用于处理图像信号的设备和方法

技术领域

本公开涉及用于驱动显示器的设备和方法，并且更具体地涉及用于处理图像信号的设备和方法。

背景技术

诸如电视(TV)和监视器之类的显示装置配备有例如发光二极管(LED)的光源作为用于显示图像的背光。LED光源往往比传统的荧光灯、白炽灯或卤素灯发射更多的蓝光。

长时间暴露于蓝光可能对身体有害，因为它可能导致眼睛疲劳、干眼，并且在严重的情况下，导致对眼睛的视网膜或晶状体的损害。另外，在晚上长时间使用显示装置也可能因由蓝光导致抑制睡眠诱导激素的释放而干扰睡眠。

为了减少蓝光的发射量，使用诸如人工地减少由光源发射的蓝光信号分量或附接物理地阻挡蓝光信号分量的透射的滤波器的方法。

然而，利用上述减少蓝光信号分量的方法，图像质量可能急剧改变，从而对持续观看屏幕的用户造成视觉上的不便。

另外，由于无论当前显示的图像的特性如何，图像质量均一地改变，所以难以针对用户的工作环境提供最佳图像质量，并且难以自适应地响应于输入图像的变化。

即使在使用物理滤波器的情况下，蓝光也被滤波器单方面地阻挡，而无论图像的特性如何。结果，难以提供适合于用户的图像质量，并且难以适当地应对输入图像的变化。

发明内容

本公开涉及用于驱动显示器的设备和方法，其基本上解决了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题。

为了解决上述问题而设计的本公开的一个目的是提供一种显示驱动设备和显示驱动方法，以用于根据输入图像的特性来减少蓝光的发射量。

为了实现这些目的和其它优点，并且根据本公开的目的，如本文所体现和广泛描述的，一种用于驱动显示器的设备可以包括：RGB色差计算器，该RGB色差计算器被配置成基于要输入到单位像素中的每一个单位像素的红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号来计算要在每一个单位像素中显示的颜色的RGB色差；以及增益计算器，该增益计算器被配置成基于RGB色差来计算用于蓝色图像信号的增益。

在本公开的另一方面中，一种驱动显示器的方法可以包括以下步骤：由RGB色差计算器基于要输入到单位像素中的每一个单位像素的红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号来计算要在每一个单位像素中显示的颜色的RGB色差；由增益计算器通过使用至少两个权重来基于RGB色差计算用于蓝色图像信号的增益，其中，至少两个权重包括从对象计算的第一权重以及从对象的背景图像计算的第二权重；以及由增益应用模块应用增益并且输出蓝色校正图像信号，其中，单位像素通过使用蓝色图像信号的蓝色校正图像信号来调整。

根据本公开的用于驱动显示器的设备和方法可以根据图像的颜色特征来减少蓝光，从而防止颜色劣化。

应当理解，本公开的前述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图例示了本公开的方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中，

图1是例示根据本公开的一个方面的包括显示驱动设备的显示装置的框图；

图2是示意性地例示根据本公开的一个方面的由显示驱动设备驱动的显示面板的单位像素的图；

图3是根据本公开的一个方面的包括在显示驱动设备中的蓝光控制器的框图；

图4是描绘根据本公开的一个方面的计算的增益的曲线图；

图5是根据本公开的一个方面的驱动显示器的方法的流程图。

具体实施方式

在整个说明书中，相同的附图标记用于指代基本相同的组件。在以下描述中，如果组件和特征与本公开的核心配置不相关，那么可以省略所属领域中已知的组件和特征的详细描述。本说明书中使用的术语的含义应如下理解。

本公开的优点和特征以及实现它们的方法根据实施方式的详细描述以及附图将变得清楚。然而，本公开不限于本文公开的实施方式，并且将以许多不同的形式实现。提供这些实施方式仅是为了使本发明的公开内容全面并且充分地告知本公开所属技术领域的普通技术人员本公开的范围。应当注意，本公开的范围仅由权利要求限定。

附图中给出的元件的形状、尺寸、比例、角度、数量仅是例示性的，而不是限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。此外，在描述本公开时，可以省略对公知技术的描述以便避免模糊本公开的要点。

如本文所用，除非另有具体说明，否则术语“包括”、“具有”、“包含”等不应被解释为受其后列出的手段限制。在提及单数名词时使用不定冠词或定冠词(例如，“一”或“一个”、“该”)的情况下，除非另外特别说明，否则这包括该名词的复数。

