CN115917402A

CN115917402A - 动画静态多视图显示器和方法

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Publication number: CN115917402A
Application number: CN202180018805.7A
Authority: CN
Inventors: D.A.法塔尔
Original assignee: Leia Inc
Current assignee: Leia Inc
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2021-02-28
Publication date: 2023-04-04
Also published as: EP4115233A1; TW202143196A; EP4115233A4; CA3170341A1; WO2021178256A1; KR20220123136A; JP7479491B2; JP2023516670A; US20220392136A1; TWI777431B

Abstract

动画静态显示器、动画静态显示器系统和方法提供多个静态图像。动画静态显示器包括布置在光导上的多个定向散射元件，并且多个定向散射元件被配置为将被引导光散射出作为定向光束，定向光束具有与由不同光源提供的被引导光相对应的不同方向。动画静态显示器还包括具有不同组的孔的屏障层，所述不同组的孔被配置为使具有不同方向的定向光束通过，以提供多个静态图像中相应的不同静态图像。动画静态显示器系统还包括模式控制器，模式控制器被配置为选择性地激活不同的光源，以提供包括不同静态图像的动画图像。

Description

动画静态多视图显示器和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年3月2日提交的美国临时专利申请序列号62/983，870的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

背景技术

显示器，尤其是“电子”显示器是一种几乎无处不在的媒介，用于向各种设备和产品的用户传达信息。例如，电子显示器可以在各种设备和应用中找到，包括但不限于移动电话(例如，智能电话)、手表、平板电脑、移动计算机(例如，膝上型计算机)、个人计算机和计算机监视器、汽车显示控制台、照相机显示器以及各种其他移动以及基本上非移动的显示应用和设备。电子显示器通常采用像素强度的差分图案来表示或显示正在通信的图像或类似信息。在无源电子显示器的情况下，可以通过反射入射到显示器上的光来提供差分像素强度图案。或者，电子显示器可以提供或发射光来提供差分像素强度图案。发光的电子显示器通常被称为有源显示器。

附图说明

参照以下结合附图的详细描述，可以更容易理解根据本文所述原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，其中:

图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的透视图。

图1B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中，具有对应于多视图显示器的观看方向的特定主角方向的光束的角度分量的图形表示。

图2示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的衍射光栅的截面图。

图3A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器的透视图。

图3B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器的截面图。

图3C示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器的另一截面图。

图3D示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的另一示例中的动画静态显示器的一部分的另一截面图。

图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器的一部分的平面图。

图5A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器的一部分的截面图。

图5B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的动画静态显示器的一部分的截面图。

图5C示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的动画静态显示器的一部分的截面图。

图5D示出了根据与这里描述的原理一致的又一实施例的示例中的动画静态显示器的一部分的截面图。

图6示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态图像显示器系统的框图。

图7示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器操作的方法的流程图。

某些示例和实施例具有作为上述附图中所示特征的补充或替代的其他特征。这些和其他特征将在下面参考上述附图详细描述。

具体实施方式

根据这里描述的原理的示例和实施例提供了多个静态图像的显示，这些静态图像可以根据动画序列显示为动画静态图像。特别地，符合所述原理的实施例提供了代表静态图像像素的多个定向光束。这样，多个定向光束中的定向光束的各个强度又对应于正被显示的静态图像中的像素的强度或亮度。此外，根据各种实施例，可以通过屏障遮罩以时间顺序提供多个静态多视图图像，以有效地将静态图像动画化为时间的函数。值得注意的是，动画静态显示器不采用光阀阵列来调制代表静态图像像素的定向光束。

这里,“静态显示器”被定义为被配置为提供静态图像的显示器。由静态显示器提供的静态图像可以是二维(2D)图像或多视角图像。根据各种实施例，当静态显示器被配置为例如在不同时间或顺序地提供多个静态图像时，静态显示器可以是“动画的”或可以提供“动画图像”。

这里,“二维显示器”或“2D显示器”被定义为被配置为提供图像视图的显示器，该图像视图基本上是相同的，而不管从哪个方向观看该图像(即，在2D显示器的预定视角或范围内)。相反，在这里,“多视图显示器”被定义为被配置为在不同的观看方向上或从不同的观看方向上提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示器系统。具体地，不同视图可以表示多视图图像的场景或对象的不同透视图。本文描述的单向背光和单向多视图显示器的使用包括但不限于移动电话(例如，智能电话)、手表、平板电脑、移动计算机(例如，膝上型计算机)、个人计算机和计算机监视器、汽车显示控制台、相机显示器和各种其他移动以及基本上非移动的显示应用和设备。

图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10的透视图。如图1A所示，多视图显示器10包括屏幕12上的衍射光栅，其被配置为显示多视图图像16(或等效地，多视图显示器10的视图14)内或其视图14中的视图像素。屏幕12可以是汽车、电话(例如，移动电话、智能电话等)、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机的计算机监视器、照相机显示器或基本上任何其他设备的电子显示器的的显示屏。

多视图显示器10在相对于屏幕12的不同视图方向18(即，不同的主角方向)上提供多视图图像16的不同视图14。观察方向18被示为从屏幕12沿各种不同的主角方向延伸的箭头。不同的视图14被示为箭头(即，描绘视图方向18)末端的阴影多边形框。因此，当多视图显示器10(例如，如图1A所示)围绕y轴旋转时，观看者看到不同的视图14。另一方面(如图所示)，当图1A中的多视图显示器10绕x轴旋转时，观看的图像不变，直到没有光到达观看者的眼睛(如图所示)。

注意，虽然不同视图14被示为在屏幕12上方，但是当多视图图像16被显示在多视图显示器10上并被观看者观看时，视图14实际上出现在屏幕12上或屏幕12附近。将多视图图像16的视图14描绘在屏幕12上方，如图1A所示，这样做只是为了简化说明，并且意味着表示从对应于特定视图14的相应一个视图方向18观看多视图显示器10。此外，在图1A中，仅示出了三个视图14和三个视图方向18，所有这些都是示例性的而非限制性的。

观看方向，或者等效地，具有与多视图显示器的观看方向相对应的方向的光束，通常具有由角度分量{θ,φ}给出的主角方向，如这里定义的。角度分量θ在本文中被称为光束的“仰角分量”或“仰角”。角分量φ被称为光束的“方位分量”或“方位角”。根据定义，仰角θ是垂直面(例如，垂直于多视角显示屏的平面)中的角度，而方位角φ是水平面(例如，平行于多视角显示屏平面)中的角度。

