一种一对多Gamma曲线并行调节系统及方法与流程

本发明属于显示模组gamma调节领域，涉及一种一对多基于多OLED模组的Gamma曲线并行调节系统及方法。

背景技术：

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)又称为有机电激光显示、有机发光半导体(Organic Electroluminesence Display，OED)，OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。

OLED显示技术广泛运用于手机、数码摄像机、DVD机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、汽车音响和电视，OLED显示器很薄很轻，因为它不使用背光，并且其具有最大为160度的宽屏视角，电压为二到十伏特。

OLED出厂时必须经过gamma校正，Gamma源于CRT(显示器/电视机)的响应曲线，标识其亮度与输入电压的非线性关系，gamma校正是指更改gamma值以匹配液晶模组的中间灰度，使得输出的灰阶亮度曲线与人眼感觉一致，即符合gamma指数曲线。

目前OLED的生产成本较高，良品率低，目前现有的Gamma调节方法主要是采用流水线独立测试的方法，该种调节方法无法去体现多个屏多种Gamma曲线同时调节的比对效果，不利于研究测试人员去针对多个屏在不同状态下的有效观察，从而挑选出屏的最佳状态，从而为进一步的改善研发提供反馈有意义的测试结果，而按照现有技术中的OLED模组的流水线式的测试方法，需要工作人员多次调节反复比对，或者增加多台设备调试增加成本，因此亟待开发一种多种屏多种Gamma曲线的同时调节的系统和方法。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于多OLED模组的并行调节系统及方法。

本发明提出了一种一对多gamma曲线并行调节系统，其特征在于，该系统主要包括：

上位机，用于实现多个显示模组的控制测试参数、gamma参数的配置，以及计算中间灰阶理论亮度值并实现寄存器值调节；

图像信号发生器，用于为每个所述显示模组提供图形、电源及时序测试信号；以及，

与每个所述显示模组一一对应的探头，用于采集对应的所述显示模组的亮度值及色坐标值；

亮度测试模块，用于处理所述亮度值及色坐标值并反馈给上位机；

其中，所述上位机包括第一存储模块及第二存储模块，所述第一存储模块用于存储一个所述显示模组待调节的配置值，所述第二存储模块用于存储该一个所述显示模组依据所述配置值完成调节后的调节值，以供配置给其余所述显示模组实现并行调节。

进一步地，所述图像信号发生器包括为每个所述显示模组提供电源及时序测试信号的电源模块，以及为每个所述显示模组提供图像测试信号的信号输出及处理模块。

进一步地，所述亮度测试模块设置于一块电路板上，并且包括与所述多个探头一一对应的通道。

进一步地，所述图像信号发生器还包括中央处理模块，用于对所述电源模块及所述信号输出及处理模块实现总控制。

本发明还公开了一种一对多gamma曲线并行调节方法，其特征在于，该方法主要包括如下步骤：

启动第一线程完成第一通道显示模组的调节，完成调节后获得最高灰阶亮度、最低灰阶亮度以及调节寄存器值存储；

其余线程调用上述存储值进行其余通道的并行调节。

进一步地，所述第一线程完成所述第一通道显示模组的调节之前还包括步骤：完成所述第一通道显示模组的参数配置。

进一步地，在所述其它线程完成调节后，进行调节检查，所述调节检查包括：绘制当前Gamma调节亮度曲线并且与标准亮度曲线比对。

进一步地，所述每个通道完成的gamma曲线调节的步骤如下：

配置获取最高灰阶亮度、最低灰阶理论亮度值；确定所述显示模组中每个待测试点的亮度值Lv和色坐标x、y以及刺激值X、Y、Z的目标值；

根据所述最高灰阶亮度值和最低灰阶亮度值，计算所述中间灰阶的理论亮度值并进行调节。

进一步地，所述最高灰阶亮度和最低灰阶亮度的调节步骤如下：

获取最高灰阶和最低灰阶的R、G、B寄存器初始值；

采集当前测试通道的所述显示模组当前状态下最高灰阶和最低灰阶的亮度当前值；

同时调节R、G、B寄存器值使得最高灰阶的亮度当前值落在目标值的误差范围内；

将最高灰阶和最低灰阶的亮度当前值分别确定为最高灰阶的亮度值和最低灰阶值亮度。

进一步地，所述理论亮度值的计算方法为：(n/最高灰阶)gamma指数*(最高灰阶亮度-最低灰阶亮度)+最低灰阶亮度，n为0至最高灰阶之内的自然数。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下的有益效果：

