CN109031677B - 电子设备及其投影方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电子设备。该电子设备包括中空结构的本体和设置于该本体中的显示组件，中空结构的本体包括具有透视结构的多个侧壁，显示组件包括图像源与投影组件。图像源用于产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束，投影组件用于投射多个投影光束至多个侧壁的透视结构处，以分别在多个侧壁投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示。本公开还提供了一种电子设备的投影方法。

Description

电子设备及其投影方法

技术领域

本公开涉及一种电子设备及其投影方法。

背景技术

随着人工智能的发展，智能电子设备在人们生活中变得越来越普及。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现现有技术中的智能电子设备虽然支持人机交互的语音交互及可视化交互，但可视化交互提供的视觉信息往往只是二维平面的显示信息，与人们现实生活感知到的三维视觉信息有所不同，因此使得提供的视觉信息不够形象与直接，给用户的使用带来较差的体验感。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种电子设备，该电子设备包括中空结构的本体和设置于该本体中的显示组件，中空结构的本体包括具有透视结构的多个侧壁，显示组件包括图像源与投影组件。图像源用于产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束，投影组件用于投射多个投影光束至多个侧壁的透视结构处，以分别在多个侧壁投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示。

可选地，上述图像源包括分别与多个侧壁相对设置的多个显示器，多个显示器中的每一个产生与多个方向的视图中一个方向的视图对应的一个投影光束，不同显示器产生与不同方向的视图对应的投影光束。

可选地，上述投影组件包括与多个显示器相对应的多个光波导，每个光波导中设置有耦入光栅和耦出光栅，耦入光栅设置于光波导的靠近相对应的显示器的一端，用于衍射一个投影光束，以将该一个投影光束耦合进入光波导；耦出光栅设置于光波导的远离相对应的显示器的一端，用于再次衍射该一个投影光束，以将该一个投影光束投射至与相对应的显示器相对设置的侧壁的透视结构处。

可选地，上述多个光波导中的至少一个光波导中还设置有扩展光栅，该扩展光栅设置于耦入光栅与耦出光栅之间，用于在第一方向扩展经由耦入光栅衍射后的投影光束，耦出光栅还用于在与第一方向垂直的第二方向扩展经由扩展光栅扩展后的投影光束。

可选地，上述投影组件包括：形成多棱锥结构的多个等腰三角形镜片，该多个等腰三角形镜片分别与多个显示器相对设置，每个等腰三角形镜片用于反射与其相对设置的显示器产生的一个投影光束，以将该一个投影光束投射至与产生该一个投影光束的显示器相对设置的侧壁的透视结构处；或者上述投影组件包括一个等腰三角形镜片与旋转机构，旋转机构用于固定等腰三角形镜片的一个顶点与图像源的中心位于同一竖直轴，另外两个顶点位于同一水平面，并带动等腰三角形镜片以竖直轴为转轴转动，以在等腰三角形镜片转动到与多个显示器中的任一个显示器相对应的位置时，将该任一个显示器产生的投影光束投射至与该任一个显示器相对设置的侧壁的透视结构处。

可选地，上述多个等腰三角形镜片或上述一个等腰三角形镜片镀有分光膜；并且/或者，上述多个等腰三角形镜片中的一个或多个三角形镜片，或上述一个等腰三角形镜片为平面镜、球面镜、非球面镜或自由曲面镜。

可选地，上述电子设备还包括摄像设备和处理器，摄像设备用于获取用户图像，处理器用于根据一个或多个用户特征，获取与所述一个或多个用户特征匹配的音频和/或三维图像，其中，在处理器获取得到三维图像的情况下，处理器还用于根据该三维图像，得到三维图像的多个方向的视图，以使图像源显示该多个方向的视图并产生多个投影光束，实现三维图像的三维显示；该一个或多个用户特征由摄像设备或处理器根据用户图像识别得到，一个或多个用户特征包括以下至少之一：用户手势、用户年龄、用户性别或用户距离本体的距离

根据本公开的实施例，上述电子设备还包括语音采集阵列和处理器，语音采集阵列用于采集语音信息；处理器用于识别该语音信息，并获取与该语音信息匹配的音频和/或三维图像，其中，在处理器获取得到三维图像的情况下，处理器还用于根据该三维图像，得到三维图像的多个方向的视图，以使图像源显示多个方向的视图并产生多个投影光束，实现三维图像的三维显示。

本公开的另一个方面提供了一种电子设备的投影方法，该电子设备包括具有透视结构的多个侧壁，该投影方法包括：获取三维图像的多个方向的视图；产生与该多个方向的视图一一对应的多个投影光束；以及投射该多个投影光束至多个侧壁的透视结构处，以分别在多个侧壁投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示。

