专利名称：点阵显示屏分辨率倍增的方法、装置及点阵显示屏系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种点阵显示屏分辨率倍增的方法、一种点阵显示屏分辨率倍增的装置以及一种点阵显示屏系统。
背景技术：
以LED点阵显示屏为例，目前大面积LED点阵显示屏广泛应用在户外广告、体育场等适合高亮度远距离观看的场合，由于点阵显示屏存在像素颗粒大、填充率低(填充率指像素发光面积与平均每颗像素总面积的比，如3mm间距的LED屏的每颗像素总面积为 3mm*3mm = 9mm2)等问题，因而无法使用在近距离观看的场合，例如电力调度、地铁调度等控制室应用场合。LED点阵显示屏厂家也在努力减小像素点距，但是，随着点距的减小，生产工艺难度及成本也急剧增高，无法达到实用的程度，目前LED点阵显示屏像素间距以IOmm 及6mm为主流，部分厂家已经做到3mm，但想再进一步减小间距如到2mm以内将极其困难，且单位显示面积成本将成指数上升，若是要满足近距离观看的需求，需要将间距控制到1. 5mm 以内且填充率提升到70%以上，现有技术的LED点阵显示屏根本无法达到。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种点阵显示屏分辨率倍增的方法、一种点阵显示屏分辨率倍增的装置以及一种点阵显示屏系统，其可以提高点阵显示屏的分辨率，使点阵显示屏可适用于室内近距离观看的场合。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种点阵显示屏分辨率倍增的方法，包括步骤将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，M为正整数；将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，η为正整数；在其中η个子周期内，使各像素显示全白或灰色图像，并使得各像素发出的全白或灰色图像传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示；在其他M个子周期中的任意一个子周期内，分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。一种点阵显示屏分辨率倍增的装置，包括切换频率设定单元，用于将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，M为正整数；信号时间同步单元，用于依据设定的信号显示方式控制分割显示单元的状态像素分割显示单元，用于将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，并根据所述信号时间同步单元的控制，在其中η个子周期内，使各像素发出的全白或灰色图像传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示，在其他M个子周期中的任意一个子周期内，分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。一种点阵显示屏系统，包括点阵显示屏，还包括如上所述的点阵显示屏分辨率倍增的装置。根据上述本发明的方案，其是将点阵显示屏的各像素在空间上分割成M个子像素，并将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，在其中η个子周期内使各像素发出的全白或灰色图像传输到屏幕上进行显示，而在其他M个子周期内，是各像素显示的图像分别在各子像素在屏幕上的对应位置处进行显示，即每一个子周期内只有一个子像素的图像进行显示，即原来的一个周期内，分别通过各子像素显示一次图像，从而在一个周期内会显示M个子像素对应的图像，由于人眼的视觉暂留效应，将会产生在一个周期内每个像素被分成M个像素的显示效果，从而将点阵显示屏的分辨率提高M倍，提高了点阵显示屏的分辨率，使得点阵显示屏可适用于室内近距离观看的场合。此外，由于在其中η个子周期内是输出白光或灰色图像进行显示，从而可以增加每个子像素的亮度，并进而提高最终显示图像的亮度，优化显示效果。
图1是本发明的点阵显示屏分辨率倍增的方法实施例的流程示意图；图2是其中一种像素空间分割的示意图；图3是另外一种像素空间分割的示意图；图4是本发明的点阵显示屏分辨率倍增的装置实施例的结构示意图；图5中示出了一个具体示例中的安装实现方式的示意图；图6中图5中所示示例在第1个子周期的显示效果示意图；图7是图5中所示示例在第2个子周期的显示效果示意图；图8是图5中所示示例在第3个子周期的显示效果示意图；图9是图5中所示示例在第4个子周期的显示效果示意图；图10是图5中所示示例在第5个子周期的显示效果示意图；图11是一个具体示例中的最终显示效果的示意图。
