CN113470573B - 基于缩放系数的用于oled显示器不均匀性补偿的可配置像素均匀性补偿 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及基于缩放系数的用于OLED显示器不均匀性补偿的可配置像素均匀性补偿。本发明公开了一种系统,该系统可包括具有像素的电子显示面板,其中每个像素可基于相应的编程信号发射光。该系统可包括存储标测图的存储器。处理电路可确定来自标测图的每个像素的函数。处理电路可基于函数和每个像素的目标亮度水平来确定相应的控制信号以生成多个控制信号,其中相应的控制信号用于为每个像素生成相应的编程信号。处理电路可至少部分地基于第一标测图来确定缩放系数,并且可至少部分地基于缩放系数来缩放多个控制信号的至少子集。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请是要求2020年3月31日提交的名称为“CONFIGURABLE PIXELUNIFORMITY COMPESATION FOR OLED DISPLAY NON-UNIFORMITY COMPENSATION BASED ONSCALING FACTORS”的美国临时专利申请第63/003040号的优先权的非临时专利申请,该申请据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解,呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要,并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上,本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
本公开涉及使用部分地通过测量由像素发射的光而导出的函数来补偿电子显示器的像素的不均匀属性。电子显示器存在于许多电子设备中,从移动电话到计算机、电视、汽车仪表板等。电子显示器的各个像素可以通过允许从每个像素发射不同量的光来共同产生图像。这可如在发光二极管(LED)诸如有机发光二极管(OLED)的情况下通过自发射来发生,或者如在数字微镜设备(DMD)或液晶显示器(LCD)的情况下通过选择性地提供来自另一光源的光来发生。这些电子显示器有时在电子显示器的像素或像素组之间不相等地发射光。这可能至少部分地归因于由部件寿命、操作温度、像素部件的材料属性等的差异引起的与像素相关联的不均匀属性。电子显示器的像素和/或部分之间的不均匀属性可表现为视觉伪影,因为电子显示器的不同像素和/或部分发射视觉上不同(例如,能够由用户感知)的光量。
补偿电子显示器的像素或像素组之间的不均匀属性的系统和方法可以通过减少可感知的视觉伪影来显著改善电子显示器的视觉外观。执行补偿的系统可以在电子显示器和/或电子显示器的有效区域的外部,在这种情况下,它们可以被理解为提供一种形式的外部补偿,或者执行补偿的系统可以位于电子显示器内(例如,在显示驱动器集成电路中)。补偿可在数字域或模拟域中进行。补偿的最终结果可以在数据信号用于使像素发射光之前产生传输到电子显示器的每个像素的补偿数据信号(例如,编程电压、编程电流)。由于补偿数据信号被补偿以考虑像素的不均匀属性,因将补偿数据信号传输到像素而产生的图像可具有显著减少的视觉伪影。这样,可减少或消除由于像素的不均匀属性引起的视觉伪影。
实际上,本公开描述了使用逐像素或逐像素组函数来利用相对较小数量的变量来预测亮度与数据关系的补偿技术。在本公开中,亮度与数据关系通常是指亮度与电压(Lv-V)关系,当数据信号是电压信号时就是这种情况。然而,当数据信号表示电流(例如,亮度与电流关系(Lv-I))或功率(例如,亮度与功率关系(Lv-W))时,也可使用亮度与数据关系。应当理解,对亮度与电压(Lv-V)的进一步提及也旨在适用于任何合适的亮度与数据关系,诸如亮度与电流关系(Lv-I)、亮度与功率关系(Lv-W)等。预测的亮度与数据关系可表示为曲线,这可有利于确定适当的数据信号传输到像素,从而导致发射目标亮度水平的光。此外,一些示例可以包括区域或全局调整以进一步校正电子显示器的不均匀性。
控制器可以应用像素或像素组的亮度与数据关系,以通过改变用于驱动该像素的数据信号(例如,编程信号)或通过改变用于驱动该像素组的数据信号来改善电子显示器的可感知视觉外观。这样,亮度与数据关系可在发送到显示器之前改变数据信号本身和/或图像数据的灰度级。数据信号可以是编程信号(例如,编程电压、编程电流、用于对像素进行编程以发射光的信号)。这样,编程信号可以是用于直接驱动像素的发光部分以发光和/或用于控制像素的操作以发光的信号。在一些情况下,可向用于生成补偿编程电压和/或补偿编程电流的编程信号和/或用于光发射的控制信号执行补偿操作。在其他情况下,补偿操作可调整用于驱动像素发射光的目标灰度级或二进制数据。然而,无论数据信号如何,亮度与数据关系可有助于减小或消除像素或像素组之间的可感知的不均匀性。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面,在附图中:
图1为根据实施方案的电子设备的示意性框图;
图2是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的手表的透视图;
图3是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的平板设备的前视图;
图4是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的计算机的前视图;
图5是根据实施方案的图1的电子设备的显示器的电路图;
图6是根据实施方案的图5的显示器的像素的电路图;
图7A是根据实施方案的对应于图5的显示器的像素的亮度与电压(Lv-V)曲线的曲线图;
图7B是根据实施方案的在没有任何补偿的情况下在图5的显示器的像素之间发射的不均匀光的图示;
图8A是根据实施方案的对应于图5的显示器的像素的亮度与电压(Lv-V)曲线的曲线图,包括固定校正的描绘;
图8B是根据实施方案的对应于固定校正的结果的在图5的显示器的像素之间发射的不均匀光的图示;
图9A是根据实施方案的对应于图5的显示器的两个像素的亮度与电压(Lv-V)曲线的曲线图,包括基于逐像素函数的校正的描绘;
图9B是根据实施方案的对应于基于逐像素函数的校正的结果的在图5的显示器的像素之间发射的不均匀光的图示;
图10是根据实施方案的用于导出逐像素函数的过程的流程图;
图11是根据实施方案的表示应用逐像素函数以获得用于驱动图6的像素以补偿像素不均匀性的补偿数据信号的框图;
图12是根据实施方案的用于应用图11的逐像素函数的过程的流程图;
图13是根据实施方案的对应于示例性校正技术的亮度与电压(Lv-V)曲线的曲线图,该示例性校正技术使用针对低亮度值的基于逐像素函数的动态校正和针对较高亮度值的固定校正来获得用于驱动图6的像素以补偿像素不均匀性的补偿数据信号;
图14是根据实施方案的表示应用逐像素函数以获得用于驱动图6的像素以补偿像素不均匀性的补偿数据信号的补偿系统的框图;
图15是示出根据实施方案的补偿系统的框图,该补偿系统在补偿像素之间的不均匀属性时应用从标测图导出的逐像素函数;
图16是示出根据实施方案的另一种示例性补偿系统的框图,该补偿系统在补偿像素之间的不均匀属性时应用从标测图导出的逐像素函数;
图17是根据实施方案的对应于图1的显示器的像素的亮度与电压(Lv-V)曲线的曲线图;
图18是示出根据实施方案的图15和图16的补偿系统的一部分的框图,该补偿系统将逐像素函数应用于像素的目标亮度水平,并且在补偿像素之间的不均匀属性和像素之间的串扰时缩放所得编程电压以生成补偿编程电压;
图19是根据实施方案的用于应用逐像素函数以补偿像素不均匀性并补偿像素之间的串扰的过程的流程图;
图20是示出根据实施方案的由校准系统用于为图1的显示器生成逐像素函数的操作的框图;
图21是示出根据实施方案的图18的补偿系统的另一示例的框图,该补偿系统在补偿图1的显示器的部分之间的不均匀属性时考虑刷新率和/或温度;
图22是根据实施方案的像素的电压随时间推移的曲线图,其突出显示可变刷新率可能对图1的显示器的性能产生的影响;并且
图23是根据实施方案的像素的电压随时间推移的曲线图,其突出显示温度可能对图1的显示器的性能产生的影响。
具体实施方式
下文描述了一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述,本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解,在任何此类实际具体实施的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标,诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与系统相关和与商业相关的约束。此外,应当理解,此类开发工作有可能复杂并且耗时,但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言,其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时,冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”和“具有”旨在被包括在内,并且意指可能存在除列出的元件之外的附加元件。附加地,应当理解,参考本公开的“一些实施方案”“实施方案(embodiments)”“一个实施方案”或“实施方案(an embodiment)”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。还有,短语A“基于”B旨在意指A至少部分地基于B。而且,术语“或”旨在被包括在内(例如,逻辑或)且不是排他性的(例如,逻辑异或)。换句话讲,短语A“或”B旨在表示A、B或A和B两者。本公开的实施方案涉及补偿电子显示器的像素之间的不均匀属性以改善显示器的感知外观从而减少或消除视觉伪影的系统和方法。电子显示器可包括光调制像素,其可在发光二极管(LED)诸如有机发光二极管(OLED)的情况下发光,但可选择性地提供来自另一光源的光,如在数字微镜设备(DMD)或液晶显示器(LCD)的情况下。虽然本公开通常涉及自发射显示器,但应当理解,本公开的系统和方法也可应用于具有导致变化的亮度与电压关系(Lv-V曲线)的像素的不均匀属性的其他形式的电子显示器,并且不应限于自发射显示器。当电子显示器是自发射显示器时,OLED表示可在自发射像素中找到的一种类型的LED,但也可以使用其他类型的LED。
