针对大中型光立方体系统硬件设计的繁杂性和显示控制效果因缺少模型难以验证的问题, 基于平行投影原理和Proteus软件的建模技术, 提出并设计了光立方体虚拟仿真模型及其通用驱动组件模型。以3D8光立方体为例进行建模, 并对驱动时序和字符图案显示进行了系统仿真验证。同时, 根据该建模方法设计了3D16、3D32和3D64光立方体及驱动组件, 仿真验证了汉字、点云模型的显示效果。结果证明: 该建模方法能较好地反映光立方体系统的软硬件工作原理, 为光立方系统设计验证提供了准三维虚拟可视化方法, 为大中型光立方体的多样化显示、扩展以及三维立体显示器的研究和工程应用设计等提供了模型参考。

针对AMOLED驱动芯片小面积、高精度、低功耗的需求, 设计了一种具有DAC功能的高性能输出缓冲器。该缓冲器采用轨对轨的输入级和Class AB输出级以适应大的输入输出电压范围, 采用Cascode Miller补偿以减小补偿电容大小, 其尾电流源可编程以实现4 bit DAC功能插值, 节约了整体功耗和芯片面积。在UMC80 nm CMOS工艺下, 仿真结果表明, 在0.2～6.3 V的输入电压范围内, 缓冲器直流增益大于70 dB, 相位裕度大于60°, 静态电流最小可至0.5 μA, 建立时间低至1.49 μs; 典型中压3.3 V的情况下, 直流增益可达129 dB, 相位裕度为75°, 增益带宽为9.4 MHz, 静态电流为1.3 μA; 对60 mV输入电压进行4 bit插值后, 输出误差小于0.255 mV。设计的缓冲器精度高、建立时间快且功耗低, 输出缓冲器实现了第二级DAC的作用, 满足了AMOLED源极驱动的应用需求。

太阳Hα空间望远镜是国际上首次实现全日面Hα单色像(包括Hα线心和线翼3个波段)的空间观测望远镜,对太阳物理研究有着重要的意义。信噪比是定量评价空间望远镜成像质量和工作稳定性的重要指标, 因此信噪比的计算和估计对太阳Hα空间望远镜的研制和使用至关重要。本文从太阳Hα空间望远镜工作原理和能量传递的角度出发, 建立了信噪比计算模型, 推导了信噪比计算公式。在此基础上计算了信噪比以及曝光时间区间, 给出了最佳工作状态下单像元和像元合并情况下曝光时间分别为5 ms和10 ms。实验结果表明, 计算值和测量值误差在1%以内, 由此可以验证该信噪比计算模型的准确性和实用性。

某型液晶显示器夜间亮度变化不均匀, 造成用户暗环境下对信息观察不准确。本文针对上述问题, 结合设计方案进行问题分析并进行改进。即以每一档每一级的PWM输出实际测试值为基准, 进行参数调整, 保证了每一级的输出符合亮度指标要求。通过本解决方案, 当亮度数据为9时, 实测亮度为0.787 5 cd/m2, 满足指标0.726～0.921 cd/m2的要求。亮度数据0与9间的亮度实测值变化量由1.124 cd/m2改进为0.712 55 cd/m2, 9与18间的亮度实测值变化量由0246 cd/m2改进为0.772 5 cd/m2。每档之间的亮度实测值变化量相近, 变化均匀, 改善了显示效果, 满足了用户的要求。

对显示面板非对称伽马调整对残像影响的理论和相关机理进行分析, 通过实际面板的残像评价验证了非对称伽马调整对残像的影响。通过实际的验证结果发现, 相较于灰阶127通过调整不同的灰阶电压中心来补偿跳变电压的差异, 直流残留引起的残像得到显著改善。其中短、中、长期残像的等级平均分别下降2, 0.8, 0.6。结果充分表明, 通过非对称伽马调整的方式可有效改善直流残留引起的残像。此方案可应用于实际产品中以降低残像发生的风险和等级。

由于人类视觉系统感知的亮度与显示器实际显示的亮度为非线性关系, 需要对显示器的视频数据进行伽马校正, 使显示亮度适应人眼的感知需求。本文提出一种针对硅基OLED微型显示器的伽马校正方法。首先, 基于人眼视觉的伽马特性, 分析伽马校正的基本原理。然后, 提出对输入视频数据进行位宽拓展达到非线性输出, 并基于查找表和分段可调的线性差值算法实现伽马校正。最后, 根据实际XGA039芯片发光情况调试校正参数以达到更优的显示效果。实验结果表明: XGA039芯片最大发光亮度为20 000 cd/m2, 在伽马取值为2.2时, 采用可调非均匀分段获得了较好的显示效果。所提出的伽马校正方法能够使视频图像的显示质量明显改进, 且较传统方式在精度和实现面积上均有一定优势。