图1B示出了根据符合这里描述的原理的实施例的示例中，具有对应于多视图显示器的观看方向(例如，图1A中的观看方向18)的特定主角方向的光束20的角度分量{θ,φ}的图形表示。此外，根据这里的定义，光束20从特定点发射或发出。也就是说，根据定义，光束20具有与多视图显示器内的特定原点相关联的中心光线。图1B也示出了光束(或观察方向)的原点O。

此外，在术语“多视图图像”和“多视图显示”中使用的术语“多视图”被定义为表示不同视角或包括多个视图的视图之间的角度差异的多个视图。此外，根据这里的定义，这里的术语“多视图”明确地包括多于两个不同的视图(即，最少三个视图，通常多于三个视图)。这样，这里使用的“多视图显示器”与仅包括两个不同视图来表示场景或图像的立体显示器明显不同。然而，注意，尽管多视图图像和多视图显示器可以包括多于两个视图，但是根据这里的定义，通过一次仅选择多视图的两个视图来观看(例如，每只眼睛一个视图)，多视图图像可以被观看(例如，在多视图显示器上)为立体图像对。

在多视图显示器中“,多视图像素”在这里被定义为一组或多个视图像素，表示多视图显示器的相似的多个不同视图的每一个中的像素。等效地，多视图像素可以具有对应于或表示要由多视图显示器显示的多视图图像的每个不同视图中的像素的单独视图像素。此外，根据这里的定义，多视图像素的视图像素是所谓的“方向像素”，因为每个视图像素与不同视图中相应一个视图的预定视图方向相关联。此外，根据各种示例和实施例，由多视图像素的视图像素表示的不同视图像素在不同视图的每一个中可以具有等同或至少基本相似的位置或坐标。例如，第一多视图像素可以具有对应于多视图图像的每个不同视图中位于{x₁,y₁}的视图像素的单独视图像素，而第二多视图像素可以具有对应于每个不同视图中位于{x₂,y₂}的视图像素的单独视图像素，等等。

在一些实施例中，多视图像素中视图像素的数量可以等于多视图显示器的视图数量。例如，多视图像素可以提供与具有8个不同视图的多视图显示器相关联的八(8)视图像素。或者，多视图像素可以提供与具有64个不同视图的多视图显示器相关联的六十四(64)视图像素。在另一示例中，多视图显示器可以提供八乘四的视图阵列(即，32个视图)，并且多视图像素可以包括三十二(32)视图像素(即，每个视图一个)。此外，根据一些实施例，多视图显示器的多视图像素的数量可以基本上等于构成多视图显示器的所选视图的像素的数量。

这里,“光导”被定义为使用全内反射在结构内引导光的结构。特别地，光导可以包括在光导的工作波长下基本透明的芯。在各种示例中，术语“光导”通常是指电介质光波导，其采用全内反射在光导的电介质材料和包围该光导的材料或介质之间的界面处引导光。根据定义，全内反射的条件是光导的折射率大于邻近光导材料表面的周围介质的折射率。在一些实施例中，除了上述折射率差之外或者代替上述折射率差，光导可以包括涂层，以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。光导可以是几种光导中的任何一种，包括但不限于平板或平板光导和条形光导中的一种或两种。

此外，在本文中，术语“板”在应用于光导时，如在“平板光导”中，被定义为分段的或不同平面的层或片，有时被称为“平板”光导。具体地，平板光导被定义为被配置为在由光导的顶面和底面(即，相对的表面)界定的两个基本正交的方向上引导光的光导。此外，根据本文的定义，顶表面和底表面都彼此分离，并且可以至少在不同的意义上基本上彼此平行。也就是说，在平板光导的任何有差别的小部分内，顶面和底面基本平行或共面。

在一些实施例中，平板光导可以是基本平坦的(即，被限制在一个平面内)，因此，平板光导是平面光导。在其他实施例中，板状光导可以在一个或两个正交维度上弯曲。例如，平板光导可以在一维上弯曲，以形成圆柱形平板光导。然而，任何曲率都具有足够大的曲率半径，以确保在平板光导内保持全内反射来引导光。

这里,“衍射光栅”通常被定义为多个特征(即衍射特征),这些特征被布置成提供入射到衍射光栅上的光的衍射。在一些示例中，多个特征可以以周期性或准周期性的方式布置，在特征对之间具有一个或多个光栅间距。例如，衍射光栅可以包括以一维(1D)阵列排列的多个特征(例如，材料表面中的多个凹槽或脊)。在其他示例中，衍射光栅可以是二维(2D)特征阵列。例如，衍射光栅可以是材料表面上的凸起或孔的2D阵列。根据各种实施例和示例，衍射光栅可以是亚波长光栅，其相邻衍射特征之间的光栅间距或距离小于将被衍射光栅衍射的光的波长。

这样，根据这里的定义,“衍射光栅”是提供入射到衍射光栅上的光的衍射的结构。如果光从光导入射到衍射光栅上，所提供的衍射或衍射散射可以导致并因此被称为“衍射耦合”，因为衍射光栅可以通过衍射将光耦合出光导。衍射光栅还通过衍射改变光的方向或角度(即，以衍射角度)。特别地，作为衍射的结果，离开衍射光栅的光通常具有与入射到衍射光栅上的光(即，入射光)的传播方向不同的传播方向。通过衍射改变光的传播方向在这里被称为“衍射重定向”。因此，衍射光栅可以被理解为包括衍射特征的结构，该衍射特征衍射地重定向入射到衍射光栅上的光，并且如果光从光导入射，则衍射光栅也可以衍射地从光导耦合出光。

此外，根据本文的定义，衍射光栅的特征被称为“衍射特征”,并且可以是材料表面(即，两种材料之间的边界)上、材料表面中和材料表面中的一个或多个。例如，该表面可以是光导的表面。衍射特征可以包括衍射光的各种结构中的任何一种，包括但不限于在表面处、表面中或表面上的凹槽、脊、孔和凸起中的一种或多种。例如，衍射光栅可以包括材料表面中的多个基本平行的凹槽。在另一示例中，衍射光栅可以包括从材料表面突出的多个平行脊。衍射特征(例如，凹槽、脊、孔、凸起等。)可以具有提供衍射的多种横截面形状或轮廓中的任何一种，包括但不限于正弦轮廓、矩形轮廓(例如，二元衍射光栅)、三角形轮廓和锯齿轮廓(例如，闪耀光栅)中的一种或多种。

如下面进一步描述的，这里的衍射光栅可以具有光栅特性，包括特征间距或间距、取向和尺寸(例如衍射光栅的宽度或长度)中的一个或多个。此外，光栅特性可以被选择或选择为衍射光栅上的光束入射角、衍射光栅离光源的距离或两者的函数。特别地，根据一些实施例，衍射光栅的光栅特性可以根据光源的相对位置和衍射光栅的位置来选择。通过适当地改变衍射光栅的光栅特性，由衍射光栅衍射(例如，衍射耦合出光导)的光束(即，“定向光束”)的强度和主角方向都对应于多视图图像的视图像素的强度和视图方向。

