CN102183840A - 显示系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够显示三维图像的显示系统和方法。所述显示系统包括视差光栅。所述视差光栅邻近光源定位。所述视差光栅包括多个排列在光栅单元阵列中的光栅单元。配置每个光栅单元为选择性不透明(阻挡)或透明(非阻挡)。第一模式中，所述光栅单元阵列的每个光栅单元选为非阻挡以生成二维图像。第二模式中，所述光栅单元阵列的光栅单元的多个平行条带中的每个光栅单元选为非阻挡以形成多个平行非阻挡狭缝，使形成三维图像。通过对非阻挡狭缝数量、宽度和取向的选择来修改显示属性，诸如传递三维图像的位置。

Description

显示系统和方法

技术领域

本发明涉及一种三维图像显示。

背景技术

现有显示技术可生成以多种方式显示的图像。例如，在电视(TV)这种广泛使用的远程通信介质中，以单色(“黑色和白色”)或彩色的方式传输和显示图像。通常，图像以模拟方式提供，通过显示设备二维显示。最近，具有提高的清晰度(例如，“高清”或“HD”)的显示设备显示的二维图像能以数字方式提供。更近的，能够以三维形式显示的图像正在形成中。

常规显示采用多种技术获取三维图像观看功能。例如，用户可以佩戴所开发的各种眼镜来观看常规显示技术下的三维图像。上述范例包括采用彩色过滤片或偏振过滤片的眼镜。每个范例中，眼镜的镜片将图像从不同的透视角传送到用户的左眼和右眼。图像在用户大脑的视觉中心组合后使用户感知为三维图像。另一个范例中，同步左眼后，右眼液晶显示(LCD)快门眼镜能与常规的二维显示一起使用从而产生三维观看假像。在另一示例中，正在使用LCD显示眼镜向用户显示三维图像。该LCD显示眼镜的镜片包括提供不同透视角的图像到用户眼睛的对应显示，使用户感知图像为三维的。

上述用于观看三维图像的技术存在问题。例如，人们在采用这种显示和系统长时间观看三维图像后，可能要遭受头痛、眼睛疲劳和/或恶心反胃。并且，某些内容，例如二维文本，在三维显示下更难于阅读和阐述。为解决这些问题，一些厂商已经制造出了能在三维观看和二维观看间切换的显示设备。这种类型的显示设备可以切换到三维模式以观看三维图像，并可以切换到二维模式以观看二维图像(和/或从三维图像的观看中提供间隙)。

视差光栅(barrier)是能够显示三维图像设备的另一个范例。视差光栅包含具有一系列精密狭缝的物质层。视差光栅需要置于显示的近端，以使用户的每个眼睛看到的是不同组的像素，从而通过视差产生深浅的感觉。视差光栅的劣势在于，观众必须处在明确定义的位置才能感受三维效应。如果所述观众的眼睛从“甜点”处移开，将会在持续观看三维图像过程中伴随着出现图像翻转和/或眼睛疲劳、头痛以及恶心反胃的加剧。采用视差光栅的三维显示还受限于，显示在任何时候都必须完全以二维图像模式或三维图像模式。

发明内容

本发明提供了用于描述具有自适应视差光栅的显示的方法、系统和装置，结合至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐述。

根据本发明的一方面，提供了一种传递左眼视图和右眼视图给观众的显示系统，其中所述观众可位于与所述显示系统相关的第一位置和第二位置中的任意一个，所述观众能够将所述左眼视图和右眼视图感知为单个的三维视图，所述显示系统包括：

像素阵列；

光栅单元阵列，紧邻所述像素阵列定位，所述光栅单元阵列具有第一视差光栅配置和第二视差光栅配置；

所述光栅单元阵列中的每个所述光栅单元具有阻挡状态(blocking state)和非阻挡状态；

所述第一视差光栅配置包含所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第一组光栅单元和所述非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第二组光栅单元；

所述第二视差光栅配置包含所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第三组光栅单元和所述非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第四组光栅单元；

所述第三组因包含所述第二组中的所述光栅单元阵列的至少一个所述光栅单元而区别于所述第一组；和

所述第一视差光栅配置支持位于所述第一位置的所述观众，所述第二视差光栅配置支持位于所述第二位置的所述观众。

优选地，所述光栅单元阵列具有第三配置，所述第三配置具有非阻挡状态中所述光栅单元阵列的所有光栅单元，以使所述显示系统能够传递二维视图到包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间。

优选地，所述光栅单元阵列具有多个附加视差光栅配置，每个附加视差光栅配置包含所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应的一组所述光栅单元和所述非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应的一组所述栅格单元，每个附加视差光栅配置支持位于对应位置的观众。

优选地，所述第一组的所述光栅单元排列在第一多个平行阻挡条带中，所述第二组的所述光栅单元排列在与所述第一多个平行阻挡条带交替排列的第一多个平行非阻挡条带中；

其中，所述第三组的所述光栅单元排列在第二多个平行阻挡条带中，所述第四组的所述光栅单元排列在与所述第二多个平行阻挡条带交替排列的第二多个平行非阻挡条带中；

其中，以第一量的间隔分隔所述第一多个平行非阻挡条带的相邻非阻挡条带，以在始于所述显示系统的第一距离处传递所述右眼视图和左眼视图；和

其中，以第二量的间隔分隔所述第二多个平行非阻挡条带的相邻非阻挡条带，以在始于所述图像生成器的、区别于所述第一距离的第二距离处传递所述右眼视图和左眼视图。

优选地，形成所述第一多个平行非阻挡条带的每个非阻挡条带的宽度的光栅单元数量大于1。

优选地，形成所述第一多个平行阻挡条带的每个阻挡条带的宽度的光栅单元数量大于1。

优选地，所述第一多个平行非阻挡条带中每个非阻挡条带相对于所述光栅单元阵列的轴成锐角定向。

优选地，所述显示系统进一步包括：

显示控制器，包括连接所述光栅单元阵列的光栅阵列控制器和连接所述像素阵列的像素阵列控制器。

优选地，所述光栅阵列控制器配置成生成控制信号，所述控制信号配置成用于为所述光栅单元阵列选择所述第一视差光栅配置或所述第二视差光栅配置。

优选地，所述光栅单元阵列定位于所述像素阵列和包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间之间；和

其中，所述像素阵列发射通过所述第一视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光束，以传递所述三维视图给位于所述第一位置的所述观众，同时发射通过所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光束，以传递所述三维视图给位于所述第二位置的所述观众。

优选地，所述显示系统进一步包括：

背光面板；

其中所述光栅单元阵列定位于所述背光面板和所述像素阵列之间，而所述像素阵列定位于所述光栅单元阵列和包括所述第一位置和所述第二位置的观看空间之间；和

其中，所述背光面板发射通过所述第一视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光束，所述第一视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光束通过所述像素阵列过滤以支持位于所述第一位置的所述观众进行三维观看；和

其中，所述背光面板发射通过所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光束，所述通过所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光束通过所述像素阵列过滤后支持位于所述第二位置的所述观众进行三维观看。

根据本发明的一方面，提供了一种显示系统，包括：

光栅单元阵列，其每一个都具有阻挡状态和非阻挡状态；

连接所述光栅单元阵列的光栅阵列控制器；

所述光栅阵列控制器配置成将所述光栅单元阵列的所述光栅单元的第一组置于阻挡状态，同时将所述光栅单元阵列的所述光栅单元的第二组置于非阻挡状态，从而产生第一视差光栅配置；和

至少通过移动所述第一组中所述光栅单元的一部分到所述第二组来配置所述光栅阵列控制器，以产生第二视差光栅配置。

优选地，所述显示系统配置成传递左眼视图和右眼视图给所述观众，所述观众位于与所述显示系统相关的第一位置和第二位置中的任意一个，所述观众能够将所述左眼视图和所述右眼视图感知为单个的三维视图；

所述第一视差光栅配置支持位于所述第一位置的所述观众，所述第二视差光栅配置支持位于所述第二位置的所述观众。

优选地，所述光栅阵列控制器配置成通过将所述光栅单元阵列的所有光栅单元置于所述非阻挡状态，从而使所述显示系统能够传递二维视图到观看空间以产生第三配置。

优选地，所述光栅阵列控制器配置成产生多个附加视差光栅配置，每个所述附加视差光栅配置包括所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应的一组所述光栅单元，以及所述非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应的一组所述光栅单元，每个附加视差光栅配置支持位于对应位置的所述观众。

优选地，所述显示系统进一步包括：

位置确定模块，连接所述光栅阵列控制器，所述位置确定模块配置成确定所述观众在包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间内的位置。

优选地，所述显示系统进一步包括：

远程设备，与所述位置确定模块关联，所述位置确定模块配置成确定所述观众在包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间内的位置，所述远程设备配置成传输所述确定的位置给与所述光栅阵列控制器通信连接的接收器。

根据本发明的一方面，提供一种方法来传递左眼视图和右眼视图给观众，所述观众能够将所述左眼视图和所述右眼视图感知为单个的三维视图，所述方法包括：

在光栅单元阵列处接收光束，所述光栅单元阵列的每个光栅单元具有阻挡状态和非阻挡状态；

配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置，所述第一视差光栅配置具有所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第一组所述光栅单元以及所述非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第二组所述光栅单元，以向位于第一位置的所述观众提供三维视图；和

