CN108196375A - 三维显示装置及三维显示方法 - Google Patents

Abstract

本文公布了一种三维显示装置及三维显示方法，三维显示装置包括：显示面板和驱动机构；驱动机构，与所述显示面板连接，用于驱动所述显示面板以驱动轴为中心旋转；显示面板，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，使观看者观看到具有三维效果的影像；三维显示方法包括显示面板以驱动轴为中心旋转，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，在旋转过程中呈现三维效果的影像。

Description

三维显示装置及三维显示方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种三维显示装置及三维显示方法。

背景技术

现有技术中，目前的3D(three-dimensional，三维)技术，均是利用眼镜的方式，形成左右眼视角差异，给观看者制造3D效果的体验。

然而，这种3D技术存在有如下缺点：一方面其真实效果不佳，只能在特定的视角观察3D效果，存在一定的局限性；另一方面必须搭配眼镜才能实现，观看操作较为繁琐。

发明内容

本申请解决的技术问题是提供一种三维显示装置及三维显示方法，能够克服现有3D技术的显示视角单一、无法脱离眼镜等缺陷。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种三维显示装置，包括显示面板和驱动机构；

驱动机构，与所述显示面板连接，用于驱动所述显示面板以驱动轴为中心旋转；

显示面板，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，使观看者观看到具有三维效果的影像。

上述三维显示装置，还可具有如下特点：

还包括透明壳体；

所述显示面板设置在所述透明壳体的腔体内，所述透明壳体与所述驱动机构连接，由所述驱动机构驱动以驱动轴为中心旋转。

上述三维显示装置，还可具有如下特点：

所述透明壳体具有光滑表面，所述透明壳体包括玻璃壳体或塑料壳体，所述透明壳体设置为旋转体。

上述三维显示装置，还可具有如下特点：

所述透明壳体的轴线、显示面板的中心线均与所述驱动轴的轴线重合。

上述三维显示装置，还可具有如下特点：

还包括角度检测机构；

所述角度检测机构包括角度传感器，所述角度传感器设置在所述显示面板的内部，和/或所述驱动机构的驱动轴处，和/或所述透明壳体处；

所述显示面板用于根据所述角度检测机构的检测值显示相应的图像。

上述三维显示装置，还可具有如下特点：

还包括转速检测机构；

所述转速检测机构包括转速传感器，所述转速传感器设置在所述驱动机构的驱动轴处，和/或设置在所述透明壳体处；

所述显示面板用于根据所述转速检测机构的检测值显示相应的图像。

为例解决上述技术问题，本发明还提供了一种三维显示方法，包括：

显示面板以驱动轴为中心旋转，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，在旋转过程中呈现三维效果的影像。

上述三维显示方法，还可具有如下特点：

所述显示面板根据所述显示面板的位置角度和/或旋转速度，显示相应的平面图像。

上述三维显示方法，还可具有如下特点：

所述显示面板包括单面显示面板，所述显示面板的旋转周期为c秒/圈，显示面板的一帧周期为s秒/帧，显示面板旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，c＝s*n。

上述三维显示方法，还可具有如下特点：

所述显示面板包括双显示面板，所述显示面板的旋转周期为c秒/圈，显示面板的一帧周期为s秒/帧，显示面板旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，2c＝s*n。

本申请上述技术方案具有如下有益效果：

相比于现有技术，本申请能够克服现有3D技术的显示视角单一、无法脱离眼镜的缺陷，能够实现360°的全方位观看角度。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本发明实施例一的结构示意图一；

