CN110192238A - 用于车辆仪表板等的多层显示系统 - Google Patents

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Abstract

多层显示系统可包括：以重叠方式布置的三个、四个或更多个显示面板/显示屏，被配置成向多个显示屏提供光的背光，以及处理系统。处理系统可以被配置成：在多个显示屏中的第一显示屏上显示包括第一梯度区域的第一图像，在多个显示屏中的第二显示屏上显示包括第二梯度区域的第二图像，以及在以重叠方式被布置在第一显示屏与第二显示屏之间的第三显示屏上显示第三图像。第三图像可以包括与在第一显示屏上显示的第一梯度区域的至少一部分以及在第二显示屏上显示的第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域。

Description

用于车辆仪表板等的多层显示系统
背景技术
本发明总体上涉及显示器，并且更具体地，涉及用于在多层显示器上显示三维图形的显示系统和方法。
图像显示限于缺少深度信息的单个二维显示。为了转送(relay)对象的深度信息，一直在努力提供可以以三维显示对象的显示器。例如，立体显示器通过显示分别被显示给左眼和右眼的偏移图像来传达深度信息。然而，立体显示器受限于观察者可以观看显示器的角度。此外，立体显示器可能引起各种不适症状，诸如，眼睛疲劳、视力模糊和复视。
多层显示器也已被开发，以利用真实深度感来显示对象。多层显示器通常具有堆叠布置的两个显示屏，以在第一显示屏上显示的图像与第二显示屏上显示的图像之间提供真实深度。然而，这种系统在显示所显示的对象的某些三维效果方面受到限制。例如，利用包括两个显示屏的多层显示器来显示对象的体积混合表面是困难的。
发明内容
示例性实施例提供了一种显示系统，该显示系统可使用包括以堆叠布置设置的三个或更多个显示屏(例如，LCD)和/或层的多层显示器来提供视觉深度信息。可以通过在多个显示屏上显示对应的梯度(gradient)来提供所显示的对象的视觉深度信息。例如，可以在三个、四个或更多个相邻的LCD或OLED显示屏上显示对应的梯度，以向观察者提供对象的深度信息。
在本发明的某些示例实施例中，提供了一种用于显示三维图像的多层显示系统，该多层显示系统包括：以基本上平行且重叠的方式布置的至少第一、第二和第三显示屏；被配置成向显示屏中的至少一个提供光的光源；以及处理系统，所述处理系统包括至少一个处理器和存储器，所述处理系统被配置成：在所述第一显示屏上显示包括第一梯度区域的第一图像；在所述第二显示屏上显示包括第二梯度区域的第二图像；在所述第三显示屏上显示第三图像，所述第三图像包括与所述第一梯度区域的至少一部分以及所述第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域，其中所述第三显示屏被设置在至少所述第一显示屏与所述第二显示屏之间，使得至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域能够形成梯度，以用于以利用对象的倾斜表面的颜色从更靠近观看者的第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面。
梯度可用于向观看者显示诸如沿速度计或其他仪表板针的边缘/侧面的斜坡之类的东西。梯度可用于以三维方式更好地向观看者显示斜坡表面。示例梯度将从在显示装置的前部处的深色(例如，深灰色)淡化为在显示装置的后部处或附近的浅色(例如，浅灰色)，以便向车辆的操作者更好地显示可移动的针(例如，速度计针、油压针、温度针、燃料水平针等)的三维图像。例如，针的主体可以是如最靠近所述观看者的显示面板所示的最深的颜色(例如，深灰色)，并且所述针的侧面或边缘可以在进一步向后移动远离所述观看者的显示面板中逐渐变成更浅的该颜色(例如，更浅的灰色)，使得对于所述针的最边缘/侧面，将从最后面的显示面板发出最浅版本的该颜色(最浅的灰色)。另一示例梯度可用于显示围绕计量器针的边沿(rim)，并且将边沿颜色从在显示装置的前部处的深色(例如，深灰色)淡化为在显示装置的后部处或附近的浅色(例如，浅灰色)(或反之亦然)，以便向车辆的操作者更好地显示所述边沿的三维图像。
在另一示例性实施例中，可以提供一种非瞬态计算机可读存储介质，该非瞬态计算机可读存储介质具有存储在其中的用于由显示系统的处理系统执行的程序。所述程序在被执行时可以致使所述处理系统控制第一显示屏显示包括第一梯度区域的第一图像，控制以与所述第一显示屏重叠的方式布置的第二显示屏显示包括第二梯度区域的第二图像，并且控制以重叠方式被布置在所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的第三显示屏显示第三图像。所述第三图像可以包括与在所述第一显示屏上显示的所述第一梯度区域的至少一部分以及在所述第二显示屏上显示的所述第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域。
在另一示例性实施例中，一种计算机实现的方法可包括：接收包括用于显示三维对象的多个图形的数据；在第一显示屏上显示所述多个图形中的第一图形，所述第一图形包括第一梯度；在以与所述第一显示屏重叠的方式布置的第二显示屏上显示所述多个图形中的第二图形，所述第二图形包括第二梯度；并且在以重叠方式被布置在所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的第三显示屏上显示所述多个图形中的第三图形。所述第三图形可以包括第三梯度，所述第三梯度在被显示时可以与所述第一显示屏上显示的所述第一梯度的至少一部分以及所述第二显示屏上显示的所述第二梯度的至少一部分重叠。
附图说明
