説明

映像補償装置および方法

【課題】 本発明は、映像補償装置および方法に関する。
【解決手段】 本発明の実施形態による映像補償装置はユーザによる電力制御の入力に応じて発光ユニットを制御して、前記制御入力に対応する電力レベルの減少情報を提供する電力制御モジュールと、前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する制御パラメータ生成モジュールと、前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を大きい場合と小さい場合に分けて、前記入力された映像情報を映像制御情報によって変換する映像補償モジュール、および前記変換された映像情報を出力する出力モジュールとを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、映像補償装置および方法に関するものであって、より詳細には、ディスプレイ装置において供給されたり消費されたりする電力が減少する場合に、電力減少による映像の画質低下を防止できる映像補償装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、映像を表示するディスプレイ装置で実際に映像が表示される表示モジュールの消費電力はディスプレイ装置全体で消耗される電力と比較して相対的に大きい電力を消費する。
【0003】
また、最近ではカラーをサポートする表示モジュールを搭載したディスプレイ装置が市場に出されて、このようなカラーをサポートする表示モジュールで消費される電力は既存の白黒の表示モジュールで消費される電力に比べて大きいと言える。
【0004】
この時、表示するモジュールは、大きく自発光表示モジュールと非発光表示モジュールに分けられる。自発光表示モジュールは、自体的に光を発生させる反面、非発光表示モジュールは、バックライトユニットのように別途に光を発生させる装置が必要である。
【0005】
ユーザはディスプレイ装置を通じて映像を視聴する途中にディスプレイ装置の明るさが非常に明るくて目の疲労度が増加したり外部光の輝度がディスプレイ装置に比べてはるかに明るくて映像の視感性が低下されたりする場合、ディスプレイ装置の明るさを変更する。
【0006】
この時、ユーザが外部光の輝度によりディスプレイ装置の映像の明るさを変更する場合、これはディスプレイ装置の視感性に影響を与える映像の映像特性、例えば明るさ、輝度、明暗および彩度などが考慮されず映像の視感性が低下されうる題点がある。また、外部光の輝度だけではなく、ディスプレイ装置の内部的な問題によってディスプレイ装置の映像の明るさが変わる場合にも映像の視感性が低下されうる。例えば、ユーザがディスプレイ装置を通じて映像を視聴する途中、バッテリー残留量の減少のような消費電力の減少により映像の明るさが低くなる場合に映像の視感性が低下されうるものである。
【0007】
したがって、このように消費電力の減少によって映像の明るさが低くなった場合にも映像の視感性を維持できる方案が要求されている。
【0008】
韓国特許公開公報第2004−0054118号は高画質用の項目を設定して、高画質用の項目の設定後、外部から入力されたデータの種類を判断して、既設定された高画質用の項目に対するデータの場合、既設定された高画質用のバックライトの明るさで制御して、データが既設定された高画質用の項目ではない場合、既設定された低画質用のバックライトの明るさで制御して不必要に消耗される電力を減らすことができ、それによってバッテリーの使用時間を増やすことができる移動通信端末機の電力制御方法を開示しているが、前記先行技術では本発明の目的である消費電力の減少による映像の画質低下を補償する方法に対しては開示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、原映像の画素値を補償してディスプレイ装置の輝度減少による映像の画質低下を防止することによってディスプレイ装置で消費されたり供給されたりする電力を低くしても原映像の画質を維持するようにする映像補償装置および方法を提供することにその目的がある。
【0010】
本発明の目的は以上で言及した目的に制限されなく、言及されていないまた他の目的は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を達成するために本発明の実施形態による映像補償装置は、ユーザによる電力制御の入力に応じて発光ユニットを制御して、前記制御入力に対応する電力レベルの減少情報を提供する電力制御モジュールと、前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する制御パラメータ生成モジュールと、前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を大きい場合と小さい場合に分けて、前記入力された映像情報を映像制御情報によって変換する映像補償モジュール、および前記変換された映像情報を出力する出力モジュールと、を含む。
【0012】
また、前記目的を達成するために本発明の実施形態による映像補償方法は、ユーザによる電力制御の入力に応じて発光ユニットを制御して、前記電力制御の入力に対応する電力レベルの減少情報を提供する(a)段階と、前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する(b)段階と、前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を大きい場合と小さい場合に分けて、映像制御情報によって前記入力された映像情報を変換する(c)段階、および前記変換された映像情報を出力する(d)段階と、を含む。
【0013】
また、前記目的を達成するために本発明の実施形態による映像補償方法は、ディスプレイに対する電力を減らすための制御信号を受信する(a)段階と、前記受信した制御信号によって映像の画素情報から少なくとも一つの臨界値を決定する(b)段階と、前記画素情報を選択的に調整する少なくとも一つの映像補償関数を決定する(c)段階と、前記映像補償関数を適用して前記映像を補償する(d)段階、および前記補償された映像を前記ディスプレイに出力する(e)段階と、を含む。
【0014】
また、前記目的を達成するために本発明の実施形態による方法は、ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力量を発光量に変更する(a)段階、および 映像の明るさとコントラストを同時に改善するために前記映像の画素情報の残っている部分を維持するあいだ前記映像の画素情報の部分を調整する(b)段階と、を含む。
【0015】
また、前記目的を達成するために発光ユニットと共に使用する映像補償装置において本発明の実施形態による映像補償装置は、前記発光ユニットに電力を供給する電力制御モジュールと、前記電力制御モジュールによる電力供給に基づいて原映像の画素情報を補償するための一つ以上のパラメータを生成する制御パラメータ生成モジュールと、前記原映像の画素情報を分けて前記原映像を補償する映像補償モジュール、および前記補償された映像を出力する出力モジュールと、を含む。
