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文檔簡介
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HMD的研究始于上個世紀(jì)60年代初,目前,國內(nèi)外眾多的大學(xué)如MIT等都已經(jīng)和正在對HMD進行了開發(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LCoS微顯
2、示器樣機則與1997年見諸報道,目前LCoS的發(fā)展業(yè)者集中在美英兩地的公司,且LCoS在開發(fā)中涉及整個元件的設(shè)計、制造到光學(xué)系統(tǒng)的整合,有較高的技術(shù)門檻。對LCoS顯示芯片的驅(qū)動電路的研究以及對基于LCoS的HMD的控制電路的研究與設(shè)計將對HMD等微顯示系統(tǒng)的設(shè)計提供必要的基礎(chǔ),尤其是對開發(fā)具有自己知識產(chǎn)權(quán)的微顯芯片將具有很大的促進作用。 本文在對HMD、LCoS顯示技術(shù)以及FPGA等進行詳細研究的基礎(chǔ)上,主要做了以下工作:
3、 1) 對基于LCoS的HMD驅(qū)動和控制電路進行了總體的介紹。 2) 針對常規(guī)液晶驅(qū)動方式的不足,選用了一種低壓驅(qū)動電路,總體介紹了驅(qū)動電路的構(gòu)成和工作原理,并詳細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)計中的關(guān)鍵問題,對控制系統(tǒng)做了需求分析,并對控制電路進行了總體設(shè)計、器件選型、原理接線圖設(shè)計等硬件設(shè)計工作,同時,針對硬件編程,進行了功能分析、總體設(shè)計,按模塊化編程的設(shè)計思想進行了模塊劃分和詳細設(shè)
4、計,并完成了綜合。針對控制電路的核心——場時序彩色化的實現(xiàn),本文給出了詳細的并且可行的設(shè)計方案??傊?,本文提出了一種低壓驅(qū)動方案,并初步設(shè)計出了一種基于LCoS的HMD控制電路。 目前,國內(nèi)對HMD的研究還處于剛起步階段,本文針對LCoS驅(qū)動提出并分析了公共電極場反轉(zhuǎn)低壓驅(qū)動方式,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)動液晶材料工作;同時給出了控制電路詳細并可行的方案。這為HMD的
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