根据本文描述的各种示例，衍射光栅(例如，定向散射元件的衍射光栅，如下所述)可以用于将光作为光束衍射散射或耦合出光导(例如，平板光导)。特别地，局部周期性衍射光栅的或由局部周期性衍射光栅提供的衍射角θ_m可以由等式(1)给出为:

其中λ是光的波长，m是衍射级，n是光导的折射率，d是衍射光栅特征之间的距离或间距，θ_i是光在衍射光栅上的入射角。为简单起见，等式(1)假设衍射光栅邻近光导的表面，并且光导外部的材料的折射率等于1(即，n_out＝1)。一般来说，衍射级m由整数给出。由衍射光栅产生的光束的衍射角θ_m可以由等式(1)给出，其中衍射级是正的(例如，m>0)。例如，当衍射级m等于1(即，m＝1)时，提供一级衍射。

图2示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的衍射光栅30的截面图。例如，衍射光栅30可以位于光导40的表面上。此外，图2示出了以入射角θ_i入射到衍射光栅30上的光束(或光束集合)50。光束50是光导40内的导向光束。图2中还示出了由于入射光束20的衍射而由衍射光栅30衍射产生和耦合输出的耦合输出光束(或光束集合)60。耦合输出的光束60具有由等式(1)给出的衍射角θ_m(或这里的“主角方向”)。例如，耦合输出光束60可以对应于衍射光栅30的衍射级“m”。

根据各种实施例，各种光束的主角方向由光栅特性确定，包括但不限于一个或多个尺寸(例如，长度、宽度、面积等。)的衍射光栅、取向和特征间距。此外，由衍射光栅产生的光束具有由角度分量{}}给出的主角方向，根据这里的定义，并且如上面参考图1B所述。

这里,“准直光”或“准直光束”通常被定义为这样的光束，其中光束的光线在光束(例如，光导中的被引导光束)内基本上彼此平行。此外，根据这里的定义，从准直光束发散或散射的光线不被认为是准直光束的一部分。此外，在此“,准直器”被定义为被配置为准直光的基本上任何光学装置或设备。

这里,“准直因子”被定义为光被准直的程度。特别地，根据这里的定义，准直因子定义了准直光束内光线的角展度。例如，准直因子σ可以指定准直光束中的大部分光线在特定的角展度内(例如，围绕准直光束的中心或主角方向的+/-σ度)。根据一些示例，准直光束的光线在角度方面可以具有高斯分布，并且角展度是由准直光束的峰值强度的一半确定的角度。

这里“,光源”被定义为光源(例如，被配置为产生和发射光的光发射器)。例如，光源可以包括光发射器，例如发光二极管(LED),其在被激活或打开时发光。特别地，这里的光源可以是基本上任何光源或者包括基本上任何光发射器，包括但不限于发光二极管(LED)、激光器、有机发光二极管(有机发光二极管)、聚合物发光二极管、基于等离子体的光发射器、荧光灯、白炽灯以及实际上任何其他光源中的一个或多个。由光源产生的光可以具有颜色(即，可以包括特定波长的光)，或者可以是一个波长范围(例如，白光)。在一些实施例中，光源可以包括多个光发射器。例如，光源可以包括一组或一组光发射器，其中至少一个光发射器产生的光的颜色或等效波长不同于该组或该组中至少一个其它光发射器产生的光的颜色或波长。例如，不同的颜色可以包括原色(例如，红色、绿色、蓝色)。

符合这里描述的原理的实施例可以使用各种设备和电路来实现，包括但不限于集成电路(IC)、超大规模集成(VLSI)电路、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGAs)、数字信号处理器(DSP)、图形处理器单元(GPU)等中的一个或多个、固件、软件(例如程序模块或指令集)以及上述中的两个或多个的组合。例如，实施例或其元件可以被实现为ASIC或VLSI电路中的电路元件。采用ASIC或VLSI电路的实现是基于硬件的电路实现的示例。

在另一示例中，实施例可以被实现为使用计算机编程语言(例如，C/C++)的软件，该软件在操作环境或基于软件的建模环境(例如，

MathWorks，Inc.，Natick，MA)中执行，并进一步由计算机执行(例如，存储在存储器中并由通用计算机的处理器或图形处理器执行)。注意，一个或多个计算机程序或软件可以构成计算机程序机制，并且编程语言可以被编译或解释，例如可配置或配置(在本讨论中可以互换使用)，以由计算机的处理器或图形处理器执行。

在又一示例中，装置、设备或系统(例如，图像处理器、相机等)的块、模块或元件可以使用实际或物理电路(例如，作为IC或ASIC)来实现，而另一块、模块或元件可以用软件或固件来实现。具体地，根据本文的定义，一些实施例可以使用基本上基于硬件的电路方法或设备(例如，IC、VLSI、ASIC、FPGA、DSP、固件等)来实现，而其他实施例也可以实现为软件或固件，例如使用计算机处理器或图形处理器来执行软件，或者实现为软件或固件和基于硬件的电路的组合。

此外，如本文所用，冠词“一个”旨在具有其在专利领域中的普通含义，即“一个或多个”。例如，“静态图像”意味着一个或多个静态图像，因此，“静态图像”在这里意味着“(多个)静态图像”。此外，本文中对“顶”、“底”、“上”、“下”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用不旨在限制本文。在本文中，术语“约”当应用于一个值时，通常表示在用于产生该值的设备的公差范围内，或者可以表示正负10％，或正负5％，或正负1％，除非另有明确说明。此外，本文使用的术语“基本上”是指大部分、或几乎全部、或全部、或在约51％至约100％范围内的量。此外，此处的示例仅是说明性的，并且是为了讨论的目的而不是为了限制。

根据在此描述的原理的一些实施例，提供了一种被配置为提供多视图图像并且更具体地提供静态多视图图像的多视图显示器(即，静态多视图显示器)。图3A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器100的透视图。图3B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器100的截面图。图3C示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的一个示例中的动画静态显示器100的另一截面图。图3D示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的另一示例中的动画静态显示器100的一部分的另一截面图。图3C示出了处于第一操作状态或模式的动画静态显示器100，而图3D示出了处于第二操作状态或模式的动画静态显示器以及动画静态显示器100。图3A示出了在第一和第二操作条件或模式下的动画静态显示器100。

