背景技术
显示器，特别是液晶显示器电路一般由CPU、A/D变换器和显
示格式变换器组成。在CPU的控制和管理下，它首先将PC显示适
配器输出的模拟R、G、B信号进行A/D变换，然后再进行数字平面
显示格式变换处理后，将信号送到液晶屏幕上显示出来。
由于A/D变换器性能具有离散性，以及不同的PC显示适配器输
出的模拟R、G、B信号幅度的不一致性，会导致更换不同的液晶显
示器或PC信号源时，液晶显示器的亮度——色温特性发生变化，需
要进行自动色温调整以保证显示效果。
而一些液晶显示器芯片供应商，比如美国PIXELWORKS公司在
其PW13X系列液晶显示器专用集成电路的相关规范和技术文件中，
并没有关于自动色温调整功能的描述。
实际测试的结果表明：
1、对同一显示信号，不同的PC显示适配器具有不一致的输出幅度；
2、不同的A/D变换器可能具有不同的数字图像信号零点和满度。
因此，对不具有自动色温调整功能的液晶显示器而言，在配接不
同的电脑主机(显示适配器)时：1)由于显示识配器输出的模拟信
号幅度不一致，A/D变换器输出的数字图象信号也将随之变化，导
致液晶显示器的亮度——色温特性发生变化；2)由于A/D变换器性
能的离散性，在生产过程中需要对每一块A/D变换器的OFFSET和
GAIN进行调试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为无自动色温调整功能的显示器，
特别是液晶显示器提供一种自动色温调整的通用实现方法。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是，提供一种自动色
温调整方法，根据A/D变换后的输出信号数值，反馈至A/D变换前
的输入信号，调节其输入。
所述信号包括R、G、B三个通道的信号。本发明根据A/D变换
输出的R、G、B信号的最大值和最小值，调节输入信号的偏移和增
益，使各路信号最大值为最大标准，最小值为最小标准。所述最大标
准为FF，最小标准为00。本发明包括以下步骤：
1)将A/D变换器R、G、B通道的GAIN设置到中间值；
2)将A/D变换器R、G、B通道的OFFSET设置到最小值；
3)分别逐步增加R、G、B通道OFFSET值，同时监测3个最小值
寄存器，到某一个寄存器值刚好等于0则不再增加对应的OFFSET；
继续增加另外的OFFSET值，直到3个寄存器值都刚好等于0；
4)将A/D变换器R、G、B通道的GAIN设置到最大值FFH；
5)分别逐步减小R、G、B通道GAIN值，同时监测3个最大值寄存
器，到某一个寄存器值刚好等于FF则不再减小对应的GAIN；继续
减小另外的GAIN值，直到3个寄存器值都刚好等于FF；
6)将6个调整数据值写入EEPROM。
本发明采用步进式或收敛式增加或减少偏移和增益。
本发明还提供一种自动色温调整装置，包括一个CPU、放大器、
A/D变换器以及6个寄存器，模拟信号经过放大器输入A/D变换器，
A/D变换器的输出反馈至放大器；所述6个寄存器分别记录R、G、
B通道的最大值和最小值，所述CPU根据所述6个寄存器内的数值，
调节A/D输入信号的增益和偏移量，直至各通道信号最大值为最大
标准，最小值为最小标准。所述最大标准为FF，所述最小标准为00。
所述放大器为可调增益放大器。
本发明的有益效果是，实现了在液晶屏参数一致的前提下，使每
一台液晶显示器得到相同的亮度——色温特性，在生产过程中不需要
对A/D变换器的OFFSET和GAIN进行调试。未采用本发明的液晶
显示器，PC显示适配器输出信号幅度的不一致性以及A/D变换器性
能的离散性，会一起反映在A/D变换器输出的图像信号数据上，并
最终反映到前述技术方案所提及的6个寄存器中，而本发明则是根据
6个寄存器的数据值进行自动调整的，因而这两个问题一并得到了解
决。本发明能显著提高显示画面质量、保证批量产品色温一致性的、
同时提高生产效率。
具体实施方式
液晶显示器在正常接收和处理来自PC的模拟信号时，A/D变换
器实时输出3×8位(R、G、B)数字图像信号。在格式变换集成电
路内部G PORT有3个8位最大值寄存器和3个8位最小值寄存器，
分别记录前一帧图像中R、G、B数据的最大值和最小值，即图象中
的白色电平值和黑色电平值。理想状态下，这两个值应该正好是FF
和00，在实际应用中由于3.1条所述原因，这两个值是偏离FF和00
的，而系统也并不掌握来自PC显示适配器的模拟R、G、B的不一
致程度以及A/D变换器的离散程度，所以采用其他的外部补偿方法
缺乏依据、难于实施。由于黑色信号可以通过行逆程获得，因此当我
们确知一帧图象中有白色信号时，系统只要将这两个偏离的值调回理
想值，自然就实现了对整个信号输入、输出特性的校准。具体的说，
系统控制软件依据这6个寄存器的数据，对A/D变换器前端的
OFFSET和GAIN进行调整和设定，以改变A/D变换器前端信号偏移
值和增益，使得加到A/D变换器入口的信号起点和幅度发生变化，
这样A/D变换器的输出也发生变化，寄存器的数据随之发生变化；
然后再根据这些寄存器数据的变化，继续调整A/D变换器前端的
OFFSET和GAIN，直到最小值寄存器刚好为0或一个接近为0的值；
