輔助顯示設備及顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種輔助顯示設備及顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)包括:輔助顯示設備和顯示終端；所述輔助顯示設備包括：支撐部件、透射反射器件和連接機構；所述支撐部件通過所述連接機構與所述透射反射器件連接；所述支撐部件上設有容納顯示終端的容納結構，所述透射反射器件與所述顯示終端的顯示面相對；所述支撐部件上還設置有反射器件；所述顯示終端通過所述反射器件獲取觀看者的圖像信息并根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息排列待顯示的視差圖像；所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述顯示終端顯示的視差圖像的光線經所述輔助顯示設備的透射反射器件透射反射作用后，形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。該三維圖像懸浮于現(xiàn)實的三維空間中，能夠給觀看者提供一種全新的觀看體驗。
【專利說明】輔助顯示設備及顯示系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示【技術領域】，具體而言，涉及一種輔助顯示設備及顯示系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有顯示技術中，顯示終端在顯示圖像內容時，其顯示圖像的方式均是直接通過 顯示終端本身的顯示屏幕來顯示。這種顯示方式顯示的圖像畫面必然受限于顯示終端屏幕 的限制，給人一種不真實、不自然的感覺。特別地，當顯示的三維圖像受限于顯示屏幕限制 時，會有一種壓抑感，從而嚴重降低了三維圖像的逼真度。例如，在顯示一條往屏幕前方延 伸的三維路面時，這種受顯示屏幕限制的顯示圖像，會讓觀看者有一種路面被折斷而無法 再向前延伸的視覺感觸，降低三維圖像顯示時的逼真度，并且容易形成視覺眩暈感，引起觀 看者的視覺疲勞，影響三維圖像的視覺體驗。


【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有顯示技術中采用顯示終端顯示三維圖像時受顯示屏幕限制，導致顯 示圖像不逼真、觀看者視覺眩暈及視覺體驗度低的問題，本發(fā)明實施例提供了一種顯示系 統(tǒng)及輔助顯示設備。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下技術方案：
[0005] -方面，本發(fā)明實施例提供了一種顯示系統(tǒng)，包括：輔助顯示設備和顯示終端；
[0006] 所述輔助顯示設備包括：支撐部件、透射反射器件和連接機構；所述支撐部件通 過所述連接機構與所述透射反射器件連接；所述支撐部件上設有容納顯示終端的容納結 構，所述透射反射器件與所述顯示終端的顯示面相對；所述支撐部件上還設置有反射器件； 所述顯示終端通過所述反射器件獲取觀看者的圖像信息并根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息 排列待顯示的視差圖像；
[0007] 所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述顯示終端顯示的視差圖像的光線經所述輔助顯示設備 的透射反射器件透射反射作用后，形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。
[0008] 另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種輔助顯示設備，包括上述任一項所述的輔 助顯示設備；所述顯示設備顯示時，所述輔助顯示設備上的顯示終端顯示的視差圖像的光 線經所述透射反射器件透射反射作用后形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。
[0009] 本發(fā)明的有益效果：
[0010] 本發(fā)明實施例中，顯示終端根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息排列待顯示的視差圖 像，該視差圖像發(fā)出的光線經透射反射器件透射反射后共同作用后，能夠形成適合觀看者 當前觀看位置的三維圖像，給觀看者提供一種全新的觀看體驗。并且，由于形成的供觀看的 三維圖像懸浮于現(xiàn)實的三維空間中，使得該三維圖像顯示效果更加逼真，給觀看者的視覺 體驗更好。而在輔助顯示設備上增設反射器件后，即可以利用顯示終端自身的攝像裝置獲 取觀看者的圖像信息而不用再在輔助顯示設備上設置攝像裝置，因此能夠在整體上節(jié)約成 本。
