TWI512712B - 用於顯示器校準之方法及裝置 - Google Patents

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Description

用於顯示器校準之方法及裝置
本申請案主張2012年5月22日申請之美國專利申請案第13/477,680號之優先權，該專利申請案在此被以引用的方式全部併入本文中。
本發明係關於校準，且更特定而言，係關於電子器件中的顯示器之校準。
諸如攜帶型電腦、媒體播放器、蜂巢式電話、機上盒及其他電子設備之電子器件常具備用於顯示視覺資訊之顯示器。
針對給定顯示器之顯示色彩效能的特性可為原生白點。顯示器之原生白點通常由一組色度值定義。與原生白點相關聯之色度值用以表示當顯示器中的顯示像素之所有色彩正在全功率下操作時由顯示器產生之色彩。
歸因於製造變化，一顯示器之原生白點可不同於另一顯示器之原生白點。當試圖製造具有一致顯示色彩效能之電子器件時，此類型之顯示色彩效能變化可造成挑戰。因此，有時在製造期間藉由調整顯示器之白點而校準器件顯示器。
顯示器之白點通常使用先前所量測之顯示gamma模型(display gamma model)來調整，該顯示gamma模型描述數位顯示控制值與自施加彼等數位顯示控制值而產生之顯示光強度之間的關係。該顯示gamma模型通常於一分離的校準操作中進行判定。
執行分離的gamma模型判定操作及色彩效能校準操作可造成具有顯示器之電子器件的生產中之不良延遲。
因此，將需要能夠提供用於校準具有彩色顯示器之電子器件之改良式校準系統。
可提供一種用於在製造期間校準一電子器件中之一顯示器之校準系統。
一顯示器可包括一液晶顯示器，其具有用於產生各種色彩之光的顯示像素。該顯示器可具備用於操作該等顯示像素之顯示驅動器電路。該顯示驅動器電路可在各別選定功率位準下驅動有色顯示像素之選定組合以產生具有一所要色彩的光。
在顯示器校準操作期間，可藉由識別一顯示gamma模型之最佳參數且使用該顯示gamma模型執行對該顯示器之反覆白點校準調整來執行顯示器校準操作。該顯示gamma模型可用以描述自提供至該顯示器之數位控制設定之一改變而產生的顯示光強度之改變。
識別該顯示gamma模型之該等最佳參數可包括：在使用在顯示控制設定之一所要範圍中的顯示控制設定來操作該顯示器時收集顯示強度效能資料(本文中有時被稱作gamma效能資料)。該所要範圍可為亦將用於執行顯示色彩效能校準操作過程中之一數位顯示控制值範圍。舉例而言，該所要範圍可包括在對應於針對該顯示器之一最大功率位準處或附近的顯示像素功率位準之數位顯示控制值。可使用先前所收集之顯示效能資料來判定該所要範圍。
執行對該顯示器之反覆白點調整可包括：收集該所要範圍中之顯示色彩效能資料；將該顯示色彩效能資料轉換成一組三色激勵值；比較該等三色激勵值與目標三色激勵值；基於該等三色激勵值與目標三色激勵值之該比較而產生顯示器校準參數；及將該顯示器校準參數 提供至該電子器件。
由該器件接收之顯示器校準參數可儲存於待在開機操作期間存取的器件記憶體之一開機磁區中，或可編碼至與該顯示器相關聯且用以在開機操作期間於一經校準模式中操作該顯示器之顯示器電路中。
若需要，基於額外器件中之顯示器的先前觀察之顯示效能的初始顯示器校準參數可在顯示器校準操作開始時提供至該器件。
本發明之另外特徵，其本質及各種優點將自隨附圖式及以下較佳實施例之詳細描述更顯而易見。
10‧‧‧電子器件
12‧‧‧儲存及處理電路
14‧‧‧顯示器
16‧‧‧無線通信電路
18‧‧‧輸入輸出器件
20‧‧‧顯示驅動器電路
22‧‧‧觸敏式電路/顯示器觸控電路
24‧‧‧發光組件
30‧‧‧像素/顯示像素
40‧‧‧校準系統
42‧‧‧校準計算設備
43‧‧‧顯示光/光
44‧‧‧測試腔室
45‧‧‧光敏式組件
46‧‧‧路徑
48‧‧‧光感測器
50‧‧‧有界區域
51‧‧‧gamma效能資料/gamma效能資料點
52‧‧‧範圍
53‧‧‧gamma模型
NWP1‧‧‧原生白點
NWP2‧‧‧原生白點
NWP3‧‧‧原生白點
TWP‧‧‧目標白點
圖1為根據本發明之一實施例的具有一顯示器之一說明性電子器件之圖。
圖2為根據本發明之一實施例的顯示器之一說明性部分之圖，其展示有色顯示像素可按列及行排列之方式。
圖3為根據本發明之一實施例的用於執行顯示器校準之一說明性校準系統之圖，該校準系統包括校準計算設備及具有一光感測器之一測試腔室。
圖4為根據本發明之一實施例的展示使用待在執行顯示色彩效能校準操作過程中使用之數位顯示控制值範圍中的一組數位顯示控制值收集之顯示強度效能資料可用以獲得用於顯示器之gamma模型的方式之說明曲線圖。
圖5為根據本發明之一實施例展示各種顯示器之原生顯示白點可關於目標白點分佈的方式之一說明性色度圖。
圖6為根據本發明之一實施例的在執行對具有顯示器之電子器件之顯示gamma及顯示白點校準中涉及的說明性步驟之流程圖。
圖7為根據本發明之一實施例的在使用待在收集顯示色彩效能資料過程中使用之顯示控制設定範圍來獲得顯示gamma模型中涉及的說 明性步驟之流程圖。
圖8為根據本發明之一實施例的在執行對顯示器之反覆顯示白點校準操作中涉及的說明性步驟之流程圖。
圖9為根據本發明之一實施例的在使用所收集之顯示效能資料產生顯示器校準參數中涉及的說明性步驟之流程圖。