【0016】
また、前記目的を達成するために電力使用による発光量に基づいてディスプレイされる映像の明るさとコントラストを調整する映像補償装置において本発明の実施形態による映像補償装置は、前記電力使用を感知する電力感知器、および感知された電力使用に基づいて前記映像の一部分にある画素情報を調整して、前記映像の残っている部分の画素情報を維持する補償器と、を含む。
【0017】
また、前記目的を達成するためにコンピュータが映像補償方法を実行できるようにするプログラムが記録された記録媒体において、前記映像補償方法は、ディスプレイに対する電力を減らすための制御信号を受信する(a)段階と、前記受信した制御信号によって映像の画素情報から少なくとも一つの臨界値を決定する(b)段階と、 前記画素情報を選択的に調整する少なくとも一つの映像補償関数を決定する(c)段階と、前記映像補償関数を適用して前記映像を補償する(d)段階、および 前記補償された映像を前記ディスプレイに出力する(e)段階と、を含む。

また、前記目的を達成するためにコンピュータが発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法を実行できるようにするプログラムが記録された記録媒体において、前記方法は、ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力量を発光量に変更する(a)段階、および映像の明るさとコントラストを同時に改善するために前記映像の画素情報の残っている部分を維持するあいだ前記映像の画素情報の部分を調整する(b)段階と、を含む。
【0018】
また、前記目的を達成するために原映像の明るさとコントラストを強化する映像補償方法において、本発明の実施形態による映像補償方法は、バックライトユニットから供給されたり消費されたりする電力を減少させる(a)段階、および前記電力減少に対応して、前記バックライトユニットの明るさの減少を補償するために前記原映像の低輝度グレースケール値は維持して、中輝度および高輝度グレースケール値は増加させる(b)段階と、を含む。
【0019】
また、前記目的を達成するために原映像の明るさとコントラストを強化するための映像補償方法において、本発明の実施形態による映像補償方法は、前記原映像の輝度を用いて前記原映像の画素情報を補償して、仮に前記原映像の輝度が既設定された臨界値より小さい場合、前記原映像の画素情報が調整されず、仮に前記原映像の輝度が前記既設定された臨界値より大きい場合、前記原映像の画素情報は前記原映像の輝度を既設定された補償量ぐらい増加して調整する。
【0020】
また、前記目的を達成するために本発明の実施形態による映像補償方法は、映像の画素情報をディスプレイによって消費されたり供給されたりする電力に基づいて2個以上の区間に分ける(a)段階、および前記2個以上の区間のうちで少なくとも一つ以上の区間にある画素情報を調整する(b)段階と、を含む。
【0021】
また、前記目的を達成するために本発明の実施形態による映像補償方法は、映像の画素情報をディスプレイによって消費されたり供給されたりする電力に基づいて2個以上の区間に分ける(a)段階、および前記2個以上の区間のうち少なくとも一つ以上の区間にある画素情報を残り区間にある画素情報とは異なるように調整する(b)段階と、を含む。
【0022】
また、前記目的を達成するためにディスプレイを使用する映像補償装置において、本発明の実施形態による映像補償装置は、前記ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力に基づいて少なくとも2個以上の区間に分けられた映像の画素情報を含み、前記画素情報は、各区間ごとに異なるように調整される。
【0023】
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図に含まれている。
【発明の効果】
【0024】
前記したような本発明の映像補償装置および方法によれば、原映像の画素値を補償してディスプレイ装置の輝度減少による映像の画質低下を防止することによってディスプレイ装置において消費される電力を低くすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】従来技術に従い映像補償のための方法を示すグラフである。
【図2】従来技術に従い映像補償のための方法を示すグラフである。
【図3】本発明による一実施形態により映像を補償する方法を概略的に説明するためのブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態による映像補償装置の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の一実施形態による映像変換関係を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態による映像補償方法を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態による低い階調領域での映像特性を比較するための図である。
【図8】本発明の一実施形態による低い階調領域での映像特性を比較するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。
【0027】
以下、本発明の一実施形態による映像補償装置および方法を説明するためのブロック図、または処理フローチャートに関する図面を参考して本発明について説明する。 この時、フローチャートの各ブロックとフロ−チャートの組合わせはコンピュータプログラムインストラクションにより実行可能なのが理解できるであろう。これらコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備のプロセッサーに搭載されうるので、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備のプロセッサーを通じて実行されるそのインストラクションがフローチャートのブロックで説明された機能を行う手段を生成するように機構を作れる。これらコンピュータプログラムインストラクションは特定方式で機能を具現するためにコンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備を指向できるコンピュータ利用可能またはコンピュータ判読可能メモリに保存されることも可能なので、そのコンピュータ利用可能またはコンピュータ判読可能メモリに保存されたインストラクションはフローチャートのブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションはコンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備上に搭載することも可能なので、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が実行されてコンピュータで実行されるプロセスを生成し、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートのブロックで説明された機能を実行するための段階を提供することも可能である。
