專(zhuān)利名稱(chēng):校準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)受到慣性作用的圖像再現(xiàn)裝置的設(shè)備的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種校正用于驅(qū)動(dòng)受到慣性作用的圖像再現(xiàn)裝置的設(shè)備的方法和設(shè)備,特別是一種校正用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的設(shè)備的方法和設(shè)備,其中可將存儲(chǔ)的校正變量添加到輸入的視頻信號(hào)中,以補(bǔ)償慣性的作用,所述校正變量依賴(lài)于視頻信號(hào)中從幀到幀的變化,以及其中可將校正的視頻信號(hào)輸送到圖像再現(xiàn)裝置。
背景技術(shù):
眾所周知,液晶顯示器(LCD)的時(shí)間響應(yīng)不是很令人滿(mǎn)意。當(dāng)輸入的視頻信號(hào)在兩個(gè)連續(xù)的幀之間跳變時(shí),它不會(huì)導(dǎo)致LCD發(fā)出的亮度產(chǎn)生相應(yīng)的跳變。相反,液晶顯示器顯示出顯著的慣性,這表示發(fā)出的亮度僅可以逐漸地達(dá)到預(yù)置的值。這種轉(zhuǎn)變可以在多個(gè)更新周期上引出(drawn out)。在描述運(yùn)動(dòng)的圖像序列中,這種特性可導(dǎo)致與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的誤差,特別地其采用模糊再現(xiàn)邊緣的形式。所述與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的誤差依賴(lài)于當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的視頻信號(hào)的幅度以及以前的視頻信號(hào)的幅度。此外,液晶顯示器的亮度響應(yīng)依賴(lài)于在特定情況下使用的具體技術(shù)。
由于圖像序列中運(yùn)動(dòng)對(duì)象的模糊邊緣,這種作用還可以表示為下面的運(yùn)動(dòng)模糊。在例如可以從US6,304,254B1中導(dǎo)出的已知方法中,存儲(chǔ)當(dāng)時(shí)之前的幀。將當(dāng)前幀和前一幀中單個(gè)象素的值輸入到表格,并從表格讀出一校正變量,所述校正變量可導(dǎo)致在要過(guò)激勵(lì)的視頻信號(hào)中產(chǎn)生跳變。
在下文中,所有信號(hào)跳變所需的校正變量總體上還可以表示為一補(bǔ)償方案(compensating scheme)。該補(bǔ)償方案依賴(lài)于各種因素,其中包括液晶顯示器的溫度。從US6,304,254B1中已知當(dāng)應(yīng)用所述補(bǔ)償方案時(shí)考慮溫度的事實(shí),其中在將環(huán)境溫度或液體溫度時(shí)的數(shù)值應(yīng)用于表格中的一個(gè)額外的輸入。盡管它給出了補(bǔ)償方案隨溫度而變化的控制,但是它沒(méi)有提供完全的校準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容
利用根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)所述校準(zhǔn)產(chǎn)生一測(cè)試圖案,所述測(cè)試圖案包含在從幀到幀發(fā)生的信號(hào)跳變;在視頻信號(hào)的幅度范圍中改變所述信號(hào)跳變的符號(hào)、大小和位置;至少在由至少一個(gè)光電子傳感器涉及(covered)的部分將所述測(cè)試視頻信號(hào)顯示在圖像再現(xiàn)裝置上;以及在考慮由至少一個(gè)光電子傳感器產(chǎn)生的所有信號(hào)的同時(shí),從至少一個(gè)光電子傳感器產(chǎn)生的信號(hào)導(dǎo)出校正參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的方法具有的優(yōu)點(diǎn)是可以使用從液晶顯示器實(shí)際輸出的變量即其亮度來(lái)校準(zhǔn)補(bǔ)償方案。