具体实施例方式以下结合具体的较佳实施例对本发明方案进行详细阐述。参见图1所示，是本发明的提高点阵显示屏分辨率的方法实施例的流程示意图， 其包括步骤步骤SlOl 将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，M为正整数；步骤S102 将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，η为正整数；步骤S103 在其中η个子周期内，使各像素发出白光或者灰色图像，并使得各像素发出的白光或者灰色图像传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示；步骤S104:在其它的M个子周期中的任意一个子周期内，分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。根据本实施例中的方案，其是将点阵显示屏的各像素在空间上分割成M个子像素，并将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，在其中η个子周期内使各像素发出的白光或者灰色图像传输到屏幕上进行显示，以增加每个子像素的亮度，并进而提高最终显示图像的亮度，使所显示图像更适合观看。而在其它的M个子周期内，使各像素显示的图像分别在各子像素在屏幕上的对应位置处进行显示，即每一个子周期内只有一个子像素的图像进行显示，即原来的一个周期内，分别通过各子像素显示一次图像，从而在一个周期内会显示M个子像素对应的图像，由于人眼的视觉暂留效应，将会产生在一个周期内每个像素被分成M个像素的显示效果，从而将点阵显示屏的分辨率提高M倍，提高了点阵显示屏的分辨率，使得点阵显示屏可适用于室内近距离观看的场合。其中，上述在空间上将一个像素分割成M个子像素时，依据实际需要可以有不同的分割方式其中一种分割方式，可以用圆形的分割方式进行像素分割，即以穿过像素形状中心点的各中心线进行分割，例如由于像素的边缘填充使得像素的呈现形状为圆形时，可以用圆形的直径对其进行区分，依据实际需要可以分割成多个等份，即M值可以依据实际需
要做不同的设定，例如2、3、4、5、6......等等，图2中示出了一颗像素在这种分割方式下
M = 8时的等份分割方式，划分时，各等份的面积可以不相同，为了能够获得更好的观看效果，优选情况下进行同等等份的划分；另外一种划分方式，可以采用对矩形分格的方式进行分割，例如将一个像素分割成K*L个子像素，M = K*L，K、L为不同时为1的正整数，其中，上述K、L分别代表将一颗像素在行方向上倍增为K倍、在列方向上倍增L倍，为了保证提高了分辨率后的图像的长宽对称，通常将K、L取相同值。若是为了需要有不同个性的观看效果，例如拉长、压扁等个性化视觉效果，则K、L可以取不同的数值，在此不予赘述。图3中示出了一颗像素在这种分割方式下K = 2、L = 2时的分割示意图。另外，依据现在的图像显示周期的显示方式，为了要保证人眼观看图像没有闪烁感，图像的帧率应大于等于50Hz，即每秒钟刷新50张图片，那么，在本发明方案中，以η = 1为例，为了达到与现有方式相同的图像帧率，则子像素与子像素之间的切换帧率应达到 50*(Μ+1)，即信号切换频率应达到50*(Μ+1)Ηζ，点阵显示屏的各像素的一个子像素显示完毕到下一个子像素进行显示的时间应达到1/(50*(Μ+1))秒，以上述K = 2、L = 2为例，切换速度应达到1/(50*5)毫秒，此时，上述一个周期相当于现有的一副图片的显示周期。当然，依据实际需要，如果对刷新率、闪烁感的要求不高，或者是需要更高要求的刷新率，相应的切换频率也可以做其他的设定。以η = 1为例，在要保证图像的帧率达到50Hz的情况下，则子像素与子像素之间的切换速度应大于50*(M+1)，若是采用LCD光阀来实现切换，基于现有LCD光阀的开关速度，倍增系数M取4是最理想的，此时光阀的最低切换速度为250Hz。如果总倍增系数取9， 则光阀的切换最低速度达到500Hz，现有IXD光阀的开关速度已经比较难达到，但是可以通过对光阀的材料及驱动电路进行改进来实现。根据上述本发明的方法，本发明还提供一种点阵显示屏分辨率倍增的装置。参见图4所示，是本发明装置实施例的结构示意图，其包括有切换频率设定单元，用于将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，Μ、η 为正整数；信号时间同步单元，用于依据设定的信号显示方式控制分割显示单元的状态像素分割显示单元，用于将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，并根据所述信号时间同步单元的控制，在其中η个子周期内，使各像素发出的光传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示，在其他的M个子周期中的任意一个子周期内，分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。