微型显示技术在便携系统上的应用
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:380
人们一直要求体积对越来越小的便携式显示器,以便能放进口袋或手袋中。早期手机上使用的是1寸至1.8寸单色lcd,现在则使用1.5寸至2.2寸彩色无源矩阵lcd。按目前的发展趋势,不久的将来手机将使用2寸至2.5寸显示器,而袖珍数码相机则用2.8寸显示器。
便携式显示器将朝着高分辨率及色彩更鲜艳的方向发展,在同样大小的屏幕上亦要比同类型产品显示更多的信息和高质量的图像。由于人类眼睛的局限性,有人认为提高分辨率只是在改善了图像的平滑度,相对效益较少。
微型显示器的面板象素可以比主动矩阵tft lcd 小很多,它能够产生高分辨率的图像,亦没有屏幕实质尺寸的局限。它的尺寸可以做到一角硬币甚至是一粒米的大小,同时微型显示器的耗电量也比同类型产品明显较小。而且,在一个适当的视觉范围内,他们又可以产生一个与大尺寸显示器一样又大又清晰的虚拟图像。一个vga(640xrgbx480)的微型显示器一般只是1/2寸(对角线)。
随着光学系统的发展,及使用高衍射的材料的镜片,掌上型显示器将变得越来越小。利用光学则解决了微型显示器本身的尺寸限制。例如,许多流行品牌相机或可携式摄像机的取景器(evf)可与高平的微型显示器结合使用。微型显示器的图像也可以投放到一个平面上。实际上,所有便携式设备上的普通显示面板都能被微型显示器所取代。
图1 虚拟显示器的优点
图2 微显示取景器
图3 微型显示器在终端产品的应用
由于微型显示器的出现,新的应用也变得有可能。当戴上视频头盔,微型显示器能在两个微型显示器面板上同时提供影像到双眼,这种新的移动视频技术可用于微型影院。像icuiti, eyeneo 和 oriscape 等公司建议与高平 公司提供设计开发用于个人dvd放映的微型显示器的眼镜产品。
这个技术也可以用来进行三维放映。设想使用两个显示相机放映两种不同的图象到左眼及右眼,所产生的三维空间会让人有亲临其境的感觉。这是一般平面影象显示面板所不能达到的。除了三维微型影院外,头戴式显示技术也可用与三维游戏和模拟。微型显示产品与数据结合使用将会促进新的应用模式的产生,如使用数码无线设备或其他的便携式电子设备察阅电邮和浏览网页。
图形控制芯片——微型显示器的主脑
不同的视频微型显示器需要不同的信号去控制同步和视频输入。他们要求有可编程的同步控制器、图像分级及反交错功能来与主机的或mcu /dvd视频接口。多数情况下,需要专门的fpga、时序同步asic 或dac。对于电子消费者和下一代的移动视频设备,显示器的多用性和成本是主要的考虑因素。今天,微型显示控制芯片已可以有效地解决这些问题。oem 将简化系统架构与硬件设计。图4是简化了的功能结构框图。
对于一般的图象或视频,界面信号常常使用ntsc/pal数字yuv或数字rgb。有些dsp 或mpeg芯片可以支持bt-601或bt-656格式的数字yuv信号等多种格式,而一般的mcu只能通过普通的tft 面板支持单一的rgb界面信号。微型显示器的特殊同步或界面信号不用理会微型控制器或dsp,产品系统设计者可以轻松通过微型显示器完成所需要的设计或界面效果就象普通的显示器一样。
图4 晶门科技微型显示图片控制器ssd1502 或ssd1503结构框图
图5 微型显示器的数字视频输出界面结构框图
图6 微型显示器的rgb数位输出界面结构框图
设计者可以在没有高效的mcu或dsp的情况下,在一般的应用上通过使用i2c 或 spi 安装微型显示器,i2c是非常普遍的,而spi也是常被用在高速主机上用来进行高速系统连接。下面通过两个具有代表性的图表说明晶门科技的微型显示图形控制器在便携系统上的应用:
