CN102215408A - 一种显示系统以及方法 - Google Patents

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display
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詹姆士·D·贝内特
吉汉·卡若古
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Zyray Wireless Inc
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Zyray Wireless Inc
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Abstract

本发明涉及一种显示三维图像的显示系统。显示系统包括接近图像生成器放置的自适应光控制器，用于基于接收到的来自图像生成器的光，来向观看者提供图像。图像生成器包括像素阵列。显示控制器控制像素阵列补偿自适应光控制器设置的改变。像素阵列包括多个显示像素。多个图像像素被呈现到多个显示像素的各自的子集。显示控制器能够改变多个显示像素，该显示像素代表每个图像像素，和/或该显示像素或它的组对应于各自的图像像素。

Description

一种显示系统以及方法
技术领域
本发明涉及图像显示的方法。
背景技术
图像可以传输并以各种形式予以显示。例如，电视机(Television，TV)是得到广泛应用的一种传输并以单色(“黑色和白色”)或彩色显示图像的通信媒介。过去，图像以模拟形式提供并通过显示设备以二维图像形式显示。近年来，图像以数字形式提供给在分辨率有所改进的显示设备上以二维形式显示。最近，能够以三维形式显示的图像有所提供。
视差栅栏(parallax barrier)是能够使图像以三维形式显示的设备的一例。视差栅栏包括一层具有一系列精密狭缝(precision slit)的物质。视差栅栏置于靠近显示器的地方，以便观看者双眼的每一只各看见一组不同的像素，通过视差产生深度的感觉。光栅透镜(lenticular lens)是能够使图像以三维形式显示的设备的另一例。光栅透镜包括子透镜(sub-lense)阵列。正如视差栅栏，光栅透镜的位置接近一组像素阵列能使观看者双眼的每一只各看见一组不同的像素。视差栅栏和光栅透镜的缺点在于：为了体验三维效果，观看者必须位于设定好的位置。如果观看者将他/她的眼睛见从该“最佳位置(sweet spot)”移开，可能导致图像翻转和/或与持久观看三维图像相关的眼疲劳加重、头痛和恶心。使用视差栅栏的传统三维液晶显示屏(LCD)显示器也受到任何时刻必须完全以二维图像模式或三维图像模式显示的束缚。此外，使用光栅透镜的传统三维LCD显示器通常只能显示三维图像。
发明人共有的未决的美国专利申请XXX/XXX,XXX和YY/YYY,YYY提出创新的包括自适应光控制器(adaptable light manipulator)的二维/三维视图显示器，来解决前述的与使用视差栅栏或光栅透镜的传统三维LCD显示器相关的问题。自适应光控制器是能够动态改变以适应环境改变的灯光控制器(例如：视差栅栏、光栅透镜等)。例如，美国专利申请XX/XXX,XXX的视图显示器包括可以动态改变的视差栅栏，以便进行适应性调节，例如，变动的观看者最佳位置，在二维图像、三维图像和多视图三维内容之间切换，以及二维图像、三维图像和多视图三维内容的同步显示。美国的专利申请YY/YYY,YYY的视图显示器包括弹性光控制器(例如，弹性视差栅栏、光栅透镜等)，该弹性光控制器可以为了适应性调节如变动的观看者最佳位置而拉伸，和/或可以为了适应性调节例如二维图像模式而缩回。然而，改变自适应光控制器的设置可能会对观看者所观看到的图像的精度产生负面影响。
发明内容
结合至少一幅附图对用于控制像素阵列以支持这里实质显示和/或描述的自适应光控制器的方法、系统和设备进行了描述，并在权利要求中进行了更完整的阐述。
根据本发明的一个方面，提供一种显示系统，包括：
包含多个显示像素的像素阵列；
自适应光控制器，配置用于控制所接收到的来自于像素阵列的光；
操作控制器，配置用于改变自适应光控制器的设置；
像素阵列控制器，配置用于改变像素阵列中的多个图像像素从显示像素的多个各自的第一子集到显示像素的多个各自的第二子集的映射，以补偿自适应光控制器设置的改变。
优选地，每个第一子集和每个第二子集包括N个显示像素，其中
N是整数。
优选地，每个第一子集包括N个显示像素，其中
每个第二子集包括M个显示像素；
N和M是整数；
N不等于M。
优选地，像素阵列控制器被设置为用于改变多个图像像素的映射来进行将显示系统从第一模式转换到第二模式的转换操作，在第一模式中，像素阵列提供B个三维图像，其中每一个使用多个显示像素中各自的1/B，在第二模式中，像素阵列提供C个三维图像，其中每一个使用多个显示像素中各自的1/C，其中
B和C是整数；且
B不等于C。
优选地，所述显示系统进一步包括：
定位器，用于确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变；
其中所述操作控制器被设置为用于根据所确定的用户位置相对于像素阵列发生了改变，来改变自适应光控制器的设置；
其中所述像素阵列控制器被设置为用于根据所确定的用户位置相对于像素阵列发生了改变，来改变多个图像像素的映射，该映射是从像素阵列中的显示像素的多个各自的第一子集到显示像素的多个各自的第二子集的映射。
优选地，所述显示系统进一步包括：
定位器，用于确定用户的头部方位相对于像素阵列发生了改变；
其中所述操作控制器被设置为用于根据所确定的用户的头部方位相对于像素阵列发生了改变，来改变自适应光控制器的设置；
其中所述像素阵列控制器被设置为用于根据所确定的用户的头部方位相对于像素阵列发生了改变，来改变多个图像像素的映射，该映射是从像素阵列中的显示像素的多个各自的第一子集到显示像素的多个各自的第二子集的映射。
优选地，自适应光控制器包括自适应视差栅栏，其中
改变自适应光控制器的设置包括改变自适应视差栅栏的狭缝样式。
优选地，自适应光控制器包括弹性光控制器，其中
改变自适应光控制器的设置包括改变弹性光控制器的拉伸程度。
优选地，改变自适应光控制器的设置包括改变自适应光控制器的方位。
根据本发明的一个方面，提供一种显示系统，其特征在于，包括：
包含多个显示像素的像素阵列；
自适应光控制器，配置用于控制所接收到的来自于像素阵列的光；
操作控制器，配置用于改变自适应光控制器的设置；
像素阵列控制器，包括
转换模块，用于将第一多个图像像素转换为第二多个图像像素，该第一多个图像像素对应于图像的N维表达，该第二多个图像像素对应于图像的M维表达，M不等于N，
映射模块，用于首先将第一多个图像像素渲染到多个显示像素，该映射模块进一步用于根据所确定的自适应光控制器设置发生了改变，将代替第一多个图像像素的第二多个图像像素渲染到多个显示像素。
优选地，N＝2且M＝3。
优选地，N＝3且M＝2。
优选地，自适应光控制器包括自适应视差栅栏。
优选地，自适应光控制器包括弹性光栅透镜。
根据本发明的一个方面，提供一种方法，其特征在于，包括：
改变自适应光控制器的设置，所述自适应光控制器接收来自包含多个显示像素的像素阵列的光；
根据自适应光控制器设置的改变，改变像素阵列里代表多个图像像素中每一个图像像素的多个显示像素。
优选地，改变自适应光控制器的设置包括改变自适应视差栅栏的狭缝样式。
优选地，改变自适应光控制器的设置包括改变弹性光控制器的拉伸程度。
优选地，改变像素阵列中的代表多个图像像素的每个图像像素的显示像素的数量包括将像素阵列从第一模式转换到第二模式的转换操作，在第一模式中，像素阵列提供B个三维图像，其中每一个使用多个显示像素中各自的1/B，在第二模式中，像素阵列提供C个三维图像，其中每一个使用多个显示像素中各自的1/C，其中
B和C是整数；
B不等于C。
根据本发明的一个方面，提供一种方法，其特征在于，包括：
改变自适应光控制器的设置，所述自适应光控制器接收来自包含多个显示像素的像素阵列的光；
改变渲染各自图像像素的多个显示像素的子集，来补偿自适应光控制器设置的改变。
优选地，改变自适应光控制器的设置包括改变自适应视差栅栏的狭缝样式。
优选地，改变自适应光控制器的设置包括改变弹性光控制器的拉伸程度。
优选地，改变自适应光控制器的设置包括改变自适应光控制器的方位。
优选地，所述方法进一步包括：
