TW480879B

TW480879B - Method to compensate for the color no uniformity of color display

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Publication number: TW480879B
Application number: TW89100150A
Authority: TW
Inventors: Sheng-Fa Wen
Original assignee: Dynascan Technology Corp
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2002-03-21
Also published as: JP3489023B2; JP2001318651A

Description

480879 A7 B7 五、發明說明（ (請先閱讀背面之注咅？事贫再填寫本頁) 、本發明係關於一種補償彩色顯示器之色彩不均勻的方法。一般彩色顯示器有紅、藍、綠三種原色。若某一原色之色座標在組成顯示器畫面的每一像素中不完全相同，則該原色的色彩顯示會不均勾。從原色色座標的分佈，我們可以選擇一組新的原色，使得每一新原色可以由每一像素中原來的三原色產生。由於實際上可能不存在單一光源可以顯不所選定的新原色，因此我們稱此新原:色為虛擬原色。使用上，以這組虛擬原色取代原來的原色。因為虛擬原色的色座標對每一像素都相同，所以色彩顯示將會均勻。我們稱這方法為虛擬原色法。它可以應用於任何會產生色彩不均勻的顯示器。在本創作說明中將以發光二極顯示器為例，描述這個方法，以及實現這方法的系統。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製顯示器畫面通、常由數量龐大的像素所組成。在彩色顯示器中的一個像素可以發出三種原色的光。某些顯示技術所呈現的色彩會不均勻^例如整個畫面要顯示相同亮度的某一原色。晝面不同的區域卻顯現出·不同的色彩。一旦某一原色不能被均勻地顯示，在顯示彩色影像時的色彩就會失真。這現象是造成發光二極體顯示器畫質劣化的主要因素之一。對於點矩陣式的彩色發光二極體顯示器，每一像素含有紅、藍、綠三種發光二極體。對掃瞄式的彩色發光一極體顯示器’ 一個掃瞒畫面由一條或多條線性陣列的發光二極體所產生。這兩種顯示器都需要使用大量的發光二極體。由於製程的關係，不同發光二極體之間的光學和電特性有相當的差異，使得發光二極體顯示器之色彩均勻性 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 480879

發明說明〇 ) (t«先«|讚絷面之注意事項再填寫本I!) 不佳。例如，雖然製造商在發光二極體出貨前已做過筛選，對藍色或綠色發光二極體而言，大於10%的色座標變化 $是很平常的。這種變化量對於均勻色彩顯示而言是不能接受的。進一步的筛選發光二極體可以降低變化量。考慮解析度800x600的點矩陣顯示器，對某一原色而言，至需要48萬顆發光二極體。為了增加亮度，在一像素中，可能使用數顆發光二極體以顯示某一原色。則所需發光二極體數量更魔大。it樣的數量需求使得筛選法不實際。對於掃瞒式顯示器’由於所需發光二極體數量較少，;使可以用篩選法也會碰到一些難題。例如各個顯示器的色彩會不相同，而且需要相當數量的備用發光二極體以待將來維修使用。利用虛擬原色法，可以輕易地解決這些發光二極體彩色顯示器的問題。附圖說明：第-圖：係在漏31“，力色座標系統上初始原色分佈的-個例子，其中也顯示一個可產生色域三角形。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製为多第直=係顯不基於帛圖所選擇的兩組可能的虛擬原色’其中這兩組所對應的虛擬色域三角形也顯示在圖中〇第三圖：係將輸入影像信號轉換成光源調變信號，以補償色彩不均勻的系統方塊圖。〜早凡之運作方第四圖：係在第三圖中的一個算術邏輯塊圖第五圖4在ΠΕ削（x，y)色座標系統上本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f

