Gamma电压控制系统、控制方法和显示装置的制造方法
Gamma电压控制系统、控制方法和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种Gamma电压控制系统、控制方法和显示
目.Ο
【背景技术】
[0002]当前，显示面板进行画面显示的原理为:栅极驱动电路依次驱动各条栅极线以依次开启与各条栅极线连接的像素电极的TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)，数据驱动电路驱动数据线以将灰阶电压施加至与数据线连接的像素电极，显示面板根据接收到的灰阶电压控制液晶分子发生偏转，从而允许不同颜色的光透过以显示画面。由于不同颜色的光的波长不同导致其在显示面板中的穿透率不同，因此需要调整各种颜色的光对应的Gamma曲线(伽马曲线，即灰阶电压-穿透率曲线)，从而确保显示画面的白平衡(WhiteTracking)。
[0003]各个灰阶对应的灰阶电压一般由PGamma(可编程伽玛校正缓冲电路)根据存储器中预先存储的灰阶电压值(数字格式)生成，并使用生成的灰阶电压驱动数据驱动电路。现有技术中，一般是通过在电脑安装的特定应用软件存储灰阶电压值，具体方式是通过光学采集系统采集显示面板在特定灰阶下的发光亮度，之后通过透过率转换器转换为透过率，并输入到相应的应用软件中，由应用软件判断透过率是否满足要求，并在不符合要求时调整相应的灰阶电压值以得到理想的透过率。该过程需要安装特定的应用软件，且相应的应用软件一般操作起来较为复杂，导致Gamma曲线调整的难度较大。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的在于降低Gamma曲线的调整难度。
[0005]第一方面，本发明提供了一种Gamma电压控制系统，用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器；
[0006]其中，所述灰阶电压生成单元用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压；
[0007]所述透过率转换器，用于采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到所述比较寄存器中；
[0008]所述电压调整电路，用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到所述比较寄存器中；
[0009]所述比较寄存器用于将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到所述电压调整电路；
[0010]所述电压调整电路用于根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整。
[0011]进一步的，所述灰阶电压生成单元包括中央控制器和数模转换电路，所述中央控制器用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值控制所述数模转换电路生成对应的灰阶电压。
[0012]进一步的，所述电压调整电路通过所述中央控制器用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值。
[0013]进一步的，所述电压调整电路通过串行外设接口/1?接口从存储器中读取标准透过率值。
[0014]进一步的，所述电压调整电路还用于从存储器中读取该待调整的灰阶对应的原始灰阶电压，并计算调整后的灰阶电压值与原始灰阶电压值的差值，并将所述差值存储到存储器中；
[0015]所述灰阶电压生成单元具体用于从存储器中读取所述差值，并将所述差值与原始灰阶电压值进行叠加得到该待调整的灰阶调整后的灰阶电压值，并按照所得到的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0016]进一步的，所述电压调整电路具体用于从存储器中读取最大标准透过率值并转换为最大标准透过率电压，读取所述待调整灰阶对应的最小标准透过率值并转换为最小标准透过率电压;并将最大标准透过率电压和最小标准透过率电压输入到比较寄存器中；
[0017]所述比较寄存器具体用于分别将实际透过率电压与最大标准透过率电压和最小标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路；
[0018]所述电压调整电路具体用于在所述比较结果为第一比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压下的实际透过率降低;在所述比较结果为第二比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压的实际透过率升高;其中，第一比较结果为实际透过率电压大于最大标准透过率电压，第二比较结果为实际透过率电压小于最小标准透过率电压。
[0019]进一步的，所述比较寄存器包括第一比较电路、第二比较电路、异或门电路、或非门电路、反相器电路和与门电路，并具有第一输出端、第二输出端和第三输出端；
[0020]其中所述第一比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第一节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压小于所述最小标准透过率电压时，将所述第一节点置为低电平，否则，置为高电平;第二比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第二节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压大于所述最大标准透过率电压时，将所述第二节点置为高电平，否则，置为低电平；
[0021 ]所述异或门电路连接第一节点、第二节点和所述第二输出端，用于在所述第一节点和所述第二节点的电平状态相同时，将所述第二输出端置为高电平，否则置为低电平；
[0022]所述或非门电路连接所述第二输出端、所述第一节点和所述第一输出端，用于在第一节点和第二节点均为低电平时，将所述第一输出端置为高电平，否则，置为低电平；
[0023]所述反相器电路连接第二输出端和第三节点，用于将第三节点的电平置为与所述第二输出端的电平相反的电平；
[0024]所述与门电路连接第二节点、第三节点和所述第三输出端，用于在第二节点和第三节点均为高电平时将第三输出端置为高电平，否则置为低电平;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果。
[0025]进一步的，所述比较寄存器包括第一输出端和第三输出端;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果；
[0026]所述电压调整单元包括逻辑单元、比例放大电路、第一比例调节电路、第二比例调电路和模数转换器；
[0027]所述比例放大电路用于对第二输入端输入的电压进行放大并通过输出端输出到模数转换器；
[0028]所述第一比例调节电路包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第一开关和第一可调电阻，所述第一开关的控制端连接所述比较寄存器的第一输出端，用于在所述第一输出端为高电平时导通，所述第一可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值；
[0029]所述第二比例调节电路第二比例调节电路与所述第一比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第二开关和第二可调电阻，所述第二开关的控制端连接所述比较寄存器的第三输出端，用于在所述第三输出端为高电平时导通，所述第二可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值；
[0030]所述逻辑单元连接所述第一输出端和所述第三输出端，并连接第一可调电阻和第二可调电阻，在第一输出端为高电平时，触发第一可调电阻增大阻值;在第三输出端为高电平时，触发第二可调电阻增大阻值；
[0031]所述模数转换器用于对比例放大电路输出端的电压转换得到对应的电压值，并将转化得到的电压值作为调整后的灰阶电压值；
[0032]所述逻辑单元还用于获取所述灰阶对应的原始灰阶电压值，并将所述原始灰阶电压值与预设值η的乘积转换为电压输入到比例放大电路的第二输入端，所述预设值η大于0小于1。
[0033]进一步的，所述比较寄存器还具有第二输出端;所述比较寄存器还用于在所述实际透过率电压小于最大标准透过率值且大于最小标准透过率电压时，通过第二输出端输出高电平；
[0034]所述电压调整单元还包括第三比例调节电路，所述第三比例调节电路与所述第一比例调节电路以及第二比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第三开关和定值电阻，所述第三开关的控制端连接所述比较寄存器的第二输出端，用于在所述第二输出端为高电平时导通，所述定值电阻适于使所述比例放大电路的放大倍数为1/η。
[0035]进一步的，所述预设值η为1/2。
[0036]第二方面，本发明提供了一种显示装置，其特征在于，包括上述任一项所述的Gamma电压控制系统。
