KR102199218B1

KR102199218B1 - 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법

Info

Publication number: KR102199218B1
Application number: KR1020140119382A
Authority: KR
Inventors: 김기서; 김기범; 박찬영; 김재경
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2021-01-07
Also published as: CN105405380B; TW201610976A; US10078988B2; EP2993664A3; US20160071470A1; TWI682383B; JP6592312B2; EP2993664B1; EP2993664A2; JP2016057621A; CN105405380A; KR20160030005A

Abstract

표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하는 RGB 데이터 수신부, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 구동 모드 결정부, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 보정 RGB 데이터를 생성하는 RGB 데이터 변환부, 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하는 메모리부, 상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 포함한다.

Description

표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법{Display apparatus, Display control apparatus and Display method}

본 발명은 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 자발광 소자를 이용하는 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법에 관한 것이다.

일반적으로 색각 이상(color blindness)이란 망막 원뿔세포의 선천적 기능 이상 또는 후천적인 망막 원뿔세포의 손상이나 시각 경로의 이상으로 색깔을 정상적으로 구분하지 못하는 현상을 일컫는다. 삼색자(정상인)이 느끼는 색은 3가지 단색광(적, 녹, 청)의 혼합으로 표현되며, 적, 녹, 청 세 개의 원뿔세포 중 하나의 기능이 불완전한 것을 색약, 2개의 원뿔세포 밖에 없는 것을 색맹이라고 한다.

적색약의 경우에는 적색과 녹색의 구별 능력이 크게 감소하고, 정상인보다 적색을 더 어둡게 인지하며, 녹색약의 경우에는 적색과 녹색의 구별 능력이 다소 감소하나 밝기에 대한 인지는 삼색자와 동일한 것으로 알려져 있다. 그리고 완전 전색맹(complete achromatopsia)은 모든 원추세포가 비정상적이고 색상의 식별 능력이 없는 상태를 말한다.

색약의 정도가 경미한 경우에는, 색약자에게 보여지는 색상을 변환하여 적색과 녹색의 구별을 도울 수 있으며, 이러한 방법을 이미지 또는 영상을 표시하는 표시 장치에도 적용하고자 하는 연구가 계속되고 있다.

본 발명의 실시예들은 자발광 소자를 이용하여 표시 화면의 휘도를 감소시키지 않으면서 색약자를 위한 영상을 표시할 수 있는 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하는 RGB 데이터 수신부, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 구동 모드 결정부, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 보정 RGB 데이터를 생성하는 RGB 데이터 변환부, 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하는 메모리부, 상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 포함한다.

또한, 상기 보정 계조선은 동일 계조에서 상기 기준 계조선보다 더 높은 휘도 값을 가질 수 있으며, 상기 RGB 데이터 변환부는, 상기 RGB 데이터를 변환하기 위한 하나 이상의 보정 행렬을 저장하며, 상기 하나 이상의 보정 행렬 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 보정 행렬은, Daltonize 행렬의 역행렬일 수 있으며, 상기 RGB 데이터 변환부는, 하기의 식을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

여기서, X는 보정 계수, T는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미함.

또한, 상기 보정 계수 X는 하기의 식을 이용하여 산출될 수 있다.

여기서, L_ext는 상기 기준 계조선의 최대 휘도 값, L_max는 상기 보정 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미함.

또한, 상기 색약 특성 정보는, 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도에 관한 정보를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어 장치는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 저장하는 RGB 데이터 저장부, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 구동 모드 결정부, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 생성하고 상기 보정 RGB 데이터를 출력하는 보정 RGB 데이터 출력부 및 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하도록 하는 계조선 선택 신호를 출력하는 계조선 선택 신호 출력부를 포함한다.

또한, 상기 보정 RGB 데이터 출력부는, 상기 RGB 데이터를 변환하기 위한 복수의 보정 행렬을 저장하며, 상기 복수의 보정 행렬 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 상기 표시 제어 장치 및 상기 표시 제어 장치로부터 보정 RGB 데이터 및 계조선 선택 신호를 수신하고, 상기 계조선 선택 신호에 따라 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하며, 상기 표시 패널은, 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하는 메모리부, 상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중에서, 상기 계조선 선택 신호에 따른 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부; 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 포함한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하는 RGB 데이터 수신부, Daltonize 행렬의 역행렬을 기초로 결정된 복수의 보정 행렬을 저장하는 보정 행렬 저장부, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 복수의 보정 행렬 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 선택된 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써, 보정 RGB 데이터를 생성하는 보정 RGB 데이터 생성부, 고휘도 모드 계조선을 이용하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부; 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 포함한다.

또한, 상기 RGB 데이터 변환부는, 하기의 식을 이용하여 상기 RGB 데이터를 변환할 수 있다.

여기서, X는 보정 계수, T는 상기 색약 특성 정보에 따른 Daltonize 행렬의 역행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미한다.

여기서, L_ext는 상기 상기 색약 특성 정보에 따른 최대 휘도 값, L_max는 상기 고휘도 모드 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 방법은, 표시될 영상의 RGB 데이터를 준비하는 단계, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 단계, 상기 색약 보정 구동 모드로 결정되면, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 생성하는 단계, 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선과 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 포함하는 복수의 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 하나의 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 단계 및 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 이용하여, 일반 영상 또는 색약용 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 보정 계조선은 동일 계조에서 상기 기준 계조선보다 더 높은 휘도 값을 가질 수 있으며, 상기 보정 RGB 데이터는 상기 RGB 데이터를 변환하기 위한 복수의 보정 행렬 중에서, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 생성될 수 있다.

