顯示裝置的驅動方法及系統與流程

本發明涉及顯示器技術領域，具體涉及一種顯示裝置的驅動方法及系統。

背景技術：

平板顯示裝置具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用。現有的平板顯示裝置主要包括液晶顯示裝置(liquidcrystaldisplay，lcd)及有機電致發光二極管(organiclightemittingdiode，oled)顯示裝置。

近年來，大尺寸面板在終端市場中占比份額逐漸提高，然而當顯示裝置的面板尺寸逐漸加大后，觀看者視角范圍也相應增加，由此導致面板因視角所引起的色度及亮度偏差的問題更加凸顯。如何解決顯示裝置的大視角色偏問題是業內急需解決的問題。

技術實現要素：

鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種顯示裝置的驅動方法及系統，解決顯示裝置的大視角色偏問題。

為了達到上述的目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種顯示裝置的驅動方法，所述顯示裝置包括多個像素單元，其中，所述驅動方法包括：接收待顯示的初始圖像數據；對觀看者進行定位，獲取觀看者相對于每個像素單元的觀看視角；對觀看視角大于閾值的第一像素單元的圖像數據進行色偏補償；根據補償后的圖像數據驅動所述顯示裝置顯示圖像。

其中，所述觀看視角的閾值為0°～5°。

其中，所述觀看視角的計算公式為：式中，γ為觀看視角的角度，h為觀看者在顯示裝置的顯示平面上的投影點到所述像素單元的距離，d為觀看者與顯示裝置的顯示平面的垂直距離。

其中，所述第一像素單元根據補償后的圖像數據所顯示的圖像，相當于所述第一像素單元根據初始圖像數據在觀看視角不大于閾值時所顯示的圖像。

其中，所述第一像素單元的初始圖像數據的紅、綠、藍三原色的灰階分量分別為ri、gi和bi，補償后的圖像數據的紅、綠、藍三原色的灰階分量分別為ri′、gi′和bi′，紅、綠、藍三原色的灰階增量分別為δr＝ri′-ri、δg＝gi′-gi和δb＝bi′-bi；其中，紅、綠、藍三原色的灰階增量δr、δg和δb按照以下公式(ⅰ)或(ⅱ)計算獲得：

公式(ⅰ)和公式(ⅱ)中，

公式(ⅲ)中，應用灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式：

其中，公式(ⅴ)是灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換矩陣，其中的函數f是關于觀看視角的角度γ的已知函數；

其中，以上公式中，α是不大于觀看視角的閾值的角度，θ是大于閾值的觀看視角的角度。

本發明還提供了一種顯示裝置的驅動系統，所述顯示裝置包括多個像素單元，其中，所述驅動系統包括：數據輸入單元，用于接收待顯示的初始圖像數據；位置偵測單元，用于對觀看者進行定位；視角計算單元，用于計算獲取觀看者相對于每個像素單元的觀看視角；數據補償單元，用于對觀看視角大于閾值的第一像素單元的圖像數據進行色偏補償，計算獲取補償后的圖像數據；數據輸出單元，用于將補償后的圖像數據輸出至顯示裝置的像素單元。

其中，所述位置偵測單元包括攝像頭以及紅外傳感器和/或超聲波傳感器；所述視角計算單元根據預設的計算公式計算每個像素單元的觀看視角，所述觀看視角的計算公式為：式中，γ為觀看視角的角度，h為觀看者在顯示裝置的顯示平面上的投影點到所述像素單元的距離，d為觀看者與顯示裝置的顯示平面的垂直距離，參數h和d由所述位置偵測單元偵測獲取。

其中，所述數據補償單元中預設有觀看視角的閾值，所述觀看視角的閾值為0°～5°。

其中，所述數據補償單元對圖像數據進行色偏補償后，所述第一像素單元根據補償后的圖像數據所顯示的圖像，相當于所述第一像素單元根據初始圖像數據在觀看視角不大于閾值時所顯示的圖像。

其中，所述第一像素單元的初始圖像數據的紅、綠、藍三原色的灰階分量分別為ri、gi和bi，補償后的圖像數據的紅、綠、藍三原色的灰階分量分別為ri′、gi′和bi′，紅、綠、藍三原色的灰階增量分別為δr＝ri′-ri、δg＝gi′-gi和δb＝bi′-bi；其中，所述數據補償單元根據以下公式計算獲取紅、綠、藍三原色的灰階增量δr、δg和δb：

公式(ⅰ)和公式(ⅱ)中，

公式(ⅲ)中，應用灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式：

其中，公式(ⅴ)是灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換矩陣，其中的函數f是關于觀看視角的角度γ的已知函數；

