隨著顯示技術(shù)的發(fā)展,人們對近眼顯示技術(shù)的需求越來越迫切,頭戴顯示器作為一種可穿戴近眼顯示設(shè)備,在軍事、教育、醫(yī)療、生產(chǎn)、娛樂中的應(yīng)用變得越來越廣泛,逐漸被人們所熟知。傳統(tǒng)的頭戴顯示器往往存在體積較大、連接線較多、顯示分辨率低、色彩單調(diào)、功能較少等弊端,而如今主流的頭戴顯示器僅在其中某些方面取得一定的改善,難以滿足在特定環(huán)境下的需求。本文主要的研究內(nèi)容是LCoS微顯驅(qū)動控制技術(shù),及基于慣性法的頭部姿態(tài)檢測技術(shù),在此技術(shù)之上設(shè)計并開發(fā)出了完整的頭戴顯示器電路原型。首先本文論述了LCoS顯示技術(shù)的原理,詳細對比了LCoS顯示技術(shù)在亮度、功耗、分辨率等的優(yōu)勢,從而以LCoS微顯為基礎(chǔ),討論了微顯模塊和視頻處理模塊的硬件電路設(shè)計。此外,本文總結(jié)和比較了幾種頭部姿態(tài)檢測方法的特點,慣性法體積小、精度高、計算量少的特點契合了頭戴顯示器的設(shè)計需求,隨后論述了基于慣性的頭部姿態(tài)檢測方法原理和多傳感器數(shù)據(jù)融合算法基礎(chǔ),進而完成系統(tǒng)慣性模塊的硬件電路設(shè)計和PCB設(shè)計。接著本文以系統(tǒng)硬件電路設(shè)計為基礎(chǔ),探討了系統(tǒng)整體驅(qū)動設(shè)計,隨后分別討論了微控制器驅(qū)動設(shè)計、微顯驅(qū)動設(shè)計、視頻處理器驅(qū)動設(shè)計、慣性傳感器驅(qū)動設(shè)計,具體分析了LCoS微顯的輸入時序和啟動時序,視頻處理器的輸出時序和功能配置等,并涉及到陀螺儀和磁力計的校準問題。最后本文對上述設(shè)計的具體實現(xiàn),即頭戴顯示器電路系統(tǒng)原型進行了各項測試,包括功耗測試、USB虛擬串口數(shù)據(jù)收發(fā)測試等,并著重從主觀和客觀兩個角度分析了LCoS微顯的圖像質(zhì)量,以及從實時性、穩(wěn)定性、準確性三個方面測試了慣性法檢測頭部姿態(tài)的精度和穩(wěn)定性,從而較全面地反映了本文所設(shè)計系統(tǒng)的各個指標,驗證了本文的研究工作。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212;TN873
【部分圖文】：

頭戴顯示器在軍事、醫(yī)療、娛樂中的應(yīng)用

（a）莫頓的頭戴顯示器專利，（b）摩克利斯之劍

NASA的VIVED計劃

【參考文獻】

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本文編號：2814361