专利名称：显示器自动调整系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器自动调整系统，尤其涉及一种可对显示器的显示特性进行自动且完整地调整的显示器自动调整系统。
背景技术：
目前，在显示器的生产过程中，如何让显示器显示出正确的亮度及色彩，是一项重要的程序。由于显示器的显示特性的原因，输入显示器的影像信号经由显示器显示出来的影像，其亮度及色彩并无法真实还原原本的影像，原因是显示器的输入和输出之间属于非线性传输，因此显示器在出厂前都需经过显示特性的适当调校，以确保显示器的影像输出能够真实反应所输入的影像信号。
常用技术中，显示器的输入/输出关系是以一乘幂函数来近似的光输出＝输入电压γ；即公知的伽玛曲线(Gamma Curve)。γ(Gamma)＝1为显示器理想的输入/输出关系，如图1A所示的线性曲线。不过目前显示器多为非线性传输，以阴极射线管(CRT)显示器为例，其输入/输出关系常以γ＝2.2来近似，关系曲线如图1B所示。为了获得如图1A的理想输入/输出关系，必须针对CRT显示器进行补偿工作，也就是伽玛修正(Gamma Correction)，借由图1C所示的γ＝0.45曲线，可将CRT显示器的输入/输出关系补偿为线性，这样可达到线性化目的。
不过并非所有显示器均可使用单纯的乘幂函数来表示实际的伽玛曲线。图1D所示为典型的液晶显示板(LCD Panel)的伽玛曲线，其输入/输出关系并非乘幂函数，所需的补偿曲线为图1E中的虚线，因此用来进行CRT显示器的伽玛修正方式并无法适用，而必须实际测量其伽玛曲线再进行修正，方能确保显示器的影像输出能够真实反应所输入的影像信号。
然而，目前公知的显示器显示特性调整作业并未达到理想状况，无法针对显示器的色温(Color Temperature)和白平衡(White Balance)等显示特性进行完整的调整，其主要原因在于进行显示器的伽玛修正时，并没有实际完成如图1C和图1E所示的完整伽玛曲线修正，而是如图1F和图1G所示，仅取样伽玛曲线中1至2点的取样点进行补偿，实在难以获得理想的显示效果。因此，为确保显示器的影像输出能够真实反应所输入的影像信号，常用技术中仍有相当大的改善空间。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种使显示器在开发与生产阶段能够达到自动且完整地调整显示特性的显示器自动调整系统。
为实现上述目的，本发明提出一种显示器自动调整系统，其包含一显示器，用以显示影像；一影像撷取分析单元，用以撷取并分析影像，并输出一分析信号；一图像产生单元，用以产生图像(Pattem)信号；以及一控制单元，根据分析信号与图像信号以调整该显示器的显示效果，形成一闭环回路控制(Close Loop Control)。
其中所述影像撷取分析单元包含一影像传感器，用以撷取影像，并输出一影像信号。
其中所述影像撷取分析单元包含一彩色分析仪(Color Analyzer)，用以接收影像信号以进行亮度及色度调校，并输出分析信号。
其中所述控制单元为一计算机。
其中所述显示器借由接收图像信号以产生影像。
其中所述图像信号为模拟信号或数字信号。
其中所述显示器包含一输入伽玛修正(Gamma Correction)单元、一色彩空间转换(Color Space Conversion)单元、一增益控制(Gain Control)单元及一输出伽玛修正单元，以提供该显示器的显示效果调整之用。
其中所述显示器的显示效果调整包含色温(Color Temperature)、白平衡(White Balance)及伽玛修正(Gamma Correction)。
其中所述控制单元根据分析信号与图像信号，调整所述显示器的输入伽玛修正单元、色彩空间转换单元、增益控制单元及输出伽玛修正单元。
其中所述控制单元为显示器具有的一微控制单元；所述影像撷取分析单元输出一分析信号至上述微控制单元。
其中所述显示器包含一输入伽玛修正(Gamma Correction)单元、一色彩空间转换(Color Space Conversion)单元、一增益控制(Gain Control)单元及一输出伽玛修正单元，以提供该显示器的显示效果调整之用。
其中所述微控制单元根据分析信号与图像信号，调整所述显示器的输入伽玛修正单元、色彩空间转换单元、增益控制单元及输出伽玛修正单元。
其中所述图像产生单元可为显示器。
在本发明形成的闭环回路控制中，控制单元根据分析信号与图像信号，调整显示器的输入伽玛修正单元、色彩空间转换单元、增益控制单元及输出伽玛修正单元，可对显示器在开发与生产阶段自动且完整地调整其显示特性，直到达到期望的显示效果。
图1A、图1B、图1C为公知阴极射线管(CRT)显示器的伽玛修正示意图；图1D、图1E为公知液晶显示板(LCD Panel)的伽玛修正示意图；图1F、图1G为常用的以取样方式进行的显示器伽玛修正示意图；图2A为本发明的较佳实施例的结构示意图；图2B为本发明的另一较佳实施例的结构示意图；图3A、图3B为本发明的原理图。
图号说明21计算机22图像产生单元23影像撷取分析单元 231影像传感器232彩色分析仪 24液晶显示器31液晶显示器311微控制单元(MCU)312输入伽玛修正(Gamma Correction)单元313色彩空间转换(Color Space Conversion)单元314增益控制(Gain Control)单元315输出伽玛修正单元具体实施方式
请参见图2A、图2B，为本发明的较佳实施例。如图2A所示，为一闭环回路控制系统，其中图像产生单元22产生调整显示特性用的图像信号，分别传送至液晶显示器24以显示该图像信号的影像，以及计算机21；计算机21也由影像撷取分析单元23，取得彩色分析仪232分析影像传感器231所撷取的影像信号后所输出的分析信号。计算机21可经由程序设计进行图像信号与分析信号的比对工作，进而自动输出调整信号以调整液晶显示器24的显示效果。图2B所示为本发明另一较佳实施例，直接利用液晶显示器24内部的微控制单元(MCU)来取代计算机21的工作，以达成相同的自动调整功能。