即使没有另外明确说明，元件也解释成包括误差容限。

在描述时间关系时，除非明确使用术语“立即”或“直接”，否则诸如“之后”、“随后”、“接下来”、“之前”等的术语可以包括任何两个事件不连续的情况。

虽然术语第一、第二等用于描述各种元件，但是这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。因此，在本公开的技术思想内，本文提到的第一元件可以是第二元件。

应当理解，术语“至少一个”包括一个或更多个相关项目的所有可能组合。例如，短语“第一项、第二项和第三项中的至少一个”可以意指第一项、第二项或第三项中的每一个以及第一项、第二项和第三项中的两个或更多个的任何可能组合。

本公开的各种实施方式的特征可以部分地或完全地组合。如本领域技术人员将清楚地理解的，各种交互和操作在技术上是可能的。实施方式可以彼此独立地或彼此结合地实践。

在下文中，将参照图1和图2详细描述根据本公开的一个方面的包括显示驱动设备的显示装置。图1是例示根据本公开的一个方面的包括显示驱动设备的显示装置的框图。图2是示意性地例示根据本公开的一个实施方式的由显示驱动设备驱动的显示面板的单位像素的图。

参照图1，根据本公开的一个方面的显示装置包括显示面板100和显示驱动设备200。

显示面板100可以实现为平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器。换句话说，显示面板100可以是任何类型。

然而，为了简单起见，下面将描述液晶显示器(LCD)显示面板作为本公开的示例。

显示面板100可以包括多条选通线G1至Gn、多条数据线D1至Dm和多个像素(未示出)以显示预定亮度的图像。

多条选通线G1至Gn中的每一条在显示时段(DP)中接收输入的扫描脉冲。多条数据线D1至Dm中的每一条在DP中接收数据信号。多条选通线G1至Gn和多条数据线D1至Dm在基板上布置成彼此交叉以限定多个像素区域。多个像素中的每一个可以包括连接到相邻选通线和数据线的薄膜晶体管(TFT)、连接到TFT的像素电极(PE)和公共电极(CE)、布置在PE与CE之间的液晶电容器Clc以及连接到PE的存储电容器Cst。

此外，根据本公开的一个方面，如图2所示，显示面板100可以由包括红色像素PR、绿色像素PG和蓝色像素PB的单位像素(UP)组成。包括在一个UP中的红色像素PR、绿色像素PG和蓝色像素PB可以彼此相邻地定位。包括在UP中的红色像素PR、绿色像素PG和蓝色像素PB中的每一者可以经由数据线从数据驱动器220接收用于每种颜色的图像信号R、G或B，并显示与用于每种颜色的图像信号R、G、B相对应的梯度(gradient)。

包括在UP中的像素不限于此，并且显示面板100可以由包括红色像素PR、绿色像素PG、蓝色像素PB和白色像素PW的UP组成，其中，包括在一个UP中的红色像素PR、绿色像素PG、蓝色像素PB和白色像素PW可以彼此相邻地定位。

显示驱动设备200可以包括定时控制器210、数据驱动器220和选通驱动器230。定时控制器210、数据驱动器220和选通驱动器230可以各自被配置成集成电路(IC)，但不限于此。集成电路可以包括定时控制器210、数据驱动器220和选通驱动器230中的至少一者。

定时控制器210从主机系统500接收包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和时钟信号CLK的各种定时信号，并生成用于控制选通驱动器230的栅极控制信号GCS和用于控制数据驱动器220的数据控制信号DCS。另外，定时控制器210从外部系统接收图像信号RGB，将图像信号转换成可以由数据驱动器220处理的形式，并输出图像信号RGB’。

数据驱动器220从定时控制器210接收数据控制信号DCS和图像信号RGB’。数据控制信号DCS可以包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC和源极输出使能信号SOE。源极起始脉冲控制数据驱动器120开始数据采样的定时。源极采样时钟SSC是用于控制数据的采样定时的时钟信号。源极输出使能信号SOE控制输出的定时。

另外，数据驱动器120将接收到的图像信号RGB’转换成模拟数据信号，并通过多条数据线D1至Dm将数据信号供应给像素。

选通驱动器230从定时控制器210接收栅极控制信号GCS。栅极控制信号GCS可以包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC和栅极输出使能信号。选通驱动器230通过接收到的栅极控制信号GCS生成与数据信号同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)，使所生成的栅极脉冲移位，并将移位的栅极脉冲顺序地供应给选通线G1至Gn。为此，选通驱动器230可以包括多个栅极驱动IC(未示出)。在定时控制器210的控制下，栅极驱动IC将与数据信号同步的栅极脉冲顺序地供应给选通线G1至Gn，以选择输入数据信号的数据线。栅极脉冲在栅极高电压与栅极低电压之间摆动。

