专利名称：一种液晶显示器响应时间的测量方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器特性测量领域，尤其涉及一种液晶显示器响应时间的测量方法及系统。
背景技术：
液晶显示器响应时间指的是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间，它是衡量液晶显示器性能的重要参数，直接影响到液晶显示器所显示的图像、特别是动态图像的质量。因此，测量响应时间是液晶显示器性能检测的必需项目。通常来说，对大多数液晶显示器进行响应时间测量时，测量的是由视频电子标准协会(VESA)所管理的305-1标准规定的响应时间，具体为首先预设两个不同的灰度级另IJ (以下称为灰度级别A和灰度级别B)，灰度级别的变化对应了液晶显示器亮度的变化。将响应时间定义为初始亮度与目标亮度差的90%的到达时间。然后，测量当液晶显示器显示的图像从灰度级别A变化到灰度级别B时亮度从10%达到90%所用的上升时间Tr，以及液晶显示器显示的图像从灰度级别B变化到灰度级别A时亮度从90%变化到10%所用的下降时间Tf，并将上升时间Tr和下降时间Tf之和记录为液晶显示器的响应时间。目前，行业中常用的测量响应时间的方法一般是通过实际亮度测量装置(即光学传感器)采集液晶显示器上的动态光学信号，并绘制“亮度一时间”曲线即响应时间曲线。从曲线上找到上升沿(10%-90%)的时间和下降沿(90%-10%)的时间作为响应时间的上升时间和下降时间。尽管行业内对响应时间有如上明确的定义，但是液晶显示器行业内相关人员在测量响应时间时所用的实际亮度测量装置是不尽相同的。CCD (Charge-Coupled Device),Photo Diode、PMT (Photo-multiplier Tube)等不同类型、不同型号的实际亮度测量装置都有可能使用在响应时间测量系统中。由于各种实际亮度测量装置存在亮度感应线性度的差异，导致使用不同实际亮度测量装置的响应时间测量系统所的响应时间会不同，进而造成测量的误差。如图5所示，两条曲线分别为0PT101和S9219两种类型的光电二极管测得的192-255灰阶响应时间波形(归一化之后)即亮度随时间变化曲线。由于两条曲线在圆圈标示处的微小差异，导致测量的响应时间数值相差8ms，这在实际使用中已经属于较大的误差了。
发明内容
本发明的主要目的在于，针对现有技术中存在的因使用不同种类的实际亮度测量装置导致响应时间测量系统测得的响应时间产生差异的缺陷，提出了一种可以对不同种类的实际亮度测量装置的测量数据进行矫正并减小或消除响应时间测量系统因使用不同种类的实际亮度测量装置而导致的测量的误差的液晶显示器响应时间的测量方法及系统。本发明提供的液晶显示器响应时间的测量方法及系统，其中，该方法包括以下步骤:
A、控制所述液晶显示器上显示预置的图像；B、获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线；C、对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。上述的液晶显示器响应时间的测量方法中，所述步骤B包括:获取由标准亮度测量仪检测的所述液晶显示器的第一测量亮度值；获取由实际亮度测量装置检测的所述液晶显示器的第二测量亮度值，根据所述第二测量亮度值随时间的变化输出第二测量亮度值-时间曲线。上述的液晶显示器响应时间的测量方法中，所述步骤C包括:Cl、利用所述第一测量亮度值为因变量、所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数，利用所述匹配函数获取液晶显示器亮度值，所述液晶显示器亮度值为矫正后的第二测量亮度值；C2、利用所述液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线，并根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间，所述液晶显示器亮度值-时间曲线为矫正后的第二测量亮度值-时间曲线。上述的液晶显示器响应时间的测量方法中，所述步骤Cl包括以下子步骤:以所述第一测量亮度值为因变量y、所述第二测量亮度值为自变量X，建立所述匹配函数形式y=f (X) =A+Bx+Cx2+Dx3，其中A、B、C、D为常数系数；利用曲线拟合方式计算所述A、B、C、D常数系数值确定所述匹配函数；利用所述匹配函数计算得到与所述第二测量亮度值一一对应的第一测量亮度值集合为所述液晶显示器亮度值。上述的液晶显示器响应时间的测量方法中，所述步骤C2具体为:获取所述第二测量亮度值-时间曲线；将所述矫正后的液晶显示器亮度值代入所述第二测量亮度值-时间曲线以获得所述液晶显示器亮度值-时间曲线；根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。