480879 五、發明說明) 原色分佈的一個例子，其中也顯示一個可產生色域四方形〇第六圖：係顯示基於第五圖所選擇的一組可能的四種虛擬原色，其中這組所對應的虛擬色域四方形也顯示在圖中。第七圖：係將輸入紅、綠和藍影像信號轉換成四種光源調變h號的系統方塊圖，以補償四原色顯示器的色彩不均勻。第八圖：係將四種影像信號轉換成四種光源調變信號的系統方塊圖，以補償四原色顯示器的色彩不均勻。第九圖：係在第八圖中的一個算術邏輯單元之運作方塊圖。利府色座標，可以用數值描述色彩。這裡將以CIE 1931年色座標系統說明虛擬原色法。其它色座標系統也可使用於這個方法。第一圖顯示紅、綠和藍三種原色分別分佈於色座;^系統中標記為r、G和b的四方形區域中。實際上分佈的區域可以是任意形狀。這樣的分佈區域我們稱為初始原色區域。在第一圖中，三角形的三個頂點之色座標可以是一組初始原色的色座標。在三角形内的區域表示這組初始原色可以產生的色域。這三角形可以稱為可產生的色域二角形，或簡稱色域三角形。注意到，在顯示器中的每一像素有其對應的色域三角形，而其頂點可以位於其對應的初始原色區域内任何一點。這樣的色域三角形我們稱之為初始色域三角形。頂點座標為虛擬原色的色域二 (請先閲讀背面之注意篆境再填寫本頁) # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製訂---------線 1#-------------------- 6 480879 A7 B7 五、發明說明（p) 幵y ’我們稱之為虛擬色域三角形。原色使得其虛擬色域三角形在所有可能的〆樣的~二：内。如此，顯7^中的每—像素都能顯示同樣的虛擬色域。這方法要付出的代價是可產生的色域較小— 二不過對於發光二極體顯示器，由於發光二極體的發光色才> 之飽和度南，所選定的虛擬色域仍要比許多顯示技術的色域大’例如陰極射線管和液晶顯示器。虛擬原色的選擇並不是唯-的。基於第一圖中初始原色的分佈情形，第二圖，示兩組可能的虛擬原色。圖中Rw、^“和Bvi分別表示第i組的紅、綠和藍虛擬原色（i =丨，2)。在第二圖^ ’士顯示它們所對應的虛擬色域。可以看到第一組的色域訂比第二組大。最大的虛擬色域可以從所有頂點在初始原色區域的邊界之初始色域找到。不過，虛擬原色的選擇應視應用而定，最大色域不見得是最佳的選擇。例如虛擬原色線可以選擇用來模擬其它顯示器技術如陰極射線管或液晶顯視器的原色。阳… 在顯示器中發光二極體的輸出光可以用振幅調變或脈衝I度调變的方式控制亮度。使用振幅調變，輸出光亮产和信號成比例。使用脈衝寬度調變，通常時間被切割成^ 同間隔的時槽序列。在一時槽内，輸出光脈衝的寬度和信號成比例。若時槽寬度夠短，視覺亮度和對此時槽平均的光7C度成比例。因此雖然方形光脈衝的瞬時亮度對所有的時槽都相同，視覺效果可以和振幅調變相同。在下面，若虛擬原色法被應用於使用脈衝寬度調變法的系統中，“亮 / 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 480879 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（f) 度以名辭表示對一時槽平均的亮度。亮度I可以寫成I =s X Γ其中0 S s S 1且丨是最大亮度。對使用振幅調變的系統，s和驅動發光二極體的信號之強度相關。對使用脈衝寬度調變的系統，S和驅動信號的脈衝寬度相關。注意到’這裡所指的最大亮度Γ並不是發光二極體所能產生的最大亮度，而是在一額定操作電流時的的亮度。假設紅、綠和藍虛擬原色的色座標分別為（Xvr> yvr ) ,(Xvg，yvg )和（Xvb，yvb )，紅、綠和藍虛擬原色的最大亮度分別為和人】。這些最大亮度要選得使產生虛擬原色的初始原色所需的允度永遠不為負值，以及它們之間的比例滿足白平衡條件。稍後將舉一個選擇虛擬原色的方法。虛擬原色法可以應用於靜止畫面或動態畫面。對於動態畫面，其‘圊框更換率要高於視覺暫留頻率 > 假設要求第^ 個圖框中的第j個像數之紅、綠和夢虛擬原色分別發仏的光亮度為 Ivr (n，j)，Ivg(n，j)和 Ivb(n，j),其中 n，j = L 2 、3···。它們可以寫成 ’ I- (n，j)= sa(n，j)/:a，（a =r，g，b) ⑴ 其中 sr(n，j)，sg(nj)和sb(n，j)分別對應於紅、綠和藍的影像信號，而且 0 ^ S〇c(n,j) ^1, (a=r, g, b). (2) 這裡的輸入影像信號通常稱.為RGB影像信號。CIE的三個色彩刺激值和色座標的關係為： h(Xva/yva) /；α h/二 I·，g，b) (3a) ------- 丨訂------—線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 480879 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（石）、 Z二=h[(卜 Xwy^)/卜]/ 二以及 X似⑷）=m (n,j)，

