KR101224349B1

KR101224349B1 - 다원색 디스플레이를 위한 신호들을 변환하는 방법

Info

Publication number: KR101224349B1
Application number: KR1020077025512A
Authority: KR
Inventors: 올레크 벨릭; 클라우스 엔. 코르데스; 게르벤 제이. 헥스트라
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2013-01-21
Also published as: EP1869900A1; US8237747B2; KR20070116982A; WO2006106457A1; CN101156455A; JP4938761B2; JP2008536172A; US20080252658A1; CN101156455B

Abstract

삼원색 입력 신호(Cx, Cy, Cz)를 다원색 디스플레이(3)의 N>3의 원색들을 구동시키기 위해 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)로 변환하는 방법이 게시되어 있다. 상기 방법은 (i) 상기 구동 신호들 중 3개(P1, P2, P3)를 나타내는 3개의 함수들을 나머지 N-3개의 구동 신호(들)(P4, ...,PN)의 함수로서 규정하는 단계 및 (ii) 3개의 함수들 각각이 유효값들을 가지는 N-3개의 구동 신호(들)(P4,...,PN)에 의해 형성된 공간에서의 공통 범위를 계산하는 단계를 수행함으로써 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)이 유효값들을 가지는 공통 범위(VS)를 결정한다. 상기 방법은 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)을 결정하기 위하여 공통 범위(VS)로부터 포인트를 선택한다(2).

삼원색 입력 신호, 다원색 디스플레이, 유효값, 공통 범위, 함수

Description

다원색 디스플레이를 위한 신호들을 변환하는 방법{Method of converting signals for multi-primary color display}

본 발명은 삼원색 입력 신호(three primary color input signal)를 다원색 디스플레이(multi-primary color display)의 N>3의 원색들을 구동시키는 N개의 구동 신호들로 변환하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 삼원색 입력 신호를 N개의 구동 신호로 변환시키는 시스템, 및 상기 시스템을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

US-B-6,570,584는 종래의 레드, 그린 및 블루 서브-픽셀들보다 더 많은 서브-픽셀들을 갖는 OLED 디스플레이 디바이스를 개시한다. 부가적인 서브-픽셀은 더 넓은 컬러 범위(color gamut)를 획득하기 위하여 레드, 그린, 및 블루 서브-픽셀들에 의해 가능한 컬러 범위 외측에서 선택된 컬러를 가질 수 있다. 디스플레이 시스템은 종래의 RGB 입력 신호를 사용하여 모든 서브-픽셀들을 구동시키는데 적합한 다중-컬러 신호를 생성한다. 대안적으로, 부가적인 서브-픽셀은 디스플레이의 효율 및 수명을 증가시키기 위하여 레드, 그린, 및 블루 서브-픽셀들에 의해 가능한 컬러 범위 내측의 컬러를 가질 수 있다.

컬러 데이터 변환 회로(color data transformation circuit)는 입력 신호를 서브-픽셀들 각각을 제어하는데 필요로 되는 값들로 변환한다. 변환 회로는 3개의 이용 가능한 서브-픽셀 컬러들 각각으로부터 적절한 빛의 양을 계산하여, 널리 공지된 행렬 변환들 또는 검색 테이블들을 사용하여 4개의 서브-픽셀들 각각에서 원하는 컬러를 재생한다. 서브-픽셀에 의해 생성된 빛의 량은 서브-픽셀에 공급된 수적인 값에 따른다. 수적인 값은 예를 들어, 8 또는 6 비트 값이다. 일반적으로, 입력 신호를 서브-픽셀들의 구동값들로 변환하는 많은 다른 가능성들이 존재한다.

행렬 변환들을 수행하는 변환 회로는 다수의 행렬 승산들이 필요로 된다는 결점을 갖는다. 실시간 동작을 가능하게 하기 위하여 고가이며 고속의 계산 회로가 필요로 되거나 대다수의 계산 집약적인 수학적 계산들을 선행-계산하는 알고리즘이 구성되어야 한다. 검색 테이블들을 사용하는 선행-계산(pre-calculation) 및 변환 회로는 알고리즘이 가능한 솔루션들 중 하나에 미리-고정된다는 결점을 갖는다.

발명의 요약
본 발명의 목적은 삼원색 입력 신호를 다원색 디스플레이의 N>3의 원색들을 구동시키는 N개의 구동 신호들로 변환하는 방법을 제공하는 것이며, 이 방법은 가능한 솔루션들 중에서 선택할 시에 높은 유연성을 갖는다.

본 발명의 제 1 특징은 청구항 1에 청구된 바와 같은 방법을 제공한다. 본 발명의 제 2 특징은 청구항 10에 청구된 바와 같은 시스템을 제공한다. 본 발명의 제 3 특징은 청구항 11에 청구된 바와 같은 디스플레이 장치를 제공한다. 유용한 실시예들은 종속 청구항들에서 규정된다.