配置所述光栅单元阵列到第二视差光栅配置，所述第二视差光栅配置具有所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第三组所述光栅单元以及所述非阻挡状态中所述光栅单元阵列的第四组所述光栅单元，以向位于第二位置的所述观众提供三维视图，所述第三组因包含所述第二组中的所述光栅单元阵列的至少一个所述光栅单元而区别于所述第一组。

优选地，所述方法进一步包括：

配置所述光栅单元阵列到第三配置，以传递二维视图到包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间，所述第三配置具有非阻挡状态中所述光栅单元阵列的所有所述光栅单元。

优选地，所述方法进一步包括：

配置所述光栅单元阵列到多个附加视差光栅配置中的一个，所述多个附加视差光栅配置的每个具有阻挡状态中所述光栅单元阵列的对应的一组所述光栅单元和非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应的一组所述光栅单元，每个附加视差光栅配置支持位于对应位置的所述观众。

优选地，所述配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置的包括：

排列第一多个平行阻挡条带中所述第一组的所述光栅单元以及与所述第一多个平行阻挡条带交替排列的第一多个平行非阻挡条带中所述第二组的所述光栅单元，以第一量的间隔分隔所述第一多个平行非阻挡条带的相邻非阻挡条带，以在始于所述显示系统的第一距离处传递所述右眼视图和左眼视图；和

其中，所述配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置包括：

排列第二多个平行阻挡条带中所述第三组的所述光栅单元以及与所述第二多个平行阻挡条带交替排列的第二多个平行非阻挡条带中所述第四组的所述光栅单元，以第二量的间隔分隔所述第二多个平行非阻挡条带的相邻非阻挡条带，以在始于所述图像生成器、区别于所述第一距离的第二距离处传递所述右眼视图和左眼视图。

优选地，所述配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置包括：

配置所述第一多个平行非阻挡条带中所述每个非阻挡条带的宽度值大于1。

优选地，所述配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置包括：

配置所述第一多个平行阻挡条带中所述每个阻挡条带的宽度值大于1。

优选地，所述配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置包括：

配置所述第一多个平行非阻挡条带中每个非阻挡条带相对于所述光栅单元阵列的轴形成锐角定向。

优选地，所述在光栅单元阵列处对光束的接收包括：

在所述光栅单元阵列出接收来自像素阵列的光束，所述光栅单元阵列定位于所述像素阵列与包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间之间；和所述方法进一步包括：

通过所述第一视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤所述接收光束，以传递三维视图给位于所述第一位置的所述观众；和

通过所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤所述接收光束，以传递三维视图给位于所述第二位置的所述观众。

优选地，所述在光栅单元阵列处对光束的接收包括：

在所述光栅单元阵列出接收来自背光板的光束；和所述方法进一步包括：

通过所述第一视差光栅配置中所述光栅单元阵以及像素阵列过滤所述接收光束，以传递三维视图给位于所述第一位置的所述观众；和

通过所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵以及像素阵列过滤所述接收光束，以传递三维视图给位于所述第二位置的所述观众。

附图说明

并入的、已形成本说明书一部分的附图阐述了本发明，连同相关描述进一步解释了本发明的原理，使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。

图1是依据本发明实施例的显示系统的框图；

图2A和2B是依据本发明实施例的图1中所述显示系统的范例的框图；

图3是依据本发明实施例的视差光栅的表面视图的示意图；

图4和图5是依据本发明实施例的光栅单元阵列的光栅单元的视图的示意图，分别被选为透明的和不透明的；

图6是依据本发明实施例的生成三维图像的流程图；

图7是依据本发明实施例的显示系统的范例的截面图；

图8A和8B是依据本发明实施例的具有非阻挡狭缝的示例视差光栅视图的示意图；

图9是依据本发明实施例的光栅阵列控制器的框图；

图10是依据本发明实施例的配置后以生成三维图像的示例显示系统的示意图；

图11是依据本发明实施例的图7中提供三维图像给用户的所述显示系统的示意图；

图12是依据本发明实施例的形成二维图像的过程的示意图；

图13是依据本发明实施例的为修改显示特性而修改视差光栅的过程的示意图；

图14是依据本发明实施例图3中所述视差光栅的示意图，其中该视差光栅具有增加的间隔的非阻挡狭缝；

图15是依据本发明实施例的具有增加的间隔的非阻挡狭缝的显示系统的示意图；

图16是依据本发明实施例的图3中的、具有替代宽度的非阻挡狭缝的所述视差光栅的示意图；

图17是依据本发明实施例的为显示不同定向的三维图像的配置视差光栅过程的示意图；

图18和19是依据本发明实施例的图3中具有替代定向的非阻挡狭缝的所述视差光栅的示意图；

图20是依据本发明实施例的显示环境的框图；

图21是依据本发明实施例的远程设备的框图；

图22是依据本发明实施例的显示设备的框图；

图23是依据本发明实施例的示例显示控制器的框图；

将参考附图对本发明进行描述。附图中，相同的附图标记指示相同的或功能相似的单元。另外，附图标记中最左边的数字指明其第一次出现的附图。

具体实施方式

I简介

本说明书公开了一个或多个合并了本发明特征的实施例。所公开的一个或多个实施例仅仅用以解释本发明。本发明的范围不局限于所公开的一个或多个实施例。本发明由随附的权利要求定义。

本发明中对“一个实施例”、“一实施例”、“一示例实施例”等的引用指示出所描述的实施例可能包括具体的特征、结构或特性，但是并不是每个实施例都必须包括所述具体特征、结构或特性。并且，这些词汇没有必要指的是同一个实施例。更进一步地说，当具体特征、结构或特性是针对某实施例进行描述的时，表示针对其它实施例作用这些特征、结构或特性是在本领域技术人员所了解的知识范围之内。

此外，需要理解的是以上所使用的空间描述(例如：“以上”、“以下”、“向上”、“左”、“右”、“向下”、“顶部”、“底部”、“垂直”、“水平”等)仅仅是为了达到阐述的目的，以上所描述结构的实际实施能以任何方向或方式进行空间排列。

II示例实施例

本发明的实施例涉及显示设备，包括能动态修改的视差光栅，从而改变图像传递到一个或多个观众眼中的模式。配置视差光栅可以对用户启用多种类型图像的自适应显示。例如，实施例可实现正在变化的观众甜点(sweet point)的自适应调节以及在二维(2D)与立体三维图像间切换。可动态修改的视差光栅的示例特征包括以下的一个或多个：视差光栅中狭缝的数量、每个狭缝的维度、狭缝间的间隔和狭缝方位。

以下章节描述了本发明的多个示例实施例。只要不脱离本发明的精神和范围，对以上所描述的实施例在形式上和细节上进行的各种变化对于相关技术领域的技术人员而言是显而易见的。因此，本发明的广度和范围不局限于以上所描述的任意一个示范实施例。

A.示例显示系统和方法实施例

实施例中，显示设备包括自适应视差光栅以启用各种显示性能。例如，图1是依据本发明一个实施例的显示系统100的框图。如图1所示，系统100包括显示设备112。显示设备112具备以上描述的显示2D和3D图像的能力。如图1所示，显示设备112包括图像生成器102和视差光栅104。并且，如图1所示，图像生成器102包括像素阵列114以及可选择包含背光116。图像生成器102和视差光栅104用于生成2D和/或3D图像，该2D和/或3D图像可供观看空间106中的用户/观众观看。尽管视差光栅104在图1中显示为定位于图像生成器102和观看空间106之间，如下面进一步的描述，视差光栅104也可另外定位于图像生成器102的部件之间(例如，像素阵列114和背光116之间)。

当背光116出现时，其发射经视差光栅104过滤的光，该滤光由像素阵列114接收，并通过其实施进一步的过滤将图像信息加载到该滤光上。当背光116不出现时，配置像素阵列114来发射包含图像信息并经视差光栅104过滤的光视差光栅104用作图像滤光器或“光机械手”，通过多个光栅单元(也称为“阻挡区”)来过滤接收光束，上述多个光栅单元可选择为基本上不透明或透明，以从像素阵列114提供的图像信息生成三维图像。图像信息包含一个或多个静止图像、运动图像(例如，视频)等。如图1所示，图像生成器102和视差光栅104生成滤光110。例如，滤光110包含二维图像或三维图像(例如，由滤光110中一对二维图像所形成)。在邻近显示设备112的观看空间106内，滤光110被接收。一个或多个用户能在观看空间106内观看滤光110内包含的图像。

显示设备112可以各种方式实施。例如，显示设备112可为电视显示(例如，LCD(液晶)电视、等离子电视等)、电脑显示器或任何其它类型的显示设备。图像生成器102可为任何类型的光和图像生成设备或是其组合，包括LCD显示屏、等离子显示屏、LED(发光设备)(例如，OLED(有机LED)显示屏)等。视差光栅104可以是任何合适的滤光设备，包括LCD滤光器、机械滤光器(例如，其结合单独可控的快门)等，还可以以任何方式进行配置，包括作为薄膜设备(例如，由一叠薄膜层形成)等。背光116可以是任何合适的发光设备，包括多个LED构成的板或其它发光单元。