[0037]第三方面，本发明提供了一种Gamma电压控制方法，用于Gamma电压控制系统中，所述Gamma电压控制系统用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成 单元和存储器;所述方法包括:
[0038]透过率转换器采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到比较寄存器中；
[0039]电压调整电路从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到比较寄存器中
[0040]比较寄存器将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路；
[0041]电压调整电路根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整；；
[0042]灰阶电压生成单元根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0043 ]本发明提供的Gamma电压控制系统，能够针对一个灰阶电压待调整的灰阶，根据该灰阶对应的显示亮度，自行调整灰阶电压。在对包含本发明提供的Gamma电压控制系统的显示装置进行Gamma曲线调整时，操作人员仅需将利用光学采集系统采集显示装置的显示亮度并输出到透过率转换器中即可，而无需借助于相应的应用软件，更无需对相应的应用软件进行复杂的操作，可以大幅降低Ga_a曲线调整的难度。
【附图说明】
[0044]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0045]图1示出了本发明一实施例提供的Gamma电压控制系统的结构示意图；
[0046]图2示出了本发明一实施例提供的Gamma电压控制系统中部分结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0047]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0048]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0049]第一方面，本发明提供了一种Gamma电压控制系统，用于显示装置中，参见图1，该系统可以包括:透过率转换器100、比较寄存器200、电压调整电路300、灰阶电压生成单元400和存储器500 ；为了方便说明，图中还示出了光学采集系统600和显示面板700 ；
[0050]其中，灰阶电压生成单元400用于根据需要显示的灰阶生成对应的灰阶电压并通过0UT、0UT2……0UT14示出，以驱动数据驱动电路;所述存储器500中存储有各个灰阶对应的标准透过率值；
[0051]针对灰阶电压待调整的灰阶，透过率转换器100、电压调整电路300、比较寄存器200分别用于执行以下操作:
[0052]透过率转换器100，用于采集显示面板在当前灰阶电压下的显示亮度，并将该显示亮度转换为对应的实际透过率的实际透过率电压并输出到比较寄存器200中；
[0053]电压调整电路300，用于从存储器500中读取该待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压出到比较寄存器200中；
[0054]比较寄存器200用于将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路300;
[0055]电压调整电路300用于根据所述比较结果，对该调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整。具体来说，可以在比较结果为第一比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压下的实际透过率降低;在所述比较结果为第二比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压的实际透过率升高;这里的第一比较结果为实际透过率电压大于标准透过率电压，这里的第二比较结果为实际透过率电压小于标准透过率电压。
[0056]本发明提供的Gamma电压控制系统，能够根据灰阶对应的显示亮度，自行调整该灰阶的灰阶电压。在对包含本发明提供的Ga_ai压控制系统的显示装置进行6&_&曲线调整时，操作人员仅需将利用光学采集系统采集显示面板的显示亮度并输出到透过率转换器中即可，而无需借助于相应的应用软件，更无需对相应的应用软件进行复杂的操作，可以大幅降低Gamma曲线调整的难度。且在上述的Gamma电压控制系统中，无需对Gamma电压控制系统的中央控制器进行大量的改进，从而能够使用配置较低的中央控制器，降低相应的显示装置的制作成本。
[0057]在具体实施时，参见图1，上述的灰阶电压生成单元400可以具体包括:中央控制器410和多个数模转换电路DAC，中央控制器410用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值控制数模转换电路DAC生成对应的灰阶电压。另外在具体实施时，上述的灰阶电压生成单元400还可以包含用于生成公共电压值的VC0M寄存器420，该VC0M寄存器420连接其中一个数模转换电路DAC，用于控制该数模转化电路DAC生成对应的公共电压VC0M并通过Vcom输出接口输出到显示面板。
[0058]在具体实施时，上述的电压调整电路300从存储器500中读取灰阶对应的标准透过率值，具体可以是通过所述中央控制器410读取存储器中的标准透过率值;或者也可以在电压调整电路300中设置能够从存储器中读取数字信号的读取接口比如串行外设接口(SPI)或者/I2C接口等，电压调整电路300通过这些读取接口直接读取相应的标准透过率值。前一种方式的好处是，可以降低电压调整电路300的设计难度，无需在其中设置诸如串行外设接口(SPI)或者/I2C接口之类的读取接口；后一种方式的好处是，无需对中央控制器作相应的改进。具体如何从存储器中读取相应的标准透过率值并不会影响本发明的实施，相应的技术方案也均应该落入本发明的保护范围。
[0059]在具体实施时，上述的存储器500可以为非易失性存储器，而中央控制器410则可以选用一般的处理器，通过对这里的处理器进行简单配置，可以实现配合相应的调整过程。而透过率转换器100的具体结构也可以参见现有技术，本发明在此也不再赘述。以下主要对上述的电压调整电路和比较寄存器的一些实施方式进行详细说明。
[0060]在具体实施时，上述的电压调整电路300从存储器500中读取到的标准透过率值可以是一个特定的值，也可以是一个范围。当为一个范围时，上述的电压调整电路300可以具体用于读取最大标准透过率电压(最大标准透过率电压可以为G2.0)并转换为最大标准透过率电压，从存储器500中读取最小标准透过率值(最小标准透过率值可以为G2.4)并转换为最小标准透过率电压，并将最大标准透过率电压(为了方便说明，以下表示为Vgmax，在具体实施时，Vgmax可以为透过率G2.0对应的电压值)通过一个输出端输出到比较寄存器200的一个输入端，并将最小标准透过率电压(为了方便说明，以下表示为Vgmin，Vgmin可以为透过率G2.4对应的电压值)通过另一个输出端输出到比较寄存器200的另一个输入端。
[0061]在具体实施时，作为一种优选的方式，电压调整电路300还可以用于从存储器500中读取该待调整的灰阶对应的原始灰阶电压，并计算调整后的灰阶电压值与原始灰阶电压值的差值，并将所述差值存储到存储器500中；
[0062]而灰阶电压生成单元400具体用于从存储器500中读取所述差值，并将所述差值与原始灰阶电压值进行叠加得到该灰阶调整后的灰阶电压值，并按照所得到的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0063]同样的，当这里的电压调整电路具备诸如I2C和SPI之类的读取接口时，可以直接将所述差值存储到对应的存储器500中；当电压调整电路300不具备上述的读取接口时，则可以通过灰阶电压生成单元400中的中央控制器410将相应的差值存储到对应的存储器500中。
[0064]这里的差值可以是指调整后的灰阶电压值减去原始灰阶电压值得到的电压值，这样这个差值可以为正值也可以为负值，之后灰阶电压生成单元400可以将这个差值与原始灰阶电压值进行求和得到调整后的灰阶电压值，之后根据该灰阶电压值生成对应的灰阶电压。这里的原始灰阶电压值可以是针对上述的灰阶预先写入到存储器500中的灰阶电压值。
[0065]在具体实施时，上述的比较寄存器200可以具体用于将实际透过率电压分别与最大标准透过率电压和最小标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路300;此时，上述的第一比较结果中所指的实际透过率电压大于标准透过率电压可以具体是指实际透过率电压大于最大标准透过率电压，上述的第二比较结果中所指的实际透过率电压小于标准透过率电压可以具体是指实际透过率电压小于最小标准透过率电压。
[0066]具体来说，当比较寄存器200用于将实际透过率电压与最大标准透过率 电压Vgmax和最小标准透过率电压Vgmin进行比较时，比较寄存器200的具体结构可以参考图2，包括:
[0067]第一比较电路U1、第二比较电路U2、异或门电路U3、或非门电路U4、反相器电路U5和与门电路U6，并具有第一输出端01、第二输出端02和第三输出端03;
