CN116778866A

CN116778866A - 用于伽玛校正的图像补偿电路

Info

Publication number: CN116778866A
Application number: CN202310262645.1A
Authority: CN
Inventors: 马伟哲; 白凤霆; 杨峻瑜; 潘信宇
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Current assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2023-03-17
Publication date: 2023-09-19

Abstract

本发明公开了一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度，该图像补偿电路用来执行下列步骤：接收多个图像数据；根据对应于一第一操作模式的多个第一补偿值来执行伽玛调适，以将该多个图像数据转换为多个原始伽玛编码；计算该多个第一补偿值及对应于一第二操作模式的多个第二补偿值之间的多个伽玛差值；以及利用该多个伽玛差值，根据该多个原始伽玛编码来计算对应于该第二操作模式的多个输出伽玛编码。

Description

用于伽玛校正的图像补偿电路

技术领域

本发明涉及一种图像补偿电路，尤其涉及一种可用于伽玛校正的图像补偿电路。

背景技术

图1示出电流驱动的显示屏上出现的电压衰退(IR-drop)现象。电压衰退是电流通过显示屏上的寄生电阻而造成的压降，因电源线的分布及其寄生电阻，会从电源端到整体显示屏的电流方向产生亮度不一致的情形。如图1所示，在没有电压衰退的情况下，所有像素接收到的电源供应电压ELVDD大小都相同，其位置距离电源端由近而远的像素亮度也一致。当电压衰退存在的情况下，由电源的近端到远端会出现压降，近端压降较小(即ΔV₁)，且压降随着距离的增加而愈大(即ΔV₁<ΔV₂<…<ΔV_n)。因此，在相同的图像数据之下，距离电源端愈近的位置上的有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)可接收较大的电流(即I₁)；随着与电源端的距离愈来愈大，位置距离电源端愈远的有机发光二极管可接收到的电流愈小(即I₁>I₂>…>I_n)，从而产生较低亮度。因此，电压衰退造成显示屏上呈现渐层的亮度分布，因而降低了显示效率的一致性。

用于显示屏的显示驱动电路通常是藉由接收灰度数据、将灰度数据转换成伽玛编码(Gamma Code)，再将对应于伽玛编码的数据电压输出至显示屏，以驱动显示屏运作。一般来说，在显示屏的制作过程中，需要执行伽玛调适(Gamma Tuning)以定义灰度数据和伽玛编码/电压之间的对应关系。为了解决电压衰退的问题，伽玛调适流程中的伽玛映射应在考虑电压衰退补偿的情况下进行。

然而，在制作显示屏的产线上只会执行一次伽玛调适。若需要修改显示屏的设定或补偿模式时，须重新取得新补偿值并且再执行一次伽玛调适，因而造成产线的额外负担。此外，伽玛调适流程通常难以同时因应各种不同的电压衰退补偿设定，其需要不同补偿值以应用于不同设定，有时还可能因为烧毁、电源节点的阻抗、测试失败等缺失或其它原因而造成补偿结果不理想，而这些缺失只能在伽玛调适完成之后被发现。在此情况下，显示屏产品需送回产线再执行一次伽玛调适，其往往耗费大量的力气和时间。鉴于此，现有技术实有改进的必要。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提出一种新式的图像补偿电路，可用来执行电压衰退补偿及伽玛校正，从而解决上述问题。

本发明的一实施例公开了一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度。该图像补偿电路用来：接收多个图像数据；根据对应于一第一操作模式的多个第一补偿值来执行伽玛调适(Gamma Tuning)，以将该多个图像数据转换为多个原始伽玛编码；计算该多个第一补偿值及对应于一第二操作模式的多个第二补偿值之间的多个伽玛差值；以及利用该多个伽玛差值，根据该多个原始伽玛编码来计算对应于该第二操作模式的多个输出伽玛编码。

本发明的另一实施例公开了一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度。该图像补偿电路用来：接收多个图像数据；根据多个补偿值来执行伽玛调适，以将该多个图像数据转换为多个伽玛编码；以及在执行伽玛调适之后，校正该多个伽玛编码。

本发明的另一实施例公开了一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度。该图像补偿电路用来：接收多个图像数据；计算对应于一第一设定的多个第一补偿值；以及根据该多个第一补偿值来计算至少一参数，该至少一参数用来产生对应于一第二设定的多个第二补偿值。

