本實(shí)用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種像素結(jié)構(gòu)、顯示面板及顯示裝置。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上的平板顯示裝置的像素單元的排列方式大多為均勻、等距、周期性排列，像素驅(qū)動(dòng)裝置(例如TFT-LCD的薄膜晶體管)與像素單元相對(duì)應(yīng)，把計(jì)算機(jī)或其它圖像發(fā)生裝置傳輸?shù)膱D像編碼為周期性的行列電信號(hào)，使得上述顯示裝置上像素單元與離散化后的圖像信息在笛卡爾坐標(biāo)系中嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，例如原始圖像在同一行上的所有像素單元，被顯示裝置呈現(xiàn)出來(lái)后，其物理位置也在平行于水平掃描起始邊的同一直線上。

最近有關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、混合現(xiàn)實(shí)(MR)、影像現(xiàn)實(shí)(CR)的光學(xué)成像系統(tǒng)快速發(fā)展。這些光學(xué)成像系統(tǒng)有一個(gè)共性需求：即通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)把上述平板顯示裝置的圖像放大并保持圖像的高清晰度，同時(shí)又要求整個(gè)光學(xué)成像系統(tǒng)非常輕薄，以便于攜帶與長(zhǎng)時(shí)間觀看。然而，光學(xué)成像系統(tǒng)的輕薄意味著光學(xué)系統(tǒng)的透鏡組較少，甚至僅包括單一透鏡。此時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的畸變將導(dǎo)致成像的扭曲失真，影響人眼所看到的圖像的清晰度，要想得到清晰度較高的圖像，需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的畸變進(jìn)行補(bǔ)償。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種像素結(jié)構(gòu)，將具有該像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置應(yīng)用于光學(xué)成像系統(tǒng)中時(shí)，能夠有效地補(bǔ)償該光學(xué)成像系統(tǒng)所包括的光學(xué)系統(tǒng)的畸變。

此外，本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種具有上述像素結(jié)構(gòu)的顯示面板及具有上述像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種像素結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于光學(xué)成像系統(tǒng)所包括的顯示裝置，所述光學(xué)成像系統(tǒng)還包括光學(xué)系統(tǒng)，所述顯示裝置上顯示的圖像經(jīng)過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)放大后投射到觀察者的瞳孔。所述像素結(jié)構(gòu)包括多個(gè)像素單元，每一個(gè)所述像素單元在顯示面板上的位置與每一個(gè)所述像素單元的偏移中心、每一個(gè)所述像素單元的偏移量及每一個(gè)所述像素單元的像素坐標(biāo)成第一預(yù)設(shè)關(guān)系，其中，所述偏移中心對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)系統(tǒng)的畸變中心，所述偏移量對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)系統(tǒng)的畸變率。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述每一個(gè)所述像素單元的偏移量、所述光學(xué)系統(tǒng)的畸變系數(shù)以及每一個(gè)所述像素單元與所述偏移中心之間的距離成第二預(yù)設(shè)關(guān)系。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)系統(tǒng)的畸變系數(shù)為所述光學(xué)系統(tǒng)的徑向畸變系數(shù)。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述每一個(gè)所述像素單元的偏移中心為所述顯示面板的中心點(diǎn)。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)系統(tǒng)包括第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)，位于顯示面板的左側(cè)區(qū)域的多個(gè)像素單元的第一偏移中心為所述顯示面板的左側(cè)區(qū)域的中心點(diǎn)，位于所述顯示面板的右側(cè)區(qū)域的多個(gè)像素單元的第二偏移中心為所述顯示面板的右側(cè)區(qū)域的中心點(diǎn)。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第一偏移中心與所述第二偏移中心的橫向距離與人的左眼瞳孔和右眼瞳孔的平均距離的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第一偏移中心與所述第二偏移中心的橫向距離與人的左眼瞳孔和右眼瞳孔的平均距離一致。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)系統(tǒng)為單片會(huì)聚透鏡。