본 발명에 제 1 특징에 따른 방법은 삼원색 입력 신호를 다원색 디스플레이의 N>3의 원색들을 구동시키는 N개의 구동 신호들로 변환한다. 삼원색 입력 신호는 통상적으로 RGB 신호이지만, 3개의 상이하게 컬러화된 서브-픽셀들을 갖는 픽셀들을 가지는 디스플레이의 구동 신호들을 규정하는 임의의 다른 신호가 대신 사용될 수 있다. N개의 구동 신호들은 다원색 디스플레이의 3개 이상의 서브-픽셀들에 공급된다. 통상적으로, 다원색 디스플레이는 픽셀당, 3개의 표준 RGB 서브-픽셀들 및 상이한 컬러를 가진 적어도 하나의 부가적인 서브-픽셀을 갖는다. 상이한 컬러는 RGB 서브-픽셀들에 의해 규정된 컬러 범위 내측 또는 외측에서 선택될 수 있다. 다른 컬러는 백색일 수 있다.

상기 방법은 N개의 구동값들이 유효한 값들을 갖는 유효 범위를 결정한다. 구동 신호들 중 3개를 나머지 N-3개의 구동 신호(들)의 함수로서 나타내는 3개의 함수들이 규정된다. N-3개의 구동 신호(들)의 유효 범위들은 3개의 구동 신호들의 유효 범위들을 고려하여 계산된다. 구동값들의 유효 범위는 구동값들의 값들이 제한되는 범위이다. 통상적으로, 유효 범위는 그 값들에 이용 가능한 비트들의 수에 의해 결정된다. 예를 들어, 8 비트 워드들이 사용되는 경우, 유효 범위는 경계값들을 포함하여 0에서 255까지이다. 대안적으로, 아날로그 구현방식에서, 유효 범위는 통상적으로 최소 및 최대 가능 전압에 의해 제한된다. 계산들을 용이하게 하기 위하여, 종종 경계값들을 포함하여 0에서 1까지의 범위이며 실제 디지털 또는 아날로그 구동 범위에 무관한 정규화된 유효 범위가 사용된다. N-3개의 구동 신호(들)의 마지막의 "들"은 N=4인 경우, 하나의 나머지 구동 신호만이 존재하지만, N>4인 경우, 다수의 나머지 구동 신호들이 존재한다는 것을 나타내기 위하여 괄호들 사이에 위치된다.

N-3개의 구동 신호(들)의 유효 구동값들은 3개의 구동 신호들의 유효 구동 범위들을 고려함으로써 결정된다. 3개의 함수들 각각은 N-3개의 구동 신호(들)과 함께 공간을 형성한 값들에 의해 규정된다. 따라서, 공간의 범위가 N-3개의 구동 신호(들)에 의해 형성된다고 결정되는 3개의 함수들 각각에 대하여, 상기 함수들은 유효값들을 갖는다. 3개의 구동 신호들에 대해 발견된 유효 범위들의 N-3개의 구동 신호들에 의해 형성되는 공간 내의 공통 부분은 N-3개의 구동 신호(들)의 유효 범위이다. N-3개의 구동 신호(들)의 이 유효 범위는 N-4인 경우 선 부분이고, N-5인 경우 2-차원 영역이며, N=6인 경우 3-차원 체적이고, N>6인 경우 다-차원 체적이다. 유효 범위는 N-3 구동 신호들의 가능한 선택들이 변환시 가능한 것을 직접 나타낸다.

일단 N-3개의 구동 신호(들)의 유효 범위가 계산되면, 이 범위로부터 포인트가 선택된다. 선택된 포인트는 즉시 N-3개의 구동 신호(들)의 값들을 규정한다. 나머지 3개의 구동 신호들의 값들은 3개의 함수들에서 N-3개의 구동 신호(들)의 선택된 값들을 교체함으로써 결정된다.

이 방법은 행렬 연산들 또는 검색 테이블에 의해 N개의 구동 신호들을 계산하는 것을 필요로 하지 않는다. 대신에, 3개의 함수들의 이러한 3개의 함수들의 유효 범위들의 경계들과의 교차점들만이 계산되기만 하면 한다. 이러한 교차점들은 공통 영역을 결정하는데 사용되는 N-3개의 구동 신호(들)에 의해 규정된 공간 내의 값들을 제공한다. 따라서, 실시간에 수행될 수 있는 그런대로 단순한 연산들이 충족된다. N=4인 경우, 제 4 구동 신호의 함수로서 3개의 구동 신호들을 규정하는 3개의 함수는 직선들이다. 이제, 이러한 선들의 각각의 구동 신호들의 유효값들의 경계들을 나타내는 경계 선들과의 교차점들만이 계산되기만 하면 된다. N=5인 경우, 제 4 및 제 5 구동 신호들의 함수로서 3개의 구동 신호들을 규정하는 3개의 함수들은 평면들이다. 이제, 제 4 및 제 5 구동 신호에 의해 규정되는 공간 내의 결과적인 경계 라인들을 결정하기 위하여 이러한 평면들의 경계값들을 규정하는 경계 평면들과의 교차점들만이 계산되기만 하면 된다. 이 방법은 N>5까지 확장될 수 있다.

일단 N-3 공간 내의 이 유효 공통 범위가 결정되면, 알고리즘은 이 범위로부터 특정 포인트를 선택하는데 있어서 유연성을 갖는다. 이것은 변화하는 상황들에 대해 실시간에 선택을 적응시키는 유연성을 제공한다.

