一种显示设备及其像素校准方法与流程

本技术涉及显示，尤其涉及一种显示设备及其像素校准方法。

背景技术：

1、ar(augmented reality，增强现实)显示设备是一种实时采集现实世界信息，并将虚拟信息、图像等与现实世界相结合的显示技术。在信息显示方面，ar显示设备不再受限于实体屏幕，而是可以在整个物理空间中显示，采用虚实结合的方式，可以在物理实体的基础上实时显示虚拟信息。

2、为了提高ar显示设备的分辨率，可以对ar显示设备的结构进行特别设计，例如ar显示设备可以包括：显示模组、合光元件和镜头组件，显示模组包括蓝色显示面板、红色显示面板和绿色显示面板这三个单色显示面板，合光元件包括三个入光面和一个出光面，三个单色显示面板分别设于三个入光面，镜头组件位于出光面，合光元件对三个单色显示面板出射的光进行合光，使得合光后的光线通过镜头组件后成像。由于三个单色显示面板中的每个像素发出的光在叠加后均会形成一个全彩像素，所以可以有效提高显示模组中全彩像素的数量，从而提高ar显示设备的分辨率。

3、并且，为了避免显示时出现错位，需要对三个单色显示面板中的像素进行对位，使得每个颜色的像素均一一对位设置，以实现全彩显示。然而，在ar显示设备的使用过程中，因三个单色显示面板的膨胀程度存在差异，导致原本准确对位的三个单色显示面板产生新的偏差，导致显示画面出现错位。

技术实现思路

1、本技术提供一种显示设备及其像素校准方法，用于对各显示面板中的像素进行校准，使得各显示面板中用于发光的像素一一对位设置，避免显示画面出现错位，提高显示效果。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种显示设备的像素校准方法，首先介绍一下显示设备的结构，该显示设备包括：显示模组、合光元件和镜头组件，显示模组包括多个显示面板，多个显示面板中至少一个显示面板为单色显示面板。例如，显示面板设置有两个，其中一个为单色显示面板(也即该显示面板中各像素发出的光的颜色均相同)，另一个为双色显示面板(也即该显示面板中具有发出两种颜色的光的像素)；或者，显示面板设置有三个，三个显示面板均为单色显示面板，且三个显示面板用于发射不同颜色的光，如发射蓝光的蓝色显示面板、发射红光的红色显示面板和发光绿光的绿色显示面板。显示面板包括多个像素，显示面板在显示时多个像素中部分像素发光；也就是说，每个显示面板均包括很多的像素，对于任一显示面板而言，在显示时只有部分像素在发光，其余像素不发光。合光元件包括多个入光面和出光面，多个显示面板分别设于各入光面，镜头组件位于出光面，合光元件用于对多个显示面板出射的光进行合光，使得合光后的光线通过镜头组件后可以成像。在一些实施例中，该显示设备可以为ar显示设备，当然，也可以为其他近眼显示设备，此处不做限定。

3、基于上述显示设备，本技术实施例提供的像素校准方法可以包括：

4、在开启自动校准功能，且满足预设自动校准条件时，获取所述显示模组的当前温度；

5、根据预设的温度范围与像素校准策略的对应关系，确定所述当前温度所属的温度范围对应的像素校准策略；

6、根据确定出的所述像素校准策略，从所述多个显示面板中找出待校准显示面板，确定所述待校准显示面板中用于发光的所述像素，以使各所述显示面板中用于发光的所述像素一一对位设置。

7、这样，通过执行上述像素校准过程，可以在开启自动校准功能，且满足预设自动校准条件时，自动执行像素校准过程，使得校准后各显示面板用于发光的像素一一对位设置，消除错位的现象，从而提高显示设备的显示效果。

8、在一些实施例中，可以在显示设备中设置控制自动校准功能开启和关闭的功能按钮，该功能按钮可以为设置在显示设备表面的机械按钮，或者设置在显示设备的显示屏中的虚拟按钮，在点击了功能按钮时，即开启自动校准功能，再次点击该功能按钮时，则关闭自动校准功能。当然，功能按钮的操作方式与自动校准功能的开启和关闭的控制方式，并不限于上述列举的这种，只要能够通过功能按钮控制自动校准功能的开启和关闭，均属于本技术实施例的保护范围。

