TW202238550A - 不均勻補償資料產生裝置和用不均勻補償資料的顯示器不均勻補償裝置 - Google Patents

不均勻補償資料產生裝置和用不均勻補償資料的顯示器不均勻補償裝置 Download PDF

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Abstract

公開了一種用於補償不均勻的不均勻補償資料產生裝置、以及一種使用不均勻補償資料的顯示器的不均勻補償裝置。不均勻補償資料產生裝置包括圖像代表值產生電路，被配置成產生代表圖像的整個灰階的代表值；差值提取電路，被配置成提取代表值與圖像上的多個預設位置的灰階值之間的差值；分佈範圍確定電路，被配置成藉由檢查差值的最大值和最小值來確定差值的分佈範圍；以及不均勻補償資料產生電路，被配置成產生具有與差值對應的預設的位元數的不均勻補償資料。

Description

不均勻補償資料產生裝置和用不均勻補償資料的顯示器不均勻補償裝置
各種實施方式大體上係有關於不均勻補償，並且更具體地，係有關於用於顯示圖像的不均勻補償的不均勻補償資料產生裝置和使用不均勻補償資料的顯示器的不均勻補償裝置。
近來，LCD面板或OLED面板已被廣泛地用作顯示面板。
由於製造過程中的誤差等，在顯示面板中可能出現不均勻。不均勻意味著顯示圖像的部分區域具有以色斑形式存在的不均勻亮度。出現不均勻的顯示面板的缺陷被稱為不均勻缺陷。
需要對不均勻缺陷進行補償以使顯示面板具有改善的圖像品質，且對不均勻缺陷的補償被稱為不均勻補償。
對於不均勻補償，有必要獲得不均勻補償資料。
為了產生不均勻補償資料，可以向顯示面板提供針對每個灰階的顯示資料，並且可以拍攝或感測顯示面板上所顯示的圖像。
可以產生不均勻補償資料以對應於代表值與如上所述地獲得的圖像上的各個位置的灰階值之間的差值，並且可以將不均勻補償資料用於不均勻補償。
可以不同地選擇針對使用不均勻補償資料的不均勻補償的演算法，並且可以藉由所選擇的演算法執行不均勻補償。
例如，分段差值方案的演算法可以用於不均勻補償。
在分段差值方案中，用於產生不均勻補償資料的差值可以以相同的間隔或不同的間隔分佈在每個顯示面板或每個灰階中。
所計算的差值可以表示為具有預設的位元數的不均勻補償資料。差值可以分佈在可由分配給不均勻補償資料的位元數表示的範圍之內。
每個差值可以具有整數部分和小數部分，且在將每個差值儲存為不均勻補償資料的過程中，小數部分的全部或一部分可能丟失。由於在不均勻補償資料中不表示和捨入小數部分，或者由於在不均勻補償資料中將小數部分限制在預設的有限數量的位置，可能引起每個差值的丟失。
可儲存其中每個差值的小數部分的全部或一部分所丟失的不均勻補償資料，並且可在對不均勻補償的解碼中使用所儲存的不均勻補償資料。因此，當以分段差值方案執行不均勻補償時，可能由如上所述丟失的不均勻補償資料的值引起補償誤差。
因此，由於在儲存不均勻補償資料的過程中的差值的丟失，通常的分段差值方案難以實現精確的不均勻補償。
各種實施方式旨在藉由在產生用於不均勻補償的不均勻補償資料的過程中減少小數部分的丟失來提高使用不均勻補償資料的不均勻補償的效率。
此外，各種實施方式旨在藉由減少小數部分的丟失以及藉由使用不均勻補償資料執行不均勻補償來校正由儲存不均勻補償資料而引起的補償誤差。
在實施方式中，一種用於不均勻補償的不均勻補償資料產生裝置可以包括：圖像代表值產生電路，被配置成與預設灰階對應地產生代表顯示在顯示面板上的圖像的整個灰階的代表值；差值提取電路，被配置成提取代表值與圖像上的多個預設位置的灰階值之間的差值；分佈範圍確定電路，被配置成藉由檢查差值的最大值和最小值來確定差值的分佈範圍；以及不均勻補償資料產生電路，被配置成產生具有與差值對應的預設的位元數的不均勻補償資料，其中，當差值具有實數值時，不均勻補償資料與差值對應地將不均勻補償資料產生為包括被劃分為整數部分和小數部分的位元，並且在不均勻補償資料中將小數部分配置為具有與分佈範圍對應的可變位元數。