청구항 2에 규정된 바와 같은 본 발명에 따른 실시예에서, 3개의 함수들 각각은 N-3개의 구동 신호(들)의 선형 조합 및 입력 신호의 컬러들 중 하나의 합으로서 규정된다. 상기 선형 조합의 가중 팩터들은 N개의 서브-픽셀들의 컬러 포인트들에 의해 규정된 계수들이다. 따라서, 컬러 포인트들이 시간 및 온도에 따라 변화하지 않는 경우, 계수들은 소정의 고정된 값들이다.

청구항 3에 규정된 바와 같은 실시예에서, 공통 범위에서의 포인트의 선택은 3개의 구동 신호들 중 적어도 하나의 애스펙트(aspect)에 대한 제약 하에서 수행된다. 구동값들의 공통 범위를 결정하는데 필요로 되는 계산적인 노력이 비교적 낮기 때문에, 실시간 계산이 가능하다. 공통 범위가 결정될 때, N개의 구동 신호들을 계산하기 위하여 이 범위로부터 적절한 포인트를 선택하는 것이 가능하다. 이 선택은 미리 고정되거나 실시간에 결정되는 제약 하에서 수행될 수 있다. 제 1 방법은 복잡하며 고가의 컨버터를 필요로 함이 없이 실시간 알고리즘이 사용될 수 있다는 장점을 갖는다. 제 2 방법은 제약의 변화들에 대해 실시간에 맞추는 것이 가능하기 때문에 실시간 알고리즘이 높은 유연성을 가진다는 장점을 갖는다.

청구항 4에 규정된 바와 같은 실시예에서, 상기 포인트는 구동 신호들 중 하나의 값이 최소가 되도록 공통 범위로부터 선택된다. 구동 신호들 중 이 특정한 하나의 최소 구동은 이의 수명을 최대화하도록 한다. 이것은 특히 이 특정 구동 신호와 관련된 서브-픽셀들이 다른 서브-픽셀들보다 더 짧은 수명을 가지는 경우에 유용하다.

청구항 5에 규정된 바와 같은 실시예에서, 상기 포인트는 실시간 가변 제약이 충족되도록 공통 범위로부터 선택된다. 상기 제약은 디스플레이의 온도, 디스플레이에 충돌하는 주변 빛의 량, 디스플레이의 수명, 또는 디스플레이의 전력 소비에 의해 결정될 수 있다.

청구항 6에 규정된 바와 같은 실시예에서, 4개의 서브-픽셀들을 갖는 픽셀들을 구동시키기 위하여 4개의 구동 전압들이 필요로 되는 경우에 바람직한 함수들이 규정된다.

청구항 7에 규정된 바와 같은 실시예에서, 3개의 함수들이 제 4 구동값의 선형 함수로서 3개의 구동값들을 규정하기 때문에, 공통 범위는 제 4 구동값의 값들을 나타내는 선 상에서의 선 세그먼트(line segment)이다. 공통 범위는 제 4 구동값의 값들을 나타내는 선 상에서의 3개의 함수들의 유효 범위들의 오버랩(overlap)이다.

청구항 8에 규정된 바와 같은 실시예에서, 제 4 구동값의 값들을 나타내는 선 상에서의 유효 범위는 3개의 함수들 각각이 자신들의 값들의 유효 범위의 경계들에 도달하는 제 4 구동값의 값들을 계산함으로써 3개의 함수들 각각에 대해 결정된다.

청구항 9에 규정된 실시예에서, 구동 범위들은 경계값들이 각각 0 및 1이 되도록 정규화된다. 이것은 알고리즘을 사용된 실제 범위들에 적응시키는 것이 필요로 되지 않는다는 점에서 알고리즘을 간소화시킨다. 실제 범위들은 통상적으로 특정 애플리케이션에 따른다. 또한, 3개의 함수들 각각이 유효 범위의 경계들에 도달하는 제 4 구동값들의 결정은 함수들의 값들 0 및 1 각각에 대한 식들을 풀기 위하여 간소화된다.

청구항 10의 시스템은 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현된 시스템일 수 있다. 하드웨어는 집적 회로에 포함되거나 전자 구성요소들의 조합일 수 있다.

상기 시스템은 또한 청구항 1에 규정된 바와 같은 단계들을 수행하는 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들은 이하에 설명된 실시예들로부터 명백해지고 상기 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 컨버터를 포함하는 디스플레이 디바이스의 개략적인 블록도를 도시한 도면.

도 2는 3 개의 컬러 입력 신호를 4 개의 서브-픽셀들에 대한 4개의 구동 신호들로 변환해야 하는 컨버터에서의 공통 범위의 결정의 예를 도시한 도면.

도 3은 고정 및/또는 동적 제약들을 사용한 삼원색 대 사원색 변환용 컨버터의 보다 상세한 블록도를 도시한 도면.

도 4는 3 개의 컬러 입력 신호를 5 개의 서브-픽셀들에 대한 5개의 구동 신호들로 변환해야 하는 컨버터에서의 공통 범위의 결정을 설명하는 예를 도시한 도면.

