WO2023238966A1 - 투명 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

투명 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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WO2023238966A1
WO2023238966A1 PCT/KR2022/008094 KR2022008094W WO2023238966A1 WO 2023238966 A1 WO2023238966 A1 WO 2023238966A1 KR 2022008094 W KR2022008094 W KR 2022008094W WO 2023238966 A1 WO2023238966 A1 WO 2023238966A1
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WO
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display device
level
transmittance
value
apl
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/008094
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
장은광
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters

Definitions

  • the present disclosure relates to a transparent display, and more specifically, to a transparent display device and a method of operating the same that improve visibility of an input image by considering light incident from the outside.
  • Digital TV services using wired or wireless communication networks are becoming popular. Digital TV services can provide a variety of services that cannot be provided by existing analog broadcasting services.
  • IPTV Internet Protocol Television
  • smart TV service provide interactivity that allows users to actively select the type of program to watch and the viewing time.
  • IPTV and smart TV services can provide various additional services, such as Internet search, home shopping, and online games, based on this interactivity.
  • the display device is placed in various environments depending on the installation location, and as a result, visibility problems with the output image occur.
  • a conventional transparent display device it operates only on/off like a switch, that is, in a fully transparent mode or a fully shading mode, and is relatively unable to respond appropriately to light irradiated from the outside, reducing the visibility of the input image. This had very low issues.
  • the present disclosure provides a transparent display device that improves the visibility of an input image by controlling the transmittance of external incident light and a method of operating the same.
  • the present disclosure provides a transparent display device and a method of operating the same that gradually adjust the electrical light blocking level of the panel transmitting portion to adjust the transmittance of the external incident light.
  • a transparent display device includes: a memory; At least one sensor unit; and a control unit that adjusts the transmittance of the panel transmitting portion for the incident light based on the illuminance amount of the incident light calculated through the at least one sensor and the average picture level (APL) value of the input image.
  • APL average picture level
  • a method of operating a transparent display device includes determining whether the transparent display device is in a transparent mode; If it is the transmission mode, deactivating the control operation set in the light blocking mode; Calculating the illuminance amount of incident light and the average image level (APL) value of the input image; and adjusting the transmittance of the panel transmitting portion for the incident light based on at least two of the calculated illuminance amount of the incident light, the average picture level (APL) value of the input image, and the luminance value of the panel depending on whether the brightness control algorithm is operating.
  • the optimal transmittance of the panel corresponding to the input image is set in consideration of external incident light, the luminance setting value of the panel, the average image level of the input image, etc., so that the visibility of the input image is improved. There are effects that can be further improved.
  • Figure 1 shows a block diagram of the configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram of a remote control device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows an example of the actual configuration of a remote control device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows an example of utilizing a remote control device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a block diagram of a display device for adjusting the transmittance of a panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling the transmittance of a panel in a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a first transmittance control method in a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a second transmittance control method in a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a graph shown to explain a method of controlling transmittance in a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device is, for example, an intelligent display device that adds a computer support function to the broadcast reception function, and is faithful to the broadcast reception function while adding an Internet function, etc., such as a handwriting input device and a touch screen.
  • an Internet function etc.
  • it can be equipped with a more convenient interface such as a spatial remote control.
  • by supporting wired or wireless Internet functions it is possible to connect to the Internet and a computer and perform functions such as email, web browsing, banking, or gaming.
  • a standardized general-purpose OS can be used for these various functions.
  • the display device described in the present invention for example, various applications can be freely added or deleted on a general-purpose OS kernel, so various user-friendly functions can be performed.
  • the display device may be, for example, a network TV, HBBTV, smart TV, LED TV, OLED TV, etc., and in some cases, may also be applied to a smartphone.
  • the display device according to the present invention will be described using a transparent display device as an example for convenience of explanation, but is not necessarily limited thereto.
  • Figure 1 shows a block diagram of the configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 100 includes a broadcast receiver 130, an external device interface 135, a memory 140, a user input interface 150, a controller 170, a wireless communication interface 173, and a display. It may include (180), a speaker (185), and a power supply circuit (190).
  • the broadcast receiver 130 may include a tuner 131, a demodulator 132, and a network interface 133.
  • the tuner 131 can select a specific broadcast channel according to a channel selection command.
  • the tuner 131 may receive a broadcast signal for a specific selected broadcast channel.
  • the demodulator 132 can separate the received broadcast signal into a video signal, an audio signal, and a data signal related to the broadcast program, and can restore the separated video signal, audio signal, and data signal to a form that can be output.
  • the external device interface 135 may receive an application or application list within an adjacent external device and transfer it to the controller 170 or memory 140.
  • the external device interface 135 may provide a connection path between the display device 100 and an external device.
  • the external device interface 135 may receive one or more of video and audio output from an external device connected wirelessly or wired to the display device 100 and transmit it to the controller 170.
  • the external device interface 135 may include a plurality of external input terminals.
  • the plurality of external input terminals may include an RGB terminal, one or more High Definition Multimedia Inter-face (HDMI) terminals, and a component terminal.
  • HDMI High Definition Multimedia Inter-face
  • An image signal from an external device input through the external device interface 135 may be output through the display 180.
  • a voice signal from an external device input through the external device interface 135 may be output through the speaker 185.
  • An external device that can be connected to the external device interface 135 may be any one of a set-top box, Blu-ray player, DVD player, game console, sound bar, smartphone, PC, USB memory, or home theater, but this is only an example.
  • the network interface 133 may provide an interface for connecting the display device 100 to a wired/wireless network including an Internet network.
  • the network interface 133 may transmit or receive data with other users or other electronic devices through a connected network or another network linked to the connected network.
  • some of the content data stored in the display device 100 may be transmitted to a selected user or selected electronic device among other users or other electronic devices pre-registered in the display device 100.
  • the network interface 133 can access a certain web page through a connected network or another network linked to the connected network. In other words, you can access a certain web page through a network and transmit or receive data with the corresponding server.
  • the network interface 133 can receive content or data provided by a content provider or network operator. That is, the network interface 133 can receive content and information related thereto, such as movies, advertisements, games, VODs, and broadcast signals, provided from a content provider or network provider through a network.
  • the network interface 133 can receive firmware update information and update files provided by a network operator, and can transmit data to the Internet, a content provider, or a network operator.
  • the network interface 133 can select and receive a desired application from among applications open to the public through a network.
  • the memory 140 stores programs for processing and controlling each signal in the controller 170, and can store signal-processed video, voice, or data signals.
  • the memory 140 may perform a function for temporary storage of video, voice, or data signals input from the external device interface 135 or the network interface 133, and may store information about a predetermined image through a channel memory function. You can also store information.
  • the memory 140 may store an application or application list input from the external device interface 135 or the network interface 133.
  • the display device 100 can play content files (video files, still image files, music files, document files, application files, etc.) stored in the memory 140 and provide them to the user.
  • content files video files, still image files, music files, document files, application files, etc.
  • the user input interface 150 may transmit a signal input by the user to the controller 170 or transmit a signal from the controller 170 to the user.
  • the user input interface 150 is configured according to various communication methods such as BluetoothTM, Ultra Wideband (WB), ZigBee, Radio Frequency (RF) communication, or Infrared (IR) communication.
  • Control signals such as power on/off, channel selection, and screen settings can be received and processed from the remote control device 200, or control signals from the controller 170 can be processed to be transmitted to the remote control device 200.
  • the user input interface 150 can transmit control signals input from local keys (not shown) such as power key, channel key, volume key, and setting value to the controller 170.
  • local keys such as power key, channel key, volume key, and setting value
  • the video signal processed by the controller 170 may be input to the display 180 and displayed as an image corresponding to the video signal. Additionally, the image signal processed by the controller 170 may be input to an external output device through the external device interface 135.
  • the voice signal processed by the controller 170 may be output as audio to the speaker 185. Additionally, the voice signal processed by the controller 170 may be input to an external output device through the external device interface 135.
  • controller 170 may control overall operations within the display device 100.
  • controller 170 can control the display device 100 by a user command or internal program input through the user input interface 150, and connects to the network to display the application or application list desired by the user on the display device ( 100) You can make it available for download.
  • the controller 170 allows channel information selected by the user to be output through the display 180 or speaker 185 along with the processed video or audio signal.
  • the controller 170 controls the image signal from an external device, for example, a camera or camcorder, input through the external device interface 135 according to an external device image playback command received through the user input interface 150.
  • the voice signal can be output through the display 180 or speaker 185.
  • the controller 170 can control the display 180 to display an image, for example, a broadcast image input through the tuner 131, an external input image input through the external device interface 135, Alternatively, an image input through the network interface unit or an image stored in the memory 140 may be controlled to be displayed on the display 180.
  • the image displayed on the display 180 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or a 3D image.
  • controller 170 can control the playback of content stored in the display device 100, received broadcast content, or external input content, which may include broadcast video, external input video, audio files, It can be in various forms, such as still images, connected web screens, and document files.
  • the wireless communication interface 173 can communicate with external devices through wired or wireless communication.
  • the wireless communication interface 173 can perform short range communication with an external device.
  • the wireless communication interface 173 includes Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), UWB, ZigBee, Near Field Communication (NFC), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), and Wi-Fi.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Wi-Fi.
  • -Short-distance communication can be supported using at least one of Fi Direct and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technologies.
  • This wireless communication interface 173 is between the display device 100 and a wireless communication system, between the display device 100 and another display device 100, or between the display device 100 through wireless area networks. It can support wireless communication between the network and the display device 100 (or external server).
  • the other display device 100 is a wearable device (e.g., smart watch) capable of exchanging data with (or interoperable with) the display device 100 according to the present invention. It can be a smart glass, a head-mounted display (HMD), or a mobile terminal such as a smart phone.
  • the wireless communication interface 173 may detect (or recognize) a wearable device capable of communication around the display device 100 .
  • the controller 170 sends at least a portion of the data processed by the display device 100 to the wireless communication interface 173. It can be transmitted to a wearable device through . Accordingly, a user of a wearable device can use data processed by the display device 100 through the wearable device.
  • the display 180 converts video signals, data signals, and OSD (on screen display) signals processed by the controller 170 or video signals and data signals received from the external device interface 135 into R, G, and B signals, respectively.
  • a driving signal can be generated by conversion.
  • the display device 100 shown in FIG. 1 is only one embodiment of the present invention. Some of the illustrated components may be integrated, added, or omitted depending on the specifications of the display device 100 that is actually implemented.
  • two or more components may be combined into one component, or one component may be subdivided into two or more components.
  • the functions performed by each block are for explaining embodiments of the present invention, and the specific operations or devices do not limit the scope of the present invention.
  • the display device 100 does not have a tuner 131 and a demodulator 132 but has a network interface 133 or an external device interface 135. You can also receive and play video through the device.
  • the display device 100 includes an image processing device such as a set-top box (STB) for receiving broadcast signals or contents according to various network services, and content input from the image processing device. It can be implemented separately as a content playback device that plays.
  • STB set-top box
  • the method of operating a display device according to an embodiment of the present invention to be described below includes not only the display device 100 as described with reference to FIG. 1, but also an image processing device such as the separate set-top box or a display ( 180) and a content playback device having an audio output unit 185.
  • Figure 2 is a block diagram of a remote control device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 shows an example of the actual configuration of a remote control device according to an embodiment of the present invention.
  • the remote control device 200 includes a fingerprint reader 210, a wireless communication circuit 220, a user input interface 230, a sensor 240, an output interface 250, and a power supply circuit ( 260), memory 270, controller 280, and microphone 290.
  • the wireless communication circuit 220 transmits and receives signals to and from any one of the display devices according to the embodiments of the present invention described above.
  • the remote control device 200 has an RF circuit 221 capable of transmitting and receiving signals to and from the display device 100 in accordance with RF communication standards, and is capable of transmitting and receiving signals to and from the display device 100 in accordance with IR communication standards.
  • An IR circuit 223 may be provided.
  • the remote control device 200 may be provided with a Bluetooth circuit 225 capable of transmitting and receiving signals to and from the display device 100 according to the Bluetooth communication standard.
