新一代液晶显示——硅片上的液晶LCOS

什么是LCOS液晶显示 LCOS是硅片上的液晶（Liquid crystal on Silicon） 的缩写。这是一种直接将液晶显示器件做到单晶硅基片上 的液晶显示器件。单晶硅基片上可以将液晶显示器件的有 源矩阵TFT及外围驱动电路和控制电路等全部制作在上 面,以此为液晶显示器件的一个基板,与另一块作为公共 极的具有透明导电层的玻璃基板共同封接成一个薄盒,灌 入液晶,如图1所示,即可制成一个硅片上的液晶显示器 件（LCOS）。 我们知道,液晶显示已经经过了TN型,STN型,TFT 型几代更新。他们都是在LCD本身上作文章。而现在的LCOS则是将LCD与集成电路结合在一起。

液晶硅(LCOS)技术研究与应用

新型微显示技术——液晶硅显示技术LCOS是一种全新的数码成像技术,也称数字硅基反射液晶显示技术,具有大屏幕、高亮度、高分辨率、省电等诸多优势,用LCOS技术制作高分辨率光阀的方法逐渐在平板显示界占有一席之地。本文对LCOS的结构和原理以及发展趋势和市场走向以及应用作了较详细的分析。

新型彩色LCOS头盔微显示器光学系统

通过对实像显示技术和虚像显示技术的区别的简要介绍,阐述了头盔微显示器在未来战场上对数字化士兵的重要作用以及头盔微显示技术的研发意义。通过对LCOS头盔微显示器显示原理的阐述,着重介绍了一种新型彩色LCOS头盔微显示器整个光学系统设计方面的最新研究成果。

LCoS微型投影光引擎杂散光分析与抑制

为抑制LCoS光引擎的杂散光,在TracePro软件中建立了光引擎的光机模型,运用蒙特卡罗方法对该系统的杂散光进行了分析。通过仿真模拟及实验发现PBS棱边、成像透镜边缘、镜片隔圈以及镜筒内表面为产生杂散光的关键面。为此使用挡光片、表面发黑、镜片边缘及隔圈涂黑等方法对杂散光进行抑制。仿真及实验均表明上述方法可有效抑制杂散光。

LCOS激光投影显示亮度均匀性和色度均匀性的测量及校正系统

为了提高激光投影显示画面的亮度均匀度和色度均匀度,提出了一种对灰度值很大和很小的像素点采用大压缩率,并尽可能多地提高中等灰度值的方法。搭建一个由投影显示、相机和计算机构成的闭环系统对应于此种方法,以达到亮度均匀度和色度均匀度矫正的目的。实验和分析表明,通过该系统,投影显示的整个屏幕的亮度均匀性和色度均匀性得到了很大提高,尤其对于均匀性差的屏幕边角区域,更得到显著地改善。

基于硅基液晶拼接的高对比度动态星模拟器光学系统

针对基于硅基液晶(LCOS)拼接技术的动态星模拟器对比度低,无法在星图识别过程中为星敏感器提供全部有效目标的问题,提出通过抑制光学系统杂散光来提高LCOS拼接动态星模拟器对比度的方法,讨论了偏振度对于杂散光的影响,并推导出入射角与偏振度的函数关系。设计了抑制杂散光的光学系统,该系统包括利用复合抛物面聚光器(CPC)结合望远系统组成照明光源,配合多棱镜的1/4波片和视场角不小于11°的准直光学系统。在截止频率为60lp/mm,视场角小于±5°的情况下,该准直系统的调制传递函数(MTF)大于0.7。实验显示:该高对比度LCOS拼接动态星模拟器的星间角距误差小于18″,相对于传统型的星模拟器杂散光降低了2.38倍,其在保证精度的条件下,降低了动态星模拟器的背景噪声,提高了动态星图的可识别率,基本可以满足星敏感器在多星等条件下的对精度和动态特性的需求。

现代显示技术的进展

介绍了几种现代显示技术的发展概况.如:阴极射线管(CRT)、数字光处理技术(DLP)、等离子显示板(PDP)、场发射显示器(FED)、有机发光二极管(OLED)、光栅光阀(GLV)投影显示器、液晶显示系统(LCD)、全色发光二极管(LED)、数字打印全息图(DPH)及视频全息(holovideo)、全息背投屏(holoscreen)、液晶硅(LCOS).对上述几种现代显示技术在结构、原理和技术特点等方面作了比较.特别是对液晶硅显示(LCOS)的结构和原理以及发展趋势和市场走向作了较详细的分析.

