LCOS液晶器件在投影机中的应用

介绍了我国投影机发展历史、分类与原理，投影机用液晶器件发展的过程与比较。重点介绍了投影机用新型液晶器件ＬＣＯＳ的优点、结构与发展前景。

LCoS场序彩色显示控制器的设计

介绍了一种采用LCoS显示芯片的场序彩色显示控制器的设计方案,该方案采用VHDL语言进行设计,在Xilinx公司的Fundation2.1i环境中,进行了编译、综合和仿真。并通过XCS系列FPGA进行了功能验证。对显示控制器的各部分电路功能进行了讨论,给出了具体的设计方案和实现方法。

时序彩色LCoS数据接口的优化设计

介绍一种在时序彩色LCoS微显示集成电路芯片内部运用的串入并出数据变换方法,即将外部串行输入的数据作并行输出处理,使得在同一时钟周期内可写入更多的像素数据,减少像素数据的写入时间,为液晶响应和光照留下更多的时间,保证图像亮度,提高图像显示质量。使用该方法可以节省芯片外部管脚数目,降低产品成本。该方法在单片和三片式LCoS中都可运用。采用Verilog HDL对该数据变换模块进行设计,并进行了逻辑功能仿真,仿真结果表明该方法能将像素数据写入时间缩短约一半,能完成预期功能。

LCoS反射层的实验研究

LCoS技术是硅基CMOS半导体集成电路技术和液晶显示技术相结合的新技术。铝膜作为LCoS的反射电极,要求有较高的反射率和电导率。采用电子束蒸发的方法,以高纯度的Al为靶材,硅片为衬底,制备了不同厚度的Al反射膜,并测量了在可见光范围内反射率曲线,分析了薄膜的致密性和电导率。实验结果表明,当Al层很薄时,膜的连续性较差,呈岛状或网状结构,膜的导电性不好;如果沉积较厚(1μm以上)则容易形成“铝丘”,即出现多晶态的A1分布,一方面使A1膜表面粗糙,降低其镜面反射率,同样也将严重影响Al膜的电学性能。选定50nm厚度Al膜作为LCoS的反射层为最佳。

头盔式LCoS视频数据处理系统的研究与设计

系统地分析了头盔式LCoS场序彩色显示系统对视频数据格式、传输速率、系统功耗等的具体要求,设计了一款单片RAM的头盔式LCoS视频数据处理系统。采用RGB32的数据传输格式,充分利用了ZBTSRAM高速数据读、写切换的特点,在系统主时钟保持在13.5MHz的情况下,实现了单路数据的传输速率达40.5Mbit/s,远远超过了系统23.13Mbti/s的数据传输要求。采用该结构的数据处理系统,使系统功耗降低了0.6W,面积减小了近40cm2。设计的头盔微型显示系统样机,实现了640×480VGA分辩率、子场刷新频率为150Hz的场序彩色显示功能。

彩色LCoS微型显示器设计

介绍一种用常规０．８μｍ的ｐ阱双层金属 ＣＭＯＳ工艺设计彩色ＬＣｏＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）微型显示器（ＶＧＡ）的方法，并且设计了一种适合ＬＣｏＳ彩色ＶＧＡ模式显示的时序彩色方式。设计在硅基衬底上的数模混合电路不仅使每个基色具有１６级灰度，而且能与 ＶＬＳＩ工艺兼容。另外概述了用先进 ＣＡＤＥＮＣＥ软件设计ＬＣｏＳ芯片的一种方法，井给出部分电路版图。

高性能LCoS投影系统光引擎

硅基液晶作为投影系统空间光调制器是一个相对较新的技术,因为其成本低,光学效率高,具有很好的发展前景。使用LCoS面板作为光引擎的结构较多,这些结构各有优缺点。一个系统的亮度、色阈、对比度主要取决于它所采用的光学引擎。文章通过对几种LCoS光引擎的分析和比较,得到了一种高亮度、高对比度、宽色阈的光引擎结构模型,为实际设计提供了依据。

基于单片LCoS四基色时序彩色显示的模拟

在单片LCoS显示器件实现时序彩色显示的基础上,分析了如何在单片LCoS显示器件上实现四基色显示;采用三基色到四基色转换的一种矩阵转换算法,提出了通过该算法在现有的硬件基础上实现三基色到四基色转换的方法;并列出了一组由VHDL硬件语言模拟得到的转化结果的数据,来证实能在硬件上转化的正确性;提出了采用功能更强大的可编程逻辑器件EP1C20F400C6,来提高三基色到四基色转换的速度和精度。

大视场LCOS拼接星模拟器标定方法

介绍了一种大视场LCOS拼接星模拟器的标定方法,以及标定系统的组成和原理。为了使星模拟器获得更大的视场宽度,提出将两片LCOS拼接使用。对各种拼接误差进行分析,并给出了标定方法。对系统的焦距测量误差及畸变误差和拼接物像的成像关系进行了分析,建立了星间角距数学模型,并通过大量的测量数据,经计算得到最优精度下模型中的各个参数。实验结果表明:经过标定后,星模拟器的星间角距模拟精度得到显著提高,测量误差优于20″。

