도 있다. 가변적 영상 특성이라는 것은 복수의 요소에 의해 가변적으로 조정될 수 있다는 것을 의미한다.

결정된 가변적 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 영상 처리한다 (S300). 가변적 영상 특성에 기초하여 입력 영상을 영상 처리하는 것은 입력 영상이 갖는 어플리케이션의 좌표 창에 따라 영상의 일부를 영상 처리하는 것일 수 있다.

또한, 입력 영상은 R, G, B 컬러의 계조 데이터를 포함하고, 입력 영상을 처리하는 것은, 가변적 영상 특성으로부터 R, G, B 컬러의 최대 계조 데이터 및 최소 계조 데이터를 산출하고 및 산출된 최대 계조 데이터 및 최소 계조 데이터를 기초로 입력 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터를 변환하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 입력 영상을 처리하는 것은 입력 영상과 영상 처리된 영상이 보다 자연스럽게 트랜지션되도록 영상을 처리하는 것을 더 포함할 수 있다.

영상 처리된 영상은 디스플레이부를 통해 디스플레이된다 (S400). 디스플레이부가 액정 디스플레이부인 경우 입력 영상을 처리할 때 가변적 영상 특성을 기초로 백라이트의 밝기를 결정하고 백라이트의 밝기와 가변적 영상 특성을 기초로 입력 영상을 영상 처리할 수 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로 (ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상으로 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200 : 표시 장치
110 : 복수의 요소
111 : 센서 측정값
112 : 영상 분석
113 : 어플리케이션 정보
114 : GPS 모듈 위치 정보
115 : 종이 특성
120, 310, 410 : 처리부
122 : 영상 특성 결정부
122a : 영상 분석부
122b : 외부 환경 분석부
124 : 영상 처리부
130, 230 : 디스플레이부
212, 214 : 광 센서
216 : 이미지 센서
218 : 근접 센서
222 : 서버
224 : GPS 모듈
226 : 인공위성
232 : 제1 영상
234 : 제2 영상
236 : 영상
238 : 텍스트 영역
300 : 액정 표시 장치
321, 421 : 타이밍 제어부
322, 422, 540 : 데이터 구동부
323, 423, 550 : 스캔 구동부
324, 424 : 전원 공급부
325 : 백라이트 제어부
326 : 백라이트
400 : 유기 발광 표시 장치
500 : 전자 디바이스
510 : 화질모드 선택부
511 : 프로그램 창
512 : 탭
514 : 복수의 화질 모드
520 : 환경정보 수집부
522 : 상태 표시창
524 : 메뉴 선택창
526 : 화면 모드 탭
528 : 화질 모드 선택창
530 : 영상 처리부
532 : OSD
560 : 박막 트랜지스터
570 : 화소부
910 : 표시 디바이스
912, 922, 932, 942, 952, 962, 972, 982 : 표시 장치
914, 922, 924, 944, 964 : 입력부
920 : 모바일 통신 디바이스
930 : 테블릿 PC
940 : 노트북
950 : 플랙시블 디바이스
954 : 유저 인터페이스
960 : 이북 디바이스
970 : 디지털 카메라
974 : 제어부
980 : 네비게이션 디바이스

Claims (54)