도 1은 본 발명에 따른 컨버터를 포함하는 디스플레이 디바이스의 개략적인 블록도를 도시한다. 상기 디스플레이 디바이스는 신호 프로세싱 회로(4), 컨버터, 및 디스플레이(3)를 포함한다.

컨버터는 범위 기능(1)이라고 또한 칭해지는 유효 범위 결정 기능(1), 선택 기능(2), 및 디스플레이 구동 기능(5)을 포함한다.

신호 처리 회로(4)는 영상 입력 신호(IV)를 수신하고 원색 입력 신호(Cx, Cy, Cz)를 공급한다. 범위 기능(1)은 3개의 입력 신호들(Cx, Cy, Cz) 및 계수 행렬(MC)을 수신하여 N-3개의 구동값들(P4 내지 PN)의 공통 범위(VS)를 공급한다. 3개의 입력 신호들(Cx, Cy, Cz)은 일반적으로 IS라 칭해지고, 통상적으로 RGB 신호들이지만, 표준 3개의 서브-픽셀 디스플레이의 픽셀당 3개의 서브-픽셀들의 빛의 량을 규정하는 다른 신호들일 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 3개의 입력 신호들(IS)은 3개 이상의 서브-픽셀 디스플레이(3)의 픽셀(34)당 N>3 서브-픽셀들(30 내지 33)에 대한 구동 신호들(P1 내지 PN)로 변환되거나, 상기 구동 신호들로 맵핑되어야 한다. 도 1에서, 예로서, 각 픽셀(34)은 4개의 서브-픽셀들(30 내지 33)을 포함한다. 구동 신호들(P1 내지 PN)은 또한 총괄하여 DS라고 칭해진다. 범위 기능(1)은 3개의 구동값들(P1 내지 P3) 중 하나를 입력 신호들(IS) 및 나머지 N-3개의 구동값들(P4 내지 PN)의 함수로서 각각 규정하는 3개의 함수들을 사용한다. N=4인 경우 나머지 구동값들(P4 내지 PN)이 단일의 제 4 구동값일 수 있다는 점이 주의되어야 한다. 계수 행렬(MC)은 N개의 서브-픽셀들의 컬러 포인트들에 의해 규정된다.

범위 기능(1)의 동작은 도 2의 삼원색 대 사원색 변환(N=4)에 대한 예, 및 도 3의 삼원색 대 오원색 변환(N=5)에 대한 예와 관련하여 정규화된 구동값들에 대해 상세히 설명된다. 이러한 예들의 설명으로부터, 범위 기능(1)이 N>5에 대해 어떻게 동작해야 하는지가 명백해진다.

선택 기능(2)은 유효 범위(VS), 입력 신호들(IS), 계수 행렬(MC), 및 선택적인 선택 기준 또는 제약(CON)을 수신하여, N개의 구동 신호들(DS)을 디스플레이 구동 기능(5)을 통하여 디스플레이의 서브-픽셀들(30 내지 33)에 공급한다. 디스플레이 구동 기능(5)은 상기 디스플레이 구동 기능(5) 앞의 동작들이 선형 광 도메인에서 수행될 때 감마 함수를 포함할 수 있다.

도 2는 3개의 컬러 입력 신호를 4개의 서브-픽셀들에 대한 4개의 구동 신호 들로 변환해야 하는 컨버터에서의 공통 범위의 결정의 예를 도시한다. 제 4 구동 신호(P4)는 수평 축을 따라 도시되어 있고, 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3)은 수직 축을 따라 도시되어 있다. 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3)은 제 4 구동 신호(P4)의 함수들(P1(P4) 내지 P3(P4))로서 규정된다. 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3) 모두가 자신들의 유효 범위 내에서 값들을 가지는 제 4 구동 신호(P4)의 공통 범위(VS)는 값 P4,min으로부터 P4, max까지이다.

바람직하게는, 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3)을 규정하는 함수들은

에 의해 규정되며,

여기서 P1 내지 PN은 N개의 구동 신호들이고, (P1', P2', P3')는 입력 신호(IS)에 의해 규정되며, 행렬(MC)의 계수(ki,j)는 3개의 구동값들(P1 내지 P3)과 관련된 3개의 원색들, 및 N-3개의 구동 신호(들)(P4 내지 PN)와 관련된 N-3개의 다른 원색들 사이의 의존성을 규정한다. N=3에 대하여, P1', P2', P3'는 P1, P2, P3와 각각 동일하다.

이러한 함수들의 요소들 사이의 관계를 더 설명하기 위하여, 삼원색 대 사원색 변환의 예에 대해 상기 함수들이 표준 삼원색 대 사원색 변환과 어떻게 관련되는지가 이제 제시된다. 표준 삼원색 대 사원색 변환에서, 구동 신호들(P1 내지 P4)을 포함하는 구동 신호(DS)는 다음의 행렬 연산에 의해 선형 컬러 공간(XYZ)으로 변환된다.

계수들(tij)을 갖는 행렬은 4개의 서브-픽셀들의 4개의 원색들의 컬러 좌표들을 규정한다. 다원색 변환에 의해 결정되어야 하는 구동 신호들(P1 내지 P4)은 알려져 있지 않다. 이 수학식 1은 제 4 원색을 도입한 결과로서 다수의 가능한 솔루션들이 존재하기 때문에 즉시 풀릴 수 없다.

