CN101908321B

CN101908321B - 用于一平面显示器的伽玛电压产生装置

Info

Publication number: CN101908321B
Application number: CN 200910145340
Authority: CN
Inventors: 刘上逸; 邓永佳
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Current assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: CN101908321A

Abstract

用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，包含有一第一分压电路，用来产生多个初级电压；多个初级选择器，耦接于该第一分压电路，每一初级选择器用来根据一对应的原始数字值，由该多个初级电压中选择一初级电压输出；一第二分压电路，耦接于该多个初级选择器所输出的多个初级电压，用来分压产生多个次级电压；以及多个次级选择器，耦接于该第二分压电路，每一次级选择器用来根据一对应的目标数字值，由一预设数量的次级电压中选择一次级电压，以输出成为一伽玛曲线中的一参考灰阶电压。

Description

用于一平面显示器的伽玛电压产生装置

技术领域

本发明涉及一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，尤其涉及一种调整一原始伽玛曲线以产生新的伽玛曲线的伽玛电压产生装置。

背景技术

液晶显示器具有低辐射、体积小及低耗能等优点，广泛地应用于计算机、移动通信装置及消费性电子产品中。背光(Backlight)模块为液晶显示器中主要的耗电组件，为了降低电源消耗，液晶显示器使用一动态背光控制(Content Adaptive Backlight Control，CABC)技术，配合不同的图像画面调整背光亮度，亦即调整背光模块的耗电量，以达到省电效果。另一方面，为了能够降低背光亮度，液晶显示器必须对不同的图像内容进行亮度(Luminance)增强的图像处理，以维持人眼于背光调整前后对于图像亮度的感觉。

就目前的技术而言，主要可通过调整数据斜率(Data Slope)或调整伽玛曲线(Gamma Curve)改变图像亮度。数据斜率调整方法是将一原始的输入像素数据Di_i乘以第i个灰阶所对应的一浮点倍率Ki，以产生一输出像素数据Di_o，即Di_o＝Ki×Di_i。输入像素数据与输出像素数据的转换关系可为片段线性、非线性或其它函数的特殊转换关系，对于图像亮度的提升有不同的效果。在液晶显示器的源极驱动电路中，数字模拟转换器(Digital-to-analog Converter，DAC)根据一预设的伽玛曲线将输出像素数据转换为对应的像素电压，以驱动显示面板。由于数字模拟转换器仅能接受整数数据，无法接受浮点型式的数据，输出像素数据将被强制转换为整数数据，才能通过数字模拟转换器转换为电压。因此，输出像素数据的灰阶可能产生跳阶的情形，不同的输出像素数据也可能被转换为相同的电压，导致原本可以表现的灰阶数量减少，造成显示品质失真。

灰阶数量与液晶显示器所支持的颜色深度(Color Depth)有关。举例来说，对一8位的颜色深度的液晶显示器而言，每一像素可有2⁸＝256种灰阶变化。每一灰阶对应至一特定电平的电压，用以驱动面板于图像中显示相对应的亮度，而亮度对灰阶的关系曲线即伽玛曲线。请参考图1，图1为已知一256灰阶的伽玛曲线的示意图。在液晶显示器中，一伽玛电压产生装置用来产生如图1中各灰阶所对应的电压。为了节省电路面积，已知伽玛电压产生装置中并非每一灰阶都有一数字模拟转换器来调整对应的电压值，而是使用少数的数字模拟转换器产生数个参考灰阶电压，其余的灰阶电压则是在不同的参考灰阶电压之间以电阻串分压产生。在此请注意，前述调整伽玛曲线以改变图像亮度的方法，即是改变灰阶电压以增加图像亮度。

请参考图2，图2为已知一液晶显示器的一伽玛电压产生装置20的示意图。伽玛电压产生装置20包含有电阻串RA及RS、选择器SEL1～SEL6及缓冲放大器(Buffer Amplifier)BF1～BF6，可产生共64个灰阶电压，其中包含6个参考灰阶电压。电阻串RA的两端分别耦接于一高电压VH及一低电压VL，包含有127个串联的电阻。高电压VH、低电压VL以及电阻串RA中所有的电阻耦接点的电压，合计共128个不同电平的电压。电阻串RA所形成的电压点的数量与参考灰阶电压的解析度有关。选择器SEL1～SEL6即数字模拟转换器，每一选择器耦接于液晶显示器的一时序控制器中相对应的寄存器(未绘于图2中)以及上述128个不同电平的电压，用来根据寄存器所输出的数字值，选择其中一电压输出，做为一参考灰阶电压。每一缓冲放大器耦接于相对应的一选择器，用来隔离电阻串RA与后端的电阻串RS，避免两电阻串上的电压相互影响。

