经过中央凹渲染的显示制造技术

一种显示系统(400)包括：显示面板(100，401)，其具有用于接收像素数据(614，815)的输入端，所述像素数据包括多个像素值；像素(104，404)的阵列(102，402)，其被划分成中央凹区域(110，210，310)和至少一个外围区域(112，212，312‑1，312‑2)；以及阵列控制器(105，405)，其将所述至少一个外围区域中的像素分组为至少两个像素的子集，并使用来自所述多个像素值的对应单个像素值来控制每个子集。所述显示系统还可包括渲染系统(421)，用于基于所述中央凹区域和所述至少一个外围区域的位置来中央凹地渲染显示图像，其中，对于在所述外围区域中的至少一个外围区域内具有像素的所述显示图像的每一行，在所述行的像素数据中表示的像素值的数目小于所述行中的像素的数目。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经过中央凹渲染的显示相关申请的交叉引用本申请要求名称为“Foveally-RenderedDisplay”的于2016年2月17日提交的美国专利申请序列号No.62/296,278号(案号1500-G16004-PR)的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本专利技术一般涉及显示系统，更具体地涉及中央凹渲染和显示(fovealrenderinganddisplay)。
技术介绍
人眼对投影到中央凹上的显示图像区域中的细节最敏感，因为中央凹包含视网膜内的最高密度的锥体。视网膜感知细节的能力因此随着距中央凹的距离而降低。虚拟现实(VR)系统、增强现实(AR)系统和其它显示系统在称为中央凹渲染的过程中利用视网膜的这一特性，在中央凹渲染过程中，以较高分辨率渲染图像的作为眼睛焦点的区域(即，落在中央凹上)，而以较低分辨率渲染图像的剩余部分。因此，中央凹渲染的计算负荷通常比常规的全分辨率渲染过程更低。然而，用于VR或AR的常规显示器通常在整个显示面板上具有恒定或均匀的显示像素密度，这至少部分是由于显示器能够从用户可以注视的显示器的任何区域向用户眼睛的中央凹提供图像的要求。结果，仍然需要递送高分辨率像素数据以驱动这种常规显示面板。因此，虽然在渲染显示图像时可以减少计算负荷，但是结合常规显示器的中央凹渲染的实施方式并未降低用于将显示数据传输到显示器的带宽要求，也未降低显示器背板为了时钟输入中央凹渲染的显示图像的像素数据而消耗的功率。附图说明通过参考附图，本领域技术人员可以更好地理解本公开，并且其许多特征和优点对本领域技术人员来说是显而易见的。在不同的附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项。图1是示出了根据一些实施例的示例性中央凹可配置显示面板的示图。图2是示出根据一些实施例的具有基于当前注视方向定位的中央凹区域的示例性中央凹可配置显示面板的示图。图3是示出根据一些实施例的具有多个外围区域的示例中央凹可配置显示面板的示图。图4是示出根据一些实施例的实施中央凹可配置显示面板的显示系统的示图。图5是示出根据一些实施例的图4的显示系统的操作方法的流程图。图6是示出根据一些实施例的中央凹可配置显示面板的示例实施方案的示图。图7是示出根据一些实施例的中央凹可配置显示面板的另一示例实施方案的示图。图8是示出根据一些实施例的中央凹可配置显示面板的又一示例实施方案的示图。具体实施方式下面的描述旨在通过提供涉及利用中央凹可配置显示的显示系统的多个具体实施例和细节来传达对本公开的透彻理解。然而，应当理解，本公开不限于这些具体实施例和细节，这些具体实施例和细节仅是示例，因此本公开的范围仅由所附权利要求及其等同物限定。还应当理解，根据已知的系统和方法，本领域普通技术人员将理解，根据具体设计和其它需要，在任何数目的替代实施例中，为了其预期目的和益处而使用本公开。图1至图8示出了用于结合中央凹渲染来利用中央凹可配置的显示面板以减少要传输到显示面板的像素数据量，从而减少显示功耗、带宽要求和相关联的复杂度的示例系统和技术。在至少一些实施例中，要渲染的显示图像的像素阵列或图像空间被逻辑地分割成两个或多个区域，包括至少一个中央凹区域和围绕该中央凹区域的至少一个外围区域，该中央凹区域表示预期或估计为用户注视的目标的显示图像的区域。渲染系统采用中央凹渲染过程来基于所识别的区域对显示图像进行中央凹渲染，其中中央凹区域以最高分辨率渲染，并且一个或多个外围区域以较低分辨率渲染，其中，在一些实施例中，外围区域的分辨率可以至少部分地基于该区域距中央凹区域的距离。