CN109246272B - 一种手机用的裸眼3d支架及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机用的裸眼3D支架及其控制方法，包括底座、支架和安装板，底座上安装有滑块和第一驱动机构，第一驱动机构与滑块相连，以驱动该滑块沿底座的滑动，支架安装在滑块上，安装板可转动地安装在支架的上端，支架的上端安装有第二驱动机构，第二驱动机构驱动该安装板转动；安装板的前侧设置有手机安装槽，手机安装槽的开口处盖设有立体光栅板，安装板前侧上部和前侧下部的中间均设置有人眼探测装置，控制器控制第一驱动机构驱动滑块移动和第二驱动机构驱动安装板转动。本发明能够自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

Description

一种手机用的裸眼3D支架及其控制方法

技术领域

本发明涉及裸眼3D手机技术领域，特别是涉及一种手机用的裸眼3D支架及其控制方法。

背景技术

裸眼3D手机是能在手机上显示3D图形及播放所有的3D影片，就是让眼睛看上就像真的一样，眼睛有一个特性就是近大远小，就会形成立体感。这种手机，解决了原始3D技术必须佩带特制眼镜才能够观看的难题，同时让3D技术有了更为广阔的发展空间。

裸眼3D显示技术的主要原理为：人的双眼看到3D效果至少需要2个视点的图像，即看到两个不同的图像，大脑将这两个不同的图像合成，得到3D影像。裸眼3D技术包括光屏障式(Barrier)、柱状透镜式(Lenticular Lens)和指向光源式(Directional Backlight)三种，其中主流的裸眼3D技术是光屏障式，这种技术原理是在屏幕前加了一个狭缝式光栅之后，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。

虽然裸眼式3D技术摆脱了眼镜的束缚，但是其在可视角度和可视距离等方面还存在很多不足，在观看的时候，观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像(3D效果受视角影响较大)，3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种手机用的裸眼3D支架及其控制方法，以自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

一方面，本发明提供了一种手机用的裸眼3D支架，包括：底座，所述底座上安装有滑块和第一驱动机构，所述第一驱动机构与滑块相连，以驱动该滑块沿底座的纵向滑动；支架，所述支架安装在所述滑块上；安装板，所述安装板通过水平轴可转动地安装在所述支架的上端，并且支架的上端还安装有第二驱动机构，所述第二驱动机构与安装板相连，以驱动该安装板绕所述水平轴转动；所述安装板的前侧设置有手机安装槽，所述手机安装槽的开口处盖设有立体光栅板，安装板前侧上部的中间和前侧下部的中间均设置有人眼探测装置，所述人眼探测装置用于对用户的眼睛进行识别并测量眼睛与该人眼探测装置的距离；控制器，所述控制器用于获取人眼探测装置测量的距离数据，并输出信号控制第一驱动机构驱动滑块移动和第二驱动机构驱动安装板转动。

本发明的手机屏幕为2D显示屏，需要观看3D影像时，将手机安放在手机安装槽内，手机的屏幕朝向外侧，然后盖上立体光栅板，这样，通过立体光栅板观看手机，播放3D影像时具有裸眼3D效果，摆脱了眼镜的束缚。由于在观看的时候，观众需要和手机屏幕保持一定的位置才能看到3D效果的图像，用户在观看时，能够通过人眼探测装置对眼睛进行识别，同时两个人眼探测装置分别测量出其各自与识别到的眼睛之间的距离，由于两个人眼探测装置之间的距离一定，控制器获取两个人眼探测装置测量的数据后，即可计算出眼睛与两个人眼探测装置中间点(即屏幕的中心)之间的距离，控制器输出控制信号控制第一驱动机构驱动滑块移动，直至用户的眼睛距离屏幕的中心的距离等于设计的最佳观影距离，此时观影的距离最佳，然后控制器输出控制信号控制第二驱动机构驱动安装板转动，两个人眼探测装置与眼睛之间的距离相等时，说明眼睛与屏幕垂直，此时观影的角度最佳。因此，在观影的过程中，能够通过该裸眼3D支架自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