图2A是依据本发明一个实施例的显示系统200的框图，其为图1中系统100的范例。如图2A所示，显示系统200包括显示设备控制器202和显示设备250(其包括图像生成器102和视差光栅104)。显示设备250是图1中显示设备112的范例。如图2A所示，图像生成器102包括像素阵列208(其为图1中像素阵列114的范例)，视差光栅104包括光栅单元阵列210。如图2A进一步所示，显示设备控制器202包括像素阵列控制器204和光栅阵列控制器206。系统200特征的描述如下所示。

像素阵列208包括像素二维阵列(例如，以网格或其它分布排列)。像素阵列208是自发光或光生成像素阵列，因此像素阵列208的每个像素所发射的光包含在图像生成器102发射的光252之中。每个像素为分别可寻址的光源(例如，等离子显示、LCD显示、LED显示像OLED显示或其它类型显示的像素)。可单独控制像素阵列208的每个像素来变化色彩和强度。在一个实施例中，像素阵列208的每个像素可包括对应各色彩信道的多个子像素，例如，每个像素中包含红绿蓝三元子像素。

视差光栅104邻近像素阵列208的表面定位。光栅单元阵列210为包含在阵列中排列的多个光栅单元或阻挡区的视差光栅104的层。阵列的每个光栅单元可选择配置为不透明或透明。例如，图3是依据本发明一个实施例的视差光栅300的示意图。视差光栅300为图2A中视差光栅104的范例。如图3所示，视差光栅300包含光栅单元阵列302。光栅单元阵列302包含多个排列在二维阵列(例如，以网格排列)中的光栅单元304，尽管其它实施例中可能包含以其它方式排列的光栅单元304。光栅单元304的每个都可以是LCD的像素、可活动的机械单元(例如，在第一位置传送光束，在第二位置阻挡光束的铰接翼(hinged flap))、磁驱动单元或其它合适的光栅单元。图3中的每个光栅单元304的形状为方形(例如，正方形)，但是在其它实施例中可以是其它形状。

例如，一个实施例中，每个光栅单元304具有“带”形状，该“带”形状延长了光栅单元阵列302的垂直长度，因此光栅单元304包含光栅单元304的单个水平行。每个光栅单元304包含一个或多个以上所述的带，而光栅单元阵列302的不同部分包含具有不同数量上述带的光栅单元304。这样配置的优势在于光栅单元304在延长光栅单元阵列302的垂直长度时不需要它们之间有空间，因为在这个空间不需要驱动信号路由。例如，二维LCD阵列配置中，譬如TFT(薄膜晶体管)显示，晶体管加电容电路通常置于阵列的单个像素角内，针对这些晶体管的控制信号在LCD像素间路由(诸如行-列控制)。在针对视差光栅的像素配置中，本地晶体管控制不是必要的，因为光栅单元304不需要如显示像素(例如，像素阵列208的像素)变化的一样快。对于光栅单元304的单行垂直带，控制信号可路由到光栅单元304的顶部和/或底部。因为这种配置中不需要控制信号在行之间路由，垂直带可以以很小间隔或无间隔并排排列。因此，如果垂直带很细且边对边定向，则一行中的一个或多个相邻带(例如，五个带)可包括阻挡状态的光栅单元304，紧跟其的是包括非阻挡状态(狭缝)的光栅单元304的一个或多个相邻带(例如，两个带)，以此类推。在五个带处于阻挡状态及两个带处于非阻挡状态的示例中，五个带可合并以提供宽度约为单个透明狭缝宽度的2.5倍，且其间没有间隔的单个黑光栅单元。

光栅单元阵列302包含任意数量的光栅单元304。例如，图3中，光栅单元304总数为560时，光栅单元阵列302沿x轴包含28个光栅单元304，沿y轴包含20个光栅单元304。然而，图3中所示的光栅单元阵列302的维度和用于光栅单元阵列302的光栅单元304的总数仅用于说明而非限制。光栅单元阵列302可包含任意数量的光栅单元304和具有任意阵列维度，沿每个x和y轴包含数个、数十、数百、数千或甚至更大数目的光栅单元304。图3中光栅单元阵列302只是更大栅格阵列的说明，其通常在视差光栅104的实施例中出现。在一个实施例中，光栅单元阵列中一个光栅单元的宽度可为对应显示像素宽度(例如，像素114的像素宽度)的倍数或除数。类似的，光栅单元阵列中列/行的数量可为对应像素阵列中像素列/行对应数量的倍数或除数。

光栅单元阵列302的每个光栅单元304可选择为基本上不透明或透明。例如，依据示例实施例，图4显示的光栅单元304x选为基本上透明，图5显示基本上不透明选择时的光栅单元304x。在光栅单元304x选为透明时，来自像素208的光252穿过光栅单元304x(例如，到达观看空间106)。在光栅单元304x选为不透明时，来自像素208的光252穿过光栅单元304x时被阻挡。通过选择光栅单元阵列304x中一些光栅单元304为透明和另一些为不透明，可过滤光栅单元阵列302处接收的光252以生产滤光110。要注意的是，在一些实施例中，光栅单元可以是完全透明或不透明，而另一些实施例中，光栅单元不能够是完全透明或不透明的。例如，在认为是“透明”时，这些光栅单元只能够达到95％透明，在认为是“不透明”时，这些光栅单元只能够达到5％透明。以上使用“透明”和“不透明”分别旨在笼括光栅单元的基本上透明(例如，大于75％的透明，包括完全透明)和基本上透明(例如，小于25％的透明，包括完全不透明)。

配置显示控制器202生成控制信号，使显示设备250能够向观看空间106中的用户218显示二维和三维图像。例如，配置像素阵列控制器204生成控制信号214，其由像素阵列208接收。控制信号214包含一个或多个控制信号，用于令像素阵列208的像素发射特定所需色彩和/或强度的光252。配置像素阵列控制器206生成控制信号216，其由像素阵列210接收。控制信号216包含一个或多个控制信号，用于令光栅单元阵列302的每个光栅单元304为透明或不透明。这种方式下，光栅单元阵列210过滤光252以生成滤光110，其包含一个或多个可被观看空间106中的用户218观看到的二维和/或三维图像。

例如，控制信号214控制像素阵列208的像素组，使每个像素组发射代表各图像的光以提供多个图像。依据所提供的图像，控制信号216控制光栅单元阵列210的光栅单元来过滤从像素阵列208接收的光束，以使得用户208以二维方式接收的一个或多个图像。譬如，第一模式下，控制信号216选择光栅单元阵列302的光栅单元304为透明，发射二维图像或视图给用户218。另外，第二模式下，控制信号216控制光栅单元阵列210的区段以包含不透明和透明光栅单元304，进而过滤来自像素阵列208的接收光，从而将像素阵列208提供的成对图像或视图作为对应的三维图像或视图供用户接收。例如，控制信号216选择光栅单元阵列302的光栅单元304的平行条带为透明，以形成能够供用户218接收三维图像的狭缝。

在实施例中，光栅阵列控制器206生成的控制信号216配置光栅单元阵列210的一个或多个属性。例如，生成控制信号216来形成任意数量透明的光栅单元阵列302的光栅单元304的平行条带、修改光栅单元阵列302的光栅单元304的透明平行条带的数量和/或间隔、选择和/或修改一个或多个光栅单元阵列302的光栅单元304的透明或不透明平行条带的宽度和/或长度(光栅单元304中)、选择和/或修改一个或多个光栅单元阵列302的光栅单元304的透明平行条带的方位等。

图2B是依据本发明一个实施例的显示系统220的框图，其为图1中系统100的另一个范例。如图2B所示，系统220包括显示设备控制器202，以及包含像素阵列222、视差光栅104和背光116的显示设备260。显示设备206为图1中显示设备112的范例。如图2B所示，视差光栅104包括光栅单元阵列210，背光116包括光单元阵列236。另外，显示控制器202包括像素阵列控制器228、光栅阵列控制器206和光源控制器230。尽管图2B中的视差光栅104被分离出，像素阵列222和背光116仍形成图1中图像生成器102的范例。以下将描述系统220的这些特征。

背光116为发射光238的背光板。背光116的光单元阵列236(或“背光阵列”)包含光源的二维阵列。这些光源能以诸如方形网格排列。光单元阵列236中的每个光源是单独可寻址的和可控的，从而选择一定量的发光。单个光源取决于实施包括一个或多个发光单元。一个实施例中，光单元阵列236中的每个光源包括单个发光二极管(LED)，但本范例并不是用于对其限制。

视差光栅104邻近背光116定位(例如，背光板表面)。如以上所述，光栅单元阵列210为包括在阵列中排列的多个光栅单元或阻挡区的视差光栅104的层。配置阵列的每个光栅单元为选择性的不透明或透明。如以上所述，图3为视差光栅300的示意图，其为图2B中视差光栅104的范例。光栅单元阵列210过滤从背光116接收的光238以生产滤光240。配置滤光240以使二维图像或三维图像(例如，由过滤光110中成对的二维图像形成)根据后续由像素阵列222施加在滤光240上的图像形成。