因此，可以理解本发明的特征，下文描述了许多附图。然而，应注意到，附图仅示出了本发明的特定实施例，因此不应视为限制其范围，因为本发明可涵盖其他等效的实施例。
图1示出了根据本公开的实施例的显示系统。
图2示出了根据本公开的另一实施例的显示系统。
图3示出了根据本公开的另一实施例的显示系统。
图4示出了可以使用根据图1-3或图5-7中的任何一个的多层显示系统显示的三维表盘计量器(dial gauge)。
图5示出了根据本公开的实施例的显示表盘(dial)的多层显示系统的横截面图。
图6示出了根据图1-5中的任何一个在多层显示系统上显示信息的方法。
图7示出可在其上实现(多个)本公开的实施例(诸如，图1-6)的示例性处理系统。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的实施例的显示系统100。显示系统100可以包括光源120(例如，后部安装的光源、侧面安装的光源，可选地具有光导)，以及多个显示屏130-160。显示屏130-160可以以重叠的方式被设置成彼此和/或与光源120的表面(例如，光导)基本上平行或平行。在一个实施例中，光源120和显示屏130-160可以被设置在共同的壳体中。在本发明的示例实施例中，显示装置100可以被设置在车辆的仪表板处，以便向观看者显示诸如速度计、诸如油压或燃料水平计之类的计量器、导航等的图像。应当理解，附图中示出的元件未按比例绘制，因此，在其他实施例中可以包括不同的形状、大小等。
显示系统100可以通过在显示屏130-160中的两个、三个或更多个上同时显示包括梯度的信息，来向观看者/观察者190(诸如，车辆的操作者或乘员)显示图形信息。为了模仿所显示的对象的深度提示，可以在不同的显示屏130-160上利用给定颜色的不同梯度等显示同一对象的各部分。例如，可以控制显示屏130-160中的每一个以显示在传统车辆仪器面板中找到的计量器和/或针的不同部分。在某些实施例中，可以控制显示屏130-160中的每一个以显示要佩戴在用户的手腕中的手表装置等的图像的不同部分(例如，时钟、计量器和/或针(多个))。
梯度可用于以三维方式更好地向观看者显示斜坡/倾斜表面。示例梯度将从在显示装置的前部处的深色(例如，深灰色)淡化为在显示装置的后部处或附近的浅色(例如，浅灰色)以便向车辆的操作者更好地显示可移动的针(例如，速度计针、油压针、RPM针、时钟针、温度针、燃料水平针等)的三维图像，或反之亦然。例如，针的主体可以是如最靠近观看者的显示面板130所示的最深的颜色(例如，黑色或深灰色)，并且针的侧面或边缘可以在进一步向后移动远离观看者的显示面板140、150中逐渐变成更浅的该颜色(例如，更浅的灰色或白色)，使得对于针的最边缘/侧面，将从最后面的显示面板160发出最浅版本的该颜色(最浅的灰色)。也可以提供相反的梯度，特别是，针的主体可以是如最靠近观看者的显示面板130所示的浅色(例如，白色或浅灰色)，并且针在倾斜表面上的侧面或边缘可在进一步向后移动远离观看者的显示面板140、150中逐渐变得更深(例如，变成深灰色或黑色)，使得对于具有倾斜表面的对象，将从最向前的显示面板160发出最浅的级别。另一示例梯度可用于显示围绕计量器针的边沿，并且将边沿颜色从在显示装置的前部处的深色(例如，深灰色)淡化为在显示装置的后部处或附近的浅色(例如，浅灰色)(或反之亦然)，以便向车辆的操作者更好地显示边沿的三维图像。在图4中看到例如具有围绕针的斜坡/倾斜表面的边沿。例如，边沿的最接近观看者的一部分可以是如由最接近观看者的显示面板130所示的最深的颜色(例如，深灰色)，并且边沿的向后移动的主体可以在进一步向后移动远离观看者的显示面板140、150中逐渐变成更浅的该颜色(例如，更浅的灰色)，使得对于该边沿的最向后的部分，将从最向后的显示面板160发出最浅版本的该颜色(最浅的灰色)。当然，可以以相反的方式为边沿布置梯度，使得最浅的颜色(例如，灰色)用于边沿的最接近观看者的部分，并且最深的颜色(例如，灰色或黑色)用于边沿的最远离观看者的部分。
例如，上面的梯度指的是形成梯度的深色和浅色，其中例如最深的颜色可以位于由第一面板显示的对象的中心，并且可以在针对另一面板的该对象的外部部分处提供最浅的或较浅的颜色(或反之亦然)。从观看者的观看角度来看，较深的颜色通常期望是不透明的或基本上不透明的，而较浅的颜色可以是或可以不是透明的或基本上透明的。例如，这可以用在四偏振器LCD MLD配置(乘法)中，但是本发明不限于仅具有深色和浅色的梯度。更一般地，在本发明的示例实施例中，梯度被设计成使得对象的中心或中心区域是不透明的或基本上不透明的(例如，由更靠近观看者的面板/屏幕所显示的)并且梯度经由更远离观看者的面板/屏幕将该对象的侧面和/或边缘淡化成透明的或部分透明的，以便描绘该对象的三维图像。例如，在两个偏振器光学配置中，深色可以是透明的，浅色可以是不透明的或实心的，因此可以在第一层上使用浅到深的梯度以实现不透明到透明的梯度。在高频面板配置中，人们可以生成具有从不透明到透明的α透明度值的图像。例如，在Ina TOLED面板配置中，每个像素可以是透明的或发出光，因此，同样地，我们可以使用从发光(emissive)到透射(transmissive)的不同梯度。
光源120可以被配置成为显示系统100提供照明。光源120可以提供通过显示屏130-160传输的基本上准直的光122。
可选地，光源120可以使用提供近点源的高亮度LED来提供高度准直的光。LED点源可以包括预准直光学器件，从而从它们的发射区域提供清晰限定的和/或均匀照射的反射。光源120可以包括反射准直表面，诸如，抛物面镜和/或抛物面聚光器。在一个实施例中，光源120可以包括折射表面，诸如，在点源前面的凸透镜。然而，在某些示例实施例中，LED可以是边缘安装的并且通过光导的直射光，该光导进而将光引导朝向显示面板。