  • the remote control device 200 is provided with an NFC circuit 227 capable of transmitting and receiving signals to the display device 100 according to the NFC (Near Field Communication) communication standard, and displays the display device 100 according to the WLAN (Wireless LAN) communication standard.
  • a WLAN circuit 229 capable of transmitting and receiving signals to and from the device 100 may be provided.
  • the remote control device 200 transmits a signal containing information about the movement of the remote control device 200 to the display device 100 through the wireless communication circuit 220.
  • the remote control device 200 can receive a signal transmitted by the display device 100 through the RF circuit 221 and, if necessary, turn on/off the display device 100 through the IR circuit 223. Commands for turning off, changing channels, changing volume, etc. can be sent.
  • the user input interface 230 may be comprised of a keypad, button, touch pad, or touch screen.
  • the user can input commands related to the display device 100 into the remote control device 200 by manipulating the user input interface 230. If the user input interface 230 has a hard key button, the user can input a command related to the display device 100 to the remote control device 200 through a push operation of the hard key button. This will be explained with reference to FIG. 3 .
  • the remote control device 200 may include a plurality of buttons.
  • the plurality of buttons include a fingerprint recognition button (212), power button (231), home button (232), live button (233), external input button (234), volume control button (235), voice recognition button (236), It may include a channel change button 237, a confirmation button 238, and a back button 239.
  • the fingerprint recognition button 212 may be a button for recognizing the user's fingerprint.
  • the fingerprint recognition button 212 is capable of a push operation and may receive a push operation and a fingerprint recognition operation.
  • the power button 231 may be a button for turning on/off the power of the display device 100.
  • the home button 232 may be a button for moving to the home screen of the display device 100.
  • the live button 233 may be a button for displaying a real-time broadcast program.
  • the external input button 234 may be a button for receiving an external input connected to the display device 100.
  • the volume control button 235 may be a button for adjusting the volume of the sound output by the display device 100.
  • the voice recognition button 236 may be a button for receiving the user's voice and recognizing the received voice.
  • the channel change button 237 may be a button for receiving a broadcast signal of a specific broadcast channel.
  • the confirmation button 238 may be a button for selecting a specific function, and the back button 239 may be a button for returning to the previous screen.
  • the user input interface 230 has a touch screen, the user can input commands related to the display device 100 through the remote control device 200 by touching a soft key on the touch screen. Additionally, the user input interface 230 may be provided with various types of input means that the user can operate, such as scroll keys and jog keys, and this embodiment does not limit the scope of the present invention.
  • the sensor 240 may include a gyro sensor 241 or an acceleration sensor 243, and the gyro sensor 241 may sense information about the movement of the remote control device 200.
  • the gyro sensor 241 can sense information about the operation of the remote control device 200 based on the x, y, and z axes, and the acceleration sensor 243 measures the moving speed of the remote control device 200. Information about such things can be sensed.
  • the remote control device 200 may further include a distance measurement sensor and can sense the distance from the display 180 of the display device 100.
  • the output interface 250 may output a video or audio signal corresponding to a manipulation of the user input interface 230 or a signal transmitted from the display device 100.
  • the user can recognize whether the output interface 250 is manipulating the user input interface 230 or controlling the display device 100.
  • the output interface 250 includes an LED 251 that turns on when the user input interface 230 is manipulated or a signal is transmitted and received with the display device 100 through the wireless communication unit 225, and a vibrator 253 that generates vibration. ), a speaker 255 that outputs sound, or a display 257 that outputs an image.
  • the power supply circuit 260 supplies power to the remote control device 200, and power waste can be reduced by stopping power supply when the remote control device 200 does not move for a predetermined period of time.
  • the power supply circuit 260 can resume power supply when a predetermined key provided in the remote control device 200 is operated.
  • the memory 270 may store various types of programs, application data, etc. necessary for controlling or operating the remote control device 200.
  • the remote control device 200 transmits and receives signals wirelessly through the display device 100 and the RF circuit 221, the remote control device 200 and the display device 100 transmit and receive signals through a predetermined frequency band. .
  • the controller 280 of the remote control device 200 stores and references information about the display device 100 paired with the remote control device 200 and the frequency band capable of wirelessly transmitting and receiving signals in the memory 270. You can.
  • the controller 280 controls all matters related to the control of the remote control device 200.
  • the controller 280 sends a signal corresponding to a predetermined key operation of the user input interface 230 or a signal corresponding to the movement of the remote control device 200 sensed by the sensor 240 through the wireless communication unit 225. 100).
  • the microphone 290 of the remote control device 200 can acquire voice.
  • Figure 4 shows an example of utilizing a remote control device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4(a) illustrates that the pointer 205 corresponding to the remote control device 200 is displayed on the display 180.
  • the user can move or rotate the remote control device 200 up and down, left and right.
  • the pointer 205 displayed on the display 180 of the display device 100 corresponds to the movement of the remote control device 200.
  • This remote control device 200 can be called a spatial remote control because the corresponding pointer 205 is moved and displayed according to movement in 3D space, as shown in the drawing.
  • Figure 4(b) illustrates that when the user moves the remote control device 200 to the left, the pointer 205 displayed on the display 180 of the display device 100 also moves to the left correspondingly.
  • Information about the movement of the remote control device 200 detected through the sensor of the remote control device 200 is transmitted to the display device 100.
  • the display device 100 can calculate the coordinates of the pointer 205 from information about the movement of the remote control device 200.
  • the display device 100 may display the pointer 205 to correspond to the calculated coordinates.
  • Figure 4(c) illustrates a case where a user moves the remote control device 200 away from the display 180 while pressing a specific button in the remote control device 200.
  • the selected area in the display 180 corresponding to the pointer 205 can be zoomed in and displayed enlarged.
  • the selected area in the display 180 corresponding to the pointer 205 may be zoomed out and displayed in a reduced size.
  • the selected area may be zoomed out, and when the remote control device 200 approaches the display 180, the selected area may be zoomed in.
  • the moving speed or direction of the pointer 205 may correspond to the moving speed or direction of the remote control device 200.
  • a pointer in this specification refers to an object displayed on the display 180 in response to the operation of the remote control device 200.
  • the pointer 205 can be an object of various shapes other than the arrow shape shown in the drawing.
  • concepts may include dots, cursors, prompts, thick outlines, etc.
  • the pointer 205 can be displayed not only in response to one of the horizontal and vertical axes on the display 180, but also in response to multiple points, such as a line or surface. .
  • visibility e.g., contrast
  • the transmittance of the incident light of the display panel in the transmission mode Various embodiments of the method are disclosed.
  • FIG. 5 is a block diagram of the display device 100 for controlling the transmittance of the panel according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a method of controlling the transmittance of the panel in the display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain the first transmittance control method in the display device 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart shown to explain the first transmittance control method in the display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • This is a diagram shown to explain the second transmittance control method in the display device 100 according to the present invention
  • FIG. 9 is a graph shown to explain the transmittance control method in the display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 100 includes a main board 510, a timing controller (T-con) 520, a panel 530, an illumination sensor 540, memory (not shown), etc. Visibility of the input image can be improved by including .
  • the main board 510 is a component that generates transmittance control data in the present invention and may be named or replaced with, for example, a processing unit or a control unit.
  • the illuminance sensor 540 is installed on the display device 100 and can sense light incident from the outside, calculate the illuminance amount of the sensed incident light, and transmit it to the main board 510.
  • FIG. 5 only one illuminance sensor is shown for convenience of explanation, but the present invention is not limited thereto, and a plurality of illuminance sensors may be installed in the display device 100.
  • the illuminance sensor 540 does not necessarily need to be installed or built-in on the display device 100. It senses incident light, calculates the illuminance amount of the sensed light, and transmits it to the display device 100 (or the main board 510). It is enough to be able to transmit it. At this time, the illuminance sensor 540 may include communication means for transmitting the calculated illuminance amount data to the display device 100.
  • At least one illuminance sensor is preferably installed on the display device 100, and an external illuminance sensor and an illuminance sensor installed on the display device 100
  • the illuminance amount (e.g., average value, etc.) calculated through 540 is used, but if the difference between the illuminance amounts calculated from each of the two sensors is greater than a threshold, the illuminance sensor 540 installed on the display device 100 ) can be weighted or only that value can be used and the calculated value of the external illuminance sensor can be ignored.
  • the illuminance data of the incident light calculated through the illuminance sensor 540 is used to control the transmittance of the panel 530, as will be described later.
  • the main board 510 may generate transmittance adjustment data of the panel 530 based on the illuminance data of the incident light received from the illuminance sensor 540 and transmit it to the timing controller 520.
  • the timing controller 520 may control the transmittance of the transmittance of the panel 530 to be adjusted according to the transmittance adjustment data of the panel 530 received from the main board 510.
  • the main board 510 generates transmittance adjustment data when illuminance data of incident light is received from the illuminance sensor 540 and directly controls the panel 530 without going through the timing controller 520.
  • the transmittance can be adjusted.
  • the functions of the motherboard 510 described above may be replaced by the timing controller 520 or other components or a combination thereof.
  • the panel 530 whose transmittance is adjusted according to the present invention, has an optical shutter material formed inside, and a signal line and drive for applying an electric field to ITO (Indium Tin Oxide) electrodes above and below the formed optical shutter material.
  • a circuit may be formed.
  • the display device 100 can perform an electrical shading operation for incident light through the structure of the panel 530.
  • Transmittance control according to the present invention can be accomplished through an electrical shading operation, that is, setting an electrical level for the panel transmitting portion that adjusts the transmittance through the optical shutter material.
  • the transmittance of the transmitting part of the panel 530 can be applied step by step or by determining an appropriate transmittance in consideration of the illuminance amount of the incident light. Through this, further improved visibility can be expected compared to the fully transparent mode or fully shading mode of a conventional transparent display device.
  • the transparent display device 100 may determine whether it is in a transparent mode (S101).
  • the transparent display device 100 If the transparent display device 100 is in the transmissive mode (or switched to the transmissive mode) as a result of the determination in step S101, the brightness control operation or setting according to the external illumination environment in the previous mode, that is, the light blocking mode, can be controlled to be deactivated. (S103).
  • the brightness control operation or setting according to the external illumination environment in the light blocking mode may affect the brightness control operation or setting of the transmission mode to be switched or executed.
  • step S103 is not essential and may be skipped and not performed.
  • the transparent display device 100 If the transparent display device 100 is in the transparent mode, it can again determine whether the brightness control algorithm is operating (S105).
  • the transmittance adjustment method may vary depending on step S105, that is, whether the luminance control algorithm is operated.
  • the brightness control algorithm refers to an algorithm used for brightness control, such as TPC or PLC, applied to the display device 100 to reduce device degradation and improve power consumption.
  • the TPC is an abbreviation for Temporal Peak Luminance Control, and is a luminance control algorithm for detecting still images and preventing device deterioration.
  • the display device 100 periodically checks the difference in average picture level (APL) and reduces it to normal luminance in the case of a still image, and when the image changes during or after reduction to normal luminance, it displays peak luminance. The brightness can be restored again.
  • APL average picture level
  • PLC Peak Luminance Control
  • CR contrast
  • APL average picture level
  • the transparent display device 100 may perform a first transmittance adjustment control operation (S107).
  • the transparent display device 100 may perform a second transmittance adjustment control operation (S109).
  • look-up table As described above, a completely different look-up table (LUT) is used to adjust the first or second transmittance as shown in FIG. 7 or 8 depending on whether the luminance control algorithm is operated in the transparent display device 100.
  • algorithms, etc. can be configured and used.
  • lookup tables, algorithms, etc. may be stored in memory.
  • the transparent display device 100 may perform the first or second transmittance control operation depending on whether the luminance control algorithm is operating.
  • the first or second transmittance control operation may be selected and performed regardless of whether the luminance control algorithm is operated.
  • the transparent display device 100 may perform the first and second transmittance control operations sequentially or in combination regardless of whether the luminance control algorithm is operated.
  • the first transmittance control operation will be described with reference to FIG. 7.
  • Figure 7(a) is a first lookup table (LUT1) configured in relation to the first transmittance control operation according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7(b) is the first lookup table (LUT1) of Figure 7(a). This is an example of a transmittance control algorithm based on the lookup table (LUT1).
