CN101714337A - 用于动态伽玛产生器的驱动加速系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关一种用于动态伽玛产生器的驱动加速系统及方法。该驱动加速系统，包含：一目前灰阶至电压转换器，其将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；一先前灰阶至电压转换器，其将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；一驱动加速的电压查询表，根据该目前灰阶至电压转换器的电压位准及该先前灰阶至电压转换器的电压位准查询得到一驱动加速电压位准；以及一电压至灰阶转换器，其将该驱动加速电压位准自电压位准转换为灰阶码，而形成驱动加速灰阶码。本发明的驱动加速系统可适应性地跟着伽玛产生器而作动态调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动加速(Overdrive，或称过驱动)及伽玛(Gamma)控制技术，特别是涉及一种用于动态伽玛产生器的驱动加速系统及方法。
背景技术
由于液晶显示器的液晶分子具有等效液晶电容，使得液晶分子需要一段时间才能转到目标方位，因此，像素亮度的改变通常会落后于施加在像素电极和共电极的电压差的改变。为了增快液晶分子的反应时间，通常是使用驱动加速(Over Drive，OD)技术。传统驱动加速系统通常使用一驱动加速查询表(Lookup Table，LUT)，如下表一所例示。
表一
驱动加速查询表根据先前讯框(Frame)的灰阶码以及目前讯框灰阶码而输出一驱动加速灰阶码至源极驱动器(Source Driver)。在上述表一中，横轴代表先前讯框的灰阶值，而纵轴则代表目前讯框的灰阶值。根据查询表中的先前讯框灰阶码及目前讯框灰阶码可以查询得到输出灰阶值，用以提供给源极驱动器。例如，如果先前讯框灰阶值为“0”而目前讯框灰阶值为“8”，则从查询表中可查询得到输出灰阶值为“13”，用以提供给源极驱动器。
液晶显示器通常还会包含一伽玛(Gamma)参考电压产生器，用以校正人类视觉的非线性特性。图1A显示传统伽玛参考电压产生器(简称伽玛产生器)示意图，其使用串联电阻器10所组成的电压分压器。对于现今的影像处理应用(例如对比调整)，伽玛产生器所产生的参考电压是可动态(dynamically)调整的，如图1B所显示的适应性(Adaptive)模拟伽玛参考电压产生器(简称适应性伽玛产生器)12，其揭露于Seung-Woo Lee的“Contrast Enhancement in Liquid Crystal Displays by AdaptiveModification of Analog Gamma Reference Voltages”，IEICE Trans.Electron.，Vol.E90-C，No.11，pp.2083-2087，November 2007。
每当适应性伽玛产生器12所产生的参考电压从图1C所示的曲线A改变为曲线B时，其输出电压和(资料)灰阶码的关系也会作改变。然而，从另一方面来看，表一所示的驱动加速查询表的输出与输入灰阶码之间却没有跟著作改变。也就是说，驱动加速查询表中的灰阶值并没有随着伽玛产生器12而作适应性的调整。
鉴于上述传统驱动加速查询表无法跟着伽玛产生器作适应性调整，因此，亟需提出一种新颖的驱动加速补偿或更新机制，用以配合动态或适应性的模拟伽玛产生器。
有鉴于上述现有的驱动加速技术存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的用于动态伽玛产生器之驱动加速系统及方法，能够改进一般现有的驱动加速技术，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的驱动加速技术存在的缺陷，而提供一种新型的用于动态伽玛产生器之驱动加速系统及方法，所要解决的技术问题是使其用以配合动态伽玛产生器，使得驱动加速系统可适应性地跟着伽玛产生器而作动态调整。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种驱动加速(Overdrive)系统，适用于动态伽玛(Gamma)产生器，其包含：一目前灰阶至电压转换器，其将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；一先前灰阶至电压转换器，其将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；一驱动加速的电压查询表，根据该目前灰阶至电压转换器的电压位准及该先前灰阶至电压转换器的电压位准查询得到一驱动加速电压位准；以及一电压至灰阶转换器，其将该驱动加速电压位准自电压位准转换为灰阶码，而形成驱动加速灰阶码。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的驱动加速系统，其还包含一讯框缓冲器，用以提供该先前讯框的影像资料。
