CN114935814A - 一种裸眼3d显示装置、方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质，裸眼3D显示装置包括：裸眼3D播放模块，裸眼3D播放模块设置有显示屏幕，显示屏幕用于显示3D图像；第一光学模块，第一光学模块包括第一反射镜和第二反射镜；其中，第一反射镜，与显示屏幕对应设置，用于对显示屏幕出射的3D图像进行一次反射；第二反射镜，与第一反射镜对应设置，用于对来自第一反射镜一次反射后的3D图像进行二次反射后输出；第一反射镜和/或第二反射镜为具有放大功能的反射镜，以使第一光学模块放大3D图像。本发明能够打破平面固视，通过两次反射拉远观看距离，避免用户近距离观看对眼镜造成的伤害，并放大3D显示画面，有利于近视防控，结构简单，成本低。

Description

一种裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，特别是涉及一种裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质。

背景技术

三维(3-dimension，3D)显示技术是指用户通过眼睛可以看到3D画面，而3D画面是通过左右两眼视差虚拟出的立体空间画面。

长时间近距离平面固视是近视形成的第一大主因，平面固视顾名思义就是人的眼睛，在一个相对固定的视线距离内，观看二维平面的事物，3D显示可以打破平面固视，解决平面固视对用户眼睛带来的影响。

相关技术，用户在观看3D显示终端时观看距离较近，近视防控效果差，如拉远观看距离，则需要设置更大体积的显示屏幕来显示3D画面，导致显示成本上升。

发明内容

本发明实施例提供了一种裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质，能够打破平面固视，拉远观看距离并放大3D显示画面，有利于近视防控，结构简单，成本低。

第一方面，本发明实施例提供了一种裸眼3D显示装置，包括：裸眼3D播放模块，所述裸眼3D播放模块设置有显示屏幕，所述显示屏幕用于显示3D图像；第一光学模块，所述第一光学模块包括第一反射镜和第二反射镜；其中，所述第一反射镜，与所述显示屏幕对应设置，用于对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射；所述第二反射镜，与所述第一反射镜对应设置，用于对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射后输出；所述第一反射镜和/或所述第二反射镜为具有放大功能的反射镜，以使所述第一光学模块放大所述3D图像。

在一些实施例中，所述3D图像经所述第二反射镜反射到观看平面上；所述裸眼3D播放模块还包括：控制器，用于获取源图像并拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，并将拆分得到的所述左图像和所述右图像偏移后融合成所述3D图像，以使得在所述观看平面上的视点间距为目标间距，其中，所述第一方向用于指向用户的左眼方向，所述第二方向用于指向用户的右眼方向。

在一些实施例中，所述控制器，还用于：获取所述第一光学模块对所述3D图像的放大比例；根据所述放大比例和所述目标间距确定所述第一方向和所述第二方向，以保持所述视点间距为目标间距；或者，根据所述放大比例和所述目标间距确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离，以保持所述视点间距为目标间距。

在一些实施例中，所述控制器，还用于：根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像的图像间隔；根据所述图像间隔调整所述左图像和所述右图像的排列间隔，并得到调整后的第一方向和第二方向，以使得排列间隔调整后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距；或者，根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离；将所述左图像和所述右图像分别沿着所述源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至所述图像距离，以使得调整偏移距离后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距。

在一些实施例中，所述第一反射镜包括一凸面镜，所述凸面镜用于对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射，并反射给所述第二反射镜。

在一些实施例中，所述第二反射镜包括一凹面镜，所述凹面镜用于对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射后输出，所述凹面镜还用于放大所述3D图像。

在一些实施例中，所述凹面镜和所述凸面镜的曲率半径大小相同。

在一些实施例中，所述显示屏幕位于倾斜设置的所述第一反射镜和所述第二反射镜之间，并位于所述第一反射镜和所述第二反射镜的下方；所述第一反射镜设置在所述显示屏幕的一侧并与所述显示屏幕之间具有第一角度，以对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射；所述第二反射镜设置在所述显示屏幕的另一侧并与所述显示屏幕之间具有第二角度，以对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射后输出。

在一些实施例中，还包括壳体，所述壳体上设置有窗口，所述裸眼3D播放模块和所述第一光学模块均设置在所述壳体内，所述窗口的位置与所述第二反射镜的位置相对应，以使得3D图像经所述第二反射镜反射后从所述窗口出射。

第二方面，本发明实施例还提供了一种裸眼3D显示方法，应用于裸眼3D显示装置中，所述裸眼3D显示装置设置裸眼3D播放模块和第一光学模块，所述裸眼3D播放模块设置有显示屏幕，所述第一光学模块包括第一反射镜和第二反射镜，所述方法包括：控制所述显示屏幕显示3D图像；通过所述第一反射镜对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射；通过所述第二反射镜对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射，其中，所述第一反射镜和/或所述第二反射镜为具有放大功能的反射镜，以使所述第一光学模块放大所述3D图像；输出放大后的所述3D图像。

