(57)【要約】【課題】映像の視認性を向上させる表示装置、及びその駆動方法を提供する。【解決手段】走査線及びデータ線に接続された複数の画素を含む画素部と、外部から提供される第１データを供給するタイミング制御部５０と、タイミング制御部５０から前記第１データの供給を受けて第１データの輝度成分を抽出して輝度分布を把握し、該輝度成分を複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に対応した変換式を通じて第１データの入力階調を調整して第２データに変換する変換部７０と、変換部から前記第２データの供給を受けてデータ線に提供するデータ駆動部２０と、を含む。【選択図】図２
2015152921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線及びデータ線に接続された複数の画素を含む画素部と、
外部から提供される第１データを供給するタイミング制御部と、
前記タイミング制御部から前記第１データの供給を受けて前記第１データの輝度成分を抽出して輝度分布を把握し、該輝度成分を複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に対応した変換式を通じて前記第１データの入力階調を調整して第２データに変換する変換部と、
前記変換部から前記第２データの供給を受けて前記データ線に提供するデータ駆動部と、を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記変換部は、前記第１データの輝度成分を抽出する第１データ変換器と、
前記抽出された輝度成分についてのヒストグラム情報を分析して抽出したそれぞれの輝度で発光する画素の個数を計算するヒストグラム分析器と、
前記ヒストグラムの分析を通じて把握された第１データの輝度分布情報を利用して前記輝度成分を複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じた変換式を使って前記第１データの入力階調を調整する変換カーブ生成器と、
前記調整された階調を反映して前記第１データを第２データに変換する第２データ変換器と、を含み、
前記入力階調の調整のための変換式の勾配は、前記第１データの入力階調に応じて変化することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の輝度分布領域は、低輝度領域である第１輝度分布領域、中輝度領域である第２輝度分布領域、高輝度領域である第３輝度分布領域であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の輝度分布領域の中で前記第１輝度分布領域から前記第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加すれば、前記変換式の勾配は上昇し、
前記第１輝度分布領域から前記第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少すれば、前記変換式の勾配は下降することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記変換式は、既設定された基準階調値ｒｅｆを中心に前記基準階調値より小さい階調を持つ第１データの階調を調整する第１変換式及び前記基準階調値より大きい階調を持つ第１データの階調を調整する第２変換式に区分されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１変換式は、
調整階調ｙ＝第１勾配ａ１×入力階調ｘで、
前記第１勾配ａ１は、
ａ１＝｛（１−第１勾配基準値ａｓ１）／基準階調値ｒｅｆ｝×入力階調ｘ＋第１勾配基準値ａｓ１で、
前記第２変換式は、
調整階調ｙ＝第２勾配ａ２×（入力階調ｘ−基準階調値ｒｅｆ）＋基準階調値ｒｅｆで、
前記第２勾配ａ２は、
ａ２＝｛（１−第２勾配基準値ａｓ２）／（最大階調−基準階調値ｒｅｆ）｝×（入力階調ｘ−最大階調）＋１であり、前記第１勾配基準値ａｓ１、及び第２勾配基準値ａｓ２は、既設定された定数であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加する場合、前記基準階調値ｒｅｆは、前記第２輝度分布領域内の階調値に設定されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少する場合、前記基準階調値ｒｅｆは、前記第２輝度分布領域内の階調値に設定されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少する場合、前記基準階調値ｒｅｆは最大階調に設定され、
前記基準階調値が最大階調に設定される場合、入力階調の変換は前記第１変換式によってのみ行われ、前記第１変換式の勾配ａ１は１以上に設定されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１０】
各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加する場合、前記基準階調値ｒｅｆは最小階調に設定され、
前記基準階調値が最小階調に設定される場合、入力階調の変換は前記第２変換式によってのみ行われ、前記第２変換式の勾配ａ２は１以下に設定されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、視認性を向上させることができる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の短所である重さと体積を減らすことができる各種フラットパネルディスプレイが開発されている。フラットパネルディスプレイとしては、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、及び有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）などがある。
【０００３】