為了節(jié)約存儲(chǔ)空間,根據(jù)本發(fā)明的方法可以如此布置,使得在所有可能的信號(hào)跳變中,僅使用選定的數(shù)據(jù)值來(lái)形成測(cè)試圖案。
通過(guò)每當(dāng)接通圖像再現(xiàn)裝置時(shí)引起要執(zhí)行的校準(zhǔn)可以進(jìn)一步完善根據(jù)本發(fā)明的方法。為了在操作期間允許發(fā)生變化,還可以規(guī)定以預(yù)置的時(shí)間間隔重復(fù)所述校準(zhǔn)。
可替換地,根據(jù)本發(fā)明的方法還可以如此布置,使得在圖像再現(xiàn)裝置的至少一個(gè)點(diǎn)上測(cè)量圖像再現(xiàn)裝置的溫度,并在校正時(shí)存儲(chǔ)該溫度,以及如果測(cè)量的溫度變化超過(guò)預(yù)置的閥值則執(zhí)行另一個(gè)校正。在這種情況下可以提供一溫度傳感器,或者可以布置多個(gè)溫度傳感器以獲得溫度在垂直方向變化的曲線,如果需要,還可以獲得溫度在水平方向變化的曲線。然后也使用得到的溫度曲線來(lái)形成補(bǔ)償方案。
根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)方法可以和各種補(bǔ)償方法一起應(yīng)用。一種特別有利的組合包括提供要形成的校正變量,提供一包含校正參數(shù)的圖像再現(xiàn)裝置的模型,所述模型具有作為其輸出變量的狀態(tài)變量,作為第一輸入變量的視頻信號(hào)以及來(lái)自前一幀作為第二輸入變量的狀態(tài)變量;還提供要導(dǎo)出的校正變量,使用一表格,所述表格具有輸入的視頻信號(hào)和來(lái)自前一幀作為其輸入變量的狀態(tài)變量以及作為其輸出變量的校正的視頻信號(hào)。在這種情況下所述模型還可以引入到該表格中。
在這種情況下,狀態(tài)變量是從一曲線導(dǎo)出的變量的數(shù)字表示,該曲線是因信號(hào)跳變引起的隨時(shí)間變化的亮度遵循的曲線。例如該變量可以是在更新周期末端的亮度或者是在更新周期上亮度的平均值。
一種采用了不同的補(bǔ)償方法的應(yīng)用包括提供要導(dǎo)出的校正變量,提供一包括校正參數(shù)的表格,所述表格具有輸入的視頻信號(hào)和來(lái)自前一幀作為其輸入變量的視頻信號(hào)以及作為其輸出信號(hào)的校正變量。
為了在正在進(jìn)行的圖像再現(xiàn)裝置的操作過(guò)程中監(jiān)控由校準(zhǔn)設(shè)定的補(bǔ)償,在根據(jù)本發(fā)明的方法中還可以規(guī)定在圖像再現(xiàn)裝置上顯示任何期望類(lèi)型的視頻信號(hào)的過(guò)程中,將光電子傳感器產(chǎn)生的信號(hào)與任何期望類(lèi)型的視頻信號(hào)比較,以及如果在時(shí)間響應(yīng)方面存在大的偏差就執(zhí)行校正。
本發(fā)明還涉及一種執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備,其包括在圖像再現(xiàn)裝置的邊緣布置至少一個(gè)光電子傳感器。
在這種設(shè)備的有利實(shí)施例中,規(guī)定至少一個(gè)光電子傳感器布置在圖像再現(xiàn)裝置的圖像區(qū)域之外,并提供一光學(xué)裝置將光從圖像區(qū)域?qū)虻焦怆娮觽鞲衅?。這在很大程度上消除了部分圖像被光電子傳感器隱藏的可能性。導(dǎo)向光的裝置可以是玻璃纖維或半透明的反射鏡。
另一個(gè)實(shí)施例包括使至少一個(gè)光電子傳感器可樞轉(zhuǎn)。通過(guò)這種方式,傳感器可以完全地從視覺(jué)場(chǎng)去除,如果需要的話。
最后,在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中,規(guī)定在圖像區(qū)域邊緣處的不同點(diǎn)布置多個(gè)光電子傳感器。通過(guò)這種方式,可以允許液晶顯示器的性能存在局部差異。例如,當(dāng)液晶顯示器受到不同的機(jī)械應(yīng)力時(shí)就是這樣。
參考在下文中描述的實(shí)施例,本發(fā)明的這些和其他方面將是顯而易見(jiàn)且可以得到說(shuō)明。
