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KR102501676B1 - 눈부심 현상이 개선된 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

눈부심 현상이 개선된 디스플레이장치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR102501676B1
KR102501676B1 KR1020160086065A KR20160086065A KR102501676B1 KR 102501676 B1 KR102501676 B1 KR 102501676B1 KR 1020160086065 A KR1020160086065 A KR 1020160086065A KR 20160086065 A KR20160086065 A KR 20160086065A KR 102501676 B1 KR102501676 B1 KR 102501676B1
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윤민경
김원필
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정재은
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 디스플레이장치가 개시된다. 디스플레이장치는 신호수신부, 신호처리부, 디스플레이부 및 제어부를 포함한다. 신호수신부는 영상신호를 수신한다. 신호처리부는 수신한 영상신호를 처리한다. 디스플레이부는 처리된 영상신호에 기초하여 제1영상을 표시한다. 제어부는 주변의 조도가 임계조도레벨 이상이고, 제1영상의 계조가 제1임계계조레벨 이하인 경우, 제1영상에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부를 제어하며, 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 제2영상을 표시하도록 디스플레이부를 제어한다. 이로 인하여, 영상에 광이 반사되는 현상이 줄어들어 눈부심 현상이 개선된다.

Description

눈부심 현상이 개선된 디스플레이장치 및 그 제어방법{A display apparatus with improved glairing effect and the control method thereof}
본 발명은 입력 영상의 계조를 보정하여 표시되는 영상의 휘도를 조정하는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
기술의 발전에 따라, 디스플레이장치는 화면의 크기, 보다 좋은 화질의 영상의 제공 외에 새로운 소재를 이용하여 사용자에게 색다른 기능을 제공하기 위한 연구가 계속되고 있다.
예를 들면, 높은 광 반사 특성을 가지고, 디스플레이 전면에 있는 물체를 거울처럼 비출 수 있는 미러 디스플레이가 있다.
도 1은 미러 디스플레이를 구비한 종래기술에 따른 디스플레이장치(100)를 도시한다. 미러 디스플레이는, 디스플레이장치(100)의 전원이 오프되거나, 영상의 휘도가 낮은 경우, 입사된 광을 반사하며 전면에 있는 물체를 거울처럼 비출 수 있다.
도 1을 참조하면, 외부 광원(2)은 디스플레이장치(100)로 광(101)을 출력하고, 디스플레이장치(100)는 영상을 표시한다. 미러 디스플레이는 표시되는 영상 중 출력되는 휘도가 낮은, 즉, 저계조 영역(102)에 입사된 광(101)을 반사하여 반사광(103)을 사용자에게 전달하게 된다. 즉, 종래기술에 따른 디스플레이장치(100)는 미러 디스플레이가 입사된 광(101)을 반사함에 따라 사용자에게 눈부심 현상을 일으키거나 전면의 물체를 영상 위에 거울처럼 비추어 표시하는 등 사용자에게 불편함을 초래하는 문제가 있다. 특히, 디스플레이부가 저계조 영역(102)에서 휘도를 줄이고, 고계조 영역에서 휘도를 높이는 로컬 디밍(Local dimming) 기술을 사용하는 경우, 저계조 영역에서 광(101)이 더욱 잘 반사되는 문제가 있다.
또한, 종래 기술에 따른 디스플레이장치(100)는 주위의 조도 변화에 따라 사용자가 영상의 계조 변화를 잘 식별할 수 있도록 휘도를 조절하되, 미러 디스플레이의 투과율을 고려하지 않고 조절하여 주위 조도 변화에 따라 계조 변화가 잘 인식되지 않는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광 반사 특성을 가지는 디스플레이장치에 있어서, 눈부심 현상을 최소화함으로써 사용자가 보다 편하게 영상을 시청할 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이장치에 있어서, 영상신호를 수신하는 신호수신부; 상기 영상신호를 처리하는 신호처리부; 상기 처리된 영상신호에 기초하여 제1영상을 표시하는 디스플레이부; 및 주변의 조도가 임계조도레벨 이상이고, 상기 제1영상의 계조가 제1임계계조레벨 이하인 경우, 상기 제1영상에 대응하는 상기 영상신호의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 제2영상을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치가 제공됨으로써 광 반사에 따른 눈부심 현상이 최소화된다.
상기 제어부는 상기 제1영상에서 계조가 제2임계계조레벨 이하인 일부 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어할 수 있음으로써, 특정 영역의 계조만이 고려되어 편의성이 증대한다.
상기 제어부는 상기 일부 영역을 설정하기 위한 UI를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있음으로써, 눈부심 현상을 개선하는 영역을 결정하는 데 있어 사용자의 의사가 고려되어 이용성이 증대한다.