前記フラットパネルディスプレイは、ＴＶのみならず、スマートホン、ノートブック、デジタルカメラなどのような個人用携帯端末のディスプレイとして使われている。このような個人用携帯端末のディスプレイは、バッテリーの容量が制限的であるため、低電力化が必須である。一例として、フラットパネルディスプレイのうち、有機電界発光表示装置は、電流量の変化に応じて発光をするため、明るい光を発光する時には電流の消耗が多く、多様なディスプレイとして用いるためには低電力化を具現するための駆動方法が必要である。このため、入力される映像によって表示パネルで消費される電流量を制御し、電流の消耗を低減させる自動電流制限（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｌｉｍｉｔ）駆動についての研究が進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するために案出されたもので、その目的は、入力される映像データに対して輝度成分を抽出し、ヒストグラム分析を通じて前記映像データの輝度分布を把握し、これを複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じてこれに対応する変換式を使って前記映像データを変換することで、映像の視認性を向上させる表示装置、及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を果たすための本発明の一実施例による表示装置は、走査線及びデータ線に接続された複数の画素を含む画素部と、外部から提供される第１データを供給するタイミング制御部と、前記タイミング制御部から前記第１データの供給を受けて前記第１データの輝度成分を抽出して輝度分布を把握し、前記輝度成分を複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に対応した変換式を通じて前記第１データの入力階調を調整して第２データに変換する変換部と、前記変換部から前記第２データの供給を受けて前記データ線に提供するデータ駆動部と、が含まれる。
【０００６】
また、前記変換部は、前記第１データの輝度成分を抽出する第１データ変換器と、前記抽出された輝度成分についてのヒストグラム情報を分析して抽出したそれぞれの輝度で発光する画素の個数を計算するヒストグラム分析器と、前記ヒストグラムの分析を通じて把握された第１データの輝度分布情報を利用して前記輝度成分を複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じた変換式を使って前記第１データの入力階調を調整する変換カーブ生成器と、前記調整された階調を反映して前記第１データを第２データに変換する第２データ変換器と、を含む。
【０００７】
また、前記複数の輝度分布領域は、低輝度領域である第１輝度分布領域、中輝度領域である第２輝度分布領域、高輝度領域である第３輝度分布領域で分けることができ、前記第１輝度分布領域にあたるデータは、低階調のデータであり、前記第２輝度分布領域にあたるデータは、中階調のデータであり、前記第３輝度分布領域にあたるデータは、高階調のデータである。
【０００８】
このとき、前記第１輝度分布領域にあたるデータの階調は、０ないし８５階調、前記第２輝度分布領域にあたるデータの階調は、８６ないし１７０階調、前記第３輝度分布領域にあたるデータの階調は１７１ないし２５５階調としてもよい。
【０００９】
また、前記入力階調の調整のための変換式の勾配は、前記第１データの入力階調に応じて変化するもので、前記複数の輝度分布領域の中で第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加すれば、前記変換式の勾配は上昇し、前記第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少すれば、前記変換式の勾配は下降する。
【００１０】
また、前記変換式は、既設定された基準階調値ｒｅｆを中心に前記基準階調値より小さい階調を持つ第１データの階調を調整する第１変換式、及び前記基準階調値より大きい階調を持つ第１データの階調を調整する第２変換式に区分することができる。
【００１１】
このとき、前記第１変換式は、調整階調ｙ＝第１勾配ａ１×入力階調ｘで、前記第１勾配ａ１は、ａ１＝｛（１−第１勾配基準値ａｓ１）／基準階調値ｒｅｆ｝×入力階調ｘ＋第１勾配基準値ａｓ１で、前記第２変換式は、調整階調ｙ＝第２勾配ａ２×入力階調ｘ−基準階調値ｒｅｆ＋基準階調値ｒｅｆで、前記第２勾配ａ２は、ａ２＝｛（１−第２勾配基準値ａｓ２）／（最大階調−基準階調値ｒｅｆ）｝×（入力階調ｘ−最大階調）＋１であり、前記第１勾配基準値ａｓ１、及び第２勾配基準値ａｓ２は、既設定された定数である。
【００１２】
また、各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加する場合、前記基準階調値ｒｅｆは、前記第２輝度分布領域内の階調値に設定することができる。このとき、前記基準階調値は１５０階調、前記第１勾配基準値ａｓ１は２、前記第２勾配基準値ａｓ２は０．２５に設定し、前記第１変換式の勾配ａ１は１以上で、前記第２変換式の勾配ａ２は１以下に設定することができる。
【００１３】
また、各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少する場合、前記基準階調値ｒｅｆは、前記第２輝度分布領域内の階調値に設定することができる。この時、前記基準階調値は１２５階調、前記第１勾配基準値ａｓ１は０．２５、前記第２勾配基準値ａｓ２は２に設定し、前記第１変換式の勾配ａ１は１以下で、前記第２変換式の勾配ａ２は１以上に設定することができる。
【００１４】
また、各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が減少する場合、前記基準階調値ｒｅｆは最大階調に設定することができる。このとき、前記基準階調値が最大階調に設定される場合、入力階調の変換は前記第１変換式によってのみ行われ、前記第１勾配基準値ａｓ１は１．８０で、前記第１変換式の勾配ａ１は１以上に設定することができる。
【００１５】