(n，J·) = hIv* (n，J·)， (α = r, g, b) (3b) J Z,e (n，j)=咕1'^ JH (n，J·), 其中和是分別對應於虛擬原色之最大的三個色彩刺激值；Xva(n，j)3 Yva(n，j)，和Zva(n，j)是分別對應於將被顯示在第η個圖框中的第j個像素之虛擬原色的三色彩刺激值；h是一個將亮度轉換成Y刺激值的常數❶ 為了達到白平衡或增加亮度，在一像素中相同色彩的發光二極體也許需要用不只一個，假設在第j個像素令的第i個红、綠和藍發光二極體之色座標分別為（x<3ri(j)， y〇ri(j))，（X〇gi(j)，和（X〇bi(j)，y〇bi(j))。在第 η 個圖框的第j個像素中的第i個紅、綠和藍發光二極體之最大_度分別設成/二(八/二⑺，和CJyP在第η個圖框的第j個像素的 * 紅、綠和藍發光二極體所發出光的總亮度分別設成匕（n, j·)，I“（n, j)和匕（n, j)。它們可以表示為

Kainj^SLa (nj) ZloJj)，( ^ g，b) (4) 其中Nr, 1^，和Nb分別為一像素中紅、綠和藍發光二極體的數目：ar(n，j)，a2(n, j),和ab(ij)分別為紅、綠和藍發光二極體的輸入信號，且 0 ^ aa (n, j) ^1, ( α = r, g, b) (5) ‘這些輸入信號用來對發光二極體做振幅綢變或脈衝寬 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------- ^--------- (請先閱讀背面之注意事壻再填寫本頁) 480879 Α7 Β7 五、發明說明（7 度調變，因此稱之為光源調變信號0注意到實際上發光二極體的亮度並不和振幅調變的驅動電流之大小成正比，也不和脈衝寬度調變的驅動電流之脈衝莧度成正比β若要補償這種非線性關係，光源調變信號在調變發光二極體的驅動電流前需再做修改。由以上的定義，我們有下咧的關係 ynu\ /«l = {c^-rygyb) (6a) im[ G⑺=A各{[1〜⑺一凡力·)]/少⑽(脱:⑺， /»1 以及 4 (〜/) = A坌[X⑽⑺/ L (氣Λ /••I .