(1)按照本发明的调节系统与调节方法，利用了多线程的控制方法，并且结合OLED模组的调节参数的调取方法，首次提出了一种简单高效的一对多，多块屏多种gamma曲线同时调节的系统和方法；

(2)按照本发明的调节系统与调节方法，具有检测精度高、检测速度快，能够克服人工一对一，多次调节带来时间及人力成本，及解决不可能同时比对调试效果带来的弊端；

(3)按照本发明的调节系统与调节方法，能比直接采用多对多的调节实现速度更快，误差更小，精度更高，节省成本带来的优势，为研发人员提供在生产前，对屏研究及测试验证，预研等提供有力支持，极大减少开发量。

附图说明

图1是按照本发明实现的并行调节系统的模块组成结构框图；

图2是按照本发明实现的并行调节系统的其中一种实施例的模块组成结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本发明中所涉及的调节方法可具体应用于OLED、液晶显示模组，在本具体实施方式中，主要以OLED模组的调节来说明。

首先如图1所示，按照本发明的多并行处理系统的整体框图，由其结构可示，主要包括如下的系统：

上位机，用于实现多个显示模组的控制测试参数、gamma参数的配置，以及计算中间灰阶理论亮度值并实现寄存器值调节；

图像信号发生器，用于为每个所述显示模组提供图形、电源及时序测试信号；以及，

与每个显示模组一一对应的探头，用于采集对应的显示模组的亮度值及色坐标值；

亮度测试模块，用于处理亮度值及色坐标值并反馈给上位机。

图像信号发生器包括为每个显示模组提供电源及时序测试信号的电源模块，以及为每个显示模组提供图像测试信号的信号输出及处理模块。

并且上述系统还包括与多的待测试液晶模块一一对应的测试探头，上述探头分别采集各自对应的待测试液晶模块的信号，传输至亮度测试模块，亮度测试模块处理后传输至主控机进行进一步的信号处理与反馈信号的产生。

图像信号发生器还包括中央处理模块，用于对所述电源模块及所述信号输出及处理模块实现总控制。

其中主控机通过网口接口模块来实现电源模块与信号输出及处理模块的交互管理，亮度测试装置与上位机之间设置有串口接口模块。

其中主控机通过ID号绑定，多窗口配置，实现多路液晶模组测试参数配置及多路gamma参数配置，其中电源模块带多路信号输出，信号输出及处理模块带多路信号输出。

主控机软件支持：上位机软件支持独立多窗口配置，每个窗口和ID通道绑定，每个ID通道对应一路调节待测液晶模组，每一路窗口配置液晶模组测试参数及gamma参数，调节时每一路通道启动独立线程，互不干扰。多路屏存在共性寄存器值和亮度通过共享内存存放，每一个独立线程可以同时访问该共享内存存放的寄存器值和亮度值。

本发明的装置中，按照如下的设置方式来实现多块屏多种gamma曲线的同时调节，在主控机中设置有两块存储区域，第一存储区域为私有存储区域，一路通道从第一存储区域中读取测试的参数，并且在完成该线程的测试之后将其寄存器值和亮度值存放于第二存储区域，该存储区域即为共享区域，其它路通道的测试从该第二存储区域中读取寄存器值和亮度值，从而利用该值来进行通道的其它线程的测试。

进一步地，本发明中的电源模块带多路信号输出，精度在微安级别，具有极低的电源纹波干扰，电磁干扰，每一路信号误差极低，相应电源模块的使用能使每一路电源信号输出非常接近。

Gamma调节，对电路及光路环境要求极高，电源纹波的抖动，电源线损导致亮度精度差异都有可能导致调节差异，每一个通道用同一信号输出，保证调节精确度及可对比参照性。

进一步地，信号输出及处理模块带多路信号输出，每一路信号输出误差极低，能有效保证信号输出的完整性，每一个通道用同一信号输出，保证精度及对比参照性。

进一步地，按照本发明实现的装置中，亮度测试装置带多路探头，亮度测试装置采用一个电路板，能有效减少光电转换的误差，每一个通道采集亮度都是同一参照下，保证对比参照性。

实施例一

按照本发明实现的其中一种实施方式，在本实施例一中主要以5块屏，5种gamma曲线为例来进行相关的说明。

其中，如图2所示，它包括上位机1、串口接口模块2、网口接口模块3、中央处理模块4、信号输出及处理模块5、内存6和电源模块7，待测液晶模组8、亮度测试装置9，光学探头10。