在實施方式中，一種顯示器的不均勻補償裝置可以包括： 不均勻補償單元，被配置成藉由使用多個預設平面的與被劃分為平面的灰階範圍對應的不均勻補償資料和補償方程式來對每個灰階範圍執行插值的分段插值，來對圖像資料進行不均勻補償；以及儲存單元，被配置成儲存和提供針對每個平面的灰階的不均勻補償資料和小數部分的位元數資訊，其中，不均勻補償單元藉由位元數資訊配置不均勻補償資料的小數部分，並且對具有整數部分和小數部分的不均勻補償資料進行解碼。
根據本公開的實施方式，由於可以改變不均勻補償資料的小數部分以充分地表示圖像的代表值與圖像上的多個位置的灰階值之間的差值，所以可以最小化儲存不均勻補償資料的過程中的小數部分的丟失。
因此，根據本公開的實施方式，可以使不均勻補償資料的小數部分的丟失最小化，從而提高不均勻補償的效率。
此外，根據本公開的實施方式，其中小數部分的丟失如上所述地減小的不均勻補償資料可以用於不均勻補償，並且因此，可以校正不均勻補償的補償誤差。
本公開公開了一種不均勻補償資料產生裝置，其產生不均勻補償資料以充分地表示圖像的代表值與圖像上的多個位置的灰階值之間的差值，並且公開了一種使用不均勻補償資料來補償不均勻的顯示器的不均勻補償裝置。
在圖1中，不均勻補償資料產生裝置的實施方式被例示為包括圖像處理器10、編碼器20和儲存單元30。圖1中所示的顯示器的不均勻補償裝置可以被理解為包括不均勻補償單元50和儲存單元60。
可以理解，本公開的實施方式是以分段差值方案來執行不均勻補償。
不均勻補償資料產生裝置是用於產生和儲存用於分段差值的不均勻補償資料的實施方式，且顯示器的不均勻補償裝置是用於藉由使用不均勻補償資料執行分段差值來執行不均勻補償的實施方式。
分段差值方案可以用於顯示面板的不均勻補償。
對於分段插值，將灰階範圍劃分為與預設灰階對應的多個平面，並且得到對於平面的不均勻補償資料。
為此，拍攝或感測顯示面板（未示出）的作為與平面的灰階對應的測試資料所顯示的圖像，並且因此，可以產生與平面對應的圖像信號。圖2示出了藉由拍攝或感測顯示面板而獲得的與平面的灰階對應的圖像，且圖像G1、G2和G3可以被理解為是針對不同灰階的圖像。
圖2的圖像G1、G2和G3是藉由測試資料而顯示在顯示面板上的圖像，所提供的測試資料使得一整個圖像具有相同的灰階。然而，圖像G1、G2和G3中的每個可包括不均勻，並且由於不均勻的存在，包括在一個圖像中的像素可具有不同的灰階值。
對於圖像G1、G2和G3中的每個，對包括在一個圖像中的灰階的差值進行編碼並儲存為用於分段差值的不均勻補償資料。
不均勻補償資料可以用於顯示面板的不均勻補償。
當圖像顯示在作為產品大量生產的顯示面板上時，可以使用不均勻補償資料來補償顯示資料。詳細地說，與被劃分為平面的灰階範圍對應的灰階的補償值可以藉由使用經由對劃分相應範圍的平面的不均勻補償資料進行解碼而獲得的補償值和相應範圍的補償方程式來進行分段差值而產生。補償方程式可以被例示為連接與相鄰的平面對應的一對補償值的線性方程式。可以針對每個劃分的範圍來不同地設定補償方程式。
灰階範圍的藉由分段差值產生的補償值可以用於補償顯示資料，並且由於將以這種方式補償的顯示資料提供給顯示面板，可以補償顯示面板的不均勻。
在以上描述中，在對不均勻補償資料進行編碼之前產生的灰階的差值產生為具有各種分佈，並且可以由整數或實數來表示。然而，不均勻補償資料以預設的位元數進行編碼和儲存。
當灰階的差值具有實際分佈範圍時，不均勻補償資料應該被設定為具有整數部分和小數部分。根據差值的分佈範圍，表示小數部分所需的位元數可變化。