进一步地，所述第一驱动机构包括丝杆和第一伺服电机，所述底座上沿纵向设置有一滑槽，所述滑块安装在该滑槽内，所述丝杆穿过所述滑块并与该滑块螺纹连接，丝杆的两端分别与底座的两端转动连接，所述第一伺服电机安装在底座的一端，第一伺服电机的输出轴与丝杆相连，以驱动丝杆转动。通过丝杆的驱动方式，运行可靠。

进一步地，所述第一伺服电机外罩设有电机罩，所述电机罩固定在底座上。电机罩起保护第一伺服电机的作用。

进一步地，所述滑槽内还设置有两根导向杆，两根所述导向杆分别平行于丝杆设置，两根导向杆分别穿过滑块并与该滑块滑动连接。通过设置导向杆，滑块更加稳定。

进一步地，所述支架由上段支架和下段支架组成，所述上段支架和下段支架之间通过铰轴连接，所述下段支架的下端与所述滑块铰接。上段支架和下段支架之间可以相对转动且相互之间有摩擦，上段支架和下段支架能够转动并停留到任意角度，同样的，下段支架与滑块也能够转动并停留到任意角度，这样，能够调整支架的高度，该裸眼3D支架不使用时，可以折叠支架以将支架和安装板一并收入滑槽，减小该裸眼3D支架收藏所需要的空间。

进一步地，为了优化结构，所述第二驱动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机与安装板相连，以驱动安装板转动。

进一步地，所述立体光栅板的下部与安装板铰接，所述安装板的上部设置有锁块，所述锁块的一端与安装板连接，锁块另一端压在所述立体光栅板外。采用上述结构，立体光栅板连接在安装板上，安放手机时，将立体光栅板打开，然后将手机放入手机安装槽，然后将立体光栅板关闭，最后转动锁块，将立体光栅板锁上即可。

进一步地，所述人眼探测装置为单目摄像头。

另一方面，本发明公开了一种手机用的裸眼3D支架的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，安装板上部的人眼探测装置对用户的双眼进行识别，并测量出用户左、右眼的中间点与安装板上部的人眼探测装置的距离L1，同时，安装板下部的人眼探测装置对用户的双眼进行识别，并测量出用户左、右眼的中间点与安装板下部的人眼探测装置的距离L2；

步骤二，控制器存储有两个人眼探测装置之间的距离L3，控制器获取两个人眼探测装置测量的距离L1和L2后，计算出用户的眼睛与两个人眼探测装置中间点的距离S；

步骤三，控制器输出信号控制第一驱动机构驱动滑块移动，使得用户的眼睛与两个人眼探测装置中间点的距离S等于设定的最佳观影距离；

步骤四，然后控制器继续输出信号控制第二驱动机构驱动安装板转动，直至L1＝L2为止。

通过上述方法，能够自动识别眼睛并根据眼睛的位置自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

本发明的有益效果体现在：能够通过该裸眼3D支架自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的器件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各器件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的侧视图；

图2为本发明实施例的正视图；

图3为本发明实施例的收折示意图。

附图中，11表示底座；12表示滑块；13表示丝杆；14表示第一伺服电机；15表示滑槽；16表示导向杆；17表示电机罩；21表示上段支架；22表示下段支架；31表示安装板；32表示第二伺服电机；33表示手机安装槽；34表示立体光栅板；35表示人眼探测装置；36表示锁块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利的保护范围。

一方面，如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种手机用的裸眼3D支架，包括底座11、支架、安装板31和控制器。

底座11上安装有滑块12和第一驱动机构，第一驱动机构与滑块12相连，以驱动该滑块12沿底座11的纵向滑动。具体地，底座11上沿纵向设置有一滑槽15，滑块12安装在该滑槽15内，第一驱动机构包括丝杆13和第一伺服电机14，丝杆13穿过滑块12并与该滑块12螺纹连接，丝杆13的两端分别与底座11的两端转动连接，第一伺服电机14安装在底座11的一端，第一伺服电机14的输出轴与丝杆13相连，以驱动丝杆13转动。滑槽15内还设置有两根导向杆16，两根导向杆16分别平行于丝杆13设置，两根导向杆16分别穿过滑块12并与该滑块12滑动连接，以使滑块12更加稳定。此外，第一伺服电机14外还罩设有电机罩17，电机罩17固定在底座11上，电机罩17起保护第一伺服电机14的作用。

