【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及一种vr透镜结构件，更具体地讲，涉及一种可提高vr显示分辨率、消减纱窗效应的vr透镜结构件，所述结构件既可作为功能完备的vr眼镜，应用于vr手机、vr一体机、pc vr头显，也可作为vr光学模组的重要部件，还可以作为目镜外加在各种近眼显示器上。
技术介绍
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技术介绍
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1、最简单的vr显示器的结构如图1所示，一对目镜(5)将vr头显的左屏(2)右屏(1)图像投射放大到远处。vr显示放大引起的分辨率不足和纱窗效应影响用户沉浸感的体验，一直是需要克服的问题。纱窗效应是“低填充系数”的结果，就是说，像素点的发光面积在像素单位面积内占据的比例较小，且显示屏分辨率不足，当近眼放大显示时，人眼会直接看到显示屏的像素点结构，使显示的图像变得不真实，就好比在纱窗之后看东西一样，目前大部分lcd、oled显示的vr设备都存在这种问题。大幅提升显示屏分辨率使之达到视网膜清晰度，可以消除纱窗效应，通常的思路是采用8k乃至16k显示屏，但目前的制造工艺和成本控制均难以达到量产要求，并且采用超高清屏在图像显示、视频传输带宽，以及周边硬件成本方面又带来了新的压力。
2、cn201711209781公开了一种通过微位移实现高清显示的vr显示屏，显示屏在显示平面上作平移运动，每一个像素都保持与质心相同的运动轨迹，结合注视点渲染技术，可实现vr的视网膜分辨率显示，消除vr显示的纱窗效应。美国亚利桑那大学和facebookreality labs的研究人员2020年2月19日曾发表了一项关于减少“纱窗效应”的研究成果，方式
3、芬兰varjo technologies公司通过使用高分辨率oled显示屏加低分辨率显示面板的头显来解决分辨率不足的问题，结构复杂成本高。
4、专利申请kr 20160053568在显示面板上放置光漫射构件，将从显示面板的透光区域发出的光扩散到遮光区域，从而提高显示屏的成像质量，不能提高显示清晰度。pct/us2017/044958在vr透镜后面再加一个相位光学器件，来混淆掉屏幕上像素点的网格结构达到消纱窗效应的目的，但不能提高显示分辨率。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术公开了一种vr透镜结构件，所述结构件至少包括：外框支架(6)，可平移透镜(7)，驱动机构(8)，同步控制信号及电流输入接口(9)，如图2所示。在vr显示app输出的同步信号控制下，结构件上的可平移透镜(7)可在垂直于光轴(16)的xy平面内周期性运动，可提高vr显示的分辨率，消减纱窗效应。所述vr透镜结构件既可作为功能完备的vr眼镜，应用于vr手机、vr一体机、pc vr头显，也可作为vr光学模组的部件，还可以作为目镜附加在各种近眼显示器上。
2、本专利技术所述的可平移透镜(7)包括但不限于凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜、全息光学透镜，所述的光学模组是指结构中至少包含一个透镜的pancake折叠光路、lens排列超短焦vr透镜等vr光学模组。
3、驱动机构(8)可采用压电致动器、电磁驱动器、微伺服电机等，安装固定在外框支架(6)上，驱动机构(8)至少包括一个x轴驱动触点(10)，还可以包括第二个y轴驱动触点(11)，可以驱动可平移透镜(7)按预定的路径、时间作周期性运动。预定路径主要包括两个节点之间的直线往复运动轨迹(28)，四个节点之间的圆周运动轨迹(27)，其它更多节点的周期运动也是可行的。具体路径和节点间距根据vr显示器的类型、子像素排列方式优化确定，可平移透镜(7)运动的位置时间曲线与驱动方式有关，在x轴简谐振动实现的直线往复运动，以及x、y轴简谐振动合成的圆周运动消耗的能量和引起的振动更少，但在节点位置驻留的时间较短；在x轴上限止驱动的直线往复运动，以及在x、y轴上限位驱动的近似正方形运动，消耗的能量和引起的振动稍多，在节点位置驻留的时间较长。较长的节点驻留时间有助于提高图像清晰度，还有其它驱动模式可以选择。
4、vr显示器(14)固定不动，可平移透镜(7)被限制在垂直于光轴(16)的xy平面内周期性运动，两个节点位置之间的位移为d，则vr显示屏虚像(15)整体向相反的方向移动距离，设虚像节点p1(21)和虚像节点p2(22)的距离为p，透镜焦距为f，平移透镜(7)到vr显示器(14)之间物距为u，vr显示屏虚像(15)到可平移透镜(7)的像距为v，则
5、d/p＝f/v
6、d/p＝f/u-1
7、如图3所示。
