CN103761956B - 液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法 - Google Patents

液晶显示器的Gamma-Flicker综合调校方法 Download PDF

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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Imax;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Imin;根据亮度最大值Imax和亮度最小值Imin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GammaIC的电压决定的。调节Gamma值实际上就是调节GammaIC。GammaIC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GammaIC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GammaIC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Imax
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GammaIC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Imin
5)根据所述亮度最大值Imax和亮度最小值Imin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。
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GammaIC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GammaIC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Imax。由于GammaIC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GammaIC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GammaIC的电压值,使亮度信号I0的值最小;
42)调节所述GammaIC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Imin。V-COM值被固定以后,调节GammaIC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Imax和亮度最小值Imin得到Gamma标准曲线G的步骤包括:
51)将所述亮度最大值Imax、亮度最小值Imin代入亮度—灰阶公式:
Ii=Imin+(Imax-Imin)*(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Imax、亮度最小值Imin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,4.低通滤波模块,5.控制器,6.通讯接口模块6,7.LCD屏,7-1.GammaIC8.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包括差分运放电路和增益控制电路,差分运放电路基于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GammaIC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GammaIC电压控制指令向LCD屏7的GammaIC7-1写入GammaIC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GammaIC7-1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Imax
21)调节GammaIC7-1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Imax
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GammaIC7-1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Imin
41)调节GammaIC7-1的电压值,使亮度信号I0的值最小;
42)调节GammaIC7-1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Imin
5)根据亮度最大值Imax和亮度最小值Imin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Imax、亮度最小值Imin代入亮度—灰阶公式:
Ii=Imin+(Imax-Imin)*(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 (4)

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GammaIC(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Imax
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GammaIC(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Imin
5)根据所述亮度最大值Imax和亮度最小值Imin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GammaIC(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GammaIC(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Imax
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GammaIC(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GammaIC(7-1)的电压值,使亮度信号I0的值最小;
42)调节所述GammaIC(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Imin
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