TW554625B - Compact flat panel color calibration system - Google Patents

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TW554625B TW090130417A TW90130417A TW554625B TW 554625 B TW554625 B TW 554625B TW 090130417 A TW090130417 A TW 090130417A TW 90130417 A TW90130417 A TW 90130417A TW 554625 B TW554625 B TW 554625B
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color
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Daniel E Evanicky
Edward Granger
Joel Ingulsrud
Alice T Meng
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Silicon Graphics Inc
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Description

554625 五、發明說明（i) 之技術範疇 本發明一般係關於光檢測器裝置並且尤其是關於一種 平坦面板色彩校準系統。 本發明之背景 習見的幅射計或比色之感知器系統使用光譜選擇性咬 無選擇性之光檢測器以量化傳到它們之光線的亮度位準。 运樣的感知器系統已被使用以校準陰極射線管（CRT)顯示 器。為確定精確度，這些感知器系統必須保持感知器元件 與顯示器有接觸或保持一固定距離。這感知器的共同製作 方式採用一種抽吸杯以便穩固地緊黏感知器至具有阻止來 自感知器之任何周遭光線的另外效應之CRT屏幕。但是， 對於液晶顯示器（LCD)，顯示比色法是取決於液晶材料雙折 射以及胞間隙空間之乘積。因為與CRT比較，LCD面板玻 璃是相對地薄，故通常附著於感知器型式之抽吸力將導致 空間改變，其將改變那區域中之光線的發光強度並且破壞 該感知器將試圖進行的量測之精確度。
不同於CRT，從LCD平坦面板顯示器發出的光亮度和 波長依據其所被量測及被收集之角度而變化。這引起傳統 色彩校準感知器一個問題，其完全地假設被量測光之任何 部分是整體之表示。因此，需要提供能夠精確地校準LCD 顯不器之感知器系統，而不需要感知器與顯示器接觸或距 離一固定距離。 本發明之概要_ 從上所述，熟習本技術者可以了解需要一種小型平坦 4 554625 五、發明說明（2 面板色彩校準系統。依據本發明之一較佳實施例，提供一 種用以校準平坦面板顯示色彩之系統，其顯著地消除或大 大地減低有關習見顯示器校準技術的缺點和問題。 依據本發明之一實施例，所提供用以校準顯示器之系 統包含一組鏡片棱鏡光學儀器，其操作以傳送一窄的、垂 直、和均勾圓錐入角度之入射光、一組光檢測器、一組微 處理器’其可操作以決定顯示色彩溫度和顯示亮度、以及 動體’其可操作以依據微處理器之決定調整該顯示器。 定 本發明提供具有比習見顯示校準技術佳之各種技術優 點。例如，其-技術優點是採用提供-組窄的和均勾的光 檢測d器系統設計之鏡片棱鏡光學儀器而能夠有精確的液晶 顯不e(LCD)之量測。另—技術優點是感知器不需要直接與 平坦面板顯示器接觸或甚至距平坦面板顯示器表面一固 距離以便進行精確量測。熟習本技術者可從下面的圖形 说明、以及申請專利範圍而明白本發明的其他技術優點。 