また、各輝度分布領域間の変化量が第１輝度分布領域から第２輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加し、前記第２輝度分布領域から第３輝度分布領域に向かってデータの階調分布が増加する場合、前記基準階調値ｒｅｆは最小階調に設定することができる。このとき、前記基準階調値が最小階調に設定される場合、入力階調の変換は前記第２変換式によってのみ行われ、前記第２勾配基準値ａｓ２は０．５０で、前記第２変換式の勾配ａ２は１以下に設定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明の実施例によれば、入力される映像データに対して輝度成分を抽出し、ヒストグラム分析を通じて前記映像データの輝度分布を把握し、該輝度分布を複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じてこれに対応する変換式を使って前記映像データを変換するので、映像の視認性を向上させられるという効果を奏する。また、上記の変換式に適用される勾配を前記映像データの階調に対応して持続的に変化させることで、ガンマ変換の時に発生し得るキンクポイントを除去して映像の視認性を向上させられるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例による表示装置のブロック図。
【図２】図１に示した変換部の構成を示したブロック図。
【図３】ヒストグラム分析された輝度値と前記輝度別画素の個数との関係を示したグラフ。
【図４】第１実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ。
【図５】図４の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変換される調整階調との関係を示したグラフ。
【図６】図５の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフ。
【図７】第２実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ。
【図８】図７の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変換される調整階調との関係を示したグラフ。
【図９】図８の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフ。
【図１０】第３実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ。
【図１１】図１０の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変換される調整階調との関係を示したグラフ。
【図１２】図１１の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフ。
【図１３】第４実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ。
【図１４】図１３の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変換される調整階調との関係を示したグラフ。
【図１５】図１４の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフ。
【図１６】本発明の実施例による表示装置の駆動方法を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例についてより詳しく説明する。図１は、本発明の実施例による表示装置のブロック図、図２は、図１に示した変換部の構成を示したブロック図である。ただし、図１では、有機電界発光表示装置をその例として説明しているが、本発明の実施例による表示装置はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１を参照すれば、本発明の実施例による表示装置は、走査線Ｓ１ないしＳｎ、及びデータ線Ｄ１ないしＤｍに接続された複数の画素４０を含む画素部３０、走査線Ｓ１ないしＳｎを駆動するための走査駆動部１０、データ線Ｄ１ないしＤｍを駆動するためのデータ駆動部２０、走査駆動部１０及びデータ駆動部２０を制御するためのタイミング制御部５０と前記タイミング制御部５０から第１データ（Ｄａｔａ）の供給を受けてこれを第２データ（Ｄａｔａ'）に変換してデータ駆動部２０に伝達する変換部７０が含まれて構成される。
【００２０】
タイミング制御部５０は、外部から供給される同期信号に対応してデータ駆動制御信号及び走査駆動制御信号を生成する。タイミング制御部５０から生成されたデータ駆動制御信号は、データ駆動部２０に供給され、走査駆動制御信号は走査駆動部１０に供給される。そして、タイミング制御部５０は、外部から供給される第１データを前記変換部７０に提供する。
【００２１】
走査駆動部１０は、タイミング制御部５０から走査駆動制御信号の供給を受ける。走査駆動制御信号の供給を受けた走査駆動部１０は、走査信号を生成して、生成された走査信号を走査線Ｓ１ないしＳｎに順次に供給する。
【００２２】
データ駆動部２０は、タイミング制御部５０からデータ駆動制御信号の供給を受けて、変換部７０から第２データ（Ｄａｔａ'）の供給を受けてこれを前記走査信号と同期されるようにデータ線Ｄ１ないしＤｍに供給する。
【００２３】
画素部３０は、外部から第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳの供給を受けてそれぞれの画素４０に供給する。第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳの供給を受けた画素４０それぞれは、データ信号に対応して第１電源ＥＬＶＤＤから発光素子を経由して第２電源ＥＬＶＳＳへ流れる電流を制御することで、データ信号に対応する光を生成する。すなわち、それぞれの画素４０は、データ信号に対応して所定輝度の光を生成する。
【００２４】