确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变；其中基于确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变，来改变自适应光控制器的设置和改变渲染各自图像像素的多个显示像素的子集。
优选地，所述方法进一步包括：
确定用户头部的方位相对于像素阵列发生了改变；其中基于确定用户头部的方位相对于像素阵列发生了改变，来改变自适应光控制器的设置和改变渲染各自图像像素的多个显示像素的子集。
附图说明
包含于本文并作为说明书一部分的相应的附图阐明了本发明的实施例，并且与说明部分一起进一步提供相关原则的解释，来使相关领域的技术人员获得并使用本发明所公开的技术。
图1是根据本发明一实施例的显示系统的框图；
图2是根据本发明一实施例在图1中所示显示系统实现示例的框图；
图3是根据本发明一实施例在图1和图2中所示包括弹性子透镜阵列的自适应光控制器的实现示例示意图；
图4是根据本发明一实施例在图3中所示的自适应光控制器在非拉伸状态下的剖视图；
图5是根据本发明一实施例在图3中所示的自适应光控制器在拉伸状态下的剖视图；
图6是根据本发明一实施例在图1和图2中所示的包括多个视差栅栏元件的自适应光控制器的另一实现示例的表面视图；
图7是根据本发明一实施例在图6中所示的自适应光控制器中选用的透明视差栅栏元件的示意图；
图8是根据本发明一实施例在图6中所示的自适应光控制器中选用的非透明视差栅栏元件的示意图；
图9是根据本发明一实施例的生成二维图像和/或三维图像的方法流程图；
图10是根据本发明一实施例在图2中所示显示系统的实现示例剖面图；
图11是根据本发明一实施例的生成二维图像和/或三维图像的另一方法流程图；
图12是根据本发明一实施例在图2中所示显示系统的另一实现示例剖面图；
图13是根据本发明一实施例在图6中所示的自适应光控制器具有透明狭缝的结构图；
图14是根据本发明一实施例在图10中所示的显示系统向用户提供三维图像的示意图；
图15是根据本发明一实施例在图2中所示提供多个三维图像的显示系统的剖面图；
图16是根据本发明一实施例在图2中所示的显示控制器的实现示例框图；
图17是根据本发明一实施例的控制像素阵列来支持自适应光控制器的方法的流程图；
图18是根据本发明一实施例的控制像素阵列来支持自适应光控制器的方法的流程图；
图19是根据本发明一实施例的控制像素阵列来支持自适应光控制器的方法的流程图；
图20是根据本发明一实施例的控制像素阵列来支持自适应光控制器的方法的流程图；
图21是根据本发明一实施例的图像像素到显示像素的映射的示意图；
图22是根据本发明一实施例的图像像素到显示像素的映射的示意图；
图23是根据本发明一实施例的图像像素到显示像素的映射的示意图；
图24是根据本发明一实施例的显示系统剖面图，在该显示系统中，基于图像像素到显示像素的各自的第一和第二映射向用户提供三维图像；
图25是根据本发明一实施例的显示系统剖面图，在该显示系统中，基于图像像素到显示像素的各自的第一和第二映射向用户提供三维图像；
图26是实现本发明一实施例的示例性计算机系统的框图；
当结合附图进行下述详细说明时，本发明所公开的技术的特征和优点将变得更加显而易见，在附图中，同样的标记数字始终对应相应的部件。在附图中，同样的标记数字通常表明相同的，功能上相似、和/或结构上相似的部件。部件第一次出现的附图通过相应的标记数字中最左边的数字进行表示。
具体实施方式
下面参照示出了本发明典型实施例的附图进行详细说明。然而，本发明的保护范围并不限于这些实施例，而是取决于权利要求所保护的范围。因此，附图所示的以外实施例，例如所述的实施例的修改形式，可以为本发明所包含。
在本说明书中，涉及“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”或其他类似表达，是指所描述的实施例可以包括特殊的特征、结构或特性，但是每一个实施例可以不必包括所述特殊的特征、结构或特性。而且，此类短语不必指同一个实施例。此外，当描述与实施例有关的特殊的特征、结构或特性时，被认为其在相关领域的技术人员的知识范围内，可以用于实现与其他不管是否明确描述的实施例相关的这些特征、结构或特性。
此外，应当理解，此处空间的(例如，“之上”、“之下”、“向上”、“左”、“右”、“向下”、“顶部”、“底部”、“垂直的”、“水平的”等)描述仅出于说明的目的，并且此处描述的结构的实际实现在空间上可能是任何的方向或方式。
示例性实施例是指控制像素阵列来支持自适应光控制器。所述像素阵列包含于图像生成器。所述自适应光控制器位于靠近图像生成器的位置，基于从图像生成器所接收到的灯光向观看者提供图像。所述像素阵列包括被称之为“显示像素”的多个像素。图像像素在所述显示像素之间渲染，以便观看者可以感知图像。图像像素是表现形式，该表现形式定义图像的各个部分(例如，信号、数字等，或者它们的组合)。示例性实施例能够根据自适应光控制器设置的改变，来改变多个显示像素，该显示像素代表每个图像像素和/或显示像素或其对应于各自图像像素的组。
下面分段描述本发明的各个示例性实施例。可以在不脱离本发明的实质和范围的情况下对此处描述的实施例在形式和细节上做出各种改变，这对相关领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明所保护的宽度和范围不限于此处所描述的任何示例性实施例。
A.示例性显示系统和方法实施例
例如，图1是根据本发明一实施例的显示系统的框图。如图1所示，系统100包括显示设备112，如上所述，显示设备112可以显示二维和三维图像。显示设备112包括图像生成器102和自适应光控制器104。如图1所示，图像生成器102以光108的形式发出视频信息。光108被用于控制光108通过操纵光110的自适应光控制器104所接收，例如，自适应光控制器104可以包括自适应视差栅栏(adaptable parallax barrier)。根据该例，自适应光控制器104可以利用多个选择性不透明或透明的栅栏区过滤光108。在另一例中，自适应光控制器104可以包括弹性光控制器(例如，弹性视差栅栏、弹性光栅透镜等)。根据该例，自适应光控制器104可以根据自适应光控制器104的光学性质折射光108，该光学性质取决于自适应光控制器104沿轴线114拉伸的程度。
操纵光(manipulated light)110包括多个由包含于光108中的视频信息形成的视频图像。例如，操纵光110可以包括一个或多个二维图像和/或一个和/或多个三维图像。操纵光110在接近于显示设备112的观看空间106中被接收。一个或多个用户可以在观看空间106中观看包含于操纵光110中的视频图像。
显示设备112可以以各种方式设置。例如，显示设备112可以是电视显示器(例如，LCD(液晶显示)电视、等离子电视等)、电脑显示器或者任何其他类型的显示设备。图像生成器102可以是任何适合类型的图像生成设备，包括但不限于LCD屏、等离子屏、发光器件(light emitting device，LED)屏等。自适应光控制器104可以是任何合适类型的能够动态改变以适应改变的环境的光操纵设备。
虽然出于说明的目的，弹性光控制器在此被描述为沿单轴(例如，轴114)拉伸，但是示例性实施例并不限于这个方面。应当承认，在此描述的所述弹性光控制器可以沿多轴拉伸。例如，自适应光控制器104除了沿轴114拉伸，还可以沿第二轴拉伸，或者以沿第二轴拉伸代替沿轴114拉伸。例如，所述第二轴可以垂直于轴114。
图2是根据本发明一实施例的显示系统200的框图，该显示系统200是图1所示的系统100的示例。如图2所示，系统200包括显示控制器202和显示设备112(其包括图像生成器102和自适应光控制器104)。如图2所示，图像生成器102包括像素阵列208。再者，如图2所述，显示控制器202包括像素阵列控制器204和操作控制器(manipulator controller)206。系统200的这些特点将在下面描述。
像素阵列208包括二维像素(例如，以网格形式排列)的阵列。所述像素阵列208的像素每一个可以发射包含于光108中的光。每一个像素可以是单独的寻址光源(addressable light source)(例如，等离子、LCD或者LED显示器的一个像素)和/或可以包括滤光器，该滤光器过滤所接收到的来自于单独的或被包含的光源中的光。像素阵列208的每一个像素对于各种颜色和强度可以是单独可控的。在实施例中，像素阵列208的每一个像素可以包括多个对应于单独颜色通道的子像素，例如包含于每个像素中的三个一组的红色、绿色和蓝色子像素。
