专利名称：白点调节法、彩色图象处理法、白点调节装置和液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色输出器件用的彩色图象处理技术。更具体地说，本发明涉及在液晶显示器件中以更高的精度调节白点(白平衡点)用的一种方法和设备。
作为在个人计算机、电视机及其它类似设备上显示图象用的显示器，以及作为各种其它监视器用的显示器，除了CRT(显象管)以外，液晶显示器(LCD)近年来也得到广泛应用。在使用CRT、LCD或其它类似器件的彩色显示系统中，理想的考虑是把再现的彩色尽可能地接近于天然彩色。同时还要求，要根据使用CRT或LCD的设备的安装条件，即安置该设备地点的照明环境或其类似条件，设备应能进行自动调节，或操作人员(用户)应能进行手动调节，以便显示适合于各种环境的最佳彩色。此外，还强烈要求这样一种能力，即不论提供的是什么类型的输出设备，都显示同样的颜色。在这些技术中，尤其重要的是白点调节，它是设计来在显示中调节消色水平的，这样一种白点调节已在彩色监视器中按传统方式实现了。
为了以定量的方式处理全部天然色彩，可以使用图8中示出的CIExy色度(或色品)图，这个图表示一种给定的色彩在色度座标系中位置的基础上的色调和色彩的饱和度，具体地表明在XYZ显示系统的三激励值X、Y和Z中由横座标x=X÷(X+Y+Z)和纵座标y=Y÷(X+Y+Z)所表示的色度座标。人类眼睛所能见到的全部彩色都显示在图中的由闭合曲线C所形成的马蹄形部分及其以内的部分中。图中的R、G和B各点分别表示在某一特定的彩色显示系统中仅仅根据R(红)、G(绿)和B(蓝)三原色所显示的颜色。所有在三角形RGB各边上的和其内部的色彩都可以用R、G和B的适当的混合来表示。此外，具有最大亮度的白色一般可以作为在R、G和B各自都设定在最大亮度时的混合色彩W而获得，而且这个白色通常都如图中所示位于三角形R、G和B的中线交点的附近。
在设计彩色显示系统时，更加优化的白点是通过调节R、G和B各点的最大亮度值或改变图中的R、G和B各点的位置而确定的。例如，在使用LCD的显示系统中，白点的确定最好应该考虑到背光的频谱辐射特性或滤色器的传输特性。
作为已有技术，例如，有日本专利公开Hei 2(1990)-271389号。这个专利公开揭示了一种技术用以校正灰度数据以便使液晶发光灰度数据特性成为是线性的，从而通过防止色度偏移而能实现具有优异显示质量的全色图象显示。另一个日本专利公开Hei 2(1990)-271793号揭示了一种技术在连续进行低灰度显示时，通过均匀地增加B(蓝)或R(红)／G(绿)的灰度侧的亮度并防止减少整个屏幕的亮度来调节色度。
另一方面，作为TFT(薄膜晶体管)LCD监视器或其类似产品的固有的问题之一，在半色调灰色(半色调非彩色)特别是低灰度中会发生一种蓝移现象。这种现象尤其是指这样一种情况，即在TFT LCD器件上显示非彩色时(即R、G和B的颜色都设定在同一灰度)，随着它的灰度值减小时，其色彩就变得偏蓝(即色度座标偏向蓝色)。
图9表示使用CIE色度座标时LCD中每一灰度级别下色温的变化。横座标轴x和纵座标轴y形成一个色度座标，在三刺激值X、Y和Z的情况下它由横座标x=X÷(X+Y+Z)和纵座标y=Y÷(X+Y+Z)来表示。在图中，虚线表示黑体的轨迹，它表明随着温度朝着倾斜的左下方而增加时颜色就趋向于蓝色。在图中，灰度级别是这样显示的，即在LCD显示板上，在从正面观看时有5个点，其级别分别从最高(255)到最低(0)，以及观看角度在水平方向分别移动15度、30度、45度和60度。当灰度级别降低时白点的移动方向由实线箭头A表示，而当从正面观看以及观看角度在水平方向分别从正面移动并增加为15度、30度、45度和60度时每个灰度级别的移动方向由虚线箭头B表示。
