TW201905888A - 應用於顯示面板之光學補償裝置及其運作方法 - Google Patents

應用於顯示面板之光學補償裝置及其運作方法

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Abstract

一種光學補償裝置，應用於複數個顯示面板。該些顯示面板中之一顯示面板包含複數個顯示子畫素。光學補償裝置包含光學量測模組、資料處理模組及光學補償模組。光學量測模組量測對應於該些顯示子畫素的複數個光學量測值。資料處理模組根據該些光學量測值決定該些顯示子畫素所需的複數個第一光學補償值，並據以決定顯示面板之整體補償運算參考值，再根據至少一門檻補償值與整體補償運算參考值決定適合顯示面板之色不均瑕疵校正算法，並據以得到複數個第二光學補償值後由光學補償模組輸出，以對提供給顯示面板之顯示資料進行光學補償。

Description

應用於顯示面板之光學補償裝置及其運作方法
本發明係與顯示面板有關，特別是關於一種應用於顯示面板之光學補償裝置及其運作方法。
目前的有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)顯示面板常因為出現色不均瑕疵(Mura)而影響其良率。所謂的色不均瑕疵(Mura)係指顯示面板亮度不均勻所導致之各種痕跡，由於色不均瑕疵通常存在於光源不均的背景上，使得人眼無法有效地分辨正常影像與色不均瑕疵。因此，許多校正色不均瑕疵(Demura)的技術便應運而生。
目前常見的色不均瑕疵校正方法係先量測顯示面板之每一顯示子畫素的亮度，藉以判斷每一顯示子畫素是否出現色不均瑕疵，再藉以改變輸出至顯示面板之每一顯示子畫素的資料訊號，進而達到亮度補償的效果。
然而，不同的顯示面板之間的色不均瑕疵嚴重程度可能不同。如圖1所示，第一顯示面板PL1與第二顯示面板PL2分別 出現具有不同嚴重程度的第一色不均瑕疵MR1及第二色不均瑕疵MR2。此時，若採用同一種校正色不均瑕疵(Demura)的算法同時對第一顯示面板PL1與第二顯示面板PL2進行光學補償，很可能會造成補償過頭或補償不足之現象，亟待克服。
因此，本發明提出一種應用於顯示面板之光學補償裝置及其運作方法，以解決先前技術中所遭遇的問題。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種光學補償裝置。於此實施例中，光學補償裝置應用於複數個顯示面板。該些顯示面板中之第一顯示面板包含複數個顯示子畫素，用以顯示一顯示資料。光學補償裝置包含光學量測模組、資料處理模組及光學補償模組。光學量測模組用以量測對應於第一顯示面板之該些顯示子畫素的複數個第一光學量測值。資料處理模組耦接光學量測模組，用以分別根據該些第一光學量測值決定該些顯示子畫素所需的複數個第一光學補償值，並根據該些第一光學補償值決定第一顯示面板之第一整體補償運算參考值，再根據至少一門檻補償值與第一整體補償運算參考值決定適合第一顯示面板之第一色不均瑕疵校正算法，以根據第一色不均瑕疵校正算法得到複數個第二光學補償值。光學補償模組耦接資料處理模組，用以輸出該些第二光學補償值，以對提供給第一顯示面板之顯示資料進行光學補償。
於一實施例中，該些顯示面板為有機發光二極體顯 示面板。
於一實施例中，該些光學量測值為該些顯示子畫素的亮度值。
於一實施例中，光學量測模組包含控制單元、光學感測單元及資料擷取單元。控制單元用以提供一控制訊號。光學感測單元耦接控制單元，用以根據控制訊號對第一顯示面板之該些顯示子畫素進行光學感測，以測得該些第一光學量測值。資料擷取單元耦接光學感測單元，用以自光學感測單元擷取該些第一光學量測值。