显示面板/屏130-160中的每一个可以包括液晶显示器(LCD)矩阵。可替代地，显示屏130-160可包括有机发光二极管(OLED)显示器、透明发光二极管(TOLED)显示器、阴极射线管(CRT)显示器、场发射显示器(FED)、场顺序显示器或投影显示器。在一个实施例中，显示面板130-160可以是全彩RGB面板、RGBW面板或单色面板的组合。显示屏130-160不限于所列出的显示技术，并且可以包括允许投射光的其他显示技术。在一个实施例中，可以由投影类型系统提供光，该投影类型系统包括光源和一个或多个透镜和/或透射式或反射式LCD矩阵。显示屏130-160可以包括多层显示单元，该多层显示单元包括多个堆叠的或重叠的显示层，每个显示层被配置成在其上呈现显示元素以供通过最上面的显示层进行观看。
在一个实施例中，显示屏130-160中的每一个可以具有大致相同的大小，并且具有彼此平行或基本上平行的平坦表面。在另一实施例中，显示屏130-160中的一个或多个可以具有弯曲表面。在一个实施例中，显示屏130-160中的一个或多个可以从其他显示屏移位(diplace)，使得显示屏的一部分不被重叠和/或不重叠另一显示屏。
在示例实施例中，显示屏130-160中每一个可以彼此移位相等的距离。在另一个实施例中，显示屏130-160可以被设置在距彼此不同的距离处。例如，第二显示屏140可以从第一显示屏130移位第一距离，并且第三显示屏150可以从第二显示屏140移位第二距离，该第二距离大于第一距离。第四显示屏160可以从第三显示屏150移位第三距离，该第三距离等于第一距离、等于第二距离、或者与第一距离和第二距离不同。
显示屏130-160可以被配置成显示图形信息以供观察者190观看。观看者/观察者190可以是例如车辆的人类操作者或乘员、或电气和/或机械光学接收设备(例如，静止图像相机、移动图像相机等)。图形信息可以包括对象和/或文本的视觉显示。在一个实施例中，图形信息可以包括显示图像或用于提供视频或动画的图像序列。在一个实施例中，显示图像信息可以包括跨该屏移动对象和/或文本，或者针对对象和/或文本改变或提供动画。动画可以包括改变对象或文本的颜色、形状和/或大小。在一个实施例中，可以在显示屏130-160之间移动所显示的对象和/或文本。可以设置显示屏130-160之间的距离以获得在显示屏130-160上显示的特征之间的期望深度感知。
在一个实施例中，显示屏130-160中的一个或多个的位置可以是响应于输入而由观察者190可调整的。因此，观察者190可以能够由于显示屏130-160的移位而调整所显示的对象的三维深度。处理系统可以被配置成根据该调整来调整与图形相关联的所显示的图形和梯度。
显示屏130-160中的每一个可以被配置成接收数据并基于该数据同时在显示屏130-160中的每一个上显示不同的图像。因为图像由于显示屏130-160的分离而通过物理分离被分离开，所以每个图像被设置在不同的焦平面处，并且观察者190在所显示的图像中感知到深度。图像可以包括在相应显示屏的不同部分中的图形。
尽管未在图1中示出，但是显示系统100可以包括在观察者190与投影屏160之间、在任何两个投影屏130-160之间和/或投影屏130与光源120的一个或多个投影屏、一个或多个衍射元件、和/或一个或多个滤光器。
图2示出了显示系统200。显示系统200可以包括光源220、第一显示屏230和第二显示屏260。第一显示屏可以是最靠近观察者290的屏幕，并且第二显示屏260可以是与光源220相邻和/或最接近光源220的屏幕。显示系统可进一步包括在第一显示屏230与第二显示屏260之间的多个附加显示屏240和250。如图2中所示的，多个附加显示屏240和250可以显示或可以不显示图形。
与图1和图3-7实施例一样，处理系统可以控制第一显示屏230显示包括混合(blending)234的第一图形232，并控制第二显示屏260显示包括混合264的第二图形262。可以在相应图形的边缘处提供第一图形232的混合234和第二图形262的混合264。第一图形232的混合234和第二图形262的混合264可以分布要在第一显示屏230与第二显示屏230之间显示的目标图形。因此，观察者290经由混合234观看混合264可以看到由于显示屏的移位而具有三维感知的图形。
可以使用提供平滑转换的梯度来显示各显示屏上的混合。提供梯度可以包括在第一和第二显示屏之间分割二维图像的一部分，并在两个显示屏之间提供具有图像混合的重叠部分。可以通过改变在第一和第二显示屏中显示的图形的重叠部分的像素强度来提供梯度。显示屏的各重叠部分中的梯度可以彼此相反。可以将梯度应用于所显示图形的一种或多种颜色。
当图形显示在不同的屏幕上时，观察者290将使用梯度的合成图像感知为分布在物理上移位的显示屏之间，其中各个部分在显示屏的中间、上面、前面或后面的某个点处。使用该方法，具有梯度的所显示的合成图形可以使用第一混合234和第二混合264来提供体积混合表面。例如，梯度可以用于显示在第一显示屏230上显示的第一平面图形与在第二显示屏260上显示的第二平面图形之间的斜坡的感知。
如图2中所示，当诸如由观察者290从中心视角观察梯度时，梯度可以看起来无缝地混合在一起。然而，当从另一位置(诸如，观察者292的位置)观察梯度时，由于显示屏的物理分离D而导致可能观察到梯度的中断(break)。为了减少可以观察到梯度中的这种中断的位置，可以减小显示屏的分离D。然而，减小显示屏的分离D可能降低可以在显示系统200中描绘的三维深度的程度。为了增加可以在没有梯度中断的情况下观看三维图像的视角，同时维持显示屏的期望分离，可以在第一显示屏230与第二显示屏260之间提供多个附加显示屏240和250，以便改进在离轴视角处(例如，在与法线成30或45度的视角处)梯度的观看特性。
