可切换二维显示和三维显示的便携式设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可实现三维显示的便携式设备及其方法，特别涉及一种可切换二维显示和三维显示的便携式设备及其方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步和科技的发展，传统手机设备逐渐发展为智能手机，具备多种多样的功能，然而，现有的手机设备绝大多数都只能显示二维信息，并不能给人以深度感觉。众所周知，现实世界是真正的三维立体世界，用户在使用智能手机观看视频，或者玩游戏的时候，往往追求极致而真实的视觉享受，这就要求手机具备裸眼三维显示(autostereoscopic display)功能。裸眼三维显示是一项可以让用户裸眼观看自然的三维影像的技术，这种三维影像具有水平方向上和垂直方向上的连续视差变化。
[0003]现有的具备裸眼三维显示功能的显示设备大多都是基于视差屏障(parallaxbarrier)原理的，或者采用柱状透镜阵列和微透镜阵列对显示面板出射光线的方向进行调制，使其能够折射到三维空间的不同方向，从而形成三维图像。
[0004]相对于市场中所出售的手机设备相比，同时能够显示二维图像和三维图像的手机设备更能彰显现代年轻人对于个性和高科技的追求。当用户使用手机的传统功能时，例如，拨打电话，编写短信，查看日历等，可采用二维显示的方式；而当用户观看视频，或者玩游戏的时候，可采用三维显示的方式，塑造出一种呼之欲出的立体成像，让现代年轻人感受到科技与时尚的完美结合。因此，如果能够设计出一种可切换二维显示和三维显示的手机设备，则该设备兼具了二维显示和三维显示两者的优点，不止可成为手机市场发展历程中，从二维显示到三维显示的重要过渡产品，而且能够适应用户在不同场合下对于二维显示和三维显示的不同需求，只需要一个简单的切换，就可以实现二维和三维显示之间的转换，这样，用户不需要为了看三维效果而买一个手机，为了看二维效果再买一个手机了。
[0005]然而，现有的具备裸眼三维显示功能的手机设备都缺乏二维显示/三维显示可切换功能，或者只能通过向作为视差屏障的液晶元件加电或者断电来实现二维显示和三维显示的切换。
[0006]现有技术存在以下问题。除了利用向液晶元件通断电这一种方式以外，基本上所有具备裸眼三维显示功能的手机设备及所涉及的专利都缺乏二维/三维可切换功能，然而具有该可切换功能的手机设备却恰恰是在当前手机市场的重要过渡产品，并且该可切换功能能够满足用户的个性化需求。特别地，市场上尤其缺少一种可由用户主动利用简单的机械方式快速实现二维显示/三维显示切换的技术。
【发明内容】
[0007]鉴于现有技术的不足，以及考虑到手机市场的发展趋势，根据本发明的实施例提出一种能够充分利用手机盖体的可活动性，非常容易地实现二维/三维显示可切换功能的手机设备和相关方法。
[0008]现有专利和相关技术在裸眼三维显示的配套软件方面，大多数只涉及到传统的计算交错图像的方法。传统的计算方法一般采用串行的计算方式来计算多个视角图像，因此运算速度很慢，进而导致三维显示技术无法得到普遍应用。本发明的实施例提出快速计算三维图像的方法，并将其作为二维/三维可切换显示手机设备的支撑软件。
[0009]根据本发明的一方面，提供一种便携式电子设备，能够显示二维图像和三维图像，所述设备包括:主体；盖体，盖体与主体连接并能够相对于所述主体运动，盖体能够覆盖所述主体的至少一部分；显示面板，设置在主体上；光学元件，设置在盖体中，用来显示三维图像，在进行三维显示时，该光学元件覆盖显示面板的至少一部分。
[0010]所述便携式电子设备还包括:二维/三维切换部，用于输出二维显示信号或者三维显示信号，从而使得显示面板进行相应的二维显示或者三维显示。
[0011]所述二维/三维切换部包括位置传感器，位置传感器设置在主体或者盖体上，用来判断便携式电子设备的盖体处于闭合状态还是偏离状态，并根据判断结果输出三维显示信号或者二维显示信号。