然后，从渲染系统扫描出经过中心凹渲染的显示图像，以便在中心凹可配置显示器上显示。在至少一个实施例中，中央凹可配置显示器包括布置为行和列的像素阵列，并且还包括阵列控制器，该阵列控制器可配置为将具有与外围区域相对应的位置的像素配对或分组在一起，使得接收到的像素数据中的单个像素值用于驱动对应配对/分组内的所有像素。也就是说，外围区域内的每个像素分组共用来自所传输像素数据的相同像素值。同时，具有与中央凹区域相对应的位置的像素继续使用单独的像素值来控制和驱动。也就是说，中央凹区域内的每个像素由单独的唯一像素数据驱动。在这种方法下，在渲染系统和外围区域的中央凹可配置显示器之间传递的像素数据较少。这具有降低将用于经过中心凹渲染的显示图像的像素数据传输到显示器的带宽要求以及降低显示面板在时钟输入相关像素数据时的功耗的效果。图1示出了根据本公开的至少一个实施例的用于显示经过中央凹渲染的显示图像的示例中央凹可配置显示面板100。显示面板100包括排列成行和列的像素104的阵列102。在所示出的示例中，阵列102以相对低的分辨率示出，有14列(列0-13)和8行(行0-7)，因此具有112个像素104。然而，应当理解，在实际实施方案中，显示面板100通常具有高得多的分辨率，通常在数千或甚至数万行和列的数目级。每个像素104可以被实施为子像素的矩阵，诸如红、绿和蓝(RGB)子像素的特定布置，每个子像素被控制为以对应的亮度发出对应颜色的光，并且光颜色及其亮度的组合得到整个像素的预期明亮度和颜色。像素104的示例像素架构可以包括例如发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)。显示面板100还包括阵列控制器105，阵列控制器105包括列控制组件106、行控制组件108和中央凹控制组件109。如下文更详细描述的，列控制组件106可包括像素数据缓冲器、线驱动器和列组合逻辑，它们一起操作以逐列地控制像素104。类似地，如下所述，行控制组件108可包括行选择逻辑和行组合逻辑，它们一起操作以逐行地控制像素104。如下所述，采用显示面板100的渲染系统识别阵列102中与用户预期注视方向相对应的中央凹区域110。在一些实施例中，该中央凹区域110是阵列102的固定区域。例如，可以期望用户可能主要注视显示面板100的中心，并且因此中央凹区域110可以被设置为以显示面板100的该中心点为中心的像素104的区域。在其它实施例中，渲染系统可以采用跟踪用户的一只或两只眼睛的注视方向的注视跟踪系统，并且由此识别阵列102中作为用户注视目标的位置(此处将该位置称为“注视目标位置(gazetargetlocation)”)。为了说明，图2示出了示例显示面板200(显示面板100的一个实施例)，其中采用显示面板200的显示系统的注视跟踪系统识别用户的注视方向，并且由此估计显示面板200中的位置202作为当前注视目标位置。在此基础上，显示系统可以将例如以该位置202为中心的像素204的8×8阵列指定为中央凹区域210，并将剩余像素204指定为要渲染的下一显示图像的外围区域212。返回图1，在这样估计或以其它方式识别注视目标位置的情况下，中央凹区域110可以被确定为围绕该注视目标位置的区域。阵列102的其余部分可以逻辑地划分成一个或多个外围区域，例如围绕中央凹区域110的单个外围区域112，如图1所示。中央凹区域110的尺寸(在像素104中测量的)可以基于多个因素，包括显示面板100的整体分辨率、要实施的不同外围区域的数目、显示面板100与用户眼睛之间的距离、显示面板100与用户眼睛之间的任何透镜或其它光学系统的存在以及它们对于用户对显示面板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示系统(400)，包括：显示面板(100，401)，包括：输入端(431)，所述输入端(431)用于接收像素数据(614，815)，所述像素数据包括多个像素值；像素(104，404)的阵列(102，402)，被划分成中央凹区域(110，210，310)和至少一个外围区域(112，212，312‑1，312‑2)；以及阵列控制器(105，405)，所述阵列控制器(105，405)用于将所述至少一个外围区域中的像素分组为至少两个像素的子集，并且使用来自所述多个像素值的对应单个像素值来控制每个子集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.17 US 62/296,278;2016.04.22 US 15/135,9441.