상기 주변의 조도를 센싱하는 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 디스플레이부에 입사되는 광의 각도를 검출하는 광검출부; 및 사용자의 위치를 검출하는 위치검출부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1영상에서 상기 검출된 광의 각도 및 상기 검출된 사용자의 위치에 기초하여 결정된 일부 영역의 계조가 제2임계계조레벨 이하인 경우, 상기 결정된 일부 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어할 수 있음으로써 자동으로 사용자에게 눈부심 현상을 일으키는 영역을 결정하여 편의성이 증대한다.
주변 조도를 센싱하고, 센싱된 주변 조도정보를 제공하는 외부 센서와 통신하는 통신부를 더 포함하여 주변 조도정보를 외부로부터 수신하는 구성이 마련된다.
상기 제1영상은 복수의 픽셀을 포함하며, 상기 제어부는 상기 복수의 픽셀 중 계조가 제3임계계조레벨 이하인 픽셀에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있음으로써 영상 중 계조가 낮은 모든 픽셀의 계조를 증가시킴으로써 영상의 균일성이 향상된다.
상기 제어부는 상기 주변의 조도에 기초하여 상기 영상의 휘도를 조절할 수 있음으로써 영상의 시인성이 향상된다.
상기 디스플레이부는 공급되는 광에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널에 광을 공급하는 광원부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 디스플레이 패널에 공급되는 광의 레벨을 조절함으로써 상기 영상의 휘도를 조절할 수 있음으로써 영상의 휘도를 조절하는 수단이 마련된다.
상기 센서부는 상기 표시되는 영상의 휘도를 센싱하며, 상기 제어부는 상기 센싱된 상기 영상의 휘도와 상기 표시패널에 공급되는 광의 레벨에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 투과율을 검출하고, 상기 검출된 투과율과 상기 센싱된 주변의 조도에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 공급되는 광의 레벨을 조절할 수 있음으로써 디스플레이 패널의 투과율을 고려하여 보다 정확하게 영상의 휘도를 조절할 수 있다.
상기 임계조도레벨은 상기 제1임계레벨이하인 상기 제1영상의 계조에 따라 가변적일 수 있음으로써, 보다 정확하게 눈부심 현상이 일어나는지 판단할 수 있다.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 영상신호를 수신하는 단계; 상기 영상신호를 처리하는 단계; 상기 처리된 영상신호에 기초하여 제1영상을 표시하는 단계; 주변의 조도가 임계조도레벨 이상이고, 상기 제1영상의 계조가 제1임계계조레벨 이하인 경우, 상기 제1영상에 대응하는 상기 영상신호의 계조를 증가시키는 단계; 및 상기 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 제2영상을 표시하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법이 제공됨으로써 광 반사에 따른 눈부심 현상이 최소화된다.
상기 영상신호의 계조를 증가시키는 단계는, 상기 제1영상에서 계조가 제2임계계조레벨 이하인 일부 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키는 단계를 포함할 수 있음으로써 특정 영역의 계조만이 고려되어 편의성이 증대한다.
상기 일부 영역을 설정하기 위한 UI를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있음으로써, 사용자의 의사가 고려되어 이용성이 증대한다.
상기 영상신호의 계조를 증가시키는 단계는, 상기 주변의 조도를 센싱하는 단계; 입사되는 광의 각도를 검출하는 단계; 사용자의 위치를 검출하는 단계; 및 상기 제1영상에서 상기 검출된 광의 각도 및 상기 검출된 사용자의 위치에 기초하여 결정된 일부 영역의 계조가 제2임계계조레벨 이하인 경우, 상기 결정된 일부 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키는 단계를 포함할 수 있음으로써 자동으로 사용자에게 눈부심 현상을 일으키는 영역을 결정하여 편의성이 증대한다.
주변 조도를 센싱하고, 센싱된 주변 조도정보를 제공하는 외부 센서와 통신하는 단계를 더 포함할 수 있음으로써 주변 조도정보를 외부로부터 수신하는 구성이 마련된다.
상기 제1영상은 복수의 픽셀을 포함하며, 상기 영상신호의 계조를 증가시키는 단계는, 상기 복수의 픽셀 중 계조가 제3임계계조레벨 이하인 픽셀에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키는 단계를 포함할 수 있음으로써 영상 중 계조가 낮은 모든 픽셀의 계조를 증가시킴으로써 영상의 균일성이 향상된다.
상기 주변의 조도에 기초하여 상기 영상의 휘도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있음으로써 영상의 시인성이 향상된다.
상기 제1영상을 표시하는 단계는, 디스플레이 패널에 공급되는 광에 기초하여 제1영상을 표시하는 단계; 및 상기 디스플레이 패널에 광을 공급하는 단계를 포함하며, 상기 영상의 휘도를 조절하는 단계는, 상기 디스플레이 패널에 공급되는 광의 레벨을 조절하는 단계를 포함할 수 있음으로써 영상의 휘도를 조절하는 수단이 마련된다.