可选地，上述投影方法还包括：获取用户图像；基于该用户图像，识别得到一个或多个用户特征；以及根据该一个或多个用户特征，获取与该一个或多个用户特征匹配的三维图像，其中，上述一个或多个用户特征包括以下至少之一：用户手势、用户年龄、用户性别或用户距离电子设备的距离。

本公开的另一个方面提供了一种电子设备，该电子设备包括具有透视结构的多个侧壁、图像源、投影组件、一个或多个处理器及存储装置，图像源用于产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束；投影组件用于投射多个投影光束至电子设备本体的侧壁的透视结构处，以分别在多个侧壁投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示；存储装置用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器获取三维图像的多个方向的视图供图像源产生投影光束。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结果附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的电子设备及其投影方法的应用场景图；

图2A～图2B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的结构示意图；

图3A～图3B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备中投影组件的结构示意图；

图4A～图4B示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备中投影组件的结构示意图；

图5A～图5B示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备的结构示意图；

图6A示意性示出了根据本公开实施例的电子设备根据用户手势显示图像的示意图；

图6B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备根据用户距离本体距离显示图像的示意图；

图7A～图7B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的投影方法的流程图；

图8示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备的方框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

本公开的实施例提供了一种电子设备及其投影方法。所述电子设备包括中空结构的本体和设置于该本体中的显示组件，中空结构的本体包括具有透视结构的多个侧壁，显示组件包括图像源与投影组件。图像源用于产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束，投影组件用于投射多个投影光束至多个侧壁的透视结构处，以分别在多个侧壁投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示。

通过以上方式，本公开实施例提供的电子设备通过显示组件的设置，可使得电子设备本体的多个侧壁显示三维图像的多个方向的视图，从而使得用户视觉上看到的是三维图像的三维显示，相较于现有技术中二维显示的电子设备，可以使得人机交互更加形象和直接，给用户带来较好的体验感。

图1示意性示出了根据本公开实施例的电子设备及其投影方法的应用场景。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1所示，该应用场景10包括电子设备100、用户200和云端系统300，电子设备100与云端系统300之间通过网络通信，该网络例如可以是无线通信链路。

用户200可以与电子设备100进行人机交互，以使电子设备100播放与用户需求相关的音频、图片和/或视频、播报查询的信息(例如天气预报、购物信息等)，或者对智能家居设备进行控制(比如打开窗帘、设置冰箱温度、调节热水器水温等)。

电子设备100可以是具有图像显示功能的各种电子设备，包括但不限于智能音箱、智能电视、智能可穿戴设备(例如智能手表)、智能厨具和/或智能医疗设备等。

电子设备100可以是具有语音识别功能和/或图像识别功能的电子设备，该电子设备100通过识别用户200的语音或手势，可以自云端系统300获取与用户需求相关的音频信息、视频信息或图片等，以进行上述的播放、播报和控制操作。

根据本公开的实施例，该电子设备100具体可包括本体110和显示组件120，本体110具有透视结构的多个侧壁111，显示组件120用于将三维图像400的多个方向的视图投影至多个侧壁111，以在该多个侧壁111显示该多个方向的视图的投影，从而给用户以观看到三维图像400的三维显示的观感。可以理解的是，参考图1中的三维图像仅作为示例以利于理解本公开，本公开对该三维图像的内容不作限定。

根据本公开的实施例，该电子设备100例如还可以获取用户200相对于其的位置信息，从而改变其播放的图像信息或该图像信息的尺寸大小，以使得该图像信息的显示符合用户需求。

本公开的实施例的云端系统300例如可以存储有各种需求的信息(例如音频、视频、图像信息等)，以供电子设备100调用。可以理解的是，在一些实施例中，参考图1的应用场景也可以不具有云端系统300，只要电子设备100本地具有存储功能，以存储各种需求信息。

需要说明的是，本公开实施例所提供的电子设备例如可以是参考图1中的电子设备100。相应地，本公开实施例所提供的电子设备的投影方法一般可以由电子设备100执行。

应该理解，图1中的电子设备的结构和类型仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意结构和类型的电子设备。

图2A～图2B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的结构示意图。

如图2A～图2B所示的透视结构，本公开实施例的电子设备100包括中空结构的本体110和设置于该本体110中的显示组件120。

其中，本体110包括具有透视结构的多个侧壁111，该多个侧壁111除透视结构外的其他部分例可以为非透视结构，以将本体110内部的各硬件结构隐藏起来，使得电子设备100的外观较为美观。具体地，如图2A所示，上方部分结构为非透视结构，以隐藏显示组件的部分结构，下方部分结构为透视结构，以便于用户通过该透视结构看到三维图像的三维显示。