  • the first lookup table (LUT1) is defined in 10 levels for convenience of explanation, and is composed by mapping external brightness, image average picture level (APL), and transmittance information.
  • the external brightness value may represent the illuminance amount of incident light.
  • the image average picture level (APL) value may represent the average picture level (APL) for the input image.
  • the transmittance represents the electrical level setting value for adjusting the transmittance of the optical shutter material that constitutes the transmitting part of the panel 530, that is, the electric light blocking plate or electric light shielding film, and can be adjusted step by step in a total of 10 steps from level 1 to level 10. .
  • the lower the level that is, the closer to step 1, the lower the transmittance (darker), and conversely, the higher the level, that is, the closer to step 10, the higher the transmittance ( bright) can be displayed.
  • this is only an example, and the present invention is not limited thereto, and may be defined opposite to the above-described content.
  • the first lookup table (LUT1) shown in (a) of FIG. 7 defines external brightness values by dividing them into 10 levels, and then creates an average image corresponding to the external brightness values of the 10 defined levels. It can be defined by assigning a level (APL) value. Additionally, the transmittance may indicate an appropriate degree of transmittance control corresponding to each of the 10 steps defined above.
  • the main board 510 controls the transmittance of the transmittance part of the panel 530 through the timing controller 520 to be adjusted to match step 5.
  • the variables corresponding to each step are mapped to form a look-up table (LUT1) and stored in memory, so that the determined electrical shading level is applied to the transmitting part of the panel 530 and the transmittance of the incident light is appropriately adjusted. can do.
  • the first lookup table LUT1 shown in (a) of FIG. 7 divides the image average picture level (APL) value into 10 levels, not the external brightness value, and selects the corresponding image level accordingly.
  • it can be configured by mapping the range of external brightness value and the degree of transmittance (step). Therefore, for the main board 510, when the average picture level (APL) value of the input image is 80, the appropriate external brightness value at this time is range 4, and the transmittance is step 4 (electrical shading level). By determining the most appropriate level of control for visibility, the transmittance of the panel 530 can be adjusted and controlled accordingly through the timing controller 520 in step 4.
  • the first lookup table LUT1 shown in (a) of FIG. 7 is defined by dividing the transmittance into 10 levels in advance, not the external brightness value or the average image level (APL) value, It can be configured by mapping the external brightness value suitable for each stage, that is, the optimal visibility, and the image average picture level (APL) value. Therefore, when the motherboard 510 sets the transmittance in advance to step 5 and adjusts it, if the external brightness value at that time corresponds to range 5 and the average picture level (APL) of the image is 101 to 125, the corresponding transmittance is maintained. You can.
  • the transmittance step 5 is set and applied, but if the range of the external brightness value or the average picture level (APL) value of the image is not within the range defined by mapping to the first lookup table (LUT1), the applied step 5 is maintained. It is advisable to change it without doing so.
  • the first lookup table (LUT1) shown in (a) of FIG. 7 can be considered a standard, and even if the calculated external brightness value corresponds to range 5, the image APL is 101 to 125. Otherwise, it is preferable that the electrical light blocking level of the transparent part of the panel 530 is determined in a step other than step 5 so that the transmittance is adjusted.
  • Figure 7 (b) illustrates the process of adjusting the transmittance of the transparent part of the panel 530 based on the first lookup table (LUT1) shown in Figure 7 (a) in the display device 100 according to the present invention. , As follows.
  • the transmittance of step 10 (maximum level) can be set and applied to the transparent portion of the panel 530.
  • APL average picture level
  • the transmittance can be changed and set to step 1 (minimum step). This is to adjust to improve visibility, that is, contrast, by lowering the transmittance of the transmitting part of the panel 530 of the incident light because the external brightness is brighter than the image.
  • an additional operation may be performed as follows to determine a more appropriate transmittance application step.
  • Range 2 is only an example symbolically representing a case where it is dark outside, and the present invention is not limited thereto.
  • the difference between the average picture level (APL) value and the external brightness value ('APL - external brightness') is the first threshold value. Determine if it is abnormal.
  • the first threshold value is exemplified as ‘4’ in (b) of FIG. 7, but the present invention is not limited to this.
  • the transmittance can be controlled to maintain.
  • the transmittance can be controlled to change to step 1. That is, if the external brightness value is less than range 2 and the average picture level (APL) value and the external brightness value are less than '4', it is desirable to set the transmittance to the lowest (step1).
  • the second threshold value is exemplified as ‘5’ in (b) of FIG. 7, but the present invention is not limited to this.
  • the transmittance can be controlled to maintain.
  • the transmittance can be controlled to change to step 2. That is, if the external brightness value exceeds range 2 and the average picture level (APL) and the external brightness value are less than ‘5’, it is desirable to set the transmittance to step 2.
  • the optimal transmittance step level can be determined or found, and the electrical level corresponding to the step step can be set in the transmittance part of the panel 530 to improve visibility of the input image. there is.
  • the second transmittance control operation will be described with reference to FIG. 8.
  • Figure 8(a) is an example of the second lookup table (LUT2) constructed according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8(b) is an example of the second lookup table (LUT2) of Figure 8(a). This is an example of a transmittance control algorithm based on this.
  • the second lookup table (LUT2) is also defined in 10 levels and is composed by mapping external brightness, image average picture level (APL), panel brightness, and transmittance information.
  • the steps in the second look-up table (LUT2) and the electrical level settings corresponding to each step are not necessarily the same as the steps in the above-described first look-up table (LUT1) and the electrical level settings corresponding to the steps.
  • the second lookup table LUT2 may also be arbitrarily defined as 5 or 15 steps instead of the 10 steps shown.
  • each external brightness value, image APL value, and transmittance corresponding to level 5 are corresponding to the first look-up table (LUT1) disclosed in (a) of FIG. 7 described above. It may or may not be the same as the values.
  • the panel luminance on the second look-up table LUT2 shown in (a) of FIG. 8 may be, for example, the luminance value of the panel applied according to the operation of the luminance control algorithm, as described above.
  • the second look-up table LUT2 shown in (a) of FIG. 8 defines external brightness into 10 levels, and then divides the image APL value and panel corresponding to the external brightness of the defined 10 levels. It can be defined by assigning a luminance value. Additionally, the transmittance may indicate an appropriate degree of transmittance control corresponding to each of the 10 steps defined above.
  • the motherboard 510 controls the transmittance of the panel 530 through the timing controller 520 to be adjusted to match step 7.
  • the motherboard 510 controls the transmittance of the panel 530 through the timing controller 520 to be adjusted to match step 7.
  • the variables corresponding to each step are mapped to form a second look-up table (LUT2) and stored in memory so that the determined electrical shading level is applied to the transmitting part of the panel 530 so that the transmittance of incident light is appropriately adjusted. You can control it.
  • LUT2 second look-up table
  • the second lookup table (LUT2) shown in (a) of FIG. 8 defines the image average picture level (APL) into 10 levels, rather than the external brightness value described above, and then defines the corresponding image level (APL) accordingly. That is, it can be configured by mapping the range of external brightness value, panel brightness value, and transmittance degree (step). Therefore, when the average picture level (APL) value of the input image is, for example, 80, the main board 510 sets the external brightness value to range 4, the panel luminance value to 31 to 40, and the transmittance to Step 4 (electrical shading level) is determined to be the most appropriate control level for visibility, and the transmittance of the panel 530 can be adjusted and controlled to step 4 through the timing controller 520 accordingly.
  • the average picture level (APL) value of the input image is, for example, 80
  • the main board 510 sets the external brightness value to range 4, the panel luminance value to 31 to 40, and the transmittance to Step 4 (electrical shading level) is determined to be the most appropriate control level for visibility, and
  • the second lookup table LUT2 shown in (a) of FIG. 8 is defined by dividing the panel luminance value into 10 levels, rather than the external brightness value or the average image level (APL) value described above. Later, it can be configured by mapping the corresponding external brightness value range, image average picture level (APL) value, and transmittance degree (step) accordingly.
  • the motherboard 510 sets the external brightness value at this time to range 2, the image average picture level (APL) value from 26 to 50, and
  • the transmittance is determined to be the most appropriate control level for visibility at Step 2 (electrical shading level), and the transmittance of the transmitting portion of the panel 530 can be adjusted and controlled at Step 2 through the timing controller 520 accordingly.
  • the second look-up table (LUT2) shown in (a) of FIG. 8 is not the external brightness value, average image level (APL) value, and panel luminance value described above, but transmittance is divided into 10 levels in advance. It can be defined separately and configured by mapping the external brightness value, image average picture level (APL) value, and panel luminance value suitable for each stage, that is, optimal visibility. Therefore, when the main board 510 adjusts the transmittance by setting it in advance to step 6, the external brightness at that time is range 6, the average picture level (APL) value of the image is 126 to 150, and the luminance value of the panel is If it is 51 to 60, the corresponding transmittance can be maintained.
  • step 6 is set and applied with the transmittance, the range of external brightness, the average picture level (APL) value of the image, or the luminance value of the panel is determined to be outside the range defined by mapping to the second lookup table (LUT2). If so, it is desirable to change the applied step 6 rather than maintaining it.
  • APL average picture level
  • the second lookup table (LUT2) shown in (a) of FIG. 8 can be considered a standard, and even though the calculated external brightness value corresponds to range 7, the image APL is 151 to 151. In cases other than 175, the electrical shading level of the panel 530 is determined in a step other than step 7, so that the transmittance can be adjusted.
  • each value is mapped to each other as described above, but if one of the values in the lookup table at a specific stage is different from the already mapped value, , another step must be considered, and at this time, the values on the lookup table may be given priority or weight, for example, and considered when determining the step.
  • FIG. 8(b) illustrates the process of adjusting the transmittance of the transparent portion of the panel 530 based on the second lookup table (LUT2) shown in FIG. 8(a) in the display device 100 according to the present invention. , As follows.
  • the transmittance of step 10 (maximum level) may be set and applied to the panel 530.
  • the transmittance In order to determine whether the transmittance is controlled to be adjusted, it can be determined whether the average picture level (APL) value is greater than or equal to the external brightness value. As a result of the above determination, if the average picture level (APL) value of the input image is less than the calculated external brightness value, the transmittance can be changed and set to step 1 (minimum step). This is to control the contrast to improve visibility by lowering the transmittance of incident light because the external brightness is brighter than the image.
  • step 1 minimum step
  • an additional operation may be performed as follows to determine a more appropriate transmittance application step.
  • Range 2 is only an example symbolically representing a case where it is dark outside, and the present invention is not limited thereto.
  • the second stage of brightness reduction according to the brightness control algorithm may be lowered.
  • the third threshold value is exemplified as ‘4’ in (b) of FIG. 8, but the present invention is not limited to this.
  • the transmittance can be controlled to change to step 1 (lowest level).
  • step 1 if the external brightness value is less than range 2 and the brightness control algorithm operates, and at the same time the average picture level (APL) value and the external brightness value are less than '4', it is desirable to set the transmittance to the lowest step (step1).
  • APL average picture level
  • the difference between the average picture level (APL) value and the external brightness value ('APL - external brightness') It can be determined whether is greater than or equal to the fourth threshold.
  • the fourth threshold value is exemplified as ‘5’ in (b) of FIG. 8, but the present invention is not limited to this.
  • the current transmittance can be lowered by two levels.
  • the external brightness value range can also be lowered by two levels.
  • the transmittance can be controlled to be changed to the lowest level of Step 1. That is, if the external brightness value is above range 3 and the brightness control algorithm is in operation, and the average picture level (APL) value and the external brightness value are less than 5, it is desirable to set the transmittance to the lowest level (step 1).
  • the optimal transmittance step level can be determined or found, and the electrical level corresponding to the step step can be set in the transmittance part of the panel 530 to improve visibility of the input image. there is.
  • the first lookup table LUT1 shown and described in FIG. 7 and the second lookup table LUT2 shown and described in FIG. 8 are only an example, and the present invention is not limited thereto. In addition, the range or number on each lookup table is only an example and is not limited thereto.
  • Figure 9 shows a graph related to the transmittance control method in the transparent display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 may be, for example, a graph explaining the principles referred to in the configuration of the first lookup table LUT1 of FIG. 7 and the configuration of the second lookup table LUT2 of FIG. 8 .