根据一些实施例，图示的动画静态显示器100被配置为在每个操作条件或模式下提供静态图像。然而，当在操作条件或模式之间切换时，动画静态显示器100可以提供多个静态图像。因此，根据各种实施例，动画静态显示器100可以提供准静态或动画静态图像。在一些实施例中，由动画静态显示器100提供的静态图像可以是二维(2D)图像。在其他实施例中，所提供的静态图像可以是包括不同视角方向上的多个视角的多视角静态图像。在这些实施例中，动画静态显示器100可以被配置为提供动画多视图静态图像。

图3A-3D所示的动画静态显示器100被配置为提供多个定向光束102，多个定向光束中的每个定向光束102具有强度和主角方向。多个定向光束102一起代表由动画静态显示器100提供的静态图像的像素。如图3A和3C所示，定向光束102的第一子集由动画静态显示器100作为像素发射，并在第一操作条件或模式下形成第一静态图像100a。在第二操作条件或模式下，定向光束102的第二子集可以由动画静态显示器100作为像素发射，以形成第二静态图像100b，如图3A和3D所示。在一些实施例中，像素可以是多视图图像的视图像素，因此可以被组织成多视图像素，以表示对应于多视图图像(即，静态多视图图像)的不同视图方向的多视图图像的各种不同视图。

如图3A-3D所示，动画静态显示器100包括光导110。例如，光导可以是平板光导(如图所示)。在一些实施例中，光导110被配置为沿着光导110的长度引导光作为被引导光104，或者更具体地作为被引导光束。例如，光导110可以包括被配置为光波导的介电材料。电介质材料可以具有第一折射率，该第一折射率大于电介质光波导周围的介质的第二折射率。例如，折射率的差异被配置为根据光导110的一种或多种引导模式来促进被引导光104的全内反射。

在一些实施例中，光导110可以是平板或平板光波导，其包括延伸的基本平坦的光学透明介电材料片。基本平坦的电介质材料片被配置为使用全内反射来引导被引导光104。根据各种示例，光导110的光学透明材料可以包括或由各种介电材料中的任何一种制成，包括但不限于各种类型的玻璃中的一种或多种(例如，二氧化硅玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等。)和基本上光学透明的塑料或聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯或“丙烯酸玻璃”、聚碳酸酯等)。在一些示例中，光导110还可以包括在光导110的至少一部分表面(例如，顶面和底面中的一个或两个)上的包覆层(未示出)。根据一些示例，包层可以用于进一步促进全内反射。

根据各种实施例，光导110被配置为根据全内反射在光导110的第一表面110’(例如，“前”表面)和第二表面110”(例如，“后”或“底”表面)之间以非零传播角引导被引导光104。特别地，被引导光104通过在光导110的第一表面110’和第二表面110”之间以非零传播角反射或“反弹”而传播。图3B在与导向光104的传播方向相对应的截面平面(例如，如图所示的x-z平面)中示出了动画静态显示器100。注意，为了简化说明，在图3B中没有明确描绘非零传播角。然而，图3B确实示出了描绘被引导光104沿着光导长度的大致传播方向103的箭头。

如本文所定义的，“非零传播角”是相对于光导110的表面(例如，第一表面110’或第二表面110”)的角度。此外，根据各种实施例，非零传播角既大于零又小于光导110内的全内反射的临界角。例如，被引导光104的非零传播角可以在大约十度(10°)和大约五十度(50°)之间，或者在一些示例中，在大约二十度(20°)和大约四十度(40°)之间，或者在大约二十五度(25°)和大约三十五度(35°)之间。例如，非零传播角可以是大约三十(30)度。此外，根据一些实施例，对于特定实现，基本上可以选择任何特定的非零传播角(例如，任意地)，只要该特定的非零传播角被选择为小于光导110内的全内反射的临界角。

如图所示，动画静态显示器100还包括多个光源120。多个光源120位于光导110上的输入位置。例如，如图所示，多个光源的光源120可以位于光导110的边缘或侧面114附近并与之光学连接，输入位置是沿着输入边缘114的位置。多个光源中的每个光源120被配置为在光导110内提供光，以作为被引导光104被引导，例如作为被引导光104的多个被引导光束。此外，在一些实施例中，每个光源120提供光，使得被引导光104的各个被引导光束具有彼此不同的径向方向。作为示例而非限制，图3A示出了多个光源120中的第一光源120a和第二光源120b。

由每个光源120发射的光被配置为进入光导110，并且作为被引导光104远离输入位置并且穿过或沿着光导110的长度传播。此外，被引导光104可以包括具有径向传播模式的被引导光束，其中由于远离输入位置的径向传播模式，被引导光的各个被引导光束具有彼此不同的径向方向。例如，多个光源中的特定光源120可以对接耦合到光导110的输入边缘114。例如，对接耦合的光源120可以便于以扇形图案引入光，以提供被引导光104的各个被引导光束的不同径向方向。根据一些实施例，光源120可以是或至少近似于输入位置处的“点”光源，使得被引导光104的被引导光束沿着不同的径向方向传播(即，作为多个被引导光束)。

在一些实施例中，光源120的输入位置在光导110的输入边缘上，靠近或大约在输入边缘的中心或中间。具体地说，在图3A中，光源120被示为位于输入位置，该输入位置大约位于光导110的输入边缘(即“输入侧”)的中心(例如中间)。可选地(未示出)，输入位置可以远离光导110的输入边缘的中间。例如，输入位置可以在光导110的拐角处。

根据一些实施例，多个光源的光源120可以光学耦合到输入边缘，光源120彼此横向偏移。例如，如图3A所示，第二光源120b可以沿着输入边缘从第一光源120a横向偏移。在一些实施例中，横向偏移移动了导向光104的相对方向，以提供具有不同方向的定向光束。

图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器100的一部分的平面图。特别地，动画静态显示器100的图示部分包括光导110和光源120，光源120包括第一光源120a和第二光源120b。如图所示，第一和第二光源120a、120b附接到光导110的输入边缘114。在图4中，第一和第二光源120a、120b也沿着输入边缘114彼此横向偏移。示出了由第一光源120a提供的具有径向图案的被引导光104的第一组被引导光束104a。还示出了由第二光源120b提供的被引导光104的第二组被引导光束104b。

在各种实施例中，多个光源的光源120可以包括基本上任何光源(例如，光发射器)，包括但不限于一个或多个发光二极管(LED)或激光器(例如，激光二极管)。在一些实施例中，多个光源中的光源120可以包括光发射器，该光发射器被配置为产生具有由特定颜色表示的窄带光谱的基本上单色光。特别地，单色光的颜色可以是特定颜色空间或颜色模型(例如，RGB颜色模型)的原色。在其他示例中，光源120可以是被配置为提供基本宽带或多色光的基本宽带光源。例如，光源120可以提供白光。在一些实施例中，光源120可以包括被配置为提供不同颜色的光的多个不同的光发射器。不同的光发射器可以被配置为提供光，该光具有对应于不同颜色光的每一种的被引导光104的不同的、颜色特定的、非零的传播角。