一种液晶显示器响应时间的测量系统，包括服务器以及与所述服务器电性连接的标准亮度测量仪、实际亮度测量装置，所述服务器包括用于控制在所述液晶显示器上显示预置图像的控制模块；用于获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线的处理模块；用于对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间的矫正模块。上述的液晶显示器响应时间的测量系统中，所述处理模块还包括:用于获取由标准亮度测量仪检测的所述液晶显示器的第一测量亮度值的第一处理模块；用于获取由实际亮度测量装置检测的所述液晶显示器的第二测量亮度值，根据所述第二测量亮度值随时间的变化输出第二测量亮度值-时间曲线的第二处理模块。上述的液晶显示器响应时间的测量系统中，所述矫正模块还包括:
数据运算模块，用于根据所述第一测量亮度值为因变量与所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数获取液晶显示器亮度值，所述液晶显示器亮度值为矫正后的第二测量亮度值；数据处理模块，用于利用所述矫正后的液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线，并根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间，所述液晶显示器亮度值-时间曲线为矫正后的第二测量亮度值-时间曲线。上述的液晶显示器响应时间的测量系统中，所述数据运算模块在用于执行根据所述第一测量亮度值为因变量与所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数获取液晶显示器亮度值的操作时，执行以下操作:以所述第一测量亮度值为因变量y、所述第二测量亮度值为自变量X，建立所述匹配函数形式y=f (x)=A+Bx+Cx2+Dx3，其中A、B、C、D为常数系数；利用曲线拟合方式计算所述A、B、C、D常数系数值确定所述匹配函数；利用所述匹配函数计算得到与所述第二测量亮度值一一对应的第一测量亮度值集合为所述液晶显示器亮度值。上述的液晶显示器响应时间的测量系统中，所述数据处理模块在用于执行利用所述矫正后的液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线，并根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间的操作时，执行以下操作:获取所述第二测量亮度值-时间曲线；将所述液晶显示器亮度值代入所述第二测量亮度值-时间曲线以获得所述液晶显示器亮度值-时间曲线；根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。实施本发明的有益效果在于:本发明的方法及系统通过将实际亮度测量装置的测量数据进行矫正，统一使用不同种类实际亮度测量装置的检测数据，从而减小或消除响应时间测量系统因使用不同的实际亮度测量装置造成测量的误差，进而使响应时间测量系统的制作成本降低。
下面将结合附图及实施例对本发明一种液晶显示器响应时间的测量方法及系统作进一步说明，附图中:图1为本发明提供的一种液晶显示器响应时间测量系统的较佳实施例结构框图；图2为本发明提供的一种液晶显示器响应时间的测量方法的较佳实施例的工作流程图；图3为图2的详细工作流程图；图4为利用S9219和0PT101型号光电二极管获取的未经矫正的液晶显示器响应时间曲线；图5为利用S9219和0PT101型号光电二极管获取的矫正后的液晶显示器响应时间曲线。
具体实施例方式本发明提供的一种测量系统和测量方法用于对液晶显示器响应时间进行测量。采用本发明提供的测量系统和测量方法可以减小或消除测量系统因使用不同的实际亮度装置(光学传感器)而导致的测量系统的误差。参考图1中本发明提供的一种液晶显示器响应时间的测量系统较佳实施例示意图。该系统包括服务器1、标准亮度测量仪3、实际亮度测量装置4。标准亮度测量仪3、实际亮度测量装置4与服务器I电性连接。标准亮度测量仪3、实际亮度测量装置4、服务器I均与液晶显示器电性连接。标准亮度测量仪3用于检测液晶显示器的亮度以生成第一测量亮度值并将其上报至所述服务器I。标准亮度测量仪3可以检测出人眼感应的亮度值，故在液晶显示器行业中以该设备检测出的亮度为标准亮度值。标准亮度测量仪3较佳为CS2000型的辉度分析仪、CA310型的色彩度分析仪等，一般通过测得伽马曲线即亮度-灰阶曲线来获取亮度值，以其获得的标准亮度值为第一测量亮度值并将该第一测量亮度值从光信号转变成电压信号上报至服务器I。