1. 디지털 영상을 처리하기 위한 장치로서,
   하나 이상의 영상 처리부를 포함하고,
   상기 하나 이상의 영상 처리부는,
   디스플레이 모드를 조정하기 위한 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하고;
   상기 복수의 요소에 기초하여 상기 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고;
   상기 결정된 영상 특성을 달성하도록 상기 입력 영상을 변환하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영상 처리부는
   모드 선택 신호를 더 수신하고,
   상기 모드 선택 신호 및 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 모드의 상기 영상 특성은 상기 디스플레이 모드의 색 온도, 휘도, 및 명암대비 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 모드는 페이퍼 모드이고,
   상기 복수의 요소 중 하나는 페이퍼의 특성이고,
   상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 페이퍼의 특성을 포함하는 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 페이퍼의 특성은 페이퍼의 반사율이고,
   상기 복수의 요소는 상기 페이퍼의 반사율, 외광의 조도 및 색 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 요소 중 하나는 근접 센서로부터 획득된 사용자와의 거리 요소이고,
   상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 거리 요소를 포함하는 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 요소 중 하나는 색 온도 센서로부터 획득된 외광의 색 온도이고,
   상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 외광의 색 온도를 포함하는 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 요소 중 하나는 카메라로부터 획득된 사용자의 성별 또는 연령대 데이터이고,
   상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 성별 또는 연령대 데이터를 포함하는 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 요소 중 하나는 조도 센서로부터 획득된 외광의 조도이고,
   상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 외광의 상기 조도를 포함하는 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요소 중 하나는 GPS 모듈로부터 획득된 위치 데이터이고,
    상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 위치 데이터에 기초한 환경 데이터를 포함하는 상기 복수의 요소에 기초하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 환경 데이터는 날씨 데이터 또는 날씨 데이터에 대응하는 색 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요소 중 적어도 하나는 상기 입력 영상의 분석에 기초하여 산출된 요소인 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 입력 영상의 분석에 기초하여 산출된 상기 요소를 기초로 상기 입력 영상의 텍스트 (text) 포함 여부를 결정하고, 상기 결정에 기초하여 상기 페이퍼 모드의 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 입력 영상의 분석은 히스토그램 (histogram) 의 분석, 템플렛 매칭 (template matching) 분석, 또는 무채색 컬러 분포 분석을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
15. 제2항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 영상 처리부는 복수의 요소 각각에 가중치를 부여하여 상기 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 영상 처리부는 상기 영상 특성으로부터 상기 영상 처리를 위한 계조 값을 산출하고, 상기 계조 값을 이용하여 상기 입력 영상을 변환하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
17. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 영상 처리부는 변환된 입력 영상을 디스플레이 패널로 출력하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 장치.
18. 외광의 조도 및 색 온도를 측정하도록 구성된 복수의 광 센서;
    스캔 라인들, 데이터 라인들 및 화소들을 포함하고, 영상 분석, 출력 영상 정보, 또는 상기 복수의 광 센서로부터 획득된 조도 및 색 온도를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 조정된 계조 값을 갖는 페이퍼 모드의 영상을 상기 화소들을 사용하여 표시하도록 구성된 디스플레이 패널;
