CN101191926A - 液晶显示器及其伽马曲线调整装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶显示器及其伽马曲线调整装置与方法。本发明所提供的伽马曲线调整装置及其方法是依据液晶显示器周遭环境的亮度变化，而调整出最适合人眼观看的伽马曲线，如此不但可以让使用者觉得液晶显示器色彩亮度的解析度高，且其所显示的画面也会变得较为清晰。
Description
技术领域
本发明关于一种液晶显示器的伽马曲线调整装置及其方法，且特别是有关于一种可依据液晶显示器周遭环境的亮度变化，而随时调整伽马曲线的伽马值的伽马曲线调整装置及其方法。
背景技术
针对多媒体社会的急速进步，多半受惠于半导体元件或显示装置的飞跃性进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)已逐渐成为市场主流。
但在此先值得一提的是，因为人眼对于光线亮度的辨识能力并非为线性，故视频信号电子标准协会(Video Electronics Standards Association，简称VESA)针对此现象，依据人眼特性制定出伽马值(gamma value)为2.2的曲线，以让从事TFT-LCD相关领域之设计人员可以追寻如此的亮度阶调，而使TFT-LCD所呈现的灰阶画面成为最适合人眼观看的显示画面。
然而，因为VESA所制定的伽马值为2.2的曲线，其是在暗室(darkroom)的环境下所制定出来的，所以当TFT-LCD处在周遭环境亮度非常暗时，其所显示相同的灰阶(gray level)画面，人眼可以很明显地分辨出清楚且有层次的灰阶，但是当TFT-LCD处在光亮的环境下时，其所显示许多相近的灰阶(gray level)画面，人眼此时就无法清楚地分辨出相异的灰阶了，如此就会让使用者觉得TFT-LCD的色彩亮度的解析度不佳，且其所显示的画面会变得较为模糊等缺点接续衍生出来。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是提供一种伽马曲线调整装置及其方法，其通过依据液晶显示器周遭环境的亮度变化，而调整定义视频信号的灰阶所需的伽马曲线，以使此伽马曲线成为最适合人眼观看的伽马曲线。
本发明的另一目的就是提供一种液晶显示器，其通过将上述本发明所提出的伽马曲线调整装置及其方法运用在其中，藉此液晶显示器就能依据其周遭环境的亮度变化，而呈现最适合人眼观看的显示画面，如此以让使用者觉得液晶显示器的色彩亮度的解析度高，且其所显示的画面会变得较为清晰。
基于上述及其他目的，本发明所提供的伽马曲线调整装置包括环境光处理单元、伽马曲线调整器，以及系统中央控制器。其中，环境光处理单元会依据伽马曲线调整装置周遭环境的亮度变化而输出亮度信号。伽马曲线调整器会依据环境光处理单元所输出的亮度信号，而调整其所输出的伽马曲线。系统中央控制器会依据伽马曲线调整器调整过后的伽马曲线，而定义出其所接收的视频信号的灰阶。
从另一观点来看，本发明所提供的液晶显示器包括伽马曲线调整装置与液晶显示面板。其中，伽马曲线调整装置会依据液晶显示器周遭环境的亮度变化，而调整定义视频信号的灰阶所需的伽马曲线。液晶显示面板则会依据上述视频信号的灰阶而显示视频信号画面。
再从另一观点来看，本发明所提供的伽马曲线调整方法适用于液晶显示器，其包括下列步骤：首先，侦测液晶显示器周遭环境的亮度变化。接着，依据液晶显示器周遭环境的亮度变化而调整定义视频信号的灰阶所需的伽马曲线。
本发明所提供的伽马曲线调整装置及其方法，其可以适用于现今的液晶显示器中，因为本发明所提供的伽马曲线调整装置及其方法是依据液晶显示器周遭环境的亮度变化，而调整出最适合人眼观看的伽马曲线，如此不但可以让使用者觉得液晶显示器的色彩亮度的解析度高，且其所显示的画面也会变得较为清晰。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依照本发明较佳实施例的液晶显示器的方块图。
图2为本发明较佳实施例的伽马曲线调整器内建查找表所对应的阶调伽马曲线示意图。