圖10為根據本發明之一實施例的在使用於顯示器之製造期間提供至顯示器之顯示器校準參數來操作顯示器中涉及的說明性步驟之流程圖。
圖11為根據本發明之一實施例的在基於額外先前所校準之顯示器之顯示色彩效能而執行對顯示器之初始顯示器校準中涉及的說明性步驟之流程圖。
諸如蜂巢式電話、媒體播放器、電腦、機上盒、無線存取點及具有顯示器之其他電子設備的電子器件可在製造期間加以校準。顯示器可包括液晶顯示器(LCD)螢幕、發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)，及呈現視覺資訊及狀態資料及/或收集使用者輸入資料之其他組件，諸如，觸敏式組件。顯示色彩效能的特性可部分地為諸如顯示白點之色彩效能統計。可在校準操作期間量測及修改給定顯示器之顯示白點以靠近目標白點。可在顯示白點校準操作期間使用顯示白點資訊(諸如，一或多個額外器件中之顯示器的顯示白點效能資料)來量測顯示gamma參數。
圖1中展示可具備一顯示器的類型之一說明性電子器件。電子器件10可為：電腦，諸如，整合至諸如電腦監視器之顯示器內的電腦、膝上型電腦、平板電腦；稍微較小攜帶型器件，諸如，手錶器件、垂飾器件或其他可佩戴或小型器件；蜂巢式電話；媒體播放器；平板電腦；遊戲器件；導航器件；電腦監視器；電視；或其他電子設備。
如圖1中所示，器件10可包括諸如顯示器14之顯示器。顯示器14可包括發光組件24、觸敏式電路22、用於操作發光組件24之顯示驅動器電路20，及其他顯示器組件。
發光組件24可包括由反射性組件、液晶顯示器(LCD)組件、有機發光二極體(OLED)組件或其他合適的顯示像素結構形成之顯示像素。為了提供顯示彩色影像之能力給顯示器14，發光組件24可包括具有彩色濾光片元件之顯示像素。每一彩色濾光片元件可用以將色彩賦予至與顯示器14之像素陣列中之各別顯示像素相關聯的光。
諸如觸敏式電路22之顯示器觸控電路可包括電容性觸控電極(例如，氧化銦錫電極或其他合適的透明電極)，或其他觸控感測器組件(例如，電阻性觸控技術；聲學觸控技術；使用光感測器、力感測器等之觸控感測器配置)。顯示器14可為併有顯示器觸控電路22之觸控螢幕，或可為並非觸敏式之顯示器。
作為一實例，顯示驅動器電路20可包括安裝至液晶顯示器之諸如薄膜電晶體層的顯示層之驅動器積體電路。顯示驅動器電路20可耦接至器件10中之額外電路，諸如，儲存及處理電路12。
器件10中諸如儲存及處理電路12的控制電路可包括微處理器、微控制器、數位信號處理器積體電路、特殊應用積體電路及其他處理電路。諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、硬碟機儲存器、固態碟及其他儲存電路之揮發性及非揮發性記憶體電路亦可包括於處理電路12中。電路12可包括經組態以儲存待在器件之開機操作期間使用之開機資訊的儲存器。顯示器校準資訊可作為開機資訊之部分儲存，或可使用顯示驅動器電路20或與顯示器14相關聯之其他電路儲存。
電路12可使用無線通信電路16及/或輸入輸出器件18獲得使用者輸入且將輸出提供至使用者。輸入輸出器件18可包括揚聲器、麥克風、感測器、按鈕、鍵盤、顯示器、觸控感測器及用於接收輸入且供 應輸出之其他組件。無線通信電路可包括無線區域網路收發器電路、蜂巢式電話網路收發器電路及用於無線通信之其他組件。
顯示器14可包括一陣列顯示像素。每一顯示像素可用以產生與該顯示器之一部分相關聯的顯示光。圖2中展示說明性顯示像素陣列之一部分。如圖2中所示，顯示器14可具有一像素陣列，該像素陣列具有成列及成行之像素30。可存在數十列及行、數百列及行或數千列及行之顯示像素30。若需要，每一像素30可為一彩色像素，諸如，紅(R)像素、綠(G)像素、藍(B)像素或另一色彩之像素。舉例而言，紅像素R可包括在光產生元件(例如，LED或液晶元件)上之紅色濾光片元件，其在使紅光通過時吸收及/或反射非紅光。然而，此僅為說明性的。像素30可包括用於產生給定色彩之光的任何合適結構。
可使用諸如顯示驅動器積體電路之顯示驅動器電路20(圖1)，且若需要使用形成於顯示器基板層上之相關聯的薄膜電晶體電路以產生用於操作像素30(例如，接通及/或關斷像素30，及/或調整像素30之強度)之信號，諸如，資料信號及閘極線信號(例如，分別在顯示器14中之資料線及閘極線上)。在操作期間，顯示驅動器電路20可控制資料信號及閘極信號之值以控制與顯示像素中之每一者相關聯的光強度，且藉此在顯示器14上顯示影像。
顯示驅動器電路20可用以將每一顯示像素30之數位顯示控制值轉換成用於控制每一像素之亮度的類比顯示信號。諸如儲存及處理電路12之控制電路可提供對應於每一像素之所要像素強度的數位顯示控制值(常常為值在0至255之間的整數)給顯示驅動器電路20。舉例而言，數位顯示控制值為0可導致「關斷」像素，而數位顯示控制值為255可導致像素在最大可用功率下操作。
顯示驅動器電路20可用以同時地操作不同色彩之像素30，以便產生具有為(例如)原色紅、綠與藍之混合的色彩之光。作為實例，操 作紅像素R及藍像素B可產生顯現紫色之光，操作紅像素R及綠像素G可產生顯現黃色之光，且操作紅像素R、綠像素G及藍像素B可產生顯現白色之光。