또한, 상기 보정 RGB 데이터는 하기의 식을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 생성될 수 있다.

여기서, X는 보정 계수, T는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미한다.

여기서, L_ext는 상기 기준 계조선의 최대 휘도 값, L_max는 상기 보정 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미한다.

또한, 상기 보정 행렬은, Daltonize 행렬의 역행렬일 수 있으며, 상기 색약 특성 정보는, 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도에 관한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 자발광 소자를 이용하여 표시 화면의 휘도를 감소시키지 않으면서 색약자를 위한 영상을 표시할 수 있는 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 행렬을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 계조선과 보정 계조선의 계조에 따른 휘도 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 사용되는 고휘도 모드 계조선을 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특성 실시예들은 도면을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법에 대해서 설명하도록 한다. 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 의미한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성 요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성 요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는, RGB 데이터 수신부(110), 구동 모드 결정부(120), RGB 데이터 변환부(130), 데이터 신호 출력부(140), 발광 소자(150) 및 메모리부(160)를 포함한다.

상기 RGB 데이터 수신부(110)는 표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하는 역할을 하며, 상기 RGB 데이터는 RGB 색좌표일 수 있다.

즉, 상기 RGB 데이터 수신부(110)는, 표시될 영상의 원본 데이터를 수신하는 것으로 이해될 수 있다.

상기 구동 모드 결정부(120)는, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정한다.

색약자의 경우, 어떤 색이든 느낄 수는 있지만 그 느낌이 둔하며, 정상인과 비교하면 색 감각의 자극역치가 높다. 색약은 적록 색약, 청황 색약, 전색약의 세 종류로 분류되고 있으며, 적록 색약은 적색과 녹색의 감각이 둔하고 이 두 색을 혼동하기 쉽다.

색약자는 색채를 볼 때 조명이 약하고 채도가 낮고 크기가 작을수록 색을 정확하게 판단할 수 없다. 적색약(protanomaly)인 경우에는, 적색과 녹색의 구별 능력이 크게 감소하고, 정상인보다 적색을 더 어둡게 인지하며, 녹색약(deuteranomaly)은 적색과 녹색의 구별 능력이 다소 감소하나, 밝기에 대한 인지는 정상인과 동일하다.

한편, 전색맹(complete achromatopsia)은 모든 원추세포가 비정상적이고 색상의 식별 능력이 없는 상태이다.

본 발명에 따른 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법은, 색약자를 위한 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 바, 색약자가 정상적인 색을 인지할 수 있도록 원본 영상 데이터에 적절한 변환을 가하는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 명세서에서는 크게 적색약과 녹색약인 경우를 예로써 설명하도록 한다.

상기 표시 장치(100)는, 상기 구동 모드 결정부(120)에서 수신한 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라, 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드로의 구동을 결정하게 된다.

즉, 상기 사용자가 삼색자(정상인)인 경우에는 일반 구동 모드로 결정하고, 색약인 경우에는 색약 보정 구동 모드로 결정할 수 있다.

한편, 상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 보정 RGB 데이터를 생성한다.

상기 구동 모드 결정부(120)에서 색약 보정 구동 모드로 구동이 결정되면, 상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 상기 사용자의 색약 특성 정보를 반영하여 상기 RGB 데이터 수신부(110)에서 수신한 RGB 데이터를 변환하게 된다.

또한, 상기 메모리부(160)는, 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하며, 상기 데이터 신호 출력부(140)는, 상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력한다.

따라서, 상기 사용자의 색약 특성 정보를 분석한 결과, 상기 사용자가 삼색자(정상인)인 경우에는, 상기 데이터 신호 출력부(140)는 상기 기준 계조선을 선택하고, 상기 사용자가 색약인 경우에는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 계조선을 선택할 수 있다.

상기 구동 모드 결정부(120)에서 일반 구동 모드로 결정되면, 상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 상기 RGB 데이터를 변환하지 않거나, 상기 RGB 데이터 수신부(110)에서 수신한 상기 RGB 데이터와 동일한 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

한편, 상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 상기 RGB 데이터를 변환하기 위한 하나 이상의 보정 행렬을 저장하며, 상기 하나 이상의 보정 행렬 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

특히, 상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 하기의 식을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

여기서, X는 보정 계수, T는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 보정 RGB 데이터를 의미한다.

상기 보정 행렬(T)은, 상기 RGB 데이터 수신부(110)에서 수신한 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 인지가 약한 색상과 나머지 색상들 간의 차이를 강조하여 색약자에게 삼색자(정상인)가 인지하는 색상으로 인지하도록 할 수 있다.

상기 RGB 데이터 변환부(130)에서 생성된 상기 보정 RGB 데이터는 상기 RGB 데이터와 다른 값을 갖게 되며, 255 계조를 초과하는 값이 될 수 있다. 이러한 경우에는 일반적인 8 bit 구동 방식을 사용하는 표시 장치에서 표시할 수 있는 범위를 벗어나게 되므로, 상기 보정 RGB 데이터 값을 일정한 비율로 감소시킬 필요가 있다.

상기 수학식 1에서 X/255 항은 상기 보정 행렬(T)과 상기 RGB 데이터의 곱에 의해 생성된 RGB 데이터 값을 일정 비율로 감소시키는 역할을 한다.

계조가 증가할수록 휘도도 함께 증가하는 계조선의 특성상 상기 보정 RGB 데이터 값을 감소시키면 본래 표시하고자 했던 휘도로 표시하지 못하게 되므로, 감소된 RGB 데이터에 대해서 본래 표시하고자 했던 휘도로 표시할 수 있는 계조선을 이용할 수 있으며, 이때 사용되는 계조선이 상기 보정 계조선일 수 있다.