前記変換部７０は、映像の視認性の向上を具現するために具備されるもので、タイミング制御部５０から提供を受けた外部データ信号、すなわち、第１データの輝度成分Ｙを抽出し、ヒストグラム分析を通じて前記第１データの輝度分布を把握して、これを複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じてこれに対応する変換式を使って前記第１データ（Ｄａｔａ）を第２データ（Ｄａｔａ'）に変換させる。
【００２５】
より具体的には、図２を参照すれば、前記変換部７０は、第１データ変換器７２、ヒストグラム分析器７４、変換カーブ生成器７６、第２データ変換器７８を含んで構成することができる。
【００２６】
前記第１データ変換器７２は、タイミング制御部５０から提供を受けた外部データ信号すなわち第１データの輝度成分であるＹ値を抽出する。一例として、前記第１データ変換器７２は、前記第１データであるＲＧＢデータの入力を受けて、これを輝度値及び色差値を含むデータに変換することができる。すなわち、一つの第１データから一つの輝度値Ｙ及び二つの色差値を得ることができ、前記色差値は、青色差値Ｃｂ、及び赤色差値Ｃｒを含むことができる。ＲＧＢデータをＹＣｂＣｒに変換する具体的な方法は、当技術分野において広く知られているので具体的な説明は省略する。
【００２７】
また、前記第１データ変換器７２から出力されたＹＣｂＣｒデータ（またはＹＣｂＣｒデータのＹ値）は、ヒストグラム分析器７４に入力される。ヒストグラム分析器７４は、抽出された第１データの輝度成分であるＹ値についてのヒストグラム情報を分析する役目を遂行し、これを通じて抽出されたそれぞれの輝度で発光する画素の個数を計算することができる。
【００２８】
前記画素に印加されるデータは、対応する各画素の輝度情報を含んでおり、前記輝度は決まった数、例えば、１０２４＝２１０、２５６＝２８または６４＝２６個の階調を持っている。すなわち、前記輝度とデータの階調は、正（＋）の相関関係を持っており、これによって高輝度値は高階調データと対応し、低輝度値は低階調データと対応する。
【００２９】
以下、本発明の実施例では２５６個の階調を持った実施例をその例として説明する。また、前記変換カーブ生成器７６は、前記ヒストグラム分析を通じて把握された前記第１データの輝度分布情報を利用してこれを複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じてこれに対応する変換式を使って前記第１データの階調（入力階調）を視認性が向上するように調整する。
【００３０】
前記ヒストグラム情報の分析及び各輝度分布領域間の変化量に応じて入力階調を調整する変換式については、以下図４から図１５に示された第１実施例から第４実施例を通じてより詳しく説明する。
【００３１】
以後、前記第２データ変換器７８は、前記調整された階調を反映して前記第１データ（Ｄａｔａ）を第２データ（Ｄａｔａ'）に変換し、これを前記データ駆動部２０に出力する。この時、前記第２データは、ＲＧＢデータであり、前記第１データ変換器７２からＹＣｂＣｒに変換されると前記第２データ変換器７８を通じて再びＲＧＢデータの形態に変換される。
【００３２】
図３は、ヒストグラム分析された輝度値と前記輝度別画素の個数との関係を示したグラフである。前記第１データ変換器７２から出力されたＹＣｂＣｒデータが一映像フレームを構成するＲＧＢデータを変換したものであると仮定すれば、ヒストグラム分析器７４に入力されたすべてのＹＣｂＣｒデータに対して輝度別個数、すなわち、それぞれの輝度で発光する画素の個数を計算することができる。前記輝度別個数は、対象ＹＣｂＣｒデータの中でＹ値が同一である画素の個数（データの個数）として計算することができ、これは図３に示されたようにそれぞれの輝度値によって対応付けることができる。
【００３３】
一方、画素の個数は、自然数でカウントすることができ、離散的であり得る。また、輝度値の場合にもデジタル入力値に基づいた場合、離散的であり得る。この場合、輝度値に対してその個数を対応付けると、不連続グラフに図示される。但し、図３では概略的な関係についての理解を助けるために、便宜上連続した曲線の形態に図示したが、実際のグラフはこれとは違って不連続グラフであり得ることが理解できるだろう。以下のグラフにおいても同様である。
【００３４】
以下、図４から図１５に示された第１から第４実施例は、ヒストグラム分析された輝度値を複数の輝度分布領域に分割してそれぞれグループ化し、前記各輝度分布領域間の変化量に応じて第１データの入力階調を調整して変換する実施例を具体的に説明する。
【００３５】
以下の実施例では、前記輝度分布領域が三つのグループに分割される場合をその例として説明するが、本発明の実施例はこれに限定されるものではない。但し、前記輝度分布領域が三つのグループに分割される場合には、低輝度を示す第１輝度分布領域、中輝度を示す第２輝度分布領域、高輝度を示す第３輝度分布領域に分割されることが好ましく、前記各輝度分布領域は、少なくとも一つの輝度値を含むか、連続的または隣合う二つ以上の輝度値を含むことができる。このとき、前記第２輝度分布領域の最小輝度値は、第１輝度分布領域の最大輝度値より大きいことがあり、第３輝度分布領域の最小輝度値は、前記第２輝度分布領域の最大輝度値より大きいことがある。
【００３６】
また、全体輝度値の最小値と最大値との間の区間を全体輝度値区間であると仮定するとき、全体輝度値の最小値は、第１輝度分布領域の最小輝度値で、全体輝度値の最大値は第３輝度分布領域の最大輝度値であり得る。また、前記各輝度分布領域の境界は、全体輝度値区間を実質的に１:１:１に内分する点であり得る。しかし、各輝度分布領域の区別が以上の例示に制限されないことは勿論である。各輝度分布領域に属する輝度値が２つ以上のとき、各輝度分布領域は、該当する複数の輝度値で発光する画素の個数が全部合算された総個数に対応する。
【００３７】
図４は、第１実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ、図５は、図４の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変換される調整階調との関係を示したグラフ、図６は、図５の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフである。
【００３８】