在一些实施例中，通过将来自光源120的光耦合到光导110中而产生的导向光104可以是未准直的或者至少基本上未准直的。在其他实施例中，被引导光104可以是准直的(即，被引导光束可以是准直光束)。这样，在一些实施例中，动画静态显示器100可以包括光源120和光导110之间的准直仪(未示出)。可选地，光源120可以进一步包括准直器。准直器被配置为在光导110内提供被准直的被引导光104。具体而言，准直器被配置为从光源120的一个或多个光发射器接收基本未准直的光，并将该基本未准直的光转换成准直光。在一些示例中，准直器可以被配置为在基本垂直于被引导光104的传播方向以及垂直于光导的引导表面(即，第一或第二表面110’、110”)的平面(例如，“垂直”平面)中提供准直。也就是说，例如，准直可以提供在垂直于光导110的引导表面的平面中具有相对窄的角展度的准直被引导光104。根据各种实施例，准直器可以包括多种准直器中的任何一种，包括但不限于透镜、反射器或反射镜(例如倾斜准直反射器)、或衍射光栅(例如基于衍射光栅的桶形准直器)，其被配置为准直例如来自光源120的光。

此外，在一些实施例中，准直器可以提供具有非零传播角和根据预定准直因子σ被准直的准直光之一或两者。此外，当采用不同颜色的光发射器时，准直器可以被配置为提供具有不同颜色特定的非零传播角和具有不同颜色特定的准直因子之一或两者的准直光。在一些实施例中，准直器还被配置为将准直光传送到光导110，以作为被引导光104传播。在一些实施例中，准直或非准直光的使用可能影响由动画静态显示器100提供的静态图像。例如，如果根据光导110内的准直因子s来准直被引导光104，则发射的定向光束102可以在至少两个正交方向上具有相对窄或受限的角展度，该角展度是准直因子σ的函数或由准直因子σ确定

在一些实施例中，在操作条件或模式期间多个光源120的选择性激活被配置为提供静态图像的动画。例如，第一光源120a和第二光源120b的选择性激活可以被配置为提供包括第一静态图像和第二静态图像的动画图像。根据一些实施例，顺序激活第一光源120a，随后激活第二光源120b，从而可以促进第一和第二静态图像的顺序显示。

再次参考图3A-3D，动画静态显示器100还包括多个横跨光导110布置的定向散射元件130。多个定向散射元件130中的定向散射元件130被配置为将被引导光作为定向光束102散射出去。具体而言，如图3C所示，多个定向散射元件130被配置为将被引导光104散射为定向光束102、102a，定向光束102、102a具有与由多个光源中的第一光源120a提供的被引导光104相对应的第一方向。此外，如图3D所示，多个定向散射元件130被配置为将被引导光104散射为具有第二方向的定向光束102、102b，该第二方向对应于由多个光源中的第二光源120b提供的被引导光104。除了方向之外，在一些实施例中，定向散射元件130可以被配置为提供具有对应于静态图像的像素强度的强度的定向光束102。在其他实施例中，由多个定向散射元件的定向散射元件130提供的定向光束102都具有相等或基本相等的强度。

在一些实施例中(例如，如图3A-3D所示)，多个定向散射元件的定向散射元件130以规则阵列排列。在其他实施例中(未示出)，多个定向散射元件的定向散射元件130的数量和位置对应于静态图像中像素的数量和位置。例如，多个定向散射元件可以代表静态图像或至少其像素。

根据各种实施例，多个定向散射元件的定向散射元件130是邻近光导的引导表面和在光导的相对引导表面之间中的一个或两个。例如，如图3B-3D所示，定向散射元件130可以设置在光导110的第二表面110”处或附近。在其他实施例中(未示出)，定向散射元件130可以设置在光导第一表面处或附近。在其他实施例中(未示出)，定向散射元件130可以设置在引导表面之间并与引导表面间隔开。

根据各种实施例，各种不同的散射结构可以用作定向散射元件130。在一些实施例中，多个定向散射元件中的定向散射元件130可以包括衍射光栅，该衍射光栅被配置为将被引导光104的一部分衍射散射为定向光束102。在这些实施例的一些中，衍射光栅可以包括位于限定衍射光栅的边界内的多个子光栅。此外，在一些实施例中，衍射特征的深度和衍射光栅的整体尺寸中的一个或两个可以用于控制衍射散射效率，并确定由衍射光栅散射出的定向光束102的强度。

在一些实施例中，多个定向散射元件中的定向散射元件130可以包括微反射元件，该微反射元件被配置为将被引导光104的一部分作为定向光束102反射性地散射出去。在这些实施例的一些中，微反射元件可以包括位于限定微反射元件的边界内的多个反射子元件。此外，在一些实施例中，微反射元件的反射率(例如，由微反射元件的表面反射率和尺寸中的一个或两个提供)可以用于控制反射散射效率，并确定由微反射元件散射出的定向光束102的强度。

在一些实施例中，多个定向散射元件中的定向散射元件130可以包括微折射元件，该微折射元件被配置为将被引导光104的一部分作为定向光束102折射散射出去。在这些实施例的一些中，微折射元件可以包括位于限定微折射元件的边界内的多个折射子元件。此外，在一些实施例中，微折射元件和光导110之间的折射耦合(例如，由折射率之间的相对差或者由微折射元件的孔提供)可以用于控制折射散射效率，从而确定由微折射元件散射出的定向光束102的强度。

在一些实施例中，多个定向散射元件中的定向散射元件130可以包括微缝元件，该微缝元件具有倾斜的反射侧壁，该侧壁具有远离光导内的被引导光104的传播方向倾斜的倾斜角。在这些实施例中，倾斜的反射侧壁被配置为将被引导光104的一部分作为定向光束散射出去。例如，倾斜反射侧壁可以涂有反射材料(例如，反射金属)。在这些实施例的一些中，微缝元件可以包括位于限定微折射元件的边界内的多个微缝元件。在一些实施例中，反射侧壁的反射率和微缝元件的整体尺寸中的一个或两个可以用于控制反射散射效率，并确定由微缝元件散射出的定向光束102的强度。

