用于改善背光lcd显示器的色彩和亮度均匀性的系统和方法
专利名称：用于改善背光lcd显示器的色彩和亮度均匀性的系统和方法
技术领域：
在此所述的实施例总的涉及电子图像和视频处理，更具体地说，涉及背光IXD面板的色彩和亮度非均勻性的校正。
背景技术：
发光二极管(LED)是由基于p-n结中的电子和空穴的自发性复合辐射可见和不可见光(覆盖电磁波频谱的红外到紫外范围)的特殊材料制成。通常将前向偏置电压应用到 P-n节以加速电子-空穴复合并产生足够的亮度。发射光的波长(以及色彩)取决于半导体带隙的能量。早期的LED发射低亮度的红光。近期才出现具有大能量带隙进以使得LED 发射绿光的新半导体材料，随后出现了具有大能量带隙进以使得LED发射蓝光的新半导体材料。此外，在LED的亮度和能效增加方面的进步促使了白LED的发明。液晶显示器(LCD)通常用于TV面板和计算机显示器，使用液晶(LC)的光调制特性。LC是传送单元(transmissive element)。他们仅能传导而不能直接发射光。因此，LCD 面板自己不能产生光而需要外部照明机制才可见。按照惯例，在LCD面板之后放置冷阴极荧光灯(CCFL)以提供照明。最近，随着HD TV和高频视频内容的进步，在电视产业中出现了 LED背光IXD面板(LED backlit IXD panel)以取代CCFL背光IXD。有两种LED背光技术，白LED背光和红/绿/蓝(RGB)LED背光。白LED(在笔记本和膝上型屏幕中广泛使用)实际上是结合有黄磷光体的蓝LED，用以提供白光感知。在这种情况下，光谱曲线在绿色和红色部分具有很大的中断。RGD LED由红、绿和蓝LED组成。可控制RGD LED产生不同的白色色温(temperatures of white)。RGB LED可向屏幕提供巨大的色域。来自三个不同LED的背光可产生与LCD像素自身中的色彩滤波器精密匹配的色彩光谱。这样，可收窄 LCD色彩滤波器的带通以使得每个色彩分量仅允许非常窄的谱带通过LCD。这可提高显示器的功效，因为当显示白色时，极少量的光被阻断。并且实际的红、绿和蓝点可进一步显现使得显示器能够重现更逼真的色彩。这两种类型的LED背光均可安排成阵列以照明屏幕。相比白炽光源，LED表现出很多优点，包括更大的色域、更高的发光效率、更深的黑电平(black level)(更高的对比度)、更低的能耗(减少光的浪费)、更长的使用寿命、改善的稳健性、更小的尺寸、更快的切换响应和更佳的耐用性和可靠性。考虑到更低成本和能量、更低的环境影响(绿色)和更薄的显示器，产业上已经通过从旧的CCFL背光到更有效和灵活的LED背光的快速转变着手大力改良背光技术。美国专利6，888，529公开了这样的系统的示例，在该系列中RGB LED阵列或组(bank)由特定电路驱动以将光提供给显示器的每个像素。可通过直接通过该驱动电路控制各个色彩分量以从源调节强度和色彩内容。然而LED源仍有一些缺陷。最主要的缺陷是由于LED是离散光源，因此其增加了色彩和亮度的不均勻性。由于LED制造过程以及LED老化(不同的LED以不同的速率老化) 的差异，其均勻性与CCFL背光相比显著较低。与少量(10阶)的CCFL管相比，宽频TV需要大量的(100阶)LED用于显示，每个单个LED具有不同的亮度级。即使对这些光源进行拣选和分级，在装置和装置之间这些光源仍能有高达+/-ιο%的亮度差异。此外，三种单独的红、绿和蓝光源的使用意味着显示器的白点可像LED老化一样以不同的速率移动。白LED 同样会发生老化，白LED老化伴随着几百K的色温变化。白LED还面临更高温度的蓝色偏移。结果，与传统光源相比，他们需要更准确的电流和热管理，因此其构建更贵。实际上，如果不能获得一定级别的均勻性，生产的显示器将会是废品，这将给制造商带来损失。近年来，有机发光二级管(OLED)已经取代IXD在TV屏幕和其他显示器中使用。 与LC单元不同，OLED是其中存在响应电流发光的有机半导体化合物的发射型场致发光层的有源单元。该层是位于两个电极之间的薄膜，其中一个电极通常是透明的。该有机化合物是允许OLED直接用作显示器像素的小分子或聚合物。这样，OLED显示器无需背光运行。 换句话说，该背光和调制器面板是相同的。通常，来自显示器、IXD、OLED或其他器件的图像是色彩和亮度的空间变化图案 (spatial varying pattern)，其意在与输入信号的图案匹配。如果输入信号是空间恒定的，那么期望显示器对其的再现在色彩和亮度上也是恒定的。这称作色彩和亮度均勻性要求，这是显示器的准确色彩再现的重要要求。IXD面板具有几个其他部件，包括用于朝着前方引导和均勻分发光的光导、散射器。虽然这些部件有助于改善均勻性，但是随着面板厚度日趋减小的趋势，他们的设计更加复杂化并将导致效率降低。需要色彩和亮度调节的替代方法以更有效和经济的方式克服上述缺陷。已有某些现有技术的解决方案主要用于通过在感应或可视化输出信号以后控制源电压以改善背光质量。这些解决方案主要致力于背光面板而不是实际观察到图像的LC 面板的均勻性，因此其效果有限。例如，US2007/0200513公开了一种响应温度和电压变化来控制LED驱动的器件。US 2006/0007097公开了 LED背光IXD设备的背光调节方法。辉度测量传感器通过与薄膜器件一起设置在基板上，作为面板上的像素与IXD面板集成。这些现有技术并未致力于解决观察者将要观察到的非均勻性。此外，并没有提供调节信号的色度的解决方案。本发明的一个或多个方面的目的在于提供用于改善LCD的色彩和亮度均勻性的电子单元，该电子单元致力于同时调节背光源和LC光调制器。本发明的全部方面涉及可不考虑光源应用的调制器。在一个实施例中，LED提供背光。本发明不光致力于解决由于LED老化导致的非均勻性，还通过具有较少的单元和容忍不满足阈值并将被丢弃的单元有助于制造商节省成本。该教导也可用于由多个CCPL管组成的传统的CCFL背光源。在另一个实施例中，激光二极管(LD)用作背光源。当用于背光IXD面板时，LD以 LED类似的方式工作。其主要差别是光的生成。在此电子和空穴的复合是激励产生而不是自发产生的，这当然是通常激光发光的必须条件。LD的波谱比LED要窄地多，从而可产生更明确限定的色彩。在此光源部件和相关附图主要示出了作为典型实施例的直射LED背光系统。然而，如其所述，只要显示的光是有关的，本发明可以用于侧光式(edge-lit)LED，LD和CCFL 以及OLED (LED为直射LED的特殊情况)
发明内容
在此所述的实施例在一个方面中提供了用于通过研究来自显示器的可测量的物理输出和有效地创建校正图(correction map)以修正显示器的像素值，来改善背光液晶显示器(LCD)的色彩和亮度均勻性的方法。此外，还可在相同的方案中修正光源的部件的电压控制。在此所述的实施例在另一个方面中进一步提供了用于改善背光液晶显示器(LCD) 的色彩和亮度均勻性的系统。所述系统包括用于在显示器上显示多个参考输入图像的图像生成器；用于测量显示的图像的均勻性的图像捕获装置，所述显示的图像的均勻性由物理可测量量表征；用于从测量数据生成全局显示(global display)相应函数和创建校正网格数据图以使得所述响应函数变成横跨所述显示器的恒定值的处理器，以及用于将所述校正网格数据图转换成函数形式并将所属校正函数应用到输入信号的第二处理器。可使用不同的技术，如LED，CCFL和激光二极管组生成所述背光源。在此所述的实施例在另一个方面中进一步提供了用于改善有机LED(OLCD)的色彩和亮度均勻性的系统和方法。这是特殊LED的例子，其中所述背光源和所述显示器本质上是一个集成单元，使亮度和色彩非均勻性问题甚至更加相关。
