CN103293720A - 自适应显示器校准的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种在制造过程中校准电子装置中的显示器的校准系统。该校准系统包括校准计算设备和具有光传感器的测试箱。所述校准计算设备可设置为操作所述光传感器和显示器以采集显示器性能数据。所述校准计算设备可从显示器性能数据中提取显示器性能统计值，并使用所述显示器性能统计值，自适应地选择和执行显示器校准序列。所述校准计算设备可设置为，基于之前的显示器校准序列中提取的显示器性能统计值，确定是否执行显示器校准以及是否采集附加的显示器性能数据。所述校准计算设备可设置为迭代地和自适应地执行显示器校准序列，直到成功地将显示器进行校准。

Description

自适应显示器校准的方法和装置

本申请要求2012年2月28日提交的第13/407,552号美国专利申请的优先权，这里以引用方式将其整体结合于此。

背景技术

本申请涉及校准技术，特别涉及在制造过程中对电子装置中显示器的校准。

电子装置，如便携计算机、多媒体播放器、移动电话、机顶盒及其他电子设备，通常都具有用于显示可视信息的显示器。

给定显示器的显示器颜色性能可通过原生白点(native white point)来衡量。显示器的原生白点通常由一组色度(chromaticity)值来定义。当显示器上显示器像素的所有颜色以全功率工作时，与所述原生白点相关的色度值用于展现显示器生成的颜色。

由于制造过程中的不确定性，一台显示器的原生白点可能与其他显示器的原生白点不同。想要制造具有一致的显示器颜色性能的电子装置时，这种显示器颜色性能的多样性会造成挑战。

因此需要一种可对具有彩色显示器的电子装置进行校准的校准系统。

发明内容

本发明提供一种校准系统，用于在制造过程中校准电子装置中的显示器。

显示器可包括液晶显示技术，有机发光二极管或其他适当的显示器技术，以为该显示器生成光线。所述显示器可包括用于生成各种颜色光的显示器像素。所述显示器可具有操控所述显示像素的显示驱动电路。所述显示驱动电路可在各个选择的功率级上驱动所选择的彩色显示器像素组合，以生成由所述显示器像素生成的独立的颜色混合而成的颜色的光。

本发明提供一种校准系统，包括校准计算设备及测试箱。所述测试箱在其中安装有光传感器，用以将显示器光转化为显示器性能数据。在校准操作中，具有显示器的电子装置放置于所述测试箱中。所述校准计算设备对所述电子装置和所述光传感器进行操作。

在校准操作中，所述校准计算设备可以向所述电子装置提供信号，指示该装置操作所述显示器。可向所有颜色的所有显示器像素施以全功率，或操作某些显示器像素而不激活其他的显示器像素，或在不同的第一和第二功率级上操作显示器像素的第一种和第二种颜色，或在其他情况下操作显示器像素，来操作显示器。

当对所述显示器进行操作时，使用所述光传感器采集显示器性能数据，例如显示器光输出数据。所述校准计算设备处理所述已采集性能数据，并将已采集性能数据与目标性能数据相比较，目标性能数据例如为一定范围内的可接受的值。处理所述已采集性能数据包括：使用已采集性能数据为显示器计算白点，例如原生白点。

基于显示器性能数据和目标性能数据的比较结果，所述校准计算设备生成显示器校准数据，如一个或多个显示器校准参数。所述校准计算设备通过有线或无线路径，将生成的显示器校准数据传送到所述电子装置。所述电子装置使用所述显示器校准数据，将该显示器的原生白点校准(例如，校正)为已校正白点。

比较已采集性能数据和一定范围内的可接受值包括：确定原生显示器白点或之前校正过的显示器白点是否在目标白点的可接受范围内。可在校准操作中确定或预先确定所述目标白点。

当确定显示器性能数据在一个可接受的范围内时，可终止校准操作并执行适当的操作，以指示该显示器合格。指示显示器合格的适当操作包括：将具有该显示器的电子装置交给用户，将具有该显示器的电子装置送到随后的校准站或测试站，或将该显示器送到随后的制造站。

当确定显示器的性能数据在可接受的范围之外时，所述校准计算设备对所述显示器执行附加的校准操作。执行附加的校准操作包括：对该显示器自适应地选择并执行附加校准序列(有时这里称为校准测量)。

执行附加校准序列(测量)包括：使用预先上载的显示器校准数据对所述显示器进行操作，在共同的已减少的功率下对所有的显示器像素进行操作，在不同功率级对所述显示器像素的不同部分进行操作，或这些步骤的任意组合。需要时，在附加校准序列中，可使用多种操作模式对所述显示器进行操作。

对所述显示器进行附加校准序列的操作包括：当操作所述显示器时采集附加性能数据，处理所述附加性能数据，为该显示器测量已校正白点，从所述已采集的附加性能数据中计算相关的色彩饱和度，从已采集的附加性能数据中计算颜色串扰(color cross-talk)值，或计算其他显示器性能的统计测量值。在每个附加校准序列中，处理过的附加性能数据可以与预定的标准相比较。

必要时，可通过所述校准计算设备，基于预先采集的显示器性能数据(例如，基于一个或多个之前的校准序列的结果)来选择(指定)各个附加校准序列。举例来说，如果确定自然显示器的原生白点偏向于一种特定的颜色，随后的校准序列则包括：在多种截然不同的功率级上驱动所述显示器像素时采集附加性能数据，或特别针对该颜色的显示器像素采集附加性能数据。