再次参考图3A-3D，动画静态显示器100还包括屏障层140。屏障层140具有多个孔142，孔142被配置为通过多个定向光束中的定向光束102。特别地，不同组的孔142选择性地通过具有不同方向的定向光束102。根据各种实施例，穿过屏障层140的孔142的定向光束102形成静态图像。例如，如图3C所示，屏障层140包括第一组142a的孔142，其被配置为通过具有第一方向的定向光束102a，以提供第一静态图像100a。此外，图3D所示的屏障层140包括第二组142b的孔142，其被配置为通过具有第二方向的定向光束102b，以提供第二静态图像100b。注意，图3C所示的第二组142b的孔142不与具有第一方向的定向光束102a对齐，因此不通过任何定向光束102。类似地，如图3D所示，第一组142a孔142不与具有第二方向的定向光束102b对齐，因此不通过任何定向光束102。此外，根据各种实施例，在屏障层140中不具有相应孔142的定向光束102、102a、102b被屏障层140阻挡并且不通过。

屏障层140可以包括基本上任何对定向光束102不透明或基本上不透明的材料。例如，屏障层140可以包括黑漆、光学不透明介电材料(例如，有色聚甲基丙烯酸甲酯)、金属层(例如，铝、镍、银等)、或者诸如此类。如果使用金属层或类似的反射材料作为屏障层140，可以使用吸收体来涂覆屏障层140，以减少定向光束102反射回光导110中。此外，根据各种实施例，屏障层140对于屏障层140中的孔142之间的光基本上是不透明的。

在一些实施例中，屏障层140中的孔142的图案限定了静态图像的像素图案。例如，孔142的第一组142a中的孔的图案可以定义第一静态图像100a的像素的对应图案。例如，如图3A所示，第一组142a定义了在第一静态图像100a中表示的“加号”。同样，例如，孔142的第二组142b中的孔的图案可以定义第二静态图像100b的像素的对应图案。在图3A中，如图所示，第二组142b定义了在第二静态图像100b中表示的“减号”。即使当多个定向散射元件130是没有图案的阵列，例如均匀阵列时，孔图案也可以用于定义静态图像的像素图案。

在一些实施例中，静态图像中的像素强度由屏障层140中的相应孔142的尺寸决定。也就是说，较小的孔142可以通过较少的定向光束102，因此提供的像素比对应于通过较多定向光束的较大孔142的像素亮度低。在一些实施例中，孔尺寸单独控制像素强度。在其他实施例中，静态图像(例如，第一和第二静态图像)的像素强度由多个定向散射元件中的相应定向散射元件130的预定散射效率和屏障层140中的相应孔142的尺寸来确定。

图5A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器100的一部分的截面图。具体而言，图5A示出了动画静态显示器100的定向散射元件130，该定向散射元件130包括衍射光栅132，该衍射光栅132被配置为将来自光导110的一部分被引导光衍射散射为定向光束102。如图所示，衍射光栅132位于动画静态显示器100的一部分的光导110的第二表面110”附近。图5A还示出了屏障层140的一部分，孔142对应于定向散射元件130，并被配置为通过定向光束102。

图5B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的动画静态显示器100的一部分的截面图。具体而言，图5B示出了动画静态显示器100的定向散射元件130，其包括微反射元件134，该微反射元件134被配置为反射性地散射出来自光导110的一部分被引导光作为定向光束102。如图所示，微反射元件134位于动画静态显示器100的一部分的光导110的第二表面110”附近。图5B还示出了屏障层140的一部分，孔142对应于定向散射元件130，并被配置为通过定向光束102。

图5C示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的动画静态显示器100的一部分的截面图。具体而言，图5C示出了动画静态显示器100的定向散射元件130，该定向散射元件130包括微折射元件136，该微折射元件136被配置为将来自光导110的一部分被引导光折射散射为定向光束102。如图所示，微折射元件136位于动画静态显示器100的一部分的光导110的第一表面110’附近。图5D还示出了屏障层140的一部分，孔142对应于定向散射元件130，并被配置为通过定向光束102。

图5D示出了根据与这里描述的原理一致的又一实施例的示例中的动画静态显示器100的一部分的截面图。具体而言，图5D示出了动画静态显示器100的定向散射元件130，该定向散射元件130包括具有倾斜反射侧壁138a的微缝元件138，该微缝元件138a被配置为反射性地散射出来自光导110的一部分被引导光作为定向光束102。如图所示，微折射元件136位于动画静态显示器100的一部分的光导110的第二表面110”附近。此外，如图所示，倾斜的反射侧壁远离被引导光的传播方向倾斜。图5D还示出了屏障层140的一部分，孔142对应于定向散射元件130，并被配置为通过定向光束102。

在一些实施例中(图3A-3D中未示出)，动画静态显示器100是进一步包括模式控制器的动画静态显示器系统的一部分。在这些实施例中，模式控制器被配置为顺序地激活第一光源120a和第二光源120b，以提供包括第一静态图像和随后的第二静态图像的动画图像。

根据这里描述的原理的一些实施例，提供了一种动画静态显示器系统。根据各种实施例，动画静态显示器系统被配置为发射多个定向光束，以提供多个不同静态图像。此外，多个不同静态图像可以作为动画图像来提供。在一些实施例中，多组定向光束可以具有对应于多视图图像的不同观看方向的方向，并且一个或多个不同静态图像可以是多视图图像。例如，在一些示例中，多视图图像提供了多视图图像中信息的“无眼镜”(例如，自动立体)表示。

图6示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态图像显示器系统200的框图。根据各种实施例，动画静态显示器系统200被配置为显示包括多个不同静态图像201的不同静态图像201(即，201-1、201-2、…201-n)的动画图像。特别地，动画静态图像显示器系统200被配置为提供代表动画图像中不同静态图像201的像素的多组定向光束202。在图6中使用不同的线型(实线、虚线等)示出了不同组的定向光束202。应当注意，虽然与各个像素相关联的定向光束202是静态的或准静态的，但是定向光束202没有被主动调制以提供静态图像201。相反，根据各种实施例，定向光束202的强度以及这些定向光束202的方向定义了由动画静态图像显示器系统200显示的静态图像201的像素。

图6所示的动画静态显示器系统200包括光导210。光导210被配置为将光引导为被引导光。在一些实施例中，光导210基本上类似于上面关于动画静态显示器100描述的光导110。例如，光导210可以是包括电介质材料的平板光导，该电介质材料被配置为根据全内反射来引导光。

如图6所示，动画静态显示器系统200还包括多个光源220。多个光源220光学耦合到光导的输入边缘。根据各种实施例，多个光源的光源220沿着输入边缘彼此横向偏移。当被激活时，每个光源220被配置为被配置为在光导210内提供被引导光，该被引导光包括具有彼此不同的径向方向的多个被引导光束。也就是说，每个光源220可以以扇形或放射状模式发光，以提供具有不同径向方向的被引导光的多个被引导光束。在一些实施例中，多个光源220基本上类似于上述动画静态显示器100的多个光源120。例如，多个光源220可以具有分别与多个光源120的第一和第二光源120a、120b基本相似的第一光源和第二光源。

如图6所示，动画静态显示器系统200还包括多个多通道定向像素230。根据各种实施例，不同组的多通道定向像素230被配置为根据由多个光源220的相应不同光源提供的被引导光来提供不同静态图像201。在各种实施例中，每个多通道定向像素包括定向散射元件和具有孔的屏障层的一部分。根据各种实施例，由定向散射元件散射出光导210并穿过孔的定向光束表示不同静态图像201的静态图像201的像素。

在一些实施例中，多通道定向像素的定向散射元件可以基本上类似于上面关于动画静态显示器100描述的定向散射元件130。例如，多通道定向像素230的定向散射元件被配置为散射出来自光导210的一部分被引导光，以提供定向光束。此外，屏障层和屏障层部分中的孔可以分别与如上所述的动画静态展示装置100的屏障层140和孔142基本相似。例如，屏障层部分的孔被配置为通过由定向散射元件散射出的定向光束来表示静态图像像素。

在一些实施例中，不同集合中的多通道定向像素230的图案定义不同静态图像201的对应像素图案。在一些实施例中，屏障层对于孔之间的光是不透明的。在一些实施例中，屏障层邻近光导210的输出表面并在光导210的输出表面的范围上延伸。在一些实施例中，多通道定向像素230的定向散射元件是邻近光导210的引导表面和在光导210的相对引导表面之间中的一个或两个。在一些实施例中，不同静态图像201的像素强度由相应定向散射元件的预定散射效率和多通道定向像素的屏障层部分中的相应孔的尺寸中的一个或两个来确定。

在一些实施例中，多通道定向像素230的定向散射元件包括衍射光栅，该衍射光栅被配置为将被引导光的一部分衍射散射为定向光束。在一些实施例中，多通道定向像素230的定向散射元件包括微反射元件，该微反射元件被配置为反射性地散射出作为定向光束的被引导光的一部分。在一些实施例中，多通道定向像素230的定向散射元件包括微折射元件，该微折射元件被配置为折射散射出作为定向光束的被引导光的一部分。在一些实施例中，多通道定向像素230的定向散射元件包括微缝元件，该微缝元件具有倾斜反射侧壁，该倾斜反射侧壁被配置为散射出作为定向光束的被引导光的一部分。在一些实施例中，多通道定向像素230的定向散射元件包括衍射光栅、微反射元件、微折射元件和微缝元件中的一个或多个。

根据各种实施例(例如，如图6所示)，动画静态显示器系统200还包括模式控制器240。模式控制器240被配置为选择性地激活多个光源中的不同光源。根据各种实施例，选择性激活又提供了包括不同静态图像201的动画图像。在一些实施例中，模式控制器240被配置为顺序激活多个光源中的不同光源，以提供动画图像。例如，模式控制器240可以被配置为顺序地激活光源220的第一光源，随后是第二光源，等等。进而，模式控制器240对光源220的顺序激活可以提供第一静态图像201-1，随后是第二静态图像201-2，等等。在各种实施例中，模式控制器240可以被实现为包括电路(例如，ASIC)的硬件和包括软件或固件的模块中的一个或两个，所述软件或固件由处理器或类似电路执行以实现模式控制器240的各种操作特性。

在一些实施例中，多通道定向像素230被布置为被配置为提供静态图像201的多视图像素，该静态图像201包括多个不同视图并表示多视图静态图像。具体而言，不同多通道定向像素组230中的一组多通道定向像素230可以被分成子集，这些子集提供具有与多视角静态图像的视角方向相对应的不同方向的定向光束。这样，当被观看者观看时，一个或多个不同静态图像201可以提供三维(3D)内容。在这些实施例中，动画静态显示器系统200可以被称为多视图动画静态显示器系统200。

根据这里描述的原理的其他实施例，提供了一种动画静态显示器操作的方法。图7示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的动画静态显示器操作的方法300的流程图。根据各种实施例，动画静态显示器操作的方法300可用于提供多个静态图像201和包括多个静态图像的动画图像中的一个或两个。

如图7所示，动画静态显示器操作的方法300包括使用多个光源向光导提供310提供光，所提供的光作为光导内的被引导光被引导。在一些实施例中，光导可以基本上类似于上述动画静态显示器100的光导110。此外，多个光源可以基本上类似于上面关于动画静态显示器100描述的多个光源120。例如，在一些实施例中，多个光源的光源可以光学耦合到光导的输入边缘，并且沿着输入边缘彼此横向偏移。此外，在一些实施例中，多个光源中的每个光源可以在光导内提供导向光，该导向光包括具有彼此不同的径向方向的多个导向光束。

动画静态显示器操作的图7中所示的方法300还包括使用横跨光导布置的多个定向散射元件将被引导光散射320到光导之外。散射320提供具有不同方向的多个定向光束，对应于由多个光源的不同光源提供的被引导光。根据一些实施例，多个定向散射元件可以基本上类似于上述动画静态显示器100的多个定向散射元件130。例如，多个定向散射元件的定向散射元件可以是邻近光导的引导表面和在光导的相对引导表面之间中的一个或两个。在一些实施例中，多个定向散射元件中的定向散射元件可以包括一个或多个衍射光栅，其被配置为将被引导光的一部分衍射散射为定向光束，微反射元件，其被配置为将被引导光的一部分反射散射为定向光束，微折射元件，其被配置为将被引导光的一部分折射散射为定向光束，以及具有倾斜反射侧壁的微缝元件，其被配置为将被引导光的一部分散射为定向光束。

根据各种实施例(例如，如图7所示)，动画静态显示器操作的方法300还包括使多个定向光束中的定向光束穿过屏障层中的孔330。根据各种实施例，不同静态图像的像素可以由穿过屏障层中不同组的孔的定向光束来提供。在一些实施例中，屏障层和孔可以基本上类似于上述动画静态展示100的屏障层140和孔142。在一些实施例中，不同静态图像的像素的强度由多个定向散射元件中的相应定向散射元件的预定散射效率和屏障层中的相应孔的尺寸中的一个或两个来确定。

在一些实施例中(未示出)，动画静态显示器操作的方法300还包括使用模式控制器顺序激活多个光源中的不同光源。在这些实施例中，顺序激活不同的光源提供了包括多个不同静态图像的动画图像。根据一些实施例，模式控制器可以基本上类似于上述动画静态显示器系统200的模式控制器240。

因此，已经描述了动画静态显示器、动画静态显示器系统和动画静态显示器操作方法的示例和实施例，它们提供了多个不同静态图像，这些静态图像可以通过相应的多个光源的选择性激活而被动画化。应当理解，上述示例仅仅是代表这里描述的原理的许多具体示例中的一些示例。显然，本领域的技术人员可以容易地设计出许多其他布置，而不脱离由以下权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种动画静态显示器，包括:

光导，被配置为引导光作为被引导光；

多个定向散射元件，所述多个定向散射元件布置在光导上，并且被配置为将所述被引导光散射为定向光束，所述定向光束具有对应于由第一光源提供的所述被引导光的第一方向，并且具有对应于由第二光源提供的所述被引导光的第二方向；和

屏障层，包括被配置为使具有所述第一方向的定向光束通过以提供第一静态图像的第一组孔，以及被配置为使具有所述第二方向的定向光束通过以提供第二静态图像的第二组孔。

2.根据权利要求1所述的动画静态显示器，其中，所述第一光源和所述第二光源的选择性激活被配置为提供包括所述第一静态图像和所述第二静态图像的动画图像。

3.根据权利要求1所述的动画静态显示器，还包括所述第一光源和所述第二光源，其中所述第一光源和所述第二光源光学耦合到所述光导的输入边缘，所述第二光源沿着所述输入边缘从所述第一光源横向偏移。

4.根据权利要求1所述的动画静态显示器，其中，所述多个定向散射元件中的定向散射元件是与所述光导的引导表面相邻或在所述光导的相对引导表面之间中的一个或两个。

5.根据权利要求1所述的动画静态显示器，其中，所述多个定向散射元件中的定向散射元件包括衍射光栅、微反射元件和微折射元件中的一个或多个，所述衍射光栅被配置为衍射散射出所述被引导光的一部分作为定向光束，所述微反射元件被配置为反射散射出所述被引导光的一部分作为定向光束，所述微折射元件被配置为折射散射出所述被引导光的一部分作为定向光束。

6.根据权利要求1所述的动画静态显示器，其中，所述多个定向散射元件中的定向散射元件包括微缝元件，所述微缝元件具有倾斜反射侧壁，所述倾斜反射侧壁具有远离所述光导内的所述被引导光的传播方向倾斜的倾斜角，所述倾斜反射侧壁被配置为散射出所述被引导光作为定向光束。

7.根据权利要求1所述的动画静态显示器，其中，所述第一组孔中的孔图案定义了所述第一静态图像的相应像素图案，所述第二组孔中的孔图案定义了所述第二静态图像的相应像素图案，所述屏障层在所述第一组孔和所述第二组孔之间不透光。

8.根据权利要求1所述的动画静态显示器，其中，所述第一静态图像和所述第二静态图像的像素强度由所述多个定向散射元件中的相应定向散射元件的预定散射效率和所述屏障层中的相应孔的尺寸中的一个或两个来确定。

9.一种包括根据权利要求1所述的动画静态显示器的动画静态显示器系统，所述动画静态显示器系统还包括模式控制器，所述模式控制器被配置为顺序地激活所述第一光源和所述第二光源，以提供包括所述第一静态图像和随后的所述第二静态图像的动画图像。

10.一种动画静态显示器系统，包括:

光导，被配置为引导光作为被引导光；

多个多通道定向像素，不同组的多通道定向像素被配置为从由多个光源的相应不同光源提供的所述被引导光来提供不同静态图像；以及

模式控制器，被配置为选择性地激活所述不同光源以提供包括所述不同静态图像的动画图像，

其中，每个多通道定向像素包括定向散射元件和具有孔的屏障层的一部分，由所述定向散射元件散射出所述光导并穿过所述孔的定向光束表示所述不同静态图像的静态图像的像素。

11.根据权利要求10所述的动画静态显示器系统，还包括光学耦合到所述光导的输入边缘的多个光源，所述多个光源的光源沿着所述输入边缘彼此横向偏移，其中，每个光源在被激活时被配置为在所述光导内提供被引导光，所述被引导光包括彼此具有不同径向方向的多个被引导光束。

12.根据权利要求10所述的动画静态显示器系统，其中，不同组中的多通道定向像素的图案定义所述不同静态图像的像素的对应图案，所述屏障层与所述光导的输出表面的范围相邻并在所述范围上延伸。

13.根据权利要求10所述的动画静态显示器系统，其中，所述多通道定向像素的定向散射元件是与所述光导的引导表面相邻或在所述光导的相对引导表面之间中的一个或两个。

14.根据权利要求10所述的动画静态显示器，其中，所述不同静态图像的像素强度由相应定向散射元件的预定散射效率和所述多通道定向像素的所述屏障层部分中相应孔的尺寸中的一个或两个来确定。

15.根据权利要求10所述的动画静态显示器，其中，所述定向散射元件包括衍射光栅、微反射元件微折射元件和微缝元件中的一个或多个，所述衍射光栅被配置为衍射散射出所述被引导光的一部分作为所述定向光束，所述微反射元件被配置为反射散射出所述被引导光的一部分作为所述定向光束，所述微折射元件被配置为折射散射出所述被引导光的一部分作为所述定向光束，并且所述微缝元件具有倾斜反射侧壁，所述倾斜反射侧壁被配置为散射出所述被引导光的一部分作为所述定向光束。

16.根据权利要求10所述的动画静态显示器系统，其中，所述模式控制器被配置为顺序激活所述多个光源中的不同光源，以提供所述动画图像。

17.根据权利要求10所述的动画静态显示器系统，其中，一个或多个所述不同静态图像是静态多视图图像。

18.一种动画静态显示器的操作方法，所述方法包括:

使用多个光源向光导提供光，所提供的光被引导作为所述光导内的被引导光；

使用在所述光导上布置的多个定向散射元件将所述被引导光散射出所述光导，以提供具有不同方向的多个定向光束，所述不同方向对应于由所述多个光源的不同光源提供的所述被引导光；并且

使所述多个定向光束中的定向光束穿过屏障层中的孔，不同静态图像的像素由穿过所述屏障层中不同组的孔的定向光束提供。

19.根据权利要求18所述的动画静态显示器的操作方法，其中，所述多个光源的光源光学耦合到所述光导的输入边缘，并且沿着所述输入边缘彼此横向偏移，所述多个光源的每个光源在所述光导内提供被引导光，所述被引导光包括彼此具有不同径向方向的多个被引导光束。

20.根据权利要求18所述的动画静态显示器的操作方法，其中，所述多个定向散射元件中的定向散射元件是与所述光导的引导表面相邻或在所述光导的相对引导表面之间中的一个或两个，并且其中，所述不同静态图像的像素的强度由所述多个定向散射元件中的相应定向散射元件的预定散射效率和所述屏障层中的相应孔的尺寸中的一个或两个来确定。

21.根据权利要求18所述的动画静态显示器的操作方法，还包括使用模式控制器顺序激活所述多个光源中的不同光源，顺序激活所述不同光源以提供包括多个所述不同静态图像的动画图像。