自适应光控制器104位于接近像素阵列208的表面的位置。自适应光控制器104可以设置为沿轴114拉伸，虽然本示例性实施例的范围不限于这个方面。例如，图3是根据本发明一实施例的自适应光控制器300的示意图，该自适应光控制器300作为弹性光栅透镜运行。自适应光控制器300是图1和图2所示的自适应光控制器104的一个实例。如图3所示，自适应光控制器300包括子透镜阵列(sub-lens array)302。子透镜阵列302包括多个以二维阵列排列的(例如，以行的形式并行排列)弹性子透镜304。图3所示的每一个子透镜304形状为圆柱形并且具有半圆形的截面，但是在其它实施例中可能具有其它形状。图3所示的子透镜阵列302包括8个子透镜，但其仅出于示例性目的而并非限于此。例如，子透镜阵列302可以包括任何数量(例如，百计、千计等)的子透镜304。
自适应光控制器300设置为沿轴114拉伸。例如，根据本发明的示例性实施例，图4是自适应光控制器300非拉伸状态的剖面图，图5是自适应光控制器300拉伸状态的剖面图。如图4所示，当自适应光控制器300处于非拉伸状态时，自适应光控制器300具有第一长度L1。如图5所示，当自适应光控制器300处于拉伸状态时，自适应光控制器300具有大于L1的第二长度L2。通过拉伸自适应光控制器300，改变子透镜304的光学性质。例如，可以选择所述第二长度L2以达到所需求的子透镜304的光学性质。根据该例，可以选择长度L2以适应众多用户212的变化和/或适应用户212的移动，以便用户212能够观看为他们准备的图像。相应地，自适应光控制器300接收到的光108被控制以生成操纵光110。
在另一例中，根据本发明一实施例，图6示出了作为自适应视差栅栏运行的自适应光控制器600。自适应光控制器600是图1和图2所示的自适应光控制器104的另一个实例。如图6所示，自适应光控制器600包括阻碍区域阵列(blocking region array)602。阻碍区域阵列602包括多个以二维阵列形式排列的(例如，以网格形式排列)阻碍区域(blocking region)604。每个阻碍区域604在图6中显示为矩形(例如，正方形)形状，但是在其它实施例中可以具有其它形状。阻碍区域阵列602可以包括任何数量的阻碍区域604。例如，在图6中，阻碍区域阵列602包括28个沿X轴的阻碍区域604，并包括20个沿Y轴的阻碍区域604，总数为560个阻碍区域604。然而，图6所示的阻碍区域阵列602的尺寸和阻碍区域阵列602中阻碍区域604的总数量是出于说明目的而并非限于此。阻碍区域阵列602可以包括任何数量的阻碍区域604，且可以沿X轴和Y轴具有任何数量的阻碍区域604，包括沿X轴和Y轴中的每一维都具有成百上千的阻碍区域604。
阻碍区域阵列602中的每一个阻碍区域604可选择为非透明或透明的。例如，根据本发明的示例性实施例，图7显示了选择为透明的阻碍区域604x，图8显示了选择为非透明的阻碍区域604x。当阻碍区域604x选择为透明时，来自于像素阵列208的光108可以穿过阻碍区域604x(例如，到达观看空间106)。当阻碍区域604x选择为非透明时，来自于像素阵列208的光108在穿过阻碍区域604x时将受到阻碍。通过选择阻碍区域阵列602中的一些阻碍区域604为透明的，阻碍区域阵列602中的一些阻碍区域604为非透明的，来过滤在阻碍区域602上所接收到的光108，以生成操纵光110。
显示控制器202被设置为产生控制信号(并且在一些实施例中，用来拉伸自适应光控制器104)，以使显示设备112在视图空间106中向用户212显示二维和三维图像。例如，像素阵列控制器204被设置为生成为像素阵列208所接收的控制信号214。控制信号214可以包括一个或多个图像像素和映射图像像素到像素阵列208的各个像素子集的映射指示器。例如，控制信号214可以使得像素阵列208的像素子集发射具有所需求的颜色和/或精度的光108。操作控制器206被设置为产生可为自适应光控制器104所接收的控制信号216，和/或用于提供沿轴114方向的拉力以拉伸自适应光控制器104。当基于控制信号216和/或拉力改变自适应光控制器104的设置时，像素阵列控制器204更新控制信号214来包括修正的映射指示器，该映射指示器将图像像素映射到像素阵列208的其他各自的子集。一些用于控制像素阵列提供自适应光控制器的示例性技术的更多详细说明将在下面关于图16至图25的说明中提供。
在自适应光控制器104包含弹性自适应光控制器(例如，弹性光栅透镜300)的实施例中，拉伸的弹性自适应光控制器104使得自适应光控制器104的光学性质发生改变，以便自适应光控制器104控制光108根据所改变的光学性质来产生操纵光110，该操纵光包括一个或多个可以为用户212在观看空间106中观看的二维和/或三维图像。
例如，控制信号214可以控制像素阵列208的多组像素，让每一组发射代表各自图像的光，来提供多个图像。操作控制器206可以通过拉伸自适应光控制器104来操作所接收到的来自于像素阵列208与所提供的图像相应的光，以便一个或多个用户212以二维形式接收一个或多个图像。此外，操作控制器206可以通过拉伸自适应光控制器104来操作接收到的来自于像素阵列208与至少一对所提供的图像相应的光，以便一个或多个用户接收到图像对并感知其为三维图像。
操作控制器206可以进一步被设置为实现与自适应光控制器104相关的任何种类的其它操作，尽管示例性实施例不限于这个方面。例如，操作控制器206可以被设置为自适应光控制器104的曲率和/或与像素阵列208相关的安装自适应光控制器104的角度。这些改变可用于基于例如用户头部的位置来与移动用户保持一致。
在另一例中，操作控制器206可以设置为收缩自适应光控制器104，以便自适应光控制器104(或其中的部分)远离像素阵列208和用户之间的位置。例如，收缩自适应光控制器104可以提供像素阵列208的一些或所有未过滤的视图。相应地，收缩自适应光控制器104可以使一个或多个用户观看未被自适应光控制器104覆盖的像素阵列208的像素产生的二维图像，即使自适应光控制器104可设置为提供与像素阵列208的其它像素相关的三维图像。
在自适应光控制器104包含自适应视差栅栏(例如：自适应光控制器600)的实施例中，控制信号216可以包括一个或多个控制信号，该控制信号用于通过控制阻碍区域阵列602的阻碍区域604为透明或非透明来促使操纵光110的生成，该操纵光包括一个或多个可为用户212在观看空间106中观看的二维和/或三维图像。
根据这些实施例，控制信号216可以控制阻碍区域阵列602的阻碍区域604过滤接收到的来自于像素阵列208的与所提供的图像相应的光，以便一个或多个用户212以二维形式接收一个或多个图像。例如，控制信号216可以选择一段或多段阻碍区域阵列602的阻碍区域604为透明的，来向用户212传输一个或多个相应的二维图像。此外，控制信号216可以控制阻碍区域阵列602的阻碍区域604过滤所接收的来自于像素阵列208的与至少一对所提供的图像相应的光，以便一个或多个用户接收到图像对并感知其为三维图像。例如，控制信号216可以选择阻碍区域阵列602的阻碍区域604的平行条(parallelstrip)为透明的，来形成为一个或多个用户212所感知的三维图像。
进一步根据这些实施例，操作控制器206可以产生控制信号216，该控制信号216可以用来将任何数量的阻碍区域阵列602的阻碍区域604的平行条构造为透明的，用来改变透明的阻碍区域阵列602的阻碍区域604的平行条的数量和/或空间，用来选择和/或改变透明的阻碍区域阵列602的阻碍区域604的一个或多个条的宽度和/或长度，用来选择和/或改变透明的阻碍区域阵列602的阻碍区域604的一个或多个条的方位，用来选择阻碍区域阵列602的一个或多个区域来包括所有透明或所有非透明阻碍区域604，等等。
B、关于示例性弹性光控制器实施例的附加信息
在实施例中，系统200可以以各种形式生成二维和三维图像。例如，图9是根据本发明一示例性实施例的生成二维图像和/或三维图像的方法流程900。流程900可以由例如图2中所示的系统200来实现。流程900参照图10进行描述，图10是显示系统1000的剖面图。显示系统1000是图2所示的系统200的示例性实施例。如图10所示，系统1000包括像素阵列1002和弹性光控制器1004。基于关于流程图900的描述，对于相关领域的技术人员来说，进一步的结构和操作的实施例将是显而易见的。流程图900如下所述。
