显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备中，显示装置包括具有多个像素的显示屏及其出光侧的光学系统。通过确定显示屏内均匀排布的各像素的原始位置所对应的视场角，以及中心像素的面积；确定各视场角在光学系统对应的畸变参数，以及对应于中心像素的缩放系数；根据各视场角对应的畸变参数对各视场角像素的位置进行调整，并根据各视场角对应于中心像素的缩放系数以及中心像素的面积对各视场角像素的面积进行调整，使得进行重新像素排列的显示屏通过光学系统后的成像无畸变。上述像素排列方法直接对显示装置的像素进行反畸变调整，因此不需要再进行预畸变处理等操作，节省时间的同时提升了观看者的观看体验。

Pixel arrangement method of display device, display device and near eye display device

The invention discloses a pixel arrangement method of a display device, a display device and a near eye display device, wherein the display device includes an optical system with a plurality of pixels and a light emitting side of the display screen. By determining the position of each pixel corresponding to the original display screen arranged uniformly by the viewing angle and the area of the center pixel; determine the viewing angle in the optical system distortion parameters corresponding to the zoom coefficient and the corresponding to the center pixel; adjust according to the position of each angle corresponding to the distortion parameters of each FOV pixels. According to the zoom coefficient of each FOV corresponds to the center pixel and the center pixel area on the FOV pixel area is adjusted to make the re arrangement of pixels display through the optical imaging system after no distortion. The pixel arrangement method directly adjusts the pixels of the display device to adjust the distortion, so that no pre distortion treatment is needed, and the viewer's viewing experience is improved while saving time.

【技术实现步骤摘要】
显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备
本专利技术涉及显示
，尤指一种显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备。
技术介绍
现阶段的投射型显示设备或三维立体显示设备都需要结合光学系统进行成像从而展现出特殊的显示效果，这些显示设备中往往集成了透镜或透镜组进行光学成像。举例来说，目前的虚拟现实(VirtualReality)显示设备中，观看者的左眼和右眼是分别通过一片透镜来观看显示屏画面的，大脑将左眼和右眼所观看到的画图融合起来，从而观看到立体画面。然而，由于现实中所使用的透镜并非理想透镜，在成像系统要求具有较大的视场角时，成像透镜在不同的视场角下的放大倍率有所差异，尤其是在轴外的视场内成像存在很大的畸变。通常情况下，在成像产生畸变时，与显示设备相连接的处理器应用相关软件会对畸变图像先进行预畸变处理，再将处理后的图像显示给观看者观看。但是在采用软件对显示图像进行预畸变处理时只能够对成像的形状恢复为规整形状，并不能对成像各部分的大小差异进行补偿，并且在使用软件进行预畸变处理时的处理数据量很庞大，会占用处理器较多的内存，影响系统的运行速度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备，用以消除显示装置所显示图像的畸变，提升观看体验。第一方面，本专利技术实施例提供一种显示装置的像素排列方法，所述显示装置包括显示屏，以及位于所述显示屏出光一侧的光学系统，所述显示屏包括多个像素；所述方法包括：确定所述显示屏内均匀排布的各像素的原始位置所对应的视场角，以及中心像素的面积；确定各所述视场角在所述光学系统中对应的畸变参数，以及各所述视场角在所述光学系统中对应于所述中心像素的缩放系数；根据各所述视场角对应的畸变参数对各所述视场角对应的所述像素的位置进行调整，并根据各所述视场角对应于所述中心像素的缩放系数以及所述中心像素的面积对各所述视场角对应的所述像素的面积进行调整，使得按照调整后的各所述像素的位置及面积进行像素排列的显示屏通过所述光学系统后的成像无畸变。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述方法中，所述根据各所述视场角对应的畸变参数对各所述视场角对应的所述像素的位置进行调整，包括：针对显示屏内的各像素，根据所述像素的原始位置所对应的视场角，以及该视场角对应的畸变参数，确定所述像素的真实成像位置；以所述真实成像的平面作为显示屏所在的平面，将所述真实成像的位置调整为所述像素的位置。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述方法中，所述根据所述像素的原始位置所对应的视场角，以及该视场角对应的畸变参数，确定所述像素的真实成像位置，包括：根据所述像素的原始位置所对应的视场角以及该视场角在所述光学系统的理想成像规则，确定所述像素的理想成像位置；将所述理想成像位置转换为所述像素的理想像高；根据所述理想像高以及所述视场角对应的畸变参数，确定所述像素的真实像高；根据将所述真实像高以及与理想成像位置的对应关系，确定所述像素的真实成像位置。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述方法中，所述根据各所述视场角对应于所述中心像素的缩放系数以及所述中心像素的面积，对各所述视场角对应的所述像素的面积进行调整，包括：针对显示屏内的各像素，根据所述像素的原始位置所对应的视场角，以及该视场角对应于所述中心像素的缩放系数，将所述中心像素的面积与所述缩放系数的乘积作为所述像素调整后的面积。第二方面，本专利技术实施例提供一种显示装置，包括：显示屏，以及位于所述显示屏出光一侧的光学系统；其中，所述显示屏包括多个像素，各所述像素按照上述像素排列方法进行排列。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，各所述像素以所述显示屏的中心对称分布；位于中心位置的所述像素的面积与其它所述像素的面积不相等；与中心位置的所述像素之间的距离相等的各所述像素的面积相等。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述光学系统的中心放大倍率小于边缘放大倍率，位于中心位置的所述像素的面积大于其它所述像素的面积；各所述像素的面积随着与中心位置的所述像素之间的距离的增大而减小。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，在位于穿过所述显示屏中心点的直线上的相邻两个所述像素的间距随着与中心像素之间的距离的增大而减小。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述光学系统的中心放大倍率大于边缘放大倍率，位于中心位置的所述像素的面积小于其它所述像素的面积；各所述像素的面积随着与中心位置的所述像素之间的距离的增大而增大。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，位于穿过所述显示屏中心点的直线上的相邻两个所述像素的间距随着与中心像素之间的距离的增大而增大。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述显示装置为虚拟现实显示装置和/或增强现实显示装置。第三方面，本专利技术实施例提供一种近眼显示设备，包括上述任一显示装置。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备中，显示装置包括显示屏，以及位于显示屏出光一侧的光学系统，显示屏包括多个像素。通过确定显示屏内均匀排布的各像素的原始位置所对应的视场角，以及中心像素的面积；确定各视场角在光学系统对应的畸变参数，以及各视场角在光学系统中对应于中心像素的缩放系数；根据各视场角对应的畸变参数对各视场角对应的像素的位置进行调整，并根据各视场角对应于中心像素的缩放系数以及中心像素的面积对各视场角对应的像素的面积进行调整，使得按照调整后的各像素的位置及面积进行像素排列的显示屏通过光学系统后的成像无畸变。由于在既定显示装置的光学系统后，该学光系统的最大视场角，以及各视场角的畸变参数、各视场角所对应的放大倍率等均为该光学系统的已知数据。因此，在确定了显示屏内的各像素的原始位置的情况下，即可根据已知的畸变数据，对各原始位置所对应的视场角下的像素位置以及面积进行调整，那么调整之后的显示屏再通过同一光学系统成像后的显示画面则不再有畸变。本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备直接对显示装置的像素进行反畸变调整，因此不需要再进行预畸变处理等操作，节省时间的同时提升了观看者的观看体验。附图说明图1为现有技术中显示装置的结构示意图；图2a为现有技术中显示装置的像素排列结构示意图；图2b为具有图1像素排列结构的显示屏的成像示意图；图3为本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列方法的流程图；图4a为本专利技术实施例提供的视场角与畸变参数的关系曲线图；图4b为本专利技术实施例提供的视场角与像高的关系曲线图；图4c为本专利技术实施例提供的视场角与相对中心像素倍数的关系曲线图；图5为本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列的结构示意图之一；图6为本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列的结构示意图之二；图7为本专利技术实施例提供的显示装置的像素成像效果图。具体实施方式本专利技术实施例提供一种显示装置的像素排列方法、显示装置及近眼显示设备，用以消除显示装置所显示图像的畸变，提升观看体验。为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置的像素排列方法，其特征在于，所述显示装置包括显示屏，以及位于所述显示屏出光一侧的光学系统，所述显示屏包括多个像素；所述方法包括：确定所述显示屏内均匀排布的各像素的原始位置所对应的视场角，以及中心像素的面积；确定各所述视场角在所述光学系统中对应的畸变参数，以及各所述视场角在所述光学系统中对应于所述中心像素的缩放系数；根据各所述视场角对应的畸变参数对各所述视场角对应的所述像素的位置进行调整，并根据各所述视场角对应于所述中心像素的缩放系数以及所述中心像素的面积对各所述视场角对应的所述像素的面积进行调整，使得按照调整后的各所述像素的位置及面积进行像素排列的显示屏通过所述光学系统后的成像无畸变。