其中，显示组件120包括图像源121和投影组件122，图像源121用于产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束，投影组件122用于投射多个投影光束至多个侧壁111的透视结构处，以分别在多个侧壁111投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示。

根据本公开的实施例，图像源121例如可以是投影光机，具体地，该图像源121例如可以是以下至少一种：数字光处理机(DLP)、发光二极管、有机发光二极管、微发光二极管(Micro LED)、微有机发光二极管(Micro OLED)、激光源、液晶显示器、LCOS投影机等。

根据本公开的实施例，如图2A所示，该图像源121例如可以包括分别与多个侧壁相对设置的多个显示器，该多个显示器中的每一个产生与多个方向的视图中一个方向的视图对应的一个投影光束，不同显示器产生与不同方向的视图对应的投影光束。具体地，如图2A所示，位于左侧的显示器与左侧侧壁相对设置，用于产生与三维图像的左视图对应的投影光束；位于右侧的显示器与右侧侧壁相对设置，用于产生与三维图像的右视图对应的投影光束；同理，位于前侧的显示器与前侧侧壁相对设置，用于产生与三维图像的主视图对应的投影光束；而位于后侧的显示器与后侧侧壁相对设置，用于产生与三维图像的后视图对应的投影光束。可以理解的是，参考图2A中的结构仅作为示例以利于理解本公开，本公开对此不作限定，例如本体110例如还可具有任意多个侧壁，图像源包括的显示器的个数与本体110的侧壁111的个数相同，且多个显示器分别与多个侧壁相对设置，每个显示器产生的投影光束对应的三维图像的视图的方向与相对的侧壁的方向相对应。

根据本公开的实施例，如图2B所示，该图像源例如可以包括一个显示器，该显示器具有分屏显示功能，且该显示器各个分屏的交点与投影组件122的中心上下对应，且各个分屏分别与投影组件用于分别投影多个投影光束的各个部分相对设置。具体地，如图2B所示，该显示器例如可以分为四个分屏，该显示器的显示面例如为矩形，则该四个分屏可以通过将显示面的两个对角斜线划分得到。相应地，投影组件122例如可以具有四个相同倾斜角度的三角形的投影面，该四个投影面具有共同的顶点，该四个投影面的顶点应该与显示器的显示屏中两个对角斜线的交点上下对应，且投影组件的四个投影面分别与本体110的四个侧壁对应，则该显示器的四个分屏中左侧分屏例如可以用于显示三维图像的左视图，以产生左视图对应的投影光束，该左视图的投影光束经由投影组件的左侧投影面投影至左侧侧壁，类似的，显示器的四个分屏中右侧分屏用于显示三维图像的右视图，前侧分屏用于显示三维图像的主视图，后侧分屏用于显示三维图像的后视图，以分别经由投影组件，将该右视图、主视图和后视图分别投影至右侧壁、前侧壁和后侧壁。可以理解的是，上述图像源与投影组件的结构和设置位置仅作为示例以利于理解本公开，本公开对此不作限定。

根据本公开的实施例，该图像源例如可以通过显示三维图像的多个方向的视图，以产生与该多个方向的视图一一对应的多个投影光束；该图像源例如还可以不显示三维图像的多个方向的视图，而直接通过电流等控制产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束。

通过上述实施例可知，本公开实施例提供的电子设备通过显示组件120中图像源121和投影组件122的设置，可以使得本体110的不同侧壁显示三维图像的不同方向的视图，使得用户在看该本体110的透视结构部分时，视觉上看到的为三维图像的三维显示，则相较于现有技术中的二维显示，可以使得人机交互更加形象和直接。

图3A～如3B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备中投影组件的结构示意图。

如图3A～图3B所示，参考图2A中的投影组件122具体可包括与图像源121的多个显示器相对应的多个光波导，每个光波导中设置有耦入光栅1221和耦出光栅1222。

其中，如图3A～图3B的左侧图所示，耦入光栅1221设置于光波导的靠近相对应的显示器的一端，具体地，该耦入光栅1221与显示器例如可以相对设置于本体110的非透视结构部分，以衍射与其对应设置的显示器产生的投影光束，将该投影光束耦合进光波导。