圖 :更70王了解本發明以及其優點，下面將參考附 而予以說明’其之相同參考號碼代表相同部份，其中： 圖展不小型平坦面板色彩校準系統之簡化圖形； 器 第2圖展轉據本發明之―實_之色純準感知 之組件圖形；以及 第3圖展不感知器系統中之電子濾波器之電路分解圖形 第4騎示與色彩校準感知器配合運作之軟體模組的概示圖。 發明夕钱“ 554625 五、發明說明（3) 第1圖展示平坦面板色彩校準系統1 00。平坦面板色彩 校準系統100包含感知器系統102、背光液晶顯示器（LCD) 裝置104、韌體元件106、以及與LCD裝置104相結合的主 電腦108。感知器系統102量測LCD顯示器104放射的色 彩資訊並且經由視訊信號電纜線、RS232、或通用串列匯流 排（USB)連接109提供該色彩資訊至韌體元件106。韌體元 件106包含用以自感知器系統1 02接收色彩資訊之數位界面 埠112，提供色彩資訊至主電腦1 〇8之串列埠114，以及從 感知器系統102接收色彩資訊之圖形埠。韌體元件1 〇6提 供從感知器系統1 02被接收之色彩資訊至主電腦1 〇8。主電 腦1 08包含從韌體元件1 〇6接收色彩資訊之定標器板11 8。 主電腦108同時也包含驅動LCD裝置104之頂部燈150和 底部燈152的反相器單元120。LCD控制板122提供信號 至LCD裝置1 〇4之控制閘極驅動器1 54以及源極驅動器 156。連接器界面124提供主電腦108電力。視覺控制板126 提供主電腦1 08適當的視覺控制信號。 主電腦108之定標器板118包含至反相器單元12〇之 I2C界面130、至韌體元件1〇6之l2C界面132、轉移最小 化差動信號（TMDS)界面單元134、串列界面136、電源界 面138、色彩鎖定軟體模組14〇、視覺控制界面ι42、同步 器單元144、場可程式閘陣列146、以及CMOS單元148。 I c界面130提供在定標器板118和反相器單元12〇之間之 一組通訊鏈路。色彩鎖定軟體模組丨4〇從韌體元件丨〇6所 提供之串列的界面136或I2C界面132接收色彩資訊。色 五、發明說明（4) 彩鎖定軟體模組140處理色彩資訊並且產生控制資訊以經 由反相器單元120驅動頂部燈15〇和底部燈152，發出信號 以驅動同步器單元144,並且發出信號以驅動場可程式閘陣 列146。場可程式閘陣列146供應被CM〇s單元148所傳 送給LCD控制板122之電力、同步、控制、以及資料信號。 LCD控制板122接著提供LCD裝置1〇4之閘極驅動器154 和源極驅動器1 56之驅動信號。 第2圖展示感知器系統丨〇2之組件。懸掛器2〇〇可用 以置放光檢測器210接近背光L〇D元件104表面。在一較 佳實施例中，懸掛器200是由ABS塑膠或任何其他具有相 似之輕量性和耐用性材料所構成。 外罩202被附著於懸掛器200。外罩202是小型的，然 而卻足以容納光檢側器210。感知器系統1〇2同時也包含一 組彈性體或發泡墊2 12、固定地被附著於電路板2丨4上面之 各種電路組件、色彩濾波器216、以及可操作以允許光傳送 之鏡片208。 光檢測器210包含一組線性矽光檢測器，其之一種範 例型式是由Burr-Brown所製造的〇PT101P光二極體。 ΟΡΤ101Ρ 在+2.7V 至+36V 之下操作，在 650nm 具有 〇 45A/w 之南響應性’以及具有1 2 0 A之靜態電流。光檢測器2 1 〇最 好是光譜無選擇性並且因此不是色度計。但是，因為由LCD 裝置104組成之平坦面板在其光輸出上面具有紅色、綠色、 和藍色的過濾，所以光檢測器210可如色度計般有效地作 用。光檢測器2 1 0作用連結存在於主電腦之軟體模組丨4〇 554625 五、發明說明（5) 以利用設定其亮度、色彩溫度、以及珈瑪曲線而校準LCD 裝置1 04。