支架由上段支架21和下段支架22组成，上段支架21和下段支架22之间通过铰轴连接，下段支架22的下端与滑块12铰接，上段支架21和下段支架22之间可以相对转动且相互之间有摩擦，上段支架21和下段支架22能够转动并停留到任意角度，同样的，下段支架22与滑块12也能够转动并停留到任意角度，这样，能够调整支架的高度，并且，该裸眼3D支架不使用时，可以折叠支架以收入滑槽15(如图3所示)，减小该裸眼3D支架收藏所需要的空间。

安装板31通过水平轴可转动地安装在支架的上端，并且支架的上端还安装有第二驱动机构，本实施例的第二驱动机构包括第二伺服电机32，第二伺服电机32与安装板31相连，以驱动该安装板31绕水平轴转动。安装板31的前侧设置有手机安装槽33，手机安装槽33的开口处盖设有立体光栅板34，立体光栅板34的下部与安装板31铰接，安装板31的上部设置有锁块36，锁块36的一端与安装板31连接，锁块36另一端压在立体光栅板34外，安放手机时，将立体光栅板34打开，将手机放入手机安装槽33，然后将立体光栅板34关闭，最后转动锁块36，将立体光栅板34锁上即可。安装板31前侧上部的中间和前侧下部的中间均设置有人眼探测装置35，人眼探测装置35用于对用户的眼睛进行识别并测量眼睛与该人眼探测装置35的距离，本实施例的人眼探测装置35为单目摄像头，单目摄像头需要对目标进行识别，在此基础上再进行测距，其在机器人和无人驾驶领域均有应用，属于现有技术，这里不再赘述。

控制器的输入端与人眼探测装置35电连接，以获取人眼探测装置35测量的距离数据，控制器的输出端分别与第一伺服电机14和第二伺服电机32电连接，以输出信号控制第一驱动机构驱动滑块12移动和第二驱动机构驱动安装板31转动。

本实施例的手机屏幕为2D显示屏，需要观看3D影像时，将手机安放在手机安装槽33内，手机的屏幕朝向外侧，然后盖上立体光栅板34，这样，通过立体光栅板34观看手机，播放3D影像时具有裸眼3D效果，摆脱了眼镜的束缚。由于在观看的时候，观众需要和手机屏幕保持一定的位置才能看到3D效果的图像，如图1所示，用户在观看时，能够通过人眼探测装置35对眼睛进行识别，同时两个人眼探测装置35分别测量出其各自与识别到的眼睛之间的距离，由于两个人眼探测装置35之间的距离一定，控制器获取两个人眼探测装置35测量的数据后，即可计算出眼睛与两个人眼探测装置35中间点(即屏幕的中心)之间的距离，控制器输出控制信号控制第一驱动机构驱动滑块12移动，直至用户的眼睛距离屏幕的中心的距离等于设计的最佳观影距离，此时观影的距离最佳，然后控制器输出控制信号控制第二驱动机构驱动安装板31转动，两个人眼探测装置35与眼睛之间的距离相等时，说明人眼与屏幕中心的连线垂直于屏幕，此时观影的角度最佳。因此，在观影的过程中，能够通过该裸眼3D支架自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

另一方面，如图1-图3所示，本发明实施例公开了一种手机用的裸眼3D支架的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，安装板31上部的人眼探测装置35对用户的双眼进行识别，并测量出用户左、右眼的中间点与安装板31上部的人眼探测装置35的距离L1，同时，安装板31下部的人眼探测装置35对用户的双眼进行识别，并测量出用户左、右眼的中间点与安装板31下部的人眼探测装置35的距离L2；