附图说明

图1示出电流驱动的显示屏上出现的电压衰退现象。

图2为一般图像补偿流程的流程图。

图3为一显示驱动电路的示意图。

图4示出用于电压衰退补偿的三种不同操作模式。

图5为本发明实施例一图像补偿流程的流程图。

图6为本发明实施例一显示驱动电路的示意图。

图7示出一失败范例中无不同电压衰退模式的修正之下用于多个操作模式的伽玛曲线。

图8示出用于操作模式的伽玛曲线修正。

图9以数值方式说明另一失败范例。

图10示出错误的输出伽玛编码通过加入伽玛差值进行补偿。

图11为本发明实施例一图像补偿流程的流程图。

图12示出补偿程度需更强或更弱的情形的范例。

图13为本发明实施例一显示驱动电路的示意图。

图14及图15示出当设定改变时伽玛曲线具有错误值的失败范例。

图16及图17示出将校正差值结合输出伽玛编码以修正伽玛曲线。

图18为本发明实施例一图像补偿流程的流程图。

图19为本发明实施例一显示驱动电路的示意图。

其中，附图标记说明如下：

ELVDD 电源供应电压

ΔV₁～ΔV_n 压降

I₁～I_n 电流

20、50、110、180 图像补偿流程

202、502、1102、1802 电压衰退补偿调适

204、504、1104、1804 伽玛调适

208、508、1108、1808 穆拉补偿调适

30、60、130、190 显示驱动电路

300、600、1300、1900 图像补偿电路

302、602、1302、1902 伽玛产生器

304、604、1304、1904 内容分析电路

306、606、1306、1906 补偿表

308、608、1308、1908 像素补偿电路

320、620、1320、1920 数字模拟转换器

340、640、1340、1940 源极缓冲器

360、660、1360、1960 显示屏

D_{x_y}、D₀～D₂₅₅ 图像数据

g_{x_y}、g₀～g₂₅₅、g1’～g255’、GC_IN、伽玛编码

g_center

Δg_{x_y}、Δg₀～Δg₂₅₅、Δg₀’～Δg₂₅₅’、伽玛补偿值

Δg₀”～Δg₂₅₅”、Δg_{x_y}’、Δg_center、Δg_center’、Δg_{x_y_SET1}

g_{x_y_out}、g_{n_out}、GC_OUT、g_{center_out}、输出伽玛编码

g_{center_out}’

506 电压衰退模式伽玛计算

M1～M4 操作模式

Δgc_{0_diff}～Δgc_{255_diff}、Δgc_{0_diff}’～伽玛差值

Δgc_{255_diff}’、Δgc_{0_diff}”～

Δgc_{255_diff}”、diff_n、DIFF

GC1～GC4 伽玛曲线

1105 电压衰退补偿设定修改

1107 补偿校正

1310 补偿校正电路

SET1～SET3 设定

diff_{GL_center} 校正差值

1803 多模式电压衰退补偿

1907 补偿模式产生器

α1～α3 增益

β1～β3 偏移

具体实施方式

图2为一般图像补偿流程20的流程图。图像补偿流程20包括电压衰退补偿调适202、伽玛调适(Gamma Tuning)204及穆拉补偿(Demura)调适208等步骤。电压衰退补偿调适202用来补偿显示屏上的电压衰退(IR-drop)现象。电压衰退补偿可在伽玛域、数据域或电压域执行。举例来说，在伽玛域的实施方式中，可取得电压衰退的补偿值，并用以修改原始伽玛编码。伽玛调适204可用来找出灰度数据和伽玛编码的对应关系。由于伽玛调适204是在电压衰退补偿完成后执行，所取得的伽玛编码已通过补偿并且良好地对应至灰度数据。伽玛调适204后可进一步执行其它补偿流程，例如穆拉补偿调适208，如图2所示。

图3为一显示驱动电路30的示意图。显示驱动电路30包括一图像补偿电路300、一数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)320及一源极缓冲器340。源极缓冲器340可输出伽玛电压作为驱动电压至一显示屏360，显示屏360也示于图3以方便说明。数字模拟转换器320可用来将伽玛编码转换成伽玛电压。关于数字模拟转换器320及源极缓冲器340的详细操作方式应为本领域技术人员所熟知，在此不赘述。

图像补偿电路300可用来补偿显示屏360上的电压衰退，并包括一伽玛产生器302、一内容分析电路304、一补偿表306及一像素补偿电路308。图像补偿电路300可在伽玛编码域执行电压衰退补偿。详细来说，伽玛产生器302可将输入图像数据D_{x_y}转换成伽玛编码g_{x_y}，其中x、y为正整数，用来代表显示屏360上的像素坐标。藉由对伽玛编码g_{x_y}进行分析，内容分析电路304可判断图像内容，以取得每一位置的电压衰减。内容分析电路304从而存取补偿表306以取得用于每一像素的伽玛补偿值Δg_{x_y}。接着，像素补偿电路308结合所接收的伽玛编码g_{x_y}与伽玛补偿值Δg_{x_y}，以产生对应于显示屏360上每一像素的输出伽玛编码g_{x_y_out}，输出伽玛编码g_{x_y_out}接着被转换成伽玛电压(通过数字模拟转换器320)，从而输出至显示屏360(通过源极缓冲器340)。

如上所述，伽玛调适需在预定的电压衰退补偿设定之下执行。然而，显示装置可能操作在不同操作模式下，以因应各种应用情境，且这些操作模式可能需要具有不同补偿值的不同电压衰退补偿设定。在伽玛调适操作之后，若修改设定或是操作模式改变，则原先的补偿值将不适用，因而需再次执行伽玛调适操作。为解决此问题，本发明提出了数个实施例，其图像补偿电路可在各种操作模式之下利用适当的伽玛补偿值来实现电压衰退补偿。