상기 메모리부(160)에 저장되는 상기 하나 이상의 보정 계조선들은 서로 다른 최대 휘도를 가지고 있으며, 상기 데이터 신호 출력부(140)는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라 상기 보정 계조선들 중에서 적합한 보정 계조선을 선택할 수 있다.

즉, 적색약인 제1 사용자와 제2 사용자 중 상기 제1 사용자의 색약 정도가 상기 제2 사용자의 색약 정보보다 더 심한 경우에는, 상기 제1 사용자에게 표시되는 색상의 휘도는 상기 제2 사용자에게 표시되는 색상의 휘도보다 더 높게 변환되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발광 소자(150)는, 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하며, 이에 따라 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 따른 영상을 표시한다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 행렬을 나타내는 도면이다.

도 1 및 상기 수학식 1을 참조로 하여 설명한 바와 같이, 상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 상기 보정 행렬(T)을 이용하여 색약자에게 삼색자가 인지하는 색상을 제공할 수 있다.

상기 보정 행렬(T)은, Daltonize 행렬의 역행렬일 수 있는데, 상기 Daltonize 행렬은 삼색자로 하여금 색약자가 보는 것과 유사한 색상을 간접적으로 체험할 수 있도록, 삼색자가 인지하는 색상을 색약자가 인지하는 색상으로 변환하는 기능을 한다.

즉, 원래 영상의 색상 데이터에 Daltonize 행렬을 적용하면 색약자가 인지하는 것과 같은 색상으로 변환된 영상을 볼 수 있다.

도 2에 도시되는 보정 행렬(T)은 상기 Daltonize 행렬의 역행렬이며, 좌측 행렬은 적색약에 적용되는 행렬, 우측 행렬은 녹색약에 적용되는 행렬이다. 그리고, 세로축은 색약의 정도를 나타내는 것으로 0에서부터 커질수록 색약의 정도가 심함을 나타낸다.

따라서, 색약의 정도가 0인 것은, 삼색자인 경우를 의미하며, 이때에는 상기 보정 행렬(T)을 이용하더라도 상기 RGB 데이터 수신부(110)에서 수신한 상기 RGB 데이터가 변경되지 않는다. 그리고, 색약의 정도가 1에 가까울수록 색맹에 가까운 수준으로 이해할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 적색약자인 경우에는 적색과 녹색의 구별 능력이 삼색자에 비하여 떨어진다. 도 2에 도시되는 보정 행렬(T) 중 적색약의 경우에 적용되는 행렬은 적색약자로 하여금 적색과 녹색의 구별을 용이하게 할 수 있도록, 입력된 RGB 데이터를 변경한다.

예를 들어, RGB 데이터가 각각 160, 110, 100이고, 적색약인 사용자의 색약 정도가 0.1이라고 가정하면, 적용되는 보정 행렬(T)은 아래 행렬과 같다.

이 경우에, 상기 보정 행렬(T)에 의하여 생성되는 보정 RGB 데이터는 각각 168.32, 108.38, 100.19가 된다.

상기 RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이는 50이고, 상기 보정 RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이는 59.94이다.

한편, RGB 데이터가 상기와 마찬가지로 160, 110, 100이고, 적색약자인 사용자의 색약 정도가 0.2인 경우에는, 아래의 보정 행렬(T)이 적용된다.

이때, 상기 보정 행렬(T)에 의하여 생성되는 보정 RGB 데이터는 각각 178.79, 106.53, 100.28이 된다.

이 경우에는, 상기 보정 RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이가 72.26이 된다.

적색약의 정도가 심할수록 적색과 녹색의 구별 능력이 더 떨어지게 되며, 상기 보정 행렬(T)을 통하여 적색과 녹색의 차이를 더 크게 만들어 줄 필요가 있다. 상기 예시에서, RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이가 50이었으며, 색약의 정도가 0.1 및 0.2인 경우에는 상기 보정 RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이가 각각 59.94 및 72.26으로 커지는 것을 알 수 있다.

따라서, 적색약인 사용자는 상기 보정 RGB 데이터를 통하여 표시되는 영상에서는 적색과 녹색을 구별하기 쉽다.

지금까지는 RGB 데이터에서 R 값이 G 값보다 큰 경우를 예로써 설명하였으나, 반대로 G 값이 R 값보다 큰 경우에도 동일한 방법이 적용된다.

예를 들어, RGB 데이터가 각각 100, 180, 120이고, 적색약인 사용자의 색약 정도가 0.1이라고 가정하면, 적용되는 보정 행렬(T)은 아래 행렬과 같다.

이 경우에, 상기 보정 행렬(T)에 의하여 생성되는 보정 RGB 데이터는 각각 83.04, 183.96, 120이 된다.

상기 RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이는 80이고, 상기 보정 RGB 데이터에서 R과 G 값의 차이는 100.92이다. 따라서, 상기 보정 RGB 데이터에서는 적색과 녹색의 색상 차이가 상기 RGB 데이터에서의 적색과 녹색의 차이보다 더 커지므로, 적색약인 사용자는 이렇게 생성된 보정 RGB 데이터를 통하여 표시되는 영상에서는 적색과 녹색을 구별하기 쉽다.

한편, 도 2에 도시되는 보정 행렬(T)은, 색약의 정도에 따라 다르게 적용되는 복수의 행렬을 예시적으로 나타내고 있으며, 상기 색약의 정도는 도 2에 예로써 도시되는 것보다 세분화될 수 있다.