图3示出了根据本公开的实施例的显示系统300。类似于图1，显示系统300可以包括光源320、前显示屏330、后显示屏360和多个附加显示屏340和350。前显示屏330可以是最靠近观察者390的屏幕，并且后显示屏360可以是与光源或背光320相邻和/或最接近光源或背光320的屏幕。多个附加显示屏340和350可以设置在前显示屏330与后显示屏360之间。虽然图3示出了两个附加显示屏，但是本公开的实施例不限于此并且可以在前显示屏330和后显示屏360之间和/或在后显示屏360后面包括附加显示屏。
前显示屏330可以由处理系统控制以显示包括前梯度334的第一图形332。后显示屏360可以由处理系统控制以显示包括后梯度364的第二图形362。多个附加显示屏340和350可各自被控制以显示不同的梯度。如图3中所示，前梯度334可以不与后梯度364重叠。在另一个实施例中，前梯度334可以仅与后梯度364的一部分重叠。
当观察者390从垂直于一个显示屏的焦平面的方向观看梯度时，显示屏340和350的所显示的梯度可以至少部分地彼此重叠和/或至少部分地重叠前显示屏330和后显示屏360中所显示的梯度中的一个或两个。梯度的组合可以提供在不同屏幕上所显示的对象的无缝混合。
如图3中所示，在与一个显示屏的焦平面的离轴角度(例如，与法线成30或45度)处观看显示器300的观察者392，可以看到无缝图形而没有感知三维图像的中断。另外，梯度的组合可以提供所显示的三维对象的体积混合表面。
在多个显示屏中显示的梯度可以与三维对象的共同表面相对应。在一个实施例中，在多个显示屏中显示的梯度可以与由显示系统300显示的三维对象的锥形边缘(例如，如上所述的针或边沿)、或文本或其他结构相对应。图3中所示的所有梯度可以与共同的锥形边缘和/或倾斜表面相对应。
在一个实施例中，可以在显示屏中的一个处或旁边提供印刷品380。可以提供印刷品380，使得其不透射由光源320生成的光。在另一实施例中，印刷品380可以是透明或半透明的。印刷品380可以与不改变的内容(例如，背景)相对应。印刷品可具有一形状，该形状具有物理深度。
图4示出了可以使用根据本公开的实施例的多层显示系统显示的三维表盘计量器400。表盘计量器400可以是使用四面板显示系统显示的三维仪器面板的一部分。表盘计量器400的不同部分可以显示在四层显示系统的不同显示面板上。虽然图4示出了使用四面板显示系统，但是可以使用三面板显示系统或包括多于四个面板的系统来显示三维表盘计量器400。
如图4所示，表盘计量器包括具有倾斜/歪斜表面的许多结构，包括针420、围绕针的内边沿和外边沿。本文的梯度可以用于在法线和离轴的视角两者处以三维方式向观看者/观察者描绘这样的倾斜表面。可以通过分别生成用于在四显示面板中的每一个上显示的不同梯度来显示表盘计量器400的倾斜/歪斜表面。观看同时显示的梯度的组合的观察者可以在法线视角和离轴视角两者处观察到在彼此物理地移位的第一面板与第四面板之间延伸的歪斜表面。
在某些示例实施例中，可以使用第一面板和第四面板之间的两个或更多个面板来显示三维对象。例如，可以通过在第二面板和第三面板上、在第一和第二面板上，在第一、第二和第三面板上，或在第二、第三和第四面板上显示图形来显示针420。针420的顶表面的图形可以被显示在第二面板上，并且针420的底部和/或倾斜表面的图形可以被显示在第三和/或第四面板上。可以通过生成用于在第二面板上显示的第一梯度和用于在第三和/或第四面板上显示的第二和/或第三梯度来显示针的歪斜表面，其中第一梯度与第二和/或第三梯度重叠。利用这种布置，可以利用以三维方式漂浮在空间中的针的感知来显示针。针可以显示为具有实际深度，并且可以由于在边缘处逐渐变细而显示为具有3D轮廓，而不是仅仅在外观上是平坦的。
尽管未在图4中示出，但是文本和/或数字可以被显示在一个或多个面板上。例如，可以在第二面板上的表盘400的歪斜表面旁边显示数字，并且可以在第二面板和第三面板上显示梯度以对文本和/或数字提供锥形边缘。文本和/或数字可以显示为跨两层具有实际深度，并且可以由于在边缘处逐渐变细而显示为具有3D轮廓，而不是仅仅在外观上是平坦的。在面板2和/或3上显示文本和/或数字可以允许文本和/或数字在第一面板与第四面板之间显示为漂浮。
可以响应于来自处理系统的指令而移入针420。针420可以基于由一个或多个传感器捕获的并被传输到处理系统的数据来移动。例如，可以移动针420(包括其在本文讨论的其梯度)以指示车辆的速度、RPM、时间、油压、车辆流体的温度、燃料水平等。
图5示出了根据本公开的实施例的显示表盘的多层显示系统500的横截面图。多层显示系统500可包括四个显示屏。多层显示系统500可以包括第一显示屏530、第二显示屏540、第三显示屏550和第四显示屏560。和图1和图3-4一样，通过多层显示系统500以本文讨论的方式显示图4的表盘计量器。
如图5中所示，每个显示屏可以显示具有多个图形的图像。图形可以包括边缘附近的梯度，该梯度与在一个或多个其他显示屏上显示的梯度相对应。两个或更多个显示屏上的梯度的组合可以显示歪斜表面，该歪斜表面由于显示屏的物理移位而被感知为具有三维形状。
显示屏530-560之间的紧密间隔可以允许减小的视差。减小的视差可以减小从不同视线(例如，参见观察者590、592和594)被观看的对象位置的外观的移位。显示屏530-560之间的紧密间隔可以允许在较小区域内更精细的混合。例如，可以显示表盘周围的薄的边沿/边框。另一个好处是，较小文本可以由于显示屏530-560之间更靠近的间隔而被显示具有锥形边缘。在一个实施例中，可以基于要在显示屏530-560上显示的信息的类型来调整(手动地或自动地)显示屏530-560之间的间隔。
