专利名称：伽玛曲线校正方法
技术领域：
本发明是关于一种伽玛曲线的校正技术，且特别是有关于一种通过光学测 量得到的实际伽玛曲线能与理想伽玛曲线相符的伽玛曲线校正方法。
背景技术：
随着光电与半导体技术的演进，所以带动了平面显示器的蓬勃发展，而在
诸多平面显示器中，液晶显示器(liquid crystal display, LCD)因具有高空间利用 效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，随即成为市场的主流。
而众所皆知的是，依据现今液晶显示器的架构而言，源极驱动器(source driver)外部必须设置一个伽玛参考电压产生单元来用以产生多组伽玛参考电压 (大约为10或14组)给源极驱动器使用。其中，此伽玛参考电压产生单元一般 是在印刷电路板(PCB)上以电阻串分压的方式来实现，但是因为此种设计方式 只能符合单一伽玛曲线(ideal gamma curve,例如伽玛值为2.4的伽玛曲线)来做 设计规划，所以其所提供的多组伽玛参考电压并不可调。
另外，当此伽玛参考电压产生单元所产生的多组伽玛参考电压欲要符合例 如伽玛值为2.2的伽玛曲线时，其必须要将印刷电路板上所使用的电阻串重新 计算并解焊。之后，再将计算过后的电阻元件重新焊接于印刷电路板上，借此 才能提供出符合伽玛值为2.2的伽玛曲线所需的多组伽玛参考电压。
除此之外，在印刷电路板上以电阻串分压的方式所实现的伽玛参考电压产 生单元，其所提供的多组伽玛参考电压会因为电阻元件本身的误差而显得不会 很精确。因此，当这些不精确的伽玛参考电压提供给源极驱动器使用时，使用 者可通过光学测量的方式，实际测量出时序控制器(timing controller, T-con)所提 供的每一个灰度值反应于显示面板(display panel)上的亮度所定义出来的实际 伽玛曲线并不会与理想伽玛曲线相符。正因如此，液晶显示器在显示某些灰度 值的条件下就会产生色偏(color shift)。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种伽玛曲线校正方法，其主要是借由运
用一颗可编程伽玛芯片、 一个预先建立的伽玛査找表，以及像素扰动(dithering) 与帧速率控制(frame rate control, FRC)的演算法，来达到通过光学测量得到的实 际伽玛曲线与理想伽玛曲线能完全相符的目的。
基于上述目的，本发明所提出的伽玛曲线校正方法会包括下列步骤首先， 依据一条理想伽玛曲线，而利用一颗可编程伽玛芯片产生多组伽玛参考电压给 源极驱动器使用。接着，提供多数个灰度值至源极驱动器，并且通过光学测量 的方式，实际测量出每一个灰度值反应于显示面板上的亮度的关系，借以定义 出一条初始实际伽玛曲线。
之后，将理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线建立成一个伽玛查找表，其中 此伽玛査找表内会定义每一个灰度值所对应的理想光穿透率、实际光穿透率， 以及转换灰度值，而此转换灰度值所对应的光穿透率即为理想光穿透率。然后， 当上述灰度值再次提供至源极驱动器时，先将这些灰度值各别转换成其所对应 的转换灰度值，接着再运用像素扰动与帧速率控制的演算法来处理每一个灰度 值转换过后的转换灰度值，借以对应的获得多数个修正灰度值。
最后，提供这些修正灰度值至源极驱动器，并且再次通过光学测量的方式， 实际测量出每一个修正灰度值反应于显示面板上的亮度的关系，借以定义出与 理想伽玛曲线完全相符的修正实际伽玛曲线。
在本发明的一实施例中，在建立上述伽玛査找表前，还包括下列步骤首
先，比对初始实际伽玛曲线与理想伽玛曲线的差异程度。接着，当初始实际伽 玛曲线与理想伽玛曲线差异程度过大时，反复调整可编程伽玛芯片所产生的多 组伽玛参考电压，借以使初始实际伽玛曲线能尽量趋近于理想伽玛曲线。此外，
上述理想伽玛曲线的伽玛值包括1.8、 2.0、 2.2、 2.4，以及2.6。
从另一观点来看，本发明提供一种应用上述本发明所提出的伽玛曲线校正 方法的时序控制器，以及具有此类时序控制器的液晶显示器。