其中，上位机1的测试指令通信端通过网口接口模块3连接中央处理模块4的测试指令通信端，中央处理模块4的测试信号通信端连接信号输出及处理模块5的测试信号通信端，中央处理模块4的存储数据通信端连接内存6，中央处理模块4的电源控制信号输出端连接电源模块7的控制端，电源模块7的输出端用于给待测液晶模组8供电，上位机1的测试指令通信端通过串口接口模块2连接亮度测试装置9，亮度测试装置分别连接5个光学探头10。

其中，各模块的主要工作过程如下：

上位机1，运行模组操作软件；

串口接口模块2，串口测试指令通道；

网口接口模块3，网口测试指令通道；

中央处理模块4，运行对模组需要电源模块，信号模块，提供输出；

信号输出及处理模块5，输出模组信号；

内存6，中央处理模块程序运行器件；

电源模块7，输出模组电源；

待测液晶模组8，液晶模组厂家模组设备；

亮度测试装置9，CA310；

光学探头10，采集光学参数，上述光学参数主要为亮度值和色坐标值。

其中，按照上述的装置，本发明中执行的最核心的步骤为：启动第一线程完成第一通道OLED模组的调节，完成调节后获得最高灰阶亮度、最低灰阶亮度以及调节寄存器值存储；

其它线程调用上述存储值进行并行调节，从而能够完成多OLED模组的并行调节。

更为具体地，主要包括如下的工作步骤：

步骤1：中央处理模块4启动后，中央处理模块4从内存6引导系统及应用程序；

步骤2：亮度测试装置9首先进行0点校正，然后再设置到亮度(LV)，X色坐标(x)，Y色坐标(y)状态；

步骤3：亮度测试装置9连接5个光学探头稳定放置在5个待测液晶模组上，尽量没有外界光干扰；

步骤4：运行上位机1内的模组操作软件，在模组操作软件中进行液晶模组测试参数配置及gamma参数的配置；

步骤5：gamma参数配置5组(IC类型，gamma曲线指数，x色坐标误差，y色坐标误差，最高灰阶，最高灰阶调节亮度，调节模式(RGB/W)，亮度判断，色坐标x，y判断)；

步骤6：5个通道对应5个待测液晶模组可分别配置gamma2.0到gamma2.6参数；

步骤7：上述液晶模组测试用参数配置好后保存，再进入上位机的液晶模组测试界面；

步骤8：上位机通过网口接口模块3、中央处理模块4、信号输出及处理模块5和电源模块7向待测液晶模组8下发各种测试通信指令，完成液晶模组的信号输出及电源输出；

步骤9：点击上位机1按钮进入gamma调节功能；

步骤10：首先进行人工触发或者是自动化触发其中一个通道从上位机1的第一存储区域中读取测试参数完成其中一通道的测试；在上述通道完成相应的测试之后，将gamma调节完成后的寄存器值以及亮度值存放于上位机1中的第二存储区域；

步骤11：上位机1通过网口接口模块3、中央处理模块4、信号输出及处理模块5并行向5个通道待测液晶模组下发各种测试通信指令，其中在接收到上述的测试通信指令后，各个通道并行向上位机1中的第二存储区域中读取存储的配置值，由此其它各通道并行完成液晶模组的R，G，B灰阶的输出及灰阶的gamma调节；

步骤12：上位机1按界面配置将所有灰阶调节完成，此时液晶模组gamma调节完成；

步骤13：上位机1通过网口接口模块3发送gamma调节检查，完成液晶模组的R，G，B所有灰阶显示及通过串口从亮度测试装置9获取当前待测液晶模组8的所有灰阶的亮度值及色坐标值；

步骤14：5个通道的待测液晶模组分别按各配置的gamma2.0至gamma2.6曲线调节完成，观察或者是记录调节效果。

其中，每个通道完成的gamma调节过程如下：

其中对上述调节中的技术术语如下：

Gamma调节：实际上是将对应款driver IC oled屏，每一个灰阶按gamma指数方程的亮度值调节，根据驱动IC的datasheet，可知各个gamma对应的灰阶值和gamma寄存器值。