根据本公开的一个方面，显示驱动设备200可以包括蓝光控制器240(参见图3)，蓝光控制器240被配置成调节来自显示面板100的蓝光的发射。例如，上述定时控制器210、数据驱动器220和选通驱动器230中的至少一者可以包括蓝光控制器240。然而，实施方式不限于此。蓝光控制器240可以被包括在包括所有定时控制器210、数据驱动器220和选通驱动器230的单个芯片中，或者可以被包括在包括定时控制器210、数据驱动器220和选通驱动器230中的至少一者的单个芯片中。

主机系统500将数字图像数据转换成适合于在显示面板100上显示的格式。主机系统500将经转换的数字图像数据与定时信号Vsync、Hsync、GCS和DCS一起发送到定时控制器210。主机系统可以由电视系统、机顶盒、导航系统、数字视频盘(DVD)播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统来实现以接收输入图像。

在下文中，将参照图3和图4详细描述根据本公开的一个实施方式的显示驱动设备。图3是根据本公开的一个实施方式的包括在显示驱动设备中的蓝光控制器的框图，并且图4是描绘根据本公开的一个方面的计算的增益的曲线图。

参照图3，根据本公开的一个实施方式的蓝光控制器240可以基于输入图像信号RGB来识别在每个UP中显示的颜色的特性，并且可以根据所识别的颜色的特性来校正蓝色图像信号B，同时防止颜色劣化。具体地，输入图像信号RGB包括用于每个UP的红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B。蓝光控制器240基于与每个UP的红色像素PR、绿色像素PG和蓝色像素PB相对应的输入红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B之间的差来计算增益，并将所计算的增益应用于蓝色图像信号B。为此，蓝光控制器240包括RGB色差计算器241、增益计算器242和增益应用模块243。

RGB色差计算器241计算要在每个UP中显示的颜色的RGB色差RGB_diff。由于红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B是与每个UP的红色像素PR、绿色像素PG和蓝色像素PB中的梯度相对应的值，所以RGB色差计算器241基于红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B来计算要在每个UP中显示的颜色的图像信号差的最大值，并且将所计算的图像信号差的最大值计算为RGB色差RGB_diff。具体地，根据本公开的一个方面，RGB色差计算器241计算红色图像信号R与绿色图像信号G之间的差的绝对值、绿色图像信号G与蓝色图像信号B之间的差的绝对值以及蓝色图像信号B与红色图像信号R之间的差的绝对值，并且计算红色图像信号R与绿色图像信号G之间的差的绝对值、绿色图像信号G与蓝色图像信号B之间的差的绝对值以及蓝色图像信号B与红色图像信号R之间的差的绝对值中的最大值作为RGB色差RGB_diff。

增益计算器242基于由RGB色差计算器241计算的RGB色差RGB_diff来计算用于校正蓝色图像信号B的增益。具体地，如图4所示，增益计算器242可以根据式1基于由用户预定的第一权重weight1和第二权重weight2、最大RGB色差RGB_diff_MAX以及RGB色差RGB_diff来计算增益。

[式1]

根据本公开的一个方面，如图4所示，第一权重weight1和第二权重weight2可以小于1，并且第一权重weight1可以小于第二权重weight2。因此，随着RGB色差RGB_diff增大，用于校正红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B的增益可以具有更大的值。

随着RGB色差RGB_diff减小，颜色变得较不饱和，因此要在UP中显示的颜色更接近白色或灰色。随着RGB色差RGB_diff增大，颜色更饱和，因此要显示的颜色可以更亮。根据本公开的一个方面，如上所述，第一权重weight1小于第二权重weight2。因此，根据图4和式1，随着RGB色差RGB_diff减小，计算出更小的增益。随着RGB色差RGB_diff增大，计算出更大的增益。换句话说，当RGB色差RGB_diff较小并且由对应UP显示的颜色较不饱和时，可以产生更小的增益。当RGB色差RGB_diff较大并且由对应UP显示的颜色更饱和时，可以产生更大的增益。

增益应用模块243将由增益计算器242计算的增益应用于蓝色图像信号B，以输出蓝色校正图像信号B_g。具体地，增益应用模块243根据下式2基于增益和增益的最大值gain_MAX来输出蓝色校正图像信号B_g。

[式2]