LCoS芯片集成参考电压源的设计

提出了一种集成LCoS芯片内的可编程多通道参考电压源的设计,简单介绍了LCoS显示系统的工作原理,给出了参考电压源部分电路的原理图、版图以及电路低功耗的实现方法。参考电压源由I2C接口电路、多通道寄存器、控制电路、多通道DAC以及多通道缓冲器组成。重点介绍了参考电压源中多通道DAC和多通道缓冲器的设计,用EDA设计工具完成了对缓冲器原理图的设计和仿真。最后用SMICCMOS工艺完成了缓冲器版图的设计以及后续的ERC、DRC和LVS检查和验证,仿真结果显示此电路系统能够完全满足LCoS显示系统的要求。

基于LCOS拼接的高精度高动态星模拟器设计

为了满足基于硅基液晶(LCOS)拼接的动态星模拟高精度与高动态的要求,对传统的拼接方法及修正方法进行了提升与优化。提出了将拼接系统的一块偏振分光棱镜(PBS)拆分为三块PBS的方法进行光学拼接。针对新的拼接结构,设计了长出瞳距,低畸变、消色差目镜系统,并进行了像质评价。重点阐述了像差对动态星模拟器星点位置的影响,详细论述了一种基于星模拟器光学系统位置像差的修正方法。结果表明:光学系统在12°×12°的视场范围内,相对畸变小于0.035%,且在奈奎斯特频率为v=60lp/mm时,全视场的MTF不小于0.8。新的拼接结构提高了两片LCOS显示对比度的一致性,加强了动态星模拟器在星敏感器动态测试中的可识别率。新的修正方法提高了星图的显示精度,经测试其星间角距误差小于7″,符合设计要求。

LCoS显示芯片的研制

介绍LCoS显示芯片的研制。三片式投影用LCoS显示芯片的物理结构及其电路组成框图;芯片整体设计方法,运用CadenceEDA工具设计LCoS显示芯片的具体策略和相应步骤;给出了LCoS显示芯片的实际设计结果,并对其光学参数进行了测量。

基于LCOS拼接技术的动态星模拟器设计

提出了以LCOS为核心器件的动态星模拟器设计方案,采用光学拼接方法实现了高精度的使用要求,计算出星模拟器光学系统的焦距、单星张角等光学参数,详细介绍了两片LCOS光学拼接的原理和方案,给出了动态星图的实现方法,并对其误差进行了分析.结果表明,所设计的动态星模拟器视场为10.2°×10.2°,模拟星等为2～6.5,单星张角优于20″,星对角距误差优于22″,可以满足星模拟器大视场、高动态性、高精度、刷新频率快等需求.

LCoS微显示驱动芯片表面形貌研究与改进

介绍了LCoS技术的特点与发展现状,LCoS性能的优劣与硅基片平整度有直接关系,着重进行了LCoS微显示驱动技术表面形貌的研究与改进。通过严格控制工艺步骤,降低台阶高度;合理设计版图布局,使台阶叠加在隔离像素区域的沟槽中,这样既能实现像素电极区域的局部平坦化,又因为沟槽不作为显示区域,对整体显示效果影响较小。

场序彩色LCoS智能伽玛矫正电路设计

基于数字控制的方式,设计了一种LCoS多模式智能伽玛矫正电路,可以集成到场序彩色LCoS显示芯片内,在系统CPU的控制下,能够独立编程设置RGB各子场的γ矫正曲线,并能够在系统工作过程中进行γ矫正的调节。采用了10位双电阻梯数模转换电路,具有输出电压精度高,电路结构简单,功耗低等特点。文章给出了电路的内部结构、软件流程和测试结果。测试结果表明,输出模拟电压在0～5V时,输出电压最大误差只有3mV。

LCOS接口专用集成电路的设计

根据LCOS显示以及各种输入视频信号的特点,总结了LCOS接口电路的功能特点。以场序彩色显示LCOS接口控制电路的设计实现为例,详细介绍了接口专用集成电路的设计方法。

LCoS芯片集成可编程参考电压源的数字电路设计

介绍了LCoS显示系统的工作原理,分析了可编程参考电压源中各部分电路的功能和液晶显示器的电光特性,给出了可编程参考电压源的总体框图。用Verilog硬件描述语言完成了参考电压源数字电路的设计和编码算法,并用Cadence NC-Verilog对电路进行了仿真,给出了电路的仿真结果。用此算法设计的电路能够实现参考电压源输出口的时分多路复用,减小系统电路版图面积,降低系统的功耗。仿真结果显示系统电路的输出符合设计要求。

采用LCoS芯片的头盔显示系统视频接口电路的方案设计

LCo S技术的发展使头盔显示器成为个人显示器 (personal display)的主流 ,在不远的将来 ,HMD或 NTE会象手机一样跟随着人们。为了实现高显示容量和轻巧的体积 ,其显示方式不能再采用传统 TFT-LCD的彩色滤光膜空间混色法 ,而采用彩色时序方式实现全彩色显示。根据 LCo S芯片的特点设计头盔显示器的视频接口电路 ,是实现头盔显示的关键技术。

双拍双存储伪并行LCoS微显示器交流驱动的研究

双拍双存储式驱动的LCoS微显示器引入了一些新的问题,对此提出了应用于双拍双存储式驱动的LCoS微显示器的新的交流驱动方式,通过互补驱动信号电压和浮动公共电极电压相结合的方法,不但满足了LCoS的要求,而且降低了工作电压。

LCOS技术的发展

介绍了LCOS器件结构 ,应用中的关键问题。描述了投影显示关键参数 (分辨率、对比度、投影光学、系统的光通量、彩色化、灯及屏幕 )及优化方法。讨论了有待于研究开发的问题 。