实施例1：

实施例1提供了一电压衰退模式伽玛校正电路，用以计算不同操作模式的伽玛补偿值之间的差异，使得伽玛调适可基于一参考操作模式来执行，以减少伽玛调适的次数。在用于各种情境的操作模式当中，可选择其中一操作模式作为用于伽玛调适的参考操作模式。用于执行伽玛调适的操作模式可用来计算一组伽玛编码，其可视为一伽玛标的当作参考，以取得用于其它操作模式的它组伽玛编码。举例来说，基于伽玛标的的伽玛编码与另一操作模式的伽玛编码之间的差异可取得一组伽玛差值。在伽玛调适流程之后，可藉由结合伽玛差值来计算输出伽玛编码，从而确保各种电压衰退补偿的情境下所有操作模式都具有正确的伽玛补偿。

图4示出用于电压衰退补偿的三种不同操作模式，其中，图4(a)示出较强的补偿，图4(b)示出中等补偿，图4(c)示出较弱的补偿。这些操作模式分别需要不同的伽玛补偿值Δg，用以产生相应的输出伽玛编码。需注意的是，本发明的操作模式也可包括一致性补偿模式、高对比度模式、或任何其它的可用来决定显示屏的显示特性的可行显示模式。

图5为本发明实施例一图像补偿流程50的流程图。图像补偿流程50包括电压衰退补偿调适502、伽玛调适504、电压衰退模式伽玛计算506及穆拉补偿调适508等步骤。电压衰退补偿调适502、伽玛调适504及穆拉补偿调适508的操作类似于图2中的电压衰退补偿调适202、伽玛调适204及穆拉补偿调适208，图像补偿流程50与图像补偿流程20之间的差异在于，图像补偿流程50还包括电压衰退模式伽玛计算506，其可用来产生用于各种操作模式的伽玛差值。在伽玛调适504中，可取得一特定操作模式来产生伽玛编码以及一组伽玛补偿值。基于每一操作模式的伽玛补偿值，可得到用于伽玛调适的所选操作模式(即参考操作模式)的伽玛补偿值及另一操作模式的伽玛补偿值的差值。

在一实施例中，所选操作模式与其它操作模式之间的伽玛差值可预先计算并存储在一查找表(Look-Up Table，LUT)。因此，在执行伽玛调适504之后，电压衰退模式伽玛计算506的操作中，当显示系统被要求操作在一目标操作模式时，可从查找表取出参考操作模式与目标操作模式的伽玛补偿值之间的伽玛差值。如此一来，即可计算用于目标操作模式的伽玛补偿值。

在另一实施例中，电压衰退模式伽玛计算506可实现于用来控制显示屏的图像补偿电路。因此，当图像补偿电路被设定操作在目标操作模式，且相关的伽玛调适是根据参考操作模式来执行的情况下，即可计算伽玛差值。

图6为本发明实施例一显示驱动电路60的示意图。显示驱动电路60包括一图像补偿电路600、一数字模拟转换器620及一源极缓冲器640。源极缓冲器640可输出伽玛电压作为驱动电压至一显示屏660，显示屏660也示于图6以方便说明。数字模拟转换器620可用来将伽玛编码转换成伽玛电压。

图像补偿电路600可用来补偿显示屏660上的电压衰退，其可和用于显示屏660的源极驱动装置或控制集成电路(Integrated Circuit，IC)整合。图像补偿电路600包括一伽玛产生器602、一内容分析电路604、一补偿表606、一像素补偿电路608及一电压衰退模式伽玛计算电路610。图像补偿电路600可在伽玛编码域执行电压衰退补偿。详细来说，伽玛产生器602可接收图像数据D₀～D₂₅₅，并将图像数据D₀～D₂₅₅转换成伽玛编码g₀～g₂₅₅。图像数据D₀～D₂₅₅代表灰度值为0～255的一系列灰度数据，且伽玛编码g₀～g₂₅₅分别用来表示对应于图像数据D₀～D₂₅₅的伽玛电压。

在此例中，伽玛调适流程需考虑电压衰退信息，且存在多个具有不同组伽玛补偿值的操作模式，因此，伽玛调适可根据一所选操作模式(如一第一操作模式)相应的一组伽玛补偿值来执行，其可作为一伽玛标的(即参考，或称标准(golden))。通过这样的方式，内容分析电路604可根据第一操作模式来分析图像内容，并从补偿表606存取伽玛补偿值，而像素补偿电路608可通过用于第一操作模式的伽玛补偿值来补偿伽玛编码。

若使用对应于第一操作模式的伽玛补偿值来执行伽玛调适及电压衰退补偿，但图像补偿电路600欲操作在另一操作模式的情况下，现有的伽玛调适流程将产生一组错误的输出伽玛编码。相较之下，在本发明的一实施例中，电压衰退模式伽玛计算电路610可计算对应于第一操作模式的伽玛补偿值与对应于另一操作模式(如一第二操作模式)的伽玛补偿值之间的一组伽玛差值。假设图像补偿电路600操作在第二操作模式，电压衰退模式伽玛计算电路610可计算伽玛差值，并将伽玛差值加入伽玛编码，而像素补偿电路608可产生包括对应于第一操作模式的伽玛补偿值信息及伽玛差值信息的输出伽玛编码。