    상기 스캔 라인들을 구동하도록 구성된 스캔 드라이버; 및
    상기 데이터 라인들을 구동하도록 구성된 데이터 드라이버를 하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 요소 중 적어도 하나의 요소는 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, 또는 GPS모듈 중 적어도 하나로부터 획득된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
20. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 광 센서는 컬러 센서를 포함하고, 상기 색 온도는 상기 컬러 센서로부터의 컬러 값으로부터 산출된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
21. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 요소 중 적어도 하나의 요소는 상기 입력 영상에 대한 히스토그램 (histogram) 분석, 템플렛 매칭 (template matching) 분석, 또는 무채색 컬러 분포 분석을 통해 획득된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
22. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 요소에 기초하여 상기 페이퍼 모드의 영상 특성이 결정되고,
    상기 페이퍼 모드의 영상은 상기 결정된 영상 특성을 달성하도록 조정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
23. 제22항에 있어서,
    상기 페이퍼 모드의 상기 영상 특성은 색 온도, 휘도, 및 명암비 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
24. 제22항에 있어서,
    상기 영상 특성은 상기 복수의 요소를 제1 룩업 테이블에 대응시킴으로써 결정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
25. 제22항에 있어서,
    상기 영상 특성은 상기 복수의 요소에 대한 산출 식을 통해 산출됨으로써 결정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
26. 제25항에 있어서,
    상기 영상 특성은 상기 복수의 요소 각각에 가중치를 적용하여 산출됨으로써 결정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
27. 제22항에 있어서,
    상기 페이퍼 모드의 영상은 상기 영상 특성에 기초한 제2 룩업 테이블에 대응됨으로써 조정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
28. 제22항에 있어서,
    상기 페이퍼 모드의 영상은 상기 결정된 영상 특성으로부터 산출된 최대 계조 값 및 최소 계조 값에 기초한 산출 식을 통해 조정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
29. 제22항에 있어서,
    상기 페이퍼 모드의 영상은 상기 디스플레이 패널의 일부 영역에 표시되도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
30. 제22항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 백라이트를 포함하는 액정 디스플레이 패널이고,
    상기 페이퍼 모드의 영상은 상기 백라이트의 휘도 및 상기 영상 특성을 기초로 조정된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
31. 제18항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 유기 발광 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
32. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 요소는 복수의 종류의 페이퍼에 대한 영상 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
33. 입력 영상을 분석한 분석 요소, 사용자로부터의 입력, 또는 적어도 하나의 센서로부터의 측정값에 기초하여 페이퍼 모드의 가변적 영상 특성을 결정하는 결정 수단;
    상기 페이퍼 모드의 상기 가변적 영상 특성을 달성하기 위한 산출 식을 통해 입력 영상의 컬러 계조를 변환하는 처리 수단; 및
    상기 변환된 영상을 디스플레이 장치로 출력하는 영상 출력 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 처리 장치.
34. 제33항에 있어서,
    상기 가변적 영상 특성을 달성하기 위한 산출 식은 상기 가변적 영상 특성에 대한 최대 계조 값 및 최소 계조 값을 포함하는, 영상 처리 장치.
35. 제34항에 있어서,
    상기 입력 영상의 컬러 계조는 R, G, B 컬러 계조 데이터를 포함하고,
    상기 처리 수단은 상기 입력 영상의 R, G, B 컬러 계조 데이터 각각을 변환하는 것을 특징으로 하는, 영상 처리 장치.
36. 제34항에 있어서,
    상기 처리 수단에서 상기 산출식은 하기 식 (1), (2), (3) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 처리 장치.
    