类似于图2A中的像素阵列208，图2B中的像素阵列222包括二维像素阵列(例如，以网格或其它分布排列)。然而，像素阵列222不是自发光的，而是滤光器，能施加图像(例如，以色彩、灰度等形式)到来自视差光栅104的滤光240，以生产包含一个或多个图像的滤光110。像素阵列222的每个像素可以是单独的可寻址滤光器(例如，等离子显示器、LCD显示器、LED显示器或其他类型的显示器的像素)。像素阵列222的每个像素能单独可控，用以改变施加在对应通过光上的色彩，和/或改变过滤110中通过光的强度。一个实施例中，像素阵列222的每个像素可包括多个子像素，所述多个子像素对应各色彩信道，例如每个像素中包含红绿蓝三元子像素。

配置图2B中显示控制器202生成的控制信号以使显示设备260向观看空间106中的用户218显示二维和三维图像。例如，显示控制器202内的光源控制器230通过生成由光单元阵列236接收的控制信号234，控制光单元阵列236中每个光源发射的光量。控制信号234包含一个或多个控制信号，用来控制光单元阵列236中每个光源发射的光量来生成光238。如以上所述，配置光栅单元控制器206来生成由光栅单元阵列210接收的控制信号216。控制信号216包含一个或多个控制信号，用于令光栅单元阵列302中每个光栅单元304为透明或不透明，以过滤光238来生成滤光240。配置像素阵列控制器228生成由像素阵列222接收的控制信号232。控制信号232包含一个或多个控制信号，用于令像素阵列208中每个像素在滤光240穿过像素阵列208时施加所需图像(例如，色彩、灰度等)到滤光240。这种方式下，像素阵列222生成滤光110，其包含一个或多个能被观看空间106中用户218观看到的二维和/或三维图像。

例如，控制信号234可控制光单元阵列236的光源组来发射光238。控制信号236可控制光栅单元阵列210的光栅单元304来过滤从光单元阵列236接收的光238，使滤光240能实现二或三维。控制信号232控制像素阵列222的像素组来分别依据各图像过滤滤光240，以提供多个图像。例如，第一模式下，控制信号216选择光栅单元阵列302的光栅单元304为透明，以发射二维图像给用户218。另外，第二模式下，控制信号216可控制光栅单元210的区段以包含不透明或透明的光栅单元304，进而过滤从光单元阵列236接收的光，从而用户218能将像素阵列222提供的成对图像作为对应三维图像接收。例如，控制信号216选择光栅单元阵列302的光栅单元304的平行条带为透明，以形成能够使用户218接收三维图像的狭缝。

实施例中，可通过图1中的系统100以各种方式生成二维和三维图像。例如，图6是依据本发明一个实施例的生成传递给观看空间中用户的图像的流程图。例如，流程图600能通过图2A中的系统200或图2B中的系统220执行。流程图600是参照图7进行描述，图7为显示系统700的截面视图。如图7所示，系统700包括像素阵列702和光栅单元阵列704。在另一个实施例中，系统700在与图2B中显示系统220类似的配置中进一步包括背光。根据流程图600的相关讨论，进一步的结构和操作实施例对于相关领域的技术人员而言是显而易见的。流程图600如下所示。

流程图600始于步骤602。步骤602中，光在光栅单元阵列处接收。例如，如图2A所示，来自图像生成器202的像素阵列208的光252在视差光栅104处接收。像素阵列208的每个像素生成视差光栅104处接收的光。如以下讨论所示，取决于视差光栅104的特定显示模式，视差光栅104可过滤来自像素阵列208的光252以生成二维图像或观看空间106中用户218可视的三维图像。如以上关于图2B的描述所示，另外，能通过视差光栅104接收来自光单元阵列236的光238。

步骤604中，配置光栅单元阵列成为第一视差光栅配置，其具有阻挡状态中光栅单元阵列的第一组光栅单元，以及非阻挡状态中光栅单元阵列的第二组光栅单元，以提供三维视图给位于第一位置的观众。图1中的显示系统100的三维模式中，三维图像需要在观看空间106是可视的。在这种情况下，参考图2A或2B，光栅阵列控制器206生成控制信号216以配置光栅单元阵列210来包含光栅单元的透明条带，从而使三维视图能够形成。例如，如图7所示，光栅单元阵列704包含多个光栅单元，其每个可以是透明的(非阻挡状态)或不透明的(阻挡状态)。阻挡的光栅单元指的是光栅单元710a-710f，非阻挡的光栅单元指的是光栅单元712a-712e。光栅单元阵列704包含的其它光栅单元没有在图7中显示。光栅单元710a-710f和712a-712e的每个可包含一个或多个光栅单元。光栅单元710与光栅单元712在光栅单元中交替排列的顺序为像素710a、712a、710b、712a、710c、712c、710d、712d、710e、712e和710f。这种方式下，阻挡光栅单元710与非光栅单元712的交替排列在光栅单元阵列704中形成了多个平行非阻挡或透明狭缝。

例如，图8A是依据本发明一个实施例的图3中具有透明狭缝的视差光栅300的视图的示意图。如8A所示，视差光栅300包含光栅单元阵列302，其包含多个排列在二维阵列中的光栅单元304。另外，如8A所示，光栅单元阵列302包含多个光栅单元304的平行条带，其中光栅单元304可选为非阻挡以形成多个平行非阻挡条带(或“狭缝”)802a-802g。如8A所示，平行非阻挡条带(或“狭缝”)802a-802g与选为阻挡的光栅单元304的平行不透明或阻挡条带804a-804g交替排列。图8A的范例中，非阻挡条带802a-802g和阻挡条带804a-804g的每个具有两个光栅单元304的宽度(沿x维)，其长度沿光栅单元304的整个y维(二十个光栅单元304)延伸，然而，在其它实施例中可能具有另外的维数。非阻挡条带802a-802g和阻挡条带804a-804g为视差光栅300形成视差光栅配置。光栅单元阵列704中平行非阻挡条带802的间隔(或数量)是可选择的，按照需要选择特定条带任意数量和结合的光栅单元阵列302中光栅单元304为非阻挡，进而与阻挡条带804交替排列。

图8B是依据本发明一个实施例的视差光栅310的示意图，其为具有平行透明狭缝的光栅单元阵列704的另一个范例。类似于图8A中视差光栅300，视差光栅310包含光栅单元阵列312，其包括多个排列在二维阵列(28×1阵列)中的光栅单元314。光栅单元314具有与图8A中光栅单元304类似的宽度(沿x维)，但是其长度沿光栅单元314的整个垂直长度(y维)延伸。如图8B所示，光栅单元阵列312包含平行非阻挡条带802a-802g及与之交替的平行阻挡条带804a-804g。图8B的示例中，非阻挡条带802a-802g和阻挡条带804a-804g的每个具有两个光栅单元314的宽度(沿x维)，其长度沿光栅单元阵列312的整个y维(一个光栅单元314)延伸。

从像素阵列接收的光依据特定视差光栅配置过滤后在观看空间至少形成一个图像。依据光栅单元阵列210是为透明或非阻挡(例如，二维模式中)还是包含平行非阻挡条带(例如，三维模式中)，配置视差光栅104的光栅单元阵列210过滤接收自像素阵列208的光252(图2A)或接收自光单元阵列236的光238(图2B)。如果光栅单元阵列210为透明(例如，如图3中光栅单元阵列302所示)，光栅单元阵列210作为“全通”滤光器，基本上通过所有光252后形成滤光110来传递由像素阵列208生成的二维图像到观看空间106，以常规显示类似方式作为二维图像可视。如果光栅单元阵列210包含平行非阻挡条带(例如，如图8A和8B中光栅单元阵列302所示)，光栅单元阵列210通过一部分光252作为滤光110来传递三维图像到观看空间106。

例如，如图7所示，像素阵列702包含多个像素714a-714d和716a-716d。像素714与像素716交替排列，像素714a-714d和716a-716d的排列顺序为像素714a、716a、714b、716b、714c、716c、714d和716d。像素阵列702中的其它像素在图7没有显示，包括沿像素阵列702宽度维(例如，在左-右方向)的其他像素以及沿像素阵列702长度维(图7没有显示)的其他像素。像素714a-714d和716a-716d的每个生成光，其从像素阵列702的显示表面(例如，图7中通常向上)向光栅单元阵列704发出。一些范例指示了图7所示的从像素714a-714d和716a-716d发出的光(虚线所示)，包括光724a和光718a从像素714a发出，光714a、光724b、光718b和光724c从像素714b发出等。

另外，从像素阵列702发出的光通过光栅单元阵列704过滤后在观看空间726中形成多个图像，包括第一位置708a处的第一图像706a和第二位置708b处的第二图像706b。依据光栅单元阵列704的过滤，从像素阵列702发出的一部分光被阻挡光栅单元710所阻挡，而从像素阵列702发出的另一部分光通过非阻挡光栅单元712。例如，来自像素714a的光724a被阻挡光栅单元710a所阻挡，来自像素714b的光724b和光724c被阻挡光栅单元710b和710c所阻挡。相反的，来自像素714a的光718a通过非阻挡光栅单元712a，来自像素714b的光718b通过非阻挡光栅单元712b。