流程开始于步骤902。在步骤902中，在弹性光控制器上接收来自于像素阵列的多个图像。例如，如图10所示，像素阵列1002包括多个像素1014A-1014D和1016A-1016D。像素1014和像素1016相互交替，以便像素1014A-1014D和像素1016A-1016D按照像素1014A、1016A、1014B、1016B、1014C、1016C、1014D和1016D的顺序逐次排列。像素阵列1002中可以包括图10中未示出的其他的像素。像素1014A-1014D和1016A-1016D中的每一个都产生光，该光通常从像素阵列1002的显示面1024发出并在半球状的各个方向上(例如，图10中普遍向上)射向弹性光控制器1004。图10示出了表示从像素1014A-1014D和1016A-1016D发出的光的一些实例，包括从像素1014A发射的光1024A和光1018A，从像素1014B发射的光1024B、光1018B和光1024C等等。出于说明而非限制的目的，图中显示了弹性光控制器1004采用弹性光栅透镜来实现。弹性光控制器1004可以是任何合适类型的弹性光控制器。
在步骤904中，将弹性光控制器从第一长度拉伸到可选择的第二长度，从而提供多个图像到多个各自的位置。例如，如图10所示，可以沿轴1010对弹性光控制器1004施加拉力(由箭头1012A和1012B表示)，将弹性光控制器1004从第一长度(例如，图4所示的L1)拉伸至第二长度(例如，图5所示的L2)。如图10所示，从像素阵列1002发射的光通过弹性光控制器1004控制在观看空间1026中形成多个图像，包括在第一位置1008A的第一图像1006A和在第二位置1008B的第二图像1006B。如上所述，像素阵列1002包括第一组像素1014A-1014D和第二组像素1016A-1016D。像素1014A-1014D对应第一图像1006A，像素1016A-1016D对应第二图像1006B。由于像素阵列1002中的像素1014A-1014D和像素1016A-1016D的间隔，以及弹性光控制器1004的几何特性，在位于像素阵列1002一定距离D的位置1008A和位置1008B分别形成第一图像1006A和第二图像1006B。如图10所示，基于弹性光控制器1004的光学性质，来自于第一组像素1014A-1014D的光1018A-1018D在第一位置1008A形成第一图像1006A，来自于第二组像素1016A-1016D的光1020A-1020D在第二位置1008B形成第二图像1006B。
例如，弹性光控制器1004可以折射来自于与第一图像1006A对应的像素阵列1002的第一部分光，以便在第一位置1008A而不是在第二位置1008B感知到第一图像1006A。例如，图10所示的第一部分光包括光1018A-1018D和光1024A-1024C。弹性光控制器1004可以将光1018A-1018D折向第一位置1008A，并将光1024A-1024C折向第一位置1008A和第二位置1008B以外的位置。弹性光控制器1004可以折射来自于与第二图像1006B对应的像素阵列1002的第二部分光，以便在第二位置1008B而不是在第一位置1008A感知到第二图像1006B。尽管在图10中未示出，第一图像1006A和第二图像1006B的例子可以重复出现于观看空间1026中。
C、关于示例性自适应视差栅栏实施例的附加信息
图11是根据一示例性实施例的生成二维和/或三维图像的另一方法的流程图1100。流程1100可以由例如图2中的系统200实现。流程图1100参照图12进行描述，图12是显示系统1200的剖面图。显示系统1200是图2所示的系统200的另一示例性实施例。如图12所示，系统1200包括像素阵列1202和阻碍区域阵列1204。基于关于流程1100的描述，对于相关领域的技术人员来说，进一步的结构和操作的实施例将是显而易见的。流程图1100如下所述。
流程1100开始于步骤1102。在步骤1102中，在接近于某一表面的自适应视差栅栏上接收到来自于该表面的光。例如，如图12所示，像素阵列1202包括多个像素1214a-1214d和1216a-1216d。像素1214和1216相互交替，以便像素1214a-1214d和1216a-1216d按照像素1214a、1216a、1214b、1216b、1214c、1216c、1214d和1216d的顺序逐次排列。像素阵列1002中可以包括图12中未示出的其他的像素。像素1214a-1214d和1216a-1216d中的每一个都产生光，该光通常从像素阵列1202的显示面1224发出并在半球状的各个方向上(例如，图12中普遍向上)射向阻碍区域阵列1204。图12示出了表示从像素1214a-1214d和1216a-1216d发出的光的一些实例(以虚线示出)，包括从像素1214a发射的光1224a和光1218a，从像素1214b发出的光1224b、光1218b和光1224c，等等。
在步骤1104中，选择位于阻碍区域阵列的阻碍区域中的多个平行条中的每一个阻碍区域为透明，来形成多个平行的透明狭缝，所述多个平行的透明狭缝中透明狭缝的数量是可选择的。例如，图如12所示，阻碍区域阵列1204包括多个阻碍区域，该多个阻碍区域中的每一个要么为透明的，要么为非透明的。例如，表示非透明的阻碍区域的为阻碍区域1210a-1210f，表示透明的阻碍区域的为阻碍区域1212a-1212e。阻碍区域阵列1204可以进一步包括图12中未示出的阻碍区域。阻碍区域1210a-1210f和1212a-1212e中的每一个可以包括一个或多个阻碍区域。阻碍区域1210与阻碍区域1212相互交替，以便阻碍区域1210a-1210f和1212a-1212e按照以1210a、1212a、1210b、1212b、1210c、1212c、1210d、1212d、1210e、1212e和1210f的顺序逐次排列。通过该方式，非透明阻碍区域1210与透明阻碍区域1212相互交替以在阻碍区域阵列1204中形成多个平行的透明狭缝。
例如，图13是图6中根据本发明一示例性实施例采用自适应视差栅栏来实现自适应光控制器600的示意图。如图13所示，自适应光控制器600包括阻碍区域阵列602，该阻碍区域阵列602包括多个成二维阵列的阻碍区域604。此外，如图13所示，阻碍区域阵列602包括多个被选择为透明的阻碍区域604的平行条，来形成多个平行的透明条1302A-1302G。如图13所示，平行的透明条1302A-1302G(透明狭缝)，与阻碍区域304的平行的非透明条1304A-1304G相互交替，该阻碍区域1304被选为非透明以提供狭缝样式。狭缝样式是由自适应光控制器中的阻碍区域排列而成，在该自适应光控制器中，阻碍区域的透明条和阻碍区域的非透明条交替出现。在图13的实例中，透明条1302A-1302G和非透明条1304A-1304G中的每一个都具有两个阻碍区域304的宽度(沿x轴)，以及沿阻碍区域阵列304的整个y轴(20个阻碍区域304)延伸的长度，然而在其他实施例中可以具有其他尺寸。
在步骤1106中，在视差栅栏上对光进行过滤，以便在观看空间中形成多个图像。例如，如图12所示，来自于像素阵列1202的光通过阻碍区域阵列1204过滤从而在观看空间1226中形成多个图像，包括在第一位置1208A的第一图像1206A以及在第二位置的1208B的第二图像1206B。像素阵列1202发出的一部分光由非透明阻碍区域1210所阻挡，然而像素阵列1202发出的其它部分光则穿过透明阻碍区域1212，从而通过阻碍区域阵列1204来过滤光。例如，非透明阻碍区域1210A阻挡像素1214发出的光1224A，非阻碍区域1210B和1210C分别阻挡像素1214B发出的光1224B和1224C。相反，像素1214A发出的光1218A穿过透明阻碍区域1212A，像素1214B发出的光1218B穿过透明阻碍区域1212B。
通过在阻碍区域中形成平行的透明狭缝，可以过滤来自于像素阵列的光从而在观看空间中形成多个图像。例如，图12所示的系统1200设置用于分别在位置1208A和1208B形成第一图像1206A和和第二图像1206B。虽然在图12中未示出，第一图像1206A和和第二图像1206B的例子可以在观看空间中重复显示。如上所述，像素阵列1202包括第一组像素1214A-1214D和第二组像素1216A-1216D。像素1214A-1214D对应于第一图像1206A，像素1216A-1216D对应于第二图像1206B。由于像素阵列1202中的像素1214A-1214D和像素1216A-1216D的间隔，以及阻碍区域阵列1204中的阻碍区域1212的几何特性，在位于像素阵列1202一定距离D的位置1208A和位置1208B分别形成第一图像1206A和第二图像1206B。
例如，在采用弹性视差栅栏作为自适应光控制器的实施例中，透明阻碍区域1212的几何特性取决于阻碍区域阵列1204所拉伸的程度。根据此例，更大的拉伸程度可以导致非透明阻碍区域1210具有更大的长度W1和/或透明阻碍区域1212具有更大的长度W2。相应地，更大的拉伸程度可以产生更大的狭缝间隔1222(中心距)。狭缝间隔1222将在下面详述。更小程度的拉伸可以导致非透明区域1210具有更小的长度W1，和/或透明阻碍区域1212具有更小的长度W2。相应地，更小的拉伸范围可以产生更小的狭缝间隔1222。