[0068]其中第一比较电路U1的一个输入端连接电压调整电路300输出最小标准透过率电压Vgmin的一个输出端，另一个输入端连接透过率转换器100的输出端，输出端连接第一节点N1，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压小于所述最小标准透过率电压Vgmin时，将所述第一节点N1置为低电平，否则，置为高电平;第二比较电路的一个输入端连接电压调整电路300输出最大标准透过率值Vgmax的一个输出端，另一个输入端连接透过率转换器100的输出端，输出端连接第二节点N2，用于在所述电压调整电路300输出的实际透过率电压大于所述最大标准透过率值进行时，将所述第二节点N2置为高电平，否则，置为低电平；
[0069]异或门电路U3的一个输入端连接第一节点N1，另一个输入端连接第二节点N2，输出端连接第二输出端02，用于在第一节点N1和第二节点N2的电平状态相同时，将第二输出端02置为高电平，否则置为低电平；
[0070]所述或非门电路U4的一个输入端连接第二输出端02，另一个输入端连接第一节点N1，输出端连接第一输出端01，用于在第一节点N1和第二节点N2均为低电平时，将第一输出端01置为高电平，否则，置为低电平；
[0071]所述反相器电路U5的输入端连接第二输出端02，用于输出与第二输出端02的电平相反的电平；
[0072]所述与门电路U6的一个输入端连接第二节点N2，另一个输入端连接第三节点N3;输出端连接第三输出端03，用于在第二节点N2和第三节点N3均为高电平时将第三输出端03置为高电平，否则置为低电平；
[0073]这里，第三输出端03输出高电平对应为该比较寄存器200输出第一比较结果;第一输出端01输出高电平对应为该比较寄存器200输出第二比较结果。
[0074]电压调整单元300的具体结构同样可以参见图2，包括逻辑单元310、比例放大电路U7、第一比例调节电路、第二比例调电路和模数转换器ADC;
[0075]所述比例放大电路U7用于对第二输入端C输入的电压进行放大并通过输出端输出到模数转换器；
[0076]所述第一比例调节电路包括串联在比例放大电路U7的第一输入端A和输出端B之间的第一开关Ml和第一可调电阻R1，第一开关Ml的控制端连接比较寄存器的第一输出端01，用于在第一输出端01为高电平时导通，第一可调电阻R1与逻辑单元310相连，适于在逻辑单元310的触发下调整阻值；
[0077]第二比例调节电路与所述第一比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路U7的第一输入端A和输出端B之间的第二开关M2和第二可调电阻R2，所述第二开关M2的控制端连接所述比较寄存器200的第三输出端03，用于在所述第三输出端03为高电平时导通，所述第二可调电阻R2与所述逻辑单元310相连，适于在逻辑单元310的触发下调整阻值；
[0078]所述逻辑单元310连接所述第一输出端01和所述第三输出端03，并连接第一可调电阻R1和第二可调电阻R2，在第一输出端01为高电平时，触发第一可调电阻R1增大阻值;在第三输出端03为高电平时，触发第二可调电阻R2减小阻值；
[0079]所述模数转换器ADC用于对比例放大电路输出端B的电压转换为数字信号；
[0080]所述逻辑单元310还用于获取所述灰阶对应的原始灰阶电压，并将所述原始灰阶电压Vgray与预设值η的乘积Vgray*n输入到比例放大电路U7的输出端B，其中，所述预设值η为大于0小于1的值；
[0081]所述电压调整单元还包括第三比例调节电路，所述第三比例调节电路与所述第一比例调节电路以及第二比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第三开关M3和定值电阻R3，所述第三开关M3的控制端连接所述比较寄存器200的第二输出端02，用于在所述第三输出端为高电平时导通，定值电阻R3适于使所述比例放大电路的放大倍数为1 /η。在具体实施时，这里的η的取值可以为1 /2。
[0082]在具体实施时，这里的第一比较电路U1和第二比较电路U2可以均为反相运算放大电路。其中两个反相运算放大电路的正相输入端(图中表示为+)均连接透过率转换器的输出端，用于接收透过率转换器输出的电压，第一比较电路UI应的反相运算放大电路的反相输入端(图中表示为-)连接电压调整电路300输出最小标准透过率电压Vgmin的一个输出端，第二比较电路U2应的反相运算放大电路的反相输入端连接电压调整电路300输出最大标准透过率电压Vgmax的一个输出端。
[0083]以下利用图2中的结构实现电压调整的过程进行说明，首先若当前的透过率符合要求，则透过率转换器100当前输出的实际透过率电压会大于Vgmin且小于Vgmax，此时第一比较器U1输出高电平将第一节点N1置为高电平，第二比较器U2输出低电平，将第二节点N2置为低电平;此时异或门U3输出高电平，将第二输出端02置为高电平;且或非门U4和与门电路U6均输出低电平，使得第三开关M3管打开，第一开关Ml和第二开关M2均关断，运算放大电路U7的放大倍数为I/η倍，则运算放大电路U7的输出端的电压是其第二输入端输入的参考电压n*Vgray的1/n，仍为Vgray，即此时不对原始电压进行调整。
[0084]当实际透过率偏低，当前的透过率转换器100输出的实际透过率电压会小于最小标准透过率电压Vgmin，则第一比较电路U1输出低电平，第二比较电路U2输出低电平，导致异或门U3输出为低电平;进而导致或非门U4将第一输出端01置为高电平；由于第二比较电路U2输出低电平导致第二节点N2为低电平，则与非门U6输出为低电平;该阶段，第一开关Ml管打开，第二开关M2和第三开关M3均关断，逻辑单元310调大电阻R1的阻值，使B点电压大于2倍Vgray/2的值，从而增大透过率；当实际透过率偏高，当前的透过率转换器100输出的实际透过率电压会大于最大标准透过率电压Vgmax，则第一比较电路U1输出高电平，第一比较电路U2输出高电平，导致异或门U3输出为低电平;进而导致或非门U4输出低电平，与非门U6输出高低平，所以第二开关M2打开，Ml和M3均关断，逻辑单元310调小电阻第二可调电阻R2的阻值，使B点电压小于2倍Vgray/2的值，从而降低透过率。
[0085]在上述的任意一种情况下，在运算放大电路U7输出调整后的电压之后，模数转换器ADC将电压值转变为数字值存入逻辑单元310。
[0086]在具体实施时，针对一个灰阶，可能会执行多次其灰阶电压的过程调整过程，此时上述的逻辑单元310可以具体在比较寄存器200的第二输出端02输出高电平的时候，将B点的电压转换得到的电压值作为调整后的灰阶电压值。
[0087]不难理解的是，在具体实施时，上述的第三比例调节电路并不是必然需要设置的结构，在不设置第三比例调节电路的情况下，相应的系统也能够完成灰阶电压的调节，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
[0088]在具体实施时，本领域技术人员可以根据本发明中所描述的逻辑单元的功能设计出相应的逻辑单元的硬件结构，比如为了将透过率值转换为对应的电压值，可以在逻辑单元中设置对应的数模转换器等。另外，也可以通过FPGA等可编程器件实现。逻辑单元310的具体电路可以设计并不是本发明关注的重点，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
[0089]再一方面，本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一项所述的Gamma电压控制系统。
[0090]在具体实施时，这里的显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0091]另一方面，本发明还提供了一种Gamma电压控制方法，用于Ga_ai压控制系统中，所述Gamma电压控制系统用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器;该方法包括:
[0092]透过率转换器采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到比较寄存器中；
[0093]电压调整电路从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到比较寄存器中
[0094]比较寄存器将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到所述电压调整电路；
[0095]电压 调整电路根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整；；
