CN109581665A - 一种显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备，通过在衬底基板与显示面板之间设置与显示面板固定连接、与衬底基板滑动连接的移动结构，在显示的同时，控制移动结构在衬底基板上做快速往复移动以带动显示面板快速往复移动，由于像素区域的宽度大于或等于非像素区域的宽度，这样根据人眼的视觉暂留效应，可以使非像素区域显示与像素区域相同的内容，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题；为保证显示时画面能够得到及时切换，画面在显示时有一定的刷新频率，画面刷新一次的时间为刷新频率的倒数，因此为了防止图像串扰，将移动结构在预设周期内单次移动的时间设置成等于显示面板的画面刷新一次的时间。

Description

一种显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备
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、头戴式虚拟显示设备。
背景技术
随着电子产品的不断发展，虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备应运而生。VR作为一种新兴的娱乐电子设备，由于其能够提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制的观察三维空间内的事物，得到大量用户的追捧。
VR设备的显示图像直接关系到用户的使用效果。在VR头戴设备的显示中，画面显示的细腻程度受到显示模组的像素尺寸限制，目前用于VR显示的模组的像素尺寸还远远没有达到人眼的分辨率，因此会导致用户在使用VR设备时出现能看到像素网格，即纱窗效应，影响体验效果。
因此如何消除VR设备在显示时出现的纱窗效应是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备，用以解决现有VR设备在显示时出现纱窗效应的问题。
因此，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的显示面板，以及位于所述衬底基板与所述显示面板之间的移动结构；其中所述移动结构与所述显示面板之间固定连接，所述移动结构与所述衬底基板之间滑动连接；所述显示面板包括多个像素区域，以及位于所述像素区域之间的非像素区域；
所述移动结构用于在所述显示面板进行显示时，同时控制所述显示面板在预设周期内做往复移动；其中所述像素区域的宽度大于或等于所述非像素区域的宽度，所述预设周期为所述显示面板做一次往复移动所需的时间，且所述显示面板在所述预设周期内单次移动的时间等于所述显示面板的画面刷新一次的时间。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示面板单次移动的宽度等于所述像素区域的中心与所述非像素区域的中心之间的距离。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述移动结构与所述衬底基板之间采用燕尾卡槽连接。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述移动结构与所述显示面板之间采用刚性连接。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述移动结构包括压电陶瓷电动机。
相应地，本发明实施例还提供了一种头戴式虚拟显示设备，包括本发明实施例提供的上述显示装置。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述头戴式虚拟显示设备中，还包括与所述移动结构相连的控制单元，以及与所述控制单元相连的芯片；其中，
所述芯片用于发送移动指令；
所述控制单元用于接收所述移动指令，并根据所述移动指令控制所述移动结构在所述预设周期内进行往复移动。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置的显示方法，包括：
在显示阶段，同时控制所述显示面板在预设周期内做往复移动；其中所述像素区域的宽度大于或等于所述非像素区域的宽度，所述预设周期为所述显示面板做一次往复移动所需的时间，且所述显示面板在所述预设周期内单次移动的时间等于所述显示面板的画面刷新一次的时间。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，控制所述显示面板在所述预设周期内沿第一方向、所述第一方向的反方向做直线往复移动。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，所述预设周期为所述显示面板的画面刷新一次的时间的2倍。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，控制所述显示面板在所述预设周期内沿第一方向、第二方向、所述第一方向的反方向和所述第二方向的反方向形成的环形区域做直线往复移动。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，所述预设周期为所述显示面板的画面刷新一次的时间的4倍。