まず、図４は、ヒストグラム分析器７４によって出力された情報で、抽出された第１データの輝度成分である輝度値を第１から第３輝度分布領域に分割し、これらをそれぞれグループ化して、各輝度分布領域にあたる輝度値で発光する画素の個数を対応させたグラフである。ここで、前記第１輝度分布領域は、低輝度領域であり、第２輝度分布領域は中輝度領域であり、第３輝度分布領域は、高輝度領域である。したがって、前記第１輝度分布領域にあたるデータは、低階調のデータであり、前記第２輝度分布領域にあたるデータは、中階調のデータであり、前記第３輝度分布領域にあたるデータは、高階調のデータである。
【００３９】
本発明の実施例は、２５６個の階調のデータを対象に説明するところ、一例として前記第１輝度分布領域にあたるデータの階調は、０ないし８５階調、前記第２輝度分布領域にあたるデータの階調は、８６ないし１７０階調、前記第３輝度分布領域にあたるデータの階調は、１７１ないし２５５階調であり得る。
【００４０】
図４に示された実施例は、第２輝度分布領域にあたるデータが最も小さい場合を示したもので、低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）にはデータの階調分布が減少し、中輝度領域（第２輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）にはデータの階調分布が増加する変化量を示した。すなわち、図４は、低階調データ及び高階調データが相対的に中階調データより多い実施例を示しており、これは中輝度で発光する画素の個数が低輝度及び高輝度で発光する画素の個数より少ないことを意味する。
【００４１】
本発明の実施例は、このような場合に入力されるデータ、すなわち、第１データの階調（入力階調）を前記各輝度分布領域間の変化量を反映して変換させるもので、前記階調変換のための変換式の勾配を前記入力階調に応じて持続的に変化させる。
【００４２】
図５は、変換カーブ生成器７６によるデータの階調変換動作を説明する。すなわち、図５は、図４の実施例に対応した入力階調及び前記入力階調に対応して変化する調整階調との関係を示したグラフであり、Ｘ軸は入力階調であり、Ｙ軸はこれに対応した調整階調を示した。
【００４３】
図５を参照すれば、基準階調値ｒｅｆを中心にこれより小さい階調を持つデータに対する変換式（第１変換式）と、これより大きい階調を持つデータに対する変換式（第２変換式）が互いに異なる。前記第１及び第２変換式は、下記のとおりである。
【００４４】
[第１変換式]
ｙ＝ａ１ｘ
ａ１＝｛（１−ａｓ１）／ｒｅｆ｝×ｘ＋ａｓ１
ここで、ａｓ１、ｒｅｆは、既設定された定数であり、ａｓ１は第１勾配基準値で、ｒｅｆは基準階調値である。
【００４５】
[第２変換式]
ｙ＝ａ２（ｘ−ｒｅｆ）＋ｒｅｆ
ａ２＝｛（１−ａｓ２）／（２５５−ｒｅｆ）｝×（ｘ−２５５）＋１
ここで、ａｓ２は、既設定された定数であり、第２勾配基準値である。また、前記第１、第２変換式でｙは調整階調であり、ｘは入力階調である。
【００４６】
本実施例の場合、前記基準階調値ｒｅｆは、前記第２輝度分布領域内の階調値に設定することができ、図５では、前記基準階調値で１５０階調が設定されることをその例とする。
また、前記ａｓ１及びａｓ２は、それぞれ第１勾配ａ１及び第２勾配ａ２の基準値であり、これは、各変換式での勾配の開始点を意味する。
【００４７】
図６は、前記第１及び第２変換式に適用される勾配ａ１、ａ２を示したグラフであり、図６を参照すれば、本実施例の場合、第１変換式の勾配ａ１開始点としての第１勾配基準値ａｓ１は２で、第２変換式の勾配ａ２開始点としての第２勾配基準値ａｓ２は０．２５である。また、図６に示されたように前記第１変換式の勾配ａ１は１以上で、前記第２変換式の勾配ａ２は１以下に設定されることができる。すなわち、図５を参照すれば、前記第１変換式が適用される区間では入力階調に対する調整階調の変化率を１より大きく、第２変換式が適用される区間では入力階調に対する調整階調の変化率を１より小さくなるように調節することができる。一方、前記第１及び第２変換式の境界である基準階調値ｒｅｆに対応しては第１変換式による調整階調と第２変換式による調整階調とが同一になることがある。
【００４８】
図６を参照すれば、本発明の実施例は、ヒストグラム分析を通じてデータの階調分布前後の変化量、すなわち、各輝度分布領域間の変化量を分析し、前記各輝度分布領域間の変化量を反映して勾配が変化することを確認することができる。
【００４９】
より具体的には、本実施例のように低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）に向かってデータの階調分布が減少すれば、これに対応した第１変換式の勾配ａ１も下降し、中輝度領域（第２輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）に向かってデータの階調分布が増加すれば、これに対応した第２変換式の勾配ａ２は上昇する。すなわち、本発明の実施例は、１次線形方程式に具現される前記第１及び第２変換式において、各変換式に適用される勾配ａ１、ａ２を入力階調ｘに対応して持続的に変化させることを特徴とし、これを通じてガンマ変換の時に発生し得るキンクポイント（Ｋｉｎｋ  Ｐｏｉｎｔ）を除去して映像の視認性を向上させることができる。
【００５０】
また、図５のグラフを参照すれば、第１及び第３輝度分布領域での勾配が第２輝度分布領域での勾配より大きく変化する。これは、相対的に画素の個数の多い第１及び第３輝度分布領域では、階調別差異を相対的に増加させ、画素の個数の少ない第２輝度分布領域では、階調別差異を相対的に減少させることを意味する。したがって、相対的に個数の多い第１及び第３輝度分布領域内に属するデータの相互区分がさらに明確になる。また、表示パネルで消費される電流量を制御して電流の消耗を低減させる自動電流制限駆動方式を適用して、全般的に輝度値のレベルを減少させても、相対的に個数の多い画素の階調区分がさらに容易になり、視認性が改善され得る。これは、各輝度分布領域に属する画素の数と、表示しようとする画像の重要度が比例する場合、重要な表示画像の視認性を選択的に改善する方法として活用することができる。
【００５１】