本公开的系统和方法可补偿像素之间的不均匀属性。这可以改善电子显示器上的图像的视觉外观。该系统和方法还可以通过使控制器能够准确地预测电子显示器的各个像素的性能而不跟踪和记录像素行为的许多数据点以确定Lv-V曲线来改善电子显示器对操作条件诸如温度的变化的响应。相反,控制器可以存储每个像素或像素组的几个变量或提取的参数,当在函数(例如,逐像素函数或逐区域函数、逐像素组函数)中使用时,这些变量或提取的参数通常可以产生每个相应像素的Lv-V曲线。这减少了对电子显示器的所有像素的大量存储数据点的依赖,从而节省了存储器和/或计算或处理资源。除了使用相对较少数量的逐像素或逐区域变量的控制器之外,一些实施方案可包括可在区域或全局基础上应用的进一步补偿。通过至少使用逐像素函数,可以在不依赖于大量存储的测试数据的情况下估计电子显示器中每个像素的Lv-V曲线。使用由逐像素函数定义的估计Lv-V曲线,可以在将其编程到每个像素中之前补偿要在电子显示器上显示的图像数据。由于像素之间的Lv-V不均匀性,所得图像可具有减少或消除的视觉伪影。
此外,在一些示例中,可在显示器的特定亮度水平下创建用于生成每个逐像素函数的标测图。例如,标测图可作为显示器校准操作的一部分在电子设备的制造期间生成,并且可包括对应于一个或多个所捕获的图像的数据。为了生成标测图,图像捕获设备可以特定亮度水平捕获显示器的图像。在一些情况下,显示器的像素可在显示器的不同亮度水平下具有不同行为。在这些情况下,由所生成的标测图产生的逐像素函数可在特定亮度水平下最佳地应用,并且不在特定亮度水平下或在不在特定亮度水平的偏差范围内的亮度水平下不太最佳地应用。应当理解,在校准期间以不同亮度水平生成若干标测图并选择要参考哪个标测图来获得相关的逐像素函数可改善电子设备的补偿操作。例如,特定标测图可响应于显示器的实时操作条件(例如,输入亮度值、影响整个显示器的全局亮度值)而选自一组标测图,并且可用于导出与实时操作条件相关联的逐像素函数。对补偿操作的改进可改善显示器的外观,诸如通过使显示器看起来相对更均匀。
在一些情况下,显示器的物理设计可在显示器的区域之间引入串扰,该串扰影响图像帧如何在显示器上呈现。用于支持显示器的电路的硅和/或半导体晶圆的晶体结构可导致像素的呈现和/或驱动的区域差异。串扰可对应于用于驱动显示器的一个部分的信号何时影响显示器的另一部分的驱动。串扰可以多种粒度影响显示器,包括例如像素级、区域级、部件级等。例如,至少部分地由于像素的物理布置、用于将信号递送到像素的通道的物理放置或布局、电子设备的发热部件等,串扰可影响显示器。为了补偿串扰的影响,在使用信号来驱动显示器的像素之前,可对用于确定显示器的驱动信号的逐像素函数执行附加缩放。这可允许至显示器的一部分的不期望地影响显示器的另一部分的信号按比例缩小,以减少这些部分之间的串扰。
这样,在使用所选择标测图来调整输入数据之前,可对所选择标测图执行附加处理,其中所选择标测图包括针对面板定义的每个逐像素函数的指示。例如,可基于先前的输入数据来缩放所选择标测图,诸如以补偿设备间串扰。通过基于先前的输入数据值缩放所选择标测图,可以补偿(例如,滤除)与补偿和/或使用先前的输入数据值来驱动对应像素相关联的任何延迟信号。这些补偿过程可减少在通过显示器的处理电路传输先前的输入数据之后的残余串扰,诸如符号间干扰。
在一些情况下,处理电路可使用其他缩放参数来进一步缩放输入数据。例如,处理电路可以使用刷新率缩放参数和/或温度缩放参数来调整输入数据。附加缩放参数可单独使用或与基于先前的输入数据的缩放结合使用。此外,在一些实施方案中,存储标测图的存储器可以使用与用于在处理电路的处理操作之间传输数据的耦合不同的数据宽度。因此,处理电路可除此之外或作为另外一种选择包括上采样电路以在使用标测图来调整输入数据之前改变数据宽度和/或所选择标测图的表示。
提供了可包括电子显示器(其可为自发射显示器(诸如LED(例如,OLED)显示器))的合适电子设备的一般描述,以及本公开的对应电路。图1是一种合适的电子设备10的一个示例的框图,除了其他事物之外,该电子设备可以包括处理核心复合体12(诸如片上系统(SoC)和/或处理电路)、存储设备14、通信接口16、显示器18、输入结构20和电源22。图1所示的框可各自代表硬件、软件、或者软件和硬件两者的组合。电子设备10可包括更多或更少的元件。应当理解,图1仅提供电子设备10的一种特定具体实施的一个示例。
电子设备10的处理核心复合体12可执行各种数据处理操作,包括结合存储设备14生成和/或处理用于在显示器18上呈现的图像数据。例如,由处理核心复合体12执行的指令可存储在存储设备14上。存储设备14可以是易失性的和/或非易失性的存储器。以举例的方式,存储设备14可包括随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、硬盘驱动器等等。
电子设备10可使用通信接口16与各种其他电子设备或元件通信。通信接口16可包括输入/输出(I/O)接口和/或网络接口。此类网络接口可包括用于以下各项的那些网络接口:个人局域网(PAN)诸如蓝牙、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如Wi-Fi、和/或广域网(WAN)诸如蜂窝网络。
使用像素(例如,包含LED(诸如OLED)的像素),显示器18可以显示由处理核心复合体12生成的图像。显示器18可包括触摸屏功能,以用于用户与出现在显示器18上的用户界面交互。输入结构20也可使用户与电子设备10交互。在一些示例中,输入结构20可表示硬件按钮,该硬件按钮可包括音量按钮或硬件小键盘。电源22可包括用于电子设备10的任何合适的能量源。这可包括电子设备10内的电池和/或从电源插座接受交流(AC)电力的功率转换设备。
如可理解的那样,电子设备10可呈现多种不同的形式。如图2所示,电子设备10可呈现手表30的形式。为了说明性目的,手表30可以是购自Apple Inc.的任何Apple型号。手表30可包括容纳手表30的电子设备10元件的壳体32。条带34可以使得手表30能够被佩戴在手臂或手腕上。显示器18可显示与手表30操作相关的信息,诸如时间。输入结构20可使得佩戴手表30的人能够在显示器18上导航图形用户界面(GUI)。
电子设备10还可以采用平板设备40的形式,如图3所示。出于说明的目的,平板设备40可以是可购自苹果公司(Apple Inc.)的任何型号。取决于平板设备40的尺寸,平板设备40可以用作诸如移动电话的手持设备。平板设备40可包括壳体42,若干输入结构20可伸突穿过该壳体。在某些示例中,输入结构20可以包括硬件键盘(未示出)。壳体42还保持显示器18。输入结构20可以使得用户能够与平板设备40的GUI交互。例如,输入结构20可以使得用户能够键入富通信服务(RCS)消息、短消息服务(SMS)消息或进行电话呼叫。扬声器44可输出所接收的音频信号,麦克风46可捕捉用户的语音。平板设备40还可包括通信接口16以使得平板设备40能够通过有线连接而连接到另一个电子设备。
计算机48表示电子设备10可采取的另一种形式,如图4所示。出于说明的目的,计算机48可以是可购自苹果公司(Apple Inc.)的任何或型号。应当理解,电子设备10也可以采用任何其他计算机的形式,包括台式计算机。图4所示的计算机48包括显示器18和输入结构20,该输入结构诸如为键盘和触控板的形式。计算机48的通信接口16可包括例如通用串行总线(USB)连接。
如图5所示,显示器18可包括在有效区域83内具有一个或多个像素82的阵列的像素阵列80。显示器18可包括用于驱动像素82的任何合适的电路。在图5的示例中,显示器18包括控制器84、电力驱动器86A、图像驱动器86B和像素82的阵列。电力驱动器86A和图像驱动器86B可以驱动各个像素82。在一些情况下,电力驱动器86A和图像驱动器86B可包括用于独立地驱动多个像素82的多个通道。每个像素82可包括任何合适的发光元件,诸如LED,其一个示例为OLED。然而,还可使用任何其他合适类型的像素。虽然控制器84在显示器18中示出,但控制器84有时可位于显示器18的外部。例如,控制器84可以至少部分地位于处理核心复合体12中。
扫描行S0、S1、...、和Sm以及驱动行D0、D1、...、和Dm可以将电力驱动器86A连接到像素82。像素82可以通过扫描行S0、S1、...和Sm接收开/关指令,并且可以接收对应于从驱动行D0、D1、...和Dm传输的数据电压的编程电压。编程电压可根据来自图像驱动器86B的指令通过驱动行M0、M1、...、和Mn传输到像素82中的每个像素以发射光。电力驱动器86A和图像驱动器86B都可通过相应的驱动行传输作为编程的电压(例如,编程电压)的电压信号,以在由控制器84确定的状态下操作每个像素82以发射光。每个驱动器可以足以操作每个像素82的占空比和/或振幅提供电压信号。
每个像素82的强度可由对应的图像数据限定,该图像数据限定每个像素82发射光的特定灰度级。灰度级指示介于最小范围和最大范围(例如0至255)之间的值,所述最小范围和最大范围对应于光发射的最小范围和最大范围。使得像素82根据不同的灰度级发射光使得图像出现在显示器18上。以这种方式,第一亮度水平的光(例如,处于第一光度并且由灰度级限定)可响应于图像数据的第一值而从像素82发射,并且像素82可响应于图像数据的第二值而以第二亮度水平的光(例如,处于第一光度)发射。因此,图像数据可有利于通过指示要经由要施加到各个像素82的编程数据信号生成的光强度来创建可感知图像输出。
控制器84可检索存储在存储设备14中的指示各种光强度的图像数据。在一些示例中,处理核心复合体12可以直接向控制器84提供图像数据。控制器84可通过使用控制信号来控制像素82以控制像素82的元件。像素82可以包括任何合适的可控元件(诸如晶体管),其一个示例是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。然而,也可以使用任何其他合适类型的可控元件,包括薄膜晶体管(TFT)、p型和/或n型MOSFET、以及其他晶体管类型。
图6是所述像素82的示例的电路图。图6中描绘的像素82包括端子90以接收响应于编程电压而生成的驱动电流,该编程电压响应于要显示的图像数据而编程。虽然图6的像素82接收编程电压形式的数据信号,但像素82的其他示例可接收编程电流或编程功率形式的数据信号。应当理解,本公开并不意在仅限于接收编程电压的像素。实际上,本公开还可用于DMD、LCD或等离子显示器或可在像素或像素组之间具有不均匀的亮度与数据关系的任何其他类型的电子显示器的像素。返回图6,控制器84可使用编程电压和传输的控制信号来控制从像素82发射的光(Lv)的光度,有时也称为亮度。应当指出的是,光度和亮度是指像素82所发射的光的量的术语,并且可使用为尼特(例如,坎德拉/平方米)的单位或使用为流明的单位来定义。编程电压可由控制器84选择以导致来自自发光像素82或其他合适的发光元件的发光二极管(LED)92(例如,有机发光二极管(OLED))的光发射的特定光度(例如,发射的光的亮度水平、光发射的量度)。
