[發明專利]基于LCOS 的眼鏡型透視融合顯示系統

有效

• 申請號: 201310357802.3
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103475885A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 杜輝;杜一鳴
• 申請（專利權）人: 杜輝
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

技術領域

本發明屬于投影技術，顯示技術，光學技術，人體工程學，體感交互技術多學科的結合技術領域，具體涉及一種基于LCOS?的眼鏡型透視融合顯示系統，在人眼前方虛擬成像，不僅能夠接收普通電視節目、自動播放Ｕ盤中高清影像、演示PPT?文檔，具備上網，瀏覽網頁，通過虛擬化方式共享資源，完美融合云計算，輕松實現資源的獲取和分享。同時，還可下提供網絡搜索、IP?電視、視頻點播、數字音樂、網絡新聞、網絡視頻電話等各種應用服務。

背景技術

早在1960?年前后，第一代的頭戴顯示器就開始出現了，頭戴顯示器，和傳統的顯示器相比，頭戴顯示器的外形一般表現為頭盔的模式，在顯示技術上，頭戴顯示器和普通的顯示器也有所差別。普通顯示器是利用面板成像，而頭戴顯示器的顯示模式大體分為兩種：一種利用體積微小的面板成像，包括LCD，LCOS，OLED?等面板，然后將影像投射到人的眼睛之中。另一種則是激光掃描顯示技術，這種技術是通過微電子機械系統直接把信息“寫”在視網膜上。頭戴式顯示設備本質上是一個投影機系統，一個mini?的、智能的攜帶式投影顯示產品。

頭戴顯示器最早應用在軍事設備上，從20?世紀90?年代開始，很多廠商都開始了頭戴式顯示器民用化的試探。不過當時的主流顯示技術是CRT，而CRT?技術的典型特點就是體積大，因而試探并不成功，但是隨著LCD?技術的發展，以及OLED?的出現，頭戴式顯示器的開發被重新拾了起來，朝著更高像素數的趨勢發展，對于微顯示這項技術來說是可行的，隨著支持制造多邊形和自由曲面光學表面的金剛石車削技術的出現，人們開始研究新的自由曲面數學描述方法，這使得在設計緊湊型頭戴顯示器時，使用超薄光學組合器成為可能。如今頭戴式顯示正朝著嶄新的方向發展，這與智能手機的崛起有著密不可分的關系。移動系統和市場的成熟，使得頭戴式顯示器脫離了單純的顯示功能，從而具有了增強顯示的功能。業內人士稱，增強顯示終端將成為第八類媒體（前七類媒體分別是紙媒、唱片、電影、電臺、電視、互聯網和移動終端）。

新型的頭戴顯示技術采用全視透成像技術，該技術有三種，都屬于離軸合成器解決方案，索尼采用了一種功能化的全息波導，佳能和奧林巴斯等公司稱其為自由棱鏡。該技術是有日本佳能的山崎等提出的。該技術通過一個靈巧的配置，使用全反射實現透視功能；另外蘋果（Apple）、諾基亞、摩托羅拉（Motorola）均儲備有相關專利。其中，摩托羅拉的專利實際上是臺頭戴式手機；諾基亞的專利是可以當鍵盤用，并能像手鐲一樣戴在腕上的手機，并在2008?年進行了展示；?2012?年4?月谷歌公司發布的一款谷歌眼鏡(Google?Project?Glass)，具有和智能手機一樣的功能，可以通過聲音控制拍照，視頻通話和辨明方向以及上網沖浪、處理文字信息和電子郵件等。2012?年1?月底，美國Silicon?Micro?Display（SMD）公司發布了一款1080p?全高清3D?頭戴式顯示器?，目前只是在官網上預先發售，尚未出現在市場上。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構緊湊，在眼前呈現放大的虛像，虛像亮度高，色彩豐富，清晰度高的基于LCOS?的眼鏡型透視融合顯示系統。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于LCOS?的眼鏡型透視融合顯示系統，其特征在于：由顯示控制器、LCOS顯示芯片、液晶盒和光學系統構成，通過向顯示控制器輸入視頻信號，顯示控制器輸出數字視頻信號、數字驅動信號和時鐘信號至LCOS顯示芯片，LCOS顯示芯片驅動像素控制液晶盒輸出光學圖像，由光學系統投影到人眼視網膜，在人眼前方虛擬成像；

所述顯示控制器包括視頻信號處理器、FPGA?控制器和幀緩存構成，所述視頻信號處理器將視頻輸入信號，經過模數轉換后通過LCOS?時序色彩控制或LCOS色彩過濾控制輸出分辨率為數字視頻信號；FPGA?控制器通過串行通信對視頻信號處理器進行系統配置，并將視頻數據轉并行緩存控制，通過對SDRAM1和SDRAM2進行乒乓操作控制；幀緩存是將輸入的一幀數據存到一片DDR?中，當下一幀到來時，把當前的數據存人另一片DDR中，同時將上一幀數據中相同顏色的數據串行讀出；