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，所述显示面板单次移动的宽度等于所述像素区域的中心与所述非像素区域的中心之间的距离。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，所述预设周期为10ms或20ms。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示方法中，所述画面刷新一次的时间为8.3ms-16.7ms。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备，该显示装置通过在衬底基板与显示面板之间设置与显示面板固定连接、与衬底基板滑动连接的移动结构，在显示面板进行显示的同时，通过控制移动结构在衬底基板上做快速往复移动以带动显示面板快速往复移动，由于像素区域的宽度大于或等于非像素区域的宽度，这样根据人眼的视觉暂留效应，可以使非像素区域显示与像素区域相同的内容，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题；由于为了保证显示时画面能够得到及时切换，画面在显示时有一定的刷新频率，画面刷新一次的时间为刷新频率的倒数，因此为了防止图像串扰，将移动结构在预设周期内单次移动的时间设置成等于显示面板的画面刷新一次的时间。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四；
图5为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之五；
图6为本发明实施例提供的头戴式虚拟显示设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
附图中各层薄膜厚度、大小和形状不反映显示装置的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种显示装置，如图1所示，包括：衬底基板10，位于衬底基板10上的显示面板20，以及位于衬底基板10与显示面板20之间的移动结构30；其中移动结构30与显示面板20之间固定连接，移动结构30与衬底基板10之间滑动连接；如图2所示，显示面板20包括多个像素区域A，以及位于像素区域A之间的非像素区域B；
移动结构30用于在显示面板20进行显示时，同时控制显示面板20在预设周期内做往复移动；其中像素区域A的宽度大于或等于非像素区域B的宽度，预设周期为所述显示面板20做一次往复移动所需的时间，且显示面板20在所述预设周期内单次移动的时间等于显示面板20的画面刷新一次的时间。
本发明实施例提供的显示装置通过在衬底基板与显示面板之间设置与显示面板固定连接、与衬底基板滑动连接的移动结构，在显示面板进行显示的同时，通过控制移动结构在衬底基板上做快速往复移动以带动显示面板快速往复移动，由于像素区域的宽度大于或等于非像素区域的宽度，这样根据人眼的视觉暂留效应，可以使非像素区域显示与像素区域相同的内容，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题；由于为了保证显示时画面能够得到及时切换，画面在显示时有一定的刷新频率，画面刷新一次的时间为刷新频率的倒数，因此为了防止图像串扰，将移动结构在预设周期内单次移动的时间设置成等于显示面板的画面刷新一次的时间。
需要说明的是，本发明实施例中的往复移动是指在预设周期内，被移动对象从起始位置经历若干次直线运动后又回到起始位置。
在具体实施时，如图1、图2和图4所示，在显示的同时，由于本发明的实施例是通过移动结构30带动显示面板20进行移动，因此显示面板20中的呈阵列分布的像素单元(图2中像素区域A的球形表示)也是整体移动的，图2中以各列像素单元在预设周期内向右快速移动(实线箭头所示)，并快速向左移动(虚线箭头所示)，对应的向右快速移动的效果图如图3所示，非像素区域B中的球形表示像素区域A中的像素单元向非像素区域B移动的效果图，即各列像素单元在预设周期内做快速往复移动；如图4所示，由于每一像素区域A的四周均具有非像素区域B，因此为了进一步提高显示画面的均一性，可以显示面板20在预设周期内按照如图4所示的箭头1、箭头2、箭头3、箭头4的方向做循环往复移动，对应的每一次移动的效果图如图5所示，即使显示面板20的每一像素单元同时做循环往复移动，因此上述两种移动方式均可以使非像素区域B显示与像素区域A显示相同的内容，从而解决纱窗效应的问题。当然具体实施时，也可以以各行像素单元在预设周期内做快速往复移动，效果与以各列像素单元在预设周期内做快速往复移动的效果相同，在此不做赘述。
在具体实施时，由于显示面板的像素尺寸还远远没有达到人眼的分辨率，非像素区域不发光，因此导致用户在使用VR设备时出现能看到像素网格，即纱窗效应，从而影响体验效果。因此在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图2所示，显示面板单次移动的宽度等于像素区域A的中心与非像素区域B的中心之间的距离，这样在显示的时候可以根据人眼的视觉暂留效应，使非像素区域B显示与像素区域A相同的内容，显示面板不会产生亮度分布不均匀的情况，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题。
