CN102682734B

CN102682734B - 一种显示面板的图像矫正方法

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Publication number: CN102682734B
Application number: CN201210067465.XA
Authority: CN
Inventors: 应骏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: CN102682734A

Abstract

一种显示面板的图像矫正方法，属于图像前移显示、放大技术领域。其具体包括亮度矫正、色差矫正、显示像素点大小矫正和显示像素点距矫正。通过本发明的图像矫正方法从视觉上消除各显示单元之间的缝隙，实现了屏幕画面的整体效果，且优化和改良了显示画面。

Description

一种显示面板的图像矫正方法

技术领域

本发明属于图像前移显示、放大技术领域，具体涉及一种显示面板的图像矫正方法。

背景技术

CRT、LCD、PDP、DLP的显示单元越来越多的被应用于我们的日常生活工作中，由于它们固有的物理特性(比如：有边框、易粉碎、易划伤)在许多应用场合上的限制了其更广放的应用。目前，弥补上述缺点，采用在显示单元前面增加透明保护板的方法。但是采用这种办法时，会带来以下问题：由于透明保护板上、下表面的光线的二次折射和反射，图像会有重影，同时周围的环境光会从保护板表面入射到里面造成光线视觉污染；还有它没有办法能解决显示单元的包边(有边框)问题，特别是在多个显示单元拼接显示时不能消除中间的缝隙，影响视觉效果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种显示面板的图像矫正方法的技术方案。

所述的一种显示面板的图像矫正方法，该显示面板包括导光层，所述的导光层上表面配合设置由单透光材料构成的散射层，导光层下表面配合设置聚光层，所述的导光层包括四棱台或倒四棱台结构的中空或实心的透光板，透光板下表面配合设置底透光板，所述的聚光层配合连接显示单元，显示单元上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器，图像矫正器与显示单元中的驱动电路板连接，其图像矫正具体包括以下步骤：

1)利用常规测试软件和光度测量设备进行参数测量：亮度修正参数Nh，色差修正参数Nc，显示像素点大小修正参数Nl，显示像素点距修正参数Ni；

2)将步骤1)得到的参数输入至图像矫正器，图像矫正器利用预先设置的计算公式进行矫正运算，达到相应的矫正系数，图像矫正器通过矫正系数对显示单元的输入源图像分别进行矫正，然后再由与图像矫正器连接的驱动电路板上的驱动IC显示矫正后的图像，各矫正系数的计算公式如下：

亮度矫正：

H = [\begin{matrix} h_{11} & h_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & h_{1 m} \\ h_{21} & h_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & h_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ h_{n 1} & h_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & h_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δh}_{1} \\ {Δh}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δh}_{n} \end{matrix}] = h

其中H为原始图像亮度矩阵，h_nm为n行m列像素点的亮度值，h_nm由常规仪器测量所得，h为矫正后的图像亮度矩阵，Δhn为亮度矫正矩阵，Δhn＝Nh+δn，δn为第n行所在位置光系透过导光层后的光能量损失系数，δn由常规仪器测量所得；

色差矫正：

C = [\begin{matrix} c_{11} & c_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & c_{1 m} \\ c_{21} & c_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & c_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ c_{n 1} & c_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & c_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δc}_{1} \\ {Δc}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δc}_{n} \end{matrix}] = c

其中C为原始图像像素点色温系数矩阵，c_nm为n行m列像素点的色温系数值，c_nm由常规仪器测量所得，c为矫正后图像像素点色温系数矩阵，Δcn为色差矫正矩阵，Δcn＝Nc+ε*θn，θn为n行像素点的色差基准系数，ε为导光层材料的透光度、色散系数、色彩纯度、表面光洁度加权值，θn、ε由常规仪器测量所得；

显示像素点大小矫正：

L = [\begin{matrix} l_{11} & l_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & l_{1 m} \\ l_{21} & l_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & l_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ l_{n 1} & l_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & l_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δl}_{1} \\ {Δl}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δl}_{n} \end{matrix}] = l

其中L为原始图像显示像素点大小，l_nm为n行m列像素点的大小值，l_nm由常规仪器测量所得，l为矫正后图像像素点大小矩阵，Δln为像素点大小矫正矩阵，Δln＝Nl+τsinγn，τ为导光层材料的光学系数，γn为点n的偏移角度，τ和γn由常规仪器测量所得；

显示像素点距矫正：

I = [\begin{matrix} i_{11} & i_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & i_{1 m} \\ i_{21} & i_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & i_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ i_{n 1} & i_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & i_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δi}_{1} \\ {Δi}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δi}_{n} \end{matrix}] = i .