将编程电压施加到晶体管93,从而基于晶体管93和/或LED 92的Lv-V曲线特性使驱动电流通过晶体管93传输到LED 92上。晶体管93可以是任何合适的晶体管,诸如在一个示例中,氧化物薄膜晶体管(TFT)。这样,可以选择性地控制从LED 92发射的光。当Lv-V曲线特性在两个像素82之间不同时,不同像素82的感知亮度可看起来不均匀—这意味着一个像素82可看起来比不同像素82更亮,即使两者都由相同编程电压编程。如果控制器84或处理核心复合体12能够准确地预测像素82的Lv-V行为,则控制器84或处理核心复合体12可以补偿这些不均匀性。如果控制器84或处理核心复合体12能够进行预测,则控制器84或处理核心复合体12可确定要向像素82施加什么编程电压以补偿在像素82之间发射的光的亮度水平上的差异。
图6中还示出了LED 92的寄生电容94。在一些示例中,晶体管93的泄漏电流可对LED 92的阳极(例如,寄生电容94)连续充电,使得阳极电压接近LED 92的接通电压(例如,阈值电压)。一旦阳极电压等于或大于LED 92的接通电压,LED 92就基于传输通过LED 92的驱动电流的值发射光。
为了帮助说明不均匀的Lv-V曲线,图7A是第一像素82的Lv-V曲线(例如,线100)和第二像素82的Lv-V曲线(例如,线102)的曲线图。这两条Lv-V曲线表示用于驱动相应像素82的编程电压(Vdata)与响应于编程电压而从像素82发射的光之间的示例性关系。控制器可以使用Lv-V曲线来预测要传输到像素82的编程电压的量,以引起由图像数据指示的亮度水平的光发射。因为这些Lv-V曲线用于确定编程电压,所以Lv-V曲线与像素82的预期响应(例如,线104)的偏离(例如,不均匀性)可表现为可感知的视觉伪影。除了线102和线104之外,曲线图中所示的线100和线104之间的偏离可由各种像素82或像素82的区域之间的不均匀属性引起。
在操作期间,响应于图像数据将编程电压传输到像素82,以使像素82发射亮度水平的光以适当地显示图像。该编程电压被传输到像素82以引起预期响应(例如,第一编程电压电平被特别用于引起第一亮度水平以显示图像)。像素82对第一电压(V1)电平106的预期响应为第一亮度(Lv1)水平108,然而,来自第一像素82和第二像素82的两个响应均偏离该预期响应(例如,线104)。如曲线图所示,由线100指示的第一像素82通过发射对应于亮度水平110的亮度水平来响应,而由线102指示的第二像素82通过发射亮度水平112来响应。亮度水平110和亮度水平112均偏离目标亮度水平108。Lv-V曲线之间的这种偏离可影响整个关系,包括对第二电压(V2)电平114的响应,如曲线图所示。应当注意,在一些情况下,至少部分地由Lv-V曲线引起的像素不均匀性在较低编程电压下比在较高编程电压下更差(例如,在较低电压下的净视差118大于在较高电压下的净视差120)。
图7B是描绘Lv-V曲线之间的上述不均匀性可如何表现为显示器18上的视觉伪影的图示。显示面板130的这种表示示出了与部分134不同的部分132。部分132和部分134之间的差异可由晶体管(例如,晶体管93或像素82中的其他晶体管)中的材料差异引起。
为了校正这些不均匀性,诸如部分132和部分134之间的差异,可使用固定校正。图8A是第一像素82的Lv-V曲线(例如,线150)和第二像素82的Lv-V曲线(例如,线152)的曲线图。线150的Lv-V曲线和线152的Lv-V曲线已偏移固定量以尝试补偿像素属性不均匀性。偏移可基于逐编程电压来执行,这意味着每当使用编程电压来驱动第一像素82,编程电压每次就改变相同的固定量。该相同的固定量由固定校正154表示,并且被施加到期望电压电平156以确定用于驱动第一像素82发射光的编程电压。例如,控制器84可确定用电压电平156对第一像素82进行编程,并且在用电压电平156驱动第一像素82之前,控制器84可执行固定校正(例如,施加固定校正154)以补偿像素82之间的不均匀性,从而生成电压电平158的编程电压。当在电压电平158下驱动时,第一像素82以与由线104表示的预期响应相同的亮度水平(即亮度水平160)发射光。虽然固定校正154可适用于一些目标亮度水平(例如,亮度水平160),但固定校正154可不适用于其他目标亮度水平(例如,亮度水平166)。以这种方式,固定校正可用于一些目标亮度水平,但不用于其他目标亮度水平。例如,当控制器84将相同的固定校正(例如,固定校正154)施加到电压电平162时,第一像素82根据电压电平164发射,该电压电平导致166的亮度水平而不是168的目标亮度水平。这种适用性通过消除净视差120和减少净视差118而不是消除净视差118来示出。
图8B是描绘上述固定校正技术可如何减少显示器18上的视觉伪影的图示。该图示表示显示器18对对应于5尼特的目标亮度水平的响应。将图8B与图7B进行比较,显示面板130在图7B中将部分132示出为与部分134不同,但在图8B中,部分132和部分134看起来更均匀。部分132和部分134之间的差异可由晶体管(例如,晶体管93或像素82中的其他晶体管)中的材料差异引起,但响应于控制器84将固定校正施加到施加到像素82的编程电压而得到改善。然而,如结合图8A所述,这些校正可在较低亮度水平(例如,小于.3尼特)下引起较少的改善。
为了改善较低亮度水平下的固定校正技术(例如,除了保持消除的净视差120之外,还消除净视差118),控制器84可以使用动态校正技术,包括应用逐像素函数来确定编程电压的合适校正。图9A是第一像素82的Lv-V曲线(例如,线180)和第二像素82的Lv-V曲线(例如,线182)的曲线图。线180的Lv-V曲线和线182的Lv-V曲线已经基于将逐像素函数应用于每个相应像素82(例如,第一像素82和第二像素82)而基本上偏移了一定量,以补偿不均匀像素属性,这意味着,每当使用编程电压来驱动第一像素82,编程电压就可改变特定于该特定像素82的量,以使得从该像素82以目标亮度水平发射光。
通过在Lv-V曲线上使用的补偿的差异来描绘至少部分地基于逐像素函数的补偿的效果。例如,为了使第一像素82发射亮度水平184的光,编程电压从第一电压电平188改变量186至第二电压电平190,同时为了使第一像素82发射亮度水平192的光,编程电压从电压电平196改变量194至电压电平198,其中量194可不同于量186(基于第一像素82的逐像素函数)。这样,量194和量186可不同于用于第二像素82的对应补偿量。例如,补偿量194不同于用于校正第一像素82的像素不均匀性的对应补偿量186。
图9B是描绘基于逐像素函数的上述动态校正技术可如何减少显示器18上的视觉伪影的图示。该图示表示显示器18对对应于0.3尼特的目标亮度水平的响应。将图9B与图8B进行比较,尽管被驱动以发射低亮度水平(例如,0.3尼特)的光,但是部分132和部分134被显示器18的用户感知为均匀的。先前示出的部分132和部分134之间的差异(例如,如图7A所示)现在除了在高电压下之外还在低电压下得到改善。这些差异得到改善,因为控制器84基于应用于每个相应像素82(或像素82的区域)的提取参数的逐像素函数来补偿施加到像素82的编程电压。
因此,如图9A和图9B所示,可应用基于逐像素函数的补偿以更准确地考虑像素82之间的变化的Lv-V特性。为了执行该补偿,控制器84或处理核心复合体12可使用像素82的Lv-V曲线的近似值作为逐像素函数。尽管根据本文的近似Lv-V曲线进行描述,但应当理解,逐像素函数可以是将数据信号输入与像素82所发射的光的亮度相关联的任何合适的关系或函数(例如,线性回归、幂律模型、指数模型)。当正确补偿时,旨在以相同灰度级驱动的两个像素82可接收导致所发射的光的亮度水平的不同编程电压。例如,第一像素82可响应于所施加的第一电压而生成第一值的电流,并且第二像素82可响应于所施加的第二电压而发射相同的第一亮度水平的光,其中第一电压和第二电压之间的差值导致像素82之间的不均匀属性。
为了帮助解释逐像素函数,图10是用于提取稍后在动态校正技术中使用的参数的示例性过程200的流程图。图10的过程200包括:接收显示器18面板的捕获的图像(框202),处理图像以提取逐像素Lv-V数据(框204),将逐像素函数拟合到逐像素Lv-V数据(框206),以及生成提取的参数并保存提取的参数(框208)。应当理解,尽管过程200在本文中被描述为由控制器84执行,但是任何合适的处理电路诸如处理核心复合体12或显示器18内部或外部的附加处理电路可执行过程200的全部或一些。还应当理解,过程200可以任何合适的顺序执行,包括除下文所述顺序之外的顺序,并且可包括附加步骤或排除下文所述步骤中的任一个。
在框202处,控制器84接收显示器18面板的一个或多个捕获的图像。可在校准和/或测试期间捕获这些图像,其中使用测试图像数据来确定对被测试的显示器18的每个像素82应用什么逐像素补偿。基于测试图像数据的编程电压可用于驱动像素82以显示对应于测试图像数据的测试图像。在像素82开始显示测试图像之后,可使用外部图像捕获设备或其他合适的捕获图像的方法来捕获显示器18面板的一个或多个图像。显示器18面板的一个或多个图像可以捕获显示器18面板的不同部分多亮的指示,或者响应于测试图像数据传送由显示器18面板的像素82发射的光的相对亮度水平。
在接收到一个或多个图像之后,在框204处,控制器84可处理一个或多个图像以提取逐像素Lv-V数据。如上所述,所接收的图像指示像素82之间和/或显示器18面板的区域之间的相对光强度或亮度。控制器84可处理所接收的图像以确定像素82对测试数据的响应。这样,控制器84处理所接收的图像以响应于测试数据来确定(例如,测量、计算)从相应像素82发射的光的亮度。由控制器84确定的逐像素Lv-V数据包括已知的编程电压(例如,基于测试图像数据)和发射的光的所确定的亮度。
在框206处,控制器84将逐像素函数拟合到逐像素Lv-V数据。控制器84可使用任何合适的函数以任何合适的方式执行该曲线拟合。合适的函数指示用于驱动每个像素82的编程电压与响应于编程电压而从像素82发射的光之间的关系。逐像素函数可以是例如线性回归、幂律模型(例如,电流或亮度等于功率乘以以指数方式升高表示电压之间斜率的指数常数的电压差)、指数模型等。由逐像素函数定义的关系可特定于像素82、显示器18、显示器18的区域等。这样,一个逐像素函数可用于确定提取的参数以限定第一像素82的Lv-V曲线,而不同的逐像素函数可用于确定提取的参数以限定第二像素82的Lv-V曲线。