各輝度分布領域での入力階調に対する調整階調の変化率の調節の程度は、前記輝度分布領域別該当画素個数の差、視認性改善の程度、後続する全般的な輝度値の調節可否、及び規模などによって変わることがあり得る。
【００５２】
図７は、第２実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ、図８は、図７の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変換される調整階調との関係を示したグラフ、図９は、図８の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフである。
【００５３】
まず、図４から図６に示された第１実施例と比べると、第２輝度分布領域にあたるデータが最も大きい場合を示した点で異なる。このため、前述の第１実施例と同じ構成及び動作については詳細な説明を省略する。すなわち、図７に示された実施例は、ヒストグラム分析器７４によって出力された情報で、低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）にはデータの階調分布が増加し、中輝度領域（第２輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）にはデータの階調分布が減少する変化量を示した。したがって、図７は、低階調データ及び高階調データが相対的に中階調データより少ない実施例を示し、これは、中輝度で発光する画素の個数が低輝度及び高輝度で発光する画素の個数より多いことを意味する。
【００５４】
本発明の実施例は、このような場合に入力されるデータ、すなわち、第１データの階調（入力階調）を前記各輝度分布領域間の変化量を反映して変換させるもので、前記階調変換のための変換式の勾配を前記入力階調に応じて持続的に変化させる。
【００５５】
図８は、変換カーブ生成器７６によるデータの階調変換動作を説明する。すなわち、図８は、図７の実施例に対応した入力階調及び前記入力階調に対応して変化する調整階調との関係を示したグラフであり、Ｘ軸は入力階調で、Ｙ軸はこれに対応された調整階調を示す。
【００５６】
図８を参照すれば、基準階調値ｒｅｆを中心にこれより小さい階調を持つデータに対する変換式（第１変換式）と、これより大きい階調を持つデータに対する変換式（第２変換式）が互いに異なる。前記第１及び第２変換式は、下記のとおりである。
【００５７】
[第１変換式]
ｙ＝ａ１ｘ
ａ１＝｛（１−ａｓ１）／ｒｅｆ｝×ｘ＋ａｓ１
ここで、ａｓ１、ｒｅｆは、既設定された定数であり、ａｓ１は第１勾配基準値で、ｒｅｆは基準階調値である。
【００５８】
[第２変換式]
ｙ＝ａ２（ｘ−ｒｅｆ）＋ｒｅｆ
ａ２＝｛（１−ａｓ２）／（２５５−ｒｅｆ）｝×（ｘ−２５５）＋１
ここで、ａｓ２は、既設定された定数であり、第２勾配基準値である。また、前記第１及び第２変換式でｙは調整階調であり、ｘは入力階調である。
【００５９】
本実施例の場合、前記基準階調値ｒｅｆは、前記第２輝度分布領域内の階調値に設定することができ、図８では、前記基準階調値で１２５階調が設定されることをその例とする。
また、前記ａｓ１及びａｓ２は、それぞれ第１及び第２勾配ａ１、ａ２基準値であり、これは各変換式での勾配開始点を意味する。
【００６０】
図９は、前記第１及び第２変換式に適用される勾配ａ１、ａ２を示したグラフで、図９を参照すれば、本実施例の場合、第１変換式の勾配ａ１開始点としての第１勾配基準値ａｓ１は０．２５で、第２変換式の勾配ａ２開始点としての第２勾配基準値ａｓ２は２である。また、図９に示されたように前記第１変換式の勾配ａ１は１以下で、前記第２変換式の勾配ａ２は１以上に設定されることができる。
【００６１】
すなわち、図９を参照すれば、前記第１変換式が適用される区間では入力階調に対する調整階調の変化率を１より小さく、第２変換式が適用される区間では入力階調に対する調整階調の変化率を１より大きく調節することができる。一方、前記第１及び第２変換式の境界である基準階調値に対応しては第１変換式による調整階調と第２変換式による調整階調が同一であることがあり得る。これは、前述した図５及び図６の実施例と比べると、前記第１及び第２変換式は同一であるが、前記第１及び第２変換式に適用される第１及び第２勾配ａ１、ａ２並びに前記第１及び第２勾配の開始点ａｓ１、ａｓ２が互いに相反する点からその差がある。
【００６２】
図９を参照すれば、本発明の実施例は、ヒストグラム分析を通じてデータの階調分布前後の変化量、すなわち、各輝度分布領域間の変化量を分析し、前記各輝度分布領域間の変化量を反映して勾配が変化することを確認することができる。
【００６３】
より具体的には、本実施例のように低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）に向かってデータの階調分布が増加すれば、これに対応した第１変換式の勾配も上昇し、中輝度領域（第２輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）に向かってデータの階調分布が減少すれば、これに対応した第２変換式の勾配は下降する。すなわち、本発明の実施例は、１次線形方程式に具現される前記第１及び第２変換式において、各変換式に適用される勾配を入力階調ｘに対応して持続的に変化させることを特徴とし、これを通じてガンマ変換の時に発生し得るキンクポイントを除去して映像の視認性を向上させることができる。
【００６４】
また、図８のグラフを参照すれば、第２輝度分布領域での勾配が第１及び第３輝度分布領域での勾配より大きく変化する。これは、相対的に画素の個数の多い第２輝度分布領域では階調別差を相対的に増加させ、画素の個数の少ない第１及び第３輝度分布領域では、階調別差を相対的に減少させることを意味する。したがって、相対的に個数の多い第２輝度分布領域内に属するデータの相互区分がさらに明確になる。
【００６５】
図１０は、第３実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ、図１１は、図１０の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変化する調整階調との関係を示したグラフ、図１２は、図１１の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフである。