其中，如图3A～图3B的左侧图所示，耦出光栅1222设置于光波导的远离相对应的显示器的一端，具体例如可以位于本体110的透视结构部分，用于再次衍射显示器产生的投影光束，以将该显示器产生的投影光束投射至与该显示器相对设置的侧壁111的透视结构处。

根据本公开的实施例，如图3A的右侧图所示，为该耦入光栅1221与耦出光栅1222的具体结构及投影光束500传播的示意图。具体地，该耦入光栅1221具体可以为透射光栅，以对位于该耦入光栅上方相对设置的显示器产生的投影光束500的透射光进行衍射后射入光波导。图3A中的耦出光栅1222具体例如可以是“鱼骨型”光栅，即以中间的脊向两侧延伸的结构，以对经由耦入光栅衍射后的投影光束500的反射光进行衍射，射出光波导后投射至与显示器相对设置的侧壁的透明结构处。可以理解的是，上述耦入光栅与耦出光栅的结构仅作为示例以利于理解本公开，本公开对此不作限定，该耦入光栅与耦出光栅例如还可以集成在光学芯片上，以整体形成所述光波导。

根据本公开的实施例，耦入光栅1221的具体设置要求只要保证不同波长的投影光束经由该耦入光栅1221衍射后，能够在波导内部发生全内反射，即衍射角度大于全内反射临界角即可，同样，耦出光栅1222的具体设置要求只要保证经由光波导全反射后的投影光束经由该耦出光栅1222再次衍射后，能够投射到侧壁111的透视结构处即可。

根据本公开的实施例，如图3B的左侧示意图所示，多个光波导中的至少一个光波导中还可以设置有扩展光栅1223。该扩展光栅设置于光波导的耦入光栅1221与耦出光栅1222之间。根据本公开的实施例，该耦入光栅、扩展光栅和耦出光栅可以整体集成于光学芯片上，以整体形成所述光波导。

根据本公开的实施例，该扩展光栅1223的周期分布方向例如可以与所述耦入光栅1221的周期分布方向呈一定夹角，具体如参考图3B中右上方示意图或右下方示意图中投影组件的结构所示，以将经由耦入光栅1221衍射后的投影光束进行反射型的衍射，实现该投影光束在第一方向的扩展，其中，所述第一方向例如可以为水平方向。

根据本公开的实施例，显示器应设置于相对于参考图3B所示的前方或后方，该显示器产生的投影光束500经由耦入光栅1221衍射后，射入扩展光栅1223，以在该扩展光栅1223处发生多次反射后射入耦出光栅1222，从而实现投影光束在第一方向的扩展。

根据本公开的实施例，耦出光栅1222例如还可以在与第一方向垂直的第二方向扩展经由扩展光栅1223扩展后的投影光束。该耦出光栅1222的周期分布方向例如可以与耦入光栅1221平行，或者垂直于扩展光栅1223的周期分布方向。

本公开实施例通过合理的设计扩展光栅与耦出光栅，可以使得投影光束在相互垂直的两个方向扩展，从而使得该投影光束经由耦出光栅再次衍射后投射到本体侧壁的透视结构处时，提高投射的面积，从而扩大投射的多个方向视图的有效显示面积，使得用户在较大的空间范围内均能够看到三维图像的三维显示。

图4A～图4B示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备中投影组件的结构示意图。

如图4A所示，本公开实施例的投影组件122例如可以包括形成多棱锥结构的多个等腰三角形镜片1224。该多个等腰三角形镜片1224的个数与所述本体110包括的侧壁111的个数相同，且多个等腰三角形镜片分别与图像源121包括的与多个侧壁相对设置的多个显示器相对设置。

根据本公开的实施例，对于图像源为具有分屏功能的一个显示器的情况，该多个等腰三角形的设置则如图2B所示，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，该多个等腰三角形镜片例如可以镀有分光膜，以提高投影光束的反射率，从而提高三维图像的多个视图投影的清晰度。根据本公开的实施例，多个等腰三角形镜片中的一个或多个例如可以为平面镜、球面镜、非球面镜或自由曲面镜，具体只要保证该镜片的投影为等腰三角形，且该多个等腰三角形具有共同的顶点，能够将投影光束投射到本体侧壁的透视结构处即可。