如图12所示，由于阻碍区域阵列1204中透明狭缝(对应于透明阻碍区域1212A-1212E)的过滤，来自于第一组像素1214A-1214D的光1218A-1218D在第一位置1208A形成第一图像1206A，来自于第二组像素1216A-1216D的光1220A-1220D在第二位置1208B形成第一图像1206A。
图12示出了阻碍区域阵列1204中透明阻碍区域1212的狭缝间隔1222(中心距)。狭缝间隔1222可以取决于所选择的在阻碍区域阵列1204中形成的平行透明狭缝的位置，以便在特殊图像距离1228形成所需的图像。如果像素1214A-1214D的空间和距离1228已知，可以选择阻碍区域阵列1204中相邻的平行透明狭缝之间的间隔1222。例如，操作控制器206(图2所示)可以设置用于计算间隔1222，以满足像素1214A-1214D的特殊间隔和形成图像1206的所需的距离D。
D.示例性多元三维图像的实施例
在实施例中，显示系统(例如，图10所示的显示系统1000或图12所示的显示系统1200)可以设置用于生成三维图像以供观看空间中的用户观看。参照图14所示的显示系统1000给出下述说明出于说明而非限制的目的。相关领域的技术人员将意识到，此处所描述的提供三维和多元三维图像的技术可以应用于任何合适的显示系统。
如图14所示，第一图像1006A和第二图像1006B可以设置成为为用户所感知的三维图像。例如，可以操纵来自于像素阵列的光以在右眼位置形成与第一组像素相应的第一图像，并在左眼位置形成与第二组像素相应的第二图像。如图14所示，根据本发明一实施例，用户1402在第一眼睛位置1402A接收第一图像1006A，并在第二眼睛位置1402B接收第二图像1006B。第一图像1006A和第二图像1006B可以分别由第一组像素1014A-1014D和第二组像素1016A-1016D生成，成为彼此具有细微差别的图像。图像1006A和图像1006B在用户1404的大脑的视觉中枢中结合以被感知成为三维图像。
在该实施例中，第一图像1006A和第二图像1006B可以由显示系统1000形成，以便使图像中心形成用户瞳距的间隔(例如，两眼间的距离，图14中用”X”标记)。例如，第一图像1006A和第二图像1006B的间距可以为大约65mm(或其他合适的间距)，以大体上等于两眼间的距离X。
在另一实施例中，显示系统1000可以设置用于生成多个三维图像以供观看空间中的用户观看。每一个三维图像可以对应于由像素阵列1024的一组像素生成的一对图像。自适应光控制器1004操纵来自于像素阵列1024的光来在观看空间中形成图像对，以供用户作为三维图像感知到。出于说明而非限制的目的，自适应光控制器1004作为弹性光栅透镜来实现。例如，图15是根据本发明一实施例的用于提供多个三维图像的显示系统1500的剖面图。如图15所示，系统1500可以包括图2所示的显示控制器202，为了简化附图，图15中未示出该显示控制器。显示系统1500在下面进行描述。
在图15的实例中，像素阵列1502包括第一组像素1514A-1514D、第二组像素1515A-1516D、第三组像素1518A-1518D和第四组像素1520A-1520D。每一组像素生成相应的图像。第一组像素1514A-1514D和第三组像素1518A-1518D设置用于生成组合形成第一个三维图像的图像。第二组像素1515A-1516D和第四组像素1520A-1520D设置用于生成组合形成第二个三维图像的图像。该四组像素的像素在像素阵列1502中以像素1514A、像素1516A、像素1518A、像素1520A、像素1514B、像素1516B等等的顺序交替出现。其他像素可以包括在像素阵列1502的每一组像素中，图15中未示出，在每一组像素中包括数百个、数千个或数百万个像素。像素1514A-1514D、像素1515A-1516D、像素1518A-1518D和像素1520A-1520D中的每一个生成从像素阵列1502的表面向自适应光控制器1004发射的光。
如图15所示，来自于像素阵列1502的光由自适应光控制器1004操纵来在观看空间1526中形成多个图像。例如在观看空间1526中形成四个图像，包括第一至第四图像1506A-1506D。像素1514A-1514D对应于第一图像1506A，像素1515A-1516D对应于第二图像1506B，像素1518A-1518D对应于第三图像1506C，像素1520A-1520D对应于第四图像1506D。如图15所示，由于与自适应光控制器1004拉伸到特定长度相关的自适应光控制器1004的光学性质，来自于第一组像素1514A-1514D的光1522A-1522D形成第一图像1506A，来自于第三组像素1518A-1518D的光1524A-1524D形成第三图像1506C。尽管在图15中未示出(为了简化附图)，以相似的方式，来自于第二组像素1516A-1516D的光形成第二图像1506B，来自于第四组像素1520A-1520D的光形成第四图像1506D。自适应光控制器1004被描述为拉伸状态出于说明而非限制的目的。应当认识到，自适应光控制器1004的设置可以以任何合适的方式改变。
应当注意，由于自适应光控制器1004的光学性质，第一至第四图像1506A-1506D中的每一个的多个实例可以在观看空间1526中以重复的方式形成。如图15所示，第三图像1506C的第一实例相邻于第四图像1506D的第一实例，该第四图像1506D的第一实例相邻于第一图像1506A的第一实例，接着是第二图像1506B的第二实例，接着是第三图像1506C的第二实例，接着是第四图像1506D的第二实例，接着是第一图像1506A的第二实例，接着是第二图像1506B的第二实例。第一至第四图像1506A-1508D的每一个实例由来自于第一至第四组像素1514A-1514D、1516A-1516D、1518A-1518D和1520A-1520D各自发射的光生成。第一至第四图像1506A-1506D的其他实例可以在观看空间1526中以相似的形式重复，但是为了简化附图，图15中未示出。
在图15的实施例中，可以设置任何数量的图像对1506A-1506D来为观看空间1526(与图14所示的用户类似)中的用户作为三维图像感知到。例如，第一和第三图像1506A和1506C可以设置作为第一三维图像为用户所感知，以便第一图像1506A在第一用户的第一眼睛的位置被接收到，第三图像1506C在第一用户的第二眼睛的位置被接收到。此外，第二和第四图像1506B和1506D可以设置作为第二三维图像为用户所感知，以便第二图像1506B在第二用户的第一眼睛的位置被接收到，第四图像1506D在第二用户的第二眼睛的位置被接收到。此外，第一和第三图像对1506A和1506C，和第二和第四图像对1506B和1506D的附加实例可以作为第一和第二三维图像为观看空间中的其他用户所感知。
在图15的实施例中，系统1500所提供了两个三维图像。在其他实施例中，可以提供其他数量的三维图像，包括三个三维图像、四个三维图像等等。在此种情况下，每一个三维图像都由操纵光(使用自适应光控制器)生成，该操纵光对应于像素阵列的相应像素集对生成的图像对，类似于图15中所描述的两个三维图像的方法。
E.示例性像素阵列控制实施例
如上所述，图像像素到显示像素的映射可以改变来适应自适应光控制器设置的改变。例如，改变关于显示像素的图像像素的映射可以使观看者感知由图像像素确定的图像的精确渲染。图像像素的映射可以以各种方式中的任何方式改变，包括但不限于改变多个表示每个图像像素的显示像素、改变对应于各自的图像像素的显示像素或它的组，等等。
图16是根据本发明一实施例在图2中所示的显示控制器的实现实例框图。显示控制器包括操作控制器1602、定位器1604和像素阵列控制器1606。操作控制器1602设置为改变自适应光控制器的设置。例如自适应光控制器可以置于接近像素阵列的位置，以便自适应光控制器可以操纵所接收到的来自于像素阵列的光。改变自适应光控制器的配置的一些示例性方法在上述关于图3至图15中有所描述。例如，如果自适应光控制器作为弹性光控制器(例如，弹性光栅透镜、弹性视差栅栏等等)实现，操作控制器1602可以设置为拉伸自适应光控制器来改变它的光学性质。如果自适应光控制器作为包括多个阻碍区域的自适应视差栅栏实现，操作控制器1604可以设置为将一个或多个阻碍区域从非透明状态改变为透明状态，和/或将一个或多个阻碍区域从透明状态改变为非透明状态。