Yoa (ny J) = /〇β (Λ, /), = (6 b) C (η,/) = - 〇·卜凡力·)】〜』·)}“〜·)，其令不)(y·)^ «00,和27e(y)是在第j個像素中所對應的初始原色之最大三個色彩刺激值；“,，八仏八和匕㈣被顯示在第η個圖框令的第j個像素所對應的初始原色之三色彩刺激值。利用上述的符號定義，若顯示器上每一像素中的發光二極®的參數已知’使用下列的方法選择虛擬原色可以確保所需初始原色的發光亮度不為負值。紅色虛擬原色的三色彩刺激值的最大值可以選為： 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） — ι!ι·11ι — · i I — 1 I I I *111— — — — (請先閱讀背面之涑意赉攻存填寫本經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 480879 A7 B7 五、發明說明（又） X：r^Min{X：r{j)} Y： ^ Max{Y； rU)} Z：=Max{Z^rU)} (7a) 其中Min{V(j)}是對所有j的最小V值，Max {V(j)}是對所有j的最大V值。綠色虛擬原色的三色彩刺激值的最大值可以選為： X：-Max{X：gU)} J Yvmg=Min{YQmgU)} ， Ζς=Μζχ{Ζ“()_)}。藍色虛擬原色的三色彩刺激的最大值可以選為 X：b^Max{X^b{j)} Y：b -Max{Y： b(j)} Zvmb b(j·)} (7b) (7c) 請先閱讀背面之注意事· 項：再填本頁 I訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製各虛擬原色的最大亮度和色座標可以分別由（7a)式到 (7c)式得到。當然，各虛擬原色的最大亮度之間的比例，需要根據白平衡條件做調整。這種選擇法有效的原因是基於下列的事實··紅色發光二極體的X刺激值，綠色發光二極體的Y·刺激值，和藍色發光二極體的Z刺激值通常分別比紅色發光二極體，綠色發光二極體和藍色發光二極體的其匕兩種刺激值大。這裡舉紅色虛擬原色為例說明這方法。由於所選的X刺激是最小值，因此它可以由每一像素中的紅色發光二極體產生。雖然所選的γ和z刺激值是最大值’若它們不能全部由紅色發光二極體產生，欠缺的部分 Π 本、.代張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 480879 A7 五、發明說明（f) 可以輕易地分別由同一像素中的綠色和藍色發光二極體產生因此（5 )式的要求可以被滿足。（7&)式到（7c)式用於發光二極體已被安置於顯示器每一像素中的情況。若要求在發光二極體在被安置前，就要決定虛擬原色，選擇的方法也可以輯這方法的精神稍為修改㈤式和c)式。這是-種選擇虛擬原色的簡單方法，但不見得是最佳二、登擇方法。選擇最佳的虛擬原色需要大量的數值計算工作。^ 尋找光源調變信號和輸入影像信號之關係的方法如 :條件是令像素中的所有的發光二極體所發出光的三色2 刺激值和所需的虛擬原色之三色彩刺激值分別相等^如衫則色彩的不均勻表現可以獲得補償。這條件可以寫成：此 _Σ Ζ〇«(^7)= ΣΖνα(^/) (8 ) αΌ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本蒽) 經濟部智慧財產局員工消 f 合作社印製由（8)式，可以獲得光源調變信號 ar(nj)=crr(j)sr(nj)+crg(j)sg(nj)+crb(j)s5(nj), ^(nJ)=cgr(j)sr(nJ)+Cgg(j)sg(nJ)+cgb(j)sb(n,j)5ab(n，j)=cbr(j)Sr(n，j)+Cbg⑴Sg(nj)+“ 注意到，對於掃瞄式發光二極體顯示器螢幕上每〜像素，雖然發光二極體持續發光，同一圖框的光源調變信鞔並不一定同時被用來調變光源。在（9)式中，Ca $ ^ a，/5 = r，g，b)，是轉換係數，且（ (9) --------tT---------攀 L______ 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公爱 480879 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明) +d〇Am:p}i 从乃、 (ίο) 其中必(/>=r〇V7)z。'⑺-r二⑺ ⑺， ^ U) = ^ ^ U)Z； g U) - , U)Z； b U), dn U) - x〇 g U)Y：. U) - ^〇m. U)Y： g U), ^ U) = Y〇 ^ U)Z： r U) - Y： r U)Z： b U), d&U) = rU)Z： bU) -X：.U)Z〇 rU), ⑽c 〆讽' 〇·) - ωη' σ)， dbx U) - ^ rU)Z； gU) - r： s (y)Z； ru), dby U) = rU) - X： rU)Z〇 g U), dbg U) = X： r U)Y： g U) - X： s U)Y： r U), \ x：Xj) XZU) x：,U) ·. △ (j)= Y〇：U) y0；U) r〇mbU) ; Z:⑺ z:⑺ 27A(y.) ·, 顯然地，利用虛擬原色法必須先測量顯示器中每一像素中的發光二極體之三色彩刺激值，才能獲得（10)式中所給的係數。若轉換係數已知，輸入影像信號可以由（9 )式利用軟體或硬體轉換成光源調變信號。第三圖顯示轉換信號的系統方塊圖。顯示器中每一像素的轉換係數（k(y·))根據（10)式算出並預先儲存於記憶體中。控制单元接收輸入影像信號Sr(n, j)，Sg(n j)和 Sb(n，j)並下載對應的轉換係數到三個算術邏輯單元（ALU )中‘。這二個异數邏輯早元根據（9)式平行處理運f以轉換信號。第四圖顯示一個算術邏輯單元的運算。_二個 13 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱) '----- --------------------訂---------線 ^一^" (請先閱讀背面之注意事墦再填寫本頁) 480879

發明說明（// 算術邏輯運算單元的輸出即為光源調變信號。、若顯示器使用三種以上的原色，可以增加可產生的色域。14種顯不器的不均勻色彩表現也可以用虛擬原色法補償。例如有些點矩陣發光二極體顯示器。除了紅、綠和藍二原色外，還將黃綠色當成另一原色。在第五圖中，紅、黃綠、綠和藍初始原色的色座標分別分布於R、YG、G和B 四方形區域中。圖中也顯示一個頂點在初始原色區域中的可產生色域四方形。這種四方形可稱之為初始可產生色域四方形。虛擬原色可以選成使其可產生色域四方形在所有可能的初始可產生色域四方形内。第六圖顯示一組可能的虛擬原色。這四種虛擬原色的最大亮度，也是必須適當地選擇’使得產生虛擬原色所需的初始原色之亮度永遠不為負值。以Λ它們之問的比例要滿足白平衡條件。由於通常只有紅、綠和藍三種輸入影像信號，四原色顯示器需要一種色彩分離規則以獲得對應於四原色的影像信號。利用這個規則以及（8 )式，可以獲得分別對廯、於紅、黃綠、綠和藍色光源調變信號ar(n，j)，ay(n，j) ag(n，j)和ab(n，j)，其中（8)式的加號要改為對四種原色相加。結果可以寫成： («, j) = ^ *r (7>r {n, j) + {j)sg {n, j) + crb {j)sb (n, j) S Λ = C/»，刀 + + < (»，y·)