【0028】
また、各ブロックは特定の論理的機能を行うための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を示すことができる。また、いくつの代替実行例では、ブロックで言及された機能が順序を外れて発生することも可能であるということに注目せねばならない。例えば、連続して図示されている2つのブロックは、実質的に同時に行われてもよく、またはそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われてもよい。
【0029】
本発明の実施形態で使われる用語のうち「ディスプレイ装置」は、平板ディスプレイ(flat panel display)のようにイメージを表示する装置を意味して、「映像補償装置」は、イメージを補償する機器を意味する。平板ディスプレイは、発光ユニットの形態によってPDP(Plasma Display Panel)およびOLED(Organic Light Emitting Diodes)などの自発光ディスプレイ装置とLCD(Liquid Crystal Display)およびDLP(Digital Lighting Processing)などの非発光ディスプレイ装置に分けられる。
【0030】
また、本発明の実施形態で使われる用語のうち「発光ユニット」は、自発光ディスプレイ装置または非発光ディスプレイ装置のバックライトユニット(Back Light Unit)として理解することができる。この時、発光ユニットとして自発光ディスプレイ装置が使われるのは自発光ディスプレイ装置の場合には別途のバックライトユニットを使わず、自主的に光を発生させるからである。
【0031】
図1および図2は、従来技術によって映像補償のための方法を示すグラフであって、x軸は入力ピクセル値を示し、y軸は出力ピクセル値を示す。
【0032】
図1を参照すると、バックライトユニットからの光量が減少することによってこれを補償するための方法であって原映像内で増加できる輝度値を計算してスケーリング値(scaling value)を求めた後、線形的に映像の各画素値を増加させる方法である。図1では、原映像の画素値を示すグラフ10が前記スケーリング値によって線形的に増加された画素値を有するグラフ11に変換されることを示している。このような場合には映像によって線形係数値が急激に変わり得、高輝度の映像に対しては低下されたディスプレイの明るさを補償することができなくなる。すなわち、図1においてのPとQとの間では階調損失が生じるようになる。したがって、高輝度映像の場合、ディスプレイの明るさの減少量がわずかで、相対的に暗いディスプレイの明るさを提供するようになるため画質の劣化を起こしうる。
【0033】
また、図2を参照すると、バックライトユニットからの光量が減少することによってこれを補償するための方法であって、高輝度映像に対しては画素値を増加させて、低輝度映像に対しては画素値を減少させる方法である。図2では原映像の画素値を示すグラフ20がコントラストの特性を向上させるためのグラフ21に変換されることを示している。この場合、原映像が暗い場合にさらに暗くなるコントラスト向上の効果があるが、明るさ補償は行われていないものである。
【0034】
すなわち、図1と図2に図示されたグラフによれば、明るさの特性とコントラストの特性を同時に向上させることは難しい。これに、本発明では映像の明るさとコントラストを強化する映像補償方法を開示している。前記映像補償方法は、ディスプレイ機器に供給されたり消費されたりする電力を変化または減少させ、これによって映像を補償したり調節したりする。本発明による実施形態として、映像のグレースケール値を一定のグループに分類して、各グループに属するグレースケール値は他のグループに属するグレースケール値とは異なるように処理される。また他の実施形態として、低輝度階調値は維持しつつ、中輝度および高輝度階調値を増加させることによってバックライトユニットの明るさの減少による映像補償において明るさの特性およびコントラストの特性を同時に向上させて、これによってディスプレイ装置で消費される電力を低くできる方法を提示しようとする。より詳細な内容は、図3から図6を説明するとき具体的に説明する。特に本発明の実施による明るさの特性およびコントラストの特性を同時向上させるためのグラフ形態は図5に図示されている。
【0035】
図3は本発明の一実施形態よる映像を補償する方法を概略的に説明するためのブロック図である。
【0036】
図3を参照すると、本発明による映像補償装置200は、発光ユニット210で消費される電力が減少して、発光ユニット210からの光量が減少する場合に補償ユニット230による映像補償が行われる構成を有する。
【0037】
より具体的に説明すると、例えば、映像補償装置200の初期状態、すなわち、映像補償にされない状態では原映像に対する信号値が映像補償ユニット230をバイパスしてディスプレイパネル220に入力される。そして、入力された信号値によってバックライトユニット210からの光量が調節されてユーザの目に認知される。この時、ユーザの人為的な操作や電力節減のために発光ユニット210からの光量が減少されれば、ディスプレイパネル220を通じて透過される光量が減少されて、結局ユーザの目に認知される光量も減少するようになって原映像に対する視感性が低下されうる。
【0038】
したがって、光量が減少する場合、映像補償ユニット230は発光ユニット210に供給されたり消費されたりする電力を制御する電力制御信号を感知して、感知された電力制御信号によって発光ユニット210に供給されたり消費されたりする電力のレベルが低くなったと判断される場合には、原映像を補償した後、補償された原映像をディスプレイパネル220に供給するようになる。この時、映像補償ユニット230によって原映像の明るさおよびコントラストの特性が補償されることで発光ユニット210からの光量が減少されてもユーザは発光ユニット210で消費される電力が低くなる以前の映像に対する視感性を維持できるようになるものである。
【0039】
一方、映像補償ユニット230が発光ユニット210に供給される電力レベルの減少を感知する方法として、例えば、発光ユニット210を制御するインバータ(未図示)の出力を感知することによって可能である。
【0040】
図4は、本発明の一実施形態による映像補償装置の構成を示すブロック図である。
【0041】
図4を参照すると、本発明による映像補償装置300は、電力制御モジュール310、制御パラメータ生成モジュール320、映像補償モジュール330、および出力モジュール340を含む。
【0042】