在一些实施例中，所述3D图像经所述第二反射镜反射到观看平面上；所述控制所述显示屏幕显示3D图像，包括：获取源图像并拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，其中，所述第一方向用于指向用户的左眼方向，所述第二方向用于指向用户的右眼方向；将拆分得到的所述左图像和所述右图像融合成3D图像，以使得在所述观看平面上的视点间距为目标间距。

在一些实施例中，所述方法还包括：获取所述第一光学模块对所述3D图像的放大比例；根据所述放大比例和所述目标间距确定所述第一方向和所述第二方向，以保持所述视点间距为目标间距；或者，根据所述放大比例和所述目标间距确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离，以保持所述视点间距为目标间距。

在一些实施例中，所述根据所述放大比例和所述目标间距确定所述第一方向和所述第二方向，以保持所述视点间距为目标间距，包括：根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像的图像间隔；根据所述图像间隔调整所述左图像和所述右图像的排列间隔，并得到调整后的第一方向和第二方向，以使得排列间隔调整后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距；或者，根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离；将所述左图像和所述右图像分别沿着所述源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至所述图像距离，以使得调整偏移距离后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明第二方面实施例所述的裸眼3D显示方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如本发明第二方面实施例所述的裸眼3D显示方法。

本发明实施例至少包括以下有益效果：本发明实施例提供了一种裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质，其中，裸眼3D显示装置设置有裸眼3D播放模块，裸眼3D播放模块上的显示屏幕可以显示3D图像，第一光学模块可以对3D图像进行放大处理，其中设置了第一反射镜和第二反射镜，来自显示屏幕的3D图像经过第一反射镜的反射后，来到第二反射镜，再经过第二反射镜的反射输出，第一反射镜和第二反射镜的至少一个可以实现放大功能，因此本发明实施例能够打破平面固视，通过两次反射拉远观看距离，并放大3D显示画面，有利于近视防控，结构简单，成本低。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的裸眼3D显示装置的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的裸眼3D显示装置的内部结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的光路的示意图；

图4是本发明一个实施例提供的裸眼3D显示原理的示意图；

图5是本发明一个实施例提供的放大之后裸眼3D显示的示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的裸眼3D显示原理的示意图；

图7是本发明一个实施例提供的调节图像间隔之后的裸眼3D显示原理的示意图；

图8是本发明一个实施例提供的调节图像距离之后的裸眼3D显示原理的示意图；

图9是本发明一个实施例提供的裸眼3D显示方法的流程示意图；

图10是本发明另一个实施例提供的裸眼3D显示方法的流程示意图；

图11是本发明另一个实施例提供的裸眼3D显示方法的流程示意图；

图12是本发明另一个实施例提供的裸眼3D显示方法的流程示意图；

图13本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应了解，在本发明实施例的描述中，多个(或多项)的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

眼睛在一个相对固定的视线距离内，观看二维平面的事物，如看书、看报纸、看手机、看电视等，长时间近距离平面固视是近视形成的第一大主因，平面固视顾名思义就是人的眼睛，在一个相对固定的视线距离内，观看二维平面的事物，如手机，电脑，书籍等非三维立体的事物，长时间的近距离平面固视，会让人的睫状肌长时间无法对晶状体进行调节，久而久之，眼睛睫状肌的收缩和拉伸功能，以及晶状体的调节能力都会慢慢的弱化。

当我们眼睛的晶状体，不能正常的调节视距，就会呈现模糊的视线，也就是我们所说的近视。3D显示可以让眼睛的睫状肌随时调整晶状体，使其得到锻炼，减少平面固视，增加三维立体事物对眼睛的影响。通过3D显示，使得用户眼睛观看三维立体事物时，会远近上下左右全方位的运动，相比较平面效果能更好的保护眼睛健康，达到近视防控的效果。

申请人发现，相关技术中，用户在观看3D显示终端时观看距离较近，近距离的观看容易导致用眼疲劳，导致近视防控效果差，当拉远观看距离时，3D显示终端的画面则会变小，需要设置更大体积的显示屏幕来显示3D画面，导致显示成本上升。

基于此，本发明实施例提供了一种裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质，其中，裸眼3D显示装置设置有裸眼3D播放模块，裸眼3D播放模块上的显示屏幕可以显示3D图像，第一光学模块可以对3D图像进行放大处理，其中设置了第一反射镜和第二反射镜，来自显示屏幕的3D图像经过第一反射镜的反射后，来到第二反射镜，再经过第二反射镜的反射输出，第一反射镜和第二反射镜的至少一个可以实现放大功能，因此本发明实施例能够打破平面固视，通过两次反射拉远观看距离，并放大3D显示画面，有利于近视防控，结构简单，成本低。