상기 디스플레이 패널에 공급되는 광의 레벨을 조절하는 단계는, 상기 표시되는 영상의 휘도를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 상기 영상의 휘도와 상기 디스플레이 패널에 공급되는 광의 레벨에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 투과율을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 투과율과 상기 센싱된 주변의 조도에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 공급되는 광의 레벨을 조절하는 단계를 포함할 수 있음으로써 보다 정확하게 영상의 휘도를 조절할 수 있다.
상기 임계조도레벨은 상기 제1임계레벨이하인 상기 제1영상의 계조에 따라 가변적일 수 있음으로써, 보다 정확하게 눈부심 현상이 일어나는지 판단할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 영상의 계조를 조절함으로써, 디스플레이에 입사된 광의 반사를 최대한 억제하여 사용자의 편의성이 증가한다.
도 1은 종래기술에 따른 디스플레이장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 블록도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치가 표시되는 영상의 복수의 영역 중 일부의 계조를 보정하는 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치가 표시되는 영상 중 계조에 따라 나눠진 일부 영역의 계조를 보정하는 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부와 제어부의 동작예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사영역을 설정하도록 제공되는 UI의 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광의 입사각과 사용자의 위치를 센싱하고, 센싱된 결과에 따라 영역을 결정하여 계조를 보정하는 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이 패널의 투과율을 센싱하고, 센싱된 투과율에 따라 광원부에서 출력되는 광의 레벨을 조절하는 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어흐름도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 디스플레이부(도 3의 307 참조)를 통해 영상을 표시한다. 디스플레이부(307)는 영상이 표시되는 디스플레이 패널(도 3의 310 참조)을 포함한다. 디스플레이 패널(310)은 광 반사 특성을 가진다. 본 발명의 일실시예에 의한 영상 보상 처리가 없다고 가정하면, 이러한 광 반사 특성에 의해, 디스플레이 패널(310)은, 디스플레이장치(1)의 전원이 오프되거나, 표시되는 영상의 휘도가 낮은, 즉 입력되는 영상의 계조가 낮은 경우, 외부 광원(2)으로부터 입사되는 광(200)을 반사하여 사용자의 눈부심을 유발할 우려가 있다. 이러한 문제를 해소하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이장치(1)는, 디스플레이 패널(310)에 표시되는 영상의 계조가 낮은 경우, 외부 광원(2)으로부터 입사되는 광(200)의 반사를 최대한 억제하여 사용자의 눈부심이 유발되지 않도록 영상의 계조를 증가시킨다.
도 2의 디스플레이장치(1)에 표시되는 영상은 도 1의 디스플레이장치(1)에 표시되는 영상보다 계조가 증가하여 저계조 영역에서 빛이 반사되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 블록도를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 수신되는 영상신호에 기초하여 영상을 표시한다. 디스플레이장치(1)는 주변의 조도가 임계레벨 이상이고, 표시중인 영상의 계조가 임계레벨 이하인 경우, 영상의 계조를 증가한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 신호수신부(300), 신호처리부(301), 통신부(303), 센서부(305), 디스플레이부(307) 및 제어부(309)를 포함한다.
신호수신부(300)는 영상신호를 외부로부터 수신한다. 신호수신부(300)는 튜너(tuner)를 구비하여 영상신호를 수신할 수 있다. 튜너(tuner)는 복수의 채널 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나의 채널의 영상신호를 튜닝하여 수신할 수 있다. 신호수신부(300)는 셋탑박스, DVD, PC, 등과 같은 영상처리기기, 스마트폰과 같은 주변기기 또는 인터넷을 통하여 영상을 저장하는 서버로부터 영상신호를 수신할 수 있다.
신호처리부(301)는 수신되는 영상신호를 처리하여 디스플레이부(307)에 영상이 표시되도록 한다. 신호처리부(301)는 수신되는 영상신호에 대하여, 예컨대, 모듈레이션, 디모듈레이션, 멀티플렉싱, 디멀티플렉싱, 아날로그-디지털변환, 디지털-아날로그변환, 디코딩, 인코딩, 이미지인핸드먼트, 스케일링 등의 영상처리를 수행할 수 있다. 또한, 신호처리부(301)는 제어부(309)의 제어에 따라서 영상신호의 계조를 증가시킬 수 있으며, 이를 위해 보정부를 포함할 수 있다.
디스플레이부(307)는 신호처리부(301)에 의해 처리되는 영상신호에 기초하여 영상을 표시한다. 디스플레이부(307)는 처리된 영상신호에 기초하여 영상이 표시되는 디스플레이 패널(310)과 디스플레이 패널(310)에 광을 공급하는 광원부(311)를 포함한다.
디스플레이 패널(310)은 액정 패널 등과 같은 표시소자를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이부는, OLED, 플라즈마 디스플레이 등과 같은 자발광 표시 소자를 포함할 수 있다.