然而，對人眼顯現白色之光可包括各種不同基礎光譜功率分佈(例如，可自諸如紅、綠及藍之個別色彩之光的各種組合產生)。作為實例，陽光對人眼顯現白色，但包括相對大量藍光，而來自白熾電燈泡之光對人眼顯現白色，但包括相對大量紅光。
歸因於製造變化，在全功率下，一些顯示器相比於其他顯示器可產生相對較大或較小量的每一色彩之光。歸因於此等製造差異，由一器件中之顯示器產生的白光可不同於由另一器件中之顯示器產生的白光。
可藉由以下操作來校正此等差異：調整一器件中之顯示器之顯示控制設定，使得彼顯示器之顯示色彩效能匹配另一器件中之顯示器之顯示色彩效能。調整顯示器之顯示控制設定可(例如)包括調整諸如電路20(圖1)之顯示控制電路傳遞給每一色彩之像素30的相對最大功率位準。可減小每一色彩之像素30的最大功率位準，例如，藉由減小彼色彩之像素的最大可能數位顯示控制值(例如，自最大值255減小至最大值251)。
為了生產具有在所有器件上展現均一顯示效能之顯示器的電子器件，可在製造期間校準每一器件中的顯示器，使得每一器件中之顯示器的顯示色彩效能(例如，白光之光譜含量)匹配標準(有時叫作目標)顯示色彩效能。校準顯示器可包括：判定顯示gamma模型(例如，描述數位顯示控制值之特定變化對像素強度之影響的模型)之一或多個參數；及基於所收集之顯示效能資料及顯示gamma模型提供顯示器校準資料給器件。
圖3為可用於校準用於諸如器件10之器件之顯示器的一說明性校 準系統之圖。如圖3中所示，校準系統40可包括耦接至諸如測試腔室44之測試裝置的校準計算設備42。校準計算設備42可包括一或多個電腦、一或多個資料庫、一或多個顯示器、用於校準計算設備42之技術員控制的一或多個技術員介面器件(例如，鍵盤、觸控螢幕、操縱桿、按鈕、開關等)、通信組件或其他合適的校準計算設備。
校準計算設備可經由諸如路徑46之有線或無線通信路徑而耦接至測試腔室44。
測試腔室44可包括諸如光感測器48之光感測器。光感測器48可包括用於在校準操作期間收集由顯示器14發射之顯示光43的一或多個光敏式組件45。光感測器48可包括經組態以收集有色光之光敏式組件45，諸如，比色光敏式組件及分光光度光敏式組件。
舉例而言，光感測器48可為具有對應於顯示器14中之每一組有色像素的一或多個光敏式組件45之比色計。舉例而言，可使用具有對應的紅、綠及藍光敏式組件45之光感測器來校準具有紅、綠及藍顯示像素之顯示器。然而，此僅為說明性的。顯示器可包括用於發射不同於紅、綠及藍之色彩的顯示像素，且光感測器48可包括對不同於紅、綠及藍之色彩敏感的光敏式組件45，且可包括白光感測器，或可包括分光感測器。
光感測器48可由系統40用以將顯示光43轉換成顯示效能資料，以用於校準諸如顯示器14之顯示器的效能。舉例而言，校準計算設備42可用以操作光感測器48以用於收集顯示強度效能資料(例如，對應於作為數位顯示控制值之函數的顯示光強度之資料)及顯示色彩效能資料(例如，原生白點效能資料、經校正之白點效能資料等)，以用於校準諸如顯示器14之顯示器。
若需要，測試腔室44可為防止外部光(例如，測試設施中之環境光)在校準操作期間到達光感測器48之不透光腔室。
在校準操作期間，可將器件10置放至測試腔室44內(例如，由技術員或由機器人部件)。校準計算設備42可用以在校準操作期間操作器件10及光感測器48。舉例而言，校準計算設備42可發出命令給器件10(例如，藉由經由路徑46傳輸信號)以操作顯示器14之一些或所有像素。在器件10正操作顯示器14之像素時，校準計算設備42可操作光感測器48以收集對應於由顯示器14發射之光43的顯示強度效能資料(顯示gamma效能資料)及/或顯示色彩效能資料。
校準計算設備42可在收集顯示強度效能資料過程中使用諸如數位顯示控制值之所要範圍的顯示色彩效能資訊。該所要範圍可為亦用於收集用於顯示白點校準之顯示色彩效能資料的數位顯示控制值範圍。校準計算設備42可用以識別gamma模型之一或多個參數(例如，gamma值)，該gamma模型描述由顯示器14產生之顯示強度與來自所要範圍中之顯示強度效能資料的每一數位顯示控制值有關之方式。以此方式，可使用最少量之資料來執行顯示gamma校準(顯示強度效能校準)及顯示色彩效能校準，藉此減少校準每一顯示器所需的時間。
校準計算設備42可經由路徑46而自光感測器48接收顯示強度效能資料及/或顯示色彩效能資料。校準計算設備42可用以處理所收集之資料，以使用顯示強度效能資料(gamma效能資料)來最佳化顯示gamma模型，及使用經最佳化之gamma模型及所收集的顯示色彩效能資料來產生諸如顯示器校準參數之顯示器校準資料。用於每一顯示器之顯示器校準資料可用以適當地更改用於彼顯示器之顯示設定，使得顯示器的經校正之白點處於目標白點之預定範圍內。
可在校準操作期間將顯示器校準資料自校準計算設備42提供至器件10。可使用儲存及處理電路12(圖1)將由器件10接收之顯示器校準資料儲存於器件10上。可將顯示器校準資料儲存於與儲存及處理電路12相關聯之揮發性或非揮發性記憶體中，以供在電路12上執行之軟 體存取，及/或可將顯示器校準資料硬編碼至與顯示器14相關聯之韌體(例如，顯示驅動器電路20)內。
