單片式LCoS視頻顯示系統的伽馬校正.pdf

1、硅基液晶顯示器(LCOS)，是一種新型微顯示器件，它融合了當今信息產業(yè)的兩大支柱技術-以單晶硅為襯底的CMOS器件集成技術，和以透明平板硬質基底為封裝盒的LCD顯示技術，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，在投影顯示以及近目顯示系統中都有廣泛的應用。本課題正是基于LCoS在近目頭盔顯示系統中的應用，對LCoS器件特性、驅動技術、彩色化方案、圖像參數特性等所進行的前期預研工作，并針對WXV0703 LCoS顯示屏，搭建起

2、一套單片式LCoS視頻驅動系統，以時序彩色法實現了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致顯示圖像還原性差，且現今采用的視頻源仍是面向CRT的圖像源，是經過gamma預校正的視頻源，而LCoS調制電壓和亮度的關系即gamma特性與傳統的CRT迥然不同，所以圖像必定會產生一定程度的失真。為了得到更好的圖像顯示，應該盡量實現原圖再現，對這種電光非線

3、性性進行補償，本論文就是圍繞補償LCoS近目顯示中這種非線性特性的gamma校正系統而展開。 論文在分析考察LCoS的器件特性、顯示原理以及驅動方式的基礎之上，搭建起單片式LCoS視頻顯示系統硬件驅動電路的基本框架，在此平臺上初步實現了單色字符顯示、256級灰度單色視頻顯示，進而以時序彩色法(Fs)實現了XGA分辨率、30Hz刷新率、16級灰度彩色視頻顯示；而后進一步改進電路設計，在方案上實現了XGA分辨率、60Hz刷新率、25

4、6級灰度全彩色視頻顯示。 在以上工作的基礎之上，本文重點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行了比較分析，提出了一套可行的基于傳統的數字查找表的校正方案-目標函數校正。通過實驗測量與模擬計算，得到LCoS顯示中輸出光強與輸入信號之間的目標響應函數形式。在此基礎之上，采用查找表技術，在驅動電路中加入伽馬校正環(huán)節(jié)，對LCoS非線性電光特性進行補償，并針對輸入到輸出校正轉換過程中會引入的舍入誤差，采用8位數據信號轉