[0096]灰阶电压生成单元根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0097]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种Gamma电压控制系统，用于显示装置中，其特征在于，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器； 其中，所述灰阶电压生成单元用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压； 所述透过率转换器，用于采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到所述比较寄存器中； 所述电压调整电路，用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到所述比较寄存器中； 所述比较寄存器用于将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到所述电压调整电路； 所述电压调整电路用于根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灰阶电压生成单元包括中央控制器和数模转换电路，所述中央控制器用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值控制所述数模转换电路生成对应的灰阶电压。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压调整电路通过所述中央控制器用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压调整电路通过串行外设接口/I2C接口从存储器中读取标准透过率值。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述电压调整电路还用于从存储器中读取该待调整的灰阶对应的原始灰阶电压，并计算调整后的灰阶电压值与原始灰阶电压值的差值，并将所述差值存储到存储器中； 所述灰阶电压生成单元具体用于从存储器中读取所述差值，并将所述差值与原始灰阶电压值进行叠加得到该待调整的灰阶调整后的灰阶电压值，并按照所得到的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压调整电路具体用于从存储器中读取最大标准透过率值并转换为最大标准透过率电压，读取所述待调整灰阶对应的最小标准透过率值并转换为最小标准透过率电压;并将最大标准透过率电压和最小标准透过率电压输入到比较寄存器中； 所述比较寄存器具体用于分别将实际透过率电压与最大标准透过率电压和最小标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路； 所述电压调整电路具体用于在所述比较结果为第一比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压下的实际透过率降低；在所述比较结果为第二比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压的实际透过率升高;其中，第一比较结果为实际透过率电压大于最大标准透过率电压，第二比较结果为实际透过率电压小于最小标准透过率电压。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述比较寄存器包括第一比较电路、第二比较电路、异或门电路、或非门电路、反相器电路和与门电路，并具有第一输出端、第二输出端和第三输出端； 其中所述第一比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第一节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压小于所述最小标准透过率电压时，将所述第一节点置为低电平，否则，置为高电平;第二比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第二节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压大于所述最大标准透过率电压时，将所述第二节点置为高电平，否则，置为低电平； 所述异或门电路连接第一节点、第二节点和所述第二输出端，用于在所述第一节点和所述第二节点的电平状态相同时，将所述第二输出端置为高电平，否则置为低电平； 所述或非门电路连接所述第二输出端、所述第一节点和所述第一输出端，用于在第一节点和第二节点均为低电平时，将所述第一输出端置为高电平，否则，置为低电平； 所述反相器电路连接第二输出端和第三节点，用于将第三节点的电平置为与所述第二输出端的电平相反的电平； 所述与门电路连接第二节点、第三节点和所述第三输出端，用于在第二节点和第三节点均为高电平时将第三输出端置为高电平，否则置为低电平;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果。8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述比较寄存器包括第一输出端和第三输出端;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果； 所述电压调整单元包括逻辑单元、比例放大电路、第一比例调节电路、第二比例调电路和模数转换器； 所述比例放大电路用于对第二输入端输入的电压进行放大并通过输出端输出到模数转换器； 所述第一比例调节电路包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第一开关和第一可调电阻，所述第一开关的控制端连接所述比较寄存器的第一输出端，用于在所述第一输出端为高电平时导通，所述第一可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值； 所述第二比例调节电路第二比例调节电路与所述第一比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第二开关和第二可调电阻，所述第二开关的控制端连接所述比较寄存器的第三输出端，用于在所述第三输出端为高电平时导通，所述第二可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值； 所述逻辑单元连接所述第一输出端和所述第三输出端，并连接第一可调电阻和第二可调电阻，在第一输出端为高电平时，触发第一可调电阻增大阻值;在第三输出端为高电平时，触发第二可调电阻增大阻值； 所述模数转换器用于对比例放大电路输出端的电压转换得到对应的电压值，并将转化得到的电压值作为调整后的灰阶电压值； 所述逻辑单元还用于获取所述灰阶对应的原始灰阶电压值，并将所述原始灰阶电压值与预设值η的乘积转换为电压输入到比例放大电路的第二输入端，所述预设值η大于0小于Ιο9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述比较寄存器还具有第二输出端;所述比较寄存器还用于在所述实际透过率电压小于最大标准透过率值且大于最小标准透过率电压时，通过第二输出端输出高电平； 所述电压调整单元还包括第三比例调节电路，所述第三比例调节电路与所述第一比例调节电路以及第二比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第三开关和定值电阻，所述第三开关的控制端连接所述比较寄存器的第二输出端，用于在所述第二输出端为高电平时导通，所述定值电阻适于使所述比例放大电路的放大倍数为 Ι/n。10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预设值η为1/2。11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的Gamma电压控制系统。12.—种Gamma电压控制方法，其特征在于，用于Ga_a电压控制系统中，所述Gamma电压控制系统用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器;所述方法包括: 透过率转换器采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到比较寄存器中； 电压调整电路从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到比较寄存器中 比较寄存器将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路； 电压调整电路根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整； 灰阶电压生成单元根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
【专利摘要】本发明涉及一种Gamma电压控制系统、控制方法和显示装置，该Gamma电压控制系统包括：透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器本发明提供的Gamma电压控制系统，能够针对一个灰阶电压待调整的灰阶，根据该灰阶对应的显示亮度，自行调整灰阶电压。在对包含本发明提供的Gamma电压控制系统的显示装置进行Gamma曲线调整时，操作人员仅需将利用光学采集系统采集显示装置的显示亮度并输出到透过率转换器中即可，而无需借助于相应的应用软件，更无需对相应的应用软件进行复杂的操作，可以大幅降低Gamma曲线调整的难度。
【IPC分类】G09G3/36
【公开号】CN105489184
【申请号】CN201610045982
【发明人】苏国火, 孙志华, 汪建明, 姚树林, 马伟超, 刘宝玉, 张洪林