한편, 색약의 정도에 따라 서로 다른 행렬을 저장하는 것은 메모리 소모를 증가시킬 수 있으므로, 도 2에 도시되는 보정 행렬(T)을 아래와 같은 다항식으로 표현하여 메모리 소모를 감소시키는 방법이 사용될 수 있다.

상기 수학식 2는, 도 2에 도시되는 보정 행렬(T)에서 적색약의 정도가 0 에서 6인 경우를 다항식으로 표현한 것으로, 변수 r은 적색약의 정도로서 0 부터 6 까지의 값을 가질 수 있다.

한편, 녹색약의 경우에는 아래와 같은 다항식으로 표현할 수 있으며, 하기 수학식 3은, 도 2에 도시되는 보정 행렬(T)에서 녹색약의 정도가 0 에서 5인 경우를 다항식으로 표현한 것으로, 변수 g는 녹색약의 정도로서 0 부터 5 까지의 값을 가질 수 있다.

상기 RGB 데이터 변환부(130)는, 도 2를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 색약의 정도에 대응하는 복수의 보정 행렬(T)을 이용하여, 상기 RGB 데이터 수신부(110)에서 수신한 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 수학식 2 및 수학식 3과 같은 다항식을 이용하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써, 복수의 보정 행렬(T)을 저장하는데 필요한 메모리 소모를 줄일 수 있다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 계조선과 보정 계조선의 계조에 따른 휘도 특성을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 곡선 A는 기준 계조선을, 곡선 B는 보정 계조선을 나타낸다. 도 3의 그래프의 가로축은 계조(gray level)을 나타내며, 세로축은 휘도를 나타낸다.

상기 기준 계조선(A) 및 보정 계조선(B)은 0 계조 부터 255 계조까지의 계조를 표현하는 경우를 나타내며, 최고 계조인 255 계조에서의 휘도, 즉 각 계조선의 최대 휘도는 각각 300 nit 및 432 nit 이다.

상기 기준 계조선(A)은, 일반 구동 모드에서 사용되는 계조선으로 사용자가 삼색자(정상인)인 경우에 사용되는 계조선으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 보정 계조선(B)은, 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 계조선으로 사용자가 색약인 경우에 사용되는 계조선으로 이해될 수 있다.

도 3에는 상기 보정 계조선(B)의 최대 휘도가 432 nit로 도시되어 있으나, 이는 발명의 설명을 위하여 예시적으로 도시된 것으로, 상기 보정 계조선(B)의 최대 휘도는 색약의 정도에 따라 다른 값을 가질 수 있다.

또한, 상기 기준 계조선(A)의 최대 휘도는 300 nit로 도시되어 있으나, 필요에 따라 상기 기준 계조선(A)의 최대 휘도는 300 nit가 아닌 다른 값을 가질 수 있다.

본 명세서에서는, 도 3을 참조로 하여 상기 휘도 보정부(140)의 동작을 설명하도록 하며, 상술한 바와 같이, 상기 기준 계조선(A)은 일반 구동 모드에서 사용되며, 상기 보정 계조선(B)은 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 것으로 설명하도록 한다.

상기 보정 계조선(B)의 최대 휘도는 색약의 정도에 따라 다른 값을 갖게 되며, 앞서 설명한 바와 같이 색약의 정도가 심할수록 상기 보정 계조선(B)은 더 높은 값의 최대 휘도를 갖게 된다.

도 3에 도시되는 보정 계조선(B)의 최대 휘도는 약 432 nit로서, 상기 보정 계조선(B)은 색약의 정도가 0.1인 경우에 적용되는 계조선이다.

상기 보정 계조선(B)의 최대 휘도는, 상기 기준 계조선(A)의 최대 휘도에 색약 보정도 값을 곱하여 구할 수 있는데, 상기 색약 보정도 값은 R 값에 대한 최대 보정치와 같을 수 있으며, 상기 R 값에 대한 최대 보정치는 입력된 RGB 데이터에 대응하는 변경된 RGB 데이터를 비교하여 그 변경된 비율이 가장 큰 값으로 결정될 수 있다.

도 2를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 적색약인 사용자에 대해서 보정 행렬(T)을 적용하여 RGB 데이터를 변환함으로써 생성되는 보정 RGB 데이터에서는 R과 G 값의 차이가 더 커지게 된다.

따라서, 상기 RGB 데이터의 값에 따라, 상기 보정 RGB 데이터는 표시 가능한 최대 계조인 255를 초과하는 값을 갖게 되는 경우가 있을 수 있다.

예를 들어, RGB 데이터가 255, 180, 100이고, 적색약인 사용자의 색약의 정도가 0.1인 경우에는 보정 RGB 데이터로서 264.36, 182.34, 100.545가 생성되어 R과 G 값의 차이가 더 커져 상기 사용자로 하여금 적색과 녹색의 구별을 보다 쉽게 할 수 있다.

하지만, 상기 보정 RGB 데이터의 R 값이 264.36으로 255를 초과하게 되므로, 상기 보정 RGB 데이터의 R 값을 255 이하의 값으로 보정하기 위한 보정 계수가 필요하다.

상기 수학식 1에서 X는 상기 보정 계수를 의미하며, 동시에 상기 보정 계수 X는 보정 계조선(B)에서 기준 계조선(A)의 최대 휘도 값을 갖는 계조 값을 의미하며, 하기 수학식 4를 통하여 구해진다.

여기서, L_ext는 상기 기준 계조선의 최대 휘도 값, L_max는 상기 보정 계조선의 최대 휘도 값을 의미한다. 또한, γ는 감마 값으로 본 명세서에서는 γ=2.2인 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.