본 발명에서 해결되는 문제는 변환의 자유를 효율적으로 취급하고 공통 범위의 실시간 결정이 가능하도록 하는데 효율적인 알고리즘을 만드는 방법이다. 바람직하게는, 또한 구동 신호들(P1 내지 P4)의 구동값들에 대한 이들 가능성들로부터의 실시간 선택이 가능하다. 선택의 자유를 감소시키거나 심지어 제거하기 위하여 알고리즘에 적용된 특정 제약들을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 이러한 제약들은 알고리즘에서 "하드-임베드(hard-embed)"되고, 실시간 가변 제약이 선택을 결정하도록 결정된 가능한 구동값들에 응답하여 변화될 수 없다.

수학식 1은

로 재기록될 수 있고,

여기서 행렬 [A]는 표준 삼원색 시스템에서의 변환 행렬로서 규정된다. 수학식 2의 항들의 역행렬[A^-1]과의 승산에 의해 수학식 3이 제공된다.

벡터 [P1' P2' P3']는 디스플레이 시스템이 3개의 원색들만을 포함하는 경우에 원색 값들을 그대로 나타낸다. 최종적으로, 수학식 3은 수학식 4로 재기록된다.

따라서, 임의의 3 개의 원색들의 구동 신호(P1 내지 P3)는 제 4 원색(P4)의 함수로서 수학식 4로 표현된다. 계수들(k1 내지 k3)은 각각의 계수들(t14 내지 t34)만큼 승산된 역행렬(A^-1)과 동일하다. 이러한 선형 함수들은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 4 원색(P4) 및 상기 제 4 원색(P4)의 값들에 의해 규정되는 2 차원 공간에서 3개의 선들을 규정한다. 도 2의 모든 값들은 정규화되고, 이는 4개의 구동값들(P1 내지 P4)의 값들이 범위(0≤Pi≤1) 내에 있어야 한다는 것을 의미하며, 상기 Pi는 구동값들(P1 내지 P4) 중 하나이다. 도 2로부터, 유효 범위 내에 있는 값들을 가지는 모든 함수들(P1 내지 P3)에 대하여 P4의 공통 범위(VS)가 존재한다는 것이 직접 시각적으로 명백해진다.

기본적으로, 이와 같은 공통 범위가 존재하지 않는 경우에, 입력 컬러는 사원색 범위 외측에 있으므로, 정확하게 재생될 수 없다. 이와 같은 컬러들에 대하여, 이러한 컬러들을 상기 범위로 클립핑(clipping)하는 클립핑 알고리즘이 적용되어야 한다.

공통 범위(P4,min 내지 P4,max)를 계산하는 방식은 도 3을 참조하여 설명된다.

도 3은 고정 및/또는 동적 제약들을 사용한 삼원색 대 사원색 변환용 컨버터의 보다 상세한 블록도이다.

도 2로부터 명백해지는 바와 같이, 구동 신호(P4)의 공통 범위(VS)의 경계값들(P4,min 및 P4,max)은 다음에 설명되는 바와 같이 결정될 수 있다. 첫째, 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3) 각각에 대하여, 최소 경계값 및 최대 경계값이 결정된다:

Ki>0이고, 특정 구동 신호(Pi)를 규정하는 선이 증가하고 있는 경우,

이 Pi에 대한 유효 범위의 최소 경계값은 -Pi'/ki이고,

ki는 계수들(k1 내지 k3) 중 하나이며,

이 Pi에 대한 유효 범위의 최대 경계값은 (1-Pi')/ki이며,

ki<0이고, 특정 구동 신호(P)를 규정하는 선이 감소하고 있는 경우,

이 Pi에 대한 유효 범위의 최대 경계는 -Pi'/ki이고,

이 Pi에 대한 유효 범위의 최소 경계는 (1-Pi')/ki이다.

둘째, 구동 신호(P4)의 값들이 또한 값들의 유효 범위 값들 내에 있어야 한다: 0≤P4≤1.

셋째, 구동 신호(P4)의 값들의 공통 범위(VS)는 최소 경계값들 중 최대 값 및 최대 경계값들 중 최소 값을 선택함으로써 결정된다. 이것은 이제 도 3에 도시된 블록도를 기술함으로써 더 상세히 설명된다.

인버터(40)는 신호(P1')를 수신하여 상기 신호(P1')의 음의 값(-P1')을 공급한다. 인버터(41)는 신호(P2')를 수신하여 상기 신호(P2')의 음의 값(-P2')을 공급한다. 인버터(42)는 신호(P3')를 수신하여 상기 신호(P3')의 음의 값(-P3')을 공급한다.

승산기(43)는 음의 값(-P1') 및 계수(1/k1)를 수신하여 신호(-P1'/k1)를 공급한다. 승산기(44)는 음의 값(-P2') 및 계수(1/k2)를 수신하여 신호(-P2'/k2)를 공급한다. 승산기(45)는 음의 값(-P3') 및 계수(1/k3)를 수신하여 신호(-P3'/k3)를 공급한다. 계수들(1/k1, 1/k2, 1/k3 또는 k1, k2, k3)은 메모리(58)에 저장될 수 있다.

