一种自动立体显示系统，包括：透射显示面板，该透射显示面板包括：背光，该背光具有背光像素阵列；选择性透射的显示像素矩阵，该选择性透射的显示像素矩阵具有面向背光的第一侧和相对的第二侧；该选择性透射的显示像素矩阵包括显示像素的阵列；第一透镜阵列，该第一透镜阵列设置在背光和选择性透射的显示像素矩阵的第一侧之间；以及第二透镜阵列，该第二透镜阵列设置成面向该选择性透射的显示像素矩阵的第二侧。该背光配置成单独地激活背光像素的不同子集，使得从背光像素的所激活子集发出并透射通过第一透镜阵列、选择性透射的显示像素矩阵以及第二透镜阵列的光由显示面板发出，以作为相对于显示面板沿对应的单独方向的显示光。示光。示光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用基于透镜的可操控背光的多视立体显示器
技术介绍
[0001]自动立体显示器通过为观看者的左眼和右眼显示单独的立体图像，来为观看者提供对三维(3D)深度的双目感知，而无需使用单独的头戴件。一种典型的自动立体配置包括使用覆盖于显示像素阵列的透镜(lenticular)膜片以及同时显示交错的立体图像对，这导致透镜膜片在略微不同的方向上、引导用于左眼图像的像素的显示光和用于右眼图像的像素的显示光，由此为立体对的每个图像呈现单独的出瞳。
[0002]在许多传统的基于透镜的自动立体显示系统中，透镜膜片覆盖层会产生多个并发的“视图”——也就是说，对于立体图像对相对于显示面板的显示面、以不同的角度或位置重复相同的出瞳配对。一些系统利用这些多视数目(multiple view numbers)、同时向不同的观看者提供相同的3D图像。然而，虽然对于给定的像素分辨率，更高的透镜式透镜(lenticular lens)分辨率会导致观看者感知的3D图像分辨率更高，但它也会导致更少的视数目，并且由此导致覆盖的观看者位置更少。相反，对于给定的像素分辨率，更低的透镜式透镜分辨率会导致更高的视数目，并且由此能够覆盖更多的观看者位置，但代价是向给定的观看者呈现更低分辨率的3D图像。此外，这样的系统无法同时向不同的观看者提供不同的视频流。
附图说明
[0003]通过参照附图，能更好地理解本专利技术，而且使本专利技术的许多特征和优点对本领域技术人员是显而易见的。在不同附图中使用相同的附图标记来表示类似或相同的元件。
[0004]图1是示出了根据一些实施例的，自动立体显示面板的简化剖视图和自动立体显示系统的其它部件的框图。
[0005]图2是说明根据一些实施例的，使用具有可操控背光的自动立体显示系统、向多个观看者提供3D图像显示的方法的流程图。
[0006]图3是示出了根据图2的方法的自动立体显示系统的示例操作的平面图的视图。
[0007]图4是示出了根据一些实施例的图3的示例操作的立体图的视图。
[0008]图5是示出了根据图2的方法的、自动立体显示系统的示例操作的平面图的视图。
[0009]图6是示出根据一些实施例的图5的示例操作的立体图的视图。
具体实施方式
[0010]传统的透镜自动立体显示器在所支持的观看者位置的数量和所显示的3D影像的像素分辨率之间具有折衷。相比之下，本文描述的自动立体显示系统的实施例在支持多个可能位置中的多个观看者的同时、保持高像素分辨率，并且除了覆盖选择性透射的显示像素矩阵的典型透镜阵列之外，通过使用设置在显示面板的背光和透射显示像素矩阵之间的另一透镜阵列为每个观看者提供单独的视频呈现。通过选择性地激活背光的背光像素子集和该附加透镜阵列(本文称为“背光透镜阵列”)，由背光像素子集发出的背光可以相对于选择性透射的显示像素矩阵、以期望角度或方向发射或“操控(steer)”。因此，通过选择性透
