头戴式显示器及利用子像素位移的色差补偿方法技术

本发明专利技术提供一种头戴式显示器及利用子像素位移的色差补偿方法。头戴式显示器包括：一左眼显示面板及相应的一左眼镜头；一右眼显示面板及相应的一右眼镜头；一显示控制器，用以从一主控端取得一影像数据，其中影像数据包括一左眼影像及一右眼影像。本发明专利技术的种头戴式显示器及利用子像素位移的色差补偿方法可解决因不同色彩的光线在镜头折射率的不同而造成输出影像具有色差的问题。

Head mounted display and color difference compensation method using sub-pixel displacement

The invention provides a head mounted display and a color difference compensation method using sub-pixel displacement. The head-mounted display includes a left eye display panel and a corresponding left eye lens, a right eye display panel and a corresponding right eye lens, and a display controller for obtaining an image data from a main control terminal, in which the image data includes a left eye image and a right eye image. The head-mounted display and the color difference compensation method using sub-pixel displacement can solve the problem that the output image has chromatic aberration due to the different refractive index of the light of different colors in the lens.

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示器及利用子像素位移的色差补偿方法
本专利技术涉及显示器
，特别涉及一种头戴式显示器及利用子像素位移的色差补偿方法。
技术介绍
HeadMountedDisplay(HMD)－－头戴式显示器，主要可分为沉浸式(immersive)与穿透式(See-through)两种类型。穿透式头戴式显示器适合用于增强现实(AugmentedReality，AR)；沉浸式头戴式显示器则适合用于虚拟现实(VirtualReality，VR)。沉浸式头戴式显示器主要由面板显示器与光学镜头等组件构成影像显示系统。举例来说，有机发光二极管(OLED)面板显示器中，有许多红、蓝、绿(R、G、B)发光子像素点(Subpixel)，通过三原色子像素点组成发光像素点(pixel)，最后由这些像素点发光组成影像画面。而在沉浸式头戴式显示器中，面板显示器发光后，光线经过镜头最后成像至人眼观看。但因不同波段光的折射率不同，光通过镜头折射后，会产生色散的现象。图1是显示光线穿过镜头产生折射后的色散现象的示意图。如图1所示。若理想情况是光线130经过镜头120折射后会对焦于点110。然而，蓝光(短波长)折射率较红光(长波长)高，光线130在经过镜头120后会造成蓝光、绿光、及红光的折射率不同而产生色散现象，例如光线130的红光、绿光、及蓝光经过镜头120的折射后会分别变成射线130R、130G、及130R，此色散现象会造成使用者所观看的影像有色差(ChromaAberration)的情形。有鉴于此，需要一种头戴式显示器及色差补偿方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种头戴式显示器，包括：一左眼显示面板及相应的一左眼镜头；一右眼显示面板及相应的一右眼镜头；一显示控制器，用以从一主控端取得一影像数据，其中该影像数据包括一左眼影像及一右眼影像，其中该显示控制器还取得该左眼镜头及该右眼镜头所相应的一折射特性曲线，并计算该影像数据的分辨率，其中该显示控制器还计算在该影像数据中的各色彩通道的各子像素与影像数据的一影像中心点的距离及相对方向，并依据所计算出的距离及相对方向调整在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的一位移量，其中该显示控制器还依据在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的位移量进行一子像素位移补偿处理以调整各色彩通道相应的子影像以产生一输出影像，并于该左眼显示面板及该右眼显示面板播放该输出影像。本专利技术还提供一种利用子像素位移的色差补偿方法，用于一头戴式显示器，其中该头戴式显示器包括一左眼显示面板及相应的一左眼镜头、一右眼显示面板及相应的一右眼镜头、以及一显示控制器，该方法包括：从一主控端取得一影像数据，其中该影像数据包括一左眼影像及一右眼影像；取得该左眼镜头及该右眼镜头所相应的一折射特性曲线，并计算该影像数据的分辨率；计算在该影像数据中的各色彩通道的各子像素与影像数据的一影像中心点的距离及相对方向；依据所计算出的距离及相对方向调整在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的一位移量；依据在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的位移量进行一子像素位移补偿处理以调整各色彩通道相应的子影像以产生一输出影像；于该左眼显示面板及该右眼显示面板播放该输出影像。附图说明图1是显示光线穿过镜头产生折射后的色散现象的示意图。图2是显示依据本专利技术一实施例中的头戴式显示器的方框图。图3A及图3B是显示依据本专利技术一实施例中的子像素产生位移的示意图。图4是显示依据本专利技术一实施例中的利用子像素位移的色差补偿方法的流程图。附图标记说明：110～点；120～镜头；130～光线；130R～红光；130G～绿光；130B～蓝光；200～头戴式显示器；210～左眼显示面板；211～左眼镜头；220～右眼显示面板；221～右眼镜头；230～外壳；240～数据传输接口；250～显示控制器；S410－S470～步骤。