一种亮度调节方法与流程

本发明涉及显示
技术领域：
，尤其涉及一种亮度调节方法。
背景技术：
：随着显示技术发展，rgb(红、绿、蓝)三色miniled(迷你二极管)发光单元成为一种作为显示模组背光源的选择，而不同颜色的发光单元的发光效率等不完全相同，可能造成偏色、局部亮度不够均匀的问题，影响显示效果。技术实现要素：本发明实施例提供一种亮度调节方法，以解决偏色、局部亮度不够均匀影响显示效果偏少的问题。本发明实施例提供了一种亮度调节方法，应用于显示模组，所述显示模组包括显示面板和背光源，所述亮度调节方法包括以下步骤：获取显示模组的标准显示参数，所述标准显示参数包括所述显示模组的标准亮度参数和标准色度参数；测量所述显示模组的显示参数，所述显示参数包括所述显示模组的显示亮度参数和显示色度参数；根据所述显示模组的背光源的性能参数、所述显示参数和所述标准显示参数计算所述显示模组的电学参数与电学参数标准值的差异值，其中，所述性能参数包括所述显示模组的背光源的电压、电流、亮度和色度之间的对应关系；根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数。可选的，所述测量所述显示模组的显示参数之后，还包括：根据所述标准显示参数和所述显示参数计算所述显示模组相对于标准值的色差；若所述色差小于预设色差阈值，则执行所述根据所述显示模组的背光源的性能参数、所述显示模组的显示参数和标准显示参数计算所述显示模组的电学参数与标准值的差异值的步骤。可选的，所述根据所述标准显示参数和所述显示参数计算所述显示模组相对于标准值的色差，包括：根据显示模组的标准亮度参数和标准色度参数计算需求三刺激值；根据所述需求三刺激值计算显示模组的需求亮度和基准色差参数；根据所述显示模组的显示亮度参数和显示色度参数计算所述显示模组的实测三刺激值；根据所述实测三刺激值计算所述显示模组的实际亮度和实际色差参数；根据所述需求亮度、所述基准色差参数、所述实际亮度和所述实际色差参数计算所述显示模组的色差。可选的，所述背光源包括红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元；所述测量所述显示模组的显示参数，包括：分别测量所述显示面板显示红色画面、蓝色画面和绿色画面时的色度和亮度作为所述显示模组的显示参数。可选的，所述测量所述显示模组的显示参数之后，还包括：根据所述显示模组的背光源的性能参数和所述显示参数，计算不同颜色发光单元的实际驱动电压和实际工作电流作为所述显示模组的电学参数；根据所述显示模组的背光源的性能参数和所述标准显示参数计算所述背光源的标准驱动电压和标准工作电流作为标准电学参数。可选的，所述背光源包括多个一级分区，每一所述一级分区通过相应的驱动芯片驱动；所述根据所述显示模组的背光源的性能参数和所述显示参数，计算不同颜色发光单元的实际驱动电压和实际工作电流作为所述显示模组的电学参数，包括：分别计算每一第一分区内，实际驱动电压和实际工作电流作为所述显示模组的电学参数。可选的，所述根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数之后，还包括：根据所述调节参数，利用与每一所述一级分区对应的驱动芯片调节相应的一级分区的工作电流，使每一所述一级分区的工作电流等于标准工作电流。可选的，每一所述一级分区包括多个二级分区；所述利用与每一所述一级分区对应的驱动芯片调节相应的一级分区的工作电流之后，还包括：通过脉冲宽度调制pwm调节每一所述一级分区内的各二级分区内各发光单元的驱动电压。可选的，所述根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数之后，还包括：获取输入图像：提取每一帧图像各像素点的灰阶值作为所述图像的第一显示数据：根据所述调节参数生成针对每一帧图像的补偿值作为所述图像的第二显示数据：合并所述第一显示数据和所述第二显示数据作为所述图像的背光亮度数据。本发明实施例通过根据获取显示模组的标准显示参数，所述标准显示参数包括所述显示模组的标准亮度参数和标准色度参数；测量所述显示模组的显示参数，所述显示参数包括所述显示模组的显示亮度参数和显示色度参数；根据所述显示模组的背光源的性能参数、所述显示参数和所述标准显示参数计算所述显示模组的电学参数与电学参数标准值的差异值，其中，所述性能参数包括所述显示模组的背光源的电压、电流、亮度和色度之间的对应关系；根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数。