如图2所示，6个参考灰阶电压由低至高分别以AV0、AV8、AV20、AV43、AV55、AV63表示，AV0表示第0灰阶的电压，对应至最低亮度；AV63表示第63灰阶的电压，对应至最高亮度。电阻串RB所包含的串联电阻数量与灰阶数量有关。在此，电阻串RB包含有63个串联的电阻，电阻串RB的两端分别耦接于参考灰阶电压AV0及AV63，其它参考灰阶电压分别耦接于电阻串RS中相对应的位置，介于各个参考灰阶电压之间的灰阶电压由63个串联的电阻分压产生。请参考图3A，图3A为图2的伽玛电压产生装置20所产生之一伽玛曲线C₀的示意图。由图3A可知，利用6个参考灰阶电压点可内插求得64个灰阶电压，形成一伽玛曲线。最后，伽玛电压产生装置20将电阻串RS所产生的64个灰阶电压输出至源极驱动电路中的数字模拟转换器，使输出像素数据可据以显示出合适的灰阶。因此，当液晶显示器使用动态背光控制技术时，须同时调整参考灰阶电压值，进而影响全部的灰阶电压以改变图像本身的亮度，避免受背光亮度减弱而影响了人眼的视觉感受。

请参考图3B，图3B为图3A的伽玛曲线C₀及一目标伽玛曲线C_T的示意图，目标伽玛曲线C_T为液晶显示器欲用以配合动态背光控制技术的伽玛曲线。虚线标示的目标伽玛曲线C_T中的参考灰阶电压都大于实线标示的伽玛曲线C₀中的参考灰阶电压。由图3A及图3B可知，用以存储对应于目标伽玛曲线C_T的参考灰阶电压的数字值所需的寄存器空间，与存储对应于原始伽玛曲线C₀的参考灰阶电压的数字值所需的寄存器空间大小相近。对伽玛电压产生装置20而言，需要6×7×2＝84位的寄存器空间才能存储一条伽玛曲线的参考灰阶电压所对应的数字值，其中6为参考灰阶电压的数量，7为选择器可选择的128个不同电压所需的位数，2表示两组极性相异的伽玛曲线。如果液晶显示器欲通过伽玛电压产生装置20产生8条伽玛曲线以配合动态背光控制技术，需要84×8＝672位的寄存器空间，再加上原始伽玛曲线，总共需756位的寄存器空间，对液晶显示器来说，须耗费不少成本。

简而言之，如果欲配合动态背光控制技术调整图像亮度，调整数据斜率的方法容易造成显示品质失真，而调整伽玛曲线的方法虽不致使图像失真，但需要大量的寄存器空间，才能存储足够数量的伽玛曲线的参考灰阶电压。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置。

本发明公开一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，用来产生多条伽玛曲线，该伽玛电压产生装置包含有一第一电阻串、多个初级选择器、一第二电阻串及多个次级选择器。该第一电阻串耦接于一高电压及一低电压之间，用来产生多个初级电压；该多个初级选择器耦接于该第一电阻串，其中每一初级选择器用来根据一对应的原始数字值，由该第一电阻串所产生的该多个初级电压中选择一初级电压输出；该第二电阻串耦接于该多个初级选择器所输出的多个初级电压，用来分压产生多个次级电压；该多个次级选择器耦接于该第二电阻串，其中每一次级选择器用来根据一对应的目标数字值，由该多个次级电压的一预设数量的次级电压中选择一次级电压，以输出成为该多条伽玛曲线之一伽玛曲线中的一参考灰阶电压；多个次级缓冲放大器，每一次级缓冲放大器耦接于该多个次级选择器中一对应的次级选择器，用来缓冲该对应的次级选择器所输出的一参考灰阶电压，并输出一对应电压；一第三分压电路，耦接于该多个次级缓冲放大器所输出的多个对应电压中一最高电压及一最低电压之间，用来根据该多个对应电压，分压产生该伽玛曲线的多个灰阶电压一第一暂存单元，耦接于该多个初级选择器，用来产生多个原始数字值以及输出该多个原始数字值中每一原始数字值至该多个初级选择器中一对应的初级选择器；以及一第二暂存单元，耦接于该多个次级选择器，用来产生多个目标数字值以及输出该多个目标数字值中每一目标数字值至该多个次级选择器中一对应的次级选择器。