其中I为原始图像显示像素点距矩阵，i_nm为n行m列像素点的与相邻点的距离，i_nm由常规仪器测量所得，i为矫正后图像像素点距矩阵，Δin为像素点距大小矫正矩阵，Δin＝Ni+ρn*τsinγn，τ为导光层光学系数，γn为点n的偏移角度，ρn为n点所在的放大系数，τ、γn和ρn由常规仪器测量所得。

上述的一种显示面板及其图像矫正方法，采用透明材料做成的导光层来改变光路，导光层下表面设置聚光层，将光线汇聚成近似平行后导入导光层，上表面设置散射层，同时设置图像矫正器，进行优化和改良显示画面。本显示单元配合图像矫正方法从视觉上消除各显示单元之间的缝隙，实现了屏幕画面的整体效果，且本装置生产成本低，安装方便，质量稳定，适合大规模的推广利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例3的结构示意图；

图4为实施例4的结构示意图；

图5为实施例5的结构示意图；

图6为上表面设置微圆球颗粒的散射层结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为上表面设置微圆球颗粒及小于50％的光学材料的散射层结构示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为上表面由微齿轮阵列组构成的散射层结构示意图；

图11为上表面由上凸的微柱状体构成的散射层结构示意图；

图12为图11的俯视图；

图13为上表面由下凹的微柱状体构成的散射层结构示意图；

图14为图12的俯视图。

图15为上表面由菲涅耳透镜构成的聚光层结构示意图；

图16为图15的俯视图；

图17为上表面由菲涅耳透镜阵列组构成的聚光层结构示意图；

图18为图17的俯视图；

图19为由微中空透光柱构成的聚光层结构示意图；

图20为图19的俯视图；

图21为上表面由微棱镜阵列组构成的聚光层结构示意图；

图22为图21的俯视图；

图中：1-散射层；1a-微圆球颗粒；1b-微齿轮；1c-微柱状体；2-透光板；2a-上透光板；3-底透光板；4-聚光层；4a-菲涅耳透镜；4b-微中空透光柱；4c-微棱镜；5-面透光板；6-侧透光板。

具体实施方式

以下通过实施例来进一步说明本发明。

实施例1

如图1所示，一种显示面板，包括导光层，导光层包括透光板2与底透光板3，透光板2与底透光板3采用透明材料构成，两者的折射率相同或相近，透光板3为上小下大的四棱台结构，透光板2下表面通过透明粘胶或者其他一些具有粘性的透明材料与底透光板3连接在一起，透光板2下表面大小与底透光板3上表面相同，底透光板3上下表面可以设置一层或多层加减膜，且加减膜为增透膜、反射膜、滤光膜、分光膜、带通膜、截止膜或带止膜中的一种或多种，加减膜主要是利用光干涉的性质，来控制特定光线的透过率。透光板2为实心或空心结构。

透光板2上表面通过透明粘胶或者其他一些具有粘性的透明材料与散射层1连接，散射层1主要是单透光光学膜材料构成，如图6-14所示，散射层1可由以下结构组成：散射层1上表面设置微圆球颗粒1a，微圆球颗粒1a布满散射层1；散射层1上表面由上凸或下凹的微柱状体1c构成，微柱状体1c采用横向或纵向排列；散射层1上表面由微齿轮1b阵列组构成，微齿轮1b为齿轮状的凸起结构；散射层1上表面设置微圆球颗粒1a，微圆球颗粒1a之间填充设置灰色光学材料(透光率小于50％的光学材料)。微圆球颗粒1a、微齿轮1b、微柱状体1c都有光学材料构成，微圆球颗粒1a、微齿轮1b、微柱状结构1c的直径在1nm-20mm之间。散射层1的下表面为平面结构，接收来之透光层的光线，光线通过散射层1上表面时通过上表面设置的以上结构产生漫反射，增加显示画面的可视角。

底透光板3的底面通过透明粘胶或者其他一些具有粘性的透明材料与聚光层4连接，聚光层4由光学材料构成，聚光层4为层状结构或膜状结构，如图15-22所示，聚光层4采用以下结构：聚光层4的上表面或下表面可以由一个菲涅耳透镜4a或微型的菲涅耳透镜4a阵列组构成；可以由微棱镜4c阵列组构成；也可以在散射层1设置微中空透光柱4b阵列组，即在散射层1中设置通孔。微型的菲涅耳透镜4a、微中空透光柱4b、微棱镜4c的直径在1nm-20mm之间。微棱镜4c可以采用以下结构：1、截面为多边形状凸起结构：中间为扁平，从中间向四边为斜面；中间空，或扁平，从四边向中间为斜面；2、截面为圆弧的凸起结构：中间为扁平，从中间向四边为斜面；中间空，或扁平，从四边向中间为斜面；3、截面为椭圆的凸起结构：中间为扁平，从中间向四边为斜面；中间空，或扁平，从四边向中间为斜面。