显示屏530-560可以由于显示屏530-560之间的紧密间隔而被控制显示具有小深度的按钮。可以通过使用附加的显示屏显示按钮来改变按钮的深度。因此，可由于较小的深度从而显示更逼真的按钮而不会有角度的中断。在一个实施例中，可以在第二显示屏540和第三显示屏550上显示按钮，而不必遍历显示系统的整个深度(例如，第一显示屏530和第四显示屏560之间的整个深度)。
在第一显示屏530和第四显示屏560之间包括附加显示屏可以允许更逼真的动画。例如，可以模拟更逼真的按钮按压，因为有更多层来示出从一个显示屏到另一显示屏的转换。按钮按压模拟可以包括响应于输入将所显示的按钮从一个显示屏(例如，第一显示屏530)移动到另一被重叠的显示屏(例如，第二显示屏540)。在一个实施例中，输入可以是对第一显示屏530的触摸输入。
当所显示的对象正在逼近时，显示屏530-560之间的紧密间隔可以允许显示屏之间的更平滑的转换。例如，随着所显示的对象的大小被增加，在其上显示对象的显示屏可以被改变使得对象被移动得更靠近观察者。在另一示例中，随着所显示的对象的大小被减小，在其上显示对象的显示屏可以被改变使得对象被移动得进一步远离观察者。另外，可以例如在第二显示屏540和第三显示屏550之间利用更多的粒度(granularity)来定义弹出。
增加数量的显示屏530-560可以取决于对象的相对大小而提供针对不同对象显示的不同深度。这可以提供维持所显示对象的适当宽高比。例如，与被显示具有较小边沿的较小表盘相比，较大表盘计量器可被显示具有较大的边沿。可以使用在四个显示屏上显示的梯度来显示较大的边沿，并且可以使用仅在两个相邻的显示屏上显示的梯度来显示较小的边沿。因此，与较小的边沿相比，较大的边沿可具有较大的深度。
在第一显示屏530和第四显示屏560之间包括多个显示屏可以允许以更有效和吸引人的方式向观察者呈现信息。例如，如果导航信息(例如，地图的图像)被显示在显示屏中的一个上(例如，在第四显示屏560上)，则导航对象(例如，箭头)可以被放置成更靠近观察者、在紧邻显示导航信息的显示屏且与显示导航信息的显示屏重叠的显示屏上。因此，可以显示导航对象而不引入视差问题。可以使用两个或更多个显示屏来显示导航对象，以提供具有三维信息的导航对象。
第一显示屏530和第四显示屏560之间的附加多个显示屏可以允许显示额外提示以区分内容类别或重要性。例如，可以用第一颜色(例如，绿色)在背显示屏中的一个(例如，第四显示屏560)上显示环境信息(例如，发动机温度)以示出“(没问题)OK”模式。当温度升高时，可以利用另一种颜色(例如，黄色，以示出警告)在更靠近观察者的另一显示屏上显示环境信息。当温度升高到预定极限(例如，危险极限)以上时，可以利用另一种颜色(例如，红色)在靠近观察者的显示屏(例如，第一显示屏530)上显示环境信息。
虽然在图5中每个显示屏被示为与其他面板完全重叠，但是在一个实施例中，一个或多个显示屏可以仅部分地与另一显示屏重叠和/或可以具有不被任何其他显示屏重叠的部分。
图6示出了根据本公开实施例的用于在多层显示系统上显示信息的系统/方法600。可以由包括一个或多个硬件处理器和/或存储器的处理系统执行该方法。方法600可以包括：接收显示数据610，在第一显示屏620上显示第一图像，在第二显示屏630上显示第二图像，以及在第三显示屏640上显示第三图像。方法600可以进一步包括修改所显示的图像650中的一个或多个。
可以从耦合到处理系统的存储器和/或从另一设备中检索所接收的显示数据。可以通过可以是无线的网络接收显示数据。所接收的显示数据可以包括用于同时在不同显示屏上显示的多个图像。图像中的每一个可以包括图形和/或梯度部分。在一个实施例中，图像中的一个或多个可以包括多个图形，并且图形中的每一个可以彼此分离。显示数据可以包括用于在一个或多个显示屏上显示的图像序列(例如，视频)和/或文本。图像中的每一个可以包括对象、文本和/或动画中的一个或多个。可以利用更新的信息周期性地或连续地接收显示数据以供显示。
在一个实施例中，所接收的显示数据可以包括单个图像，并且可以从单个接收的图像生成第一、第二和第三图像。例如，处理系统可以对所接收的图像进行分段，以提供要在第一和第二显示屏上显示的所接收的图像的不同部分。处理系统可以进一步生成要在第一、第二和第三显示屏上显示的梯度，以显示由于显示屏的移位而具有三维感知的特征。
方法600可以包括使用所接收的显示数据在第一显示屏上显示第一图像，以及在以与第一显示屏重叠的方式布置的第二显示屏上显示第二图像。第一图像可以包括梯度区域，并且第二图像可以包括与第一梯度区域对应的梯度区域。第一梯度区域和第二梯度区域可以至少部分地重叠。在另一实施例中，当从与第一或第二显示屏的焦平面垂直的方向被观看时，第一梯度区域和第二梯度区域可被显示而不重叠。
第三显示屏可以以重叠的方式被布置在第一显示屏与第二显示屏之间。在第三显示屏上显示的第三图像可以包括与在第一显示屏上显示的第一梯度区域的至少一部分和在第二显示屏上显示的第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域。在一个实施例中，第三梯度可以与第一梯度区域和第二梯度区域完全重叠。
第一梯度区域、第二梯度区域和第三梯度区域可以表示由显示系统显示的三维对象的共同表面。在一个实施例中，第一梯度区域、第二梯度区域和第三梯度区域可以与由显示系统显示的三维对象的锥形边缘相对应。在另一实施例中，第一图像、第二图像和第三图像的组合可以显示三维文本，并且第一梯度区域、第二梯度区域和第三梯度区域与三维文本的锥形边缘相对应。
方法600可以包括在第一显示屏和第二显示屏之间以重叠方式提供的附加显示层上显示图形和/或图像。
可以响应于从观察者接收的指令或来自处理系统的指令来进行对所显示图像的修改。指令可以包括减少或增加所显示的对象的深度。可以通过使用附加的显示屏显示对象来增加所显示的对象的深度。例如，为了增加所感知的深度，可以将在一个显示屏上显示的对象的一部分移动到更远离观察者的重叠显示屏，并且梯度可以代替(in place of)该对象而被显示。在另一实施例中，可以将在一个显示屏上显示的对象的一部分移动到更靠近观察者的重叠显示屏幕，并且梯度可以代替该对象而被显示。
