CN105988224B - 三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置，所述方法包括：确定三维显示设备的光学器件参数；根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定出所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。应用本发明，可以快速、简单而准确地确定出具有消减莫尔条纹效果的、显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度，使得在该倾斜角度下莫尔条纹宽度最小，从而消减莫尔条纹对三维显示效果的干扰。

Description

三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置

技术领域

本发明涉及裸眼三维显示技术领域，具体而言，本发明涉及一种三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置。

背景技术

裸眼三维显示技术使得用户在不佩戴特殊设备(比如偏光眼镜或头盔)的情况下也能看到三维立体成像，在最近几年得到了快速发展。

裸眼三维显示设备通常包含一个二维的显示屏和放置在显示屏前面的光调制器。常见的光调制器包括狭缝光栅、柱透镜光栅和微透镜阵列，这些光栅都具有一定的周期；由周期性排列的像素和像素之间的黑色矩阵组成的显示屏，也具有一定的周期。两个周期不同的光栅叠加放在一起会产生莫尔条纹。因此，周期性的光调制器和显示屏上周期性排列的像素、以及像素之间的黑色矩阵相互作用会产生莫尔条纹。而这种莫尔条纹是裸眼三维显示设备所固有的一种问题，很难从原理上彻底消除，只能通过一些方法来降低其对三维显示效果的影响。

事实上，在不增加任何硬件的基础上减轻莫尔条纹影响方法是将光调制器旋转一定角度，使得莫尔条纹变得足够密集，也就是说莫尔条纹的周期(本文中也称为宽度)足够小，从而让人眼无法察觉到莫尔条纹。

为此，需要估计出对应最小莫尔条纹宽度的光调制器相对于显示屏的倾斜角度，即具有消减莫尔条纹效果的最终倾斜角度。这样，后续可以根据该倾斜角度从软件上对显示屏的显示内容进行补偿校正处理，从而减轻莫尔条纹对三维显示效果的干扰，让用户能观看到正确的三维显示内容。

现有可以通过交互调整的方式来消减莫尔条纹，即确定光调制器与显示屏之间的当前倾斜角度下所形成的莫尔条纹的方向和大小，并以此反向调整光调制器与显示屏之间的倾斜角度后，再次根据调整后的倾斜角度下所形成的莫尔条纹的方向和大小来调整倾斜角度，直至最后形成最小宽度的莫尔条纹。但是，上述消减方法需要多次尝试调整，操作繁琐、且需要耗费较多的时间来搜索形成最小宽度的莫尔条纹的最终倾斜角度。

因此，有必要提供一种能够快速确定出具有消减莫尔条纹效果的倾斜角度的三维显示设备的莫尔条纹消减方法。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置，能够快速、简单地确定出具有消减莫尔条纹效果的倾斜角度，使得在该倾斜角度下莫尔条纹宽度最小，从而降低莫尔条纹对三维显示效果的干扰。

本发明提供了一种三维显示设备的莫尔条纹消减方法，包括：

确定三维显示设备的光学器件参数；

根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；

根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

本发明方案还提供了一种三维显示设备的莫尔条纹消减装置，包括：

光学器件参数输入单元，用于确定出三维显示设备的光学器件参数；

条纹宽度确定单元，用于根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；

最终倾斜角度确定单元，用于根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

本发明方案还提供了一种三维显示设备，包括：显示屏、微透镜阵列，所述微透镜阵列中的微透镜为方形，以及

所述显示屏，与微透镜阵列之间的倾斜角度为18～26度。

本发明方案还提供了一种三维显示设备，包括：显示屏、微透镜阵列，所述微透镜阵列中的微透镜为六边形，以及

所述显示屏，与微透镜阵列之间的倾斜角度为13～17度，或43～47度。

本发明的方案中，根据确定出的三维显示设备的光学器件参数，进一步确定出微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下的莫尔条纹的宽度；继而，根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定出具有消减莫尔条纹效果的、显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度；从而，可以避免采用现有的多次尝试调整微透镜阵列与显示屏之间的倾斜角度的方法，达到操作简单，且可以快速地确定出具有消减莫尔条纹效果的、微透镜阵列与显示屏之间的最终倾斜角度的目的。