从图9看很明显，可以理解，作为LCD的一种特性，由最高灰度级规定的白点在其它半色调灰度级时要大大的偏移，换句话说，在趋向低灰度级时，在CIE色度座标中的白点会移到蓝色方向。这种现象是因光泄漏引起的，这种泄漏的发生取决于当液晶切断光线时液晶的偏斜。这种现象一旦发生，即使在最高灰度级的白点能够被调节到所希望的色度座标(色温)，但在低灰度级的白点的设置将有很大偏移。这种现象在某些类型的LCD显示板中是非常突出的，因而提出了一个待解决的问题。
如图所示，由于因观看角度所引起的色彩偏移，再联系到前述的在半色调灰度级的色彩偏移现象，在半色调灰度级时从白色的白点规定值的彩色偏移会增大。近年来存在着要保证LCD能有大观看角的强烈要求。但是，由于显示器的观看角度(视角)从正面倾斜而发生更加明显的彩色偏移已成为另一个严重的问题。
在日本专利公开Hei 2(1990)-271389号和专利公开Hei 2(1990)-271793号的已有技术中，没有提到需要在半色调灰度级中校正白点偏移。特别是，在日本专利公开公报Hei 2(1990)-271389号中，揭示了一种技术，即在所有灰度级下保持R、G和B的比例不变。但是，这种保持亮度比例不变的技术和在LCD中在所有灰度级下保持恒定的白点的技术是完全不同的。
此外，举例来说，即使假定可以用一种改变亮度和R、G和B颜色的混合的方法或者用一种对具有不同频谱的多种荧光管调节其各自的亮度的方法来使设定的色温改变，但是，在调节以最高灰度级所规定的白点的情况下显示板的亮度仍然会在高色温和低色温之间变动。换句话说，会出现这样的问题，即在某一白点下规定的最高亮度不能在别的白点下得到保证。
本发明就是为了解决上述技术问题而提出的。本发明的一个主要目的是提供一种方法和设备，它能在例如最高灰度级下设定白点的色温，并进行调节以便在每一种灰度级下保持色温基本上不变。
本发明的另一个目的是实现一种调节方法和设备，它能即使在最高灰度级下规定的白点被调节时仍可限制亮度的变化为最小。
本发明的再一个目的是提供一种白点调节方法和设备，它能即使对液晶模块进行对比度调节，以及即使在对液晶模块处理对比度调节本身时，仍可保证色温(不变)。
为了实现上述目标，本发明提供一种白点调节方法，用于对含有多个颜色信号的视频输入信号调节其显示在液晶显示模块上的非彩色颜色水平。这个调节方法包括第一步为每一种色温通过确定至少一种颜色信号对最高灰度级的偏置量来设定一个白点；第二步为在第一步中设定的每一种颜色设定该颜色信号在会聚到半色调灰度的白点方向上的偏置量；以及第三步通过对输入的视频信号加上由第一步确定的偏置量和由第二步确定的偏置量来调节液晶模块显示屏上的色度(第三步)。
在这种情况下，输入的视频信号是由R、G和B彩色信号组成的，而对于在第一步中设定的白点，设定了一个规定的色温作为预置值。如果在相对于规定色温的高温一侧设定了一个色温，那么就降低R(红)和G(绿)色信号的亮度。这样，由于使用了较低一侧的色温作为参考，即使在其亮度不能增加到超过其最高亮度的LCD中，B(蓝)色亮度也可以用相对方式得到增加。因此，即使在高色温下，仍然可以用这样的方式来进行调节，以使最高灰度级的白点设定在CIE色度座标系的每一色温的座标上。要在使用高温侧作为参考的情况下设定低温侧的色温，只需要用这样的方式来进行调节，即减少B(蓝)色的亮度。
这种调节方法可以进一步包括另外一步，即在第一步中设定白点以后调节整个输入的视频信号的亮度。这一步骤更为可取，因为即使色温设定改变时，亮度(最高亮度的规定值)仍可基本上保持不变。可以提供一个逆变器电路的具体例子，它在色温的具有最大偏置量(负值)一侧设定规定的亮度值而仍然给背光留有余地，并在设定色温后按照偏置量来调节最高亮度。