[0011] 另外，由于觀看者觀看到的三維圖像不是通過顯示屏幕直接顯示出來的，在連接 機構是透明的前提下，觀看者觀看到的三維圖像不會受到連接機構邊框的限制，因此也不 會給觀看者造成眩暈感。同時，由于透射反射器件具有透射的作用，因此觀看者還能夠看見 透射反射器件后方的真實場景，從而形成了虛像與真實場景融合的顯示效果，提升觀看者 的視覺體驗。并且，顯示系統(tǒng)利用顯示終端本身的攝像裝置獲取觀看者的圖像信息，無需另 外再設置攝像裝置，因此能夠降低顯示設備的成本，并且根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息，能 夠計算出適合觀看者當前觀看位置的視差圖像，因此能夠保證觀看者的觀看體驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第一實施例的結構示意圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明提供的顯示終端獲取觀看者圖像信息的原理示意圖；
[0014] 圖3是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)的成像原理圖；
[0015] 圖4是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第二實施例的結構示意圖；
[0016] 圖5是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第三實施例的結構示意圖；
[0017] 圖6是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第四實施例的結構示意圖；
[0018] 圖7是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第五實施例的結構示意圖；
[0019]圖8是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第六實施例的結構示意圖；
[0020] 圖9是本發(fā)明提供的顯示系統(tǒng)機械結構的第七實施例的結構示意圖；
[0021] 圖10是本發(fā)明提供的輔助顯示設備容納結構的第一實施例的結構示意圖；
[0022] 圖Ila是本發(fā)明提供的輔助顯示設備容納結構正在接入顯示終端的示意圖；
[0023] 圖Ilb是本發(fā)明提供的輔助顯示設備容納結構接入顯示終端后的示意圖；
[0024] 圖12是本發(fā)明提供的輔助顯示設備容納結構的第二實施例的結構示意圖；
[0025] 圖13a是本發(fā)明提供的輔助顯示設備容納結構正在接入顯示終端的示意圖；
[0026] 圖13b是本發(fā)明提供的輔助顯示設備容納結構接入顯示終端后的示意圖；
[0027] 圖14是本發(fā)明提供的顯示終端電路結構的第一實施例的結構框圖；
[0028] 圖15是本發(fā)明提供的顯示終端確定觀看者與三維圖像之間在Z軸方向上的距離 信息的示意圖；
[0029] 圖16是本發(fā)明提供的輔助顯示設備電路結構的第一實施例的結構框圖；
[0030] 圖17是本發(fā)明提供的輔助顯示設備電路結構的第二實施例的結構框圖。

【具體實施方式】
[0031] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明各實施 例中的特征可以相互組合。
[0032] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其他方式來實施。因此，本發(fā)明并不限于下面公開的具體實施 例的限制。
[0033] 本發(fā)明實施例提供的顯示系統(tǒng)，包括輔助顯示設備和顯示終端。顯示系統(tǒng)的結構 組成包括機械結構和電路結構兩大部分。在圖1-圖13中主要描述顯示系統(tǒng)的機械結構， 而對于該顯示系統(tǒng)的電路結構，在后續(xù)的圖14-圖17中會有詳細描述?？梢岳斫獾氖?，圖 1-圖13中所示的任一機械結構均可以與后文圖14-圖17所示的電路結構任意組合。 [0034] 本發(fā)明實施例提供的顯示系統(tǒng)，其輔助顯示設備包括：支撐部件、透射反射器件 和連接機構，該支撐部件通過連接機構與透射反射器件連接。支撐部件上設有容納顯示終 端的容納結構；且透射反射器件與顯示終端的顯示面相對，其目的是保證顯示終端顯示的 視差圖像的光線能夠到達透射反射器件。
[0035] 由于將顯示終端放置于輔助顯示設備的容納結構后，不便于顯示終端獲取觀看者 的圖像信息，因此可以考慮在輔助顯示設備上設置攝像裝置或者在輔助顯示設備上設置反 射器件。但由于在輔助顯示設備上設置攝像裝置成本較高，因此可以考慮采用第二種方案， 即在輔助顯示設備的支撐部件上設置反射器件。這樣顯示終端的攝像裝置通過輔助顯示設 備上的反射器件即可獲取觀看者的圖像信息，或者說觀看者的圖像信息經反射器件反射作 用后能夠進入顯示終端攝像裝置的攝像范圍內；本發(fā)明實施例所說的反射器件，可以是具 有反射功能的反射鏡或反射鏡陣列。
[0036] 具體地，顯示終端通過其攝像裝置（如攝像頭）與輔助顯示設備的反射器件的相 互配合，即可獲取觀看者的圖像信息，例如觀看者的人臉信息。在獲取到觀看者的人臉信息 之后，顯示終端可以根據(jù)人臉信息，利用人臉跟蹤算法計算出適合觀看者當前觀看位置的 排圖參數(shù)，然后再根據(jù)該計算出的排圖參數(shù)排列待顯示的視差圖像，最后通過顯示屏顯示 出來。因此該顯示系統(tǒng)顯示時，顯示終端顯示的視差圖像的光線經透射反射器件透射反射 作用后，能夠形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。