光檢測器2 1 0，具有偏壓電路以及輸出電壓以線 性地隨光強度增加之晶片上轉阻抗放大器，其消除可因洩 漏電流、雜訊、以及增益峰值而導致錯誤之雜散電容。光 檢測器21 0最好是以光導體模式操作以利用傑出線性和低 暗電流之優點。光檢測器2 1 〇與人類眼睛的光化性反應具 有相關性。感知器系統1 〇2被設計以在中心大約位於235 個計數且具有+/_3之計數變異量或大約1個標準差之信號 位準而進行其校準功能。這提供2倍的防衛波段，或+/_7 計數之可允許變異量，其相等於一個E之誤差，那是可利 用人類眼睛檢測的三維色彩空間之最小變化。 在一較佳實施例中，線性矽光檢測器特性包含電磁頻 譜之400nm(藍色）部份中之低敏感度但是在7〇〇ηιη至 9OOnm(紅色至紅外線）部份有相對較高（大約六倍）的頻率響 應。為了整平感知器元件2丨〇之敏感度，色彩濾波器2 1 6 被置於感知器元件2 1 〇和鏡片208之間。窄頻帶綠色濾波 器可被使用以模擬LCD裝置1〇4的綠色主要成分之綠色頻 道以便彳于到進行所有紅、綠、和藍色頻道的比色校準所須 的速率ί精確度。在本發明一較佳實施例中，色彩遽波器 匕έ GAM公司製造的輕鋼藍#720散色滤波器。色彩渡 波器2 1 6疋可操作以等化信號而整平光檢測器21 〇性能， 因而备光檢测器2 1 〇被校準以在綠色頻譜區域中操作時， 正確敏感度位準也被保持在紅色以及藍色區域中。GAM公 司幸工鋼藍#720散色濾波器216非常地補償OPT101之傳輸特
554625 五、發明說明（6) 性，兩者皆具有在580nm之0.35中點相對反應值。如果信 號強度需要進一步地被減弱時，多層的色彩濾波器21 6可 以被使用。例如，雙層之藍色-綠色濾波器可以被使用，一 組使用於彩色感光度且另一組使用以設定適當的亮度信號 範圍。 線性矽光檢測器210將對於在經由色彩濾波器216傳 送之後而抵達的任何波長光線作出反應。為得到色彩校準 之最高精確量測，從LCD平坦面板1 04被量測之光的角度 必須是已知的。感知器系統102操作以提供呈現在光檢測 器210上之一組窄的以及均勻角錐角度的入射光。這窄的 和均勻角錐角度使感知器系統102精確地量測Lcd裝置 104並且消除感知器系統102直接接觸或距離LCD裝置1〇4 表面某種固定距離之需求。在一較佳實施例中，鏡片2〇8 疋組實體的光學鏡片系統，其包含一組前球形表面，經 由該前球形表面光以完全内部反射（TIR)45度反射之方式 而傳送。經由透鏡208傳送的光被轉向以經由鏡片2〇8側 邊而傳送並且經由色彩濾波器21 6至光檢測器2 1 〇。在一較 佳實施例中，光檢測器210被置放在鏡片208無限遠焦距 上。在一製作中，鏡片208是由聚曱基丙烯酸酯（PMMa) 塑膠材料所射出成型並且具有1.489折射率。 以這方式製作鏡片208, 一組窄的和無線電量測固定量 測幾何入射光呈現在光檢測器210上。鏡片2〇8提供一種 具有相對小頭部組態之長焦點長度以保持在正或負兩度
器系統102之距離或 554625 五、發明說明（7) 其與LCD裝置104前表面之相關方位。這設計可能達成之 優點包含··因為角度附屬性被移除，—組感知器系統1〇2即 能達成LCD裝置104之更精確和改進之量測。因為均勾的 角錐角度被取樣，故在光檢測器21()和㈣裝置iG4之間 的距離不再重要。光檢測器210不再需要直接地接觸LCD 裝置104表面在-孝父佳實施例中，彈性體或泡珠材料塾 2U被包含在感知器系統1()2中以允許感知器外罩2〇2在不 影響量測精確度之一些距離於顯示屏幕1〇4上面，，浮動，，。 感知器系統102㈣也可使用以校準實際上可能不易得到 接觸量測之大視訊壁面的分別部份。 在薄膜電晶體（TFT)LCD之定址程序時，一組信號電壓 被施加至源才虽電極且將經由吸極電極被傳輸至⑨晶層和電 容器。