在第二步中设定的偏置量可以用比在输入的视频信号更大的比特数的精度来计算。因此，通过选择合适的灰度级可进行取代以实现从高密度灰度级的所要求的亮度，并且可在简单的情况下实现白点的高精确度的会聚。具有其精度的比特数大于输入的视频信号比特数的计算能使排列在相等间隔的灰度座标转变成为排列成不相等间隔的座标，这些不相等的间隔与不同于灰度级的亮度的所需亮度相对应。因此，可以实现白点的会聚。
本发明提供一种彩色图象处理方法，用来向适合于输出彩色图象的显示屏提供一个进入的视频灰度信号。这个彩色图象处理方法包括的步骤为在设定的变换量的基础上设定在特定的色温下一个具体灰度的非彩色颜色；为不同于该具体灰度级的半色调非彩色颜色设置一个调节值用以使其趋向特定的色温而会聚；并将设定的调节值加到进入的视频灰度信号并将此信号提供给显示屏。
该具体的灰度级的非彩色颜色不可能总是处于最高的灰度级。但是，这个非彩色颜色最好以这样的方式来提供，即至少在最高灰度级附近来设定白色。
彩色图象处理方法可以包括这样一个步骤按照最高灰度级的非彩色颜色的设置来校正显示屏中亮度的劣化。在这种情况下，即使该具体的灰度级的非彩色颜色是设置在特定的色温下，在液晶模块上的屏面亮度仍可保持不变。
设定调节值的步骤可以和由驱动显示屏的驱动器所执行的对比度调节独立提供，而调节值可以在对比度调节进行时所设定值的基础上来设定。在这种情况下，即使一般由用户设定的对比度调节会引起γ曲线的变化，但设定的白点调节值仍可有效地使用。此外，例如，可以在对液晶显示模块或类似显示器的显示屏的驱动器的γ调节的基础上为每个经调节的对比度提供参考表。在这种情况下，按照显示屏的驱动器的调节，就可以不管对比度的设定而在每个灰度级下维持白点(变化限制到最小)。
本发明提供一种白点调节装置，用于对包含多个彩色信号的视频输入信号执行非彩色颜色级的调节，并在液晶显示模块上显示经调节的图象。这个器具包括第一参考表，用于通过为每一色温确定至少一种彩色信号对最高灰度级的偏置量来设定白点；以及第二参考表，用于设定彩色信号的偏置量以便为由第一参考表设定的每一个色温会聚其半色调白点。然后，由第一和第二参考表设定的偏置量可以加到输入的视频信号上。例如，该装置可以把第一和第二参考表装在存储器(ROM或类似器件)中而构成，并把别的内容装入如ASIC(专用集成电路)这样的集成电路中。
第一参考表可以这样来编制，即当色温设定在较高一侧时就以相对方式增加蓝色亮度。在这种情况下，即使LCD的亮度不能增加到超过最高亮度的条件下，仍然可以合适地设定其色温。例如，当因使用在较低侧的色温作为约定值而要把色温设定到较高一侧时，表的内容是要按相对方式增加蓝色亮度。当使用较高温度一侧作为约定值而要把色温设定到较低一侧时，则最好是这样来构成表的内容，即要减少蓝色亮度。
白点调节装置还可以包括一个逆变器，用于在由第一参考表所设定的偏置量的基础上对在液晶显示模块上的亮度的改变进行调节。在这种情况下，即使在色温设定的设定方面有改变，该器具可以用这样的方式来构成，即仍维持，例如，最高亮度的规定值(变化限制在最小)。
第二参考表可以用这样的方式来构成，即将以相等间距排列的灰度级转换成相应于所需亮度的非相等间距排列的座标。这种构造更为可取，因为可以用高精确度来执行对γ曲线的调节。这样的一个例子可以是一种计算模式，这种计算以大于输入视频数据的比特数的精度进行。在这种情况下，当在偏置计算后有较多比特数的数据转移到具有较少比特数的显示屏驱动器时，可采用色彩仿真(伪彩色扩展)。这样，数据可以转移并显示在显示屏上而不会危及γ特性曲线，该曲线等于计算后具有较多比特数的数据。因此，可以实现白点的高精度的会聚。