射的显示像素矩阵的定向背光发射的透射产生的显示光同样相对于透射面板矩阵的表面或平面、以对应的角度透射通过覆盖选择性透射的显示像素矩阵的透镜阵列(在本文中称为“显示透镜阵列”)。于是，通过激活与预期观看者位置相关联的背光像素子集，二维(2D)帧或复合3D帧(即，由立体图像对的左眼图像的像素和右眼图像的像素交织形成的帧)能够朝向预期观看者位置“操控”。以这种方式，可以通过将针对不同观看者的不同帧连续操控到这些观看者的相应预期观看者位置，来支持多个观看者。使用这种配置，显示面板不会表现出重复的观看区域，因此可以为任何给定的观看者保持更高的显示分辨率，同时还支持各种各样的观看者位置。此外，在一些实施例中，自动立体显示系统采用头部/眼睛姿态跟踪，从而跟踪一个或多个观看者的姿态，并且由此估计或确定预期观看者位置，且更确切地说，在一些实施方式中估计或确定观看者的眼睛位置，由此便于为该观看者准确操控所显示的图像。
[0011]图1示出了根据至少一个实施例的自动立体显示系统100，该自动立体显示系统采用基于透镜的可操控背光来支持多个同时的观看者。显示系统100包括用于显示视频或其它影像的多种电子系统中的任一种，这些电子系统包括计算机监视器、视频游戏设备、电视机、平板计算机、膝上型计算机以及其它面板显示器。显示系统100包括显示面板102、显示控制器104、观看者跟踪子系统106以及视频子系统108。尽管为了便于参照而示作与显示面板102分开，但在一些实施例中，一个或多个显示控制器104、观看者跟踪子系统106以及视频子系统108可以集成为显示面板102的一部分。
[0012]例如剖面图110(对应于图5所示沿着XZ平面的A
‑
A剖面)所示，显示面板102是透射型显示面板，该透射型显示面板包括背光源112，该背光源由背光像素114(例如，白光LED)的矩阵或其它二维阵列以及选择性透射的显示像素矩阵116构成，该选择性透射显示像素矩阵类似地由透射显示像素118(例如，由红色、绿色和蓝色(RGB)子像素LED构成)的矩阵或其它二维阵列构成。透射显示像素118可以包括各种显示像素中的任何一种，这些显示像素配置成基于对应的像素值来选择性地过滤或阻挡来自背光112的入射背光，从而将产生的透射光配置为影响特定的颜色和强度。这种透射显示像素的示例包括有源矩阵或无源矩阵液晶(LC)，例如薄膜晶体管(TFT)LC。通常，显示像素矩阵116具有比背光112更高的分辨率(即，更大数量的像素)，但在一些实施例中，背光112的分辨率可以达到或超过显示像素矩阵116的分辨率。显示面板102还包括显示透镜阵列120，该显示透镜阵列120覆盖或以其它方式设置在显示像素矩阵116的面向观看者一侧122的附近。在一个实施例中，显示透镜阵列120由称为“透镜(lenticule)”的放大透镜121的阵列或其它矩阵构成、，从而当从不同角度观察时，会放大底层基底的不同区域。因此，如本领域已知的并且如下文更详细描述的是，当与由交错(例如，按列交错)的立体图像对构成的复合3D帧的显示结合使用时，显示透镜阵列120和显示像素矩阵116的重叠会向观看者呈现全视差双目立体显示内容。
[0013]此外，为了便于在相对于显示面板102的面的指定方向上提供3D图像内容(这进而有助于支持多个同时观看者)，在至少一个实施例中，显示面板102还包括背光透镜阵列124，该背光透镜阵列设置在显示像素矩阵116的背面126和背光112的正面127之间并且与该背面和正面基本上平行。与显示透镜阵列120一样，背光透镜阵列124由透镜125的阵列或其它矩阵构成。为了便于说明，显示透镜阵列120和背光透镜阵列124各自均由塑料片或玻璃片的透镜式透镜构成(也就是说，放大透镜相对于显示面板的惯常定向在垂直列中延
