CN1574974A - 显示装置自动校准的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于显示装置的自动校准的设备，该设备包括：信号发生单元，用于产生预定的数字图形，将数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号，将颜色信号转换为模拟图形信号，并且输出该模拟图形信号；校准执行单元，用于将模拟图形信号转换为数字图形信号，利用控制信号调节数字图形信号的偏移和增益，并且输出数字图形信号的偏移和增益；以及控制单元，用于校准执行模式一旦开始，则操作所述信号发生单元和校准执行单元，比较数字图形信号和参考值，并且输出用于调节数字图形信号的偏移和增益的控制信号以使数字图形信号等于参考值。

Description

显示装置自动校准的方法和设备

本发明要求2003年5月21日于韩国知识产权局提交的韩国申请No.2003-32253的优先权，其内容在此结合，作为参考。

技术领域

本发明涉及显示装置以及用于该装置的方法，更具体地说，涉及自动校准显示装置的方法和设备，其在未连接于外部设备的显示装置内部产生图形。

背景技术

图1是常规校准设备的方框图。

显示装置外部的PC信号图形发生单元100产生标准信号(具有0V-700mV范围的电压)，即R、G以及B图形。同样，显示装置外部的DTV信号图形发生单元110产生标准信号，即Y、U以及V图形。

图像板120利用PC信号图形发生单元100或DTV信号图形发生单元110产生的图形实现校准。当显示装置运行于PC模式下时，开关120-1切换到R、G以及B图形信号。当显示装置运行于DTV模式下时，开关120-1切换到Y、U以及V图形信号。

三通道模数转换器(ADC)芯片120-2是实现校准的校准执行单元。所述校准涉及控制通道的增益和偏移(即对于R、G以及B图形信号或对于Y、U以及V图形信号的三个通道)。

三通道ADC芯片120-2将切换的图形信号(在PC信号的情况下为0V-700mV)转换为范围在0V-255mV内的8比特数字图形信号。转换后的数字图形信号中的最小值和最大值存储在计数器(scaler)120-3的内部寄存器中(未示出)。

微型计算机(micom)120-5分别将存储在计数器120-3的内部寄存器(未示出)中的转换后的数字图形信号中的最小值和最大值与存储在电可擦可编程只读存储器(EEPROM)120-4中的参考最小值和参考最大值进行比较。所述微型计算机120-5输出偏移调节信号到三通道ADC芯片120-2，以调节转换后的数字图形信号中的最小值为参考最小值0V。同样，所述微型计算机120-5输出增益调节信号到三通道ADC芯片120-2，以调节转换后的数字图形信号中的最大值为参考最大值255mV。

所述三通道ADC芯片120-2利用从微型计算机120-5输出的偏移调节信号和增益调节信号来调节数字图形信号的偏移和增益。

美国专利公开文本No.5,369,432公开了校准显示装置的设备。

通常地，外部装置必须直接连接于显示装置以进行校准，该校准为人工校准。对于自动校准，需要对信号电缆增加定位板(jig board)，其中过冲(overshoot)和下冲(undershoot)的发生将降低校准的质量。

同样，随着自动校准的改进，将需要控制信号发生器的特殊自动化装备和自动化远程控制器。这样，与人工校准的情况相反，自动化装备不能从显示装置接收指示校准完成的信号，而是以预定的间隔单向(one-sidedly)进行校准。结果，当在某一面板上发生校准错误时，将不可能排除校准错误。

发明内容

本发明提供了一种自动校准显示装置的方法和设备，其在未连接于外部装备的显示装置内部产生图形，从而执行自动校准。

根据本发明的一个方面，提供了一种包括信号发生单元、校准执行单元以及控制单元的显示装置自动校准设备。

所述信号发生单元产生预定的数字图形，将数字图形转换为R、G、B和Y、U、V颜色信号，将R、G、B和Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号，并且输出该模拟图形信号。

所述校准执行单元将模拟图形信号转换为数字图形信号，利用控制信号调节数字图形信号的偏移和增益，并且输出数字图形信号的偏移和增益。

校准执行模式一旦开始，则所述控制单元将操作所述信号发生单元和校准执行单元，比较数字图形信号和参考值，并且输出用于调节数字图形信号的偏移和增益的控制信号以使数字图形信号等于参考值。