本发明所提出的伽玛曲线校正方法因为先反复调整可编程伽玛芯片所输 出的多组伽玛参考电压，借以来定义出一条趋近于理想伽玛曲线的初始实际伽玛曲线。接着，再将理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线建立成伽玛査找表后， 而通过査表的方式转换提供至源极驱动器的每一个灰度值。最后，再运用像素 扰动与帧速率控制的演算法来处理每一个转换过后的灰度值，借以对应的获得 多数个修正灰度值以提供至源极驱动器。
借此，由于这些修正灰度值所对应的光穿透率即为理想光穿透率，所以使 用者通过光学测量的方式，实际测量出每一个修正灰度值反应于显示面板上的 亮度所定义出来的修正实际伽玛曲线即会与理想伽玛曲线相符。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发 明的具体实施方式
作详细说明，其中
图1绘示为本发明一实施例的伽玛曲线校正方法的流程图。
图2绘示为伽玛值为2.4的理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线的示意图。
图3绘示为伽玛值为2.4的理想伽玛曲线与修正实际伽玛曲线的示意图。
具体实施方式
'
本发明所要达成的技术效果是通过实际测量得到的实际伽玛曲线能与制 定的理想伽玛曲线完全相符，借以使液晶显示器在显示全部灰度值的条件下皆 不会产生色偏的问题。而以下内容将是针对本发明的技术特征与所要达成的技 术效果详细描述，以提供给本发明相关领域的技术人员参考。
图1绘示为本发明一实施例的伽玛曲线校正方法的流程图。请参照图1，
本实施例的伽玛曲线校正方法包括下列步骤首先，如步骤S101所述，依据
一条理想伽玛曲线(例如伽玛值为1.8、 2.0、 2.2、 2.4，或者2.6的伽玛曲线)，
而利用一颗可编程伽玛芯片产生多组伽玛参考电压给源极驱动器使用。于此步 骤中，由于本发明是选用可编程伽玛芯片来产生多组伽玛参考电压给源极驱动 器使用。因此，使用者可以依据现有制定出的所有伽玛曲线来做设计规划，借 以解决目前在印刷电路板上以电阻串分压的方式所实现的伽玛参考电压产生 单元所衍生出的问题。
接着，如步骤S102所述，提供多数个灰度值至源极驱动器，并且通过光学测量的方式，实际测量出每一个灰度值反应于显示面板上的亮度的关系，借 以定义出一条初始实际伽玛曲线。于此步骤中，供给的灰度值的个数会依据源
极驱动器的灰度解析度来决定。举例来说，当源极驱动器的灰度解析度为6位 元时，所需提供的灰度值的个数即为64个，即通称的0到63灰度(gray level), 且这些灰度值主要可由液晶显示器内的时序控制器(T-con)来提供。
因此，当时序控制器依序提供此64灰度值至源极驱动器时，源极驱动器 会对应的产生64个不同电压准位的灰度电压，以驱动显示面板内的画素。借 此，每一个灰度值反应于显示面板的亮度就会不同，所以再通过光学仪器的测 量方式，纪录每一个灰度值反应于显示面板的关系后，即可定义出初始实际伽 玛曲线。
之后，如步骤S103所述，比对初始实际伽玛曲线与理想伽玛曲线的差异 程度，以当初始实际伽玛曲线与理想伽玛曲线差异程度过大时，反复调整可编 程伽玛芯片所产生的多组伽玛参考电压，借以致使初始实际伽玛曲线能尽量趋 近于理想伽玛曲线。于此步骤中，使用者可以比对出于步骤S102所定义出来 的初始实际伽玛曲线与理想伽玛曲线间的差异程度(即初始实际伽玛曲线与理 想伽玛曲线重叠的程度)，借此再决定是否还需不需要调整可编程伽玛芯片所产 生的多组伽玛参考电压。
而为了要能更清楚的述明步骤S103的用意，以下内容会以伽玛值为2.4的 理想伽玛曲线与灰度解析度为6位元的源极驱动器为例，并且搭配图式来说明， 但不以此为限。
图2绘示为伽玛值为2.4的理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线的示意图。 请合并参照图1及图2，于图2中所绘示的(一令一令一)曲线是伽玛值为2.4的 理想伽玛曲线I(gamma2.4)，而图2中所绘示的(一B —■—)曲线是伽玛值为2.4 的初始实际伽玛曲线R(gamma2.4)。