所述校准计算设备可被配置为持续执行用于显示器的附加校准序列，直到该校准序列采集到的性能数据属于可接受的范围内，或直到执行了预定的最大数量的校准序列。

从附图和接下来的优选实施例的详细说明中，可更明显的得出本发明的其他特征、其实质及多方面的优点在。

附图说明

图1为与本发明的一个实施例相对应的，一种具有显示器的电子装置的示意图。

图2为与本发明的一个实施例相对应的显示器的一部分的示意图，其示出了彩色显示器像素如何在行和列上构造。

图3为与本发明的一个实施例相对应的，执行显示器校准的校准系统的示意图，其包括校准计算设备和具有光传感器的测试箱。

图4为与本发明的一个实施例相对应的色度示意图，其示出位于目标白点的预定范围内的原生显示器白点如何不需要校正。

图5为与本发明的一个实施例相对应的色度示意图，其说明一组自适应的、迭代的校准序列如何生成多个显示器校准的校正结果。

图6为与本发明的一个实施例相对应的步骤示意流程图，该步骤用以对具有显示器的电子装置执行校准。

图7为与本发明的一个实施例相对应的示例图表，示出了如何选择校准序列，其中在所述校准序列中可以不同操作模式对显示器进行操作。

图8为与本发明的一个实施例相对应的示例色度图表，示出了如何插入附加显示器性能统计数据，以生成显示器校准的校正结果。

图9为与本发明的一个实施例相对应的流程图，示出了对具有显示器的电子装置执行校准所包括的示例性步骤。

图10为与本发明的一个实施例相对应的示例色度表，示出如何在选择随后的校准序列时，使用在校准序列中已经测量过的显示器的原生白点。

具体实施方式

移动电话、多媒体播放器、计算机、机顶盒、无线接入点及其他具有显示器的电子设备，需要在制造的过程中进行校准。显示器可包括液晶显示器(LCD)屏幕、发光二极管(LEDs)、有机发光二极管(OLEDs)和其他元件(例如触敏元件)，这些元件显示可视信息、状态数据和/或采集用户的输入数据。显示器颜色性能部分表征在对显示器白点的颜色性能统计数据上。校准操作中，可测量并修正给定显示器的显示器白点，以使其与一目标白点相匹配。

在图1中，示出了上述类型的具有显示器的示例性电子装置。电子装置10可以是计算机，例如集成在显示器内部的计算机，如计算机监视器、笔记本电脑、平板电脑、任何的小型便携装置，例如腕表装置、吊坠装置、或其他可佩戴的或微型的装置，移动电话、媒体播放器、平板电脑、游戏装置、导航装置、计算机监视器、电视机或其他的电子设备。

如图1所示，装置10包括如显示器14的显示器。显示器14包括：发光组件24、触敏电路22、用于操作发光组件24的显示器驱动电路20，以及其他的显示器组件。

发光组件24可包括：由反射组件组成的显示器像素、液晶显示器(LCD)组件、有机发光二极管(OLED)组件或其他适当的显示器像素结构。为使显示器14具有显示彩色图像的功能，发光组件24可包括具有颜色滤波元件的显示器像素。每个颜色滤波元件用于与显示器14中的像素阵列中各个显示器像素相关地为光线引入色彩。

显示器触摸电路22，包括电容性的触摸电极(例如：铟锡氧化电极或其他适当的透明电极)或其他触摸传感器元件(例如耐触摸技术、声学触摸技术、使用光传感器的触摸传感器组件，力传感器等)。显示器14可以是集成有显示器触摸电路22的触摸屏，或者是不具有触敏功能的显示器。

举例来说，显示器驱动电路20可以包括与显示器层(例如液晶显示器的薄膜晶体管层)匹配的驱动集成电路。显示器驱动电路20可以与装置10中的附加电路(如存储和处理电路12)耦合。

处理电路12包括微处理器、微控制器、数字信号处理器集成电路、特殊应用集成电路和其他处理电路。处理电路12中还可包括：易失的和非易失的内存电路，例如随机存取内存、只读内存、硬盘驱动存储器，固态存储器及其他存储电路。

处理电路12使用无线通信电路16和/或输入-输出装置18用来接收用户输入，并为其提供输出。输入-输出装置18包括扬声器、话筒、传感器、按钮、按键、显示器、触摸传感器和其他用来接收输入并提供输出的组件。无线通信电路包括无线本地网络收发电路、移动电路网络收发电路和其他无线通信的组件。

显示器14包括显示器像素的阵列。每个显示器像素用于生成与所述显示器的一部分相对应的显示器光。附图2示出了显示器像素的一组示例性阵列的一部分。如附图2所示，显示器14具有由行列结构像素30组成的像素阵列。显示器像素的行数和列数可为数十、数百或数千。必要时，每个像素30可以是彩色像素，例如红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素或其他颜色的像素。举例来说，红色像素R可包括在光生成单元(例如一个LED或液晶元件)上的红色滤波元件，其吸收或者反射非红色的光线，而使红色光通过。不过此处仅为示例性说明。像素30可包括任意可产生给定颜色光的适当结构。

显示器驱动电路20(图1所示)，例如显示器驱动集成电路，以及必要时相应的构建在显示器下层的薄膜晶体管电路，可用于产生如数据信号和门线信号的信号(例如，分别在显示器14的数据线和门线上)，从而操作像素30(例如，将像素30接通和/或关闭和/或调整像素30的亮度)。在操作中，显示器驱动电路20控制数据信号值和门信号值，以控制与各个显示器像素相关的光线亮度，从而控制显示器14上的显示器图像。

显示器驱动电路20可以用于同时操作不同颜色的多个像素30，以生成彩色光，该彩色光可以由三原色R，G和B构成。例如，操作红色信号R和蓝色信号B可以生成紫罗兰色，操作红色像素R和绿色像素G可以生成黄色，如果操作红色像素R、绿色信号G及蓝色信号B可以生成看起来是白色的信号白光。

然而，人眼看起来的白光在光谱功率分布有很大的不同(例如，其可以由各种独立的光线混合而生成，如红、绿和蓝的颜色的)。例如，阳光对于人眼来说是白色的，但是其包括数量相对较多的蓝色光，而来自白炽灯泡的光线对于人眼来说是白色的，但是其包括数量相对较多的红色光。