下面就本发明实施例中的裸眼3D显示装置、方法、电子设备和存储介质进行介绍，首先介绍本发明实施例中的裸眼3D显示装置。

参照图1和图2所示，本发明实施例中提供了一种裸眼3D显示装置，包括但不限于以下结构：

裸眼3D播放模块，裸眼3D播放模块设置有显示屏幕11，显示屏幕11用于显示3D图像。

第一光学模块，第一光学模块包括第一反射镜12和第二反射镜13。

其中，第一反射镜12，与显示屏幕11对应设置，用于对显示屏幕11出射的3D图像进行一次反射。

第二反射镜13，与第一反射镜12对应设置，用于对来自第一反射镜12一次反射后的3D图像进行二次反射后输出。

第一反射镜12和/或第二反射镜13为具有放大功能的反射镜，以使第一光学模块放大3D图像。

需要说明的是，本发明实施例中的裸眼3D播放模块可以通过设置显示屏幕来播放3D图像，所播放的3D图像是一种3D画面，裸眼3D播放模块可以固定设置在裸眼3D显示装置中，是其中的一部分，也可以可拆卸安装在裸眼3D显示装置中，本发明实施例不做具体限制。裸眼3D播放模块为一3D画面的播放终端，显示屏幕可以是裸眼3D显示屏，通过裸眼3D显示屏可以对多媒体数据进行处理，将其拆分成左右两部分，例如，将2D视频裁剪成两部分，并改变两部分的出光折射方向，用户眼睛在观看后，能看到一个3D的画面，所成的3D画面具有一个负视差，可以显示在用户与显示屏幕之间，实现裸眼3D观看效果；又或者，裸眼3D显示屏幕可以直接显示3D画面，无需进行拆分处理；又或者，显示屏幕为2D显示屏，终端可以外置一个3D光栅贴膜，对2D显示屏的出射光进行折射，使得用户在通过3D光栅贴膜观看显示屏幕后，观看到一个3D的显示效果。

本发明实施例中的第一光学模块通过设置第一反射镜和第二反射镜可以实现对来自显示屏幕的3D图像进行放大，其中，当用户在观看裸眼3D显示装置显示的3D图像时，显示屏幕发光显示，显示3D图像，第一反射镜通过与显示屏幕对应设置，基于光的传播特性可以接收来自显示屏幕显示的3D图像，并反射给第二反射镜，第二反射镜再将3D图像反射出去，第一反射镜和第二反射镜中的其中一个具有放大功能，可以对所反射的3D图像进行光学放大，以便用户通过第二反射镜观看到3D图像，因此本发明实施例能够打破平面固视，通过两次反射拉远观看距离，避免用户近距离观看对眼镜造成的伤害，并放大3D显示画面，有利于近视防控，结构简单，成本低。

可以理解的是，本发明实施例中的裸眼3D显示装置，相比相关技术中设计的通过投影阵列的3D光场显示技术，更有利于进行近视防控，通过裸眼3D的观看方式比光场形成的3D画面观看效果强，使得用户眼睛观看三维立体事物时，会更加根据裸眼3D显示的远近上下左右全方位的运动，更好的保护眼睛健康，达到近视防控的效果。

可以理解的是，上述实施例中的3D图像是一种3D格式下的图像画面，图像是各种图形和影像的总称，因此本发明实施例中的3D图像可以是任意3D格式下的照片或视频。

在一实施例中，3D图像经第二反射镜反射到观看平面上，裸眼3D播放模块还包括控制器(图中未示出)，用于获取源图像并拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，其中，第一方向用于指向用户的左眼方向，第二方向用于指向用户的右眼方向，并将拆分得到的左图像和右图像偏移后融合成3D图像，以使得在观看平面上的视点间距为目标间距。

需要说明的是，本发明实施例中的裸眼3D播放模块通过设置控制器来实现对图像的处理，控制器可以设置在裸眼3D播放模块的内部，例如，控制器可以为裸眼3D播放模块内部设置的处理器，具体的，控制器可以获取源图像，源图像为2D格式下的图像，为了实现3D显示效果，控制器将源图像拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，第一方向和第二方向为经过控制器处理后形成的两个不同的折射方向，其中，第一方向用于指向用户的左眼方向，第二方向用于指向用户的右眼方向，随后将拆分得到的左图像和右图像偏移后融合成3D图像，以使得在观看平面上的视点间距为目标间距，例如，本发明实施例以显示屏幕中线，即源视频中线位置为分界线，分别沿着分界线向左右两侧偏移，最终形成3D图像，其中，左图像向分界线的右侧偏移，右图像向分界线的左侧偏移，用户的左眼观看到右侧的左图像，右眼观看到左侧的右图像，形成的屏点在显示屏幕的前方，即人眼与显示屏幕之间，可以实现3D观看效果，最终控制器实现了将2D格式下的源图像转换成3D格式下的3D图像。

可以理解的是，参照图3所示，本发明实施例中的观看平面为用户脸部所在的平面，用户可以在观看平面上观看到第二反射镜反射出来的放大后的3D图像，且观看平面可以为一个范围之内的任意平面，不单单局限于固定的一个平面，在该范围下，用户均能通过观看第二反射镜，从而观看到反射出来放大后的3D图像。