图7示出了可以在其上实现本公开(多个)的实施例的示例性处理系统700。处理系统700可以包括一个或多个处理器710和存储器720。处理器710可以包括中央处理单元(CPU)或其他类型的处理器。取决于计算机系统环境的配置和/或类型，存储器720可以包括易失性存储器(例如，RAM)、非易失性存储器(例如，ROM，闪存等)或两者的某种组合。另外，存储器720可以是可移动的、不可移动的等。
在其他实施例中，处理系统可以包括附加的存储(例如，可移动存储7410、不可移动存储745等)。可移动存储740和/或不可移动存储745可包括易失性存储器、非易失性存储器或其任何组合。另外，可移动存储设备740和/或不可移动存储设备745可包括CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光学存储设备、磁带盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储装置、或可用于存储信息以供处理系统700访问的任何其他介质。
如图7中所示的，处理系统700可以经由通信接口770与其他系统、部件或设备通信。通信接口770可以具体化成计算机可读指令、数据结构、程序模块或者在经调制的数据信号(诸如载波)或其他传输机构中的其他数据。以示例的方式，通信接口770可以耦合到有线介质(例如，有线网络、直接有线连接等)和/或无线介质(例如，无线网络、利用声学的无线连接、RF、红外、或其他无线信号等)。
通信接口770还可以将处理系统700耦合到一个或多个输入设备780(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等)和/或输出设备790(例如，显示器、扬声器、打印机等)。观察者可以使用输入设备790来操纵在输出设备790上显示信息的方式和/或在输出设备790的不同部分中显示什么信息和/或图形。在一个实施例中，通信接口770可以将处理系统700耦合到包括以重叠方式布置的三个或更多个显示面板的显示器。
如图7中所示，图形处理器750可以对存储在帧缓冲器760或处理系统的另一存储器中的数据执行图形/图像处理操作。可以由处理系统700的部件(例如，图形处理器760、处理器710等)和/或其他系统/设备的部件来访问、处理和/或修改帧缓冲器750中所存储的数据。另外，数据可以被访问(例如，通过图形处理器750)并且被显示在耦合到处理系统700的输出设备上。相应地，存储器720、可移动存储740、不可移动存储745、帧缓冲器760或者其组合可以包括指令，当在处理器(例如，710、750等)上执行所述指令时实现用于显示器上的改进的显示质量的处理数据(例如，存储在帧缓冲器760中的数据)的方法。
如图7中所示，本发明的各部分包括计算机可读和计算机可执行指令，所述指令驻留在例如处理系统700中并且该处理系统700可以用作通用计算机网络(未示出)的一部分。应理解的是，处理系统700仅仅是示例性的。如此，本申请中的实施例可以在许多不同的系统中操作，该系统包括但不限于通用计算机系统、嵌入式计算机系统、膝上型计算机系统、手持式计算机系统、便携式计算机系统、独立的计算机系统、游戏控制台、游戏系统或机器(例如，在娱乐场或其他游戏设施中发现的)或在线游戏系统。
本公开的示例性实施例提供了包括最佳模式的发明(多个)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何并入的方法。虽然本文公开了本发明(多个)的具体示例性实施例，但是应该理解对于本领域普通技术人员来说修改、替换和改变是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行。本公开旨在覆盖对示例性实施例(多个)的任何改编或变型。
在本发明的示例实施例中，提供了一种用于显示三维图像的多层显示系统，该多层显示系统包括：以基本上平行且重叠的方式布置的至少第一、第二和第三显示屏；被配置成向显示屏中的至少一个提供光的光源；以及处理系统，所述处理系统包括至少一个处理器和存储器，所述处理系统被配置成：在所述第一显示屏上显示包括第一梯度区域的第一图像；在所述第二显示屏上显示包括第二梯度区域的第二图像；在所述第三显示屏上显示第三图像，所述第三图像包括与所述第一梯度区域的至少一部分以及所述第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域，其中所述第三显示屏被设置在至少所述第一显示屏和所述第二显示屏之间，使得至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域能够形成被配置用于以下各项中的一项或多项的梯度：(a)以利用对象的倾斜表面的颜色从更靠近观看者的第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的倾斜表面，和/或(b)以不透明到透明的分级方式描绘对象，使得对象的第一部分看起来不透明或基本上不透明，并且所述梯度将所述对象淡化成使得所述对象的第二部分看起来透明或比所述对象的所述第一部分看起来更透明。
在紧接在前的段落的显示系统中，所述第一级别可以是比所述第二级别更亮的颜色级别，或者所述第一级别可以是比所述第二级别更浅的颜色级别。
在前两个段落中的任何一个的显示系统中，所述第一级别可以是白色或浅灰色，并且所述第二级别可以是深灰色或黑色；或者可替代地，所述第一级别可以是红色，并且所述第二级别可以是比所述第一级别的红色更深的红色。