9、在一些实施例中，预设自动校准条件可以包括：到达预设的像素校准周期；和/或，显示设备为ar显示设备时，到达ar显示设备的收起时刻。其中，以显示设备为ar眼镜为例，ar眼镜具有可折叠镜腿时，在可折叠镜腿被折叠起来时，即满足预设自动校准条件，触发像素校准的过程。当然，在显示设备为其他ar显示设备，或不具有可折叠镜腿时，还可以在显示设备被收起装进保护套或保护盒中时，即满足预设自动校准条件，触发像素校准的过程。

10、并且，在预设自动校准条件包括到达预设的像素校准周期时，每到达预设的像素校准周期，且在自动校准功能开启时，均会触发像素校准过程；其中，像素校准周期可以根据校准的精准度要求、各显示面板的膨胀差异、以及对显示效果的要求等因素进行设置，可以设置的长一些，也可以设置的短一些，在此并不限定。在预设自动校准条件包括到达ar显示设备的收起时刻时，只要ar显示设备收起即触发像素校准过程，从而执行像素的校准。当然，如果将到达预设的像素校准周期看作是条件a，将到达ar显示设备的收起时刻看作是条件b时，预设自动校准条件还可以既包括条件a还可以包括条件b，这样一来，在ar显示设备收起时即触发一次像素校准过程，除这一时刻之外每到达一次像素校准周期时，就触发一次像素校准过程，如此可以实时保证显示设备的显示效果，避免出现像素错位的现象。

11、在一些实施例中，在获取显示模组的当前温度时，可以通过设置在显示模组中的温度传感器来实现。其中，温度传感器可以设置有一个，该温度传感器可以设置在显示模组中的任何位置，例如但不限于设于任一显示面板的非发光面，通过该温度传感器采集到的温度即为显示模组的温度。这样仅通过一个温度传感器即可获取到显示模组的温度，简化了显示设备的结构，还可以简化温度的获取方式。或者，温度传感器还可以设置有多个，各温度传感器可以分别设置在各显示面板的非发光面，这样通过各温度传感器可以采集到多个温度，然后计算各温度的平均值、或选择各温度中的最大值、或选择各温度中的中间值作为显示模组的温度。这样，可以获取到多个不同位置的温度，从而可以根据实际需要选择出合适的温度作为显示模组的温度，使得获取到的显示模组的温度更加准确可靠，有利于提高像素校准的准确性。

12、在一些实施例中，可以在前期测量显示设备的工作环境温度导致的像素错位情况，以找到对应的像素校准策略，从而形成温度范围与像素校准策略的对应关系，以便于在获取到显示模组的当前温度时，从对应关系中找出当前温度所属的温度对应的像素校准策略。

13、在一些实施例中，在开启自动校准功能，但不满足预设自动校准条件时，说明当前不需要进行像素校准，这时可以保持各显示面板中用于发光的像素不变，如当前各显示面板中哪些像素被驱动发光，那么接下来依然驱动这些像素发光，从而保持当前各显示面板的对位状态，保持显示设备当前的显示效果。

14、在一些实施例中，开启自动校准功能后，在第i(i为正整数)次满足自动校准条件时，可以从对应关系中找到显示模组的温度所属的温度范围(假设记为温度范围i)对应的像素校准策略(假设记为像素校准策略i)，且执行了相应地像素校准操作。在第i+1次满足自动校准条件时，依然可以从对应关系中找到显示模组的温度所属的温度范围对应的像素校准策略。

15、但是，如果第i+1次找到的显示模组的温度所属的温度范围依然为温度范围i时，说明第i次和第i+1次获取到的显示模组的温度属于同一温度范围，第i次和第i+1次获取到的显示模组的温度差异较小，由于第i次已经执行了像素校准操作，所以显示面板当前大概率不会存在错位的现象，进而第i+1次可以无需再进行像素校准，保持各显示面板中用于发光的像素不变即可，从而保持当前各显示面板的状态。