도 3에서 상기 기준 계조선(A)과 보정 계조선(B)의 최대 휘도 값은 각각 300 nit 및 432 nit이고, γ=2.2 이므로, X는 약 216이 되며, 상기 보정 계조선(B)에서 216 계조에 적용되는 휘도는 300 nit가 되는 것으로 이해할 수 있다.

앞서 예로든 보정 RGB 데이터인 264.36, 182.34 및 100.55를, 상기 수학식 1에 대입하면, 상기 RGB 데이터 변환부(130)를 통해 최종적으로 생성되는 보정 RGB 데이터는 223.98, 154.49 및 85.19가 된다.

상기 보정 RGB 데이터(223.98, 154.49, 85.19)는 최초 입력된 RGB 데이터(255, 180, 100) 보다 작은 값을 갖게 되고, 계조 값이 증가함에 따라 휘도 값도 함께 증가하는 계조선의 특성상, 상기 보정 RGB 데이터(223.98, 154.49, 85.19)를 이용하면 본래 표시하고자 했던 휘도, 즉 상기 보정 행렬(T)을 통해 변환된 RGB 데이터에 대응하는 휘도로 색상을 표시할 수 없다.

따라서, 상기 데이터 신호 출력부(140)는, 보정 RGB 데이터를 이용하더라도 본래 표시하고자 했던 휘도의 색상을 표시할 수 있도록, 상기 메모리부(160)에서 색약 정도에 대응하는 보정 계조선을 선택하여 상기 보정 RGB 데이터에 적용할 수 있다.

상기 보정 RGB 데이터에 도 3에 도시되는 것과 같은 보정 계조선(B)을 적용하면, 휘도 저하 없이 색약자가 인지할 수 있는 색상을 표시할 수 있게 된다.

액정표시장치와 같이 고정된 최대 휘도를 갖는 백라이트를 이용하여 휘도를 조절하는 표시장치의 경우에는, 인지가 약한 색상을 제외한 나머지 색상들의 휘도를 낮추는 방법을 이용함으로써, 상대적으로 인지가 약한 색상을 강조하는 방법을 취하므로 표시 화면이 전체적으로 어두워지는 문제가 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 유기발광표시장치(OLED)와 같은 자발광형 소자를 이용하는 표시 장치에서 변환된 RGB 데이터에 적용되는 휘도를 유연하게 선택할 수 있도록 함으로써, 휘도 저하 없이 색약자로 하여금 삼색자가 인지하는 것과 동일하게 색상을 인지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어 장치(200)는, RGB 데이터 저장부(210), 구동 모드 결정부(220), 보정 RGB 데이터 출력부(230) 및 계조선 선택 신호 출력부(240)를 포함한다.

상기 RGB 데이터 저장부(210)는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 저장하며, 상기 RGB 데이터는 RGB 색좌표일 수 있다.

즉, 상기 RGB 데이터 저장부(210)는, 표시될 영상의 원본 데이터를 저장하는 것으로 이해될 수 있다.

상기 구동 모드 결정부(220)는, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정한다.

따라서, 상기 구동 모드 결정부(220)는, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라, 상기 사용자가 삼색자(정상인)인 경우에는 일반 구동 모드로 구동 모드를 결정하고, 상기 사용자가 색약자인 경우에는 색약 보정 구동 모드로 구동 모드를 결정할 수 있다.

상기 보정 RGB 데이터 출력부(230)는, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 생성하고 상기 보정 RGB 데이터를 출력하는 기능을 한다.

또한, 상기 계조선 선택 신호 출력부(240)는, 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하도록 하는 계조선 선택 신호를 출력한다.

상기 표시 제어 장치(200)는, 상기 표시 제어 장치(200)와 별도로 구비되는 표시 장치를 제어하는 기능을 수행할 수 있으며, 특히 색약인 사용자를 위한 색약 보정 구동 모드에서는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라 저장된 RGB 데이터를 변환함으로써, 상기 사용자로 하여금 삼색자(정상인)가 인지하는 것과 동일한 색상을 인지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

이러한 효과를 제공하기 위해서, 상기 표시 제어 장치(200)의 보정 RGB 데이터 출력부(230)는, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 저장된 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 보정 RGB 데이터는 상기 RGB 데이터과 보정 행렬의 연산에 의하여 생성될 수 있으며, 상기 보정 행렬은 도 2를 참조로 하여 설명한 것과 같은, Daltonize 행렬의 역행렬일 수 있다.

또한, 상기 사용자의 색약 특성 정보 즉, 상기 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도에 따라 서로 다른 보정 행렬이 사용되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 보정 RGB 데이터 출력부(230)는, 상기 RGB 데이터를 변환하기 위한 복수의 보정 행렬을 저장하며, 상기 복수의 보정 행렬 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 보정 RGB 데이터 출력부(230)는, 상기 복수의 보정 행렬을 저장하기 위한 별도의 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 계조선 선택 신호 출력부(240)에서 출력되는 상기 계조선 선택 신호는, 상기 표시 제어 장치(200)에서 출력되는 신호를 수신하여 영상을 표시할 수 있는 표시 장치에서 인식할 수 있는 신호일 수 있다.

상기 표시 장치는 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장할 수 있다. 또한, 상기 표시 장치는, 상기 계조선 선택 신호를 수신하여 상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택할 수 있다.

또한, 상기 표시 장치는 상기 표시 제어 장치(200)로부터 상기 보정 RGB 데이터를 수신하고, 상기 계조선 선택 신호에 의해 선택된 계조선에 기초하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.