在附圖中圖1是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備的示意性表示,圖2示出了已知的用于補(bǔ)償慣性作用的設(shè)備,圖3示出了特別有利的校正慣性作用的設(shè)備,以及圖4至6示出了光電子傳感器的各種布置。
具體實(shí)施例方式
圖1以示意性截面的形式示出了液晶顯示器1。通過(guò)輸入端2、用于補(bǔ)償慣性作用的裝置3和轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)4可將待顯示的視頻信號(hào)Vi輸送到液晶顯示器1。所述裝置3包含一補(bǔ)償方案,也可以稱(chēng)為過(guò)激勵(lì)方式(overdrive scheme),后面將結(jié)合圖2和3詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。一系統(tǒng)控制器5可控制根據(jù)本發(fā)明的方法的運(yùn)行,并產(chǎn)生用于測(cè)試圖案發(fā)生器6和補(bǔ)償方案的數(shù)據(jù),所述數(shù)據(jù)可饋送到裝置3。在輸入端7處,系統(tǒng)控制器接受屬于在2處饋入的視頻信號(hào)Vi的同步信息。
在液晶顯示器1的底邊區(qū)域布置一光電子傳感器8,所述傳感器可將在液晶顯示器的底邊區(qū)域產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并將該電信號(hào)饋送到系統(tǒng)控制器5。多個(gè)溫度傳感器9至12位于液晶顯示器1的后面,所述溫度傳感器的輸出同樣與系統(tǒng)控制器連接。
為了校準(zhǔn),系統(tǒng)控制器5可將轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)4切換到其上部位置。它在整個(gè)更新周期都可以保持在該上部位置,使得測(cè)試圖案在整個(gè)圖像區(qū)域上是可見(jiàn)的,或者僅僅對(duì)于部分更新周期來(lái)說(shuō),使得測(cè)試圖案僅出現(xiàn)在由光電子傳感器所涉及的部分。
以這樣一種方式控制測(cè)試圖案發(fā)生器6,使得其可產(chǎn)生信號(hào)跳變,可以在幅度范圍中改變所述信號(hào)跳變的符號(hào)、幅度和位置,以及所述信號(hào)跳變可以從幀到幀地發(fā)生。對(duì)于每個(gè)信號(hào)跳變可以利用傳感器8測(cè)量由亮度遵循的曲線。優(yōu)選地這發(fā)生在多個(gè)幀上,因?yàn)橐壕э@示器的亮度反應(yīng)也是在多個(gè)幀上擴(kuò)展的。只要測(cè)量和存儲(chǔ)了所產(chǎn)生的相對(duì)信號(hào)跳變的亮度連續(xù)響應(yīng),系統(tǒng)控制器5就可以由此計(jì)算出記錄在裝置3中的補(bǔ)償方案。
圖2示出的補(bǔ)償設(shè)備具有用于輸入的視頻信號(hào)Vi的輸入端2,所述信號(hào)通過(guò)加法器22可與輸出端23連接,所述信號(hào)從此饋送到液晶顯示器作為校正的視頻信號(hào)Vo。這些視頻信號(hào)的形式為數(shù)字信號(hào),并給每個(gè)象素賦予一個(gè)值。每次對(duì)于一個(gè)幀將這些值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中,同時(shí)具有用于從幀存儲(chǔ)器25讀出的前一幀的值A(chǔ),然后將這些值作為輸入變量饋送到查找表(過(guò)激勵(lì)LUT)。對(duì)于每一對(duì)A、B來(lái)說(shuō),后者包含校正變量C的值,盡管由于存儲(chǔ)空間的原因僅僅存儲(chǔ)數(shù)據(jù)值,以及利用插值法獲得其余的值。
從查找表24獲得的校正變量C可以選擇成使得運(yùn)動(dòng)模糊盡可能令人滿(mǎn)意地進(jìn)行補(bǔ)償,并將其輸送到加法器22。正如從圖2中所看到的,在獲得校正變量的過(guò)程中,僅僅允許前一幀遠(yuǎn)離當(dāng)前幀。