然而标准亮度测量仪3仅能检测到亮度随灰阶的变化，无法检测亮度随时间的变化。实际亮度测量装置4用于检测所述液晶显示器2的亮度以生成第二测量亮度值并将其上报至所述服务器1，实际亮度测量装置4为液晶显示器行业中一般采用的光学传感器，为光电二极管，这可以降低制作响应时间测量系统的成本。当然也可以是其他的如CCD(Charge-Coupled Device)、PMT(Photo-multiplier Tube)等不同类型、不同型号的光学传感器。不同类型、不同型号的光学传感器对亮度的感应不一致，而判断其对亮度的感应是否一致就是通过以人眼感应的亮度值为基准，判断不同类型、不同型号的光学传感器感应的亮度值是否接近人眼感应的亮度值。实际亮度测量装置4也通过测定伽马曲线来获得第二测量亮度值并将该第二测量亮度值从光信号转变成电压信号上报至该服务器I。实际亮度测量装置4还能检测第二测量亮度值随时间的变化并将其上报至所述服务器。服务器I具体包括:控制模块11，控制在所述液晶显示器上显示预置的图像。控制模块11较佳提供一组特定的图像信号作为点亮信号，使液晶显示器的界面上显示该特定的图像作为测量对象。处理模块12用于获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线，具体包括第一处理模块121和第二处理模块122。第一处理模块121控制标准亮度仪3对液晶显示器的亮度进行检测，并获取其检测并上报的第一测量亮度值；第二处理模块122控制实际测量亮度值对液晶显示器的亮度进行检测，并获取其检测并上报的第二测量亮度值，还根据其检测并上报的第二测量亮度值随时间的变化，输出第二测量亮度值-时间曲线。矫正模块13用于对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。具体包括数据运算模块131和数据处理模块132，数据运算模块131以所述第一测量亮度值为因变量、所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数获取液晶显示器亮度值即矫正后的第二测量亮度值。该数据运算模块13具体进行以下操作:以所述第一测量亮度值为因变量y，以所述第二测量亮度值为X，建立所述匹配函数形式y=f(X)=A+Bx+CX2+DX3，其中A、B、C、D为常数系数；利用曲线拟合计算所述A、B、C、D常数系数值确定所述匹配函数；利用所述匹配函数得到与所述第二测量亮度值一一对应的第一测量亮度值集合为所述液晶显示器亮度值。数据处理模块132，用于利用所述矫正后的液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线即矫正后的第二测量亮度值-时间曲线，并根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出响应时间。该数据处理模块14具体进行以下操作:获取所述第二测量亮度值-时间曲线；将所述液晶显示器亮度值代入所述第二测量亮度值-时间曲线以获得所述液晶显示器亮度值-时间曲线；根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出液晶显示器的响应时间。参考图2中本发明提供的一种液晶显示器响应时间的测量方法的流程图。A、控制在所述液晶显示器上显示预置的图像；B、获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度值，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线。具体为:采用标准亮度测量仪3检测显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度；采用实际亮度测量装置4检测显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度以及所述亮度随时间的变化。服务器I获取标准亮度测量仪3检测的所述液晶显示器的第一测量亮度值；获取实际亮度测量装置4检测的所述液晶显示器的第二测量亮度值并绘制所述第二测量亮度值-时间曲线。C、对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出液晶显示器的响应时间。参考图3，进一步详细的说明本发明提供的一种液晶显示器响应时间的测量方法。S10、测量液晶显示器的响应时间时，控制液晶显示器的显示预置的图像。预置的图像由服务器I提供。为取得好的测量效果，服务器I的控制模块11提供特定的图像使其显示在液晶显示器作为测量对象，提供亮度信号。