在本实施例中，为了要达到初始实际伽玛曲线能尽量趋近于理想伽玛曲 线，使用者就必须反复调整可编程伽玛芯片所产生的多组伽玛参考电压，且至 少要来达到如图2绘示一样仅在大约21~31灰度值与51~63灰度值在初始实际 伽玛曲线R(gamma2.4)所对应的实际光穿透率有些微的误差，而其余灰度值在 初始实际伽玛曲线R(gamma2.4)所对应的实际光穿透率大致与理想光穿透率相同。
然后，如步骤S104所述，将上述理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线建立 成一个伽玛査找表，其中此伽玛查找表内会定义每一个灰度值所对应的理想光 穿透率、实际光穿透率，以及转换灰度值，而此转换灰度值所对应的光穿透率 即为理想光穿透率。
于此步骤中，使用者可以将伽玛值为1.8、 2.0、 2.2、 2.4，以及2.6的伽玛
曲线与其所对应测量出的初始实际伽玛曲线各别建立成伽玛查找表，且每一个
伽玛査找表内皆会定义出时序控制器提供至源极驱动器的每一个灰度值于理 想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线上各别对应到的理想光穿透率与实际光穿透 率。接着，再依据每一个灰度值于理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线上各别对 应到的理想光穿透率与实际光穿透率的误差，来定义出每一个灰度值所对应到 的转换灰度值，以使每一个转换过后的灰度值所对应的实际光穿透率即为理想 光穿透率。
再者，如步骤S105所述，当时序控制器所提供的每一个灰度值再次提供 至源极驱动器时，依据伽玛査找表而将这些灰度值先各别转换成其所对应的转 换灰度值。接着，再运用像素扰动(dithering)与帧速率控制(FRC)的演算法来处 理每一个灰度值转换过后的转换灰度值，借以对应的获得多数个修正灰度值。
于此步骤中，由于时序控制器所提供的每一个灰度值在输入源极驱动器 前，其所提供的每一个灰度值皆会于伽玛查找表中查找出其所对应的转换灰度 值。然而，若依据每一个灰度值于理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线上各别对 应到的理想光穿透率与实际光穿透率的误差所定义出来的转换灰度值可能会 出现非整数的转换灰度值，所以本实施例的伽玛査找表内针对每一个灰度值所 对应的转换灰度值便提供至少2位元的小数部份，但不以此为限。
举例来说，以灰度值为010010B(即18灰度)为例，其可对应到 010010.10B(艮卩18.5灰度)、010010.01B(艮卩18.25灰度)，或者为010010.11B(即 18.75灰度)。借此，时序控制器提供至源极驱动器的每一个6位元的灰度值就 会对应到一个8位元的转换灰度值，并且再通过像素扰动(dithering)与帧速率控 制(FRC)的演算法来处理每一个8位元的转换灰度值，借以对应的获得多数个6 位元的修正灰度值。于本实施例中所运用的像素扰动(dithering)与帧速率控制(FRC)的演算法应 为本发明领域具有通常知识者所熟识，故在此就不再加以赘述。此外，上述所 获得的多数个修正灰度值各别对应到的实际光穿透率大致已与理想光穿透率 相同。
最后，如步骤S106所述，提供这些修正灰度值至源极驱动器，并且再次 通过光学测量的方式，实际测量出每一个修正灰度值反应于显示面板上的亮度 的关系，借以定义出与理想伽玛曲线完全相符的修正实际伽玛曲线。
于此步骤中，由于每一个修正灰度值各别对应到的实际光穿透率大致已与 理想光穿透率相同。因此，当时序控制器依序提供此64个修正灰度值至源极 驱动器时，源极驱动器会对应的产生64个已修正的灰度电压，以驱动显示面 板内的画素。借此，通过光学仪器的实际测量后，记录每一个修正灰度值反应 于显示面板的亮度的关系，即可定义出与理想伽玛曲线完全相符的修正实际伽 玛曲线。
图3绘示为伽玛值为2.4的理想伽玛曲线与修正实际伽玛曲线的示意图。 请合并参照图2及图3，于图3中所绘示的(一令一令一)曲线是伽玛值为2.4的 理想伽玛曲线I(gamma2.4)，而图3中所绘示的(一B —■—)曲线是伽玛值为2.4 的修正实际伽玛曲线R'(gamma2.4)。其中，由图3可明显看出理想伽玛曲线 1(gamma2.4)与修正实际伽玛曲线R'(gamma2.4)几乎已重叠在一起。