为了更好地理解在此所述的这些实施例和/或相关实施，以及更清楚地显示它们是怎样生效的，可参考仅以示例的方式示出的附图，在这些附图中示出了至少一个典型实施例和/或相关实施，附图中图1示出了直射LED照明(I-A)和CCFL照明(1-B)源的IXD面板背光。虽然LED 示出为RGB，白LED也可用。对于0LED，背光和显示面板是一样的；图2示出了两种类型的LED背光，直射和侧光式；图3示出了示范性现有技术色彩和亮度校正系统；图4示出了本发明中用于色彩和亮度非均勻性校正的步骤；图5示出了本发明中色彩和亮度非均勻性校正系统的概视图；图6是在示范性实验中、在校正前测量的灰电平192的三个刺激值(stimulus value) XYZ的2D等高线图；图7是在示范性实验中、在校正前测量的灰电平192的像素位置的函数的三个刺激值XYZ的3D等高线图；图8是在示范性实验中、在校正前测量的灰电平192色度值(χ。，yc)的2D等高线图；图9示出了为所述示范性实验选择的显示器上的7X7网格点图；图10是用于纯灰、红、绿和蓝电平(Blue level)的、图9的网格点的测量的三刺激值Y的图表；图11是用于纯灰、红、绿和蓝电平的、图9的网格点的测量的三刺激值X的图表；图12是用于纯灰、红、绿和蓝电平的、图9的网格点的测量的三刺激值Z的图表；图13是作为灰电平192的背光电压设置的函数的、图9的测量的三刺激值XYZ的图表。该电压值处于归一化范围内；图14是作为灰电平255(纯白色)的背光电压设置的函数的、图9的测量的三刺激值XYZ的图表。该电压值处于归一化范围内；图15是作为背光电压设置和灰电平信号的函数的三刺激值Y (亮度)的3D图表；图16是测量的灰电平和从对应的测量的RGB级的和计算的三刺激值之间的差别 (Δ)；图17是具有包括的叠加校正的三刺激值Z的图表；图18是用于三刺激值Y (亮度)的计算的像素响应函数的图表；图19是用于灰电平255 (纯白色)的、用于XYZ三刺激值的计算的背光响应函数的图表。该电压值处于归一化范围内；图20是作为像素位置函数的、用于灰电平192的校正RGB值的3D图表；每个R、G 和B是标示为单独的平面，其右上方示出有说明；图21是作为像素位置函数的、用于灰电平255的校正RGB值的3D图表；每个R、G 和B是标示为单独的平面，其右上方示出有说明；图22是在校正后、测量的灰电平192的三刺激值的2D等高线图；图23是在校正后、测量的灰电平192的色度值(x。，y。)的2D等高线图；图24是校正前后、横跨像素位置计算的、给定可感知的色彩差别测量时的ΔΕ*ιιν 值。还示出了具有高于可感知和低于不可感知的值的恒定值“2”表面，在右上方示出了 3 个表面的说明；以及图25示出了适合环境光和温度的存储校正系数选择。应了解，为了说明的简化和清楚，图中示出的单元并不需要按规定比例绘制。例如，相对其他单元，某些单元的尺寸可能被夸大以使其更加清楚。此外，被认为合适的是，在图中，附图标记可重复以指代对应或类似的单元。
具体实施例方式应了解，为了使得读者能透彻理解在此所述的典型实施例，对大量特定细节进行了描述。然而，本领域技术人员应该理解，在此所述的这些实施例和/或实施可以无需这些特定细节即可实现。在其他例子中，众所周知的方法、程序和部件并未详细描述，以避免模糊在此所述的这些实施例和/或实施。此外，该说明并不能视为限制在此所述的这些实施例的范围，而是描述在此所述的各个实施例和/或实施的结构和操作。图1示出了典型了 IXD系统，其从色彩和亮度来看处于高级(high level)，并可被看作光源(也可称为背光面板)10或11，以及光调制器16显示器。该背光面板，如图I-A 所示，由多个红、绿和蓝(RGB) LED 12组成，在该例子中，该面板称为LED-面板。在低成本消费型显示器中，3 RGB LED通常被单个白LED取代。或，该光源可由如图1_B中示出的多个CCFL管13或激光二极管(未示出)组成。光源发出的光具有强度分布14，该强度分布 14取决于光源的类型、单元数量等，并通常由制造者提供。光调制器是LCD面板16，为液晶层。当在其前方加入RGB滤波器层时，该液晶层由形成RGB像素18的LC阵列组成。光源 10和光调制器16是可变部件。光源可通过应用不同的电压给LED 12改变(调制)，且该光调制器可通过应用不同的输入(数字图像)信号给LC像素18改变。在IXD显示器系统中存在附加的固定部件，如通常是固定的光导和光散射器，他们可看作是光源的一部分。偏振光阀、滤色镜甚至可选传感器都可以是固定的，并看作是光调至器的一部分。图1是进一步可用于平板显示器，该平板显示器并不具备背光面板，如0LED，在此光调制器面板中的有机化合物自身发射不同量的光以响应输入信号。在以下的讨论中，该典型实施例可通过将背光面板设置成一致来进行处理。图2示出了两种常用类型的LED背光机构。一个是直射LED背光20，在此LED是面向前方并且是在观察方向直射照亮LCD面板。该LED面板也可是侧光式背光30，在此LED 是垂直于观察方向的。需要附加光学器件，如反射棱镜以将发射光朝着LCD面板改向。这使得侧光式背光更有利于减少系统厚度。在图2的典型实施例中，LED定位于面板的底部朝向上方。然而，在实践中，LED可位于两边，底部和顶部或任意一侧。在这两种典型情况下，LED示出为三个(RGB)组，以产生白光，虽然该示出的方法也可用于白LED。均勻性被定义成响应平台输入信号组的横跨显示器的亮度和色彩差异。平台信号或电平是1，在此给全部像素(χ，y)分配恒定的数字RGB值(R(x, y) ,G(χ, y) ,B(x,y)) = (R0, G0, B。)，对于所有的(x，y)(1)在此，R(x，y)是指像素位置(x，y)的R (红)分量值，G(x，y)和B(x，y)分别是指像素位置(x，y)的G(绿)分量值和B (蓝)分量值。该像素位置(x，y)是整数值，意指列 X和行1，以及显示器的分辨率WXH的范围，在此W是水平分辨率且H是垂直分辨率0 <= χ <= (W-I)且 0 <= y <= (H-I)(2)然而，在此处公开的数学公式中，(X，y)被允许包括任何实数。像素色彩值(R。， G0, B0)是WJblri]中的整数取值，在此bn是显示器的位深度，例如8，10等。在内部计算 (internal computation)中，可允许色彩值为任何实数值，且当作为信号输入到显示器中时，可调节到允许的整数范围。亮度和色彩的均勻性可以可测量物理量的形式定义。定义各种不同的可测量量来描述亮度和色彩。最广泛使用的是国际发光照明委员会(CIE)XYZ三刺激值，从该三刺激值可计算其他的相关量。该Y分量是辉度值，在本领域中表示为L，其通常称作亮度或强度，并具有单位堪/m2(cd/m2)。对获得均勻显示来说，最小化辉度差异是最关键的。X和Z分量是正确定义色彩所需的附加色彩量，他们的测量单位也是cd/m2。用于显示的色彩，具有分解的辉度，以色度值的形式比XYZ的形式更易理解。色度分量(x。，y。)是以下公式所给出的衍生量(derived quantity)