【００６６】
まず、第１及び第２実施例と比べると、第１輝度分布領域から第３輝度分布領域にあたるデータの数が漸次的に少なくなる点にその差異がある。図１０に示された実施例は、ヒストグラム分析器７４によって出力された情報で、低輝度領域（第１輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）に行くほどデータの階調分布が減少する変化量を示す。すなわち、低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）にデータの階調分布が減少し、中輝度領域（第２輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）にもデータの階調分布が減少する変化量を示す。したがって、図１０は、低階調データが中階調データより多く、中階調データが高階調データより多い実施例であり、これは低輝度で発光する画素の個数が中輝度及び高輝度で発光する画素の個数より多いことを意味する。
【００６７】
本発明の実施例は、このような場合に入力されるデータ、すなわち、第１データの階調（入力階調）を前記各輝度分布領域間の変化量を反映して変換するもので、前記階調変換のための変換式の勾配を前記入力階調に応じて持続的に変化させる。
【００６８】
図１１は、変換カーブ生成器７６によるデータの階調変換動作を説明する。すなわち、図１１は、図１０の実施例に対応した入力階調及び前記入力階調に対応して変化する調整階調との関係を示したグラフであり、Ｘ軸は入力階調であり、Ｙ軸はこれに対応させた調整階調を示した。
【００６９】
図１１を参照すれば、基準階調値ｒｅｆを中心にこれより小さい階調を持つデータに対する変換式（第１変換式）と、これより大きい階調を持つデータに対する変換式（第２変換式）が互いに異なる。前記第１及び第２変換式は、下記のとおりである。
【００７０】
[第１変換式]
ｙ＝ａ１ｘ
ａ１＝｛（１−ａｓ１）／ｒｅｆ｝×ｘ＋ａｓ１
ここで、ａｓ１、ｒｅｆは、既設定された定数であり、ａｓ１は第１勾配基準値で、ｒｅｆは基準階調値である。
【００７１】
[第２変換式]
ｙ＝ａ２（ｘ−ｒｅｆ）＋ｒｅｆ
ａ２＝｛（１−ａｓ２）／（２５５−ｒｅｆ）｝×（ｘ−２５５）＋１
ここで、ａｓ２は、既設定された定数であり、第２勾配基準値である。また、前記第１及び第２変換式でｙは調整階調であり、ｘは入力階調である。
【００７２】
但し、本実施例は、図１１に図示されたように前記基準階調値ｒｅｆが最高階調である２５５階調に設定されることをその例として説明し、この場合、前記基準階調値より大きい階調を持つデータは存在しないため、前記第２変換式は使用しない。すなわち、本実施例のように低輝度領域（第１輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）に行くほどデータの階調分布が減少する変化量を示す場合には、データの階調変換が前記第１変換式によってのみ具現される。したがって、図１２では、第１変換式の勾配ａ１に対してのみ図示されている。
【００７３】
図１２は、前記第１変換式に適用される勾配ａ１を示したグラフであり、図１１を参照すれば、本実施例の場合、第１変換式の勾配ａ１開始点としての第１勾配基準値ａｓ１は１．８０である。また、図１２に示されたように前記第１変換式の勾配ａ１は１以上に設定されることができる。
【００７４】
図１１を参照すれば、本発明の実施例は、ヒストグラム分析を通じてデータの階調分布前後の変化量、すなわち、各輝度分布領域間の変化量を分析し、前記各輝度分布領域間の変化量を反映して勾配が変化することを確認することができる。
【００７５】
より具体的には、本実施例のように、低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）に向かって徐々にデータの階調分布が減少すれば、これに対応した第１変換式の勾配ａ１も下降する。すなわち、本発明の実施例は、１次線形方程式に具現される前記第１及び第２変換式において、各変換式に適用される勾配を入力階調ｘに対応して持続的に変化させることを特徴とし、これを通じてガンマ変換のときに発生し得るキンクポイントを除去して映像の視認性を向上させることができる。
【００７６】
また、図１１のグラフを参照すれば、第１輝度分布領域での勾配が第２及び第３輝度分布領域での勾配より大きく変化する。これは、相対的に画素の個数の多い第１輝度分布領域では、階調別差異を相対的に増加させ、画素の個数の少ない第２及び第３輝度分布領域では、階調別差異を相対的に減少させることを意味する。したがって、相対的に個数の多い第１輝度分布領域内に属するデータの相互区分がさらに明確になる。
【００７７】
図１３は、第４実施例による輝度分布領域別の画素個数の関係を示したグラフ、図１４は、図１３の実施例による第１データの入力階調とこれに対応して変化する調整階調との関係を示したグラフであり、図１５は、図１４の実施例に対応した変換式に適用される勾配を示したグラフである。
【００７８】
まず、第３実施例と比べると、第１輝度分布領域から第３輝度分布領域にあたるデータの数が漸次的に大きくなる点でその差異がある。
【００７９】
図１３に示された実施例は、ヒストグラム分析器７４によって出力された情報で、低輝度領域（第１輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）に行くほどデータの階調分布が増加する変化量を示す。すなわち、低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第２輝度分布領域）にデータの階調分布が増加し、中輝度領域（第２輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）にもデータの階調分布が増加する変化量を示す。したがって、図１３は、低階調データが中階調データより少なく、中階調データが高階調データより少ない実施例であり、これは低輝度で発光する画素の個数が中輝度及び高輝度で発光する画素の個数より少ないことを意味する。