在一实施例中，所计算出的伽玛差值可存储在一查找表，当采用一目标操作模式时，像素补偿电路608可从查找表取得对应于此目标操作模式的伽玛差值。

如图6所示，系统存在电压衰退补偿的四种操作模式M1～M4，其中每一操作模式都具有一组伽玛补偿值，存储在补偿表606。详细来说，第一操作模式M1定义为无任何电压衰退补偿，其相关的伽玛补偿值都为0。其它操作模式M2～M4分别具有伽玛补偿值Δg_n、Δg_n’、及Δg_n”，其中，n可以是0至255的任意整数，以对应图像数据D₀～D₂₅₅及/或伽玛编码g₀～g₂₅₅的数值。需注意的是，伽玛调适流程是用来找出灰度数据与伽玛编码的对应关系，而对应不同亮度的不同灰度值通常具有不同的用于电压衰退的伽玛补偿值，其可分别计算并存储在补偿表606。

在此例中，对应于操作模式M2的伽玛补偿值Δg_n被选为伽玛标的，且伽玛调适是基于操作模式M2执行，以藉由加入操作模式M2的伽玛补偿值Δg_n来取得输出伽玛编码g_{n_out}。对于其它操作模式M1、M3及M4而言，电压衰退模式伽玛计算电路610可分别计算伽玛差值Δgc_{n_diff}、Δgc_{n_diff}’及Δgc_{n_diff}”，其中，n可以是0至255的任意整数，以对应图像数据D₀～D₂₅₅及/或伽玛编码g₀～g₂₅₅的数值。所取得的伽玛差值Δgc_{n_diff}、Δgc_{n_diff}’及Δgc_{n_diff}”应能够合适基于操作模式M2所执行的伽玛调适。

详细来说，在操作模式M2之下，伽玛调适可产生包括伽玛补偿值Δg_n的输出伽玛编码g_{n_out}，即

g_{n_out}＝g_n+Δg_n，n＝0～255。

电压衰退模式伽玛计算电路610从而利用这些输出伽玛编码g_{n_out}作为参考来计算伽玛差值Δgc_{n_diff}、Δgc_{n_diff}’及Δgc_{n_diff}”如下：

g_{n_out}＝g_n+Δg_n＝g_n+0+Δgc_{n_diff}(用于M1)；

g_{n_out}＝g_n+Δg_n＝g_n+Δg_n′+Δgc_{n_diff}′(用于M3)；

g_{n_out}＝g_n+Δg_n＝g_n+Δg_n″+Δgc_{n_diff}″(用于M4)。

因此，当不同于M2的一操作模式被采用时，可在伽玛调适流程中将相应的伽玛差值加入原始伽玛编码g0～g255，且伽玛调适输出可进一步结合目标操作模式的伽玛差值Δgc_{n_diff}、Δgc_{n_diff}’或Δgc_{n_diff}”，以产生正确的输出伽玛编码g_{n_out}。

值得注意的是，由于电压衰退造成的影响会随着像素和电源端的距离而改变，因此电压衰退补偿在显示屏660的不同位置或像素上应具有不同的补偿值。上述关于一特定灰度值n的伽玛补偿值(如Δg_n)是根据显示屏660上的一特定位置(如中心像素)来进行计算。换句话说，存储在查找表中的伽玛补偿值(如Δg₀～Δg₂₅₅)可对应于中心像素的补偿。因此，由电压衰退模式伽玛计算电路610产生的相应伽玛差值(如Δgc_{0_diff}～Δgc_{255_diff})也可对应于中心像素的补偿。更明确来说，每一伽玛差值可代表参考操作模式的补偿值与另一操作模式中对应于中心像素的补偿值之间的差值。

因此，用于另一像素的伽玛补偿值及相应差值可根据其接收到的灰度值并同时根据用于中心像素的伽玛补偿值来进行计算。举例来说，距离电源端较远的像素可取得(相较于中心像素的伽玛补偿值而言)较高的伽玛补偿值；而距离电源端较近的像素可取得(相较于中心像素的伽玛补偿值而言)较低的伽玛补偿值。

在另一实施例中，用来执行伽玛调适的伽玛补偿值也可基于显示屏660上的任何特定像素，例如最左上角的像素，并据此计算用于其它像素的对应于差值的伽玛补偿值。

图7示出一失败范例，其显示无不同电压衰退模式的修正之下用于操作模式M1～M4的伽玛曲线。伽玛曲线可显示伽玛编码g1’～g255’和输出驱动电压之间的对应关系，可通过伽玛调适所产生的输出伽玛编码取得。也就是说，存在4条伽玛曲线GC1～GC4，其中伽玛曲线GC1是通过操作模式M2的电压衰退补偿搭配相关的伽玛调适所产生，而伽玛曲线GC2～GC4分别通过操作模式M1、M3及M4的电压衰退补偿搭配操作模式M2的伽玛编码所产生。在此例中，由于伽玛调适是基于操作模式M2执行，在操作模式M2的电压衰退补偿之后产生的输出伽玛编码可产生用于操作模式M2的正确伽玛曲线。然而，在其它操作模式中，相同的伽玛编码在电压衰退补偿之后会产生错误的伽玛曲线。