광원부(311)는 광을 출력하는 백라이트 유닛(backlight unit)과 이를 구동하는 구동회로를 포함한다. 광원부(311)는 백라이트 유닛을 복수의 블록으로 나누어 개별적으로 디밍하는 로컬 디밍을 수행할 수 있다. 즉, 백라이트를 다수의 영역으로 구분하여, 영역별로 영상의 휘도를 줄이거나 올릴 수 있다.
디스플레이 패널(310)은 상술된 설명과 같이 영상을 디스플레이할 수 있으며, 디스플레이장치(1) 전면에 있는 사물을 비출 수 있다. 구체적으로 디스플레이 패널(310)은 광 반사 특성을 가지며, 일면이 거울과 같은 기능을 제공하는 코팅, 필름, 적층 구조 중 하나 이상이 구비되어, 일면의 전면에 있는 물체를 비출 수 있다.
사용자는 거울 기능을 사용하기 위해 디스플레이부(307)에 표시되는 영상의 적어도 일부의 휘도와 계조를 낮추거나, 디스플레이장치(1)의 전원을 오프시킬 수 있다. 디스플레이장치(1)는 사용자가 디스플레이장치(1)로부터 일정 거리 이상 인접하거나 특정 커맨드를 입력하면 영상의 적어도 일부를 거울로 사용하도록 휘도 및 계조를 낮출 수 있다. 하지만, 사용자가 거울 기능을 사용하는 경우가 아님에도, 영상 중 일부 저계조 영역은 영상을 표시하는 중에도 외부 광을 반사할 수 있는바, 디스플레이부(307)는 영상의 계조가 임계계조레벨 이하로 떨어지지 않도록 신호처리부(301)를 통해 보정된 영상신호에 기초하여 영상을 표시한다.
통신부(303)는 외부장치와 통신하도록 구성된다. 통신부(303)는 외부 센서로부터 센싱정보를 수신하여 제어부(309)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 외부 센서는 주변의 조도 또는 사용자의 위치를 센싱하고 생성된 조도 정보 또는 위치 정보를 통신부(303)를 통해 제어부(309)로 전달할 수 있다.
센서부(305)는 디스플레이장치(1)에 마련되어 주변의 조도 또는 사용자의 위치를 센싱하고 생성된 조도 정보 또는 위치 정보를 제어부(309)로 전달할 수 있다. 센서부(305)는 이를 위해 다양한 센서를 포함할 수 있으며, 입사되는 광의 레벨 및 입사 각도 등을 검출할 수 있는 광 검출부와 디스플레이장치(1)를 이용중인 사용자의 위치를 검출하는 위치검출부를 더 포함할 수 있다. 광 검출부는 광량 센서 등을 구비하며, 주위 조도를 검출하는 기능을 갖는다. 복수의 광 검출부는 광이 입사되는 위치와 각 광 검출부에서 검출되는 광의 레벨을 검출함으로써 광이 디스플레이부(307)에 입사되는 입사각을 센싱할 수 있다. 주변의 조도는 디스플레이장치(1) 주변의 조도를 말하며, 주변의 범위는 한정되지 않는다. 센서부(305)는 디스플레이장치(1) 외부로부터 디스플레이부(307)에 입사되는 광뿐만 아니라, 디스플레이부(307)에서 출력되는 광의 레벨을 센싱할 수 있다.
제어부(309)는 디스플레이장치(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 보다 구체적으로, 제어부(309)는 주변의 조도가 임계조도레벨 이상이고, 디스플레이부(307)에 표시되는 영상의 계조가 임계계조레벨 이하인 경우, 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어하며, 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 영상을 표시하도록 디스플레이부(307)를 제어한다. 임계조도레벨은 표시중인 영상의 계조에 따라 가변될 수 있다. 영상의 계조가 낮으면 낮을수록 낮은 조도의 광이 반사되므로, 임계조도레벨도 낮아질 수 있다. 즉, 제어부(309)는 표시되는 영상의 계조가 낮을수록 임계조도레벨을 낮추며, 주변 조도가 낮아진 임계조도레벨 이상인 경우, 표시되는 영상의 계조가 임계계조레벨 이하인지를 판단하여, 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
본 발명의 일 실시예에서 제어부(309)는 주변 조도가 임계조도레벨 이상인 경우, 표시중인 영상의 평균 계조를 산출하고, 산출된 계조가 임계레벨 이하라면 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다. 즉 영상 전체의 평균 계조가 임계계조레벨 이하라면, 영상 전체의 계조를 증가시킨다.
다른 일 실시예에서 제어부(309)는 영상 중 계조가 임계계조레벨 이하인 일부 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어할 수 있다. 제어부(309)는 영상을 복수의 영역으로 나누고, 각 영역의 평균 계조를 산출한 뒤, 산출된 계조가 임계계조레벨 이하인 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다. 즉, 영상 전체의 평균 계조는 높으나 일부 영역에서만 광이 반사될 때, 광이 반사될 수 있는 일부 영역의 계조를 증가시킨다.