定位器1064设置为确定观看者的位置相对于像素阵列是否改变。例如，定位器1064设置为根据所确定的观看者的位置相对于像素阵列发生了改变，来向操作控制器1602提供位置指示。根据该例，操作控制器1602可以设置为根据接收到的来自于定位器1604的位置指示来改变自适应光控制器的设置。
像素阵列控制器1606设置为控制像素阵列以支持自适应光控制器。像素阵列控制器1606包括转换模块1608和映射模块1610。转换模块设置为在各种格式间转换图像像素。例如，转换模块1608可以设置为将代表二维图像的相应图像阵列转换为代表三维图像的相应图像阵列，或者反之。
映射模块1610设置为在像素阵列的显示像素之间映射图像像素。例如，映射模块1610可以设置为首先将图像像素映射到显示像素的各自的第一子集。根据此例，映射模块1610可以进一步设置为，根据确定操作控制器1602已经改变了自适应光控制器的设置，来将图像像素映射到显示像素的各自的第二子集。
应当认识到，显示控制器1600可以不包括一个或多个操作控制器1602、定位器1604、像素阵列控制器1606、转换模块1608和/或映射模块1610。此外，显示控制器1600可以包括除了操作控制器1602、定位器1604、像素阵列控制器1606、转换模块1608和/或映射模块1610以外的模块，或者代替操作控制器1602、定位器1604、像素阵列控制器1606、转换模块1608和/或映射模块1610的模块。
图17至图20是根据本发明示例性实施例的控制像素阵列以支持自适应光控制器的方法流程图1700、1800、1900和2000。流程图1700、1800、1900和2000可以由例如图16所示的显示控制器1600实现。然而，所述方法并非限于那个实施例，且可以通过其他显示控制器实现。
如图17所示，流程图1700的方法开始于步骤1702。在步骤1702，多个图像像素被映射到像素阵列中的多个显示像素的各自的第一子集。在示例性实施例中，映射模块1610将多个图像像素映射到多个显示像素的各自的第一子集。
在步骤1704中，改变位于接近像素阵列的自适应光控制器的设置。例如，在自适应光控制器包括自适应视差栅栏的实现中，可以改变自适应视差栅栏的狭缝样式、方位等。在自适应光控制器包括弹性光控制器的实现中，可以改变弹性光控制器拉伸的程度，可以改变弹性光控制器的方位等等。可以通过在任何方向上根据像素阵列移动自适应光控制器、旋转自适应光控制器、改变自适应光控制器和像素阵列之间的角度等方式改变自适应光控制器的方位。在示例性实施中，操作控制器1602改变自适应光控制器的设置。
在步骤1706中，改变从多个显示像素的各自的第一子集到像素阵列中多个显示像素的各自的第二子集的多个图像像素映射，来补偿自适应光控制器设置的改变。例如，可以根据自适应光控制器所改变的设置改变多个图像像素的映射。在另一实例中，多个图像像素的映射可以实时地改变。在另一实例中，每一个第一子集和每一个第二子集可以包括同样数量的显示像素。同样在另一实例中，每一个第一子集可以包括第一数量的显示像素，每一个第二子集可以包括不同于第一数量的第二数量的像素。在示例性实施例中，映射模块1610改变多个图像像素的映射，这些图像像素从多个显示像素的各自的第一子集映射到多个显示像素的各自的第二子集。
如图18所示，流程图1800的方法开始于步骤1802。在步骤1802，改变自适应光控制器的设置。自适应光控制器接收来自于包括多个显示像素的像素阵列的光。在示例性实施例中，操作控制器1602改变自适应光控制器的设置。
在步骤1804，根据自适应光控制器设置的改变，改变代表多个图像像素中各图像像素的像素阵列中的数个显示像素。例如，可以实时地改变代表各图像像素的像素阵列中显示像素的个数。在示例性实施例中，映射模块1610改变代表多个图像像素中各图像像素的像素阵列中的显示像素的个数。
图21至图23是根据本发明示例性实施例的图像像素到显示像素的映射2100、2200和2300。如图21所示，出于说明的目的，像素阵列2110包括以8行和8列排列的64个显示像素2112。像素阵列2110包括像素2112的第一子集2102，像素2112的第二子集2104、像素2112的第三子集2106和像素2112的第四子集2108。像素2112的每个子集2102、2104、2106和2108包括以4行4列排列的16个像素。第一图像像素映射到第一子集2102，第二图像像素映射到第二子集2104，第三图像像素映射到第三子集2106，第四图像像素映射到第四子集2108。相应地，第一图像像素渲染到第一子集2102，第二图像像素渲染到第二子集2104，第三图像像素渲染到第三子集2106，第四图像像素渲染到第四子集2108。
在示例性实施例中，子集2102、2104、2106和2108对应于图像的二维表达。根据本示例性实施例，子集2102、2104、2106和2108设置为作为二维图像的各个部分为观看者所感知。相应地，映射2100可以对应于像素阵列2110的操作的二维模式。
如图22所示，像素阵列2110包括像素阵列2110中像素2112的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八子集2202、2204、2206、2208、2210、2212、2214和2216。像素2112的每个子集2202、2204、2206、2208、2210、2212、2214和2216包括以4行2列排列的8个像素。第一图像像素映射到第一子集2202，第二图像像素映射到第二子集2204，等等。相应地，第一图像像素渲染到第一子集2202，第二图像像素渲染到第二子集2204，等等。
在示例性实施例中，子集2202、2204、2206、2208、2210、2212、2214和2216对应于图像的三维表达。根据该示例性实施例，子集2202和2204合并作为三维图像的第一部分为观看者所感知，子集2206和2208合并作为三维图像的第二部分为观看者所感知，子集2210和2212合并作为三维图像的第三部分为观看者所感知，子集2214和2216合并作为三维图像的第四部分为观看者所感知。相应地，映射2200可以对应于像素阵列2110的操作的第一三维模式，在该模式中，像素阵列2110提供单个三维图像。
如图23所示，像素阵列2110包括像素阵列2110中像素2112的第一到第十六子集2302、2304、2306、2308、2310、2312、2314、2316、2318、2320、2322、2324、2326、2328、2330和2332。像素2112的每个子集2302、2304、2306、2308、2310、2312、2314、2316、2318、2320、2322、2324、2326、2328、2330和2332包括以4行1列排列的4个像素。第一图像像素映射到第一子集2302，第二图像像素映射到第二子集2304，等等。相应地，第一图像像素渲染到第一子集2302，第二图像像素渲染到第二子集2304，等等。
在示例性实施例中，子集2302、2306、2310、2314、2318、2322、2326和2330对应于第一图像的三维表达表达，子集2304、2308、2312、2316、2320、2324、2328和2332对应于第二图像的三维表达。根据该示例性实施例，子集2302和2306合并作为第一三维图像的第一部分为观看者所感知，子集2310和2314合并作为第一三维图像的第二部分为观看者所感知，子集2318和2322合并作为第一三维图像的第三部分为观看者所感知，子集2326和2330合并作为第一三维图像的第四部分为观看者所感知。进一步根据该示例性实施例，子集2304和2308合并作为第二三维图像的第一部分为第二观看者所感知，子集2312和2316合并作为第二三维图像的第二部分为第二观看者所感知，子集2320和2324合并作为第二三维图像的第三部分为第二观看者所感知，子集2328和2332合并作为第二三维图像的第四部分为第二观看者所感知。
在另一示例性实施例中，子集2302、2304、2310、2312、2318、2320、2326和2328对应于第一图像的三维表达，子集2306、2308、2314、2316、2322、2324、2330和2332对应于第二图像的三维表达。根据该示例性实施例，子集2302和2304合并作为第一三维图像的第一部分为观看者所感知，子集2310和2312合并作为第一三维图像的第二部分为观看者所感知，子集2318和2320合并作为第一三维图像的第三部分为观看者所感知，子集2326和2328合并作为第一三维图像的第四部分为观看者所感知。进一步根据该示例性实施例，子集2306和2308合并作为第二三维图像的第一部分为第二观看者所感知，子集2314和2316合并作为第二三维图像的第二部分为第二观看者所感知，子集2322和2324合并作为第二三维图像的第三部分为第二观看者所感知，子集2330和2332合并作为第二三维图像的第四部分为第二观看者所感知。