根据本公开的实施例，该多个等腰三角形镜片中的每一个用于反射与其相对设置的显示器产生的投影光束，以将该投影光束投射至与该显示器相对设置的侧壁的透视结构处，得到三维图像的一个方向的视图的投影。具体地，该多棱锥结构例如为四棱锥，组成该四棱锥的左侧的等腰三角形镜片用于反射与其对应的显示器产生的与三维图像的左视图对应的投影光束，从而使得本体110的左侧壁的透视结构处投影显示的为三维图像的左视图；相应地，右侧壁、前侧壁和后侧壁的透视结构处投影得到的分别为三维图像的右视图、主视图和后视图，从而使得用户在观看本体110的透视结构部分时，视觉上看到的为三维图像的三维显示。可以理解的是，上述四棱锥结构的投影组件仅作为示例以利于理解本公开，本公开对多棱锥结构的棱数不作限定，例如，该多棱锥结构例如还可以为三棱锥等。

如图4B所示，该投影组件122例如可以包括一个等腰三角形镜片1225与旋转机构1226。

其中，旋转机构1226用于固定该等腰三角形镜片1225，并使该等腰三角形镜片1225的一个顶点(如参考图4B中的顶点A)与图像源121的中心位于同一竖直轴，而另外两个顶点(如参考图4B中的顶点B、C)位于同一水平面。根据本公开的实施例，所述顶点A具体例如可以为等腰三角形镜片1225的两个腰的交点。

根据本公开的实施例，该旋转机构1226例如可以在外力(电机等)的驱动下以等腰三角形镜片1225的顶点A所在竖直轴为转轴高速旋转，以带动等腰三角形镜片1225以所述转轴转动，则在该等腰三角形镜片1225转动到与图像源121的多个显示器中的任一个显示器相对应的位置时，即可将该任一个显示器产生的投影光束投射至与该显示器相对设置的侧壁111的透视结构处。

根据本公开的实施例，该投影组件122还可以投影如图2B所示的图像源产生的投影光束，则相应地，只需将图4B的投影组件122替代参考图2B中的多棱锥结构即可。

根据本公开的实施例，该等腰三角形镜片1225例如可以镀有分光膜，以提高投影光束的反射率，从而提高多个视图投影的清晰度。根据本公开的实施例，该等腰三角形镜片例如可以为平面镜、球面镜、非球面镜或自由曲面镜，只要保证该镜片的投影为等腰三角形，并可将图像源的投影光束投射至侧壁111的透视结构处即可。

图5A～图5B示意性示出了根据公开另一实施例的电子设备的结构示意图。图6A示意性示出了根据本公开实施例的电子设备根据用户手势显示图像的示意图；图6B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备根据用户距离本体距离显示图像的示意图。

如图5A所示，本公开实施例的电子设备100例如还可以包括摄像设备130和处理器140。根据本公开的实施例，该摄像设备130例如可以与处理器140交互。为了使得此处的摄像设备130和处理器140更好的体现在图5A中，此处的图5A中忽略了显示组件120，但本公开实施例的电子设备可以包括参考图2A～图4B中描述的任一结构的投影组件。

其中，摄像设备130用于获取用户图像；处理器140用于根据一个或多个用户特征，获取与一个或多个用户特征匹配的音频和/或三维图像。

根据本公开的实施例，在处理器140获取得到三维图像的情况下，处理器140还用于根据该三维图像，得到三维图像的多个方向的视图，以使图像源显示并产生所述多个投影光束，实现三维图像的三维显示。

根据本公开的实施例，一个或多个用户特征例如可以是由摄像设备130识别其获取的用户图像得到，则摄像设备130例如可以是具有图像识别功能的深度摄像头或智能摄像设备，则摄像设备130例如可以通过与处理器140的通信连接，将该识别得到的一个或多个特征发送给处理器140。

根据本公开的实施例，上述的一个或多个用户特征例如还可以是处理器140识别摄像设备130获取的用户图像得到的，则摄像设备130例如可以通过与处理器140的通信连接，将获取的用户图像发送给处理器。

根据本公开的实施例，一个或多个用户特征例如可以包括用户手势，通过摄像设备获取的用户图像及对该图像的分析能够得到该用户手势，则处理器能够识别该用户手势(例如识别得到该手势为切换当前播放歌曲/当前显示图像/当前播放视频的手势)，并根据识别得到的信息生成获取指令，以自服务器或云端系统获取与该用户手势相对应的三维图像(此处的三维图像还可以为三维视频)或音频，若获取的为三维图像，则由处理器140对该三维图像处理得到多个方向的视图，并将该多个方向的视图发给图像源以进行显示并产生多个投影光束，实现该三维图像的三维显示，若获取的为音频(例如歌曲)，则直接播放。可以理解的是，上述用户手势仅作为示例以利于理解本公开，本公开对此不作限定，例如，该用户手势还可以为放大/缩小当前显示图像，或增大/减小播放音量的手势，此种情况，则由处理器直接对当前显示图像或当前播放音量进行调节，而无需与服务器或云端系统交互。