由于制造过程中的偏差，当全功率时，与其他显示器相比，一些显示器就会生成相对来说大量或者少量的各种颜色光。由于这些制造过程中的差异，在一台装置上显示器上生成的白色光与其他装置的显示器上生成的白色光可能是不同的。

调整一台装置上的显示器的显示器控制设置，可以校正这些不同，以使该显示器的显示器颜色性能与其他装置中显示器的显示颜色性能一致。调整显示器的显示器控制设置包括调整显示器控制电路(如图1中的电路20)传给各种颜色的像素30的相对最大功率级。

另外，为了使具有显示器的电子装置在所有的装置中展示出一致的显示器性能，每台装置的显示器在制造过程中均应校准，以使得每个装置中的显示器的显示器颜色性能(例如白光的光谱内容)符合标准的(有时称为目标)显示器颜色性能。

图3为校准系统的示例图，该系统用于校准装置(如装置10)的显示器。如图3所示，校准系统40包括校准计算设备42，其与如测试箱44的测试设备相连。校准计算设备42包括一台或多台计算器、一个或多个数据库、一个或多个显示器、一个或多个技术接口装置(例如，用于对校准计算设备42的技术控制的键盘、触摸屏、操纵杆、按钮、开关等)、通信组件或其他适当的校准计算设备。

校准计算设备可通过无线或有线的通信路径(如路径46)与测试箱44相连。

测试箱44包括光传感器(如光传感器48)。光传感器48包括一个或多个光敏组件45，以在校准操作中采集装置10的显示器14发出的显示器光43。光传感器48包括设置为采集彩色光的光敏组件45，如色度光敏组件和分光光度光敏(spectrophotometric light-sensitive)组件。

举例来说，光传感器48可以是具有一个或多个光敏组件45的色度计，光敏组件45对应于显示器14上的各组彩色像素。举例来说，具有红色、绿色和蓝色显示器像素的显示器，可以使用具有相应的红、绿和蓝色光敏组件45的光传感器来校准。但这仅为示例性的。显示器可以包括能产生不同于红、绿、蓝色的显示器像素，可以包括多于三种颜色的像素或少于三种颜色的像素。光传感器可以包括时应于显示器14上每种颜色的显示器像素的光敏组件45，可以包括对应于每种颜色的显示器像素的多个光敏组件45，可以包括对应于不同于显示器像素的颜色的颜色的光敏组件45，或包括一个或多个具有用以检测光线颜色的连续光谱的相对强度的分光镜结构的光敏组件45。

通过将带有颜色滤波器的光敏组件45放置于光传感器元件上，每个光敏组件45被设置用以接收给定的光线。举例来说，光传感器48的每个光敏组件45包括光传感器像素阵列，所述光传感器像素阵列在所有光传感器像素上覆盖有共同的彩色滤波器，或者，使用具有彩色滤波图案阵列的光传感器像素阵列来实现光传感器48。在结构上，光传感器48包括光敏组件45，光传感器48包括一个或多个棱镜、棱栅、光栅或其他适当的组件，以重新引导光线中不同颜色的到达光传感器像素阵列的不同区域。

系统40使用光传感器48将显示器光转换成显示器性能数据，以校准显示器(如装置10中的显示器14)的颜色性能。校准计算设备42使用光传感器48来采集用来校准显示器(如显示器14)的性能数据。

必要时，测试箱44可以是不透光的箱子，其可以防止在校准操作中所有外部光线(如测试房间的环境光线)到达光传感器48。必要时，测试箱44包括光吸收结构，例如覆盖测试箱44的一个或多个内表面的光吸收材料。

在校准操作中，装置10可放置测试箱44内(例如，由工作人员或机器人放置)。在校准操作过程中，校准计算设备42操作装置10和光传感器48。举例来说，校准计算设备42可发出一道命令(例如，通过在路径46上传输一个信号)给装置10，以操作显示器14上的一些或所有的像素。当装置10操作显示器14的像素时，校准计算设备42操作光传感器48以采集与显示器14发出的光线43对应的显示器性能数据。

校准计算设备42可以通过路径46从光传感器48接收显示器性能数据。校准计算设备42处理已采集的性能数据，以从已采集的性能数据中提取显示性能的统计值(有时也称为颜色性能统计值)。校准计算设备42执行校准操作，其包括执行一个或多个自适应设定的校准序列。执行每个校准序列包括，采集并处理性能数据，以及可选地对显示器执行校正操作。

校准计算设备42可以迭代执行校准序列，直到显示器被校准到满意的程度，或者达到了最大的重复次数。在一些情况中，校准操作可以在一个校准序列中完成，而不需要对显示器14进行样正操作。在一些情况下，校准操作要求两个或更多的校准序列，同时在校准序列中或各个校准序列之间要对显示器14进行校正操作。必要时，校准计算设备42根据一个或多个进行中的校准序列结果来动态地确定各个校准序列。

举例来说，在第一校准序列中采集了性能数据，并时显示器14进行了处理和校正操作，在该第一校准序列后，校准计算设备可确定将要执行的第二校准序列，并基于在第一校准序列中采集的性能数据来选择第二校准序列(例如，选择需要采集的性能数据类型及要对性能数据执行的处理类型)。

对显示器14执行校正操作包括：生成校准数据(如对显示器14的校准数据)并通过路径46将生成的校准数据上载到装置10。上载的校准数据存储在装置10中，用于改变显示器14的显示器颜色性能。在正常的操作中，装置10使用最终上载的校准数据对校准过的显示器14进行操作。校准数据包括：对供给显示器14的各个颜色的显示器像素的的功率级进行缩放的乘法系数，或用来调整显示器14的颜色性能的其他校准参数，例如常量乘法值、与时间相关的值、与功率级相关的值、或其他自适应参数。

可以使用存储和处理电路12(图1)将在校准操作中从校准计算设备42上载到装置10的校准数据存储在装置10中。从校准计算设备42向装置10上传校准数据包括：将校准数据存储在易失或非易失内存中，以供电路12中运行的软件访问，和/或将硬编码的校准数据存储到与显示器14相关的固件(如显示器驱动器电路20)中。