雖然這電容器功能是在整個訊框週期之餘留部消散 其電荷，仍然冑10%i 15%的一些電荷振幅衰退。這導致 一週期中像素傳輸位準（或灰階位準或”色彩”）之輕微地不 均勻。在其他型式比色法裝置中，這種不穩定性或，，訊框閃 爍”可被解釋為”雜訊”。 第3圖展示電路板214電子電路之分解圖。這電子電 路包含微電腦300、RS232或USB埠3〇4、類比/數位（A/D) 轉換器320、電壓調整器306和3〇8、濾波器電路3〇2、以 及光檢測器210。微電腦300最好具有一組8位元寬之資料 通路以及14位元寬指令，其處理來自光檢測器21〇之信號 以及至光檢測器210之命令。A/D轉換器32〇最好具有一 組4通道8位元製作並且將來自濾波電路3〇2的〇¥至5乂 10 554625
五、發明說明（〇 之一組高頻寬—至-功率消耗比率。運算放大器31〇和312 可知到一種200kHz增益-頻寬乘積並且當驅動任何電容性 負載時有單位增益穩定性並且不受線性中部共模斥拒比下 降或跨越非線性之影響。一組串列電阻器3 14以及一組用 以微凋整k號範圍之單圈電位計3丨6被置放在運算放大器 31〇的負輸入和輸出之間，而另一電阻器318被置於運算放 大器3 1 0的負輸入和接地之間。這些元件以下面的方式共 同地控制從光檢測器210至A/D轉換器32〇之信號範圍： 電阻器3 1 8除以電阻器3 14加上1設定最小的增益，而（電 位計3 16加上電阻器3 14)乘以電阻器3 1 8加上1設定最大 增益。利用這方法，光檢測器210可以在具有等於1〇,〇〇〇 分貝（dB)下降信號-對-雜訊比率之1 7_位元衰減的頻率之寬 範圍上被校準。 平坦面板LCD裝置1 04 —般被兩組彩色燈所照亮，它 們是光源1(紅色）和光源2(藍色），各具有不同的頻譜輸出。 來自這些光源的光在LCD裝置104之内被紅色、綠色、和 藍色濾波器過濾。光源1之照明產生一組白點 (R=G = B = 25 5)，其具有大約3,650K之相關色彩溫度。光源 2之照明產生大約地12,300K之一種白點色彩溫度。感知器 系統1 02允許屏幕亮度和色彩溫度兩者利用調整各發光源 強度而獨立地被設定。LCD裝置1 04之白點可理論地被設 定在從3,600K至12,000K之一色彩溫度範圍。在這被限制 的日光發光範圍之上，一種相關色彩溫度的倒數向量表示 被決定而線性地隨彩度座標變化。對於具有非常穩定彩度 12 554625 10 五、發明說明（ 的光源，雙重主要監視器的校準和設置可被簡化。如果其 衫度是穩定的話，各光源之輸出不需要絕對的。這樣的穩 定性使得可使用本感知器設計，其對於頻帶間隙能量是最 穩定的綠色頻道被校準。
第4圖展示軟體模組14〇與感知器系統1〇2之關係。 軟體模組14〇提供一組圖形使用者界面1 以在[CD裝置 104权準中提供一組使用者界面。軟體模組140存在於連接 到LCD襞置104之主電腦中並且與平臺無關。軟體模組14〇 包含扠準演算法1 72以驅動一組感知器系統應用程式界面 174以及背光應用程式界面176。感知器系統應用程式界面 1 74提供資訊至一組感知器系統驅動器模組丨76以便經由 串列界面模組178、I2C模組180、或USB模組182的任一 組傳送控制資訊至感知器系統102。相似地，背光應用程式 界面1 75提供資訊至一組背光驅動器模組丨77以經由串列 界面模組178、I2C模組180、或使用模組182的任一組而 傳送控制資訊至LCD裝置104。 為了作用如同一組絕對亮度感知器，感知器系統1 02 使用一種習知轉移標準而被校準。習知轉移標準之範例為 使用一種Minolta CS-100色度計以及一種Colortron聚光精 確光檯作為光源。CS-100色度計之照明響應已被設定為一 種標準燈，並且其彩度座標被使用在3 111GK時被校準之光 譜照射標準燈而被調整，該校準是由日本國際貿易和工業 部電品技術實驗室所進行。一種顯示器使用紅色和藍色組 對燈而發光。各組對燈強度可以被改變以設定顯示器之色 13 554625 五、發明說明（η ) 彩溫度和亮度。顯示器之被校準目標亮度是200燭光/m2並 且目標色彩溫度是一種日光修改黑體溫度D55。達成亮度 目標是比達成色彩溫度目標更好。