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月22日
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种Gamma电压控制系统、控制方法和显示
目.Ο
【背景技术】
[0002]当前，显示面板进行画面显示的原理为:栅极驱动电路依次驱动各条栅极线以依次开启与各条栅极线连接的像素电极的TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)，数据驱动电路驱动数据线以将灰阶电压施加至与数据线连接的像素电极，显示面板根据接收到的灰阶电压控制液晶分子发生偏转，从而允许不同颜色的光透过以显示画面。由于不同颜色的光的波长不同导致其在显示面板中的穿透率不同，因此需要调整各种颜色的光对应的Gamma曲线(伽马曲线，即灰阶电压-穿透率曲线)，从而确保显示画面的白平衡(WhiteTracking)。
[0003]各个灰阶对应的灰阶电压一般由PGamma(可编程伽玛校正缓冲电路)根据存储器中预先存储的灰阶电压值(数字格式)生成，并使用生成的灰阶电压驱动数据驱动电路。现有技术中，一般是通过在电脑安装的特定应用软件存储灰阶电压值，具体方式是通过光学采集系统采集显示面板在特定灰阶下的发光亮度，之后通过透过率转换器转换为透过率，并输入到相应的应用软件中，由应用软件判断透过率是否满足要求，并在不符合要求时调整相应的灰阶电压值以得到理想的透过率。该过程需要安装特定的应用软件，且相应的应用软件一般操作起来较为复杂，导致Gamma曲线调整的难度较大。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的在于降低Gamma曲线的调整难度。
[0005]第一方面，本发明提供了一种Gamma电压控制系统，用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器；
[0006]其中，所述灰阶电压生成单元用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压；
[0007]所述透过率转换器，用于采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到所述比较寄存器中；
[0008]所述电压调整电路，用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到所述比较寄存器中；
[0009]所述比较寄存器用于将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到所述电压调整电路；
[0010]所述电压调整电路用于根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整。
[0011]进一步的，所述灰阶电压生成单元包括中央控制器和数模转换电路，所述中央控制器用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值控制所述数模转换电路生成对应的灰阶电压。
[0012]进一步的，所述电压调整电路通过所述中央控制器用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值。
[0013]进一步的，所述电压调整电路通过串行外设接口/1?接口从存储器中读取标准透过率值。
[0014]进一步的，所述电压调整电路还用于从存储器中读取该待调整的灰阶对应的原始灰阶电压，并计算调整后的灰阶电压值与原始灰阶电压值的差值，并将所述差值存储到存储器中；
[0015]所述灰阶电压生成单元具体用于从存储器中读取所述差值，并将所述差值与原始灰阶电压值进行叠加得到该待调整的灰阶调整后的灰阶电压值，并按照所得到的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0016]进一步的，所述电压调整电路具体用于从存储器中读取最大标准透过率值并转换为最大标准透过率电压，读取所述待调整灰阶对应的最小标准透过率值并转换为最小标准透过率电压;并将最大标准透过率电压和最小标准透过率电压输入到比较寄存器中；
[0017]所述比较寄存器具体用于分别将实际透过率电压与最大标准透过率电压和最小标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路；
[0018]所述电压调整电路具体用于在所述比较结果为第一比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压下的实际透过率降低;在所述比较结果为第二比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压的实际透过率升高;其中，第一比较结果为实际透过率电压大于最大标准透过率电压，第二比较结果为实际透过率电压小于最小标准透过率电压。
[0019]进一步的，所述比较寄存器包括第一比较电路、第二比较电路、异或门电路、或非门电路、反相器电路和与门电路，并具有第一输出端、第二输出端和第三输出端；
[0020]其中所述第一比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第一节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压小于所述最小标准透过率电压时，将所述第一节点置为低电平，否则，置为高电平;第二比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第二节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压大于所述最大标准透过率电压时，将所述第二节点置为高电平，否则，置为低电平；
[0021 ]所述异或门电路连接第一节点、第二节点和所述第二输出端，用于在所述第一节点和所述第二节点的电平状态相同时，将所述第二输出端置为高电平，否则置为低电平；
[0022]所述或非门电路连接所述第二输出端、所述第一节点和所述第一输出端，用于在第一节点和第二节点均为低电平时，将所述第一输出端置为高电平，否则，置为低电平；
[0023]所述反相器电路连接第二输出端和第三节点，用于将第三节点的电平置为与所述第二输出端的电平相反的电平；
[0024]所述与门电路连接第二节点、第三节点和所述第三输出端，用于在第二节点和第三节点均为高电平时将第三输出端置为高电平，否则置为低电平;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果。
[0025]进一步的，所述比较寄存器包括第一输出端和第三输出端;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果；
[0026]所述电压调整单元包括逻辑单元、比例放大电路、第一比例调节电路、第二比例调电路和模数转换器；
[0027]所述比例放大电路用于对第二输入端输入的电压进行放大并通过输出端输出到模数转换器；
[0028]所述第一比例调节电路包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第一开关和第一可调电阻，所述第一开关的控制端连接所述比较寄存器的第一输出端，用于在所述第一输出端为高电平时导通，所述第一可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值；
[0029]所述第二比例调节电路第二比例调节电路与所述第一比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第二开关和第二可调电阻，所述第二开关的控制端连接所述比较寄存器的第三输出端，用于在所述第三输出端为高电平时导通，所述第二可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值；
[0030]所述逻辑单元连接所述第一输出端和所述第三输出端，并连接第一可调电阻和第二可调电阻，在第一输出端为高电平时，触发第一可调电阻增大阻值;在第三输出端为高电平时，触发第二可调电阻增大阻值；
[0031]所述模数转换器用于对比例放大电路输出端的电压转换得到对应的电压值，并将转化得到的电压值作为调整后的灰阶电压值；
[0032]所述逻辑单元还用于获取所述灰阶对应的原始灰阶电压值，并将所述原始灰阶电压值与预设值η的乘积转换为电压输入到比例放大电路的第二输入端，所述预设值η大于0小于1。
[0033]进一步的，所述比较寄存器还具有第二输出端;所述比较寄存器还用于在所述实际透过率电压小于最大标准透过率值且大于最小标准透过率电压时，通过第二输出端输出高电平；
[0034]所述电压调整单元还包括第三比例调节电路，所述第三比例调节电路与所述第一比例调节电路以及第二比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第三开关和定值电阻，所述第三开关的控制端连接所述比较寄存器的第二输出端，用于在所述第二输出端为高电平时导通，所述定值电阻适于使所述比例放大电路的放大倍数为1/η。
[0035]进一步的，所述预设值η为1/2。
[0036]第二方面，本发明提供了一种显示装置，其特征在于，包括上述任一项所述的Gamma电压控制系统。