一种显示系统(400)，包括：显示面板(100，401)，包括：输入端(431)，所述输入端(431)用于接收像素数据(614，815)，所述像素数据包括多个像素值；像素(104，404)的阵列(102，402)，被划分成中央凹区域(110，210，310)和至少一个外围区域(112，212，312-1，312-2)；以及阵列控制器(105，405)，所述阵列控制器(105，405)用于将所述至少一个外围区域中的像素分组为至少两个像素的子集，并且使用来自所述多个像素值的对应单个像素值来控制每个子集。2.根据权利要求1所述的显示系统，其中：所述阵列控制器包括列组合逻辑(414)，所述列组合逻辑(414)用于将所述阵列的行中的至少两个相邻像素分组为对应的子集。3.根据权利要求2所述的显示系统，其中，所述阵列控制器还包括：列缓冲器(602)的集合，每个列缓冲器与所述阵列的对应列相关联并且存储像素值，所述像素值由列驱动器(412)用来驱动所述对应列的列控制线(604)；开关阵列(606)，所述开关阵列(606)包括多个开关(608)和控制位缓冲器(609)，每个开关可操作以基于存储到对应控制位缓冲器的控制位来选择性地电连接所述阵列的两个或更多个列的对应子集的所述列控制线；以及中央凹控制组件(410)，所述中央凹控制组件(410)用于基于所述中央凹区域的位置和所述至少一个外围区域中的每一个外围区域的位置来将控制位存储到所述控制位缓冲器。4.根据权利要求2所述的显示系统，其中，所述阵列控制器还包括：列缓冲器(602)的集合，每个列缓冲器与所述阵列的对应列相关联并且存储像素值，所述像素值由列驱动器(412)用来驱动所述对应列的列控制线(604)；以及扫描输入逻辑(719)，所述扫描输入逻辑(719)用于对表示所述像素数据的数据信号进行采样以生成所述像素值，其中，每个采样的像素值被提供用于存储在对应的列缓冲器中；以及中央凹控制组件(420)，所述中央凹控制组件(420)用于控制所述扫描输入逻辑的采样率，使得对于至少两个像素的所述子集中的每一个，表示单个像素值的所述数据信号的对应部分被多次采样，以便复制与所述子集相关联的所述列缓冲器中的每个列缓冲器的所述像素值。5.根据权利要求2所述的显示系统，其中，所述阵列控制器还包括：列缓冲器(802)的集合，每个列缓冲器与所述阵列的对应列相关联并且存储像素值，所述像素值由列驱动器(412)用来驱动所述对应列的列控制线(604)；用于并行接收所述像素数据的多个通道，每个通道具有耦合到所述列缓冲器的集合中的列缓冲器的对应子集的通道缓冲器(811，812，813，814)；开关阵列，所述开关阵列包括多个开关(816，817，818)，每个开关可操作以在被激活时选择性地电连接所述多个通道中的两个或更多个通道的对应子集；以及中央凹控制组件(420)，所述中央凹控制组件(420)用于基于所述中央凹区域的位置和所述至少一个外围区域中的每一个外围区域的位置来选择性地激活所述开关阵列的开关。6.根据权利要求2所述的显示系统，其中：所述阵列控制器还包括行组合逻辑(418)，所述行组合逻辑(418)用于将所述阵列的列中的至少两个相邻像素分组为对应的子集。7.根据权利要求1所述的显示系统，其中：所述像素阵列被划分成多个外围区域(312-1，312-2)；并且分组为所述多个外围区域之一的子集的像素的数目是基于所述外围区域距所述中央凹区域的距离。8.根据权利要求1所述的显示系统，其中：所述像素阵列被划分成邻近所述中央凹区域的第一外围区域(312-1)和远离所述中央凹区域的第二外围区域(312-2)；并且所述阵列控制器用于将所述第一外围区域中的所述阵列的像素分组为N个像素的对应子集，并且将所述第二外围区域中的所述阵列的像素分组为M个像素的对应子集，M大于N。9.根据权利要求1所述的显示系统，其中：所述像素阵列被划分成邻近所述中央凹区域的第一外围区域(312-1)和远离所述中央凹区域的第二外围区域(312-2)；并且所述阵列控制器用于将所述第一外围区域中的所述阵列的像素分组为N个像素的对应子集，并将所述第二外围区域中的所述阵列的像素分组为M个像素的对应子集，M大于N。10.根据权利要求1所述的显示系统，还包括：渲染系统(421)...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡林·维耶里，马克·斯皮策，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US