前述的驱动加速系统，其中所述的电压至灰阶转换器的转换函数是反逆(inverse)于该目前灰阶至电压转换器、该先前灰阶至电压转换器的转换函数。
前述的驱动加速系统，其还包含一驱动加速灰阶码查询表，其中一轴代表该先前讯框的灰阶码，而另一轴则代表该目前讯框的灰阶码，该驱动加速灰阶码查询表的内容受到上述转换后驱动加速灰阶码的更新。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种驱动加速(Overdrive)方法，适用于动态伽玛(Gamma)产生器，其包括以下步骤：将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准，形成目前讯框的电压位准；将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准，形成先前讯框的电压位准；根据该目前讯框的电压位准及该先前讯框的电压位准，至一驱动加速的电压查询表进行查询以得到一驱动加速电压位准；以及将该驱动加速电压位准自电压位准转回为灰阶码，形成一驱动加速灰阶码。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的驱动加速方法，其还包含一步骤以缓冲影像资料，用以提供该先前讯框的影像资料。
前述的驱动加速方法，其中所述的驱动加速电压位准的转回步骤中，其转换函数是反逆(inverse)于该目前讯框、先前讯框的影像资料的转换函数。
前述的驱动加速方法，其还包含一步骤，其使用上述转换后驱动加速灰阶码以更新一驱动加速灰阶码查询表，其中一轴代表该先前讯框的灰阶码，而另一轴则代表该目前讯框的灰阶码。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种显示系统，其包含：一影像处理器，其接收影像资料并将其原始灰阶码转换为驱动加速(overdrive)灰阶码；一驱动电路，其根据一动态伽玛(gamma)曲线，产生相对于该驱动加速灰阶码的电压位准；以及一面板，受控于该驱动电路的电压位准。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的显示系统，其中所述的影像处理器包含：一目前灰阶至电压转换器，其将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；一先前灰阶至电压转换器，其将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；一驱动加速的电压查询表，根据该目前灰阶至电压转换器的电压位准及该先前灰阶至电压转换器的电压位准查询得到一驱动加速电压位准；以及一电压至灰阶转换器，其将该驱动加速电压位准自电压位准转换为灰阶码，形成该驱动加速灰阶码。
前述的显示系统，其更包含一讯框缓冲器，用以提供该先前讯框之影像资料。
前述的显示系统，其更包含一驱动加速灰阶码查询表，其中一轴代表该先前讯框的灰阶码，而另一轴则代表该目前讯框的灰阶码，该驱动加速灰阶码查询表之内容受到上述转换后驱动加速灰阶码的更新。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，根据本发明实施例之一，目前灰阶至电压转换器(G/V)将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准，且先前灰阶至电压转换器(G/V)将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准。目前讯框的电压位准及先前讯框的电压位准输入至驱动加速的电压查询表，用以查询得到一驱动加速电压位准。接下来，电压至灰阶转换器(V/G)将驱动加速电压位准自电压位准转换为灰阶码，因而形成驱动加速灰阶码。藉此，驱动加速灰阶码因而得到补偿；因此，无论伽玛产生器如何变动，都可以提供适当的驱动加速灰阶码给源极驱动器。在另一实施例中，每当伽玛产生器作了更动，则使用驱动加速灰阶码以更新一驱动加速灰阶码查询表，其输出则用以驱动源极驱动器。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：
本发明的驱动加速系统，无论伽玛产生器如何变动，都可以提供适当的驱动加速灰阶码给源极驱动器。
本发明的驱动加速系统，每当伽玛产生器作了更动，都可以提供适当的驱动加速灰阶码给源极驱动器。
综上所述，本发明的驱动加速系统可适应性地跟着伽玛产生器而作动态调整。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的驱动加速技术具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1A是传统技术的伽玛参考电压产生器的示意图。
图1B是一适应性模拟伽玛参考电压产生器的示意图。
图1C是适应性伽玛产生器进行调整时的输出电压与灰阶码的关系曲线图。