  • Figure 9(a) shows the PLC curve between the average picture level (APL) value of the input image and luminance.
  • Figure 9(b) shows the average picture level (APL) value and voltage, that is, the transmittance, of the input image. In particular, it shows the transmittance curve during PLC operation according to the PLC curve shown in Figure 9(a).
  • Figure 9 (c) is a graph showing the change in luminance over time. The time is divided into an idle section, a luminance decay section, and a luminance return section when switching images, showing the change in luminance in each section.
  • Figure 9(d) is a graph showing transmittance control during the same time period in relation to the graph in Figure 9(c).
  • the maximum step (eg, step10) may or may not indicate a fully transparent mode and the minimum level (eg, step1) may indicate a fully shading mode.
  • the maximum and minimum steps may represent maximum and minimum values in the range between fully transparent mode and fully shading mode.
  • the range may be arbitrarily determined by the display device 100 or may be adaptively determined or changed depending on the previous transmittance control mode. For example, if the value of at least one of the various variables on the above-described lookup table exceeds or falls below a predetermined value, the range may be adaptively changed accordingly.
  • the corresponding step can be defined in more detail or vice versa to determine and apply the transmittance adjustment control. This can be based on request or settings. In other words, according to various internal or external events or settings of the display device 100, contents related to transmittance adjustment, such as a look-up table, may be adaptively and arbitrarily modified, changed, etc.
  • visibility of the input image can be improved despite external incident light, and various conditions such as external incident light, panel brightness setting value, and average image level of the input image can be adjusted. Visibility of the input image can be further improved by setting the optimal transmittance of the panel corresponding to the input image by considering the factors or their combination.
  • the above-described method can be implemented as processor-readable code on a program-recorded medium.
  • media that the processor can read include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices.
  • the display device described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It may be possible.
  • visibility of an input image can be significantly improved by adjusting the electrical light blocking level of the panel transmission portion, so it has the potential for industrial use.

Abstract

투명 디스플레이 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 상기 투명 디스플레이 장치는, 메모리; 적어도 하나의 센서부; 및 상기 적어도 하나의 센서를 통해 산출된 입사광의 조도량 및 입력 영상의 평균화상레벨(APL: Average Picture Level)값에 기초하여 패널 투과부의 상기 입사광에 대한 투과율을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

투명 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법
본 개시는 투명 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 입사되는 광을 고려하여 입력 영상에 대한 시인성이 개선되도록 하는 투명 디스플레이 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
유선 또는 무선 통신망을 이용한 디지털 TV 서비스가 보편화되고 있다. 디지털 TV 서비스는 기존의 아날로그 방송 서비스에서는 제공할 수 없었던 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
예를 들어, 디지털 TV 서비스의 종류인 IPTV(Internet Protocol Television), smart TV 서비스의 경우 사용자로 하여금 시청 프로그램의 종류, 시청 시간 등을 능동적으로 선택할 수 있도록 하는 양방향성을 제공한다. IPTV, smart TV서비스는 이러한 양방향성을 기반으로 하여 다양한 부가 서비스, 예컨대 인터넷 검색, 홈쇼핑, 온라인 게임 등을 제공할 수도 있다.
이러한 이유로 이동 단말에 비해 상대적으로 디스플레이 사이즈가 큰 디스플레이 장치에 대한 수요가 있으며, 종래 한정된 공간에서만 설치되었던 디스플레이 장치가 다양한 용도로 여러 곳에 설치되어 이용되고 있다.
이와 같이, 설치 장소에 따라 디스플레이 장치는 다양한 환경에 놓이게 되고 그에 따라 출력되는 영상에 대한 시인성 문제가 발생하고 있다. 예를 들어, 종래 투명 디스플레이 장치의 경우, 마치 스위치와 같이 온/오프 즉, 완전 투과 모드 또는 완전 차광 모드로만 동작하여, 상대적으로 외부로부터 조사되는 빛에 대하여 적절하게 대응하지 못하여 입력 영상에 대한 시인성이 매우 낮은 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 환경에서도 디스플레이 장치에서 영상의 시인성을 개선할 수 있는 방안이 요구된다.
본 개시는 외부 입사광에 대한 투과율 제어를 통해 입력 영상의 시인성이 개선되도록 처리하는 투명 디스플레이 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 개시는 상기 외부 입사광의 투과율 조절을 위해 패널 투과부의 전기적 차광 레벨을 단계적으로 조절하는 투명 디스플레이 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치는, 메모리; 적어도 하나의 센서부; 및 상기 적어도 하나의 센서를 통해 산출된 입사광의 조도량 및 입력 영상의 평균화상레벨(APL: Average Picture Level)값에 기초하여 패널 투과부의 상기 입사광에 대한 투과율을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 동작 방법은, 투과 모드인지 판단하는 단계; 상기 투과 모드이면, 차광 모드에서 설정된 제어 동작을 불활성화하는 단계; 입사광의 조도량과 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값을 산출하는 단계; 및 휘도 제어 알고리즘 동작 여부에 따라 상기 산출한 입사광의 조도량, 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값 및 패널의 휘도값 중 적어도 둘 이상에 기초하여 패널 투과부의 상기 입사광에 대한 투과율을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들 중 적어도 하나에 따르면, 외부 입사광에도 불구하고 입력 영상에 대한 시인성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들 중 적어도 하나에 따르면, 외부 입사광, 패널의 휘도 설정값, 입력 영상의 평균화상레벨 등을 고려하여 입력 영상에 대응하는 패널의 최적 투과율을 설정하여 상기 입력 영상에 대한 시인성이 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격제어장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격제어장치의 실제 구성 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 원격제어장치를 활용하는 예를 보여준다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패널의 투과율 조절을 위한 디스플레이 장치의 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 패널의 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제1 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제2 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 예를 들어 방송 수신 기능에 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 디스플레이 장치로서, 방송 수신 기능에 충실하면서도 인터넷 기능 등이 추가되어, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린 또는 공간 리모콘 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖출 수 있다. 그리고, 유선 또는 무선 인터넷 기능의 지원으로 인터넷 및 컴퓨터에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹 또는 게임 등의 기능도 수행 가능하다. 이러한 다양한 기능을 위해 표준화된 범용 OS가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 기술되는 디스플레이 장치는, 예를 들어 범용의 OS 커널 상에, 다양한 애플리케이션이 자유롭게 추가되거나 삭제 가능하므로, 사용자 친화적인 다양한 기능이 수행될 수 있다. 상기 디스플레이 장치는, 보다 구체적으로 예를 들면, 네트워크 TV, HBBTV, 스마트 TV, LED TV, OLED TV 등이 될 수 있으며, 경우에 따라 스마트폰에도 적용 가능하다.
이하 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 설명의 편의상 투명 디스플레이 장치를 예로 하여 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 방송 수신부(130), 외부장치 인터페이스(135), 메모리(140), 사용자입력 인터페이스(150), 컨트롤러(170), 무선 통신 인터페이스(173), 디스플레이(180), 스피커(185), 전원 공급 회로(190)를 포함할 수 있다.
방송 수신부(130)는 튜너(131), 복조기(132) 및 네트워크 인터페이스(133)를 포함할 수 있다.
튜너(131)는 채널 선국 명령에 따라 특정 방송 채널을 선국할 수 있다. 튜너(131)는 선국된 특정 방송 채널에 대한 방송 신호를 수신할 수 있다.
복조기(132)는 수신한 방송 신호를 비디오 신호, 오디오 신호, 방송 프로그램과 관련된 데이터 신호로 분리할 수 있고, 분리된 비디오 신호, 오디오 신호 및 데이터 신호를 출력이 가능한 형태로 복원할 수 있다.
외부장치 인터페이스(135)는 인접하는 외부 장치 내의 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 수신하여, 컨트롤러(170) 또는 메모리(140)로 전달할 수 있다.
외부장치 인터페이스(135)는 디스플레이 장치(100)와 외부 장치 간의 연결 경로를 제공할 수 있다. 외부장치 인터페이스(135)는 디스플레이 장치(100)에 무선 또는 유선으로 연결된 외부장치로부터 출력된 영상, 오디오 중 하나 이상을 수신하여, 컨트롤러(170)로 전달할 수 있다. 외부장치 인터페이스(135)는 복수의 외부 입력 단자들을 포함할 수 있다. 복수의 외부 입력 단자들은 RGB 단자, 하나 이상의 HDMI(High Definition Multimedia Inter-face) 단자, 컴포넌트(Component) 단자를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스(135)를 통해 입력된 외부장치의 영상 신호는 디스플레이(180)를 통해 출력될 수 있다. 외부장치 인터페이스(135)를 통해 입력된 외부장치의 음성 신호는 스피커(185)를 통해 출력될 수 있다.
외부장치 인터페이스(135)에 연결 가능한 외부 장치는 셋톱박스, 블루레이 플레이어, DVD 플레이어, 게임기, 사운드 바, 스마트폰, PC, USB 메모리, 홈 씨어터 중 어느 하나일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
네트워크 인터페이스(133)는 디스플레이 장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 네트워크 인터페이스(133)는 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 다른 사용자 또는 다른 전자 기기와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)에 미리 등록된 다른 사용자 또는 다른 전자 기기 중 선택된 사용자 또는 선택된 전자기기에, 디스플레이 장치(100)에 저장된 일부의 컨텐츠 데이터를 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스(133)는 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 소정 웹 페이지에 접속할 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 소정 웹 페이지에 접속하여, 해당 서버와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
그리고, 네트워크 인터페이스(133)는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 즉, 네트워크 인터페이스(133)는 네트워크를 통하여 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 제공자로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐츠 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다.
또한, 네트워크 인터페이스(133)는 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있으며, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자에게 데이터들을 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스(133)는 네트워크를 통해, 공중에 공개(open)된 애플리케이션들 중 원하는 애플리케이션을 선택하여 수신할 수 있다.
메모리(140)는 컨트롤러(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장하고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터신호를 저장할 수 있다.
또한, 메모리(140)는 외부장치 인터페이스(135) 또는 네트워크 인터페이스(133)로부터 입력되는 영상, 음성, 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있으며, 채널 기억 기능을 통하여 소정 이미지에 관한 정보를 저장할 수도 있다.
메모리(140)는 외부장치 인터페이스(135) 또는 네트워크 인터페이스(133)로부터 입력되는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 저장할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 메모리(140) 내에 저장되어 있는 컨텐츠 파일(동영상 파일, 정지영상 파일, 음악 파일, 문서 파일, 애플리케이션 파일 등)을 재생하여 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자입력 인터페이스(150)는 사용자가 입력한 신호를 컨트롤러(170)로 전달하거나, 컨트롤러(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 사용자입력 인터페이스(150)는 블루투스(Bluetooth™), WB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식, RF(Radio Frequency) 통신 방식 또는 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 컨트롤러(170)로부터의 제어 신호를 원격제어장치(200)로 송신하도록 처리할 수 있다.
또한, 사용자입력 인터페이스(150)는, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 제어 신호를 컨트롤러(170)에 전달할 수 있다.
컨트롤러(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이(180)로 입력되어 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스(135)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
컨트롤러(170)에서 처리된 음성 신호는 스피커(185)로 오디오 출력될 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스(135)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
그 외, 컨트롤러(170)는, 디스플레이 장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(170)는 사용자입력 인터페이스(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 디스플레이 장치(100)를 제어할 수 있으며, 네트워크에 접속하여 사용자가 원하는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 디스플레이 장치(100) 내로 다운받을 수 있도록 할 수 있다.
컨트롤러(170)는 사용자가 선택한 채널 정보 등이 처리한 영상 또는 음성신호와 함께 디스플레이(180) 또는 스피커(185)를 통하여 출력될 수 있도록 한다.