图2为本发明实施例一的显示面板的侧视图；

图3为本发明实施例一的显示面板位于角度1时的侧视图；

图4为本发明实施例一的显示面板位于角度1时的立体图；

图5为本发明实施例一的显示面板位于角度2时的侧视图；

图6为本发明实施例一的显示面板位于角度3时的侧视图；

图7为本发明实施例一的显示面板位于角度3时的立体图；

图8为本发明实施例一的显示面板位于角度5时的侧视图；

图9为本发明实施例一的显示面板位于角度5时的立体图；

图10为本发明实施例一的显示面板高速旋转时的观看图形；

图11为本发明实施例一的单面显示面板位于角度9时的侧视图；

图12为本发明实施例一的双面显示面板位于角度9时的侧视图；

图13为本发明实施例一的透明壳体横向设置的示意图；

图14为本发明实施例二的透明壳体竖向设置的示意图；

图示说明：

100-长方体，200-显示面板，201-第一矩形，203-第三矩形，205-第五矩形，300-透明壳体，400-驱动机构，500-驱动轴，600-支撑座。

具体实施方式

下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一：

本发明实施例一提供了一种三维显示装置，上述三维显示装置能够在360度范围内呈现具有三维效果的影像，且不需要搭配3D眼镜；适用于公共娱乐、商务会议、家庭聚会等，本发明提供的三维显示装置不受观看角度的限制，观看都围绕三维显示装置，在任意角度均能观看到清楚的立体三维影像效果。

如图1所示，本实施例中的三维显示装置，其包括显示面板200和驱动机构400；驱动机构400与显示面板200连接，驱动机构400用于驱动显示面板200以驱动轴500为中心旋转；显示面板200用于根据旋转位置显示相应的平面图像，形成三维图像。优选地，驱动轴500与显示面板200的中心线重合，显示面板200以其中心线为轴进行旋转。

如图2所示，显示面板200可围绕显示面板200的中心线旋转。本实施例中，将显示面板200旋转一圈(360°)划分为16个位置，即角度1位置、角度2位置、……角度15位置、角度16位置，因而，相邻的角度位置之间相差22.5°。观看者在左侧观看，即观看者的视角在角度7处；显示面板200的初始角度设置为1，以显示面板200显示矩形为例，后续将详细说明如何显示出立体图形。

结合图3、图4所示，显示面板200位于初始角度1处，显示面板200为单面显示，显示面板200的左侧为出光面；显示面板200中实际显示的图形为第一矩形201，第一矩形201的高度为a-i之间的距离；而观看者在角度7处观看到的第一矩形201的高度尺寸为c-k之间的距离。此时，基于视差的存在，观看者观看的感觉是矩形的顶端距离较远，矩形的底端距离较近。

如图5所示，显示面板200从角度1处逆时针旋转22.5°后到达角度2处；显示面板200中实际显示的图形为第二矩形，第二矩形的高度为b-j之间的距离；而观看者在角度7处观看到的第二矩形的高度仍为c-k之间的距离。此时，与角度1相比，观看者观看的感觉是矩形的顶端在慢慢靠近，矩形的底端在慢慢远离。

结合图6、图7所示，显示面板200从角度2处逆时针旋转22.5°后达到角度3处，显示面板200中实际显示的图形为第三矩形203，第三矩形203的高度为c-k之间的距离；由于观看者此时正视显示面板200的显示图形，因此，观看者在角度7处观看到的图形即为显示面板200显示的图形。此时，与角度2相比，观看者观看的感觉是矩形的顶端在慢慢靠近，矩形的底端在慢慢远离。

结合图8、图9所示，显示面板200位于角度5时，显示面板200中实际显示的图形为第五矩形205，第五矩形205的高度尺寸为e-m之间的距离；观看者在角度7处观看到的第五矩形205高度为c-k之间的距离。与角度1、2、3、4相比，此时观看者观看的感觉是矩形的顶端距离最近，矩形的底端距离最远。

根据视觉暂留原理，即当物体快速转动时，所看到的影像消失后，人眼仍旧能够保留其影像。也就是说，当显示面板200位于角度2时，观看者所观看的图形并不局限于当前显示的画面，观看者所观看的图形为第一矩形201、第二矩形的复合画面。当显示面板200位于角度3时，观看者观看的图形为第一矩形201、第二矩形、第三矩形203的复合画面。当显示面板200位于角度5时，观看者观看的图形为第一矩形201、第二矩形、第三矩形203、第四矩形、第五矩形205的复合画面。

基于此，如图10所示，当显示面板200高速旋转时，观看者所观看的图形即为第一矩形201、第二矩形、第三矩形203、第四矩形、第五矩形205、等共同构成的立体图形。