如图6A所示，为用户特征为用户手势的情况下，电子设备根据该用户特征更改显示图像的示意图，具体地，当用户的手势如图6A中的上方示意图所示的410时，该电子设备显示的三维图像为图像510，即人双腿站立的图像；而当用户的手势更改为图6A中的下方示意图所示的420时，该电子设备显示的三维图像则更改为图像520，即人单腿抬起的图像，因此，本公开实施例的电子设备可以在一定程度上增加人机交互的趣味性。

根据本公开的实施例，该一个或多个用户特征例如可以包括用户信息特征，该用户信息特征例如可以包括用户年龄、用户性别等。具体地，通过摄像设备130或处理器140对获取的用户图像的识别，例如可以得到用户的面部特征，则通过处理器140对该面部特征的分析(例如可以通过处理器140中神经网络进行处理)，即可得到获取的用户图像中用户的年龄，性别等用户信息特征，则处理器140即可根据该用户信息特征生成获取指令，以自服务器或云端系统获取与该用户特征匹配的三维图像或音频(例如若用户信息特征中用户年龄为10岁，获取的三维图像则可以为卡通动漫图像或动漫视频的画面，获取的音频例如可以为动漫主题曲或动漫视频的配音)，并对获取的信息中存在的三维图像进行分析处理，以得到该三维图像的多个方向的视图，用于使图像源显示并产生多个投影光束，实现三维图像的三维显示(若该三维图像为视频中的图像，同样可以实现视频的三维显示)。

根据本公开的实施例，该一个或多个用户特征例如还可以包括用户距离本体的距离。具体地，通过摄像设备130或处理器140对获取的用户图像的识别，具体例如可以通过识别用户图像在摄像设备130拍摄图像中的坐标范围，即可判断得到用户距离本体的距离，则处理器140通过分析该用户距离本体的距离的特征判断用户距离本体较远时，处理器140可以自动放大当前的显示图像和/或自动增大播放音量。可以理解的是，上述根据用户距离本体的距离调节显示图像和/或播放音量的大小仅作为示例以利于理解本公开，本公开对此不作限定，例如，还可以根据用户距离本体的距离的大小，显示不同的图像，具体地，如图6B所示，，当判断得到用户距离本体的距离较远时，则可以显示较为夸张的图像(具体例如可以为图6B中上方示意图中人单腿抬起，双臂张开的图像)，以吸引用户走进电子设备本体；而当用户走进后，则显示正常图像(具体例如可以为图6B中下方示意图中人双腿站立，双臂自然放下的图像)。

可以理解的是，上述用户特征仅作为示例以利于理解本公开，本公开对此不作限定，例如，该用户特征还可以为用户的穿着习惯，则处理器140可以根据用户的穿着习惯自服务器或云端系统获取相应的产品图像等，以向用户推荐商品。

综上可知，本公开实施例通过获取用户图像，并根据对该用户图像进行识别得到的一个或多个用户特征，来获取展示的三维图像或播放的音频，从而可以使得电子设备展示或播放的内容符合用户需求，且同时可以增加人机交互的趣味性，提高电子设备的智能性。

如图5B所示，本公开实施例的电子设备除了参考图5A描述的处理器140外，例如还可以包括语音采集阵列150。为了使得此处的语音采集阵列150更好的体现在图5B中，此处的图5B忽略了显示组件120和处理器140，但本公开实施例的电子设备可以包括参考图2A～图4B中描述的任一结构的投影组件，处理器140可以为参考图5A中的处理器140。

根据本公开的实施例，上述语音采集阵列150例如可以是环形麦克，用于采集语音信息，该语音信息例如可以是用户的语音信息。处理器140例如还可以用于识别该语音信息，并获取与该语音信息匹配的音频和/或三维图像，当处理器获取的为音频时，则由电子设备直接播放；若获取的为三维图像时，则该处理器140还用于根据该三维图像，得到三维图像的多个方向的视图，以使所述图像源显示多个方向的视图并产生多个投影光束，实现三维图像的三维显示，该处理器140对三维图像的具体处理可参见对参考图5A的描述，在此不再赘述。

综上可知，本公开实施例的电子设备可以实现与用户的语音交互，以向用户提供与用户需求匹配的音频和/或视频等。

根据本公开的实施例，如图5B所示，本公开实施例的电子设备100例如还可以包括扬声器160，以用于播放音频；根据本公开的实施例，处理器140例如还具有对自服务器或云端系统获取的音频进行处理的功能，具体例如可以是对音频信息进行降噪处理，以提高播放音频的音质；根据本公开的实施例，处理器140例如还具有barge-in功能，具体可以为：处理器140在接收到语音采集阵列150采集的语音信息时，则可以自动暂停当前的播放音频(例如播放的音乐)；待该处理器140不再接收到语音采集阵列采集的语音信息时，则继续播放已暂停的音频。

