TWI540556B - 伽瑪校正電路及伽瑪校正方法 - Google Patents

伽瑪校正電路及伽瑪校正方法 Download PDF

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Description

伽瑪校正電路及伽瑪校正方法
本發明係有關於顯示器，尤指一種應用於顯示器的伽瑪校正電路及伽瑪校正方法。
為了補償不同顯示器所存在的亮度/顏色的顯示差異，並使圖像在不同的顯示器上能夠呈現出較佳的效果，一般顯示器中會具有伽瑪校正電路(gamma correction circuit)以根據輸入灰階訊號來產生對應的輸出亮度訊號。在實作上，伽瑪校正是使用伽瑪查找表(look-up table)來進行，且由於客戶會要求在工廠產線端，根據不同的顯示面板以及不同的顯示規格，產生多組不同的伽瑪查找表，並將這些伽瑪查找表儲存到耦接於該顯示面板的一電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)中，以使得顯示面板可以支援多種不同的顯示規格，其中上述的顯示規格指的是伽瑪不同的伽瑪值，例如伽瑪值1.8、2.0、2.2、2.4...等等。然而，由於同時儲存多組伽瑪查找表到EEPROM中會造成產線上的負擔(例如，循序將對應到伽瑪值1.8、2.0、2.2的三組伽瑪查找表儲存到EEPROM中)，影響到產線的產能，且EEPROM的成本也比較高，因此，如何降低產線負擔以及減少成本為一重要的課題。
因此，本發明目的之一在於提供一種伽瑪校正電路及伽瑪校正方法，以解決先前技術中的問題。
依據本發明一實施例，一種應用於一顯示器的伽瑪校正電路包含有一第一儲存單元、一第二儲存單元、一第一校正電路以及一第二校正電路，其中該第一儲存單元儲存了一第一伽瑪查找表，且該第二儲存單元儲存了一第二伽瑪查找表。該第一校正電路接收一輸入訊號，並根據該第一伽瑪查找表來產生對應該輸入訊號的一中間訊號；以及該第二校正電路接收該中間訊號，並根據該第二伽瑪查找表來產生對應該中間訊號的一輸出訊號；其中該第一伽瑪查找表係於該顯示器啟動後存入該第一儲存單元。
依據本發明另一實施例，一種伽瑪校正方法包含有：產生一第一伽瑪查找表並儲存於一第一儲存單元；接收一輸入訊號，並根該第一伽瑪查找表來產生對應該輸入訊號的一中間訊號；以及接收該中間訊號，並根據儲存在一第二儲存單元中的一第二伽瑪查找表來產生對應該中間訊號的一輸出訊號。
依據本發明另一實施例，一種伽瑪校正方法，應用於一顯示器，包含有：判斷一伽瑪設定值；依據該伽瑪設定值決定一第一伽瑪查找表；以及依據該第一伽瑪查找表與一第二伽瑪查找表對該顯示器進行伽瑪校正；其中該第一伽瑪查找表係無關於該顯示器之顯示特性。
100、400‧‧‧伽瑪校正電路
102、402‧‧‧顯示面板
110、410‧‧‧第一校正電路
120、420‧‧‧第一儲存單元
122_1、122_2、122_3、422_1~422_X‧‧‧第一伽瑪查找表
130、430‧‧‧第二校正電路
140、440‧‧‧第二儲存單元
142、442_1~442_Y‧‧‧第二伽瑪查找表
150、450‧‧‧第三儲存單元
500~504‧‧‧步驟
Din‧‧‧輸入訊號
Dm‧‧‧中間訊號
Dout‧‧‧輸出訊號
Vs‧‧‧選擇訊號
Vs1‧‧‧第一選擇訊號
Vs2‧‧‧第二選擇訊號
第1圖為依據本發明一實施例之一伽瑪校正電路的示意圖。
第2圖為伽瑪校正電路之輸出訊號與輸入訊號的關係圖。
第3圖為伽瑪校正電路的操作示意圖。
第4圖為依據本發明另一實施例之一伽瑪校正電路的示意圖。
第5圖為依據本發明一實施例之一種伽瑪校正方法的流程圖。
第6圖為依據本發明另一實施例之一種伽瑪校正方法的流程圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或者透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請參考第1圖，第1圖為依據本發明一實施例之一伽瑪校正電路100的示意圖。如第1圖所示，伽瑪校正電路100耦接於一顯示面板102，且包含了一第一校正電路110、一第一儲存單元120、一第二校正電路130一第二儲存單元140以及一第三儲存單元150，其中第一儲存單元120包含了多個第一伽瑪查找表(在本實施例中，係包含三個第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3)，且第二儲存單元140包含了一第二伽瑪查找表142，其中三個第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3係對應到不同的伽瑪值。