减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法与系统的制作方法

专利名称：减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种色序法显示器，特别有关于一种在色序法显示器中 减轻色分离的模式自动切换方法与系统。
背景技术：
色序法(color sequential)显示器的驱动原理为，在不同时间点亮不同颜色的光 源，搭配相对于光源同颜色的数据，利用视觉暂留原理来达成混色效果，以显示画面。一般 而言，色序法的显示器欲显示一个完整的彩色画面(frame)时，至少会需要三个不同色的 次画面(sub-frame)，才能将色彩完全表现出来。而这三个不同色的次画面，通常是采用光 的三原色红、绿、蓝。然而，色序法显示器皆存在着一个难以消除的色分离(Color Breakup, CBU)现 象。由于色序法显示器是利用视觉暂留原理来达成混色的，因此当某个时间点相对的某个 颜色的色光被挡住时，如手晃或眨眼；亦或者是光源位置位移了，如摇头或转头，此时人眼 会观察到光源的变化，而感到一阵眩彩，这个现象称的为色分离。另外，当人眼眼球跟随着 显示器画面中某个高速物体移动，此现象亦容易被查觉，而长时间处于这样的情况下，人眼 睛可能会感觉到疲劳与不适。一般来说，色分离现象的成因在于三个不同色的次画面的变换，各色光的次画面 的亮度愈高的地方，此现象会愈显著。因此，通常色分离现象，最严重的情况常出现在显示 白色画面时，因为必须使各色光皆达到最亮才能混色成白色画面。然而，一般使用个人计 算机在作文书处理时，其背景皆为白色居多，长时间使用下，易产生色分离而造成眼睛的不 适。先前的研究，已有提出一些减轻色分离的方式。一般来说，增加光源频率、白色或 混色画面独立显示、插白降低光源的色彩饱和度、调降亮度等，都是可用的方法。这些方法 都各有优缺点。其中增加频率方式的具有液晶反应速度不够的限制，不易实施；白色或混色 画面独立显示虽效果不错，但会大大增加光源功耗；插白降色饱和的方式于色彩鲜明的地 方，画面效果不佳，色彩变得暗淡；而调降亮度虽有效但并不实际，无法使用高亮度。然而，目前应用上述减轻色分离方法的色序法显示器皆有其缺点，仅能减轻色分 离的现象，但无法保有原色序法显示器的优点。据此，须提出能针对不同的应用给予不同的 驱动模式，能使显示器更具有弹性来因应各种不同的使用条件，且效果优于传统的显示器。 然而，目前并无可让使用者自己判断情况，用手动来切换驱动模式的色分离显示器。此外， 即使可手动切换，对一般使用者来说仍然太过麻烦而不够便利。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换 方法，其可侦测画面泛白的程度，对于色彩较不鲜艳的画面，自动切换到减轻色分离的模式，以解决前述的问题。本发明的另一目的在于提供一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系统， 用以执行上述的减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法，以解决前述的问题。为达上述的目的，本发明提供了一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方 法其包含
计算一画面的一泛白程度值或一鲜艳程度值，以产生一色分离系数，该色分离系数是 用以评估该画面的色分离的影响程度；以及
判断该色分离系数的大小以决定该画面须采取一般模式或是减轻色分离的模式。更进一步地说，该泛白程度值是该画面的复数个白灰色像素占该画面的总像素数 的比例，其中该些白灰色像素是指三主色的灰阶值中最大减最小的差值小于一默认值的像 素。另外，该鲜艳程度值是代表该画面的各个像素的三主色灰阶值差异加总的标准化数值。于本发明第一较佳实施例中，减轻色分离的模式是选自增加光源频率模式、白色 或混色画面独立显示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降亮度模式所组成群 组之一，其中上述群组中的减轻色分离的模式可根据该色分离系数的大小而调整上述各模 式的色分离的减轻程度。于本发明第一较佳实施例中，判断该色分离系数的大小是以一阀阈值来判断。