本发明提供一种液晶显示器。这种液晶显示器包括用于在各个调节过的R、G和B彩色信号的基础上驱动液晶单元并按照用户设定值对液晶单元的对比度进行调节的驱动器；在驱动器之前一级中提供的设定装置，用于按照规定的白色的色调来设置具体的灰度级的白点；以及与驱动器独立提供的调节装置用来基本上保持白色的色调，这个白色是由非该具体的灰度级的另外一个灰度标度设置装置设定的。
调节装置可以为每个灰度级保持白色的色调而不管由驱动器所执行的对比度调节。在这种情况下，例如，如果γ特性可以由驱动液晶单元的X驱动器(源驱动器)来设定，则设定的白点调节可以保持而不管γ特性的变化。
调节装置可以有这样的能力以便通过对进入的R、G和B彩色信号的原先的γ特性加入一个偏置量而在对R、G和B彩色信号间的亮度分布进行调节，并把结果输出到驱动器。因此，和一般的情况例如通常是同时在R、G和B之间设定的对比度调节这种类型的驱动器调节有所不同，可以通过改变R、G和B之间的亮度比例而在所有灰度级上都让白点的设定为恒定的方向上实现白点的会聚。
此外，调节装置可以在对驱动器的对比度调节之后所加的参考电压的基础上改变偏置量。在这种情况下，可以在调节过的对比度保持不变的同时使白点对每一灰度级都设定成不变。例如，如果液晶显示器的构成是对每一个调节过的对比度(γ特性)都有一个参考表，那么可以在不管液晶单元的对比度设定的情况下实现白点会聚。
为了更加完整地理解本发明及其优点，将结合附图并参考下面的说明。
图1是说明按照本发明的实施例的液晶显示器的全部构成图。
图2是说明本发明的特点的功能方块图。
图3是说明存储在存储器22中的第一表46的内容的图。
图4是说明存储在存储器22中的第二表47的内容的图。
图5(a)和5(b)是说明按照实施例的根据灰度级间隔的转换而调节γ(Gamma)特性的一种方法的图。
图6是表明按照实施例加上白点调节的结果的一个例子的图。
图7是表明按照实施例加上白点调节的一个例子的图。
图8是说明本发明的典型的CIExy色度图。
图9是说明在LCD中对每一灰度级的色温改变的图。
下面将在示于各附图中的优选实施例的基础上对本发明做详细说明。
图1是说明按照本发明的一个优选实施例的液晶显示器的整个组成的图。标号10指的是作为液晶显示屏的一个液晶监视器(LCD监视器)，它包括一个含有例如薄膜晶体管(TFT)结构的液晶模块30，以及一个接口(I／F)板20，该板连接到从PC(个人计算机)或WS(工作站)来的数字或模拟接口以便向液晶模块30提供视频信号。在笔记本PC的情况下，在这个液晶显示监视器10上要加上一个系统单元(未示出)。如果显示器构成了与系统设备无关的监视器，则系统设备(未示出)要加到液晶显示监视器上以构成一个液晶显示设备。液晶显示监视器10具有用户接口11，例如是一个输入开关或其类似器件，它使用户能够在进行例如对比度调节时可以送入一个调节值(转换量)。调节值可以由在屏显示(OSD)通过将调节值实现弹出(或上托)的系统而送入。更具体说，对于R、G和B各种彩色信号，衰减的或类似用途的R、G和B彩色信号的调节值可以在相应的灰度级(例如32级)下送入。
I／F板20包括在其上装有逻辑电路的ASIC 21以便对输入的视频信号进行各种调节、相加或类似操作，还包括存放着ASIC 21的动作所必需的转换表及其类似信息的存储器22。I／F板20还包括一个微处理器23，用于控制用户I／F11，以及一个数字电位器(digi pot)24，用于在从微处理器23收到信息时执行γ调节。
另一方面，液晶模块30主要由三块组成，即液晶单元控制电路31、液晶单元32和背光33。液晶单元控制电路31包括作为显示屏驱动部件的LCD控制器LSI 34、源驱动器(X驱动器)35和门驱动器(Y驱动器)36。LCD控制器LSI 34对从I／F板20来的经由视频接口而收到的信号进行处理，并按必需的定时输出要提供给源驱动器35和门驱动器36的各个IC的信号。液晶单元32从每个源驱动器35和门驱动器36接收电压，并根据在矩阵上的TFT阵列输出图象。背光33由荧光管37提供，它用一逆变器电源38点亮，并安排在液晶单元32的背面或侧面以便从背面投射光线。注意逆变器电源38是这样构成的，它可以由后面所述的逆变器电路调节其亮度。