如果用於表示小數部分的位元數沒有被分配給不均勻補償資料，則不均勻補償資料可以被表示為藉由對小數部分進行捨入而獲得的值的整數。此外，當不均勻補償資料的小數部分具有固定的位元數時，不均勻補償資料可以被表示為藉由捨入一些小數而獲得的值的實數。在這些情況下，在對差值進行編碼和儲存作為不均勻補償資料的過程中，每個差值的小數部分的部分或全部會丟失。
如上所述，當對其中每個不均勻補償資料的小數部分的部分或全部所丟失的不均勻補償資料進行解碼並使用經解碼的不均勻補償資料來執行藉由分段差值的不均勻補償時，可能發生補償誤差。
圖3是示出不均勻補償資料與灰階之間的關係的圖形，且圖4是圖3的部分A的放大視圖。在圖3中, P1、P2和P3示出與圖像G1、G2和G3對應的平面。在圖4中，實線所示的CE指示差值（在編碼之前），且虛線所示的CD指示解碼之後的補償值。實線CE上的Pi1和Pi2對應於當不均勻補償資料的編碼過程沒有發生丟失時的理想補償值，且虛線CD上的Pf1和Pf2對應於當不均勻補償資料僅表示為整數或具有固定位元數的小數部分時的補償值。
本公開是旨在當對不均勻補償資料進行編碼的結果像圖4的Pf1和Pf2一樣時校正補償誤差，也就是說，在本公開中，藉由配置不均勻補償資料使得根據差值的分佈範圍來使用用於表示小數部分的不同的位元數，可以接近當不均勻補償資料的編碼過程沒有發生丟失時的補償值Pi1和Pi2至虛線CD上所示的Pc1和Pc2的準位。
為此，如圖1中所示，根據本公開的實施方式的用於不均勻補償的不均勻補償資料產生裝置可以實現為包括圖像處理器10、編碼器20和儲存單元30。
首先，為了針對每個平面產生不均勻補償資料Fbit，需要針對與每個平面對應的每個灰階的圖像資料IMGD。
為此，如圖2中所示，用於表示與平面對應的灰階的測試資料被提供給顯示面板（未示出），並且顯示面板顯示與測試資料對應的圖像。
藉由使用單獨的拍攝裝置或感測裝置（未示出）拍攝或感測顯示在顯示面板上的圖像，可以獲得圖像信號，並且圖像處理器10可以接收圖像信號。圖像信號可以被理解為藉由拍攝或感測圖像來獲得的類比信號。
圖像處理器10被配置成將類比圖像信號轉換為數位的圖像資料IMGD並將圖像資料IMGD提供給編碼器20。
編碼器20被配置成從與平面對應的預設灰階的圖像資料IMGD中提取圖像的代表值與多個預設位置的灰階值之間的差值，並根據差值的分佈範圍產生不均勻補償資料。
為此，編碼器20可以包括圖像代表值產生電路22、差值提取電路24、分佈範圍確定電路26和不均勻補償資料產生電路28。
圖像代表值產生電路22接收從圖像處理器10提供的圖像資料IMGD，並與預設灰階對應地產生代表顯示在顯示面板上的圖像的整個灰階的代表值TG。
代表值TG被用作基準值，其用於產生圖像上的各個位置的灰階的差值，且代表值TG可以根據製造商的目的而不同地產生。例如，可以藉由對整個圖像的灰階值求平均來產生代表值TG。換句話說，代表值TG可以被設定為整個圖像的平均灰階值。可選地，代表值TG可以產生為具有測試資料的相應灰階的預設值。
圖像代表值產生電路22可以將圖像資料IMGD和代表值TG提供給差值提取電路24。
差值提取電路24提取代表值TG與多個預設位置的圖像資料IMGD的灰階值之間的差值Diff。
例如，差值提取電路24可以藉由將諸如圖2的多個區塊B1至B9的預設位置處的多個區塊的灰階值與代表值TG進行比較來提取差值Diff。每個區塊的灰階值可以被理解為是包括在區塊中的至少一個像素的平均灰階值。
由差值提取電路24針對區塊提取的差值Diff被提供給分佈範圍確定電路26。
分佈範圍確定電路26藉由檢查差值Diff的最大值和最小值來確定差值Diff的分佈範圍。
如圖5中所示，可以在分佈範圍確定電路26中定義多個分配範圍。