其中，上述像素分割显示单元可以是通过可控光阀、可移动的开孔光阑阵列、可转动的开孔光阑阵列、两个可一维移动且间隔透光的条纹状可控光阑、两个可一维翻转的百叶窗状可控光阑、条纹状与百叶窗状混合的光阑或者其他可控制光线通过与否的设备来实现。设定一个子像素的显示时间为一个子周期，上述η = 1，实现时，以可控光阀为例， 具体可以是在第1个子周期内，使所有的可控光阀均可允许光线通过，从而像素发出的白光可通过各可控光阀传输到各子像素对应的显示屏幕上，以达到提升亮度的效果；自第 2个子周期开始，在一个子周期内，使对应于一颗像素的所有子像素中只有一个子像素的可控光阀可允许光线通过并到达接收屏幕、其他子像素无法通过，在下一子周期内循环至下一个子像素的可控光阀可允许光线通过并到达接收屏幕、其他子像素无法通过，即在第 2个子周期至第Μ+1个子周期之间的任意一个子周期内，任意一颗像素对应的所有子像素中、只有一个子像素的光线可以通过并达到接收屏幕。也就是说，在一个周期内，一颗像素的各子像素均有且只有一次机会穿过光阀到达接收屏幕，从而由于人眼的视觉暂留效应， 将会产生在一个周期内每颗像素被分成M个子像素的显示效果，从而将点阵显示屏的分辨率提高M倍，提高了点阵显示屏的分辨率，使得点阵显示屏可适用于室内近距离观看的场
I=I O以像素分割显示单元为可控光阀为例，以下就其具体的分割显示方式进行详细说明。图5中示出了可控光阀为电控液晶光阀时的一个具体安装实现方式的示意图，液晶光阀为电控液晶器件，其随着施加在液晶层上的电压的不同，而控制光线通过与否。假设点阵显示屏的原像素的大小为3毫米(mm)，且M = K*L = 4，K = L = 2，则液晶光阀的像素大小应为1.5毫米，每4个液晶光阀像素与一颗像素相对应。并假设η = 1， 则M+n = 5，即将点阵显示屏的信号切换频率提高至5倍，每个子周期为原周期的1/5。为便于说明，在该具体示例中，以在第1个子周期输出白光为例进行说明。首先，在第1个子周期内，显示屏的的像素A P显示白光，并且使液晶光阀全开， 使白光传输到接收屏幕上。如图6所示。在第2个子周期内，点阵显示屏的像素A P分别显示子像素Al Pl的图像信号，而此时液晶光阀根据信号时间同步装置的信号使得只有子像素Al Pl的对应处才允许光线通过，其他位置不允许光线通过，从而点阵显示屏中显示的图像信号经过子像素 Al Pl后在接收屏幕上形成子像素Al Pl的光斑。第2个子周期所形成的显示图像效果示意图如图7所示。在第3个子周期内，点阵显示屏的像素A P分别显示子像素Α2 Ρ2的图像信号，而此时液晶光阀根据信号时间同步装置的信号使得只有子像素Α2 Ρ2的对应处才允许光线通过，其他位置不允许光线通过，从而点阵显示屏中显示的图像信号经过子像素 Α2 Ρ2后在接收屏幕上形成子像素Α2 Ρ2的光斑。第3个子周期所形成的显示图像效果示意图如图8所示。在第4个子周期内，点阵显示屏的像素A P分别显示子像素A3 Ρ3的图像信
6号，而此时液晶光阀根据信号时间同步装置的信号使得只有子像素A3 P3的对应处才允许光线通过，其他位置不允许光线通过，从而点阵显示屏中显示的图像信号经过子像素 A3 P3后在接收屏幕上形成子像素A3 P3的光斑。第4个子周期所形成的显示图像效果示意图如图9所示。在第5个子周期内，点阵显示屏的像素A P分别显示子像素A4 P4的图像信号，而此时液晶光阀根据信号时间同步装置的信号使得只有子像素A4 P4的对应处才允许光线通过，其他位置不允许光线通过，从而点阵显示屏中显示的图像信号经过子像素 A4 P4后在接收屏幕上形成子像素A4 P4的光斑。第5个子周期所形成的显示图像效果示意图如图10所示。对于点阵显示屏的每个像素都进行这样的周期性显示，配合液晶光阀的周期性光线透过，由于每个子周期的时间小于人眼的视觉暂留时间，最后将会形成每个像素被分成了 4个子像素的显示效果，即将分辨率提高了 4倍。图11示出了依据上述显示方式最后形成的显示效果的示意图。上述说明中，是以M = 4、η = 1为例，在第1个子周期输出白光进行说明，根据实
际需要，在η为2、3、4......等情况下，可以是在各子周期中间隔性地输出白光或者灰度图