따라서, 상기 표시 제어 장치(200)는, RGB 데이터를 이용하여 이에 대응하는 영상을 표시할 수 있는 표시 장치에서 수신하고 인식할 수 있는 보정 RGB 데이터 및 계조선 선택 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)는, 도 4를 참조로 하여 설명한 바와 같은 표시 제어 장치(200) 및 표시 패널(300)을 포함한다.

상기 표시 패널(300)은, 상기 표시 제어 장치(200)로부터 보정 RGB 데이터 및 계조선 선택 신호를 수신하고, 상기 계조선 선택 신호에 따라 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 영상을 표시한다.

또한, 상기 표시 패널(300)은, 메모리부(310), 데이터 신호 출력부(320) 및 발광 소자(330)를 포함한다.

상기 메모리부(310)는, 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장한다.

도 4를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 상기 표시 제어 장치(200)는, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 구동 모드 결정부를 포함한다.

상기 일반 구동 모드 또는 상기 색약 보정 구동 모드 어느 하나로 구동 모드가 결정되면, 결정된 구동 모드에 따라 사용되는 계조선이 달라지며, 상기 메모리부(310)는 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드에 대응하는 기준 계조선 또는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 신호 출력부(320)는, 상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중에서, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력한다.

또한, 상기 발광 소자(330)는, 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하게 된다.

상기 표시 제어 장치(200)에서는 보정 RGB 데이터 및 계조선 선택 신호가 출력되고, 상기 표시 패널(300)은 상기 보정 RGB 데이터 및 계조선 선택 신호를 수신한다.

상기 보정 RGB 데이터는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라 표시될 영상의 RGB 데이터로부터 변환된 데이터로서, 상기 보정 RGB 데이터는 도 2를 참조로 하여 설명한 바와 같이 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬 또는 상기 보정 행렬에 대응하는 다항식에 의해 생성될 수 있다.

또한, 상기 계조선 선택 신호는, 상기 기준 계조선 및 상기 하나 이상의 보정 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하도록 하는 신호로서, 상기 보정 RGB 데이터 및 상기 계조선 선택 신호는 공통적으로 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응한다.

상기 보정 RGB 데이터와 상기 계조선 선택 신호는 동일한 색약 특성 정보에 의하여 생성되기 때문에, 상기 표시 패널(300)은 상기 계조선 선택 신호에 의하여 선택된 계조선에 기초하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력함으로써, 색약 보정 구동 모드에서 색약인 사용자로 하여금 삼색자(정상인)이 인지하는 색상과 동일한 색상을 인지하도록 할 수 있다.

도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)는, RGB 데이터 수신부(510), 보정 행렬 저장부(520), 보정 RGB 데이터 생성부(530), 데이터 신호 출력부(540) 및 발광 소자(550)를 포함한다.

상기 RGB 데이터 수신부(510)는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하며, 상기 RGB 데이터는 RGB 색좌표일 수 있다.

또한, 상기 RGB 데이터는 표시될 영상의 원본 영상 데이터로 이해될 수 있다.

상기 보정 행렬 저장부(520)는, Daltonize 행렬의 역행렬을 기초로 결정된 복수의 보정 행렬을 저장한다. 상기 Daltonize 행렬은 삼색자(정상인)로 하여금 색약자가 보는 것과 유사한 색상을 간접적으로 체험할 수 있도록, 삼색자가 인지하는 색상을 색약자가 인지하는 색상으로 변환하는 기능을 한다.

따라서, 상기 보정 행렬은 색약자로 하여금 삼색자가 보는 것과 유사한 색상을 인지할 수 있도록 하는 변환된 RGB 데이터를 생성할 수 있도록 한다.

상기 보정 RGB 데이터 생성부(530)는, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 복수의 보정 행렬 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 선택된 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써, 보정 RGB 데이터를 생성한다.

상기 색약 특성 정보는 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도에 관한 정보를 포함하고 있을 수 있으며, 상기 보정 RGB 데이터 생성부(530)는 이러한 색약 특성 정보에 대응하여 보정 행렬을 선택하고, 선택된 보정 행렬에 의해 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

상기 데이터 신호 출력부(540)는, 고휘도 모드 계조선을 이용하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하며, 상기 발광 소자(550)는, 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하여 영상을 표시하게 된다.

도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 사용되는 고휘도 모드 계조선을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 표시 장치(500)에서 사용되는 고휘도 모드 계조선(C)은 0 계조부터 255 계조까지의 범위에서 최대 500 nit까지 표시할 수 있는 계조선으로, 상기 고휘도 모드 계조선(C)은 색약 정도가 0.142인 경우에 적용되는 계조선이다.

앞서 도 1 내지 도 5를 참조로 하여 설명한 표시 장치(100, 400) 및 표시 제어 장치(200)는 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 복수의 보정 계조선을 이용하는 반면, 상기 표시 장치(500)에서는 상기 고휘도 모드 계조선(C)만을 이용하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같은 고휘도 모드 계조선(C)은 500 nit의 최대 휘도 값을 갖는 계조선으로, 상기 고휘도 모드 계조선(C)을 이용하는 경우에는 색약 정도가 0.142 이하인 사용자에 대하여 사용될 수 있다.

또한, 색약 정도에 따라 서로 다른 계조선을 적용할 수 없기 때문에, 상기 고휘도 모드 계조선(C)에서 색약 정도에 따라 사용하는 계조의 범위를 다르게 하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력할 수 있다.

한편, 상기 고휘도 보정 계조선(C)에서 X 계조는 300 nit의 휘도를 나타내는 계조로서, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 표시 장치(100, 400)에서 사용되는 기준 계조선(A)의 최대 휘도에 대응되는 계조를 나타낸다.