图3为依照本发明较佳实施例的伽马曲线调整方法的流程图。
具体实施方式
本发明所欲达成的技术功效为解决现有的当液晶显示器处在光亮的环境下时，其所显示许多相近的灰阶画面，人眼并无法清楚地分辨出相异灰阶的缺点，而以下内容将是针对本案的技术特征与所欲达成的功效做一详加描述，以提供给该发明相关领域的技术人员参详。
图1为依照本发明较佳实施例的液晶显示器的方块图。请参照图1，液晶显示器(例如为薄膜点晶体管液晶显示器，TFT-LCD)100包括伽马曲线调整装置101、视频信号产生器103，以及液晶显示面板105。其中，伽马曲线调整装置101会依据液晶显示器100周遭环境的亮度LS_int变化，而调整定义视频信号产生器103所提供的视频信号VS的灰阶(gray level)所需的伽马曲线(gamma curve)。液晶显示面板103则会依据上述视频信号VS的灰阶而显示视频信号画面给使用者观看。
于本实施例中，码曲线调整装置101包括环境光处理单元101a、伽马曲线调整器101b，以及系统中央控制器101c。其中，环境光处理单元101a由光感测器(light sensor)107与光放大处理器109所构成。首先，由光感测器107感测液晶显示器100周遭环境的亮度LS_int变化，而据以输出一光感测信号LSS。紧接着，光放大处理器109则将光感测器107所输出的光感测信号LSS放大一增益值(此增益值应视实际状况而定)，并对其做杂讯滤波及失真补偿后输出一亮度信号IS至伽马曲线调整器101b。
之后，当伽马曲线调整器101b接收到亮度信号IS后，其内建的查找表(lookup table，未绘示)会依据亮度信号IS而对应的找出一阶调伽马曲线，以供伽马曲线调整器101b据以调整所输出的伽马曲线。藉此，系统中央控制器101c(例如为视频信号IC)则依据伽马曲线调整器101b调整过后的伽马曲线，而定义出视频信号产生器103所提供至其的视频信号VS的灰阶，如此再通过液晶显示面板105将定义过后的视频信号VS的灰阶显示视频信号画面给使用者观看。
在此值得一提的是，内建于伽马曲线调整器101b的查找表，其必须通过繁琐的实验过程，以定义出当液晶显示器100周遭环境的亮度LS_int变化在多少流明(lumen)范围内，其找出所对应的阶调伽马曲线，藉此以调整出最适合人眼观看的伽马曲线，以让使用者觉得液晶显示器100的色彩亮度的解析度高，且其所显示的画面也会变得更为清晰。
图2为本实施例的伽马曲线调整器101b内建查找表所对应的阶调伽马曲线示意图，其横轴表示视频信号灰阶(gray level)，而纵轴表示亮度(cd/m2)。于图2所揭示的4条阶调伽马曲线中，实线(-)的阶调伽马曲线的伽马值(gamma value)为2.2，虚线(---)的阶调伽马曲线的伽马值为1.3，而虚线(-.-.-)的阶调伽马曲线的伽马值为依据繁琐的实验所得的实验值(例如可以为2.0、1.8…)，其中此实验值应视实际状况而定，故在此并不限制于此。
而值得一提的是，图2为揭示4条阶调伽马曲线为例说明，但在此并不限制于此。也就是说，使用者可依实际状况需求，而相对的增加或减少上述阶调伽马曲线的个数。
图3为依照本发明较佳实施例的伽马曲线调整方法的流程图，此方法适用于液晶显示器，其包括下列步骤：首先，如步骤S301所述，提供光感测器(light sensor)以侦测液晶显示器周遭环境的亮度变化。接着，如步骤S303所述，依据液晶显示器周遭环境的亮度变化，而于查找表中对应找出一阶调伽马曲线。最后，如步骤S305所述，依据此阶调伽马曲线而调整定义视频信号的灰阶所需的伽马曲线。
依据上述各步骤更简单的说法就是：液晶显示器会依据当下周遭环境的亮度变化，而随时调整定义视频信号灰阶所需的伽马曲线的伽马值(gamma value)，藉此只要是利用周遭环境的亮度变化，而调整定义视频信号灰阶所需的伽马曲线的概念，其皆属本发明所欲保护的范围之内。
综上所述，本发明所提供的伽马曲线调整装置及其方法，其适用于现今的液晶显示器中，故依据上述实施例所阐述的精神，会有下列优点来叙述：