进一步，本发明的方案中，基于推导出的通用莫尔条纹周期计算公式，可以快速而准确地计算出不同倾斜角度下的莫尔条纹的宽度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1a为本发明实施例的三维显示设备的架构图；

图1b为本发明实施例的通用莫尔条纹形成示意图；

图2为本发明实施例的三维显示设备的莫尔条纹消减方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的三维显示设备的显示屏结构示意图；

图4为本发明实施例的六边形微透镜阵列的结构示意图；

图5为本发明实施例的各种参数组合情况下的条纹宽度曲线示意图；

图6为本发明实施例的各倾斜角度下莫尔条纹的宽度的最大值的点所组成的曲线示意图；

图7为本发明实施例的不同点距的方形微透镜阵列莫尔条纹宽度与倾斜角度的关系曲线示意图；

图8为本发明实施例的不同点距的六边形微透镜阵列莫尔条纹宽度与倾斜角度的关系曲线示意图；

图9为本发明实施例的三维显示设备的莫尔条纹消减装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本申请使用的“模块”、“***”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。

本发明的主要思路是，根据三维显示设备的光学器件参数，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下的莫尔条纹的宽度；根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。其中，光学器件参数包括：显示屏的像素点距、微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距。

这样，可以避免采用现有的多次尝试调整微透镜阵列与显示屏之间的倾斜角度的方法，而是在各倾斜角度中一次性确定出最终倾斜角度，达到操作简单，且可以快速地确定出具有消减莫尔条纹效果的、微透镜阵列与显示屏之间的最终倾斜角度的目的。

进一步，本发明的发明人发现，现有可以通过传统的莫尔条纹计算公式来计算出两个光栅间的不同倾斜角度下的莫尔条纹宽度，继而推算出对应最小莫尔条纹宽度的最终倾斜角度。

但是，上述传统的莫尔条纹计算公式仅适用于两个光栅的栅距比较接近的情况。而事实上，集成成像的裸眼三维显示设备中，光调制器的周期和显示屏中的像素周期通常相差非常大，一般是倍数的关系。因此，上述传统的莫尔条纹计算公式并不适用于集成成像的裸眼三维显示设备的莫尔条纹消减方法。

因此，本发明的发明人推导了一个通用的莫尔条纹周期(本文中可以称为莫尔条纹的宽度)和方向角的计算公式；并对该公式的正确性进行了实验验证。这样，后续在获取三维显示设备的光学器件参数后，可以直接基于该通用的莫尔条纹周期和方向角的计算公式，快速而准确地计算出不同倾斜角度下莫尔条纹宽度。

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

本发明的技术方案中，如图1a所示的三维显示设备，至少包括：显示屏、微透镜阵列。

其中，微透镜阵列与显示屏大体相平行；但是，为了消减莫尔条纹，实际应用中，微透镜阵列相对显示屏存在一定的倾斜角度。由于微透镜阵列可以提供水平和垂直两个方向的视差，因此，在显示屏中显示图像后，通过微透镜阵列可以使得用户在一定的观看距离内看到较为接近真实物体的三维立体成像。

本发明技术方案的莫尔条纹周期计算公式，可以根据如下方法推导出来：

如图1b所示的通用莫尔条纹形成示意图中，假设有周期分别为T₁和T₂的两个光栅，他们之间的夹角(本文中也可以成为倾斜角度)为θ。为了不失一般性，进一步假设周期为T₂的光栅竖直排列，周期为T₁的光栅与之夹角为θ。以这两个光栅的任意一个交点作为坐标***的原点，取y轴方向和第二组光栅的方向平行。如图1b所示，第一组光栅的第m根光栅线可以用如下方程1表示：

mT₁＝T₂cos(θ)+y_1msin(θ) (方程1)