故依据上述可知的是，只要是运用查表的方式搭配像素扰动(dithering)与帧 速率控制(FRC)的演算法，而致使通过光学测量得到的实际伽玛曲线能与理想 伽玛曲线相符的伽玛曲线校正技术就属本发明所能保护的范畴。
综上所述，本发明所提出的伽玛曲线校正方法因为先反复调整可编程伽玛 芯片所输出的多组伽玛参考电压，借以来定义出一条趋近于理想伽玛曲线的初 始实际伽玛曲线。接着，再将理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线建立成伽玛査 找表后，而通过査表的方式转换提供至源极驱动器的每一个灰度值。最后，再 运用像素扰动与帧速率控制的演算法来处理每一个转换过后的灰度值，借以对 应的获得多数个修正灰度值以提供至源极驱动器。
借此，由于这些修正灰度值所对应的光穿透率即为理想光穿透率，所以使 用者通过光学测量的方式，实际测量出每一个修正灰度值反应于显示面板上的亮度所定义出来的修正实际伽玛曲线即会与理想伽玛曲线相符。也因为如此， 本发明所提出的伽玛曲线校正方法即可依据现有制定出的所有伽玛曲线来做 设计规划，并且其所应用的时序控制器可以致使液晶显示器在显示全部灰度值 的条件下也不会产生色偏。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善， 因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1. 一种伽玛曲线校正方法，其特征在于包括下列步骤依据一理想伽玛曲线，而利用一可编程伽玛芯片产生多组伽玛参考电压给一源极驱动器使用；提供多数个灰度值至该源极驱动器，并且通过光学测量的方式，实际测量出每一个灰度值反应于一显示面板上的亮度的关系，借以定义出一初始实际伽玛曲线；将该理想伽玛曲线与该初始实际伽玛曲线建立成一伽玛查找表，其中该伽玛查找表内会定义每一个灰度值所对应的一理想光穿透率、一实际光穿透率，以及一转换灰度值，而该转换灰度值所对应的光穿透率即为该理想光穿透率；当该些灰度值再次提供至该源极驱动器时，先将该些灰度值各别转换成其所对应的该转换灰度值，接着再运用一像素扰动与帧速率控制的演算法处理每一个灰度值转换过后的该转换灰度值，借以对应的获得多数个修正灰度值；以及提供该些修正灰度值至该源极驱动器，并且再次通过光学测量的方式，实际测量出每一个修正灰度值反应于该显示面板上的亮度的关系，借以定义出与该理想伽玛曲线完全相符的一修正实际伽玛曲线。
2. 如权利要求1所述的伽玛曲线校正方法，其特征在于，在建立该伽玛査 找表前，还包括下列步骤-比对该初始实际伽玛曲线与该理想伽玛曲线的差异程度；以及 当该初始实际伽玛曲线与该理想伽玛曲线差异程度过大时，反复调整该些 伽玛参考电压，借以使该初始实际伽玛曲线能尽量趋近于该理想伽玛曲线。
3. 如权利要求1所述的伽玛曲线校正方法，其特征在于，该理想伽玛曲线 的伽玛值包括1.8、 2.0、 2.2、 2.4，以及2.6。
4. 一种应用如权利要求1所述的伽玛曲线校正方法的时序控制器。
5. —种具有如权利要求4所述的时序控制器的液晶显示器。
全文摘要
本发明涉及一种伽玛曲线校正方法，包括反复调整可编程伽玛芯片所输出的多组伽玛参考电压，借以来定义出一条趋近于理想伽玛曲线的初始实际伽玛曲线。接着，再将理想伽玛曲线与初始实际伽玛曲线建立成伽玛查找表后，而通过查表的方式转换提供至源极驱动器的每一个灰度值。最后，再运用像素扰动与帧速率控制的演算法来处理每一个转换过后的灰度值，借以对应的获得多数个修正灰度值以提供至源极驱动器。借此，通过本发明所揭露的伽玛曲线校正方法，即可获得与理想伽玛曲线完全相符的实际伽玛曲线。
文档编号G09G3/20GK101419783SQ20071018176
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者古健平, 吴敏旭, 徐名潭, 苏志芳 申请人:中华映管股份有限公司