第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示面板，包括上述像素結(jié)構(gòu)。

第三方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括上述像素結(jié)構(gòu)。

相對(duì)于現(xiàn)有的像素單元成均勻、等距且周期性排列的像素結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)所包括的每一個(gè)像素單元在顯示面板中的位置與每一個(gè)像素單元的偏移中心、每一個(gè)像素單元的偏移量及每一個(gè)像素單元的像素坐標(biāo)成第一預(yù)設(shè)關(guān)系。其中，所述偏移中心對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定光學(xué)系統(tǒng)的畸變中心，所述偏移量對(duì)應(yīng)于該光學(xué)系統(tǒng)的畸變率，也就是說(shuō)，本像素結(jié)構(gòu)所包括的多個(gè)像素單元的位置根據(jù)對(duì)應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的畸變?cè)O(shè)置。當(dāng)具有本實(shí)用新型實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置與對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成光學(xué)成像系統(tǒng)時(shí)，由于該顯示裝置所包括的多個(gè)像素單元的位置根據(jù)對(duì)應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的畸變?cè)O(shè)置，因此，可以有效地補(bǔ)償該光學(xué)系統(tǒng)的畸變，避免了由于光學(xué)系統(tǒng)的畸變所導(dǎo)致的成像扭曲失真的情況，保證了該光學(xué)成像系統(tǒng)的成像清晰度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了現(xiàn)有的頭戴式顯示設(shè)備中光學(xué)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了一種現(xiàn)有的像素結(jié)構(gòu)的排布示意圖；

圖3示出了具有桶形畸變的像的示意圖；

圖4示出了具有枕形畸變的像的示意圖；

圖5示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種像素結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖6示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種像素結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖7示出了一種單目光學(xué)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出了另一種像素結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖9示出了一種雙目光學(xué)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

目前，采用了虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、混合現(xiàn)實(shí)(MR)或影像現(xiàn)實(shí)(CR)技術(shù)的頭戴式顯示設(shè)備中的光學(xué)成像系統(tǒng)包括光學(xué)系統(tǒng)200及顯示裝置100，如圖1所示。

其中，顯示裝置100用于顯示觀察者所要觀看的圖像。如圖2所示，目前市場(chǎng)上的平板顯示裝置100的像素結(jié)構(gòu)110中，像素單元111的排列方式大多為均勻、等距、周期性排列。

光學(xué)系統(tǒng)200用于放大顯示裝置100上顯示的圖像，并將放大后的虛像投射于觀察者的瞳孔300上?？紤]到設(shè)備的成本和輕便性，光學(xué)系統(tǒng)200通常所包括的透鏡較少，甚至只包括一個(gè)透鏡，例如，可以使用一個(gè)單片的球面透鏡或者菲涅爾透鏡。然而，為了保證頭戴式顯示設(shè)備的圖像顯示質(zhì)量，要求光學(xué)系統(tǒng)200成像時(shí)的畸變較小，要得到較小的畸變通常需要多個(gè)透鏡組成進(jìn)行畸變校正。因此，上述設(shè)計(jì)也就導(dǎo)致了的光學(xué)系統(tǒng)200的畸變相對(duì)較大，尤其是采用單片透鏡時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)200的畸變較大。

此時(shí)，當(dāng)觀察者透過(guò)上述的光學(xué)系統(tǒng)200去觀察現(xiàn)有的顯示裝置100所顯示的圖像時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)200所成的像將發(fā)生扭曲失真，即觀察者所看到的像400將會(huì)存在如圖3所示的桶形畸變或如圖4所示的枕形畸變。

為了改善這一點(diǎn)，人們?cè)诓桓淖児鈱W(xué)系統(tǒng)200結(jié)構(gòu)情況下，即在降低頭戴式顯示設(shè)備的成本及重量前提下，通常采取的措施為：

在顯示裝置100的驅(qū)動(dòng)端先對(duì)將要顯示的原始圖像做擬變換，把會(huì)被光學(xué)系統(tǒng)200拉伸的部分進(jìn)行紋理壓縮，把會(huì)被光學(xué)系統(tǒng)200壓縮的部分作紋理拉伸。例如虛擬顯示頭盔中，光學(xué)系統(tǒng)200采用大視場(chǎng)、單片透鏡，具有枕形畸變。因此，為了補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)200帶來(lái)的枕形畸變，原始圖像常會(huì)被處理成對(duì)應(yīng)于上述枕形畸變對(duì)應(yīng)的具有桶形畸變的圖像，具有桶形畸變的圖像經(jīng)過(guò)具有枕形畸變的光學(xué)系統(tǒng)200之后會(huì)被拉伸/壓縮以實(shí)現(xiàn)圖像的還原，來(lái)以補(bǔ)償圖像中心、四邊及四角橫向放大率的不一致。