相应地，映射2300可以对应于像素阵列2110的操作的第二三维模式，在该模式中，像素阵列2110提供两个三维图像。例如，如上所述，该两个三维图像中的每一个可以使用像素阵列2110中的各自一半的显示像素2112。
出于说明而非限制性目的，图21至图23所示的像素阵列2112包括64个显示像素2112。像素阵列(例如，像素阵列2110)可以包括任何适当数量的像素。此外，提供示例性映射2100、2200和2300仅出于说明而非限制性目的。应当认识到，可以将图像像素映射到任何适当数量和/或适当排列的显示像素。例如，可以将图像像素映射到显示像素来使像素阵列向观看者提供任何数量的二维和/或三维图像。例如，如果提供三个三维图像，这三个三维图像中的每一个可以使用像素阵列中的1/3的显示像素。如果提供四个三维图像，这四个三维图像中的每一个可以使用像素阵列中的1/4的显示像素，等等。
如图19所示，方法流程图1900开始于步骤1902。在步骤1902中，确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变。像素阵列包括多个显示像素。例如，可以确定，用户移向像素阵列，移离像素阵列，相对于像素阵列左移或右移，相对应像素阵列上移或下移，或移向其他方位。在示例性实施例中，定位器1604确定用户的位置相对应像素阵列发生了改变。
在示例性实施例中，代替(或除了)确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变，还可以确定用户头部的方位相对于像素阵列发生了改变。例如，可以确定用户的头部从大致垂直的方位旋转到大致水平的方位(作为可能出现的情况，如果用户从坐着的或站着的位置到躺着的位置)，或者反之。应当认识到，用户头部的方位不必大致上垂直或大致上水平。例如，用户头部的方位可以处在大致垂直和大致水平之间的一个角度。
在步骤1904中，根据确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变，改变自适应光控制器的设置。自适应光控制器接收来自于像素阵列的光。在示例性实施例中，操作控制器1602改变自适应光控制器的设置。
在步骤1906中，改变渲染各自图像像素的多个显示像素的子集来补偿自适应光控制器设置的改变。例如，可以根据自适应光控制器设置的改变来改变渲染各自图像像素的多个显示像素的子集。在另一例中，渲染各自图像像素的多个显示像素的子集可以实时地改变。在示例性实施例中，映射模块1610改变呈现各自的图像像素的多个显示像素的子集。
在一个示例性实施例中，不执行流程图1900的步骤1902。根据该实施例，即使缺少对用户位置相对于像素阵列发生了改变的确定，也在步骤1904改变自适应光控制器的设置。
图24和图25是根据示例性实施例的显示系统2400和2500的剖面图，在该显示系统中，基于图像像素到显示像素的各自的第一映射和第二映射向用户提供三维图像。显示系统2400和2500是图2所示的显示系统200的示例性实施例。如图24所示，系统2400包括像素阵列2402和自适应光控制器2404。出于说明而非限制性目的，图中显示自适应光控制器2404作为自适应视差栅栏实现。自适应光控制器2404可以是任何合适类型的自适应光控制器。
像素阵列2402包括顺序排列的显示像素的多个子集2406A-2406I。显示像素的其它子集可以包括在像素阵列中，图24中未示出。子集2406A-2406I中的每一个显示像素都生成从像素阵列2402的显示表面2408射向自适应光控制器的光。根据子集2406A-2406I的间隔和自适应光控制器2404的设置，将图像像素2416A-2416H映射到各自的子集2406A-2406H，以便在各自的位置2414A和2414B形成第一图像2412A和第二图像2412B。例如，图像像素2416A渲染到子集2406A，图像像素2416B渲染到子集2406B，等等。来自于各个子集2406A、2406C、2406E和2406G的光2420A-2420D形成第一图像2412A，来自于各个子集2406B、2406D、2406F和2406H的光2422A-2422D形成第二图像2412B。合并第一图像2412A和第二图像2412B以便为用户2424作为三维图像所感知，该用户到像素阵列2402的显示表面2408的距离为D，并且到子集2406A的最左边缘的右边的距离为Y。
应当认识到，各种因素中的任何一个都可以影响图像像素2416A-2416H在子集2406A-2406H之间的映射。这些因素包括但不限于：改变用户2424相对于像素阵列2402的位置，改变子集2406A-2406H间的间隔，和/或改变自适应光控制器2404的设置。
例如，图25所示的显示系统2500包括图24所示的像素阵列2402和自适应光控制器2404。然而，图25所示的自适应光控制器的设置不同于图24所示的自适应光控制器2404的设置，如箭头2504所指示的，图25所示的自适应光控制器向左边移动。此外，如箭头2502所指示的，与图24所示的用户2424的位置相比较，图25所示的用户2424的位置相对于像素阵列2402向右移动。例如，图25所示的用户2424到像素阵列2402的显示表面2408的距离为D，并且到子集2406A的最左边缘的右边的距离为Z，其中Z＞Y。在图25所示的示例性实施例中，根据用户的右移，自适应光控制器2404可以左移，然而实施例的范围并不限于这个方面。无论如何，同图24所示的映射相比，改变图像像素在子集2406A-2406H间的映射，来补偿改变了的用户位置和更改了的自适应光控制器2404设置。如图25所示，图像像素2416A-2416H映射到各自的子集2406B-2406I，而不是各自的子集2406A-2406H，使得第一图像2412A和第二图像2412B在各自的位置2514A和2514B形成。例如，图像像素2416A渲染到子集2406B，图像像素2416B渲染到子集2406C，等等。来自于各个子集2406B、2406D、2406E和2406H的光2520A-2520D形成第一图像2412A，来自于各个子集2406C、2406E、2406G和2406I的光2522A-2522D形成第二图像2412B。合并第一图像2412A和第二图像2412B以便为用户2424作为三维图像所感知。
在图24和图25中，出于说明而非限制性目的，子集2406A-2406I中的每一个都包括单个显示像素。应当认识到，子集2406A-2406I可以包括任何适当数量(例如，1、2、3，等等)的显示像素。而且，可以以任何适当的排列设置每个子集中的显示像素。例如，每个子集可以包括一排或多排和/或一列或多列显示像素。
如图20所示，方法流程图2000开始于步骤2002。在步骤2002中，对应于图像N维表达的第一多个图像像素渲染到像素阵列中的多个显示像素。在示例性实施例中，映射模块1610将第一多个图像像素渲染到多个显示像素。
在步骤2004中，改变接收来自于像素阵列的光的自适应光控制器的设置。在示例性实施例中，操作控制器1602改变自适应光控制器的设置。
在步骤2006中，将第一多个图像像素转换为对应于图像M维表达的第二多个图像像素。M不等于N。例如，第一多个图像像素可以实时转换为第二多个图像像素。在示例性实施例中，M＝2且N＝3。在另一示例性实施例中，M＝3且N＝2。在示例性实施例中，转换模块1608将第一多个图像像素转换为第二多个图像像素。
在步骤2008中，根据自适应光控制器设置的改变，将第二多个图像像素渲染到多个显示像素。例如，第二多个图像像素可以代替第一多个图像像素被渲染到多个显示像素。在示例性实施例中，映射模块1610将第二多个图像像素渲染到多个显示像素。
III示例性显示控制器的实现
显示控制器202、像素阵列控制器204和操作控制器206可以通过硬件、软件、固件或它们的任意结合来实现。例如，显示控制器202、像素阵列控制器204和/或操作控制器206可以作为设置在一个或多个处理器中执行的计算机程序代码来实现。或者，显示控制器202、像素阵列控制器204和/或操作控制器206可以作为硬件逻辑/电子电路予以实现。
例如，图26是根据本发明一实施例的显示控制器202的示例性实施例框图。在实施例中，显示控制器202可以包括如图26所示的一个或多个部件。如图26的实例所示，显示控制器202可以包括一个或多个处理器(也可以称为中央处理单元或CPU)，例如处理器2604。处理器2604连接的到通信基础结构2602，例如通信总线。在一些实施例中，处理器2604可以同时执行多个计算线程。