gamma指数，满足γ在1.8～2.6区间。

MaxGrayLv：最高灰阶亮度

MinGrayLv：最低灰阶亮度

Gamma基本配置

配置Gamma指数，满足γ在2.0～2.6区间。不同的Gamma指数，调节完成后屏显示的效果与设定值相符合；

配置Gamma调节模式，W调节(白平衡调节)或者RGB调节；

配置寄存器初值处理，勾选后，对于相同Gamma测试文件名，每次Gamma调节成功的数据会经过处理记录到寄存器初值中。

Gamma调节配置

配置色坐标x、y目标值，Gamma调节以该值为目标值来调节，调节完成后，回读绑点色坐标需在该值误差范围内；色坐标x、y目标值的误差范围为±0.005。

配置Gamma超时时间，调节时间最大值，在范围内未找到合适的寄存器值时，表示Gamma调节失败。

白平衡调节配置

配置白平衡使能，不使能，则不进入白平衡调节；普通模式，则调节一次白平衡；多次白平衡模式，则调节多次白平衡。

配置WB亮度，即最高目标亮度，调节白平衡后判断W255亮度Lv是否在目标值的误差范围内，亮度Lv目标值的误差范围为±2％。

OTP配置

选择OLED模组5的IC类型，配置是否勾选OTP继续。勾选后，调节NG时弹框，是否继续进行OTP烧录，调节OK时直接烧录。

IC配置

根据IC使用手册，确定OLED模组5的IC支持的绑点数及寄存器地址，按照绑点由高到低的顺序，配置各绑点及对应的寄存器地址。

上述配置完成后，上位机1对Gamma完整配置进行解析，做相应的初始化，自动进行Gamma调节：

(1)调节白平衡确定最高灰阶亮度MaxGrayLv和最低灰阶亮度MinGrayLv。

1-1)上位机1获取最高灰阶和最低灰阶的R、G、B寄存器初始值，并控制写入当前测试通道的OLED模组的IC对应的寄存器地址至上位机1；

1-2)采集当前测试通道的OLED模组当前状态下最高灰阶和最低灰阶的亮度当前值；

1-3)同时调节R、G、B寄存器值使得最高灰阶的亮度当前值落在目标值的误差范围内；

1-4)将最高灰阶和最低灰阶的亮度当前值分别确定为最高灰阶的亮度值MaxGrayLv和最低灰阶值亮度MinGrayLv。

(2)根据最高灰阶亮度值MaxGrayLv和最低灰阶亮度值MinGrayLv，计算绑点的理论亮度值LnTheoryLv，确定每个目标绑点的亮度值Lv和色坐标x、y以及刺激值X、Y、Z的目标值。

目标绑点是根据测试通道的OLED模组确定的，可根据IC使用手册，查到OLED模组5的IC支持的每个绑点、寄存器地址，最高灰阶W255和最低灰阶WO为固定绑点，其他绑点为中间绑点，用n表示，n为0～最高灰阶之内的自然数，如最高灰阶为255，则n为0～255中任一自然数。

计算目标绑点的理论亮度值LnTheoryLv的公式为：

LnTheoryLv＝(n/MaxGray)GammaExponent*(MaxGrayLv-MinGrayLv)+MinGrayLv

其中，LnTheoryLv为目标绑点n的理论亮度值；MaxGray为最高灰阶；GammaExponent为Gamma指数；MaxGrayLv为最高灰阶对应的亮度；MinGrayLv为最低灰阶对应的亮度。

如Gamma指数为2.2，MaxGray为255，则上式可写作：

LnTheoryLv＝(n/255)2.2*(MaxGrayLv-MinGrayLv)+MinGrayLv

(3)最高灰阶亮度和最低灰阶亮度调节完成后，即可计算所有中间灰阶的理论亮度值。

调节中间灰阶gamma时，调节亮度按理论亮度逼近最优值即可。最后即可完成所有灰阶gamma调节。

(4)最后每一个通道完成自己配置gamma曲线的调节。

“归一化”亮度值

将每一灰阶下的亮度值进行“归一化”处理，当前灰阶下的“归一化”公式如下：

L＝(当前灰阶的亮度值-最暗的亮度值)/(最亮的亮度值-最暗的亮度值)。

总之，按照本发明实现的并行调节的系统和方法，首先启动单线程完成一个通道的最高，最低灰阶亮度调节。调节最高和最低gamma寄存器达到最高，最低灰阶理论亮度值。将最高，最低gamma寄存器，最高，最低gamma寄存器值和最高，最低灰阶亮度存放系统共享内存。

由于采用同款屏特性一致，最高，最低gamma寄存器配置及亮度在每个通道上一致，只是gamma指数变化，导致中间灰阶亮度变化，需要调节中间灰阶亮度。

启动其余通道的线程，每个线程通过共享内存访问公有资源并将最高，最低灰阶gamma寄存器值写入。

多的最高，最低灰阶亮度调节完成。

每个通道的线程开始在私有区完成中间灰阶gamma调节。按照公式计算中间灰阶gamma理论亮度，调节中间灰阶gamma寄存器，使其亮度达到要求。

总之，按照本发明实现的调节方法，相比多对多节省了调节最高，最低灰阶的步骤，优化调节效率，时间更快。并能在线程调节中进行同步，每一通道调节步调一致，节省环境光干扰。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。