於一實施例中，資料處理模組包含資料分析單元、資料運算單元、整體補償運算參考值產生單元及色不均瑕疵校正算法選擇單元。資料分析單元耦接光學量測模組，用以接收並分析該些光學感測值。資料運算單元耦接資料分析單元，用以分別根據該些第一光學量測值決定該些顯示子畫素所需的該些第一光學補償值。整體補償運算參考值產生單元耦接資料運算單元，用以根據該些第一光學補償值決定第一顯示面板之第一整體補償運算參考值。色不均瑕疵校正算法選擇單元耦接整體補償運算參考值產生單元，用以根據可調整的至少一門檻補償值與第一整體補償運算參考值決定適合第一顯示面板之第一色不均瑕疵校正算法，並據以得到複數個第二光學補償值。
於一實施例中，當第一整體補償運算參考值小於或等於該至少一門檻補償值中之第一門檻補償值時，資料處理模組 決定對應於第一門檻補償值之第一色不均瑕疵校正算法適用於第一顯示面板。
於一實施例中，光學補償模組與第一顯示面板均耦接顯示驅動裝置。顯示驅動裝置分別接收顯示資料及光學補償值並根據光學補償值對顯示資料進行光學補償後輸出至第一顯示面板。
於一實施例中，資料處理模組係將該些第一光學補償值之絕對值加總後決定第一整體補償運算參考值。
於一實施例中，資料處理模組係將該些第一光學補償值之絕對值先乘以一參數再加總後決定第一整體補償運算參考值。
於一實施例中，當該些第一光學補償值中之部分的第一光學補償值之絕對值滿足一特定條件時，資料處理模組將該部分的第一光學補償值之絕對值加總後決定第一整體補償運算參考值。
於一實施例中，當該些第一光學補償值中之部分的第一光學補償值之絕對值乘以一參數後滿足一特定條件時，資料處理模組將該部分的第一光學補償值之絕對值乘以參數並加總後決定第一整體補償運算參考值。
根據本發明之另一較佳具體實施例為一種光學補償裝置運作方法。於此實施例中，光學補償裝置運作方法用以運作應用於複數個顯示面板之光學補償裝置。該些顯示面板中之第一 顯示面板包含複數個顯示子畫素，用以顯示一顯示資料。光學補償裝置運作方法包含下列步驟：(a)量測對應於第一顯示面板之該些顯示子畫素的複數個光學量測值；(b)分別根據該些第一光學量測值決定該些顯示子畫素所需的複數個第一光學補償值；(c)根據該些第一光學補償值決定第一顯示面板之第一整體補償運算參考值；(d)根據可調整的至少一門檻補償值與第一整體補償運算參考值決定適合第一顯示面板之第一色不均瑕疵校正算法；以及(e)根據第一色不均瑕疵校正算法得到複數個第二光學補償值，以對提供給第一顯示面板之顯示資料進行光學補償。
相較於先前技術，即使不同顯示面板的色不均瑕疵嚴重程度差異很大時，根據本發明之光學補償裝置及其運作方法會先對所有顯示面板出現的色不均瑕疵(Mura)之嚴重程度進行分級以估算出每一顯示面板的整體補償運算參考值，並據以採用適當的色不均瑕疵校正(Demura)算法對不同的顯示面板進行相對應的光學補償，故能避免先前技術中之補償過頭與補償不足之現象，有效消除所有顯示面板的色不均瑕疵，藉以達到最佳化的色不均瑕疵校正效果，進而增進顯示面板之顯示畫面的品質，以提升使用者觀看時之視覺感受。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
S10~S18‧‧‧步驟
PL1~PL2‧‧‧第一顯示面板~第二顯示面板
MR1~MR2‧‧‧第一色不均瑕疵~第二色不均瑕疵
1‧‧‧光學補償裝置
12‧‧‧光學量測模組
14‧‧‧資料處理模組
16‧‧‧光學補償模組
P1~Pn‧‧‧顯示子畫素
DR‧‧‧顯示驅動裝置
120‧‧‧控制單元
122‧‧‧資料擷取單元
124‧‧‧光學感測單元
140‧‧‧資料分析單元
142‧‧‧資料運算單元
144‧‧‧整體補償運算參考值產生單元
146‧‧‧色不均瑕疵校正算法選擇單元
CTL‧‧‧控制訊號
V1~Vn‧‧‧第一光學感測值
COMP1‧‧‧第一光學補償值
COMP2‧‧‧第二光學補償值
DAT‧‧‧顯示資料
DAT’‧‧‧經光學補償後的顯示資料
REF‧‧‧第一整體補償運算參考值
TH‧‧‧門檻補償值
AG1~AGN‧‧‧色不均瑕疵校正算法
REF1~REF6‧‧‧整體補償運算參考值曲線
圖1係繪示第一顯示面板與第二顯示面板上分別出現不同嚴重程度之色不均瑕疵的示意圖。