图7A～图7B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的投影方法的流程图。

本公开实施例的电子设备具有透视结构的多个侧壁，其投影方法如图7A所示，包括操作S710～操作730。

在操作S710，获取三维图像的多个方向的视图，该操作例如可以由参考图5A中的处理器140自服务器或云端系统获取三维图像，再根据该三维图像得到该三维图像的多个方向的视图，具体详见参考图5A～图5B中对摄像设备执行，在此不再赘述。

在操作S720，产生与多个方向的视图一一对应的多个投影光束，该操作例如可以由参考图2A或图2B描述的图像源121执行，具体地，该图像源121例如可以通过显示该多个方向的视图来产生多个投影光束，该操作的执行例如可详见对参考图2A或图2B的描述，在此不再赘述。

在操作S730，投射多个投影光束至多个侧壁的透视结构处，以分别在多个侧壁投影显示三维图像的多个方向的视图，得到三维图像的三维显示，该操作例如可以由参考图2A～4B描述的投影组件122执行。具体地，该投影组件通过衍射、反射等原理，将操作S720产生的多个投影光束投射至电子设备的多个侧壁的透视结构处。该操作的执行例如可详见参考图2A～图4B中任一图对投影组件的描述，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，如图7B所示，该电子设备的投影方法例如还可以包括操作S740～操作S760，该操作S740～操作S760例如可以在操作S710之前执行。

其中，在操作S740，获取用户图像，该操作例如可以由参考图5A描述的摄像设备130执行，在此不再赘述。

其中，在操作S750，基于用户图像，识别得到一个或多个用户特征。该一个或多个用户特征例如可以由参考图5A中的摄像设备130识别用户图像得到，或者由参考图5A中的处理器140识别自摄像设备130获取的用户图像得到，该一个或多个用户特征可以包括以下至少一个：用户手势、用户年龄、用户性别或用户距离所述本体的距离等。具体地，该操作S750的执行详见对参考图5A中摄像设备130或处理器140的描述，在此不再赘述。

其中，在操作S760，根据所述一个或多个用户特征，获取与所述一个或多个用户特征匹配的三维图像。该操作例如可以由参考图5A中的处理器140执行，具体为根据该一个或多个用户特征，自服务器或云端系统获取与用户特征匹配的三维图像。具体地，该操作S760的执行详见对参考图5A或图5B中处理器140的描述，在此不再赘述。

综上可知，通过上述描述的电子设备的投影方法，该电子设备可以进行三维图像的三维显示，相较于现有技术中的二维展示，可以使得图像显示更加形象和直接，且该显示的图像可以是根据用户特征获取的，则可以进一步使得电子设备显示的三维图像符合用户需求，使得人机交互更加自然有趣。

图8示意性示出了根据本公开实施例的适于实现上文描述的电子设备的投影方法的电子设备的方框图。图8示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，电子设备800除了包括本体(该本体包括具有透视结构的多个侧壁)外，还包括处理器810、可读存储介质820、图像源830和投影组件840。该电子设备800可以执行根据本公开实施例的方法。其中的图像源830用于产生投影光束，投影组件840用于将投影光束投射至电子设备800的侧壁的透明结构处。

具体地，处理器810例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器810还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器810可以是用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

可读存储介质820，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

可读存储介质820可以包括计算机程序821，该计算机程序821可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器810执行时使得处理器810执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。

计算机程序821可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序821中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括821A、模块821B、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器810执行时，使得处理器810可以执行根据本公开实施例的投影方法中三维图像的获取及处理或其任何变形。

根据本公开的实施例，处理器810可以与图像源830进行交互，以向图像源830提供三维图像的多个方向的视图或其任何变形。

本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线、光缆、射频信号等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (9)