需要说明的是，如图2所示，由于显示面板的非像素区域B一般比像素区域A小得多，但为了清楚的示意，本发明实施例的附图中是以像素区域A的大小与非像素区域B的大小相同来进行说明的，目的只是示意说明本发明内容。
在具体实施时，为保证移动结构移动的平稳性，并且保证移动结构只能够进行直线移动，在本发明实施例提供的上述显示装置中，移动结构与衬底基板之间采用燕尾卡槽连接，这样可以使移动结构与衬底基板之间为面接触的方式，保证移动结构移动的平稳性。
在具体实施时，由于移动结构带动显示面板移动，因此为了保证显示面板与移动结构之间连接的稳固性，在本发明实施例提供的上述显示装置中，移动结构与显示面板之间采用刚性连接。
在具体实施时，由于像素区域和非像素区域的尺寸都是非常小的，为了保证移动的精度，在本发明实施例提供的上述显示装置中，移动结构可以包括压电陶瓷电动机。
需要说明的是，压电陶瓷电动机是基于压电现象产生超声驻波的原理而开发的，应用于运动控制领域的精密电动机，也称超声波电动机。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种头戴式虚拟显示设备，包括本发明实施例提供的上述显示装置。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述头戴式虚拟显示设备中，如图6所示，还包括与移动结构30相连的控制单元40，以及与控制单元40相连的芯片50；其中，
芯片50用于发送移动指令；具体地，芯片50发送移动结构30是以图2还是图4的方式进行往复移动，包括移动的方向以及移动的周期等；
控制单元40用于接收移动指令，并根据移动指令控制移动结构30在预设周期内进行往复移动。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述头戴式虚拟显示设备中，如图6所示，还包括与控制单元40相连的电源50，电源50的作用是给控制单元40充电以保证正常工作。
对于该头戴式虚拟显示设备的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为本发明的限制。该头戴式虚拟显示设备的实施可以参见上述显示装置的实施例，重复之处不再赘述。
在具体实施时，该头戴式虚拟显示设备可以为头戴式虚拟显示头盔等。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置的显示方法，包括：
在显示阶段，同时控制显示面板在预设周期内做往复移动；其中像素区域的宽度大于或等于非像素区域的宽度，预设周期为所述显示面板做一次往复移动所需的时间，且显示面板在所述预设周期内单次移动的时间等于显示面板的画面刷新一次的时间。
本发明实施例提供的显示装置的显示方法，在显示面板进行显示的同时，通过控制移动结构在衬底基板上做快速往复移动以带动显示面板快速往复移动，由于像素区域的宽度大于或等于非像素区域的宽度，这样根据人眼的视觉暂留效应，可以使非像素区域显示与像素区域相同的内容，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题；由于为了保证显示时画面能够得到及时切换，画面在显示时有一定的刷新频率，画面刷新一次的时间为刷新频率的倒数，因此为了防止图像串扰，将移动结构在预设周期内单次移动的时间设置成等于显示面板的画面刷新一次的时间。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示方法中，如图2所示，控制显示面板(对应各列像素单元)在预设周期内沿第一方向(实线箭头所示)、第一方向的反方向(虚线箭头所示)做直线往复移动。因此这样在显示的时候可以根据人眼的视觉暂留效应，使非像素区域B显示与像素区域A相同的内容，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题。
在具体实施时，当采用图2所示的移动方式进行往复移动时，画面在显示时像素有一定的刷新频率，以f表示刷新频率，即画面刷新一次的时间为1/f，为了保证画面能够得到及时切换，即为了防止图像串扰，需要保证显示面板的运动周期(即上述预设周期T1)与画面的刷新频率f相匹配，由于在预设周期内显示面板移动两次，显示面板每移动一次，画面就需要刷新一次，即显示面板在预设周期内单次移动的时间等于画面刷新一次的时间，本实施例中显示面板在预设周期内移动了两次，因此需要满足1/f＝T1/2，因此在本发明实施例提供的上述显示方法中，预设周期T1为显示面板的画面刷新一次的时间1/f的2倍。
在具体实施时，由于每一像素区域的四周均具有非像素区域，因此为了进一步提高显示画面的均一性，在本发明实施例提供的上述显示方法中，如图4所示，控制显示面板(对应每一像素单元)在预设周期内沿第一方向(图4中横向箭头1)、第二方向(图4中竖向箭头2)、第一方向的反方向(图4中横向箭头3)和第二方向的反方向(图4中竖向箭头4)形成的环形区域做直线往复移动。图4对应的每一次移动对应的效果图如图5所示，最终在预设周期内像素单元回到原始位置。