本发明还公开一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，用来产生多条伽玛曲线，该伽玛电压产生装置包含有一第一电阻串、多个选择器、一第一暂存单元、一第二暂存单元及一加法单元。该第一电阻串耦接于一高电压及一低电压之间，用来产生多个电压；该多个选择器耦接于该第一电阻串，其中每一选择器用来根据一对应的目标数字值，由该第一电阻串所产生的该多个电压中选择一电压，以输出成为该多条伽玛曲线之一伽玛曲线中的一参考灰阶电压；多个缓冲放大器，每一缓冲放大器耦接于该多个选择器中一对应的选择器与该第二分压电路之一对应电压之间，用来缓冲该对应的选择器所输出的一参考灰阶电压，并输出一对应电压；一第二分压电路，耦接于该多个缓冲放大器所输出的该多个对应电压中一最高电压及一最低电压之间，用来根据该多个对应电压，分压产生该伽玛曲线的多个灰阶电压；一第一暂存单元，用来存储多个原始数字值；一第二暂存单元，用来存储多个数字值；该加法单元耦接于该第一暂存单元及该第二暂存单元，用来进行该多个原始数字值中每一原始数字值与该多个数字值中一对应的数字值的加法运算，以产生对应于该多个选择器的多个目标数字值。

本发明还公开一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，用来产生至少一条伽玛曲线，该伽玛电压产生装置包含有一第一分压电路、一第一选择器、一第二选择器及一第二分压电路。该第一分压电路耦接于一第一高电压及一第一低电压之间，用来产生多个电压。该第一选择器耦接于该第一分压电路，用来根据一第一目标数字值，由该多个电压的一第一子集合中选择一电压，以输出成为该伽玛曲线中的一第一参考灰阶电压。该第二选择器耦接于该第一分压电路，用来根据一第二目标数字值，由该多个电压的一第二子集合中选择一电压，以输出成为该伽玛曲线中的一第二参考灰阶电压。该第二分压电路耦接于该第一选择器所输出的该第一参考灰阶电压及该第二选择器所输出的该第二参考灰阶电压，用来根据该第一参考灰阶电压以及该第二参考灰阶电压，对一第二高电压与一第二低电压进行分压，以产生该伽玛曲线的多个灰阶电压；其中该第一子集合与该第二子集合不相同。

附图说明

图1为已知一256灰阶的伽玛曲线的示意图。

图2为已知一液晶显示器的一伽玛电压产生装置的示意图。

图3A为图2的伽玛电压产生装置所产生的一伽玛曲线的示意图。

图3B为图3A的伽玛曲线及另一伽玛曲线的示意图。

图4、图6及图8为本发明实施例伽玛电压产生装置的示意图。

图5为已知数据斜率调整法的输入像素数据对输出像素数据的对照表。

图7为图3B的伽玛曲线的另一示意图。

【主要元件符号说明】

20、40、60、80 伽玛电压产生装置

400、600、800 第一暂存单元

402、602、802 第二暂存单元

804 加法单元

RA、RB、RS 电阻串

SEL1～SEL12 选择器

BF1～BF12 缓冲放大器

S1～S12、SC、D1～D6、T1～T6 数字值

VH、VL、AV0～AV63、BV0～BV63 电压

C₀～C₈、C_T 伽玛曲线

具体实施方式

请参考图4，图4为本发明实施例用于一液晶显示器的一伽玛电压产生装置40的示意图。伽玛电压产生装置40可产生64个灰阶电压，其中包含6个参考灰阶电压；除了一条原始伽玛曲线C₀之外，伽玛电压产生装置40可另产生8条目标伽玛曲线C₁～C₈以配合动态背光控制技术，使液晶显示器能够根据不同等级的背光耗电量，选择合适的目标伽玛曲线来调整显示图像的亮度。