事實(shí)上可以改進(jìn)運(yùn)動(dòng)模糊成具有如圖2所示的設(shè)備的第一近似(first approximation),但是這種設(shè)備具有多種缺陷。通過(guò)這種方式,例如在液晶顯示器的放大器的幅度范圍的邊界上不可能產(chǎn)生過(guò)激勵(lì)。但是如果因此而沒(méi)有過(guò)激勵(lì)的話,由于僅僅存儲(chǔ)了一個(gè)幀,所以不可能在這種跳變之后進(jìn)行隨后的校正。利用圖3中示出的設(shè)備可以避免這些缺陷。
在圖3中示出的補(bǔ)償設(shè)備中,視頻信號(hào)Vo的校正值B+C被饋送到液晶顯示器的模型26中。所述模型表示液晶顯示器相對(duì)此時(shí)被饋送給其的視頻信號(hào)的亮度響應(yīng),因此標(biāo)記為“響應(yīng)模型”。其輸出變量S存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器25中。除了B+C以外,前一幀的變量S’可從幀存儲(chǔ)器25讀出,用作模型26的輸入變量。這樣所得到是一種遞歸結(jié)構(gòu),從而在導(dǎo)出校正變量C的過(guò)程中考慮了多個(gè)以前的幀。與上面結(jié)合圖2描述的變量A一樣,變量S’和值B一起被饋送到查找表。
在圖4示出的實(shí)施例中,如此布置一光電子傳感器32,使得其不會(huì)妨礙圖像再現(xiàn)裝置1的圖像區(qū)域31的顯示。提供一薄的光導(dǎo)33,其可將在圖像區(qū)域31的子區(qū)域中產(chǎn)生的光輸送到光電子傳感器32。
圖5示出了一個(gè)具有可樞轉(zhuǎn)的光電子傳感器34的實(shí)施例,例如當(dāng)手動(dòng)地啟動(dòng)校正操作時(shí),所述光電子傳感器可以在圖像區(qū)域底部的前面樞轉(zhuǎn)。
在圖6示出的實(shí)施例中,提供了四個(gè)光電子傳感器35、36、37、38,其可接受從頂部和底部的圖像區(qū)域31的邊緣發(fā)出的光。通過(guò)這種方式,可以對(duì)在不同邊緣有差異的液晶顯示器的特性執(zhí)行校正動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種校準(zhǔn)用于驅(qū)動(dòng)受到慣性作用的圖像再現(xiàn)裝置和特別是液晶顯示器的設(shè)備的方法,其中將存儲(chǔ)的校正變量添加到輸入的視頻信號(hào)中,以補(bǔ)償慣性的作用,校正變量依賴(lài)于視頻信號(hào)中從幀到幀的變化,以及其中將校正的視頻信號(hào)輸送到圖像再現(xiàn)裝置,其特征在于產(chǎn)生一測(cè)試圖案,所述測(cè)試圖案包含在從幀到幀發(fā)生的信號(hào)跳變,在視頻信號(hào)的幅度范圍中改變所述信號(hào)跳變的符號(hào)、大小和位置,至少在由至少一個(gè)光電子傳感器所涉及的部分將所述測(cè)試視頻信號(hào)顯示在圖像再現(xiàn)裝置上,以及在考慮由至少一個(gè)光電子傳感器產(chǎn)生的所有信號(hào)的同時(shí),從至少一個(gè)光電子傳感器產(chǎn)生的信號(hào)中導(dǎo)出校正參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于在所有可能的信號(hào)跳變中,僅使用選定的信號(hào)跳變作為形成測(cè)試圖案的數(shù)據(jù)值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于每當(dāng)接通圖像再現(xiàn)裝置時(shí)執(zhí)行所述校準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于以預(yù)置的時(shí)間間隔重復(fù)所述校準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于在圖像再現(xiàn)裝置的至少一個(gè)點(diǎn)上測(cè)量圖像再現(xiàn)裝置的溫度和在校準(zhǔn)時(shí)存儲(chǔ)圖像再現(xiàn)裝置的溫度,以及如果測(cè)量的溫度變化超過(guò)預(yù)置的閥值則執(zhí)行另一個(gè)校準(zhǔn)。
