CN103761956A - 液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，包括步骤：白光探头从LCD屏获取亮度信号I₂₅₅，计算闪烁度值K；调节Gamma IC的电压值和V-COM值，使亮度信号I₂₅₅的值最大，闪烁度值K最小，提取亮度最大值I_max；白光探头从LCD屏获取亮度信号I₀；调节Gamma IC的电压值使亮度信号I₀的值和闪烁度值K最小，提取亮度最小值I_min；根据亮度最大值I_max和亮度最小值I_min得到Gamma标准曲线G，根据Gamma标准曲线G得到L₀～L₂₅₅每个灰度的亮度标准值；依次调节Gamma IC的电压值，使每一个区域灰度的实际亮度值与该区域灰度的标准亮度值相等，调节完成。

Description

液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法

技术领域

本发明属于液晶显示领域，具体涉及液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法。

背景技术

随着科技的发展，人们对显示屏的显示效果提出了越来越高的要求，制约LCD屏显示效果的主要因素有色彩对比度Gamma和屏幕闪烁度Flicker。Gamma值是一种描述图像显示的亮度与灰阶非线性关系的度量参数，Flicker表征显示屏的闪烁情况。

人眼的Gamma标准为2.2，模组生产过程中需要将Gamma值调节到人眼范围。每个灰阶的亮度是由Gamma IC的电压决定的。调节Gamma值实际上就是调节Gamma IC。Gamma IC会产生两组Gamma电压和一个V-COM电压。其中V-COM为两组Gamma电压的中间值。两组Gamma电压控制256阶灰阶电压。两组中每个灰阶电压和另一组中的一个灰阶电压在V-COM电压两边对称。这种对称程度决定了屏幕闪烁程度，所有灰阶电压对称性越高，则每一个灰阶的Flicker值越小。通过V-COM电压和Gamma IC电压的联合调节能够降低Flicker闪烁。

市场对液晶模组的要求越来越高，调节Flicker的传统方法是通过调节V-COM电压来降低闪烁的。但这种操作会引起Gamma电压的变化，导致Gamma曲线不正确。另外，只调节V-COM电压不能达到每个灰阶的Flicker值最小的效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，能够在保证Gamma曲线不变的情况下使每一灰阶的Flicker值最小。

为实现上述目的，本发明所设计的液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，包括如下步骤：

1）LCD屏显示灰度L₂₅₅的灰阶图，白光探头从所述LCD屏获取亮度信号I₂₅₅，并计算闪烁度值K；

2）调节Gamma IC的电压值和V-COM值，使亮度信号I₂₅₅的值最大，闪烁度值K最小，提取此时的亮度最大值I_max；

3）LCD屏显示灰度L₀的灰阶图，白光探头从所述LCD屏获取亮度信号I₀；

4）调节Gamma IC的电压值，使亮度信号I₀的值最小，闪烁度值K最小，提取此时的亮度最小值I_min；

5）根据所述亮度最大值I_max和亮度最小值I_min得到Gamma标准曲线G，根据所述Gamma标准曲线G得到L₀～L₂₅₅每个灰度的亮度标准值；

6）LCD屏依次显示灰度L₁～L₂₅₄的灰阶图，依次调节Gamma IC的电压值，使每一个区域灰度的实际亮度值与该区域灰度的标准亮度值相等，调节完成。

优选地，所述步骤1）中白光探头从所述LCD屏获取亮度信号I₂₅₅，并计算闪烁度值K的步骤包括：

11）LCD屏显示灰度L₂₅₅的灰阶图，所述白光探头从LCD屏获取光信号；

12）所述光信号经过光电转换、放大、模数转换，转换为数字电压信号；

13）对所述数字电压信号的峰值进行采样和储存，

14）每连续16个所述数字电压信号的峰值的平均值为亮度信号I₂₅₅的值；

15）将每连续16个所述数字电压信号的峰值两两分组分为8组，求出每组电压差绝对值，求出8组电压差绝对值的平均值即为闪烁度值K。根据每连续16个所述数字电压信号的峰值计算出亮度信号I₂₅₅的值和闪烁度值K使获取的数据更准确。

优选地，所述步骤2）中调节Gamma IC的电压值和V-COM值，使亮度信号I₂₅₅的值最大，闪烁度值K最小的步骤包括：

21）调节所述Gamma IC的电压值，使亮度信号I₂₅₅的值最大；

22）调节所述V-COM值，同时观察闪烁度值K的变化，在K最小时固定V-COM值；

23）提取此时的亮度值为亮度最大值I_max。由于Gamma IC的电压值和V-COM值关联变化，先使亮度信号I₂₅₅的值最大再确定V-COM值能有效减小闪烁度。