其中，第一组光栅中各光栅线和第二组光栅的第1根光栅线交点记为(T₂，y_1m)，这些交点和原点的连线都可能形成莫尔条纹，但只有和原点最近的交点及其连线才会形成最终的莫尔条纹。由此，可进一步简化为寻找离x轴最近的交点，也就是y坐标绝对值最小的交点。因此，通用莫尔条纹的周期T_m和方向角α可以通过如下方程2得到：

(方程2)

其中，round表示取整运算。

这样，基于上述方程2中的通用莫尔条纹周期计算公式，在获取两个光栅的周期后，可以直接快速准确地计算出两个光栅在不同倾斜角度下形成的莫尔条纹的宽度。

因此，本发明的技术方案中，可以基于上述推导出的通用莫尔条纹周期计算公式，计算出两个光栅在不同倾斜角度下形成的莫尔条纹的宽度；确定出最小宽度所对应的、三维显示设备的微透镜阵列相对于显示屏之间的倾斜角度；并根据确定出的倾斜角度调整三维显示设备中的微透镜阵列与显示屏之间的最终倾斜角度，以此消减莫尔条纹对三维显示效果的影响。

实际应用中，可以通过用于调整三维显示设备的装置，或者用于设计三维显示设备参数的装置来进行三维显示设备的莫尔条纹消减。具体地，三维显示设备的莫尔条纹消减方法的具体流程，如图2所示，可以包括如下步骤：

S201：确定三维显示设备的光学器件参数。

本步骤中，需要确定的三维显示设备的光学器件参数包括：显示屏的像素点距、微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距。

其中，微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距是根据如下参数计算得到的：预设的用户观看距离、显示屏与微透镜阵列之间的距离、以及微透镜阵列点距。

具体地，可以根据如下公式1，计算出微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距T₁：

(公式1)

式中，P_L为微透镜阵列点距，g为显示屏与微透镜阵列之间的距离，D为预设的用户观看距离。

实际应用中，显示屏是由像素、以及像素之间的黑色矩阵组成，如图3所示。其中，周期性排列的像素将会与微透镜阵列中的周期排列的微透镜相互作用，从而产生彩色莫尔条纹；周期性排列的黑色矩阵将会与微透镜阵列中的周期排列的微透镜相互作用，从而产生黑色莫尔条纹。

因此，为了综合考虑黑色莫尔条纹和彩色莫尔条纹的共同消减，本发明实施例中，显示屏的像素点距的取值，可以包括如下两种情况：

像素点距的取值是根据显示屏的子像素的水平点距P_PH确定的；

像素点距的取值是根据显示屏的子像素的垂直点距P_PV确定的。

具体地，周期排列的黑色矩阵可以构成两个方向的光栅，其水平方向的光栅的栅距，为黑色矩阵的水平方向排列周期；垂直方向的光栅的栅距，为黑色矩阵的垂直方向排列周期。而黑色矩阵的水平方向排列周期通常是显示屏的子像素的水平点距；垂直方向排列周期是显示屏的子像素的垂直点距。因此，根据上述两种情况下确定的像素点距T₂的取值分别是：显示屏的子像素的水平点距、显示屏的子像素的垂直点距。

由周期性排列的R、G、B(红、绿、蓝)子像素构成的像素，同样可以构成两个方向的光栅，其水平方向的光栅的栅距，为显示屏的子像素的水平点距的3倍；其垂直方向的光栅的栅距，为显示屏的子像素的垂直点距。因此，根据上述两种情况下确定的像素点距T₂的取值分别是：显示屏的子像素的水平点距的3倍、显示屏的子像素的垂直点距。