圖2係繪示根據本發明之一較佳具體實施例中之光學補償裝置應用於第一顯示面板的示意圖。
圖3係繪示不同的顯示面板分別具有隨灰階值改變的不同整體補償運算參考值曲線之一實施例。
圖4係繪示根據本發明之另一較佳具體實施例中之光學補償裝置運作方法的流程圖。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種光學補償裝置。於此實施例中，光學補償裝置應用於複數個顯示面板，例如複數個有機發光二極體顯示面板，但不以此為限。該些顯示面板中之每一個顯示面板均包含複數個顯示子畫素，用以顯示一顯示資料。
請參照圖2，圖2係繪示此實施例中之光學補償裝置1應用於該些顯示面板中之第一顯示面板PL1的示意圖。至於光學補償裝置1應用於該些顯示面板中之其他顯示面板之情形，亦可依此類推。
如圖2所示，光學補償裝置1對應於第一顯示面板PL1而設置，且光學補償裝置1與第一顯示面板PL1均耦接顯示驅動裝置DR。顯示驅動裝置DR用以接收顯示資料DAT並將顯示資料DAT輸出至第一顯示面板PL1之該些顯示子畫素P1~Pn進行顯示，其中n 為大於1之正整數。
光學補償裝置1包含光學量測模組12、資料處理模組14及光學補償模組16。資料處理模組14耦接光學量測模組12；光學補償模組16耦接資料處理模組14且光學補償模組16亦耦接顯示驅動裝置DR。
光學量測模組12對應於第一顯示面板PL1而設置，用以量測分別對應於第一顯示面板PL1之該些顯示子畫素P1~Pn的複數個第一光學量測值(例如亮度，但不以此為限)V71~Vn。
於此實施例中，光學量測模組12可包含控制單元120、資料擷取單元122及光學感測單元124。控制單元120及資料擷取單元122均耦接光學感測單元124。
當控制單元120提供控制訊號CTL至光學感測單元124時，光學感測單元124根據控制訊號CTL對第一顯示面板PL1之該些顯示子畫素P1~Pn進行光學感測，以測得對應於該些顯示子畫素P1~Pn的該些第一光學感測值V1~Vn。
接著，再由資料擷取單元122自光學感測單元124擷取該些第一光學感測值V1~Vn並將該些第一光學感測值V1~Vn傳送至資料處理模組14。於實際應用中，光學感測單元124可以是光學鏡頭或其他具有光學感測功能的裝置，但不以此為限。
資料處理模組14包含資料分析單元140、資料運算單元142、整體補償運算參考值產生單元144及色不均瑕疵校正算法選擇單元146。
資料分析單元140耦接光學量測模組142，用以接收並分析該些第一光學感測值V1~Vn。資料運算單元142耦接資料分析單元140，用以分別根據該些第一光學量測值V1~Vn決定該些顯示子畫素P1~Pn所需的複數個第一光學補償值COMP1。
整體補償運算參考值產生單元144耦接資料運算單元142，用以根據該些第一光學補償值COMP1決定第一顯示面板PL1之第一整體補償運算參考值REF。
於實際應用中，資料處理模組14中之整體補償運算參考值產生單元144可視實際需求採用不同的方式根據該些第一光學補償值COMP1決定第一顯示面板PL1之第一整體補償運算參考值REF。
舉例而言，整體補償運算參考值產生單元144可將該些第一光學補償值COMP1之絕對值加總後產生第一整體補償運算參考值REF；抑或，整體補償運算參考值產生單元144可將該些第一光學補償值COMP1之絕對值先乘以一參數再加總後產生第一整體補償運算參考值REF；抑或，當該些第一光學補償值COMP1中之部分的第一光學補償值COMP1之絕對值滿足一特定條件(例如大於一特定值，但不以此為限)時，整體補償運算參考值產生單元144可將該部分的第一光學補償值COMP1之絕對值加總後產生第一整體補償運算參考值REF；抑或，當該些第一光學補償值COMP1中之部分的第一光學補償值COMP1之絕對值乘以一參數後滿足一特定條件(例如大於一特定值，但不以此為限)時，整體補償運算參考值 產生單元144可將該部分的第一光學補償值COMP1之絕對值乘以參數並加總後產生第一整體補償運算參考值REF，但不以上述為限。