S20、采用行业标准规定的标准亮度测量仪3检测上述液晶显示器的亮度值，通过测得的伽马曲线即亮度-灰阶曲线获取液晶显示器上的亮度值即第一测量亮度值并将其上报至服务器I的处理模块12 ;采用实际亮度测量装置4检测上述液晶显示器的亮度值，通过测得的伽马曲线即亮度-灰阶曲线获取液晶显示器上的亮度值即第二测量亮度值并将其上报至服务器I的处理12 ;采用实际亮度测量装置4检测第二测量亮度值随时间的变化并将其上报至服务器I的处理模块12，由处理模块12根据第二测量亮度值随时间的变化输出第二测量亮度值-时间曲线。由于上报的第一测量亮度值和第二测量亮度值均为电压信号，处理模块12需将这些电压信号变换为数据信号发送至矫正模块13。S30、矫正模块13中的数据计算模块13以所述第一测量亮度值为因变量y，以所述第二测量亮度值为X，建立了一个表示第二测量亮度值与第一测量亮度值之间关系的匹配函数，所述匹配函数形式选定y=f (X)=A+Bx+Cx2+Dx3，其中A、B、C、D为常数系数；当然匹配函数形式也可以选取y=f (x)=A+Bx+Cx2+Dx3+Ex4等幂次函数或y=yQ+Ae-x/t等指数函数形式，这里的函数形式可以选取常用的数学函数形式，由于函数形式y=f(x)=A+BX+CX2+DX3已能满足计算要求，则不需要增加更复杂的函数，增加计算难度。所述匹配函数y=f (x) =A+Bx+Cx2+Dx3通过Matlab或Origin等数学分析软件的曲线拟合功能采用常用的最小二乘法拟合曲线计算出了 A、B、C、D常数系数的值，从而确定该匹配函数。根据该确定的匹配函数，可以将实际亮度测量装置4检测到的所有第二测量亮度值X对应的换算成与其一一对应的第一测量亮度值y，建立一个对应的第一测量亮度值的集合即液晶显示器亮度值即矫正后的第二测量亮度值，并将液晶显示器亮度值发送至数据处理模块13。S40、矫正模块中的数据处理模块132将第二测量亮度值-时间曲线中的第二测量亮度值替换成液晶显示器亮度值并输出新的液晶显示器亮度值-时间曲线。此曲线中，以时间值为X值，将每个X对应的第二测量亮度值替换为矫正后的液晶显示器亮度值。根据新的液晶显示器亮度值-时间曲线计算亮度从10%上升至90%所用的时间以及亮度从90%下降到10%所用的时间即为矫正后的响应时间(该计算响应时间的方法为行业标准规定的计算方法，为本领域技术人员所熟知，在此不作赘述)。进一步举例说明该测量方法。如采用S9219和0PT101型号的光电二极管作为实际亮度测量装置4分别获取液晶显示器的伽马曲线并提取亮度值作为第二测量亮度值上报至服务器I。采用CA310型的标准亮度测量仪3获取液晶显示器的伽马曲线并提取亮度值作为第一测量亮度值上报至服务器I。服务器I分别建立这两种型号实际亮度测量装置4测得的第二测量亮度值与第一测量亮度值之间的匹配函数，其函数形式均为y=f (X) =A+Bx+Cx2+Dx3,通过Matlab或Origin等数学分析软件的曲线拟合后计算得到两种
型号光电二极管的匹配函数分别对应的系数值如下表所示:
权利要求
1.一种液晶显示器响应时间的测量方法，其特征在于，包括以下步骤: A、控制在所述液晶显示器上显示预置的图像； B、获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线； C、对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器响应时间的测量方法，其特征在于，所述步骤B包括: 获取由标准亮度测量仪检测的所述液晶显示器的第一测量亮度值； 获取由实际亮度测量装置检测的所述液晶显示器的第二测量亮度值，根据所述第二测量亮度值随时间的变化输出第二测量亮度值-时间曲线。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器响应时间的测量方法，其特征在于，所述步骤C包括: Cl、利用所述第一测量亮度值为因变量、所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数，利用所述匹配函数获取液晶显示器亮度值，所述液晶显示器亮度值为矫正后的第二测量亮度值； C2、利用所述液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线，并 根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间，所述液晶显示器亮度值-时间曲线为矫正后的第二测量亮度值-时间曲线。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器响应时间的测量方法，其特征在于，所述步骤Cl包括以下子步骤: 以所述第一测量亮度值为因变量y、所述第二测量亮度值为自变量X，建立所述匹配函数形式y=f (X) =A+Bx+Cx2+Dx3，其中A、B、C、D为常数系数； 利用曲线拟合方式计算所述A、B、C、D常数系数值确定所述匹配函数； 利用所述匹配函数计算得到与所述第二测量亮度值一一对应的第一测量亮度值集合为所述液晶显示器亮度值。