또 다른 일 실시예에서 제어부(309)는 영상신호의 계조에 기초하여 계조가 임계계조레벨 이하인 영역과 임계계조레벨 이상인 영역으로 나누고, 임계계조이하인 영역의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어할 수 있다. 임계계조레벨은 복수개로 설정될 수 있다. 이를테면, 제어부(309)는 계조가 제1임계계조레벨 이하인 영역, 계조가 제2임계계조레벨 이하인 영역, 계조가 제3임계계조레벨 이하인 영역 및 계조가 제3임계계조레벨을 초과하는 영역으로 구분하고, 계조가 제1임계계조레벨 이하인 영역의 계조를 증가시킬 수 있다.
또 다른 일 실시예에서 제어부(309)는 사용자로 하여금 계조를 증가시킬 영역을 직접 설정하도록 UI를 디스플레이부(307)를 통해 표시할 수 있다. 사용자는 디스플레이장치(1)를 시청 중에 눈부심이 일어난다고 판단되면, UI를 이용하여 눈부심을 해소할 영역을 직접 설정할 수 있다. 제어부(309)는, 사용자가 설정한 영역이 임계계조레벨 이하인 경우, 해당 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시킨다. 본 실시예에 따르면, 사용자가 눈부심 해소를 원하는 영역을 설정하고 설정된 영역의 눈부심을 방지할 수 있으므로, 사용자의 편의가 더욱 향상된다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(309)는 센서부(305)에서 센싱된 정보를 이용하여 주변 조도, 광의 입사 각도 및 사용자의 위치 등을 결정할 수 있다. 제어부(309)는 결정된 주변 조도, 광의 입사 각도 및 사용자의 위치 등을 이용하여 반사광이 사용자에게 조사되는지를 판단할 수 있다. 반사광이 사용자에게 전달된다고 판단되면, 제어부(309)는 영상이 임계계조레벨 이하인 경우 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다. 만약, 사용자의 위치가 반사광이 조사되는 위치가 아니라면 제어부(309)는 영상의 계조를 변경하지 않는다.
제어부(309)는 결정된 주변 조도, 광의 입사 각도 및 사용자의 위치 등을 이용하여 영상 중 광이 반사되는 영역을 결정할 수 있다. 제어부(309)는 디스플레이 패널(310) 상에서 광이 반사되어 사용자에게 전달되는 일부 영역을 결정하고, 결정된 일부 영역의 계조가 임계계조레벨 이하라면, 해당 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어할 수 있다.
제어부(309)는 외부 센서로부터 통신부(303)를 통해 전달된 정보를 이용하여 주변 조도, 광의 입사 각 및 사용자의 위치 중 적어도 일부를 결정할 수 있다.
영상은 복수의 픽셀을 포함하며, 각 픽셀은 예컨대 R, G, B와 같은 복수의 색상 성분을 포함한다. 신호처리부(301)는 제어부(309)의 제어에 따라 영상의 계조를 조절하기 위해 각 픽셀의 색상값을 변경한다. 제어부(309)는 영상의 전 픽셀의 색상값을 이용하여 전 픽셀의 평균 계조를 산출하고, 산출된 평균 계조가 임계레벨 이하라면 전 픽셀의 색상값을 소정 레벨 증가하도록 신호처리부(301)를 제어한다.
다른 일 실시예에 따르면, 영상신호는 각 픽셀의 색상값뿐 아니라 픽셀의 위치정보 또한 포함한다. 제어부(309)는 영상신호에 포함된 색상값과 위치정보를 이용하여 계조가 임계계조레벨 이하인 영역에 대응하는 영상신호의 색상값을 변경하도록 신호처리부(301)를 제어한다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(309)는 복수의 임계계조레벨 및 각 픽셀의 색상값과 위치정보를 이용하여 영상의 복수의 영역 중 특정 임계계조레벨 이하의 계조인 영역에 대응하는 영상신호의 색상값을 변경하도록 신호처리부(301)를 제어한다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(309)는 신호처리부(301)에 임계계조레벨에 관한 정보를 전달하고, 신호처리부(301)는 복수의 픽셀 중 계조가 임계계조레벨 이하인 픽셀의 계조를 증가시킬 수 있다.