Bg＝(B*增益)/gain_MAIX

此外，增益应用模块243可以将由增益计算器242计算的增益应用于红色图像信号R和绿色图像信号G以及蓝色图像信号B，以输出红色校正图像信号R_g、绿色校正图像信号G_g和蓝色校正图像信号B_g。

根据本发明的一个方面，当RGB色差RGB_diff较小并且因此由对应UP显示的颜色较不饱和时，可以将更小的增益应用于图像信号。当RGB色差RGB_diff较大并且因此由对应UP显示的颜色更饱和时，可以将更大的增益应用于图像信号。因此，随着由对应UP显示的颜色的饱和度降低，从蓝色像素PB发射的蓝光的量可以减少，由此减少来自显示面板100的蓝光对用户身体的影响。此外，通过将更小的增益应用于显示较不饱和颜色的UP，可以防止颜色劣化。

在下文中，将参照图5详细描述根据本公开的一个方面的驱动显示器的方法。图5是根据本公开的一个方面的驱动显示器的方法的流程图。

利用根据本公开的一个方面的显示驱动方法，可以基于输入图像信号RGB来识别在每个UP中显示的颜色的特性，并且可以根据所识别的颜色的特性来校正红色图像信号R、绿色图像信号G和输入到蓝色像素PB的蓝色图像信号B。由此，可以防止颜色劣化。

参照图5，RGB色差计算器241首先计算要在每个UP中显示的颜色的RGB色差RGB_diff(S501)。具体地，RGB色差计算器241基于红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B来计算要在每个UP中显示的颜色的图像信号差的最大值作为RGB色差RGB_diff。换句话说，根据本公开的一个方面，RGB色差计算器241计算红色图像信号R与绿色图像信号G之间的差的绝对值、绿色图像信号G与蓝色图像信号B之间的差的绝对值以及蓝色图像信号B与红色图像信号R之间的差的绝对值，并且计算红色图像信号R与绿色图像信号G之间的差的绝对值、绿色图像信号G与蓝色图像信号B之间的差的绝对值以及蓝色图像信号B与红色图像信号R之间的差的绝对值中的最大值作为RGB色差RGB_diff。

然后，增益计算器242基于RGB色差RGB_diff来计算用于校正蓝色图像信号B的增益(S502)。如图4所示，增益计算器242可以根据上式1基于由用户预定的第一权重weight1和第二权重weight2、最大RGB色差RGB_diff_MAX以及RGB色差RGB_diff来计算增益。

这里，第一权重weight1和第二权重weight2可以小于1，并且第一权重weight1可以小于第二权重weight2。因此，随着RGB色差RGB_diff增大，用于校正红色图像信号R、绿色图像信号G和蓝色图像信号B的增益可以具有更大的值。

然后，增益应用模块243将增益应用于蓝色图像信号B以计算并输出蓝色校正图像信号B_g。具体地，增益应用模块243根据上式2基于增益和增益的最大值gain_MAX来输出蓝色校正图像信号B_g。

根据本公开的一个方面，当RGB色差RGB_diff更小并且因此由对应UP显示的颜色较不饱和时，可以将更小的增益应用于图像信号。当RGB色差RGB_diff更大并且因此由对应UP显示的颜色更饱和时，可以将更大的增益应用于图像信号。因此，随着由对应UP显示的颜色的饱和度降低，从蓝色像素PB发射的光的量可以减少，由此保护用户的视力免受显示面板100的影响并提高便利性。此外，通过将更小的增益应用于显示较不饱和颜色的UP，可以防止颜色劣化。

本公开所属领域的技术人员应当理解，上述公开可以在不改变其技术思想或必要特征的情况下以其它特定形式实践。

此外，本文描述的方法可以至少部分地使用一个或更多个计算机程序或组件来实现。这些组件可以被提供为包括易失性存储器和非易失性存储器的计算机可读介质上或者机器可读介质上的计算机指令的集合。该指令可以被提供为软件或固件，并且可以整体或部分地以硬件配置(诸如ASIC、FPGA、DSP或其它类似装置)实现。这些指令可以被配置成由一个或更多个处理器或者其它硬件组件来执行，其中，这些处理器或其它硬件组件在执行以上计算机指令的集合时执行或被使能以执行本文公开的方法和过程的全部或一部分。

因此，应当理解，上述实施方式在所有方面是示例性的而非限制性的。本公开的范围由所附权利要求限定，而不是由以上详细描述限定，并且应当被解释成覆盖从所附权利要求及其等同物的含义和范围得出的所有修改或变化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2023年1月5日提交的韩国专利申请No.10-2023-0001825的权益，该申请在此通过引用并入，如同在本文中完全阐述一样。