图2是说明实施例的特点的功能方块图。ASIC 21包括白点调节单元40和彩色仿真(伪彩色扩展)48。从PC或WS系统按8比特收到的R／G／B数据由最高灰度调节单元41和每个灰度调节单元42按照设定的色温和已进入的每种彩色的灰度级进行调节。在这种情况下，最高灰度调节单元41和每个灰度调节单元42分别通过在参考存储器22中的第一和第二表46和47时加入预定的偏置量而进行调节。同时还提供逆变器控制单元43以便按照设定的色温改变逆变器的输出。从这个逆变器控制单元43向用来控制液晶模块30的逆变器电源38的逆变器电路49提供一个控制信号，并且对每个设定的色温保持背光亮度不变。按照实施例，原始的Gamma(γ)是以比输入的视频数据的比特数(8比特)更多比特数(10比特)的精度来计算(偏置)的，然后调节过的Gamma被输出。但是，在彩色仿真48中，当具有较多比特数的计算所得(在偏置之后)的数据传送到具有较少比特数(8比特)的显示屏驱动器(液晶单元控制电路31)时，等于较多比特数的数据可以通过使用抖动或FRC(帧控制)来接收／发送。
下面将要对在最高灰度级上每个色温设定作一说明，这种设定是在最高灰度级调节单元41中进行的。
图3表示存放在存储器22中的第一表46的内容。这个表是用来为每个白点设定(色温)确定偏置量的。色温(白点)座标在CIE色度座标系中沿着黑体的轨迹移动，并随着色温的升高而移向蓝色方向。因此，在把色温设定到高温一侧时必须增加蓝色亮度。但是，在LCD的情况下，亮度不能增加到超过最高灰度级的亮度。因此，本实施例采用一种通过降低红色和绿色亮度以便用相对的方式增加蓝色亮度的方法。利用这种方法，图3所示的第一表是这样准备的，即对于在CIE色度座标系的每一种色温都有一个最高灰度级的白点。第一表46是这样编制的根据所用的LCD的特性对每一个色温为红色和绿色设定相对于最高灰度级的偏置量。在图3中，5500K是参考值。偏置值分别是从最高灰度级减去的值，并取负值。如果输入的RGB数据是8比特，则这样的值r1到r4和g1到g4是以8比特或更高(例如，10比特)的精度提供的。在最高灰度级调节单元41中，红色和绿色要从例如最高灰度级255中减去上述数值。对于图3所示的表，从LCD的实际测量值所得的偏置值如上所述，是根据要使用的LCD的特性而确定的。如果使用了不同的LCD，就存放不同的偏置值。在图3中，5500K是参考值，但9500K的高温也可取代而使用。在这种情况下，为了设定较低温度一侧的白点，参考表可以这样来准备，即减少蓝色亮度而不是红色和绿色的亮度。
在这里，如果是在表3所示的基础上实施红色和绿色的偏置调节，则随着色温的升高会出现亮度降低的问题，除非在这方面已另有考虑。换句话说，由于减少红色和绿色的亮度以便以相对方式增加蓝色的亮度所导致的结果，在高色温设定的情况下，以5500K作为参考的亮度规定值已不能满足要求。为了解决这个问题，按照实施例，如图2所示的逆变器控制电路43在背光具有余地的情况下实行对逆变器的控制，并把它的结果输出到逆变器电路49。换句话说，在图3所示的表的情况下，亮度的规定值是由高色温侧(9500K)确定的，而当设定了一个低色温时，通过自动切换逆变器的输出以便在高色温设定时实施对最高色温的减少从而使亮度的规定值保持不变。这样，即使色温的设定发生了变化，但仍可防止最高亮度的规定值发生变化。具体说，当设定一个白点(色温)时，除非在这方面已作了考虑，否则显示屏亮度会在高和低温设定下有变化。但是，按照实施例，通过根据每个设定的色温而切换逆变器的输出，最高亮度的变化可以限制到最小。