[0037] 本實施例中，顯示終端根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息排列待顯示的視差圖像，該 視差圖像發(fā)出的光線經透射反射器件作用后，能夠形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖 像，給觀看者帶來一種全新的觀看體驗。并且，由于顯示系統(tǒng)形成的供觀看的三維圖像懸浮 于現(xiàn)實的三維空間中，不是通過顯示屏幕直接顯示出來的，因此使得該三維圖像顯示效果 更加逼真，給觀看者的視覺體驗更好。同時，顯示系統(tǒng)利用顯示終端本身的攝像裝置獲取觀 看者的圖像信息，無需另外再在輔助顯示設備上設置攝像裝置，因此能夠降低顯示系統(tǒng)的 整體成本。并且，該顯示系統(tǒng)還能根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息，計算出適合觀看者當前觀 看位置的視差圖像，因此能夠保證觀看者的觀看體驗。
[0038]另外，本發(fā)明實施例的顯示系統(tǒng)通過簡單的支撐件、連接機構和透射反射器件即 可實現(xiàn)逼真的三維圖像顯示，無需繁雜的圖像和光學器件的位置匹配、圖像和光學器件的 精準對位就可實現(xiàn)三維圖像的逼真顯示。
[0039] 下面，將通過圖1-圖13,來具體描述本發(fā)明實施例中顯示系統(tǒng)的機械結構。
[0040] 如圖1所示的顯示系統(tǒng)，包括輔助顯示設備1和顯示終端2。
[0041] 其中，輔助顯示設備1包括：支撐部件11、透射反射器件12和連接機構13。支撐 部件11通過連接機構13與透射反射器件12連接。
[0042] 其中，支撐部件11設有用于容納顯示終端2的容納結構，優(yōu)選地，該容納結構的外 形與顯示終端的外形匹配，這樣將顯示終端放置于容納結構后，二者剛好匹配。顯示終端可 以固定于該容納結構，也可可拆卸地安裝容納結構，優(yōu)選可拆卸安裝于容納結構。需要說明 的是，本發(fā)明所有實施例中的顯示終端，指的是顯示視差圖像的終端設備，如移動通信終端 或平板電腦等。當顯示終端可拆卸安裝于容納結構時，輔助顯示設備與顯示終端從物理層 面上講是分離的，即顯示終端獨立于輔助顯示設備存在。
[0043] 其中，在本發(fā)明所有實施例中，所說的透射反射器件12與顯示終端的顯示面相 對，是指顯示終端的顯示面面向透射反射器件，從而使顯示終端顯示的視差圖像的光線能 夠到達透射反射器件。
[0044] 由于將顯示終端放置于容納結構后，不便于獲取觀看者的圖像信息，因此還可以 考慮在支撐部件上設置反射器件20,顯示終端2通過反射器件20的反射作用，從而能夠獲 取觀看者的圖像信息。具體地，顯示終端通過其攝像裝置（如攝像頭）與反射器件20的相 互配合，即可獲取觀看者的圖像信息，例如觀看者的人臉信息。在獲取到觀看者的人臉信息 之后，顯示終端可以利用人臉跟蹤算法，計算出適合觀看者當前觀看位置的排圖參數(shù)，然后 再根據(jù)該計算出的排圖參數(shù)排列視差圖像，最后通過顯示屏顯示出來。
[0045] 請參考圖2,是顯示終端的攝像裝置獲取觀看者的圖像信息的原理圖。圖2中， 101'是顯示終端所在的平面，102'是透射反射器件12所在的平面，103'是反射器件20反 射面所在的平面。觀看者圖像信息的光線點C經反射器件20反射作用后，到達顯示終端攝 像裝置的可攝視野范圍之內，形成像點C'，從而使得顯示終端能夠獲取到觀看者的圖像信 肩、。
[0046] 該顯示系統(tǒng)顯示時，顯示終端顯示的視差圖像的光線經透射反射器件透射反射作 用后形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。為保證顯示終端能夠根據(jù)獲取的觀看者的 圖像信息，因此要求觀看者圖像信息的入射光線通過該反射器件20的反射作用后能夠到 達顯示終端的攝像頭。而本發(fā)明實施例所說的反射器件20,可以是具有反射功能的反射鏡 或反射鏡陣列。
[0047] 本實施例中，觀看者觀看到的三維虛像是顯示終端顯示的視差圖像的排列方式是 根據(jù)顯示終端獲取的觀看者的圖像信息確定的，該圖像信息可以體現(xiàn)觀看者的當前位置信 息，該視差圖像經透射反射器件作用后形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像，能夠帶 給觀看者一種全新的觀看體驗。此外，經該顯示系統(tǒng)形成的供觀看的三維圖像懸浮于現(xiàn)實 的三維空間中，不是通過顯示屏幕直接顯示出來的，因此使得該三維圖像顯示效果更加逼 真，給觀看者的視覺體驗更好。并且，顯示系統(tǒng)利用顯示終端本身的攝像裝置獲取觀看者的 圖像信息，無需另外再在輔助顯示設備上設置攝像裝置，因此能夠從整體上降低顯示系統(tǒng) 的成本。同時，顯示終端根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息，能夠計算出適合觀看者當前觀看位 置的視差圖像，因此能夠保證觀看者的觀看體驗。
[0048]另外，本發(fā)明實施例的顯示系統(tǒng)通過簡單的支撐件、連接機構和透射反射器件即 可實現(xiàn)逼真的三維圖像顯示，無需繁雜的圖像和光學器件的位置匹配、圖像和光學器件的 精準對位就可實現(xiàn)三維圖像的逼真顯示。