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。图2是显示依据本专利技术一实施例中的头戴式显示器的方框图。在一实施例中，头戴式显示器200可包括一外壳230、一左眼显示面板210及对应的左眼镜头211、以及一右眼显示面板220及对应的右眼镜头221、一传输接口240、及一显示控制器250。其中左眼显示面板210、左眼镜头211、右眼显示面板220、右眼镜头221是以一预定光学排列方式安置于外壳230中，且外壳230可包括一束带或其他辅助装置(未示出的)以供使用者戴于头上以通过头戴式显示器200观赏画面。传输接口240用以从一主控端(host)接收影像数据(例如包括左眼影像及右眼影像，例如为RGB影像)，并将影像数据通过显示控制器250于左眼显示面板210及右眼显示面板220进行播放。举例来说，传输接口240可为高分辨率多媒体接口(HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI)、或显示端(DisplayPort，DP)接口，但本专利技术并不限于此。在一些实施例中，左眼显示面板210及右眼显示面板220可由同一显示面板实现，且左眼显示面板210及右眼显示面板220为并排且平行的，两者之间并无角度差。显示控制器250用以控制在左眼显示面板210及右眼显示面板220的显示画面。举例来说，显示控制器250可为一通用处理器(general-purposeprocessor)、数字信号处理器(DSP)、影像信号处理器(ISP)或具有同等功能的电路，其可经由传输接口240从一主控端接收影像数据，例如包括左眼影像及右眼影像。因为利用头戴式显示器200播放影像，若不对播放影像进行任何处理，会因为不同颜色的光线经过镜头的折射率不同，而导致通过左眼显示面板210及右眼显示面板220所播放的左眼影像及右眼影像产生色偏现象。当影像的分辨率愈大，离画面中心点愈远的像素愈容易产生色偏情况。因此，显示控制器250是针对左眼影像及右眼影像中的不同色彩通道(例如红色、绿色、蓝色)的子像素分别进行补偿色差的偏移量，使得使用者的左右眼分别通过左眼镜头211及右眼镜头221所观看的影像不会产生色偏现象。在一些实施例中，显示控制器250包括了一或多个时序控制器(timingcontroller)(图2中未示出)，且头戴式显示器200中的左眼显示面板210及右眼显示面板220中的每一行及每一列的像素的显示时序(timing)是由显示控制器250中的一或多个时序控制器所控制，且该一或多个时序控制器与左眼显示面板210或右眼显示面板220可整合至一印刷电路板(printedcircuitboard、PCB)上。该时序控制器可由一处理器或一微控制器所实现，或是整合至显示控制器250中，例如是一集成电路(IC)或芯片系统(SoC)，但本专利技术并不限于此。举例来说，测试头戴式显示器200中的色差情况可利用相机及特定的测试图片，例如黑色格状的图片。若检测到头戴式显示器200通过左眼显示面板210及右眼显示面板220所播放的左眼影像及右眼影像有色偏情况，则估算在左眼影像及右眼影像中的各色彩通道的上下左右边界的子像素的偏移量，意即测量左眼镜片及右眼镜片的折射特性曲线，即红光、绿光、蓝光分别经过左眼镜头211及右眼镜头221的偏移角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴式显示器，包括：一左眼显示面板及相应的一左眼镜头；一右眼显示面板及相应的一右眼镜头；一显示控制器，用以从一主控端取得一影像数据，其中该影像数据包括一左眼影像及一右眼影像其中该显示控制器还取得该左眼镜头及该右眼镜头所相应的一折射特性曲线，并计算该影像数据的分辨率，其中该显示控制器还计算在该影像数据中的各色彩通道的各子像素与影像数据的一影像中心点的距离及相对方向，并依据所计算出的距离及相对方向调整在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的一位移量，其中该显示控制器还依据在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的位移量进行一子像素位移补偿处理以调整各色彩通道相应的子影像以产生一输出影像，并于该左眼显示面板及该右眼显示面板播放该输出影像。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示器，包括：一左眼显示面板及相应的一左眼镜头；一右眼显示面板及相应的一右眼镜头；一显示控制器，用以从一主控端取得一影像数据，其中该影像数据包括一左眼影像及一右眼影像其中该显示控制器还取得该左眼镜头及该右眼镜头所相应的一折射特性曲线，并计算该影像数据的分辨率，其中该显示控制器还计算在该影像数据中的各色彩通道的各子像素与影像数据的一影像中心点的距离及相对方向，并依据所计算出的距离及相对方向调整在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的一位移量，其中该显示控制器还依据在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的位移量进行一子像素位移补偿处理以调整各色彩通道相应的子影像以产生一输出影像，并于该左眼显示面板及该右眼显示面板播放该输出影像。2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中该折射特性曲线分别记录蓝光、绿光、及红光经过该左眼镜头及该右眼镜头的一偏移角度。3.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中在该影像数据中的各色彩通道的各子像素的该位移量与所计算出的距离成线性正比。4.如权利要求3所述的头戴式显示器，其中当所计算出的各子像素的偏移量并非一整数，该显示控制器使用内插法计算欲进行子像素位移补偿的各子像素的数值。5.如权利要求3所述的头戴式显示器，其中该位移量包括一水平位移量及一垂直位移量，且该显示控制器分别独立计算该水平位移量及该垂直位移量。6.一种利用子像素位移的色差补偿方...

【专利技术属性】
技术研发人员：林子杰，黄昭世，石维国，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71