在将逐像素函数拟合到逐像素Lv-V数据之后,在框208处,控制器84从逐像素函数生成提取的参数并保存提取的参数。以这种方式,逐像素函数可表示曲线,该曲线被拟合到被收集为逐像素Lv-V数据的若干数据点,但可通过表示所提取的参数的几个关键变量来定义。提取的参数的示例可包括振幅、生长率(例如,扩展)、斜率、包括在逐像素函数中的常数等,其中提取的参数是用于限定拟合曲线的任何合适的变量。针对每个像素82提取并保存所提取的参数。这些值可存储在控制器84参考的一个或多个查找表中,以确定相应像素对特定编程电压的响应。将逐像素函数拟合到包括已知的编程电压和/或发射的光的所确定的亮度的数据集,使得逐像素函数能够基于与拟合的逐像素函数相关联的提取的参数来预测像素82的总体输入/输出关系,而不必存储输入/输出关系的每个单独的数据点。
为了更好地解释控制器84可如何补偿像素82之间的Lv-V不均匀性,图11是示出基于逐像素函数应用动态校正技术并至目标亮度水平230的框图。电子设备10的各种合适的部件可用于执行调节,包括但不限于显示器18内部和/或外部的硬件和/或软件(例如,控制器84或处理核心复合体12)。
一般来讲,控制器84可将目标亮度水平230应用于逐像素函数232,该函数接收目标亮度水平230和一个或多个提取的参数234(例如,基于像素82的变量)。如上所述,逐像素函数232可以是通常描述每个相应像素82的Lv-V特性的任何合适的函数。提取的参数234可以是存储在存储器中(例如,在一个或若干个查找表中)的值。当在函数中使用时,提取的参数234允许逐像素函数232通过例如将目标亮度水平转换为对应的编程电压来产生对像素值的第一形式的补偿。这在图11中示出为补偿编程电压236,其可表示用于像素82的编程电压,该编程电压旨在实现从像素82的LED 92发射的光的目标亮度水平。
如上所述,该第一逐像素函数232本身可能并不总是提供完整的补偿。实际上,逐像素函数232可基于所提取的参数234产生像素82的Lv-V曲线的近似值。因此,像素82的Lv-V曲线可使用通常可限定Lv-V曲线的一些有限数量的变量(例如,提取的参数234)来近似,而不是使用许多测量数据点来限定像素82的Lv-V曲线。提取的参数234可基于制造期间像素82的测量值或基于使用显示器18中的任何合适的感测电路来感测以识别每个像素82的Lv-V特性的测量值来确定。
由于逐像素函数232提供像素82的实际Lv-V曲线的近似值,因此在一些示例中(但未示出)可进一步补偿所得的补偿编程电压236(基于目标亮度水平)。补偿编程电压236用于对像素82进行编程。在被施加到像素82之前,可将任何附加补偿施加到补偿编程电压。
图12是用于执行与图11的逐像素函数232相关联的动态校正技术的过程260的流程图,控制器84可遵循该动态校正技术进行操作以校正显示器18面板的不均匀性。图12的过程260包括基于要显示的图像来确定要发射光的像素的目标亮度水平(框262),应用逐像素函数来确定像素的驱动信号(框264),以及将驱动信号传输到像素(框268)。应当理解,尽管过程260在本文中被描述为由控制器84执行,但是任何合适的处理电路诸如处理核心复合体12或显示器18内部或外部的附加处理电路可执行过程260的全部或一些。还应当理解,过程260可以任何合适的顺序执行,包括除下文所述顺序之外的顺序,并且可包括附加步骤或排除下文所述步骤中的任一个。
在框262处,控制器84基于图像数据确定像素82发射光的目标亮度水平230。目标亮度水平230对应于与分配给像素82的图像数据的一部分相关联的灰度级。控制器84使用目标亮度水平230来确定补偿编程电压236以用于驱动像素82。将由图像数据指示的灰度级与目标亮度水平或任何合适的函数相关联的比例可用于确定目标亮度水平230。
在框264处,控制器84将逐像素函数232应用于像素82的目标亮度水平230以确定补偿编程电压236。控制器84基于目标亮度水平230并基于所提取的参数234来确定像素82的补偿编程电压236。提取的参数234用于预测像素82对可施加的各种编程电压的特定响应(例如,该像素82的逐像素函数232)。因此,基于逐像素函数,控制器84确定要施加的编程电压236以使像素82以目标亮度水平230发射,或者确定要对要传输到像素82的编程电压进行补偿(例如,诸如在要以目标亮度水平230发射的每个像素82接收相同的编程电压的情况下,该编程电压稍后在用于基于像素82的逐像素函数232来驱动像素82之前改变)。应当注意,尽管被描述为编程电压,但补偿编程电压236可以是用于响应于图像数据而改变从像素82发射的光的亮度的任何合适的数据信号。例如,控制器84可确定和/或生成用于改变数据信号诸如编程电压的控制信号,以生成补偿数据信号诸如补偿编程电压236。
使用补偿编程电压236,在框268处,控制器84可通过操作显示器18的驱动器86将补偿编程电压236电平输出到像素82来将补偿编程电压236传输到像素82。补偿编程电压236使得像素82发射目标亮度水平230的光。因此,通过控制器84将补偿编程电压236传输到像素,通过度校正和补偿像素82之间的不均匀属性来减少显示器18的视觉伪影。
在一些示例中,控制器84可应用使用固定校正和动态校正的组合的技术来补偿像素82的不均匀属性。图13是第一像素82的Lv-V曲线(例如,线280)和与像素82对各种编程电压的预期响应相关联的Lv-V曲线(例如,线282)的曲线图。使用技术的组合来确定编程电压的控制器84可针对低于阈值的目标亮度水平230应用某种技术,并且可针对高于或处于阈值的目标亮度水平230应用不同的技术。例如,如图所示,控制器84针对等于或高于阈值亮度水平5尼特(例如,阈值水平284)的目标亮度水平230应用固定校正(例如,x的值),但针对低于阈值亮度水平5尼特的目标亮度水平230使用动态校正技术(例如,以通过任何合适的值进行校正)。应当理解,阈值亮度水平可等于任何合适的亮度水平,并且可使用任何数量的阈值来控制用于各种目标亮度水平的补偿技术。使用技术的组合可减少处理资源,同时使来自针对低于阈值亮度水平的目标亮度水平230使用逐像素函数232的益处最大化,并且使专用于高于或处于阈值亮度水平的目标亮度水平230的处理资源最小化,其中固定校正可以是要应用的合适形式的校正。
除了(例如,经由过程200)确定逐像素函数232和所提取的参数234之外,控制器84在框202处接收一个或多个图像。由控制器84接收的图像的数量可对应于逐像素函数的缺失变量数量,使得图像可有利于创建用于确定一个或多个未知变量的方程组。例如,可捕获三个图像并将其传输到控制器以用于确定三个未知变量。这些捕获的图像可表示不同测试数据的不同输出。这样,第一测试编程电压可用于生成第一捕获的图像,并且第二测试编程电压可用于生成第二捕获的图像,其中第一捕获的图像和第二捕获的图像均可用于确定提取的参数。在一些示例中,一个或多个未知变量对应于提取的参数234。
考虑到上述情况,标测图可以由上述图像捕获产生。图14是示出补偿系统的框图,该补偿系统在补偿像素82之间的不均匀属性时应用从图像导出的逐像素函数(例如,图像捕获操作300)。补偿系统可包括在整个电子设备10中执行的若干操作。例如,电子设备10的补偿系统可以经由处理核心复合体12、控制器84、和/或其他合适的处理器,诸如处理核心复合体12的显示管(例如,显示管线)来执行初始数据处理操作302(例如,白点校正操作、预烧补偿操作、抖动操作等)和不均匀性补偿操作304,可使用驱动器86中的一个或多个执行γ处理操作306,并且可驱动显示器18的像素82以基于来自γ处理操作306的输出来呈现图像。逐像素函数的应用可在均匀性补偿操作304期间发生,如先前相对于图1-13所述。
为此,可经由灰域到电压域转换操作308将一个或多个输入灰域编程电压转换为电压域编程电压。当至少一个编程电压在电压域中时,处理核心复合体12和/或控制器84可参考在电子设备10的制造期间生成(例如,ΔV标测图生成操作310)的电压标测图(例如,标测图)以确定适用于编程电压的逐像素函数232。经由求和框312将逐像素函数232施加到电压域中的编程电压,并且在用作补偿编程电压236之前,经由电压域到灰域的转换操作314将输出转换回灰域以用于附加预备操作。为了便于本文讨论,应当理解,即使控制器84被称为执行所述操作,处理核心复合体12和/或控制器84也可以执行所述操作。
逐像素函数232可从在特定输入亮度值下操作时捕获的显示器18的图像导出。这样,在图像捕获操作300期间捕获的图像可用于生成一个或多个标测图(例如,在电子设备10的制造和/或校准期间)。例如,经由图像捕获操作300捕获的图像的图像数据可用于生成亮度标测图的变化(例如,经由ΔLv标测图生成操作316的ΔLv标测图)并且根据ΔLv标测图生成电压标测图的变化(ΔV标测图)。还需注意,在一些情况下,可使用每个相应的逐像素函数232的锚定点或关键数据点来将逐像素函数232表示和/或存储在存储设备14中,使得可避免或减少存储完整的关系。锚定点可包括应用于存储关系(例如,键轴截距点、线的斜率)的数据或数据点,以在稍后的时间重新创建完整的逐像素函数232。显示器18和/或补偿操作的驱动可以改善,因为可以减少补偿操作期间的数据检索时间(因为正在处理和/或搜索相对较小的数据集)。在一些情况下,基于ΔV标测图的逐像素函数232(或锚定点)可能相对不太准确,因为补偿时(例如,在操作而不是在制造和/或校准期间)的显示器18的输入亮度值偏离图像捕获操作300时(例如,在制造和/或校准期间)的显示器18的输入亮度值。生成各自处于不同输入亮度水平的若干ΔV标测图可有助于改善补偿操作。
例如,可在图像捕获操作300和标测图生成操作310、316期间以不同亮度水平生成若干标测图。稍后,可基于实时操作条件(例如,当前的亮度水平)来选择来自若干标测图的标测图。例如,可响应于输入亮度值来选择标测图,并且该标测图可用于导出与特定像素82和实时操作条件两者相关联的逐像素函数232,诸如通过参考先前确定的逐像素函数的锚定点。响应于当前输入亮度水平或正在进行的屏幕亮度来选择标测图可改善补偿操作,因为该操作允许期望的标测图或针对特定输入亮度水平校准的标测图在要使用输入亮度水平时用于补偿操作。需注意,在一些情况下,所选择标测图可在选择之后进一步处理和/或准备应用于输入图像数据以改善补偿操作。
详细来讲,图15是示出补偿系统的框图,该补偿系统在补偿像素82之间的不均匀属性时应用从选自多个标测图330(标测图330A、标测图330B、标测图330C)的标测图导出的逐像素函数。在一些情况下,补偿系统可完全或部分地由控制器84实现。控制器84可至少部分地基于输入亮度值(BV)332来选择标测图。所选择标测图可能已经根据在校准或标测图生成操作期间以输入亮度值332捕获的图像数据和/或根据来自输入亮度值332的阈值量的亮度的图像数据生成。需注意,尽管被描绘为独立设备,但由独立设备执行的每个所述过程可由控制器84和/或执行存储在存储设备14中的指令和/或执行固件和/或软件的一个或多个其他处理设备来执行。