伽玛电压产生装置40包含有一第一暂存单元400、一第二暂存单元402、电阻串RA、RB、RS、选择器SEL1～SEL12及缓冲放大器BF1～BF12。相较于图2的伽玛电压产生装置20，伽玛电压产生装置40于选择器SEL1～SEL6与缓冲放大器BF1～BF6之间增加了电阻串RB、选择器SEL7～SEL12及缓冲放大器BF7～BF12。在图4中，输出至液晶显示器的源极驱动电路的灰阶电压中的6个参考灰阶电压，分别是对应于第0、8、20、43、55、63灰阶的电压，以BV0、BV8、BV20、BV43、BV55、BV63表示。请注意，上述选择器及缓冲放大器的数量以及各参考灰阶电压所对应的灰阶位置仅为本发明的一实施例，可视需要调整。伽玛电压产生装置40以电阻串RA、选择器SEL1～SEL6及缓冲放大器BF7～BF12作为初级的参考灰阶电压产生电路；并以电阻串RB、选择器SEL7～SEL12及缓冲放大器BF1～BF6作为次级的参考灰阶电压产生电路；最后以电阻串RS分压出所有的灰阶电压，以输出至后级的源极驱动器使用。换句话说，上述6个参考灰阶电压通过选择器SEL1～SEL6进行第一级选择，再通过选择器SEL7～SEL12进行第二级选择，共两阶段的电压选择而据以产生。在伽玛电压产生装置40及以下其它实施例中，电阻串RA、RB及RS是做为分压电路的用途。

第一暂存单元400设于液晶显示器的一时序控制器中，用来存储数字值S1～S6以及输出数字值S1～S6中每一数字值至选择器SEL1～SEL6中一对应的选择器，如数字值S3输出至选择器SEL3。数字值S1～S6对应于一原始伽玛曲线C₀中的6个参考灰阶电压。电阻串RA的两端分别耦接于一高电压VH及一低电压VL，包含有127个串联的电阻。高电压VH、低电压VL及电阻串RA中所有的电阻耦接点的电压，共形成128个不同电平的电压，为初级的候选电压。

选择器SEL1～SEL6中每一选择器耦接于第一暂存单元400及上述128个候选电压，用来根据数字值S1～S6中一对应的数字值，选择一候选电压输出。选择器SEL1～SEL6共输出6个电压AV0、AV8、AV20、AV43、AV55、AV63，依序为原始伽玛曲线C₀的第0、8、20、43、55、63灰阶的电压。缓冲放大器BF7～BF12中每一缓冲放大器耦接于选择器SEL1～SEL6中一对应的选择器，用来缓冲选择器SEL1～SEL6所输出的电压，以输出至电阻串RB。缓冲放大器BF7～BF12作为隔离的用途，在本发明其它实施例中，如果电阻串RA及RB中电阻欧姆级的设计能够使两电阻串上的电压不相互影响，则不需要缓冲放大器BF7～BF12。由上可知，数字值S1～S6中每一数字值必须控制对应的选择器由128候选电压中选择一电压，因此数字值S1～S6须以7位表示。进一步说，第一暂存单元400至少须有6×7×2＝84位的空间以存储原始伽玛曲线C₀的6个参考灰阶电压所对应的数字值。关于初级参考灰阶电压产生电路中的变化，例如选择器SEL1～SEL6设计为耦接至电阻串RA所产生的一部分电压而非全部的电压，此部分的变化不局限本发明所欲保护的范围。

第二暂存单元402亦设于时序控制器中，用来存储数字值S7～S12以及输出数字值S7～S12中每一数字值至选择器SEL7～SEL7中一对应的选择器。数字值S7～S12对应于目标伽玛曲线C₁～C₈其中一条目标伽玛曲线C_T中的6个参考灰阶电压。实际上，第二暂存单元402亦存储了其它7条目标伽玛曲线所对应的数字值，在图式中省略以方便说明。电阻串RB包含有127个串联的电阻，两端分别耦接于缓冲放大器BF7～BF12所输出的电压中最低的电压AV0及最高的电压AV63，其它电压如AV8、AV20、AV43、AV55亦分别耦接于电阻串RB中相对应的电阻耦接点。电阻串RB对电压AV0至AV63之间进行分压，产生AV0.5、AV1...AV62、AV62.5等电压。电阻串RB的串联电阻数量越多，表示可以选择的浮点灰阶电压越多，灰阶的解析度也越高。

选择器SEL7～SEL12中每一选择器耦接于第二暂存单元402及电压AV0、AV0.5...AV62.5、AV63中一预定数量的电压AVn～AVm(而非全部的电压)，用来根据第二暂存单元402所输出的数字值S7～S12中一对应的数字值，选择电压AVn～AVm其中一电压输出。对选择器SEL7～SEL12来说，每一选择器所对应的数字值的位数必须足够表示选择器所耦接的电压AVn～AVm的数量，例如选择器SEL9耦接至8个电压，则数字值S9必须至少为3位。选择器SEL7～SEL12共输出6个电压BV0、BV8、BV20、BV43、BV55、BV63，依序为目标伽玛曲线C_T的第0、8、20、43、55、63灰阶的电压。缓冲放大器BF1～BF6中每一缓冲放大器耦接于选择器SEL7～SEL12中对应的一选择器，用来转换选择器SEL7～SEL12所输出的电压，以输出至电阻串RS。缓冲放大器BF1～BF6的用途与缓冲放大器BF7～BF12相同，用来隔离前级与后级电路；由于电阻串RS的欧姆级是固定不可弹性调整的，所以缓冲放大器BF1～BF6通常不能省略。