本实施例中，显示面板200的旋转周期为c秒/圈，显示面板200的一帧周期为s秒/帧，显示面板200旋转一圈显示的帧数为n帧/圈；需要说明的是，上述显示面板200旋转一圈显示的帧数越大，显示的画面越细腻，显示的立体效果更好。其中，c＝s*n；也就是说，显示面板200的一帧周期与显示面板200旋转一圈显示的帧数的乘积等于显示面板200的旋转周期。

根据视觉暂留原理，显示面板200的旋转周期c≤0.5时，即显示面板200的旋转周期小于等于0.5秒/圈时，才能够呈现较好的显示效果。本实施例中的显示面板200的旋转周期小于等于0.4秒/圈，即c≤0.4，能够呈现出更好的显示效果。

如图11所示，显示面板200为单面显示，显示面板200位于角度9时，位于角度7处的观看者不能观看到显示面板200的显示图形，仅能看到显示背板；也就是说，当显示面板200为单面显示时，显示面板200旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，位于任意观看角度的观看者，仅能观看到n/2帧平面图形，观看者所观看到的立体图形为n/2个平面图形共同构成。

如图12所示，显示面板200为双面显示，显示面板200位于角度9时，位于角度7处的观看者不能观看到显示面板200正面的显示图形，但是能够看到显示面板200背板的显示图形；也就是说，当显示面板200为双面显示时，显示面板200旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，位于任意观看角度的观看者，均能观看到n帧平面图形，观看者所观看到的立体图形为n个平面图形共同构成。也就是说，在显示面板200的旋转周期、一帧周期一致的情况下，观看者观看到的双面显示面板200的平面图形帧数时单面显示面板200的2倍，若想获得相同的显示效果，可选择降低显示面板200的一帧周期，和/或选择降低显示面板200的旋转周期，以使得观看者所观看的平面图形为n/2帧，即可实现相同的显示效果。

本实施例中，上述显示面板200还可设置为双面显示，优选为双面OLED显示面板200；当上述显示面板200为双面显示时，则对应关系则是2c＝s*n，则能够以较低的一帧周期和较低的旋转周期、实现相同的显示效果；上述双面OLED显示面板200的厚度需要尽量做薄，以降低因显示面板200厚度带来的显示缺陷。

如图13所示，本实施例中的三维显示装置，还包括透明壳体300，显示面板200设置在所述透明壳体300的腔体内，透明壳体300与所述驱动机构400连接，由驱动机构400驱动以驱动轴500为中心旋转。

具体操作中，上述透明壳体300的内部设置有用于容纳显示面板200的腔体，显示面板200安装在透明壳体300的内部；上述透明壳体300的端面连接有驱动轴500，驱动轴500与透明壳体300的轴线重合；上述驱动机构400用于驱动透明壳体300绕驱动轴500旋转；上述驱动机构400可以包括电机。

本实施例中，上述透明壳体300具有光滑表面，上述光滑表面的设置，能够有效减少转动时的空气阻力，能够有效提高透明壳体300的运行稳定性，进而能够有效保障显示面板200的结构稳定性。

本实施例中，上述透明壳体300的横截面优选为圆形，上述横截面为圆形的设置，表明透明壳体300为旋转体，如圆柱体、球体等类似的结构；上述旋转体的设置，能够极大的降低透明壳体300转动过程中的空气阻力，能够保证透明壳体300具有最佳的运行稳定性。

本实施例中，上述透明壳体300可以为玻璃壳体，也可以为塑料壳体，也可以为其他材料的壳体，以能够实现透明显示的效果为准；具体操作中，上述透明壳体300优选为亚力克壳体，上述亚克力壳体具有较好的透明性、化学稳定性和易加工等特性。

具体操作中，上述透明壳体300的质量具有均匀分布的特性，即上述透明壳体300的质量具有均一性，上述质量分布均匀的透明壳体300，能够有效保证透明壳体300转动过程中的速度稳定，能够有效避免因质量分布不均造成的速度波动，进而有效减少驱动机构400中的电机功耗。

本实施例中，上述透明壳体300的轴线与显示面板200的中心线重合。

具体操作中，上述显示面板200的中心线重合于透明壳体300的轴线，能够有效保证显示画面能够完全围绕透明壳体300的轴线旋转，能够有效提高显示画面的显示效果，能够有效避免因显示画面与透明壳体300的轴线之间的偏差所带来的显示缺陷。