제어부(309)는 주변 조도에 기초하여 영상의 휘도를 조정할 수 있다. 제어부(309)는 주변 조도가 높으면 휘도를 높이고, 주변 조도가 낮으면 휘도를 낮추기 위해 영상의 계조를 변경한다. 이에 따라, 외부 조도가 높더라도 사용자가 느끼는 시인성은 양호하게 된다. 제어부(309)는 휘도를 조절하기 위해 영상의 계조뿐 아니라, 광원부(311)에서 출력되는 광의 레벨을 변경할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널(310)에서 표시되는 영상의 휘도를 측정하는 센서부(305)를 포함한다. 제어부(309)는 센서부(305)에서 측정된 휘도와 영상신호에 따른 영상의 휘도를 비교하여 디스플레이 패널(310)의 광 투과율을 산출한다. 산출된 투과율과 주변 조도를 이용하여 사용자의 영상 시인성을 향상하기 위해 영상의 계조를 변경하거나, 적절한 레벨의 광을 출력하도록 광원부(311)를 제어할 수 있다. 이는, 디스플레이 패널(310)이 외부의 조도 변화에 따라 광 반사율 및 광 투과율이 능동적으로 달라지는 반사율 가변형 미러 디스플레이로 구성되거나, 사용자가 별도의 필름 등을 디스플레이 패널(310)에 부착함으로써 디스플레이 패널(310) 광 투과율이 출고시와 비교하여 달라진 경우, 달라진 광 투과율을 고려함으로써 시인성이 향상된 영상이 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치가 표시되는 영상의 복수의 영역 중 일부의 계조를 보정하는 예를 도시한다.
표시되는 영상의 평균 계조가 임계계조레벨 이상인 경우라도 휘도가 낮은 일부 저계조 영역(401)에서 광이 반사되어 눈부심 현상이 일어날 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 실시예에 따르면, 제어부(309)는 복수의 영역(400)의 계조를 산출한다. 제어부(309)는 광 반사를 최대한 억제하여 사용자의 눈부심이 유발되지 않도록 산출된 계조가 임계계조레벨 이하인 영역(401)에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
도 4 중 상단 도면은 보정 전 복수의 영역(400)으로 나누어진 영상을 도시하고, 하단 도면은 제어부(309)의 제어에 따라 신호처리부(301)가 임계계조레벨 이하인 영역(401)들에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시킨 후, 디스플레이부(307)가 보정된 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치가 표시되는 영상 중 계조에 따라 나눠진 일부 영역의 계조를 보정하는 예를 도시한다.
복수의 영역으로 구분된 영상 중 임계계조레벨 이하인 영역의 계조를 증가시키는 경우, 영역간의 색차가 일어날 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 실시예에 따르면, 제어부(309)는 복수의 임계계조레벨을 설정한다. 제어부(309)는 복수의 임계계조레벨을 이용하여 영상을 복수의 영역으로 나누고, 특정 임계계조레벨 이하의 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어할 수 있다.
도 5 중 상단 도면은 보정 전 영상을 도시하며, 하단 도면은 제어부(309)의 제어에 따라 영상을 임계계조레벨 이상의 영역과, 임계계조레벨 이하의 영역(500)으로 구분하고, 임계계조레벨 이하의 영역(500)에 대응하는 영상신호의 계조를 증가 시킨 후, 디스플레이부(307)가 보정된 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 예를 도시한다. 영상을 구분하기 위한 임계계조레벨은 복수개로 설정될 수 있음은 상술한 바 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부와 제어부의 동작예를 도시한다.
영상신호는 영상의 각 픽셀의 색상값(R, G, B)과 위치정보를 포함한다. 신호처리부(301)는 제어부(309)의 제어에 따라 각 픽셀의 위치정보와 색상값을 이용하여 영상신호를 처리하고, 처리된 영상신호를 디스플레이부(307)에 제공한다. 신호처리부(301)는 픽셀의 색상값을 보정하고, 보정된 색상값(R`, G`, B`)을 출력하기 위한 보정부(600)를 포함할 수 있다.
제어부(309)는 영상신호에 포함된 각 픽셀의 색상값을 이용하여 영상의 평균 계조를 산출하고, 산출된 계조가 임계계조레벨 이하인 경우, 전체 픽셀에 대응하는 영상신호의 계조를 상승시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
제어부(309)가 영상을 복수의 영역으로 구분하고, 복수의 영역 중 계조가 임계계조레벨 이하인 일부 영역의 계조를 증가시키는 실시예에서, 제어부(309)는 각 픽셀의 위치정보 및 색상값을 이용하여 계조가 임계계조레벨 이하인 영역을 결정한다. 이후, 제어부(309)는 결정된 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
제어부(309)가 임계계조레벨에 기초하여 영역을 구분하는 실시예에서, 제어부(309)는 각 픽셀의 위치정보 및 색상값을 이용하여 영상을 복수의 임계계조레벨에 대응하는 복수의 영역으로 나눈다. 이어서, 특정 임계계조레벨 에 대응하는 영역의 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
다른 일 실시예에 따르면, 제어부(309)는 임계계조레벨을 신호처리부(301)에 전달하고, 신호처리부(301)는 복수의 픽셀 중 임계계조레벨 이하인 픽셀의 색상값을 증가시킬 수 있다. 즉, 제어부(309)는 영상에 포함된 복수의 픽셀 중 계조가 임계계조레벨 이하인 모든 픽셀의 계조를 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사영역을 설정하도록 제공되는 UI의 예를 도시한다.