图2A是本发明实施例之一的驱动加速补偿系统的示意图，其适用于动态伽玛产生器。
图2B是图2A的相关资料/信号流程的示意图。
图3A是本发明另一实施例的驱动加速更新系统的示意图，其适用于动态伽玛产生器。
图3B是图3A的相关资料/信号流程的示意图。
10：电阻器 12：模拟伽玛参考电压产生器
20：动态模拟伽玛产生器 21：源极驱动器
22：灰阶至电压转换器 23：讯框缓冲器
24：灰阶至电压转换器 25：驱动加速查询表
26：电压至灰阶转换器 30：驱动加速查询表
200：驱动加速补偿系统 220：灰阶至电压转换曲线
250：驱动加速查询表的二维阵列 260：电压至灰阶转换曲线
300：驱动加速更新系统
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的用于动态伽玛产生器之驱动加速系统及方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图2A、2B所示，图2A是本发明实施例之一的驱动加速(overdrive(OD)，或称过驱动)补偿系统200的示意图，其可适用于动态(或适应性)模拟伽玛(gamma)产生器(简称伽玛产生器)20。图2B是图2A的相关资料/信号流程的示意图。在本实施例中，伽玛产生器20可根据影像资料分布而适应性地改变伽玛参考电压。伽玛产生器20因此可产生伽玛电压以提供给源极驱动器(source driver)21。
目前讯框(frame)的影像资料经由灰阶至电压转换器(G/V)22而将灰阶码F1转换为电压位准F1_vol。电压位准F1_vol相对于灰阶码F1的关系例示于图2B的转换曲线220。灰阶至电压转换器(G/V)22可以藉由一查询表(lookup table)来实施。另外，先前讯框的影像资料则由讯框缓冲器23来提供，并经由另一灰阶至电压转换器(G/V)24而将灰阶码F0转换为电压位准F0_vol。电压位准F0_vol相对于灰阶码F0的关系也可由图2B的转换曲线220来表示。灰阶至电压转换器(G/V)24也可以藉由一查询表来实施。
目前讯框的电压位准F1_vol与先前讯框的电压位准F0_vol输入至驱动加速查询表(OD LUT)25，其根据目前讯框电压位准F1_vol与先前讯框电压位准F0_vol而查询得到驱动加速电压位准(F1_vol)’。在本实施例中，驱动加速查询表25是包含二维阵列250(图2B)，其横轴代表先前讯框的电压位准，而纵轴则代表目前讯框的电压位准。根据电压位准F1_vol及F0_vol，可以从驱动加速查询表25查询得到输出电压位准(F1_vol)’。换句话说，假如先前讯框的电压位准为F0_vol而目前讯框的电压位准为F1_vol，则使用电压位准(F1_vol)’来驱动加速液晶显示面板，以增快液晶分子的反应速度。通常，对于同一类液晶显示面板，会有相同的驱动加速查询表25；而对于不同类液晶显示面板，会有不同的驱动加速查询表25。换句话说，对于同一类液晶显示面板，驱动加速查询表25所表示的关系并不会因为伽玛产生器20的调整而改变。
接下来，输出电压位准(F1_vol)’经由电压至灰阶转换器(V-G)26而将电压位准(F1_vol)’转换回灰阶码F1’。灰阶码F1’相对于电压位准(F1_vol)’的关系例示于图2B的转换曲线260，其为转换曲线220的反逆(inverse)曲线。电压至灰阶转换器(V-G)26可以藉由一查询表来实施。上述的灰阶至电压转换器(G/V)22、灰阶至电压转换器(G/V)24、驱动加速查询表25和电压至灰阶转换器(V-G)26可以使用一视讯处理器(videoprocessor)来实施。接下来，经转换的灰阶码F1’则馈至源极驱动器21。
根据上述的实施例，驱动加速灰阶码F1’藉由系统200而得到补偿，因此，无论伽玛产生器20如何变动，系统200都可以提供适当的驱动加速灰阶码F1’给源极驱动器21。
请参阅图3A、3B所示，图3A是本发明另一实施例的驱动加速更新系统300的示意图，其可适用于动态(或适应性)模拟伽玛(gamma)产生器(简称伽玛产生器)20。图3B是图3A的相关资料/信号流程的示意图。本实施例使用前一实施例相同的部分元件：灰阶至电压转换器(G/V)22、讯框缓冲器23、灰阶至电压转换器(G/V)24、驱动加速查询表25和电压至灰阶转换器(V-G)26。
在操作时，目前讯框的影像资料经由灰阶至电压转换器(G/V)22及转换曲线220(图3B)而将灰阶码g_N+1转换为电压位准g_N+1_vol。另外，先前讯框的影像资料则由讯框缓冲器23来提供，并经由另一灰阶至电压转换器(G/V)24及相同的转换曲线220而将灰阶码g_N转换为电压位准g_N_vol。目前讯框的电压位准g_N+1_vol与先前讯框的电压位准g_N_vol输入至驱动加速查询表(OD LUT)25，其根据目前讯框电压位准g_N+1_vol与先前讯框电压位准g_N_vol而查询得到驱动加速电压位准(g_N+1_vol)’。在本实施例中，驱动加速查询表25是包含二维阵列250(图3B)，其横轴代表先前讯框的电压位准，而纵轴则代表目前讯框的电压位准。根据电压位准g_N+1_vol及g_N_vol，可以从驱动加速查询表25查询得到输出电压位准(g_N+1_vol)’。接下来，输出电压位准(g_N+1_vol)’经由电压至灰阶转换器(V-G)26而将电压位准(g_N+1_vol)’转换回灰阶码(g_N+1)’。灰阶码(g_N+1)’相对于电压位准(g_N+1_vol)’具有转换曲线260的关系，其为转换曲线220的反逆(inverse)曲线。