通过在光栅单元阵列中形成非阻挡狭缝，来自像素阵列的光能在过滤后在观看空间形成多个图像或视图。例如，配置图7中所示的系统700形成第一和第二图像706a和706b，其分别位于位置708a和708b，并定位于始于像素阵列702的距离728处(如图7所示，第一和第二图像706a和706b的其它例子依据系统700在观看空间726中形成，以重复、交替方式)。如以上描述所示，像素阵列702包括第一组像素714a-714d以及第二组像素716a-716d。像素714a-714d对应于第一图像706a，像素716a-716d对应于第二图像706b。基于像素阵列702中像素714a-714d和像素716a-716d的间隔，以及光栅单元阵列704中非阻挡光栅单元712的几何形状，第一和第二图像706a和706b分别在位置708a和708b处形成。如图7所示，来自第一组像素714a-714d的光718a-718d在位置708a聚焦，以在位置708a处形成第一图像706a。来自第二组像素716a-716d的光720a-720d在位置708b聚焦，以在位置708b处形成第二图像706b。

图7显示了光栅单元阵列704中非阻挡光栅单元712的狭缝间隔722(中心到中心)。针对所需形成图像的位置(能通过户观看)，即特定图像距离728，来确定间隔722来选择平行非阻挡条带在光栅单元阵列704中形成的位置。例如，一个实施例中，如果图像对应的像素714a-714d的间隔是已知的，且距离728处所需显示的图像也是已知的，则可以选择光栅单元阵列704中相邻平行非阻挡条带间的间隔722。如图9所示，一个实施例中，光栅阵列控制器206(图2A或图2B中)包括狭缝间隔计算器902。依据对应视差光栅配置，针对特定像素间隔和对应图像的所需形成位置，配置狭缝间隔计算器902计算间隔722。

例如，图10为依据本发明一个实施例的示例显示系统1000的示意图。显示系统1000通常与图7中显示的系统700类似，包括像素阵列702和光栅单元阵列704。像素阵列702包括像素714a-714d和716a-716d，光栅单元阵列704包括阻挡光栅单元710a-710f以及非阻挡光栅单元712a-712e。根据像素714a-714d，图像1002在距离像素阵列702所需图像距离1004处形成。光栅单元阵列704与像素阵列702间隔距离1012。像素714a-714d的相邻像素间以像素分隔距离1006分隔。理想的是，选择相邻非阻挡光栅单元712a-712e(对应非阻挡狭缝)为间隔722时，能够使图像1002在距离像素阵列702所需图像距离1004处形成。对图10中显示系统1000的配置，以下公式(公式1)主张：

距离1006/距离1004＝间隔722/(距离1004-距离1012)        公式1

因此，间隔722可依据下面的公式2来计算(例如，通过狭缝间隔计算器902)，其中狭缝间隔722小于像素分隔距离1006：

间隔722＝距离1006×(距离1004-距离1012)/距离1004       公式2

例如，一个实施例中，距离1006等于1.0毫米，距离1004等于2.0米，距离1012等于5.0毫米。在本实施例中，间隔722可通过公式2计算，如下所示：

间隔722＝1.0×(2000-5)/2000＝0.9975毫米

上面的范例中，相邻非阻挡光栅单元712a-712e的中心分隔间隔722取0.9975毫米，形成的图像1002位于距离像素阵列702的2米处。如图10所示，由像素714a-714d发出并经光栅单元阵列704过滤的光1010a-1010d在位置1008处形成图像1002。可以通过各种方式以0.9975毫米(或其他期望的距离)分隔相邻非阻挡光栅单元712a-712e中心，其取决于光栅单元阵列704的特定配置。例如，本范例中，在光栅单元阵列704中每0.9975毫米处形成单个光栅单元宽度的非阻挡狭缝。另外的，光栅单元阵列704中每0.9975毫米形成一个非阻挡狭缝，其宽度大于一个光栅单元宽度。

例如，如果间隔722对应两个光栅单元的宽度，则单个非阻挡光栅单元712的宽度为0.9975/2＝0.4988毫米，其可以与光栅单元阵列704中宽度为0.4988毫米的单个阻挡光栅单元710交替排列。另外，如果间隔722大于两个光栅单元对应的宽度，一个或多个非阻挡光栅单元将与一个或多个阻挡光栅单元交替分布在每0.9975毫米处形成非阻挡狭缝。一个实施例中，单个非阻挡光栅单元712的宽度为0.9975/399＝0.0025毫米，可与光栅单元阵列704中每个宽度为0.0025毫米的398个阻挡光栅单元710交替排列。另一个实施例中，十个每个宽度为0.0025毫米的非阻挡光栅单元712与光栅单元阵列704中每个宽度为0.0025毫米的389个阻挡光栅单元710交替排列。

因此，参考图7，通过按照以上所描述的计算狭缝间隔722的值，显示系统700可在始于像素阵列702的距离728处形成第一和第二图像706a和706b。公式2是为选择非阻挡狭缝间隔提供的一个范例技术，其目的是为了阐述。另外也可使用其它技术来计算和/或确定狭缝间隔722的值。例如，一个实施例中，包含狭缝间隔722预先计算值的查找表可由光栅阵列控制器206维护。针对对应的图像距离1004和像素间隔1006的值，可使用查找表查找狭缝间隔722的值。

要注意的是，在图7和10的范例中，所显示的每个像素阵列702和光栅单元阵列704基本上是平面的。在另外的实施例中，像素阵列702和/或光栅单元阵列704可为弯曲的(例如，相对于观看空间726凹的或凸的)。因此，可以相关领域技术人员已知的方式配置用于计算显示系统中狭缝间隔722和/或其它参数的值的公式、查找表等来计算这些曲率。

配置第一和第二图像706a和706b使用户感知三维图像或视图。例如，图11是依据本发明一个实施例的图7中显示系统的示意图，其中用户1004在第一眼位置1002a处接收第一图像706a，在第二眼位置1002b处接收第二图像706b。图像间的透视角有轻微差别时，通过像素第一组714a-714d和第二组像素716a-716d生成第一和第二图像706a和706b。图像706a和706b在用户大脑的视觉中心混合，使用户感知为三维图像或视图。

在这样一个实施例中，第一和第二图像706a和706b可通过显示系统700形成，这样它们的中心在空间上以用户瞳孔的宽度隔开(例如，“眼间距离”1106)。例如，第一和第二图像706a和706b的间隔近似为65mm(或其它合适的间隔，其通常等于眼间距离1106。如以上所描述，第一和第二图像706a和706b的多个实例可由在观看空间重复的显示系统700形成。因此，图11中与用户1104左眼和右眼重合的第一和第二图像706a和706b可以是以眼间距离1106分隔的重复实例中的相邻第一和第二图像706a和706b。另外，图11中与用户1104左眼和右眼重合的第一和第二图像706a和706b以重复实例中第一和第二图像706a和706b的一个或多个实例分隔，该重复实例恰好以眼间距离1106分隔。

翻阅图6，步骤606中，配置光栅单元阵列成为第二视差光栅配置，该第二视差光栅配置包含阻挡状态中的光栅单元阵列的第三组光栅单元以及非阻挡状态中光栅单元阵列的第四组光栅单元，用以提供三维视图给位于第二位置的观众。例如，图11的用户1102可改变在观看空间106中的位置(图1)，因此，视差光栅104可自适应不同的视差光栅配置，令三维视图从用户1102的第一位置移到用户1102的第二位置。在这种情况下，参看图2A和图2B，光栅阵列控制器206生成控制信号216，以配置光栅单元阵列210令其包含光栅单元的透明条带，配置该光栅单元的透明条带能使三维视图在第二位置处形成。下一分段描述了根据步骤606配置光栅单元阵列210成为第二配置、以及用于提供三维视图给观众的阻挡和非阻挡状态的其它配置的示例实施例。

另外，尽管图7和11显示的显示系统700具有与图2A中显示系统200类似的配置，但是配置显示系统700在观看空间726中生成图像706a和706b类似于图2B中的显示系统200。在这个实施例中，光栅单元阵列704定位于背光板(其定位于图7和10中所示的像素阵列702的位置)和像素阵列702之间，像素阵列702配置为滤光器(非发光)。背光板按以上所描述的发出由光栅单元阵列704过滤的光，该滤光经像素阵列702过滤后施加图像到经像素阵列702过滤的光上，形成图7和10中所示的图像706a和706b。

如所描述，在一个实施例中，配置显示系统700生成可供观看空间中用户可观看的二维图像。例如，流程图600(图6)可依据一个实施例选择包含图12所示的步骤1202，使二维图像能够传递给用户。步骤1202中，配置光栅单元阵列成为第三配置以传递二维视图。例如，第三配置中，光栅阵列控制器206生成控制信号216，以配置光栅单元阵列210的每个光栅单元为非阻挡状态(透明)。在这种情况下，光栅单元阵列210的配置类似于图3所示的光栅单元阵列302，其中所有光栅单元304选为非阻挡。如果光栅单元阵列210为透明，光栅单元阵列210作为“全通”滤光器，基本上通过所有光252(图2A)或光238(图2B)为滤光110来传递由像素阵列208生成的二维图像到观看空间106，以常规显示类似方式作为二维图像可视。