图3A、图3B为本发明显示器自动调整系统结构的进一步阐述，用以解说显示器的显示特性调整作业。如图3A所示，液晶显示器31的显示特性，是通过内部的输入伽玛修正(Gamma Correction)单元312、色彩空间转换(ColorSpace Conversion)单元313、增益控制(Gain Control)单元314与输出伽玛修正315进行调整；至于如何调整，则是利用计算机21比对图像产生单元22产生的图像信号，以及影像撷取分析单元23输出的分析信号后，输出调整信号控制液晶显示器31的微控制单元311，借以分别调整输入伽玛修正单元312、色彩空间转换单元313、增益控制单元314与输出伽玛修正315在YUV色彩空间及RGB色彩空间的参数，达到色温(Color Temperature)和白平衡(WhiteBalance)的自动调整，以及在RGB伽玛曲线上每一点伽玛值的修正。图3B所示为利用液晶显示器24内部的微控制单元311来取代计算机21的工作，因此微控制单元311在接收图像产生单元22产生的图像信号，以及影像撷取分析单元23输出的分析信号后进行比对，即可直接调整输入伽玛修正单元312、色彩空间转换单元313、增益控制单元314与输出伽玛修正315在YUV色彩空间及RGB色彩空间的参数，而达到调整液晶显示器31的显示效果。
本发明在应用层面上，除了液晶显示器的自动调整外，更可以使用在有机电激发光显示器(OLED，Organic Light-Emitting Diode)等平面显示器(FPD)，或者阴极射线管(CRT)显示器在出厂前，自动调整色温和白平衡，以及自动进行整个伽玛曲线的完整伽玛修正作业。另外，就技术层面而言，若进行调整的显示器具有数字影像输入端子，则传送至显示器的图像信号也为数字信号，此时数字式的图像信号也可由显示器自行产生，而毋须另外增设图像产生单元。
本发明是针对常用技术提出改善，除了利用彩色分析仪和图形产生器进行显示特性的测试外，更可通过显示器内部微控制单元，或经由外部计算机形成一闭环回路控制；而本发明的进步性在于，通过计算机程序设计，可以达到显示器在开发与生产过程中，自动调整显示器色温和白平衡，以及在完整测量显示器的伽玛曲线后，即可利用转换程序转换成所需求的伽玛值进行修正，达到自动调整显示器显示效果的目的。
权利要求
1.一种显示器自动调整系统，其特征在于该系统包含一显示器，用以显示影像；一影像撷取分析单元，用以撷取并分析影像，并输出一分析信号；一图像产生单元，用以产生一图像信号；以及一控制单元，是根据该分析信号与图像信号以调整所述显示器的显示效果，形成一闭环回路控制。
2.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的影像撷取分析单元包含一影像传感器，用以撷取影像，并输出一影像信号。
3.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的影像撷取分析单元还包含一彩色分析仪，用以接收影像信号以进行亮度及色度调校，并输出分析信号。
4.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的控制单元为一计算机。
5.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的显示器借由接收图像信号以产生影像。
6.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的图像信号为模拟信号或数字信号。
7.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的显示器包含一输入伽玛修正单元、一色彩空间转换单元、一增益控制单元及一输出伽玛修正单元，以提供该显示器的显示效果调整之用。
8.如权利要求7所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的显示器的显示效果调整包含色温、白平衡及伽玛修正。
9.如权利要求7所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的控制单元根据分析信号与图像信号，调整所述显示器的输入伽玛修正单元、色彩空间转换单元、增益控制单元及输出伽玛修正单元。
10.如权利要求1所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的控制单元为显示器具有的一微控制单元；所述的影像撷取分析单元输出一分析信号至上述微控制单元。
11.如权利要求10所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的显示器包含一输入伽玛修正单元、一色彩空间转换单元、一增益控制单元及一输出伽玛修正单元，以提供该显示器的显示效果调整之用。
12.如权利要求10所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的微控制单元根据分析信号与图像信号，调整所述显示器的输入伽玛修正单元、色彩空间转换单元、增益控制单元及输出伽玛修正单元。
13.如权利要求1或10所述的显示器自动调整系统，其特征在于所述的图像产生单元可为显示器。
全文摘要
本发明为一种显示器自动调整系统，其包含一显示器，用以显示影像；一影像撷取分析单元，用以撷取并分析该影像，并输出一分析信号；一图像产生单元，用以产生图像(Pattern)信号；以及一控制单元，根据该分析信号与该图像信号以调整该显示器的显示效果，以形成一闭环回路控制(Close Loop Control)。通过显示器内部微控制单元(MCU，Micro Controller Unit)或外部计算机形成的闭环回路控制(Close Loop Control)，可对显示器在开发与生产阶段自动且完整地调整其显示特性。
文档编号G09G5/10GK1482592SQ03121840
公开日2004年3月17日 申请日期2003年4月21日 优先权日2003年4月21日
发明者洪乃全, 叶水金 申请人:伟诠电子股份有限公司