[0049] 進一步地，透射反射器件12在顯示終端所在平面的投影面積可以大于或等于顯 示終端顯示面的面積，這樣一方面使得顯示終端的視差圖像即使未經處理但經透射反射器 件透射反射作用后仍可形成完整的圖像，另一方面還可以在一定程度上降低顯示終端的邊 框效應，在透射反射器件12在顯示終端所在平面的投影面積等于顯示終端顯示面的面積 時，幾乎可以完全消除顯示終端的邊框對成像效果的影響，使得觀看者在成像空間中幾乎 看不到任何顯示終端的邊框。
[0050] 本發(fā)明實施例中，支撐部件11與透射反射器件12之間的連接關系有多種，只要保 證顯示終端顯示的視差圖像發(fā)出的光線經透射反射器件12透射反射作用后，能夠成像即 可。顯示系統(tǒng)能夠成像的基本條件例如可以是：顯示終端的顯示面與透射反射器件12的相 對面之間的夾角小于90度。其中，該相對面為與顯示終端的顯示面相對的透射反射器件12 的表面。進一步地，顯示終端的顯示面與透射反射器件12的相對面之間的夾角為30至60 度，優(yōu)選45度。當夾角為45度時，此時形成的三維虛像的比例和顯示終端顯示圖像的比例 一致，能夠進一步提升觀看者的視覺體驗。例如，圖1中的夾角即為45度。
[0051] 下面通過圖3來描述本發(fā)明實施例的顯示系統(tǒng)顯示時的光路原理圖。
[0052] 圖3中，101是顯示終端所在的平面，102是透射反射器件12所在的平面。顯示終 端顯示面上任意點A發(fā)出的代表該點信號強度的光線經過102平面處的透射反射器件12 的反射后進入觀看者眼睛，由于顯示終端的顯示面與透射反射器件12之間夾角小于90度， 因此觀看者會在透射反射器件12后方的B點看到A點的像。由于B點的圖像是顯示面上 的光線經透射反射器件12后形成的，而顯示終端的顯示邊框不會發(fā)出光線，因此其不會在 透射反射器件12的后方形成圖像，在連接機構是透明的情況下，觀看者觀看到的三維圖像 是沒有任何邊框限制的，這樣就不會給觀看者造成眩暈感。同時，又由于透射反射器件12 具有透射能力，因此在透射反射器件12后方的成像空間是開放的或者透明的情況下，所成 虛像后方的真實物體和真實場景也能被觀看者看到，因此能夠形成了一種虛擬圖像與真實 世界融合在一起的顯示效果，進而提升了觀看者的視覺體驗。
[0053] 其中，透射反射器件12可以采用與支撐部件11等寬的平面半反半透鏡。其中，透 射反射器件12可以是平面、曲面等其他無邊框的幾何面，其透射反射比率可調。尺寸可以 根據(jù)觀看畫面的大小而定。透射反射器件12采用同時具備反射和透射功能的材料，或者采 用涂有同時具備反射和透射功能材料的玻璃、塑料、亞克力板等材料，還可以是如電控液晶 屏之類的電控透射反射屏。
[0054] 其中，由于透射反射器件12的透射反射效果受光照情況影響比較明顯，例如，在 室外較為強烈的日光下觀看會感覺圖像的對比度明顯變差。因此，還可以在制造透射反射 器件12的玻璃涂覆光色材料層，或者在制造透射反射器件12的玻璃中添加光色材料。其 中，光色材料可以是齒化銀。
[0055] 其中，支撐部件11與透射反射器件12之間的連接機構可以是固定連接機構，也可 以是活動連接機構。若采用活動連接機構，一方面可以方便觀看者根據(jù)需要調節(jié)角度；另一 方面在不使用時，還可以將其疊合，方便觀看者攜帶。關于活動連接的具體結構可通過現(xiàn)有 的各種活動連接結構或適當變形來實現(xiàn)，在此不詳細描述。
[0056] 其中，連接機構13和供觀看者觀看的三維圖像之間有縱深間隔一定距離，這樣可 以在一定程度上減少現(xiàn)有技術中屏幕邊框的限制，從而可以減少觀看者的眩暈感。例如，在 連接機構13和透射反射器件12為一體的情況下，圖2中透射反射器件12所在的平面即為 連接機構13所在的平面。此時，由圖2可以看出，連接機構13與所成的虛像點B之間在縱 深方向上存在距離d。
[0057] 本實施例中的顯示終端可以是三維顯示終端或二維顯示終端。進一步，當顯示終 端是二維顯示終端時，如圖4所示，容納結構110設有用于安裝分光器件14的安裝部30,分 光器件14通過卡接、膠粘合的方式或者其它機械固定的方式安裝在安裝部30上?？梢岳?解的是，也可以按照與圖1相同的方式在圖4中設置反射器件（圖4中未示出反射器件）。 其中，分光器件14的面積可以大于或等于顯示終端顯示面的面積，這樣可以保證顯示終端 顯示的視差圖像經過分光器件14的作用后，能夠形成完整的三維圖像。原則上，當分光器 件14卡接在安裝部30上時，分光器件14的面積與顯示終端顯示面的面積相當，當分光器 件14通過膠粘合在安裝部30上時，分光器件14的面積大于顯示終端顯示面的面積。圖3 中采用的是卡接的方式，將分光器件14安裝于安裝部30上。
[0058] 該顯示系統(tǒng)顯示時，將顯示終端放入輔助顯示設備的容納結構110,二維顯示終端 根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息，利用人臉跟蹤算法進行重排視差圖像并顯示。二維顯示終 端顯示的視差圖像的光線經分光器件14的分光作用及透射反射器件12的透射反射作用 后，能夠形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。該三維圖像實質為一虛像。其中，分光 器件例如可以是狹縫光柵、透鏡光柵等。其中狹縫光柵包括液晶狹縫光柵，透鏡光柵包括液 晶透鏡光柵。