然而，這種補(bǔ)償方式將會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：一是圖像不同區(qū)域具有不一致的預(yù)放縮系數(shù)，當(dāng)被壓縮時(shí)圖像的細(xì)節(jié)信息會(huì)被部分丟失，即使再被光學(xué)系統(tǒng)200放大也無(wú)法重新獲得。因此，雖然觀察者看到的圖像不會(huì)扭曲失真，仍然保持原始圖像的形狀規(guī)則，但圖像的四角清晰度會(huì)明顯下降。二是驅(qū)動(dòng)端圖像的預(yù)處理，會(huì)耗用主機(jī)計(jì)算單元(CPU、GPU、ASIC等)的計(jì)算資源，帶來(lái)成本、功耗的上升或系統(tǒng)性能的下降。

鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種像素結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于上述光學(xué)成像系統(tǒng)所包括的顯示裝置100。該像素結(jié)構(gòu)所包括的每一個(gè)像素單元在顯示面板上的位置根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)200的畸變?cè)O(shè)置，使得顯示裝置100所顯示的圖像具有與上述光學(xué)系統(tǒng)200相反的畸變效果，能夠有效地補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)200的畸變。

光學(xué)系統(tǒng)200的畸變可以分為徑向畸變和切向畸變，其中切向畸變對(duì)成像結(jié)果的影響較小，通?？梢院雎?。通常情況下，可以忽略高階項(xiàng)，將光學(xué)系統(tǒng)的徑向畸變模型可以近似表示為：

式(1)中，(x_j，y_j)、(x_d，y_d)分別對(duì)應(yīng)有、無(wú)畸變的像點(diǎn)坐標(biāo)，(x_c，y_c)為光學(xué)系統(tǒng)200的畸變中心。T(q)為徑向畸變率，其可以表示為：

T(q)＝k₁q²+k₂q⁴+k₃q⁶+…(2)

式(2)中，q為像點(diǎn)到畸變中心的距離，可以表示為：k₁、k₂及k₃為光學(xué)系統(tǒng)200的畸變系數(shù)。通常情況下，為了簡(jiǎn)化計(jì)算難度，可以根據(jù)所允許的誤差范圍忽略高階項(xiàng)，將徑向畸變率T(q)近似為：T(q)＝k₁q²+k₂q⁴+k₃q⁶。當(dāng)然，也可以只保留前兩項(xiàng)，即T(q)＝k₁q²+k₂q⁴。

基于上述分析，本實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)包括多個(gè)像素單元121，每一個(gè)像素單元121可以包括紅色子像素、綠色子像素及藍(lán)色子像素。每一個(gè)像素單元121在顯示面板120上的位置與每一個(gè)像素單元121的偏移中心、每一個(gè)像素單元121的偏移量及每一個(gè)像素單元121的像素坐標(biāo)成第一預(yù)設(shè)關(guān)系。其中，所述偏移中心對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)系統(tǒng)的畸變中心，所述偏移量對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)系統(tǒng)的畸變率。對(duì)應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)可能存在的桶形畸變或枕形畸變，本實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)可以為如圖5所示的結(jié)構(gòu)，用于匹配具有枕形畸變的光學(xué)系統(tǒng)?；蛘?，也可以為如圖6所示的結(jié)構(gòu)，用于匹配具有桶形畸變的光學(xué)系統(tǒng)。

其中，每一個(gè)像素單元121的像素坐標(biāo)與像素結(jié)構(gòu)的分辨率有關(guān)。例如，像素結(jié)構(gòu)的分辨率為40×30，表示水平方向的像素單元121的個(gè)數(shù)為40個(gè)，垂直方向的像素單元121的個(gè)數(shù)為30個(gè)，此時(shí)，位于第n行第m列的像素單元121的像素坐標(biāo)為(n，m)。

進(jìn)一步地，為了補(bǔ)償上述光學(xué)系統(tǒng)200的畸變，每一個(gè)像素單元121的偏移量對(duì)應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變率。因此，每一個(gè)像素單元121的偏移量、光學(xué)系統(tǒng)200的畸變系數(shù)以及每一個(gè)像素單元121與偏移中心之間的距離成第二預(yù)設(shè)關(guān)系。具體的，所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系可以為：

ξ＝k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶ (3)