可以设定校准系统40，以用于校准几十、几百、几千、几万、几十万、几百万、几千万或比几千万更多的装置(如装置10)的显示器颜色性能。具有自适应显示器校准(例如，根据先前获得的显示器性能数据来自适应地选择和执行校准序列的显示器校准操作)能力的校准系统40，可以进而显著地减少装置(例如装置10)从被制造到被运输到终端用户所需要的时间，并且与其他具有单一预设的校准序列的校准系统相比，需要大的校准校正值的显示器可得到更加相对稳健的显示器校正。

图4为一色度图表，示出了色度空间的二位投射。显示器(如显示器14)生成的颜色，可以由色度值x和y来表示。所述色度值可通过转换来计算，举例来说，三个颜色强度(如显示器发出的彩色光的强度)，如红色强度，蓝色强度和绿色强度被变换为三刺激值X，Y和Z，且将前两个三刺激值X和Y(例如，通过计算x＝X/(X+Y+Z)，y＝Y/(X+Y+Z))归一化。可使用国际照明委员会(CIE)定义的变换来实现，或者使用其他适当的用于计算三刺激值的颜色变化来实现将颜色强度转化为三刺激值。

任何显示器(如显示器14)生成的颜色，都可以由如图4所示的色度图标中的一个点(例如一对色度值x和y)来表示。图4中的有界区域50，展示了颜色的所有组合的色度值(即全部可用色彩空间)。给定显示器生成的颜色被包含在有界区域50的子区域中。

举例来说，在校准操作中，当操作显示器14时，校准计算设备42采集性能数据(例如包括三种颜色的每一种的发光强度的性能数据)，将这三种发光强度转换为三个相应的三刺激值，并将那些三刺激值映射成对应于显示器14的一种操作模式的一对色度值x和y。接下来，校准计算设备42将比较这对映射色度值和一组目标色度值。

显示器(如显示器14)的显示器颜色性能可以由颜色性能统计值(例如显示器的“白点”)来表征。当显示器在全功率状态生成所有可用的显示器颜色时，由一组色度值来共同限定给定的显示器的白点，该色度值对给定显示器生成的颜色进行编码。在任何校准中的校正之前，显示器的白点可称为该显示器的“原生白点”(NWP)。

由于显示器之间在制造过程中存在差异，对显示器进行校准之前，显示器的颜色性能与该显示器要求的(目标)颜色性能之间存在差异。要求的显示器颜色性能由“目标白点”TWP(例如对标准显示器或光源生成的光编码的一组色度值)来表征。例如，目标白点TWP值可以是国际照明委员会(CIE)规定的D65光源对应的白点值。然而，在此权为示例性的，任何适当的目标白点TWP都可用于校准显示器(如显示器14)。

如图4所示，显示器的原生(即未经校准的)颜色性能和显示器的目标颜色性能之间的差异可以由显示器的原生白点NWP和目标白点TWP之间的差异来表征。

在校准操作中，通过调整显示器14的像素30的一种或多种颜色的相对输出，将显示器的白点调整(校正)到预定范围之内(例如目标白点(TWP)之类的目标显示器颜色性能的范围52之内)。然而，在此仅为示例性的。在一些情况下，显示器的已测量的原生白点NWP就在目标白点TWP的特定范围52之内，如图4所示，这时不需要对显示器进行任何颜色性能校正，即可终止校准操作。

如图5所示，在一些情况下，显示器(如显示器14)的原生白点NWP在目标白点TWP的可接受范围52之外。在校准操作中，当确定原生白点NWP在目标白点TWP的范围52之外后，使用校准计算设备42对显示器的白点进行第一校正(例如校正56)，以将原生白点校正为校正白点CWP(例如在第一校准序列中)。

如原生显示器白点NWP的显示器白点(例如，由校准计算设备42确定的一组色度值xN和yN)，可通过调整显示器的最大相对颜色输出，被校正为已校正白点CWP＝[xC，yC]。例如，可调节显示器生成独立的最大值的红色、绿色和蓝色的颜色强度Rmax、Gmax和Bmax，这样在对该显示器的操作中，校正后独立的最大的红色、绿色、蓝色的颜色强度为1.0Rmax、0.95Gmax、0.91Bmax。这个例子里，在显示器14的操作中，当发送蓝色显示信号到蓝色显示像素前，所有的蓝色显示信号都被系数0.91减少，所有的绿色显示信号在发送到绿色显示器像素前，都被系数0.95减少。

可以通过生成一组时应于目标白点TWP的目标三刺激值来确定显示器校准数据，例如(在当前示例中的)显示器校准系数1.0，0.95和0.91，变换目标三刺激值以得到目标颜色强度，举例来说，可以比较目标颜色强度和测量得到的与原生白点NWP对应的颜色强度(例如，通过将目标颜色强度除以测量得到的与原生白点NWP对应的颜色强度)。

显示器校准数据(例如校正显示器的显示器控制设置的白点校准数据)可以通过上载或者其它方式通过路径46将其从校准计算设备42传输给装置10。举例来说，上载的显示器校准数据可以被应用于从显示器驱动电路20传送至显示器14的发光组件24上的相对功率级上，或者被应用到从电路12提供给显示器驱动电路20的显示器信号上。

如图5所示，校准计算设备可以确定：已校准的白点CWP处于范围52之外。举例来说，已校准的白点CWP处于范围52之外的原因可能有：颜色强度与像素供给功率级之间的非线性依赖关系(例如，将提供给给定颜色的像素的功率减少一定量，这些像素产生的光线强度的减少量大于(或小于)该一定量)。

当确定已校正的白点CWP位于范围52之外时，校准计算设备42执行附加的校准序列，从而进行各个附加校准校正，例如校正58(将已校正的白点CWP变换为随后的已校正的白点CWP’)和校正59(将随后的已校正白点CWP’进一步校正为已校正白点CWP”)。

