CN106526877A - 一种3d显示套、显示方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于3D显示技术领域，提供了一种3D显示套、显示方法及显示装置，旨在解决现有显示产品不能实现2D和3D显示的兼容的问题。该3D显示套包括显示套本体，显示套本体设有用于容纳2D显示设备的型腔，其内表面的形状与2D显示设备的外壳相适配，至少与2D显示设备的正视面或后视面对应的所述显示套本体的显示部由高透光材料制成，所述显示部的内侧为微透镜阵列。本发明，套于2D显示设备正面覆盖屏幕，可实现裸眼3D功能，其上空位对称设计，包括露出摄像头、home键、耳机孔、音量按键和开关机按键等的空位，套于2D显示设备的背面，此时为普通的手机套，具有保护功能。

Description

一种3D显示套、显示方法及显示装置

技术领域

本发明属于3D显示技术领域，尤其涉及一种3D显示套、显示方法及显示装置。

背景技术

近年来随着3D技术的不断成熟，3D显示产业发展迅猛，各类3D显示产品纷纷推向市场，例如，裸眼3D手机，裸眼3D平板电脑，裸眼3D显示器，裸眼3D电视，裸眼3D广告机等等。目前，裸眼3D主流技术主要有如下几种，液晶可开关式狭缝光栅，反射式固定狭缝光栅，柱状透镜光学膜，菱柱状透镜光学膜，液晶柱状透镜等。其普遍存在成本高昂，周期较长，推广困难，而且需要在产品设计阶段加入额外设计，一旦定制即不可撤销。

VR头盔显示盒，虽然可以2D设备显示裸眼3D内容，但存在笨重，不利于携带，畸变，分辨率降低等缺陷。并且VR显示头盔只适用于手机，尚无适应平板、电脑、电视等显示设备的VR头盔。手机3D贴膜，存在需用户自行操作对位困难，影响原本2D显示效果等弊端。

另一方面，大部分电影电视内容均已开启3D格式制作，3D游戏发展更新迅猛，3D内容层不不穷。而现有2D显示的智能手机、iPhone、iPad、平板、智能电视或者其他智能产品已经普及到人们的生活中，但是这些产品只能进行2D显示，无法进行3D显示。如果能使得存量的2D显示设备，能显示高品质的裸眼3D效果，并且不影响原本的2D效果，具有意义。

发明内容

有鉴于以上待解决的问题。本发明提供一种3D显示套、显示方法及显示装置，旨在解决现有2D显示产品不能实现3D显示的问题。

一方面，提供一种3D显示套，适用于2D显示设备，所述3D显示套包括显示套本体，显示套本体设有用于容纳2D显示设备的型腔，其内表面的形状与2D显示设备的外壳相适配。至少与2D显示设备的正视面或后视面对应的所述显示套本体的显示部由高透光材料制成，所述显示部的内侧为微透镜阵列。

优选的，所述显示套只有对应屏幕的部分套体为高透光材料，所述高透光材料套体部分，其内侧为微透镜阵列，其余部分为普通材料制作，以节省成本。

所述微透镜阵列为平行排列的柱状透镜或菱状透镜阵列，并相对屏幕按照预设夹角排列。微透镜阵列中单个透镜的宽度为显示设备像素宽度的N倍，所述N为大于等于2且小于等于4的数值。

进一步地，所述显示套本体与2D显示设备可拆卸连接，所述显示套本体通过包裹四角、包裹四边或两者结合的结构与2D显示设备连接。

优选的，本3D显示套亦可套于显示设备背面，如同普通的手机保护套，对手机有防摔的保护作用，及背部防划花的作用。

进一步地，所述显示套本体的正视面设置若干个第一空位，所述第一空位的位置、形状与所述2D显示设备的后置器件和前置器件的位置、形状对应，且多个第一空位交叠时可融合为一个空位。

进一步地，所述显示套本体的四个侧视面设置若干个第二空位，所述第二空位的位置、形状与所述2D显示设备的凸出部分或开孔部分的位置、形状对应，且多个第二空位交叠时可融合为一个空位。

进一步地，所述第二空位在相应的侧视面左右对称设置。

另一方面，提供了一种3D显示方法，适用于套有如上所述的3D显示套的2D显示设备，所述方法包括：

通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度；

以所述显示角度查询预设校正参数表，获得对应所述显示角度的像素交织参数矩阵；

按照所述像素交织参数矩阵交织3D图画，并输出交织后的画面；

显示所述交织后的画面。

进一步地，所述通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度的步骤，包括：

将前置摄像头获取得人眼画面横向分为M等份，并纵向分为N等份，获得M*N个画面区域，所述M、N为正整数；

计算每个画面区域对应横向或纵向显示角度，以左右人眼所在画面区域对应的显示角度作为人眼位置对应的显示角度。

进一步地，所述像素交织参数矩阵的元素数与2D显示设备的屏幕像素数相等，并一一映射。

进一步地，所述3D图画为左右格式或上下格式图画。

再一方面，提供了一种3D显示装置，适用于套有3D显示套的2D显示设备，所述3D显示装置包括：

角度获取单元，用于通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度；

参数获取单元，用于以所述显示角度查询预设校正参数表，获得对应所述显示角度的像素交织参数矩阵；

画面交织单元，用于按照所述像素交织参数矩阵交织3D图画，并输出交织后的画面；

画面显示单元，用于显示所述交织后的画面。

进一步地，所述角度获取单元包括：

画面划分模块，用于将前置摄像头获取得人眼画面横向分为M等份，并纵向分为N等份，获得M*N个画面区域，所述M、N为正整数；

角度获取模块，用于计算每个画面区域对应横向或纵向显示角度，以左右人眼所在画面区域对应的显示角度作为人眼位置对应的显示角度。

进一步地，所述像素交织参数矩阵的元素数与2D显示设备的屏幕像素数相等，并一一映射。

进一步地，所述3D图画为左右格式或上下格式图画。

本发明实施例，一种裸眼3D手机套，其对应手机屏幕部分由高透光材料制成，所述对应手机屏幕部分套体内侧为微透镜阵列，所述微透镜阵列与手机成一定夹角平行排列。当套于手机正面覆盖屏幕，此时运行指定程序，可显示裸眼3D效果。手机套上预置空位为：对称设计。包括露出摄像头、home键、耳机孔、音量按键和开关机按键的空位。套于手机的背面时，具有保护手机的功能。

同时，在上述保护套的基础上，通过当前摄像头进行人眼追踪，根据人眼位置调整输出画面的子像素排列，可实现连续角度裸眼3D观看效果。观看范围受前置摄像头FOV视场角限制。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的手机的3D显示套结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的显示套本体的显示部的组成结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的手机的3D显示套仰视面结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的3D显示方法的流程示意框图；

图5是本发明实施例四提供的3D显示装置的结构示意框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本发明实施例的3D显示套适用于2D显示设备，所述2D显示设备包括但不限于2D手机、2D平板电脑、ipad。以下实施例仅以2D手机(以下简称手机)为示例。

实施例一

请一并参照图1，本发明第一实施例提供的手机套包括显示套本体11，显示套本体设有用于容纳手机的型腔，其内表面的形状与手机的外壳相适配，至少与手机的正视面或后视面对应的所述显示套本体的显示部12由高透光材料制成，所述显示套本体的显示部12为图1所述的虚线区域，所述显示部的内侧为微透镜阵列。所述显示套本体的显示部12是指正面套在手机上时与屏幕相对的部分。所述显示套本体的显示部12必须为高透光材料制成，套在手机的正面时，所述显示套本体的显示部12对着屏幕；套在手机的反面时，所述显示套本体的显示部12对着手机背面。所述显示套本体的其他部分则可以为高透光材料制成，也可以为其它材料。所述显示套本体可为单层、多层粘贴制成或复合层。所述微透镜阵列具有改变光线路径效果。现有普通透明材料手机套只是直接投射并不会改变光线路径。

如图2所示，所述显示套本体的显示部12其外侧21为高透光材料，其内侧22为微透镜阵列。区别于现有手机套都是透明材料制成，只能套与手机背面起到保护作用。

其中，所述微透镜阵列为平行排列的柱状透镜或菱状透镜阵列。

进一步地，所述微透镜阵列相对屏幕按照预设夹角排列。

进一步地，所述微透镜阵列中单个透镜的宽度为显示设备像素宽度的N倍，所述N为大于等于2且小于等于4的数值。

上述3D显示套包裹手机的方式为可拆卸，有以下两种：

一种情况是，所述显示套本体通过包裹四角的结构与手机连接；

另一种情况是，所述显示套本体通过包裹四边的结构与手机连接；

再一种情况是，所述显示套本体通过包裹四角和四边的结构与手机连接。

本实施例，所述显示套本体的显示部由高透光材料制成，所述显示部的内侧为微透镜阵列，其套于手机正面覆盖屏幕，可实现裸眼3D功能。

实施例二

如图3所示，本发明第二实施例提供的所述显示套本体通过包裹四边的结构与手机可拆卸连接。

进一步地，所述显示套本体的正视面设置两个第一空位131、132，所述第一空位的位置、形状与所述手机的后置摄像头和前置摄像头、home案件的位置、形状对应，且多个第一空位131、132交叠时可融合为一个空位。第一空位的设置考虑到了套在正面和套在反面的两种情况。

进一步地，所述显示套本体的四个侧视面设置三个第二空位141、142、143，所述第二空位141、142、143的位置、形状与所述手机的音量按键、开关机按键的位置、形状对应，且多个第二空位141、142、143交叠时可融合为一个空位，便于套在正面和套在反面都不影响手机侧面开关机键和音量键的使用。

进一步地，所述第二空位在相应的侧视面左右对称设置。所述侧视面包括左视面、右视面、仰视面、俯视面。图3中，所述第二空位141、143对称设置，以方便套置于手机的背面时，同样可以方便使用，并起到保护套的作用。

本实施例，所述显示套本体的显示部由高透光材料制成，所述显示部的内侧为微透镜阵列，其套于手机正面覆盖屏幕，可实现裸眼3D功能，其上空位对称设计，包括露出摄像头、home键、耳机孔、音量按键和开关机按键的空位，套于手机的背面，此时为普通的手机套，具有保护功能。

实施例三

图4示出了本发明实施例三提供的3D显示方法的实现流程，本方法适用于套有实施例一、二所述的3D显示套的2D显示设备，所述2D显示设备包括但不限于手机、平板、ipad。以下以手机为例进行说明，详述如下：

在步骤S401中，通过手机的前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度。

在本实施例中，在套有3D显示套的手机上，打开3D播放APP，该APP通过手机前置摄像头获取当前人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度，具体步骤如下：

子步骤S11，将手机的前置摄像头获取得人眼画面横向分为M等份，并纵向分为N等份，获得M*N个画面区域，所述M、N为正整数；

其中，M、N的取值跟光学角度设计有关，假设3D可视区为8度，摄像头横向视角FOV为100度，理论M值为大于13，优选的，M:N为4:3或16:9。

子步骤S12，计算每个画面区域对应横向或纵向显示角度，以左右人眼所在画面区域对应的显示角度作为人眼位置对应的显示角度。

在步骤S402中，以所述显示角度查询预设校正参数表，获得对应所述显示角度的像素交织参数矩阵。

在本实施例中，所述像素交织参数矩阵的元素数与手机的屏幕像素数相等，并一一映射。其中，矩阵元素为1bit信息量，表述所映射手机屏像素为左眼或右眼像素；或其矩阵元素为3bits信息量，表述所映射手机屏像素的RGB子像素为左眼或右眼子像素。

在步骤S403中，按照所述像素交织参数矩阵交织3D图画，并输出交织后的画面。

在本实施例中，所述3D图画为左右格式或上下格式图画。

在步骤S404中，显示所述交织后的画面。

本实施例，在上述保护套的基础上，手机通过当前摄像头进行人眼追踪，根据人眼位置调整输出画面的子像素排列，可实现多角度裸眼3D观看效果。

实施例四

图5示出了本发明实施例四提供的3D显示装置的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。在本实施例中，适用于套有3D显示套的2D显示设备，所述3D显示装置包括：角度获取单元51、参数获取单元52、画面交织单元53和画面显示单元54。

其中，角度获取单元51，用于通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度；

参数获取单元52，用于以所述显示角度查询预设校正参数表，获得对应所述显示角度的像素交织参数矩阵；

画面交织单元53，用于按照所述像素交织参数矩阵交织3D图画，并输出交织后的画面；

画面显示单元54，用于显示所述交织后的画面。

进一步地，所述角度获取单元51包括：

画面划分模块，用于将手机的前置摄像头获取得人眼画面横向分为M等份，并纵向分为N等份，获得M*N个画面区域，所述M、N为正整数；

其中，M、N的取值跟光学角度设计有关，假设3D可视区为8度，摄像头横向视角FOV为100度，理论M值为大于13，优选的，M:N为4:3或16:9。

角度获取模块，用于计算每个画面区域对应横向或纵向显示角度，以左右人眼所在画面区域对应的显示角度作为人眼位置对应的显示角度。

进一步地，所述像素交织参数矩阵的元素数与手机的屏幕像素数相等，并一一映射。其中，矩阵元素为1bit信息量，表述所映射手机屏像素为左眼或右眼像素；或其矩阵元素为3bits信息量，表述所映射手机屏像素的RGB子像素为左眼或右眼子像素。

进一步地，所述3D图画为左右格式或上下格式图画。

本实施例，在上述保护套的基础上，手机的通过当前摄像头进行人眼追踪，根据人眼位置调整输出画面的子像素排列，可实现多角度裸眼3D观看效果。

本发明实施例提供的3D显示装置可以应用在前述对应的方法实施例三中，详情参见上述实施例三的描述，在此不再赘述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种3D显示套，适用于2D显示设备，所述3D显示套包括显示套本体，显示套本体设有用于容纳2D显示设备的型腔，其内表面的形状与2D显示设备的外壳相适配，其特征在于，至少与2D显示设备的正视面或后视面对应的所述显示套本体的显示部由高透光材料制成，所述显示部的内侧为微透镜阵列。

2.根据权利要求1所述的3D显示套，其特征在于，所述微透镜阵列为平行排列的柱状透镜或菱状透镜阵列。

3.根据权利要求2所述的3D显示套，其特征在于，所述微透镜阵列相对屏幕按照预设夹角排列。

4.根据权利要求2所述的3D显示套，其特征在于，所述微透镜阵列中单个透镜的宽度为显示设备像素宽度的N倍，所述N为大于等于2且小于等于4的数值。

5.根据权利要求1所述的3D显示套，其特征在于，所述显示套本体与2D显示设备可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的3D显示套，其特征在于，所述显示套本体通过包裹四角、包裹四边或两者结合的结构与2D显示设备连接。

7.根据权利要求6所述的3D显示套，其特征在于，所述显示套本体的正视面设置若干个第一空位，所述第一空位的位置、形状与所述2D显示设备的后置器件和前置器件的位置、形状对应，且多个第一空位交叠时可融合为一个空位。

8.根据权利要求6或7所述的3D显示套，当所述显示套本体为包裹四边的结构时，其特征在于，所述显示套本体的四个侧视面设置若干个第二空位，所述第二空位的位置、形状与所述2D显示设备的凸出部分或开孔部分的位置、形状对应，且多个第二空位交叠时可融合为一个空位。

9.根据权利要求8所述的3D显示套，其特征在于，所述第二空位在相应的侧视面左右对称设置。

10.一种3D显示方法，适用于套有权利要求1-9任一项所述的3D显示套的2D显示设备，其特征在于，所述方法包括：

通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度；

以所述显示角度查询预设校正参数表，获得对应所述显示角度的像素交织参数矩阵；

按照所述像素交织参数矩阵交织3D图画，并输出交织后的画面；

显示所述交织后的画面。

11.根据权利要求10所述的3D显示方法，其特征在于，所述通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度的步骤，包括：

将前置摄像头获取得人眼画面横向分为M等份，并纵向分为N等份，获得M*N个画面区域，所述M、N为正整数；

计算每个画面区域对应横向或纵向显示角度，以左右人眼所在画面区域对应的显示角度作为人眼位置对应的显示角度。

12.根据权利要求10所述的3D显示方法，其特征在于，所述像素交织参数矩阵的元素数与2D显示设备的屏幕像素数相等，并一一映射。

13.根据权利要求10所述的3D显示方法，其特征在于，所述3D图画为左右格式或上下格式图画。

14.一种3D显示装置，适用于套有3D显示套的2D显示设备，其特征在于，所述3D显示装置包括：

角度获取单元，用于通过前置摄像头获取人眼位置，并计算人眼位置对应的显示角度；

参数获取单元，用于以所述显示角度查询预设校正参数表，获得对应所述显示角度的像素交织参数矩阵；

画面交织单元，用于按照所述像素交织参数矩阵交织3D图画，并输出交织后的画面；

画面显示单元，用于显示所述交织后的画面。

15.根据权利要求14所述的3D显示装置，其特征在于，所述角度获取单元包括：

画面划分模块，用于将前置摄像头获取得人眼画面横向分为M等份，并纵向分为N等份，获得M*N个画面区域，所述M、N为正整数；

角度获取模块，用于计算每个画面区域对应横向或纵向显示角度，以左右人眼所在画面区域对应的显示角度作为人眼位置对应的显示角度。

16.根据权利要求14所述的3D显示装置，其特征在于，所述像素交织参数矩阵的元素数与2D显示设备的屏幕像素数相等，并一一映射。

17.根据权利要求14所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D图画为左右格式或上下格式图画。