在達到適當的目標之後，紅色和藍色信號被設定為零 以至於僅綠色#號被施加至光檢測器21 0。滤波電路302 中之電位計P1被調整以從A/D轉換器32〇得到一組235 計數值。在放大器310之輸出端電壓被檢查以確信其已飽 和。一組0.3的中性欲度被置於光檢測器21 〇之前以決定讀 取是否下降至11 7或11 8計數以供確認。如果該信號不下 降’則光檢測器210具有太多光下降在它之上而導致中性 密度過濾增加。如果被增加的過濾是必要的，則所有先前 被選擇的试驗取樣被重新校準。紅色和藍色屏幕計數接著 被檢查’並且如果他們超過240，則在紅色和藍色頻譜區域 增加過濾。如果計數下降在128之下，則在適當的區域中 頻譜過濾被增加。一旦感光度被設定至適當的操作範圍， 則感知器系統1 02準備好供一般的製作。
Ik著勃體106 ’軟體模組140可操作以利用設定其亮 度、色彩溫度、以及珈瑪曲線而校準一組LCD裝置】〇4。 軟體模組140之任務是決定平面LCD裝置1〇4之亮度和色 彩溫度，其燈具並不線性地追蹤驅動信號，其僅使用一種 光一無選擇性之光檢測器21 〇。軟體模組14〇量測LCD裝 置104之珈瑪曲線並且可健存資訊在使用於色彩編碼之國 際色彩微碼標準之國際色彩聯盟（ICC)曲線圖表中。因為燈 驅動器是非線性的，系統之啟始狀態是未知。軟體模組14〇 554625 五、發明說明（l2 使用色彩混和法則並且提供相對色彩向量之一種轉換至彩 度座標以便允許光源、i和光源2紅色、綠色、和藍色頻道 之相對貢獻的決定。利用紅色、、綠色、和藍色色彩濾波器 被產生之三激值是穩定的。因此，LCD裝置1〇4之彩度輸 出可被各別的濾波器所決定。
啟始狀態和信號線性（來自交流電燈具反相器電源）可 以下面的方式被決定。首先，光源、i和光源2之照度水準 被设定至最小並且信號位準被記錄。其次，從光源丨輸出 之照度從最小至最大以四步驟被增加並且信號位準被記 錄。接著，光源2輸出之照度從最小至最大以四步驟被增 加並且信號位準被記錄。最後，信號中之差量可以被使用 以映射兩光源的輸出作為輸入信號之函數。從開始之三激 值’發光源之啟始和差分狀態可被決定。一旦軟體模組14〇 形成這決定，則軟體模組140可設定LCD裝置1〇4之亮度 和色彩溫度。給予一種所需的相關色彩溫度，該點之彩度 座“以及所需免度之必須燈驅動電壓可依據各發光光源提 供比色法的已知比例至混合色之實情而被決定。此外，軟 體模組140可操作以旁通被置於主電腦中之圖形卡界面的 任何自製變化或經由界面而作用。在一較佳實施例中，使 用者能夠提供輸入至軟體模組140並且利用GUi 11〇裝置 而接收來自軟體模組14 0之輸出。軟體模組14 0應該也利 用GUI 110裝置提供資訊以供使用者產生[CD裝置1〇4之 一組國際色彩聯盟（ICC)曲線圖表，預置彩度值，並且產生 和儲存自製使用者設定。軟體模組140也可計算相關色彩