例如，當代表值與灰階之間的差值在-1024和1023之外時，可以將分佈範圍定義為Fbit0，當代表值與灰階之間的差值包括在-1024和1023之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit1，當代表值與灰階之間的差值包括在-512和511之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit2，當代表值與灰階之間的差值包括在-256和255之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit3，當代表值與灰階之間的差值包括在-128和127之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit4，當代表值與灰階之間的差值包括在-64和63之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit5，當代表值與灰階之間的差值包括在-32和31之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit6，以及當代表值與灰階之間的差值包括在-16和15之間時，可以將分佈範圍定義為Fbit7。例如，上述差值可以被理解為是十進位數字。
此外，例如，分佈範圍Fbit0可以在不均勻補償資料中不限定小數部分，分佈範圍Fbit1可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為一個位元，分佈範圍Fbit2可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為兩個位元，分佈範圍Fbit3可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為三個位元，分佈範圍Fbit4可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為四個位元，分佈範圍Fbit5可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為五個位元，分佈範圍Fbit6可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為六個位元，以及分佈範圍Fbit7可以在不均勻補償資料中將小數部分限定為七個位元。
因此，分佈範圍確定電路26可以將其中包括最大值和最小值兩者的最小範圍的分佈範圍確定為與差值對應的分佈範圍，並且可以將差值Diff和相應分佈範圍的位元數資訊MM提供給不均勻補償資料產生電路28。
參照圖6，例如，當差值Diff分佈在-11至-27的範圍內時，可以定義差值Diff對應於分佈範圍Fbit6，分佈範圍Fbit6是其中包括最大值和最小值兩者的最小範圍。
不均勻補償資料產生電路28接收差值Diff和相應分佈範圍的小數部分的位元數資訊MM，並產生與差值Diff對應的預設位元數的補償資料Fbit。
當差值Diff對應於分佈範圍Fbit0時，不均勻補償資料產生電路28可以將不均勻補償資料Fbit僅配置為整數部分。當10個位元被分配給不均勻補償資料Fbit的配置時，不均勻補償資料Fbit的10個位元的全部可以被配置成整數部分。
當差值Diff具有實數值並且因此對應於分佈範圍Fbit1至Fbit7中的任一個時，不均勻補償資料產生電路28可以與差值Diff對應地將不均勻補償資料Fbit產生為包括被劃分為整數部分和小數部分的位元，並且可以在不均勻補償資料Fbit中配置與分佈範圍對應的可變位元數的小數部分。