J = ‘(»，力 + ‘(力^(〜刀+ (11) A («，/) = C/»，刀 + c/)&〇7,刀 + 4 (7» j)，其中心奶如：厂賜邮：”崩，為轉換係數。 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意».壻再填寫本頁) # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 tr---------------------；---------- η曙79

五、發明說明（/>) (請先閱讀背面之注意事咬再填寫本頁) 根據（11)式，第七圖顯示用來將三種輸入影像信號轉換成四種光源調變信號的系統方塊圖。其操作原理和顯u 不於第三圖的系統方塊圖類似。在第七圖中算術邏輯單*一的運作和第三圖中的一樣。這四個算術邏輯單元的輸出= 為光源調變信號。對於四原色顯示器，另外一種可能的補償方法為，先根據色彩分離規則獲得四種分別對應於紅、黃綠、綠和藍原色的影像信號γ(n，j)，<(”，刀，<(”，刀，和4(/2，刀，再將這些影像信號轉換成光源調變信號。由獲得（9)式的類似方法可以得到下列關係：《’加Crr(y)你，y) +〜力·)咖，Λ义 ay(^j) = + c；；〇>；(w,y) + cyg(j)sl(n,j) + c；；〇>；(«3y) ag(^j) = ^；〇>；(«,y) + cgy(j)s；(n9j) + cgg(j)sl(n;j) + cgb{j)snb{n,j) a^j) = cbrUK(nJ) + cb；U)s；(nJ) + cbg(jX(nJ) + cbb(j)s；(nj)

J 其中〜〆7·)，(α ='少，g，6)，為轉換係數。注意到在這種情況下，轉換係數的選擇並非唯一。根據（12)式，第八圖顯示用來將四種分離後的輸入产影像信號轉換成四種光源調變信號的系統方塊圖。其操作 | 原理和顯示於第三圖的系統方塊圖類似。第九圖顯示第八 0 圖中的一個算術邏輯單元之運算。這四個算術運算單元的 f 輸出即為光源調變信號。員工消費合社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210了^97公爱）

Claims

480879 Α8 Β8 C8

六、申請專利範圍 1·一種補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中的原色稱為初始原色，方法包含下列步驟：測量顯示器每一像素中的初始原色的色座標和最大亮度，其中最大免度不是初始原色的光源所能產生的最大亮度，而是在一額電流或電壓時的亮度，而當初始原色輸出光以脈衝寬度調變時，“亮度，，這名辭指的是對一時槽寬度平均的亮度；從所有初始原色的測量值，選擇一組虛擬原色，使得每一個虛擬原色的三色彩刺激值能夠由顯示器每一像素產生，其中虛擬原色的特性，由色座標和最大亮度所描述，而所選疋的虛擬原色可以等效地當成光源以取代初始原色，因此由於所有像素有相同的虛擬原色，顯示器的色彩表現得以均勻；找輸入影像信號和光源調變信號的關係，使得在一像素中的初始原色之三色彩刺激值和虛擬原色之三色彩刺激經㈣目等或接近，其中初始原色之三色彩錢值可以設成和 | 貞擬原色的三色彩刺激不完全—樣，因為若偏差夠小，顯 | 示器的色彩表現的均勻性是可以容忍的； I 計算轉換係數； S 將輸入影像轉換成光源調變信號；以及 ^ 由光源調變信號產生顯示器初始原色的驅動信號。 I 2·如專利申請範圍第1項所述之補償彩色顯示器由製 L本紙張尺度適用中國國家標·ϊ7α«)Α4規格------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----^----------^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 480879 A8 B8 C8 D8

申請專利範圍於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中一種為三原色或更夕原色顯示器選擇虛擬原色的方法包含下列步驟：選擇一組虛擬原色使得每一虛擬原色的色座標可以由每一像素所有可能組合的初始原色產生；令每一虛擬原色的最大亮度為其對應的初始原色之最大冗度的下限，使得光源調變信號永遠不為負值；以及根據白平衡條件調整虛擬原色最大亮度之間的比例。 3.如專利申請範圍第1項所述之補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中為三原色顯示器選擇虛擬原色的方法包含下列步驟：選紅色虛擬原色的三色彩刺激值的最大值為 Y-=Max{Y-(j)}5 丨 Z:=Max{Z:Cj)}，其中X：：c/)，Y:r(y)，和Z:r(y)為顯示器第j個像素之紅色初始原色之二色彩刺激值的最大值，Min {V(j)}是對所有j的最小V值，Max{V(j)}是對所有j的最大v值；以及選擇綠色虛擬原色的三色彩刺激之最大值為 Xv^=Max{X0^ (j)}5 Yv^=Min{Y°s (j)} ? Z^=Max{Z°^ (j)} 5 其中X=(y·)，Y=(y·)，和Z=(y·)為顯示器第j個像素之綠色初始原色之二色形刺激值的最大值，以及選擇藍色虛擬原色的三色彩刺激值的最大值為 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