15 554625 13 五、發明說明 溫度並且報告亮度至正或負兩個百分點程度。軟體模組"Ο 積分經過許多週期以改進穩定性。 感知器系統102具有一種有提供適當之比色性質的光 譜過濾元件之光通道，該比色性質在綠色頻譜區域中線性 地相關於LCD顯示器裝置104亮度之標準信號。從這相關 性，種與其他主要頻道之關係可被建立。使用一種光譜 無選擇性之光檢測器，LCD裝置1〇4中主要色彩滤波器的 彩度可由測量其亮度而被決定。進一步地，利用校準白點， 所有灰階點和RGB色彩原色被匹配。因為背光是普遍於 LCD裝置104之所有的色彩並且以習知的穩定方式在所有 的範圍之内變化’目而m主要的色彩可有效地設定 所有其他的色彩。因此，設定白色之珈瑪反應曲線同時也 可Λ定RGB色彩頻道之珈瑪。相似地，設定RGB色彩頻 道之珈瑪反應曲線同時也可設定在白色之所有灰階位準的 珈瑪曲線。對於陰極射線管裝置，因為設定一組主要的色 彩可旎夂到其他主要色彩互動的影響，不同的原色可能需 要不同的珈瑪更正。 感知器系統102也可被使用以更正從[CD裝置1 04表 面反射之不需要光線之屏幕上的影像。利用在感知器系統 1〇2之内的光譜無選擇性光檢測器21〇和色彩濾波器216 , 對於LCD裝置1 〇4珈瑪設定的一種定量更正係數可以被得 到以保持影像外形而不管環境的觀看條件。 在環境條件操作之LCD裝置1〇4有某些程度地遭受 環境之外部光線照射。這外部照射可導致雜散反射，因
-16 - 554625 五、發明說明（l4) 為當其照射到LCD裝置1 04表面時，其接著導致影像色 度（甚至内容）不飽和而且不利地影響其對比。這些雜散反 射可降低LCD裝置1 04之珈瑪曲線圖表。感知器系統1 〇2 可從LCD裝置1 04量測周遭的光線並且利用適當地修改 LCD裝置1〇4珈瑪反應曲線而更正它以至於原始影像的 透色和色澤被保持。軟體模組140將利用施加一組作為 轉移函數更正之第二珈瑪曲線而達成這更正。例如，在 周遭壳的狀況中珈瑪曲線將被增加。因為從LCD裝置1 04 被反射亮度之振幅導致模糊刺眼強光不飽和，雙重光譜 燈之白點設定將不受到影響。因為感知器系統1〇2整合 所有抵達LCD裝置1 04觀看者之被反射的空間光線，所 以首先得到在模糊刺眼強光的問題之更正。另外，在設 e十一組濾波器以等化光檢測器之反應的程序中，紅外線 能量的主要部份被消除，其將影響模糊刺眼強光調整之 精確度。所有這些利用一種單一非光譜選擇光檢測器2 i 〇 而被達成。 視訊或靜止影像或景像根據作者或編輯者給予它們之 色調、飽和度以及色彩溫度數值而被產生、被編輯、被儲 存、並且接著被呈現在媒體上面。一旦它們因此被壓印及/ 或被複製，則不可能對於内容分別部份的前述辨識性質有 進一步改變而不用改變所有内容的性質。任何視訊或靜止 畫像之觀看經歷可經由使用雙重的或多頻譜光源經由使用 電子式或膠捲媒體之色彩溫度的動態控制而被強化。内容 作者或編輯者可以與光學數位媒體，例如數位視訊（Dv)、
554625 五、發明說明（15 高畫質電視（HDTV)、eCinema、數位視訊碟片（DVD)、以及 以QuickTime、AVI、RealVideo、或其他格式被儲存之視訊 同步地儲存一組色彩溫度值離散軌跡。同時也可預見，這 強化方法將有利地作用於其他格式，包含例如編的向量 動晝、例如微軟公司的PowerPoint簡報 軟體、例如網頁中之騰或⑽影像之壓縮靜止影::： 格式、PhotoCD、TIFF、Photoshop、以及其他的格式。 感知器系統102提供一種方法以利用前述動態方式強 化這些視訊和靜止影像觀看經歷之㈣。不$色彩溫度值 可以在所給予的儲存媒體之内的執跡或其他適當的記憶體 位置中被編石馬，其與在被呈現之視覺的具體内容之内的適 當景象或影像同步。軟體模組140可操作以控制lcd裝置 104並且經由視訊信號電纜線（DDC)、串列界面、通用串列 匯流排（USB)界面、或其他適當的界面協定接收被編碼的色 彩溫度值。這資訊接著可利用存在於LCD裝置1〇4中之影 像驅動器而被檢測，該等驅動器可使色彩溫度經由視訊信 號電纜線（DDC)、串列界面、USB界面、或其他控制機構而 能夠與三激勵影像資料無關地被控制。