如果不用如上所述的图3所示的表，而是以这样一种方式来准备参考表，即利用9500K的高温侧作为参考而在把白点设定在低温侧时减少蓝色亮度，那么要实施的逆变器控制将和上面所说的方向相反，而通过把亮度的规定值确定在低色温一侧(5500K)并在高色温设定时降低最高亮度就可得到相似的效果。
下面将要说明在规定的色温下偏置量的调节，这是在每个灰度级调节单元42中进行的。
图4表明存放在存储器22中的第二表47的内容。这个表是用来为每个色温确定其偏移量的，这个色温是由最高灰度调节单元41根据第一表设定的，确定的方式是要在所有的灰度级下维持一个白点基本上不变(会聚)。换句话说，即使每个色温的色度座标是如上面所说的在最高灰度级下设定的，但是只要对下述问题给予注意仍然可使白点得到会聚，这个问题就是在其它灰度级时设定的座标有偏移，这时要根据所用的LCD的特性确定每个灰度级下红、绿和蓝色的偏置量。在图4中，值rr1到rr9、gg1到gg9，以及bb1到bb9是偏置量，它们的精度当输入的RGB数据是8比特时为8比特或更高(例如10比特的精度)，并从256个灰度级中提出9个点，包括最低灰度级。不过，要提出的点数是可以任选确定的。
现在要详细说明利用图4所示的表来调节在特定色温下的偏置量，这里使用了8比特彩色灰度级作为输入的视频数据的一个例子。
图5(a)和5(b)是说明按照实施例在变换灰度级间隔的基础上调节γ(Gamma)特性的一种方法的图。在LCD的情况下，R／G／B的0到255个灰度级(在8比特的情况下)和液晶驱动电压(未示出)是一一对应的，这个电压来自液晶模块30的液晶单元控制电路31的D／A变换器(DAC)(未示出)。LCD上每种颜色在相应级别上的亮度是由液晶驱动电压实现的，而一种混合色彩(例如白色)在CIE色度座标系上的色度则是在各相应颜色之间的亮度分布的基础上确定的。不过，应该注意，对于液晶模块的每个R、G和B的驱动器的参考电压是在R、G和B之间共同设定的。
一般说来，为了使一个在其它灰度级的白色保持在由白色的最高灰度级所规定的白点上，必须根据所用的LCD的特性对每一种灰度级在R、G和B之间调节其亮度分布。这意味着每一种R、G和B颜色的γ特性必须独立地改变。但是，由于在液晶模块30上的驱动器(源驱动器35)的参考电压的设置通常在R、G和B之间是共同的，因此，这种操作(对每种颜色的独立设置)在驱动器一侧是不允许的。因此，γ特性的调节必须在以前的级别中对每一个R、G和B独立进行，并传送给液晶模块30的驱动器。在这里，表示每种彩色的灰度级和相应的亮度之间的关系的γ曲线成为一条直线，如图5(a)所示。在这个图中，横座标表示以相等间距排列的灰度级，而纵座标则表示亮度。改变横座标上对应于每个灰度级的亮度意味着调节γ曲线。不过，如上所述，参考电压的设定不能对液晶模块30一侧的每个颜色独立地改变。因此，不能对每种颜色改变γ特性。
因此，按照实施例，对于每种颜色的γ曲线，以相等间距排列的灰度级座标被转换成不等间距的灰度座标以便将座标设置成与相应的亮度不同的所需的亮度。换句话说，如图5(a)和5(b)所示，为了实现所需要的亮度的灰度级是从更高密度的灰度级(例如10比特，即1024个灰度级)中选择出来的，这个高密度灰度级存在于以相等间距排列的灰度级座标(例如在8比特情况下为256)中，而原先的灰度级则被这个选出的灰度级所取代。例如，在图5(a)中假定相当于n灰度级的亮度是L，如果在亮度调节中L＇是所需要的亮度，则n灰度级就被n＇灰度级所取代而它是多级的。类似地，在这以后，根据所需的亮度n+1被n+1＇取代，n+2被n+2＇取代，以此类推。这种取代的量是在图4的第二表中所示的偏置量的基础上决定的，图5(a)说明了灰度级间距的变换。可以理解的是本实施例的多级变换能使等间距排列的灰度级座标变换成对应于所需亮度的不等间距的灰度级座标，而这个亮度与它所对应的亮度是不同的。根据本实施例，很明显，利用其精度比特数大于输入的视频数据比特数的计算，γ特性曲线的调节可以更方便且以更高精度来实现。