一方、本発明に対する実施形態で使用される「モジュール」という用語は、ソフトウェア、FPGAまたはASICのようなハードウェアの構成要素を意味し、モジュールはある役割を果たす。しかし、モジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールは、アドレッシングできる保存媒体にあるように構成されることもでき、一つまたはそれ以上のプロセッサーを再生させるように構成されることもできる。したがって、実施形態でのモジュールは、ソフトウェアの構成要素、オブジェクト指向ソフトウェアの構成要素、クラスの構成要素およびタスクの構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシーザ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、および変数を含む。構成要素とモジュールのうちから提供される機能はさらに小さい数の構成要素およびモジュールに結合されたり追加的な構成要素とモジュールにさらに分離したりすることができる。のみならず、構成要素およびモジュールはデバイスまたは保安マルチメディアカード内の一つまたはそれ以上のCPUを再生させるように実現されることもできる。
【0043】
電力制御モジュール310は、バックライトユニットのような発光ユニットの電力を制御するモジュールであって、ユーザによって選択的に入力される電力制御の入力信号に応じて発光ユニットの電力を制御する。他の実施形態として、外部光感知に基づいて発生する電力制御の入力信号に応じて発光ユニットの電力を制御することもできる。
【0044】
前記電力制御の入力の例として、ディスプレイ装置によって供給されたり消費されたりする最大電力を100とした時、第1モードは最大消費電力の70%のみ消費されるモードで、第2モードは最大消費電力の50%のみ消費されるモードで、第3モードは最大消費電力の30%のみ消費されるモードで動作すると仮定する。仮に、前記電力制御の入力信号がユーザによって選択的に入力されれば、入力された電力制御の入力信号はユーザが前記第1モードから第3モードのうちいずれかのモードを選択したかを示す。他の実施形態として、電力制御の入力信号が外部光感知に基づいて発生する場合、前記第1モードから第3モードのうちいずれか一つのモードが自動的に選択される。したがって、電力制御モジュール310はこのような電力制御の入力信号に応じて発光ユニットの電力を制御するようになるものである。また、電力制御モジュール310は、このような電力レベルの減少に対する情報を制御パラメータ生成モジュール320に提供することによって制御パラメータ生成モジュール320をして映像補償のための少なくとも一つ以上の制御パラメータを生成するようにする。他の実施形態として、電力の供給または消費は最大電力の0〜100%の間で緩慢に変化する。
【0045】
制御パラメータ生成モジュール320は、原映像を構成する各画素情報と電力制御モジュール310から提供される電力レベルに対する減少情報に基づいて原映像を補償するための制御パラメータを生成する。
【0046】
映像補償モジュール330は、制御パラメータ生成モジュール320によって生成された少なくとも一つ以上の制御パラメータの供給を受けて、原映像を構成する各画素情報を補償して、補償された映像を出力モジュール340に出力する。したがって、出力モジュール340は、映像補償モジュール330によって提供される補償された映像を受信して受信した補償された映像を出力する。
【0047】
原映像を構成する画素情報と補償された映像を構成する画素情報との間の関係は図5に図示されるグラフで示し得る。図5において、x軸は入力画素情報を示し、y軸は出力画素情報を示す。
【0048】
グラフ410は、原映像に対して映像補償が実行されない場合に原映像の画素情報(複数の画素値)と出力映像の画素情報(複数の画素値)との間の関係を図示している。
【0049】
グラフ420は、原映像に対して映像補償が行われる場合に原映像の画素情報(複数の画素値)と出力映像の画素情報(複数の画素値)との間の関係を図示している。
【0050】
例えば、入力される映像の画素が8ビットで表示される場合に入力映像の画素情報は2=256個の画素情報(0から255)を有するようになる。
【0051】
そして、入力映像、すなわち、原映像の画素情報区間が2個以上の区間に分けることができるが、この中第1区間402は、原映像の画素値が「410」で表示されるグラフによって出力映像の画素値に変換されるため、実質的に原映像に対する補償が行われなくなる。そして、第2区間404では原映像の画素値が所定の幅ぐらい増加されて補償される。
【0052】
一方、図5において、第1区間402と第2区間404との間の境界にある画素値(あるいは2個の隣接する画素の間の値)を「臨界値(TH)」とし、原映像の画素情報が増加する量を「補償量(g)」とし、制御パラメータ生成モジュール320によって発生する制御パラメータは臨界値(TH)と補償量(g)を含むものとする。
【0053】
前記臨界値は、電力制御モジュール310によって提供される電力減少情報によって決定され得る。制御パラメータ生成モジュール320は、電力レベルの減少程度および臨界値との関係を示すルックアップテーブルを具備して、前記ルックアップテーブルを参照して電力制御モジュール310によって提供される電力レベルの減少情報に対応する臨界値を決定することができる。前記臨界値は、前記受信した電力減少情報に基づいて計算されたりまたは前記ルックアップテーブルを参照せず、選択的に生成されたりすることもできる。
【0054】
本発明に対する実施形態として、図5に図示されたグラフ420によって表現される補償(compensation)は、制御パラメータ生成モジュール320によって生成あるいは調整されうる。例えば、原映像の画素値がP1である場合に、P1は第1区間402に属しているため出力映像の画素値は補償されずQ1になる。しかし、原映像の画素値がP2である場合に、P2は第2区間404に属しているため出力映像の画素値は「420」で表示されるグラフによってQ2ではなくQ3になる。すなわち、|Q2−Q3|だけ原映像の画素値が増加するようになる。
【0055】
グラフ420を得る方法は様々である。例えば、図5において、第1区間402の長さ(L)と第2区間404に属する入力画素値P2に対応する出力画素値Q3とQ2との間の差異(D)(すなわち、|Q3−Q2|)が変更されることもできる。
【0056】
映像の画素値分布特性による調整内容に対する具体的な例として、表示される映像画素値が低輝度領域に多く分布する場合には、第1区間402の長さを短くして、|Q3−Q2|のサイズも小さくすることでバックライトユニットの明るさの減少によって減少された低輝度階調表現力を増加させることができる。これによって、より鮮明な画面を提供することができる。
【0057】
一方、図5では原映像の画素情報が補償されることを示しているが、原映像の輝度成分を用いて補償されるものと理解することもできる。すなわち、原映像の画素に対する輝度情報が臨界画素情報の以下である場合には、補償を行わず、それ以上である場合にのみ補償の振幅ぐらい輝度成分を増加させることと理解することができる。