人们一直要求体积对越来越小的便携式显示器,以便能放进口袋或手袋中。早期手机上使用的是1寸至1.8寸单色lcd,现在则使用1.5寸至2.2寸彩色无源矩阵lcd。按目前的发展趋势,不久的将来手机将使用2寸至2.5寸显示器,而袖珍数码相机则用2.8寸显示器。
便携式显示器将朝着高分辨率及色彩更鲜艳的方向发展,在同样大小的屏幕上亦要比同类型产品显示更多的信息和高质量的图像。由于人类眼睛的局限性,有人认为提高分辨率只是在改善了图像的平滑度,相对效益较少。
微型显示器的面板象素可以比主动矩阵tft lcd 小很多,它能够产生高分辨率的图像,亦没有屏幕实质尺寸的局限。它的尺寸可以做到一角硬币甚至是一粒米的大小,同时微型显示器的耗电量也比同类型产品明显较小。而且,在一个适当的视觉范围内,他们又可以产生一个与大尺寸显示器一样又大又清晰的虚拟图像。一个vga(640xrgbx480)的微型显示器一般只是1/2寸(对角线)。
随着光学系统的发展,及使用高衍射的材料的镜片,掌上型显示器将变得越来越小。利用光学则解决了微型显示器本身的尺寸限制。例如,许多流行品牌相机或可携式摄像机的取景器(evf)可与高平的微型显示器结合使用。微型显示器的图像也可以投放到一个平面上。实际上,所有便携式设备上的普通显示面板都能被微型显示器所取代。
图1 虚拟显示器的优点
图2 微显示取景器
图3 微型显示器在终端产品的应用
由于微型显示器的出现,新的应用也变得有可能。当戴上视频头盔,微型显示器能在两个微型显示器面板上同时提供影像到双眼,这种新的移动视频技术可用于微型影院。像icuiti, eyeneo 和 oriscape 等公司建议与高平 公司提供设计开发用于个人dvd放映的微型显示器的眼镜产品。
这个技术也可以用来进行三维放映。设想使用两个显示相机放映两种不同的图象到左眼及右眼,所产生的三维空间会让人有亲临其境的感觉。这是一般平面影象显示面板所不能达到的。除了三维微型影院外,头戴式显示技术也可用与三维游戏和模拟。微型显示产品与数据结合使用将会促进新的应用模式的产生,如使用数码无线设备或其他的便携式电子设备察阅电邮和浏览网页。
图形控制芯片——微型显示器的主脑
不同的视频微型显示器需要不同的信号去控制同步和视频输入。他们要求有可编程的同步控制器、图像分级及反交错功能来与主机的或mcu /dvd视频接口。多数情况下,需要专门的fpga、时序同步asic 或dac。对于电子消费者和下一代的移动视频设备,显示器的多用性和成本是主要的考虑因素。今天,微型显示控制芯片已可以有效地解决这些问题。oem 将简化系统架构与硬件设计。图4是简化了的功能结构框图。
对于一般的图象或视频,界面信号常常使用ntsc/pal数字yuv或数字rgb。有些dsp 或mpeg芯片可以支持bt-601或bt-656格式的数字yuv信号等多种格式,而一般的mcu只能通过普通的tft 面板支持单一的rgb界面信号。微型显示器的特殊同步或界面信号不用理会微型控制器或dsp,产品系统设计者可以轻松通过微型显示器完成所需要的设计或界面效果就象普通的显示器一样。
图4 晶门科技微型显示图片控制器ssd1502 或ssd1503结构框图
图5 微型显示器的数字视频输出界面结构框图
图6 微型显示器的rgb数位输出界面结构框图
设计者可以在没有高效的mcu或dsp的情况下,在一般的应用上通过使用i2c 或 spi 安装微型显示器,i2c是非常普遍的,而spi也是常被用在高速主机上用来进行高速系统连接。下面通过两个具有代表性的图表说明晶门科技的微型显示图形控制器在便携系统上的应用:
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