【技术特征摘要】
1.一种显示装置的像素排列方法，其特征在于，所述显示装置包括显示屏，以及位于所述显示屏出光一侧的光学系统，所述显示屏包括多个像素；所述方法包括：确定所述显示屏内均匀排布的各像素的原始位置所对应的视场角，以及中心像素的面积；确定各所述视场角在所述光学系统中对应的畸变参数，以及各所述视场角在所述光学系统中对应于所述中心像素的缩放系数；根据各所述视场角对应的畸变参数对各所述视场角对应的所述像素的位置进行调整，并根据各所述视场角对应于所述中心像素的缩放系数以及所述中心像素的面积对各所述视场角对应的所述像素的面积进行调整，使得按照调整后的各所述像素的位置及面积进行像素排列的显示屏通过所述光学系统后的成像无畸变。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述视场角对应的畸变参数对各所述视场角对应的所述像素的位置进行调整，包括：针对显示屏内的各像素，根据所述像素的原始位置所对应的视场角，以及该视场角对应的畸变参数，确定所述像素的真实成像位置；以所述真实成像的平面作为显示屏所在的平面，将所述真实成像的位置调整为所述像素的位置。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素的原始位置所对应的视场角，以及该视场角对应的畸变参数，确定所述像素的真实成像位置，包括：根据所述像素的原始位置所对应的视场角以及该视场角在所述光学系统的理想成像规则，确定所述像素的理想成像位置；将所述理想成像位置转换为所述像素的理想像高；根据所述理想像高以及所述视场角对应的畸变参数，确定所述像素的真实像高；根据将所述真实像高以及与理想成像位置的对应关系，确定所述像素的真实成像位置。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述视场角对应于所述中心像素的缩放系数以及所述中心像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海潮，贺俊博，周九斌，王磊，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31