式(3)中，ξ為當(dāng)前像素單元121的偏移量，r為當(dāng)前像素單元121與偏移中心之間的距離，k₁、k₂、k₃為上述光學(xué)系統(tǒng)200的畸變系數(shù)?？紤]到顯示面板120的長(zhǎng)寬比的修正關(guān)系，當(dāng)像素結(jié)構(gòu)的分辨率為i×j時(shí)，每一個(gè)像素單元121與偏移中心之間的距離r可以根據(jù)公式：得到。其中，(x，y)為當(dāng)前像素單元121在顯示面板120上的位置，(x₀，y₀)為當(dāng)前像素單元121的偏移中心。

每一個(gè)像素單元121的偏移中心對(duì)應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)200的畸變中心。根據(jù)徑向畸變模型可以得到光學(xué)系統(tǒng)200的畸變中心的計(jì)算模型，從而求解畸變中心。徑向畸變模型中，畸變中心和畸變系數(shù)為非線性關(guān)系。例如，可以利用透視交叉比不變性將畸變中心從徑向畸變模型中分離出來(lái)建立計(jì)算模型，從而求解得到光學(xué)系統(tǒng)200的畸變中心。

本實(shí)施例中，考慮到光學(xué)成像系統(tǒng)的成本及輕便性，光學(xué)系統(tǒng)200一般采用單個(gè)會(huì)聚透鏡，例如，球面透鏡或菲涅爾透鏡。此時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算量，也可以將光學(xué)系統(tǒng)200的畸變中心近似為會(huì)聚透鏡的像平面的中心，即光學(xué)系統(tǒng)200的光軸與像平面的交點(diǎn)，可以近似認(rèn)為該交點(diǎn)處的畸變?yōu)?。

因此，當(dāng)僅考慮光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變，且光學(xué)系統(tǒng)200的光軸與顯示面板120垂直時(shí)，可以將光學(xué)系統(tǒng)200的光軸與顯示面板120的交點(diǎn)作為像素單元121的偏移中心。

本實(shí)施例中，如圖7所示，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)200為單目光學(xué)系統(tǒng)，本實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)所包括的多個(gè)像素單元121的偏移中心可以為顯示面板120的中心點(diǎn)P。使用時(shí)包括該像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置100所構(gòu)成的光學(xué)成像系統(tǒng)時(shí)，需要調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)200的位置，使得該光學(xué)系統(tǒng)200的光軸201垂直于顯示裝置100，且經(jīng)過(guò)顯示裝置100的顯示面板120的中心點(diǎn)P。

當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)200為雙目光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，其包括第一光學(xué)系統(tǒng)210和第二光學(xué)系統(tǒng)220。位于顯示裝置100的左側(cè)區(qū)域的多個(gè)像素單元的第一偏移中心為所述顯示裝置100的左側(cè)區(qū)域的中心點(diǎn)P1，位于顯示裝置100的右側(cè)區(qū)域的多個(gè)像素單元的第二偏移中心為顯示裝置100的右側(cè)區(qū)域的中心點(diǎn)P2。例如，當(dāng)顯示裝置100用于匹配具有枕形畸變的光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，其像素結(jié)構(gòu)如圖8所示。當(dāng)然，顯示裝置100的左側(cè)區(qū)域?yàn)轱@示裝置100的顯示面板120的左側(cè)區(qū)域A，顯示裝置100的右側(cè)區(qū)域?yàn)轱@示裝置100的顯示面板120的右側(cè)區(qū)域。使用包括該像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置100所構(gòu)成的光學(xué)成像系統(tǒng)時(shí)，需要調(diào)節(jié)第一光學(xué)系統(tǒng)210和第二光學(xué)系統(tǒng)220的位置，使得第一光學(xué)系統(tǒng)210的光軸211垂直于顯示裝置100，且經(jīng)過(guò)其顯示面板120的左側(cè)區(qū)域A的中心點(diǎn)P1，使得第二光學(xué)系統(tǒng)220的光軸221垂直于顯示裝置100，且經(jīng)過(guò)其顯示面板120的右側(cè)區(qū)域B的中心點(diǎn)P2，如圖9所示。