一些標準已被發展 出，其將關於所給予影像之創作或列印之主要色彩校準參 數編碼在說明影像之資料體内。然而，平坦面板校準系統 包$具有可調整色彩溫度資料的一組背光LCD裝置 104’其中LCD裝置104之色彩溫度可以動態方式被調整。 軟體模組140可對於重放以及著述兩者之環境提供被顯示 v像不门σ卩伤的色彩溫度動態調整。此外，標準檔案格式， 18 554625 五、發明說明（ι〇 例如TIFF、QuickTime、以及其餘者可被延伸以包含色彩溫 度資料資訊。
平面校準系統1 00提供一種低成本高性能能力以校準 顯示裝置並且延長顯示裝置可用之服務期。利用能調整顯 示裝置’内容創作者和印刷者/出版者可有效地在大距離上 之細小部分完成一種規定的處理程序。DVD播放器之色彩 溫度知曉版本以及其他的軟體應用也可以經由使用本感知 器系統而被產生並且容納。本感知器系統利用可調整之白 色平衡以及適應式之孙I瑪技術之優點並且可被使用於L c d 和CRT裝置。 因此，明顯地，依據本發明，提供一種小型平坦面板 色彩杈準系統，其可滿足前述說明的優點。雖然本發明已 詳細地被說明，熟習本技術者應該了解，本發明可有各種 改隻替代、以及修改而不脫離下面申請專利範圍所定義 的本發明之精神和範疇。
19 554625
五、發明說明（η)
ff寸錄A 慼知器校準演算法 [1] 打開紅色燈，關閉藍色燈並且記錄Rl、、Gl。 [2] 打開藍色燈，關閉紅色燈並且記錄、b2、G2。 [3] 定義各燈色彩座標
Di = 128[R1-B1]/(R1 + G1+B〇] D2-128[R2_B2)/(R2 + G2 + B2)] [4] 紅色燈之色彩溫度是Ti 藍色燈之色彩溫度是T2 [5 ]任思的色彩溫度τ之D的目標值（一組任意的色 彩座標）如下： D=r/T+a 其中Γ是斜率並且a是一組常數。 [6] r=T1T2[(Di.D2)/T2-Ti] [7] a=(D2T2-D1T1)/(T2-Ti) 設定色彩溫度和屏幕亮度 假設：綠色亮度值是屏幕亮度之線性函數。 [1 ]從一組所需的τ值，D和Dt目標值可從D = Γ/Τ 而被計算。 [2] 選擇一組屏幕亮度目標值。 [3] 設定兩組燈於它們的範圍中心或在最後的亮度 狀態，如果一組校準剛好被進行。 20 554625 五、發明說明（is) 量測啟始狀態，R1、G1、B1，紅色驅動S R 1 +藍色驅 動 Sb 1。 [4] 減少紅色燈並且量測Sri-ΙΟ之R】、G】、Bj。 [5] 返回紅色設定原始值並且減少藍色燈且量測 Sri-ΙΟ 之 Rk、Gk、Βκ。 [6] 計算Gi、G】、Gk、Di、Dj、Dk並且形成下面的 導數： △ Dr=(Di=Dj)/1 0 導數 Z) w/r 紅色 △ DbKD^DkVIO 導數 Z) w/r 藍色 △ Gr^G^GjVIO 導數 G w/r 紅色 △ Gb^G^GkVIO 導數 G w/r 藍色 [7] 假定系統是線性： Dt=Di~*~A Dr · Δ r+Δ Dq · Δ Β Gt=Gi+A Gr · Δ r+Δ Gb · Δ Β 並且 Ι)γ - Dj ΔΖ)λ GT — Gj △A △g5 解出△ R及△ Β，那是紅色和藍色燈必須被改變之量， 並且啟始狀態之新的開始值成為： Srj New = SRJ 〇ld+ Δ R SbJ New^Sej Old+Δ R 反覆直至達到下面狀態為止 Dt =Di= 0 並且 Gt-Gi= 〇 21 554625 五、發明說明（l9) 元件標號對照表 100……平坦面板色彩校準系統 102……感知器系統 104……背光液晶顯示器（LCD)裝置 106……韌體元件 108……主電腦 109……串列匯流排（USB)連接 110……GUI 112……數位界面埠 114……串列埠 118……定標器板 120……反相器單元 122……LCD控制板 124......