可以理解的是，本发明实施例中的目标间距为左图像和右图像经过第一方向和第二反向出射后在观看平面上形成的间距，例如，假设源图像上有一个目标视点，经过控制器拆分后，变成了第一视点和第二视点，其中，第一视点沿着第一方向出射，第二视点沿着第二方向出射，经过第一反射镜或第二反射镜的放大之后，沿着光路到达观看平面，在观看平面上第一视点和第二视点之间的间距即为目标间距，在本发明实施例中，通过控制器来确定折射的第一方向和第二方向，使得目标间距与人眼间距相等，人眼间距即为用户的瞳孔间距，以便用户在观看平面上可以观看到放大后的3D图像。

在一实施例中，控制器，还用于：

获取第一光学模块对3D图像的放大比例；

根据放大比例和目标间距确定第一方向和第二方向，以保持视点间距为目标间距；或者，根据放大比例和目标间距确定左图像和右图像偏移的图像距离，以保持视点间距为目标间距。

需要说明的是，本发明实施例中通过控制器来确定折射的第一方向和第二方向，使得目标间距与人眼间距相等，人眼间距即为用户的瞳孔间距，以便用户在观看平面上可以观看到放大后的3D图像，具体的，控制器先获取第一光学模块对3D图像的放大比例，例如，当第一反射镜具有放大功能时，获取第一反射镜对3D图像的放大比例，根据不同的放大比例和目标间距可以确定对应的第一方向和第二方向，以保持视点间距为目标间距，例如，当放大比例为两倍时，可以通过调教第一方向和第二方向的出射角度，让第一方向和第二方向之间的夹角变小，以使得放大后视点间距依旧能在观看屏幕上保持为目标间距。

又或者，本发明实施例的控制器可以根据放大比例和目标间距确定左图像和右图像偏移的图像距离，以保持视点间距为目标间距，如图4所示，当不进行放大时，左图像上的B点和右图像上的A点分别出射到用户的左眼和右眼，用户观看到3D显示的画面，当图像放大后，如图5所示，第一反射镜和第二反射镜相当于在人眼与显示屏幕之间起到一个折射的效果，使得原本应该到达用户眼睛的光线向外折射，为了保证用户的观看效果，需要调节左图像和右图像偏移的距离，让折射后的光线依旧能到达用户的眼睛，实现放大后的3D观看。

当第二反射镜具有放大功能时，获取第二反射镜对3D图像的放大比例，又或者，当第一反射镜或第二反射镜中的一个具有放大功能，而另一个具有校准功能时，获取二者放大并校准之后的放大比例，可以理解的是，放大比例可以在观看平面测量并与原显示屏幕出射的3D图像的大小进行对比得到，也可以根据第一反射镜或第二反射镜的物理参数计算得到，在此不做具体限制。

在一实施例中，控制器，还用于：

根据放大比例确定左图像和右图像的图像间隔；根据图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔，并得到调整后的第一方向和第二方向，以使得排列间隔调整后的左图像从第一方向出射、右图像从第二方向出射，以保持视点间距为目标间距；

或者，根据放大比例确定左图像和右图像偏移的图像距离；将左图像和右图像分别沿着源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至图像距离，以使得调整偏移距离后的左图像从第一方向出射、右图像从第二方向出射，以保持视点间距为目标间距。

需要说明的是，本发明实施例中的显示屏幕为2D显示屏幕，裸眼3D播放装置上通过设置光栅贴膜在显示屏幕上，实现对显示屏幕出射的光进行折射，以形成第一方向和第二方向，光栅贴膜可以理解为一种偏振膜和高分子液晶层，例如，利用显示屏幕的液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90度的垂直条纹，这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”，将左眼和右眼的可视画面分开，使用户看到3D图像，此外，裸眼3D播放装置也可以采用柱状透镜技术来实现3D观看效果，在此不做具体限制。

在进行左图像和右图像的排列中，参照图6和图7所示，本发明实施例将其间隔设置，这样在每个图像的像素被分成几个子像素，这样光栅贴膜就能以不同的方向折射每个子像素发出的光，双眼从不同的角度观看显示屏幕，就看到不同的子像素，实现3D观看效果，本发明实施例根据放大比例确定左图像和右图像的图像间隔，根据图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔，以使得排列间隔调整后的左图像从第一方向出射、右图像从第二方向出射，以保持视点间距为目标间距，例如，参照图6所示，若不进行放大时，显示屏幕出射的光通过第一方向和第二方向来到用户的左眼和右眼，形成3D观看效果，在放大3D图像后，观看平面上用户的瞳孔间距并没有放大，为了保证用户的3D观看效果，根据确定的图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔，重新确定第一方向和第二方向，参照图7所示，使得用户能够清晰观看到放大后的3D图像。

可以理解的是，图像间隔根据实际的放大比例设置，例如，当放大比例为两倍时，可以通过图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔为原来的二分之一，具体可根据实际情况设置，在此不做具体限制。