输入亮度值332可以是全局亮度值。例如,输入亮度值332可对应于或为显示器18的亮度水平,并且因此可响应于电子设备10的环境照明条件而改变。在一些示例中,输入亮度值332可以是基于要显示的图像的直方图、当前显示的图像的直方图和/或先前显示的图像的直方图导出或生成的值。此外,在一些示例中,输入亮度值332可对应于区域亮度,诸如显示器18的像素82的子集的亮度或要经由显示器的像素82的子集呈现的图像的亮度。输入亮度值332也可逐像素来确定,诸如与像素82发射光的亮度相关联。
在该示例中,控制器84可通过在缩放设备334(缩放设备334A、缩放设备334B、缩放设备334C)处掩蔽未选择的标测图来选择标测图。然而,在一些情况下,通过从存储设备14检索所选择的标测图而不检索未选择的标测图来选择标测图。当从存储设备14输出一个或多个标测图330时,一个或多个标测图330可经历格式转换以使存储在一个或多个标测图330中的信息可由控制器84读取和/或使用。例如,格式转换器设备336(格式转换器设备336A、格式转换器设备336B、格式转换器设备336C)可改变一个或多个标测图330的数据宽度、一个或多个标测图330的数据类型等。例如,一个或多个标测图330可以在存储设备14中被压缩,并且可以在控制器84使用之前经历解压缩。除此之外或另选地,一个或多个标测图330可被存储为以下数据类型中的任一个,并且转换成以下数据类型中的任一个:模拟定义的参数(例如,数据值、状态)、数字定义的参数、布尔定义的参数、浮点定义的参数、特性定义的参数、字符串定义的参数、整数定义的参数、或它们的任何组合。
应当理解,尽管被描述为设备,但是缩放设备334、格式转换器设备336以及本文所述的任何设备都可以通过硬件、软件或这两者提供。例如,缩放设备334可以是存储在控制器84的存储器中的固件,并且因此至少部分地部署在电子设备10的软件中。
缩放设备334可以各自接收目标亮度水平230、一个或多个刷新率缩放系数340、输入亮度值332和/或一个或多个温度缩放系数342。缩放设备334可使用这些输入来调节目标亮度水平230以生成补偿编程电压236。例如,缩放设备334可以存储基于刷新率缩放系数340、先前接收的目标亮度水平230和/或温度缩放系数342调节当前接收的目标亮度水平230的关系。来自缩放设备334的输出可用于在组合电路346(组合电路346A、组合电路346B、组合电路346C)处调节目标亮度水平230。组合电路346可以允许缩放设备334基于刷新率缩放系数340、先前接收的目标亮度水平230、和/或温度缩放系数342来确定共同缩放系数,并且将组合电路346处的共同缩放系数应用于目标亮度水平230(例如,当前接收的目标亮度水平230)。
使用该关系生成补偿编程电压236可减少显示器18的串扰部分。减少串扰可减少导致显示器18的电路上的残余或持续电荷改变当前的像素82的驱动的干扰量。例如,由于缩放设备334应用的关系,由先前目标亮度水平230产生的串扰可考虑先前接收的目标亮度水平230。此外,使用该关系生成补偿编程电压236可减少由刷新率变化和/或温度变化引起的显示器18的不均匀外观,因为该关系可以考虑至少部分地基于当前刷新率确定的刷新率缩放系数340和/或至少部分地基于当前温度确定的温度缩放系数342。
在一些情况下,标测图330中的所选择标测图被传输以供存储设备使用,而不是被缩放设备334中的一个或多个遮挡而不被计算。例如,图16是示出应用从标测图356导出的逐像素函数的补偿系统的框图,该标测图356由标测图选择设备358从标测图330选择。需注意,尽管被描绘为独立设备,但由独立设备执行的每个所述过程可由控制器84和/或执行存储在存储设备14中的指令和/或执行固件和/或软件的一个或多个其他处理设备来执行。还需注意,图15中所述的系统和/或方法中的一些或全部可类似地用于图16中,并且因此本文可依赖于先前的描述。
标测图选择设备358可以至少部分地基于输入亮度值332从存储设备14检索标测图356。然后,标测图356用于处理目标亮度水平230以生成补偿编程电压236。还需注意,当生成补偿编程电压236时,一个或多个附加预备操作可调节组合电路346的输出。以这种方式,例如,在将来自组合电路346的输出用作补偿编程电压236之前,可以执行电压域到灰域转换操作314和/或γ处理操作306作为附加预备操作。
使用不同的标测图330可使得补偿操作能够根据更均匀的像素曲线更好地校正目标亮度水平230,这降低了发生过补偿或欠补偿的可能性。图17示出了其示例。
图17是对应于显示器18的像素82的亮度与电压(Lv-V)曲线的曲线图。当根据预先确定的逐像素函数232补偿编程电压时,在不将特定的逐像素函数232应用于考虑显示器18的亮度值的编程电压时(例如,在不使用标测图330的情况下选择的逐像素函数),可能导致欠补偿或过补偿。在图17的曲线图中,线364表示显示器18的像素82的平均Lv-V曲线,而线366表示第一像素82(例如,像素1)的特定逐像素行为。当补偿编程电压以使第一像素82根据平均Lv-V曲线发射光时,参考的提取的参数234可以使得第一像素82根据由线368表示的Lv-V曲线发射的方式补偿编程电压数据。如箭头370和箭头372所示,当在补偿时不考虑显示器18的亮度值时,可能导致过补偿或欠补偿。例如,如果基于所捕获的显示器18处于输入亮度值374(例如,1.2尼特)的图像生成Lv-V曲线,则当像素82将以输入亮度值374呈现时,可以执行准确的补偿。然而,在图像捕获时与输入亮度值374的偏离可降低补偿的准确性,并且可表现为欠补偿(例如,箭头370)或过补偿(例如,箭头372)。
根据基于实时操作条件选择的标测图生成逐像素函数可改善补偿操作(例如,改善显示器18的感知均匀性)。这样,可在图像捕获操作300和标测图生成操作310、316期间以不同亮度水平生成若干标测图,并且稍后基于实时操作条件从选择特定标测图时进行选择。例如,标测图356可以响应于输入亮度值(例如,输入亮度值332)而被选择,并且用于调整输入数据(例如,从图像帧数据导出的目标亮度水平230)以生成用于传输到像素82的输出数据(例如,补偿编程电压236)。
需注意,当显示器18根据围绕捕获光度的输入亮度值发射时,由校准或标测图生成操作期间的捕获光度产生的标测图可用于引起相对良好的补偿。然而,当将相同的标测图应用于与不同于捕获光度的输入亮度值(例如,阈值量不同)相关联的补偿时,补偿质量可能降低。由于由不同光度捕获值下的图像捕获产生的标测图在不同输入亮度值下可能相对最佳,因此当使用操作范围来确定如何将输入亮度值与所得标测图配对时,捕获两个或更多个图像捕获并生成两个或更多个标测图可改善显示器18的补偿操作。这样,被选择用于特定补偿操作的标测图可以对应于特定输入亮度值在其中的操作范围,并且因此标测图和补偿操作可以更好地总体上适合于特定输入亮度值。这样,可以为特定显示器18定义操作范围,并且每个操作范围可以对应于一个或多个原始图像捕获和标测图(例如,标测图330中的一个标测图)。
重新参考图15和图16,缩放设备334的操作可涉及二维颜色缩放的执行,其中至少部分地基于要呈现的图像帧和/或先前呈现的图像帧的颜色分量来调整(例如,缩放)输入数据(例如,目标亮度水平230)。图18是示出图15和图16中描述的补偿系统的一部分的框图,该补偿系统将逐像素函数应用于目标亮度水平230并缩放目标亮度水平230以补偿串扰的影响(例如,显示器18的区域之间的串扰、显示器18的像素82、随时间推移影响相同像素82的串扰、像素82的子像素)。应当注意,先前已经描述了图18中所描绘的系统和方法中的一些,并且本文依赖于对这些的描述。一旦控制器84从标测图330选择标测图356(或掩蔽除标测图356之外的剩余标测图330的效果),缩放设备334就可调节目标亮度水平230以生成补偿编程电压236。
在一些情况下,一个或多个转换设备386可包括在接收目标亮度水平230的输入与组合电路346之间,以将输入数据进一步转换成适用于缩放和传输到像素82的数据。例如,转换设备386可使用由标测图356识别的提取的参数234来生成要输出到缩放设备334的编程电压,以用于生成补偿编程电压。这样,在一些情况下,缩放设备334可以调整编程电压、指示编程电压的图像数据(例如,可由驱动器解释以生成一个或多个编程电压的数据)、对目标亮度水平的指示,或从对应于图像帧的图像数据导出的用于呈现以生成补偿编程电压236的任何合适的数据。
附加缩放系数可用于修改输入数据以基于显示器亮度值332补偿显示器18的部分之间的像素串扰,诸如显示器的区域之间和/或像素82的子像素之间的像素串扰。实际上,可以在显示器18的制造期间确定任何缩放系数,并且选择任何缩放系数以改善在测试期间呈现在显示器18上的图像的均匀性。可以选择缩放系数以使显示器18以用户可感知为均匀的方式和/或以确定为均匀的方式呈现包括均匀图像数据(例如,所有一种颜色)的图像帧。由于附加缩放系数(例如,基于亮度值332的缩放)和参数标测图330的提取的参数都可以响应于显示器18被用于以不同亮度水平呈现而改变,因此参数标测图356可以包括对缩放系数的指示。
缩放设备334至少部分地基于存储在缩放设备334中的关系从自存储设备14访问的参数标测图356确定缩放系数。所存储的关系可应用调整和/或使用计算中的输入数据来生成输出数据。例如,缩放设备334可以将缩放系数应用于缩放显示器18的每个部分的相对贡献的存储关系。缩放设备334可包括类似于电子设备10的部件,诸如类似于存储设备14,因此用于执行缩放操作的关系可存储在缩放设备334的存储设备中。在该示例中,显示器18的被缩放的部分对应于像素82的子像素。
详细来讲,呈现为图像帧的图像可包括由发射的光形成的多种颜色。像素82可从一个或多个子像素发射光,该子像素根据相应颜色的颜色分量分别发射光,以由像素82作为整体发射。例如,像素82可经由一个或多个通道接收编程电压(例如,补偿编程电压236、非补偿编程电压)以驱动从像素82发射光。每个通道可传输到像素82的一部分(例如,子像素),其中像素82的每个子像素可包括其自身的发光部分,该发光部分分别相对于显示器18的其他子像素和像素82被驱动。
像素82的子像素可被驱动以发射不同亮度水平的光,以使查看显示器18的用户感知到不同颜色的光。例如,为了呈现来自包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的像素82的白光,每个子像素可根据灰度级255发射光。然而,为了从像素82发射绿光,绿色子像素可根据灰度级255发射光,而红色子像素和蓝色子像素根据灰度级0发射光。应当注意,存在多种合适的红-蓝-绿(RBG)颜色组合。子像素还可对应于要由像素82发射的颜色的色调和/或光度水平和/或另选的颜色组合,诸如使用青色(C)、品红色(M)等的组合。