사용자는 디스플레이부(307)의 특정 일부 영역에서만 광이 반사되어 눈부심이 일어난다고 판단할 수 있다. 사용자는 표시된 유저 인터페이스(UI)를 이용하여 눈부심 해소를 원하는 영역을 설정할 수 있다. 제어부(309)는 설정된 영역의 계조가 임계계조레벨 이하인 경우, 해당 영역의 계조를 증가시킴으로써 설정된 영역의 눈부심을 방지할 수 있어 사용자의 편의가 더욱 향상된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(309)는 사용자가 눈부심 해소를 위한 일부 영역을 설정하도록 유저 인터페이스(UI)를 디스플레이부(307)를 통해 제공한다. 제어부(309)는 UI를 통한 사용자의 입력에 설정된 일부 영역의 계조가 임계계조레벨 이하라면, 해당 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광의 입사각과 사용자의 위치를 센싱하고, 센싱된 결과에 따라 영역을 결정하여 계조를 보정하는 예를 도시한다.
디스플레이장치(1)는 주변 조도뿐 아니라, 디스플레이부(307)에 입사되는 광의 각도 와 사용자의 위치 등에 기초하여 사용자에 입사되는 광이 반사되는지, 반사된다면 영상 중 어느 부분에서 반사가 일어나는지 판단하고, 판단에 기초하여 영상의 계조를 조절할 수 있다.
센서부(305)는 광의 입사각도를 검출하기 위해 광전도 소자가 구비된 복수의 광 검출부를 포함할 수 있다. 광전도 소자로는 광이 입사되면 입사된 광의 레벨에 비례하여 자유 전자가 발생하고, 전류의 흐름에 변화가 생겨 저항값이 내려가는 Cds 셀 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 복수의 광 검출부는 디스플레이 패널(310)에 배치되며, 각 광 검출부에서 검출되는 광의 레벨을 제어부(309)에 전달한다. 제어부(309)는 복수의 광 검출부 각각으로부터 전달된 광의 레벨에 기초하여 외부 광원(2)의 위치 또는 광의 입사각도를 산출하여 결정할 수 있다. 센서부(305)는 또한 사용자의 위치를 검출하기 위해 카메라, 거리감지기 등이 구비된 위치검출부를 포함할 수 있다.
제어부(309)는 센서부(305)에서 센싱된 주변 조도, 광의 입사 각도 및 사용자의 위치 정보 등을 이용하여 입사되는 광이 사용자에게 반사되는지 판단하고, 광이 반사된다면, 영상에서 광이 반사되는 일부 영역을 결정한다. 제어부(309)는 일부 영역의 계조가 임계계조레벨 이하라면, 해당 영역에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다.
외부 센서가 주변 조도, 광의 입사 각도 및 사용자의 위치 중 적어도 일부에 관한 정보를 통신부(303)를 통해 전달할 수 있음은 상술한 바 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이 패널의 투과율을 센싱하고, 센싱된 투과율에 따라 광원부에서 출력되는 광의 레벨을 조절하는 예를 도시한다.
제어부(309)는 사용자의 시인성을 향상시키기 위해 주변의 조도에 따라 영상의 휘도를 조절할 수 있다. 제어부(309)는 휘도를 조절하기 위해 영상의 계조를 조절하거나 광원부(311)의 광 출력 레벨을 제어한다. 하지만, 디스플레이 패널(310)에 부착된 필름, 코팅 등의 특성에 따라 디스플레이 패널(310)의 광 투과율은 가변 된다. 또한, 디스플레이 패널(310)이 외부 조도에 따라 반사율이 달라지는 가변형 미러 디스플레이인 경우, 디스플레이 패널(310)의 광 반사율이 가변 됨에 따라 광 투과율은 변동될 수 있다. 따라서, 표시되는 영상의 휘도는 제어부(309)에서 주위 조도에 기초하여 결정된 휘도와 다를 수 있다.
센서부(305)는 디스플레이장치(1) 외부에서 영상의 휘도를 센싱하고, 제어부(309)는 외부에서 센싱된 영상의 휘도와 표시되는 영상의 계조 및 광원부(311)에서 출력되는 광의 레벨에 기초하여 디스플레이 패널(310)의 투과율을 산출한다. 제어부(309)는 산출된 투과율과 주변의 조도에 기초하여 영상의 계조를 변경하거나 광원부(311)에서 디스플레이 패널(310)에 공급되는 광의 레벨을 조절함으로써, 디스플레이 패널(310)의 투과율을 고려한 영상의 휘도 조절이 가능하게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어흐름도를 도시한다.