【００８０】
本発明の実施例は、このような場合に入力されるデータ、すなわち、第１データの階調（入力階調）を前記各輝度分布領域間の変化量を反映して変換するもので、前記階調変換のための変換式の勾配を前記入力階調に応じて持続的に変化させる。
【００８１】
図１４は、変換カーブ生成器７６によるデータの階調変換動作を説明する。すなわち、図１４は、図１３の実施例に対応した入力階調及び前記入力階調に対応して変化する調整階調との関係を示したグラフであり、Ｘ軸は入力階調であり、Ｙ軸はこれに対応された調整階調を示した。
【００８２】
図１４を参照すれば、基準階調値ｒｅｆを中心にこれより小さい階調を持つデータに対する変換式（第１変換式）と、これより大きい階調を持つデータに対する変換式（第２変換式）が互いに異なる。前記第１及び第２変換式は、下記のとおりである。
【００８３】
[第１変換式]
ｙ＝ａ１ｘ
ａ１＝｛（１−ａｓ１）／ｒｅｆ｝×ｘ＋ａｓ１
ここで、ａｓ１、ｒｅｆは、既設定された定数であり、ａｓ１は第１勾配基準値で、ｒｅｆは基準階調値である。
【００８４】
[第２変換式]
ｙ＝ａ２（ｘ−ｒｅｆ）＋ｒｅｆ
ａ２＝｛（１−ａｓ２）／（２５５−ｒｅｆ）｝×（ｘ−２５５）＋１
ここで、ａｓ２は、既設定された定数であり、第２勾配基準値である。また、前記第１及び第２変換式でｙは調整階調であり、ｘは入力階調である。
【００８５】
但し、本実施例は、図１４に示されたように前記基準階調値ｒｅｆが最小階調である０階調に設定されることをその例として説明し、この場合、前記基準階調値より小さい階調を持つデータは存在しないため、前記第１変換式は使用しない。すなわち、本実施例のように低輝度領域（第１輝度分布領域）から高輝度領域（第３輝度分布領域）に行くほどデータの階調分布が増加する変化量を示す場合には、データの階調変換が前記第２変換式によってのみ具現される。したがって、図１５では、第２変換式の勾配ａ２に対してのみ図示されている。
【００８６】
図１５は、前記第２変換式に適用される勾配ａ２を示したグラフであり、図１５を参照すれば、本実施例の場合、第２変換式の勾配ａ２開始点としての第２勾配基準値ａｓ２は０．５０である。また、図１５に示されたように前記第２変換式の勾配ａ２は１以下に設定することができる。
【００８７】
図１４を参照すれば、本発明の実施例は、ヒストグラム分析を通じてデータの階調分布前後の変化量、すなわち、各輝度分布領域間の変化量を分析し、前記各輝度分布領域間の変化量を反映して勾配が変化することを確認することができる。
【００８８】
より具体的には、本実施例のように低輝度領域（第１輝度分布領域）から中輝度領域（第３輝度分布領域）に向かって徐々にデータの階調分布が増加すれば、これに対応した第２変換式の勾配ａ２も上昇する。すなわち、本発明の実施例は、１次線形方程式に具現される前記第２変換式において、前記第２変換式に適用される勾配を入力階調ｘに対応して持続的に変化させることを特徴とし、これを通じてガンマ変換のときに発生し得るキンクポイントを除去して映像の視認性を向上させることができる。
【００８９】
また、図１４のグラフを参照すれば、第３輝度分布領域での勾配が第１及び第２輝度分布領域での勾配より大きく変化する。これは、相対的に画素の個数の多い第３輝度分布領域では、階調別差異を相対的に増加させ、画素の個数の少ない第１及び第２輝度分布領域では、階調別差異を相対的に減少させることを意味する。したがって、相対的に個数の多い第３輝度分布領域内に属するデータの相互区分がさらに明確になる。
【００９０】
図１６は、本発明の実施例による表示装置の駆動方法を示したフローチャートである。図１６を参照すれば、まず、外部データ信号である第１データの輝度成分であるＹ値（輝度値）を抽出する（ＳＴ１０）。
【００９１】
一例として、前記第１データであるＲＧＢデータの入力を受けて、これを輝度値及び色差値を含ＹＣｂＣｒデータに変換することができる。すなわち、一つの第１データから一つの輝度値Ｙ及び二つの色差値を得ることができ、前記色差値は青色差値Ｃｂ、及び赤色差値Ｃｒを含むことができる。
【００９２】
次に、前記第１データの輝度値に対するヒストグラム情報を分析して、抽出されたそれぞれの輝度で発光する画素の個数を計算する（ＳＴ２０）。
【００９３】
次に、前記ヒストグラム分析を通じて把握された前記第１データの輝度分布情報を利用して、これを複数の輝度分布領域に分割し、各輝度分布領域間の変化量に応じてこれに対応する変換式を使って前記第１データの階調（入力階調）を視認性が向上するように調整する（ＳＴ３０）。
【００９４】
前記ヒストグラム情報の分析及び各輝度分布領域間の変化量に応じて入力階調を調整する変換式については、前述した図４から図１５に示された第１から第４実施例を通じてより詳しく説明したため、これに対する説明は省略する。
【００９５】
以後、前記調整された階調を反映して前記第１データを第２データに変換し、これを前記データ駆動部２０に出力する（ＳＴ４０）。このとき、前記第２データ（Ｄａｔａ'）は、ＲＧＢデータであり、前記第１データがＲＧＢデータからＹＣｂＣｒに変換されたら、これは、再びＲＧＢデータの形態に変換される。
【００９６】
以上、説明したように、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更しなくとも他の具体的な形態で実施することができるということを理解できるだろう。よって、以上より記述した実施例等はすべての面から例示的なもので、限定的ではないものとして理解しなければならない。また、本発明の範囲は、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００９７】
１０  走査駆動部
２０  データ駆動部
３０  画素部
４０  画素
５０  タイミング制御部
７０  変換部
７２  第１データ変換器
７４  ヒストグラム分析器
７６  変換カーブ生成器
７８  第２データ変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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