17 480879 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申睛專利範圍 HMax{X:bim J K： -Max{Y0：(j)} Z：b ^Min{Z：b(j)} J 其中巧（]·)， G(j)，和π (j)為顯示器第j個像素之藍色初始原色之三色彩刺激值的最大值；由以上所選擇的紅、綠和藍虛擬原色的三色彩刺激值的最大值分別計算紅、綠和藍虛擬原色的色座標和最大亮度；以及根據白平衡條件調整虛擬原色最大亮度間的比例〇 4·如專利申請範圍第丨項所述之補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中為三原色顯示器找輸入影像信號和光源調變信號的關係是由下式決定 Σ Σζν>，Λ， a~ryg,b a=r，g，b Σ Y〇a(nJ)= YYva{nJ), a=r，g*b a=r，g,fe Σ Ζ〇α(«，/)= [Ζνα(η，/)， a=r，g，b a=r，g，b 其中O，y)，〇y)，^2〇，y·)是第n個圖框之第j個像素的α色初始原色之總三色彩刺激值，其中α表示紅、綠和藍色；，几rv>，y·)，和ζν>，刀是第η個圖框之第】·個像素的α色虛擬原色之三色彩刺激值，其中α表示紅、綠和藍色；而式中色彩刺激值的和是對紅、綠和藍原色之色彩刺激值相加獲得；如此以上面方程式所給的條件可以獲得第η個圖框之第j個像素中紅、綠和藍色初始原色的光源調變 # 5虎 ar(n，j)，ag(n，j)和 ab(n，j)如下 18 厂紙張尺1適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、申請專利範圍 &α(η，7') = ?ν〇>,(«,7·), (α, β= Tf g> b) /、中（n，J)’ Sg(n，J’），和Sb(n, j)分別為異貝干写笛 _框之第j個像素之紅、綠和藍輸人影像信號rcj; 是相關於顯示器第j個像素的轉換係數。 caHJ) 5·申明fe圍第1項所述之補償彩色變化造成色彩表現不均句的方法，其中為三種原= 顯示器找輸入影像信號和光、色乂上的，原凋艾仏唬的關係疋決定於： ΣΚ72，·/) = ， a a YuZL^nJ) = ΣΖνα(«?7), a a 矛色々刀離規則’其中由於一般輸入影像信號只有紅、綠 2色三種信號，需要_色彩分離規則以分離出對應於各原色的比重或影像信號；“以，心挪▲·)是顯示器在第η個圖框之第j個像素的α色初始原色之總三色彩刺激值’其中α表示某一原色；Χνα(η，υ ά，』)，和 (=，J)是帛η 4固圖框之第j個像素“色虛擬原色之三色 ¥刺激值，其中α表示某—原色；而上式中色彩刺激值的和是對所有原色之色彩刺激值相加獲得；如此以上面方程式所給的條件和色彩分離規則，可以獲得第η個圖框之第 1 ^個、ν ,中各初始原色的光源調變信號 β 其中是顯示器第η個圖框之第j個像素的0色原色之影像信號，其中若只有紅、綠和藍輸入影像信號要被轉換’則4(%刀為輸入影像信號，而石表示紅、綠或 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