在將顯示器校準資料儲存於與儲存及處理電路12相關聯之揮發性或非揮發性記憶體中之組態中，可在器件10之啟動操作(文本中有時被稱作開機操作)期間存取該顯示器校準資料。在此類型之組態中，顯示器14可在啟動操作之第一部分期間於未經校準模式中加以操作，且可在啟動操作之第二部分期間於經校準模式中加以操作。啟動操作之第二部分可跟在於啟動操作之第一部分期間存取顯示器校準資料之後。
在使用與顯示器14相關聯之電路(例如，顯示驅動器電路20)儲存顯示器校準資料的組態中，可在器件之實質上所有啟動操作(開機操作)期間於使用顯示器校準資料之色彩校準模式中操作顯示器14。
舉例而言，在色彩校準模式中操作顯示器可包括：將顯示控制信號自儲存及處理電路12(圖1)提供至顯示器；使用存儲於顯示控制電路中之顯示白點校準資料來調整提供之顯示控制信號；及使用經調整之顯示控制信號操作顯示器中之顯示像素。以此方式，諸如器件10之器件可具備甚至在開機操作期間亦顯示經色彩校準之影像的經色彩校準之顯示器。
校準系統40可經組態以校準數十個、數百個、數千個、數萬個、數十萬個、數百萬個、數千萬個或數千萬個以上器件(諸如，器件10)之顯示色彩效能。提供能夠使用最少量之顯示效能資料來執行顯示器校準操作(例如，藉由使用顯示強度效能資料來判定顯示gamma模型，該顯示強度效能資料係使用待用於執行顯示白點校準之數位顯示控制值範圍收集的)的校準系統40可因此顯著地減少將器件自製造廠移動至往終端使用者之送貨車所需要的時間。
圖4為展示待用於執行顯示白點校準操作之數位顯示控制值範圍 內的顯示強度效能資料可用於最佳化用於顯示器之gamma模型的方式之說明圖。諸如gamma模型53之顯示gamma模型可用以將由顯示器產生之光強度描述為針對可用數位控制值之整個範圍而提供至顯示器之數位顯示控制值的函數。
如圖4中所示，可使用可用數位顯示控制值之整個範圍中的諸如範圍R之子範圍中的諸如gamma效能資料51之顯示強度效能資料來判定gamma模型53。範圍R可為適用於執行顯示色彩效能校準操作之數位顯示控制值範圍。
舉例而言，在顯示色彩效能校準操作期間，可藉由提供範圍R中之數位顯示控制值給顯示器來操作諸如顯示器14之顯示器以產生顯示光。可在使用範圍R中之數位顯示控制值來操作該顯示器的同時收集顯示色彩效能資料。可用數位顯示控制值之整個範圍可(例如)自等於零之最小數位顯示控制值MIN延伸至等於255之最大數位顯示控制值MAX。
在顯示gamma校準操作期間，可在使用(例如)範圍R中之四個數位顯示控制值來操作顯示器的同時藉由量測顯示強度來收集資料51。可使用資料51藉由使用線性回歸過程或任何其他合適資料配適過程使合適模型之參數(例如，gamma值、增益值或其他參數)與資料51配適來判定gamma模型53。作為實例，合適模型可包括單一冪定律函數、增益-偏移-gamma(GOG)模型、增益-偏移-gamma-偏移(GOGO)模型或增益-gamma-偏移(GGO)模型。然而，收集四個gamma效能資料點51的圖4之實例僅為說明性的。若需要，可收集範圍R中之一個、兩個、三個或四個以上資料點，且使用其來獲得gamma模型53。
圖5為展示色彩空間之二維投影的色度圖。由諸如顯示器14之顯示器產生的色彩可由色度值x及y表示。可藉由將(例如)諸如紅強度、藍強度及綠強度之三個色彩強度(例如，由顯示器發射之有色光的強 度)變換成三個三色激勵值X、Y及Z且正規化首先兩個三色激勵值X及Y(例如，藉由計算x=X/(X+Y+Z)及y=Y/(X+Y+Z))來計算色度值。可使用由國際照明委員會(CIE)定義之變換或用於計算三色激勵值之任何其他合適色彩變換來執行將色彩強度變換成三色激勵值。
由諸如顯示器14之顯示器產生的任何色彩可因此由諸如圖5中所示之圖之色度圖上的點(例如，一對色度值x及y)表示。圖5之有界區域50表示所有色彩組合(亦即，總可用色彩空間)之色度值。有界區域50之子區域內含有可由給定顯示器產生之色彩。
諸如顯示器14之顯示器之顯示色彩效能的特性可為諸如顯示器之「白點」的色彩效能統計。一給定顯示器之白點常常由一組色度值定義，該組色度值表示在顯示器正於全功率下產生所有可用顯示色彩時由該給定顯示器產生之色彩。在校準期間之任何校正之前，顯示器之白點可被稱作彼顯示器之「原生白點」(NWP)。
歸因於顯示器之間的製造差異，在顯示器之校準之前，顯示器之色彩效能可不同於顯示器之所要(目標)色彩效能。所要顯示色彩效能的特性可為「目標白點」TWP(例如，表示由標準顯示器或照明體產生之色彩的一組色度值)。舉例而言，目標白點TWP可為對應於國際照明委員會(CIE)之D65照明體的白點。然而，此僅為說明性的。任何合適目標白點TWP可用於諸如顯示器14之顯示器的校準。
各種顯示器之原生(亦即，未經校準)色彩效能與彼等顯示器之目標色彩效能之間的差異的特性可為彼等顯示器之原生白點(例如，三個說明性顯示器之原生白點NWP1、NWP2及NWP3)與目標白點TWP之間的差異，如圖5中所示。
在校準操作期間，藉由調整顯示器14之像素30之一或多個色彩的相對輸出，可將顯示器之白點調整(校正)至諸如目標顯示色彩效能(諸如，目標白點(TWP))之範圍52的預定範圍內。可將對應於對顯示 控制設定之調整的顯示器校準資料提供至器件10，該等調整導致將顯示白點校正至目標白點之預定範圍內。然而，此僅為說明性的。在一些情境中，顯示器的所量測之原生白點NWP可在指定範圍52內，且可在不進行對顯示器之任何色彩效能校準校正的情況下，在判定顯示gamma模型之後終止校準操作。