最后的电阻串RS用来产生输出至源极驱动电路的64个灰阶电压。电阻串RS包含有串联的63个电阻，两端分别耦接于缓冲放大器BF1～BF6所输出的电压中最低的电压BV0及最高的电压BV63，缓冲放大器BF1～BF6所输出的其它参考电压BV8、BV20、BV43、BV55亦分别耦接于电阻串RS中对应的电阻耦接点。64个灰阶电压根据参考电压BV0、BV8、BV20、BV43、BV55、BV63进行内插运算产生，并且以电阻串RS分压实现。

本发明的两阶段选择参考灰阶电压的概念说明如下。请先参考图5，图5为已知数据斜率调整法的输入像素数据对输出像素数据的对照表。图5中输入像素数据列举了第0、8、20、43、55、63灰阶值。输出像素数据是输入像素数据乘以一特定的浮点倍率而得，以增强图像的灰阶亮度。图5显示了8阶不同的背光亮度L1～L8时，液晶显示器实际显示的灰阶值。以第20灰阶为例，背光亮度L1～L8的输出像素数据依序为20.32、21.60、22.26、22.76、23.27、23.59、23.93、24.27灰阶，差异最大者对应于背光亮度L8，相差4.27灰阶。由图5可知，不同的背光亮度下的输出像素数据大致落在一范围内，且邻近原始的输入像素数据。进一步可推知，当一电压Vn被选择作为原始伽玛曲线C₀的第n灰阶电压之后，各个目标伽玛曲线的第n灰阶电压可能存在于一电压范围内，与电压Vn相近。

以伽玛电压产生装置40为例，选择器SEL1～SEL6中每一选择器须根据7位的数字值以选择原始伽玛曲线C₀的参考灰阶电压AVi。当原始伽玛曲线C₀的参考灰阶电压决定之后，选择器SEL7～SEL12中每一选择器只需在电阻串RB所产生的多个浮点灰阶电压中，由邻近电压AVi的电压范围AVn～AVm中选择出目标伽玛曲线C_T的参考灰阶电压，而不需要由AV0.5、AV1...AV62、AV62.5所有电压中进行选择；因此，选择器SEL7～SEL12所根据的数字值的位数可以减少为3位或4位。换句话说，当选择器SEL7～SEL12可选择的电压范围变小，第二暂存单元402中存储数字值S7～S12的位空间也相对的减少，因此液晶显示器的成本得以降低。

请再参考图4，图4中详细绘出选择器SEL9所选择的电压以说明。选择器SEL9耦接的电压为AV18至AV25.5共16个电压举例来说，第二暂存单元402所存储的数字值S7～S12对应于最低背光亮度的目标伽玛曲线C₈，选择器SEL9根据数字值S9，选择AV24.5作为目标伽玛曲线C₈的第20灰阶电压BV20。请注意，在本发明实施例中，选择器SEL7～SEL12中各个选择器所耦接的电压数量多寡表示对应的参考灰阶电压可弹性调整的范围，各个选择器所耦接的电压数量不须相同。另外，由于图4中选择器所耦接的电压中通常包含有原始伽玛曲线C₀的参考灰阶电压，例如选择器SEL9耦接的电压AV18至AV25.5中，包含了原始伽玛曲线C₀的第20灰阶电压AV20，因此，伽玛电压产生装置40除了可输出8条目标伽玛曲线，也可选择输出原始伽玛曲线。

图4中假设目标伽玛曲线C₁～C₈的最大及最小灰阶电压与原始伽玛曲线C₀中相同，因此选择器SEL7的所有输入端都耦接于电压AV0，选择器SEL12的所有输入端都耦接于电压AV63；在同样的情形下，也可直接省略选择器SEL7及SEL12，直接将电压AV0及AV63分别耦接至缓冲放大器BF7及BF12。在本发明其它实施例中，选择器SEL7及SEL1也可耦接于某一预设范围的电压，以进行参考灰阶电压的选择。