这样，通过根据显示模组的背光源的性能参数与标准值进行对比，生成针对背光亮度的调节参数，能够降低色偏，提高亮度均一性，有助于提高显示效果。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。图1是本发明一实施例提供的亮度调节方法的流程图；图2是本发明一实施例中显示模组的结构示意图；图3是本发明一实施例中显示模组的背光驱动电路的基本驱动单元示意图；图4a为某型号led电流与色坐标对应关系；图4b为某型号led两端电压与电流对应关系；图4c为某型号led电流与光通量之间的关系；图5是本发明一实施例中多点测试的示意图；图6是本发明一实施例中显示模组的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种亮度调节方法，应用于显示模组，所述显示模组包括显示面板和背光源。如图1所示，在一个实施例中，该亮度调节方法包括以下步骤：步骤101：获取显示模组的标准显示参数，所述标准显示参数包括所述显示模组的标准亮度参数和标准色度参数。本实施例中的标准显示参数指的是需求值，具体可以是根据使用需求或用户偏好设定的，实施时，根据实际情况提供一亮度值和色度值作为显示模组的设计需求。应理解的是，亮度参数通常包括典型工作亮度和最小亮度，由于最小亮度为亮度管控的下限，对于亮度控制影响较小，因此实施例中的标准亮度参数基于典型亮度设定，并增加一定的设计余量，例如5％～10％余量设计，然后将结果作为标准亮度参数。本实施例中的色度以色坐标的形式给出。具体的，在一个实施例中，以一55寸模组为例说明，根据用户提供的使用需求，要求亮度的典型值为500nit，最小亮度不低于400nit，白画面色坐标满足中心坐标(0.33，0.33)。针对亮度需求，增加5％～10％余量，则取值范围为525nit～550nit，取其中间值，则标准亮度参数为537.5nit。步骤102：测量所述显示模组的显示参数，所述显示参数包括所述显示模组的显示亮度参数和显示色度参数。在确定了标准显示参数之后，进一步需要获得显示模组的显示参数。显示模组的显示参数同样包括与亮度相关的显示亮度参数和与色度相关的显示色度参数。应当理解的是，对于显示模组来说，其显示参数的设计值实际上等于上述标准显示参数，但是实际值与设计值会存在一定差异，也就是说，上述标准显示参数为显示模组的设计值，而该测得的显示参数也可以理解为显示模组的实际显示参数。显示模组的实际显示参数可以在显示模组处于显示状态时，进行测量获得，具体的，例如直接利用色彩分析装置测量获得。步骤103：根据所述显示模组的背光源的性能参数、所述显示参数和所述标准显示参数计算所述显示模组的电学参数与电学参数标准值的差异值。显示模组的背光源的性能参数包括电压vx、电流ix、亮度lx和色度(xw，yw)之间的对应关系，记做{vx，ix，lx，(xw，yw)}。应理解的是，该性能参数是由背光源本身的硬件性能决定的，具体可以通过对背光源进行测试获得，也可以由背光源的厂商或制造方提供的规格书或说明书等资料中获得。根据背光源的性能参数，结合实际的显示参数能够计算出显示模组的电学参数，或称实际电学参数，而通过背光源的性能参数结合标准显示参数能够计算出显示模组处于标准显示状态下的电学参数标准值。进一步的，通过对比上述实际电学参数和电学参数标准值，能够确定两者之间的差异值。步骤104：根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数。在确定了两者之间的差异值之后，进一步生成调节参数，根据该调节参数对显示模组的背光进行调节，使得调节后的实际电学参数与电学参数的标准值之间的差异降低，从而使得显示模组的实际显示效果与期望状态的差距减小，从而提高显示效果。这样，通过根据显示模组的背光源的性能参数与标准值进行对比，生成针对背光亮度的调节参数，能够降低色偏，提高亮度均一性，有助于提高显示效果。在一些实施例中，步骤102之后，还包括：根据所述标准显示参数和所述显示参数计算所述显示模组相对于标准值的色差；若所述色差小于预设色差阈值，则执行所述根据所述显示模组的背光源的性能参数、所述显示模组的显示参数和标准显示参数计算所述显示模组的电学参数与标准值的差异值的步骤。本实施例中，首先计算显示模组与标准值之间的色差，如果该色差较小，则可以通过对于该显示模组进行补偿，以削弱或抵消存在的色差，从而满足使用需求。