重新参考该关系,可至少部分地基于缩放系数的值来增大和/或减小像素82从子像素中的每个(以及因此像素82的通道中的每个)发射的颜色的贡献。这样,相应的缩放系数越大,子像素对来自像素82的发射颜色的影响越大。在一些情况下,缩放系数中的一个或多个可以是负的,以抵消相应子像素对其自身发射光和/或对相邻子像素的光发射的影响。
为了进一步详细说明该关系,由缩放设备334执行的操作可包括根据关系调整输入数据(例如,子像素的目标亮度水平230、子像素的生成的编程电压236)。然而,应当指出的是,可使用缩放设备334来实现任何关系。实际上,缩放设备334可以至少部分地基于先前的图像数据和/或缩放系数对传入图像数据(例如,传入目标亮度水平230、生成的编程电压236)执行部分补偿。
应用于输入数据的第一通道的校正量(例如,ΔR′,调整对应于显示器18的第一部分的目标亮度水平230的量)可由缩放设备334通过使用该关系来确定。校正量(ΔR′)可通过将第一通道输入数据的变化(ΔR)(例如,第一通道的目标亮度水平230从先前处理操作改变到当前处理操作的程度)乘以相应像素82的图像数据的每个缩放通道的总和来确定。例如,像素82可从三个通道接收编程电压(例如,对应于红色子像素的红色通道、对应于蓝色子像素的蓝色通道以及对应于绿色子像素的绿色通道的编程电压)。编程电压可以是或可以从图像数据(D)导出。这样,像素82的编程电压可以对应于红色通道的目标亮度水平230(DR)、绿色通道的目标亮度水平230(DG)和绿色通道的目标亮度水平230图像数据(DB)。然而,当由显示器呈现的图像的均匀性可通过调整与特定通道对被感知为从像素82发射的总体光贡献的程度相关联的缩放来改善(例如,变得相对更均匀)时,缩放系数可调整所述贡献。缩放系数(例如,红色通道对红色通道缩放系数(增益缩放RR)、绿色通道对红色通道缩放系数(增益缩放GR)、蓝色通道对红色通道缩放系数(增益缩放BR)可以通过增加或减少应用于正被处理以供呈现的图像数据的校正总量来共同补偿影响像素82的红色通道的像素串扰。
类似地,应用于输入数据的第二通道(例如,ΔG′,对应于绿色子像素的通道)的校正量可以通过将第二通道输入数据的变化(ΔG)乘以要经由缩放通道传输到像素82的数据(例如,绿色通道对红色通道缩放系数(增益缩放GR)、绿色通道对绿色通道缩放系数(增益缩放GG)、蓝色通道对绿色通道缩放系数(增益缩放BG)来确定。编程电压可在相同像素82的处理操作之间共享。这样,红色通道的目标亮度水平230(DR)、绿色通道的目标亮度水平230(DG)和绿色通道的目标亮度水平230图像数据(DB)可用于确定要应用于每个相应通道(例如,每个相应子像素)的校正。例如,应用于输入数据的第三通道(例如,ΔB′,对应于蓝色子像素的通道)的校正量可通过将第二通道输入数据的变化(ΔB)乘以要经由缩放通道缩放通道传输到像素82的数据(例如,红色通道对蓝色通道缩放系数(增益缩放RB)、绿色通道对蓝色通道缩放系数(增益缩放GB)、蓝色通道对蓝色通道缩放系数(增益缩放BB)来确定。
在一些情况下,使用缩放系数对应用的缩放量在关系之间是相同的,而在其他情况下,值是不同的。例如,在一些情况下,红色通道对蓝色通道对可以具有相同的缩放关系,诸如红色通道对蓝色通道缩放系数(增益缩放RB)可以将蓝色通道缩放与蓝色通道对红色通道缩放系数(增益缩放BR)缩放红色通道相同的量。除此之外或另选地,在一些情况下,缩放设备334的使用可以低灰度级应用。这样,控制器84可响应于确定预期像素82的一个或多个通道接收等于或小于阈值亮度水平的相应目标亮度水平230而选择性地激活缩放设备334。例如,阈值亮度水平可对应于25%亮度水平,使得控制器84可响应于确定像素82将根据最大亮度水平的20%的目标亮度水平(例如,小于阈值亮度水平)进行发射来激活缩放设备334以调节像素82的红色通道。需注意,与使用专用缩放设备334相反,控制器84可使用固件和/或软件应用该关系,并且因此可响应于确定目标亮度水平230等于或小于阈值亮度水平而选择性地在软件和/或固件中应用该关系。
有时阈值亮度水平可区域地应用于显示器18的面板,使得显示器18的一些部分可相对于显示器18的其他部分具有不同的阈值亮度水平。除此之外或另选地,该区域性可以延伸到缩放系数,使得显示器18的一些区域可以对显示器18的通道进行更高或更低的调整。此外,对于示例性像素82,传输到像素82的通道可选择性地缩放或不缩放。这样,控制器84可缩放像素82的一个通道而不缩放像素82的第二个通道。为了跳过参数标测图356的缩放,控制器84可以将所有关系的缩放系数设置为1。为了跳过相应通道的缩放,控制器84可将通道的一个或多个缩放系数设置为1。
为了帮助详细说明,图19是用于执行与图11的逐像素函数232和图18的缩放设备334相关联的动态校正技术的过程412的流程图,控制器84可遵循该动态校正技术进行操作以校正显示器18面板的不均匀性。图19的过程412包括基于要显示的图像来确定像素要发射光的目标亮度水平(框414),应用逐像素函数来确定像素的驱动信号(框416),确定该像素的一个或多个通道是否要接收对应于小于或等于该像素的阈值的目标亮度水平的驱动信号(框418),响应于确定该像素的一个或多个通道将不接收对应于小于或等于该像素的阈值的目标亮度水平的驱动信号,禁用缩放设备(框420),并且将该驱动信号传输到像素(框422)。响应于确定像素的一个或多个通道将接收对应于小于或等于像素的阈值的目标亮度水平的驱动信号(框418),经由缩放设备向像素应用缩放系数(框424),并且将驱动信号传输到像素(框422)。应当理解,尽管过程412在本文中被描述为由控制器84执行,但是任何合适的处理电路,诸如处理核心复合体12或显示器18内部或外部的附加处理电路可执行过程412的全部或一些。还应当理解,过程412可以任何合适的顺序执行,包括除下文所述顺序之外的顺序,并且可包括附加步骤或排除下文所述步骤中的任一个。
在框414处,控制器84基于要显示的图像来确定像素82发射光的目标亮度水平230。这可类似于在图12的框262处执行的操作。控制器84可基于图像数据来确定像素82发射光的目标亮度水平230。目标亮度水平230可对应于与分配给像素82的图像数据的一部分相关联的灰度级。控制器84使用目标亮度水平230来确定补偿编程电压236以用于驱动像素82。将由图像数据指示的灰度级与目标亮度水平或任何合适的函数相关联的比例可用于确定目标亮度水平230。在一些情况下,像素82接收多个图像数据通道。在这种情况下,控制器84为要传输到像素82的每个通道生成目标亮度水平230。
在框416处,控制器84将逐像素函数232应用于像素82的目标亮度水平230以确定一个或多个补偿编程电压236。控制器84基于目标亮度水平230并基于所提取的参数234来确定像素82的一个或多个补偿编程电压236。提取的参数234用于预测像素82对可施加的各种编程电压的特定响应(例如,该像素82的逐像素函数232)。因此,基于逐像素函数,控制器84确定要施加的补偿编程电压236以使像素82以目标亮度水平230发射,或者确定要对要传输到像素82的编程电压进行补偿(例如,诸如在要以目标亮度水平230发射的每个像素82接收相同的编程电压的情况下,该编程电压稍后在用于基于像素82的逐像素函数232来驱动像素82之前改变)。应当注意,尽管被描述为编程电压,但补偿编程电压236可以是用于响应于图像数据而改变从像素82发射的光的亮度的任何合适的数据信号。例如,控制器84可确定和/或生成用于改变数据信号(诸如编程电压)的控制信号,以生成待递送到像素82的补偿数据信号。
在框418处,控制器84可确定像素82的通道是否要接收对应于小于或等于像素82的阈值的目标亮度水平230的驱动信号。框418处的确定可响应于控制器84试图确定是否缩放像素82的一个或多个通道而执行,其中像素82的通道之间和/或显示器18的部分之间的串扰在较低灰度级下可相对更明显。
响应于在框418处确定像素82的通道将不接收与小于或等于像素82的阈值的目标亮度水平(例如,目标亮度水平230)相对应的驱动信号,在框420处,控制器84可禁用缩放设备334(或缩放设备334的负责补偿像素82的一部分),使得像素82的通道不被调整和/或补偿。这可涉及将缩放系数中的一个或多个设定为单个值,诸如0或1。除此之外或另选地,这可涉及将缩放设备334的对应于像素82的输出设置为0或1。缩放设备334的设置和/或缩放系数的设置可以至少部分地基于组合电路346的加法/乘法运算。这样,当组合电路346将来自缩放设备334的输出与输入数据(例如,目标亮度水平230、编程电压236)相加时,缩放设备334的输出可被设置为0。在一些情况下,当组合电路346将来自缩放设备334的输出与输入数据(例如,目标亮度水平230、编程电压236)相乘时,缩放设备334的输出可被设置为1。
使用来自组合电路346的输出,在框422处,控制器84可通过操作显示器18的驱动器86将补偿编程电压236电平输出到像素82来将进一步补偿的编程电压(为便于参考,本文称为补偿编程电压236)传输到像素82。补偿编程电压236可使得像素82以目标亮度水平230发射光。因此,通过控制器84将补偿编程电压236传输到像素82,通过校正和补偿像素82之间的不均匀属性来减少显示器18的视觉伪影。
重新参考框418,响应于确定像素82的一个或多个通道将接收与小于或等于像素82的阈值的目标亮度水平(例如,目标亮度水平230)相对应的驱动信号,在框424处,控制器84可将缩放系数应用于缩放设备334(或缩放设备334的负责补偿像素82的一部分),使得能够至少部分地基于缩放系数分别调整和/或补偿像素82的通道。这可涉及将缩放系数中的一个或多个设定为任何合适的数据值。来自缩放设备334的经调节的输出可在组合电路346处与输入数据(例如,目标亮度水平230、编程电压236)组合,以生成进一步补偿的编程电压(例如,补偿编程电压236)。然后在框422处,补偿编程电压236可作为驱动信号传输到像素82,以使像素82响应于驱动信号而发射光。因此,通过控制器84将补偿编程电压236传输到像素82,通过校正和补偿像素82之间的不均匀属性来减少显示器18的视觉伪影,包括至少部分地由像素82的通道之间和/或显示器18的区域之间的时间串扰和/或空间串扰引起的视觉伪影。