如圖5中所示，諸如顯示器14之一或多個顯示器的原生白點NWP(例如，NWP1、NWP2、NWP3等)可關於用於所有顯示器之所要的目標白點而分佈於色度圖中之各種位置中。藉由量測各種顯示器之原生白點關於目標白點的分佈，可基於多個先前所校準之顯示器之平均原生白點與目標白點之間的差來判定平均顯示色彩校準值。可產生對應於平均原生白點與目標白點之間的差之初始顯示器校準資料。
若需要，在校準操作期間，可將此初始顯示器校準資料應用至每一顯示器之顯示控制設定，以便在量測顯示器之原生白點之前進行初始色彩校正。以此方式為每一顯示器提供初始色彩校準校正可幫助減少待在校準顯示器之色彩效能過程中執行的反覆校正之數目，藉此減少顯示器校準操作之總持續時間。
藉由調整顯示器14之像素30之一或多個色彩的相對輸出來將顯示器之白點調整至諸如範圍52之範圍內可包括調整諸如電路20(圖1)之顯示控制電路傳遞至每一色彩之像素30的最大功率位準。可藉由減小每一色彩之像素的最大可能數位顯示控制值(例如，自最大值為255減小至最大值為251)來降低用於彼色彩之像素30的最大功率位準。可產生表示(例如)數位顯示控制值之此類型改變的顯示器校準資料。
然而，為了校準系統判定將導致像素強度之所要的改變之最大數位顯示控制值的改變，校準系統可首先判定用於描述數位顯示控制值中的特定改變對像素強度之影響的經最佳化之顯示gamma模型。
校準系統40可藉由在使用數位顯示控制值操作顯示像素的同時 收集顯示強度效能資料來判定顯示gamma模型之參數(例如，gamma值)，該等數位顯示控制值處於待用以量測彼顯示器之原生白點NWP之數位顯示控制值範圍中。
校準系統可使給定顯示gamma模型(例如，單一冪定律函數、增益-偏移-gamma(GOG)模型、增益-偏移-gamma-偏移(GOGO)模型或增益-gamma-偏移(GGO)模型)之參數與彼範圍中的所收集之顯示強度效能資料配適。以此方式使用處於待用以量測原生白點NWP之數位顯示控制值範圍中的數位顯示控制值來判定gamma模型可幫助減少校準操作期間所收集之資料的總量。以此方式減少校準操作期間所收集之資料的總量可幫助縮短對於每一器件顯示器之校準操作的時間。
使用將用以量測原生白點NWP之數位顯示控制值而判定的顯示gamma模型及gamma值可用於產生用於將彼顯示器之原生白點NWP校正至目標白點TWP之可接受範圍內的顯示器校準資料過程中。
執行電子器件中之顯示器之校準中涉及的說明性步驟之流程圖展示於圖6中。
在步驟100處，可使用至少部分基於先前所收集的白點校準資料(例如，基於針對其他先前所校準之顯示器之白點校準資料的顯示控制設定範圍)之gamma效能資料(顯示強度效能資料)來判定用於顯示器的gamma模型之一或多個參數。
在步驟102處，可使用步驟100處所判定之gamma模型參數來執行顯示器之反覆白點校準。
如上結合圖6之步驟100描述的判定顯示gamma模型參數中涉及的說明性步驟之流程圖展示於圖7中。
在步驟110處，可提供待用於收集顯示白點資料過程中之諸如數位顯示控制值範圍的範圍。該數位顯示控制值範圍可(例如)自先前所收集之顯示白點資料(例如，針對其他先前所校準之顯示器的白點校 準資料)提取。該數位顯示控制值範圍可(例如)在200與255之間、在220與255之間、在235與255之間、在200與250之間或大於200。可為顯示器中之顯示像素之每一色彩提供範圍。針對顯示器中之顯示像素之每一色彩的範圍可對於全部色彩共同，或對於每一色彩不同。
在步驟112處，可收集顯示強度效能資料。強度效能資料可包括在使用所提供之範圍內的數位顯示控制值來操作顯示像素時所收集的像素強度資料。
在步驟114處，可使用所收集之顯示強度效能資料來判定顯示gamma模型參數(例如，藉由使諸如單一冪定律函數、增益-偏移-gamma(GOG)模型、增益-偏移-gamma-偏移(GOGO)模型或增益-gamma-偏移(GGO)模型之gamma模型中的gamma值與顯示強度效能資料配適)。
以上結合圖6之步驟102描述的執行顯示器之反覆白點校準中涉及的說明性步驟之流程圖展示於圖8中。
在步驟120處，可收集諸如顯示色彩效能資料之顯示效能資料(例如，使用圖3之校準計算設備42)。可(例如)藉由操作顯示器且在操作該顯示器時收集顯示效能資料來收集顯示色彩效能資料。顯示器14可(例如)由計算設備42操作(例如，藉由發出命令給器件10以操作顯示器14)，以在給定功率位準下照射每一色彩之一些或所有像素。在操作顯示器14時，可使用測試腔室中諸如光感測器48之光感測器來收集每一色彩處諸如色彩強度之色彩效能資料。
在步驟122處，可處理所收集之顯示效能資料(例如，使用校準計算設備42)。處理顯示效能資料可包括將顯示效能資料(例如，每一色彩處的色彩強度)轉換成一組顯示三色激勵值。
在步驟124處，可將經轉換之顯示三色激勵值與一組目標三色激勵值(例如，對應於圖4之目標白點TWP之色度值的三色激勵值)進行 比較。
比較經轉換之顯示三色激勵值與目標三色激勵值可包括判定經轉換之顯示三色激勵值是否處於目標三色激勵值之可接受範圍(例如，圖4之範圍52)內。
若判定經轉換之顯示三色激勵值處於目標三色激勵值之可接受範圍內，則校準系統40可前進至步驟126。