又或者，当本发明实施例选择调整左图像和右图像的偏移距离时，根据放大比例确定左图像和右图像偏移的图像距离，将左图像和右图像分别沿着源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至图像距离，以使得调整偏移距离后的左图像从原来出射的第一方向出射、右图像从原来出射的第二方向出射，以保持视点间距为目标间距，如图8所示，本发明实施例中将左图像沿着中线向右侧偏移图像距离，将右图像沿着中线向左侧偏移图像距离，原来显示屏幕上的A点和B点来到A’点和B’点，在沿着原先的第一方向和第二方向出射后，经过第一反射镜或第二反射镜的放大，类似于折射的效果，折射后的A’的光线可以达到用户的右眼，B’点的光写可以到达用户的左眼，用户可以清晰观看到两个图像，形成3D观看效果，且此时的屏点更靠近用户的眼睛，用户可以看到可以放大后的像。

在一实施例中，第一反射镜包括一凸面镜，凸面镜用于对显示屏幕出射的3D图像进行一次反射，并反射给第二反射镜。

需要说明的是，凸面镜可以对来自显示屏幕的光进行一次反射，利用凸面镜的物理特性，可以将光反射给第二反射镜，凸面镜中凸出的镜面面对显示屏幕以一定角度放置，以便在凸出的镜面中接收到显示屏幕发出的光，并反射给第二反射镜，此外，在满足本发明实施例要求的前提下，第一反射镜还可以是凸透镜和平面镜组成的透镜组，本发明以其为凸面镜为例子。

在一实施例中，第二反射镜包括一凹面镜，凹面镜用于对来自第一反射镜一次反射后的3D图像进行二次反射后输出，凹面镜还用于放大3D图像。

需要说明的是，凹面镜可以对来自凸面镜的光进行二次反射，利用凹面镜的物理特性，可以将光反射给人眼观看，且本发明实施例中的凹面镜具有放大功能，可以对来自第一反射镜反射的3D图像进行放大，凹面镜中凹进去的镜面面对凸面镜以一定角度放置，以便在凹进去的镜面中接收到第一反射镜反射过来的光，并反射给人眼，此外，在满足本发明实施例要求的前提下，第二反射镜还可以是凹透镜和平面镜组成的透镜组，本发明以其为凹面镜为例子。

可以理解的是，根据放大比例的需要，可以在实际设置中确定好凸面镜和凹面镜之间距离，以及确定凸面镜和显示屏幕之间的距离，根据观看平面的位置，可以确定凸面镜、凹面镜和显示屏幕之间放置的角度。

在一实施例中，凹面镜和凸面镜的曲率半径大小相同。

需要说明的是，通过将凸面镜和凹面镜之间的曲率半径大小设置为相同的大小，可以对放大后的3D图像进行画面上的矫正，可以理解的是，单纯设置一块凹面镜可以对图像进行放大，但是图像放大后会产生畸变，为了消除这个畸变，曲率半径大小相同的凸面镜就可以进行矫正，以使得经过第一反射镜和第二反射镜放大之后的3D图像不会产生畸变，以便用户观看，提高了用户视觉上的观看体验。

可以理解的是，用户可以通过第二反射镜观看到放大后又不畸变的3D图像，方便在远距离或更多的人观看裸眼3D显示效果，打破平面固视，有助于近视防控，本发明实施例中的裸眼3D显示装置结构简单，通过光路的灵活设置，即可实现放大，而又不失真造成画面畸变，进一步保障了观看效果和近视防控效果，较低的设计成本可以实现大规模推广应用。

可以理解的是，本发明实施例中的凸面镜和凹面镜大小相等，二者的镜面面积相同。

在一实施例中，显示屏幕位于倾斜设置的第一反射镜和第二反射镜之间，并位于第一反射镜和第二反射镜的下方，第一反射镜设置在显示屏幕的一侧并与显示屏幕之间具有第一角度，以对显示屏幕出射的3D图像进行一次反射，第二反射镜设置在显示屏幕的另一侧并与显示屏幕之间具有第二角度，以对来自第一反射镜一次反射后的3D图像进行二次反射后输出，在用户观看时，底部显示屏幕发出的3D图像经过其上方的第一反射镜的反射后，将反射给显示屏幕另一侧的第二反射镜，随后经过第二反射镜的反射再呈现在人眼中，在一实施例中，第一角度和第二角度相同，第一反射镜和第二反射镜平行设置在显示屏幕的左右两侧。

参照图1和图2所示，在一实施例中，还包括壳体14，壳体14上设置有窗口15，裸眼3D播放模块和第一光学模块均设置在壳体14内，窗口15的位置与第二反射镜13的位置相对应，以使得3D图像经第二反射镜13反射后从窗口15出射，用户通过窗口15可以观看到第二反射镜13，从而通过第二反射镜13观看到放大后的3D图像，可以理解的是，壳体14上可设置有突出部16，突出部16位于第二反射镜13的上方，突出部16面向用户观看一侧设置有缺口，该缺口即为上述所说的窗口15。

本发明实施例还提供了一种裸眼3D显示方法，应用于上述任意一个实施例所描述的裸眼3D显示装置中，裸眼3D显示装置的结构在此不再赘述，参照图9所示，裸眼3D显示方法可以包括但不限于以下步骤S101至步骤S104。

步骤S101，控制显示屏幕显示3D图像。

步骤S102，通过第一反射镜对显示屏幕出射的3D图像进行一次反射。

步骤S103，通过第二反射镜对来自第一反射镜一次反射后的3D图像进行二次反射，其中，第一反射镜和/或第二反射镜为具有放大功能的反射镜，以使第一光学模块放大3D图像。