1.一种电子设备，包括：

中空结构的本体，包括具有透视结构的多个侧壁；以及

设置于所述本体中的显示组件，包括：

图像源，产生与三维图像的多个方向的视图一一对应的多个投影光束；以及

投影组件，投射所述多个投影光束至所述多个侧壁的透视结构处，以分别在所述多个侧壁投影显示所述三维图像的多个方向的视图，得到所述三维图像的三维显示，

其中，所述图像源包括：

分别与所述多个侧壁相对设置的多个显示器，该多个显示器中的每一个产生与所述多个方向的视图中一个方向的视图对应的一个投影光束；

所述投影组件包括与所述多个显示器相对应的多个光波导，每个光波导中设置有：

耦入光栅，设置于所述每个光波导的靠近相对应的显示器的一端，用于衍射所述一个投影光束，以将所述一个投影光束耦合进入所述每个光波导；以及

耦出光栅，设置于所述每个光波导的远离相对应的显示器的一端，用于再次衍射所述一个投影光束，以将所述一个投影光束投射至与相对应的显示器相对设置的侧壁的透视结构处。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，不同显示器产生与不同方向的视图对应的投影光束。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述多个光波导中的至少一个光波导中还设置有：

扩展光栅，设置于所述耦入光栅与所述耦出光栅之间，用于在第一方向扩展经由所述耦入光栅衍射后的所述一个投影光束；

所述耦出光栅还用于在与所述第一方向垂直的第二方向扩展经由所述扩展光栅扩展后的所述一个投影光束。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述投影组件包括：

形成多棱锥结构的多个等腰三角形镜片，该多个等腰三角形镜片分别与所述多个显示器相对设置，每个所述等腰三角形镜片用于反射与其相对设置的显示器产生的所述一个投影光束，以将所述一个投影光束投射至与产生所述一个投影光束的显示器相对设置的侧壁的透视结构处；或者

一个等腰三角形镜片与旋转机构，所述旋转机构用于固定所述等腰三角形镜片的一个顶点与所述图像源的中心位于同一竖直轴，另外两个顶点位于同一水平面，并带动所述等腰三角形镜片以所述竖直轴为转轴转动，以在所述等腰三角形镜片转动到与所述多个显示器中的任一个显示器相对应的位置时，将该任一个显示器产生的投影光束投射至与该任一个显示器相对设置的侧壁的透视结构处。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其中：

所述多个等腰三角形镜片或所述一个等腰三角形镜片镀有分光膜；并且/或者

所述多个等腰三角形镜片中的一个或多个三角形镜片，或所述一个等腰三角形镜片为平面镜、球面镜、非球面镜或自由曲面镜。

6.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

摄像设备，获取用户图像；以及

处理器，根据一个或多个用户特征，获取与所述一个或多个用户特征匹配的音频和/或三维图像，

其中，在所述处理器获取得到三维图像的情况下，所述处理器还用于根据该三维图像，得到三维图像的多个方向的视图，以使所述图像源显示所述多个方向的视图并产生所述多个投影光束，实现所述三维图像的三维显示；所述一个或多个用户特征由所述摄像设备或所述处理器根据所述用户图像识别得到，所述一个或多个用户特征包括以下至少之一：用户手势、用户年龄、用户性别或用户距离所述本体的距离。

7.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

语音采集阵列，用于采集语音信息；以及

处理器，用于识别所述语音信息，获取与所述语音信息匹配的音频和/或三维图像，

其中，在所述处理器获取得到三维图像的情况下，所述处理器还用于根据该三维图像，得到三维图像的多个方向的视图，以使所述图像源显示所述多个方向的视图并产生所述多个投影光束，实现所述三维图像的三维显示。

8.一种电子设备的投影方法，所述电子设备包括具有透视结构的多个侧壁，所述方法包括：

获取三维图像的多个方向的视图；

通过与所述多个侧壁相对设置的多个显示器产生与所述多个方向的视图一一对应的多个投影光束，其中，所述多个显示器中的每一个产生与所述多个方向的视图中一个方向的视图对应的一个投影光束；以及

通过与所述多个显示器相对应的多个光波导投射所述多个投影光束至所述多个侧壁的透视结构处，以分别在所述多个侧壁投影显示所述三维图像的多个方向的视图，得到所述三维图像的三维显示，包括：

通过所述每个光波导中设置的靠近所述相对应的显示器的一端的耦入光栅，衍射所述一个投影光束，以将所述一个投影光束耦合进入所述每个光波导；以及

通过所述每个光波导中设置的远离所相对应的显示器的一端的耦出光栅，再次衍射所述一个投影光束，以将所述一个投影光束投射至与相对应的显示器相对设置的侧壁的透视结构处。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

获取用户图像；

基于所述用户图像，识别得到一个或多个用户特征；以及

根据所述一个或多个用户特征，获取与所述一个或多个用户特征匹配的三维图像，

其中，所述一个或多个用户特征包括以下至少之一：用户手势、用户年龄、用户性别或用户距离所述电子设备的距离。

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