連接器界面 126……視覺控制板 130……I2C界面 132……I2C界面 134……界面單元 136……串列界面 13 8......電源界面 140……色彩鎖定軟體模組 142……視覺控制界面 144……同步器單元 146……場可程式閘陣列 22 554625 五、發明說明（2〇) 148·. …CMOS單元 150·· …頂部照射器 152·· …底部燈 154·. …閘極驅動器 156·· …源極驅動器 170·· …圖形式使用者界面 172··. …校準演算法 174·" …應用程式界面 175·" …背光應用程式界面 176.·· …驅動器模組 177··· …背光驅動器模組 178·" …串列界面模組 180·" …I2C模組 182··· •••USB模組 200··· …懸掛器 202··· …外罩 208··· …鏡片 210·.· …光檢側器 212·.· …彈性體或泡沫塑料墊 214·" …電路板 216… …色彩濾波器 300··· …微電腦 302.·· …濾波電路 310." …放大器 23 554625 五、發明說明 312…·. 314…·· 316…·· 318..... 320…·· (21 ) 放大器 串列電阻器 電位計 電阻器 轉換器 24

Claims (1)

  1. 六、申請專利範圍 •一種用以校準顯示器之系統，其包含·· 一組鏡片，其可操作以接收來自顯示裝置之窄的、垂直 的、以及均勻角錐角度之入射光； 一組光檢測器，其可操作以檢測入射光之性質而無視於 鏡片相對於顯示裝置之位置關係； 一組微處理機，其可操作以反應於利用光檢測器檢測的 入射光之性質而產生該顯示裝置之色彩溫度和亮度，該微 處理機可操作以提供色彩溫度和亮度以便調整該顯示裝置 之顯示參數。 2·如申請專利範圍第"員之系統，其中該鏡片可操作而 以整體内部反射45度鏡面的方式傳送光線。 3·如申請專利範圍第丨項之系統，其進一步地包含： 一組色彩遽波器，其可操作以在光線傳送至光檢測器之前 過渡光線。 4.如申請專利範圍第3項之系統，其中該色彩滤波器可 操作以等化入射光而供綠色頻譜區域中之校準。 5 士申《月專利範圍第1項之系統，其中該光檢測器是光 譜地無選擇性。 6·如申β月專利範圍第5項之系統，其中該光檢測器是一 種線性矽光檢測器。 7·如申請專利範圍第丨項之系統，其進一步地包含： 可操作以接收來自微電腦之色彩溫度和亮度之韌體； 一組存在於與該顯示裝置相結合的主電腦之軟體應 用；該軟體應用可操作以接受來自圖形使用者界面之輸 554625 六、申請專利範圍 用以調整入射光之信號範圍的裝置。 15·如申請專利範圍第u項之系統，其中該用以檢測光 線之裝置被安置而不需要考慮與顯示器之任何距離需求。 16 · —種校準顯示器之方法，其包含： 接收來自鏡片前面之顯示器入射光； 經由該鏡片側面傳送該入射光； 在一組光檢測器接收該入射光； 產生對應至該光檢測器入射光之信號； 轉換該信號成為數位格式； 決定與該信號相關的色彩溫度以及亮度； 傳送該色彩溫度和亮度至一軟體模組以供處理。 Π.如申請專利範圍第16項之方法，其進一步地包含： 過濾該入射光以模擬該顯示器之綠色頻道。 18.如申請專利範圍第16項之方法，其進—步地包含： 過濾該信號以移除在臨限位準之上的頻率。 19·如申請專利範圍第丨6項之方法，其進一步地包含： 調整該信號之信號範圍。 20.如申請專利範圍第16項之方法，其進一步地包含： 調整該顯示器之色彩溫度和亮度。
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