其中，以上公式中，α是不大于觀看視角的閾值的角度，θ是大于閾值的觀看視角的角度。

本發明實施例提供的顯示裝置的驅動方法及系統，通過對觀看者進行定位，計算獲取觀看者相對于每個像素單元的觀看視角，對觀看視角大于閾值的像素單元的圖像數據進行色偏補償，有效地改善了顯示裝置的大視角色偏問題。其中，當觀看者的位置發生變化時，該方法可以及時快速地重新確定各個像素單元的補償值，具有實時改善色偏問題的有點。另外，該方法中不需要對像素單元的像素結構進行改變，僅需要根據觀看者實時的觀看視角的角度大小，對產生色偏的像素單元進行驅動數據的調整，其具有良好的通用性，可應用于多種類型的顯示裝置中。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的顯示裝置的驅動系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的顯示裝置的驅動方法的步驟流程圖；

圖3是本發明實施例中觀看者相對于像素單元的觀看視角的示例性圖示。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。這些優選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據附圖描述的本發明的實施方式僅僅是示例性的，并且本發明并不限于這些實施方式。

在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關系不大的其他細節。

本實施例主要提供了一種用于改善大視角色偏問題的顯示裝置的驅動方法以及相應的驅動系統。

如圖1所示，所述顯示裝置包括驅動系統100和顯示面板200，所述驅動系統100向所述顯示面板200提供顯示數據，以驅動所述顯示面板200顯示相應的圖像。其中，所述顯示面板200中陣列設置有多個像素單元2。

其中，如圖1所示，本實施例中的顯示裝置的驅動系統100包括數據輸入單元11、位置偵測單元12、視角計算單元13、數據補償單元14和數據輸出單元15。所述數據輸入單元11用于接收待顯示的初始圖像數據；所述位置偵測單元12用于對觀看者進行定位；所述視角計算單元13用于計算獲取觀看者相對于每個像素單元的觀看視角；所述數據補償單元14用于對觀看視角大于閾值的像素單元20的圖像數據進行色偏補償，計算獲取補償后的圖像數據；所述數據輸出單元15用于將補償后的圖像數據輸出至所述顯示面板200的像素單元2。

其中，如圖2所示，本實施例中的顯示裝置的驅動方法包括步驟：

s1、接收待顯示的初始圖像數據。其中，由所述數據輸入單元11接收待顯示的初始圖像數據，通常地，所述初始圖像數據是指圖像的灰階值。

s2、對觀看者進行定位，獲取觀看者相對于每個像素單元的觀看視角。其中，由所述位置偵測單元12用于對觀看者進行定位，由所述視角計算單元13根據所述位置偵測單元12獲取的定位參數，計算出觀看者相對于每個像素單元2的觀看視角。其中，觀看視角γ是指觀看像素單元顯示畫面的視線方向與像素單元法線方向的夾角，所述觀看視角γ的計算公式為：式中，γ為觀看視角的角度，h為觀看者在顯示裝置的顯示平面上的投影點到所述像素單元2的距離，d為觀看者與顯示裝置的顯示平面的垂直距離，參數h和d由所述位置偵測單元12偵測獲取。

在本實施例中，如圖1所示，所述位置偵測單元12包括攝像頭121以及紅外傳感器122和超聲波傳感器123，通過使用攝像頭121以及紅外傳感器122和超聲波傳感器123的探測，獲取觀看者相對顯示面板200的位置。需要說明的是，本實施例中所述的觀看者的位置，具體是指觀看者的眼睛的位置。在另外的一些實施例中，所述位置偵測單元12也可以是僅包括攝像頭121以及紅外傳感器122或超聲波傳感器123。

進一步地，所述位置偵測單元12可以是直接集成設置在顯示面板200，也可以是獨立地設置在所述顯示面板200之外。

其中，對應顯示面板200中不同位置的像素單元2，觀看者的觀看視角是有差別的。如圖3所示，對于顯示面板200中不同位置的第一像素單元21和第二像素單元22，兩者具有相對于觀看者m(o為投影點)具有不同的觀看視角。位于顯示面板200其中一端的第一像素單元21對應的觀看視角而位于顯示面板200另一端的第二像素單元22對應的觀看視角

s3、對觀看視角大于閾值的第一像素單元的圖像數據進行色偏補償。其中，所述數據補償單元14用于對觀看視角大于閾值的像素單元20的圖像數據進行色偏補償，計算獲取補償后的圖像數據。

具體地，首先需要在所述數據補償單元14中預設有觀看視角的閾值γ0，然后將步驟s2獲取的觀看者相對于每個像素單元的觀看視角γ與閾值γ0比較，當γ＞γ0，則需要對該像素單元進行色偏補償。

以圖3中的第一像素單元21和第二像素單元22為例，若預設的觀看視角的閾值γ0為：γ1＞γ0≥γ2，則需要對第一像素單元21進行色偏補償，不需要對第二像素單元22進行色偏補償，或者說對第二像素單元22進行色偏補償的補償值為0。

比較優選的技術方案中，所述觀看視角的閾值γ0設置在0°～5°的范圍內，此時，觀看視角γ小于或等于閾值γ0，其引起的色偏很小，可以忽略。最為優選的方案是，閾值γ0設置為0°，即，只要是觀看視角γ不為0的像素單元，都需要進行色偏補償。

s4、根據補償后的圖像數據驅動所述顯示裝置顯示圖像。其中，由所述數據輸出單元15用于將補償后的圖像數據輸出至所述顯示面板200的像素單元2。需要說明的是，在此，所述補償后的圖像數據包括進行色偏補償的像素單元的圖像數據，還包括根據步驟3的判斷未進行色偏補償(或者說是補償值為0)的像素單元的圖像數據。