伸)，其中，显示透镜阵列120相比背光透镜阵列124具有更高的间距。
[0014]如横截面图110所示的背光112、背光透镜阵列124、选择性透射的显示像素矩阵116以及显示透镜阵列120的物理布置具有如下效果：由特定背光像素114发出的背本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自动立体显示系统，包括：透射显示面板，所述透射显示面板包括：背光，所述背光具有背光像素的阵列；选择性选择性透射的显示像素矩阵，所述选择性选择性透射的显示像素矩阵具有面向所述背光的第一侧和相对的第二侧，所述选择性透射的显示像素矩阵包括显示像素的阵列；第一透镜阵列，所述第一透镜阵列设置在所述背光和所述选择性透射的显示像素矩阵的第一侧之间；第二透镜阵列，所述第二透镜阵列设置成面向所述选择性透射的显示像素矩阵的第二侧；以及其中，所述背光配置成单独地激活所述背光像素的不同子集，使得从所述背光像素的所激活的子集发出并透射通过所述第一透镜阵列、所述选择性透射的显示像素矩阵以及所述第二透镜阵列的光由所述显示面板发出，以作为相对于所述显示面板在对应的单独方向中的显示光。2.根据权利要求1所述的自动立体显示系统，还包括：显示控制器，所述显示控制器耦合到所述背光和所述选择性透射的显示像素矩阵，并且所述显示控制器配置成：依次显示第一帧和第二帧，所述第一帧与第一视频流相关联，并且所述第二帧与第二视频流相关联；激活所述背光的背光像素的第一子集以用于显示所述第一帧，使得在所述第一帧的显示期间从所述背光像素的第一子集发出并透射通过所述第一透镜阵列、所述选择性透射的显示像素矩阵以及所述第二透镜阵列的光由所述显示面板发出，以作为在相对于所述显示面板的第一方向中的第一显示光，所述第一显示光表示所述第一帧的图像内容；以及激活所述背光的背光像素的第二子集以用于显示所述第二帧，使得在所述第二帧的显示期间从所述背光像素的第二子集发出并透射通过所述第一透镜阵列、所述选择性透射的显示像素矩阵以及所述第二透镜阵列的光由所述显示面板发出，以作为在相对于所述显示面板的第二方向中的显示光，所述第二显示光表示所述第二帧的图像内容，所述第二子集不同于所述第一子集，并且所述第二方向不同于所述第一方向。3.根据权利要求2所述的自动立体显示系统，还包括：观看者跟踪子系统，所述观看者跟踪子系统配置成跟踪一个或多个观看者中的每个观看者的姿态；其中，所述背光像素的第一子集是基于第一观看者的姿态来选择的，使得所述第一方向与所述第一观看者相对于所述显示面板的姿态相交；以及其中，所述背光像素的第二子集是基于第二观看者的姿态来选择的，使得所述第二方向与所述第二观看者相对于所述显示面板的姿态相交。4.根据权利要求3所述的自动立体显示系统，还包括：视频子系统，所述视频子系统被配置成基于所述第一观看者的姿态来生成所述第一帧，并且基于所述第二观看者的姿态来生成所述第二帧。5.根据权利要求4所述的自动立体显示系统，其中：
所述第一帧和所述第二帧中的每一个包括三维(3D)复合帧，所述三维复合帧包括表示用于观看者的左眼的图像内容的第一像素子集和表示用于所述观看者的右眼的图像内容的第二像素子集。6.根据权利要求4所述的自动立体显示系统，其中，观看者的姿态包括以下中的至少一者：所述观看者的头部的姿态；以及所述观看者的至少一只眼睛的姿态。7.根据权利要求2到6中任一项所述的自动立体显示系统，其中：所述背光像素的...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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