在进行每个校准序列后，校准计算设备42决定是否执行附加校准序列，当决定要执行附加校准序列时，还要根据之前进行的一个或多个校准序列的输出来确定校准序列。校准计算设备42可选择校准序列，其中从性能数据中提取出来一系列性能统计，例如：色彩串扰统计、不同灰度级的显示器白点(例如将所有像素强度都减少50％来测量的白点)、颜色混合统计(例如当操作一种颜色的显示像素时，经由另外一种颜色的光敏组件测量的颜色强度)，独立颜色统计(当仅操作一种颜色的像素时，由该颜色的光敏组件测量到的颜色强度)等等。

校准计算设备42可以设定为执行自适应设定的校准序列，直到显示器的已校正白点在目标白点TWP的范围52中。在一些情况下，第一次校正后的白点CWP就处于范围52中，这样就可以停止校准操作。在另外一些情况下，校准计算设备42会在进行了预设的最大数量的校准序列后，终止校准操作。

校准计算设备42可被设置为，基于一个或多个在先校准序列的结果来选择校准序列(例如，选择将要采集的性能数据类型，和/或选择从采集到的性能数据中提取的统计类型)。

作为自适应选择校准序列的例子，在校准序列中，如果已经确定了原生白点NWP处于色度图表的红色部分之中(即，显示器生成的白色光包括了相当多的红光)，校准计算设备42可选择随后的校准序列，其中仅(或主要)对显示器14的红色显示器像素30进行操作时，在多种功率级下采集附加性能数据。然而，这一例子仅为示例性的。在各个校准序列中，相比其他校准序列，校准计算设备42可采集更多或更少的性能数据；使用之前的显示器校准序列中获得的显示器校准数据对显示器进行操作时，采集相同或不同的数据；和/或在校准序列或之前的校准序列中采集的性能数据中，提取相同或不同的性能统计值。

使用如图3所示类型的校准系统，执行对装置的显示器校准(如显示器白点校准)，可执行如图6所示的示例流程图的步骤。

在步骤60，将具有显示器的装置(如装置10)放置到测试箱(如测试箱44)中。

在步骤62，通过操作该显示器，校准系统40启动一个校准序列，并在操作该显示器时采集显示器性能数据。每个校准序列都与一个索引i相关。对于初始的校准序列，i被设置成(例如)1。举例来说，计算设备42可以操作显示器14(例如向装置10发送命令以操作显示器14)，以在给定功率级上照亮一些或全部颜色的一些或全部像素。在对显示器14进行操作时，可使用测试箱中的光传感器(如光传感器48)，采集性能数据。

在步骤64，对采集到的显示器性能数据进行处理(例如使用校准计算设备42)。而对采集到的显示器性能数据进行的处理包括：从显示性能数据中提取显示器性能统计值，显示器性能统计值可以是：原生白点NWP(例如用于校准序列1)、已校正白点CWP(例如用于校准序列2)、独立的颜色强度或者其他适当的性能统计值。

在步骤66，对处理过的显示器性能数据(例如提取出的NWP，CWP，CWP’或其他显示器性能统计值)与目标性能数据进行比较。所述目标性能数据对所有校准序列可以都是通用的，或者针对给定校准序列的预定标准数据是特定的。

将显示器性能数据与目标性能数据相比较，可以包括将提取出的与该显示器相关的白点与目标白点相比较。将提取出的与该显示器相关的白点与目标白点相比较包括，确定提取出的白点是否在目标白点周围的可接受范围(如图4和5中的范围52)之内。

必要时，将显示器性能数据与目标性能数据相比较包括：确定提取的附加显示器性能统计值是否在对应的附加目标显示器性能数据的预定范围内。

如果确定提取出的显示器性能统计值在所述预定目标数据的可接受范围内，校准系统40则进行到步骤68。

在步骤68，对于合格的显示器将进行适当的操作。对合格的显示器进行的适当操作包括：终止显示器校准操作，并将具有合格显示器的装置10发送给终端用户，将具有合格显示器的装置10发送给随后的校准站或测试站用以校准或测试装置10的其他组件，或者将装置10发送到随后的制造站以对装置10进行进一步的组装。

如果确定提取出的显示器性能统计值在所述预定目标数据的可接受范围之外，校准系统40则进行到步骤70。

在步骤70，校准系统40可以改变显示器14的显示器控制设定，并增加校准序列索引i(例如将索引i更新为i+1)。改变显示器14的显示器控制设定包括，基于提取出的性能统计值和目标性能数据值之间的所测量的差异，为显示器生成显示器校准数据，并通过路径46将该显示器校准数据上载到电子装置。

上载的校准数据可存储在装置10中，并在随后的校准序列中用于改变显示器14的显示器颜色性能。将确定的校准数据上载到装置10包括将校准数据存储在装置10的易失性或非易失性内存中以供电路12上运行的软件存取，和/或将确定的校准数据进行硬编码并存储在与显示器14相关的固件(例如显示器驱动电路20)中。

如果增加的索引i的值大于或等于最大重复值(iMAX)，校准系统40则进行到步骤72。

在步骤72，对不合格显示器进行适当的操作。在校准系统40无法对显示器14进行成功的校准的情况下，则认为该显示器是不合格的。对于不合格显示器进行的操作可以是替换该显示器、对该显示器进行再加工、将该显示器退还给生产商或使用其他处理不合格显示器的方法。

如果在步骤70中的增加的索引i的值小于最大重复值(iMAX)，则校准系统40进行到步骤74。

在步骤74，校准计算设备42基于显示器性能数据(例如在当前或之前的校准序列中采集和处理的显示器性能数据)选择下一个校准序列(测量)。选择随后的校准序列包括：选择一个校准序列，与其他校准序列相比，其采集的性能数据更多或更少；当使用在之前的校准序列中上载到装置10的显示器性能数据操作该显示器时，采集相同或不同的性能数据；和/或在选择的校准序列和之前的任一校准序列中，从采集的性能数据中提取相同或不同的性能统计值。