显示控制器202也包括一级或主存储器2606，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)。主存储器2606中存有控制逻辑2628A(计算机软件)和数据。
显示控制器202也包括一个或多个二级存储设备2610。二级存储设备2610包括例如硬盘驱动器2612和/或可移动存储设备或驱动器2614，以及其它类型的存储设备，例如记忆卡和记忆棒。例如，显示控制器202可以包括行业标准接口，例如用于与设备例如存储棒交互的通用串行总线(universal serialbus，USB)接口。可移动存储设驱动器2614是指软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光存储设备、磁带备份机，等等。
可移动存储驱动器2614与可移动存储单元2616进行交互。可移动存储单元2616包括计算机可用或可读存储媒介2624，该存储媒介存储有计算机软件2628B(控制逻辑)和/或数据。可移动存储单元2616是指软盘、磁带、光盘、数字视频光盘(DVD)、光学存储盘(optical storage disk)或任何其他计算机数据存储设备。可移动存储设驱动2614以公知的方式从可移动存储单元2616读取和/或向可移动存储单元2616写入数据。
显示控制器202进一步包括通信或网络接口2618。通信接口2168使显示控制器202能够与远程设备进行通信。例如，通信接口2618支持显示控制器202通过通信网络或媒介2642(指一种计算机可用或可读的媒介)进行通信，该通信网络或媒介2642指例如，局域网(local area network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、英特网，等等。网络接口2618可以通过有线或无线通信与远程站点或网络进行交互。
控制逻辑2628C可以通过通信媒介2642向显示控制器传输或接收来自于显示控制器的传输。
任何包括存储有控制逻辑(软件)的计算机可用或可读媒介的设备或装置在此是指，作为计算机程序产品或程序存储设备。其包括但不限于，显示控制器202、主存储器2606、二级存储设备2610和可移动存储单元2616。其中存有控制逻辑的该计算机程序产品，当为一个或多个数据处理设备执行时，其促使该数据处理设备进行如此处描述的操作，作为本发明的实施例。
可以实现本发明的实施例的设备可以包括存储，例如存储驱动、存储设备和其它类型的计算机可读媒介。该计算机可读存储媒介的实例包括硬盘、可移动磁盘、可移动光盘、闪存卡、DVD、RAM、只读存储器(ROM)，等等。
如这里所使用的，术语“计算机程序媒介”和“计算机可读媒介”通常用于指与硬盘驱动器相关的硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如，只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CDROM)、DVD等)、ZIP磁盘、磁带、磁存储设备、微机电系统存储(micro-electromechanical system，MEMS)、纳米技术为基础的存储设备，以及其他媒介例如闪存卡、DVD、RAM设备、ROM设备，等等。该计算机可读存储媒介可以存储包括计算机程序逻辑的程序模块，该程序逻辑用于显示控制器202、像素阵列控制器204、操作控制器206和/或显示控制器1600或其中的任何一个或多个部件(例如，操作控制器1602、定位器1604、像素阵列控制器1606、转换模块1608和/或映射模块1610)、流程图900(包括流程图900的任何一个或多个步骤)、流程图1100(包括流程图1100的任何一个或多个步骤)、流程图1700(包括流程图1700的任何一个或多个步骤)、流程图1800(包括流程图1800的任何一个或多个步骤)、流程图1900(包括流程图1900的任何一个或多个步骤)和/或流程图2000(包括流程图2000的任何一个或多个步骤)，和/或在这里所描述的本发明的其它实施例。本发明的实施例针对包括该逻辑(例如，以程序代码或软件的形式)的计算机程序产品，该逻辑存储于任何计算机可用媒介上。当在一个或多个处理器中执行该程序代码时，该程序代码促使设备进行此处所描述的操作。
除了此处所描述的实现，本发明可以使用软件、固件和/或硬件来实现。可以使用适于执行此处所描述的功能的任何软件、固件和硬件实现。
虽然以上描述了本发明的各种实施例，应当理解，其目的仅在于举例说明，而没有限制性。本领域的技术人员知悉，在不离开本发明的精神和范围情况下，在形式上和细节上还可做各种的改变。因此，本发明的保护范围不应仅局限于以上描述的任一实施例，而应该依照权利要求及其等同来限定。

Claims (10)

1.一种显示系统，其特征在于，包括：
包含多个显示像素的像素阵列；
自适应光控制器，配置用于控制所接收到的来自于所述像素阵列的光；
操作控制器，配置用于改变所述自适应光控制器的设置；
像素阵列控制器，配置用于改变所述像素阵列中的多个图像像素从显示像素的多个各自的第一子集到显示像素的多个各自的第二子集的映射，以补偿自适应光控制器设置的改变。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，每个所述第一子集和每个所述第二子集包括N个显示像素，其中
N是整数。
3.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，每个所述第一子集包括N个显示像素，其中
每个所述第二子集包括M个显示像素；
N和M是整数；
N不等于M。
4.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述像素阵列控制器被设置为用于改变多个图像像素阵列的映射来进行将显示系统从第一模式转换到第二模式的转换操作，在第一模式中，像素阵列提供B个三维图像，其中每一个使用多个显示像素中各自的1/B，在第二模式中，像素阵列提供C个三维图像，其中每一个使用多个显示像素中各自的1/C，其中
B和C是整数；
B不等于C。
5.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述显示系统进一步包括：
定位器，用于确定用户的位置相对于像素阵列发生了改变；
其中所述操作控制器被设置为用于根据所确定的用户位置相对于像素阵列发生了改变，来改变自适应光控制器的设置；
其中所述像素阵列控制器被设置为用于根据所确定的用户位置相对于像素阵列发生了改变，来改变多个图像像素的映射，该映射是从像素阵列中的显示像素的多个各自的第一子集到显示像素的多个各自的第二子集的映射。
6.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述自适应光控制器包括自适应视差栅栏，其中
改变自适应光控制器的设置包括改变自适应视差栅栏的狭缝样式。
7.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述自适应光控制器包括弹性光控制器，其中
改变自适应光控制器的设置包括改变弹性光控制器的拉伸程度。
8.一种显示系统，其特征在于，包括：
包含多个显示像素的像素阵列；
自适应光控制器，配置用于控制所接收到的来自于所述像素阵列的光；
操作控制器，配置用于改变所述自适应光控制器的设置；
像素阵列控制器，包括
转换模块，配置用于将第一多个图像像素转换为第二多个图像像素，该第一多个图像像素对应于图像的N维表达，该第二多个图像像素对应于图像的M维表达，M不等于N，
映射模块，配置用于首先将第一多个图像像素渲染到多个显示像素，所述映射模块进一步用于根据所确定的自适应光控制器设置发生了改变，将代替第一多个图像像素的第二多个图像像素渲染到多个显示像素。
9.一种方法，其特征在于，包括：
改变自适应光控制器的设置，所述自适应光控制器接收来自包含多个显示像素的像素阵列的光；
根据所述自适应光控制器设置的改变，改变像素阵列里代表多个图像像素中每一个图像像素的多个显示像素。
10.一种方法，其特征在于，包括：
改变自适应光控制器的设置，所述自适应光控制器接收来自包含多个显示像素的像素阵列的光；
改变渲染各自图像像素的多个显示像素的子集，来补偿自适应光控制器设置的改变。
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