B.示例视差光栅配置

如以上所描述的，修改图3中视差光栅300的各种属性以提供各种视差光栅配置，该差光栅配置传递不同属性的三维视图、和/或位于不同位置处(例如，位于观众改变的位置)。例如，图13是依据本发明一个实施例的步骤1302的示意图，其可在流程图600(图6)的步骤606中执行，以提供第二或后续视差光栅配置。步骤1302中，修改多个平行非阻挡狭缝的相邻非阻挡狭缝之间的至少一个距离或多个平行非阻挡狭缝的至少一个非阻挡狭缝的宽度。例如，参看图8A和8B，可修改相邻非阻挡条带802之间的距离(例如，图7的中心到中心狭缝间隔722和/或一个或多个阻挡条带804的宽度)和/或一个或多个非阻挡条带802的宽度。可以任何数量的方式配置这些和/或其它视差光栅参数，以产生多个附加视差光栅配置，其每个具有对应的阻挡状态中光栅单元组和对应的非阻挡状态中光栅单元组来支持位于任意数量对应位置处的观众。

例如，图14是依据本发明一个实施例的图13中视差光栅300的视图的示意图。如图14所示，视差光栅300包括光栅单元阵列302，其包含多个排列在二维阵列中的光栅单元304。另外，如图4所示，光栅单元阵列302包含多个光栅单元304的平行条带，该平行条带选择为非阻挡以形成多个平行非阻挡条带1402a-1402e。如图14所示，平行非阻挡条带1402a-1402e与光栅单元304中选择为阻挡的平行阻挡条带1404a-1404e交替排列。图14的范例中，平行非阻挡条带1402a-1402e每个的宽度(沿x维)为两个光栅单元304，阻挡条带1404a-1404e每个的宽度为三个光栅单元304。因此，相对于图8A和8B，其阻挡条带804a-804g每个的宽度为两个光栅单元304，阻挡条带1404a-1404e修改变宽后形成了另一个视差光栅配置。

实施例中，修改阻挡条带使其变宽或变窄中，可用任意所需数量的光栅单元304，包括单个光栅单元(如图14对图8A中)、以及多个光栅单元包括数十、数百或甚至其它数量的光栅单元。可以各种理由来修改阻挡条带的宽度。例如，为了降低显示图像的分辨率和/或强度、增加图像传递处的距离和/或修改传递图像的侧向位置，可修改加宽阻挡条带。或者，为了提高显示图像的分辨率和/或强度、减少图像传递处的距离和/或修改传递图像的侧向位置，可修改缩窄阻挡条带。

例如，图15是依据本发明一个实施例的显示系统1500的示意图。显示系统1500通常类似于图7中的系统700，其差异将在下面描述。如图15所示，系统1500包括像素阵列1502和光栅单元阵列1504。系统1500还包括图2中的显示控制器202，为便于阐述在图15中没有显示。像素阵列1502包括第一组像素1514a-1514d和第二组像素1516a-1516d。配置第一组像素1514a-1514d和第二组像素1516a-1516d生成对应的图像或视图，该图像或视图在其结合后可感知为单个三维图像或视图。两组像素的像素在显示阵列中交替排列的顺序为像素1514a、像素1516a、像素1514b、像素1516b等。像素阵列1502中各组像素包含的其它像素没有在图15中显示，每组像素中包括数百、数千或数百万像素。

如图15所示，光栅单元阵列1504包含光栅单元，其每个为透明或不透明。如图15所示，光栅单元为阻挡时指示为光栅单元1510a-1510f，光栅单元为非阻挡时指示为光栅单元1512a-1512e。阻挡光栅单元1510与非阻挡光栅单元1512交替排列后在光栅单元阵列1504中形成多个平行非阻挡狭缝，类似于图8A所示的光栅单元阵列304。按以上所描述的方式，从像素阵列1502发出的光经光栅单元阵列1504过滤后分别在位置1508a和1508b形成第一和第二图像1508a和1508b。如图15所示，相对于图7中的光栅单元710a-710f，光栅单元1512a-1512e每个都加宽了，而像素1514a-1514的间隔与图7中的像素714a-714d的间隔相同。因此，始于像素阵列1502的、第一和第二图像1508a和1508b形成位置的距离1524大于距离728，后者为图7中始于像素阵列702、第一和第二图像706a和706b的形成位置。这种方式下，如果用户1104(图11)从距离728处观看空间106中的第一位置移动到距离1524处观看空间106中的第二位置，三维视图仍然可以通过配置视差光栅704从第一配置到到第二配置传递到用户1104。视差光栅704的配置能使传递给用户1104的图像位于小于或大于距离728的位置处。

例如，上文所示的公式2重写后为下面的公式3，将图10中的距离1004作为间隔722因子来求解。

距离1004＝(距离1006×距离1012)/(距离1006-间隔722)    公式3

按公式3所示，如果间隔722小于距离1006的值，且向距离1006的值增加，则距离1004随之增加。如果间隔722小于距离1006的值，且进一步从距离1006的值减少，则距离1004随之减少。

按步骤1302(图13)所示，可修改光栅单元阵列中一个或多个非阻挡狭缝的宽度。例如，图16是依据一个实施例的图3中具有不同宽度非阻挡狭缝的视差光栅300的示意图。如图16所示，视差光栅300包含光栅单元阵列302，其包含多个排列在二维阵列中的光栅单元304。光栅单元阵列302包含光栅单元304的多个平行条带，可选择为非阻挡以形成多个平行非阻挡条带1602。如图16所示，平行非阻挡条带1602与光栅单元304的平行阻挡条带1604交替排列。图16的范例中，非阻挡条带1602每个的宽度(沿x维)为一个光栅单元304，阻挡条带1604每个的宽度为一个光栅单元304。

因此，实施例中，可修改光栅单元中非阻挡狭缝的宽度。修改后使非阻挡狭缝的宽度为一个或多个光栅单元304。可基于各种理由加宽或缩窄非阻挡狭缝的宽度，包括降低或提高显示分辨率、减少或增加光栅单元阵列的一个或多个部分所生成的图像的清晰度。

C.示例图像定向实施例

如以上所描述的，实施例中，在光栅单元阵列中实施平行非阻挡狭缝以生成三维图像。这个实施例中，狭缝的定向能够使跨穿用户(例如，图11中的用户1104)双眼的轴和沿非阻挡狭缝长度的轴垂直。这样，用户空间中的坐下或站立的用户坐下或站起时，其身体通常还与非阻挡狭缝对齐平行。因此，一个实施例中，选择光栅单元阵列的非阻挡狭缝的定向与用户的身体对齐。另外，可基于光栅单元阵列基础(basis)的逐个区段(section by section)，选择光栅单元阵列的非阻挡狭缝的定向。光栅单元阵列的每个区段包含非阻挡狭缝，其与对应用户对齐以提供三维图像给该用户。

例如，图17是依据示例实施例的在流程图600中执行的步骤1702的示意图。步骤1702中，多个平行非阻挡狭缝的每个非阻挡狭缝选择相对光栅单元阵列的轴成相关的角定向。例如，图18和19是依据一个实施例的图3中视差光栅300的示意图，其非阻挡狭缝具有不同的定向。如图18所示，视差光栅300包含光栅单元阵列302，其包含多个排列在二维阵列中的光栅单元304。光栅单元阵列302包含多个光栅单元304的平行条带，该平行条带选择为非阻挡时形成多个平行非阻挡条带1802(每个的宽度为一个光栅单元304)。如图18所示，平行非阻挡条带1802与光栅单元304的平行阻挡条带1804(每个的宽度为两个光栅单元304)交替排列。平行非阻挡条带1802沿光栅单元阵列302水平轴的第一方向定向。

图8A和8B中，平行非阻挡条带802垂直定向，因此能配置成生成可供(坐直或站起)的。图18中，平行非阻挡条带1802与图8A和8B中平行非阻挡条带802垂直。由此，平行非阻挡条带1802配置成生成可供观看空间中的用户观看的三维图像(如前所述)，该用户的身体是水平定向(例如，躺下)。这种方式下，仍然能提供适应他们的位置的三维图像给相互之间定向不同的每个用户。

因此，光栅单元阵列304能通过对应的视差光栅配置实现水平和垂直定向的三维图像。进一步的，通过提供具有所需角度的光栅单元阵列302的平行非阻挡条带(和依据所需角度提供排列的像素阵列中的对应像素)，栏单元阵列304能实现任意定向的三维图像，包括水平和垂直之间任意的角度。例如，图19显示了视差光栅300，该视差光栅300所具有的光栅单元阵列302包含多个平行非阻挡条带1902(每个宽度为一个光栅单元304)。如图18所示，平行非阻挡条带1902与光栅单元304的平行阻挡条带1904(每个宽度为五个光栅单元304)交替排列。相对于光栅单元阵列302的水平轴1908，平行非阻挡条带1902与平行阻挡条带1904之间为锐角1906(介于0到90度之间的夹角)。实施例中，夹角1906可以取任意值，依据对应的视差光栅配置能够提供适应他们位置的对应三维图像给以基本上相同夹角定向的用户。