选择随后的校准序列之后，校准系统40返回到步骤62(如箭头76所示)，通过操作显示器14和采集新的性能数据来启动所选择的下一性能序列。

图7是一个图表，用于展示在不同的操作模式下，校准序列如何操作显示器14的显示器像素。在各个模式下操作显示器14时，设定校准系统40以采集并处理显示器性能数据。在图7的例子中，在第一校准序列中，在最大功率等级操作红(R)、绿(G)和蓝(B)显示器像素(例如，为了确定显示器原生白点)。在第二校准序列中，在共同的、减少的功率级上操作红(R)、绿(G)和蓝(B)显示器像素(以检验颜色强度与显示器功率等级之间的线性关系)。在第三个校准序列中，在各自的、不同的功率级操作红(R)、绿(G)和蓝(B)显示器像素。随后的校准序列可以包括显示器14的附加操作模式。

在图7的例子中，每个校准序列中仅在一种操作模式下对显示器14的显示器像素进行操作，这仅为一种示例。必要时，在每个校准序列中，可以在多于一种的操作模式下对显示器14的显示器像素进行操作，或者对所有的校准序列采用同一种操作模式。

图8是色度图表，示出了如何在校准序列中使用多种显示器操作模式采集对应的多个显示器性能数据点。

如图8所示，在第一校准序列中进行了第一校正，在第一校准序列后，校准计算设备42确定随后的校准序列，以便在三种不同的操作模式下操作显示器14(例如，在一种操作模式下，全功率地唯一地照亮红色(R)显示器像素；在一种操作模式下，全功率地唯一地照亮绿色(G)显示器像素；在一种操作模式下，全功率地唯一地照亮蓝色(B)显示器像素)，并采集性能数据。

当唯一地操作红色、绿色和蓝色显示器像素时，光传感器48可用于采集显示器性能数据点，例如各个最大颜色强度Rmax、Gmax和Bmax。校准计算设备42被设置为，在一个插值操作中使用多种性能统计值，如NWP、Rmax、Gmax、和Bmax，以确定显示器校准数据，从而使得校正后的白点(例如CWP’)，其与目标白点TWP相等(或者近似相等)。

在校正后的白点CWP’仍属于目标白点TWP的范围52之外的情况下，校准计算设备42可确定另一个校准序列，使得以附加操作模式(例如，操作多个混合的红(R)、绿(G)和蓝(B)显示器像素的模式)操作该显示器时采集附加的显示器性能数据点(例如在所述随后的校准序列中采集的混合颜色强度数据点)。校准计算设备42可以在附加性能数据点和先前采集的性能数据点之间插值，以生成显示器性能数据，从而得到计算过的白点校正值，用于对已校正白点CWP’进行校正，使其进入目标白点TWP的范围52中。

图9是流程图，示出了对电子装置中的显示器的校准时，使用的自适应选择校准序列中的示例步骤。

在步骤80，校准设备(如校准计算设备42和光传感器48)为第一校准序列采集和处理至少一个显示器性能数据点(例如，原生白点)。

在步骤82，在第一校准序列的附加校准序列步骤(例如前文描述的与图6相关的步骤)之后，如果确定了第二校准序列，使用校准计算设备42和光传感器48采集并处理第二校准序列的N个附加性能数据点。N是任意大于或等于1的整数。举例来说，校准计算设备42可采集并处理三个如前文所述的与图8相关的附加性能数据点。校准计算设备42可以与步骤80中采集并处理的显示器性能数据点一起或者单独使用所述N个性能数据点。

在步骤84，在用于第二校准序列的附加校准序列步骤(例如前文描述的与图6相关的步骤)之后，如果确定了第三校准序列，使用校准计算设备42和光传感器48采集并处理第三校准序列的M个附加性能数据点。M是任意大于或等于1的整数。举例来说，校准计算设备42可采集并处理两个附加性能数据点，例如两个混合的色彩强度数据点。校准计算设备42可以一起使用或者单独使用该M个附加性能数据点、步骤82中采集并处理的N个显示器性能数据点以及步骤80中采集并处理的显示器性能数据点。

校准系统40可执行附加计算序列，直到确定显示器为合格(例如已校准)的显示器或不合格显示器。

图10是色度图表，示出了系统40如何使用校准序列的显示器性能数据来选择随后的校准序列。

如图10所示，色度图表可以划分为多个部分，如部分I、II、III和IV。具有在某一部分中的原生白点的显示器可以具有共同特性，其与具有在其他部分中的原生白点的显示器的特性显著不同。

采集某一种类型的显示性能数据的校准序列被用于校准例如在区域I中具有原生白点的显示器时，可能比校准原生白点在区域III中的显示器更为有效。从而校准系统40(如校准计算设备42)可确定，在第一校准序列中原生白点NWP位于区域II，并且基于原生白点NWP在区域II中的位置，针对在该区域具有原生白点的显示器选择特定的校准序列作为随后的校准序列。

在基于第一校准序列的显示器性能数据的显示器校正操作之后，在区域II特定的第二校准序列中，可确定显示器的已校正白点CWP位于区域III中。基于在区域III中的已校正白点CWP的位置，校准计算设备42为在区域III中具有白点的显示器选择另外一个特定的校准序列，作为下一个校准序列。

校准系统(如校准系统40)，可以自适应并迭代地选择并执行校准序列，直到确定已经成功校准了显示器，或执行了最大数量的校准序列。

图10的例子仅是示例性的。在校准序列中采集的显示器性能数据可以任何适当方式用于选择随后的校准序列的性能。

根据一个实施例，本申请提供一种使用校准系统对具有显示器的电子装置进行校准的方法，其中该校准系统包括校准计算设备和光传感器，所述方法包括：使用该显示器生成显示器光，通过所述校准计算设备和光传感器采集与生成的显示器光相关的显示器性能数据，将采集到的显示器性能数据与目标性能数据相比校，以确定是否对该显示器执行显示器白点校准。