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器响应时间的测量方法，其特征在于，所述步骤C2具体为: 获取所述第二测量亮度值-时间曲线； 将所述液晶显示器亮度值代入所述第二测量亮度值-时间曲线以获得所述液晶显示器亮度值-时间曲线； 根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。
6.一种液晶显示器响应时间的测量系统，其特征在于，包括服务器以及与所述服务器电性连接的标准亮度测量仪、实际亮度测量装置，所述服务器包括用于控制在所述液晶显示器上显示预置的图像的控制模块；用于获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线的处理模块；用于对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间的矫正模块。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器响应时间的测量系统，其特征在于，所述处理模块还包括: 用于获取由标准亮度测量仪检测的所述液晶显示器的第一测量亮度值的第一处理模块； 用于获取由实际亮度测量装置检测的所述液晶显示器的第二测量亮度值，根据所述第二测量亮度值随时间的变化输出第二测量亮度值-时间曲线的第二处理模块。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器响应时间的测量系统，其特征在于，所述矫正模块还包括: 数据运算模块，用于根据所述第一测量亮度值为因变量与所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数获取液晶显示器亮度值，所述液晶显示器亮度值为矫正后的第二测量亮度值； 数据处理模块，用于利用所述矫正后的液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线，并根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间，所述液晶显示器亮度值-时间曲线为矫正后的第二测量亮度值-时间曲线。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器响应时间的测量系统，其特征在于，所述数据运算模块在用于执行根据所述第一测量亮度值为因变量与所述第二测量亮度值为自变量建立匹配函数获取液晶显示器亮度值的操作时，执行以下操作: 以所述第一测量亮度值为因变量y、所述第二测量亮度值为自变量X，建立所述匹配函数形式y=f (X) =A+Bx+Cx2+Dx3，其中A、B、C、D为常数系数； 利用曲线拟合方式计算所述A、B、C、D常数系数值确定所述匹配函数； 利用所述匹配函数计算得到与所述第二测量亮度值一一对应的第一测量亮度值集合为所述液晶显示器亮度值。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器响应时间的测量系统，其特征在于，所述数据处理模块在用于执行利用所述矫正后的液晶显示器亮度值矫正所述第二测量亮度值-时间曲线以获取液晶显示器亮度值-时间曲线，并根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间的操作时，执行以下操作: 获取所述第二测量亮度值-时间曲线； 将所述液晶显示器亮 度值代入所述第二测量亮度值-时间曲线以获得所述液晶显示器亮度值-时间曲线； 根据所述液晶显示器亮度值-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器响应时间的测量方法及系统，其中，该方法包括以下步骤A、在所述液晶显示器上显示预置的图像；B、获取显示所述预置图像的所述液晶显示器的亮度，输出所述亮度随时间变化的亮度-时间曲线；C、对所述亮度-时间曲线进行矫正以获取矫正后的亮度-时间曲线，并根据所述矫正后的亮度-时间曲线计算出所述液晶显示器的响应时间。采用本发明有利于减少或消除响应时间测量系统因使用不同的实际亮度测量装置造成测量的响应时间的误差。
文档编号G02F1/13GK103197444SQ20131009656
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者戴叶, 康志聪 申请人:深圳市华星光电技术有限公司