像，也可以是在最开始的η个子周期或者是最后的η个子周期输出白光或者灰度图像，根据实际需要可以有所不同，在此不予赘述。在像素分割显示单元为可移动的开孔光阑阵列、可转动的开孔光阑阵列、两个可一维移动且间隔透光的条纹状可控光阑、两个可一维翻转的百叶窗状可控光阑、条纹状与百叶窗状混合的光阑或者其他可控制光线通过与否的设备时，具体的实现原理与此类似， 只要能够达到在一个周期内各子像素有且只有一次机会穿过光阀到达接收屏幕的要求即可，在此不予赘述。本发明装置中M个子像素的划分方式可与上述本发明方法中的相同，在此不予赘述。根据上述本发明的点阵显示屏分辨率倍增的装置，本发明还提供一种点阵显示屏系统，其包括如上所述的点阵显示屏分辨率倍增的装置，在此不予赘述。上述本发明方案所应用的点阵显示屏，可以是LED点阵显示屏、OLED点阵显示屏或者其他通过点组合方式显示的点阵显示屏，依据实际需要，上述本发明方案可应用于任何一种点阵显示屏，在此不予多加赘述。以上所述的本发明实施方式，仅仅是对本发明的较佳实施例的详细说明，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种点阵显示屏分辨率倍增的方法，其特征在于，包括步骤将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，M为正整数；将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，η为正整数；在其中η个子周期内，使各像素显示全白或灰色图像，并使得各像素显示的全白或灰色图像传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示；在其他M个子周期中的任意一个子周期内，分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。
2.根据权利要求1所述的点阵显示屏分辨率倍增的方法，其特征在于，M= 4。
3.根据权利要求1所述的点阵显示屏分辨率倍增的方法，其特征在于，M= K*L，K、L为不同时为1的正整数，K表示将一颗像素在行方向上倍增为K倍，L表示将一颗像素在列方向上倍增L倍。
4.根据权利要求3所述的点阵显示屏分辨率倍增的方法，其特征在于，K= L = 2。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的点阵显示屏分辨率倍增的方法，其特征在于，所述点阵显示屏为LED点阵显示屏或者OLED点阵显示屏。
6.一种点阵显示屏分辨率倍增的装置，其特征在于，包括切换频率设定单元，用于将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，M、n为正整数；信号时间同步单元，用于依据设定的信号显示方式控制分割显示单元的状态；像素分割显示单元，用于将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，并根据所述信号时间同步单元的控制，在其中η个子周期内，使各像素显示的全白或灰色图像传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示，在其他M个子周期中的任意一个子周期内， 分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。
7.根据权利要求6所述的点阵显示屏分辨率倍增的装置，其特征在于，所述像素分割显示单元为可控光阀，或者可移动的开孔光阑阵列，或者可转动的开孔光阑阵列，或者两个可一维移动、间隔透光的条纹状可控光阑，或者两个可一维翻转的百叶窗状可控光阑。
8.根据权利要求6或7所述的点阵显示屏分辨率倍增的装置，其特征在于M = K*L或者M = 2*2，K、L为不同时为1的正整数，K表示将一颗像素在行方向上倍增为K倍，L表示将一颗像素在列方向上倍增L倍。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的点阵显示屏分辨率倍增的装置，其特征在于，所述点阵显示屏为LED点阵显示屏或者OLED点阵显示屏。
10.一种点阵显示屏系统，其特征在于，包括如权利要求6至9任意一项所述的点阵显示屏分辨率倍增的装置。
全文摘要
点阵显示屏分辨率倍增的方法、装置及点阵显示屏系统，该方法包括将点阵显示屏的各像素分别在空间上分割成M个子像素，M为正整数；将点阵显示屏的一个信号周期划分为M+n个子周期，n为正整数；在其中n个子周期内，使各像素显示全白或灰色图像，并使得各像素显示的全白或灰色图像传输到屏幕上与该像素对应的位置处显示；在其他M个子周期中的任意一个子周期内，分别将各像素显示的图像在屏幕上与各子像素对应的对应位置处显示。应用本发明方案，基于人眼的视觉暂留效应，可将点阵显示屏的分辨率提高M倍，提高了点阵显示屏的分辨率，使点阵显示屏可适用于室内近距离观看的场合。且可以增加每个子像素的亮度，进而提高最终显示图像的亮度。
文档编号G09G3/14GK102368375SQ201110274890
公开日2012年3月7日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者丁家磊, 孙婷, 黄永峰 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司