[0059] 進一步地，輔助顯示設備1的支撐部件11可以包括上支撐體111及下支撐體112， 反射器件20設置于上支撐體111。容納結構設置在上支撐體111上，連接機構13連接上支 撐體111和下支撐體112,透射反射器件12設置在上支撐體111與下支撐體112之間，顯示 終端的顯示面與透射反射器件12的相對面之間的夾角為銳角，其中相對面可以為透射反 射器件與顯示終端的顯示面相對的表面。該顯示系統(tǒng)顯示時，顯示終端2的攝像裝置所在 平面與反射器件20的反射面成一銳角，如此攝像裝置通過反射器件20的反射作用即可獲 取觀看者的圖像信息。
[0060] 本發(fā)明實施例中，透射反射器件12設置在上支撐體111與下支撐體112之間時， 具體可以有多種設置方式。按照透射反射器件12與連接機構13的位置關系，可以將設置 方式分為兩大類，一類是透射反射器件12與連接機構13是分離的，另一種則是透射反射器 件12與連接機構13是一體的。下面將對這兩類設置方式分別進行描述。
[0061] 第一類設置方式是：透射反射器件12與連接機構13是一體的。此類設置方式具 體包括如下幾類設置方式，下面將通過圖5-圖8具體描述。第二類設置方式是：透射反射 器件12與連接機構13是分離的。此類設置方式具體包括如下兩類設置方式，后文將通過 圖9具體描述。
[0062] 請參考圖5-圖8所示的顯示系統(tǒng)，其結構是在圖1、圖4所示的結構基礎上的變 形。圖5-圖8所示的顯示系統(tǒng)與圖1、圖4所示的顯示系統(tǒng)的區(qū)別是，連接機構13具體包 括：
[0063] 相對設置的第一連接件131與第二連接件132,第一連接件131、第二連接件132 與上支撐體111、下支撐體112共同形成容納透射反射器件12的容納空間，透射反射器件 12可以通過卡接的方式安裝在該容納空間中。例如，透射反射器件12可以通過第一連接 件131、第二連接件132上的卡槽卡接在容納空間中。其中，容納結構110設置在上支撐體 111上。反射器件20同樣設置于上支撐體111，具體可以卡扣或彈扣在顯示終端攝像頭的 正下方。顯示系統(tǒng)顯示時，反射器件20的一端與上支撐體111分離，從而使反射器件20的 反射面與顯示終端攝像裝置21所在的平面成一銳角，該銳角的范圍例如可以是30度至60 度，優(yōu)選45度。
[0064] 安裝部30具體設置在容納結構110的底部，分光器件14可以通過卡接或者膠粘 合的方式安裝于安裝部30。當分光器件14通過膠粘合方式安裝于安裝部30時，可以粘合 于安裝部30的內表面，也可以粘合于安裝部30的外表面。上支撐體111包括第一端Ilia和與該第一端相對的第二端111b，下支撐體112包括第一端112a和與該第一端相對的第二 端112b，上支撐體111的第一端Illa與下支撐體112的第一端112a位于同一側。
[0065] 此時，上、下支撐體與透射反射器件之間的設置方式具體有如下四種：
[0066] 第一種設置方式是：第一連接件131和第二連接件132的一端分別與上支撐體 111的第一端Illa相連，第一連接件131和第二連接件132的另一端分別與下支撐體112 的第一端112a相連，從而形成圖5所示的結構。此時，上支撐體111上的顯示終端發(fā)出的 光線經分光器件14和投射反射器件12的共同作用后，形成適合供觀看者當前觀看位置的 三維虛像。
[0067] 第二種設置方式是：第一連接件131和第二連接件132的一端分別與上支撐體 111的第二端Illb相連，第一連接件131和第二連接件132的另一端分別與下支撐體112 的第二端112b相連，從而形成圖6的結構。此時，上支撐體111上的顯示終端發(fā)出的光線 經分光器件14和透射反射器件12的共同作用后，形成適合供觀看者當前觀看位置的三維 虛像。
[0068] 第三種設置方式是：第一連接件131和第二連接件132的一端分別與上支撐體 111的第二端Illb相連，第一連接件131和第二連接件132的另一端分別與下支撐體112 的第一端112a相連。此時，上支撐體111和下支撐體112分別位于透射反射器件12的異 偵牝從而形成圖7所示的結構。圖7中，反射器件20設置于上支撐體111且在顯示終端攝 像頭的下方。此時，上支撐體111上的顯示終端發(fā)出的光線經分光器件14和投射反射器件 12共同作用后，形成供觀看者觀看的三維虛像。此時顯示設備顯示時的外形類似一正"Z" 字型，既美觀又大方。并且，通過該"Z"型顯示設備呈現(xiàn)三維虛像時，能夠給觀看者帶來類 似舞臺效應的呈現(xiàn)效果，提升了三維虛像的呈現(xiàn)逼真度。
[0069] 第四種連接方式是：第一連接件131和第二連接件132的一端分別與上支撐體 111的第一端Illa相連，第一連接件131和第二連接件132的另一端分別與下支撐體112 的第二端112b相連；此時，上支撐體111和下支撐體112分別位于透射反射器件12的異 偵牝從而形成圖8所示的結構。上支撐體111上的顯示屏發(fā)出的光線經分光器件14和投射 反射器件12共同作用后，形成供觀看者觀看的三維虛像。此時顯示設備顯示時的外形類似 一反"Z"字型，既美觀又大方。并且，通過該"Z"型顯示設備呈現(xiàn)三維虛像時，能夠給觀看 者帶來類似舞臺效應的呈現(xiàn)效果，提升了三維虛像的呈現(xiàn)逼真度。