在具体实施时，当采用图4所示的移动方式进行往复移动时，画面在显示时像素有一定的刷新频率，以f表示刷新频率，即画面刷新一次的时间为1/f，为了保证画面能够得到及时切换，即为了防止图像串扰，需要保证显示面板的运动周期(即上述预设周期T2)与画面的刷新频率f相匹配，由于在预设周期内显示面板移动四次，显示面板每移动一次，画面就需要刷新一次，即显示面板在预设周期内单次移动的时间等于画面刷新一次的时间，本实施例中显示面板在预设周期内移动了四次，因此需要满足1/f＝T2/4，因此在本发明实施例提供的上述显示方法中，预设周期T2为显示面板的画面刷新一次的时间1/f的4倍。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示方法中，预设周期为10ms或20ms。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示方法中，画面刷新一次的时间为8.3ms-16.7ms。
在具体实施时，为了保证显示画面的均一性，在本发明实施例提供的上述显示方法中，如图2所示，显示面板单次移动的宽度等于像素区域A的中心与非像素区域B的中心之间的距离，这样在显示的时候可以根据人眼的视觉暂留效应，使非像素区域B显示与像素区域A相同的内容，显示面板不会产生亮度分布不均匀的情况，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题。
本发明实施例提供的显示装置及其显示方法、头戴式虚拟显示设备，该显示装置通过在衬底基板与显示面板之间设置与显示面板固定连接、与衬底基板滑动连接的移动结构，在显示面板进行显示的同时，通过控制移动结构在衬底基板上做快速往复移动以带动显示面板快速往复移动，由于像素区域的宽度大于或等于非像素区域的宽度，这样根据人眼的视觉暂留效应，可以使非像素区域显示与像素区域相同的内容，从而解决现有VR设备在显示时出现的纱窗效应的问题；由于为了保证显示时画面能够得到及时切换，画面在显示时有一定的刷新频率，画面刷新一次的时间为刷新频率的倒数，因此为了防止图像串扰，将移动结构在预设周期内单次移动的时间设置成等于显示面板的画面刷新一次的时间。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的显示面板，以及位于所述衬底基板与所述显示面板之间的移动结构；其中所述移动结构与所述显示面板之间固定连接，所述移动结构与所述衬底基板之间滑动连接；所述显示面板包括多个像素区域，以及位于所述像素区域之间的非像素区域；
所述移动结构用于在所述显示面板进行显示时，同时控制所述显示面板在预设周期内做往复移动；其中所述像素区域的宽度大于或等于所述非像素区域的宽度，所述预设周期为所述显示面板做一次往复移动所需的时间，且所述显示面板在所述预设周期内单次移动的时间等于所述显示面板的画面刷新一次的时间。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板单次移动的宽度等于所述像素区域的中心与所述非像素区域的中心之间的距离。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述移动结构与所述衬底基板之间采用燕尾卡槽连接。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述移动结构与所述显示面板之间采用刚性连接。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述移动结构包括压电陶瓷电动机。
6.一种头戴式虚拟显示设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的显示装置。
7.如权利要求6所述的头戴式虚拟显示设备，其特征在于，还包括与所述移动结构相连的控制单元，以及与所述控制单元相连的芯片；其中，
所述芯片用于发送移动指令；
所述控制单元用于接收所述移动指令，并根据所述移动指令控制所述移动结构在所述预设周期内进行往复移动。
8.一种如权利要求1-5任一项所述的显示装置的显示方法，其特征在于，包括：
在显示阶段，同时控制所述显示面板在预设周期内做往复移动；其中所述像素区域的宽度大于或等于所述非像素区域的宽度，所述预设周期为所述显示面板做一次往复移动所需的时间，且所述显示面板在所述预设周期内单次移动的时间等于所述显示面板的画面刷新一次的时间。
9.如权利要求8所述的显示方法，其特征在于，控制所述显示面板在所述预设周期内沿第一方向、所述第一方向的反方向做直线往复移动。
10.如权利要求9所述的显示方法，其特征在于，所述预设周期为所述显示面板的画面刷新一次的时间的2倍。
11.如权利要求8所述的显示方法，其特征在于，控制所述显示面板在所述预设周期内沿第一方向、第二方向、所述第一方向的反方向和所述第二方向的反方向形成的环形区域做直线往复移动。
12.如权利要求11所述的显示方法，其特征在于，所述预设周期为所述显示面板的画面刷新一次的时间的4倍。
13.如权利要求8-12任一项所述的显示方法，其特征在于，所述显示面板单次移动的宽度等于所述像素区域的中心与所述非像素区域的中心之间的距离。
14.如权利要求8-12任一项所述的显示方法，其特征在于，所述预设周期为10ms或20ms。
15.如权利要求10或12所述的显示方法，其特征在于，所述画面刷新一次的时间为8.3ms-16.7ms。
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