在步驟126處，可針對合格顯示器採取適當動作。針對合格顯示器之適當動作可包括終止顯示器校準操作且將具有合格顯示器之器件10裝運至終端使用者、將具有合格顯示器之器件10遞送至後續校準台或測試台上以用於校準或測試器件10之其他組件，或將器件10遞送至後續製造台上以用於器件10之進一步組裝。
若判定經轉換之顯示三色激勵值處於目標三色激勵值之可接受範圍外，則校準系統40可前進至步驟128。
在步驟128，校準系統40可用以基於經轉換顯示三色激勵值與目標三色激勵值之間的所量測之差，產生顯示器之諸如顯示器校準參數的顯示器校準資料。
在步驟130處，可將所產生之顯示器校準資料(例如，顯示器校準參數)提供至器件10(例如，藉由經由路徑46將顯示器校準資料上傳至電子器件)。
將所判定之顯示器校準資料上傳至器件10可包括將校準資料儲存於器件10中的揮發性或非揮發性記憶體中，以供在電路12上執行之軟體存取，及/或將所判定之校準資料硬編碼至與顯示器14相關聯之韌體(例如，顯示驅動器電路20)中。所儲存之顯示器校準資料可用以在顯示器14之後續操作期間(例如，在器件10之正常操作期間及/或在後續校準操作期間)更改顯示器14之顯示色彩效能。
如箭頭134所指示，若校準系統40已執行步驟120、122、124、 128及130之少於預定最大數目個反覆，則校準系統40可返回至步驟120，且可在使用所提供之顯示器校準資料來操作顯示器的同時收集諸如顯示色彩效能資料之額外顯示效能資料。然而，此僅為說明性的。若需要，回應於判定所收集之顯示效能資料在目標顯示效能資料之可接受範圍外，則校準系統40可返回至圖7之步驟110，且收集用於判定用於顯示器之更準確的gamma模型的額外gamma效能資料。用於顯示器之更準確的gamma模型可用於後續的顯示色彩校準操作中。
若校準系統40已執行步驟120、122、124、128及130之預定最大數目個反覆，則校準系統40可前進至步驟132。
在步驟132處，可針對不合格顯示器採取適當動作。在校準系統40不能夠成功地校準顯示器14之情形中，顯示器可被視為不合格顯示器。針對不合格顯示器之適當動作可為替換該顯示器、重加工該顯示器、將該顯示器返回給供應商或以其他方式棄置不合格顯示器。
以上結合圖8之步驟128描述的產生顯示器校準資料中涉及的說明性步驟之流程圖展示於圖9中。
在步驟140處，校準計算設備42可用以計算經轉換之顯示三色激勵值與目標三色激勵值之間的差。
在步驟142處，校準計算設備42可用以計算顯示色彩強度(例如，紅(R)、綠(G)、及藍(B)顯示強度)與目標色彩強度(例如，目標紅(R)、綠(G)、及藍(B)顯示強度)之間的對應差。計算所收集之顯示RGB值與目標RGB值之間的對應差可包括將經轉換之顯示三色激勵值與目標三色激勵值之間的差轉換至經正規化之RGB色彩空間(例如，藉由應用三色激勵色彩空間與RGB色彩空間之間的變換矩陣)。
在步驟144處，可將顯示色彩強度之間的對應差轉換成數位顯示計數(亦即，數位顯示控制值)之差。可使用圖6之步驟100處判定之gamma模型，將顯示色彩強度之間的對應差轉換成數位顯示計數之 差。數位顯示計數的經轉換之差可用以形成用於校正顯示色彩效能之顯示器校準資料。因此可使用gamma模型來判定該顯示器校準資料，該gamma模型本身已使用基於白點校準資訊之數位顯示控制值範圍來判定。
操作電子器件中的經校準之顯示器中涉及的說明性步驟之流程圖展示於圖10中。
在步驟150處，可開啟具有顯示器的諸如圖1之器件10之電子器件電源。
在步驟152處，在器件之開機操作期間，可使用在器件之製造期間所判定的顯示白點校準資料(例如，已被硬編碼至與顯示器之顯示控制電路相關聯之韌體中的顯示白點校準參數)來操作顯示器。然而，此僅為說明性的。若需要，顯示器校準參數可經在開機操作期間自器件中之揮發性或非揮發性記憶體擷取，且可用以在器件之正常操作期間(例如，在已完成開機操作之後)操作顯示器。
使用初始白點校準資料(例如，在其他器件中的其他顯示器之校準期間所判定的白點校準資料)執行電子器件中的顯示器之校準中涉及的說明性步驟之流程圖展示於圖11中。
在步驟160處，可將諸如器件10之器件置放於諸如圖3之測試腔室44的測試腔室中。
在步驟162處，可將初始白點校準參數自校準計算設備42提供至器件10。初始白點校準參數可(例如)為基於多個其他(先前所校準之)顯示器之平均白點校正的一組平均白點校準資料。以此方式，可累積與許多經校準之顯示器相關聯的校準校正資料，且可將校準校正資料用以減少在校準處於校準中之當前顯示器過程中使用的反覆之數目。
在步驟164處，可執行諸如以上結合圖6描述之操作的顯示白點校準操作。
然而，圖11之實例僅為說明性的。若需要，可在不提供任何初始白點校準參數給器件10的情況下執行顯示器校準操作。
根據一實施例，提供一種用於使用一校準系統來獲得具有一顯示器之一電子器件的顯示器校準資料及一顯示gamma值之方法，其中該顯示gamma值為使顯示控制設定與顯示光輸出位準有關之一gamma模型的一參數，該方法包括：藉由該校準系統，使用顯示白點校準資訊來確定該顯示gamma值；及藉由該校準系統，使用該所確定之顯示gamma值來執行顯示白點校準操作。