[0070] 上述四種設置方式中，上支撐體111上的顯示終端的顯示面與透射反射器件12的 相對面之間形成小于90度的夾角，優(yōu)選30?60度，更優(yōu)選為45度，此時形成的三維虛像 的比例和顯示終端屏顯示圖像的比例一致，可以使觀看者在與上支撐體111平行的方向觀 看虛像。如圖5-8中，即米用45度的夾角。
[0071] 本發(fā)明實施例中，顯示系統(tǒng)顯示時，顯示終端通過獲取的觀看者的圖像信息進行 視差圖像的重排并顯示，該顯示的視差圖像的光線經分光器件14和透射反射器件12共同 作用后，形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像，由于經該顯示系統(tǒng)形成的供觀看的三 維圖像懸浮于現(xiàn)實的三維空間中，不是通過顯示屏幕直接顯示出來的，因此使得該三維圖 像顯示效果更加逼真，給觀看者的視覺體驗更好。另外，特定的"Z"型顯示結構在呈現(xiàn)三維 虛像時，還能夠給觀看者帶來類似舞臺效應的呈現(xiàn)效果，進一步提升三維虛像的呈現(xiàn)逼真 度。
[0072] 請參考圖9的顯示系統(tǒng)，其結構是在圖1、圖4所示的結構基礎上的簡單變形。圖 9所示的顯示系統(tǒng)與圖1、圖4所示的顯示系統(tǒng)的區(qū)別是，顯示系統(tǒng)的連接機構13包括：支 撐連接件133。其中，容納結構110設置在上支撐體111上，反射器件20設置于上支撐體 111，具體可以設置于上支撐體111且在顯示終端攝像頭的下方。安裝部30具體設置在容 納結構110的底部。上支撐體111包括第一端Illa和與該第一端相對的第二端111b，下支 撐體112包括第一端112a和與該第一端相對的第二端112b，上支撐體111的第一端Illa 與下支撐體112的第一端112a位于同一側。上支撐體111與下支撐體112之間形成容納 透射反射器件12的容納空間，透射反射器件12可以通過卡接的方式安裝在該容納空間中。 具體地，透射反射器件12可以通過上、下支撐體端部的卡槽卡接在容納空間中。
[0073] 進一步，容納結構110設置于上支撐體111，此時安裝部30具體可以設置在容納結 構14的底部。分光器件14可以通過卡接或者膠粘合的方式安裝于安裝部30。當分光器 件14通過膠粘合方式安裝于安裝部30時，可以粘合于安裝部30的內表面，也可以粘合于 安裝部30的外表面。
[0074] 此時，上、下支撐體與透射反射器件及支撐連接件的設置方式有如下兩種：
[0075] 第一種設置方式是：支撐連接件133的一端與上支撐體111的第一端Illa相連， 支撐連接件133的另一端與下支撐體112的第一端112a相連。此時，透射反射器件12通 過上支撐體111第一端Illa的卡槽及下支撐體112第二端112b的卡槽卡接在上、下支撐 體形成的容納空間中。
[0076] 第二種設置方式是：支撐連接件133的一端與上支撐體111的第二端Illb相連， 支撐連接件133的另一端與下支撐體112的第二端112b相連。此時，透射反射器件12通 過上支撐體111第二端Illb的卡槽及下支撐體112第一端112a的卡槽卡接在上、下支撐 體形成的容納空間中。
[0077] 下面以第一種設置方式為例，舉例說明：
[0078] 支撐連接件133的一端與上支撐體111的第一端Illa相連，支撐連接件133的另 一端與下支撐體112的第一端112a相連。此時，透射反射器件12通過上支撐體111第一 端Illa的卡槽及下支撐體112第二端112a的卡槽卡接在上、下支撐體形成的容納空間中， 從而形成圖9所示的結構。其中上支撐體111上的顯示終端的顯示面與透射反射器件12 的相對面之間的夾角為45度。
[0079] 在上述圖1-圖9中，對顯示系統(tǒng)的支撐部件與透射反射器件的具體連接做了詳細 的說明。接下來，將結合圖10-圖13,對設置在支撐部件上的容納結構的具體結構進行詳細 描述。
[0080] 請參考圖10,是本發(fā)明提供的容納結構的第一實施例的結構示意圖，容納結構 110具有側壁31和第一開口部32,側壁31上設有與顯示終端上的卡槽相匹配的卡扣311， 以使顯示終端通過第一開口部32與容納結構110卡接。其中，顯示終端上的卡槽，可以是 顯示終端上的充電接口，當然也可以是顯示終端上的其他接口。
[0081] 當顯示設備的結構是圖1或圖2所示的結構時，為實現(xiàn)三維顯示，安裝分光器件的 安裝部30可以設置在容納結構110的頂部，因此第一開口部32可以設置在底部或側壁上， 優(yōu)選設置在側壁31上。
[0082] 當顯示設備的結構是圖5-圖9任一所示的結構時，鑒于安裝部30設置在容納結 構110的底部設有用于安裝分光器件14的，因此，第一開口部32的位置不能位于底部，即 第一開口部32的可以設置在容納結構的頂部或側壁上。
[0083] 下面將顯示設備的結構是圖5-圖9任一所示的結構，以第一開口部32的位置位 于容納結構的頂部為例，詳細描述將顯示終端卡接到容納結構110內的過程。
[0084] 請參考圖10、圖Ila-圖11b，圖10是容納結構的實施例的結構示意圖，圖Ila是 容納結構正在接入顯示終端時的示意圖，圖Ilb是容納結構接入了顯示終端時的示意圖。
[0085] 當將顯示終端放入容納結構110內時，可以將顯示終端的卡槽與容納結構110內 的側壁31上的卡扣311對準，并通過第一開口部32將顯示終端放入容納結構110中，實現(xiàn) 顯示終端與容納結構110的卡接。通過卡接的方式，可以保證顯示終端的顯示面與分光器 件之間的緊密貼合度，從而提高分光器件的分光效果。