权利要求
1.一种用于通过多个光源部件改善液晶显示器背光的色彩和亮度均勻性的方法，其特征在于，所述方法包括为全部光源部件设置至少一个公共背光电压；对于所述至少一个背光电压设置的每一个，显示多个参考输入图像，所述参考输入图像具有对于至少一个信号电平，横跨所述显示器的、预定的平台RGB像素值；在所述显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像，所述均勻性由至少一个三刺激值、辉度和色度分量表征；从测量的均勻性数据生成显示响应函数，所述显示响应函数为所述显示器的每个像素的R，G和B分量的响应和；计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；将所述像素校正网格数据图转换成一组系数表示的函数形式；和将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应函数进一步取决于背光电压设置，且所述校正网格数据包括应用到背光源部件的背光校正图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述像素图在所述背光校正的应用之后重新生成，且迭代所述背光和像素校正直到获得所需的均勻度。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述背光响应函数表示成线性函数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述背光校正是使用每个光源部件的三刺激点扩散函数(PSF)获得。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PSF是作为光源部件的规范提出的。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PSF是使用数学模型近似取得的。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PSF是直接测量的。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像是仅用于亮度校正的多个纯灰电平。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述光源部件是发光二极管(LED)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源部件是冷阴极荧光灯(CCFL)管。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源部件是激光二极管(LD)。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像是纯红、纯绿和纯蓝电平的多个电平。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像进一步包括多个纯灰电平，执行所述多个纯灰电平以补偿RGB分量的LCD黑电平偏移。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用多项式拟合到测量网格点获得该显示器响应函数。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多项式是三次函数。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过内插所述测量网格点数据获得所述显示器响应函数。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过按照幂定律建模所述函数估计所述显示器响应函数。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应函数是拟合到所述测量网格点邻域的多个局部多项式，这样所述局部拟合是单调函数。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述响应函数移位和按比例缩放以使所述函数单调。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成平均测量值的。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于高信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之上时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最小测量值。
23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于低信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之下时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最大测量值。
24.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境温度的设置计算和存储的。
25.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境光的设置计算和存储的。
26.一种用于改善背光液晶显示器的色彩和亮度均勻性的电子系统，其特征在于，所述系统包括由像素阵列组成的显示器面板，每个所述像素由可控数字RGB值表征； 由多个光源部件组成的背光源面板，每个所述光源部件由可调电压控制表征； 用于在显示器上显示多个参考输入图像的图像生成器单元；用于在显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像的图像捕获和测量单元，所述均勻性由三刺激值、辉度和色度分量中的至少一个表征；第一处理构件，用于从测量的均勻性数据生成显示响应函数，并计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；以及第二处理构件，用于将所述像素校正网格数据图转换成由一组系数表示的函数形式； 和将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述响应函数还取决于所述背光电压设置，且所述校正网格数据包括应用于所述背光电压控制的背光校正。
28.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，每个所述光源部件是发光二极管 (LED)。
29.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述LED部件设置在直射背光架构中。
30.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述LED部件设置在侧射式背光架构中。