如果该色差过大，则难以通过补偿削弱该色差，即使进行补偿和调节，也难以弥补存在的色差。在一个实施例中，定义色差与观感关系如下表：表1：色差容差标准范围色差(△e容差)色差观感0-0.25非常小或没有；理想匹配0.25-0.5微小；可接受的匹配1.0-2.0中等；在特定应用中可接受2.0-4.0有差距；在特定应用中可接受4.0以上非常大；在大部分应用中不可接受其中，如表1，△e范围0-0.5区间为可接受区间，超过0.5即需要调整，具体的，针对0.5<δe<1.5，调整后需要落入0-0.5区间，以满足使用需求。针对δ>1.5的情况，由于其存在显著色差，难以通过补偿进行调节，难以满足常规需求，仅在某些对于色差要求较低的特定应用场景中接受，难以满足常规使用需求，因此不在本实施例的考虑范围之内。受到各种条件的影响，实际生产过程中，难以实现接近0色差的标准，本实施例中以δe判断以0.25为标准，调整后结果的正态分布中心区域应尽可能靠近0.25，能够实现良好的显示效果。可选的，所述根据所述标准显示参数和所述显示参数计算所述显示模组相对于标准值的色差，包括：根据显示模组的标准亮度参数和标准色度参数计算需求三刺激值；根据所述需求三刺激值计算显示模组的需求亮度和基准色差参数；根据所述显示模组的显示亮度参数和显示色度参数计算所述显示模组的实测三刺激值；根据所述实测三刺激值计算所述显示模组的实际亮度和实际色差参数；根据所述需求亮度、所述基准色差参数、所述实际亮度和所述实际色差参数计算所述显示模组的色差。本实施例中通过上述公式(1)计算三刺激值，三刺激值是引起人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度，用x(红原色刺激量)、y(绿原色刺激量)和z(蓝原色刺激量)表示。其中，上述公式(1)中，(x，y，z)为计算获得的三刺激值，(x，y)为色坐标，l为亮度。当将标准亮度l标、标准色差参数(x标，y标)带入上述公式(1)之后，能够计算获得标准三刺激值(x标，y标，z标)。进一步的，通过上述公式(2)计算需求亮度和基准色差参数。该公式(2)中，x0，y0，z0为cie1976中标准照明体的标准三刺激值，为固定值，其中，y0＝100，x0＝98.07，z0＝118.22。将上述标准三刺激值(x标，y标，z标)带入式(2)中，能够计算获得标准需求亮度l需和基准色差参数(a标，b标)。计算时，为了提高数据的统一性，按比例调整(x标，y标，z标)的大小，使得y标＝100＝y0。进一步的，利用上述公式(3)计算色差，其中，δl表征颜色的亮度，δl＝l需-l测，δl为正，说明显示模组的亮度比标准需求浅，如果δl为负，说明显示模组的亮度比标准需求深。δa表征红色/品红色和绿色之间的位置关系，δa＝a标-a测，δa为正，说明显示模组比标准需求红(或者少绿)，如果为负，说明显示模组比标准需求红绿(或者少红)。δb表征黄色和蓝色之间的位置，δb＝b标-b测，δb为正，说明显示模组比标准需求红黄(或者少蓝)，如果为负，说明显示模组比标准需求红蓝(或者少黄)。根据公式(1)，以及上述说明，需要首先获取l、a、b的标准值和测量值，才能实现色差的判定和调整效果的验证。例如，在一个具体实施方式中，针对要求的显示模组，l标＝537.5，x标＝0.313，y标＝0.335，代入公式(1)得到x＝502.2，y＝l＝537.5，z＝564.8。按照比例将y标换算为100，由于k＝537.5/100＝5.375，所以x、y、z分别除以5.375即可完成换算，换算之后(x标，y标，z标)＝(93.43，100，105.08)。进一步的，代入公式(2)得到(l需，a标，b标)＝(100，-10，8)。针对一种显示模组，记作样品1，通过色彩分析仪测得l＝520，x＝0.323，y＝0.329，x＝510.5，y＝l＝520，z＝550，通过上述方式，利用公式(1)和公式(2)进行计算，得到(l测1，a测1，b测1)＝(100，0.15，7)。进一步利用公式(3)计算获得色差δe1＝10.2，因此，该显示模组的色差过大，难以通过补偿满足使用需求。针对另一种显示模组，记作样品2，通过色彩分析仪测得l＝535，x＝0.310，y＝0.333，x＝495.41，y＝l＝535，z＝564.9，通过上述方式，利用公式(1)和公式(2)进行计算，得到(l测2，a测2，b测2)＝(100，-9.5，7.4)。