由上可知，图4中的数字值S9须为4位，假设选择器SEL7～SEL12中每一选择器耦接的电压数量都为16个，第二暂存单元402需6×4×2＝48位空间以存储一条目标伽玛曲线的各个参考灰阶电压所对应的数字值，并且总共需48×8＝384位空间以存储8条目标伽玛曲线的各个参考灰阶电压所对应的数字值。连同第一暂存单元400所需的84位，只需468位即可存储需要使用的所有伽玛曲线。相较于图2中已知伽玛电压产生装置20需使用672位存储同样数量的伽玛曲线，本发明实施例可大幅节省寄存器的空间。另一方面，对于尚在设计阶段的液晶显示器而言，设定选择器SEL7～SEL12可选择的电压范围，有利于设计者调整出适用的目标伽玛曲线。

图4的伽玛电压产生装置40为本发明的一实施例，本领域技术人员当可据以作不同的变化及修饰。请参考图6，图6为本发明实施例一伽玛电压产生装置60的示意图。图6包含有一第一暂存单元600、一第二暂存单元602、电阻串RA、RB、RS、选择器SEL1～SEL12及缓冲放大器BF1～BF12。除了第二暂存单元602及选择器SEL7～SEL12耦接于电阻串RB的方式不同之外，其余单元的耦接关系及运作方式都类似于图4的伽玛电压产生装置40中相对应的单元，在此不赘述。

伽玛电压产生装置60假设选择器SEL7～SEL12仅能选择已知的8条目标伽玛曲线C₁～C₈中的参考灰阶电压。第二暂存单元602用来存储一3位的数字值SC以及输出数字值SC至选择器SEL7～SEL12中每一选择器。数字值SC即对应至目标伽玛曲线C₁～C₈。选择器SEL7～SEL12耦接于电阻串RB所产生的电压中相当于目标伽玛曲线C₁～C₈的参考灰阶电压的电压值。由于各个目标伽玛曲线中同一灰阶的电压可能相同，因此每一选择器不一定耦接于8个不同的电压。以图6为例，选择器SEL9的8个输入端耦接于电压AV20.5、AV21.5、AV22.5、AV23、AV23.5、AV23.5、AV 24、AV 24.5，依序为目标伽玛曲线C₁～C₈的第20灰阶电压。选择器SEL9根据数字值SC，选择其中一条目标伽玛曲线的第20灰阶电压输出，即电压BV20。相较于伽玛电压产生装置40，伽玛电压产生装置60的第二暂存单元602所需的位空间更少。换句话说，由于电路设计者可以事先得知各选择器所需选择电压的大致范围(譬如一子集合)，因此选择器只须从这些可能的电压之中进行选择即可，而不用从所有的电压中进行选择；举例来说，在本实施例中，选择器SEL9只须从八个电压进行选择，而不从所有的电压进行选择，如此便可节省寄存器的存储空间。

此外，根据伽玛电压产生装置60，除了产生目标伽玛曲线C₁～C₈之外，如果要能够输出原始伽玛曲线C₀，本发明可将伽玛电压产生装置60中的数字值SC设计为4位，同时将选择器SEL7～SEL12各增加一输入端，分别耦接于电阻串RB所产生的电压AV0、AV8、AV20、AV43、AV55、AV63(即原始伽玛曲线C₀的参考灰阶电压)即可。或者，本发明在选择器SEL7～SEL12的输出端分别增加一2对1选择器，并且将电压AV0、AV8、AV20、AV43、AV55、AV63耦接至新增的选择器，如此一来，即可选择欲输出原始伽玛曲线或是任一目标伽玛曲线。

请注意，相较于已知技术，本发明实施例的伽玛电压产生装置40及伽玛电压产生装置60的主要特征在于增加了电阻串RB、选择器SEL7～SEL12及缓冲放大器BF7～BF12，以进行第二阶段的参考灰阶电压选择，其中电阻串RB的串联电阻数量足够使选择器SEL7～SEL12产出较第一阶段的灰阶解析度更精细的灰阶电压。进一步来说，如果一伽玛电压产生装置仅有单一阶段的灰阶电压产生电路，并且其中做为分压电路的串联电阻的数量已设计为类似伽玛电压产生装置40中的电阻串RB，足够产生期望的灰阶解析度，那么此伽玛电压产生装置可通过各个选择器，由不同的电压集合中直接选出参考灰阶电压，而不须经过第二阶段的参考灰阶电压选择。