31.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述光源部件是冷阴极荧光灯(CCFL)管。
32.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述光源部件是激光二极管(LD)。
33.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一处理构件和第二处理构件是集成到一个处理器中的。
34.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一处理构件是在计算机系统上运行的软件工具。
35.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第二处理构件集成到显示器中。
36.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是二维(2D)照相机。
37.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是点亮度计。
38.一种用于改善有机LED显示器(OLED)的色彩和亮度均勻性的电子系统，其特征在于，所述系统包括由像素阵列组成的显示器面板，每个所述像素为OLED部件并由可控数字RGB值表征； 用于在显示器上显示多个参考输入图像的图像生成器单元；用于在显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像的图像捕获和测量单元，所述均勻性由至少一个三刺激值、辉度和色度分量表征；第一处理构件，用于从测量的均勻性数据生成显示响应函数，并计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；以及第二处理构件，用于将所述像素校正网格数据图转换成一组系数表示的函数形式；和将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
39.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述第一处理构件和所述第二处理构件集成在一个显示器中。
40.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述第二处理构件集成在所述显示器中。
41.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是二维(2D)照相机。
42.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是点亮度计。
43.一种用于改善有机LED显示器(OLED)的色彩和亮度均勻性的方法，其特征在于，所述方法包括在显示器上显示多个参考输入图像，所述参考输入图像具有对于至少一个信号电平来说、预定的平台RGB像素值；在显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像，所述均勻性由至少一个三刺激值、辉度和色度分量表征；从测量的均勻性数据生成显示响应函数，所述显示响应函数为所述显示器的每个像素的R，G和B分量的响应和；计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；将所述像素校正网格数据图转换成一组系数表示的函数形式；以及将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像仅仅是亮度校正的多个纯灰度电平。
45.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像是纯红、纯绿和纯蓝电平的多个电平。
46.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像进一步包括多个纯灰电平，执行所述多个纯灰电平以补偿RGB分量的LCD黑电平偏移。
47.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，使用多项式拟合到测量网格点获得该显示器响应函数。
48.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述多项式是三次函数。
49.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，通过内插所述测量网格点数据获得所述显示器响应函数。
50.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，通过按照幂定律建模所述函数估计所述显示器响应函数。
51.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述响应函数是拟合到所述测量网格点邻域的多个局部多项式，这样所述局部拟合是单调函数。
52.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，将所述响应函数移位和按比例缩放以使所述函数单调。
53.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成平均测量值的。
54.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于高信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之上时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最小测量值。
55.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于低信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之下时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最大测量值。
56.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境温度的设置计算和存储的。
57.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境光的设置计算和存储的。
全文摘要
本发明公开了用于改善背光液晶显示器上显示的图像的色彩和亮度均匀性的方法和系统。在一个例子中，计算校正图并将其应用到LCD像素值上。在另一例子中，除了LCD像素值外还校正背光源部件的电压设置。对于有效的硬件执行，可使用函数表示网格数据转换，该转换与将测量值转换为校正值相关。在另一特定典型实施例中，背光源通过多个LED提供。在另一典型实施例中，显示器由多个OLED组成，在此光源和显示器面板是一致的。
文档编号G09G3/34GK102332242SQ20111015862
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年4月29日
发明者罗纳瓦·S.·巴希, 阿什坎·阿拉维·哈拉特 申请人:Geo半导体有限公司