또한, 컨트롤러(170)는 사용자입력 인터페이스(150)를 통하여 수신한 외부 장치 영상 재생 명령에 따라, 외부장치 인터페이스(135)를 통하여 입력되는 외부 장치, 예를 들어, 카메라 또는 캠코더로부터의, 영상 신호 또는 음성 신호가 디스플레이(180) 또는 스피커(185)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
한편, 컨트롤러(170)는 영상을 표시하도록 디스플레이(180)를 제어할 수 있으며, 예를 들어 튜너(131)를 통해 입력되는 방송 영상, 또는 외부장치 인터페이스(135)를 통해 입력되는 외부 입력 영상, 또는 네트워크 인터페이스부를 통해 입력되는 영상, 또는 메모리(140)에 저장된 영상이 디스플레이(180)에서 표시되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 디스플레이(180)에 표시되는 영상은 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
또한, 컨트롤러(170)는 디스플레이 장치(100) 내에 저장된 컨텐츠, 또는 수신된 방송 컨텐츠, 외부로부터 입력되는 외부 입력 컨텐츠가 재생되도록 제어할 수 있으며, 상기 컨텐츠는 방송 영상, 외부 입력 영상, 오디오 파일, 정지 영상, 접속된 웹 화면, 및 문서 파일 등 다양한 형태일 수 있다.
무선 통신 인터페이스(173)는 유선 또는 무선 통신을 통해 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신 인터페이스(173)는 외부 기기와 근거리 통신(Short range communication)을 수행할 수 있다. 이를 위해, 무선 통신 인터페이스(173)는 블루투스, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB, ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 무선 통신 인터페이스(173)는 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 디스플레이 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 디스플레이 장치(100)와 다른 디스플레이 장치(100) 사이, 또는 디스플레이 장치(100)와 디스플레이 장치(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 디스플레이 장치(100)는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head-mounted display)), 스마트 폰과 같은 이동 단말기가 될 수 있다. 무선 통신 인터페이스(173)는 디스플레이 장치(100) 주변에, 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다.
나아가, 컨트롤러(170)는 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 디스플레이 장치(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 무선 통신 인터페이스(173)를 통해 웨어러블 디바이스로 송신할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 디스플레이 장치(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다.
디스플레이(180)는 컨트롤러(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD(on screen display) 신호 또는 외부장치 인터페이스(135)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호 등을 각각 R, G, B 신호로 변환하여 구동 신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)는 본 발명의 일실시예에 불과하므로. 도시된 구성요소들 중 일부는 실제 구현되는 디스플레이 장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 달리, 튜너(131)와 복조기(132)를 구비하지 않고 네트워크 인터페이스(133) 또는 외부장치 인터페이스(135)를 통해서 영상을 수신하여 재생할 수도 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 방송 신호 또는 다양한 네트워크 서비스에 따른 컨텐츠들을 수신하기 위한 등과 같은 셋탑-박스(STB: Set-top box) 등과 같은 영상 처리 장치와 상기 영상 처리 장치로부터 입력되는 컨텐츠를 재생하는 컨텐츠 재생 장치로 분리되어 구현될 수 있다.
이 경우, 이하에서 설명할 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 디스플레이 장치(100)뿐 아니라, 상기 분리된 셋탑-박스 등과 같은 영상 처리 장치 또는 디스플레이(180) 및 오디오 출력부(185)를 구비하는 컨텐츠 재생 장치 중 어느 하나에 의해 수행될 수도 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격제어장치에 대해 설명한다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격제어장치의 블록도이고, 도 3은 본발명의 일 실시 예에 따른 원격제어장치의 실제 구성 예를 보여준다.
먼저, 도 2를 참조하면, 원격제어장치(200)는 지문인식기(210), 무선통신회로(220), 사용자 입력 인터페이스(230), 센서(240), 출력 인터페이스(250), 전원공급회로(260), 메모리(270), 컨트롤러(280), 및 마이크로폰(290)을 포함할 수 있다.
도 2을 참조하면, 무선통신회로(220)는 전술하여 설명한 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 장치 중 임의의 어느 하나와 신호를 송수신한다.
원격제어장치(200)는 RF 통신규격에 따라 디스플레이 장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 RF 회로(221)를 구비하며, IR 통신규격에 따라 디스플레이 장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 IR 회로(223)를 구비할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 블루투스 통신규격에 따라 디스플레이 장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 블루투스 회로(225)를 구비할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 NFC(Near Field Communication) 통신 규격에 따라 디스플레이 장치(100)와 신호를 송수할 수 있는 NFC 회로(227)를 구비하며, WLAN(Wireless LAN) 통신 규격에 따라 디스플레이 장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 WLAN 회로(229)를 구비할 수 있다.
또한, 원격제어장치(200)는 디스플레이 장치(100)로 원격제어장치(200)의 움직임 등에 관한 정보가 담긴 신호를 무선통신회로(220)를 통해 전송한다.
한편, 원격제어장치(200)는 디스플레이 장치(100)가 전송한 신호를 RF 회로(221)를 통하여 수신할 수 있으며, 필요에 따라 IR 회로(223)를 통하여 디스플레이 장치(100)로 전원 온/오프, 채널 변경, 볼륨 변경 등에 관한 명령을 전송할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스(230)는 키패드, 버튼, 터치 패드, 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다. 사용자는 사용자 입력 인터페이스(230)를 조작하여 원격제어장치(200)으로 디스플레이 장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력 인터페이스(230)가 하드키 버튼을 구비할 경우 사용자는 하드키 버튼의 푸쉬 동작을 통하여 원격제어장치(200)으로 디스플레이 장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 원격제어장치(200)는 복수의 버튼을 포함할 수 있다. 복수의 버튼은 지문 인식 버튼(212), 전원 버튼(231), 홈 버튼(232), 라이브 버튼(233), 외부 입력 버튼(234), 음량 조절 버튼(235), 음성 인식 버튼(236), 채널 변경 버튼(237), 확인 버튼(238) 및 뒤로 가기 버튼(239)을 포함할 수 있다.
지문 인식 버튼(212)은 사용자의 지문을 인식하기 위한 버튼일 수 있다. 일 실시 예로, 지문 인식 버튼(212)은 푸쉬 동작이 가능하여, 푸쉬 동작 및 지문 인식 동작을 수신할 수도 있다.
전원 버튼(231)은 디스플레이 장치(100)의 전원을 온/오프 하기 위한 버튼일 수 있다.
홈 버튼(232)은 디스플레이 장치(100)의 홈 화면으로 이동하기 위한 버튼일 수 있다.
라이브 버튼(233)은 실시간 방송 프로그램을 디스플레이 하기 위한 버튼일 수 있다.
외부 입력 버튼(234)은 디스플레이 장치(100)에 연결된 외부 입력을 수신하기 위한 버튼일 수 있다.
음량 조절 버튼(235)은 디스플레이 장치(100)가 출력하는 음량의 크기를 조절하기 위한 버튼일 수 있다.
음성 인식 버튼(236)은 사용자의 음성을 수신하고, 수신된 음성을 인식하기 위한 버튼일 수 있다.
채널 변경 버튼(237)은 특정 방송 채널의 방송 신호를 수신하기 위한 버튼일 수 있다.
확인 버튼(238)은 특정 기능을 선택하기 위한 버튼일 수 있고, 뒤로 가기 버튼(239)은 이전 화면으로 되돌아가기 위한 버튼일 수 있다.
다시 도 2를 설명한다.
사용자 입력 인터페이스(230)가 터치스크린을 구비할 경우 사용자는 터치스크린의 소프트키를 터치하여 원격제어장치(200)로 디스플레이 장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 또한, 사용자 입력 인터페이스(230)는 스크롤 키나, 조그 키 등 사용자가 조작할 수 있는 다양한 종류의 입력수단을 구비할 수 있으며 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
센서(240)는 자이로 센서(241) 또는 가속도 센서(243)를 구비할 수 있으며, 자이로 센서(241)는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 자이로 센서(241)는 원격제어장치(200)의 동작에 관한 정보를 x, y, z 축을 기준으로 센싱할 수 있으며, 가속도 센서(243)는 원격제어장치(200)의 이동속도 등에 관한 정보를 센싱할 수 있다. 한편, 원격제어장치(200)는 거리측정센서를 더 구비할 수 있어, 디스플레이 장치(100)의 디스플레이(180)와의 거리를 센싱할 수 있다.
출력 인터페이스(250)는 사용자 입력 인터페이스(230)의 조작에 대응하거나 디스플레이 장치(100)에서 전송한 신호에 대응하는 영상 또는 음성 신호를 출력할 수 있다.
사용자는 출력 인터페이스(250)를 사용자 입력 인터페이스(230)의 조작 여부 또는 디스플레이 장치(100)의 제어 여부를 인지할 수 있다.
예를 들어, 출력 인터페이스(250)는 사용자 입력 인터페이스(230)가 조작되거나 무선 통신부(225)를 통하여 디스플레이 장치(100)와 신호가 송수신되면 점등되는 LED(251), 진동을 발생하는 진동기(253), 음향을 출력하는 스피커(255), 또는 영상을 출력하는 디스플레이(257)를 구비할 수 있다.
또한, 전원공급회로(260)는 원격제어장치(200)로 전원을 공급하며, 원격제어장치(200)가 소정 시간 동안 움직이지 않은 경우 전원 공급을 중단함으로써 전원 낭비를 줄일 수 있다.
전원공급회로(260)는 원격제어장치(200)에 구비된 소정 키가 조작된 경우에 전원 공급을 재개할 수 있다.
메모리(270)는 원격제어장치(200)의 제어 또는 동작에 필요한 여러 종류의 프로그램, 애플리케이션 데이터 등이 저장될 수 있다.
원격제어장치(200)가 디스플레이 장치(100)와 RF 회로(221)를 통하여 무선으로 신호를 송수신할 경우, 원격제어장치(200)과 디스플레이 장치(100)는 소정 주파수 대역을 통하여 신호를 송수신한다.
원격제어장치(200)의 컨트롤러(280)는 원격제어장치(200)와 페어링된 디스플레이 장치(100)와 신호를 무선으로 송수신할 수 있는 주파수 대역 등에 관한 정보를 메모리(270)에 저장하고 참조할 수 있다.
컨트롤러(280)는 원격제어장치(200)의 제어에 관련된 제반사항을 제어한다. 컨트롤러(280)는 사용자 입력 인터페이스(230)의 소정 키 조작에 대응하는 신호 또는 센서(240)에서 센싱한 원격제어장치(200)의 움직임에 대응하는 신호를 무선 통신부(225)를 통하여 디스플레이 장치(100)로 전송할 수 있다.
또한, 원격제어장치(200)의 마이크로폰(290)은 음성을 획득할 수 있다.
마이크로폰(290)는 복수 개로 구비될 수 있다.
다음으로 도 4를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 원격제어장치를 활용하는 예를 보여준다.
도 4의 (a)는 원격제어장치(200)에 대응하는 포인터(205)가 디스플레이(180)에 표시되는 것을 예시한다.
사용자는 원격제어장치(200)를 상하, 좌우로 움직이거나 회전할 수 있다. 디스플레이 장치(100)의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)는 원격제어장치(200)의 움직임에 대응한다. 이러한 원격제어장치(200)는, 도면과 같이, 3D 공간 상의 움직임에 따라 해당 포인터(205)가 이동되어 표시되므로, 공간 리모콘이라 명명할 수 있다.
도 4의 (b)는 사용자가 원격제어장치(200)를 왼쪽으로 이동하면, 디스플레이 장치(100)의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)도 이에 대응하여 왼쪽으로 이동하는 것을 예시한다.
원격제어장치(200)의 센서를 통하여 감지된 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보는 디스플레이 장치(100)로 전송된다. 디스플레이 장치(100)는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보로부터 포인터(205)의 좌표를 산출할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 산출한 좌표에 대응하도록 포인터(205)를 표시할 수 있다.
도 4의 (c)는, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에서 멀어지도록 이동하는 경우를 예시한다. 이에 의해, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌인되어 확대 표시될 수 있다.
이와 반대로, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에 가까워지도록 이동하는 경우, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌아웃되어 축소 표시될 수 있다.
한편, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지는 경우, 선택 영역이 줌아웃되고, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에 가까워지는 경우, 선택 영역이 줌인될 수도 있다.
또한, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서는 상하, 좌우 이동의 인식이 배제될 수 있다. 즉, 원격 제어 장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지거나 접근하도록 이동하는 경우, 상, 하, 좌, 우 이동은 인식되지 않고, 앞뒤 이동만 인식되도록 할 수 있다. 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누르지 않은 상태에서는, 원격제어장치(200)의 상, 하, 좌, 우 이동에 따라 포인터(205)만 이동하게 된다.