[0086] 通過上述圖10-圖11，描述了顯示終端與容納結構卡接的過程，下面將通過圖 12-圖13,描述顯示終端與容納結構滑動連接的過程。
[0087] 圖12所示的是本發(fā)明實施例提供的容納結構的第二實施例的結構示意圖，容納 結構110具有側壁31，側壁31上具有第二開口部33,以使顯示終端通過第二開口部33滑 動安裝于容納結構110內。
[0088] 需要說明的是，由于第二開口部33的位置位于側壁31上，因此第二開口部33的 開口方向是與水平方向平行的。下面將通過圖13a-圖13b描述顯示終端滑動連接到容納 結構110內的過程。
[0089] 圖13a是容納結構正在接入顯示終端時的示意圖，圖13b是容納結構接入了顯示 終端時的示意圖。當將顯示終端放入容納結構110內時，可以將顯示終端的相應端部與容 納結構110內的第二開口部33對準，并通過第二開口部33將顯示終端推入容納結構110 中，實現(xiàn)顯示終端與容納結構110的滑動接入。通過此種方式，也可以保證顯示終端的顯示 面與分光器件之間的緊密貼合度，從而提高分光器件的分光效果。
[0090] 進一地，請繼續(xù)參考圖12,容納結構110具有頂部，且頂部上設有第一開口部32。 在將顯示終端放入容納結構110時，可以通過第二開口部33,將顯示終端推入容納結構110 內，而在取下顯示終端時，能夠通過第一開口部31施加外部作用力，使得顯示終端容易從 第二開口部33處取出，這樣可以方便用戶從顯示設備上取下顯示終端。
[0091] 進一步地，請繼續(xù)參考圖12,容納結構具有頂部，在頂部上設有第一開口部32,在 側壁31上還設有卡扣311。
[0092] 在將顯示終端放入容納結構110時，可以通過第二開口部33,將顯示終端推入容 納結構110內，或者也可以將顯示終端的卡槽與容納結構內110側壁31上的卡扣311對準， 并通過第一開口部32將顯示終端放入容納結構中，實現(xiàn)顯示終端與容納結構110的卡接。 這樣，在使用時，觀看者可以根據(jù)自己的喜好，選擇其中任意一種方式將顯示終端放入容納 結構內。
[0093] 上述圖1至圖13對本發(fā)明實施例顯示系統(tǒng)的機械結構做了詳細描述，可以理解的 是，對于在上述圖1-圖13所描述的顯示系統(tǒng)的機械結構基礎上所做的簡單變形也在本發(fā) 明的保護范圍內。接下來，結合圖14-圖17對上述圖1-圖13中任一顯示系統(tǒng)的電路結構 進行描述。
[0094] 請參考圖14,在本發(fā)明實施例中，顯示終端的電路結構包括：排圖參數(shù)確定模塊 41和視差圖像排列模塊42 ;排圖參數(shù)確定模塊41，用于根據(jù)顯示終端2的攝像裝置獲取的 觀看者的圖像信息，確定出觀看者與顯示系統(tǒng)所成的三維圖像之間的相對空間位置信息， 并計算出排圖參數(shù)。視差圖像排列模塊，用于根據(jù)排圖參數(shù)確定模塊41計算出的排圖參 數(shù)，排列顯示終端2待顯示的視差圖像。
[0095] 請參考圖15,排圖參數(shù)確定模塊41在根據(jù)攝像裝置獲取的觀看者的圖像信息，確 定出觀看者與顯示系統(tǒng)所成的三維圖像之間的相對空間位置信息。由圖15可知，在確定觀 看者與顯示系統(tǒng)所成的三維圖像之間的相對位置信息時，二者在X軸上、Y軸上的距離信息 不需要補償，因此只需要計算觀看者與三維圖像在Z軸上的距離信息。具體地，觀看者與三 維圖像之間在Z軸方向上的距離信息時，具體可以按照如下公式來進行計算：
[0096]

【權利要求】
1. 一種顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括：輔助顯示設備和顯示終端； 所述輔助顯示設備包括：支撐部件、透射反射器件和連接機構；所述支撐部件通過所 述連接機構與所述透射反射器件連接；所述支撐部件上設有容納顯示終端的容納結構，所 述透射反射器件與所述顯示終端的顯示面相對；所述支撐部件上還設置有反射器件；所述 顯示終端通過所述反射器件獲取觀看者的圖像信息并根據(jù)獲取的觀看者的圖像信息排列 待顯示的視差圖像； 所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述顯示終端顯示的視差圖像的光線經所述輔助顯示設備的透 射反射器件透射反射作用后，形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。
2. 如權利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助顯示設備的支撐部件包括：上 支撐體及下支撐體，所述反射器件設置于所述上支撐體； 所述容納結構設置在所述上支撐體上，所述連接機構連接所述上支撐體和所述下支撐 體，所述透射反射器件設置在所述上支撐體與所述下支撐體之間，所述顯示終端的顯示面 與所述透射反射器件的相對面之間的夾角為銳角，所述相對面為所述透射反射器件與所述 顯示終端的顯示面相對的表面； 所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述顯示終端的攝像裝置所在平面與所述反射器件的反射面成 一銳角，所述攝像裝置通過所述反射器件的反射作用獲取所述觀看者的圖像信息。