因为通过环境光处理单元感测液晶显示器周遭环境的亮度变化，而随时调整伽马曲线调整器所输出的伽马曲线的伽马值，故无论液晶显示器是处在光亮环境或暗室，皆会让使用者觉得液晶显示器的色彩亮度的解析度高，且其所显示的画面会变得较为清晰。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
Claims (13)
1.一种伽马曲线调整装置，包括：
一环境光处理单元，依据该珈玛曲线调整装置周遭环境的一亮度变化而输出一亮度信号；
一伽马曲线调整器，电性耦接至该环境光处理单元，依据该亮度信号而调整该伽马曲线调整器所输出的一伽马曲线；以及
一系统中央控制器，电性耦接至于该伽马曲线调整器，依据该伽马曲线而定义出该系统中央控制器所接收的一视频信号的灰阶。
2.如权利要求1所述的伽马曲线调整装置，其特征在于，该环境光处理单元包括：
一光感测器，用以感测该亮度变化而据以输出一光感测信号；以及
一光放大处理器，电性耦接至该光感测器，用以将该光感测信号放大一增益值，并对其做杂讯滤波及失真补偿后输出该亮度信号。
3.如权利要求1所述的伽马曲线调整装置，其特征在于，该伽马曲线调整器内建一查找表，该查找表依据该亮度信号而对应的找出一阶调伽马曲线，以供该伽马曲线调整器据以调整所输出的该伽马曲线。
4.如权利要求1所述的伽马曲线调整装置，其特征在于，该系统中央控制器包括一视频信号IC。
5.一种液晶显示器，包括：
一伽马曲线调整装置，依据该液晶显示器周遭环境的一亮度变化，而调整定义一视频信号的灰阶所需的一伽马曲线；以及
液晶显示面板，电性耦接至该伽马曲线调整装置，依据该视频信号的灰阶而显示一视频信号画面。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，该伽马曲线调整装置包括：
一环境光处理单元，依据该亮度变化而输出一亮度信号；
一伽马曲线调整器，电性耦接至该环境光处理单元，依据该亮度信号而调整该伽马曲线调整器所输出的该伽马曲线；以及
一系统中央控制器，电性耦接至于该伽马曲线调整器，依据该伽马曲线而定义出该系统中央控制器所接收的该视频信号的灰阶。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，还包括一视频信号产生器，电性耦接至该系统中央控制器，用以提供该视频信号。
8.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，该环境光处理单元包括：
一光感测器，用以感测该亮度变化而据以输出一光感测信号；以及
一光放大处理器，电性耦接至该光感测器，用以将该光感测信号放大一增益值，并对其做杂讯滤波及失真补偿后输出该亮度信号。
9.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，该伽马曲线调整器内建一查找表，该查找表依据该亮度信号而对应的找出一阶调伽马曲线，以供该伽马曲线调整器据以调整所输出的该伽马曲线。
10.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，该系统中央控制器包括一视频信号IC。
11.一种伽马曲线调整方法，该方法适用于一液晶显示器，包括下列步骤：
侦测该液晶显示器周遭环境的一亮度变化；以及
依据该亮度变化而调整定义一视频信号的灰阶所需的一伽马曲线。
12.如权利要求11所述的伽马曲线调整方法，其特征在于，于侦测该液晶显示器周遭环境的该亮度变化的步骤中还包括下列步骤：
提供一光感测器以感测该亮度变化。
13.如权利要求11所述的伽马曲线提整方法，其特征在于，于依据该亮度变化而调整定义该视频信号的灰阶所需的该伽马曲线的步骤中还包括下列步骤：
依据该亮度变化而于一查找表中对应找出一阶调伽马曲线；以及
依据该阶调伽马曲线而调整定义该视频信号的灰阶所需的该伽马曲线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |