CN104766548A - 一种显示装置及其显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种显示装置及其显示方法,属于显示技术领域。显示装置包括像素阵列和光栅;像素阵列包括多列像素,每个像素包括至少两个亚像素,每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,每列亚像素包括的亚像素数量相同,每个奇数列亚像素的上边缘对齐,每个偶数列亚像素的上边缘对齐,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,任意相邻亚像素的颜色均不同;光栅的遮光区遮挡像素阵列的部分区域。本发明提供的像素阵列可使一个亚像素与其相邻同列的其它两个亚像素间呈倒三角结构,通过该像素阵列进行图像显示时,一个亚像素可以借用其相邻亚像素,也可以被其相邻亚像素借用,使显示分辨率大于物理分辨率,提高显示装置的PPI。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种显示装置及其显示方法。
背景技术
为了提高用户的视觉体验,越来越多的显示装置能够实现3D(ThreeDimensions,三维)显示,以使投射到观众眼睛中的画面呈现3D显示效果。
相关技术中,实现3D显示效果的显示装置包括光栅和像素阵列。像素阵列中的每个像素包括三个亚像素,每列亚像素通常由红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素三种颜色的亚像素对齐排列而成。每列亚像素包括的亚像素数量相同,且横向高度一致。光栅包括间隔设置的遮光区和透光区,光栅的遮光区遮挡像素阵列的部分区域。
上述显示装置在显示图像时,先根据待显示图像确定像素阵列中每个亚像素的亮度值;然后,根据像素阵列中每个亚像素的亮度值对待显示图像进行显示,并通过光栅将显示的图像划分为左视图和右视图。
在实现本发明的过程中,发明人发现相关技术至少存在以下问题:
由于像素阵列的每列亚像素均由红绿蓝三种颜色的亚像素对齐排列而成,且每个亚像素均由三种颜色的亚像构成,因而显示装置的显示分辨率即为其物理分辨率。又由于光栅在将显示的图像分为左视图和右视图时,光栅的遮光区会遮挡像素阵列的部分区域,从而导致显示装置的PPI(Pixels Per Inch,每英寸像素数)大大降低。而高PPI能够增加3D显示效果,因此,通过上述显示装置进行3D显示时,3D显示效果不佳。
发明内容
为了提高显示装置的PPI,从而提高3D显示效果,本发明实施例提供了一种显示装置及其显示方法。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种显示装置,所述显示装置至少包括像素阵列和光栅;
所述像素阵列包括多列像素,每个像素包括至少两个亚像素;
每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,每列亚像素包括的亚像素数量相同,且每个亚像素的尺寸相同;
每个奇数列亚像素的上边缘对齐,每个偶数列亚像素的上边缘对齐,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,所述预设长度小于一个亚像素的纵向长度;
任意相邻亚像素的颜色均不同;
所述光栅包括间隔设置的遮光区和透光区,所述光栅的遮光区遮挡所述像素阵列的部分区域。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述每个像素包括两个亚像素;
所述每列亚像素由红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素循环排列而成;
所述奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位的预设长度为一个亚像素的二分之一纵向长度。
结合第一方面,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述光栅的遮光区和透光区呈竖直条形分布。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述遮光区遮挡奇数列亚像素的左半部分区域和偶数列亚像素的右半部分区域;
或者,所述遮光区遮挡奇数列亚像素的右半部分区域和偶数列亚像素的左半部分区域。
结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值介于1:1至2:1之间。
结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值为2:1。
第二方面,提供了一种显示方法,所述显示方法应用于显示装置,所述显示装置如第一方面至第一方面的第五种可能的实现方式中的任一可能的实现方式所述的显示装置,所述显示方法包括:
根据待显示图像确定像素阵列中的每个亚像素的原始亮度值;
获取每个亚像素的采样区;
对于任一亚像素,根据所述任一亚像素的原始亮度值及所述任一亚像素的采样区内各亚像素的原始亮度值,计算所述任一亚像素的目标亮度值;
根据像素阵列中每个亚像素的目标亮度值对所述待显示图像进行显示,并通过光栅将显示的图像划分为多个视图。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述任一亚像素的采样区呈对称结构。
结合第二方面,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述任一亚像素的采样区为菱形采样区,所述菱形采样区的中心与所述任一亚像素的中心重合,所述菱形采样区的四个顶点分别为满足条件的亚像素的中心,所述满足条件的亚像素为与所述任一亚像素同行或同列,且与所述任一亚像素颜色相同的亚像素。
结合第二方面,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述任一亚像素的采样区为矩形采样区,所述矩形采样区的中心与所述任一亚像素的中心重合,所述矩形采样区的四个顶点分别为预设菱形各条边的中点,所述预设菱形的中心与所述任一亚像素的中心重合,所述预设菱形的四个顶点分别为满足条件的亚像素的中心,所述满足条件的亚像素为与所述任一亚像素同行或同列,且与所述任一亚像素颜色相同的亚像素。
结合第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述满足条件的亚像素为与所述任一亚像素同行或同列,且与所述任一亚像素颜色相同的亚像素中与所述任一亚像素距离最近的亚像素。
结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第二方面的第五种可能的实现方式中,所述根据所述任一亚像素的原始亮度值及所述任一亚像素的采样区内各亚像素的原始亮度值,计算所述任一亚像素的目标亮度值,包括:
确定所述任一亚像素的采样区内与所述任一亚像素颜色相同的各个亚像素的权重;
根据所述任一亚像素的采样区内与所述任一亚像素颜色相同的各个亚像素的权重及原始亮度值,计算所述任一亚像素的目标亮度值。
结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第二方面的第六种可能的实现方式中,所述任一亚像素为非边缘亚像素。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过设置像素阵列中的每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,并设置任意相邻亚像素的颜色均不同,可以使一个亚像素与其相邻同一列的其它两个亚像素之间呈倒三角(delta)结构,从而通过该像素阵列进行图像显示时,一个亚像素可以借用其相邻亚像素,也可以被其相邻亚像素借用而形成三基色,实现各种颜色的显示,使得显示分辨率要大于物理分辨率,提高了显示装置的PPI,进而提高了3D显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种像素阵列的排列示意图;
图2是本发明另一实施例提供的一种像素阵列与遮光区的关系示意图;
图3是本发明另一实施例提供的一种显示装置的显示方法流程图;
图4是本发明另一实施例提供的一种采样区示意图;
图5是本发明另一实施例提供的一种奇数列红色亚像素的采样区示意图;
图6是本发明另一实施例提供的一种奇数列绿色亚像素的采样区示意图;
图7是本发明另一实施例提供的一种奇数列蓝色亚像素的采样区示意图;
图8是本发明另一实施例提供的一种偶数列红色亚像素的采样区示意图;
图9是本发明另一实施例提供的一种偶数列绿色亚像素的采样区示意图;
图10是本发明另一实施例提供的一种偶数列蓝色亚像素的采样区示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种显示装置,该显示装置至少包括像素阵列和光栅。其中:
该像素阵列包括多列像素,每个像素包括至少两个亚像素;
每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,每列亚像素包括的亚像素数量相同,且每个亚像素的尺寸相同;
每个奇数列亚像素的上边缘对齐,每个偶数列亚像素的上边缘对齐,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,该预设长度小于一个亚像素的纵向长度;
任意相邻亚像素的颜色均不同;
光栅包括间隔设置的遮光区和透光区,光栅的遮光区遮挡像素阵列的部分区域。
具体地,关于像素阵列具体包括多少列像素,本发明实施例不作限定。具体实施时,可以结合屏幕大小、显示装置的物理分辨率及每个亚像素的尺寸而定。例如,像素阵列可以包括10列像素、12列像素等。对于每列像素包括的具体像素数量,本发明实施例也不作具体限定。例如,每列像素包括11个像素、13个像素等。
无论每列像素包括多少个像素,每个像素均可包括至少两个亚像素,例如,一个像素可以包括两个亚像素,也可以包括三个亚像素等,本发明实施例不对一个像素包括的亚像素的数量进行限定。进一步地,由于像素阵列包括多列像素,且每个像素包括至少两个亚像素。因此,该像素阵列包括多列亚像素。另外,每个亚像素的尺寸相同是指每个亚像素具有相同的横向长度和纵向长度。
其中,像素阵列中的每个亚像素都能独立发出所需颜色的光。亚像素通常是由薄膜晶体管阵列控制的,每个亚像素对应至少一个薄膜晶体管,而各薄膜晶体管排列成阵列,并受栅极线、数据线的控制。
实际应用中,该显示装置可以是OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管),每个亚像素处具有一个有机发光二极管,各亚像素直接通过有机发光二极管发出所需颜色的光。例如,红色亚像素可以通过有机发光二极管发出红色的光。
另外,该显示装置也可以为液晶显示装置,各亚像素包括滤光单元,透过各亚像素滤光单元的光的颜色对应三种亚像素的颜色。具体地,每个亚像素处具有不同颜色的彩色滤光膜,透过彩色滤光膜的光可以转变为相应颜色。其中,各亚像素处彩色滤光膜的颜色与该亚像素的颜色相同。例如,在红色亚像素处的彩色滤光膜为红色等。
在本发明实施例中,像素阵列可以包括三种颜色的亚像素,如,像素阵列中包括红色亚像素R、蓝色亚像素B和绿色亚像素G。当然,像素阵列中也可以包括四种颜色的亚像素,如像素阵列中包括红色亚像素R、蓝色亚像素B、绿色亚像素G和补充颜色亚像素W。本发明实施例不对像素阵列包括的亚像素的颜色种类进行限定,同时,也不对补充颜色亚像素W的具体颜色类型进行限定。
在排列本实施例提供的像素阵列中的每列亚像素时,可以通过循环排列各种颜色的亚像素实现。具体地,每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成。例如,当像素阵列中包括红色亚像素R、蓝色亚像素B和绿色亚像素G时,每列亚像素可以由红色亚像素R、蓝色亚像素B和绿色亚像素G循环排列而成。
为了保证像素阵列比较规整,每列亚像素包括的亚像素数量相同。例如,每列亚像素可以包括12个亚像素、15个亚像素等。另外,在本发明实施例中,通过设置每列亚像素包括相同数量的亚像素,可以确保每个亚像素均可以借用与其相邻的亚像素,避免有的亚像素因借用不到相邻其它颜色的亚像素而不能正常显示的情况发生。
对于上述每个奇数列亚像素的上边缘对齐是指位于同一行的所有奇数列亚像素在水平方向齐平;每个偶数列亚像素的上边缘对齐是指位于同一行的所有偶数列亚像素在水平方向齐平。例如,位于第一列第一行的亚像素与位于第三列第一行的亚像素在水平方向齐平。
关于奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位的预设长度,可以为一个亚像素的二分之一纵向长度、三分之一等,保证该预设长度纵向长度小于一个亚像素的纵向长度即可。例如,任一偶数列亚像素可以比任一奇数列亚像素纵向高出一个亚像素的二分之一纵向长度。
另外,对于任意一个亚像素,该亚像素与任意相邻亚像素的颜色均不同。具体地,该亚像素与其左、右、上、下的亚像素的颜色均不同。为了保证任意相邻亚像素的颜色均不同,奇数列亚像素和偶数列亚像素的排列方式也不同。具体地,当每列亚像素由红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素循环排列而成时,奇数列亚像素和偶数列亚像素的排列方式可以有如下几种:
第一种方式:奇数列亚像素排列方式可以为B-G-R-B……,偶数列亚像素排列方式可以为G-R-B-G……。
第二种方式:奇数列亚像素排列方式可以为B-R-G-B……,偶数列亚像素排列方式可以为R-G-B-R……
第三种方式:奇数列亚像素排列方式可以为G-B-R-G……,偶数列亚像素排列方式可以为B-R-G-B……。
第四种方式:奇数列亚像素排列方式可以为G-R-B-G……,偶数列亚像素排列方式可以为R-B-G-R……。
第五种方式:奇数列亚像素排列方式可以为R-B-G-R……,偶数列亚像素排列方式可以为B-G-R-B……。
第六种方式:奇数列亚像素排列方式可以为R-G-B-R……,偶数列亚像素排列方式可以为G-B-R-G……。
进一步地,关于光栅上的遮光区和透光区的宽度及数量,本发明实施例均不作具体限定。为了使得显示的图像能够呈现3D效果,光栅的遮光区遮挡像素阵列中的部分区域,从而将显示的图像划分为多个视图,使得不同视图投射到观看者的不同眼睛中,以实现3D显示效果。例如,可以通过光栅的遮光区和透光区将显示的图像划分为左视图和右视图,并使左视图投射到观看者的左眼、右视图投射到观看者的右眼,从而使显示的画面呈现3D效果。关于该部分区域的具体区域大小,本发明实施例不作具体限定。具体实施时,可以结合用户位置进行调整。
本发明实施例提供的显示装置,通过设置像素阵列的每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,并设置任意相邻亚像素的颜色均不同,可以使一个亚像素与其相邻同一列的其它两个亚像素之间呈倒三角(delta)结构,从而通过该像素阵列进行图像显示时,一个亚像素可以借用其相邻亚像素,也可以被其相邻亚像素借用而形成三基色,实现各种颜色的显示,使得显示分辨率要大于物理分辨率,提高了显示装置的PPI,进而提高了3D显示效果。
结合上述实施例的内容,在另一个实施例中,图1示出了本发明一实施例提供的一种像素阵列的示意图。该像素阵列由十列亚像素排列而成,每个像素包括两个亚像素;每列亚像素由红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素循环排列而成;该像素阵列中的奇数列亚像素是指第一列亚像素、第三列亚像素、第五列亚像素、第七列亚像素和第九列亚像素,偶数列亚像素是指第二列亚像素、第四列亚像素、第六列亚像素、第八列亚像素和第十列亚像素。所有奇数列亚像素的上边缘对齐,所有偶数列亚像素的上边缘对齐,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位的预设长度为一个亚像素的二分之一纵向长度。该像素阵列中任意相邻亚像素的颜色均不同。
图1中奇数列亚像素的排列方式为B-G-R-B……,偶数列亚像素的排列方式为G-R-B-G……。另外,以图1中S2C4位置的绿色亚像素为例,该绿色亚像素与其上下左右的相邻亚像素的颜色均不同。每个亚像素与其相邻同一列的其余其它两种颜色的亚像素呈倒三角(delta)结构。以图1中S1R1位置的蓝色亚像素为例,该蓝色亚像素与S2C1位置的绿色亚像素及S2C2位置的红色亚像素形成一个delta结构。
需要说明的是,图1及后续各图中,各标号前面的S表示亚像素所在的列,各标号前面的R表示奇数列亚像素所在的行,各标号前面的C表示偶数列亚像素所在的行。各个亚像素上的字母用于标识该亚像素的颜色。例如,R用于标识亚像素为红色亚像素,G用于标识亚像素为绿色亚像素,B用于标识亚像素为蓝色亚像素。如,S2C1位置处的亚像素即为绿色亚像素。图中各亚像素上所标识的数字“1”表示该亚像素位于奇数列,数字“2”表示该亚像素位于偶数列。
在另一个实施例中,光栅的遮光区和透光区可以为网格形或者条形等,光栅的遮光区和透光区为不同形状时,可以控制光线沿不同方向传播,因此,可以通过光栅划分得到不同的视图。可选地,光栅的遮光区和透光区呈竖直条形分布。当通过该种结构的光栅遮挡像素阵列中的部分区域时,显示装置可以将显示的图像划分为左视图像和右视图像,从而分别控制左视图像和右视图像进入用户的左右眼,从而实现两视图下的3D显示。其中,两视图下的3D显示工艺简单,容易实现。
需要说明的是,本发明实施例中采用的光栅可以用于将该像素阵列的奇数列亚像素显示的图像划分至左视图,将该像素阵列的偶数列亚像素显示的图像划分至右视图,而对该光栅的类型不做限定。例如,该光栅可以为主动式光栅,也可以为被动式光栅。另外,该光栅的遮光区可以遮挡该像素阵列的奇数列亚像素,并采用一定的角度,将该像素阵列的奇数列亚像素上的光线投射至左侧而形成左视图,并将该像素阵列的偶数列亚像素上的光线投射至右侧而形成右视图。该光栅的遮光区还可以遮挡该像素阵列的偶数列亚像素,并采用另一角度,仍可以将该像素阵列的奇数列亚像素上的光线投射至左侧而形成左视图,并将该像素阵列的偶数列亚像素上的光线投射至右侧而形成右视图。当然,该光栅的遮光区还可以遮挡该像素阵列奇数列亚像素的一部分以及偶数列亚像素的一部分,配合相应的角度实现左视图和右视图的划分,本发明实施例对该光栅的遮光区所遮挡的位置不作限定。
在另一个实施例中,为了减少到达用户左右眼睛的视图之间的串扰,从而使得呈现的3D画面比较均匀,该部分区域可以为像素阵列的一半区域。具体地,光栅的遮光区可以遮挡像素阵列奇数列亚像素的左半部分区域和偶数列亚像素的右半部分区域。此时,光栅的透光区对应奇数列亚像素的右半部分区域和偶数列亚像素的左半部分区域。另外,遮光区也可以遮挡像素阵列奇数列亚像素的右半部分区域和偶数列亚像素的左半部分区域。此时,光栅的透光区对应奇数列亚像素的左半部分区域和偶数列亚像素的右半部分区域。如图2所示的一种像素阵列与光栅的遮光区的关系示意图中,光栅的遮光区遮挡像素阵列奇数列亚像素的左半部分区域和偶数列亚像素的右半部分区域。
在另一个实施例中,在设置像素阵列中每个亚像素的大小时,可以控制每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比例关系。可选地,可以设置每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值介于1:1至2:1之间。仍以图1为例,本发明各实施例中所述的横向是指图1中的左右方向,纵向是指图1中的上下方向。以设置每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值为3:2为例,如果设置每个亚像素横向长度为3厘米,则可以设置每个亚像素纵向长度为2厘米。
在另一个实施例中,还可以设置每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值为2:1。例如,如果设置每个亚像素横向长度为2厘米,则可以设置每个亚像素纵向长度为1厘米。图1所示的像素阵列中,每个亚像素的横向长度与纵向长度之间的比值为2:1。
无论将每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值设置为1:1至2:1之间,还是直接设置为2:1,均可以保证每个亚像素横向方向具有较大长度,便于加工制作。另外,本实施例提供的横向长度和纵向长度的比例相对于将横向长度和纵向长度设置为1:1的情况,能够减小横向方向的亚像素的数量。由于在布局驱动像素阵列的驱动电路时,横向方向的一个亚像素与一个数据线对应,因此,当横向方向亚像素数量减少后,可以减少制作像素阵列所需的数据线的数量,进一步简化了制作工艺。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本发明的可选实施例,在此不再一一赘述。
本发明实施例提供的显示装置可以应用于下文所述的显示方法,该显示装置的显示方法可以参见下文各实施例中的描述。
本发明实施例提供了一种显示方法,该显示方法可以应用于上述各个实施例提供的显示装置。该显示装置至少包括像素阵列和光栅;其中,像素阵列包括多列像素,每个像素包括至少两个亚像素,每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,每列亚像素包括的亚像素数量相同,且每个亚像素的尺寸相同;每个奇数列亚像素的上边缘对齐,每个偶数列亚像素的上边缘对齐,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,该预设长度小于一个亚像素的纵向长度;任意相邻亚像素的颜色均不同。光栅包括间隔设置的遮光区和透光区。光栅的遮光区遮挡所述像素阵列的部分区域。如图3所示,该显示方法包括:
301:根据待显示图像确定像素阵列中的每个亚像素的原始亮度值。
待显示图像由多个像素组成,且每个像素都有对应的颜色,显示装置在显示待显示图像时,通过将待显示图像的各个像素映射到像素阵列中的各个亚像素中,通过各个亚像素的亮度值渲染出待显示图像各个像素的颜色。为了渲染出待显示图像每个像素的颜色,需要根据待显示图像确定像素阵列中的每个亚像素的原始亮度值。
具体地,可以先建立待显示图像每个像素与像素阵列中每个像素的位置之间的对应关系。然后,对于像素阵列中的一个亚像素,根据与其对应位置处待显示图像的像素颜色,确定该亚像素的原始亮度值。
其中,亮度值可以为亚像素所对应的RGB三基色的值。例如,如果某一个亚像素为红色亚像素,则该亚像素的原始亮度值为待显示图像对应位置处像素的R值。
302:获取每个亚像素的采样区。
在本发明实施例中,显示装置在进行图像显示时,某一个亚像素可以借用其采样区内与该亚像素同颜色的其它亚像素的原始亮度值进行显示。对于一个亚像素来说,采样区即为预先设定的用于供该亚像素进行亮度值借用的区域。
对于任一亚像素的采样区形状,本发明实施例不作具体限定。可选地,对于任一亚像素,其采样区可以呈对称结构。通过将采样区设置为对称结构,从而使得后续便于设置采样区内各个亚像素的权重,在计算每个亚像素的目标亮度值时,能够减少计算量。
需要说明的是,当亚像素为边缘亚像素时,由于其有一侧没有相邻亚像素,因此,可以为该类边缘亚像素划分非对称结构的亚像素。例如,当亚像素为位于第一列的亚像素(如图1中S1R2位置处的绿色亚像素)、位于最后一列的亚像素(如图1中S10C11位置处的红色亚像素)、位于第一行的亚像素(如图1中S2C1位置处的绿色亚像素)、位于最后一行的亚像素(如图1中S3R12位置处的红色亚像素)时,可以将这些边缘亚像素的采样区设置为非对称结构。
当然,对于边缘亚像素,也可以将其采样区设置为对称结构,然而,当这类亚像素的采样区为对称结构时,由于其采样区内有一部分区域中没有亚像素。因此,在后续计算该类亚像素的目标亮度值时,该亚像素不能借用该没有亚像素的部分区域内其它亚像素的原始亮度值。
在另一个实施例中,任一亚像素的采样区可以为菱形采样区。也就是说,对于某一个亚像素,该亚像素的采样区为菱形。其中,对于某一个亚像素,其菱形采样区的中心与该亚像素的中心重合,菱形采样区的四个顶点分别为满足条件的亚像素的中心。其中,满足条件的亚像素为与该亚像素同行或同列,且与该亚像素颜色相同的相邻亚像素。
以图4所示的菱形采样区中S5R6位置的红色亚像素为例,该红色亚像素的菱形采样区的中心与该红色亚像素的中心重合,该红色亚像素菱形采样区的四个顶点分别为位于S1R6位置的红色亚像素的中心、位于S5R11位置的红色亚像素的中心、位于S9R6位置的红色亚像素的中心和位于S5R1位置的红色亚像素的中心。也就是说,在该实施例中,满足条件的亚像素为位于S1R6位置的红色亚像素、位于S5R11位置的红色亚像素、位于S9R6位置的红色亚像素和位于S5R1位置的红色亚像素。
关于满足条件的亚像素的具体位置,即关于菱形采样区的具体顶点位置,可以有很多种选择方式,本发明实施例对此不作具体限定。
优选地,满足条件的亚像素可以为与该任一亚像素同行或同列,且与该亚像素颜色相同的亚像素中与任一亚像素距离最近的亚像素。仍以图4中S5R6位置的红色亚像素为例,图4中实线所示的菱形区域的四个顶点的位置即为与S5R6位置的红色亚像素同行或同列,且与该亚像素颜色相同的亚像素中与该亚像素距离最近的亚像素。具体地,该S5R6位置的红色亚像素的菱形采样区的中心与该红色亚像素的中心重合,该红色亚像素菱形采样区的四个顶点分别为位于S5R3位置的红色亚像素的中心、位于S5R9位置的红色亚像素的中心、位于S3R6位置的红色亚像素的中心和位于S7R6位置的红色亚像素的中心。
结合该举例,由于S5R3位置的红色亚像素与S5R9位置的红色亚像素处于菱形的对称位置,S3R6位置的红色亚像素与S7R6位置的红色亚像素处于菱形的对称位置,因此,在设置每个亚像素的权重时,可以设置S5R3位置的红色亚像素与S5R9位置的红色亚像素具有相同的权重,也可以设置S3R6位置的红色亚像素与S7R6位置的红色亚像素具有相同的权重。后续在确定采样区内每个亚像素的权重时,确定了S5R3位置的红色亚像素的权重,便可以同时确定S5R9位置的红色亚像素的权重;确定了S3R6位置的红色亚像素的权重,便可以同时确定S7R6位置的红色亚像素的权重,从而能够减少确定次数,进而可以简化计算。
在另一个实施例中,任一亚像素的采样区可以为矩形采样区。其中,该矩形采样区的中心与该亚像素的中心重合,矩形采样区的四个顶点分别为预设菱形的各条边的中点。该预设菱形的中心与该亚像素的中心重合,该预设菱形的四个顶点分别为满足条件的亚像素的中心。其中,满足条件的亚像素为与该亚像素同行或同列,且与该亚像素颜色相同的亚像素。关于预设菱形的具体描述可以参见上述关于菱形采样区的内容,在此不再赘述。
优选地,当某一个亚像素的采样区为矩形采样区时,该矩形采样区对应的预设菱形的四个顶点的位置也可以为与该亚像素同行或同列,且与该亚像素颜色相同的亚像素中与任一亚像素距离最近的亚像素。仍以图4中的S5R6位置的红色亚像素为例,图4中虚线所示的矩形区域可以表示一个矩形采样区的结构示意图。该红色亚像素的矩形采样区的中心与该S5R6位置的红色亚像素的中心重合。在确定该红色亚像素的四个顶点时,先确定其对应的预设菱形。其中,该预设菱形的中心与该红色亚像素的中心重合,该预设菱形的四个顶点分别为位于S5R3位置的红色亚像素的中心、位于S5R9位置的红色亚像素的中心、位于S3R6位置的红色亚像素的中心和位于S7R6位置的红色亚像素的中心。结合预设菱形的顶点分布,该S5R6位置的红色亚像素的矩形采样区的四个顶点为该预设菱形的各条边的中点。结合图4,该红色亚像素的四个顶点分别为位于S4C5位置的红色亚像素的中心、位于S4C8位置的红色亚像素的中心、位于S6C8位置的红色亚像素的中心和位于S6C5位置的红色亚像素的中心。
当然,当预设菱形的四个顶点位置发生变化时,矩形采样区的四个顶点位置也将发生变化,本发明实施例不对矩形采样区四个顶点的位置进行具体限定。
303:对于任一亚像素,根据任一亚像素的原始亮度值及任一亚像素的采样区内各亚像素的原始亮度值,计算任一亚像素的目标亮度值。
其中,在根据任一亚像素的原始亮度值及任一亚像素的采样区内各亚像素的原始亮度值,计算任一亚像素的目标亮度值,包括但不限于通过步骤一和步骤二来实现:
步骤一:确定任一亚像素的采样区内与该亚像素颜色相同的各个亚像素的权重。
例如,如果某一亚像素,其采样区内包括四个与其同一颜色的亚像素,则在确定该亚像素的目标亮度值时,需要先确定这四个与其同一颜色的亚像素的权重。
步骤二:根据任一亚像素的采样区内与该亚像素颜色相同的各个亚像素的权重及原始亮度值,计算该亚像素的目标亮度值。
其中,在根据任一亚像素的采样区内与该亚像素颜色相同的各个亚像素的权重及原始亮度值,计算该亚像素的目标亮度值时,包括但不限于通过如下公式实现:
D=n1S1+n2S2+......+nmSm
式中,D为某一亚像素的目标亮度值,S1、S2……Sm分别为该亚像素采样区内与该亚像素颜色相同的亚像素M1、M2……Mm的原始亮度值,n1、n2……nm分别为M1、M2……Mm的权重。
其中,n1、n2……nm之和可以为1。M1、M2……Mm中可以包括该亚像素本身,也可以为采样区内与该亚像素相同颜色的其它亚像素。也就是说,在计算某一个亚像素的目标亮度值时,该亚像素自身可以参与计算,也可以不参与计算。其中,当该亚像素自身参与计算时,可以设置该亚像素自身的权重比采样区内其它亚像素的权重大。
为了便于对计算任一个亚像素的目标亮度值的方式进行解释说明,下面将以图1所示的像素阵列的排列方式为例,并以任一个亚像素的采样区为图4中虚线所示的矩形采样区为例,对根据任一亚像素的采样区内与该亚像素颜色相同的各个亚像素的权重及原始亮度值,计算任一亚像素的目标亮度值的过程进行详细地举例说明。在本发明实施例中,对于奇数列的某种颜色的亚像素和偶数列的某种颜色的亚像素,由于其采样区内颜色相同的亚像素数量及位置并不相同,因此,具体的计算目标亮度值的方式也并不相同。下面将结合图5至图10分别以奇数列亚像素中的一个红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素,以及偶数列亚像素中的一个红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素为例进行说明。
如图5所示的一种S5R6位置的红色亚像素的采样区,其矩形采样区所包括的像素内的各个亚像素如粗实线所对应的亚像素。具体地,其矩形采样区内的亚像素有:S4C5位置处的红色亚像素、S4C6位置的蓝色亚像素、S4C7位置处的绿色亚像素、S4C8位置处的红色亚像素、S5R5位置处的绿色亚像素、S5R6位置处的红色亚像素、S5R7位置处的蓝色亚像素、S5R8位置的绿色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S6C7位置处的绿色亚像素和S6C8位置处的红色亚像素。其中,这些亚像素中的红色亚像素为S4C5位置处的亚像素、S4C8位置处的亚像素、S5R6位置处的亚像素、S6C5位置处的亚像素和S6C8位置处的亚像素。在计算S5R6位置的红色亚像素的目标亮度值时,根据S4C5位置处的红色亚像素、S4C8位置处的红色亚像素、S5R6位置处的红色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素和S6C8位置处的红色亚像素中每个红色亚像素的权重及原始亮度值实现。具体地,先用这五个位置处的红色亚像素的权重乘以对应原始亮度值,然后将各个结果相加得到S5R6位置处红色亚像素的目标亮度值。其中,在该举例中,以S5R6位置的红色亚像素参与计算为例进行了说明,具体实施时,S5R6位置的红色亚像素也可以不参与计算。
如图6所示的一种S5R5位置的绿色亚像素的采样区,其矩形采样区所包括的像素内的各个亚像素如图6中粗实线所对应的亚像素。具体地,其矩形采样区内的亚像素有:S4C3位置处的蓝色亚像素、S4C4位置的绿色亚像素、S4C5位置处的红色亚像素、S4C6位置处的蓝色亚像素、S4C7位置处的绿色亚像素、S4C8位置处的红色亚像素、S5R3位置处的红色亚像素、S5R4位置处的蓝色亚像素、S5R5位置处的绿色亚像素、S5R6位置的红色亚像素、S6C3位置处的蓝色亚像素、S6C4位置处的绿色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S6C7位置处的绿色亚像素、S6C8位置处的红色亚像素。其中,这些亚像素中的绿色亚像素为S4C4位置处的亚像素、S4C7位置处的亚像素、S5R5位置处的亚像素、S6C4位置处的亚像素和S6C7位置处的亚像素。在计算S5R5位置的绿色亚像素的目标亮度值时,根据S4C4位置处的绿色亚像素、S4C7位置处的绿色亚像素、S5R5位置处的绿色亚像素、S6C4位置处的绿色亚像素和S6C7位置处的绿黄色亚像素中每个绿色亚像素的权重及原始亮度值实现。具体地,先用这五个位置处的绿色亚像素的权重乘以对应原始亮度值,然后将各个结果相加得到S5R5位置处绿色亚像素的目标亮度值。其中,在该举例中,以S5R5位置的绿色亚像素参与计算为例进行了说明,具体实施时,S5R5位置的绿色亚像素也可以不参与计算。
如图7所示的一种S5R7位置的蓝色亚像素的采样区,其矩形采样区所包括的像素内的各个亚像素如图7中粗实线所对应的亚像素。具体地,其矩形采样区内的亚像素有:S4C5位置处的红色亚像素、S4C6位置的蓝色亚像素、S4C7位置处的绿色亚像素、S4C8位置处的红色亚像素、S4C9位置处的蓝色亚像素、S4C10位置处的绿色亚像素、S5R5位置处的绿色亚像素、S5R6位置处的红色亚像素、S5R7位置处的蓝色亚像素、S5R8位置的绿色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S6C7位置处的绿色亚像素、S6C8位置处的红色亚像素、S6C9位置处的蓝色亚像素、S6C10位置处的绿色亚像素。其中,这些亚像素中的蓝色亚像素为S4C6位置处的亚像素、S4C9位置处的亚像素、S5R7位置处的亚像素、S6C6位置处的亚像素和S6C9位置处的亚像素。在计算S5R7位置的蓝色亚像素的目标亮度值时,根据S4C6位置处的蓝色亚像素、S4C9位置处的蓝色亚像素、S5R7位置处的蓝色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素和S6C9位置处的蓝色亚像素中每个蓝色亚像素的权重及原始亮度值实现。具体地,先用这五个位置处的蓝色亚像素的权重乘以对应原始亮度值,然后将各个结果相加得到S5R7位置处蓝色亚像素的目标亮度值。其中,在该举例中,以S5R7位置的蓝色亚像素参与计算为例进行了说明,具体实施时,S5R67位置的红蓝色亚像素也可以不参与计算。
