專利名稱：顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，尤其涉及一種可對顯示器的顯示特性進(jìn)行自動且完整地調(diào)整的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在顯示器的生產(chǎn)過程中，如何讓顯示器顯示出正確的亮度及色彩，是一項(xiàng)重要的程序。由于顯示器的顯示特性的原因，輸入顯示器的影像信號經(jīng)由顯示器顯示出來的影像，其亮度及色彩并無法真實(shí)還原原本的影像，原因是顯示器的輸入和輸出之間屬于非線性傳輸，因此顯示器在出廠前都需經(jīng)過顯示特性的適當(dāng)調(diào)校，以確保顯示器的影像輸出能夠真實(shí)反應(yīng)所輸入的影像信號。
常用技術(shù)中，顯示器的輸入/輸出關(guān)系是以一乘冪函數(shù)來近似的光輸出＝輸入電壓γ；即公知的伽瑪曲線(Gamma Curve)。γ(Gamma)＝1為顯示器理想的輸入/輸出關(guān)系，如圖1A所示的線性曲線。不過目前顯示器多為非線性傳輸，以陰極射線管(CRT)顯示器為例，其輸入/輸出關(guān)系常以γ＝2.2來近似，關(guān)系曲線如圖1B所示。為了獲得如圖1A的理想輸入/輸出關(guān)系，必須針對CRT顯示器進(jìn)行補(bǔ)償工作，也就是伽瑪修正(Gamma Correction)，借由圖1C所示的γ＝0.45曲線，可將CRT顯示器的輸入/輸出關(guān)系補(bǔ)償為線性，這樣可達(dá)到線性化目的。
不過并非所有顯示器均可使用單純的乘冪函數(shù)來表示實(shí)際的伽瑪曲線。圖1D所示為典型的液晶顯示板(LCD Panel)的伽瑪曲線，其輸入/輸出關(guān)系并非乘冪函數(shù)，所需的補(bǔ)償曲線為圖1E中的虛線，因此用來進(jìn)行CRT顯示器的伽瑪修正方式并無法適用，而必須實(shí)際測量其伽瑪曲線再進(jìn)行修正，方能確保顯示器的影像輸出能夠真實(shí)反應(yīng)所輸入的影像信號。
然而，目前公知的顯示器顯示特性調(diào)整作業(yè)并未達(dá)到理想狀況，無法針對顯示器的色溫(Color Temperature)和白平衡(White Balance)等顯示特性進(jìn)行完整的調(diào)整，其主要原因在于進(jìn)行顯示器的伽瑪修正時，并沒有實(shí)際完成如圖1C和圖1E所示的完整伽瑪曲線修正，而是如圖1F和圖1G所示，僅取樣伽瑪曲線中1至2點(diǎn)的取樣點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)在難以獲得理想的顯示效果。因此，為確保顯示器的影像輸出能夠真實(shí)反應(yīng)所輸入的影像信號，常用技術(shù)中仍有相當(dāng)大的改善空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種使顯示器在開發(fā)與生產(chǎn)階段能夠達(dá)到自動且完整地調(diào)整顯示特性的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其包含一顯示器，用以顯示影像；一影像擷取分析單元，用以擷取并分析影像，并輸出一分析信號；一圖像產(chǎn)生單元，用以產(chǎn)生圖像(Pattem)信號；以及一控制單元，根據(jù)分析信號與圖像信號以調(diào)整該顯示器的顯示效果，形成一閉環(huán)回路控制(Close Loop Control)。
其中所述影像擷取分析單元包含一影像傳感器，用以擷取影像，并輸出一影像信號。
其中所述影像擷取分析單元包含一彩色分析儀(Color Analyzer)，用以接收影像信號以進(jìn)行亮度及色度調(diào)校，并輸出分析信號。
其中所述控制單元為一計算機(jī)。
其中所述顯示器借由接收圖像信號以產(chǎn)生影像。
其中所述圖像信號為模擬信號或數(shù)字信號。
其中所述顯示器包含一輸入伽瑪修正(Gamma Correction)單元、一色彩空間轉(zhuǎn)換(Color Space Conversion)單元、一增益控制(Gain Control)單元及一輸出伽瑪修正單元，以提供該顯示器的顯示效果調(diào)整之用。
其中所述顯示器的顯示效果調(diào)整包含色溫(Color Temperature)、白平衡(White Balance)及伽瑪修正(Gamma Correction)。
其中所述控制單元根據(jù)分析信號與圖像信號，調(diào)整所述顯示器的輸入伽瑪修正單元、色彩空間轉(zhuǎn)換單元、增益控制單元及輸出伽瑪修正單元。
其中所述控制單元為顯示器具有的一微控制單元；所述影像擷取分析單元輸出一分析信號至上述微控制單元。
其中所述顯示器包含一輸入伽瑪修正(Gamma Correction)單元、一色彩空間轉(zhuǎn)換(Color Space Conversion)單元、一增益控制(Gain Control)單元及一輸出伽瑪修正單元，以提供該顯示器的顯示效果調(diào)整之用。