6.如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于提供要形成的校正變量,提供一包含校正參數(shù)的圖像再現(xiàn)裝置的模型,所述模型具有作為輸出變量的狀態(tài)變量,作為第一輸入變量的視頻信號(hào)以及來(lái)自前一幀作為第二輸入變量的狀態(tài)變量,以及還提供要導(dǎo)出的校正變量,使用一表格,所述表格具有輸入的視頻信號(hào)和來(lái)自前一幀作為輸入變量的狀態(tài)變量以及作為輸出變量的校正的視頻信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于提供要形成的校正變量,提供一包含校正參數(shù)的表格,所述表格具有輸入的視頻信號(hào)和前一幀的作為輸入變量的視頻信號(hào)以及作為輸出信號(hào)的校正變量。
8.如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于在圖像再現(xiàn)裝置上顯示任何期望類(lèi)型的視頻信號(hào)的過(guò)程中,將光電子傳感器產(chǎn)生的信號(hào)與任何期望類(lèi)型的視頻信號(hào)比較,以及如果在時(shí)間響應(yīng)方面存在大的偏差就執(zhí)行校準(zhǔn)。
9.一種用于校準(zhǔn)的設(shè)備,用于校準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)受到慣性作用的圖像再現(xiàn)裝置以及特別是液晶顯示器的設(shè)備,其中將存儲(chǔ)的校正變量添加到輸入的視頻信號(hào)中,以補(bǔ)償慣性的作用,所述校正變量依賴(lài)于視頻信號(hào)中從幀到幀的變化,其中將校正的視頻信號(hào)輸送到圖像再現(xiàn)裝置,以及其中至少一個(gè)光電子傳感器檢測(cè)測(cè)試圖案的至少一部分,所述測(cè)試圖案的至少一部分顯示在圖像再現(xiàn)裝置的至少部分圖像區(qū)域上,其特征在于在圖像再現(xiàn)裝置(1)的邊緣上布置至少一個(gè)光電子傳感器(8)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其特征在于所述至少一個(gè)光電子傳感器布置在圖像再現(xiàn)裝置的圖像區(qū)域之外,并提供一光學(xué)裝置將光從圖像區(qū)域?qū)虻焦怆娮觽鞲衅鳌?br>
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其特征在于所述至少一個(gè)光電子傳感器是可樞轉(zhuǎn)的。
12.如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于在圖像區(qū)域的邊緣的不同點(diǎn)處布置多個(gè)光電子傳感器。
全文摘要
在校正用于驅(qū)動(dòng)受到慣性作用的圖像再現(xiàn)裝置以及特別是液晶顯示器的設(shè)備的方法和設(shè)備中,其中可將存儲(chǔ)的校正變量添加到輸入的視頻信號(hào)中,以補(bǔ)償慣性的作用,所述校正變量依賴(lài)于視頻信號(hào)中從幀到幀的變化,以及其中可將校正的視頻信號(hào)輸送到圖像再現(xiàn)裝置,規(guī)定一包含信號(hào)跳變的測(cè)試圖案,產(chǎn)生在從幀到幀中發(fā)生的所述信號(hào)跳變,在視頻信號(hào)的幅度范圍中改變所述信號(hào)跳變的符號(hào)、大小和位置,至少在由至少一個(gè)光電子傳感器所涉及的部分將所述測(cè)試視頻信號(hào)顯示在圖像再現(xiàn)裝置上,以及在考慮由至少一個(gè)光電子傳感器產(chǎn)生的所有信號(hào)的同時(shí),從至少一個(gè)光電子傳感器產(chǎn)生的信號(hào)導(dǎo)出校正參數(shù)。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1839424SQ200480023982
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
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