进一步利用公式(3)计算获得色差δe2＝0.78，小于上述设定的值1.5，可以通过色差调整满足使用需求，则进一步执行上述步骤103，以对该显示模组进行补偿。这样，通过确定白画面的x，y，z。同时，在模组设计过程中，会选定led的额定电流，以及rgb三色led的色块，制作成模组样品后，由于实际产品的误差波动，需要使用色彩分析仪对待测模组进行测量，得到所需的三刺激值，进一步根据色差公式，计算δe值，判定显示模组产品是否符合进一步调整的要求。可选的，背光源包括红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元，其中，发光单元可以是miniled(迷你二极管)。上述步骤102包括：分别测量所述显示面板显示红色画面、蓝色画面和绿色画面时的色度和亮度作为所述显示模组的显示参数。在步骤102中，确定了模组的亮度以及白画面的色坐标，进一步的，分别测试rgb单色画面下的色坐标和亮度。通过测量显示面板每一种颜色的发光单元，以有针对性的对每一种颜色的发光单元进行补偿，有助于进一步提高显示效果。以上述样品2为例说明，如图2所示，该显示模组包括多个一级分区201，每一一级分区201又包括多个二级分区202。例如，该显示模组为一个55寸显示模组，分辨率为3840*2160，其具体包括144个一级分区，每个分区包括57600个像素，更为具体的，包括57600*3＝172800个rgb子像素。每一一级分区分别包含r、g、b发光单元各144颗，也就是说，每一一级分区共计包括432个发光单元；此时，每组光源，对应400个像素。每一一级分区又可以划分为16×9＝144个二级分区，每个分区包含20*20＝400个像素。也就是说，每一一级分区的范围为显示面积的1/144，约为0.69％，每一二级分区范围为显示面积的(1/144)/144，约为万分之0.48。显然，实际实施时，显示模组的一级分区和二级分区的划分并不局限于此。如图2所示，对每个一级分区201的分区位置，依据横纵方向分别编码，纵向为a1、a2…am，横向为b1、b2…bn。因此每个单元分区编号分别为a1b1、a1b2、…、a2b1、…ambn，每一一级分区201又包括多个二级分区202。请进一步参阅图3，图3为本发明的显示模组中，背光源的背光驱动电路的基本驱动单元示意图，在每个一级分区内使用一颗驱动芯片(leddriver)301进行驱动，按照横向和纵向分别驱动，通过开关元件302控制每行(rgbminiled正极)电源输入，通过mux(多路复用开关)303控制每一列(rgbminiled负极)电源通断，从而实现矩阵式开关控制，图中，不同填充效果的发光单元304的颜色不同。本实施例中以对红色发光单元进行测试为例说明。经过测试，得到各个一级分区的测试结果如表2。表2：某显示模组一级分区红色发光单元测试结果(150.8，0.691，0.310)。。。。。。(150.7，0.689，0.311)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(150.0，0.690，0.315)。。。。。。(151.2，0.685，0.311)上述每一数据分别为各分区的红色单色画面下的测试结果(l，x，y)。可选的，所述测量所述显示模组的显示参数之后，还包括：根据所述显示模组的背光源的性能参数和所述显示参数，计算不同颜色发光单元的实际驱动电压和实际工作电流作为所述显示模组的电学参数；根据所述显示模组的背光源的性能参数和所述标准显示参数计算所述背光源的标准驱动电压和标准工作电流作为标准电学参数。对于背光源来说，其性能参数{vx，ix，lx，(xw，yw)}是固定的，也就是说，其电流与色度的对应关系、电流电压之间的对应关系、电流与光通量对应关系均是已知且固定的，根据这些性能参数，能够相应的确定不同条件下显示模组的具体电学参数。如图4a至4c所示，图4a为某型号led电流与色坐标对应关系，根据图像上的一点可以确定一电流值，单位为毫安(ma)，然后可以根据横坐标和纵坐标分别确定相应的色坐标x和y的值。图4b为某型号led两端电压与电流对应关系，其中横坐标为电压，单位为伏特(v)，纵坐标为电路，单位为ma；图4c为某型号led电流与相对光通量之间的关系，其中，横坐标为电流，单位为ma，纵坐标为相对光通量，指的是实际光通量与最大光通量的比值，单位为百分比(％)。根据发光单元的性能参数，结合测得的显示参数，能够计算获得其电学参数。根据发光单元的性能参数，结合设定的标准显示参数，能够计算获得标准电学参数。