가산기(46)는 계수(1/k1)를 신호(-P1'/k1)에 합산하여 신호((1-P1')/k1)를 획득한다. 가산기(47)는 계수(1/k2)를 신호(-P2'/k2)에 합산하여 신호((1-P2')/k2)를 획득한다. 가산기(48)는 계수(1/k3)를 신호(-P3'/k3)에 합산하여 신호((1-P3')/k3)를 획득한다.

부호 회로(49)는 계수(1/k1) 또는 계수 (k1)를 수신하여 상기 계수(1/k1 또는 k1)가 양인지 또는 음인지의 여부를 나타내는 부호 신호(SI1)를 발생시킨다. 부호 회로(50)는 계수(1/k2 또는 계수 k2)를 수신하여 상기 계수(1/k2 또는 k2)가 양인지 또는 음인지의 여부를 나타내는 부호 신호(SI2)를 발생시킨다. 부호 회로(51)는 계수(1/k3 또는 계수 k3)를 수신하여 상기 계수(1/k3 또는 k3)가 양인지 또는 음인지의 여부를 나타내는 부호 신호(SI3)를 발생시킨다. 양의 계수는 구동값(P4)의 함수로서의 구동 신호(P1, P2, P3)가 증가하는 선이라는 것을 나타내고, 음의 계수는 구동값(P4)의 함수로서의 구동 신호(P1, P2, P3)가 감소하는 선이라는 것을 나타낸다.

스위치 회로(52)는 부호 신호(SI1), 신호(-P1/k1), 및 신호((1-P1'/k1)를 수신한다. 부호 신호(SI1)가 1/k1이 양이라는 것을 나타내는 경우, 신호(-P1/k1)는 회로(55)에 공급되고, 신호((1-P1')/k1)는 회로(56)에 공급된다. 부호 신호(SI)가 1/k1이 음이라는 것을 나타내는 경우, 신호((1-P1')/k1)는 회로(55)에 공급되고, 신호(P1'/k1)는 회로(56)에 공급된다.

회로(55)는 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3)을 위해 수신된 모든 입력 값들 중 최대 값(MAV)을 결정하여 축(P4) 상에서의 공통 범위의 좌측 경계값(P4,min)을 결정한다. 회로(56)는 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3)을 위해 수신된 모든 입력 값들 중 최소 값(MIV)을 결정하여, 축(P4) 상에서의 공통 범위의 우측 경계값(P4,max)을 결정한다. 선택 회로(57)는 값들(P1' 내지 P3'), 계수들(1/k1 내지 1/k3 또는 k1 내지 k3), 및 선택적인 제약들(CON)을 수신하여, 수학식 4에 따라 구동 신호들(P1 내지 P4)을 계산한다. 선택 회로(57)는 경계값들을 포함하는 범위(P4,min 내지 P4,max) 내에 있는 P4의 값들로서 규정되는 공통 범위(VS)의 출력을 선택하고, P4의 실제 값은 수학식 4에서 상기 P4의 실제 값의 대입에 의해 구동 신호들(P1 내지 P3)의 구동값들을 계산하는데 사용될 것이다. P4의 실제 값의 선택은 제약들(CON)에 따를 수 있다.

결정된 가능한 맵핑 간격(VS)(P4의 공통 값들)에 부가적인 제약들(CON)을 적용함으로써, 제약(CON)에 적합한 최적의 솔루션이 선택될 수 있다. 이 선택은 용이하게 적응 가능한 소프트웨어 레벨에서 수행될 수 있다. 도시된 바와 같이, 예로서, 도 3의 삼원색 내지 사원색 변환에 대하여, 사용된 알고리즘은 하드웨어 또는 소프트웨어의 간단하고 효율적인 구현방식으로 수행될 수 있다. 고가의 검색 테이블들 또는 고 강도 계산들은 필요로 되지 않는다. 또한, 상기 알고리즘은 정적이거나 심지어 동적인 제약들(CON)에 적응할 수 있다.

이와 같은 정적 제약의 예는 특정 원색(P1 내지 P4)이 최소 구동값을 가지도록 공통 범위(VS)로부터 포인트를 선택하는 것이다. 이 알고리즘은 특히 최소 구동값을 가져야 하는 원색이 구동 신호(P4)인 경우에 간단하다. 예를 들어, 전형적으로 블루 원색이 최단 수명을 갖는 다-원 OLED 디스플레이에서, 블루 OLED에 대한 구동 신호는 구동 신호(P4)가 되도록 선택된다. 이제, 공통 영역의 최소 값(P4, min)이 선택되고, 여전히 정확한 컬러가 디스플레이되면서 블루 OLED의 수명이 최대화된다.

가장 관심이 있는 것은 선택을 동적 제약들(CON)에 적응시킬 가능성이다. 이것은 예를 들어, 온도, 주변 조명, 전력 소비 또는 디스플레이의 수명에 대해 다원색 변환을 실시간에 적응시키도록 한다. 이와 같은 실시간 적응은 제약들에서 고정된 구조를 갖는 종래 기술 알고리즘들에서는 가능하지 않다. 실시간 적응은 예를 들어, 원색 강도들이 시간에 따라 가변되는 경우와 특히 관련된다.