如图8所示的一种S6C5位置的红色亚像素的采样区,其矩形采样区所包括的像素内的各个亚像素如图8中粗实线所对应的亚像素。具体地,其矩形采样区内的亚像素有:S5R3位置处的红色亚像素、S5R4位置的蓝色亚像素、S5R5位置处的绿色亚像素、S5R6位置处的红色亚像素、S6C3位置处的蓝色亚像素、S6C4位置处的绿色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S7R3位置处的红色亚像素、S7R4位置的蓝色亚像素、S7R5位置处的绿色亚像素和S7R6位置处的红色亚像素。其中,这些亚像素中的红色亚像素为S5R3位置处的亚像素、S5R6位置处的亚像素、S6C5位置处的亚像素、S7R3位置处的亚像素和S7R6位置处的亚像素。在计算S6C5位置的红色亚像素的目标亮度值时,根据S5R3位置处的红色亚像素、S5R6位置处的红色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S7R3位置处的红色亚像素和S7R6位置处的红色亚像素中每个红色亚像素的权重及原始亮度值实现。具体地,先用这五个位置处的红黄色亚像素的权重乘以对应原始亮度值,然后将各个结果相加得到S6C5位置处红色亚像素的目标亮度值。其中,在该举例中,以S6C5位置的红色亚像素参与计算为例进行了说明,具体实施时,S6C5位置的红色亚像素也可以不参与计算。
如图9所示的一种S6C7位置的绿色亚像素的采样区,其矩形采样区所包括的像素内的各个亚像素如图9中粗实线所对应的亚像素。具体地,其矩形采样区内的亚像素有:S5R5位置处的绿色亚像素、S5R6位置的红色亚像素、S5R7位置处的蓝色亚像素、S5R8位置处的绿色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S6C7位置处的绿色亚像素、S6C8位置处的红色亚像素、S7R5位置处的绿色亚像素、S7R6位置的红色亚像素、S7R7位置处的蓝色亚像素和S7R8位置处的绿色亚像素。其中,这些亚像素中的绿色亚像素为S5R5位置处的亚像素、S5R8位置处的亚像素、S6C7位置处的亚像素、S7R5位置处的亚像素和S7R8位置处的亚像素。在计算S6C7位置的绿色亚像素的目标亮度值时,根据S5R5位置处的绿色亚像素、S5R8位置处的绿色亚像素、S6C7位置处的绿色亚像素、S7R5位置处的绿色亚像素和S7R8位置处的绿色亚像素中每个绿色亚像素的权重及原始亮度值实现。具体地,先用这五个位置处的绿色亚像素的权重乘以对应原始亮度值,然后将各个结果相加得到S6C7位置处绿色亚像素的目标亮度值。其中,在该举例中,以S6C7位置的绿色亚像素参与计算为例进行了说明,具体实施时,S6C7位置的绿色亚像素也可以不参与计算。
如图10所示的一种S6C6位置的蓝色亚像素的采样区,其矩形采样区所包括的像素内的各个亚像素如图10中粗实线所对应的亚像素。具体地,其矩形采样区内的亚像素有:S5R3位置处的红色亚像素、S5R4位置处的蓝色亚像素、S5R5位置处的绿色亚像素、S5R6位置的红色亚像素、S5R7位置处的蓝色亚像素、S5R8位置处的绿色亚像素、S6C5位置处的红色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S6C7位置处的绿色亚像素、S6C8位置处的红色亚像素、S7R3位置处的红色亚像素、S7R4位置处的蓝色亚像素、S7R5位置处的绿色亚像素、S7R6位置的红色亚像素、S7R7位置处的蓝色亚像素、S7R8位置处的绿色亚像素。其中,这些亚像素中的蓝色亚像素为S5R4位置处的亚像素、S5R7位置处的亚像素、S6C6位置处的亚像素、S7R4位置处的亚像素和S7R7位置处的亚像素。在计算S6C6位置的蓝色亚像素的目标亮度值时,根据S5R4位置处的蓝色亚像素、S5R7位置处的蓝色亚像素、S6C6位置处的蓝色亚像素、S7R4位置处的蓝色亚像素和S7R7位置处的蓝色亚像素中每个蓝色亚像素的权重及原始亮度值实现。具体地,先用这五个位置处的蓝色亚像素的权重乘以对应原始亮度值,然后将各个结果相加得到S6C6位置处蓝色亚像素的目标亮度值。其中,在该举例中,以S6C6位置的蓝色亚像素参与计算为例进行了说明,具体实施时,S6C6位置的蓝色亚像素也可以不参与计算。
可选地,结合上述采样区的具体结构,该任一亚像素可以为非边缘亚像素。其中,非边缘亚像素是指除位于像素阵列的第一行、最后一行、第一列和最后一列的亚像素之外的亚像素。具体地,当亚像素为非边缘亚像素时,便于分配采样区内各亚像素的权重,从而能够减少计算各个亚像素的目标亮度值时的计算量。
304:根据像素阵列中每个亚像素的目标亮度值对待显示图像进行显示,并通过光栅将显示的图像划分为多个视图。
具体地,在计算得到像素阵列中每个亚像素的目标亮度值后,可以控制驱动电路给每个亚像素发送携带目标亮度值的信号,使得各个亚像素最终显示的亮度为目标亮度值。
进一步地,为了使显示的图像呈现3D显示效果,可以通过光栅的遮光区和透光区将显示的图像划分为多个视图,并控制不同视图投射到用户的不同眼睛中。例如,可以通过光栅的遮光区和透光区将显示的图像划分为左视图和右视图,并在具体进行显示时,控制左视图和右视图分别投射到用户的左右眼,从而实现3D显示。