步骤S104，输出放大后的3D图像。

需要说明的是，本发明实施例中的裸眼3D显示方法，通过应用于上述任意一个实施例所描述的裸眼3D显示装置中，第一光学模块通过设置第一反射镜和第二反射镜可以实现对来自显示屏幕的3D图像进行放大，其中，当用户在观看裸眼3D显示装置显示的3D图像时，显示屏幕发光显示，显示3D图像，第一反射镜通过与显示屏幕对应设置，基于光的传播特性可以接收来自显示屏幕显示的3D图像，并反射给第二反射镜，第二反射镜再将3D图像反射出去，第一反射镜和第二反射镜中的其中一个具有放大功能，可以对所反射的3D图像进行光学放大，以便用户通过第二反射镜观看到3D图像，因此本发明实施例能够打破平面固视，通过两次反射拉远观看距离，避免用户近距离观看对眼镜造成的伤害，并放大3D显示画面，有利于近视防控，结构简单，成本低。

在一实施例中，3D图像经第二反射镜反射到观看平面上，参照图10所示，在一实施例中，上述步骤S101中还可以包括但不限于步骤S201至步骤S202。

步骤S201，获取源图像并拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，其中，第一方向用于指向用户的左眼方向，第二方向用于指向用户的右眼方向。

步骤S202，将拆分得到的左图像和右图像偏移后融合成3D图像，以使得在观看平面上的视点间距为目标间距。

需要说明的是，本发明实施例中可以实现对图像进行处理，具体的，可以获取源图像，源图像为2D格式下的图像，为了实现3D显示效果，将源图像拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，第一方向和第二方向为经过本发明实施例的处理后形成的两个不同的折射方向，其中，第一方向用于指向用户的左眼方向，第二方向用于指向用户的右眼方向，随后将拆分得到的左图像和右图像偏移后融合成3D图像，以使得在观看平面上的视点间距为目标间距，例如，本发明实施例以显示屏幕中线，即源视频中线位置为分界线，分别沿着分界线向左右两侧偏移，最终形成3D图像，其中，左图像向分界线的左侧偏移，右图像向分界线的右侧偏移，用户的左右观看到右侧的左图像，右眼观看到左侧的右图像，形成的屏点在显示屏幕的前方，即人眼与显示屏幕之间，可以实现3D观看效果，最终实现了将2D格式下的源图像转换成3D格式下的3D图像。

可以理解的是，参照图3所示，本发明实施例中的观看平面为用户脸部所在的平面，用户可以在观看平面上观看到第二反射镜反射出来的放大后的3D图像，且观看平面可以为一个范围之内的任意平面，不单单局限于固定的一个平面，在该范围下，用户均能通过观看第二反射镜，从而观看到反射出来放大后的3D图像。

可以理解的是，本发明实施例中的目标间距为左图像和右图像经过第一方向和第二反向出射后在观看平面上形成的间距，例如，假设源图像上有一个目标视点，经过本发明实施例的拆分后，变成了第一视点和第二视点，其中，第一视点沿着第一方向出射，第二视点沿着第二方向出射，经过第一反射镜或第二反射镜的放大之后，沿着光路到达观看平面，在观看平面上第一视点和第二视点之间的间距即为目标间距，在本发明实施例中，可以确定折射的第一方向和第二方向，使得目标间距与人眼间距相等，人眼间距即为用户的瞳孔间距，以便用户在观看平面上可以观看到放大后的3D图像。

参照图11所示，在一实施例中，裸眼3D显示方法中还可以包括但不限于步骤S301至步骤S302。

步骤S301，获取第一光学模块对3D图像的放大比例。

步骤S302，根据放大比例和目标间距确定第一方向和第二方向，以保持视点间距为目标间距；或者，根据放大比例和目标间距确定左图像和右图像偏移的图像距离，以保持视点间距为目标间距。

需要说明的是，本发明实施例中可以确定折射的第一方向和第二方向，使得目标间距与人眼间距相等，人眼间距即为用户的瞳孔间距，以便用户在观看平面上可以观看到放大后的3D图像，具体的，本发明实施例先获取第一光学模块对3D图像的放大比例，例如，当第一反射镜具有放大功能时，获取第一反射镜对3D图像的放大比例，根据不同的放大比例和目标间距可以确定对应的第一方向和第二方向，以保持视点间距为目标间距，例如，当放大比例为两倍时，可以通过调教第一方向和第二方向的出射角度，让第一方向和第二方向之间的夹角变小，以使得放大后视点间距依旧能在观看屏幕上保持为目标间距，可以理解的是，放大比例可以根据第一反射镜和第二反射镜的物理参数计算得到，也可以由用户输入，在此不做具体限制。