例如，當差值Diff對應於分佈範圍Fbit6時，不均勻補償資料產生電路28可以將分配給不均勻補償資料Fbit的配置的10個位元中的六個位元配置為小數部分。當差值Diff對應於分佈範圍Fbit4時，不均勻補償資料產生電路28可以將分配給不均勻補償資料Fbit的配置的10個位元中的四個位元配置為小數部分。
即，在本公開的實施方式中，可以考慮到差值Diff的分佈範圍而在有限的位元數範圍之內將不均勻補償資料Fbit配置為具有能夠最大限度地表示十進位數字的位元數的小數部分。
因此，本公開的實施方式可以在對不均勻補償資料Fbit進行編碼的過程中使小數部分的丟失最小化。
儲存單元30可以接收並儲存從不均勻補償資料產生電路28提供的針對灰階的不均勻補償資料Fbit和小數部分的位元數資訊MM。小數部分的位元數資訊MM可以用於在對不均勻補償資料Fbit進行解碼時識別小數部分的位元數。
由根據本公開的實施方式的上述不均勻補償資料產生裝置產生的不均勻補償資料Fbit可以用於作為產品批量生產的顯示面板的不均勻補償的分段差值中。
如上所述，圖1的不均勻補償單元50和儲存單元60示出顯示器的不均勻補償裝置的實施方式。
可以理解，儲存單元60儲存包括在不均勻補償資料產生裝置的實施方式中的儲存單元30中所儲存的不均勻補償資料Fbit和小數部分的位元數資訊MM。
不均勻補償單元50可以被配置在積體電路中，積體電路處理將被提供給顯示裝置中的顯示面板的顯示資料。積體電路可以是接收顯示資料並向顯示面板提供源信號的驅動電路（未示出），或者是向驅動電路提供顯示資料的時序控制器（未示出）。
根據製造商的目的，儲存單元60可以被配置在積體電路的內部或外部。
不均勻補償單元50可以接收顯示資料、以及儲存單元60的不均勻補償資料Fbit和小數部分的位元數資訊MM。
不均勻補償單元50可以藉由使用經由對劃分範圍的平面的不均勻補償資料Fbit進行解碼而獲得的補償值和相應範圍的補償方程式來進行分段差值，產生與被劃分為平面的灰階範圍對應的灰階的補償值。
不均勻補償單元50可以使用藉由分段差值產生的灰階範圍的補償值來補償顯示資料，並且可以藉由經補償的顯示資料來補償顯示面板的不均勻。
不均勻補償單元50將不均勻補償資料解碼為具有包括與小數部分的位元數資訊MM對應的位元數的小數部分。
經解碼的不均勻補償資料在編碼過程期間使小數部分的丟失最小化。因此，在本公開中，可以產生接近差值準位的補償值，並且可以相應地校正補償誤差。
因此，本公開具有能夠有效地對將顯示在顯示面板上的圖像執行不均勻補償的優點。
10:圖像處理器 20:編碼器 22:圖像代表值產生電路 24:差值提取電路 26:分佈範圍確定電路 28:不均勻補償資料產生電路 30:儲存單元 50:不均勻補償單元 60:儲存單元 A:部分 B1:區塊 B2:區塊 B3:區塊 B4:區塊 B5:區塊 B6:區塊 B7:區塊 B8:區塊 B9:區塊 CD:虛線 CE:實線 Diff:差值 Fbit:不均勻補償資料,補償資料 Fbit0:分佈範圍 Fbit1:分佈範圍 Fbit2:分佈範圍 Fbit3:分佈範圍 Fbit4:分佈範圍 Fbit5:分佈範圍 Fbit6:分佈範圍 Fbit7:分佈範圍 G1:圖像 G2:圖像 G3:圖像 IMGD:圖像資料 MM:位元數資訊 P1:平面 P2:平面 P3:平面 Pc1:準位 Pc2:準位 Pf1:補償值 Pf2:補償值 Pi1:理想補償值 Pi2:理想補償值 TG:代表值
圖1是示出根據本公開的實施方式的不均勻補償資料產生裝置和顯示器的不均勻補償裝置的方塊圖。
圖2是示出各個灰階的圖像的俯視圖。
圖3是用於說明由於小數部分的丟失而引起的補償誤差的圖形。
圖4是圖3的A部分的放大視圖。
圖5是示出差值分佈範圍的圖表。