在本實施例中，第一儲存單元120以一靜態隨機存取記憶體(Static Random-Access Memory,SRAM)來實作，第二儲存單元140以一電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)來實作，且第三儲存單元150以唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)來實作，但本發明並不以此為限。在一實施例中，伽瑪校正電路100與顯示面板102係包含於一顯示器中。
在伽瑪校正電路100的整體操作上，請參考第2圖，伽瑪校正電路100是用來對一輸入訊號Din進行伽瑪校正以產生一輸出訊號Dout，且輸出訊號Dout後續經其他元件處理後被傳送到顯示面板102，其中輸出訊號Dout與輸入訊號Din的關係為Dout=(Din)gamma，上述公式中gamma稱為伽瑪值，根據顯示面板的特性以及客戶端的要求，伽瑪值通常是2.2，但也可以是其他的值，例如1.8、2.0、2.1、2.4...等等。此外，在第1、2圖中，輸入訊號Din為用來表示灰階值的訊號，且輸出訊號Dout為用來表示顯示亮度的訊號，且第1、2圖所示的輸入訊號Din與輸出訊號Dout可以分別是經過縮放後、或是經過正規化後的灰階值與顯示亮度訊號。由於本領域具有通常知識者應能了解伽瑪校正的含意與其操作，故其他細節在此不予贅述。
第1圖所示的第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3是在開發端就先設定好並預先儲存在第三儲存單元150中，而在顯示器開機後才會儲存到第一儲存單元120；而另一方面，第二伽瑪查找表142則是在產線端時才寫入到第二儲存單元140中。在本實施例中，透過判斷一伽瑪設定值以選擇第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3中的其中一個，伽瑪校正電路100可以選擇性地產生對應到三種不同伽瑪值的輸出訊號Dout。詳細來說，假設伽瑪校正電路100需要可以選擇性地產生對應到伽瑪值N1、N2、N3的輸出訊號Dout，則第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3所對應的伽瑪值為K1、K2、K3，第二伽瑪查找表142所對應的伽瑪值為L，且N1=K1*L、N3=K3*L、N3=K3*L。以一實際例子來說明，假設伽瑪校正電路100需要可以選擇性地產生對應到伽瑪值2.0、2.2、2.4的輸出訊號Dout，則第二伽瑪查找表142所對應的伽瑪值可以為2.2，且第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3所對應到伽瑪值分別大約是0.9、1、1.1；亦即，當伽瑪校正電路100需要產生對應到伽瑪值2.0的輸出訊號Dout時，可以選擇使用第一伽瑪查找表122_1；當伽 瑪校正電路100需要產生對應到伽瑪值2.2的輸出訊號Dout時，可以選擇使用第一伽瑪查找表122_2；以及當伽瑪校正電路100需要產生對應到伽瑪值2.4的輸出訊號Dout時，可以選擇使用第一伽瑪查找表122_3。
在選擇第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3的操作中，有以下幾種方式來進行，其一是當顯示器開機時，從第三儲存單元150所儲存的第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3中選擇其一並將所選擇的第一伽瑪查找表載入到第一儲存單元120以供後續使用(此時，第1圖的儲存單元120應該只有儲存一個第一伽瑪查找表)；而另一種方式是當顯示器開機時，將第三儲存單元150所儲存的所有第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3全部載入到第一儲存單元120中，之後再從第一儲存單元120所儲存的第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3中選擇其一來使用。