한편, 포인터(205)의 이동속도나 이동방향은 원격제어장치(200)의 이동속도나 이동방향에 대응할 수 있다.
한편, 본 명세서에서의 포인터는, 원격제어장치(200)의 동작에 대응하여, 디스플레이(180)에 표시되는 오브젝트를 의미한다. 따라서, 포인터(205)로 도면에 도시된 화살표 형상 외에 다양한 형상의 오브젝트가 가능하다. 예를 들어, 점, 커서, 프롬프트, 두꺼운 외곽선 등을 포함하는 개념일 수 있다. 그리고, 포인터(205)가 디스플레이(180) 상의 가로축과 세로축 중 어느 한 지점(point)에 대응하여 표시되는 것은 물론, 선(line), 면(surface) 등 복수 지점에 대응하여 표시되는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명에 따른 투명 디스플레이 장치(100)에서 투과 모드에서 디스플레이 패널(display panel)의 입사광에 대한 투과율 조절을 통해 입력 영상에 대한 시인성(예를 들어, 콘트라스트(contrast))을 개선할 수 있는 방법에 관한 다양한 실시 예들을 개시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패널의 투과율 조절을 위한 디스플레이 장치(100)의 구성 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)에서 패널의 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)에서 제1 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)에서 제2 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)에서 투과율 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 메인보드(510), 타이밍 컨트롤러(T-con)(520), 패널(530), 조도센서(540), 메모리(미도시) 등을 포함하여 입력 영상에 대한 시인성을 개선할 수 있다.
설명의 편의상, 도 5에서는 입사광에 대한 패널(530)의 투과율 조절과 관련된 구성요소만을 도시하였다. 한편, 입력 영상에 대한 처리는 예컨대, 전술한 도 1 내지 4에 개시된 구성요소들이 참조될 수 있다. 한편, 상기 메인보드(510)는 본 발명에 투과율 제어 데이터를 생성하는 구성요소로서 예컨대, 처리부, 제어부 등으로 명명되거나 대체될 수도 있다.
조도센서(540)는 디스플레이 장치(100) 상에 설치되어 외부로부터 입사되는 광을 센싱하고, 센싱되는 입사광의 조도량을 산출하여 메인보드(510)로 전달할 수 있다.
도 5에서는 설명의 편의상 1개의 조도센서만이 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 조도센서들이 디스플레이 장치(100)에 설치될 수 있다.
한편, 조도센서(540)는 반드시 디스플레이 장치(100) 상에 설치되거나 내장될 필요는 없으며, 입사광을 센싱하고 센싱된 광의 조도량을 산출하여 디스플레이 장치(100)(또는 메인보드(510))로 전송할 수 있으면 족한다. 이 때, 상기 조도센서(540)는 산출한 조도량 데이터를 상기 디스플레이 장치(100)로 전송하기 위한 통신 수단을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 복수의 조도센서가 본 발명에 이용되는 경우, 적어도 하나의 조도센서는 디스플레이 장치(100) 상에 설치되는 것이 바람직하며, 외부 조도센서와 디스플레이 장치(100) 상에 설치된 조도센서(540)를 통해 산출된 조도량(예를 들어, 평균값 등)을 이용하되, 상기 두 센서에서 각각 산출된 조도량의 차이가 임계값 이상인 경우에는 디스플레이 장치(100) 상에 설치된 조도센서(540)의 값에 가중치를 주거나 해당 값만 이용하고 산출된 외부 조도센서의 값은 무시(ignore)할 수도 있다.
이러한 조도센서(540)를 통해 산출된 입사광의 조도량 데이터는 후술하는 바와 같이, 패널(530)의 투과율 조절 제어를 위해 이용된다.
메인보드(510)는 조도센서(540)로부터 수신된 입사광의 조도량 데이터에 기초하여 패널(530)의 투과율 조절 데이터 생성하여 타이밍 컨트롤러(520)로 전송할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(520)는 상기 메인보드(510)로부터 수신된 패널(530)의 투과율 조절 데이터에 따라 상기 패널(530) 투과부의 투과율이 조절되도록 제어할 수 있다.
실시 예에 따라서, 메인보드(510)는 조도센서(540)로부터 입사광의 조도량 데이터가 수신되면 투과율 조절 데이터를 생성하여, 상기 타이밍 컨트롤러(520)를 거치지 않고, 직접 상기 패널(530)을 제어하여 투과율이 조절되도록 할 수도 있다.
반대로, 상술한 메인보드(510)의 기능은 타이밍 컨트롤러(520) 또는 다른 구성에 의해 대체되거나 그들의 조합으로 대체될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따라 투과율이 조절되는 패널(530)은 내부에 광 셔터 물질이 형성되어 있으며, 상기 형성된 광 셔터 물질의 상하에 ITO(Indium Tin Oxide) 전극으로 전계를 인가시키기 위한 신호 라인 및 구동 회로가 형성되어 있을 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 상기 패널(530)의 구조를 통해 입사광에 대하여 전기적 차광 동작을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 투과율 조절은, 전기적 차광 동작 즉, 광 셔터 물질을 통한 투과율을 조절하는 패널 투과부에 대한 전기적 레벨 설정을 통하여 이루어질 수 있다.
종래 디스플레이 장치는 스위치와 같이 온/오프(on/off) 형태 예를 들어, 투명 특성을 활용하기 위해서는 완전 투과 모드, 그리고 영상 시청의 집중을 위해서는 완전 차광 모드로 동작하였으나, 본 발명에 따른 투명 디스플레이 장치에서는 입사광의 조도량을 고려하여 패널(530) 투과부의 투과율을 단계적으로 또는 적합한 투과율을 결정하여 적용할 수 있다. 이를 통해 종래 투명 디스플레이 장치의 완전 투과 모드 또는 완전 차광 모드에 비하여 더욱 개선된 시인성을 기대할 수 있다.
도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 투명 디스플레이 장치(100)에서의 패널(530)의 투과율 제어 방법에 대해 설명한다.
투명 디스플레이 장치(100)는 투과 모드인지 판단할 수 있다(S101).
투명 디스플레이 장치(100)는 상기 S101 단계 판단 결과 만약 투과 모드(또는 투과 모드로 전환)이면, 이전 모드 즉, 차광 모드에서의 외부 조도 환경에 따른 밝기 제어 동작이나 설정이 불활성화되도록 제어할 수 있다(S103).
이는 차광 모드에서의 외부 조도 환경에 따른 밝기 제어 동작이나 설정이, 전환 또는 실행되는 투과 모드의 밝기 제어 동작이나 설정에 영향을 줄 수 있기 때문이다.
다만, 실시 예에 따라, 본 S103 단계는 필수적인 것은 아니어서 건너뛰고 수행되지 않을 수도 있다.
투명 디스플레이 장치(100)는 투과 모드이면 다시 휘도 제어 알고리즘의 동작 여부를 판단할 수 있다(S105).
본 발명에 따른 투명 디스플레이 장치(100)는 S105 단계 즉, 휘도 제어 알고리즘 동작 여부에 따라 투과율 조절 방법이 달라질 수 있다.
상기에서, 휘도 제어 알고리즘은 예를 들어, 디스플레이 장치(100)에 대한 소자 열화 및 소비전력 개선을 위해 적용된 TPC, PLC 등 휘도 제어에 이용되는 알고리즘을 말한다. 상기 TPC는 Temporal Peak Luminance Control의 약어로, 정지 영상을 검출하여 소자 열화를 방지하기 위한 휘도 제어 알고리즘이다. 이 때, 디스플레이 장치(100)는 주기적으로 평균화상레벨(APL) 차이를 확인하여 정지 영상인 경우에는 노멀(normal) 휘도로 감소시키고, 노멀 휘도로 감소 중 또는 감소 후에 영상이 변하면 피크(peak) 휘도로 다시 복귀시킬 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(100)는 정지 영상과 같이 평균화상레벨(APL) 차이가 일정한 경우, TPC 동작 시 화면 전체 휘도가 하향되어, 투명 디스플레이 장치(100)의 동일 투과율 조건에서 시인성이 떨어질 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이 투과율 조절 제어가 필요하다. 한편, PLC는 Peak Luminance Control의 약어로, 감마 커브(Gamma curve)를 평균화상레벨(APL)에 따라 가변하여 콘트라스트(CR)는 높이면서 소비전력은 개선하기 위한 알고리즘을 말한다. 다만, PLC 기능 동작으로, 평균화상레벨(APL)이 높은 경우, 휘도를 낮추게 되면 투명 디스플레이 장치(100)의 동일한 투과율 조건에서 시인성이 떨어질 수 있는 바, 역시 후술하는 바와 같이 투과율 조절 제어가 필요하다.
투명 디스플레이 장치(100)는 상기 S105 단계 판단 결과, 만약 휘도 제어 알고리즘이 동작하지 않는 것으로 판단되면, 제1 투과율 조절 제어 동작을 수행할 수 있다(S107).
반면, 투명 디스플레이 장치(100)는 상기 S105 단계 판단 결과, 만약 휘도 제어 알고리즘이 동작하는 것으로 판단되면, 제2 투과율 조절 제어 동작을 수행할 수 있다(S109).
전술한 바와 같이, 투명 디스플레이 장치(100)에서 휘도 제어 알고리즘 동작 여부에 따라 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 또는 제2 투과율 조절을 위해 전혀 다른 룩업 테이블(LUT, Look-up table), 알고리즘 등이 구성되어 이용될 수 있다. 본 명세서에서 룩업 테이블, 알고리즘 등은 메모리에 저장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치(100)는 비록 휘도 제어 알고리즘 동작 여부에 따라 제1 또는 제2 투과율 제어 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치(100)는 휘도 제어 알고리즘 동작 여부와 무관하게 제1 또는 제2 투과율 제어 동작이 선택되어 수행될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치(100)는 휘도 제어 알고리즘 동작 여부와 무관하게 제1 및 제2 투과율 제어 동작이 순차로 또는 결합되어 수행될 수 있다.
한편, 투과율이 높을수록 패널(530)의 투과부에 인가되는 전압은 낮아질 수 있다.
도 7을 참조하여 제1 투과율 제어 동작에 관해 설명한다.
도 7의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 투과율 제어 동작과 관련하여 구성된 제1 룩업 테이블(LUT1)이고, 도 7의 (b)는 상기 도 7의 (a)의 제1 룩업 테이블(LUT1) 기반으로 투과율 제어 알고리즘의 예시이다.
먼저, 도 7의 (a)를 참조하면, 제1 룩업 테이블(LUT1)은 설명의 편의상 10단계로 정의하였으며, 외부 밝기, 영상 평균화상레벨(APL) 및 투과율 정보를 맵핑하여 구성되었다.
상기에서, 외부 밝기값은 입사광의 조도량을 나타낼 수 있다.
영상 평균화상레벨(APL)값은 입력 영상에 대한 평균화상레벨(APL)을 나타낼 수 있다.
투과율은 패널(530)의 투과부를 구성하는 광 셔터 물질 즉, 전기 차광판 또는 전기 차광막에 대한 투과율 조절을 위한 전기적 레벨 설정값을 나타내며, 1단계부터 10단계까지 총 10단계로 단계적으로 조절될 수 있다. 도 7의 (a)에서는 편의상 단계가 낮을수록 즉, 스텝1(step1)에 가까울수록 투과율이 낮음(어두움)을 나타내고, 반대로 단계가 높을수록 즉, 스텝10(step10)에 가까울수록 투과율이 높음(밝음)을 나타낼 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 내용과 반대로 정의될 수도 있다.
또한, 도 7의 (a) 및 본 명세서에서는 투과율 조절이 10단계로 이루어지는 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 투과율 조절 단계는 5단계 또는 20단계와 같이 임의로 설정 또는 변경 가능하다.