為了觀察到較清晰的圖像，觀察者的左眼瞳孔310和右眼瞳孔320應(yīng)該也分別位于第一光學(xué)系統(tǒng)210的光軸211和第二光學(xué)系統(tǒng)220的光軸221上，如圖9所示?？梢岳斫獾氖?，對(duì)應(yīng)于雙目光學(xué)系統(tǒng)的顯示裝置100中，顯示面板120的左側(cè)區(qū)域的中心點(diǎn)P1與右側(cè)區(qū)域的中心點(diǎn)P2之間的橫向距離，即第一偏移中心與第二偏移中心的橫向距離與人的左眼瞳孔310中心和右眼瞳孔320中心的平均距離之間的差值應(yīng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。其中，人的左眼瞳孔310的中心和右眼瞳孔320的中心之間的平均距離可以通過(guò)取樣得到，所述預(yù)設(shè)范圍根據(jù)多次試驗(yàn)得到。優(yōu)選的，第一偏移中心與第二偏移中心之間的橫向距離與人的左眼瞳孔310中心和右眼瞳孔320中心的平均距離一致。

進(jìn)一步地，獲取上述光學(xué)成像系統(tǒng)中的光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)的具體實(shí)施方式可以為：利用Zemax、Matlab等仿真分析軟件，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)200所包括的透鏡的折射率及幾何參數(shù)得到。具體的，可以通過(guò)上述仿真分析軟件獲得光學(xué)系統(tǒng)200的點(diǎn)列圖，然后按照上述徑向畸變模型擬合點(diǎn)列圖中的多個(gè)像點(diǎn)得到光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)。

此外，獲取上述光學(xué)成像系統(tǒng)中的光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)的具體實(shí)施方式還可以為通過(guò)張氏標(biāo)定法對(duì)上述光學(xué)系統(tǒng)200進(jìn)行標(biāo)定以得到光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)。具體的操作過(guò)程包括：

在現(xiàn)有的像素單元121均勻、等距且周期性排列的顯示裝置100上顯示棋盤(pán)格圖像作為標(biāo)定參照物。或者，也可以在顯示裝置100的位置放置一張印制有棋盤(pán)格圖像的白紙。在觀察者的人眼位置放置感光成像元件，例如CCD成像單元，用于為標(biāo)定參照物拍攝照片。從照片中提取特征點(diǎn)，例如角點(diǎn)。進(jìn)一步，應(yīng)用特征匹配法、最小二乘法、極大似然估計(jì)法等線性代數(shù)和統(tǒng)計(jì)方法獲得光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)。

因此，對(duì)于特定分辨率的像素結(jié)構(gòu)，當(dāng)獲取到每一個(gè)像素單元121的偏移中心以及光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)時(shí)，根據(jù)上述式(3)可得，每一個(gè)像素單元121的偏移量即為關(guān)于像素單元121在顯示面板120上的位置坐標(biāo)的函數(shù)。

基于以上分析，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變模型，上述第一預(yù)設(shè)關(guān)系可以表示為：

式(4)中，(x′，y′)為當(dāng)前像素單元121的像素坐標(biāo)，(x，y)為當(dāng)前像素單元121在顯示面板120上的位置坐標(biāo)，(x₀，y₀)為當(dāng)前像素單元121的偏移中心，ξ為當(dāng)前像素單元121的偏移量。將上述式(3)帶入式(4)中即可以得到：

此時(shí)，對(duì)于特定分辨率的像素結(jié)構(gòu)，當(dāng)已知光學(xué)系統(tǒng)200的徑向畸變系數(shù)以及每一個(gè)像素單元121的偏移中心時(shí)，根據(jù)上述式(5)即可以得到每一個(gè)已知像素坐標(biāo)的像素單元121在顯示面板120上的位置。

需要說(shuō)明的是，為了消除顯示面板120的長(zhǎng)寬比對(duì)像素單元121的位置的影響，可以在式(5)中對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，即將(x，y)為像素單元121在顯示裝置100上的相對(duì)位置坐標(biāo)，(x₀，y₀)為當(dāng)前像素單元121的偏移中心在顯示面板120上的相對(duì)位置坐標(biāo)，相應(yīng)的，(x′，y′)為所述當(dāng)前像素單元121的相對(duì)像素坐標(biāo)。

假設(shè)像素結(jié)構(gòu)的分辨率為i×j，對(duì)于第n行第m列的像素單元121，其像素坐標(biāo)為(n，m)，該像素單元121在顯示面板120上的物理坐標(biāo)為(u，v)，該像素單元121對(duì)應(yīng)的偏移中心的物理坐標(biāo)為(u₀，v₀)且顯示面板120的寬度為w，高度為h。以顯示面板120的左上角為像素坐標(biāo)的起點(diǎn)(1，1)以及物理坐標(biāo)的原點(diǎn)(0，0)，且顯示面板120的寬度方向?yàn)闄M軸x，高度方向?yàn)榭v軸y。此時(shí)，(x，y)＝(u/w，v/h)，其中，0≤u/w≤1，0≤v/h≤1。均大于或等于0且小于或(x′，y′)＝(m/i，n/j)，(x₀，y₀)＝(u₀/w，v₀/h)。