又或者，本发明实施例可以根据放大比例和目标间距确定左图像和右图像偏移的图像距离，以保持视点间距为目标间距，如图4所示，当不进行放大时，左图像上的B点和右图像上的A点分别出射到用户的左眼和右眼，用户观看到3D显示的画面，当图像放大后，如图5所示，第一反射镜和第二反射镜相当于在人眼与显示屏幕之间起到一个折射的效果，使得原本应该到达用户眼睛的光线向外折射，为了保证用户的观看效果，需要调节左图像和右图像偏移的距离，让折射后的光线依旧能到达用户的眼睛，实现放大后的3D观看。

当第二反射镜具有放大功能时，获取第二反射镜对3D图像的放大比例，又或者，当第一反射镜或第二反射镜中的一个具有放大功能，而另一个具有校准功能时，获取二者放大并校准之后的放大比例，可以理解的是，放大比例可以在观看平面测量并与原显示屏幕出射的3D图像的大小进行对比得到，也可以根据第一反射镜或第二反射镜的物理参数计算得到，在此不做具体限制。

参照图12所示，在一实施例中，上述步骤S302中还可以包括但不限于步骤S401至步骤S402。

步骤S401，根据放大比例确定左图像和右图像的图像间隔；根据图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔，并得到调整后的第一方向和第二方向，以使得排列间隔调整后的左图像从第一方向出射、右图像从第二方向出射，以保持视点间距为目标间距。

步骤S402，或者，根据放大比例确定左图像和右图像偏移的图像距离；将左图像和右图像分别沿着源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至图像距离，以使得调整偏移距离后的左图像从第一方向出射、右图像从第二方向出射，以保持视点间距为目标间距。

需要说明的是，本发明实施例中的显示屏幕为2D显示屏幕，裸眼3D播放装置上通过设置光栅贴膜在显示屏幕上，实现对显示屏幕出射的光进行折射，以形成第一方向和第二方向，光栅贴膜可以理解为一种偏振膜和高分子液晶层，例如，利用显示屏幕的液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90度的垂直条纹，这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”，将左眼和右眼的可视画面分开，使用户看到3D图像，此外，裸眼3D播放装置也可以采用柱状透镜技术来实现3D观看效果，在此不做具体限制。

在进行左图像和右图像的排列中，本发明实施例将其间隔设置，并根据放大比例确定左图像和右图像的图像间隔，根据图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔，以使得排列间隔调整后的左图像从第一方向出射、右图像从第二方向出射，以保持视点间距为目标间距，例如，参照图6所示，若不进行放大时，显示屏幕出射的光通过第一方向和第二方向来到用户的左眼和右眼，形成3D观看效果，在放大3D图像后，观看平面上用户的瞳孔间距并没有放大，为了保证用户的3D观看效果，根据确定的图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔，重新确定第一方向和第二方向，参照图7所示，使得用户能够清晰观看到放大后的3D图像。

可以理解的是，图像间隔根据实际的放大比例设置，例如，当放大比例为两倍时，可以通过图像间隔调整左图像和右图像的排列间隔为原来的二分之一，具体可根据实际情况设置，在此不做具体限制。

又或者，当本发明实施例选择调整左图像和右图像的偏移距离时，根据放大比例确定左图像和右图像偏移的图像距离，将左图像和右图像分别沿着源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至图像距离，以使得调整偏移距离后的左图像从原来出射的第一方向出射、右图像从原来出射的第二方向出射，以保持视点间距为目标间距，如图8所示，本发明实施例中将左图像沿着中线向右侧偏移图像距离，将右图像沿着中线向左侧偏移图像距离，原来显示屏幕上的A点和B点来到A’点和B’点，在沿着原先的第一方向和第二方向出射后，经过第一反射镜或第二反射镜的放大，类似于折射的效果，折射后的A’的光线可以达到用户的右眼，B’点的光写可以到达用户的左眼，用户可以清晰观看到两个图像，形成3D观看效果，且此时的屏点更靠近用户的眼睛，用户可以看到可以放大后的像。

图13示出了本发明实施例提供的电子设备1300。电子设备1300包括：处理器1301、存储器1302及存储在存储器1302上并可在处理器1301上运行的计算机程序，计算机程序运行时用于执行上述的裸眼3D显示方法。

处理器1301和存储器1302可以通过总线或者其他方式连接。

存储器1302作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本发明实施例描述的裸眼3D显示方法。处理器1301通过运行存储在存储器1302中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述的裸眼3D显示方法。

存储器1302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述的裸眼3D显示方法。此外，存储器1302可以包括高速随机存取存储器1302，还可以包括非暂态存储器1302，例如至少一个储存设备存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器1302可选包括相对于处理器1301远程设置的存储器1302，这些远程存储器1302可以通过网络连接至该电子设备1300。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述的裸眼3D显示方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器1302中，当被一个或者多个处理器1301执行时，执行上述的裸眼3D显示方法，例如，执行图9中的方法步骤S101至步骤S104、图10中的方法步骤S201至步骤S202、图11中的方法步骤S301至步骤S302、图12中的方法步骤S401至步骤S402。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择模块。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、储存设备存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

还应了解，本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换。

Claims (15)