圖6是用於說明確定差值的分佈範圍的方法的圖表。
10:圖像處理器
20:編碼器
22:圖像代表值產生電路
24:差值提取電路
26:分佈範圍確定電路
28:不均勻補償資料產生電路
50:不均勻補償單元
60:儲存單元
Diff:差值
Fbit:不均勻補償資料，補償資料
IMGD:圖像資料
MM:位元數資訊
TG:代表值

Claims (11)

  1. 一種用於不均勻補償的不均勻補償資料產生裝置，包括： 圖像代表值產生電路，被配置成與預設灰階對應地產生代表顯示在顯示面板上的圖像的整個灰階的代表值； 差值提取電路，被配置成提取所述代表值與所述圖像上的多個預設位置的灰階值之間的差值； 分佈範圍確定電路，被配置成藉由檢查所述差值的最大值和最小值來確定所述差值的分佈範圍；以及 不均勻補償資料產生電路，被配置成產生具有與所述差值對應的預設的位元數的不均勻補償資料， 其中，當所述差值具有實數值時，所述不均勻補償資料產生電路與所述差值對應地將所述不均勻補償資料產生為包括被劃分為整數部分和小數部分的位元，並且在所述不均勻補償資料中將所述小數部分配置為具有與所述分佈範圍對應的可變位元數。
  2. 根據請求項1所述的不均勻補償資料產生裝置，還包括： 儲存單元，被配置成儲存針對所述灰階的所述不均勻補償資料和所述小數部分的位元數資訊， 其中，所述不均勻補償資料產生電路提供針對所述灰階的所述不均勻補償資料和所述小數部分的所述位元數資訊。
  3. 根據請求項1所述的不均勻補償資料產生裝置，其中，所述圖像代表值產生電路接收所述圖像的圖像資料，並且產生整個所述圖像的平均灰階值作為所述代表值。
  4. 根據請求項1所述的不均勻補償資料產生裝置，其中，所述圖像代表值產生電路產生所述代表值作為針對所述灰階的預設值。
  5. 根據請求項1所述的不均勻補償資料產生裝置，其中，所述差值提取電路藉由將所述圖像上的預設位置處的多個區塊的灰階值與所述代表值進行比較來提取所述差值。
  6. 根據請求項5所述的不均勻補償資料產生裝置，其中，所述差值提取電路藉由將所述區塊的平均灰階值與所述代表值進行比較來提取所述差值，其中，所述區塊中的每個包括至少一個像素。
  7. 根據請求項1所述的不均勻補償資料產生裝置，其中， 在所述分佈範圍確定電路中定義多個分佈範圍，以及 所述分佈範圍確定電路在所述多個分佈範圍之中確定包括所述最大值和所述最小值的最小分佈範圍作為與所述差值對應的分佈範圍。
  8. 根據請求項7所述的不均勻補償資料產生裝置，其中，所述分佈範圍確定電路向所述不均勻補償資料產生電路提供所述差值和與所述差值對應的所述分佈範圍的所述小數部分的所述位元數資訊。
  9. 根據請求項1所述的不均勻補償資料產生裝置，其中，所述不均勻補償資料產生電路接收所述差值和所述分佈範圍的所述小數部分的所述位元數資訊，並且產生包括所述小數部分的所述不均勻補償資料，所述小數部分具有與所述位元數資訊對應的位元數，並且與所述差值對應。
  10. 一種顯示器的不均勻補償裝置，包括： 不均勻補償單元，被配置成藉由使用多個預設平面的與被劃分為所述平面的灰階範圍對應的不均勻補償資料和補償方程式來對每個灰階範圍執行插值的分段插值，來對圖像資料進行不均勻補償；以及 儲存單元，被配置成儲存和提供針對每個平面的灰階的不均勻補償資料和小數部分的位元數資訊， 其中，所述不均勻補償單元藉由所述位元數資訊配置所述不均勻補償資料的所述小數部分，並且對具有整數部分和所述小數部分的所述不均勻補償資料進行解碼。
  11. 根據請求項10所述的不均勻補償裝置，其中，所述儲存單元儲存對於每個平面可變的小數部分的位元數資訊。
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