16、如果第i+1次找到的显示模组的温度所属的温度范围不是温度范围i时，说明第i次和第i+1次获取到的显示模组的温度不属于同一温度范围，第i次和第i+1次获取到的显示模组的温度差异较大，这种情况下即使第i次已经执行了像素校准操作，但当前很可能仍然存在错位的现象，所以在第i+1次时，依然需要采用找出的像素校准策略进行像素校准，以消除错位的现象，提高显示效果。

17、这样，既可以有效减少控制器的处理量和运算量，降低显示设备的功耗，还可以有效提高显示设备的显示效果。

18、上述内容介绍的是开启自动校准功能时如何执行像素校准，但在实际情况中，也存在未开启自动校准功能的情况，此时可以按照以下过程实现像素校准：

19、获取通过镜头组件呈现的图像；

20、判断获取到的图像中像素是否发生错位；

21、若是，则根据错位情况从多个显示面板中找出待校准显示面板，并确定待校准显示面板中用于发光的像素，以使各显示面板中用于发光的像素一一对位设置；

22、若否，则保持各显示面板中用于发光的像素不变。

23、这样，即使未开启自动校准功能，通过获取到的图像并进行分析处理，依然可以实现像素校准，从而提高显示效果。

24、在一些实施例中，在获取通过镜头组件呈现的图像时，可以按照预设的图像采集周期获取，其中图像采集周期可以根据实际需要设置的长一些或短一些，在此并不限定；还可以响应用户输入的像素校准指令获取，以满足用户的使用需求，其中，用户输入像素校准指令时，可以赋予前述内容中介绍的功能按钮以像素校准启动功能，还可以单独设置用于控制像素校准启动的功能按钮，用户通过点击具有像素校准启动功能的功能按钮，即表示用户输入了像素校准指令。

25、在一些实施例中，在显示设备为ar显示设备，且具有镜腿时，可以在镜腿中设置人眼模型相机，在镜腿收起时，通过人眼模型相机拍摄通过镜头组件呈现的图像，从而获取到对应的图像。

26、在一些实施例中，在获取到通过镜头组件呈现的图像时，可以通过图像处理算法提取出发光的各颜色像素，再对比发光的各颜色像素是否发生了错位，从而判断出图像中的像素是否发生错位。其中，图像处理算法可以为本领域技术人员所熟知的任何可以提取各像素的算法，具体可以根据实际需要进行选择，在此并不限定。

27、在一些实施例中，不管是否开启自动校准功能，只要在执行进行像素校准之后，均可以对像素校准的结果进行验证，以确定像素校准是否消除了显示错位的像素。因此，具体的验证过程可以包括：

28、获取校准后且通过镜头组件呈现的校准图像；其中，可以距离完成像素校准的预设时间时自动获取校准图像，且该预设时间可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。或者，还可以赋予前述内容介绍的功能按钮以验证功能，或新增加验证按钮，通过点击具有验证功能的按钮，即触发验证过程；

29、判断校准图像中像素是否存在错位；

30、若是，说明像素校准的精确度不够，还需要继续进行像素校准，所以可以根据错位情况再次从多个显示面板中找出待校准显示面板，并再次确定待校准显示面板中用于发光的像素；直至错位现象消失；

31、若否，说明像素校准的精确度较高，已经不存在错位的现象，所以可以确定各显示面板中用于发光的像素一一对位设置。

32、这样，通过执行像素校准过程和验证过程，可以消除像素错位的现象，使得各显示面板中用于发光的像素一一对位设置，从而可以有效提高显示效果。

33、在一些实施例中，显示设备出厂之前，在将显示模组、合光元件和镜头组件组装完成之后，需要测试各显示面板中用于发光的像素是否一一对位设置，如果出现错位现象，则需要采用上述像素校准过程和验证过程，直至消除错位现象，之后再完成其他结构的装配，从而使得刚出厂的显示设备中各显示面板中用于发光的像素是一一对位设置的。