在本实施例中，每一驱动加速状态所得到的灰阶码(g_N+1)’是用以更新另一(传统)驱动加速查询表30，其通常是制作于液晶显示面板的时序控制器(Tcon)中。驱动加速查询表30可包含二维阵列，其横轴代表先前讯框的灰阶码，而纵轴则代表目前讯框的灰阶码。自驱动加速查询表30所得到的驱动加速灰阶码则馈至源极驱动器21。每当伽玛产生器20进行调整后，则可以对驱动加速查询表30内的所有或部分驱动加速状态进行更新。
根据上述的实施例，驱动加速查询表30的驱动加速灰阶码藉由系统300而得到更新，因此，每当伽玛产生器20作了更动，系统300都可以提供适当的驱动加速灰阶码给源极驱动器21。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1.一种驱动加速系统，适用于动态伽玛产生器，其特征在于其包含：
一目前灰阶至电压转换器，其将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；
一先前灰阶至电压转换器，其将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；
一驱动加速的电压查询表，根据该目前灰阶至电压转换器的电压位准及该先前灰阶至电压转换器的电压位准查询得到一驱动加速电压位准；以及
一电压至灰阶转换器，其将该驱动加速电压位准自电压位准转换为灰阶码，而形成驱动加速灰阶码。
2.根据权利要求1所述的驱动加速系统，其特征在于其还包含一讯框缓冲器，用以提供该先前讯框的影像资料。
3.根据权利要求1所述的驱动加速系统，其特征在于其中所述的电压至灰阶转换器的转换函数是反逆于该目前灰阶至电压转换器、该先前灰阶至电压转换器的转换函数。
4.根据权利要求1所述的驱动加速系统，其特征在于其还包含一驱动加速灰阶码查询表，其中一轴代表该先前讯框的灰阶码，而另一轴则代表该目前讯框的灰阶码，该驱动加速灰阶码查询表的内容受到上述转换后驱动加速灰阶码的更新。
5.一种驱动加速方法，适用于动态伽玛产生器，其特征在于其包括以下步骤：
将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准，形成目前讯框的电压位准；
将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准，形成先前讯框的电压位准；
根据该目前讯框的电压位准及该先前讯框的电压位准，至一驱动加速的电压查询表进行查询以得到一驱动加速电压位准；以及
将该驱动加速电压位准自电压位准转回为灰阶码，形成一驱动加速灰阶码。
6.根据权利要求5所述的驱动加速方法，其特征在于其还包含一步骤以缓冲影像资料，用以提供该先前讯框的影像资料。
7.根据权利要求5所述的驱动加速方法，其特征在于其中所述的驱动加速电压位准的转回步骤中，其转换函数是反逆于该目前讯框、先前讯框的影像资料的转换函数。
8.根据权利要求5所述的驱动加速方法，其特征在于其还包含一步骤，其使用上述转换后驱动加速灰阶码以更新一驱动加速灰阶码查询表，其中一轴代表该先前讯框的灰阶码，而另一轴则代表该目前讯框的灰阶码。
9.一种显示系统，其特征在于其包含：
一影像处理器，其接收影像资料并将其原始灰阶码转换为驱动加速灰阶码；
一驱动电路，其根据一动态伽玛曲线，产生相对于该驱动加速灰阶码的电压位准；以及
一面板，受控于该驱动电路的电压位准。
10.根据权利要求9所述的显示系统，其特征在于其中所述的影像处理器包含：
一目前灰阶至电压转换器，其将目前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；
一先前灰阶至电压转换器，其将先前讯框的影像资料自灰阶码转换为电压位准；
一驱动加速的电压查询表，根据该目前灰阶至电压转换器的电压位准及该先前灰阶至电压转换器的电压位准查询得到一驱动加速电压位准；以及
一电压至灰阶转换器，其将该驱动加速电压位准自电压位准转换为灰阶码，形成该驱动加速灰阶码。
11.根据权利要求10所述的显示系统，其特征在于其更包含一讯框缓冲器，用以提供该先前讯框之影像资料。
12.根据权利要求10所述的显示系统，其特征在于其更包含一驱动加速灰阶码查询表，其中一轴代表该先前讯框的灰阶码，而另一轴则代表该目前讯框的灰阶码，该驱动加速灰阶码查询表之内容受到上述转换后驱动加速灰阶码的更新。
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