根据另一实施例，该方法进一步包括：响应于确定要执行显示器白点校准校正，通过从校准计算设备向所述电子设备提供显示器校准数据，对所述显示器执行显示器白点校准。

根据另一实施例，比较采集到的显示器性能数据与目标性能数据包括：通过校准计算设备从采集到的显示器性能数据中提取显示器性能统计值，以及通过校准计算设备比较提取出的显示器性能统计值与目标性能数据。

根据另一实施例，所述方法进一步包括，校准计算设备基于所述显示器性能数据与目标性能数据的比较结果，确定是否采集附加的显示器性能数据。

根据另一实施例，比较采集到的显示器性能数据与目标性能数据包括：通过校准计算设备，从采集到的显示器性能数据中提取显示器的原生白点数据，并通过校准计算设备比较提取出的原生白点数据和目标白点数据。

根据另一实施例，比较提取的原生白点数据与目标白点数据包括：确定提取出的原生白点数据是否在目标白点数据的预定范围之内。

根据另一实施例，所述方法进一步包括，如果确定原生白点数据在目标白点数据的预定范围内，终止校准操作而不对该显示器执行显示器白点校准。

根据另一实施例，所述方法进一步包括，响应于确定所述原生白点数据在所述目标白点数据的预定范围之外，基于提取出的原生白点数据与目标白点数据的比较结果来生成显示器校准数据，并将生成的显示器校准数据从校准计算设备提供给电子装置，以对该显示器执行显示器白点校准。

根据另一实施例，所述方法进一步包括，响应于确定原生白点数据在目标性能数据的预定范围之外，采集附加的显示器性能数据。

根据另一实施例，所述方法进一步包括：使用该显示器生成附加的显示器光；在生成附加显示器性能光线时，使用校准计算设备和光传感器采集附加的显示器性能数据；比较采集到的附加的显示器性能数据与目标性能数据，以确定是否对显示器进行附加的显示器白点校准。

根据一个实施例，提供了一种为电子装置中的显示器进行白点校准的校准系统，其包括光传感器和校准计算设备，该校准计算设备被设置为：使用光传感器测量来自显示器的显示器光，从而采集显示器性能数据；比较采集到的显示器性能数据与目标性能数据，；根据采集到的显示器性能数据和目标性能数据的比较结果，采集附加的显示器性能数据。

根据另一实施例，所述校准计算设备被设置为：在第一操作模式下操作显示器时采集显示器性能数据；还被设置为：在第二操作模式下操作显示器时采集附加的显示器性能数据，所述第一操作模式与第二操作模式不同。

根据另一实施例，所述校准计算设备进一步被设置为：至少部分地基于采集到的附加的显示器性能数据，确定是否对该显示器执行显示器白点校准。

根据另一实施例，所述校准系统进一步包括测试箱，在其中安装有光传感器。

根据一个实施例，本申请提供一种使用具有校准计算设备的校准系统获得具有显示器的电子装置的显示器性能参数的方法，该方法包括：使用校准计算设备为所述显示器执行第一校准测量，其中对所述显示器执行第一校准测量包括：采集至少一个显示器性能数据点，使用校准计算设备，基于所述至少一个显示器性能数据点，选择对所述显示器执行的第二校准测量；使用所述校准计算设备时所述显示器执行所选择的第二校准测量。

根据另一实施例，所述校准系统包括光传感器，其中为所述显示器执行第一校准测量包括：在一个操作模式下操作该显示器，以及使用所述校准计算设备和光传感器，当在所述操作模式下操作该显示器时，采集所述至少一个显示器性能数据点。

根据另一实施例，为显示器执行所选择的第二校准测量包括：在不同于与所述操作模式的至少一个附加操作模式下操作该显示器，并使用校准计算设备和光传感器，在所述至少一个附加操作模式下操作显示器时，采集至少一种附加的显示器性能数据点。

根据另一实施例，在所述操作模式下操作显示器包括：为显示器的多种颜色的显示器像素同时提供功率。

根据另一实施例，为所述显示器执行所选择的第二校准测量包括：唯一地为多种颜色中的第一种的显示器像素提供功率；当唯一地为多种颜色中的第一种的显示器像素提供功率时，使用校准计算设备和光传感器采集第一附加的显示器性能数据点；唯一地为多种颜色中的第二种的显示器像素提供功率，当唯一地为多种颜色中的第二种的显示器像素提供功率时，使用校准计算设备和光传感器采集第二附加的显示器性能数据点。

根据另一实施例，为所述显示器执行所选择的第二校准测量包括：采集至少一种附加的显示器性能数据点，该方法进一步包括：使用校准计算设备，基于至少一个附加的显示器性能数据点，对显示器选择要执行的第三校准测量，以及使用校准计算设备对所述显示器执行所选择的第三校准测量。

根据另一实施例，采集至少一个显示器性能数据点包括：采集第一显示器性能数据点，其中采集所述至少一个附加的显示器性能数据点包括采集第二、第三和第四显示器性能数据点，以及其中对显示器执行第三校准测量包括为显示器采集至少一个第五显示器性能数据点。

根据另一实施例，采集第一显示器性能数据点包括：确定显示器的原生白点，其中采集所述第二、第三和第四显示器性能数据点包括确定第一、第二和第三颜色强度数据点；采集至少一个第五显示器数据性能数据点包括确定至少一种混合颜色强度数据点。

根据另一实施例，为显示器执行第一校准测量还包括：为所述电子装置提供显示器校准数据，其中对显示器执行所选择的第二校准测量包括，使用上述提供的显示器校准数据来操作所述显示器。

根据一个实施例，本申请提供一种使用校准系统获得白点显示器校准数据以校准电子装置中的显示器的方法，其中所述显示器包括多种颜色的显示器像素，所述方法包括：使用校准系统采集初始的显示器光输出数据，从而表征显示器的白点性能；响应于根据所述采集到的初始显示器光输出而确定了多种颜色中给定的一种颜色的光线输出过分偏离该颜色的期望的颜色光输出，采集附加的显示器光输出以进一步展现该显示器的白点性能。