所述信号发生单元包括：图形发生单元、颜色转换单元以及数模转换器(DAC)。

所述图形发生单元产生预定的数字图形。

所述颜色转换单元将数字图形转换为R、G、B和Y、U、V颜色信号。

所述DAC将R、G、B和Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号。

如果数字图形信号等于参考值，则所述控制单元输出校准完成信号；如果在控制单元输出用于调节数字图形信号的偏移和增益的控制信号多于参考次数次后，数字图形信号仍不等于参考值，则控制单元输出校准失败信号。

根据本发明的另一方面，提供了用于显示装置的自动校准的方法。

该方法包括：在显示装置内部产生数字图形，将数字图形转换为R、G、B和Y、U、V颜色信号，将R、G、B和Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号，并且输出R、G、B和Y、U、V模拟图形信号，将输出的模拟图形信号转换为数字图形信号并比较数字图形信号和参考值，以及调节数字图形信号的偏移和增益以使数字图形信号等于参考值。

所述方法还包括：如果数字图形信号等于参考值，则输出校准完成信号。

在调节数字图形信号的偏移和增益之后，在数字图形信号的偏移和增益被调节参考次数次之后，如果数字图形信号不等于参考值，则输出校准失败信号。

本发明的另外方面和/或优点部分将在后面的描述中阐述，还有部分可从描述中明显地看出，或者可以在本发明的实践中得到。

附图说明

通过结合附图对本发明的实施例进行详细描述，本发明的上述和/或其他优点将会变得更加清楚，并且在其中：

图1是常规校准设备的方框图；

图2是根据本发明的实施例自动校准显示装置的设备的方框图；

图3示出了用于显示装置的校准的图形；

图4A和4B示出了在显示装置中，除了它们的同步电平以外的颜色信号(Y、U、V以及R、G、B)的电平的波形图；以及

图5A和5B说明了根据本发明的用于显示装置的自动校准的方法的流程图。

具体实施方式

通过借助附图在下文中将描述本发明的优选实施例。在附图中示出了本发明的优选实施例。在附图中，相同的标号在全文中指定相同的元件。

图2是根据本发明的实施例自动校准显示装置的设备的方框图。所述设备包括：信号发生单元200、开关210、三通道ADC芯片220、计数器230、EEPROM240以及控制单元250。所述信号发生单元200包括：图形发生单元200-1、矩阵200-2以及DAC200-3。

图3示出用于显示装置的校准的图形。

图4A和4B示出在显示装置中除了它们的同步电平外的颜色信号(Y、U、V以及R、G、B)的电平的波形图。

图5是说明根据本发明的显示装置自动校准的方法的流程图。

在下文中，将通过参考图2到图5详细描述本发明。

首先，将参考图2至图4B描述用于显示装置的自动校准设备。

当在其他序列完成后开始校准执行模式时，控制单元250操作所述信号发生单元200、开关210、三通道ADC芯片220以及计数器230并且控制他们的工作。在本发明中的显示装置包括信号发生单元200，该信号发生单元与常规显示装置不同，包括图形发生单元200-1、矩阵200-2以及DAC200-3。

一旦校准模式开始，信号发生单元200在控制单元250的控制下产生预定的数字图形，将数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号，将颜色信号转换为模拟图形信号，并且输出模拟图形信号。所述图形发生单元200-1产生预定的数字图形。这种用于显示装置校准的图形的一个例子如图3所示。若干不同图形可以用于校准。在图3的图形中，白色部分用于增益校准，黑色部分用于偏移校准。

所述矩阵200-2将由图形发生单元200-1产生的数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号。如果在控制单元250中将PC模式校准设置为第一，则矩阵200-2将图形发生单元200-1产生的数字图形转换为R、G、B颜色信号。此外，对于DTV模式校准，矩阵200-2将图形发生单元200-1产生的数字图形转换为Y、U、V颜色信号。如果在控制单元250中将DTV模式校准设置为第一，则矩阵200-2将图形发生单元200-1产生的数字图形转换为Y、U、V颜色信号。这样，对于PC模式校准，矩阵200-2将图形发生单元200-1产生的数字图形转换为R、G、B颜色信号。

图4A和4B示出在显示装置中除了他们的同步电平以外的颜色信号(R、G、B以及Y、U、V)的电平的波形图。在PC模式校准的情况下，如图4A所示，标准R、G、B颜色信号电平的范围在相对于地电平的0V-700mV之间，并且利用这些电平进行校准。在DTV模式校准的情况下，如图4A所示，标准Y颜色信号电平的范围在相对于地电平的0V-700mV之间。然而，在DTV模式校准的情况下，如图4B所示，标准U和V颜色信号电平为350mV，并且利用这些电平进行校准。