    

    
    (여기서, n은 계조의 비트 (bit) 이고, R, G, B_input은 입력 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_output은 영상 처리된 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_max는 상기 결정된 가변적 영상 특성에 대한 R, G, B 컬러의 최대 계조 값이고, R, G, B_min은 최소 계조 값인)
37. 제34항에 있어서,
    상기 처리 수단에서 상기 산출식은 하기 식 (4), (5), (6) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 처리 장치.
    

    

    
    (여기서, n은 계조의 비트 (bit) 이고, R, G, B_input은 입력 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_output은 영상 처리된 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_max는 상기 결정된 가변적 영상 특성에 대한 R, G, B 컬러의 최대 계조 값이고, R, G, B_min은 최소 계조 값인)
38. 제33항에 있어서,
    상기 디스 플레이 장치는 백라이트를 포함하는 액정 디스플레이 패널이고,
    상기 처리 수단은 상기 가변적 영상 특성을 달성하도록, 상기 백라이트의 밝기를 결정하고,
    상기 백라이트의 밝기를 기초로 상기 가변적 영상 특성을 달성하도록 상기 입력 영상의 컬러 계조를 변환하는 것을 특징으로 하는, 영상 처리 장치.
39. 디스플레이 모드가 적용가능한 표시 장치를 포함하는 전자 디바이스로서,
    상기 전자 디바이스는,
    상기 디스플레이 모드의 선택을 검출하고,
    상기 선택된 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하기 위한 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하고,
    상기 복수의 요소에 기초하여 상기 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하고,
    상기 영상 특성에 기초하여 상기 입력 영상을 변환하고,
    상기 변환된 입력 영상을 상기 표시 장치를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
40. 제39항에 있어서,
    상기 디스플레이 모드는 편안한 모드, 주변환경 모드, 페이퍼 모드, 선명한 모드, 시네마 모드, 자연색 모드, 영화 모드, 표준 모드, 야외 모드 또는 저전력 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
41. 제40항에 있어서,
    상기 디스플레이 모드의 영상 특성을 결정하기 위한 복수의 요소는 상기 디스플레이 모드에 따라 상이한 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
42. 제40항에 있어서,
    상기 페이퍼 모드는 페이퍼의 종류에 따라 복수의 요소가 상이한 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
43. 제39항에 있어서,
    상기 디스플레이 모드의 영상 특성은 상기 복수의 요소에 따라 가변적으로 결정되도록 구성된 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
44. 제39항에 있어서,
    상기 복수의 요소는 상기 전자 디바이스가 실행하는 애플리케이션에 대한 정보를 포함하고, 상기 애플리케이션에 대한 정보를 기초로 상기 디스플레이 모드의 영상 특성 및 적용 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
45. 박막 트랜지스터 및 유기발광층을 포함하는 화소들, 스캔 라인들, 및 데이터 라인들을 포함하고, 센서로부터 획득된 측정 값, 영상 분석 또는 어플리케이션 정보를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 조정된 계조 값을 갖는 페이퍼 모드의 영상을 상기 화소들을 사용하여 표시하는 유기 발광 디스플레이 패널;
    상기 스캔 라인들을 구동하도록 구성된 스캔 드라이버;
    상기 데이터 라인들을 구동하도록 구성된 데이터 드라이버; 및
    상기 센서로부터 획득된 측정 값, 영상 분석, 또는 어플리케이션 정보를 포함하는 복수의 요소에 기초하여, 계조 값을 조정하도록 입력 영상을 처리하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
46. 디스플레이 모드의 가변적 영상 특성과 관련된 복수의 요소 및 입력 영상을 수신하는 단계;
    상기 획득된 복수의 요소에 기초하여 상기 디스플레이 모드의 상기 가변적 영상 특성을 결정하는 단계;
    상기 결정된 가변적 영상 특성에 대한 최대 계조 값 및 최소 계조 값을 결정하는 단계;
    상기 최대 계조 값 및 최소 계조 값에 기초하여 상기 입력 영상을 영상 처리하는 단계;
    상기 영상 처리된 영상을 디스플레이에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
47. 제46항에 있어서,
    상기 영상 처리하는 단계는 하기 식 (7), (8), (9) 를 이용하여 영상을 처리하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
    

    

    
    (여기서, n은 계조의 비트 (bit) 이고, R, G, B_input은 입력 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_output은 영상 처리된 영상의 R, G, B 컬러의 계조 데이터이고, R, G, B_max는 상기 결정된 가변적 영상 특성에 대한 R, G, B 컬러의 최대 계조 값이고, R, G, B_min은 최소 계조 값인)
48. 제46항에 있어서,
    상기 복수의 요소 중 적어도 하나의 요소는 조도 센서, 컬러 센서, 색 온도 센서, 근접 센서, 이미지 센서, 카메라, 조도 센서, 또는 GPS모듈 중 적어도 하나로부터 획득된 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
49. 제46항에 있어서,
    상기 페이퍼 모드의 상기 가변적 영상 특성은 색 온도, 휘도, 및 명암비 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
50. 제46항에 있어서,
    상기 가변적 영상 특성에 기초하여 상기 입력 영상을 영상 처리하는 단계는 상기 입력 영상의 일부를 영상 처리하는 단계인 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
51. 제46항에 있어서,
    상기 입력 영상을 처리하는 단계는 상기 입력 영상과 상기 영상 처리된 영상이 트랜지션되도록 영상 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
52. 제46항에 있어서,
    상기 복수의 요소를 획득하는 단계는 상기 입력 영상을 분석하여 상기 요소를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
53. 제52항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 요소를 기초로 상기 입력 영상의 텍스트(text) 포함 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 가변적 영상 특성을 결정하는 단계는, 상기 텍스트 포함 여부에 기초하여 상기 페이퍼 모드의 상기 가변적 영상 특성을 결정하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.
54. 제46항에 있어서,
    상기 디스플레이는 액정 디스플레이이고,
    상기 입력 영상을 처리하는 단계는,
    상기 가변적 영상 특성을 기초로 상기 백라이트의 밝기를 결정하는 단계; 및
    상기 백라이트의 밝기와 상기 가변적 영상 특성을 기초로 상기 입력 영상을 영상 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 처리 방법.

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