上述内容仅为本发明主旨的示例，本领域技术人员可以不脱离本发明的范围和精神对其进行多种修改。

Claims (20)

1.一种使用校准系统对具有显示器的电子装置进行校准的方法，其中该校准系统包括校准计算设备和光传感器，所述方法包括：

使用该显示器生成显示器光；

通过所述校准计算设备和光传感器，采集与生成的显示器光相关的显示器性能数据；且

将采集到的显示器性能数据与目标性能数据相比较，以确定是否为该显示器执行显示器白点校准。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

响应于确定执行显示器白点校准的校正，从校准计算设备向所述电子装置提供显示器校准数据，为所述显示器执行显示器白点校准。

3.如权利要求2所述的方法，比较采集到的显示器性能数据与目标性能数据包括：

通过校准计算设备，从采集到的显示器性能数据中提取显示器性能统计值；以及

通过校准计算设备，比较提取出的显示器性能统计值与目标性能数据。

4.如权利要求2所述的方法，进一步包括：

通过校准计算设备，基于所述显示器性能数据与目标性能数据的比较结果来确定是否采集附加的显示器性能数据。

5.如权利要求2所述的方法，其中，比较采集到的显示器性能数据与目标性能数据包括：

通过校准计算设备，从采集到的显示器性能数据中提取显示器的原生白点数据，以及

通过校准计算设备，比较提取出的原生白点数据和目标白点数据。

6.如权利要求5所述的方法，其中比较提取的原生白点数据与目标白点数据包括：确定提取出的原生白点数据是否在目标白点数据的预定范围之内。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

响应于确定原生白点数据在目标白点数据的预定范围之内，终止校准操作而不为该显示器执行显示器白点校准。

8.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

响应于确定所述原生白点数据在所述目标白点数据的预定范围之外，基于提取出的原生白点数据与目标白点数据的比较结果来生成显示器校准数据，并将生成的显示器校准数据从校准计算设备提供给电子装置，以为该显示器执行显示器白点校准。

9.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

响应于确定原生白点数据在目标性能数据的预定范围之外，采集附加的显示器性能数据。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

使用该显示器生成附加的显示器光；

使用校准计算设备和光传感器，在生成附加的显示器光时，采集附加的显示器性能数据；以及

比较采集到的附加的显示器性能数据与目标性能数据，以确定是否对显示器进行附加的显示器白点校准。

11.一种使用具有校准计算设备的校准系统来获取具有显示器的电子装置的显示器校准参数的方法，该方法包括：

使用校准计算设备为所述显示器执行第一校准测量，其中对所述显示器执行第一校准测量包括采集至少一个显示器性能数据点；

基于所述至少一个显示器性能数据点，使用校准计算设备，选择为所述显示器执行的第二校准测量；以及

使用所述校准计算设备，为所述显示器执行所选择的第二校准测量。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述校准系统包括光传感器，其中为所述显示器执行第一校准测量包括：

在一个操作模式下操作该显示器；以及

当在所述操作模式下操作该显示器时，使用所述校准计算设备和光传感器采集所述至少一个显示器性能数据点。

13.如权利要求12所述的方法，其中为显示器执行所选择的第二校准测量包括：

在与所述操作模式不同的至少一个附加操作模式下操作该显示器；以及

在所述至少一个附加操作模式下操作显示器时，使用校准计算设备和光传感器来采集至少一个附加的显示器性能数据点。

14.如权利要求12所述的方法，其中在所述操作模式下操作显示器包括：同时为显示器中的多种颜色的显示器像素提供功率。

15.如权利要求14所述的方法，其中为所述显示器执行所选择的第二校准测量包括：

唯一地为多种颜色中的第一种颜色的显示器像素提供功率；

当唯一地为多种颜色中的第一种颜色的显示器像素提供功率时，使用校准计算设备和光传感器来采集第一附加的显示器性能数据点；

唯一地为多种颜色中的第二种颜色的显示器像素提供功率；以及

当唯一地为多种颜色中的第二种颜色的显示器像素提供功率时，使用校准计算设备和光传感器来采集第二附加的显示器性能数据点。

16.如权利要求11所述的方法，其中为所述显示器执行所选择的第二校准测量包括采集至少一个附加的显示器性能数据点，该方法进一步包括：

使用校准计算设备，基于所述至少一个附加的显示器性能数据点，选择为显示器执行的第三校准测量；以及

使用校准计算设备，为所述显示器执行所选择的第三校准测量。

17.如权利要求16所述的方法，其中采集所述至少一个显示器性能数据点包括采集第一显示器性能数据点，其中采集所述至少一个附加的显示器性能数据点包括采集第二、第三和第四显示器性能数据点，其中为显示器执行第三校准测量包括为显示器采集至少一个第五显示器性能数据点。

18.如权利要求17所述的方法，其中采集第一显示器性能数据点包括：为显示器确定原生白点，其中采集所述第二、第三和第四显示器性能数据点包括确定第一、第二和第三颜色强度数据点，其中采集至少一个第五显示器数据性能数据点包括确定至少一个混合颜色强度数据点。

19.如权利要求11所述的方法，其中为显示器执行第一校准测量还包括：为所述电子装置提供显示器校准数据，其中为显示器执行所选择的第二校准测量包括：使用所提供的显示器校准数据来操作所述显示器。

20.一种使用校准系统获得白点显示器校准数据以校准电子装置中的显示器的方法，其中所述显示器包括多种颜色的显示器像素，所述方法包括：

使用校准系统采集初始的显示器光输出数据，从而表征显示器的白点性能；以及

响应于从所述采集到的初始显示器光输出数据而确定了多种颜色中给定的一种颜色的光线输出过分偏离该颜色的期望的光输出，采集附加的显示器光输出数据，以进一步表征该显示器的白点性能。

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