【0058】
また、原映像の輝度が既設定された値より大きければ原映像の画素情報は既設定された補償量ぐらい補償されて原映像の輝度が増加される。そして、原映像の輝度がまた他の既設定された値より大きければ原映像の画素情報は補償されない。
【0059】
また、図5では第1区間402で原映像の画素値がそのまま出力映像の画素値になることを図示しているが、これに限定されるものではない。すなわち、第1区間402での画素情報は第2区間404でのように変更されうる。したがって、第1区間402は第2区間404とは異なるように処理される。
【0060】
以下、図4で図示された各モジュール間の動作過程を図6に図示された映像補償方法を示すフローチャートを用いて具体的に説明する。
【0061】
先ず、電力制御モジュール310がユーザから電力制御の入力を受信する(S510)。それから、電力制御モジュール310は受信した電力制御の入力に対応する電力レベルの減少情報を制御パラメータ生成モジュール320に提供して(S520)、制御パラメータ生成モジュール320は前記電力レベルの減少情報に対応する臨界値を決定する(S530)。
【0062】
映像補償モジュール330は、前記決定された臨界値によって分けられた各々の領域に対する映像補償関数を決定する(S540)。映像補償モジュール330は決定された映像補償関数によって原映像を補償する(S550)。それから、出力モジュール340は映像補償モジュール330によって補償された映像を出力してユーザに提供する(S560)。したがって、ユーザは原映像の補償により原映像に対する視感性を維持しつつ、発光ユニットで消費されたり供給される電力を低くできるようになるのである。
【0063】
前記映像補償関数は、制御パラメータ生成モジュール320によって生成された少なくとも一つ以上の制御パラメータによって決定されうるが、このような制御パラメータは臨界値THと補償量gを含む。
【0064】
また、臨界値THと補償量g以外にも、前記制御パラメータは映像特性による係数集合(coefficient set)または各係数(coefficient)を選定できる値を含むこともできる。前記映像補償関数は映像補償のための映像制御情報として理解することができる。
【0065】
臨界値THおよび補償量gは、発光ユニットの明るさの減少量に応じて比例的に変更され得、入力される映像の画素値分布の特性によって調整されうる。例えば、映像画素値が低輝度領域に多く分布する場合には、臨界値THを小さくして、補償量gのサイズも小さくすることができる。また、長さ(L)と差異Dを小さくすることもできる。このようにすることによって、発光ユニットの明るさの減少によって減少された低輝度階調表現力を増加させることができ、これによって、より鮮明な画面を提供することができる。
【0066】
また、より多くの画素値が補償される代わりに補償量を相対的に小さくしたり、さらに小さい画素値が補償される代わりに補償量を相対的に大きくして映像補償関数を決定することもできる。
【0067】
制御パラメータ生成モジュール320は、電力レベルの減少情報と臨界値THとの間の一定の関係を示すルックアップテーブル(Lookup Table)を通じてTHを決定することができる。例えば、電力レベルの減少によって画面の明るさが多く減少された場合には、TH値を小さくすることができるが、これのために画面の明るさの減少量に応じたTH値が記録されたルックアップテーブル(Lookup Table)が制御パラメータ生成モジュール320内にあるいは映像補償装置300に具備される別途のメモリに保存されることができる。そして、補償量gは、入力される原映像の画素情報によって決定されうるが、補償量gに対する決定は、画素情報と補償量gとの関係を示すルックアップテーブル(Lookup Table)から決定され得る。したがって、臨界値THと補償量gは共に増加されたり減少されたりする必要はなく、各々独立的に制御が可能である。
【0068】
また、臨界値THおよび補償量gは、各々画面明るさの減少量および原映像の画素情報を媒介変数とする関数によって生成されることもできる。また、臨界値THおよび補償量gは実験的に最適化された固定された値で予め設定されることもできる。
【0069】
仮に、原映像の画素情報xが臨界値THと同一であったり小さい場合には、原映像に対する補償を行わず、画素情報xが臨界値THより大きい場合には、画素情報xが補償されるが、このような関係は[式1]で示している。
【0070】
[式1]
if x>TH
y1=F(x)*g
else、
y2=x
この時、y1は、補償された映像に対する画素情報を示し、F(x)は、図5で図示したように「420」で表示されるグラフの特性を有する関数を示す。F(x)は、原映像の画素に対する情報を媒介変数にして決定されうる。
【0071】
例えばF(x)は、[式2]のような多項式で表現されうる。
【0072】
[式2]
F(x) = a*x5+b*x4+c*x3+d*x2+e*x1+f
この時、係数a、b、c、d、e、およびfは、実験的に求められたりまたは入力されたりする原映像の画素情報によって決定され得る。このような係数集合は、制御パラメータ生成モジュール320によって生成されて映像補償モジュール330に提供されうる。
【0073】
一方、[式1]と[式2]からy1とy2の交点、すなわち、x= (ax+bx+cx+dx+ex+f)*gを満足するxの値は臨界値THに対応され、これを満足するように各係数の値および補償量gの値が設定されうる。
【0074】
一方、図5で図示されたグラフ420によって原映像が変換される場合、発光ユニットの消費電力が減少されて映像補償装置300の画面の明るさが暗くなっても補償量ぐらいの画素情報が増加するためユーザの立場では引き続きほぼ同一の明るさの映像をみることができるだけではなく、臨界値THより小さい値を有する映像情報は原映像そのまま出力されるため、相対的にコントラスト(contrast)効果ができユーザによる視感性を維持できるようになる。これと関連して図7および図8を参照して説明する。
【0075】
仮に、xが原映像の輝度成分を示す場合には、F(x)*gは、補償された輝度情報を示し、原映像は輝度成分が補償されて出力モジュール340を通じて出力されうる。
【0076】
図7および図8は、本発明の一実施形態による低い階調領域での映像特性を比較するための図であって、図7は、従来技術による場合を、図8は、本発明による場合を図示している。
【0077】
発光ユニットで消費されたり供給されたりする電力が減少すればディスプレイ画面の輝度が減少するようになるが、この時、図7のように従来の技術を適用すれば点線で表示された区間で表現される映像の階調区分力が顕著に減少するようになる。
【0078】
しかし、図8に図示されるように本発明による場合には、点線で表示された低い階調区間での階調変更値を原映像の値で維持することによってディスプレイ画面での輝度が減少しても低階調領域での階調区分力を維持しつつ、同時に中間階調以上では明るさの特性およびコントラストの特性を向上させて原映像の画質の低下を防止することができる。