일 실시 예에 따르면, 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)은 외부 밝기값을 10단계로 구분하여 정의한 후에, 상기 정의된 10단계의 외부 밝기값에 대응하는 영상 평균화상레벨(APL)값을 할당하여 정의할 수 있다. 또한, 투과율은 상기 정의한 10단계의 각 단계에 대응하여 적절한 투과율 조절 정도를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 7의 (a)를 참조하면, 조도센서(540)를 통해 센싱되어 산출된 입사광의 조도량 즉, 외부 밝기값이 레인지5(range5)에 해당하면, 그 때의 영상 APL은 101 내지 125가 적당하며, 그 때의 투과율은 스텝5(step5)가 적당하므로, 메인보드(510)는 타이밍 컨트롤러(520)를 통해 패널(530) 투과부의 투과율이 상기 스텝5에 맞게 조절되도록 제어할 수 있다. 이러한 방식으로 각 단계에 해당하는 변수들을 서로 맵핑(mapping)하여 룩업 테이블(LUT1)을 구성하고 메모리에 저장하여 패널(530) 투과부에 결정된 전기적 차광 레벨이 적용되어 상기 입사광의 투과율이 적절히 조절되도록 제어할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)는 외부 밝기값이 아니라 영상 평균화상레벨(APL)값을 10단계로 구분하여 선정의 후에, 그에 따라 대응하는 즉, 외부 밝기값의 레인지와 투과율 정도(스텝)을 맵핑하여 구성될 수 있다. 따라서, 메인보드(510)는 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 예를 들어, 80인 경우에는 이 때의 외부 밝기값은 레인지4가 적당하며, 투과율은 스텝4(전기적 차광 레벨)이 시인성을 위해 가장 적합한 제어 정도로 판단하여 그에 따라 타이밍 컨트롤러(520)를 거쳐 패널(530)의 투과율을 스텝4로 조절 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)는 외부 밝기값이나 영상 평균화상레벨(APL)값이 아니라 투과율을 미리 10단계로 구분하여 선정의하고, 각 단계에 적합한 즉, 시인성이 최적인 외부 밝기값과 영상 평균화상레벨(APL)값을 맵핑하여 구성될 수 있다. 따라서, 메인보드(510)는 투과율을 미리 스텝5로 설정하여 조절한다고 할 때, 그 때의 외부 밝기값이 레인지5에 해당하고 영상의 평균화상레벨(APL)은 101 내지 125이면 해당 투과율을 유지할 수 있다. 그러나 상기 투과율 스텝5가 설정되어 적용되나, 외부 밝기값의 레인지나 영상의 평균화상레벨(APL)값이 상기 제1 룩업 테이블(LUT1)에 맵핑하여 정의된 범위가 아니면, 상기 적용된 스텝 5를 유지하지 않고 변경하는 것이 바람직하다.
다만, 상기 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)는 기준이라고 볼 수 있는 바, 만약 상기 산출된 외부 밝기값이 레인지5에 해당함에도 불구하고, 영상 APL이 101 내지 125가 아닌 경우에는, 패널(530) 투과부의 전기적 차광 레벨은 스텝5가 아닌 다른 스텝으로 결정되어 투과율이 조절되는 것이 바람직하다.
다음으로, 전술한 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여, 디스플레이 장치(100)에서 패널(530)의 투과율을 조절하는 알고리즘을 설명한다.
도 7의 (b)는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)에서 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여 패널(530) 투과부의 투과율을 조절하는 과정을 설명하면, 다음과 같다.
투명 디스플레이 장치(100)가 투과 모드이면, 패널(530) 투과부에는 먼저, 스텝10(최대단계)의 투과율이 설정 적용될 수 있다.
다음으로, 상기 적용된 투과율을 유지 또는 변경 등 조절 제어 여부를 판단하기 위하여, 평균화상레벨(APL)이 외부 밝기값 이상인지 판단할 수 있다.
판단 결과 만약 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 산출된 외부 밝기값 미만이면, 투과율은 스텝1(최소단계)으로 변경 설정될 수 있다. 이는 영상보다 외부 밝기가 더 밝기 때문에 입사광의 패널(530)의 투과부 투과율을 낮추어 시인성 즉, 콘트라스트가 좋아지도록 조절하기 위함이다.
반면, 상기 판단 결과 만약 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 산출된 외부 밝기값 이상이면, 더욱 적합한 투과율 적용 단계를 결정하기 위해 아래와 같이 추가적인 동작을 수행할 수 있다.
입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 외부 밝기값 이상이면, 다시 상기 산출한 외부 밝기값이 상기 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)의 레인지2 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 상기 레인지2는 예를 들어, 외부가 어두운 경우를 상징적으로 나타내는 일 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
만약 상기 외부 밝기값이 제1 룩업 테이블(LUT1) 상에 정의된 레인지2 초과하면, 다음으로 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이(‘APL - 외부 밝기’)가 제1 임계값 이상인지 판단한다. 이 때, 상기 제1 임계값은 도 7의 (b)에서는 ‘4’를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)과 외부 밝기값의 차이가 상기 제1 임계값 이상이면, 투과율을 유지하도록 제어할 수 있다. 반면, 상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이가 상기 제1 임계값 미만이면, 투과율을 스텝1으로 변경되도록 제어할 수 있다. 즉, 외부 밝기값이 레인지2 이하이면서 평균화상레벨(APL)값과 상기 외부 밝기값이 ‘4’ 미만이면, 투과율을 최저(step1)로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기에서 외부 밝기값이 제1 룩업 테이블(LUT1) 상의 레인지2를 초과하면, 다음으로 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이(‘APL - 외부 밝기’)가 제2 임계값 이상인지 판단한다. 이 때, 상기 제2 임계값은 도 7의 (b)에서는 ‘5’를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)과 외부 밝기값의 차이가 상기 제2 임계값 이상이면, 투과율을 유지하도록 제어할 수 있다. 반면, 상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이가 상기 제2 임계값 미만이면, 투과율을 스텝2로 변경되도록 제어할 수 있다. 즉, 외부 밝기값이 레인지2를 초과하면서 평균화상레벨(APL)과 상기 외부 밝기값이 ‘5’ 미만이면, 투과율을 스텝2로 설정하는 것이 바람직하다.
상술한 과정을 여러 번 반복함으로써, 최적의 투과율 스텝 단계를 결정 또는 찾을 수 있고, 해당 스텝 단계에 대응하는 전기적 레벨을 패널(530)의 투과부에 설정하여, 입력 영상에 대한 시인성이 개선되도록 할 수 있다.
도 8을 참조하여 제2 투과율 제어 동작에 관해 설명한다.
도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 제2 룩업 테이블(LUT2)의 일 예시이고, 도 8의 (b)는 상기 도 8의 (a)의 제2 룩업 테이블(LUT2) 기반으로 투과율 제어 알고리즘의 일 예시이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 제2 룩업 테이블(LUT2) 역시 10단계로 정의하였으며, 외부 밝기, 영상 평균화상레벨(APL), 패널 휘도 및 투과율 정보를 맵핑하여 구성되었다.
이 때, 상기 외부 밝기값, 영상 평균화상레벨(APL)값 및 투과율에 대한 내용은 전술한 도 7의 (a)에 도시된 제1 룩업 테이블(LUT1)에 대한 설명을 참조하고 여기서 중복 설명은 생략한다.
다만, 제2 룩업 테이블(LUT2)에 단계와 각 단계에 대응하는 전기적 레벨 설정값은 전술한 제1 룩업 테이블(LUT1)상의 단계 및 해당 단계에 대응하는 전기적 레벨 설정값과 반드시 동일할 필요는 없다. 제1 룩업 테이블(LUT1)과 마찬가지로, 제2 룩업 테이블(LUT2) 역시 도시된 10단계가 아니라 5단계 또는 15단계와 같이 임의 정의될 수 있다. 또한, 제2 룩업 테이블(LUT2)에서 예를 들어, 5단계에 해당하는 각 외부 밝기값, 영상 APL값 및 투과율 정도는 전술한 도 7의 (a)에 개시된 제1 룩업 테이블(LUT1)의 해당 값들과 동일할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
한편, 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2) 상의 패널 휘도는 예를 들어, 전술한 바와 같이, 휘도 제어 알고리즘의 동작에 따라 적용된 패널의 휘도 값일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)은 외부 밝기를 10단계로 구분하여 정의한 후에, 상기 정의된 10단계의 외부 밝기에 대응하는 영상 APL값과 패널 휘도값을 할당하여 정의할 수 있다. 또한, 투과율은 상기 정의한 10단계의 각 단계에 대응하여 적절한 투과율 조절 정도를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 8의 (a)를 참조하면, 조도 센서(540)를 통해 센싱하여 산출된 입사광의 조도량 즉, 외부 밝기값이 레인지7에 해당하면, 그 때의 영상 APL은 151 내지 175가, 패널의 휘도는 61 내지 70이, 그 때의 투과율은 스텝7이 적당하므로 메인보드(510)는 타이밍 컨트롤러(520)를 통해 패널(530)의 투과율이 상기 스텝7에 맞게 조절되도록 제어할 수 있다. 이러한 방식으로 각 단계에 해당하는 변수들을 서로 맵핑(mapping)하여 제2 룩업 테이블(LUT2)을 구성하고 메모리에 저장하여 패널(530) 투과부에 결정된 전기적 차광 레벨이 적용되어 입사광의 투과율이 적절히 조절되도록 제어할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)은 전술한 외부 밝기값이 아니라 영상 평균화상레벨(APL)을 10단계로 구분하여 정의한 후에, 그에 따라 대응하는 즉, 외부 밝기값의 레인지, 패널 휘도값과 투과율 정도(스텝)을 맵핑하여 구성될 수 있다. 따라서, 메인보드(510)는 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 예를 들어, 80인 경우에는 이 때의 외부 밝기값은 레인지4가, 패널 휘도값은 31 내지 40이, 그리고 투과율은 스텝4(전기적 차광 레벨)가 시인성을 위해 가장 적합한 제어 정도로 판단하여 그에 따라 타이밍 컨트롤러(520)를 거쳐 패널(530)의 투과율을 스텝4로 조절 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)은 전술한 외부 밝기값이나 영상 평균화상레벨(APL)값이 아니라 패널 휘도값을 10단계로 구분하여 정의한 후에, 그에 따라 대응하는 즉, 외부 밝기값의 레인지, 영상 평균화상레벨(APL)값과 투과율 정도(스텝)을 맵핑하여 구성될 수 있다. 따라서, 메인보드(510)는 입력 영상의 패널의 휘도값이 예를 들어, 15인 경우에는 이 때의 외부 밝기값은 레인지2가, 영상 평균화상레벨(APL)값은 26 내지 50이, 그리고 투과율은 스텝2(전기적 차광 레벨)가 시인성을 위해 가장 적합한 제어 정도로 판단하여 그에 따라 타이밍 컨트롤러(520)를 거쳐 패널(530) 투과부의 투과율을 스텝2로 조절 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)은 전술한 외부 밝기값, 영상 평균화상레벨(APL)값 및 패널 휘도값이 아니라 투과율을 미리 10단계로 구분하여 정의하고, 각 단계에 적합한 즉, 시인성이 최적인 외부 밝기의 값, 영상 평균화상레벨(APL)의 값 및 패널 휘도값을 맵핑하여 구성될 수 있다. 따라서, 메인보드(510)는 투과율을 미리 스텝6으로 설정하여 조절한다고 할 때, 그 때의 외부 밝기는 레인지6, 영상의 평균화상레벨(APL)값은 126 내지 150이고, 패널의 휘도값이 51 내지 60이면 해당 투과율을 유지할 수 있다. 그러나 상기 투과율로 스텝6이 설정되어 적용되나, 외부 밝기의 레인지, 영상의 평균화상레벨(APL)값 또는 패널의 휘도값이 상기 제2 룩업 테이블(LUT2)에 맵핑되어 정의된 범위를 벗어난 것으로 판별되면, 상기 적용된 스텝6을 유지하지 않고 변경하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)는 기준이라고 볼 수 있는 바, 만약 상기 산출된 외부 밝기값이 레인지7에 해당함에도 불구하고, 영상 APL이 151 내지 175가 아닌 경우에는, 패널(530)의 전기적 차광 레벨은 스텝7이 아닌 다른 스텝으로 결정되어 투과율이 조절될 수 있다.
