單片式LCoS視頻顯示系統(tǒng)的伽馬校正.pdf

1、硅基液晶顯示器(LCOS)，是一種新型微顯示器件，它融合了當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的兩大支柱技術(shù)-以單晶硅為襯底的CMOS器件集成技術(shù)，和以透明平板硬質(zhì)基底為封裝盒的LCD顯示技術(shù)，具備小尺寸、高分辨率、高光利用效率和低功耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，在投影顯示以及近目顯示系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。本課題正是基于LCoS在近目頭盔顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用，對LCoS器件特性、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、彩色化方案、圖像參數(shù)特性等所進(jìn)行的前期預(yù)研工作，并針對WXV0703 LCoS顯示屏，搭建起

2、一套單片式LCoS視頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以時(shí)序彩色法實(shí)現(xiàn)了XGA分辨率、60Hz刷新頻率、256級灰度全彩色視頻顯示。 LCoS作為一種液晶顯示器件，液晶板固有的電光非線性特性必然導(dǎo)致顯示圖像還原性差，且現(xiàn)今采用的視頻源仍是面向CRT的圖像源，是經(jīng)過gamma預(yù)校正的視頻源，而LCoS調(diào)制電壓和亮度的關(guān)系即gamma特性與傳統(tǒng)的CRT迥然不同，所以圖像必定會產(chǎn)生一定程度的失真。為了得到更好的圖像顯示，應(yīng)該盡量實(shí)現(xiàn)原圖再現(xiàn)，對這種電光非線

3、性性進(jìn)行補(bǔ)償，本論文就是圍繞補(bǔ)償LCoS近目顯示中這種非線性特性的gamma校正系統(tǒng)而展開。 論文在分析考察LCoS的器件特性、顯示原理以及驅(qū)動(dòng)方式的基礎(chǔ)之上，搭建起單片式LCoS視頻顯示系統(tǒng)硬件驅(qū)動(dòng)電路的基本框架，在此平臺上初步實(shí)現(xiàn)了單色字符顯示、256級灰度單色視頻顯示，進(jìn)而以時(shí)序彩色法(Fs)實(shí)現(xiàn)了XGA分辨率、30Hz刷新率、16級灰度彩色視頻顯示；而后進(jìn)一步改進(jìn)電路設(shè)計(jì)，在方案上實(shí)現(xiàn)了XGA分辨率、60Hz刷新率、25

4、6級灰度全彩色視頻顯示。 在以上工作的基礎(chǔ)之上，本文重點(diǎn)論述了液晶器件非線性電光特性，并對其非線性一般校正方案進(jìn)行了比較分析，提出了一套可行的基于傳統(tǒng)的數(shù)字查找表的校正方案-目標(biāo)函數(shù)校正。通過實(shí)驗(yàn)測量與模擬計(jì)算，得到LCoS顯示中輸出光強(qiáng)與輸入信號之間的目標(biāo)響應(yīng)函數(shù)形式。在此基礎(chǔ)之上，采用查找表技術(shù)，在驅(qū)動(dòng)電路中加入伽馬校正環(huán)節(jié)，對LCoS非線性電光特性進(jìn)行補(bǔ)償，并針對輸入到輸出校正轉(zhuǎn)換過程中會引入的舍入誤差，采用8位數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)