D.示例观众位置确定和图像调节实施例

如以上所描述的，可基于观众位置的改变，重新配置视差光栅来改变传递视图的位置。因此，确定/追踪观众的位置，从而重新配置视差光栅来传递符合观众改变位置的视图。实施例中，通过直接确定观众的位置或与观众关联的设备的位置(例如，观众佩戴、持有的设备，置于观众膝上、口袋内、身边等)，确定/追踪观众的位置。

例如，图20是依据示例实施例的显示环境2000的框图。如图20所示，显示环境2000包含显示设备2002、远程设备2004和观众2006。显示设备2002是图1中显示系统112的范例，其配置类似于在实施例中的显示设备250(图2A)或显示设备260(图2B)。通过显示设备2002(显示设备2002也可选择传递二维图像给观众2006)传递三维视图给观众2006。观众2006可采用远程设备2004与显示设备2002交互。例如，远程设备2004可以是遥控、耳机、游戏控制器、智能手机或其它设备。显示设备2002和/或远程设备2004用于提供用户2006相关的位置信息2010给显示设备2002。显示设备2002使用位置信息2010重新配置显示设备2002的视差光栅，使视图2008能够传递给位于各位置处的观众2006。例如，显示设备2002和/或远程设备2004使用定位技术追踪观众2006的位置。

以各种方式配置远程设备2004以能追踪到观众2006的位置。例如，图21是依据示例实施例的远程设备2004的框图。如图21所示，远程设备2004包括发射器2102、定位模块2104、位置计算器2106、用户接口模块2108、一个或多个摄像头2110以及图像处理系统2112。取决于特定的实施例，远程设备2004包含图21所示的这些单元中的一个或多个。下面将描述远程设备2004的这些单元。

定位模块2104包含在远程设备2004内，以根据定位技术诸如三角测量法或三边测量法确定远程设备2004的位置。例如，定位模块2104包含一个或多个接收器来接收卫星广播信号(例如，从GPS卫星接收信号的全球定位系统(GPS)模块)。通过对根据GPS技术接收的信号精确定时，位置计算器2106计算远程设备2004的位置。另一个实施例中，定位模块2104包含一个或多个接收器来接收显示设备2002发射的信号，位置计算器2106使用其计算远程设备2004的位置。其它实施例中，定位模块2104和位置计算器2106可实施其它类型的定位技术。

用户接口模块2108的出现使得观众2006能够与远程设备2004交互。例如，用户接口模块2108包含任意数量的接口单元及其结合，诸如键盘、指轮、指点设备、滚球、指点杆(stick pointer)、操纵杆、拇指垫(thumb pad)、显示器、触摸感应显示器、任意数量的虚拟接口单元、语音识别、触觉接口和/或已描述的或已知的其它用户接口单元。配置用户接口模块2108使观众2006能够手动输入观众2006的位置信息到远程设备2006，包括手动输入观看空间106中观众2006的坐标、输入观看空间100中预先确定位置的指示到远程设备2004(例如，“位置A”、“座位D”等)或以任何其它方式提供位置信息。

远程设备2004中的摄像头2110能够启用观众2006的光学位置检测。例如，摄像头2110指向显示设备2002处的观众2006，其显示符号或代码，摄像头2110可捕捉到显示符号或代码的一个或多个图像。图像处理系统2112接收捕捉的图像，并根据该捕捉信号确定显示设备2002相关的远程设备2004的位置。例如，一个实施例中，摄像头2110包括成对的摄像头，图像处理系统2112执行双图像处理来确定显示设备2002相关的远程设备2004的位置。

配置发射器2102，以从远程设备2004发射位置信息2010到显示设备2002。位置信息2010包括对远程设备2004确定的位置(例如，通过位置计算器2106或图像处理系统2112计算)，和/或包括捕捉数据(例如，定位模块2104接收的接收信号数据、摄像头2110捕捉的图像等)，从而显示设备2002可根据捕捉数据确定远程设备2004的位置。

显示设备2002可具有任何形式，诸如以下所列的一个或多个：显示或监控器、游戏机、机顶盒、立体声接收器、电脑、任何已提及的或已知的其它显示设备或上述设备的结合。以各种方式配置显示设备2002以能够追踪到观众2006的位置。例如，图22是依据示例实施例的显示设备2002的框图。如图21所示，显示设备2002包括位置确定模块2214，可配置其确定一个或多个观众的位置。位置确定模块2214包括接收器2202、一个或多个发射器2204、位置计算器2206、麦克风阵列2208、一个或多个摄像头2210以及图像处理系统2112。取决于特定实施例，位置确定模块2114可包含一个或多个这些单元。如图22所示，位置确定模块2214基于接收器2202、发射器2204、位置计算器2206、麦克风阵列2208、摄像头2210和图像处理系统2112中一个或多个，生成位置信息2216。由显示控制器2002接收并使用位置信息2216，以适应显示设备2002(例如，依据对应的控制信号适应图1中视差光栅104、像素阵列114和/或背光116的一个或多个)来传递视图给观看空间内重新定位的观众2006。下面将描述显示设备2002的这些单元。

当出现时，麦克风阵列2208包含一个或多个麦克风，其定位于显示设备2002内和/或周围的各个麦克风位置，以从观众2006捕捉语音(例如，声音)。麦克风阵列2208产生代表接收语音的信号，能被位置计算器2206接收。位置计算器2206经配置后使用该接收信号来确定观众2206的位置。例如，位置计算器2206使用声音识别技术确定接收语音来自观众2006，继而基于该声音执行音频定位技术确定观众2006的位置。

显示设备2002内出现的摄像头2210能够启用观众2006的光学位置检测。例如，摄像头2210从显示设备2002指向观看空间106，捕获观众2006和/或远程设备2004的图像。观众2006和/或远程设备2004可选择显示符号或代码，显示的符合或代码以图像的形式被捕捉。图像处理系统2112接收捕捉的图像，并基于捕捉的图像确定观众2006和/或显示设备2002相关的远程设备2004的位置(例如，使用脸部识别、符号或代码的图像处理等)。例如，一个实施例中，摄像头2210包括成对摄像头，图像处理系统2212执行双图像处理来确定观众2006和/或显示设备2002相关的远程设备2004的位置。

当出现时，按上文关于图21所描述的，配置发射器发射可被定位模块2104接收的信号，以确定远程设备2004的位置。

配置接收器2202接收来自远程设备2004的位置信息2010。如以上所描述的，位置信息2010包括对远程设备2004确定的位置和/或包括捕捉数据(例如，接收的信号数据、图像等)。显示设备2002基于捕捉信号确定远程设备2004的位置。例如，位置计算器2106基于远程设备2004处定位模块2104接收的信号数据确定远程设备2004的位置。或者，图像处理系统2112基于远程设备2004处摄像头2210捕捉的图像确定远程设备2004的位置。

III示例显示控制器实施

显示控制器202、像素阵列204、光栅阵列控制器206、像素阵列控制器228、光源控制器230、狭缝间隔计算器902、定位模块2104、位置计算器2106、图像处理系统2112、位置确定模块2114、位置计算器2206和图像处理系统2212可以通过硬件、软件、固件或其任意组合实施。例如，显示控制器202、像素阵列204、光栅阵列控制器206、像素阵列控制器228、光源控制器230、狭缝间隔计算器902、定位模块2104、位置计算器2106、图像处理系统2112、位置确定模块2114、位置计算器2206和图像处理系统2212可作为配置成一个或多个处理器中可执行的计算机程序代码实施。或者，显示控制器202、像素阵列204、光栅阵列控制器206、像素阵列控制器228、光源控制器230、狭缝间隔计算器902、定位模块2104、位置计算器2106、图像处理系统2112、位置确定模块2114、位置计算器2206和图像处理系统2212可作为硬件逻辑/电学电路实施。

例如，图23示出了依据一个实施例的显示控制器202的示例实施的框图。实施例中，显示控制器202包括一个或多个图23所示的单元。如图23的范例所示，显示控制器202包括一个或多个处理器(也成为中心处理单元，或CPU)，诸如处理器2304。处理器2304连接通信架构2302，诸如通信总线。一些实施例中，处理器2304能同时操作多个计算线程。

显示控制器202还包括首要或主存储器2306，诸如随机存储器(RAM)。主存储器2306具有存储在内的控制逻辑2328A(计算机软件)和数据。

显示控制器202还包括一个或多个辅助存储设备2310。辅助存储设备2310包含，例如硬盘驱动器2312和/或移动存储设备或驱动器2314，以及其它类型的存储设备，诸如记忆卡和记忆棒。例如，显示控制器202包括工业标准接口，如用于接口诸如记忆棒的设备的通用串行总线(USB)接口。移动存储驱动器2314代表的是软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光存储设备、磁带备份等。