根據另一實施例，該顯示白點校準資訊包括待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之一顯示控制設定範圍，且使用該顯示白點校準資訊來確定該gamma值包括獲得待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之該顯示控制設定範圍；及使用處於待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之該所獲得之顯示控制設定範圍中的一組顯示控制設定來收集顯示強度效能資料。
根據另一實施例，使用該顯示白點校準資訊確定該顯示gamma值進一步包括使用該所收集之顯示強度效能資料來確定該顯示gamma值。
根據另一實施例，使用該顯示強度效能資料確定該顯示gamma值包括識別用於該gamma模型的導致該gamma模型與該所獲得之範圍中的該所收集之顯示強度效能資料之間的一匹配之一最佳gamma參數。
根據另一實施例，識別用於該gamma模型之該最佳gamma參數包括識別用於一增益-偏移-gamma模型之該最佳gamma參數。
根據另一實施例，識別用於該gamma模型之該最佳gamma參數包括識別用於一增益-偏移-gamma-偏移模型之該最佳gamma參數。
根據另一實施例，識別用於該gamma模型之該最佳gamma參數包括識別用於一增益-gamma-偏移模型之該最佳gamma參數。
根據另一實施例，該顯示控制設定範圍包括一數位顯示控制值範圍，其中使用處於待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之該所獲得之顯示控制設定範圍中的該組顯示控制設定來收集該顯示強度效能資料包括使用處於該數位顯示控制值範圍內的一組數位顯示控制值來操作該顯示器；及在使用該組數位顯示控制值操作該顯示器時收集顯示強度效能資料。
根據另一實施例，使用該所確定之gamma值來執行該顯示白點校準操作包括在使用處於該數位顯示控制值範圍內的額外一組數位顯示控制值操作該顯示器時收集顯示色彩效能資料。
根據另一實施例，該方法進一步包括判定該所收集之顯示色彩效能資料是否處於目標色彩效能資料之一預定範圍內。
根據另一實施例，該方法進一步包括回應於判定該所收集之顯示色彩效能資料處於該目標色彩效能資料之該預定範圍內，終止顯示器校準操作。
根據另一實施例，該方法進一步包括回應於判定該所收集之顯示色彩效能資料處於該目標色彩效能資料之該預定範圍外，使用該所收集之顯示色彩效能資料及該所確定之顯示gamma值來產生該顯示器校準資料；及將該顯示器校準資料提供至該電子器件。
根據另一實施例，該方法進一步包括：在使用該所確定之顯示gamma值執行該等顯示白點校準操作之前，提供初始顯示器校準資料給該電子器件，其中使用該所確定之顯示gamma值執行該等顯示白點校準操作包括使用該初始顯示器校準資料操作該顯示器，及在使用該初始顯示器校準資料操作該顯示器時收集顯示色彩效能資料。
根據一實施例，提供一種電子器件，其包括：一顯示器，其具有顯示控制電路，該顯示控制電路經組態以產生用於該顯示器之顯示信號且經組態以儲存顯示色彩效能校準資料；及儲存及處理電路，其 經組態以執行對該器件之啟動操作，且經組態以提供顯示資料給該顯示器。
根據另一實施例，該儲存及處理電路經組態在執行對該器件之該啟動操作時提供啟動資訊給該顯示器。
根據另一實施例，該顯示器經組態以使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示色彩效能校準資料在該顯示器上顯示該啟動資訊。
根據另一實施例，該顯示器包括一液晶顯示器。
根據一實施例，提供一種操作一電子器件之方法，該電子器件具有帶有顯示控制電路之一顯示器，提供包括以下操作之該方法：開啟該電子器件電源；執行對該電子器件之開機操作；及在執行對該電子器件之開機操作時，使用儲存於該顯示控制電路中之顯示白點校準資料，在一色彩校準模式中操作該顯示器。
根據另一實施例，使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料在該色彩校準模式中操作該顯示器包括將顯示控制信號自該電子器件中之額外電路提供至該顯示器。
根據另一實施例，使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料在該色彩校準模式中操作該顯示器進一步包括使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料來調整該所提供之顯示控制信號。
根據另一實施例，使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料在該色彩校準模式中操作該顯示器進一步包括使用該等所調整之顯示控制信號操作該顯示器中的顯示像素。
前述內容僅說明本發明之原理，且在不脫離本發明之範疇及精神的情況下，熟習此項技術者可進行各種修改。

Claims (20)

  1. 一種用於使用一校準系統來獲得具有一顯示器之一電子器件的顯示器校準資料及一顯示gamma值之方法，其中該顯示gamma值為使顯示控制設定與顯示光輸出位準有關之一gamma模型的一參數，該方法包含：藉由該校準系統，使用顯示白點校準資訊來確定該顯示gamma值，其中確定該顯示gamma值包含基於待用於執行顯示白點校準操作之一數位顯示控制值子範圍以確定該顯示gamma值，且其中該數位顯示控制值子範圍對應在一可得數位顯示控制值之一較大範圍內的數位顯示控制值子範圍；及藉由該校準系統，使用該所確定之顯示gamma值來執行顯示白點校準操作。