实际应用中，显示屏的子像素的水平方向点距P_PH通常是垂直方向点距P_PV的三分之一。

由于集成成像的三维显示设备中采用微透镜阵列作为折光器件，因此，其形成的莫尔条纹需要考虑水平和垂直两个方向的周期性结构影响，相比传统的柱透镜光栅、狭缝光栅更为复杂；而且，采用不同形状的微透镜构成的微透镜阵列，其对莫尔条纹的影响也不同。

因此，更优地，本发明实施例中，将针对采用不同形状的微透镜的微透镜阵列采用不同的方法进行莫尔条纹的消减。

具体地，在微透镜阵列中的微透镜为六边形时，如图4所示，由于六边形的微透镜的水平点距P_LH和垂直点距P_LV不同，因此，微透镜阵列点距的取值，可以包括如下三种情况：

微透镜阵列点距的取值是根据微透镜的水平点距确定的；

微透镜阵列点距的取值是根据微透镜的垂直点距确定的；

微透镜阵列点距的取值是根据微透镜的对角线点距确定的。

实际应用中，根据微透镜的水平点距确定的微透镜阵列点距的取值具体为微透镜的水平点距的一半，如图4中所示的hP_LH。

而在微透镜阵列中的微透镜为方形时，由于方形的微透镜的水平点距和垂直点距相同，因此，微透镜阵列点距的取值，可以包括如下两种情况：

微透镜阵列点距的取值是根据微透镜的水平点距确定的；

微透镜阵列点距的取值是根据微透镜的对角线点距确定的。

这样，后续根据微透镜阵列点距计算出的微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距的取值，将随微透镜阵列点距的取值的不同情况而变化；相应地，后续根据不同的等效微透镜阵列点距的取值所计算出的莫尔条纹宽度也不同。

S202：根据光学器件参数，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度。

具体地，可以根据如下公式2，计算出倾斜角度θ下，莫尔条纹的宽度T_m：

(公式2)

公式2中，T₁为微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距；T₂为显示屏的像素点距。

其中，由于微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距的取值，将随步骤S201中微透镜阵列点距的取值情况而变化，同时，显示屏的像素点距的取值也有不同的取值情况。

因此，为了综合考虑黑色莫尔条纹、彩色莫尔条纹的共同消减，本发明实施例中，可以对像素点距的取值情况与微透镜阵列点距的取值情况进行搭配，得到各种搭配情况下像素点距与微透镜阵列点距的取值组合。这样，对于其中任一一组取值组合，可以计算微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，得到该组取值组合情况下的条纹宽度曲线。

例如，像素点距的取值T₂为显示屏的子像素的水平点距的3倍、微透镜阵列点距的取值为微透镜的水平点距P_LH时，可以根据上述的公式1，计算出微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距T₁；继而，根据公式2，计算微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，根据倾斜角度与计算出的莫尔条纹的宽度，绘制出该取值组合情况下的条纹宽度曲线。

这样，可以综合绘制各组取值组合情况下的条纹宽度曲线，如图5所示。当然，实际应用中，也可以针对微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，基于任一一组取值组合，计算出该倾斜角度下，各组取值组合情况下的莫尔条纹的宽度。

S203：根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

具体地，可以从步骤S202所综合绘制的条纹宽度曲线中，针对不同倾斜角度，选取该倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点，并绘制由各倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点所组成的曲线，如图6所示。

图7给出了微透镜阵列中的微透镜为方形时，在不同的微透镜阵列点距下，由各倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点所组成的曲线。

图8给出了微透镜阵列中的微透镜为六边形时，在不同的微透镜阵列点距下，由各倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点所组成的曲线。

继而，从选取的点所组成的曲线中，识别出莫尔条纹的宽度最小的点所对应的倾斜角度，并确定为显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

实际应用中，在微透镜阵列中的微透镜为方形时，确定的最终倾斜角度的范围包括：18～26度；在微透镜阵列中的微透镜为六边形时，确定的最终倾斜角度的范围包括：13～17度，或43～47度。