[0037]第三方面，本发明提供了一种Gamma电压控制方法，用于Gamma电压控制系统中，所述Gamma电压控制系统用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成 单元和存储器;所述方法包括:
[0038]透过率转换器采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到比较寄存器中；
[0039]电压调整电路从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到比较寄存器中
[0040]比较寄存器将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路；
[0041]电压调整电路根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整；；
[0042]灰阶电压生成单元根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0043 ]本发明提供的Gamma电压控制系统，能够针对一个灰阶电压待调整的灰阶，根据该灰阶对应的显示亮度，自行调整灰阶电压。在对包含本发明提供的Gamma电压控制系统的显示装置进行Gamma曲线调整时，操作人员仅需将利用光学采集系统采集显示装置的显示亮度并输出到透过率转换器中即可，而无需借助于相应的应用软件，更无需对相应的应用软件进行复杂的操作，可以大幅降低Ga_a曲线调整的难度。
【附图说明】
[0044]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0045]图1示出了本发明一实施例提供的Gamma电压控制系统的结构示意图；
[0046]图2示出了本发明一实施例提供的Gamma电压控制系统中部分结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0047]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0048]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0049]第一方面，本发明提供了一种Gamma电压控制系统，用于显示装置中，参见图1，该系统可以包括:透过率转换器100、比较寄存器200、电压调整电路300、灰阶电压生成单元400和存储器500 ；为了方便说明，图中还示出了光学采集系统600和显示面板700 ；
[0050]其中，灰阶电压生成单元400用于根据需要显示的灰阶生成对应的灰阶电压并通过0UT、0UT2……0UT14示出，以驱动数据驱动电路;所述存储器500中存储有各个灰阶对应的标准透过率值；
[0051]针对灰阶电压待调整的灰阶，透过率转换器100、电压调整电路300、比较寄存器200分别用于执行以下操作:
[0052]透过率转换器100，用于采集显示面板在当前灰阶电压下的显示亮度，并将该显示亮度转换为对应的实际透过率的实际透过率电压并输出到比较寄存器200中；
[0053]电压调整电路300，用于从存储器500中读取该待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压出到比较寄存器200中；
[0054]比较寄存器200用于将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路300;
[0055]电压调整电路300用于根据所述比较结果，对该调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整。具体来说，可以在比较结果为第一比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压下的实际透过率降低;在所述比较结果为第二比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压的实际透过率升高;这里的第一比较结果为实际透过率电压大于标准透过率电压，这里的第二比较结果为实际透过率电压小于标准透过率电压。
[0056]本发明提供的Gamma电压控制系统，能够根据灰阶对应的显示亮度，自行调整该灰阶的灰阶电压。在对包含本发明提供的Ga_ai压控制系统的显示装置进行6&_&曲线调整时，操作人员仅需将利用光学采集系统采集显示面板的显示亮度并输出到透过率转换器中即可，而无需借助于相应的应用软件，更无需对相应的应用软件进行复杂的操作，可以大幅降低Gamma曲线调整的难度。且在上述的Gamma电压控制系统中，无需对Gamma电压控制系统的中央控制器进行大量的改进，从而能够使用配置较低的中央控制器，降低相应的显示装置的制作成本。
[0057]在具体实施时，参见图1，上述的灰阶电压生成单元400可以具体包括:中央控制器410和多个数模转换电路DAC，中央控制器410用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值控制数模转换电路DAC生成对应的灰阶电压。另外在具体实施时，上述的灰阶电压生成单元400还可以包含用于生成公共电压值的VC0M寄存器420，该VC0M寄存器420连接其中一个数模转换电路DAC，用于控制该数模转化电路DAC生成对应的公共电压VC0M并通过Vcom输出接口输出到显示面板。
[0058]在具体实施时，上述的电压调整电路300从存储器500中读取灰阶对应的标准透过率值，具体可以是通过所述中央控制器410读取存储器中的标准透过率值;或者也可以在电压调整电路300中设置能够从存储器中读取数字信号的读取接口比如串行外设接口(SPI)或者/I2C接口等，电压调整电路300通过这些读取接口直接读取相应的标准透过率值。前一种方式的好处是，可以降低电压调整电路300的设计难度，无需在其中设置诸如串行外设接口(SPI)或者/I2C接口之类的读取接口；后一种方式的好处是，无需对中央控制器作相应的改进。具体如何从存储器中读取相应的标准透过率值并不会影响本发明的实施，相应的技术方案也均应该落入本发明的保护范围。
[0059]在具体实施时，上述的存储器500可以为非易失性存储器，而中央控制器410则可以选用一般的处理器，通过对这里的处理器进行简单配置，可以实现配合相应的调整过程。而透过率转换器100的具体结构也可以参见现有技术，本发明在此也不再赘述。以下主要对上述的电压调整电路和比较寄存器的一些实施方式进行详细说明。
[0060]在具体实施时，上述的电压调整电路300从存储器500中读取到的标准透过率值可以是一个特定的值，也可以是一个范围。当为一个范围时，上述的电压调整电路300可以具体用于读取最大标准透过率电压(最大标准透过率电压可以为G2.0)并转换为最大标准透过率电压，从存储器500中读取最小标准透过率值(最小标准透过率值可以为G2.4)并转换为最小标准透过率电压，并将最大标准透过率电压(为了方便说明，以下表示为Vgmax，在具体实施时，Vgmax可以为透过率G2.0对应的电压值)通过一个输出端输出到比较寄存器200的一个输入端，并将最小标准透过率电压(为了方便说明，以下表示为Vgmin，Vgmin可以为透过率G2.4对应的电压值)通过另一个输出端输出到比较寄存器200的另一个输入端。
[0061]在具体实施时，作为一种优选的方式，电压调整电路300还可以用于从存储器500中读取该待调整的灰阶对应的原始灰阶电压，并计算调整后的灰阶电压值与原始灰阶电压值的差值，并将所述差值存储到存储器500中；
[0062]而灰阶电压生成单元400具体用于从存储器500中读取所述差值，并将所述差值与原始灰阶电压值进行叠加得到该灰阶调整后的灰阶电压值，并按照所得到的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0063]同样的，当这里的电压调整电路具备诸如I2C和SPI之类的读取接口时，可以直接将所述差值存储到对应的存储器500中；当电压调整电路300不具备上述的读取接口时，则可以通过灰阶电压生成单元400中的中央控制器410将相应的差值存储到对应的存储器500中。
[0064]这里的差值可以是指调整后的灰阶电压值减去原始灰阶电压值得到的电压值，这样这个差值可以为正值也可以为负值，之后灰阶电压生成单元400可以将这个差值与原始灰阶电压值进行求和得到调整后的灰阶电压值，之后根据该灰阶电压值生成对应的灰阶电压。这里的原始灰阶电压值可以是针对上述的灰阶预先写入到存储器500中的灰阶电压值。
[0065]在具体实施时，上述的比较寄存器200可以具体用于将实际透过率电压分别与最大标准透过率电压和最小标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路300;此时，上述的第一比较结果中所指的实际透过率电压大于标准透过率电压可以具体是指实际透过率电压大于最大标准透过率电压，上述的第二比较结果中所指的实际透过率电压小于标准透过率电压可以具体是指实际透过率电压小于最小标准透过率电压。
[0066]具体来说，当比较寄存器200用于将实际透过率电压与最大标准透过率 电压Vgmax和最小标准透过率电压Vgmin进行比较时，比较寄存器200的具体结构可以参考图2，包括:
[0067]第一比较电路U1、第二比较电路U2、异或门电路U3、或非门电路U4、反相器电路U5和与门电路U6，并具有第一输出端01、第二输出端02和第三输出端03;
[0068]其中第一比较电路U1的一个输入端连接电压调整电路300输出最小标准透过率电压Vgmin的一个输出端，另一个输入端连接透过率转换器100的输出端，输出端连接第一节点N1，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压小于所述最小标准透过率电压Vgmin时，将所述第一节点N1置为低电平，否则，置为高电平;第二比较电路的一个输入端连接电压调整电路300输出最大标准透过率值Vgmax的一个输出端，另一个输入端连接透过率转换器100的输出端，输出端连接第二节点N2，用于在所述电压调整电路300输出的实际透过率电压大于所述最大标准透过率值进行时，将所述第二节点N2置为高电平，否则，置为低电平；
[0069]异或门电路U3的一个输入端连接第一节点N1，另一个输入端连接第二节点N2，输出端连接第二输出端02，用于在第一节点N1和第二节点N2的电平状态相同时，将第二输出端02置为高电平，否则置为低电平；
[0070]所述或非门电路U4的一个输入端连接第二输出端02，另一个输入端连接第一节点N1，输出端连接第一输出端01，用于在第一节点N1和第二节点N2均为低电平时，将第一输出端01置为高电平，否则，置为低电平；
[0071]所述反相器电路U5的输入端连接第二输出端02，用于输出与第二输出端02的电平相反的电平；
[0072]所述与门电路U6的一个输入端连接第二节点N2，另一个输入端连接第三节点N3;输出端连接第三输出端03，用于在第二节点N2和第三节点N3均为高电平时将第三输出端03置为高电平，否则置为低电平；
[0073]这里，第三输出端03输出高电平对应为该比较寄存器200输出第一比较结果;第一输出端01输出高电平对应为该比较寄存器200输出第二比较结果。
[0074]电压调整单元300的具体结构同样可以参见图2，包括逻辑单元310、比例放大电路U7、第一比例调节电路、第二比例调电路和模数转换器ADC;
[0075]所述比例放大电路U7用于对第二输入端C输入的电压进行放大并通过输出端输出到模数转换器；
[0076]所述第一比例调节电路包括串联在比例放大电路U7的第一输入端A和输出端B之间的第一开关Ml和第一可调电阻R1，第一开关Ml的控制端连接比较寄存器的第一输出端01，用于在第一输出端01为高电平时导通，第一可调电阻R1与逻辑单元310相连，适于在逻辑单元310的触发下调整阻值；
[0077]第二比例调节电路与所述第一比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路U7的第一输入端A和输出端B之间的第二开关M2和第二可调电阻R2，所述第二开关M2的控制端连接所述比较寄存器200的第三输出端03，用于在所述第三输出端03为高电平时导通，所述第二可调电阻R2与所述逻辑单元310相连，适于在逻辑单元310的触发下调整阻值；
[0078]所述逻辑单元310连接所述第一输出端01和所述第三输出端03，并连接第一可调电阻R1和第二可调电阻R2，在第一输出端01为高电平时，触发第一可调电阻R1增大阻值;在第三输出端03为高电平时，触发第二可调电阻R2减小阻值；
[0079]所述模数转换器ADC用于对比例放大电路输出端B的电压转换为数字信号；
[0080]所述逻辑单元310还用于获取所述灰阶对应的原始灰阶电压，并将所述原始灰阶电压Vgray与预设值η的乘积Vgray*n输入到比例放大电路U7的输出端B，其中，所述预设值η为大于0小于1的值；
[0081]所述电压调整单元还包括第三比例调节电路，所述第三比例调节电路与所述第一比例调节电路以及第二比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第三开关M3和定值电阻R3，所述第三开关M3的控制端连接所述比较寄存器200的第二输出端02，用于在所述第三输出端为高电平时导通，定值电阻R3适于使所述比例放大电路的放大倍数为1 /η。在具体实施时，这里的η的取值可以为1 /2。
[0082]在具体实施时，这里的第一比较电路U1和第二比较电路U2可以均为反相运算放大电路。其中两个反相运算放大电路的正相输入端(图中表示为+)均连接透过率转换器的输出端，用于接收透过率转换器输出的电压，第一比较电路UI应的反相运算放大电路的反相输入端(图中表示为-)连接电压调整电路300输出最小标准透过率电压Vgmin的一个输出端，第二比较电路U2应的反相运算放大电路的反相输入端连接电压调整电路300输出最大标准透过率电压Vgmax的一个输出端。
[0083]以下利用图2中的结构实现电压调整的过程进行说明，首先若当前的透过率符合要求，则透过率转换器100当前输出的实际透过率电压会大于Vgmin且小于Vgmax，此时第一比较器U1输出高电平将第一节点N1置为高电平，第二比较器U2输出低电平，将第二节点N2置为低电平;此时异或门U3输出高电平，将第二输出端02置为高电平;且或非门U4和与门电路U6均输出低电平，使得第三开关M3管打开，第一开关Ml和第二开关M2均关断，运算放大电路U7的放大倍数为I/η倍，则运算放大电路U7的输出端的电压是其第二输入端输入的参考电压n*Vgray的1/n，仍为Vgray，即此时不对原始电压进行调整。
[0084]当实际透过率偏低，当前的透过率转换器100输出的实际透过率电压会小于最小标准透过率电压Vgmin，则第一比较电路U1输出低电平，第二比较电路U2输出低电平，导致异或门U3输出为低电平;进而导致或非门U4将第一输出端01置为高电平；由于第二比较电路U2输出低电平导致第二节点N2为低电平，则与非门U6输出为低电平;该阶段，第一开关Ml管打开，第二开关M2和第三开关M3均关断，逻辑单元310调大电阻R1的阻值，使B点电压大于2倍Vgray/2的值，从而增大透过率；当实际透过率偏高，当前的透过率转换器100输出的实际透过率电压会大于最大标准透过率电压Vgmax，则第一比较电路U1输出高电平，第一比较电路U2输出高电平，导致异或门U3输出为低电平;进而导致或非门U4输出低电平，与非门U6输出高低平，所以第二开关M2打开，Ml和M3均关断，逻辑单元310调小电阻第二可调电阻R2的阻值，使B点电压小于2倍Vgray/2的值，从而降低透过率。
[0085]在上述的任意一种情况下，在运算放大电路U7输出调整后的电压之后，模数转换器ADC将电压值转变为数字值存入逻辑单元310。
[0086]在具体实施时，针对一个灰阶，可能会执行多次其灰阶电压的过程调整过程，此时上述的逻辑单元310可以具体在比较寄存器200的第二输出端02输出高电平的时候，将B点的电压转换得到的电压值作为调整后的灰阶电压值。
[0087]不难理解的是，在具体实施时，上述的第三比例调节电路并不是必然需要设置的结构，在不设置第三比例调节电路的情况下，相应的系统也能够完成灰阶电压的调节，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
[0088]在具体实施时，本领域技术人员可以根据本发明中所描述的逻辑单元的功能设计出相应的逻辑单元的硬件结构，比如为了将透过率值转换为对应的电压值，可以在逻辑单元中设置对应的数模转换器等。另外，也可以通过FPGA等可编程器件实现。逻辑单元310的具体电路可以设计并不是本发明关注的重点，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
[0089]再一方面，本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一项所述的Gamma电压控制系统。
[0090]在具体实施时，这里的显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0091]另一方面，本发明还提供了一种Gamma电压控制方法，用于Ga_ai压控制系统中，所述Gamma电压控制系统用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器;该方法包括:
[0092]透过率转换器采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到比较寄存器中；
[0093]电压调整电路从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到比较寄存器中
[0094]比较寄存器将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到所述电压调整电路；
[0095]电压 调整电路根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整；；
[0096]灰阶电压生成单元根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