먼저, 동작 S1000에서, 신호수신부(300)는 영상신호를 외부로부터 수신한다. 그리고, 동작 S1001에서, 신호처리부(301)는 수신된 영상신호를 처리하여 디스플레이부(307)에 전달한다. 이후, 동작 S1002에서, 디스플레이부(307)는 처리된 영상신호에 기초하여 제1영상을 표시한다. 그리고, 동작 S1003에서, 제어부(309)는 주변의 조도가 임계조도레벨 이상이고, 제1영상의 계조가 제1임계계조레벨 이하인 경우, 제1영상에 대응하는 영상신호의 계조를 증가시키도록 신호처리부(301)를 제어한다. 마지막으로 동작 S1004에서, 디스플레이부(307)는 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 제2영상을 표시한다.

Claims (20)

  1. 디스플레이장치에 있어서,
    영상신호를 수신하는 신호수신부;
    상기 영상신호를 처리하는 신호처리부;
    상기 처리된 영상신호에 기초하여 제1영상을 표시하는 디스플레이부;
    외부광 및 상기 디스플레이장치에 인접한 사용자에 관한 센서값을 획득하는 제1센서부; 및
    상기 센서값에 기초하여 상기 외부광의 조도, 상기 외부광이 상기 디스플레이부에 입사되는 입사각 및 상기 사용자의 위치를 식별하고,
    상기 조도가 임계조도레벨 이상인 경우, 상기 식별된 입사각 및 상기 식별된 위치에 기초하여 상기 디스플레이부의 화면에서 상기 외부광이 반사되는 영역을 식별하고,
    상기 식별된 영역의 계조가 제1임계계조레벨 이하인 경우, 상기 식별된 영역의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어하며,
    상기 식별된 영역의 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 제2영상을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치.
  2. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 디스플레이부의 화면에서 계조가 제2임계계조레벨 이하인 일부 영역의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어하는 디스플레이장치.
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 일부 영역을 설정하기 위한 UI를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 디스플레이장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    외부 센서와 통신하는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 외부광의 조도에 관한 정보를 상기 외부 센서로부터 수신하는 디스플레이장치.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 제1영상은 복수의 픽셀을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 복수의 픽셀 중 계조가 제3임계계조레벨 이하인 픽셀의 계조를 증가시키도록 상기 신호처리부를 제어하는 디스플레이장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 공급되는 광에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널에 광을 공급하는 광원부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨을 조절함으로써 상기 제1영상의 휘도를 조절하는 디스플레이장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1영상의 휘도를 센싱하는 제2센서부를 더 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 센싱된 상기 제1영상의 휘도와 상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 투과율을 검출하고,
    상기 검출된 투과율과 상기 외부광의 조도에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨을 조절하는 디스플레이장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 임계조도레벨은 상기 제1영상의 계조에 따라 가변적인 디스플레이장치.
  11. 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
    영상신호를 수신하는 단계;
    상기 영상신호를 처리하는 단계;
    상기 처리된 영상신호에 기초하여 디스플레이부에 제1영상을 표시하는 단계;
    외부광 및 상기 디스플레이장치에 인접한 사용자에 관한 센서값을 획득하는 단계;
    상기 센서값에 기초하여 상기 외부광의 조도, 상기 외부광이 상기 디스플레이부에 입사되는 입사각 및 상기 사용자의 위치를 식별하는 단계;
    상기 조도가 임계조도레벨 이상인 경우, 상기 식별된 입사각 및 상기 식별된 위치에 기초하여 상기 디스플레이부의 화면에서 상기 외부광이 반사되는 영역을 식별하는 단계;
    상기 식별된 영역의 계조가 제1임계계조레벨 이하인 경우, 상기 식별된 영역의 계조를 증가시키는 단계; 및
    상기 식별된 영역의 계조가 증가된 영상신호에 기초하여 제2영상을 표시하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 계조를 증가시키는 단계는,
    상기 디스플레이부의 화면에서 계조가 제2임계계조레벨 이하인 일부 영역의 계조를 증가시키는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제12항에 있어서,
    상기 일부 영역을 설정하기 위한 UI를 표시하는 단계를 더 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 외부광의 조도에 관한 정보를 외부 센서로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 제1영상은 복수의 픽셀을 포함하며,
    상기 계조를 증가시키는 단계는,
    상기 복수의 픽셀 중 계조가 제3임계계조레벨 이하인 픽셀의 계조를 증가시키는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  17. 삭제
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1영상을 표시하는 단계는,
    디스플레이 패널에 공급되는 광에 기초하여 제1영상을 표시하는 단계; 및
    상기 디스플레이 패널에 광을 공급하는 단계를 포함하며,
    상기 계조를 증가시키는 단계는,
    상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨을 조절함으로써 상기 제1영상의 휘도를 조절하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨을 조절함으로써 상기 제1영상의 휘도를 조절하는 단계는,
    상기 제1영상의 휘도를 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 상기 제1영상의 휘도와 상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 투과율을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 투과율과 상기 외부광 조도에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 공급되는 상기 광의 레벨을 조절하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 임계조도레벨은 상기 제1영상의 계조에 따라 가변적인 디스플레이장치의 제어방법.
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