这样，确定的显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度，可以使得最终形成的莫尔条纹宽度最小，从而减轻莫尔条纹对三维显示效果的影响，即该最终倾斜角度具有消减莫尔条纹的效果。

本发明的技术方案中，通过上述通用莫尔条纹周期计算公式，直接根据三维显示设备的光学器件参数，就可以快速地计算出不同倾斜角度下的莫尔条纹的宽度。相比现有需要通过投影，根据形成的莫尔条纹反复调整倾斜角度的交互调整方法，本发明的技术方案更简单快捷。

基于上述三维显示设备的莫尔条纹消减方法，本发明实施例提供了一种三维显示设备的莫尔条纹消减装置，如图9所示，具体可以包括：光学器件参数输入单元901、条纹宽度确定单元902、以及最终倾斜角度确定单元903。

其中，光学器件参数输入单元901用于确定出三维显示设备的光学器件参数。

其中，确定的光学器件参数包括：显示屏的像素点距、微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距。

具体地，光学器件参数输入单元901，包括：像素点距获取子单元和等效点距确定子单元。

其中，像素点距获取子单元用于获取显示屏的像素点距。

等效点距确定子单元用于根据如下参数计算得到微透镜阵列投射到显示屏的等效微透镜阵列点距：

预设的用户观看距离、显示屏与微透镜阵列之间的距离、以及微透镜阵列点距。

实际应用中，像素点距获取子单元具体用于根据如下两种情况确定显示屏的像素点距的取值：根据显示屏的子像素的水平点距确定像素点距的取值；根据显示屏的子像素的垂直点距确定像素点距的取值。

相应地，在微透镜阵列中的微透镜为六边形时，等效点距确定子单元具体用于根据如下三种情况确定微透镜阵列点距的取值；根据微透镜的水平点距确定微透镜阵列点距的取值；根据微透镜的垂直点距确定微透镜阵列点距的取值；根据微透镜的对角线点距确定微透镜阵列点距的取值。

在微透镜阵列中的微透镜为方形时，等效点距确定子单元具体用于根据如下两种情况确定微透镜阵列点距的取值；根据微透镜的水平点距确定微透镜阵列点距的取值；根据微透镜的对角线点距确定微透镜阵列点距的取值。

条纹宽度确定单元902用于根据光学器件参数，确定微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度。

具体地，条纹宽度确定单元902可以根据上述公式2，计算出倾斜角度θ下，莫尔条纹的宽度T_m。

条纹宽度确定单元902具体用于对像素点距的取值情况与微透镜阵列点距的取值情况进行搭配，得到各种搭配情况下像素点距与微透镜阵列点距的取值组合；对于其中一组取值组合，计算微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，得到该组取值组合情况下的条纹宽度曲线；综合绘制各组取值组合情况下的条纹宽度曲线。

最终倾斜角度确定单元903用于根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

具体地，最终倾斜角度确定单元903从条纹宽度确定单元902综合绘制的条纹宽度曲线中，针对不同倾斜角度，选取该倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点；从选取的点所组成的曲线中，识别出莫尔条纹的宽度最小的点所对应的倾斜角度，并确定为显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

本发明实施例中，三维显示设备的莫尔条纹消减装置中的各单元、以及各单元下的各子单元的具体功能实现，可以参照上述三维显示设备的莫尔条纹消减方法的具体步骤，在此不再赘述。

实际应用中，基于上述三维显示设备的莫尔条纹消减方法和装置，可以确定，在微透镜阵列中的微透镜为方形时，确定的最终倾斜角度的范围包括：18～26度；在微透镜阵列中的微透镜为六边形时，确定的最终倾斜角度的范围包括：13～17度，或43～47度。