其中所述微控制單元根據(jù)分析信號與圖像信號，調(diào)整所述顯示器的輸入伽瑪修正單元、色彩空間轉(zhuǎn)換單元、增益控制單元及輸出伽瑪修正單元。
其中所述圖像產(chǎn)生單元可為顯示器。
在本發(fā)明形成的閉環(huán)回路控制中，控制單元根據(jù)分析信號與圖像信號，調(diào)整顯示器的輸入伽瑪修正單元、色彩空間轉(zhuǎn)換單元、增益控制單元及輸出伽瑪修正單元，可對顯示器在開發(fā)與生產(chǎn)階段自動且完整地調(diào)整其顯示特性，直到達(dá)到期望的顯示效果。


圖1A、圖1B、圖1C為公知陰極射線管(CRT)顯示器的伽瑪修正示意圖；圖1D、圖1E為公知液晶顯示板(LCD Panel)的伽瑪修正示意圖；圖1F、圖1G為常用的以取樣方式進(jìn)行的顯示器伽瑪修正示意圖；圖2A為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A、圖3B為本發(fā)明的原理圖。
圖號說明21計算機(jī)22圖像產(chǎn)生單元23影像擷取分析單元 231影像傳感器232彩色分析儀 24液晶顯示器31液晶顯示器311微控制單元(MCU)312輸入伽瑪修正(Gamma Correction)單元313色彩空間轉(zhuǎn)換(Color Space Conversion)單元314增益控制(Gain Control)單元315輸出伽瑪修正單元具體實(shí)施方式

請參見圖2A、圖2B，為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。如圖2A所示，為一閉環(huán)回路控制系統(tǒng)，其中圖像產(chǎn)生單元22產(chǎn)生調(diào)整顯示特性用的圖像信號，分別傳送至液晶顯示器24以顯示該圖像信號的影像，以及計算機(jī)21；計算機(jī)21也由影像擷取分析單元23，取得彩色分析儀232分析影像傳感器231所擷取的影像信號后所輸出的分析信號。計算機(jī)21可經(jīng)由程序設(shè)計進(jìn)行圖像信號與分析信號的比對工作，進(jìn)而自動輸出調(diào)整信號以調(diào)整液晶顯示器24的顯示效果。圖2B所示為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例，直接利用液晶顯示器24內(nèi)部的微控制單元(MCU)來取代計算機(jī)21的工作，以達(dá)成相同的自動調(diào)整功能。
圖3A、圖3B為本發(fā)明顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步闡述，用以解說顯示器的顯示特性調(diào)整作業(yè)。如圖3A所示，液晶顯示器31的顯示特性，是通過內(nèi)部的輸入伽瑪修正(Gamma Correction)單元312、色彩空間轉(zhuǎn)換(ColorSpace Conversion)單元313、增益控制(Gain Control)單元314與輸出伽瑪修正315進(jìn)行調(diào)整；至于如何調(diào)整，則是利用計算機(jī)21比對圖像產(chǎn)生單元22產(chǎn)生的圖像信號，以及影像擷取分析單元23輸出的分析信號后，輸出調(diào)整信號控制液晶顯示器31的微控制單元311，借以分別調(diào)整輸入伽瑪修正單元312、色彩空間轉(zhuǎn)換單元313、增益控制單元314與輸出伽瑪修正315在YUV色彩空間及RGB色彩空間的參數(shù)，達(dá)到色溫(Color Temperature)和白平衡(WhiteBalance)的自動調(diào)整，以及在RGB伽瑪曲線上每一點(diǎn)伽瑪值的修正。圖3B所示為利用液晶顯示器24內(nèi)部的微控制單元311來取代計算機(jī)21的工作，因此微控制單元311在接收圖像產(chǎn)生單元22產(chǎn)生的圖像信號，以及影像擷取分析單元23輸出的分析信號后進(jìn)行比對，即可直接調(diào)整輸入伽瑪修正單元312、色彩空間轉(zhuǎn)換單元313、增益控制單元314與輸出伽瑪修正315在YUV色彩空間及RGB色彩空間的參數(shù)，而達(dá)到調(diào)整液晶顯示器31的顯示效果。
本發(fā)明在應(yīng)用層面上，除了液晶顯示器的自動調(diào)整外，更可以使用在有機(jī)電激發(fā)光顯示器(OLED，Organic Light-Emitting Diode)等平面顯示器(FPD)，或者陰極射線管(CRT)顯示器在出廠前，自動調(diào)整色溫和白平衡，以及自動進(jìn)行整個伽瑪曲線的完整伽瑪修正作業(yè)。另外，就技術(shù)層面而言，若進(jìn)行調(diào)整的顯示器具有數(shù)字影像輸入端子，則傳送至顯示器的圖像信號也為數(shù)字信號，此時數(shù)字式的圖像信號也可由顯示器自行產(chǎn)生，而毋須另外增設(shè)圖像產(chǎn)生單元。