优选地，所述步骤4）中调节Gamma IC的电压值，使亮度信号I₀的值最小，闪烁度值K最小的步骤包括：

41）调节所述Gamma IC的电压值，使亮度信号I₀的值最小；

42）调节所述Gamma IC的电压值，同时观察闪烁度值K的变化，使K值最小；

43）提取此时的亮度值为亮度最小值I_min。V-COM值被固定以后，调节Gamma IC的电压值，可准确地确定亮度信号I₀和闪烁度值K的最小值。

优选地，所述步骤5）中根据亮度最大值I_max和亮度最小值I_min得到Gamma标准曲线G的步骤包括：

51）将所述亮度最大值I_max、亮度最小值I_min代入亮度—灰阶公式：

I_i=I_min+(I_max-I_min)*(i/256)^Gamma（i=0,1,…255），

其中Gamma值为2.2，得到的曲线即为标准Gamma曲线G。根据亮度最大值I_max、亮度最小值I_min可得标准Gamma曲线G，即可的每一灰阶的亮度标准值。

与现有技术相比，本发明的有益之处是：与传统LCD屏的Gamma和Flicker调校相比，本发明通过Flicker和Gamma联调，能够最大限度的保证Gamma曲线不变的情况下每一灰阶的Flicker最小，实现了Gamma和Flicker的同步调校，且使用的装置结构简单，容易实现。

附图说明

图1为本发明液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法的工作流程图；

图2为本发明LCD屏Gamma-Flicker综合调校仪的电路方框图；

图3为本发明LCD屏Gamma-Flicker综合调校仪的结构示意图；

图4为标准Gamma曲线示意图。

其中：图中：1.光学探头，1-1.R探头，1-2.G探头，1-3.B探头，1-4.白光探头，2.多路复用开关，3.仪表运放模块，3-1.差分运放电路，3-2.增益控制电路，4.低通滤波模块，5.控制器，6.通讯接口模块6，7.LCD屏，7-1.Gamma IC8.图形信号发生器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，采用如图2和图3所示的液晶显示器的Gamma-Flicker综合仪实现，液晶显示器的Gamma-Flicker综合仪，包括光学探头1、多路复用开关2、仪表运放模块3、低通滤波模块4、控制器5和通讯接口模块6。光学探头1包括分别用于采集LCD屏的红光、绿光、蓝光和白光信号、并将光信号转换为电压信号的R探头1-1、G探头1-2、B探头1-3和白光探头1-4，还包括用于减小探头暗电流造成的误差的参考探头1-5，所有探头均采用光敏二极管实现。光学探头1的探头分别通过多路复用开关2开关将电压信号传送至仪表运放模块3。多路复用开关2采用CD4052芯片，分为两路四通道开关，一路供给R探头1-1、G探头1-2、B探头1-3和白光探头1-4，另一路供给参考探头1-5。仪表运放模块3根据控制器5的指令将电压信号进行放大处理后传送至低通滤波模块4。仪表运放模块3包括差分运放电路3-1和增益控制电路3-2，差分运放电路3-1基于AD620运放实现，用于增强共模抑制比和消除探头暗电流，增益控制3-2电路基于X9313数控电位器实现，用于光信号的增益控制。低通滤波模块4基于AD705运放作为二阶低通滤波电路，带宽为3K。低通滤波模块4将经过放大处理后的电压信号进行滤波处理后传送至控制器5。控制器5采用K60，里面继承了DSP指令集，可以提高数字滤波的效能。控制器5对经过滤波处理的电压信号进行采集、处理，控制器5向通讯接口模块6发出灰阶图指令，并根据电压信号的处理结果向通讯接口模块6发出Gamma IC电压控制指令；控制器5对多路复用开关2中的四通道开关和仪表运放模块3的放大倍数进行控制。通讯接口模块6根据灰阶图指令向图形信号发生器8发出灰阶图指令，并根据Gamma IC电压控制指令向LCD屏7的Gamma IC7-1写入Gamma IC电压值。通讯接口模块6采用USB串口、I2C通讯，所有外部接口都采用隔离元件进行光耦和变压器隔离，防止静电对控制电路的影响。