在显示器18的制造期间,可以在显示器18的校准过程期间选择缩放系数。为了帮助详细说明如何生成缩放系数,图20是示出校准系统在为显示器18生成从图像导出的逐像素函数时使用的操作436(例如,图像捕获操作300)的框图。如上所述,当补偿像素82之间、像素82的区域之间和/或像素82的通道(例如,像素82的通道、多个像素82的通道)之间的不均匀属性和/或串扰时,可使用逐像素函数。校准系统可包括类似于电子设备10的部件。以这种方式,校准系统的处理核心复合体12可以从在特定输入亮度值和/或特定配置设置(例如,刷新率、环境温度、操作温度)下操作时捕获的显示器18的图像确定逐像素函数(例如,一个或多个逐像素函数232)作为图像捕获操作300的一部分。捕获的图像可对应于由显示器18上呈现的均匀图像数据产生的图像。当显示器18的像素82具有不均匀属性和/或经历串扰时,原本均匀的一组图像数据可呈现为不均匀的。执行操作436以确定用于调节图像数据的设置和/或参数,以使显示器18(稍后)在呈现之前调节相同图像数据时将相同图像数据呈现为相对更均匀。
这样,在图像捕获操作300期间捕获的图像可用于生成要用于图像数据补偿的一个或多个标测图(例如,在电子设备10制造和/或校准期间)。例如,经由图像捕获操作300捕获的图像的图像数据可用于生成亮度标测图的变化(例如,经由ΔLv标测图生成操作316的ΔLv标测图)并且根据ΔLv标测图生成电压标测图的变化(ΔV标测图)。此外,经由图像捕获操作300捕获的图像的图像数据可用于生成缩放系数(例如,缩放系数生成操作438)。
当生成缩放系数时,校准系统的处理核心复合体12可至少部分地通过缩放一个或多个像素82的相应通道来更新颜色内缩放权重。校准系统的处理核心复合体12可以将缩放系数中的一些设置为0、1和/或负值以实现合适的补偿。可以由校准系统的处理核心复合体12选择缩放系数以调整图像捕获操作的捕获的图像以在显示器上呈现为均匀颜色。
在一些情况下,对应于特定输入亮度值和/或基于ΔV标测图的逐像素函数232的缩放系数可能相对不太准确,因为补偿时(例如,在操作而不是在制造和/或校准期间)的显示器18的输入亮度值偏离图像捕获操作300时(例如,在制造和/或校准期间)的显示器18的输入亮度值。生成各自处于不同输入亮度水平的若干标测图330可有助于改善补偿操作,因为当调节像素82的数据信号时,控制器84能够检索适于在补偿时的亮度水平的标测图。
例如,可在标测图生成操作310、316、440期间以不同亮度水平生成若干标测图330。稍后,可基于实时操作条件(例如,当前的亮度水平)来选择来自若干标测图330的标测图356。例如,标测图356可响应于输入亮度值而被选择,并且可用于导出与特定像素82和实时操作条件两者相关联的逐像素函数232。响应于当前输入亮度水平或正在进行的屏幕亮度来选择标测图356可以改善补偿操作,因为当要使用特定输入亮度水平时,该操作允许期望的标测图356或针对特定输入亮度水平校准的标测图用于补偿操作。需注意,在一些情况下,所选择标测图356可在选择之后进一步处理和/或准备应用于输入图像数据以改善补偿操作。
当使用标测图330时,缩放系数和/或逐像素函数232可在关联操作442处与不同的输入亮度值相关联。因此,针对相应输入亮度值(或输入亮度值的范围)确定的缩放系数和/或逐像素函数232可在存储操作444处相关地和/或相关联地保存在电子设备10的存储设备14中。在存储标测图330之后,当确定如何调整要以相应输入亮度值呈现的传入图像数据时,控制器84可能能够访问标测图330。
在一些情况下,操作436可为迭代的。在这些情况下,校准系统的处理核心复合体12可以在电子设备10的显示器18的特定配置下重复标测图330的确定,以尝试确定缩放系数和/或逐像素函数232的最佳和/或相对最佳的组合。例如,控制器84可执行曲线拟合操作以确定逐像素函数232,并且可测试曲线拟合结果以确定对逐像素函数232的调整,从而改善捕获图像在相应逐像素函数232中的表示。逐像素函数可以是例如线性回归、幂律模型(例如,电流或亮度等于功率乘以以指数方式升高表示电压之间斜率的指数常数的电压差)、指数模型等。此外,校准系统的处理核心复合体12可以在对通道执行较小校正之前首先对通道执行较大校正,诸如以执行相对更有效的确定操作。
标测图330的迭代确定可除此之外或另选地包括检查过度校正影响和/或校正不足影响。例如,在特定目标亮度水平下,可存在一个或多个校正影响目标范围和/或校正图像阈值(例如,过度校正影响目标范围、过度校正影响阈值、校正不足影响目标范围、校正不足影响阈值),其定义校准系统的处理核心复合体12在确定标测图330时达到或满足的参数。可考虑校正影响目标范围和/或校正图像阈值,并将校正影响量保持在参数内,来对缩放系数和/或逐像素函数232的组合进行调整。以这种方式,校准系统的处理核心复合体12可以确定所产生的缩放系数和/或逐像素函数232的组合何时和/或多少次导致过度校正(例如,箭头372)和/或导致校正不足(例如,箭头370)以引导标测图330的优化和/或确定。
在一些情况下,用于确定校正何时是过度校正或校正不足的阈值可对应于显示器18的平均像素行为和/或显示器18的临界情况(例如,极端参数可能性)。示例性临界情况可对应于显示器18的最大灰度级或最小灰度级。对临界情况的考虑可有助于未来校正是相对更保守的参数设置。此外,在一些情况下,响应于驱动显示器18以呈现完全白色图像(例如,对应于每个通道的等于255的每个灰度级的显示器18的白色检查)和/或完全黑色图像(例如,每个通道的等于0的灰度级)来确定标测图330。可基于白色图像或黑色图像来确定标测图330以校准显示器18的基线。
重新参考图像捕获操作300,有时在图像捕获操作300时收集的配置数据可包括显示器18的刷新率和/或显示器18的温度的指示。在图像捕获操作300时显示器18的刷新率和/或温度可以与也在关联操作442处生成的标测图330中的标测图相关联,并且/或者存储在存储设备14中的单独数据对象(例如,查找表、数据表)中以在调节图像数据时被检索。
例如,图21是示出图15和图16中描述的补偿系统的一部分的框图,该部分将逐像素函数应用于目标亮度水平230或其他合适的输入数据,并且缩放目标亮度水平230或其他合适的输入数据,以基于来自标测图356的缩放系数和刷新率缩放系数458和/或温度缩放系数460来补偿串扰(例如,显示器18的区域、显示器18的像素82之间的串扰、随时间推移影响相同像素82的串扰、像素82的子像素)的影响。需注意,先前已经描述了图21中所描绘的系统和方法中的一些,并且本文依赖于对这些的描述。一旦控制器84从标测图330选择标测图356(或掩蔽除标测图356之外的剩余标测图330的效果),缩放设备334就可以基于缩放系数、刷新率缩放系数458和/或温度缩放系数460调节目标亮度水平230以生成补偿编程电压236。
例如,缩放设备334可以使用考虑刷新率和/或温度对图像在显示器18上的呈现的影响的关系来调整显示器18的跨通道干扰影响。在每种关系中,可以将应用于输入数据的相应通道(例如,对应于红色子像素的通道(ΔR′)、对应于绿色子像素的通道(ΔG′)、对应于蓝色子像素的通道(ΔB′))的校正量乘以刷新率缩放系数458和/或温度缩放系数460。刷新率缩放系数458和/或温度缩放系数460可以在操作436期间诸如在缩放系数生成操作438期间确定。
需注意,缩放设备334可以补偿要在显示器上呈现的下一个图像帧的刷新率或温度或两者。对于缩放设备334考虑刷新率或温度的情况,可以由控制器84和/或缩放设备334将另一个缩放系数设置为1。例如,当缩放设备334考虑刷新率而不考虑温度时,可以适当地调整该关系以包括刷新率缩放系数340,并且可以在该关系中将温度缩放系数设置为1。
图22是像素82(例如,线472)的电压(轴470)随时间(轴474)的曲线图,以示出可变刷新率可能对显示器18的性能的影响。当刷新率从例如90赫兹(Hz)改变为60Hz或30Hz时,线时间可增加。线时间增加可导致显示器18的扫描控制信号(例如,线478)的激活(例如,时间476)与空白时间(例如,90Hz的时间480A、60Hz的时间480B、30Hz的时间480C)之间的时间增加。当空白时间增加超过显示器18的阈值时,观察者可感知到显示器18的电压变化,其将电压变化解释为视觉伪影。例如,当电压降低太低时,诸如可为刷新率为30Hz的情况,用户可以将这种电压变化感知为视觉伪影。
当操作缩放设备334和/或控制器84以补偿刷新率的变化时,可以减少或消除由刷新率的变化引起的可感知的电压变化。以这种方式,根据至少部分地基于关系确定的编程电压236来驱动显示器18可改善呈现在显示器18上的图像的可感知质量。
除此之外或另选地,图23是像素82(例如,线492)的电压(轴470)随时间(轴474)的曲线图,以示出可变温度可能对显示器18的性能的影响。当温度从例如第一温度(T1)变化到第二温度(T2)时,同一像素82的电压行为发生变化,这可在空白时间480处影响像素82的电压。需注意,线492A和线492B叠加成具有与激活扫描控制信号相同的时间476,以突出显示当温度在像素82的线时间之间可变时在空白时间480处对电压的影响。当空白时间480处或之前的电压增大或减小超过显示器18的阈值时,观察者可感知到显示器18的电压变化,其可将电压变化解释为视觉伪影。例如,当电压降低太低时,诸如可为在显示器18的可变温度条件下的情况,用户可将该电压变化感知为视觉伪影。
需注意,当考虑与下一个图像帧相关联的刷新率和/或温度来调节像素82的图像数据时,控制器84可类似于图19的过程412操作。然而,当以这种方式操作时,过程412可以包括附加操作,该附加操作使得缩放设备334接收与当前刷新率和/或当前温度相关联的附加缩放系数,使得可以进行那些考虑。还需注意,在框422和框424处,控制器84可以另外确定是否发生刷新率或温度的变化,并且如果发生了变化,则控制器84可以将缩放系数传输到缩放设备334以调整下一个图像的呈现,以补偿这些变化(例如,通过应用附加缩放系数)。
如上所述,在一些情况下,逐像素函数232可应用于像素的区域,使得像素82的区域由相同函数(例如,逐像素组函数)标引。这些区域限定的函数可以与上述关系类似的方式应用,并且因此可相应地缩放。在一些情况下,逐区域函数(例如,逐像素组函数)可有助于补偿区域到区域串扰(例如,区域到区域干扰),并且基于区域范围的定义(例如,逐区域函数)使用缩放来调整传输到区域内的相应像素82的数据可有助于减少或消除区域到区域串扰的影响。除此之外或另选地,可以将缩放系数(例如,刷新率缩放系数340、温度缩放系数342)应用于像素82的区域和/或相应像素82。此外,在一些情况下,阈值可用于限定何时参考区域函数和/或何时参考逐像素函数232。例如,可能存在特定的显示器亮度值332,其中高于该值,示例性像素82用相邻像素82补偿,并且低于该值,示例性像素82独立于相邻像素82进行补偿。可以将相同的阈值处理应用于刷新率缩放系数340和/或温度缩放系数342。例如,低于阈值(例如,阈值亮度值332、阈值目标亮度水平230),可使用全局和/或区域缩放系数来补偿像素,并且当高于阈值时,可根据相应的缩放系数来补偿像素。又如,高于阈值,像素82可以由全局(或区域)刷新率缩放系数340并由相应温度缩放系数342调整,而低于阈值,像素82可以由相应刷新率缩放系数340调整并由全局(或区域)温度缩放系数342调整。可使用任何合适的组合,包括不应用缩放系数。这样,有时可使用刷新率缩放系数340来调整像素82的区域而不使用温度缩放系数342,反之亦然。这些示例并非旨在进行限制,而是仅提供本文所述的缩放操作的示例性组合的子集。