所述DAC200-3将由矩阵200-2转换后的R、G、B以及Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号。

通常，所述开关210切换从显示装置外部输入的R、G、B以及Y、U、V颜色信号。然而，在校准模式下，所述开关210响应于控制单元250的切换命令，切换从信号发生单元200输出的R、G、B以及Y、U、V颜色信号。

所述三通道ADC芯片220是校准执行单元，用于执行校准。所述校准包括调节通道(对于R、G、B以及Y、U、V颜色信号的三个通道)增益和偏移。

所述三通道ADC芯片220将从开关210输出的模拟图形信号(在PC信号情况下为0V-700mV)转换为范围在0至255之间的8比特数字图形信号。范围在0至255之间的8比特数字图形信号的最小值和最大值被存储在计数器230的内部寄存器(未示出)中。

所述控制单元250将存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值与存储于计数器230的内部寄存器中的数字图形信号中的最小值和最大值进行比较。所述控制单元250输出偏移调节信号到三通道ADC芯片220，以调节数字图形信号的最小值为参考最小值0V。同样，所述控制单元250输出增益调节信号到三通道ADC芯片220，以调节数字图形信号的最大值为参考最大值255mV。

所述三通道ADC芯片220利用从控制单元250输出的偏移调节信号和增益调节信号来设置数字图形信号偏移和增益。

在三通道ADC芯片220调节数字图形信号的偏移和增益之后，所述控制单元250将存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值与存储于计数器230的内部寄存器中的数字图形信号中的最小值和最大值再次进行比较。

结果，如果存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值等于存储于计数器230的内部寄存器中的数字图形信号中的最小值和最大值，则所述控制单元输出校准完成消息。

然而，如果存储在EEPROM240中的参考最小值和参考最大值与存储在计数器230的内部寄存器中的数字图形信号中的最小值和最大值不同，则所述控制单元250将偏移调节信号和增益调节信号输出到三通道ADC芯片220参考次数次。这样，如果存储在EEPROM240中的参考最小值和参考最大值与存储在计数器230的内部寄存器中的数字图形信号的最小值和最大值不同，则所述控制单元250与面板检查消息一起输出校准失败消息。

在下文中，将参考图3至5B描述显示装置的自动校准的方法。

根据操作500和501，校准执行模式一旦开始，所述控制单元250工作以在显示装置内部产生预定的数字图形，将预定的数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号，将R、G、B以及Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号，并且输出模拟图形信号。显示装置内部的图形发生单元200-1产生如图3中所示的预定的数字图形。在图3的图形中，白色部分用以增益校准，黑色部分用以偏移校准。显示装置中的矩阵200-2将图形发生单元200-1产生的数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号。图4A和4B示出了显示装置中，除了他们的同步电平以外的颜色信号(Y、U、V以及R、G、B)的电平波形图。在PC模式校准的情况下，如图4A所示，标准的R、G、B颜色信号的电平在相对于地电平的0V-700mV范围内，并且利用这些电平进行校准。在DTV模式校准的情况下，如图4B所示，标准的Y颜色信号在相对于地电平的0V-700mV范围内。但是，如图4B所示，标准的U、V颜色信号电平为350mV，并且利用这些电平进行校准。DAC200-3将由矩阵200-2转换后的R、G、B以及Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号。

在操作502中，通过开关210将所述模拟图形信号输入到三通道ADC芯片220，并且三通道ADC芯片220将模拟图形信号(在PC信号情况下为0V-700mV之间)转换为范围在0V至255mV之间的8比特数字图形信号。

在操作503中，所述控制单元250将三通道ADC芯片转换后的数字图形信号中的最小值和最大值与存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值进行比较。

在操作504和505中，如果数字图形信号中的最小值和最大值等于存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值，则所述控制单元250输出校准完成消息。

在操作506中，如果数字图形信号中的最小值和最大值不等于存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值，则所述控制单元250调节数字图形信号的增益和偏移。所述控制单元250输出偏移调节信号到三通道ADC芯片220，以调节数字图形信号中的最小值为参考最小值0V。同样，所述控制单元250输出增益调节信号到三通道ADC芯片220，以调节数字图形信号中的最大值为参考最大值255mV。所述三通道ADC芯片220执行校准，所述校准包括利用控制单元250输出的偏移调节信号和增益调节信号来调节数字图形信号的偏移和增益。

在操作507中，在三通道ADC芯片220调节数字图形信号的偏移和增益之后，所述控制单元250再次将存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值与存储在计数器230的内部寄存器中的数字图形信号中的最小值和最大值进行比较，如果数字图形信号中的最小值和最大值等于存储于EEPROM240中的参考最小值和最大值，则所述控制单元250输出校准完成消息。