当 该泛白程度值大于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该泛白程度值小于或等于该阀阈 值时采取一般模式来显示该画面。另一方面，当该鲜艳程度值小于或等于该阀阈值时采取 减轻色分离的模式，当该鲜艳程度值大于或等于该阀阈值时采取一般模式来显示该画面。为达上述的另一目的，本发明提供减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系 统，其包含一影像分析器、一模式控制器及一驱动模组。该影像分析器用以计算一画面的一 泛白程度值或一鲜艳程度值，以产生一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色 分离的影响程度。该模式控制器电性连接于该影像分析器，用以接收该色分离系数并判断 该色分离系数的大小以决定该画面须采取一般模式或是减轻色分离的模式。该驱动模组电 性连接于该模式控制器，用以控制该画面的驱动模式，以于该画面呈现不同程度的减轻色 分离的模式。根据本发明的减轻色分离的模式自动切换方法及系统主要是侦测画面泛白的程 度，对于色彩较不鲜艳的画面，自动将切换到减轻色分离的模式。为让本发明的上述内容能 更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。


图1是绘示本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换方法的流程图。图2A是绘示本发明较佳实施例的计算泛白程度值的流程图。图2B是绘示本发明较佳实施例的计算鲜艳程度值的流程图。图3是绘示本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换系统架构图。
具体实施例方式本发明的较佳实施例将与所附图示与下面的说明加以详细的描述，在不同图示 中，相同的参考标号表示相同或相似的组件。以下将配合附图来详细说明本发明的显示面板的第一较佳实施例。图1为本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换方法的流程图。请参 考图1，本发明的减轻色分离的模式自动切换方法适用于一色序法显示器，该方法包含下 列步骤
步骤SlO 计算一画面的一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的 影响程度。具体而言，在此较佳实施例中，该画面是该指色序法显示器中全部像素共同所显 示而成的一帧画面(frame)，该画面较佳是由红色、蓝色及绿色的次画面(sub-frame)所组 成。由前述可知，色分离现象的成因在于色光的变换，亮度愈高、不同颜色的色光变化愈强 烈的地方，此现象会愈显著。因此，通常色分离现象，最严重的情况常出现在，经由各色光皆 达到最亮才能混色而成的白色画面上。因此该色分离系数是表示该画面的一泛白程度值或 一鲜艳程度值。以下详细说明如何根据画面计算出该泛白程度值。图2A为本发明较佳实施例的 计算泛白程度值的流程图，请参考图2A，本发明较佳实施例的计算泛白程度值包含下列步 骤
步骤SllO 输入影像。在此较佳实施例中，步骤SllO即是将该画面数据输入一影像分 析器100 (如图3所示)。步骤Slll 判断画面各个像素是否为白灰色并统计画面中白灰色像素的总数量。 在此较佳实施例中，步骤SllO即该影像分析器100判断各个像素是否为白灰色并统计画面 中白色灰像素的总数量。其中该些白灰色像素是指该像素的三主色(即红、蓝及绿色)的灰 阶值中最大减最小的差值小于一默认值(例如一正整数10)的像素。举例来说，该像素的三 主色灰阶值各别为255、250、248，则最大(255)减最小(248)为7，即可将该像素判断为白 灰色像素。步骤S112 利用统计出来的白灰色像素的总像素数与画面的总像素数求出一比 例值。在此较佳实施例中，步骤SllO即该影像分析器100利用统计出来的白灰色像素总像 素数与画面的总像素数求出一比例值。步骤S113 转换成易于判读的数值并输出。例如将该比例值标准化 (Normalization)成0至100之间的数值(或是以百分比表示)以利比较。此外，以下详细说明如何根据画面计算出该鲜艳程度值，图2B为本发明较佳实施 例的计算鲜艳程度值的流程图，请参考图2B，本发明较佳实施例的计算鲜艳程度值包含下 列步骤
步骤S120 输入影像。相似地，在此较佳实施例中，步骤S120即是将该画面数据输入 该影像分析器100 (如图3所示)。步骤S121 计算画面中各个像素的三主色差异并累加成一个总差异值，然后执行 步骤S122。具体而言，该影像分析器100可将差异值定义为三主色的最大减最小除以三 主色灰阶值加总，举例来说，该像素的三主色灰阶值各别为255、255、0，三主色灰阶值加总 (255+255+0)为510，而最大(255)减最小(0)为255，而计算出的差异值为255/510 = 0. 5。步骤S122 将计算出的总差异值标准化。相似地，例如该影像分析器100将该总 差异值标准化成0至100之间(或是以百分比表示)以利比较。步骤S123 该影像分析器100输出该标准化值。具体而言，如果该标准化值为百分比表示，越接近100%即表示画面颜色越鲜艳，其色分离程度最低；越接近0%即表示画面 颜色越不鲜艳(例如全白画面)，其色分离程度最高。请继续参考图1，步骤S20 根据该色分离系数的大小以决定采取一般模式或是减 轻色分离的模式。具体的说，判断该色分离系数的大小是以一阀阈(Threshold)值来判断， 当该泛白程度值大于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该泛白程度值小于或等于该阀 阈值时采取一般模式来显示该画面。另一方面，当该鲜艳程度值小于或等于该阀阈值时采 取减轻色分离的模式，当该鲜艳程度值大于或等于该阀阈值时采取一般模式来显示该画 面。举例而言，该色分离系数如果表示为该泛白程度值，且标准化为百分比表示，则判断白 灰色像素数是否大于一半(即50%)画面总像素数，可根据该泛白程度值是否大于50%(即 该阀阈值)来决定是否切换成减轻色分离的模式。一般来说，色序法显示器可具有两种不同的驱动模式的液晶或背光驱动模组可据 以切换。其中一种是传统的RGB色序法驱动模式，其具有一般色序法显示器的优点，可用在 而播放图片或影片时的色彩会比较鲜艳，色分离比较不明显。另外一种为减轻色分离的模 式，一般来说，以计算机而言文书处理的类的工作其画面色彩多为黑白较不鲜艳，会造成色 分离会比较严重，较需要使用减轻色分离的模式。因此可根据上述步骤S20判断该色分离 系数以决定采用何种模式。现有技术的减轻色分离的模式可选自增加光源频率模式、白色或混色画面独立显 示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降亮度模式等减轻色分离的模式。具体来 说，其中光源频率模式将三主色的次画面更新频率调高，以减轻色分离的现象；白色或混色 画面独立显示模式是在三主色的次画面之间插入一白色次画面或一预定颜色的次画面，以 减轻色分离的现象；插白降低光源的色彩饱和度模式将于下述说明；调降亮度模式是将三 主色的次画面的亮度调低，使得组成的画面亮度变暗，藉此减轻色分离的现象。在此较佳实施例中，采用的减轻色分离的模式为插白降低光源的色彩饱和度模 式，以RwGwBw驱动模式表示。传统的RGB色序法要显示一个白色画面时即是在显示红(R) 色次画面时，发出100%的红色背光；显示绿(G)色次画面时，发出100%的绿色背光；以及显 示蓝(B)色次画面时，发出100%的蓝色背光，这三个次画面组成一个白色画面。而在插白 降低光源的色彩饱和度模式中，是在每个次画面中同时利用三种颜色的背光，藉由调整比 例来达到组合成白色画面的目的。举例来说，要显示一个白色画面时即是在显示红(R)色 次画面时，发出50%的红色背光，并同时发出25%的绿色及蓝色背光；显示绿(G)色次画面 时，发出50%的绿色背光，并同时发出25%的红色及蓝色背光；以及显示蓝(B)色次画面时， 发出50%的蓝色背光，并同时发出25%的红色及绿色背光，从而组成一个白色画面。插白降低光源的色彩饱和度模式(即RwGwBw驱动模式)的优点为不会增加背光与 面板驱动的功耗、且不需要再对影像作特别处理，所以实施容易，而且弹性较大，但缺点为 色彩会变得较不鲜艳，饱和度会下降。但由于本发明是针对色彩较不鲜艳的画面(或者泛白 画面)作减轻色分离的动作，因此影响不大。其中上述各种减轻色分离的模式中，不仅可根据色分离系数的大小切换成减轻色 分离的模式，还可以在切换后的减轻色分离的模式根据该色分离系数的大小而调整上述各 模式的色分离的减轻程度。