因此，本发明实施例提供了一种三维显示设备，该设备中包括：显示屏和微透镜阵列；其中，微透镜阵列中的微透镜为方形。

由于在微透镜阵列中的微透镜为方形时，显示屏与微透镜阵列之间的倾斜角度取值为18～26度之间，其所对应的莫尔条纹宽度接近于最小宽度，具有减轻莫尔条纹的效果。因此，为了消减莫尔条纹对三维显示效果的影响，在本发明提供的三维显示设备中，当微透镜阵列中的微透镜为方形时，显示屏与微透镜阵列之间的倾斜角度可以设置为18～26度。

本发明实施例提供了另一种三维显示设备，该设备中包括：显示屏和微透镜阵列；其中，微透镜阵列中的微透镜为六边形。

由于在微透镜阵列中的微透镜为六边形时，显示屏与微透镜阵列之间的夹角取值为13～17度之间，或43～47度之间，其所对应的莫尔条纹宽度接近于最小宽度，具有减轻莫尔条纹的效果。因此，为了消减莫尔条纹对三维显示效果的影响，在本发明提供的三维显示设备中，当微透镜阵列中的微透镜为六边形时，显示屏与微透镜阵列之间的夹角可以设置为13～17度，或43～47度。

进一步，本发明的三维显示设备中还可包括上述的莫尔条纹消减装置，该莫尔条纹消减装置的内部结构已经在前述详细介绍了，此处不再赘述。

本发明的方案中，在确定三维显示设备的光学器件参数之后，可以根据确定出的光学器件参数，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；继而，根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定出具有消减莫尔条纹效果的、作为显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

这样，可以避免采用现有的多次尝试调整微透镜阵列与显示屏之间的倾斜角度，达到操作简单，且可以快速地确定出具有消减莫尔条纹效果的、微透镜阵列与显示屏之间的最终倾斜角度的目的。

进一步，本发明的方案中，基于推导出的通用莫尔条纹周期计算公式，可以快速而准确地计算出不同倾斜角度下的莫尔条纹的宽度。

本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (27)

1.一种三维显示设备的莫尔条纹消减方法，其特征在于，包括：

确定三维显示设备的光学器件参数；

根据所述光学器件参数，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；

根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学器件参数包括：显示屏的像素点距、微透镜阵列投射到所述显示屏的等效微透镜阵列点距。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，包括：

根据如下公式，计算出倾斜角度θ下，莫尔条纹的宽度T_m：

式中，T₁为所述等效微透镜阵列点距；T₂为所述显示屏的像素点距。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述微透镜阵列投射到所述显示屏的等效微透镜阵列点距是根据如下参数计算得到的：

预设的用户观看距离、所述显示屏与所述微透镜阵列之间的距离、以及微透镜阵列点距。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述显示屏的像素点距的取值，包括如下两种情况：

所述像素点距的取值是根据显示屏的子像素的水平点距确定的；

所述像素点距的取值是根据显示屏的子像素的垂直点距确定的。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜为六边形；以及

所述微透镜阵列点距的取值，包括如下三种情况：

所述微透镜阵列点距的取值是根据所述微透镜的水平点距确定的；

所述微透镜阵列点距的取值是根据所述微透镜的垂直点距确定的；

所述微透镜阵列点距的取值是根据所述微透镜的对角线点距确定的。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜为方形；以及

所述微透镜阵列点距的取值，包括如下两种情况：

所述微透镜阵列点距的取值是根据所述微透镜的水平点距确定的；

所述微透镜阵列点距的取值是根据所述微透镜的对角线点距确定的。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，包括：

对所述像素点距的取值情况与所述微透镜阵列点距的取值情况进行搭配，得到各种搭配情况下所述像素点距与微透镜阵列点距的取值组合；

对于其中一组取值组合，计算所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，得到该组取值组合情况下的条纹宽度曲线；

综合绘制各组取值组合情况下的条纹宽度曲线。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度，包括：

从综合绘制的条纹宽度曲线中，针对不同倾斜角度，选取该倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点；