在前三个段落中的任何一个的显示系统中，例如，所述对象可以是车辆仪表板计量器的针，或者所述对象可以是车辆仪表板计量器的边沿。
在前四个段落中的任何一个的显示系统中，所述第一梯度区域、所述第二梯度区域和所述第三梯度区域可以表示所述对象的共同倾斜表面，所述对象的所述共同倾斜表面被描绘为给观看者的三维对象。
在前五个段落中的任何一个的显示器中，所述第一梯度区域、所述第二梯度区域和所述第三梯度区域可以与所述对象的锥形边缘相对应。
在前六个段落中的任何一个的显示系统中，所述处理系统可以被进一步配置成在所述第一显示屏上显示按钮，并且响应于与所显示的按钮相对应的输入，将在所述第一显示屏上的所述所显示的按钮移动到被所述第一显示屏重叠的显示屏。
在前七个段落中的任何一个的显示系统中，可以在所述第一显示屏与第二显示屏之间以重叠的方式布置两个或更多个显示屏。
在前八个段落中的任何一个的显示系统中，在所述第二和第三显示屏之间可进一步存在第四显示屏，以用于显示第四梯度区域，使得至少所述第一、第二、第三和第四显示屏分别的至少所述第一、第二、第三和第四梯度区域能够形成梯度，以用于以利用所述对象的所述倾斜表面的颜色从更靠近观看者的第一级别逐渐变化成更远离所述观看者的不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面。
在前九个段落中的任何一个的显示系统中，所述显示屏可以各自是单分开的且有区别的液晶显示面板。
在前十个段落中的任何一个的显示系统中，可以在所述显示屏中的任何显示屏之间设置印刷品(例如，用于计量器的文本，诸如速度值、RPM值、燃料水平等)。

Claims (25)

1.一种用于显示三维图像的多层显示系统，包括：
至少第一、第二和第三显示屏，所述至少第一、第二和第三显示屏以基本上平行且重叠的方式被布置；
光源，所述光源被配置成向所述显示屏中的至少一个提供光；以及
处理系统，所述处理系统包括至少一个处理器和存储器，所述处理系统被配置用于：
在所述第一显示屏上显示包括第一梯度区域的第一图像；
在所述第二显示屏上显示包括第二梯度区域的第二图像；
在所述第三显示屏上显示第三图像，所述第三图像包括与所述第一梯度区域的至少一部分以及所述第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域，其中所述第三显示屏被设置在至少所述第一显示屏与所述第二显示屏之间，使得至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域能够形成被配置用于以下各项中的一项或多项的梯度：(a)以利用对象的倾斜表面的颜色从更靠近观看者的第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面，和/或(b)以不透明到透明的分级方式描绘对象，使得所述对象的第一部分看起来不透明或基本上不透明，并且所述梯度将所述对象淡化成使得所述对象的第二部分看起来透明或比所述对象的所述第一部分看起来更透明。
2.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，至少所述第一、第二和第三显示屏的至少所述第一、第二和第三梯度区域分别被配置成以利用所述对象的所述倾斜表面的颜色从更靠近所述观看者的所述第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的所述不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面。
3.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述第一级别是比所述第二级别更亮的颜色级别。
4.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述第一级别是比所述第二级别更浅的颜色级别。
5.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述第一级别是白色或浅灰色，并且所述第二级别是深灰色或黑色。
6.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述第一级别是红色，并且所述第二级别是比所述第一级别的红色更深的红色。
7.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述对象是车辆仪表板计量器的针。
8.如权利要求1-6中任一项所述的显示系统，其特征在于，所述对象是车辆仪表板计量器的边沿。
9.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域能够形成梯度，所述梯度被配置成以不透明到透明的分级方式描绘所述对象，使得所述对象的所述第一部分看起来不透明或基本上不透明，并且所述梯度将所述对象淡化成使得所述对象的所述第二部分看起来透明或比所述对象的所述第一部分看起来更透明。
10.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述第一梯度区域、所述第二梯度区域和所述第三梯度区域表示所述对象的共同倾斜表面，所述对象的所述共同倾斜表面被描绘为给观看者的三维对象。
11.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述第一梯度区域、所述第二梯度区域和所述第三梯度区域与所述对象的锥形边缘相对应。
12.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述处理系统被进一步配置成在所述第一显示屏上显示按钮，并且响应于与所显示的按钮相对应的输入，而将在所述第一显示屏上的所述所显示的按钮移动到被所述第一显示屏重叠的显示屏。
