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AR/VR 顯示技術原理 (下)
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AR/VR 顯示技術原理 (下)

2022-12-17

原文地址: m.eeefficiency.com

@Kore

之前在AR/VR 顯示技術原理-最后一篇文章翻譯了人類視覺的基本原理和對空間的理解,主要翻譯了現有顯示技術的硬件和底層材料的使用。圖像技術

近幾年來,圖像顯示技術發展迅速。 CRT 已被四大技術所取代:

液晶顯示器(LCD)

LCD自20世紀80年代以來,它在高清電視中非常常見AR/VR顯示器中。該顯示類型由含有液晶分子的單元陣列組成,夾在兩個偏振片之間。該裝置位于數百萬晶體管的薄玻璃基板之間。對于彩色LCD,將紅色、綠色和藍色濾光片的附加基板放置在基板的每個單元上方。單個RGB液晶單元稱為子像素。三個子像素形成一個像素。

電流通過玻璃材料流動,可以改變電流LCD通過調節光來產生準確的顏色。若所有子像素都完全打開,則會產生白光。

液晶單元不發光,需要背光。液晶單元只能通過產生所需的顏色和圖像來改變光。

發光二極管(OLED)

該顯示技術是基于有機材料(碳和氫鍵的組合),當施加電流時會發光。這是一種以光的形式釋放有機片能量的固態顯示技術,也稱為電致發光。顏色可以通過仔細設置有機發光來控制,但大多數制造商都在這里OLED紅色、綠色和藍色薄膜被添加到堆棧中。OLED有兩種類型的面板:

被動矩陣有機電激發光二極管(PMOLED):

與CRT同樣,該顯示類型由復雜的電子網格組成,按順序控制每行中的每個像素。它不包括存儲電容器,以減慢更新速度,保持像素狀態的高功耗。這些主要用于簡單的字符和圖標顯示。

2)有源矩陣有機發光二極體(AMOLED):

與PMOLED不同,AMOLED由一個薄晶體管層組成,它包含一個存儲電容器,以保持每個子像素的狀態,從而更好地控制單個像素。AMOLED,它可以完全關閉單個像素,以實現更深的黑色和更高的對比度。這些是近視虛擬和增強現實設備最合適的顯示類型。

特別是OLED和AMOLED遠遠優于LCD。它們的結構相對簡單,可以非常薄,因為它們不需要外部背光。此外,它們消耗的功率大大降低,刷新速度更快,對比度更高,色彩還原效果更好,分辨率更高。大多數完全浸入式HMD都用這個技術。

數字光處理(DLP)

微型顯示器DLP芯片最初由德州儀器制成(TI)開發又稱數字微鏡器件(DMD)。顯示器由大約200萬個單獨控制的微鏡組成,每個微鏡可以用來表示單個像素。這些微鏡中的每個尺寸大約是m.eeefficiency.com微米。有趣的是,眼睛的視網膜本身就是顯示表面。RGB這些微鏡反射光,朝向或遠離光源。因為每個微鏡都可以在一秒鐘內在任何方向重新定向數千次,所以改變反射的顏色會在視網膜上產生不同的陰影。

DLP微型顯示器是現有最快的顯示技術之一。顏色刷新速度低,延遲低,功耗低,分辨率高(m.eeefficiency.com英寸陣列寸陣列對角線 x 720圖像)使其成為構建頭戴式顯示器的理想選擇。

LCD與CMOS集成電路有機結合的新型反射顯示技術(LCoS)

顯示器LCoS顯示器位于LCD和DLP顯示器之間。LCD它是一種生成圖像并傳輸給用戶的透射技術DLP它是一種通過微鏡反射的反射技術。光源通過反射表面。當光反射時,它會通過一系列子濾鏡來調節光強度和顏色。與DLP類似于顯示器,它們的小尺寸在與小設備集成時具有相當大的靈活性。微軟的Hololens,Google Glass甚至Magic Leap One使用LCoS Microdisplay的實現。

鑒于正在開發的顯示技術分辨率很高,基于平板電腦的顯示技術幾乎可以肯定HMD可能已成為AR設備的歷史。

擴展閱讀電致發光LCOS顯示技術人眼對 AR 空間的理解AR/VR 顯示技術的基本原理

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