本实施例中，上述显示面板200连接有控制系统、供电系统，上述控制系统和供电系统可选择内置在显示面板200内部，也可以设置在显示面板200外部，并隐藏在透明壳体300内部；上述控制系统包括控制器等部件，上述供电系统包括电源、电源线等部件。

具体操作中，上述控制器与驱动机构400的电机连接，控制器与电机之间可以为有线连接，即通过电路连接，上述电路可设置在驱动轴500的内部；上述控制器与电机之间也可以无线连接，即通过蓝牙模块连接。

本实施例中，三维显示装置还包括用于检测显示面板200转速的转速检测机构，上述显示面板200用于根据转速检测机构的检测值显示相应的图像；上述转速检测机构可设置在所述驱动机构的驱动轴处，和/或设置在所述透明壳体处，如设置在透明壳体的端面处。

具体操作中，上述转速检测机构可以为转速传感器，转速传感器可设置在驱动轴500处，以检测驱动轴500的转速，也可以设置在透明壳体300的端面处，以检测透明壳体300的转速；需要说明的是，上述驱动轴500的转速、透明壳体300的转速相同，等同于显示面板200的转速。需要说明的是，上述控制器可用于接收电机的转速信号，通过上述转速信号直接确定当前电机的转速，以省去相关转速检测机构的设置。

本实施例中，上述显示面板200的旋转周期为c秒/圈；所述显示面板200旋转一圈显示的帧数为n帧/圈；所述显示面板200的一帧周期为s秒/帧，c＝s*n；即，显示面板200的一帧周期与显示面板200旋转一圈显示的帧数的乘积等于显示面板200的旋转周期。

本实施例中的显示面板200为OLED面板，60≤n≤100，0.25≤s≤0.45。

具体操作中，上述显示面板200的一帧周期优选为0.005秒/帧，上述显示面板200的显示帧数优选为80帧/圈，上述显示面板200的旋转周期优选为0.4秒/圈。上述优选设置的显示面板200的相关参数，能够有效保证显示出的立体图形具有较高的质量，用户体验最好。

需要说明的是，上述显示面板200内部的控制器，可单独根据转速检测机构，实现相应的画面控制显示；首先确定显示面板200的初始位置，进而可根据旋转速度，以及相应的运算确定显示面板200任意时间内的所处位置，可确定显示面板200的所处角度，控制器可控制显示面板200显示与当前角度匹配的平面图形。

本实施例中，三维显示装置还包括用于检测显示面板200角度的角度检测机构，显示面板200用于根据角度检测机构的检测值显示相应的图像，上述角度检测机构可设置在所述显示面板200的内部，和/或设置在所述驱动机构的驱动轴处，和/或设置在透明壳体处。

具体操作中，上述角度检测机构包括角度传感器，优选为陀螺仪，上述陀螺仪可设置在显示面板200的内部，上述陀螺仪能够实现显示面板200的所处位置的角度检测操作，控制器可通过显示面板200的当前角度位置，控制显示面板200显示当前角度所对应的平面图形，进而实现角度与平面图形之间的匹配。另外，上述角度检测机构也可设置在驱动轴500处，上述控制器可直接通过检测驱动轴500的旋转角度，也可判断出当前显示面板200的位置角度。

需要说明的是，上述显示面板200内部的控制器，也可以单独根据角度检测机构，实现相应的画面控制显示，即通过角度检测机构可直接获得显示面板200的所处角度，进而控制器可控制显示面板200显示与当前角度匹配的平面图形。

本实施例中，上述显示面板200内部的控制器，也可通过转速检测机构和角度检测机构的配合，实现相应的画面控制显示，通过上述转速检测机构的检测值确定显示面板200相互匹配的一帧周期，即确定显示面板200显示一帧图形的时间，并结合角度检测机构的检测值，共同实现相应的画面控制显示。