聚光层4的将发散的像素点的点光源汇聚成近似平行的光线。根据菲涅耳透镜的聚光原理，微型的菲涅耳透镜4a阵列的里面的单个微菲涅耳透镜对应于单个像素或若干个像素的组合，发散的像素点的点光源通过微菲涅耳透镜4a后，发散的光线汇聚成接近平行的平行光。

根据光线通过中空透光柱后光线只有接近平行于中空透光柱的光线才能透过的原理，通过微中空透光柱4b把发散的像素点的点光源的光线进行过滤，透过接近平行的平行光。

根据光学线通过棱镜会改变光路的方法，通过微棱镜4c的把发散的像素点的点光源汇聚成接近平行的平行光。

聚光层4的底面上可复合设置显示单元，显示单元为液晶面板、等离子面板、DLP或其它显示表面为接近平面的显示设备，显示单元上还配合设置接入图像输入数据的具有矫正图像亮度、色差、显示像素点大小和显示像素点距功能的图像矫正器，图像矫正器与显示单元中的驱动电路板电路连接。

上述的显示面板方法为：

显示图像的前方法：

通过聚光层4，把发散的像素点的点光源、汇聚成近似平行的光线，该光线导入到导光层，通过导光层来进行光线传播方向的改变，光线通过导光层后进入散射层1，通过散射层1来实现画面的显示、提高图像的显示效果。

显示区域放大方法：

通过聚光层4，把发散的像素点的点光源、汇聚成近似平行的光线，该光线导入到导光层，导光层的主体结构为平板矩形结构、四周边缘为棱镜、双棱镜结构、弧面结构；光线通过导光层的四周边缘时光线发生偏移经过一点的行程后显示区域大于原先的显示面积，再经过散光层来优化和改良显示画面；在此过程中配合使用数字图像矫正器，显示效果更佳。

其具体的矫正方法为：

亮度矫正：

H = [\begin{matrix} h_{11} & h_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & h_{1 m} \\ h_{21} & h_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & h_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ h_{n 1} & h_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & h_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δh}_{1} \\ {Δh}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δh}_{n} \end{matrix}] = h

色差矫正：

C = [\begin{matrix} c_{11} & c_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & c_{1 m} \\ c_{21} & c_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & c_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ c_{n 1} & c_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & c_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δc}_{1} \\ {Δc}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δc}_{n} \end{matrix}] = c

显示像素点大小矫正：

L = [\begin{matrix} l_{11} & l_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & l_{1 m} \\ l_{21} & l_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & l_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ l_{n 1} & l_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & l_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} {Δl}_{1} \\ {Δl}_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {Δl}_{n} \end{matrix}] = l

显示像素点距矫正：

I = [\begin{matrix} i_{11} & i_{12} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & i_{1 m} \\ i_{21} & i_{22} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & i_{2 m} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ i_{n 1} & i_{n 2} & \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot & i_{nm} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} Δ i_{1} \\ Δ i_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ Δ i_{n} \end{matrix}] = i .

其中I为原始图像显示像素点距矩阵，i_nm为n行m列像素点的与相邻点的距离，i_nm由常规仪器测量所得，i为矫正后图像像素点距矩阵，Δin为像素点距大小矫正矩阵，Δin＝Ni+ρn*τsinγn，τ为导光层光学系数，γn为n点的偏移角度，ρn为n点所在的放大系数，τ、γn和ρn由常规仪器测量所得。

实施例2

如图2所示，显示面板中的透光板1为上大下小的倒四棱台结构，上表面的大小与底透光板3相同，实施例2中的其余的结构与实施例1基本类同，本文不作赘述。

实施例3

如图3所示，显示面板的导光层由面透光板5、透光板2、侧透光板6、底透光板3组成，透光板2为上小下大的四棱台结构，透光板2的下表面小于底透光板3的表面，透光板2的下表面通过透明的粘胶或者其他一些具有粘性的透明材料连接底透光板3，透光板2的上表面上同样采用透明的粘胶或者其他一些具有粘性的透明材料连接了面透光板5，透光板2的四个侧面上采用同样的方式连接了4块侧透光板6，侧透光板6由一层或多层折射率不同的透光板构成，透光板2与4块侧透光板6构成长方体或正方体结构，面透光板5、透光板2与侧透光板6为一体式结构或分体连接结构，面透光板5、透光板2具有相同或相近的折射率。本装置也可以不设置侧透光板6。