为了修正伽玛曲线，可加入伽玛差值以产生输出伽玛编码。图8示出用于操作模式M4的伽玛曲线GC4修正。在操作模式M4之下，具有电压衰退补偿的伽玛调适是基于操作模式M2执行，所产生的伽玛编码可藉由加入一组伽玛差值(diff_n，n＝0～255)来进行修改，以符合用于操作模式M2的伽玛曲线GC1。该组伽玛差值diff_n可修正伽玛曲线GC4，以确保显示屏操作在操作模式M4时仍可维持显示效率的一致性。需注意的是，其它操作模式(如M1及M3)都具有各自的一组伽玛差值，而图6中的电压衰退模式伽玛计算电路610可取得或计算用于目标操作模式的正确伽玛差值。

图9以数值方式说明另一失败范例，其示出灰度数据、输出伽玛编码(GC_OUT)、输入伽玛编码(GC_IN)及伽玛补偿值(其可对应于中心像素)。如图9所示，上表示出用于一参考操作模式(如上述操作模式M2)的伽玛调适流程。在用于操作模式M2的伽玛调适流程中，可找出对应于灰度数据0～255的输入伽玛编码0～3000。基于操作模式M2的电压衰退补偿，可将伽玛补偿值加入输入伽玛编码以产生输出伽玛编码，从而根据操作模式M2来补偿电压衰退现象。正确的输出伽玛编码可在伽玛调适以及关于操作模式M2的电压衰退补偿之后产生。

图9的下表示出失败范例，其中，相同的输入伽玛编码0～3000可在用于操作模式M2的伽玛调适流程之后产生，同时显示屏被设定操作在另一操作模式(如操作模式M4)，其需要不同的伽玛补偿值。在操作模式M4中，用于操作模式M2的伽玛补偿值加入输入伽玛编码而产生错误的输出伽玛编码。

在此例中，错误的输出伽玛编码可藉由结合伽玛差值(DIFF)来进行补偿，如图10所示。通过伽玛差值可将输出伽玛编码修正为正确值，从而维持显示屏的亮度效率。

实施例2：

实施例2提出一种补偿校正电路，用来在伽玛调适及电压衰退补偿之后校正输出伽玛编码。举例来说，当伽玛调适流程及电压衰退补偿完成之后，可能发现造成输出伽玛编码偏离或误差的一项缺失。补偿校正电路即可将一偏移(offset)加入伽玛编码使得最终的伽玛编码是正确的。

图11为本发明实施例一图像补偿流程110的流程图。图像补偿流程110包括电压衰退补偿调适1102、伽玛调适1104、电压衰退补偿设定修改1105、补偿校正1107及穆拉补偿调适1108等步骤。电压衰退补偿调适1102、伽玛调适1104及穆拉补偿调适1108的操作类似于图2中的电压衰退补偿调适202、伽玛调适204及穆拉补偿调适208。图像补偿流程110与图像补偿流程20之间的差异在于，图像补偿流程110还包括电压衰退补偿设定修改1105及补偿校正1107。如上所述，对应于当前设定的一组输出伽玛编码可在伽玛调适1104完成且加入伽玛补偿值之后产生。然而，用户可能决定改变或修改显示设定，因此可执行补偿校正1107以在设定修改之后校正或修正伽玛编码。在此例中，补偿校正1107是在伽玛调适1104之后执行。需注意的是，补偿校正1107可在穆拉补偿调适1108之前或之后执行，或是在输出伽玛编码产生之后任意适合的时间点执行。

在此例中，伽玛编码是在设定被修改而需要不同补偿值的情况下进行校正。在另一实施例中，也可在伽玛编码的数值无法满足一需求时校正伽玛编码。举例来说，作业员或用户可能在产品验证过程中判断显示效率不佳，或发现当前的伽玛编码不正确，因此执行补偿校正的操作来修正伽玛编码。

图12示出补偿程度需更强或更弱的情形的范例。详细来说，图12(a)示出电压衰退补偿之后产生的一伽玛曲线，其指示伽玛补偿值Δg与不同程度的电压衰退的对应关系。图12(b)示出电压衰退补偿修改成较强的情况，而图12(c)示出电压衰退补偿修改成较弱的情况。根据实施例2，藉由在补偿校正流程中结合校正差值与伽玛编码，即可实现电压衰退补偿程度的修改，而无须再次执行伽玛调适。

图13为本发明实施例一显示驱动电路130的示意图，其示出用来执行伽玛校正操作的电路结构。显示驱动电路130包括一图像补偿电路1300、一数字模拟转换器1320及一源极缓冲器1340。源极缓冲器1340可输出伽玛电压作为驱动电压至一显示屏1360，显示屏1360也示于图13以方便说明。数字模拟转换器1320可用来将伽玛编码转换成伽玛电压。

图像补偿电路1300可用来补偿显示屏1360上的电压衰退，其可和用于显示屏1360的源极驱动装置或控制集成电路整合。图像补偿电路1300包括一伽玛产生器1302、一内容分析电路1304、一补偿表1306、一像素补偿电路1308及一补偿校正电路1310。伽玛产生器1302可接收一系列图像数据，如一帧图像数据D_{x_y}，其中x、y为正整数，用来代表显示屏1360上的像素坐标。在一实施例中，图像数据D_{x_y}可以是灰度数据。

