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光電/顯示技術  

逼真影像近在眼前──拆解Myvu Solo頭戴顯示器

上網時間: 2007年12月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:Solo  iPod video  頭戴顯示器 

美國市場研究公司Portelligent針對Myvu所出品的一款Solo頭戴式顯示器,發表了一份拆解分析報告;這款產品支援iPod video,重量只有118克,其大部份重量是來自連接於iPod主機的連接線。

連接之後,Myvu Solo可以像一副眼鏡一樣戴在頭上,並且兩邊各有一個耳塞式耳機。使用者可以用它來觀看虛擬顯示的視訊影像,也能看到眼鏡片外的“真實”世界。這樣的設計目的是為了讓使用者在享受視訊體驗的同時,不至於看不到外面的景物。

針對視力不佳的使用者,Solo也不需要調整眼鏡度數,Myvu是採用了和法國Essilor眼睛光學(ophthalmic optical)業者合作開發的一種外加式鏡片,來協助需要調整度數的使用者。如此設計除了可提供備用鏡片,也不需要在該裝置內部進行調整。

根據Portelligent的拆解分析,Solo每個鏡片的成像元件,包括一顆用於照明的白光LED、一片偏光膜(polarizer film)、一個微型顯示液晶螢幕,和一個模組式塑膠透鏡。該透鏡讓視線從外部直接穿越到微型顯示的影像,而影像最終被以一個45度角反射,並呈現在與外部世界相鄰的視野中。在通常情況下,用戶只能看到鏡片所顯示的影像,而看不到外部的景物。

在這些元件中,微型顯示液晶螢幕是最核心的組成部份。這個小型的傳導性彩色液晶顯示螢幕來自Kopin;該公司一直以來都是用於虛擬顯示應用的小型液晶顯示螢幕領域先鋒。該顯示螢幕採用了一種矽剝離(silicon lift-off)製程。

Kopin的顯示螢幕成品和一個傳統薄膜電晶體(TFT)液晶顯示螢幕的層堆疊(layer stack-up)方式很類似,但是它的顯示層是在一個矽晶圓片上,並將完成的電路轉到一個玻璃主機面板(glass host panel)上。Kopin表示,由於電晶體的晶體矽架構,這種晶圓片上製程可以實現更小的像素尺寸和更快的TFT反應時間。

傳統的LCD製造都是採用大片的玻璃基板(非晶矽或低溫多晶矽式電晶體),可以實現大尺寸的顯示螢幕,或者在一塊玻璃基板上切割出多個顯示螢幕。而Kopin的半導體基板尺寸技術則反其道而行,轉向了“晶片般大小”的顯示螢幕製造(這剛好適合這類頭戴式顯示器應用對小型面板的需求)。

這副眼鏡本身具有左右兩個光學元件和LCD,由一根長度穿越整副眼鏡的可撓式電纜線連接。Solo連接線內部的遙控匣(pod)?包含了大部份控制電子元件。iPod的視訊輸出不能直接驅動LCD,而且白光LED也需要更多電力驅動。儘管所有所需電源都來自iPod主機,電壓和視訊格式的轉換卻必須在匣中完成。

Solo採用了三顆晶片來進行功率轉換,其中兩顆是立錡(RichTek)的DC/DC轉換器,一個來自Advanced Analogic的電荷泵穩壓器。立錡的RT9285型DC/DC轉換可以很好地調節每個白光LED的驅動電壓。

此外Solo採用了兩個元件來將iPod的視訊輸出接取到Kopin的微型顯示液晶上。第一個是Techwell的TW9910,將iPod的複合視訊輸出轉換成Kopin顯示系統所用的ITU-R 601 YCbCr (4:2:2)格式。它還可以將視訊縮放到Kopin顯示板所用的QVGA解析度。

此外,Kopin的KCD-A210-BA型微顯控制器晶片則控制TW9910的輸出,進行額外的訊號控制,並調整偏置電壓。最後,Kopin的ASIC則為兩個微顯面板之間提供介面。

iPod的線路級音訊輸出還不夠驅動Myvu Solo的耳塞式耳機,所以Solo採用了Maxim的MAX9723型立體聲放大器來放大輸出。最後,Solo還加入了一個TI的MSP430F2131的混合訊號微控制器。該控制器具有8 kb的快閃記憶體和256 b的RAM,既進行內部控制,也用來連接到Solo的6個控制按鍵。

Solo降低了微型顯示的成本、大小和功耗,但要將一個類似的顯示螢幕加入到外形超小的手機中,可能還需要等到更小型的透鏡技術出現後才能實現。

(參考原文:Under the Hood: iPod video, up close and personal)

(David Carey,作者為Portelligent總裁)




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