举上述RwGwBw驱动模式为例，如果该泛白程度值大于50%，除了则可将传统RGB色序法模式切换至RwGwBw驱动模式，还可根据该泛白程度值的大小改变次画面中插入白光 的比例，即对上述各个模式调整其各别的减轻程度。具体而言，以色彩愈鲜艳的情形为例， 当绿光亮度与其它两主色的亮度差异愈接近100% (亦即几乎只有绿光)，在显示绿色次画面 时不点亮白光(即红光及蓝光亮度为0%)，也就是以一般的RGB驱动模式；反之，当色彩愈 不鲜艳的情形，例如绿光亮度与其它两主色的亮度差异愈接近0%，则不仅可切换成RwGwBw 驱动模式，还可根据该色分离系数的大小，对显示绿色次画面时各别插入33%的红光及蓝 光(即等同于33%的白光)；同理，若三色场的绿光亮度与其它两色的亮度差异为40%时，则 可依线性或非线性的插入一定比例的白光(例如60%的主色背光加上各20%的另外两主色 背光)，以减轻色分离现象。另外，以增加光源频率模式为例，可将三主色的次画面更新频率依据色分离系数 的大小而调整。另针对白色或混色画面独立显示模式来说，可依据色分离系数的大小，而调 整所插入的白色或混色画面的颜色变化或亮度大小。另针对调降亮度模式而言，可依据色 分离系数的大小，而调整亮度的明暗来减轻色分离。由此可知，本发明不仅可根据色分离系 数大小来切换到减轻色分离的模式，并且还可根据色分离系数大小来调整减轻色分离的模 式的减轻程度，以达到最佳的观看效果。值得一提的是，本发明亦可根据实际色分离系数来 直接执行减轻色分离模式来显示画面，如上述根据色分离系数(例如泛白程度值或鲜艳程 度值)的大小来调整减轻色分离的模式的减轻程度。综上所述，本发明的减轻色分离的模式自动切换方法主要是侦测画面泛白的程 度，对于色彩较不鲜艳的画面，自动将切换到减轻色分离的模式。又或者，可以依照色彩鲜 艳的程度或泛白像素的比例，给予不同模式的驱动方式，来减轻色分离的影响。以下配合

本发明的一较佳实施例的利用上述方法的减轻色分离的模式 自动切换系统。请参考图3，图3为本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换系 统架构图。其中减轻色分离的模式自动切换系统10包含一影像分析器100、一模式控制器 200及一驱动模组300。其中该减轻色分离的模式自动切换系统10可以软件或硬件方式实 施，例如以一影像处理软件或者是芯片实施。该影像分析器100用以计算该画面的该色分离系数，该色分离系数是用以评估该 画面的色分离的影响程度。该色分离系数是表示该画面的该泛白程度值或该鲜艳程度值。 其计算细节可参考前述第图、图2A及图2B的说明，于此不予赘述。该模式控制器200电性连接于该影像分析器100，用以接收该色分离系数并判断 该色分离系数的大小以决定采取一般模式或是减轻色分离的模式。举例而言，该色分离系 数如果表示为该泛白程度值，且标准化为百分比表示，则判断白灰色像素数是否大于一半 (即50%)画面总像素数，可根据该泛白程度值是否大于50%来决定是否切换减轻色分离的 模式，其细节可参考前述。该驱动模组300电性连接于该模式控制器200，用以控制该画面的驱动模式，如一 般色序法模式310及减轻色分离的模式320，以于该画面呈现不同程度的减轻色分离的模 式。具体的说，该色序法显示器具有两种不同的驱动模式的液晶或背光驱动模组可据以切 换。其中一种是一般色序法模式310，即传统的RGB色序法驱动模式，其具有一般色序法显 示器的优点，可用在而播放图片或影片时的色彩会比较鲜艳，色分离比较不明显。另外一种 为减轻色分离模式320，一般来说，以计算机而言文书处理之类的工作其画面色彩多为黑白较不鲜艳，会造成色分离会比较严重，因此该驱动模组300可根据画面该模式控制器200切 换不同模式。其中减轻色分离模式320可选自增加光源频率模式、白色或混色画面独立显示模 式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降亮度模式所组成群组之一。除此之外，其中 上述各种减轻色分离模式320中，该驱动模组300不仅可根据色分离系数的大小切换成减 轻色分离模式320，还可以在切换后的减轻色分离模式320根据该色分离系数的大小而调 整上述各模式的色分离的减轻程度，其细节已详述于上。综上所述，本发明的减轻色分离的模式自动切换系统10主要是利用该影像分析 器100侦测画面泛白的程度，对于色彩较不鲜艳的画面，该模式控制器200控制该驱动模组 300自动从一般色序法模式310切换的减轻色分离模式320。