[0012]所述二维/三维切换部还包括二维/三维显示状态切换按钮和/或二维/三维显示状态切换语音命令处理部，便携式电子设备能够通过二维/三维显示状态切换按钮、二维/三维显示状态切换语音命令处理部以及位置传感器中的一个来进行二维、三维显示状态的切换，其中，二维/三维显示状态切换按钮通过用户手动操作来控制显示状态的切换，二维/三维显示状态切换语音命令处理部通过用户的语音命令来控制显示状态的切换。
[0013]所述二维/三维切换部包括:二维/三维显示状态切换按钮和/或二维/三维显示状态切换语音命令处理部，其中，二维/三维显示状态切换按钮通过用户手动操作来控制显示状态的切换，二维/三维显示状态切换语音命令处理部通过用户的语音命令来控制显示状态的切换。
[0014]所述设备还包括:位移传感器，设置在主体和/或盖体上，在进行三维显示的情况下，位移传感器测量光学元件与显示面板之间的位移量，以生成准确的三维图像。
[0015]所述便携式电子设备还包括:对齐部件，设置在主体和盖体上，在盖体闭合的状态下，用于保证光学元件和显示面板的对齐状态。
[0016]所述光学元件能够对光线的方向进行调制，使光线方向发生偏转，形成三维图像。
[0017]在三维图像的显示中，便携式电子设备利用光学元件在空中形成多个视角的图像，从而使得用户观测到立体图像。
[0018]该光学元件为微透镜阵列或者微棱镜阵列。
[0019]在三维显示状态，光学元件的预定平面与显示面板之间的间距值大致等于光学元件中的透镜的焦距。
[0020]在光学元件的表面设置保护层和/或触摸层。
[0021]当盖体处于偏离状态时，位置传感器输出二维显示信号；当盖体处于闭合状态时，位置传感器输出三维显示信号。
[0022]当盖体与主体的重叠面积达到或超过预定面积时，显示三维图像；当盖体与主体的重叠面积小于预定面积时，显示二维图像。
[0023]当位置传感器、二维/三维显示状态切换按钮、或者二维/三维显示状态切换语音命令处理部输出三维显示信号时，位移传感器启动工作，然后测量光学元件与显示面板之间的旋转位移量和平移位移量。
[0024]位移传感器选用直线型位移传感器和角度型位移传感器。
[0025]对齐部件包括对位突起和与之对应的对位凹陷，分别设置在主体和盖体上。
[0026]对齐部件具有多个，分别设置在主体和盖体上，通过设置在主体上的对齐部件与设置在盖体上的对齐部件之间的作用力来实现对齐。
[0027]对齐部件包括磁体，通过设置在主体上的对齐部件与设置在盖体上的对齐部件之间的磁力来实现对齐。
[0028]对齐部件包括磁体和具有铁磁性的金属。
[0029]所述便携式电子设备还包括计算设备，
[0030]计算设备包括图形处理器，图形处理器用于并行绘制三维图像。
[0031]便携式电子设备的盖体能与主体之间产生任意的相对位移或者旋转。
[0032]光学元件的材质为透明的。
[0033]根据本发明的另一方面，提供一种便携式电子设备显示二维图像和三维图像的方法，该便携式电子设备包括主体、盖体、光学元件和显示面板，光学元件设置在盖体中，所述方法包括:根据光学元件覆盖显示面板的面积输出不同的显示模式信号，当光学元件覆盖显示面板的面积不小于预定面积时，输出三维显示信号，当光学元件覆盖显示面板的面积小于预定面积时，输出二维显示信号；获得当前输出的显示模式信号；根据获得的所述当前输出的显示模式信号判断进行二维显示还是三维显示；如果要进行三维显示，则获得位移传感器输出的位移量参数，进而根据要显示的内容产生交错的三维图像数据；如果要进行二维显示，则根据要显示的内容产生二维图像数据；将所产生的二维图像数据或三维图像数据传送给显示面板，从而完成图像数据的显示。
[0034]其中，根据要显示的内容产生交错的三维图像数据的步骤包括:输入位移参数；计算绘制参数；计算交错的三维图像；输出交错的三维图像。
[0035]输入的位移参数包括光学元件与显示面板之间