其中,在通过光栅将显示的图像划分为不同视图时,可以调整光栅与像素阵列的关系实现。具体地,可以调整光栅的遮光区和透光区,使像素阵列中的奇数列亚像素与左视图对应,偶数列亚像素与右视图对应。因此,在根据目标亮度值进行显示时,根据奇数列亚像素中各个亚像素的目标亮度值可以显示得到左视图,根据偶数列亚像素中各个亚像素的目标亮度值可以显示得到右视图。
由于在根据每个亚像素的目标亮度值进行显示时,每个亚像素的目标亮度值都是由其本身和采样区内的多个颜色相同的亚像素的原始亮度值共同决定的,因此,可在视觉上实现更高的分辨率,进而能够提高显示装置的PPI,从而使得显示的待显示图像更加清晰。
本发明实施例提供的方法,通过将delta结构的像素阵列和光栅结合形成能够实现3D显示效果的显示装置,并在使用该显示装置显示待显示图像时,对于一个亚像素,根据其原始亮度值及其采样区内各个亚像素的原始亮度值,计算该亚像素的目标亮度值后,根据每个亚像素的目标亮度值对待显示图像进行显示,并将显示的图像划分为多个视图,从而实现了3D显示。由于在计算目标亮度值时,一个亚像素借用了其采样区内其它亚像素的原始亮度值,因此,根据目标亮度值进行显示时,使显示装置实际显示分辨率大于显示装置的物理分辨率,提高了显示装置的PPI,进而提高了3D显示效果。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本发明的可选实施例,在此不再一一赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置至少包括像素阵列和光栅;
所述像素阵列包括多列像素,每个像素包括至少两个亚像素;
每列亚像素由至少三种颜色的亚像素循环排列而成,每列亚像素包括的亚像素数量相同,且每个亚像素的尺寸相同;
每个奇数列亚像素的上边缘对齐,每个偶数列亚像素的上边缘对齐,且奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位预设长度,所述预设长度小于一个亚像素的纵向长度;
任意相邻亚像素的颜色均不同;
所述光栅包括间隔设置的遮光区和透光区,所述光栅的遮光区遮挡所述像素阵列的部分区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述每个像素包括两个亚像素;
所述每列亚像素由红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素循环排列而成;
所述奇数列亚像素与偶数列亚像素之间纵向错位的预设长度为一个亚像素的二分之一纵向长度。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述光栅的遮光区和透光区呈竖直条形分布。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述遮光区遮挡奇数列亚像素的左半部分区域和偶数列亚像素的右半部分区域;
或者,所述遮光区遮挡奇数列亚像素的右半部分区域和偶数列亚像素的左半部分区域。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的显示装置,其特征在于,每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值介于1:1至2:1之间。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的显示装置,其特征在于,每个亚像素横向长度与纵向长度之间的比值为2:1。
7.一种显示方法,所述显示方法应用于权利要求1至6中任一权利要求所述的显示装置,其特征在于,所述显示方法包括:
根据待显示图像确定像素阵列中的每个亚像素的原始亮度值;
获取每个亚像素的采样区;
对于任一亚像素,根据所述任一亚像素的原始亮度值及所述任一亚像素的采样区内各亚像素的原始亮度值,计算所述任一亚像素的目标亮度值;
根据像素阵列中每个亚像素的目标亮度值对所述待显示图像进行显示,并通过光栅将显示的图像划分为多个视图。
8.根据权利要求7所述的显示方法,其特征在于,所述任一亚像素的采样区呈对称结构。
9.根据权利要求7所述的显示方法,其特征在于,所述任一亚像素的采样区为菱形采样区,所述菱形采样区的中心与所述任一亚像素的中心重合,所述菱形采样区的四个顶点分别为满足条件的亚像素的中心,所述满足条件的亚像素为与所述任一亚像素同行或同列,且与所述任一亚像素颜色相同的亚像素。
10.根据权利要求7所述的显示方法,其特征在于,所述任一亚像素的采样区为矩形采样区,所述矩形采样区的中心与所述任一亚像素的中心重合,所述矩形采样区的四个顶点分别为预设菱形各条边的中点,所述预设菱形的中心与所述任一亚像素的中心重合,所述预设菱形的四个顶点分别为满足条件的亚像素的中心,所述满足条件的亚像素为与所述任一亚像素同行或同列,且与所述任一亚像素颜色相同的亚像素。
11.根据权利要求9或10所述的显示方法,其特征在于,所述满足条件的亚像素为与所述任一亚像素同行或同列,且与所述任一亚像素颜色相同的亚像素中与所述任一亚像素距离最近的亚像素。
12.根据权利要求7至10中任一权利要求所述的显示方法,其特征在于,所述根据所述任一亚像素的原始亮度值及所述任一亚像素的采样区内各亚像素的原始亮度值,计算所述任一亚像素的目标亮度值,包括:
确定所述任一亚像素的采样区内与所述任一亚像素颜色相同的各个亚像素的权重;
根据所述任一亚像素的采样区内与所述任一亚像素颜色相同的各个亚像素的权重及原始亮度值,计算所述任一亚像素的目标亮度值。
13.根据权利要求7至10中任一权利要求所述的显示方法,其特征在于,所述任一亚像素为非边缘亚像素。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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