其中，對于對觀看視角大于閾值的像素單元的圖像數據進行色偏補償的補償值，需要按照以下思路進行：所述數據補償單元14對圖像數據進行色偏補償后，所述第一像素單元根據補償后的圖像數據所顯示的圖像，相當于所述第一像素單元根據初始圖像數據在觀看視角不大于閾值時所顯示的圖像。

下面介紹一種進行色偏補償的補償值的計算方式。

需要進行色偏補償的第一像素單元的初始圖像數據中，其紅、綠、藍三原色的灰階分量分別為ri、gi和bi，進行色偏補償后，其補償后的圖像數據的紅、綠、藍三原色的灰階分量分別為ri′、gi′和bi′，則紅、綠、藍三原色的灰階增量分別為δr＝ri′-ri、δg＝gi′-gi和δb＝bi′-bi。其中，紅、綠、藍三原色的灰階增量δr、δg和δb即為進行色偏補償的補償值。

具體地，所述數據補償單元14根據以下公式計算獲取紅、綠、藍三原色的灰階增量δr、δg和δb：

公式(ⅰ)和公式(ⅱ)中，

公式(ⅲ)中，應用灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式：

其中，公式(ⅴ)是灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換矩陣，其中的函數f是關于觀看視角的角度γ的已知函數；

其中，以上公式中，α是一個參考的視角角度，其取值是不大于觀看視角的閾值，θ是需要進行色偏補償的第一像素單元的觀看視角，其是大于閾值的觀看視角的角度。

一、以上公式(ⅰ)的推導過程如下：

(11)、對于觀看視角為θ的第一像素單元，根據灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式，計算出：

(12)、以第一像素單元在觀看視角為α作為參考標準，根據灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式，計算出：

(13)、初始圖像數據為ri、gi和bi的第一像素單元，在觀看視角為θ時呈現的圖像，相當于該像素單元初始圖像數據為ri-δr、gi-δg和bi-δb在觀看視角為α時呈現的圖像，由此獲得以下公式：

因此，

由此獲得公式(ⅰ)：

在最為優選的方案中，以第一像素單元在觀看視角為α＝0時作為參考標準，則公式(ⅰ)具體變化為：

二、以上公式(ⅱ)的推導過程如下：

(21)、對于觀看視角為θ的第一像素單元，根據灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式，計算出：

(22)、以第一像素單元在觀看視角為α作為參考標準，根據灰階值ri、gi和bi轉換為ciexyz顏色體系中x、y、z的轉換公式，計算出：

(23)、初始圖像數據為ri、gi和bi的第一像素單元，在觀看視角為α時呈現的圖像，相當于該像素單元初始圖像數據為ri+δr、gi+δg和bi+δb在觀看視角為θ時呈現的圖像，由此獲得以下公式：

因此，

由此獲得公式(ⅱ)：

在最為優選的方案中，以第一像素單元在觀看視角為α＝0時作為參考標準，則公式(ⅱ)具體變化為：

需要說明的是，在本實施例提供的驅動方法的步驟s2中，由于需要計算每一個像素單元的觀看視角γ，其計算量很大，驅動系統的設計難度也較大。為了降低計算量以及降低驅動系統的設計難度，可以按照以下方式改善：

將顯示面板200劃分為多個子區域，每個子區域包含m行×n列的像素單元，m、n均為整數。例如m、n均為4～10之間的整數。

在每一個子區域中選取一個像素單元作為代表，例如選取每一個子區域中位于最中間的像素單元作為代表；

計算獲取觀看者相對于作為代表的像素單元的觀看視角，并以該觀看視角作為對應子區域中所有像素單元的觀看視角。

通過劃分子區域，僅計算該區域中的一個像素單元作為子區域中所有像素單元的觀看視角，可以大大地減小計算量，降低難度。另外，通過適當選取子區域的面積(所包含的像素單元的數量)，在子區域中各個像素單元的實際觀看視角的偏差不大，完全可以達到改善色偏的要求。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示裝置的驅動方法及系統，通過對觀看者進行定位，計算獲取觀看者相對于每個像素單元的觀看視角，對觀看視角大于閾值的像素單元的圖像數據進行色偏補償，有效地改善了顯示裝置的大視角色偏問題。其中，當觀看者的位置發生變化時，該方法可以及時快速地重新確定各個像素單元的補償值，具有實時改善色偏問題的有點。另外，該方法中不需要對像素單元的像素結構進行改變，僅需要根據觀看者實時的觀看視角的角度大小，對產生色偏的像素單元進行驅動數據的調整，其具有良好的通用性，可應用于多種類型的顯示裝置中。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本申請的具體實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。