技术领域：
在此所述的实施例总的涉及电子图像和视频处理，更具体地说，涉及背光IXD面板的色彩和亮度非均勻性的校正。
背景技术：
发光二极管(LED)是由基于p-n结中的电子和空穴的自发性复合辐射可见和不可见光(覆盖电磁波频谱的红外到紫外范围)的特殊材料制成。通常将前向偏置电压应用到 P-n节以加速电子-空穴复合并产生足够的亮度。发射光的波长(以及色彩)取决于半导体带隙的能量。早期的LED发射低亮度的红光。近期才出现具有大能量带隙进以使得LED 发射绿光的新半导体材料，随后出现了具有大能量带隙进以使得LED发射蓝光的新半导体材料。此外，在LED的亮度和能效增加方面的进步促使了白LED的发明。液晶显示器(LCD)通常用于TV面板和计算机显示器，使用液晶(LC)的光调制特性。LC是传送单元(transmissive element)。他们仅能传导而不能直接发射光。因此，LCD 面板自己不能产生光而需要外部照明机制才可见。按照惯例，在LCD面板之后放置冷阴极荧光灯(CCFL)以提供照明。最近，随着HD TV和高频视频内容的进步，在电视产业中出现了 LED背光IXD面板(LED backlit IXD panel)以取代CCFL背光IXD。有两种LED背光技术，白LED背光和红/绿/蓝(RGB)LED背光。白LED(在笔记本和膝上型屏幕中广泛使用)实际上是结合有黄磷光体的蓝LED，用以提供白光感知。在这种情况下，光谱曲线在绿色和红色部分具有很大的中断。RGD LED由红、绿和蓝LED组成。可控制RGD LED产生不同的白色色温(temperatures of white)。RGB LED可向屏幕提供巨大的色域。来自三个不同LED的背光可产生与LCD像素自身中的色彩滤波器精密匹配的色彩光谱。这样，可收窄 LCD色彩滤波器的带通以使得每个色彩分量仅允许非常窄的谱带通过LCD。这可提高显示器的功效，因为当显示白色时，极少量的光被阻断。并且实际的红、绿和蓝点可进一步显现使得显示器能够重现更逼真的色彩。这两种类型的LED背光均可安排成阵列以照明屏幕。相比白炽光源，LED表现出很多优点，包括更大的色域、更高的发光效率、更深的黑电平(black level)(更高的对比度)、更低的能耗(减少光的浪费)、更长的使用寿命、改善的稳健性、更小的尺寸、更快的切换响应和更佳的耐用性和可靠性。考虑到更低成本和能量、更低的环境影响(绿色)和更薄的显示器，产业上已经通过从旧的CCFL背光到更有效和灵活的LED背光的快速转变着手大力改良背光技术。美国专利6，888，529公开了这样的系统的示例，在该系列中RGB LED阵列或组(bank)由特定电路驱动以将光提供给显示器的每个像素。可通过直接通过该驱动电路控制各个色彩分量以从源调节强度和色彩内容。然而LED源仍有一些缺陷。最主要的缺陷是由于LED是离散光源，因此其增加了色彩和亮度的不均勻性。由于LED制造过程以及LED老化(不同的LED以不同的速率老化) 的差异，其均勻性与CCFL背光相比显著较低。与少量(10阶)的CCFL管相比，宽频TV需要大量的(100阶)LED用于显示，每个单个LED具有不同的亮度级。即使对这些光源进行拣选和分级，在装置和装置之间这些光源仍能有高达+/-ιο%的亮度差异。此外，三种单独的红、绿和蓝光源的使用意味着显示器的白点可像LED老化一样以不同的速率移动。白LED 同样会发生老化，白LED老化伴随着几百K的色温变化。白LED还面临更高温度的蓝色偏移。结果，与传统光源相比，他们需要更准确的电流和热管理，因此其构建更贵。实际上，如果不能获得一定级别的均勻性，生产的显示器将会是废品，这将给制造商带来损失。近年来，有机发光二级管(OLED)已经取代IXD在TV屏幕和其他显示器中使用。 与LC单元不同，OLED是其中存在响应电流发光的有机半导体化合物的发射型场致发光层的有源单元。该层是位于两个电极之间的薄膜，其中一个电极通常是透明的。该有机化合物是允许OLED直接用作显示器像素的小分子或聚合物。这样，OLED显示器无需背光运行。 换句话说，该背光和调制器面板是相同的。通常，来自显示器、IXD、OLED或其他器件的图像是色彩和亮度的空间变化图案 (spatial varying pattern)，其意在与输入信号的图案匹配。如果输入信号是空间恒定的，那么期望显示器对其的再现在色彩和亮度上也是恒定的。这称作色彩和亮度均勻性要求，这是显示器的准确色彩再现的重要要求。IXD面板具有几个其他部件，包括用于朝着前方引导和均勻分发光的光导、散射器。虽然这些部件有助于改善均勻性，但是随着面板厚度日趋减小的趋势，他们的设计更加复杂化并将导致效率降低。需要色彩和亮度调节的替代方法以更有效和经济的方式克服上述缺陷。已有某些现有技术的解决方案主要用于通过在感应或可视化输出信号以后控制源电压以改善背光质量。这些解决方案主要致力于背光面板而不是实际观察到图像的LC 面板的均勻性，因此其效果有限。例如，US2007/0200513公开了一种响应温度和电压变化来控制LED驱动的器件。US 2006/0007097公开了 LED背光IXD设备的背光调节方法。辉度测量传感器通过与薄膜器件一起设置在基板上，作为面板上的像素与IXD面板集成。这些现有技术并未致力于解决观察者将要观察到的非均勻性。此外，并没有提供调节信号的色度的解决方案。本发明的一个或多个方面的目的在于提供用于改善LCD的色彩和亮度均勻性的电子单元，该电子单元致力于同时调节背光源和LC光调制器。本发明的全部方面涉及可不考虑光源应用的调制器。在一个实施例中，LED提供背光。本发明不光致力于解决由于LED老化导致的非均勻性，还通过具有较少的单元和容忍不满足阈值并将被丢弃的单元有助于制造商节省成本。该教导也可用于由多个CCPL管组成的传统的CCFL背光源。在另一个实施例中，激光二极管(LD)用作背光源。当用于背光IXD面板时，LD以 LED类似的方式工作。其主要差别是光的生成。在此电子和空穴的复合是激励产生而不是自发产生的，这当然是通常激光发光的必须条件。LD的波谱比LED要窄地多，从而可产生更明确限定的色彩。在此光源部件和相关附图主要示出了作为典型实施例的直射LED背光系统。然而，如其所述，只要显示的光是有关的，本发明可以用于侧光式(edge-lit)LED，LD和CCFL 以及OLED (LED为直射LED的特殊情况)
发明内容
在此所述的实施例在一个方面中提供了用于通过研究来自显示器的可测量的物理输出和有效地创建校正图(correction map)以修正显示器的像素值，来改善背光液晶显示器(LCD)的色彩和亮度均勻性的方法。此外，还可在相同的方案中修正光源的部件的电压控制。在此所述的实施例在另一个方面中进一步提供了用于改善背光液晶显示器(LCD) 的色彩和亮度均勻性的系统。所述系统包括用于在显示器上显示多个参考输入图像的图像生成器；用于测量显示的图像的均勻性的图像捕获装置，所述显示的图像的均勻性由物理可测量量表征；用于从测量数据生成全局显示(global display)相应函数和创建校正网格数据图以使得所述响应函数变成横跨所述显示器的恒定值的处理器，以及用于将所述校正网格数据图转换成函数形式并将所属校正函数应用到输入信号的第二处理器。可使用不同的技术，如LED，CCFL和激光二极管组生成所述背光源。在此所述的实施例在另一个方面中进一步提供了用于改善有机LED(OLCD)的色彩和亮度均勻性的系统和方法。这是特殊LED的例子，其中所述背光源和所述显示器本质上是一个集成单元，使亮度和色彩非均勻性问题甚至更加相关。