此外，该驱动模组300可以依 照色彩鲜艳的程度，给予该减轻色分离模式320不同程度的驱动方式，来减轻色分离的影 响。虽然本发明已用较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技 术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因 此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法，其特征在于，包含计算一画面的一泛白程度值或一鲜艳程度值，以产生一色分离系数，该色分离系数是 用以评估该画面的色分离的影响程度；以及判断该色分离系数的大小以决定该画面须采取一般模式或是减轻色分离的模式。
2.如权利要求1所述的模式自动切换方法，其特征在于，该泛白程度值是该画面的复 数个白灰色像素占该画面的总像素数的比例。
3.如权利要求2所述的模式自动切换方法，其特征在于，该些白灰色像素是指三主 色的灰阶值中最大减最小的差值小于一默认值的像素。
4.如权利要求1所述的模式自动切换方法，其特征在于，该鲜艳程度值是代表该画 面的各个像素的三主色灰阶值差异加总的标准化数值。
5.如权利要求1所述的模式自动切换方法，其特征在于，减轻色分离的模式是选自 增加光源频率模式、白色或混色画面独立显示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及 调降亮度模式所组成群组。
6.如权利要求1所述的模式自动切换方法，其特征在于，判断该色分离系数的大小 是以一阀阈值来判断。
7.如权利要求6所述的模式自动切换方法，其特征在于，当该泛白程度值大于该阀 阈值时采取减轻色分离的模式，当该泛白程度值小于或等于该阀阈值时采取一般模式来显 示该画面。
8.如权利要求6所述的模式自动切换方法，其特征在于，当该鲜艳程度值小于或等 于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该鲜艳程度值大于或等于该阀阈值时采取一般模 式来显示该画面。
9.如权利要求6、7或8所述的模式自动切换方法，其特征在于，该阀阈值为50%。
10.如权利要求1所述的模式自动切换方法，其特征在于，该减轻色分离的模式可根据该色分离系数的大小而调整色分离的减轻程度。
11.一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系统，其特征在于，包含一影像分析器，用以计算一画面的一泛白程度值或一鲜艳程度值，以产生一色分离系 数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度；以及一模式控制器，电性连接于该影像分析器，用以接收该色分离系数并判断该色分离系 数的大小以决定该画面须采取一般模式或是减轻色分离的模式。
12.如权利要求11所述的自动切换系统，其特征在于，进一步还包含一驱动模组，电性 连接于该模式控制器，用以控制该画面的驱动模式，以于该画面呈现不同程度的减轻色分 离的模式。
13.如权利要求11所述的自动切换系统，其特征在于，减轻色分离的模式系选自增加 光源频率模式、白色或混色画面独立显示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降 亮度模式所组成群组之一。
全文摘要
本发明公开一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法。该方法包含计算一画面的一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度；以及判断该色分离系数的大小以决定采取一般模式或是减轻色分离的模式。本发明还公开一种利用上述方法的减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系统。
文档编号G09G5/02GK101996617SQ20101054233
公开日2011年3月30日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者刘家麟, 戴文智, 简光宏, 莫启能, 蔡继中 申请人:华映视讯(吴江)有限公司;中华映管股份有限公司