제1 룩업 테이블(LUT1)과 제2 룩업 테이블(LUT2)를 참조할 때, 전술한 바와 같이 각 값은 서로 맵핑되되, 특정 단계에서의 룩업 테이블 상의 값들 중 어느 하나가 기맵핑된 값과 다르다면, 다른 단계가 고려되어야 하는데, 이 때 상기 룩업 테이블 상의 값들은 예컨대, 우선순위 또는 가중치가 부여되어 상기 단계 결정 시에 고려될 수 있다.
다음으로, 전술한 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)에 기초하여, 디스플레이 장치(100)에서 패널(530)의 투과율을 조절하는 알고리즘을 설명한다.
도 8의 (b)는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)에서 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)에 기초하여 패널(530) 투과부의 투과율을 조절하는 과정을 설명하면, 다음과 같다.
투명 디스플레이 장치(100)가 투과 모드이면, 패널(530)에는 먼저, 스텝10(최대 단계)의 투과율이 설정 적용될 수 있다.
상기 투과율의 조절 제어 여부를 판단하기 위하여, 평균화상레벨(APL)값이 외부 밝기값 이상인지 판단할 수 있다. 상기 판단 결과 만약 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 산출된 외부 밝기값 미만이면, 투과율은 스텝1(최소단계)로 변경 설정될 수 있다. 이는 영상보다 외부 밝기가 더 밝기 때문에 입사광의 투과율을 낮추어 콘트라스트 즉, 시인성이 좋아지도록 조절 제어하기 위함이다.
반면, 상기 판단 결과 만약 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 산출된 외부 밝기값이 이상이면, 더욱 적합한 투과율 적용 단계를 결정하기 위해 아래와 같이 추가적인 동작을 수행할 수 있다.
다음으로 즉, 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 외부 밝기값 이상이면, 다시 상기 산출한 외부 밝기값이 상기 도 8의 (a)에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)의 레인지2 이하고 휘도 제어 알고리즘 동작 중인지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 상기 레인지2는 예를 들어, 외부가 어두운 경우를 상징적으로 나타내는 일 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
만약 상기 외부 밝기값이 제2 룩업 테이블(LUT2) 상에 정의된 레인지2 미만이면, 상기 휘도 제어 알고리즘에 따른 휘도 저감 2단계를 하락시킬 수 있다.
다음으로 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이(‘APL - 외부 밝기’)가 제3 임계값 이상인지 판단한다. 이 때, 상기 제3 임계값은 도 8의 (b)에서는 ‘4’를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이가 상기 제3 임계값 이상이면, 영상이 외부 밝기보다 더 밝으므로 현재 투과율을 2단계 낮출 수 있다. 이는 예를 들어, 상기 휘도 저감에 따른 밝기 보상을 위한 것일 수 있다. 반면, 상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이가 상기 제3 임계값 미만이면, 투과율을 스텝1(최저단계)으로 변경되도록 제어할 수 있다. 즉, 외부 밝기값이 레인지2 이하이면서 휘도 제어 알고리즘이 동작하고 동시에 평균화상레벨(APL)값과 상기 외부 밝기값이 ‘4’ 미만이면, 투과율을 최저 단계(step1)로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기에서 외부 밝기값이 제2 룩업 테이블(LUT2) 상의 레인지3을 이상이면서 휘도 제어 알고리즘 동작 중인 경우에는, 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이(‘APL - 외부 밝기’)가 제4 임계값 이상인지 판단할 수 있다. 이 때, 상기 제4 임계값은 도 8의 (b)에서는 ‘5’를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이가 상기 제4 임계값 이상이면, 현재 투과율을 2단계 낮출 수 있다. 이 때, 외부 밝기값 레인지 역시 2단계 낮출 수 있다.
반면, 상기 판단 결과 만약 평균화상레벨(APL)값과 외부 밝기값의 차이가 상기 제4 임계값 미만이면, 투과율을 스텝1 최저 단계로 변경되도록 제어할 수 있다. 즉, 외부 밝기값이 레인지3 이상이고 휘도 제어 알고리즘이 동작이면서 평균화상레벨(APL)값과 상기 외부 밝기값이 5 미만이면, 투과율을 최저 단계(스텝1)로 설정하는 것이 바람직하다.
상술한 과정을 여러 번 반복함으로써, 최적의 투과율 스텝 단계를 결정 또는 찾을 수 있고, 해당 스텝 단계에 대응하는 전기적 레벨을 패널(530)의 투과부에 설정하여, 입력 영상에 대한 시인성이 개선되도록 할 수 있다.
도 7에 도시되고 설명된 제1 룩업 테이블(LUT1)과 도 8에 도시되고 설명된 제2 룩업 테이블(LUT2)은 일 실시 예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 더불어, 각 룩업 테이블 상의 범위나 숫자 역시 예시일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치(100)에서 투과율 제어 방법과 관련된 그래프가 도시되었다.
도 9는 예컨대, 전술한 도 7의 제1 룩업 테이블(LUT1)의 구성과 도 8의 제2 룩업 테이블(LUT2)의 구성에 참조된 원리를 설명하는 그래프일 수 있다.
도 9의 (a)는 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값과 휘도 사이의 PLC 커브를 도시되었다. 도 9의 (b)는 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값과 전압 즉, 투과율을 나타낸 것으로 특히, 도 9의 (a)에 도시된 PLC 커브에 따른 PLC 동작시 투과율 커브를 나타내었다. 도 9의 (c)는 시간에 따른 휘도의 변화를 나타낸 그래프로, 시간은 아이들(Idle) 구간, 휘도 감쇄 구간, 영상 전환시 휘도 복귀 구간으로 구분하여, 각 구간에서 휘도의 변화를 나타내었다. 도 9의 (d)는 도 9의 (c)의 그래프와 관련되어 동일한 시간 구간 동안의 투과율 제어 모습을 나타낸 그래프이다. 도 9의 (c)에서 감쇄 구간에서 출력 휘도는 점진적으로 낮아지고 도 9의 (d)에서 해당 구간에서 전기적 레벨(전압)은 점진적으로 올라가고 즉, 투과율은 점진적으로 낮아지는 것을 알 수 있다. 그리고 영상 전환 시에는 도 9의 (c)를 참조하면 출력 휘도가 다시 입력 휘도와 같이 복귀되고, 도 9의 (d)를 참조하면, 해당 구간에서 전압 값은 다시 투과모드 디폴트값으로 떨어지는 것을 알 수 있다.
한편, 상기에서, 최대 단계(예를 들어, step10)이 완전 투과 모드를 그리고 최소 단계(예를 들어, step1)이 완전 차광 모드를 나타낼 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 예컨대, 상기 최대 단계와 최소 단계는 완전 투과 모드와 완전 차광 모드 사이의 레인지에서 최대값과 최소값을 나타낼 수 있다. 상기 레인지는 디스플레이 장치(100)에서 임의 결정되거나 이전 투과율 제어 모드에 따라 적응적으로 임의 결정 또는 변경될 수 있다. 예컨대, 전술한 룩업 테이블 상의 다양한 변수들 중 적어도 하나의 값이 미리 정한 수치를 초과하거나 미만이면, 그에 따라 상기 레인지를 적응적으로 변경할 수 있다. 또는, 학습 또는 이전 이력 정보에 기초하여 더욱 세밀한 투과율 조절이 필요하거나 반대인 경우에 해당 스텝을 더욱 세밀하게 또는 반대로 정의하여 투과율 조절 제어를 판단 및 적용할 수 있다. 이는 요청이나 설정에 따를 수 있다. 다시 말해, 디스플레이 장치(100)의 다양한 내부 또는 외부 이벤트나 설정 등에 따라 룩업 테이블 등 투과율 조절에 대한 내용이 적응적으로 임의로 수정, 변경 등 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시 예들 중 적어도 하나에 따르면, 외부 입사광에도 불구하고 입력 영상에 대한 시인성을 개선할 수 있으며, 외부 입사광, 패널의 휘도 설정값, 입력 영상의 평균화상레벨 등 다양한 팩터들 또는 그 조합을 고려하여 입력 영상에 대응하는 패널의 최적 투과율을 설정하여 상기 입력 영상에 대한 시인성이 더욱 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
상기와 같이 설명된 디스플레이 장치는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 패널 투과부의 전기적 차광 레벨 조절을 통해 입력 영상에 대한 시인성이 현저히 개선될 수 있으므로, 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (15)

  1. 메모리;
    적어도 하나의 센서부; 및
    상기 적어도 하나의 센서를 통해 산출된 입사광의 조도량 및 입력 영상의 평균화상레벨(APL: Average Picture Level)값에 기초하여 패널 투과부의 상기 입사광에 대한 투과율을 조절하는 제어부를 포함하는,
    투명 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 패널 투과부의 투과율이 단계적으로 조절되도록 각 단계에 대응하는 전기 차광의 레벨을 설정하는,
    투명 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 패널 투과부의 광 셔터 물질에 인가되는 전압 레벨 조절을 통하여 상기 전기 차광의 레벨이 설정되도록 하는,
    투명 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 영상에 대하여 상기 패널 투과부의 입사광에 대한 투과율이 조절되는 투과 모드로 변경 여부를 판단하는,
    투명 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판단 결과 투과 모드로 변경되는 경우, 상기 변경 전 차광 모드에 설정된 제어 동작이 불활성화되도록 제어하는,
    투명 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 패널 투과부의 완전 차광 모드와 완전 투과 모드 사이에서 상기 투과 모드를 위한 투과율 조절 범위를 정의하는,
    투명 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정의된 투과 모드를 위한 투과율 조절 범위를 복수의 단계로 구분하고, 각 단계에 대응하는 입사광의 조도량, 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값 및 전기적 차광 레벨을 맵핑하여 생성한 제1 룩업 테이블을 생성하고, 생성된 제1 룩업 테이블이 메모리에 저장되도록 제어하는,
    투명 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 룩업 테이블에 기초하여,
    상기 투과 모드에서의 상기 패널 투과부에 최초 설정되는 단계는 최대 단계로 설정하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 입사광의 조도량 미만이면, 최소 단계로 상기 설정을 변경하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 입사광의 조도량 이상이면, 상기 최대 단계 설정을 유지하되, 상기 입사광의 조도량의 레인지 및 상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값과 입사광의 조도량 차이를 임계값과 비교하여 적정 투과율에 대응하는 단계를 식별하는,
    투명 디스플레이 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    휘도 제어 알고리즘 동작 여부를 판단하는,
    투명 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 휘도 제어 알고리즘이 동작 중이면, 패널의 휘도값을 더 기초하여 상기 패널 투과부의 입사광에 대한 투과율을 조절하는,
    투명 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정의된 투과 모드를 위한 투과율 조절 범위를 복수의 단계로 구분하고, 각 단계에 대응하는 입사광의 조도량, 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값, 패널의 휘도값 및 전기적 차광 레벨을 맵핑하여 생성한 제2 룩업 테이블을 생성하고, 생성된 제1 룩업 테이블이 메모리에 저장되도록 제어하는,
    투명 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 투과 모드에서의 최초 상기 패널 투과부의 설정 단계를 최대 단계로 설정하는,
    투명 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    싱기 제어부는,
    상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값과 입사광의 조도량을 비교하여, 상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 입사광의 조도량 미만이면, 최소 단계로 상기 설정을 변경하는,
    투명 디스플레이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값과 입사광의 조도량을 비교하여, 상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값이 입사광의 조도량 이상이면, 상기 최대 단계 설정을 유지하되, 상기 입사광의 조도량의 레인지 및 상기 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값과 입사광의 조도량 차이를 임계값과 비교하여 적정 투과율에 대응하는 단계를 판단하는,
    투명 디스플레이 장치.
  15. 투과 모드인지 판단하는 단계;
    상기 투과 모드이면, 차광 모드에서 설정된 제어 동작을 불활성화하는 단계;
    입사광의 조도량과 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값을 산출하는 단계; 및
    휘도 제어 알고리즘 동작 여부에 따라 상기 산출한 입사광의 조도량, 입력 영상의 평균화상레벨(APL)값 및 패널의 휘도값 중 적어도 둘 이상에 기초하여 패널 투과부의 상기 입사광에 대한 투과율을 조절하는 단계를 포함하는,
    투명 디스플레이 장치의 동작 방법.
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