34、并且，在测试各显示面板中用于发光的像素是否一一对位设置时，若将显示模组、合光元件和镜头组件组装完成之后的结构称之为半成品时，可以将半成品显示的图像投影在成像界面(如投影屏幕)之上，再通过相机采集成像界面上呈现的图像，从而获取到通过镜头组件呈现的图像。或者，如果半成品应用于ar显示设备中时，还可以将半成品与波导镜片组装在一起，通过人眼模型相机拍摄经过波导镜片射出的图像光线所构成的图像，从而获取到通过镜头组件呈现的图像。还有，相机或人眼模型相机在拍摄图像时，需要对放置位置进行设置，也即相机或人眼模型相机需要设置在合适的位置，以便于拍摄到通过镜头组件呈现的图像，其中相机或人眼模型相机具体的设置位置，可以基于图像显示原理进行设置，例如在设置有波导镜片时，人眼模型相机设置在动眼框区域(即能够看到波导镜片呈现出的图像的区域)，在半成品显示的图像投影在成像界面之上时，相机设置在能够看到成像界面上的图像的区域，在此并不限定。

35、第二方面，本技术实施例还提供了一种显示设备，可以包括：显示模组、合光元件、镜头组件和控制器；其中，显示模组、合光元件和镜头组件的设置方式与前述内容中介绍的显示模组、合光元件和镜头组件的设置方式相同，在此不再详述；对于控制器而言，可以用于：采用如上述第一方面中的像素校准方法，对至少部分所述显示面板中用于发光的所述像素进行校准。这样，在显示设备的使用过程中，即使因为各显示面板的膨胀程度存在差异而导致各显示面板中用于发光的像素存在错位，控制器依然可以对错位的像素进行调整而消除错位，使得发射不同颜色的光的像素在成像时是一一对位设置的，如此每个发射不同颜色的光的像素发出的光线在合光后会形成一个全彩像素，从而在实现全彩显示的同时，提高显示效果。

36、在一些实施例中，显示设备除了可以包括上述结构之外，还可以包括其他可以用于实现显示设备功能的结构，例如但不限于框架等，在此并不限定。

37、第三方面，本技术实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令在被计算机执行时，使得如上述第一方面中的控制方法被执行。

技术特征：

1.一种显示设备的像素校准方法，其特征在于，所述显示设备包括：显示模组、合光元件和镜头组件，所述显示模组包括多个显示面板，所述多个显示面板中至少一个所述显示面板为单色显示面板；所述显示面板包括多个像素，所述显示面板在显示时所述多个像素中部分所述像素发光；所述合光元件包括多个入光面和出光面，所述多个显示面板分别设于各所述入光面，所述镜头组件位于所述出光面，所述合光元件用于对所述多个显示面板出射的光进行合光，使得合光后的光线通过所述镜头组件成像；该方法：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设自动校准条件包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

7.一种显示设备，其特征在于，包括：显示模组、合光元件、镜头组件和控制器；

8.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述显示面板设置有三个，三个所述显示面板均为单色显示面板，且三个所述显示面板用于发射不同颜色的光。

9.如权利要求7或8所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备包括ar显示设备。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令在被计算机执行时，使得如权利要求1-6任一项所述的控制方法被执行。

技术总结
本申请提供一种显示设备及其像素校准方法，涉及显示技术领域。在开启自动校准功能，且满足预设自动校准条件时，从温度范围与像素校准策略的对应关系找出显示模组的当前温度所属的温度范围对应的像素校准策略，基于该像素校准策略，找出待校准显示面板，确定待校准显示面板中用于发光的像素，即使因为各显示面板的膨胀程度存在差异而导致各显示面板中用于发光的像素存在错位时，通过校准依然可以使得各显示面板中用于发光的像素一一对位设置，从而在实现全彩显示的同时，避免显示画面出现错位，提高显示效果。

技术研发人员：罗琨,张翠萍,赵鹏飞
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23