实施例3中的其余的结构与实施例1基本类同，本文不作赘述。

实施例4

如图4所示，显示面板的导光层的透光板2为上大下小的倒四棱台结构，透光板2的上表面大小等于底透光板3的表面，实施例4中的其余的结构与实施例1基本类同，本文不作赘述。

实施例5

如图5所示，显示面板的导光层从上至下依次包括了面透光板5、上透光板2a、透光板2、底透光板3，上透光板2a和透光板2为相同的四棱台结构，两者对称设置，上透光板2a和透光板2两者面积较小的底面通过透明粘胶剂等粘在一起，上透光板2a和透光板2四个侧面上还设置了侧透光板6，侧透光板6同样通过透明粘胶剂与其他透光板粘接在一起，上透光板2a、透光板2和侧透光板6构成长方体或正方体结构。上透光板2a的上表面粘接了面透光板5，透光板2下表面粘接了底透光板3。面透光板5、上透光板2a、透光板2、侧透光板6为一体式结构或分体连接结构，其中面透光板5、上透光板2a、透光板2具有相同或相近的折射率，侧透光板6折射率与上述三不同。本装置中也可以不设置侧透光板6，其余的结构与实施例1基本类同，本文不作赘述。

实施例6

在实施例1-5的基础上，在散射层1与导光层接触的表面上设置一层聚光层4，散射层1与聚光层4得结构与实施例1中记载的结构相同，其也能达到改善画面的效果。

实施例7

在实施例1-6的实施过程中，各个部件通过一体成型或是通过无缝焊接工艺组合在一起其也能达到改善画面的效果。

Claims

1.一种显示面板的图像矫正方法，该显示面板包括导光层，所述的导光层上表面配合设置由单透光材料构成的散射层（1），导光层下表面配合设置聚光层（4），所述的导光层包括四棱台或倒四棱台结构的中空或实心的透光板（2），透光板（2）下表面配合设置底透光板（3），所述的聚光层（4）配合连接显示单元，显示单元上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器，图像矫正器与显示单元中的驱动电路板连接，其图像矫正具体包括以下步骤：

1）利用常规测试软件和光度测量设备进行参数测量：亮度修正参数Nh，色差修正参数Nc，显示像素点大小修正参数Nl，显示像素点距修正参数Ni；

2）将步骤1）得到的参数输入至图像矫正器，图像矫正器利用预先设置的计算公式进行矫正运算，达到相应的矫正系数，图像矫正器通过矫正系数对显示单元的输入源图像分别进行矫正，然后再由与图像矫正器连接的驱动电路板上的驱动IC显示矫正后的图像，各矫正系数的计算公式如下：

亮度矫正：

H= =h

其中 H为原始图像亮度矩阵，为n行m列像素点的亮度值，由常规仪器测量所得，h为矫正后的图像亮度矩阵，为亮度矫正矩阵， =Nh+ ，为第n行所在位置光系透过导光层后的光能量损失系数，由常规仪器测量所得；

色差矫正：

C = =c

其中C为原始图像像素点色温系数矩阵，为n行m列像素点的色温系数值，由常规仪器测量所得，c为矫正后图像像素点色温系数矩阵，为色差矫正矩阵，=Nc + ε×，为n行像素点的色差基准系数，ε为导光层材料的透光度、色散系数、色彩纯度、表面光洁度加权值，、ε由常规仪器测量所得；

显示像素点大小矫正：

L = =l

其中L为原始图像显示像素点大小，为n行m列像素点的大小值，由常规仪器测量所得，l为矫正后图像像素点大小矩阵，为像素点大小矫正矩阵，=Nl +sin，为导光层材料的光学系数，为n行像素点的偏移角度，和由常规仪器测量所得；

显示像素点距矫正：

I= =i

其中I为原始图像显示像素点距矩阵，为n行m列像素点的与相邻点的距离，由常规仪器测量所得，i为矫正后图像像素点距矩阵，为像素点距大小矫正矩阵，=Ni + ×，为导光层光学系数，为n行像素点的偏移角度, 为n行像素点所在的放大系数，、和由常规仪器测量所得。