3. 如權利要求2所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述連接機構包括相對設置的第一連 接件與第二連接件，所述第一連接件、第二連接件與上、下支撐體共同形成容納所述透射反 射器件的容納空間；所述上支撐體包括第一端和與該第一端相對的第二端，所述下支撐體 包括第一端和與該第一端相對的第二端，所述上支撐體的第一端與所述下支撐體的第一端 位于同一側； 所述第一連接件和第二連接件的一端分別與所述上支撐體的第一端相連，所述第一連 接件和第二連接件的另一端分別與所述下支撐體的第一端相連； 或，所述第一連接件和第二連接件的一端分別與所述上支撐體的第二端相連，所述第 一連接件和第二連接件的另一端分別與所述下支撐體的第二端相連； 或，所述第一連接件和第二連接件的一端分別與所述上支撐體的第一端相連，所述第 一連接件和第二連接件的另一端分別與所述下支撐體的第二端相連； 或，所述第一連接件和第二連接件的一端分別與所述上支撐體的第二端相連，所述第 一連接件和第二連接件的另一端分別與所述下支撐體的第一端相連。
4. 如權利要求3所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端還包括： 排圖參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述攝像裝置獲取的觀看者的圖像信息，確定出所述觀 看者與所述三維圖像之間的空間位置信息，計算出排圖參數(shù)； 視差圖像排列模塊，用于根據(jù)所述排圖參數(shù)確定模塊計算出的排圖參數(shù)，排列所述顯 示終端待顯示的視差圖像。
5. 如權利要求4所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述攝像裝置所 在平面與所述反射器件的反射面成30度至60度。
6. 如權利要求5所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述排圖參數(shù)確定模塊 在確定所述觀看者與所述三維圖像之間的空間位置信息時，根據(jù)公式Zreal =
計算所述觀看者與所述三維圖像之間在 Z軸方向上的距離信息； 其中，Cl1是所述反射器件靠近所述三維圖像的邊緣到所述三維圖像的距離，d2是所述 反射器件靠近所述三維圖像的邊緣到所述攝像裝置的距離，d3是所述觀看者眼睛到所述顯 示終端顯示面的距離，0是所述反射器件的反射面與所述顯示終端攝像裝置所在平面的夾 角，z、y分別是所述攝像裝置獲取的觀看者眼睛在z軸、y軸上的數(shù)值。
7. 如權利要求6所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述攝像裝置所 在平面與所述反射器件的反射面成45度。
8. 如權利要求1至7中任一項所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，當所述顯示終端為二維顯 示終端時，所述輔助顯示設備的容納結構還設有用于安裝分光器件的安裝部，所述分光器 件的面積大于或等于所述二維顯示終端顯示面的面積； 所述顯示系統(tǒng)顯示時，所述二維顯示終端顯示的視差圖像的光線經所述輔助顯示設備 的分光器件分光作用及所述透射反射器件透射反射作用后形成適合觀看者當前觀看位置 的三維圖像。
9. 如權利要求8的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述容納結構具有側壁和第一開口部，所述 側壁上設有與所述顯示終端上的卡槽相匹配的卡扣，以使所述顯示終端通過所述第一開口 部與所述容納結構卡接； 或，所述容納結構具有側壁，所述側壁上具有第二開口部，以使所述顯示終端通過所述 第二開口部滑動安裝于所述容納結構內； 或，所述容納結構具有側壁和頂部，所述頂部上具有第一開口部，所述側壁上具有第二 開口部，以使所述顯示終端通過所述第二開口部滑動安裝于所述容納結構內； 或，所述容納結構具有側壁和頂部，在所述頂部上設有第一開口部，所述側壁上設有卡 扣和第二開口部，以使所述顯示終端通過所述第二開口部滑動安裝于所述容納結構內，或 使所述顯示終端通過所述第一開口部與所述容納結構卡接。
10. 如權利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述分光器件為狹縫光柵或透鏡光 柵，所述狹縫光柵包括液晶狹縫光柵，所述透鏡光柵包括液晶透鏡光柵，當所述分光器件為 液晶透鏡光柵或液晶狹縫光柵時，所述輔助顯示設備包括： 液晶光柵控制模塊，用于控制開啟所述液晶透鏡光柵或液晶狹縫光柵。
11. 如權利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助顯示設備還包括： 音響控制模塊，用于同步播放所述顯示終端顯示的視差圖像的音頻。
12. -種輔助顯示設備，其特征在于，包括權利要求1至11中任一項所述的輔助顯示設 備；所述顯示設備顯示時，所述輔助顯示設備上的顯示終端顯示的視差圖像的光線經所述 透射反射器件透射反射作用后形成適合觀看者當前觀看位置的三維圖像。
【文檔編號】G02B27/22GK104345464SQ201410605821
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】姚勁, 宮曉達, 郭福忠 申請人:深圳創(chuàng)銳思科技有限公司