为了更好地理解在此所述的这些实施例和/或相关实施，以及更清楚地显示它们是怎样生效的，可参考仅以示例的方式示出的附图，在这些附图中示出了至少一个典型实施例和/或相关实施，附图中图1示出了直射LED照明(I-A)和CCFL照明(1-B)源的IXD面板背光。虽然LED 示出为RGB，白LED也可用。对于0LED，背光和显示面板是一样的；图2示出了两种类型的LED背光，直射和侧光式；图3示出了示范性现有技术色彩和亮度校正系统；图4示出了本发明中用于色彩和亮度非均勻性校正的步骤；图5示出了本发明中色彩和亮度非均勻性校正系统的概视图；图6是在示范性实验中、在校正前测量的灰电平192的三个刺激值(stimulus value) XYZ的2D等高线图；图7是在示范性实验中、在校正前测量的灰电平192的像素位置的函数的三个刺激值XYZ的3D等高线图；图8是在示范性实验中、在校正前测量的灰电平192色度值(χ。，yc)的2D等高线图；图9示出了为所述示范性实验选择的显示器上的7X7网格点图；图10是用于纯灰、红、绿和蓝电平(Blue level)的、图9的网格点的测量的三刺激值Y的图表；图11是用于纯灰、红、绿和蓝电平的、图9的网格点的测量的三刺激值X的图表；图12是用于纯灰、红、绿和蓝电平的、图9的网格点的测量的三刺激值Z的图表；图13是作为灰电平192的背光电压设置的函数的、图9的测量的三刺激值XYZ的图表。该电压值处于归一化范围内；图14是作为灰电平255(纯白色)的背光电压设置的函数的、图9的测量的三刺激值XYZ的图表。该电压值处于归一化范围内；图15是作为背光电压设置和灰电平信号的函数的三刺激值Y (亮度)的3D图表；图16是测量的灰电平和从对应的测量的RGB级的和计算的三刺激值之间的差别 (Δ)；图17是具有包括的叠加校正的三刺激值Z的图表；图18是用于三刺激值Y (亮度)的计算的像素响应函数的图表；图19是用于灰电平255 (纯白色)的、用于XYZ三刺激值的计算的背光响应函数的图表。该电压值处于归一化范围内；图20是作为像素位置函数的、用于灰电平192的校正RGB值的3D图表；每个R、G 和B是标示为单独的平面，其右上方示出有说明；图21是作为像素位置函数的、用于灰电平255的校正RGB值的3D图表；每个R、G 和B是标示为单独的平面，其右上方示出有说明；图22是在校正后、测量的灰电平192的三刺激值的2D等高线图；图23是在校正后、测量的灰电平192的色度值(x。，y。)的2D等高线图；图24是校正前后、横跨像素位置计算的、给定可感知的色彩差别测量时的ΔΕ*ιιν 值。还示出了具有高于可感知和低于不可感知的值的恒定值“2”表面，在右上方示出了 3 个表面的说明；以及图25示出了适合环境光和温度的存储校正系数选择。应了解，为了说明的简化和清楚，图中示出的单元并不需要按规定比例绘制。例如，相对其他单元，某些单元的尺寸可能被夸大以使其更加清楚。此外，被认为合适的是，在图中，附图标记可重复以指代对应或类似的单元。
具体实施例方式应了解，为了使得读者能透彻理解在此所述的典型实施例，对大量特定细节进行了描述。然而，本领域技术人员应该理解，在此所述的这些实施例和/或实施可以无需这些特定细节即可实现。在其他例子中，众所周知的方法、程序和部件并未详细描述，以避免模糊在此所述的这些实施例和/或实施。此外，该说明并不能视为限制在此所述的这些实施例的范围，而是描述在此所述的各个实施例和/或实施的结构和操作。图1示出了典型了 IXD系统，其从色彩和亮度来看处于高级(high level)，并可被看作光源(也可称为背光面板)10或11，以及光调制器16显示器。该背光面板，如图I-A 所示，由多个红、绿和蓝(RGB) LED 12组成，在该例子中，该面板称为LED-面板。在低成本消费型显示器中，3 RGB LED通常被单个白LED取代。或，该光源可由如图1_B中示出的多个CCFL管13或激光二极管(未示出)组成。光源发出的光具有强度分布14，该强度分布 14取决于光源的类型、单元数量等，并通常由制造者提供。光调制器是LCD面板16，为液晶层。当在其前方加入RGB滤波器层时，该液晶层由形成RGB像素18的LC阵列组成。光源 10和光调制器16是可变部件。光源可通过应用不同的电压给LED 12改变(调制)，且该光调制器可通过应用不同的输入(数字图像)信号给LC像素18改变。在IXD显示器系统中存在附加的固定部件，如通常是固定的光导和光散射器，他们可看作是光源的一部分。偏振光阀、滤色镜甚至可选传感器都可以是固定的，并看作是光调至器的一部分。图1是进一步可用于平板显示器，该平板显示器并不具备背光面板，如0LED，在此光调制器面板中的有机化合物自身发射不同量的光以响应输入信号。在以下的讨论中，该典型实施例可通过将背光面板设置成一致来进行处理。图2示出了两种常用类型的LED背光机构。一个是直射LED背光20，在此LED是面向前方并且是在观察方向直射照亮LCD面板。该LED面板也可是侧光式背光30，在此LED 是垂直于观察方向的。需要附加光学器件，如反射棱镜以将发射光朝着LCD面板改向。这使得侧光式背光更有利于减少系统厚度。在图2的典型实施例中，LED定位于面板的底部朝向上方。然而，在实践中，LED可位于两边，底部和顶部或任意一侧。在这两种典型情况下，LED示出为三个(RGB)组，以产生白光，虽然该示出的方法也可用于白LED。均勻性被定义成响应平台输入信号组的横跨显示器的亮度和色彩差异。平台信号或电平是1，在此给全部像素(χ，y)分配恒定的数字RGB值(R(x, y) ,G(χ, y) ,B(x,y)) = (R0, G0, B。)，对于所有的(x，y)(1)在此，R(x，y)是指像素位置(x，y)的R (红)分量值，G(x，y)和B(x，y)分别是指像素位置(x，y)的G(绿)分量值和B (蓝)分量值。该像素位置(x，y)是整数值，意指列 X和行1，以及显示器的分辨率WXH的范围，在此W是水平分辨率且H是垂直分辨率0 <= χ <= (W-I)且 0 <= y <= (H-I)(2)然而，在此处公开的数学公式中，(X，y)被允许包括任何实数。像素色彩值(R。， G0, B0)是WJblri]中的整数取值，在此bn是显示器的位深度，例如8，10等。在内部计算 (internal computation)中，可允许色彩值为任何实数值，且当作为信号输入到显示器中时，可调节到允许的整数范围。亮度和色彩的均勻性可以可测量物理量的形式定义。定义各种不同的可测量量来描述亮度和色彩。最广泛使用的是国际发光照明委员会(CIE)XYZ三刺激值，从该三刺激值可计算其他的相关量。该Y分量是辉度值，在本领域中表示为L，其通常称作亮度或强度，并具有单位堪/m2(cd/m2)。对获得均勻显示来说，最小化辉度差异是最关键的。X和Z分量是正确定义色彩所需的附加色彩量，他们的测量单位也是cd/m2。用于显示的色彩，具有分解的辉度，以色度值的形式比XYZ的形式更易理解。色度分量(x。，y。)是以下公式所给出的衍生量(derived quantity)
权利要求
