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1、頭戴顯示器(Head Mounted Display,HMD)是一種典型的微型顯示器,應(yīng)用前景廣闊。硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)是一種反射式微型液晶顯示器,非常適合在微顯示系統(tǒng)尤其是HMD中的應(yīng)用。 人們對(duì)HMD的研究始于上個(gè)世紀(jì)60年代初,目前,國(guó)內(nèi)外眾多的大學(xué)如MIT等都已經(jīng)和正在對(duì)HMD進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研究。而從事HMD研發(fā)和生產(chǎn)的廠商約有40家,主要集中在歐美和日本。首臺(tái)LCoS微顯
2、示器樣機(jī)則與1997年見(jiàn)諸報(bào)道,目前LCoS的發(fā)展業(yè)者集中在美英兩地的公司,且LCoS在開(kāi)發(fā)中涉及整個(gè)元件的設(shè)計(jì)、制造到光學(xué)系統(tǒng)的整合,有較高的技術(shù)門檻。對(duì)LCoS顯示芯片的驅(qū)動(dòng)電路的研究以及對(duì)基于LCoS的HMD的控制電路的研究與設(shè)計(jì)將對(duì)HMD等微顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供必要的基礎(chǔ),尤其是對(duì)開(kāi)發(fā)具有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微顯芯片將具有很大的促進(jìn)作用。 本文在對(duì)HMD、LCoS顯示技術(shù)以及FPGA等進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上,主要做了以下工作:
3、 1) 對(duì)基于LCoS的HMD驅(qū)動(dòng)和控制電路進(jìn)行了總體的介紹。 2) 針對(duì)常規(guī)液晶驅(qū)動(dòng)方式的不足,選用了一種低壓驅(qū)動(dòng)電路,總體介紹了驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成和工作原理,并詳細(xì)分析了各組成部分的組成和工作模式。 3) 提出了控制電路設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題,對(duì)控制系統(tǒng)做了需求分析,并對(duì)控制電路進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)、器件選型、原理接線圖設(shè)計(jì)等硬件設(shè)計(jì)工作,同時(shí),針對(duì)硬件編程,進(jìn)行了功能分析、總體設(shè)計(jì),按模塊化編程的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了模塊劃分和詳細(xì)設(shè)
4、計(jì),并完成了綜合。針對(duì)控制電路的核心——場(chǎng)時(shí)序彩色化的實(shí)現(xiàn),本文給出了詳細(xì)的并且可行的設(shè)計(jì)方案??傊?,本文提出了一種低壓驅(qū)動(dòng)方案,并初步設(shè)計(jì)出了一種基于LCoS的HMD控制電路。 目前,國(guó)內(nèi)對(duì)HMD的研究還處于剛起步階段,本文針對(duì)LCoS驅(qū)動(dòng)提出并分析了公共電極場(chǎng)反轉(zhuǎn)低壓驅(qū)動(dòng)方式,有效避免了像素電壓自舉現(xiàn)象,并使LCoS在低電壓(符合標(biāo)準(zhǔn)5V COMS工作條件)下驅(qū)動(dòng)液晶材料工作;同時(shí)給出了控制電路詳細(xì)并可行的方案。這為HMD的
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