8、所述结构件的可平移透镜(7)做周期性运动时，从用户眼中看到，vr显示屏虚像(15)以相反的方向做周期运动，精确设计可平移透镜(7)的路径、节点距离和运动周期，使显示器在一个运动周期内显示的几帧连续图像，重叠后像素刚好相互补充在不发光的区域，可以提高显示分辨率，同时消减纱窗效应。根据可平移透镜(7)的路径节点数量可分为2倍、4倍和多倍像素增强模式。
9、同步控制信号及电流输入接口(9)可连接手机或近眼显示器的usb接口，除同步信号外，usb接口还负责提供驱动机构(8)所需要的电流。增强显示app将超高清图像分解成n幅与vr显示器(14)分辨率相同的子图像，并输出同步信号给驱动机构(8)，驱动可平移透镜(7)按预定的路径周期性运动，在一个运动周期内，n幅子图像在预定的节点位置按时序依次刷新显示，由于视觉暂留效应，我们可以看到一幅超高清晰度的完整图像，显然子图像刷新的频率是可平移透镜(7)运动频率的n倍。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种VR透镜结构件，其特征在于，结构件至少包括外框支架(6)，可平移透镜(7)，驱动机构(8)，同步控制信号及电流输入接口(9)，在VR显示app输出的同步信号控制下，结构件上的可平移透镜(7)可在垂直于光轴(16)的XY平面内周期性运动，可提高VR显示的分辨率，消减纱窗效应。
2.如权利要求1所述的结构件，其特征还在于，驱动机构(8)安装固定在外框支架(6)上，至少包括一个X轴驱动触点(10)，还可以包括第二个Y轴驱动触点(11)，可以驱动可平移透镜(7)按预定的路径、时间作周期性运动，VR显示器(14)固定不动，可平移透镜(7)在XY平面内周期性运动时，从用户眼中看到，VR显示屏虚像(15)以相反的方向做周期运动，精确设计可平移透镜(7)的路径、节点距离和运动周期，使显示器在一个运动周期内显示的几帧连续图像，重叠后像素刚好相互补充在不发光的区域。
3.如权利要求2所述的结构件，其特征还在于，同步控制信号及电流输入接口(9)可连接手机，除同步信号外，USB接口还负责提供驱动机构(8)所需要的电流，手机屏幕分屏后作为VR显示器使用，手机上安装的增强显示
4.如权利要求2或3所述的结构件，其特征还在于，结构件采用2倍像素增强模式，预定路径为两个节点之间直线往复运动，运动模式为简谐振动或限止直线往复驱动。
5.如权利要求2或3所述的结构件，其特征还在于，结构件采用4倍像素增强模式，VR显示器虚像(15)上像素运动路径为匀速圆周运动，四个节点P1P2P3P4构成圆内接正方形的顶点。
6.如权利要求2所述的结构件，其特征还在于，所述VR透镜结构件可作为功能完备的VR眼镜，应用于VR手机、VR一体机、PC VR头显，或者作为VR光学模组的部件，或者作为目镜附加在各种近眼显示器上。
7.如权利要求2所述的结构件，其特征还在于，可平移透镜(7)包括但不限于凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜、全息光学透镜，光学模组是指结构中至少包含一个透镜的Pancake折叠光路、Lens排列超短焦VR透镜等VR显示光学模组，驱动机构(8)可采用压电致动器、电磁驱动器、微伺服电机。
8.如权利要求2或3所述的结构件，其特征还在于，可平移透镜(7)采用中间平凸外围菲涅尔化的轻量优化树脂透镜设计。
9.如权利要求1所述的结构件，其特征还在于，图像不进行拆解、不增加像素，可平移透镜(7)匀速圆周运动，像素平移填充了像素之间的黑场空间。
...【技术特征摘要】
1.一种vr透镜结构件，其特征在于，结构件至少包括外框支架(6)，可平移透镜(7)，驱动机构(8)，同步控制信号及电流输入接口(9)，在vr显示app输出的同步信号控制下，结构件上的可平移透镜(7)可在垂直于光轴(16)的xy平面内周期性运动，可提高vr显示的分辨率，消减纱窗效应。
2.如权利要求1所述的结构件，其特征还在于，驱动机构(8)安装固定在外框支架(6)上，至少包括一个x轴驱动触点(10)，还可以包括第二个y轴驱动触点(11)，可以驱动可平移透镜(7)按预定的路径、时间作周期性运动，vr显示器(14)固定不动，可平移透镜(7)在xy平面内周期性运动时，从用户眼中看到，vr显示屏虚像(15)以相反的方向做周期运动，精确设计可平移透镜(7)的路径、节点距离和运动周期，使显示器在一个运动周期内显示的几帧连续图像，重叠后像素刚好相互补充在不发光的区域。
3.如权利要求2所述的结构件，其特征还在于，同步控制信号及电流输入接口(9)可连接手机，除同步信号外，usb接口还负责提供驱动机构(8)所需要的电流，手机屏幕分屏后作为vr显示器使用，手机上安装的增强显示app将超高清图像分解成n幅与vr显示器(14)分辨率相同的子图像，并输出同步信号给驱动机构(8)，驱动可平移透镜(7)按预定的路径周期性运动，在一个运动周期内，n幅子图像在预定的节点位置按时序依次刷新显示，由于视觉暂留效应...
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