舉例而言，如圖3所示，假設光學補償裝置1應用於六個顯示面板且該六個顯示面板之整體補償運算參考值曲線REF1~REF6會隨灰階值之增加而變化。由於每一顯示面板之整體補償運算參考值大小可對應於每一顯示面板之色不均瑕疵的嚴重程度高低，因此，圖3中之整體補償運算參考值曲線REF1無論是在哪一灰階值下均明顯高於其他的整體補償運算參考值曲線REF2~REF6，代表著整體補償運算參考值曲線REF1對應的第一顯示面板PL1之色不均瑕疵的嚴重程度明顯高於其他的顯示面板。
色不均瑕疵校正算法選擇單元146耦接整體補償運算參考值產生單元144，用以根據可調整的至少一門檻補償值TH與第一整體補償運算參考值REF決定適合第一顯示面板PL1之第一色不均瑕疵校正算法AG1，並據以得到複數個第二光學補償值COMP2後輸出至光學補償模組16。
承上例，由於第一顯示面板PL1之色不均瑕疵的嚴重程度明顯高於其他的顯示面板，因此，色不均瑕疵校正算法選擇單元146會為第一顯示面板PL1相對應選擇適用於較嚴重的色不均瑕疵之第一色不均瑕疵校正算法AG1，以有效消除第一顯示面板PL1上之較嚴重的色不均瑕疵。至於其他顯示面板之色不均瑕疵校正算法的選擇情形，亦可依此類推，於此不另行贅述。
接著，光學補償模組16將該些第二光學補償值COMP2輸出至顯示驅動裝置DR，再由顯示驅動裝置DR根據該些第二光學補償值COMP2對顯示資料DAT進行相對應的光學補償，並將經光學補償後的顯示資料DAT’輸出至第一顯示面板PL1。
於實際應用中，色不均瑕疵校正算法選擇單元146可儲存有可調整的至少一門檻補償值TH以及N個色不均瑕疵校正算法AG1~AGN，且兩者之間具有特定之對應關係，其中N為大於1之正整數。
需說明的是，該N個色不均瑕疵校正算法AG1~AGN可分別包含不同的色不均瑕疵偵測、不同的計算公式、不同的壓縮方法以及採用不同的參數等等，但不以此為限。
舉例而言，當第一整體補償運算參考值REF小於或等於該至少一門檻補償值TH中之第一門檻補償值時，資料處理模組14中之色不均瑕疵校正算法選擇單元146從該N個色不均瑕疵校正算法AG1~AGN中選擇對應於第一門檻補償值之第一色不均瑕疵校正算法AG1為適用於第一顯示面板PL1的色不均瑕疵校正算法，其餘可依此類推，但不以此為限。
根據本發明之另一較佳具體實施例為一種光學補償裝置運作方法。於此實施例中，光學補償裝置運作方法係用以運作應用於複數個不同顯示面板的光學補償裝置。每一顯示面板均包含複數個顯示子畫素，用以顯示一顯示資料，並且每一顯示面板分別出現不同嚴重程度的色不均瑕疵。
請參照圖4，圖4係繪示此實施例中之光學補償裝置運作方法的流程圖。如圖4所示，若以該些顯示面板中之第一顯示面板為例，光學補償裝置運作方法可包含下列步驟：步驟S10：量測對應於第一顯示面板之該些顯示子畫素的複數個第一光學量測值(例如該些顯示子畫素的亮度值，但不以此為限)；步驟S12：根據該些第一光學量測值決定第一顯示面板之該些顯示子畫素所需的複數個第一光學補償值；步驟S14：根據該些第一光學補償值決定第一顯示面板之第一整體補償運算參考值；步驟S16：根據至少一門檻補償值與第一整體補償運算參考值決定適合第一顯示面板的第一色不均瑕疵校正算法；以及步驟S18：根據第一色不均瑕疵校正算法得到複數個第二光學補償值，藉以對提供給第一顯示面板的顯示資料進行光學補償。
同理，上述步驟亦同時適用於該些顯示面板中之每一個顯示面板(例如第二顯示面板、第三顯示面板、…)，於此不另行贅述。藉此，此實施例中之光學補償裝置運作方法可分別決定每一個顯示面板的整體補償運算參考值並據以決定每一個顯示面板各自適合的色不均瑕疵校正算法，以分別對提供給每一個顯示面板的顯示資料進行不同的光學補償，使得每一個顯示面板均能 達到最佳化的色不均瑕疵校正效果，而不會有補償過頭與補償不足之現象發生。