효율적인 제한된 클립핑은 고정 및 동적 제약들 둘 모두를 필요로 할 수 있다. 전형적으로, 컬러 클립핑은 디스플레이 범위 외측에 있는 컬러들을 효율적으로 처리해야 하기 때문에 다원색 애플리케이션들에 대하여 사소한 태스크가 아니다. 클립핑된 값은 가능한 한 입력 컬러와 유사한 것으로 지각되어야 한다. 이 유사성은 객관적이거나 주관적일 수 있는 상이한 지각 제약들에 의해 규정된다. 원색들 간의 의존성을 인지하고 지각 제약들을 사용하면, 최적의 클립핑된 값을 결정할 수 있다.

따라서, 제안된 알고리즘은 예를 들어, 다원색 모니터 또는 텔레비전 디스플레이, 또는 예를 들어, 이동 전화 또는 PDA와 같은 이동 애플리케이션들에서 다원색 변환을 필요로 하는 임의의 애플리케이션에서 효율적으로 사용될 수 있다.

도 4는 3개의 컬러 입력 신호를 5개의 서브-픽셀들에 대한 5개의 구동 신호들로 변환해야 하는 컨버터에서의 공통 범위의 결정을 설명하는 예를 도시한다. 3개의 입력 신호들이 5개의 구동 신호들로 변환되어야 하는 경우, 3개의 구동 신호들(P1 내지 P3) 및 다른 2개의 구동 신호들(P4, P5) 사이의 관계를 규정하는 3개의 함수들은 2개의 구동 신호들 및 3개의 함수들의 값들에 의해 형성된 3-차원 공간에서의 평면들이다. 단지 간소화를 위하여, 3개의 함수들 중 하나에 의해 규정된 평면들 중 하나만이 도시되어 있다. 도시된 함수는 구동 신호들(P4, P5)의 함수(P1(P4, P5))로서 구동 신호(P1)의 값들을 규정하는 평면이다. 이 함수의 유효 범위로 인한 2개의 구동 신호들(P4, P5)의 유효 범위는 이러한 2개의 구동 신호들(P4, P5)에 의해 규정된 평면에서 빗금친 영역(A1)이다. 이 빗금친 영역(A1)은 구동 신호(P1)를 규정하는 함수의 유효 범위를 결정함으로써 획득된다. 구동 신호(P1)의 이 유효 범위(A1)는 구동 신호(P1)의 값들이 경계값들(0 및 1) 각각인 평면의 교차선들(L1 및 L2)에 의해 경계가 결정된다. 선(L1)은 이미 구동 신호들(P4, P5)에 의해 규정된 평면에 존재하고, 선(L2)은 선(L2')을 획득하도록 구동 신호들(P4, P5)에 의해 규정된 평면 상으로 투영되어야 한다. 구동 신호들(P4, P5)의 경계값들(0 및 1)에 의해 경계가 결정되는 선들(L1 및 L2) 사이의 영역는 구동 신호들(P1)의 유효 범위에 기인하는 구동 신호들(P4, P5)의 유효 범위이다. 동일한 방식으로, 그러나 명료성을 위하여 도 4에 도시되지 않은 구동 신호들(P4, P5)의 유효 범위들(P4, P5 평면 내의 영역들)이 구동 신호들(P2 및 P3)에 대해 획득될 수 있다. P4, P5 평면의 이러한 3개의 유효 범위들의 중첩 부분은 구동 신호들(P4 및 P5)의 구동값들이 선택될 수 있는 공통 범위(VS)를 규정한다. 일단 공통 범위(VS)에서 포인트가 선택되면, 3개의 함수들에서 선택된 포인트의 P4 및 P5의 값들을 교체함으로써 다른 구동 신호들(P1 내지 P3)이 계산될 수 있다. N=4인 경우, 공통 범위(VS)가 라인 상의 범위이고(도 2 참조), N=5인 경우 평면 내의 영역이며, 또는 N>5인 경우 3차원 이상의 체적이다. N>5에 대하여, 공통 범위(VS)의 결정은 먼저 3개의 함수들 각각에 대하여 N-3개의 나머지 구동값들에 의해 규정된 공간에서 자신들의 유효 범위들의 경계들을 결정함으로써 수행된다.

상술된 실시예들이 본 발명의 제한하기보다는 설명한다는 점, 및 당업자들이 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어남이 없이 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있다는 점에 주의하여야 한다. 청구항들에서, 괄호들 사이에 위치된 임의의 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 동사 "포함한다" 및 이의 활용형들의 사용은 청구항에서 진술된 것들 이외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 요소 앞의 관사 "a" 또는 "an"은 다수의 이와 같은 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 상이한 요소들을 포함하는 하드웨어, 및 적적하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 열거한 디바이스 청구항에서, 여러 이러한 수단들은 하드웨어의 하나이며 동일한 아이템에 의해 구현될 수 있다. 어떤 수단들이 서로 상이한 종속 청구항들에서 인용된다는 사실은 이러한 수단들의 조합이 이익을 위해 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims

삼원색 입력 신호(Cx, Cy, Cz)를 다원색 디스플레이(3)의 N>3의 원색들을 구동시키기 위해 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)로 변환하는 방법에 있어서:

(i) 상기 구동 신호들 중 3개(P1, P2, P3)를 나머지 N-3개의 구동 신호(들)(P4, ...,PN)의 함수로서 나타내는 3개의 함수들을 규정하는 단계, 및 (ii) 상기 N-3개의 구동 신호(들)(P4,...,PN)에 의해 형성된 공간에서의 공통 범위(VS)를 계산하는 단계로서, 상기 3개의 함수들 각각은 유효값들을 갖는, 상기 공통 범위 계산 단계를 수행함으로써, 상기 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)이 유효값들을 갖는 상기 공통 범위(VS)를 결정하는 단계(1); 및

상기 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)을 결정하기 위하여 상기 공통 범위(VS)로부터 포인트를 선택하는 단계(2)를 포함하는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 3개의 함수들은

에 의해 규정되며,

여기서 P1 내지 PN은 상기 N개의 구동 신호들이고, (P1', P2', P3')는 입력 컬러에 의해 규정되며, 계수들(ki,j)은 상기 구동 신호들 중 3개(P1, P2, P3)의 3개의 구동값들(P1, P2, P3)과 연관된 삼원색들, 및 상기 N-3개의 구동 신호(들)(P4 내지 PN)와 연관된 다른 원색들 사이의 의존성을 규정하는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 선택 단계(2)는 상기 3개의 구동 신호들(P1, P2, P3) 중 적어도 하나의 적어도 한 애스펙트(aspect)에 대한 제약(CON) 하에서 수행되는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제약(CON)은 상기 구동 신호들(P1, P2, P3, P4) 중 하나가 가능한 최소의 구동값을 가지도록 선택되는 것인, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제약(CON)은 상기 디스플레이(3)의 온도, 상기 디스플레이(3)로의 주변 빛의 량, 상기 디스플레이(3)의 수명, 또는 상기 디스플레이(3)의 전력 소비의 그룹 중 적어도 하나에 의해 결정되는 실시간 제약인, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 1 항에 있어서,

N=4이고, 상기 3개의 함수들은

에 의해 규정되며,

여기서 P1 내지 P4는 4개의 구동 신호들이고, (P1', P2', P3')는 입력 컬러에 의해 규정되며, 계수들(ki)은 상기 구동 신호들 중 3개(P1, P2, P3)의 3개의 구동값들(P1, P2, P3)과 연관된 삼원색들과, 제 4 구동 신호(P4)와 연관된 다른 원색 사이의 의존성을 규정하는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 계산 단계는 상기 제 4 구동 신호(P4)에 의해 형성된 라인 상의 상기 공통 범위(VS)를 계산하고, 상기 공통 범위(VS)는 상기 3개의 함수들 각각이 유효값들을 갖는 범위를 규정하는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 공통 범위(VS)를 계산하는 단계는:

상기 3개의 함수들 각각에 대하여, 특정 함수가 상기 특정 함수에 의해 나타내어지는 상기 구동 신호의 상기 유효값들의 범위의 경계값들 중 최저 경계값에 도달하는 상기 제 4 구동 신호(P4)의 보다 낮은 경계값, 및 상기 특정 함수가 상기 유효값들의 범위의 최고 경계값에 도달하는 상기 제 4 구동 신호(P4)의 보다 높은 경계값을 계산하는 단계, 및

상기 각각의 보다 낮은 경계값 및 보다 높은 경계값(P4,min, P4,max)으로부터 상기 공통 범위(VS)를 결정하는 단계를 포함하는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
제 1 항에 있어서,

모든 구동값들(P1 내지 PN)은 정규화되고, 유효 범위들은 경계들을 포함하여 0에서 1까지의 범위 내의 값들로서 규정되는, 삼원색 입력 신호 변환 방법.
삼원색 입력 신호(Cx, Cy, Cz)를 다원색 디스플레이(3)의 N>3의 원색들을 구동시키기 위해 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)로 변환하는 시스템에 있어서:

상기 구동 신호들 중 3개(P1, P2, P3)를 나머지 N-3개의 구동 신호(들)(P4,...,PN)의 함수로서 나타내는 3개의 함수들을 규정하는 수단, 및 상기 N-3개의 구동 신호(들)(P4,...,PN)에 의해 형성된 공간에서의 공통 범위(VS)를 계산하는 수단으로서, 상기 3개의 함수들 각각은 유효값들을 갖는, 상기 공통 범위 계산 수단을 포함하는, 상기 N개의 구동 신호들(P1,...,PN) 모두가 유효값들을 갖는 상기 공통 범위(VS)를 결정하는 수단(1); 및

상기 N개의 구동 신호들(P1,...,PN)을 결정하기 위해 상기 공통 범위(VS)로부터 포인트를 선택하는 수단(2)을 포함하는, 삼원색 입력 신호 변환 시스템.
디스플레이 장치에 있어서:

원색 입력 신호(Cx, Cy, Cz)를 공급하도록 이미지 입력 신호(IV)를 수신하기 위한 신호 처리 회로(4);

제 10 항에 청구된 시스템; 및

N개의 구동 신호들(P1 내지 PN)을 수신하기 위한 디스플레이 디바이스(3)를 포함하는, 디스플레이 장치.