步骤二，控制器存储有两个人眼探测装置35之间的距离L3，控制器获取两个人眼探测装置35测量的距离L1和L2后，计算出用户的眼睛与两个人眼探测装置35中间点(即屏幕的中心)的距离S；

步骤三，控制器输出信号控制第一驱动机构驱动滑块12移动，使得用户的眼睛与两个人眼探测装置35中间点的距离S等于设定的最佳观影距离；

步骤四，然后控制器继续输出信号控制第二驱动机构驱动安装板31转动，直至L1＝L2为止。

完成上述步骤后，用户的眼睛距离屏幕的中心距离为最佳观影距离，人眼与屏幕中心的连线垂直于屏幕，观影的距离和角度最佳，因此，通过上述方法，能够自动识别眼睛并根据眼睛的位置自动、实时调整手机屏幕的位置和角度来适应用户，实现机随人动，使得观众与手机屏幕始终保持最佳观影位置，达到最佳3D效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于，

该手机用的裸眼3D支架包括：

底座，所述底座上安装有滑块和第一驱动机构，所述第一驱动机构与滑块相连，以驱动该滑块沿底座的纵向滑动；

支架，所述支架安装在所述滑块上，所述支架由上段支架和下段支架组成，所述上段支架和下段支架之间通过铰轴连接，所述下段支架的下端与所述滑块铰接；

安装板，所述安装板通过水平轴可转动地安装在所述支架的上端，并且支架的上端还安装有第二驱动机构，所述第二驱动机构与安装板相连，以驱动该安装板绕所述水平轴转动；所述安装板的前侧设置有手机安装槽，所述手机安装槽的开口处盖设有立体光栅板，安装板前侧上部的中间和前侧下部的中间均设置有人眼探测装置，所述人眼探测装置用于对用户的眼睛进行识别并测量眼睛与该人眼探测装置的距离；

控制器，所述控制器用于获取人眼探测装置测量的距离数据，并输出信号控制第一驱动机构驱动滑块移动和第二驱动机构驱动安装板转动；

上述手机用的裸眼3D支架的控制方法包括如下步骤：

步骤一，安装板上部的人眼探测装置对用户的双眼进行识别，并测量出用户左、右眼的中间点与安装板上部的人眼探测装置的距离L1，同时，安装板下部的人眼探测装置对用户的双眼进行识别，并测量出用户左、右眼的中间点与安装板下部的人眼探测装置的距离L2；

步骤二，控制器存储有两个人眼探测装置之间的距离L3，控制器获取两个人眼探测装置测量的距离L1和L2后，计算出用户的眼睛与两个人眼探测装置中间点的距离S；

步骤三，控制器输出信号控制第一驱动机构驱动滑块移动，使得用户的眼睛与两个人眼探测装置中间点的距离S等于设定的最佳观影距离；

步骤四，然后控制器继续输出信号控制第二驱动机构驱动安装板转动，直至L1＝L2为止。

2.根据权利要求1所述的手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于：所述第一驱动机构包括丝杆和第一伺服电机，所述底座上沿纵向设置有一滑槽，所述滑块安装在该滑槽内，所述丝杆穿过所述滑块并与该滑块螺纹连接，丝杆的两端分别与底座的两端转动连接，所述第一伺服电机安装在底座的一端，第一伺服电机的输出轴与丝杆相连，以驱动丝杆转动。

3.根据权利要求2所述的手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于：所述第一伺服电机外罩设有电机罩，所述电机罩固定在底座上。

4.根据权利要求2所述的手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于：所述滑槽内还设置有两根导向杆，两根所述导向杆分别平行于丝杆设置，两根导向杆分别穿过滑块并与该滑块滑动连接。

5.根据权利要求1所述的手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机与安装板相连，以驱动安装板转动。

6.根据权利要求1所述的手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于：所述立体光栅板的下部与安装板铰接，所述安装板的上部设置有锁块，所述锁块的一端与安装板连接，锁块另一端压在所述立体光栅板外。

7.根据权利要求1所述的手机用的裸眼3D支架的控制方法，其特征在于：所述人眼探测装置为单目摄像头。

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