在以上的實施例中，第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3是在開發端就先設定好並預先儲存在第三儲存單元150中，然而，本發明並不以此為限。在另一實施例中，第三儲存單元150並非儲存完整的第一伽瑪查找表，而是儲存多組運算式，例如Dm=(Din)gamma1、Dm=(Din)gamma2、Dm=(Din)gamma3...等等，其中gamma_1、gamma_2、gamma_3分別為不同的伽瑪值；當顯示器開機時，一控制電路(未繪示)會從第三儲存單元150所儲存的多組運算式中選擇其一，並根據所選擇的運算式來產生一個第一伽瑪查找表，並載入到第一儲存單元120以供後續使用；或是當顯示器開機時，一控制電路會利用第三儲存單元150所儲存的多組運算式來產生多組第一伽瑪查找表(例如第1圖所示的第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3)，並載入到第一儲存單元120，之後再從第一儲存單元120所儲存的第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3中選擇其一來使用。
在本實施例中，第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3中分別記 錄了輸入訊號Din與中間訊號Dm的多個對應值，而第二伽瑪查找表142中記錄了中間訊號Dm與輸出訊號Dout的多個對應值，以下敘述伽瑪校正電路100的完整操作，且在以下的例子中，係假設伽瑪校正電路100係選擇性地產生對應到伽瑪值2.0、2.2、2.4的輸出訊號Dout，第二伽瑪查找表142所對應的伽瑪值可以為2.2，且第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3所對應到伽瑪值分別大約是0.9、1、1.1。關於伽瑪校正電路100的操作，首先，第一校正電路110首先接收輸入訊號Din，並根據一選擇訊號以自第一伽瑪查找表122_1、122_2、122_3中選擇其中一個，以產生對應輸入訊號Din的一中間訊號Dm，其中輸入訊號Din與中間訊號Dm的關係大致上是Dm=(Din)gamma_1，且gamma_1是所選擇的第一伽瑪查找表所對應的伽瑪值，在本實施例中，假設所選擇的是第一伽瑪查找表122_1，則gamma_1的值為0.9；假設所選擇的是第一伽瑪查找表122_2，則gamma_1的值為1；以及假設所選擇的是第一伽瑪查找表122_3，則gamma_1的值為1.1。接著，第二校正電路130接收中間訊號Dm，並根據第二伽瑪查找表142來產生對應中間訊號Dm的輸出訊號Dout，其中中間訊號Dm與輸出訊號Dout的關係大致上是Dout=(Dm)gamma_2，且gamma_2是第二伽瑪查找表142所對應的伽瑪值，在本實施例中gamma_2的值為2.2。
此外，本實施例的操作概念另繪示於第3圖。
透過第一校正電路110與第二校正電路130所分別進行的伽瑪校正操作，可以產生符合規格的輸出訊號，以及可以產生對應到伽瑪值2.0、2.2、2.4的輸出訊號。另外，由於在產線端時需要寫入到第二儲存單元140中的只有第二伽瑪查找表142，因此，相較於需要在產線端寫入多個伽瑪查找表的先前技術，本發明在產線端可以只需要寫入一個伽瑪查找表的時間就可以達到支援多種伽瑪規格(多個伽瑪值)的效果，故確實可以減少產線端的作業時 間。
需注意的是，第1圖所示的第一校正電路110與第二校正電路130的操作順序可以對調，亦即，在本發明的另一實施例中，第二校正電路130先根據第二伽瑪查找表142來產生對應輸入訊號Din的一中間訊號Dm，而接著，第一校正電路110再根據第一伽瑪查找表122_1~122_3之一來產生對應中間訊號Dm的輸出訊號Dout，這些設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。
另外，由以上實施例所述的內容可以了解，第一伽瑪查找表122_1~122_3是為了配合第二伽瑪查找表142來產生多組不同規格的輸出訊號，因此，第一伽瑪查找表122_1~122_3本身並無關於顯示面板102(或是顯示器)的顯示特性。換句話說，相同的訊號在不同批的顯示面板、或是不同片的顯示面板、抑或是不同設計的顯示面板，可能會產生不同的灰階亮度或是在第2圖所示的曲線上有所差異(亦即，不同的顯示特性)，因此，在產線端所載入的第二伽瑪查找表142本身是根據顯示面板102的顯示特性所設定的，而第一伽瑪查找表122_1~122_3本身則與顯示面板102的顯示特性無關。