相較於先前技術，即使不同顯示面板的色不均瑕疵嚴重程度差異很大時，根據本發明之光學補償裝置及其運作方法會先對所有顯示面板出現的色不均瑕疵之嚴重程度進行分級以估算出每一顯示面板的整體補償運算參考值，並據以採用適當的色不均瑕疵校正算法對不同的顯示面板進行相對應的光學補償，故能避免先前技術中之補償過頭與補償不足之現象，有效消除所有顯示面板的色不均瑕疵，藉以達到最佳化的色不均瑕疵校正效果，進而增進顯示面板之顯示畫面的品質，以提升使用者觀看時之視覺感受。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (20)

  1. 一種光學補償裝置，應用於複數個顯示面板，該些顯示面板中之一第一顯示面板包含複數個顯示子畫素，用以顯示一顯示資料，該光學補償裝置包含：一光學量測模組，用以量測對應於該第一顯示面板之該些顯示子畫素的複數個第一光學量測值；一資料處理模組，耦接該光學量測模組，用以分別根據該些第一光學量測值決定該些顯示子畫素所需的複數個第一光學補償值，並根據該些第一光學補償值決定該第一顯示面板之一第一整體補償運算參考值，再根據至少一門檻補償值與該第一整體補償運算參考值決定適合該第一顯示面板之一第一色不均瑕疵校正算法，以根據該第一色不均瑕疵校正算法得到複數個第二光學補償值；以及一光學補償模組，耦接該資料處理模組，用以輸出該些第二光學補償值，以對提供給該第一顯示面板之該顯示資料進行光學補償。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該些顯示面板為有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)顯示面板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該些光學量測值為該些顯示子畫素的亮度值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該光學量測模組包含：一控制單元，用以提供一控制訊號； 一光學感測單元，耦接該控制單元，用以根據該控制訊號對該第一顯示面板之該些顯示子畫素進行光學感測，以測得該些第一光學量測值；以及一資料擷取單元，耦接該光學感測單元，用以自該光學感測單元擷取該些第一光學量測值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該資料處理模組包含：一資料分析單元，耦接該光學量測模組，用以接收並分析該些第一光學量測值；一資料運算單元，耦接該資料分析單元，用以分別根據該些第一光學量測值決定該些顯示子畫素所需的該些第一光學補償值；一整體補償運算參考值產生單元，耦接該資料運算單元，用以根據該些第一光學補償值決定該第一顯示面板之該第一整體補償運算參考值；以及一色不均瑕疵校正算法選擇單元，耦接該整體補償運算參考值產生單元，用以根據可調整的至少一門檻補償值與該第一整體補償運算參考值決定適合該第一顯示面板之一第一色不均瑕疵校正算法，並據以得到該些第二光學補償值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中當該第一整體補償運算參考值小於或等於該至少一門檻補償值中之一第一門檻補償值時，該資料處理模組決定對應於該第一門檻補償值之該第一色不均瑕疵校正算法適用於該第一顯示面板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該光學補償模組與該第一顯示面板均耦接一顯示驅動裝置，該顯示驅動 