上述伽玛电压产生装置40及伽玛电压产生装置60以选择模拟电压的方式，减少产生目标伽玛曲线所需的存储器空间。请参考图7，图7为伽玛曲线C₀及目标伽玛曲线C_T的示意图，类似于图3B。由图7可知，如果目标伽玛曲线C_T中各参考灰阶电压与原始伽玛曲线C₀中各参考灰阶电压之间的差值以数字值表示，表示电压差值所需的位数会比参考灰阶电压所需的位数减少许多。举例来说，如果原始伽玛曲线C₀中各参考灰阶电压以7位的数字值表示，两条伽玛曲线的电压差值以3位表示即足够。

因此，本发明提出另一伽玛电压产生装置，通过改变暂存单元所存储的数字值的内容，达到减少产生目标伽玛曲线所需的寄存器空间的效果。请参考图8，图8为本发明实施例一伽玛电压产生装置80的示意图。伽玛电压产生装置80产生64个灰阶电压，其中包含6个参考灰阶电压，并且可产生多条目标伽玛曲线以配合动态背光控制技术。伽玛电压产生装置80包含有一第一暂存单元800、一第二暂存单元802、一加法单元804、电阻串RA及RS、选择器SEL1～SEL6及缓冲放大器BF1～BF6。

第一暂存单元800用来存储数字值S1～S6以及输出数字值S1～S6至加法单元804，数字值S1～S6对应于原始伽玛曲线C₀中的6个参考灰阶电压。第二暂存单元702用来存储数字值D1～D6以及输出数字值D1～D6至加法单元804，数字值D1～D6对应于原始伽玛曲线C₀与一目标伽玛曲线C_T的各参考灰阶电压的差值。为方便表示，图8中仅表示出用于一条目标伽玛曲线的数字值D1～D6；实际上，第二暂存单元802可存储多条目标伽玛曲线的电压差值所对应的数字值。加法单元804耦接于第一暂存单元800、第二暂存单元802及选择器SEL1～SEL6，用来将数字值S1～S6中每一数字值与数字值D1～D6中一对应的数字值进行加法运算，以产生数字值T1～T6，分别输出至选择器SEL1～SEL6中对应的选择器。数字值T1～T6即目标伽玛曲线C_T中各个参考灰阶电压所对应的数字值。

电阻串RA的两端分别耦接于一高电压VH及一低电压VL，包含有127个串联的电阻。电阻串RA共形成128个不同电平的电压，为初级的候选电压。选择器SEL1～SEL6中每一选择器耦接于加法单元804及128个候选电压，用来根据加法单元804所产生的数字值T1～T6中一对应的数字值，选择一候选电压输出。选择器SEL1～SEL6共输出6个电压BV0、BV8、BV20、BV43、BV55、AV63，依序为目标伽玛曲线C_T的第0、8、20、43、55、63灰阶的电压。缓冲放大器BF1～BF6中每一缓冲放大器耦接于选择器SEL1～SEL6中一对应的选择器，用来转换选择器SEL1～SEL6所输出的电压，以输出至电阻串RS。最后的电阻串RS用来产生输出至源极驱动电路的64个灰阶电压。图8中的电阻串RA、RS、选择器SEL1～SEL6及缓冲放大器BF1～BF6的详细运作可由前述的伽玛电压产生装置40中相对应的单元或已知伽玛电压产生装置20而得知，在此不赘述。由于第二暂存单元802存储的数字值对应于电压差值，而非对应于参考灰阶电压，因此伽玛电压产生装置80可大幅节省为了产生目标伽玛曲线所需的存储器空间。

综上所述，本发明提出两种伽玛电压产生装置，其一于已知伽玛电压产生装置上增加一级的参考灰阶电压产生电路，通过第二阶段的参考灰阶电压选择，大幅缩小电压选择范围，进而据以减少为了产生目标伽玛曲线所需的存储器空间，同时可提高调整目标伽玛曲线的弹性；其二是将目标伽玛曲线改以电压差值的方式来存储，同样能减少为了产生目标伽玛曲线所需的存储器空间。因此，本发明可大幅降低液晶显示器的成本。

Claims

1.一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，该伽玛电压产生装置包含有：

一第一分压电路，耦接于一高电压及一低电压之间，用来产生多个初级电压；

多个初级选择器，耦接于该第一分压电路，该多个初级选择器中每一初级选择器用来根据一对应的原始数字值，由该第一分压电路所产生的该多个初级电压中选择一初级电压输出；

一第二分压电路，耦接于该多个初级选择器所输出的多个初级电压，用来分压产生多个次级电压；以及

多个次级选择器，耦接于该第二分压电路，该多个次级选择器中每一次级选择器用来根据一对应的目标数字值，由该多个次级电压的一预设数量的次级电压中，选择一次级电压，以输出成为一伽玛曲线中的一参考灰阶电压；

