虛擬環(huán)境中常用的視聽(tīng)設(shè)備原理與系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-04-23 06:15 本頁(yè)面
【正文】 陽(yáng)極維持一個(gè)較高的正電勢(shì)，陰極發(fā)射的電子被充滿正電荷的陽(yáng)極吸引。當(dāng)電子轟擊磷光體時(shí)，能量 便釋放出來(lái)，光就產(chǎn)生了。當(dāng)要調(diào)節(jié)亮度時(shí)，將帶有負(fù)電荷的柵格插入正負(fù)極之間就可以實(shí)現(xiàn)了。柵格由細(xì)密的網(wǎng)格組成，使得從涂磷光體陽(yáng)極出來(lái)的光能被看得見(jiàn)。分立的陽(yáng)極單元可安排成字母數(shù)字筆畫或者線陣列。 ? 場(chǎng)致發(fā)光 當(dāng)磷光體處于一定的電場(chǎng)之下，就可形成場(chǎng)致光。這個(gè)電場(chǎng)可以是交變的，也可以連續(xù)的。 薄膜場(chǎng)致光顯示器由導(dǎo)體層和絕緣層組成，中間有發(fā)光的磷光體。由銻化銦的氧化組成的透明電極沉積在一個(gè)玻璃基底上，透明電極下是一層擊穿強(qiáng)度很高的絕緣體，再下面是混入錳的 ZnS磷光體，然后是第二層磷光體和一層導(dǎo)體。 當(dāng)強(qiáng)度很高的電場(chǎng)施加到兩電極之間時(shí)， ZnS層被雪崩擊穿成導(dǎo)體，電流流過(guò)絕緣體表面，電荷在絕緣體表面積累。 ZnS層內(nèi)部的電場(chǎng)逐漸減小，最終電流不導(dǎo)通。為使 ZnS層再次擊穿導(dǎo)通，電場(chǎng)必須保留。在很高的電場(chǎng)之下，電子使 Mg原子變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，并反射出質(zhì)子。這種結(jié)構(gòu)類型的顯示器會(huì)發(fā)出黃橙色的光。 ? 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管 LED是最早應(yīng)用于頭盔顯示系統(tǒng)的顯示技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)是可以提供滿意的亮度。然而由于采用 LED陣列，構(gòu)成的顯示系統(tǒng)分辨率非常有限。盡管 LED的電流消耗較低，但當(dāng)亮度增大時(shí)LED的驅(qū)動(dòng)電流也相應(yīng)增加，這就意味著設(shè)備制造者必須找到一種辦法散發(fā)掉過(guò)量的熱以確保設(shè)備的壽命。在要求高亮度顯示以便與現(xiàn)實(shí)世界的視景疊加到一起的軍事應(yīng)用中， LED比較受歡迎。 ? 氣體放電／等離子體板 等離子顯示器用氣體中的電子放電的原理產(chǎn)生光源?，F(xiàn)有兩種類型的等離子顯示器顯示器：直流等離子和交流等離子顯示器。在交流等離子顯示器中，為產(chǎn)生放電，在充滿氣體的兩極之間加入一個(gè)電場(chǎng)，它恰好低于所需的電壓。為形成放電，電壓升至擊穿電壓，這時(shí)電就會(huì)產(chǎn)生，同時(shí)發(fā)出光。為停止放電，電壓需降低至擊穿電壓以下；在直流等離子顯示器中，柵格置于形成陣列的電極間，用來(lái)限制不同象素之間的放電。 ? 白熾光 白熾光顯示器發(fā)光的原理是利用細(xì)金屬絲在溫度極高時(shí)會(huì)發(fā)光。這種顯示器通常不用來(lái)作為直視式的虛擬環(huán)境顯示器。相反，它們被用來(lái)作為某種形式的光源或投影式的顯示器的后部照明。不幸的是，它們的發(fā)光會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這會(huì)帶來(lái)散熱問(wèn)題，尤其對(duì)小型的顯示器更是如此。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單見(jiàn)有較理想的壽命。 ? 液晶開關(guān)顯示設(shè)備 ? 彩色開關(guān)顯示器 顯示器和液晶顯示器 LCD兩種顯示技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了一種有趣的顯示設(shè)備。彩色開關(guān)顯示器采用傳統(tǒng)的單色顯示器來(lái)產(chǎn)生圖象，液晶顯示器 LCD設(shè)備放在顯示器后面用來(lái)選擇顯示器顯示的一到兩種顏色，通常是紅色或綠色。液晶顯示器 LCD設(shè)備用一個(gè)很低的電壓來(lái)控制狀態(tài)切換。顯示器每幀圖象顯示兩次，同時(shí)液晶顯示器LCD也在兩種狀態(tài)間進(jìn)行切換，它可以產(chǎn)生從紅色到黃綠色的各種顏色。 ? 彩色液晶顯示器 LCD開關(guān) 如同顯示器那樣的小型高分辨率圖象顯示設(shè)備的問(wèn)題很容易理解。困難產(chǎn)生于當(dāng)進(jìn)行顏色操作時(shí)需要產(chǎn)生三種主要的顏色圖象以用來(lái)生成全彩色圖象。因?yàn)槭艿街T如磷光體顆粒度、顯示寬度、亮度和轉(zhuǎn)換等因素的限制，傳統(tǒng)的制造技術(shù)不能在一個(gè)小區(qū)域上產(chǎn)生高分辨率。 克服這些限制是基于一個(gè)放在單色顯示器前面的旋轉(zhuǎn)的色濾波輪。作為一個(gè)場(chǎng)景單獨(dú)的紅、綠、藍(lán)三色圖象由顯示器順序地顯示出來(lái)。 濾波輪以一個(gè)與主色圖產(chǎn)生速率相同的速率旋轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)的結(jié)果很好，因?yàn)樗跊](méi)有產(chǎn)生轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的情況下獲得了高亮度。 ? 投影式設(shè)備 ? 投影顯示器 投影顯示器是要在一個(gè)寬闊的視域里投影圖象，典型的視域是專用加罩的投影屏。毫無(wú)疑問(wèn)，投影顯示器意味著高亮度和高分辨率。 以提高標(biāo)準(zhǔn)顯示器的電子束強(qiáng)度來(lái)增加亮度會(huì)減少磷光體的壽命，磷光體可能在幾微秒之后被燒毀。太高的電子束強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生壞聚焦圖象，因?yàn)殡娮邮鴮U(kuò)散而出現(xiàn)一個(gè)大尺寸的點(diǎn)。投影顯示器經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，采用高亮度磷光體，并且具有高效的磷光體散熱機(jī)制。投影顯示器常用于軍用頭盔式顯示器 HMD。 ? 光閥顯示器 光閥顯示系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是具有超高亮度投影圖象的能力。光閥技術(shù)的基礎(chǔ)是一個(gè)光控元件，該元件的透光和反射性質(zhì)由一個(gè)電信號(hào)和光信號(hào)共同控制。基于特殊設(shè)計(jì)的一種液晶單元。液晶單元的一邊是通光層，另一邊是絕緣鏡，一個(gè)阻光層和一片感光區(qū)域集成在鏡的另一側(cè)，這樣的安排是為了保持電壓。它的工作原理是一個(gè)象源在感光區(qū)成象，當(dāng)圖象照亮感光區(qū)時(shí)，導(dǎo)光區(qū)的導(dǎo)光率在被照亮的地方便
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