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1、第26卷 第1期桂林电子工业学院学报Vol.26,No.12006年2月JournalofGuilinUniversityofElectronicTechnologyFeb.2006XLCDGamma校正的硬件实现彭国福,林正浩(同济大学微电子中心,上海 200092)摘 要:通过对液晶(LC)S型电光响应曲线的研究,设计了一种由非线性DAC来实现LCDGamma校正过程。由模拟退火算法获得了C2DAC中7个关键电容参数值,用设计出buffer来提高DAC驱动负载的能力,并通过直接译码电路,巧妙地解决了显示输出对比度的问题,经过对Matlab和Hspice仿真,证明可以实现LCDG
2、amma校正的功能,解决了显示图像精确逼近原始图像的问题。关键词:S型;电光响应;非线性DAC;LCDGamma校正;模拟退火算法;buffer中图分类号:TN47 文献标识码:A 文章编号:100127437(2006)0120045205HardwareDesignforImplementationofLCDGammaCorrectionPENGGuo2fu,LINZheng2hao(MicroelectronicsCenterofTongjiUniversity,Shanghai200092)Abstract:Akindofnon2linearDAChasbeen
3、designedthroughcarefulresearchofliquidcrystal's(LC)S2shapedelectro2opticresponsecurve.LCDgammacorrectionhasbeenachievedwithit.Thekeyparameterof7capacitorshasbeenobtainedthroughasimulatedannealingalgorithm.Bymeansofredesigningthebufferforthenon2linearDAC,itsoutputdrivecapacityhasbeenconsiderabl
4、yimproved.Inordertoheightenthecontrastofthedisplay,adirectdecodingcircuitisputintothedesign.ResultsfromMatlabandHspicesimulationsprovethatLCDgammacorrectioncanberealizedthroughthehardwaredesignindiscussion.Theproblemofenablingtheimageshowinginthedisplaytoapproachtheoriginalimageaccuratelycanth
5、usberesolved.Keywords:S2shaped;electro2optic;non2linearDAC;LCDGammacorrection;simulatedannealing;buffer 众所周知,参数值Gamma用来表达CRT显示器的非线性特性,但事实上即使CRT显示器是线性的,Gamma校正仍然存在。原因在于人类视觉系统对于亮度(luminance)或者说对于RGB三色信号的感觉大致成对数关系,而并非线性关系,Gamma校正正是为了克服这种非线性而引入的一种传输函数,在视频[1]流、计算机图形学以及其他成像系统中应用广泛。本文研究的是LCDGamma校正,
6、故需对LCD成像原理先做一介绍。1LCD电光响应曲线分析LCD其成像原理不同于CRT,LCD电光响应曲图1LCD电光响应曲线[2]X收稿日期:2005-11-17作者简介:彭国福(19752),男,福建光泽县人,硕士研究生,主要研究方向为超大规模集成电路研发及EDA技术.©1995-2007TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.4 桂林电子工业学院学报 62006年2月[2]线为典型的“S”形,如图1所示(此为常白显示方式通时,分两种情况讨论:(
7、NW))。图中可以看出当输入电压<1V时,液晶层亮度基本不变化;当输入电压在[1V,4V]范围内变化时,液晶层亮度随输入电压近似呈线性变化;而当输入电压>4V以后,液晶层亮度又基本不变化。针对液晶电光响应曲线的这种特性,常见的Gamma校正方法是采用分段线性化,其目的就是为了使得亮度改变量正比于输入电压变化量,即等量的电压改变得到等量的亮度改变,但从图1看到,由于液晶电光响应曲线呈“S形”变化,所以无法得到预期目标,为了达到预期目标就必须采用电压补偿的方法,考虑到液晶