多个次级缓冲放大器，每一次级缓冲放大器耦接于该多个次级选择器中一对应的次级选择器，用来缓冲该对应的次级选择器所输出的一参考灰阶电压，并输出一对应电压；

一第三分压电路，耦接于该多个次级缓冲放大器所输出的多个对应电压中一最高电压及一最低电压之间，用来根据该多个对应电压，分压产生该伽玛曲线的多个灰阶电压；

一第一暂存单元，耦接于该多个初级选择器，用来产生多个原始数字值以及输出该多个原始数字值中每一原始数字值至该多个初级选择器中一对应的初级选择器；以及

一第二暂存单元，耦接于该多个次级选择器，用来产生多个目标数字值以及输出该多个目标数字值中每一目标数字值至该多个次级选择器中一对应的次级选择器。

2.如权利要求1所述的伽玛电压产生装置，其中该第二暂存单元输出一第一目标数字值至该多个次级选择器，且该第一目标数字值对应於该伽玛曲线。

3.如权利要求1所述的伽玛电压产生装置，其中该多个次级缓冲放大器的一次级缓冲放大器耦接于该第二分压电路所产生的该多个次级电压其中一次级电压。

4.如权利要求1所述的伽玛电压产生装置，其中该第二分压电路的两端分别耦接于该多个初级电压中一最高电压及一最低电压。

5.如权利要求1所述的伽玛电压产生装置，还包含有：

多个初级缓冲放大器，该多个初级缓冲放大器中每一初级缓冲放大器耦接于该多个初级选择器中一对应的初级选择器及该第二分压电路中一对应的电压之间，用来转换该对应的初级选择器所输出的电压。

6.如权利要求1所述的伽玛电压产生装置，其中该目标数字值的位数与该预设数量相对应。

7.一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，用来产生至少一条伽玛曲线，该伽玛电压产生装置包含有：

一第一分压电路，耦接于一高电压及一低电压之间，用来产生多个电压；

多个选择器，耦接于该第一分压电路，该多个选择器中每一选择器用来根据一对应的目标数字值，由该第一分压电路所产生的该多个电压中选择一电压，以输出成为该伽玛曲线中的一参考灰阶电压；

多个缓冲放大器，每一缓冲放大器耦接于该多个选择器中一对应的选择器与该第二分压电路之一对应电压之间，用来缓冲该对应的选择器所输出的一参考灰阶电压，并输出一对应电压；

一第二分压电路，耦接于该多个缓冲放大器所输出的该多个对应电压中一最高电压及一最低电压之间，用来根据该多个对应电压，分压产生该伽玛曲线的多个灰阶电压；

一第一暂存单元，用来存储多个原始数字值；

一第二暂存单元，用来存储多个数字值；以及

一加法单元，耦接于该第一暂存单元及该第二暂存单元，用来进行该多个原始数字值中每一原始数字值与该多个数字值中一对应的数字值的加法运算，以产生对应于该多个选择器的多个目标数字值。

8.一种用于一平面显示器的伽玛电压产生装置，用来产生至少一条伽玛曲线，该伽玛电压产生装置包含有：

一第一分压电路，耦接于一第一高电压及一第一低电压之间，用来产生多个电压；

一第一选择器，耦接于该第一分压电路，用来根据一第一目标数字值，由该多个电压的一第一子集合中选择一电压，以输出成为该伽玛曲线中的一第一参考灰阶电压；

一第二选择器，耦接于该第一分压电路，用来根据一第二目标数字值，由该多个电压的一第二子集合中选择一电压，以输出成为该伽玛曲线中的一第二参考灰阶电压；以及

一第二分压电路，耦接于该第一选择器所输出的该第一参考灰阶电压及该第二选择器所输出的该第二参考灰阶电压，用来根据该第一参考灰阶电压以及该第二参考灰阶电压，对一第二高电压与一第二低电压进行分压，以产生该伽玛曲线的多个灰阶电压；

其中该第一子集合与该第二子集合不相同。

9.如权利要求8所述的伽玛电压产生装置，其中该第一目标数字值的位数与该第一子集合中的电压个数相互对应。

10.如权利要求8所述的伽玛电压产生装置，其中该第二目标数字值的位数与该第二子集合中的电压个数相互对应。