[发明专利]自动调节型显示设备及调节方法

权利要求书

1.一种自动调节型显示设备，其特征在于，

包括显示器底座、电机驱动装置、显示器、摄像头和距离传感器以及控制主机，其中：电机驱动装置设置在所述显示器底座和显示器之间，所述电机驱动装置用于驱动所述显示器分别绕空间直角坐标系Oxyz中的坐标轴X、Y、Z轴旋转；所述空间直角坐标系的原点O选取为显示器的所在位置；所述电机驱动装置、所述摄像头和所述距离传感器分别与所述主机电连接；

所述显示器包括基板和覆膜在所述基板表面上的可变形的软屏，所述基板由电活性聚合物材料制成；

所述控制主机，用于接收所述摄像头获取并识别的当前空间位置上使用者的人脸图像，确定当前空间位置上的使用者的人脸所在空间坐标系的坐标；根据所述空间坐标系的坐标计算所需调整显示器相对人脸的旋转角度，利用所述旋转角度反馈控制所述电机驱动装置驱动所述显示器分别绕空间直角坐标系的X、Y、Z轴旋转；还用于接收所述距离传感器采集的当前空间位置上使用者的人脸与显示器的距离，根据所述距离反馈调节显示器上由电活性聚合物制成的基板的弧面弯曲变形量，从而适应性带动附着在基板表面的软屏弯曲。

2.如权利要求1所述的自动调节型显示设备，其特征在于，

所述控制主机包括旋转角度计算子模块和旋转参数确定子模块，其中：

所述旋转角度计算子模块，用于根据当前空间位置上的使用者的人脸所在空间直角坐标系的X、Y、Z坐标轴上的坐标，确定人脸中心的坐标点，根据人脸中心的坐标点和原点O确定两点之间的直线，再分别确定所述直线到坐标平面XOY平面、YOZ平面、XOZ平面的投影线，计算得到所述直线与相对坐标平面XOY平面、YOZ平面、XOZ平面上三个投影线的夹角，确定所述夹角为所需调整显示器相对人脸的旋转角度；

所述旋转参数确定子模块，用于根据旋转角度进一步确定旋转方向和旋转速度，根据确定后的旋转角度、旋转方向和旋转速度控制所述电机驱动装置驱动所述显示器分别绕空间直角坐标系的X、Y、Z轴旋转。

3.如权利要求2所述的自动调节型显示设备，其特征在于，

所述控制主机还包括距离调节子模块，其中：

所述距离调节子模块，预先建立并存储弧面弯曲变形量与距离的线性关系的变形数据库；在接收到当前空间位置上使用者的人脸与显示器的当前距离后，在变形数据库内查找与当前距离匹配的弧面弯曲变形量；根据所述弧面弯曲变形量调节由电活性聚合物制成的基板的弧面弯曲程度。

4.如权利要求1所述的自动调节型显示设备，其特征在于，

所述电机驱动装置包括第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，其中:

所述第一驱动电机用于驱动显示器绕空间直角坐标系的X轴方向旋转；所述第二驱动电机用于驱动显示器绕空间直角坐标系的Y轴方向旋转；所述第三驱动电机用于驱动显示器绕空间直角坐标系的Z轴方向旋转。

5.如权利要求1所述的自动调节型显示设备，其特征在于，

所述距离传感器为红外距离传感器。

6.一种自动调节型显示设备的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收所述摄像头获取并识别的当前空间位置上使用者的人脸图像，确定当前空间位置上的使用者的人脸所在空间坐标系的坐标；根据所述空间坐标系的坐标计算所需调整显示器相对人脸的旋转角度，利用所述旋转角度反馈控制所述电机驱动装置驱动所述显示器分别绕空间直角坐标系的X、Y、Z轴旋转；

接收所述距离传感器采集的当前空间位置上使用者的人脸与显示器的距离，根据所述距离反馈调节显示器上由电活性聚合物制成的基板的弧面弯曲变形量，从而适应性带动附着在基板表面的软屏弯曲。

7.如权利要求6所述的自动调节型显示设备的调节方法，其特征在于，

所述根据所述空间坐标系的坐标计算所需调整显示器相对人脸的旋转角度，包括如下步骤：

根据当前空间位置上的使用者的人脸所在空间直角坐标系的X、Y、Z坐标轴上的坐标，确定人脸中心的坐标点，根据人脸中心的坐标点和原点O确定两点之间的直线，再分别确定所述直线到坐标平面XOY平面、YOZ平面、XOZ平面的投影线，计算得到所述直线与相对坐标平面XOY平面、YOZ平面、XOZ平面上三个投影线的夹角，确定所述夹角为所需调整显示器相对人脸的旋转角度。