따라서, 상기 표시 장치(500)는, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라 상기 사용자가 삼색자라고 판단된 경우에는, 0 계조부터 X 계조까지의 범위 내에서 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하게 된다.

도 7에서는, 상기 X 계조를 300 nit의 휘도에 대응되는 계조로 도시하고 있으나, 상기 X 계조는 반드시 이에 한정되지 않는다.

상기 X 계조는 하기의 식을 이용하여 산출될 수 있다.

여기서, L_ext는 상기 색약 특성 정보에 따른 최대 휘도 값, L_max는 상기 고휘도 모드 계조선의 최대 휘도 값을 의미한다. 또한, γ는 감마 값으로 본 명세서에서는 γ=2.2인 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.

도 7을 참조로 하면, 상기 색약 특성 정보에 따른 최대 휘도 값은 300 nit, 상기 고휘도 모드 계조선의 최대 휘도 값은 500 nit이므로, 상기 계조 X는 약 202가 된다.

따라서, 상기 사용자가 삼색자인 경우에는, 상기 데이터 신호 출력부(540)는 0 계조부터 202 계조까지의 범위 내에서 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력한다.

한편, 상기 보정 RGB 데이터 생성부는, 하기의 식을 이용하여 상기 RGB 데이터를 변환할 수 있다.

여기서, X는 보정 계수, T는 상기 색약 특성 정보에 따른 Daltonize 행렬의 역행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미함.

상기 Daltonize 행렬의 역행렬은 상기 보정 행렬 저장부(520)에 저장되는 보정 행렬이며, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 선택되어 상기 RGB 데이터를 변환할 수 있다.

또한, 상기 보정 계수 X는 상기 고휘도 모드 계조선(C)에서 상기 색약 특성 정보에 따른 최대 휘도 값을 갖는 계조로서, 상기 수학식 5를 이용하여 산출되는 계조 X와 동일한 값을 갖는다.

따라서, 상기 사용자가 삼색자인 경우에는, 상기 X가 202이고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 따라 선택되는 보정 행렬은 단위 행렬이 되므로, 상기 보정 행렬에 의해 변환되는 RGB 데이터는 상기 RGB 데이터와 동일한 값을 갖는다.

그러므로, 이때 상기 보정 RGB 데이터 생성부(530)에서 생성되는 보정 RGB 데이터는 상기 RGB 데이터에 (202/255)를 곱한 값이 된다.

8 bit 구동 표시 장치에서 표시할 수 있는 최대 계조는 255이므로, 상기 보정 RGB 데이터의 최대 값은 202를 넘지 않게 되며, 상기 데이터 신호 출력부(540)는, 0 계조부터 202 계조까지의 범위에서 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력한다.

한편, 상기 사용자가 색약자이고, 색약 정도가 0.1에 해당한다면, 도 3을 참조로 하여 설명한 바와 같이, 상기 계조 X는 약 239가 된다.

이러한 경우, 상기 보정 RGB 데이터 생성부(530)는, 도 2를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 색약 정도 0.1에 대응하는 행렬을 보정 행렬로 선택하고 상기 수학식 6에 따라 보정 RGB 데이터를 생성할 수 있다.

이때, 상기 데이터 신호 출력부(540)는, 0 계조부터 239 계조까지의 범위에서 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력한다.

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 방법은, RGB 데이터 준비 단계(S110), 구동 모드 결정 단계(S120), 보정 RGB 데이터 생성 단계(S130), 데이터 신호 출력 단계(S140) 및 영상 표시 단계(S150)를 포함한다.

상기 RGB 데이터 준비 단계(S110)는, 표시될 영상의 RGB 데이터를 준비하는 단계로서, 특정 영상을 표시하기 위한 원본 RGB 데이터를 수신하거나, 저장되어 있는 RGB 데이터를 활용할 수 있는 상태로 전환하는 단계일 수 있다.

상기 구동 모드 결정 단계(S120)에서는, 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정한다.

또한, 상기 보정 RGB 데이터 생성 단계(S130)에서는, 상기 구동 모드 결정 단계(S120)에서 색약 보정 구동 모드로 결정되는 경우, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 생성한다.

상기 데이터 신호 출력 단계(S140)에서는, 상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선과 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 포함하는 복수의 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 하나의 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력한다.

상기 구동 모드 결정 단계(S120)에서 색약 보정 구동 모드로 결정되는 경우에는, 상술한 바와 같이, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 보정 RGB 데이터가 생성된다.

반대로, 상기 구동 모드 결정 단계(S120)에서 일반 구동 모드로 결정되는 경우에는, 상기 RGB 데이터를 그대로 이용하면 되기 때문에 상기 보정 RGB 데이터 생성 단계(S130)는 생략될 수 있으며, 곧장 상기 데이터 신호 출력 단계에서(S140) 상기 기준 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력할 수 있다.

마지막으로, 상기 영상 표시 단계(S150)에서는, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 이용하여, 일반 영상 색약용 영상을 표시한다.