1.一种用于通过多个光源部件改善液晶显示器背光的色彩和亮度均勻性的方法，其特征在于，所述方法包括为全部光源部件设置至少一个公共背光电压；对于所述至少一个背光电压设置的每一个，显示多个参考输入图像，所述参考输入图像具有对于至少一个信号电平，横跨所述显示器的、预定的平台RGB像素值；在所述显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像，所述均勻性由至少一个三刺激值、辉度和色度分量表征；从测量的均勻性数据生成显示响应函数，所述显示响应函数为所述显示器的每个像素的R，G和B分量的响应和；计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；将所述像素校正网格数据图转换成一组系数表示的函数形式；和将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应函数进一步取决于背光电压设置，且所述校正网格数据包括应用到背光源部件的背光校正图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述像素图在所述背光校正的应用之后重新生成，且迭代所述背光和像素校正直到获得所需的均勻度。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述背光响应函数表示成线性函数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述背光校正是使用每个光源部件的三刺激点扩散函数(PSF)获得。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PSF是作为光源部件的规范提出的。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PSF是使用数学模型近似取得的。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PSF是直接测量的。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像是仅用于亮度校正的多个纯灰电平。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述光源部件是发光二极管(LED)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源部件是冷阴极荧光灯(CCFL)管。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源部件是激光二极管(LD)。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像是纯红、纯绿和纯蓝电平的多个电平。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像进一步包括多个纯灰电平，执行所述多个纯灰电平以补偿RGB分量的LCD黑电平偏移。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用多项式拟合到测量网格点获得该显示器响应函数。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多项式是三次函数。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过内插所述测量网格点数据获得所述显示器响应函数。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过按照幂定律建模所述函数估计所述显示器响应函数。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应函数是拟合到所述测量网格点邻域的多个局部多项式，这样所述局部拟合是单调函数。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述响应函数移位和按比例缩放以使所述函数单调。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成平均测量值的。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于高信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之上时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最小测量值。
23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于低信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之下时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最大测量值。
24.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境温度的设置计算和存储的。
25.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境光的设置计算和存储的。
26.一种用于改善背光液晶显示器的色彩和亮度均勻性的电子系统，其特征在于，所述系统包括由像素阵列组成的显示器面板，每个所述像素由可控数字RGB值表征； 由多个光源部件组成的背光源面板，每个所述光源部件由可调电压控制表征； 用于在显示器上显示多个参考输入图像的图像生成器单元；用于在显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像的图像捕获和测量单元，所述均勻性由三刺激值、辉度和色度分量中的至少一个表征；第一处理构件，用于从测量的均勻性数据生成显示响应函数，并计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；以及第二处理构件，用于将所述像素校正网格数据图转换成由一组系数表示的函数形式； 和将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述响应函数还取决于所述背光电压设置，且所述校正网格数据包括应用于所述背光电压控制的背光校正。
28.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，每个所述光源部件是发光二极管 (LED)。
29.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述LED部件设置在直射背光架构中。
30.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述LED部件设置在侧射式背光架构中。
31.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述光源部件是冷阴极荧光灯(CCFL)管。