遗传算法在偏振干涉滤光片设计中的应用

期望输出的给定是偏振干涉滤光片设计的关键。首次采用遗传算法对期望输出进行全局优化 ,并详细分析了其实现过程。设计出的偏振干涉滤光片输出光谱具有过渡带宽窄且波纹小等显著优点 ,现已成功应用到LCOS液晶投影仪的分色

哈特曼波前探测器波面重构精度研究

活体人眼波前像差的精确探测一直是人眼自适应成像系统波前探测和波前校正的难点。以Shark-Hartman波前探测器(S-H)和液晶空间光调制器(LCOS)搭建了一套活体人眼像差探测及眼底自适应成像系统。对Shark-Hartman波前探测器(S-H)波面探测精度的影响进行研究。在液晶空间光调制器LCOS施加同阶等大小的波前畸变,探测不同情况下的哈特曼波前探测器上的波面重构值并且加以分析,并对当前波前探测精度的自适应像差校正及成像结果进行对比分析。利用优化参数的哈特曼波前探测器进行自适应校正成像实验。实验证明,人眼动态像差的精确探测是自适应系统像差校正的基础。哈特曼波前传感器的波前探测及重构精度是获得人眼眼底视网膜的衍射极限分辨的根本,哈特曼波前传感器的子孔径数选择及子孔径大小对眼底自适应成像系统起到关键作用。

基于硅基液晶微显示立体投影光学引擎的设计

从平衡两路图像对比度的角度,采用双硅基液晶(LCoS)芯片设计了一种实用的微型立体投影光学引擎。光学引擎中双LCoS芯片分别用于调制左右眼的图像,一个白光LED作为投影光源,两个标准的MacNeille偏振分光棱镜(PBS)用于产生两路偏振方向相互垂直的高偏振度光束。整个引擎设计简单,结构紧凑,其尺寸约为105mm×28mm×25mm。测量了本设计中光学引擎的各部件的实际参数值,根据所测量的数据通过理论计算得到:左右两光路的对比度完全平衡且均为64…1,光效率均为3.61%,整机的光通量为20lm。

菲涅耳全息投影中零级光的消除

采用菲涅耳相位全息图进行全息投影显示时,再现像的视觉效果受到空间光调制器(SLM)像素结构引起零级光的影响。为消除零级光的影响,本文基于原有的菲涅耳全息投影系统,在SLM后面引入成像透镜,并在透镜的后焦面设置高通滤波器以滤除零级光。为抵消成像透镜引起的相位变化,通过引入发散球面,实现调节全息再现像成像位置的目的。实验结果表明,在不改变菲涅耳相位全息图重构距离的情况下,可以有效消除零级光对全息再现像的影响。

编码衍射图样的相位检索

经典的迭代相位检索方法具有抗噪性能差、不能收敛到全局最优解等缺点;而基于相位割(PC)的最优化相位检索技术通过精确的分离振幅和相位变量,将相位检索问题转化为二次约束的凸规划问题,理论上可以保证在相差全局相位因子条件下收敛到全局最优解。本文提出用更结构化和更"很少随机的"的三元与八元掩膜编码衍射图样(CDP),求解PC以获得丢失的相位。模拟实验首先测试一维复信号,分别比较不同掩膜重构的成功率。其次,比较它们对二维分子图像的重构结果。实验结果表明,本文方法可以获得比传统的基于二元掩膜的方法更好的重构结果。将恢复的相位分布加载到所搭建的基于Si基液晶(LCOS)的光学重构系统中,产生的CDP证明了所提方法的正确性。