在此例中，存在具有不同伽玛补偿值Δg_{x_y}及Δg_{x_y}’的两种设定SET1及SET2。假设设定SET1为用来产生输出伽玛编码的原始设定，设定SET2为显示屏1360或显示驱动电路130或图像补偿电路1300改变后的新设定。当设定改变时，即可计算设定SET1及SET2之间的校正差值，用以校正伽玛编码。

详细来说，伽玛产生器1302可将图像数据D_{x_y}转换成伽玛编码g_{x_y}。根据原始设定SET1，内容分析电路1304可分析图像内容，并从补偿表1306存取伽玛补偿值Δg_{x_y}，且像素补偿电路1308可利用用于设定SET1的伽玛补偿值Δg_{x_y}来补偿伽玛编码g_{x_y}。更明确来说，像素补偿电路1308可将伽玛补偿值Δg_{x_y}加入所接收的伽玛编码g_{x_y}，以产生输出伽玛编码g_{x_y_out}，即

g_{x_y_out}＝g_{x_y}+Δg_{x_y}，x＝1～w且y＝1～h；

其中，x为水平坐标且y为垂直坐标，w为最大水平坐标值且h为最大垂直坐标值。

在此例中，位于中心区域或像素的伽玛编码可作为参考(即标准(golden))以决定校正差值。补偿校正电路1310可用来计算对应于中心区域的校正差值。对于中心区域或像素而言，设定SET1及SET2分别具有伽玛补偿值Δg_center及Δg_center’，其可用来取得校正差值diff_{GL_center}如下：

diff_{GL_center}＝Δg_center-Δg_center′。

校正差值diff_{GL_center}也可代表位于中心区域或像素且对应于某一(些)特定灰度值的原始设定SET1的输出伽玛编码与新设定SET2的输出伽玛编码之间的差值。对应于各灰度值的校正差值diff_{GL_center}即可进行计算并存储在一查找表。

基于中心区域或像素产生的校正差值diff_{GL_center}可进一步视为参考(即标准)，用来产生其它像素的输出伽玛编码g_{x_y_out}。同样地，利用中心区域或像素作为参考的实施方式仅为一范例，而校正差值可利用任何适当像素位置的伽玛编码作为参考来进行计算。

如图13所示，当显示屏1360欲修改设定，或因任何因素造成伽玛调适的像素补偿结果不理想时，补偿校正电路1310可利用校正差值diff_{GL_x_y}(其可预先计算并存储在查找表)来校正输出伽玛编码g_{x_y_out}，从而产生每一位置上正确的输出伽玛编码。需注意的是，校正差值diff_{GL_center}可包括用于各灰度数据(例如从D₀至D₂₅₅)的一组值，且根据每一像素的图像数据数值，用于每一像素的校正差值diff_{GL_x_y}可彼此相同或不同。

图14示出一失败范例，其示出对应于设定SET1及SET2的伽玛曲线GC1及GC2。假设伽玛调适及电压衰退补偿是基于设定SET1执行，若显示系统欲改变为设定SET2时，可能造成伽玛曲线下降，在当前的伽玛补偿值之下会导致错误的亮度。

图15示出另一类似的失败范例，其中，显示设定改成SET2之后的伽玛曲线上升，因而在当前的伽玛补偿值之下产生错误的亮度。

为了修正伽玛曲线，补偿校正电路1310可在输出伽玛编码(其对应于伽玛曲线中的伽玛电压)加入校正差值diff_n(n＝0～255)，如图16及17所示。在这些实施例中，校正是利用基于中心像素的伽玛编码所产生的校正差值来执行，假设其灰度数据为255。在图16中，校正差值diff_n可用来提高亮度至相当于原始设定SET1下的正确值；在图17中，校正差值diff_n可用来降低亮度至相当于原始设定SET1下的正确值。

实施例3：

实施例3提出一种补偿模式产生器，其可在各种操作模式或设定之下产生用来计算伽玛补偿值的增益(gain)及偏移(offset)值。也就是说，根据所选操作模式的一组特定伽玛补偿值，可计算并产生用于各种操作模式的伽玛补偿值，其具有不同电压衰退补偿大小、光学设定、电压设定、及/或时序设定，使得伽玛补偿值的调适仅需要执行一次(即仅针对所选模式)。

图18为本发明实施例一图像补偿流程180的流程图。图像补偿流程180包括电压衰退补偿调适1802、多模式电压衰退补偿1803、伽玛调适1804及穆拉补偿调适1808等步骤。电压衰退补偿调适1802、伽玛调适1804及穆拉补偿调适1808的操作类似于图2中的电压衰退补偿调适202、伽玛调适204及穆拉补偿调适208。图像补偿流程180与图像补偿流程20之间的差异在于，图像补偿流程180还包括多模式电压衰退补偿1803，其可用来计算各操作模式之下的伽玛补偿值。如上所述，针对伽玛调适，应产生用于各种操作模式的伽玛补偿值。因此，伽玛补偿值可在伽玛调适及电压衰退补偿之前产生。根据实施例3，当一特定操作模式的伽玛补偿值产生之后，可藉由修改该特定操作模式的伽玛补偿值来产生其它操作模式的伽玛补偿值。