然而，在操作508中，如果数字图形信号中的最小值和最大值不等于存储于EEPROM240中的参考最小值和参考最大值，则控制单元250确定比较操作次数是否超过了比较操作的参考次数。

如果比较操作次数小于比较操作的参考次数，则再次执行操作506。然而，在操作509中，如果比较操作次数超过了比较操作的参考次数，则所述控制单元与面板检查消息一起输出校准失败消息。

如上所述，根据本发明，因为在显示装置内部产生图形并且自动执行校准，所以不需要人工校准或特殊的校准设备。

尽管本发明是参照其特定的优选实施例来给出和描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

尽管已经给出和描述了本发明的一些实施例，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对实施例进行修改，其范围由所附权利要求及其等同物所限定。

Claims (38)

1.一种用于显示装置的自动校准的设备，该设备包括：

信号发生单元，产生预定的数字图形，将数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号，将R、G、B以及Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号，并且输出该模拟图形信号；

校准执行单元，将模拟图形信号转换为数字图形信号，利用控制信号来调节数字图形信号的偏移和增益，并且输出数字图形信号的偏移和增益；以及

控制单元，一旦开始校准执行模式，则操作所述信号发生单元和校准执行单元，将数字图形信号与参考值进行比较，并且输出用于调节数字图形信号的偏移和增益的控制信号以使数字图形信号等于参考值。

2.如权利要求1所述的设备，其中信号发生单元包括：

图形发生单元，产生预定的数字图形；

颜色转换单元，将数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号；以及

数模转换器，将R、G、B以及Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号。

3.如权利要求1所述的设备，其中：如果数字图形信号等于参考值，则控制单元输出校准完成信号；如果在控制单元输出用于调节数字图形信号的偏移和增益的控制信号的次数大于参考次数之后，数字图形信号不等于参考值，则输出校准失败信号。

4.一种用于显示装置的自动校准的方法，该方法包括：

在显示装置内部产生数字图形；

将数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号；

将R、G、B以及Y、U、V颜色信号转换为模拟图形信号并且输出该模拟图形信号；

将模拟图形信号转换为数字图形信号并且将数字图形信号与参考值进行比较；以及

调节数字图形信号的偏移和增益，以使数字图形信号等于参考值。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：如果数字图形信号等于参考值则输出校准完成信号。

6.如权利要求4所述的方法，其中，在调节数字图形的偏移和增益之后，如果在数字图形信号的偏移和增益被调节了参考次数次之后，数字图形信号不等于参考值，则该方法还包括输出校准失败信号。

7.一种用于执行显示装置的自动校准的设备，其中图形产生于显示装置中，包括：

第一单元，输出对应于颜色信号的模拟图形信号；

第二单元，将模拟图形信号转换为8比特数字图形信号；以及

控制单元，校准执行模式一旦开始，则控制第一和第二单元的输出和转换，以调节数字图形信号的偏移和增益，使得数字图形信号与参考值匹配。

8.如权利要求7所述的设备，还包括一开关，其响应于根据显示装置的操作模式、来自于控制单元的切换命令，切换来自第一单元的输出。

9.如权利要求8所述的设备，还包括：电可擦可编程只读存储器，存储并向控制单元提供数字图形信号的最小和最大参考值。

10.如权利要求9所述的设备，其中第一单元包括：

图形发生器，产生预定的数字图形；

颜色转换器，将预定的数字图形转换为至少一个颜色信号；以及

数模转换器，将颜色信号转换为模拟图形信号。

11.如权利要求10所述的设备，其中第二单元包括三通道模数芯片，将从开关输出的模拟图形信号转换为8比特数字图形信号，并且通过调节颜色信号的至少一个通道的增益和偏移来校准颜色信号。

12.如权利要求11所述的设备，还包括：具有存储8比特数字图形信号的最小值和最大值的内部寄存器的计数器，其中将存储于电可擦可编程只读存储器中的参考最小值和参考最大值与存储于计数器的内部寄存器中的数字图形信号中的最小值和最大值进行比较。