[0097]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种Gamma电压控制系统，用于显示装置中，其特征在于，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器； 其中，所述灰阶电压生成单元用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压； 所述透过率转换器，用于采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到所述比较寄存器中； 所述电压调整电路，用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到所述比较寄存器中； 所述比较寄存器用于将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到所述电压调整电路； 所述电压调整电路用于根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灰阶电压生成单元包括中央控制器和数模转换电路，所述中央控制器用于根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值控制所述数模转换电路生成对应的灰阶电压。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压调整电路通过所述中央控制器用于从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压调整电路通过串行外设接口/I2C接口从存储器中读取标准透过率值。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述电压调整电路还用于从存储器中读取该待调整的灰阶对应的原始灰阶电压，并计算调整后的灰阶电压值与原始灰阶电压值的差值，并将所述差值存储到存储器中； 所述灰阶电压生成单元具体用于从存储器中读取所述差值，并将所述差值与原始灰阶电压值进行叠加得到该待调整的灰阶调整后的灰阶电压值，并按照所得到的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压调整电路具体用于从存储器中读取最大标准透过率值并转换为最大标准透过率电压，读取所述待调整灰阶对应的最小标准透过率值并转换为最小标准透过率电压;并将最大标准透过率电压和最小标准透过率电压输入到比较寄存器中； 所述比较寄存器具体用于分别将实际透过率电压与最大标准透过率电压和最小标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路； 所述电压调整电路具体用于在所述比较结果为第一比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压下的实际透过率降低；在所述比较结果为第二比较结果时，调整当前灰阶电压以使显示面板在调整后的灰阶电压的实际透过率升高;其中，第一比较结果为实际透过率电压大于最大标准透过率电压，第二比较结果为实际透过率电压小于最小标准透过率电压。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述比较寄存器包括第一比较电路、第二比较电路、异或门电路、或非门电路、反相器电路和与门电路，并具有第一输出端、第二输出端和第三输出端； 其中所述第一比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第一节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压小于所述最小标准透过率电压时，将所述第一节点置为低电平，否则，置为高电平;第二比较电路连接所述电压调整电路、透过率转换器以及第二节点，用于在所述电压调整电路输出的实际透过率电压大于所述最大标准透过率电压时，将所述第二节点置为高电平，否则，置为低电平； 所述异或门电路连接第一节点、第二节点和所述第二输出端，用于在所述第一节点和所述第二节点的电平状态相同时，将所述第二输出端置为高电平，否则置为低电平； 所述或非门电路连接所述第二输出端、所述第一节点和所述第一输出端，用于在第一节点和第二节点均为低电平时，将所述第一输出端置为高电平，否则，置为低电平； 所述反相器电路连接第二输出端和第三节点，用于将第三节点的电平置为与所述第二输出端的电平相反的电平； 所述与门电路连接第二节点、第三节点和所述第三输出端，用于在第二节点和第三节点均为高电平时将第三输出端置为高电平，否则置为低电平;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果。8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述比较寄存器包括第一输出端和第三输出端;所述第三输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第一比较结果;所述第一输出端输出高电平对应为所述比较寄存器输出第二比较结果； 所述电压调整单元包括逻辑单元、比例放大电路、第一比例调节电路、第二比例调电路和模数转换器； 所述比例放大电路用于对第二输入端输入的电压进行放大并通过输出端输出到模数转换器； 所述第一比例调节电路包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第一开关和第一可调电阻，所述第一开关的控制端连接所述比较寄存器的第一输出端，用于在所述第一输出端为高电平时导通，所述第一可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值； 所述第二比例调节电路第二比例调节电路与所述第一比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第二开关和第二可调电阻，所述第二开关的控制端连接所述比较寄存器的第三输出端，用于在所述第三输出端为高电平时导通，所述第二可调电阻与所述逻辑单元相连，适于在逻辑单元的触发下调整阻值； 所述逻辑单元连接所述第一输出端和所述第三输出端，并连接第一可调电阻和第二可调电阻，在第一输出端为高电平时，触发第一可调电阻增大阻值;在第三输出端为高电平时，触发第二可调电阻增大阻值； 所述模数转换器用于对比例放大电路输出端的电压转换得到对应的电压值，并将转化得到的电压值作为调整后的灰阶电压值； 所述逻辑单元还用于获取所述灰阶对应的原始灰阶电压值，并将所述原始灰阶电压值与预设值η的乘积转换为电压输入到比例放大电路的第二输入端，所述预设值η大于0小于Ιο9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述比较寄存器还具有第二输出端;所述比较寄存器还用于在所述实际透过率电压小于最大标准透过率值且大于最小标准透过率电压时，通过第二输出端输出高电平； 所述电压调整单元还包括第三比例调节电路，所述第三比例调节电路与所述第一比例调节电路以及第二比例调节电路并联，包括串联在比例放大电路的第一输入端和输出端之间的第三开关和定值电阻，所述第三开关的控制端连接所述比较寄存器的第二输出端，用于在所述第二输出端为高电平时导通，所述定值电阻适于使所述比例放大电路的放大倍数为 Ι/n。10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预设值η为1/2。11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的Gamma电压控制系统。12.—种Gamma电压控制方法，其特征在于，用于Ga_a电压控制系统中，所述Gamma电压控制系统用于显示装置中，包括:透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器;所述方法包括: 透过率转换器采集显示面板在待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值下的显示亮度，并将该显示亮度转换为用于表示所述显示亮度对应的实际透过率的实际透过率电压输出到比较寄存器中； 电压调整电路从存储器中读取所述待调整的灰阶对应的标准透过率值，并转换为对应的标准透过率电压输出到比较寄存器中 比较寄存器将所述实际透过率电压与所述标准透过率电压进行比较，并将比较结果输出到电压调整电路； 电压调整电路根据所述比较结果，对该待调整的灰阶当前对应的灰阶电压值进行调整； 灰阶电压生成单元根据需要显示的灰阶对应的灰阶电压值生成对应的灰阶电压。
【专利摘要】本发明涉及一种Gamma电压控制系统、控制方法和显示装置，该Gamma电压控制系统包括：透过率转换器、电压调整电路、比较寄存器、灰阶电压生成单元和存储器本发明提供的Gamma电压控制系统，能够针对一个灰阶电压待调整的灰阶，根据该灰阶对应的显示亮度，自行调整灰阶电压。在对包含本发明提供的Gamma电压控制系统的显示装置进行Gamma曲线调整时，操作人员仅需将利用光学采集系统采集显示装置的显示亮度并输出到透过率转换器中即可，而无需借助于相应的应用软件，更无需对相应的应用软件进行复杂的操作，可以大幅降低Gamma曲线调整的难度。
【IPC分类】G09G3/36
【公开号】CN105489184
【申请号】CN201610045982
【发明人】苏国火, 孙志华, 汪建明, 姚树林, 马伟超, 刘宝玉, 张洪林
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月22日
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