  2. 如請求項1之方法，其中使用該顯示白點校準資訊來確定該gamma值包含：獲得待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之該數位顯示控制值子範圍；及使用處於待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之該所獲得之該數位顯示控制值子範圍中的一組數位顯示控制值來收集顯示強度效能資料。
  3. 如請求項2之方法，其中使用該顯示白點校準資訊確定該顯示gamma值進一步包含：使用該所收集之顯示強度效能資料來確定該顯示gamma值。
  4. 如請求項3之方法，使用該顯示強度效能資料確定該顯示gamma值包含：識別用於該gamma模型的導致該gamma模型與該所獲得之子範 圍中的該所收集之顯示強度效能資料之間的一匹配之一最佳gamma參數。
  5. 如請求項4之方法，其中識別用於該gamma模型之該最佳gamma參數包含：識別用於一增益-偏移-gamma模型之該最佳gamma參數。
  6. 如請求項4之方法，其中識別用於該gamma模型之該最佳gamma參數包含：識別用於一增益-偏移-gamma-偏移模型之該最佳gamma參數。
  7. 如請求項4之方法，其中識別用於該gamma模型之該最佳gamma參數包含：識別用於一增益-gamma-偏移模型之該最佳gamma參數。
  8. 如請求項2之方法，其中使用處於待用於執行該等顯示白點校準操作過程中之該所獲得之數位顯示控制值子範圍中的該組數位顯示控制值來收集該顯示強度效能資料包含：使用處於該數位顯示控制值子範圍內的該組數位顯示控制值來操作該顯示器；及在使用該組數位顯示控制值操作該顯示器時收集顯示強度效能資料。
  9. 如請求項8之方法，其中使用該所確定之gamma值來執行該顯示白點校準操作包含：在使用處於該數位顯示控制值子範圍內的額外一組數位顯示控制值操作該顯示器時收集顯示色彩效能資料。
  10. 如請求項9之方法，進一步包含：判定該所收集之顯示色彩效能資料是否處於目標色彩效能資料之一預定範圍內。
  11. 如請求項10之方法，進一步包含： 回應於判定該所收集之顯示色彩效能資料處於該目標色彩效能資料之該預定範圍內，終止顯示器校準操作。
  12. 如請求項10之方法，進一步包含：回應於判定該所收集之顯示色彩效能資料處於該目標色彩效能資料之該預定範圍外，使用該所收集之顯示色彩效能資料及該所確定之顯示gamma值來產生該顯示器校準資料；及將該顯示器校準資料提供至該電子器件。
  13. 如請求項1之方法，進一步包含：在使用該所確定之顯示gamma值執行該等顯示白點校準操作之前，提供初始顯示器校準資料給該電子器件，其中使用該所確定之顯示gamma值執行該等顯示白點校準操作包含：使用該初始顯示器校準資料操作該顯示器，及在使用該初始顯示器校準資料操作該顯示器時收集顯示色彩效能資料。
  14. 一種電子器件，其包含：一顯示器，其具有顯示控制電路，該顯示控制電路經組態以產生用於該顯示器之顯示信號且經組態以儲存顯示色彩效能校準資料，其中該顯示色彩效能校準資料係基於在使用一數位顯示控制值子範圍以操作該顯示器時所收集之資訊，且其中該數位顯示控制值子範圍對應在一可得數位顯示控制值之一較大範圍內的數位顯示控制值子範圍；及儲存及處理電路，其經組態以執行對該器件之啟動操作，且經組態以提供顯示資料給該顯示器。
  15. 如請求項14之電子器件，其中該儲存及處理電路經組態在執行對該器件之該啟動操作時提供啟動資訊給該顯示器。
  16. 如請求項15之電子器件，其中該顯示器經組態以使用儲存於該 顯示控制電路中之該顯示色彩效能校準資料在該顯示器上顯示該啟動資訊。
  17. 如請求項16之電子器件，其中該顯示器包含一液晶顯示器。
  18. 一種操作一電子器件之方法，該電子器件具有帶有顯示控制電路之一顯示器，該方法包含：開啟該電子器件電源；執行對該電子器件之開機操作；及在執行對該電子器件之開機操作時，使用儲存於該顯示控制電路中之顯示白點校準資料，在一色彩校準模式中操作該顯示器，其中該顯示白點校準資料係基於在使用一數位顯示控制值子範圍以操作該顯示器時所收集之資訊，且其中該數位顯示控制值子範圍對應在一可得數位顯示控制值之一較大範圍內的數位顯示控制值子範圍。
  19. 如請求項18之方法，其中使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料在該色彩校準模式中操作該顯示器包含：將顯示控制信號自該電子器件中之額外電路提供至該顯示器。
  20. 如請求項19之方法，其中使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料在該色彩校準模式中操作該顯示器進一步包含：使用儲存於該顯示控制電路中之該顯示白點校準資料來調整該所提供之顯示控制信號。
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