480879 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 i色若有一個以上的影像信號要被轉換，則<(〃，/)為已由紅、綠和藍入影像信號分離出的對應於各原色的影像信 #b ’而沒表不某一原色；％(y·)為相關於顯示器第j個像素的轉換係數；以及加法符號是對所有要被轉換的影像信號所對應之原色相加。 ▲ 6·申凊範圍帛1項所述之補償彩色顯示器由於原色 ^化造成色彩表現不均勻的方法，其中計算轉換係數步驟 &將顯:裔每-像素的每_個初始原色之色座標和最大亮度之測里值代入找輸入影像信號和光源調變信號的關係之步驟所獲得的轉換係數之公式。 _ I$巾#範圍第1項所述的-種補償彩色顯不器由於原色變化造成色彩表現不均句的方法，其中包含下列步術邏輯單元儲存轉換係數；一個控制單元接收影像信號；下載儲存於5己憶體中相關的轉換係數到算經濟部智慧財產局員工消費合作社印製令算術邏輯單元執行計算；以及成光源調變信號算術邏輯單元執行計算，將影像信號轉換 8、如專利申請範圍帛！項器：於原色變化造成色彩表現不均勾的方法=1 動信號產生步驟：使用從# 光源驅調變信號，調變初號轉換步驟所獲得的光源 "刀始原色的驅動信號，其中如果初始原色 ----- 20 I紙張尺度顧 I I I "" I---- I I I I ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍的焭度和其驅動信號的調變量之間是非線性關係，則在光源調變信號調變初始原色的驅動信號前，還要依此非線性關係做進一步修正；其中驅動信號的調變量，舉例而言，對振巾曰凋變方式是驅動電流的大小，對脈衝寬度調變方式疋驅動電流的脈衝寬度。 9、一種補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中的原色稱為初始原色，而要求在初始原色被女置於顯示器前選定虛擬原色，方法包含下列步驟測i所有將被使用於顯示器之初始原色的色座標和最大冗度，其中最大亮度不是初始原色的光源所能產生的最大亮度’而是在一額電流或電壓時的亮度，而當初始原色輸出光以脈衝寬度調變時，“亮度，，這名辭指的是對一時槽寬度平均的亮度；從所有將被使用於顯示器之初始原色的測量值，選擇一組虛擬原色，使得每一個虛擬原色的三色彩刺激值能夠由顯示器每一像素所有可能的組合之初始原色所產生，其中虛擬原色的特性，由色座標和最大亮度所描述，而所選定的虛擬原色可以等效地當成光源以取代初始原色，因此由於所有像素有相同的虛擬原色，顯示器的色彩表現得以均勻；當初始原色已被安置於顯示器中，測量在顯示器每一像素中的初始原色之色座標和最大亮度；找輸入影像信號和光源調變信號的關係，使得在一像 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------1 訂------I 1 I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 480879 六、申請專利範圍素中的初始原色之三色彩刺激值和虛擬原色之三色彩刺激值相等或接近’其中初始原色之三色彩刺激值可以設成和虛擬原色的三色彩刺激不完全一樣，因為若偏差夠小，顯示器的色彩表現的均勻性是可以容忍的；計算轉換係數；將輸入影像轉換成光源調變信號；以及由光源凋變信號產生顯示器初始原色的驅動信號。 1〇、如專利申請範圍第9項所述之補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中一種為三原色或更多原色顯示器選擇虛擬原色的方法包含下列步驟·· 選擇一組虛擬原色使得每一虛擬原色的色座標可以由每一像素所有可能組合的初始原色產生；令每一虛擬原色的最大亮度為其對應的初始原色之最大τΰ度的下限，使得光源調變信號永遠不為負值；以及根據白平衡條件調整虛擬原色最大亮度之間的比例。 11、如專利申請範圍第9項所述之補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中為三原色顯示器選擇虛擬原色的方法包含下列步驟：假設一個像素包含Nr個紅色初始原色光源，則選擇紅色虛擬原色的三色彩刺激值的最大值為、 X：r-NrxMin{X：r{k)} Y：=NrxMax{Y：(k)} Z：r^NrxMax{Z：r(k)} 其中X：：㈨，Υ：·(θ，和Z：：㈨為第1^個將被使用於顯示器之 22 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮^ 480879

紅色初始原色之三色彩刺激值的最大值，Min{V(k)丨是斜所有k的最小V值，Max{V(k)}是對所有k的最大V值；以及，假設一個像素包含Ng個綠色初始原色光源，則選擇綠色虛擬原色的三色彩刺激之最大值為 d><Max{X:g(k)} Y：g=NgxMin{Yomg(k)} Zvmg=NgxMax{Z:g(k)} 其中、W，和Zy^：)為第k個將被使用於顯示器之綠色初始原色之三色彩刺激值的最大值；以及，假設一個像素包含Nb個藍色初始原色光源，則選擇藍色虛擬原色的三色彩刺激值的最大值為 Xvb^NbxMax{Xl{k)} = 乂 xMax{Y^(k)} Zv: = NbxMin{Z0mb(k)} 其中X⑽（k)， rj(k)，和Z：; 00為第k個將被使用於顯示器之藍色初始原色之三色彩刺激值的最大值；由以上所選擇的紅、綠和藍虛擬原色的三色彩刺激值的最大值分別計算紅、綠和藍虛擬原色的色座標和最大亮度；以及根據白平衡條件調整虛擬原色最大亮度間的比例〇 12、如專利申請範圍第9項所述之補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均句的方法，#中示器找輸入影像信原色.，、、頁號和光源調變信號的關係是由下式決定： f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 喔 I — ——— 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 480879 、申請專利範圍 Σ X〇a(n,j)= Σχνα(η,]) =r，g，b a=r,gyb Σ α J) = Σ Υνα (η, j) =r，g’b a=r,g,b Σ Z〇a(n9J)= ΣΖνα(η,β =fyg,b =r,g,b 其中0;)，n>，y·)肩是篦疋弟n個圖框之第j個像素的α色初始原色之總三色彩刺激值，表示紅、綠和藍色； 4>，/)，〇’几和21)>，刀是第11個圖框之第〗個像素的 ^色虛擬原色之三色彩刺激值，其中α表示紅、綠和藍色 ;而式中色彩刺激值的和是對紅、綠和藍原色之色彩^激值相加獲得；如此以上面方程式所給的條件可以獲得第η 個圖框之第j個像素中紅、綠和藍色初始原色的光源調變 i口號 ar(n，j)，ag(n，j) and ab(n，j)如下 aa(^y) - ^cafiU)sp{^J), ( (2 , yS = r, g，b) 線其中sr(n，j)，Sg(n，j)，*Sb(n，j：^別為顯示器第^個圖框之第j個像素之紅、綠和藍輸入影像信號，c〇(j)是相關於顯示器第j個像素的轉換係數。 13、如專利申請範圍第9項所述之補償彩色顯示器由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中為三種原色以上的顯示器找輸入影像信號和光源調變信號的關係是決定於： Σ 尤。《 («’/) = I χνα 〇2, y) Σγ0α(ηυ1-Σγνα(η,β ΣΖ0 α («5 j) = 2 ζνα {η, j) I_____ 24 本紙張尺度顧巾(21() x 29?1¥ A8 B8

^申睛專利範圍和色彩分離規則，其中由於一般輸入影像信號只有紅、綠和藍色三種信號，需要一色彩分離規則以分離出對應於各 ’、色的比重或影像仏號，^^(„，))，〇，/)，和〇，)）是顯示器在第n個圖框之第j個像素的α色初始原色之總三色彩刺值其中表示某一原色；Χνα (n，j) Yva (n，j )，和ζνα (n’ j)疋第η個圖框之第j個像素的α色虛擬原色之三色摩]激值，其中α表示某一原色；而上式中色彩刺激值的孝疋對所有原色之色彩刺激值相加獲得；如此以上面方程式所給的條件和色彩分離規則，可以獲得第η個圖框之第 j個像素中各初始原色的光源調變信號其中4(义刀是顯示器第η個圖框之第〗個像素的召色原色之〜像t遽，其中若只有紅、綠和藍輸入影像信號要被轉換，則<(«，刀為輸入影像信號，而万表示紅、綠或藍色，若有三個以上的影像信號要被轉換，則义刀為已^紅、綠和藍入影像信號分離出的對應於各原色的影像信號，而点表示某一原色；〜⑺為相關於顯示器第】個^的 #換係數；以及加法符號是對所有要被轉換的影像信號所 | 對應之原色相加。 | 14、如專射請範圍第9項所述之補償彩色顯示器由量於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，其中計算轉換係 J fi:步驟是將顯示器每一像素的每—個初始原色之色座桿和 ! t大亮度之測量值代人找輸人影像信號和光源調變信號的靠關係之步驟所獲得的轉換係數之公式。製 I_ 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐）—------— _ MW—----^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 480879 六、申請專利範圍 15如專利申請範圍帛9項所述的一種補償彩色顯示器由於原色變化诰忐ώ〜主a 裡補彳貝和邑，，、、貝不列步驟： “現不均勻的方法’其中包含下儲存轉換係數；一個控制單元接收影像信號； —下載儲存於讀、體中相關的轉換係數到算術邏輯早70 ; 令算術邏輯單元執行計算；以及士上…“算術邏輯單元執行計算，將影像信號轉換成光源调變信號。抑16、如專獅請範圍第9項所述的—個補償彩色顯示益由於原色變化造成色彩表現不均勻的方法，豆中光源驅動信號產生步驟：使用從影像信號轉換步驟所獲得的光源 _仏號，調變初始原色的驅動信號，其中如果初始原色的亮度和其驅動信號的調變量之間是非線性關係，則在光源調變信號調變初始原色的驅動信號前，還要依此非線性關係做進-步修正；其中驅動信號的調變量，舉例而言，對振幅調變方式是驅動電流的大小，對脈衝寬度調變方式是驅動電流的脈衝寬度。消訂---------線#· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)