图19为本发明实施例一显示驱动电路190的示意图，其示出用来产生对应于多个操作模式的伽玛补偿值的电路结构。显示驱动电路190包括一图像补偿电路1900，一数字模拟转换器1920及一源极缓冲器1940。源极缓冲器1940可输出伽玛电压作为驱动电压至一显示屏1960，显示屏1960也示于图19以方便说明。数字模拟转换器1920可用来将伽玛编码转换成伽玛电压。

图像补偿电路1900可用来补偿显示屏1960上的电压衰退，其可和用于显示屏1960的源极驱动装置或控制集成电路整合。图像补偿电路1900包括一伽玛产生器1902、一内容分析电路1904、一补偿表1906、一补偿模式产生器1907及一像素补偿电路1908。伽玛产生器1902可接收一系列图像数据，如一帧图像数据D_{x_y}，其中x、y为正整数，用来代表显示屏1960上的像素坐标。在一实施例中，图像数据D_{x_y}可以是灰度数据。

在此例中，存在三种可对应不同操作模式的设定SET1～SET3。设定SET1可作为参考，用来计算用于其它设定SET2及SET3的伽玛补偿值。详细来说，补偿模式产生器1907可取得对应于设定SET1～SET3的伽玛补偿值。基于设定SET1，其它设定SET2及SET3的伽玛补偿值可和设定SET1的伽玛补偿值通过至少一参数相关联，此至少一参数可以是例如增益及偏移。

因此，根据用于设定SET1的伽玛补偿值Δg_{x_y_SET1}，补偿模式产生器1907可计算并产生用于设定SET2及SET3的伽玛补偿值的增益及偏移。更明确来说，根据用于设定SET1的伽玛补偿值Δg_{x_y_SET1}，一增益α2及一偏移β2可用来计算用于设定SET2的伽玛补偿值Δg_{x_y_SET2}如下：

Δg_{x_y_SET2}＝Δg_{x_y_SET1}×α2+β2。

同样地，一增益α3及一偏移β3可用来计算用于设定SET3的伽玛补偿值Δg_{x_y_SET3}如下：

Δg_{x_y_SET3}＝Δg_{x_y_SET1}×α3+β3。

在此情况下，查找表仅需要存储增益及偏移信息，而无须存储整体伽玛补偿值，可大幅减少数据量。若采用设定SET2或SET3(及/或其相关的操作模式)的情况下，在伽玛调适之后，可进一步利用用于设定SET2或SET3的伽玛补偿值Δg_{x_y_SET2}或Δg_{x_y_SET3}来产生输出伽玛编码g_{x_y_out}。

详细来说，伽玛产生器1902可将图像数据D_{x_y}转换成伽玛编码g_{x_y}。内容分析电路1904可分析图像内容，并根据设定SET1从补偿表1906存取伽玛补偿值Δg_{x_y_SET1}。此外，补偿模式产生器1907可从查找表取得相应的增益和偏移。因此，像素补偿电路1908可利用用于设定SET1的伽玛补偿值Δg_{x_y_SET1}以及相关的增益和偏移来补偿伽玛编码。也就是说，关于设定SET2，输出伽玛编码g_{x_y_out}等于：

g_{x_y_out}＝g_{x_y}+Δg_{x_y_SET2}＝g_{x_y}+Δg_{x_y_SET1}×α2+β2；

关于设定SET3，输出伽玛编码g_{x_y_out}等于：

g_{x_y_out}＝g_{x_y}+Δg_{x_y_SET3}＝g_{x_y}+Δg_{x_y_SET1}×α3+β3。

需注意的是，参数x、y为显示屏1960上的像素坐标，类似前述说明。

如图19所示，增益α2等于1.2而偏移β2等于20，因此用于设定SET2的输出伽玛编码g_{x_y_out}等于：

g_{x_y_out}＝g_{x_y}+Δg_{x_y_SEt1}×1.2+20。

增益α3等于0.6而偏移β3等于-30，因此用于设定SET3的输出伽玛编码g_{x_y_out}等于：

g_{x_y_out}＝g_{x_y}+Δg_{x_y_SET1}×0.6-30。

设定SET1可作为参考以用来计算用于其它设定的伽玛补偿值，因此，用于设定SET1的增益α1及偏移β1可分别视为1和0。

因此，根据实施例3，可执行包括电压衰退补偿的伽玛调适以产生用于设定SET1的伽玛补偿值，其它操作模式的伽玛补偿值则藉由计算每一操作模式的增益(α)和偏移(β)来取得，从而满足各种电压衰退补偿需求，例如较强的补偿或较弱的补偿。

在一实施例中，实施例3所取得的伽玛补偿值可进一步用于实施例1，以利用所选操作模式相应的伽玛补偿值，产生所选操作模式的伽玛差值。即，通过伽玛补偿值计算出的伽玛差值可加入由伽玛调适产生的伽玛编码，从而产生输出伽玛编码。