如图13所示，本实施例中，上述三维显示装置还可以包括支撑座600。

具体操作中，上述透明壳体300水平设置，即透明壳体的300的旋转轴水平设置；支撑座600可包括位于透明壳体300两侧的两个部分，两个部分共同实现透明壳体300的支撑操作；上述支撑座600可通过支撑驱动轴500，实现透明壳体300的支撑，支撑座600可设置对应的轴承，即可实现驱动轴500的支撑操作；上述支撑座600也可通过支撑电机，实现透明壳体300的支撑操作。

实施例二：

本发明实施例二提供了一种三维显示装置，主体结构与实施例一类似，关于主体结构的具体设置请参见实施例一中的记载，此次旨在阐述两者之间的区别。

如图14所示，本实施例中，上述透明壳体300竖直设置，即透明壳体的旋转轴竖直设置，支撑座600为设置在透明壳体300下方的底座；上述支撑座600也可通过设置对应的轴承，即可实现驱动轴500的支撑操作。

需要说明的是，上述透明壳体300也可以倾斜设置，如透明壳体300的旋转轴与水平面之间的夹角为30°或45°，本领域的技术人员可根据实际情况选择相应的设置角度。

实施例三：

本发明实施例三提供了一种应用于实施例一或实施例二中记载的三维显示装置的三维显示方法；包括

显示面板以驱动轴为中心旋转，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，在旋转过程中呈现三维效果的影像。

本实施例中，上述显示面板根据显示面板的位置角度和/或旋转速度，显示相应的平面图像。

本实施例中，上述显示面板可以为单面显示面板，所述显示面板的旋转周期为c秒/圈，显示面板的一帧周期为s秒/帧，显示面板旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，c＝s*n。

本实施例中，上述显示面板还可以为单面显示面板，所述显示面板包括双显示面板，所述显示面板的旋转周期为c秒/圈，显示面板的一帧周期为s秒/帧，显示面板旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，2c＝s*n。

在本申请的描述中，术语“设置”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域的技术人员应该明白，虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种三维显示装置，其特征在于，包括显示面板和驱动机构；

驱动机构，与所述显示面板连接，用于驱动所述显示面板以驱动轴为中心旋转；

显示面板，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，使观看者观看到具有三维效果的影像。

2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其特征在于，还包括透明壳体；

所述显示面板设置在所述透明壳体的腔体内，所述透明壳体与所述驱动机构连接，由所述驱动机构驱动以驱动轴为中心旋转。

3.根据权利要求2所述的三维显示装置，其特征在于，

所述透明壳体具有光滑表面，所述透明壳体包括玻璃壳体或塑料壳体，所述透明壳体设置为旋转体。

4.根据权利要求3所述的三维显示装置，其特征在于，

所述透明壳体的轴线、显示面板的中心线均与所述驱动轴的轴线重合。

5.根据权利要求2或3或4所述的三维显示装置，其特征在于，还包括角度检测机构；

所述角度检测机构包括角度传感器，所述角度传感器设置在所述显示面板的内部，和/或所述驱动机构的驱动轴处，和/或所述透明壳体处；

所述显示面板用于根据所述角度检测机构的检测值显示相应的图像。

6.根据权利要求2或3或4所述的三维显示装置，其特征在于，还包括转速检测机构；

所述转速检测机构包括转速传感器，所述转速传感器设置在所述驱动机构的驱动轴处，和/或设置在所述透明壳体处；

所述显示面板用于根据所述转速检测机构的检测值显示相应的图像。

7.一种三维显示方法，包括：

显示面板以驱动轴为中心旋转，用于根据旋转位置显示相应的平面图像，在旋转过程中呈现三维效果的影像。

8.根据权利要求7所述的三维显示方法，其特征在于，

所述显示面板根据所述显示面板的位置角度和/或旋转速度，显示相应的平面图像。

9.根据权利要求7或8所述的三维显示方法，其特征在于，

所述显示面板包括单面显示面板，所述显示面板的旋转周期为c秒/圈，显示面板的一帧周期为s秒/帧，显示面板旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，c＝s*n。

10.根据权利要求7或8所述的三维显示方法，其特征在于，

所述显示面板包括双显示面板，所述显示面板的旋转周期为c秒/圈，显示面板的一帧周期为s秒/帧，显示面板旋转一圈显示的帧数为n帧/圈，2c＝s*n。