从选取的点所组成的曲线中，识别出莫尔条纹的宽度最小的点所对应的倾斜角度，并确定为所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定的最终倾斜角度的范围包括：13～17度，或43～47度。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定的最终倾斜角度的范围包括：18～26度。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述光学器件参数，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，包括：

根据微透镜阵列点距，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫里条纹的宽度。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述微透镜阵列点距是根据如下参数中的至少一个确定的：预设的用户观看距离、所述显示屏与所述微透镜阵列之间的距离。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微透镜阵列和所述显示屏之间的多个不同倾斜角度包括以下至少一个：

垂直的像素点距与所述微透镜阵列之间形成的倾斜角；

水平的像素点距与所述微透镜阵列与之间形成的倾斜角。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度包括：

通过匹配所述倾斜角度与像素点距，确定取值组合；

通过计算基于所述取值组合的莫尔条纹的宽度，确定莫尔条纹的宽度和条纹宽度曲线。

16.一种三维显示设备的莫尔条纹消减装置，其特征在于，包括：

光学器件参数输入单元，用于确定出三维显示设备的光学器件参数；

条纹宽度确定单元，用于根据所述光学器件参数，确定微透镜阵列相对于显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；

最终倾斜角度确定单元，用于根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述光学器件参数输入单元，包括：

像素点距获取子单元，用于获取显示屏的像素点距；

等效点距确定子单元，用于根据如下参数计算得到微透镜阵列投射到所述显示屏的等效微透镜阵列点距：预设的用户观看距离、所述显示屏与所述微透镜阵列之间的距离、以及微透镜阵列点距。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，

所述条纹宽度确定单元具体用于对所述像素点距的取值情况与所述微透镜阵列点距的取值情况进行搭配，得到各种搭配情况下所述像素点距与微透镜阵列点距的取值组合；对于其中一组取值组合，计算所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度，得到该组取值组合情况下的条纹宽度曲线；综合绘制各组取值组合情况下的条纹宽度曲线。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，

所述最终倾斜角度确定单元具体用于从所述条纹宽度确定单元综合绘制的条纹宽度曲线中，针对不同倾斜角度，选取该倾斜角度下，莫尔条纹的宽度的最大值的点；从选取的点所组成的曲线中，识别出莫尔条纹的宽度最小的点所对应的倾斜角度，并确定为所述显示屏与所述微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

20.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述条纹宽度确定单元具体用于根据所述微透镜阵列点距，确定莫里条纹宽度。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述微透镜阵列点距是根据如下参数中的至少一个确定的：预设的用户观看距离、所述显示屏与所述微透镜阵列之间的距离。

22.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述微透镜阵列和所述显示屏的像素点之间的多个不同倾斜角度包括以下至少一个：

垂直的像素点距所述微透镜阵列之间形成的倾斜角；

水平的像素点距与所述微透镜阵列与之间形成的倾斜角。

23.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示屏。

24.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜为六边形。

25.一种三维显示设备，包括：显示屏和微透镜阵列，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜为方形，以及

所述显示屏与微透镜阵列之间的倾斜角度为18～26度。

26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，还包括：莫尔条纹消减装置；所述莫尔条纹消减装置包括：

光学器件参数输入单元，用于确定所述三维显示设备的光学器件参数；

条纹宽度确定单元，用于根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；

最终倾斜角度确定单元，用于根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。

27.一种三维显示设备，包括：显示屏和微透镜阵列，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜为六边形，以及

所述显示屏与微透镜阵列之间的倾斜角度为13～17度，或43～47度；

所述设备还包括：莫尔条纹消减装置；所述莫尔条纹消减装置包括：

光学器件参数输入单元，用于确定所述三维显示设备的光学器件参数；

条纹宽度确定单元，用于根据所述光学器件参数，确定所述微透镜阵列相对于所述显示屏的不同倾斜角度下，莫尔条纹的宽度；

最终倾斜角度确定单元，用于根据最小宽度所对应的倾斜角度，确定所述显示屏与微透镜阵列之间的最终倾斜角度。