13.如权利要求12所述的设备，其中8比特数字图形信号的最小值和最大值分别为0mV和255mV。

14.如权利要求8所述的设备，其中显示装置工作于PC模式或DTV模式的一个中。

15.如权利要求13所述的设备，其中颜色信号包括PC模式下的R、G、B图形和DTV模式下的Y、U、V图形。

16.如权利要求14所述的设备，其中颜色信号包括PC模式下的R、G、B图形和DTV模式下的Y、U、V图形。

17.如权利要求7所述的设备，其中，如果数字图形信号等于参考值，则控制单元输出校准完成信号；如果数字图形信号不等于参考值，则输出校准失败信号。

18.一种执行显示装置的自动校准的方法，包括：

在显示装置内部产生预定的数字图形；

将预定的数字图形转换为对应于颜色信号的模拟图形信号；

将模拟图形信号转换为8比特数字图形信号；

将8比特数字图形信号与最小和最大参考值进行比较；以及

如果8比特数字图形信号与最小和最大参考值不匹配，则校准数字图形信号的增益和偏移以使数字图形信号与最小和最大参考值匹配。

19.如权利要求18所述的方法，还包括：如果数字图形信号中的最小值和最大值等于存储于电可擦可编程只读存储器中的参考最小值和最大值，则输出校准完成消息。

20.如权利要求19所述的方法，还包括：如果存储于电可擦可编程只读存储器中的最小和最大参考值不等于数字图形信号的最小和最大值，则输出偏移调节信号和增益调节信号给三通道模数电路参考次数次，以校准数字图形信号的增益和偏移。

21.如权利要求20所述的方法，还包括：重复比较操作直到比较操作次数超过参考的比较操作次数。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：如果比较操作的次数超过了参考的比较操作的次数，则与面板检查消息一起输出校准失败消息。

23.如权利要求18所述的方法，其中在显示装置内部产生预定的数字图形并且校准数字图形信号的增益和偏移均为自动执行的，不需要用户干预或额外的校准设备。

24.如权利要求22所述的方法，其中在显示装置内部产生预定的数字图形并且校准数字图形信号的增益和偏移均自动执行，不需要用户干预或额外的校准设备。

25.如权利要求24所述的方法，其中产生预定的数字图形包括利用用于增益校准的预定的数字图形的部分和用于偏移校准的预定数字图形的部分。

26.如权利要求25所述的方法，其中将预定的数字图形转换为对应于颜色信号的模拟图形信号的步骤包括：将数字图形转换为R、G、B以及Y、U、V颜色信号。

27.如权利要求26所述的方法，还包括：对于PC模式校准，利用范围在相对地电平的0V-700mV的R、G、B颜色信号校准增益和偏移；对于DTV模式，利用范围在相对地电平的0V-700mV的Y颜色信号和相对地电平的350mV的U、V颜色信号的每个校准增益和偏移。

28.如权利要求27所述的方法，其中将模拟图形信号转换为8比特数字图形信号包括：将模拟图形信号转换为范围在0V到255mV内的8比特数字图形信号。

29.如权利要求28所述的方法，还包括：如果数字图形信号中的最小值和最大值等于参考最小值和最大值，则输出校准完成消息。

30.如权利要求29所述的方法，其中，如果8比特数字图形信号与最小和最大参考值不匹配则校准数字图形信号的增益和偏移的步骤包括：将数字图形信号中的最小值校准为0V的参考最小值和将数字图形信号的最大值校准为255mV的参考最大值，并且再次将最小和最大参考值与数字图形信号中的最小和最大值进行比较。

31.如权利要求18所述的方法，其中校准数字图形信号的增益和偏移包括：输出偏移调节信号以校准数字图形信号的最小值为参考最小值，和输出增益调节信号以校准数字图形信号的最大值为参考最大值。

32.如权利要求31所述的方法，其中最小和最大参考值分别为0V和255mV。

33.如权利要求18所述的方法，包括操作显示装置在PC模式或DTV模式中的一种。

34.如权利要求32所述的方法，包括操作显示装置在PC模式或DTV模式中的一种。

35.如权利要求33所述的方法，其中至少一种颜色信号包括当显示装置在PC模式下时的R、G、B图形和当显示装置在DTV模式下时的Y、U、V图形。

36.如权利要求34所述的方法，其中至少一种颜色信号包括当显示装置在PC模式下时的R、G、B图形和当显示装置在DTV模式下时的Y、U、V图形。

37.如权利要求35所述的方法，其中当在DTV模式下校准显示装置时，利用范围在相对地电平的0V-700mV的Y颜色信号和近似350mV的U、V颜色信号执行校准。

38.如权利要求36所述的方法，其中当在DTV模式下校准显示装置时，利用范围在相对地电平的0V-700mV的Y颜色信号和近似350mV的U、V颜色信号执行校准。

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