【0079】
本発明でのディスプレイ機器は、携帯用コンピュータ、無線電話、PDA携帯用オーディオプレーヤなどのように移動機器を含み、電力供給/消費の増加とそれにともなう原映像の補償結果も本発明の領域に属する。
【0080】
以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で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の特徴を変更しない範囲で、他の具体的な形態において実施されうることを理解することができる。したがって、上記実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
(付記1)
ユーザによる電力制御の入力に応じて発光ユニットを制御して、前記制御入力に対応する電力レベルの減少情報を提供する電力制御モジュールと、
前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する制御パラメータ生成モジュールと、
前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を大きい場合と小さい場合に分けて、前記入力された映像情報を映像制御情報によって変換する映像補償モジュール、および
前記変換された映像情報を出力する出力モジュールと、を含む映像補償装置。
(付記2)
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定のサイズぐらい増加させる情報である、付記1に記載の映像補償装置。
(付記3)
前記映像補償モジュールは、前記入力された映像情報が前記臨界値より小さい場合に、前記入力された映像情報を変換しない、付記1に記載の映像補償装置。
(付記4)
前記映像補償モジュールは、前記入力された映像情報が前記臨界値より小さい場合に、前記入力された映像情報を所定のサイズぐらい増加させて変換する、付記1に記載の映像補償装置。
(付記5)
前記映像補償モジュールは、
前記臨界値を基準にして区分される原映像に対する第1映像情報区間と第2映像情報区間のうち、原映像に対する映像情報が前記第1映像情報区間に属する場合には前記原映像に対する映像情報をそのまま維持して、前記第2映像情報区間に属する場合には前記原映像に対する映像情報を前記映像制御情報によって変換する、付記1に記載の映像補償装置。
(付記6)
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定のサイズぐらい増加させる情報である、付記5に記載の映像補償装置。
(付記7)
ユーザによる電力制御の入力に応じて発光ユニットを制御して、前記電力制御の入力に対応する電力レベルの減少情報を提供する(a)段階と、
前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する(b)段階と、
前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を大きい場合と小さい場合に分けて、映像制御情報によって前記入力された映像情報を変換する(c)段階、および
前記変換された映像情報を出力する(d)段階と、を含む映像補償方法。
(付記8)
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定のサイズぐらい増加させる情報である、付記7に記載の映像補償方法。
(付記9)
前記(c)段階は、前記入力された映像情報が前記臨界値より小さい場合に、前記入力された映像情報を変換しない段階をさらに含む、付記7に記載の映像補償方法。
(付記10)
前記(c)段階は、前記入力された映像情報が前記臨界値より小さい場合に、前記入力された映像情報を所定のサイズぐらい増加させて変換する、付記7に記載の映像補償方法。
(付記11)
前記(c)段階は、前記臨界値を基準にして区分される原映像に対する第1映像情報区間と第2映像情報区間のうち、原映像に対する映像情報が前記第1映像情報区間に属する場合には前記原映像に対する映像情報をそのまま維持して、前記第2映像情報区間に属する場合には前記映像制御情報によって前記原映像に対する映像情報を変換する段階を含む、付記7に記載の映像補償方法。
(付記12)
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定のサイズぐらい増加させる情報である、付記11に記載の映像補償方法。
(付記13)
ディスプレイに対する電力を減らすための制御信号を受信する(a)段階と、
前記受信した制御信号によって映像の画素情報から少なくとも一つの臨界値を決定する(b)段階と、
前記画素情報を選択的に調整する少なくとも一つの映像補償関数を決定する(c)段階と、
前記映像補償関数を適用して前記映像を補償する(d)段階、および
前記補償された映像を前記ディスプレイに出力する(e)段階と、を含む映像補償方法。
(付記14)
前記(b)段階は、前記臨界値と減少された電力情報との間の既設定された関係を含むルックアップテーブルを参照して臨界値を決定する段階を含む、付記13に記載の映像補償方法。
(付記15)
前記臨界値は、前記画素情報を少なくとも第1区間と第2区間に区分する、付記13に記載の映像補償方法。
(付記16)
前記(d)段階は、前記第1区間に対する映像補償関数を適用して補償する、付記15に記載の映像補償方法。
(付記17)
前記画素情報は、前記第1区間に対して調整される、付記15に記載の映像補償方法。
(付記18)
ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力量を発光量に変更する(a)段階、および
映像の明るさとコントラストを同時に改善するために前記映像の画素情報の残っている部分を維持するあいだ前記映像の画素情報の部分を調整する(b)段階と、を含む、発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法。
(付記19)
前記調整される部分と前記残っている部分は、臨界値によって定義される、付記18に記載の発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法。
(付記20)
前記臨界値は、ディスプレイの電力変化量によって決定される、付記19に記載の発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法。
(付記21)
前記残っている部分は、ディスプレイの電力減少に比例する、付記18に記載の発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法。
(付記22)
前記残っている部分を維持することは、既設定されたルックアップテーブルを参照して前記残っている部分を維持するようにする、付記18に記載の発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法。
(付記23)
発光ユニットと共に使用する映像補償装置において、
前記発光ユニットに電力を供給する電力制御モジュールと、
前記電力制御モジュールによる電力供給に基づいて原映像の画素情報を補償するための一つ以上のパラメータを生成する制御パラメータ生成モジュールと、
前記原映像の画素情報を分けて前記原映像を補償する映像補償モジュール、および
前記補償された映像を出力する出力モジュールと、を含む、映像補償装置。
(付記24)
前記原映像のピクセル情報は、少なくとも2個の区間に分けられる、付記23に記載の映像補償装置。
(付記25)
前記2個の区間のうちただ一つの区間にある画素情報が調整される、付記24に記載の映像補償装置。
(付記26)
前記画素情報は、臨界値で分けられて、前記臨界値は、前記発光ユニットに供給される電力の変化量によって決定される、付記23に記載の映像補償装置。
(付記27)
前記画素情報の非調整の部分は、前記発光ユニットに供給される電力の変化量に比例する、付記25に記載の映像補償装置。
(付記28)
前記制御パラメータ生成モジュールは、既設定されたルックアップテーブルを含み、前記画素情報の区分は前記ルックアップテーブルを参照して決定される、付記23に記載の映像補償装置。
(付記29)
前記画素情報の区分は、前記原映像の画素情報の分布パターンによって決定される、付記23に記載の映像補償装置。
(付記30)
前記画素情報の非調整の部分は、電力供給の減少に応じて減少する、付記25に記載の映像補償装置。
(付記31)
電力使用による発光量に基づいてディスプレイされる映像の明るさとコントラストを調整する映像補償装置において、
前記電力使用を感知する電力感知器、および
感知された電力使用に基づいて前記映像の一部分にある画素情報を調整して、前記映像の残っている部分の画素情報を維持する補償器と、を含む映像補償装置。
(付記32)
前記画素情報が維持される部分は、前記発光量に基づいてする、付記31に記載の映像補償装置。
(付記33)
前記調整される部分で画素情報が調整される量(amount)は、前記発光量に基づく、付記31に記載の映像補償装置。
(付記34)
コンピュータが映像補償方法を実行できるようにするプログラムが記録された記録媒体において、前記映像補償方法は、
ディスプレイに対する電力を減らすための制御信号を受信する(a)段階と、
前記受信した制御信号によって映像の画素情報から少なくとも一つの臨界値を決定する(b)段階と、
前記画素情報を選択的に調整する少なくとも一つの映像補償関数を決定する(c)段階と、
前記映像補償関数を適用して前記映像を補償する(d)段階、および
前記補償された映像を前記ディスプレイに出力する(e)段階と、を含む記録媒体。
(付記35)
前記(b)段階は、前記臨界値と減少された電力情報との間の既設定された関係を含むルックアップテーブルを参照して臨界値を決定する段階を含む、付記34に記載の記録媒体。
(付記36)
前記臨界値は、前記画素情報を少なくとも第1区間と第2区間に区分する、付記34に記載の記録媒体。
(付記37)
前記(d)段階は、前記第1区間に対する映像補償関数を適用して補償する、付記36に記載の記録媒体。
(付記38)
コンピュータが発光量の変更に基づいてディスプレイ上のイメージを調整する方法を実行できるようにするプログラムが記録された記録媒体において、前記方法は、
ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力量を発光量に変更する(a)段階、および
映像の明るさとコントラストを同時に改善するために前記映像の画素情報の残っている部分を維持するあいだ前記映像の画素情報の部分を調整する(b)段階と、を含む、記録媒体。
(付記39)
前記調整される部分と前記残っている部分は、臨界値によって定義される、付記38に記載の記録媒体。
(付記40)
原映像の明るさとコントラストを強化する映像補償方法において、
バックライトユニットで供給されたり消費されたりする電力を減少させる(a)段階、および
前記電力減少に対応して、前記バックライトユニットの明るさの減少を補償するために前記原映像の低輝度グレースケール値は維持して、中輝度および高輝度グレースケール値は増加させる(b)段階と、を含む、映像補償方法。
(付記41)
前記供給されたり消費されたりする電力の減少はユーザによって選択的に行われたり外部光の感知に基づいて行われたりする、付記40に記載の映像補償方法。
(付記42)
前記低輝度グレースケール値と、前記中輝度および高輝度グレースケール値は、臨界値によって区分される、付記40に記載の映像補償方法。
(付記43)
前記低輝度グレースケール値は、臨界値の長さ(L)に対応して、前記中輝度および高輝度グレースケール値は、前記バックライトユニットの明るさの減少に応じて比例して増加する差異(D)に対応する、付記42に記載の映像補償方法。
(付記44)
前記長さLと前記差異Dは、中輝度および高輝度グレースケール値に対して相対的に前記低輝度グレースケール値の分布パターンに応じて調整される、付記43に記載の映像補償方法。
(付記45)
原映像の明るさとコントラストを強化するための映像補償方法において、
前記原映像の輝度を用いて前記原映像の画素情報を補償して、仮に前記原映像の輝度が既設定された臨界値より小さい場合、前記原映像の画素情報が調整されず、仮に前記原映像の輝度が前記既設定された臨界値より大きい場合、前記原映像の画素情報は前記原映像の輝度を既設定された補償量ぐらい増加して調整する、映像補償方法。
(付記46)
前記原映像の輝度が前記既設定された臨界値よりさらに大きいまた他の臨界値より大きい場合、前記原映像の画素情報は調整されない、付記45に記載の映像補償方法。
(付記47)
前記既設定された臨界値と前記既設定された補償量は、バックライトユニットの明るさの減少に応じて調整される、付記45に記載の映像補償方法。
(付記48)
前記既設定された臨界値と前記既設定された補償量は、前記原映像の画素情報の分布パターンに応じて調整される、付記45に記載の映像補償方法。
(付記49)
前記既設定された臨界値は、輝度減少量に対応する複数の臨界値を有するルックアップテーブルに基づいて決定される付記45に記載の映像補償方法。
(付記50)
前記既設定された補償量は、前記原映像の輝度に応じて決定される、付記45に記載の映像補償方法。
(付記51)
前記既設定された補償量は、補償量に対応する画素情報を含むルックアップテーブルを参照して決定される、付記45に記載の映像補償方法。
(付記52)
前記既設定された臨界値は、式x = (a*x+b*x+c*x+d*x+e*x+f)*gを満足する画素情報x間の交点から決定され、前記係数a、b、c、d、eおよびfは、バックライトユニットの明るさの減少に対応して、前記gは、既設定された補償量を示す、付記45に記載の映像補償方法。
(付記53)
前記方法は、前記原映像の画素情報を補償することによってディスプレイ機器の電力消費を減らし、前記原映像の輝度が減少されても前記原映像の画質低下を防止する、付記45に記載の映像補償方法。
(付記54)
映像の画素情報をディスプレイによって消費されたり供給されたりする電力に基づいて2個以上の区間に分ける(a)段階、および
前記2個以上の区間のうちで少なくとも一つ以上の区間にある画素情報を調整する(b)段階と、を含む映像補償方法。
(付記55)
前記区間のうち少なくとも一つの区間にある画素情報は、調整されない、付記54に記載の映像補償方法。
(付記56)
前記画素情報の調整は、供給されたり消費されたりする電力に基づく、付記54に記載の映像補償方法。
(付記57)
前記画素情報の区分または調整は供給されたり消費されたりする電力の変化に基づく、付記54に記載の映像補償方法。
(付記58)
前記変化は、減少する変化である、付記57に記載の映像補償方法。
(付記59)
映像の画素情報をディスプレイによって消費されたり供給されたりする電力に基づいて2個以上の区間に分ける(a)段階、および
前記2個以上の区間のうち少なくとも一つ以上の区間にある画素情報を残り区間にある画素情報とは異なるように調整する(b)段階と、を含む映像補償方法。
(付記60)
前記2個以上の区間のうち少なくとも一つの区間にある画素情報は、調整されない、付記59に記載の映像補償方法。
(付記61)
ディスプレイを使用する映像補償装置において、
前記ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力に基づいて少なくとも2個以上の区間に分けられた映像の画素情報を含み、前記画素情報は、各区間ごとに異なるように調整される、映像補償装置。
(付記62)
前記2個以上の区間のうち少なくとも一つの区間にある画素情報は、調整されない、付記61に記載の映像補償装置。
(付記63)
前記ディスプレイによって供給されたり消費されたりする電力は、減少する、付記61に記載の映像補償装置。
【符号の説明】
【0081】
300 映像補償装置
310 電力制御モジュール
320 制御パラメータ生成モジュール
330 映像補償モジュール
340 出力モジュール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザからディスプレイに対する電力を減らすための電力制御信号が入力されると、前記入力された電力制御信号に対応する電力レベルの減少情報を提供する電力制御モジュールと、
前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する制御パラメータ生成モジュールと、
前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を少なくとも2以上の映像情報区間に分け、前記少なくとも2以上の映像情報区間のうち一つの区間に属する映像情報が映像制御情報によって変換する映像補償モジュール、および
前記変換された映像情報を出力する出力モジュールと、を含む映像補償装置。
【請求項2】
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定の大きさだけ増加させる情報である、請求項1に記載の映像補償装置。
【請求項3】
前記映像補償モジュールは、前記入力された映像情報が前記臨界値より小さい場合に、前記入力された映像情報を変換しない、請求項1に記載の映像補償装置。
【請求項4】
前記映像補償モジュールは、前記入力された映像情報が前記臨界値より大きい場合に、前記入力された映像情報を所定の大きさだけ増加させて変換する、請求項1に記載の映像補償装置。
【請求項5】
前記映像補償モジュールは、
前記少なくとも2以上の映像情報区間は、第1映像情報区間と第2映像情報区間に区分され、原映像に対する映像情報が前記第1映像情報区間に属する場合には前記原映像に対する映像情報をそのまま維持して、前記第2映像情報区間に属する場合には前記原映像に対する映像情報を前記映像制御情報によって変換する、請求項1に記載の映像補償装置。
【請求項6】
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定の大きさだけ増加させる情報である、請求項5に記載の映像補償装置。
【請求項7】
前記映像補償モジュールは原映像の明るさとコントラストを同時に改善する、請求項1に記載の映像補償装置。
【請求項8】
ユーザからディスプレイに対する電力を減らすための電力制御信号が入力されると、前記入力された電力制御信号に対応する電力レベルの減少情報を提供する(a)段階と、
前記電力レベルの減少情報に基づいて臨界値を決定する(b)段階と、
前記決定された臨界値を基準にして入力された映像情報を少なくとも2以上の映像情報区間に分け、前記少なくとも2以上の映像情報区間のうち一つの区間に属する映像情報によって前記入力された映像情報を変換する(c)段階、および
前記変換された映像情報を出力する(d)段階と、を含む映像補償方法。
【請求項9】
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定の大きさだけ増加させる情報である、請求項8に記載の映像補償方法。
【請求項10】
前記(c)段階は、前記入力された映像情報が前記臨界値より小さい場合に、前記入力された映像情報を変換しない段階をさらに含む、請求項8に記載の映像補償方法。
【請求項11】
前記(c)段階は、前記入力された映像情報が前記臨界値より大きい場合に、前記入力された映像情報を所定の大きさだけ増加させて変換する、請求項8に記載の映像補償方法。
【請求項12】
前記少なくとも2以上の映像情報区間は、第1映像情報区間と第2映像情報区間に区分されると、原映像に対する映像情報が前記第1映像情報区間に属する場合には前記原映像に対する映像情報をそのまま維持して、前記第2映像情報区間に属する場合には前記映像制御情報によって前記原映像に対する映像情報を変換する段階を含む、請求項8に記載の映像補償方法。
【請求項13】
前記映像制御情報は、前記入力された映像情報を所定の大きさだけ増加させる情報である、請求項12に記載の映像補償方法。
【請求項14】
前記(c)段階は原映像の明るさとコントラストを同時に改善する、請求項8に記載の映像補償方法。

【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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【公開番号】特開2013−68958(P2013−68958A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−248769(P2012−248769)
【出願日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【分割の表示】特願2009−517992(P2009−517992)の分割
【原出願日】平成19年7月3日(2007.7.3)
【出願人】(503447036)サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Fターム(参考)】