如图1所示，本发明方法的实施具体过程如下：

1）LCD屏7显示灰度L₂₅₅的灰阶图，白光探头1-4从LCD屏获取亮度信号I₂₅₅，并计算闪烁度值K；

11）LCD屏7显示灰度L₂₅₅的灰阶图，白光探头1-4从LCD屏获取光信号；

12）白光探头1-4将光信号进行光电转换、仪表运放模块3将信号放大、经过低通滤波模块4滤波，模数转换，转换为数字电压信号；

13）控制器5对数字电压信号的峰值进行采样和储存，

14）每连续16个数字电压信号的峰值的平均值为亮度信号I₂₅₅的值；

I₂₅₅=（A₁+A₂+A₃+A₄+A₅+A₆+A₇+A₈+A₉+A₁₀+A₁₁+A₁₂+A₁₃+A₁₄+A₁₅+A₁₆）/16

15）将每连续16个数字电压信号的峰值两两分组分为8组，求出每组电压差绝对值，求出8组电压差绝对值的平均值即为闪烁度值K。

K=（｜A₁-A₂｜+｜A₃-A₄｜+｜A₅-A₆｜+｜A₇-A₈｜+｜A₉-A₁₀｜+｜A₁₁-A1₂｜+｜A₁₃-A₁₄｜+｜A₁₅-A₁₆｜）/8

2）调节Gamma IC7-1的电压值和V-COM值，使亮度信号I₂₅₅的值最大，闪烁度值K最小，提取此时的亮度最大值I_max；

21）调节Gamma IC7-1的电压值，使亮度信号I₂₅₅的值最大；

22）调节V-COM值，同时观察闪烁度值K的变化，在K最小时固定V-COM值；

23）提取此时的亮度值为亮度最大值I_max。

3）LCD屏7显示灰度L₀的灰阶图，白光探头1从LCD屏获取亮度信号I₀；

31）白光探头1-4将光信号进行光电转换、仪表运放模块3将信号放大、经过低通滤波模块4滤波，模数转换，转换为数字电压信号；

32）控制器5对数字电压信号的峰值进行采样和储存，

33）每连续16个数字电压信号的峰值的平均值为亮度信号I₀的值。

4）调节Gamma IC7-1的电压值，使亮度信号I₀的值最小，闪烁度值K最小，提取此时的亮度最小值I_min；

41）调节Gamma IC7-1的电压值，使亮度信号I₀的值最小；

42）调节Gamma IC7-1的电压值，同时观察闪烁度值K的变化，使K值最小；

43）提取此时的亮度值为亮度最小值I_min。

5）根据亮度最大值I_max和亮度最小值I_min得到Gamma标准曲线G，根据Gamma标准曲线G得到L₀～L₂₅₅每个灰度的亮度标准值；

51）将亮度最大值I_max、亮度最小值I_min代入亮度—灰阶公式：

I_i=I_min+(I_max-I_min)*(i/256)^Gamma（i=0,1,…255），

其中Gamma值为2.2，得到的曲线即为标准Gamma曲线G，如图4所示。

6）LCD屏7依次显示灰度L₁～L₂₅₄的灰阶图，依次调节GammaIC7-1的电压值，使每一个区域灰度的实际亮度值与该区域灰度的标准亮度值相等，调节完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以设计出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，其特征在于包括如下步骤：

1）LCD屏（7）显示灰度L₂₅₅的灰阶图，白光探头（1-1）从所述LCD屏（7）获取亮度信号I₂₅₅，并计算闪烁度值K；

2）调节Gamma IC（7-1）的电压值和V-COM值，使亮度信号I₂₅₅的值最大，闪烁度值K最小，提取此时的亮度最大值I_max；

3）LCD屏（7）显示灰度L₀的灰阶图，白光探头（1-1）从所述LCD屏（7）获取亮度信号I₀；

4）调节Gamma IC（7-1）的电压值，使亮度信号I₀的值最小，闪烁度值K最小，提取此时的亮度最小值I_min；

5）根据所述亮度最大值I_max和亮度最小值I_min得到Gamma标准曲线G，根据所述Gamma标准曲线G得到L₀～L₂₅₅每个灰度的亮度标准值；

6）LCD屏（7）依次显示灰度L₁～L₂₅₄的灰阶图，依次调节GammaIC的电压值，使每一个区域灰度的实际亮度值与该区域灰度的标准亮度值相等，调节完成。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，其特征在于：所述步骤1中白光探头（1-1）从所述LCD屏（7）获取亮度信号I₂₅₅，并计算闪烁度值K的步骤包括：

11）LCD屏（7）显示灰度L₂₅₅的灰阶图，所述白光探头（1-1）从LCD屏（7）获取光信号；

12）所述光信号经过光电转换、放大、模数转换，转换为数字电压信号；

13）对所述数字电压信号的峰值进行采样和储存，

14）每连续16个所述数字电压信号的峰值的平均值为亮度信号I₂₅₅的值；

15）将每连续16个所述数字电压信号的峰值两两分组分为8组，求出每组电压差绝对值，求出8组电压差绝对值的平均值即为闪烁度值K。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，其特征在于：所述步骤2中调节Gamma IC（7-1）的电压值和V-COM值，使亮度信号I₂₅₅的值最大，闪烁度值K最小的步骤包括：

21）调节所述Gamma IC（7-1）的电压值，使亮度信号I₂₅₅的值最大；

22）调节所述V-COM值，同时观察闪烁度值K的变化，在K最小时固定V-COM值；

23）提取此时的亮度值为亮度最大值I_max。

4.根据权利要求2所述的液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，其特征在于：所述步骤4中调节Gamma IC（7-1）的电压值，使亮度信号I₀的值最小，闪烁度值K最小的步骤包括：

41）调节所述Gamma IC（7-1）的电压值，使亮度信号I₀的值最小；

42）调节所述Gamma IC（7-1）的电压值，同时观察闪烁度值K的变化，使K值最小；

43）提取此时的亮度值为亮度最小值I_min。

5.根据权利要求3所述的液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法，其特征在于：所述步骤5中根据亮度最大值I_max和亮度最小值I_min得到Gamma标准曲线G的步骤包括：

51）将所述亮度最大值I_max、亮度最小值I_min代入亮度—灰阶公式：

I_i=I_min+(I_max-I_min)*(i/256)^Gamma（i=0,1,…255），

其中Gamma值为2.2，得到的曲线即为标准Gamma曲线G。

Images