头戴显示器驱动和控制电路的研究

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1、重庆大学硕士学位论文头戴显示器驱动和控制电路的研究姓名：张英华申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：陈东义20050401中文摘要摘要头戴显示器(HeadMountedDisplay,HMD)是一种典型的微型显示器应用前景广阔硅基液晶(LiquidCrystalonSilicon,LCoS)是一种反射式微型液晶显示器非常适合在微显示系统尤其是HMD中的应用人们对HMD的研究始于上个世纪60年代初目前国内外众多的大学如MIT等都已经和正在对HMD进行了开发研究而从事HMD研发和生产的厂商约有4

2、0家主要集中在欧美和日本首台LCoS微显示器样机则与1997年见诸报道目前LCoS的发展业者集中在美英两地的公司且LCoS在开发中涉及整个元件的设计制造到光学系统的整合有较高的技术门槛对LCoS显示芯片的驱动电路的研究以及对基于LCoS的HMD的控制电路的研究与设计将对HMD等微显示系统的设计提供必要的基础尤其是对开发具有自己知识产权的微显芯片将具有很大的促进作用本文在对HMDLCoS显示技术以及FPGA等进行详细研究的基础上主要做了以下工作1)对基于LCoS的HMD驱动和控制电路进行了总体的介绍2)针对

3、常规液晶驱动方式的不足选用了一种低压驱动电路总体介绍了驱动电路的构成和工作原理并详细分析了各组成部分的组成和工作模式3)提出了控制电路设计中的关键问题对控制系统做了需求分析并对控制电路进行了总体设计器件选型原理接线图设计等硬件设计工作同时针对硬件编程进行了功能分析总体设计按模块化编程的设计思想进行了模块划分和详细设计并完成了综合针对控制电路的核心场时序彩色化的实现本文给出了详细的并且可行的设计方案总之本文提出了一种低压驱动方案并初步设计出了一种基于LCoS的HMD控制电路目前国内对HMD的研究还处于刚起步

4、阶段本文针对LCoS驱动提出并分析了公共电极场反转低压驱动方式有效避免了像素电压自举现象并使LCoS在低电压符合标准5VCOMS工作条件下驱动液晶材料工作同时给出了控制电路详细并可行的方案这为HMD的开发设计做好了铺垫为HMD样机的实现奠定了坚实的基础同时也为LCoS微显芯片的国产化奠定了基础关键词头戴显示器硅基液晶驱动和控制场时序彩色I英文摘要ABSTRACTHeadMountedDisplay(HMD)isonekindoftypicalmicrodisplay,anditsapplicationpr

5、ospectisverybroad.LiquidCrystalonSilicon(LCoS)isanewreflectivemicrodisplaywithmanyadvantages,suchasalargescreenhighbrightnesshighresolutionandlowpowerdissipationaswell.,anditisverysuitabletobeusedinmicrodisplaysystems,especiallyinHMD.Peoplebegantoresearch

6、HMDfrom1960s.Manyuniversitiesoftheworldisconcentratingonresearchingitnow.AndtherearemorethanfortycompaniesthatproductandsaleHMD,andmostofthemareinAmerica,EuropeandJapan.AndtheresearchersonLCoSaremostlyAmericanandEnglishcompanies.Chip'sdesignandmakingandth

7、eintegratingofopticalsystemareallrelatedintheLCoSchipsystem.TheresearchonLCoSdrivingcircuitandthedesignofcontrollingcircuitwillcontributetothedesignofmicrodisplaysystem,especiallytoHMD.Itwillcontributetothedesignofmicrodisplaychipwithourcountry'sknowledge

8、right.Theoverallintroductionofthedrivingandcontrollingcircuitisgivenfirst,thethoroughresearchandthepreliminarydesignofthedrivingcircuitandthecontrollingcircuitisseparatelyactuated.ThispaperdoesalotofresearchonHMD,LC