最大值寄存器刚好为16进制数FF或接近FF，从而实现自动色温调
整的目的。调整的方法可采用步进式(步长固定)或收敛式(步长由
大到小)两种方式。
作为本发明具体实施方式，以美国PIXELWORKS的PW13X系
列液晶显示器电路平台为例，具体描述本发明的实施，参见图1和图
2。
在PW13X系列集成电路平台构成的液晶显示器正常工作时，其
内置的A/D变换器首先将来自PC的模拟信号R、G、B变换成3×8
位实时数字信号，在完成一帧图像数据的A/D变换后，将R、G、B
的最大值和最小值写入如下6个G PORT寄存器中：
G PORT 寄存器基地址Base Address＝Byte 40h
红色最小值寄存器偏移地址REDMIN(7:0)Byte offset 0E
红色最大值寄存器偏移地址REDMAX(7:0)Byte offset 0F
绿色最小值寄存器偏移地址GRNMIN(7:0)Byte offset 10
绿色最大值寄存器偏移地址GRNMAX(7:0)Byte offset 11
蓝色最小值寄存器偏移地址BLUMIN(7:0)Byte offset 12
蓝色最大值寄存器偏移地址BLUMAX(7:0)Byte offset 13
其中3个最小值寄存器的值对应图像中的黑色或逆程部分，3个
最大值寄存器对应图象中的白色即亮度最高的部分，由于不同的PC
显示适配器具有不一致的输出幅度、不同的PW13X系列集成电路的
A/D变换器具有不同的数字图像信号零点和满度这两个原因，导致最
小值寄存器不一定刚好为0、最大值寄存器不一定刚好为FF，此时按
本发明方法进行调整，这些调整均通过系统控制软件来实现：
1)将A/D变换器R、G、B通道的GAIN设置到中间值80H；
2)将A/D变换器R、G、B通道的OFFSET设置到最小值00H；
3)分别逐步增加R、G、B通道OFFSET值，同时监测3个最小值
寄存器，到某一个寄存器值刚好等于0则不再增加对应的OFFSET；
继续增加另外的OFFSET值，直到3个寄存器值都刚好等于0；
4)A/D变换器R、G、B通道的GAIN设置到最大值FFH；
5)分别逐步减小R、G、B通道GAIN值，同时监测3个最大值寄存
器，到某一个寄存器值刚好等于FF则不再减小对应的GAIN；继续
减小另外的GAIN值，直到3个寄存器值都刚好等于FF；
6)自动色温调整完成，将6个调整数据值写入EEPROM供下次开机
时使用。
上述步骤5)中，如果A/D变换器的输出超过最高值，则限幅到FF，
此时最大值寄存器的值也是FF，所以具体在调整GAIN时，先是减
小GAIN使得最大值寄存器的值从FF开始变化(减小)，然后微调
GAIN使得A/D输出正好为FF时止。
上述增加或者减少的算法可以采用步进式，即步长为1的递增或
递减；也可以采取收敛式，即步长由大到小。
采取收敛式调整的实施例如下：(以美国PIXELWORKS的
PW13X为例)
1.将A/D变换器R、G、B通道的GAIN设置到中间值80H；
2.将A/D变换器R、G、B通道的OFFSET设置到最小值00H；
3.分别将R、G、B通道OFFSET值设为40H，同时监测3个最小值
寄存器，如果寄存器值大于0，再将R、G、B通道OFFSET值增加
前述设定值增量绝对值的一半即设为60H；如果寄存器值等于0，则
再将R、G、B通道OFFSET值减小前述设定值增量绝对值的一半即
20H，同时监测3个最小值寄存器，重复以上步骤(设定值增减的步
长依次为20H、10H、8H、4H、2H、1H)，直到寄存器值刚好等于0；
4.A/D变换器R、G、B通道的GAIN设置到最大值FFH；
5.分别将R、G、B通道GAIN值设为80H，同时监测3个最大值寄
存器，如果寄存器值小于FF，再将R、G、B通道GAIN值增加前述
设定值增量绝对值的一半即设为C0H；如果寄存器值等于FF，则再
将R、G、B通道GAIN值减小前述设定值增量绝对值的一半即40H，
同时监测3个最大值寄存器，重复以上步骤(设定值增减的步长依次
为40H、20H、10H、8H、4H、2H、1H)，直到寄存器值刚好等于FF；
自动色温调整完成；
6)将6个调整数据值写入EEPROM供下次开机时使用。
本发明装置的实施方式参见图2。本实施例包括一个CPU、放大
器、A/D变换器以及6个寄存器，模拟信号经过放大器输入A/D变
换器，A/D变换器的输出反馈至放大器；所述6个寄存器分别记录R、
G、B通道的最大值和最小值，所述CPU根据所述6个寄存器内的数
值，调节A/D转换器输入信号的增益和/或偏移量，直至各通道信号
最大值为最大标准，最小值为最小标准。本实施例所述最大标准为
FF，即亮度最高的白色，表示所述最小标准为00，即亮度最低的黑
色。所述放大器为可调增益放大器。
本发明所述的“最大标准”与“最小标准”乃是针对最终显示效
果而言，对于8位存储器，理想的最大标准是FF，最小标准是00。
对于趋近于FF或者00的数值，虽然其数值并非00与FF，但其依然
基于本发明思路，显示效果与本发明相同，亦属于本发明范围。同理，
对于基于本发明思路但采用其他位数的存储器，例如，16位存储器，
最大标准为FFFF，最小标准为0000，亦处于本发明权利范围。