32.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述光源部件是激光二极管(LD)。
33.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一处理构件和第二处理构件是集成到一个处理器中的。
34.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一处理构件是在计算机系统上运行的软件工具。
35.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第二处理构件集成到显示器中。
36.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是二维(2D)照相机。
37.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是点亮度计。
38.一种用于改善有机LED显示器(OLED)的色彩和亮度均勻性的电子系统，其特征在于，所述系统包括由像素阵列组成的显示器面板，每个所述像素为OLED部件并由可控数字RGB值表征； 用于在显示器上显示多个参考输入图像的图像生成器单元；用于在显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像的图像捕获和测量单元，所述均勻性由至少一个三刺激值、辉度和色度分量表征；第一处理构件，用于从测量的均勻性数据生成显示响应函数，并计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；以及第二处理构件，用于将所述像素校正网格数据图转换成一组系数表示的函数形式；和将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
39.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述第一处理构件和所述第二处理构件集成在一个显示器中。
40.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述第二处理构件集成在所述显示器中。
41.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是二维(2D)照相机。
42.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述捕获设备是点亮度计。
43.一种用于改善有机LED显示器(OLED)的色彩和亮度均勻性的方法，其特征在于，所述方法包括在显示器上显示多个参考输入图像，所述参考输入图像具有对于至少一个信号电平来说、预定的平台RGB像素值；在显示器上选定的网格点组测量显示器均勻性以响应所述多个参考输入图像，所述均勻性由至少一个三刺激值、辉度和色度分量表征；从测量的均勻性数据生成显示响应函数，所述显示响应函数为所述显示器的每个像素的R，G和B分量的响应和；计算像素校正网格数据图，所述像素校正网格数据图在每个所述至少一个信号电平产生全部像素的恒定均勻性值；将所述像素校正网格数据图转换成一组系数表示的函数形式；以及将像素校正函数应用到输入信号和显示器，用于全部像素位置和色彩值。
44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像仅仅是亮度校正的多个纯灰度电平。
45.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像是纯红、纯绿和纯蓝电平的多个电平。
46.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述参考输入图像进一步包括多个纯灰电平，执行所述多个纯灰电平以补偿RGB分量的LCD黑电平偏移。
47.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，使用多项式拟合到测量网格点获得该显示器响应函数。
48.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述多项式是三次函数。
49.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，通过内插所述测量网格点数据获得所述显示器响应函数。
50.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，通过按照幂定律建模所述函数估计所述显示器响应函数。
51.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述响应函数是拟合到所述测量网格点邻域的多个局部多项式，这样所述局部拟合是单调函数。
52.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，将所述响应函数移位和按比例缩放以使所述函数单调。
53.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成平均测量值的。
54.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于高信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之上时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最小测量值。
55.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于低信号电平，在校正的像素值位于允许的比特范围之下时，所述响应函数的恒定均勻性值是设置成最大测量值。
56.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境温度的设置计算和存储的。
57.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，对于数个像素校正图，多个所述系数组是对应于数个环境光的设置计算和存储的。
全文摘要
本发明公开了用于改善背光液晶显示器上显示的图像的色彩和亮度均匀性的方法和系统。在一个例子中，计算校正图并将其应用到LCD像素值上。在另一例子中，除了LCD像素值外还校正背光源部件的电压设置。对于有效的硬件执行，可使用函数表示网格数据转换，该转换与将测量值转换为校正值相关。在另一特定典型实施例中，背光源通过多个LED提供。在另一典型实施例中，显示器由多个OLED组成，在此光源和显示器面板是一致的。
文档编号G09G3/34GK102332242SQ20111015862
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年4月29日
发明者罗纳瓦·S.·巴希, 阿什坎·阿拉维·哈拉特 申请人:Geo半导体有限公司
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