接着，当伽玛调适及电压衰退补偿完成之后，若用户欲改变操作模式或设定，或是补偿结果不理想的情况下，补偿校正电路可利用校正差值来校正伽玛编码，如实施例2所述。事实上，实施例1～3都可用来避免重复或多余的伽玛调适流程，有助于降低花费的时间和力气，且实施例1～3中的任一或多者都可共同执行，以实现电压衰退补偿流程。

值得注意的是，本发明的目的在于提出一种可执行电压衰退补偿的新式图像补偿电路。本领域技术人员当可据此进行修饰或变化，而不限于此。举例来说，在上述实施例中，伽玛补偿值、伽玛差值及/或相关参数都存储在查找表，查找表可以是存储在图像补偿电路所包括的存储器中的列表，如图6、13或19中的补偿表。或者，查找表也可存储在耦接于图像补偿电路的一外接存储器。除此之外，将差值结合伽玛编码的方式包括将其加入原始伽玛编码或从原始伽玛编码扣除，其计算方法不应用以限制本发明的范畴。

综上所述，本发明提出了一种补偿电压衰退的方法及其相关的图像补偿电路，其仅需要简单的计算即可应用于多个操作模式及不同设定，而无须多余的伽玛调适及电压衰退调适操作。在一实施例中，用于一操作模式或设定的伽玛补偿值可用来计算用于其它操作模式或设定的伽玛补偿值。在一实施例中，伽玛调适是基于一特定操作模式(如一第一操作模式)执行，可加入用于第一操作模式的一组伽玛补偿值来执行电压衰退补偿并产生伽玛编码。用于第一操作模式的该组伽玛补偿值可视为参考，用以计算一组伽玛差值，此伽玛差值用以计算另一操作模式的伽玛补偿值。举例来说，当显示屏欲操作在一第二操作模式时，可加入用来实现第二操作模式的该组伽玛差值以产生输出伽玛编码。另外，在一实施例中，当伽玛调适及电压衰退补偿完成之后，若用户欲改变操作模式/设定，或是补偿结果不理想的情况下，可利用校正差值来校正伽玛编码，以避免多余的伽玛调适流程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度，其特征在于，该图像补偿电路用来：

接收多个图像数据；

根据对应于一第一操作模式的多个第一补偿值来执行伽玛调适，以将该多个图像数据转换为多个原始伽玛编码；

计算该多个第一补偿值及对应于一第二操作模式的多个第二补偿值之间的多个伽玛差值；以及

利用该多个伽玛差值，根据该多个原始伽玛编码来计算对应于该第二操作模式的多个输出伽玛编码。

2.如权利要求1所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个伽玛差值存储在一查找表。

3.如权利要求1所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个伽玛差值是在该图像补偿电路被设定操作在该第二操作模式时进行计算。

4.如权利要求1所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个伽玛差值中的每一伽玛差值对应于该多个图像数据的多个数据值的其中一者以及多个操作模式的其中一者。

5.如权利要求1所述的图像补偿电路，其特征在于，在该第一操作模式之下，利用该多个第一补偿值来补偿该显示屏上的压降，而在该第二操作模式之下，利用该多个第二补偿值来补偿该显示屏上的压降。

6.如权利要求1所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个伽玛差值中的每一伽玛差值为该多个第一补偿值中的一第一补偿值以及该多个第二补偿值中对应于相同像素的一第二补偿值的差值。

7.一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度，其特征在于，该图像补偿电路用来：

接收多个图像数据；

根据多个补偿值来执行伽玛调适，以将该多个图像数据转换为多个伽玛编码；以及

在执行伽玛调适之后，校正该多个伽玛编码。

8.如权利要求7所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个伽玛编码是在该图像补偿电路的一设定修改时进行校正。

9.如权利要求7所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个伽玛编码是在该多个伽玛编码的数值无法满足一需求时进行校正。

10.如权利要求7所述的图像补偿电路，其特征在于，该多个补偿值用来补偿该显示屏上的压降。

11.如权利要求7所述的图像补偿电路，其特征在于，还用来施加一校正差值以校正该多个伽玛编码。

12.如权利要求11所述的图像补偿电路，其特征在于，该校正差值存储在一查找表。

13.一种图像补偿电路，用来控制一显示屏的亮度，其特征在于，该图像补偿电路用来：

接收多个图像数据；

计算对应于一第一设定的多个第一补偿值；以及

根据该多个第一补偿值来计算至少一参数，该至少一参数用来产生对应于一第二设定的多个第二补偿值。

14.如权利要求13所述的图像补偿电路，其特征在于，还用来在该图像补偿电路采用该第二设定时，根据利用该至少一参数产生的该多个第二补偿值来执行伽玛调适，以将该多个图像数据转换为多个伽玛编码。

15.如权利要求13所述的图像补偿电路，其特征在于，该至少一参数包括一增益及一偏移当中至少一者。

16.如权利要求13所述的图像补偿电路，其特征在于，在该第一设定之下，利用该多个第一补偿值来补偿该显示屏上的压降，而在该第二设定之下，利用该多个第二补偿值来补偿该显示屏上的压降。

17.如权利要求13所述的图像补偿电路，其特征在于，该至少一参数是在执行伽玛调适之前进行计算。