1.一种裸眼3D显示装置，其特征在于，包括：

裸眼3D播放模块，所述裸眼3D播放模块设置有显示屏幕，所述显示屏幕用于显示3D图像；

第一光学模块，所述第一光学模块包括第一反射镜和第二反射镜；

其中，所述第一反射镜，与所述显示屏幕对应设置，用于对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射；

所述第二反射镜，与所述第一反射镜对应设置，用于对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射后输出；

所述第一反射镜和/或所述第二反射镜为具有放大功能的反射镜，以使所述第一光学模块放大所述3D图像。

2.根据权利要求1所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述3D图像经所述第二反射镜反射到观看平面上；

所述裸眼3D播放模块还包括：

控制器，用于获取源图像并拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，并将拆分得到的所述左图像和所述右图像偏移后融合成所述3D图像，以使得在所述观看平面上的视点间距为目标间距，其中，所述第一方向用于指向用户的左眼方向，所述第二方向用于指向用户的右眼方向。

3.根据权利要求2所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述控制器，还用于：

获取所述第一光学模块对所述3D图像的放大比例；

根据所述放大比例和所述目标间距确定所述第一方向和所述第二方向，以保持所述视点间距为目标间距；或者，根据所述放大比例和所述目标间距确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离，以保持所述视点间距为目标间距。

4.根据权利要求3所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述控制器，还用于：

根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像的图像间隔；根据所述图像间隔调整所述左图像和所述右图像的排列间隔，并得到调整后的第一方向和第二方向，以使得排列间隔调整后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距；

或者，根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离；将所述左图像和所述右图像分别沿着所述源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至所述图像距离，以使得调整偏移距离后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距。

5.根据权利要求1所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述第一反射镜包括一凸面镜，所述凸面镜用于对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射，并反射给所述第二反射镜。

6.根据权利要求5所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述第二反射镜包括一凹面镜，所述凹面镜用于对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射后输出，所述凹面镜还用于放大所述3D图像。

7.根据权利要求6所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述凹面镜和所述凸面镜的曲率半径大小相同。

8.根据权利要求1或6所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，所述显示屏幕位于倾斜设置的所述第一反射镜和所述第二反射镜之间，并位于所述第一反射镜和所述第二反射镜的下方；

所述第一反射镜设置在所述显示屏幕的一侧并与所述显示屏幕之间具有第一角度，以对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射；

所述第二反射镜设置在所述显示屏幕的另一侧并与所述显示屏幕之间具有第二角度，以对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射后输出。

9.根据权利要求1所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，还包括壳体，所述壳体上设置有窗口，所述裸眼3D播放模块和所述第一光学模块均设置在所述壳体内，所述窗口的位置与所述第二反射镜的位置相对应，以使得3D图像经所述第二反射镜反射后从所述窗口出射。

10.一种裸眼3D显示方法，应用于裸眼3D显示装置中，其特征在于，所述裸眼3D显示装置设置裸眼3D播放模块和第一光学模块，所述裸眼3D播放模块设置有显示屏幕，所述第一光学模块包括第一反射镜和第二反射镜，所述方法包括：

控制所述显示屏幕显示3D图像；

通过所述第一反射镜对所述显示屏幕出射的所述3D图像进行一次反射；

通过所述第二反射镜对来自所述第一反射镜一次反射后的所述3D图像进行二次反射，其中，所述第一反射镜和/或所述第二反射镜为具有放大功能的反射镜，以使所述第一光学模块放大所述3D图像；

输出放大后的所述3D图像。

11.根据权利要求10所述的裸眼3D显示方法，其特征在于，所述3D图像经所述第二反射镜反射到观看平面上；所述控制所述显示屏幕显示3D图像，包括：

获取源图像并拆分成以第一方向出射的左图像和以第二方向出射的右图像，其中，所述第一方向用于指向用户的左眼方向，所述第二方向用于指向用户的右眼方向；

将拆分得到的所述左图像和所述右图像偏移后融合成3D图像，以使得在所述观看平面上的视点间距为目标间距。

12.根据权利要求11所述的裸眼3D显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一光学模块对所述3D图像的放大比例；

根据所述放大比例和所述目标间距确定所述第一方向和所述第二方向，以保持所述视点间距为目标间距；或者，根据所述放大比例和所述目标间距确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离，以保持所述视点间距为目标间距。

13.根据权利要求12所述的裸眼3D显示方法，其特征在于，所述根据所述放大比例和所述目标间距确定所述第一方向和所述第二方向，以保持所述视点间距为目标间距，包括：

根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像的图像间隔；根据所述图像间隔调整所述左图像和所述右图像的排列间隔，并得到调整后的第一方向和第二方向，以使得排列间隔调整后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距；

或者，根据所述放大比例确定所述左图像和所述右图像偏移的图像距离；将所述左图像和所述右图像分别沿着所述源图像的中线位置向左右两侧偏移，直至所述图像距离，以使得调整偏移距离后的所述左图像从所述第一方向出射、所述右图像从所述第二方向出射，以保持所述视点间距为目标间距。

14.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求10至13中任意一项所述的裸眼3D显示方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求10至13中任意一项所述的裸眼3D显示方法。

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