按照本实施例，要对每个灰度级调节一个白点，由于要对全部256个灰度级执行调节是不切实际的，可对包括最高和最低灰度级并以相等间距排列的9个灰度级进行调节以便变换成不等间距的灰度级，并在9个灰度级之间实施插补。任何类型的插补算法都可以使用，而用线性两点插补法可以得到几乎是满意的结果。
根据本实施例，在8比特彩色灰度级的情况下可以实现10比特精度的调节，而当数据传送到8比特的液晶模块30的驱动器时，在参考图2而在上面说明过的彩色仿真48中设置了等价的10比特。在彩色仿真48中，等价的10比特是由例如抖动或FRC(帧控制)实现的。
根据前面所说，很明显，按照本实施例，通过在前级提供对于原先的γ特性作了调节过的γ特性，就可以实现白点调节，这种调节是与由用户I／F11所进行的对液晶模块30所作的对比度调节是分开而且是独立的。因此，和以前常规的情况，即当γ曲线发生变化时所有以前的设置都变得不能使用的情况不同，现在有可能按照后级的对比度调节来执行所需要的白点调节。此外，通过对液晶模块30独立地调节每种颜色的γ特性，就可以在一个屏幕上为多种应用动态地提供独特的γ特性，诸如通常的PC应用程序，在窗口中显示的电影应用程序及其类似的应用等。图6和7的每一个都表示按照本实施例加上白点调节的结果的例子。具体说，图6表示在CIE色度座标系中在最高灰度调节单元41中的从5500K到9500K的每种色温设置的结果，以及在每种灰度调节单元42中为了在色温为5500K到9500K维持一个恒定的白点而加上调节的结果。通过对图6和参考图9而在上面所述没有加上调节的比较，很明显，这就可以理解，利用本实施例，白点可以在每个色温作为一组时实现其对黑体轨迹的追随。同时还可以理解，在色温为5500K和9500K，即使灰度级不同，白点仍可会聚而无任何较大变化。
图7表示由于视角偏移而引起的白点的偏移，这是由于加上本实施例的白点调节而引起的。从图7和图9的没有加上调节的比较，可以理解，实线箭头A和虚线箭头B两者的变化都被减少，其中箭头A表示当视角在水平方向增大时白点在每个灰度级时的移动方向，而箭头B表示当视角增大时每个灰度级的移动方向，且由视角引起的白点漂移被减少。
因此，利用本实施例，可以在前级中对通常是在R、G和B之间同时对液晶模块30的γ特性进行设定的源驱动器(X驱动器)35中相互独立地和任意地对每个R、G和B执行白点调节。
按照本实施例，如果γ调节是由液晶模块30的源驱动器35进行的，则对于每个γ特性(每个对比度)可以提供第二表47。因此，可以不管显示屏的对比度设置而通过改变偏置量来为每个灰度级保持白点基本上不变(会聚)。
此外，还可以使特别是对于LCD来说是一个问题的这种现象减到最小，这个现象就是由于视角(即用户观看显示器的角度)的偏移而引起的例如明显的偏于蓝色。
如上所述，本发明的优点在于白点的设定的色温即使在不同的灰度级下也能基本上维持不变，而且可实现高度精确的白点调节。
虽然已详细说明了本发明的优选实施例，但应理解各种变化、替代和更改都可在其中进行而不会背离在所附权利要求中所规定的精神和范围。
权利要求
1．一种白点调节方法，用于对包含多种彩色信号的视频输入信号在要显示于液晶模块上的非彩色颜色级进行调节，包括第一步为每一种色温通过确定至少一种颜色对最高灰度级的偏置量来设定一个白点；第二步为在第一步中设定的每一种颜色设定该彩色信号在会聚到半色调灰度的白点方向上的偏置量；以及第三步通过对输入的视频信号加上由第一步确定的偏置量和由第二步确定的偏置量来调节液晶模块显示屏上的色度。