따라서, 일반 구동 모드로 결정되는 경우에는, 상기 RGB 데이터와 기준 계조선을 기초로 출력되는 데이터 신호에 대응하는 일반 영상이 표시되고, 색약 보정 구동 모드로 결정되는 경우에는 상기 보정 RGB 데이터 및 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 계조선을 기초로 출력되는 데이터 신호에 대응하는 색약용 영상이 표시된다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100, 400, 500: 표시 장치 110, 510: RGB 데이터 수신부
120, 220: 구동 모드 결정부 130: RGB 데이터 변환부
140, 320, 540: 데이터 신호 출력부 150, 330, 550: 발광 소자
160, 310: 메모리부 200: 표시 제어 장치
210: RGB 데이터 저장부 230: 보정 RGB 데이터 출력부
240: 계조선 선택 신호 출력부 300: 표시 패널
520: 보정 행렬 저장부 530: 보정 RGB 데이터 생성부

Claims

표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하는 RGB 데이터 수신부;
사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 구동 모드 결정부;
상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써 보정 RGB 데이터를 생성하는 RGB 데이터 변환부;
상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하는 메모리부;
상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부; 및
상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자;를 포함하고,
상기 RGB 데이터 변환부는 하기의 수식 1을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성하고,

(수식 1)
여기서, X는 보정 계수, T는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미하며,
상기 보정 계수 X는 하기의 수식 2를 이용하여 산출되고,

(수식 2)
여기서, L_ext는 상기 기준 계조선의 최대 휘도 값, L_max는 상기 보정 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정 계조선은 동일 계조에서 상기 기준 계조선보다 더 높은 휘도 값을 갖는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 RGB 데이터 변환부는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 하나 이상의 보정 행렬을 저장하고, 상기 하나 이상의 보정 행렬 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정 행렬은 Daltonize 행렬의 역행렬인 표시 장치.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 색약 특성 정보는 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도에 관한 정보를 포함하는 표시 장치.
표시될 영상의 RGB 데이터를 저장하는 RGB 데이터 저장부;
사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 구동 모드 결정부;
상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 생성하고 상기 보정 RGB 데이터를 출력하는 보정 RGB 데이터 출력부; 및
상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 계조선을 선택하도록 하는 계조선 선택 신호를 출력하는 계조선 선택 신호 출력부를 포함하고,
상기 보정 RGB 데이터 출력부는 하기의 수식 1을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성하고,

(수식 1)
여기서, X는 보정 계수, T는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미하며,
상기 보정 계수 X는 하기의 수식 2를 이용하여 산출되고,

(수식 2)
여기서, L_ext는 상기 기준 계조선의 최대 휘도 값, L_max는 상기 보정 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미하는 표시 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 보정 RGB 데이터 출력부는 복수의 보정 행렬을 저장하고, 상기 복수의 보정 행렬 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성하는 표시 제어 장치.
제8항에 따른 표시 제어 장치; 및
상기 표시 제어 장치로부터 보정 RGB 데이터 및 계조선 선택 신호를 수신하고, 상기 계조선 선택 신호에 따라 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하며,
상기 표시 패널은,
일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선 및 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 저장하는 메모리부;
상기 기준 계조선 또는 상기 하나 이상의 보정 계조선 중에서, 상기 계조선 선택 신호에 따른 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부; 및
상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 포함하는 표시 장치.
표시될 영상의 RGB 데이터를 준비하는 단계;
사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하는 단계;
상기 색약 보정 구동 모드로 결정되면, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 상기 RGB 데이터를 변환하여 보정 RGB 데이터를 생성하는 단계;
상기 일반 구동 모드에서 사용되는 기준 계조선과 상기 색약 보정 구동 모드에서 사용되는 하나 이상의 보정 계조선을 포함하는 복수의 계조선 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 하나의 계조선을 선택하고, 상기 선택된 계조선에 기초하여 상기 RGB 데이터 또는 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 단계; 및
상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 이용하여, 일반 영상 또는 색약용 영상을 표시하는 단계;를 포함하고,
상기 보정 RGB 데이터를 생성하는 단계에서, 하기의 수식 1을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성하고,

(수식 1)
여기서, X는 보정 계수, T는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미하며,
상기 보정 계수 X는 하기의 수식 2를 이용하여 산출되고,

(수식 2)
여기서, L_ext는 상기 기준 계조선의 최대 휘도 값, L_max는 상기 보정 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미하는 표시 방법.
제11항에 있어서,
상기 보정 계조선은 동일 계조에서 상기 기준 계조선보다 더 높은 휘도 값을 갖는 표시 방법.
제11항에 있어서,
상기 보정 RGB 데이터는 상기 RGB 데이터를 변환하기 위한 복수의 보정 행렬 중에서, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 생성되는 표시 방법.
삭제
삭제
제11항에 있어서,
상기 보정 행렬은 Daltonize 행렬의 역행렬인 표시 방법.
제11항에 있어서,
상기 색약 특성 정보는 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도에 관한 정보를 포함하는 표시 방법.
표시될 영상의 RGB 데이터를 수신하는 RGB 데이터 수신부;
Daltonize 행렬의 역행렬을 기초로 결정된 복수의 보정 행렬을 저장하는 보정 행렬 저장부;
사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 복수의 보정 행렬 중에서 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 선택된 보정 행렬을 이용하여 상기 RGB 데이터를 변환함으로써, 보정 RGB 데이터를 생성하는 보정 RGB 데이터 생성부;
고휘도 모드 계조선을 이용하여 상기 보정 RGB 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부; 및
상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 발광 소자를 포함하고,
상기 보정 RGB 데이터 생성부는 하기의 수식 1을 이용하여 상기 RGB 데이터로부터 상기 보정 RGB 데이터를 생성하고,

(수식 1)
여기서, X는 보정 계수, T는 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬, R_i, G_i, B_i는 상기 RGB 데이터, R_o, G_o, B_o는 상기 보정 RGB 데이터를 의미하며,
상기 보정 계수 X는 하기의 수식 2를 이용하여 산출되고,

(수식 2)
여기서, L_ext는 상기 색약 특성 정보에 따른 최대 휘도 값, L_max는 상기 고휘도 모드 계조선의 최대 휘도 값, γ는 감마 값을 의미하는 표시 장치.
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