本發(fā)明是針對常用技術(shù)提出改善，除了利用彩色分析儀和圖形產(chǎn)生器進(jìn)行顯示特性的測試外，更可通過顯示器內(nèi)部微控制單元，或經(jīng)由外部計算機(jī)形成一閉環(huán)回路控制；而本發(fā)明的進(jìn)步性在于，通過計算機(jī)程序設(shè)計，可以達(dá)到顯示器在開發(fā)與生產(chǎn)過程中，自動調(diào)整顯示器色溫和白平衡，以及在完整測量顯示器的伽瑪曲線后，即可利用轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換成所需求的伽瑪值進(jìn)行修正，達(dá)到自動調(diào)整顯示器顯示效果的目的。
權(quán)利要求
1.一種顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包含一顯示器，用以顯示影像；一影像擷取分析單元，用以擷取并分析影像，并輸出一分析信號；一圖像產(chǎn)生單元，用以產(chǎn)生一圖像信號；以及一控制單元，是根據(jù)該分析信號與圖像信號以調(diào)整所述顯示器的顯示效果，形成一閉環(huán)回路控制。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的影像擷取分析單元包含一影像傳感器，用以擷取影像，并輸出一影像信號。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的影像擷取分析單元還包含一彩色分析儀，用以接收影像信號以進(jìn)行亮度及色度調(diào)校，并輸出分析信號。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元為一計算機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示器借由接收圖像信號以產(chǎn)生影像。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的圖像信號為模擬信號或數(shù)字信號。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示器包含一輸入伽瑪修正單元、一色彩空間轉(zhuǎn)換單元、一增益控制單元及一輸出伽瑪修正單元，以提供該顯示器的顯示效果調(diào)整之用。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示器的顯示效果調(diào)整包含色溫、白平衡及伽瑪修正。
9.如權(quán)利要求7所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元根據(jù)分析信號與圖像信號，調(diào)整所述顯示器的輸入伽瑪修正單元、色彩空間轉(zhuǎn)換單元、增益控制單元及輸出伽瑪修正單元。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元為顯示器具有的一微控制單元；所述的影像擷取分析單元輸出一分析信號至上述微控制單元。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示器包含一輸入伽瑪修正單元、一色彩空間轉(zhuǎn)換單元、一增益控制單元及一輸出伽瑪修正單元，以提供該顯示器的顯示效果調(diào)整之用。
12.如權(quán)利要求10所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的微控制單元根據(jù)分析信號與圖像信號，調(diào)整所述顯示器的輸入伽瑪修正單元、色彩空間轉(zhuǎn)換單元、增益控制單元及輸出伽瑪修正單元。
13.如權(quán)利要求1或10所述的顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述的圖像產(chǎn)生單元可為顯示器。
全文摘要
本發(fā)明為一種顯示器自動調(diào)整系統(tǒng)，其包含一顯示器，用以顯示影像；一影像擷取分析單元，用以擷取并分析該影像，并輸出一分析信號；一圖像產(chǎn)生單元，用以產(chǎn)生圖像(Pattern)信號；以及一控制單元，根據(jù)該分析信號與該圖像信號以調(diào)整該顯示器的顯示效果，以形成一閉環(huán)回路控制(Close Loop Control)。通過顯示器內(nèi)部微控制單元(MCU，Micro Controller Unit)或外部計算機(jī)形成的閉環(huán)回路控制(Close Loop Control)，可對顯示器在開發(fā)與生產(chǎn)階段自動且完整地調(diào)整其顯示特性。
文檔編號G09G5/10GK1482592SQ03121840
公開日2004年3月17日 申請日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者洪乃全, 葉水金 申請人:偉詮電子股份有限公司