因此,本公开的技术效果包括改进电子显示器的控制器以补偿一个或多个像素或像素组之间的不均匀属性,例如,通过将逐像素函数应用于用于驱动像素以发射光的编程数据信号。这些技术描述了基于逐像素函数选择性地生成补偿数据信号(例如,编程电压、编程电流、编程功率),其中补偿数据信号用于驱动像素发射特定亮度水平的光,以考虑该像素不同于其他像素的特定属性。可通过考虑输入亮度值、刷新率和/或温度生成补偿数据信号来进一步改善这些技术。通过基于输入亮度值选择标测图并根据缩放系数缩放标测图,可减少或减轻显示为视觉伪影的显示器的不均匀属性(包括由像素或通道之间的串扰引起的那些)。可在校准和/或制造时通过以不同的亮度值重复生成多个图像捕获的提取的参数来生成不同的标测图,作为收集关于每个像素在被驱动以除不同图像数据之外的不同亮度值呈现时如何表现的信息的方式。可生成标测图以包括逐像素函数和/或包括锚定点。此外,使用锚定点来提供补偿数据信号可进一步减少用于补偿操作的时间量和/或可减少用于存储补偿中使用的信息的存储器的量。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案,并且应当理解,这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解,权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式,而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例,其明显改善了本技术领域,并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外,如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件,则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而,对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求,这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。
Claims (20)
1.一种电子系统,包括:
电子显示面板,所述电子显示面板包括多个像素,其中每个像素被配置为至少部分地基于施加到所述像素的相应编程信号发射光;
存储器,所述存储器被配置为存储多个标测图,所述多个标测图包括第一标测图,并且其中所述第一标测图包括经由多个变量定义的相应像素亮度与数据关系的指示;以及
处理电路,所述处理电路被配置为:
接收与所述电子显示面板的全局亮度值相对应的输入亮度值,其中所述输入亮度值至少部分地基于环境照明条件而变化;
至少部分地基于所述输入亮度值,确定从所述多个标测图中选择所述第一标测图;
至少部分地基于确定选择所述第一标测图,检索所述第一标测图;
确定每个像素的函数以生成多个函数,其中所述多个函数中的每个函数经由所述第一标测图的所述多个变量中的相应变量来定义;
确定每个像素的所述相应编程信号所基于的多个控制信号,其中所述处理电路被配置为至少部分地基于每个像素的所述函数来确定每个相应控制信号;
至少部分地基于所述第一标测图来确定缩放系数;以及
至少部分地基于所述缩放系数来缩放所述多个控制信号的至少子集。
2.根据权利要求1所述的电子系统,其中至少部分地基于补偿所述电子显示面板的一个或多个部分之间的空间串扰、时间串扰或空间串扰者和时间串扰两者的所述多个变量的不同值,所述函数特定于每个像素。
3.根据权利要求2所述的电子系统,其中所述函数包括幂律模型。
4.根据权利要求1所述的电子系统,其中所述处理电路被配置为:
至少部分地基于刷新率缩放系数来缩放所述多个控制信号的至少附加子集;以及
在缩放所述多个控制信号的所述子集和所述多个控制信号的所述附加子集之后,将所述多个控制信号传输到所述电子显示面板以供呈现。
5.根据权利要求1所述的电子系统,其中所述控制信号子集对应于来自多个颜色通道的单个颜色通道。
6.根据权利要求1所述的电子系统,其中存储在所述存储器中的所述第一标测图的所述多个变量至少部分地基于捕获的图像数据和亮度水平,所述捕获的图像数据指示由所述多个像素响应于测试图像数据而发射的光的亮度水平。
7.根据权利要求1所述的电子系统,其中缩放所述多个控制信号的所述子集包括调节目标亮度水平、调节编程电压电平、调节编程电压控制信号或它们的任何组合。
8.根据权利要求1所述的电子系统,其中所述处理电路被配置为至少部分地基于所述第一标测图、目标亮度水平、所述电子显示面板的刷新率、所述电子显示面板的环境温度以及图像帧的一个或多个颜色分量来确定所述缩放系数。
9.根据权利要求1所述的电子系统,其中所述处理电路被配置为至少部分地通过至少部分地基于解压缩所述第一标测图生成所述第一标测图的所述多个变量来调整所述第一标测图的格式。
10.根据权利要求1所述的电子系统,其中至少部分地基于补偿所述电子显示面板的一个或多个部分之间的空间串扰和时间串扰的所述多个变量的不同值,所述函数特定于每个像素。
11.一种用于补偿电子显示器的不均匀性的方法,包括:
使用处理电路接收与所述电子显示器的全局亮度值相对应的输入亮度值,其中所述输入亮度值至少部分地基于环境照明条件而变化;
至少部分地基于所述输入亮度值,使用所述处理电路确定从来自存储器的多个标测图中选择第一标测图;
至少部分地基于确定选择所述第一标测图,使用所述处理电路检索所述第一标测图;
至少部分地基于所述第一标测图中的一个或多个变量,使用处理电路确定逐像素函数,其中所述逐像素函数被配置为指示第一像素的亮度与数据关系,其中所述第一像素被配置为至少部分地基于施加到所述第一像素的编程信号来发射光;
使用所述处理电路接收要在所述电子显示器上显示的图像数据和当前操作条件;
使用所述处理电路至少部分地基于要显示的所述图像数据来确定目标亮度水平;
使用所述处理电路至少部分地基于所述目标亮度水平来应用所述逐像素函数以获得所述编程信号;
使用所述处理电路确定要应用于所述编程信号的缩放系数,其中所述缩放系数至少部分地基于所述电子显示器的刷新率、与所述电子显示器相关联的温度或两者来确定;
将所述缩放系数应用于所述编程信号以生成补偿编程信号;以及
使所述电子显示器至少部分地基于所述补偿编程信号来驱动所述第一像素。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述逐像素函数至少部分地基于被配置为指示所述第一像素对测试图像数据的响应的捕获的图像数据,并且其中所述缩放系数至少部分地基于所述捕获的图像数据以指示所述电子显示器在特定刷新率下、在特定温度下或在两者下对所述测试图像数据的响应。
13.根据权利要求11所述的方法,其中确定要应用于所述编程信号的所述缩放系数包括:
使用所述处理电路确定所述电子显示器的所述刷新率改变并且所述电子显示器的所述温度未改变;以及
使用所述处理电路生成所述缩放系数以包括刷新率缩放系数和等于确实影响温度缩放系数的值的所述温度缩放系数。
14.根据权利要求11所述的方法,其中确定要应用于所述编程信号的所述缩放系数包括:
使用所述处理电路确定所述电子显示器的所述刷新率未改变并且所述电子显示器的所述温度改变;以及
使用所述处理电路生成所述缩放系数以包括刷新率缩放系数和等于1的温度缩放系数。
15.一种包括存储指令的一个或多个有形的、非暂态机器可读介质的制品,所述指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时,使所述一个或多个处理器执行操作,所述操作包括:
至少部分地基于电子设备的输入亮度值,确定从多个标测图中选择第一标测图,其中所述输入亮度值至少部分地基于所述电子设备的环境照明条件而变化;
至少部分地基于确定选择所述第一标测图,检索所述第一标测图;
至少部分地基于所述第一标测图中的一个或多个变量,确定逐像素函数,所述逐像素函数被配置为表示显示器的第一像素的亮度与数据关系;
确定对应于将由所述第一像素显示的图像数据的目标亮度水平;
响应于所述目标亮度水平小于阈值水平,至少部分地基于至少部分地根据所述目标亮度水平应用所述逐像素函数来确定编程信号;
至少部分地基于与所述第一像素相关联的缩放系数来调节所述编程信号以生成经调节的编程信号,其中所述缩放系数被配置为补偿所述显示器的串扰的影响;以及
至少部分地基于经调节的所述编程信号来驱动所述第一像素以发射光。
16.根据权利要求15所述的制品,其中所述第一像素的所述缩放系数被配置为与对应于所述显示器的像素区域的多个缩放系数相同的值。
17.根据权利要求15所述的制品,其中所述操作包括从存储器检索所述缩放系数,其中所述缩放系数至少部分地基于指示所述第一像素对测试数据的响应的捕获的图像来确定。
18.根据权利要求17所述的制品,其中所述操作包括至少部分地基于所述显示器的刷新率、所述显示器的温度或两者来调节所述编程信号以生成经调节的所述编程信号。
19.根据权利要求15所述的制品,其中所述操作包括:
确定所述目标亮度水平大于或等于所述阈值水平;以及
使用固定校正量作为所述缩放系数来调节所述编程信号,以至少部分地基于所述目标亮度水平来获得所述编程信号,其中高于所述阈值水平的目标亮度水平的所述缩放系数是用于所述显示器的每个像素的固定值。
20.一种电子系统,包括:
用于至少部分地基于电子设备的输入亮度值确定从多个标测图中选择第一标测图的装置,其中所述输入亮度值至少部分地基于所述电子设备的环境照明条件而变化;
用于至少部分地基于确定选择第一标测图检索所述第一标测图的装置;
用于至少部分地基于所述第一标测图中的一个或多个变量确定逐像素函数的装置,所述逐像素函数被配置为表示显示器的第一像素的亮度与数据关系;
用于确定对应于将由所述第一像素显示的图像数据的目标亮度水平的装置;
用于响应于所述目标亮度水平小于阈值水平而至少部分地基于至少部分地根据所述目标亮度水平应用所述逐像素函数来确定编程信号的装置;
用于至少部分地基于与所述第一像素相关联的缩放系数来调节所述编程信号以生成经调节的编程信号的装置,其中所述缩放系数被配置为补偿所述显示器的串扰的影响;以及
用于至少部分地基于经调节的所述编程信号来驱动所述第一像素以发射光的装置。
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