2．按照权利要求1的白点调节方法，其特征在于所说的输入的视频信号是由R、G和B彩色信号组成的，在第一步中的白点的设定是通过使用一个规定的色温作为预置值而实施的，当色温设定在相对于预置色温的高温一侧时，就降低R和G彩色信号的亮度。
3．按照权利要求2的白点调节方法，该方法还包括在第一步中设定白点之后调节整个输入的视频信号的亮度这一步骤。
4．按照权利要求1的白点调节方法，其特征在于在第二步中设定的偏置量是以比在输入的视频信号的比特数更多的比特数的精度计算的。
5．一种彩色图象处理方法，用来向显示屏提供一个进入的视频灰度信号以输出一个彩色图象，包括的步骤为在设定的变换量的基础上设定在特定色温下的一个具体灰度的非彩色颜色；为不同于该具体灰度的半色调非彩色颜色设置一个调节值用来使其趋向特定的色温会聚；将设定的调节值加到视频灰度信号，然后将此信号提供给显示屏。
6．按照权利要求5的彩色图象处理方法，该方法还包括按照最高灰度级的非彩色颜色的设置来校正显示屏中亮度的劣化这一步骤。
7．按照权利要求5的彩色图象处理方法，其特征在于设定调节值的步骤是和由驱动显示屏的驱动器所执行的对比度调节独立地提供的，而调节值是在对比度调节进行时所设定的值的基础上设定的。
8．一种白点调节装置，用于对包括多种彩色信号的视频输入信号调节非彩色颜色级，并在液晶显示模块上显示经调节的图象，包括第一参考表，用于通过为每一色温确定至少一种颜色信号对最高灰度级的偏置量来设定白点；以及第二参考表，用于设定颜色信号的偏置量以便为由第一参考表设定的每种色温会聚其半色调白点，其中由第一和第二参考表设定的偏置量要加到输入的视频信号上。
9．按照权利要求8的白点调节装置，其特征在于所说的第一参考表是这样编制的，即当色温设定在较高一侧时就以相对方式增加蓝色亮度。
10．按照权利要求8的白点调节装置，它还包括一个逆变器，用于在由第一参考表所设定的偏置量的基础上对在液晶显示模块上的亮度变化进行调节。
11．按照权利要求8的白点调节装置，其特征在于第二参考表将在颜色信号的γ曲线中以相等间距排列的灰度级座标转换成相应于所需亮度的不相等间距的灰度级座标。
12．一种液晶显示器，包括用于在调节过的R、G和B彩色信号基础上驱动液晶单元，并按照用户设定值对液晶单元执行对比度调节的驱动器；在驱动器的前一级中提供的设定装置，用于按照规定的白色的色调来设定具体灰度级的白点；以及独立于驱动器而提供的调节装置，用来基本上保持白色的色调，这个白色是由非该具体的灰度级的另外一个灰度标度设置装置设定的。
13．按照权利要求12的液晶显示器，其特征在于所说的调节装置为每个灰度级保持白色的色调而不管由驱动器所执行的对比度调节。
14．按照权利要求12的液晶显示器，其特征在于所说的调节装置通过对进入的R、G和B彩色信号的原先的γ特性加入一个偏置量而对在R、G和B彩色信号间的亮度分布进行调节，然后把它的结果输出到驱动器。
15．按照权利要求14的液晶显示器，其特征在于所说的调节装置在由驱动器执行了对比度调节之后所加的参考电压的基础上改变偏置量。
全文摘要
提供一种白点调节装置以便为包含多种彩色信号的视频输入信号调节非彩色颜色级,并在液晶模块上显示调节过的图象。这种调节装置包括:用于为每种色温通过确定至少一种彩色信号对最高灰度级的偏置量而设定一个白点的第一表,用于设定彩色信号的偏置量以便为由第一表设定的每种色温会聚其半色调白点的第二表;以及用于将第一和第二表设定的偏置量加到输入的视频信号上的白点调节单元。
文档编号G09G3/20GK1293521SQ0013068
公开日2001年5月2日 申请日期2000年10月17日 优先权日1999年10月18日
发明者船越明宏, 清水俊雄, 石川拓也 申请人:国际商业机器公司