另外，基於上述的操作概念，本發明更可以推廣到以下第4圖所示的實施例，其中第4圖為依據本發明另一實施例之一伽瑪校正電路400的示意圖。如第4圖所示，伽瑪校正電路400耦接於一顯示面板402，且包含了一第一校正電路410、一第一儲存單元420、一第二校正電路430、一第二儲存單元440以及一第三儲存單元450，其中第一儲存單元420包含了X個第一伽瑪查找表422_1~422_X，且第二儲存單元440包含了Y個第二伽瑪查找表442_1~442_Y，其中X、Y為大於1的正整數，X個第一伽瑪查找表422_1~422_X係對應到不同的伽瑪值，且Y個第二伽瑪查找表442_1~442_Y 亦對應到不同的伽瑪值。在本實施例中，第一儲存單元420以一靜態隨機存取記憶體來實作，第二儲存單元440以一電子抹除式可複寫唯讀記憶體來實作，且第三儲存單元150以唯讀記憶體來實作，但本發明並不以此為限。在一實施例中，伽瑪校正電路400與顯示面板402係包含於一顯示器中。
此外，第4圖所示的第一伽瑪查找表422_1~422_X是在開發端就先設定好並預先儲存在第三儲存單元450中，而在顯示器開機後才會儲存到第一儲存單元420；而另一方面，第二伽瑪查找表442_1~442_Y則是在產線端時才寫入到第二儲存單元440中。在本實施例中，透過一第一選擇訊號Vs1選擇第一伽瑪查找表422_1~422_X中的其中一個，以及透過一第二選擇訊號Vs2選擇第二伽瑪查找表442_1~442_Y中的其中一個，伽瑪校正電路400可以選擇性地產生對應到(X*Y)種不同伽瑪值的輸出訊號Dout。由於本領域具有通常知識者在閱讀過上述有關於第1~3圖的揭露內容之後應能輕易了解到伽瑪校正電路400的詳細操作，故細節在此不予贅述。
類似於第1圖所描述的實施例，透過伽瑪校正電路400中第一校正電路410與第二校正電路430所分別進行的伽瑪校正操作，可以產生符合多種伽瑪規格(伽瑪值)的輸出訊號，且由於在產線端時需要寫入到第二儲存單元140中的只有Y個第二伽瑪查找表442_1~442_Y，因此，相較於需要在產線端寫入(X*Y)個伽瑪查找表的先前技術，本發明在產線端可以只需要寫入Y個第二伽瑪查找表的時間就可以達到支援(X*Y)個伽瑪規格(多個伽瑪值)的效果，故確實可以減少產線端的作業時間。
請參考第5圖，第5圖為依據本發明一實施例之一種伽瑪校正方法的流程圖。同時參考第1~5圖，本發明之伽瑪校正方法的流程如下所示：步驟500：流程開始。
步驟502：產生一第一伽瑪查找表並儲存於一第一儲存單元。
步驟504：接收一輸入訊號，並根該第一伽瑪查找表來產生對應該輸入訊號的一中間訊號。
步驟506：接收該中間訊號，並根據儲存在一第二儲存單元中的一第二伽瑪查找表來產生對應該中間訊號的一輸出訊號。
請參考第6圖，第6圖為依據本發明一實施例之一種伽瑪校正方法的流程圖。同時參考第1~4、6圖，本發明之伽瑪校正方法的流程如下所示：步驟600：流程開始。
步驟602：判斷一伽瑪設定值。
步驟604：依據該伽瑪設定值決定一第一伽瑪查找表；以及步驟606：依據該第一伽瑪查找表與一第二伽瑪查找表對該顯示器進行伽瑪校正，其中該第一伽瑪查找表係無關於該顯示器之顯示特性。
簡要歸納本發明，在本發明的伽瑪校正電路及伽瑪校正方法中，係利用執行兩次伽瑪校正的方式來達到其伽瑪校正的目的，且其中第一次進行伽瑪校正所使用的第一伽瑪查找表是在開發端就寫入到第三儲存單元，並在開機後載入到第一儲存單元中，而第二次進行伽瑪校正所使用的第二伽瑪查找表則是在產線端才寫入到第二儲存單元，因此，相較於需要在產線端寫入多個伽瑪查找表的先前技術，本發明確實可以減少產線端的作業時間。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧伽瑪校正電路
102‧‧‧顯示面板
110‧‧‧第一校正電路
120‧‧‧第一儲存單元
122_1、122_2、122_3‧‧‧第一伽瑪查找表
130‧‧‧第二校正電路
140‧‧‧第二儲存單元
142‧‧‧第二伽瑪查找表
Din‧‧‧輸入訊號
Dm‧‧‧中間訊號
Dout‧‧‧輸出訊號
Vs‧‧‧選擇訊號

Claims (18)