此時(shí)，對(duì)式(5)中的各位置參數(shù)進(jìn)行歸一化處理后，可以表示為：

且式(6)中，此時(shí)，根據(jù)式(6)可知，像素單元121的像素坐標(biāo)(n，m)在本實(shí)施例提供的顯示面板120上的物理坐標(biāo)(u，v)。

因此，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)200為單目光學(xué)系統(tǒng)，且將顯示面板120的中心點(diǎn)P作為像素單元121的偏移中心時(shí)，(x₀，y₀)＝(u₀/w，v₀/h)＝(0.5，0.5)。

當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)200為雙目光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，且將顯示面板120的左側(cè)區(qū)域A的中心點(diǎn)P1作為位于顯示面板120的左側(cè)區(qū)域A的多個(gè)像素單元121的第一偏移中心，將顯示面板120的右側(cè)區(qū)域B的中心點(diǎn)作為位于顯示面板120的右側(cè)區(qū)域B的多個(gè)像素單元121的第二偏移中心。此時(shí)，第一偏移中心為(0.25，0.5)，第二偏移中心為(0.75，0.5)。也就是說(shuō)，對(duì)應(yīng)于雙目光學(xué)系統(tǒng)的顯示裝置100，每一個(gè)像素單元121在顯示面板120上的位置與該像素單元121是位于顯示面板120的左側(cè)區(qū)域A，還是位于顯示面板的右側(cè)區(qū)域B有關(guān)。上述式(6)可以具體表示為：

當(dāng)u/w小于0.5時(shí)，

當(dāng)u/w大于0.5時(shí)，

此時(shí)，就可以相應(yīng)的得到位于顯示面板120的左側(cè)區(qū)域的多個(gè)像素單元121在顯示面板120上的具體位置以及位于顯示面板120的右側(cè)區(qū)域的多個(gè)像素單元121在顯示面板120上的具體位置。例如，可以得到顯示面板120的特定位置(如橫向3.3毫米，縱向1.7毫米)屬于第幾行第幾列的像素單元121，或者是，特定行列的像素單元121的中心在顯示面板120的物理位置。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)摒棄了傳統(tǒng)的像素單元121均勻、等距且周期性排列的方式，每一個(gè)像素單元121在顯示面板120上的位置根據(jù)對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)200的畸變情況設(shè)置，具體可以根據(jù)每一個(gè)像素單元121的偏移中心、每一個(gè)像素單元121的偏移量及每一個(gè)像素單元121的像素坐標(biāo)設(shè)置。其中，上述偏移中心對(duì)應(yīng)于該光學(xué)系統(tǒng)200的畸變中心，上述偏移量對(duì)應(yīng)于該光學(xué)系統(tǒng)200的畸變率。因此，本實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)所包括的像素單元121具有不規(guī)則排布，將具有本實(shí)用新型實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置與對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成光學(xué)成像系統(tǒng)，當(dāng)輸入規(guī)則、無(wú)變形的原始圖像時(shí)，該顯示裝置所顯示的圖像具有與該光學(xué)系統(tǒng)200相反的畸變效果，，能夠有效地補(bǔ)償該光學(xué)系統(tǒng)200的畸變，從而改善了光學(xué)成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量，保證了觀察者所看到的圖像的清晰度。

另外，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示面板，包括上述實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例提供的顯示面板中，每一個(gè)像素單元121在顯示面板上的位置與每一個(gè)像素單元121的偏移中心、每一個(gè)像素單元121的偏移量及每一個(gè)像素單元121的像素坐標(biāo)成上述的第一預(yù)設(shè)關(guān)系。其中，所述偏移中心對(duì)應(yīng)于與該顯示面板匹配的光學(xué)系統(tǒng)的畸變中心，所述偏移量對(duì)應(yīng)于上述光學(xué)系統(tǒng)的畸變率。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括上述實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例提供的顯示裝置可以是液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器、發(fā)光二極管顯示器、數(shù)字光處理顯示器、等離子顯示器或陰極射線管顯示器，在此不做限定。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。