由于三色发光单元的背光源其色度离散情况要比白色发光单元的背光源高，在数据采集过程中，通过多点测量，获取不同位置亮度和色度分布情况，并取其平均值，有助于提高测量结果的准确程度。如图5所示，本实施例中选择了9个测试点501，测试点501的分布应当相对均匀，以提高测量结果的准确程度。可选的，所述背光源包括多个一级分区，每一所述一级分区通过相应的驱动芯片驱动；所述根据所述显示模组的背光源的性能参数和所述显示参数，计算不同颜色发光单元的实际驱动电压和实际工作电流作为所述显示模组的电学参数，包括：分别计算每一第一分区内，实际驱动电压和实际工作电流作为所述显示模组的电学参数。以某一一级分区的红色但是画面测试结果为(150.7，0.689，0.311)为例，其对应的红色发光单元电压电流分别为2.88v，20.2ma，红色单色画面的标准显示参数为(150.8，0.692，0.310)，其对应的标准电学参数分别为2.92v，20.5ma。在确定了显示模组的电学参数和对应的标准电学参数之后，对其进行差值计算，可以得到需要调整的δv＝0.04和δi＝0.3ma。可选的，所述根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数之后，还包括：根据所述调节参数，利用与每一所述一级分区对应的驱动芯片调节相应的一级分区的工作电流，使每一所述一级分区的工作电流等于标准工作电流。本实施例中，每一一级分区通过单独的驱动芯片驱动，可调整电流的变化，调整后分区内的电流统一调整为对应值，由于发光单元本身的性质所限，随着电流的调整，电压同时跟随变化，从而实现对各个一级分区补偿。可选的，每一所述一级分区包括多个二级分区；所述利用与每一所述一级分区对应的驱动芯片调节相应的一级分区的工作电流之后，还包括：通过脉冲宽度调制pwm调节每一所述一级分区内的各二级分区内各发光单元的驱动电压。由于发光单元的个体可能差异，调整后亮度和色坐标并可能并非保持完全一致，有可能需要对二级分区进行再次调整，二级分区使用开关元件，例如mos管分别控制，可通过pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)进一步进行电压的调整，对每个二级分区内的发光单元进行开关控制，可以进一步调整其色度均一性，减少色差。由于针对一级分区的调整后色差已经有所降低，因此，在针对二级分区的调整过程中，仅进行微调，例如，在一个具体实施方式中，不同发光单元的pwm差异控制在±0.2％(1024分级，进行平均占空比±2的调整)，从而降低pwm调整幅度过大可能导致的发光单元闪烁。以上述样品2为例，其某一级分区红色led电流相差δima，通过leddriver将其调整为所需电流，此时在对其进行目测和仪器复测时，发现仍存在部分点不够均匀，则将该一级分区其对应的led光源进行pwm微调，由于测试仪器的采样镜头内发光单元数量不唯一，可对位于采样范围内的多组led同时进行微调，亮度一致性提高后，色差也随之降低，能够进一步满足使用需求。可选的，所述根据所述差异值生成调整所述显示模组的背光亮度的调节参数之后，还包括：获取输入图像：提取每一帧图像各像素点的灰阶值作为所述图像的第一显示数据：根据所述调节参数生成针对每一帧图像的补偿值作为所述图像的第二显示数据：合并所述第一显示数据和所述第二显示数据作为所述图像的背光亮度数据。如图6所示，外部输入的原始图像，首先进入fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)图像处理单元601，提取出每一帧图像每个像素点对应的灰阶值，以帧为单位进行数据的存储。由于该模组的主要功能为色差的校正功能，因此根据miniled驱动器的驱动分区情况，分别增加对应的补偿信息，同样以帧为单位存储。在fpga中针对每一帧的色度补偿情况，将两组数据合并，组成调整后背光亮度信息，发送给mcu(微控制单元)602。mcu602接收到相关信息，发送至发光单元驱动器(leddriver)603,以根据信息完成对于发光单元604的发光控制，其中，mux605用于控制每一列发光单元604负极的电源通断。对于经过调整的显示模组，可以进行进一步检测，如果检测结果符合要求，则可以以该结果对相同的产品进行调节，如果经过调节后色差仍然较大，则可以重复上述步骤继续进行调整，直至满足色差要求。以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页12