  1. 一種伽瑪校正電路，應用於一顯示器，包含有：一第一儲存單元，用以儲存一第一伽瑪查找表；一第二儲存單元，用以儲存一第二伽瑪查找表；一第一校正電路，接收一輸入訊號，並根據該第一伽瑪查找表來產生對應該輸入訊號的一中間訊號；以及一第二校正電路，接收該中間訊號，並根據該第二伽瑪查找表來產生對應該中間訊號的一輸出訊號；其中，該第一伽瑪查找表係於該顯示器啟動後存入該第一儲存單元；且該伽瑪校正電路係用來產生對應到伽瑪值為N的該輸出訊號，該第一伽瑪查找表所對應的伽瑪值為K，該第二伽瑪查找表所對應的伽瑪值為L，且N=K*L。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的伽瑪校正電路，更包含一第三儲存單元，用以儲存一運算式，該伽瑪校正電路係依據該運算式產生該該第一伽瑪查找表。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的伽瑪校正電路，其中該第一伽瑪查找表係無關於該顯示器之顯示特性。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的伽瑪校正電路，其中該第一儲存單元用以儲存多個第一伽瑪查找表，且該第一校正電路根據一選擇訊號以自該多個第一伽瑪查找表中選擇其中一個，並據以產生該中間訊號，該多個第一伽瑪查找表係包含不同的內容。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的伽瑪校正電路，其中該第二儲存單元用以 儲存多個第二伽瑪查找表，且該第二校正電路根據一另一選擇訊號以自該多個第二伽瑪查找表中選擇其中一個，並據以產生該輸出訊號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的伽瑪校正電路，其中該第一儲存單元以一靜態隨機存取記憶體來實作。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的伽瑪校正電路，其中該第二儲存單元以一電子抹除式可複寫唯讀記憶體來實作。
  8. 一種伽瑪校正方法，應用於一顯示器，包含有：產生一第一伽瑪查找表並儲存於一第一儲存單元；接收一輸入訊號，並根該第一伽瑪查找表來產生對應該輸入訊號的一中間訊號；以及接收該中間訊號，並根據儲存在一第二儲存單元中的一第二伽瑪查找表來產生對應該中間訊號的一輸出訊號；其中該伽瑪校正方法係用來產生對應到伽瑪值為N的該輸出訊號，該第一伽瑪查找表所對應的伽瑪值為K，該第二伽瑪查找表所對應的伽瑪值為L，且N=K*L。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的伽瑪校正方法，更包含：依據一運算式產生該第一伽瑪查找表；其中該運算式係儲存於一第三儲存單元。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的伽瑪校正電路，其中該第一伽瑪查找表係無關於該顯示器之顯示特性。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的伽瑪校正方法，其中該第一儲存單元用以 儲存多個第一伽瑪查找表，且該伽瑪校正方法另包含有：根據一選擇訊號以自該多個第一伽瑪查找表中選擇其中一個，並據以產生該中間訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的伽瑪校正方法，其中該第二儲存單元用以儲存多個第二伽瑪查找表，且該伽瑪校正方法另包含有：根據另一選擇訊號以自該多個第二伽瑪查找表中選擇其中一個，並據以產生該輸出訊號。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的伽瑪校正電路，其中該第一儲存單元以一靜態隨機存取記憶體來實作。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的伽瑪校正電路，其中該第二儲存單元以一電子抹除式可複寫唯讀記憶體來實作。
  15. 一種伽瑪校正方法，應用於一顯示器，包含有：判斷一伽瑪設定值；依據該伽瑪設定值決定一第一伽瑪查找表；以及依據該第一伽瑪查找表與一第二伽瑪查找表對該顯示器進行伽瑪校正；其中該第一伽瑪查找表係無關於該顯示器之顯示特性。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的伽瑪校正方法，其中該第一伽瑪查找表於該顯示器啟動時產生並儲存於一第一儲存單元。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的伽瑪校正電路，其中該第一伽瑪查找表係依據一運算式產生。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的伽瑪校正方法，其中該伽瑪設定值為N，該第一伽瑪查找表所對應的伽瑪值為K，該第二伽瑪查找表所對應的伽瑪值為L，且N=K*L。
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