13.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，在所述第一显示屏与所述第二显示屏之间以重叠方式布置两个或更多个显示屏。
14.根据任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，在所述第二显示屏与所述第三显示屏之间进一步包括第四显示屏，以用于显示第四梯度区域，使得至少所述第一、第二、第三和第四显示屏分别的至少所述第一、第二、第三和第四梯度区域能够形成所述梯度，以用于以利用所述对象的所述倾斜表面的颜色从更靠近所述观看者的所述第一级别逐渐变化成更远离所述观看者的所述不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面。
15.如任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，所述显示屏中的每一个是液晶显示面板。
16.如任一前述权利要求所述的显示系统，其特征在于，在所述第二显示屏与所述第三显示屏之间设置印刷品。
17.一种使用多层显示系统显示三维图像的方法，所述方法包括：
使至少第一、第二和第三显示屏以基本上平行且重叠的方式被布置；
在所述第一显示屏上显示包括第一梯度区域的第一图像；
在所述第二显示屏上显示包括第二梯度区域的第二图像；
在所述第三显示屏上显示包括第三梯度区域的第三图像，其中所述第三显示屏被设置在至少所述第一显示屏与所述第二显示屏之间，使得至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少第一、第二和第三梯度区域形成用于以下各项中的一项或多项的梯度：(a)以利用对象的倾斜表面的颜色从更靠近观看者的第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面，和/或(b)以不透明到透明的分级方式描绘对象，使得所述对象的第一部分看起来不透明或基本上不透明，并且所述梯度将所述对象淡化成使得所述对象的第二部分看起来透明或比所述对象的所述第一部分看起来更透明。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域形成梯度，所述梯度以利用所述对象的所述倾斜表面的颜色从更靠近所述观看者的所述第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的所述不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面。
19.如权利要求17-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一级别是比所述第二级别更亮的颜色级别。
20.如权利要求17-19中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一级别是白色或浅灰色，并且所述第二级别是深灰色或黑色。
21.如权利要求17-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述对象是车辆仪表板计量器的针。
22.如权利要求17-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述对象是车辆仪表板计量器的边沿。
23.如权利要求17-22中任一项所述的方法，其特征在于，至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域形成梯度，所述梯度以不透明到透明的分级方式描绘所述对象，使得所述对象的第一部分看起来不透明或基本上不透明，并且所述梯度将所述对象淡化成使得所述对象的第二部分看起来透明或比所述对象的所述第一部分看起来更透明。
24.如权利要求17-23中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括经由设置在所述第二显示屏与所述第三显示屏之间的第四显示屏来显示第四梯度区域，使得至少所述第一、第二、第三和第四显示屏分别的至少所述第一、第二、第三和第四梯度区域形成所述梯度，以用于以利用所述对象的所述倾斜表面的颜色从更靠近所述观看者的所述第一级别逐渐变化成更远离所述观看者的所述不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面。
25.一种用于显示三维图像的多层显示系统，包括：
至少第一、第二和第三显示屏，所述至少第一、第二和第三显示屏以基本上平行且重叠的方式被布置；
其中所述第一、第二和第三显示屏被配置用于：
在所述第一显示屏上显示包括第一梯度区域的第一图像；
在所述第二显示屏上显示包括第二梯度区域的第二图像；
在所述第三显示屏上显示第三图像，所述第三图像包括与所述第一梯度区域的至少一部分以及所述第二梯度区域的至少一部分重叠的第三梯度区域，其中所述第三显示屏被设置在至少所述第一显示屏与所述第二显示屏之间，使得至少所述第一、第二和第三显示屏分别的至少所述第一、第二和第三梯度区域能够形成被配置用于以下各项中的一项或多项的梯度：(a)以利用对象的倾斜表面的颜色从更靠近观看者的第一级别逐渐变化为更远离所述观看者的不同的第二级别的三维分级方式来向所述观看者描绘所述对象的所述倾斜表面，和/或(b)以不透明到透明的分级方式描绘对象，使得所述对象的第一部分看起来不透明或基本上不透明，并且所述梯度将所述对象淡化成使得所述对象的第二部分看起来透明或比所述对象的所述第一部分看起来更透明。
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