移动存储驱动器2314与移动存储单元2316交互。移动存储单元2316包括计算机可用或可读存储媒介2324，其具有存储在内的计算机软件2328B(控制逻辑)和/或数据。移动存储单元2316代表的是软盘、磁带、光盘、DVD、光存储盘或任何其它计算机数据存储设备。移动存储驱动器2314以众所周知的方式对移动存储单元2316读取和/或写入。

显示控制器202还包括通信或网络接口2318。通信接口2318使显示控制器202能够与远程设备通信。例如，通信接口2318允许显示控制器202通过通信网络或媒介2342(代表了计算机可用或可读媒介的形式)通信，诸如LANs、WANs、因特网等。网络接口2318经由无线或有线连接与远程站点或网络交互。

控制逻辑2328C经由通信媒介2342从显示控制器202发射和发射到显示控制器202。

任何装置或产品，包含具有存储在内的控制逻辑(软件)的计算机可用或可读媒介，在此处称为计算机程序产品或程序存储设备。包括、但不局限于显示控制器202、主存储器2306、辅助存储设备2310和移动存储单元2316。这些计算机程序产品的内部存储有控制逻辑，当一个或多个数据处理设备执行它时，可令这些数据处理设备根据此处的需要进行操作，代表了本发明的实施例。

其内能实施实施例的设备包括存储，诸如存储设备、记忆设备和其它类型的计算机可读媒介。这些计算机可读存储媒介的范例包括硬盘、移动磁盘、移动光盘、闪存卡、数字视频盘、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等诸如此类。如此处使用的，术语“计算机程序媒介”和“计算机可读媒介”通常用来指与硬盘驱动器关联的硬盘、移动磁卡、移动光谱(例如，CDROM、DVD等)、极碟(zip disk)、磁带、磁存储设备、MEMS(微电子机械系统)存储、基于纳米技术的存储设备以及其它媒介诸如闪存卡、数字视频光盘、RAM设备、ROM设备等诸如此类。这些计算机可读存储媒介存储程序模块，其包括针对以下所列各项的计算机程序逻辑：显示控制器202、像素阵列控制器204、光栅阵列控制器206、像素阵列控制器228、光源控制器230、狭缝间隔计算器902、定位模块2104、位置计算器2106、图像处理系统2112、位置确定模块2214、位置计算器2106、图像处理系统2212、流程图600、步骤1202、步骤1302、步骤1702(包含流程图600中的任意一个或多个)和/或本发明中描述的其它实施例。本发明的实施例指向计算机程序产品，其包含这些存储在任意计算机可读媒介上的逻辑(例如，以程序代码或软件的形式)。当在一个或多个处理器内执行时，这些程序代码令设备根据其中所描述的进行操作。

本发明能通过软件、硬件和/或并非文中所描述的操作系统工作。可以使用任何适合执行文中所描述功能的软件、硬件和/或操作系统。

如文中所描述的，显示控制器202联合多种类型的显示设备实施。这些显示设备在多钟类型的媒体设备中或联合其实施，诸如独立显示(例如，电视显示，诸如平板显示等)、计算机、游戏机、机顶盒、硬盘录像机(DVR)等。依据文中所描述的实施例、以二维或三维形式传递的媒体内容可本地存储或从远程位置接收。例如，这些媒体内容可为回放而本地存储，可在经过网络诸如家庭网络、通过因特网下载码、流通过电缆网络、卫星网络和/或光纤网络等的无线或有线路径上接收。比如，图23显示了存储在硬盘驱动器2312中的第一媒体内容2330A、存储在移动存储单元2316的存储媒介2324中的第二媒体内容2330B以及通过通信接口2318经由通信媒介2322远程存储和接收的第三媒体内容2330C。媒体内容2330可以这些方式和/或其它方式存储和/或接收。

IV结论

尽管以上描述了本发明的各种实施例，但应了解它们只是以范例的形式出现，并不局限于此。只要没有脱离本发明的范围和精神，对其进行形式和细节的各种变形对于相关领域的技术人员而言是显而易见的。因此，本发明的宽度和范围不应被以上所描述的任意实施例所局限，但是只能依据以下的权利要求书及其等效来定义。

Claims (10)

1.一种显示系统，所述显示系统传递左眼视图和右眼视图给观众，所述观众位于相对于所述显示系统的第一位置和第二位置的其中一个，所述观众能感知所述左眼视图和所述右眼视图为单个三维视图，其特征在于，所述显示系统包括：

像素阵列；

光栅单元阵列，紧邻所述像素阵列定位，所述光栅单元阵列具有第一视差光栅配置和第二视差光栅配置；

所述光栅单元阵列的每个所述光栅单元具有阻挡状态和非阻挡状态；

所述第一视差光栅配置包含阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第一组所述光栅单元和非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第二组所述光栅单元；

所述第二视差光栅配置包含阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第三组所述光栅单元和非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第四组所述光栅单元；

所述第三组通过包含在所述第二组中的所述光栅单元阵列的至少一个所述光栅单元而区别于所述第一组；和

所述第一视差光栅配置支持位于所述第一位置的观众，所述第二视差光栅配置支持位于所述第二位置的观众。

2.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述光栅单元阵列具有第三配置，所述第三配置具有所述非阻挡状态中所述光栅单元阵列的所有所述光栅单元，使所述显示系统能够传递二维视图至包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间。

3.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述光栅单元阵列具有多个附加视差光栅配置，每个所述附加视差光栅配置包含阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应一组所述光栅单元和非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的对应一组所述光栅单元，每个附加视差光栅配置支持位于对应位置的所述观众。

4.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述第一组的所述光栅单元排列在第一多个平行阻挡条带中，所述第二组的所述光栅单元排列在与所述第一多个平行阻挡条带交替排列第一多个平行非阻挡条带中；

其中所述第三组的所述光栅单元排列在第二多个平行阻挡条带中，所述第四组的所述光栅单元排列在与所述第二多个平行阻挡条带交替排列的第二多个平行非阻挡条带中；

其中以第一量的间隔分隔所述第一多个平行非阻挡条带的相邻非阻挡条带，以在始于所述显示系统的第一距离处传递所述右眼视图和所述左眼视图；和

其中以第二量的间隔分隔所述第二多个平行非阻挡条带的相邻非阻挡条带，以在始于所述图像生成器的、不同于所述第一距离的第二距离处传递所述右眼视图和所述左眼视图。

5.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，进一步包括：

显示控制器，包括：

    光栅阵列控制器，连接多所述光栅单元阵列，和

    像素阵列控制器，连接所述像素阵列。

6.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述光栅阵列控制器配置成生成控制信号，所述控制信号配置成用于为所述光栅单元阵列选择所述第一视差光栅配置或所述第二视差光栅配置。

7.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述光栅单元阵列定位于所述像素阵列和包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间之间；和

其中所述像素阵列发出经所述第一视差光栅配置中的所述光栅单元阵列过滤的光，以传递所述三维视图给位于所述第一位置的所述观众，发射经所述第二视差光栅配置中的所述光栅单元阵列过滤的光，以传递所述三维视图给位于所述第二位置的所述观众。

8.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，进一步包括：

背光板；

其中所述光栅单元阵列定位于所述背光板和所述像素阵列之间，所述像素阵列定位于所述光栅单元阵列和包含所述第一位置和所述第二位置的观看空间之间；和

其中所述背光板发出经所述第一视差光栅配置中的所述光栅单元阵列过滤的光，经所述第一视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的所述光经所述像素阵列过滤后支持位于所述第一位置的所述观众进行三维观看；和

其中所述背光板发出经所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的光，经所述第二视差光栅配置中所述光栅单元阵列过滤的所述光经所述像素阵列过滤后支持位于所述第二位置的所述观众进行三维观看。

9.一种显示系统，其特征在于，包括：

光栅单元阵列，每个光栅单元阵列具有阻挡状态和非阻挡状态；

光栅阵列控制器，连接所述光栅单元阵列；

所述光栅阵列控制器配置成将所述光栅单元阵列的第一组所述光栅单元置于阻挡状态，同时将所述光栅单元阵列的第二组所述光栅单元置于非阻挡状态，以产生第一视差光栅配置；和

至少通过移动所述第一组中所述光栅单元的一部分到所述第二组来配置所述光栅阵列控制器，以产生第二视差光栅配置。

10.一种显示方法，用于传递左眼视图和右眼视图给观众，所述观众能感知所述左眼视图和右眼视图为单个三维视图，其特征在于，包括：

在光栅单元阵列处接收光束，所述光栅单元阵列的每个光栅单元具有阻挡状态和非阻挡状态；

配置所述光栅单元阵列到第一视差光栅配置，所述第一视差光栅配置具有所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第一组所述光栅单元以及所述非阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第二组所述光栅单元，以向位于第一位置的所述观众提供三维视图；和

配置所述光栅单元阵列到第二视差光栅配置，所述第二视差光栅配置具有所述阻挡状态中的所述光栅单元阵列的第三组所述光栅单元以及所述非阻挡状态中所述光栅单元阵列的第四组所述光栅单元，以向位于第二位置的所述观众提供三维视图，所述第三组因包含所述第二组中的所述光栅单元阵列的至少一个所述光栅单元而区别于所述第一组。

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