Multi-Viewer: LCD Shutter Setup
Grundlagen
Die verwendeten ELSA Revelator Shutterbrillen sind normalerweise für den Einsatz mit einem CRT-Monitor bestimmt. Die Synchronisation mit dem Monitor erfolgt durch ein Taktsignal, das am Grafikkartenausgang abgegriffen wird. Dieses Signal dient als Eingangsignal einer im Kabel der Brille zwischengeschalteten Logik zur Generierung der eigentlichen Steuersignale für die LCD-Shutter.
Die ELSA-Steuerung
Um die LCD-Shutter-Steuerung modifizieren zu können wurde zunächst das System der ursprünglichen ELSA-Steuerung analysiert.
Das Eingangssignal x (t) ist eine Rechteckimpulsfolge, die der Bildwiederholfrequenz des CRT-Monitors entpricht. Die Ausgangssignale sind ebenfalls Rechteckimpulse, jedoch mit doppelter Periodendauer und jeweils um T/4 verschoben.
Die daraus resultierende Kennlinie y (t) zur Steuerung eines LCD-Shutters hat folgende Form:
Fazit:
Die LCD-Elemente werden durch das Anlegen einer Spannung geschlossen. Wird dagegen Masse angelegt, öffnen sich die Shutter wieder. Der Shutter ist nur bei einer Pegeldifferenz von y1(t) und y2(t) geschlossen. Um das Entladen zu beschleunigen und das Öffnen tatsächlich zu gewährleisten wird stets die entegengesetzte Spannung zum Schliessen verwendet. Dies verhindert einen Memoryeffekt der LCD-Elemente.
Steuerung der Shutter durch einen Mikroprozessor
Während der Projektion ist die Synchronisation der LCD-Shutter nicht an ein vom System abhängiges Taktsignal (z.B. von CRT-Monitor) gebunden. Die Steuersignale müssen durch einen externen Generator erzeugt werden. Diese Aufgabe übernimmt der in der Steuerbox integrierte Mikroprozessor ATMega32 von ATMEL. Er verfügt uber 4 I/O-Ports mit je 8 Pins und befindet sich auf einem Evaluationboard von Albotronic.
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Steuerbox mit zwei angeschlossenen | Evaluationboard von Albotronic |
Obwohl die Shutter im Originalzustand nur mit 5V betrieben werden, generiert die Steuerbox Signale mit einer Spannung von 15V. Die Folge ist eine stärkere Verdunklung der LCD-Elemente und damit eine effektivere Unterdrückung des Übersprechens der Bilder. Durch diese Maßnahme entsteht jedoch ein erheblicher Helligkeitsverlust, der Zugunsten des besseren Gesamteindrucks der Projektion aber akzeptiert wird.
Die entwickelte Steuerbox ist z.Z. für den Anschluß von zwei Shutterbrillen für die Benutzer und zwei weiteren Shutterpaaren für die Projektoren vorgesehen. Während der Projektion können die Shutter in zwei unterschiedlichen Signalmodi angesteuert werden:
- interlaced: Schaltreihenfolge: P1 links, P2 links, P1 rechts, P2 rechts
- non-interlaced: Schaltreihenfolge: P1 links, P1 rechts, P2 links, P2 rechts
| Spannungsdiagramme der Ausgangssignale y1(t) bis y6(t) für den interlaced-Berieb: | Spannungsdiagramme der Ausgangssignale y1(t) bis y6(t) für den non-interlaced-Berieb: |
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Die grauen Balken symbolisieren den jeweils geöffneten Shutter.
Die resultierende Kennlinie an einem Shutter zeigt das folgende Bild (Oszilloskop-Display):