裝置分別接收該顯示資料及該些第二光學補償值並根據該些第二光學補償值對該顯示資料進行光學補償後輸出至該第一顯示面板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該資料處理模組係將該些第一光學補償值之絕對值加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中該資料處理模組係將該些第一光學補償值之絕對值先乘以一參數再加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中當該些第一光學補償值中之部分的第一光學補償值之絕對值滿足一特定條件時，該資料處理模組將該部分的第一光學補償值之絕對值加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償裝置，其中當該些第一光學補償值中之部分的第一光學補償值之絕對值乘以一參數後滿足一特定條件時，該資料處理模組將該部分的第一光學補償值之絕對值乘以該參數並加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  12. 一種光學補償裝置運作方法，用以運作應用於複數個顯示面板之一光學補償裝置，該些顯示面板中之一第一顯示面板包含複數個顯示子畫素，用以顯示一顯示資料，該光學補償裝置運作方法包含下列步驟：(a)量測對應於該第一顯示面板之該些顯示子畫素的複數個第一光學量測值；(b)分別根據該些第一光學量測值決定該些顯示子畫素所需 的複數個第一光學補償值；(c)根據該些第一光學補償值決定該第一顯示面板之一第一整體補償運算參考值；(d)根據可調整的至少一門檻補償值與該第一整體補償運算參考值決定適合該第一顯示面板之一第一色不均瑕疵校正算法；以及(e)根據該第一色不均瑕疵校正算法得到複數個第二光學補償值，以對提供給該第一顯示面板之該顯示資料進行光學補償。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中該些顯示面板為有機發光二極體顯示面板。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中該些光學量測值為該些顯示子畫素的亮度值。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中步驟(d)包含下列步驟：(d1)判斷該第一整體補償運算參考值是否小於或等於該至少一門檻補償值中之一第一門檻補償值；以及(d2)若步驟(d1)之判斷結果為是，決定對應於該第一門檻補償值之該第一色不均瑕疵校正算法適用於該第一顯示面板。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之光學補償裝置運作方法，其中步驟(d)還包含下列步驟：(d3)若步驟(d1)之判斷結果為否，判斷該第一整體補償運算參考值是否小於或等於該至少一門檻補償值中之一第二門檻補償值，其中該第二門檻補償值大於該第一門檻補 償值；以及(d4)若步驟(d3)之判斷結果為是，決定對應於該第二門檻補償值之一第二色不均瑕疵校正算法適用於該第一顯示面板。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中步驟(c)係將該些第一光學補償值之絕對值加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中步驟(c)係將該些第一光學補償值之絕對值先乘以一參數再加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中當該些第一光學補償值中之部分的第一光學補償值之絕對值滿足一特定條件時，步驟(c)將該部分的第一光學補償值之絕對值加總後決定該第一整體補償運算參考值。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之光學補償裝置運作方法，其中當該些第一光學補償值中之部分的第一光學補償值之絕對值乘以一參數後滿足一特定條件時，步驟(c)將該部分的第一光學補償值之絕對值乘以該參數並加總後決定該第一整體補償運算參考值。
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