基于液晶選通成像探測器的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,為了使光電成像器件在高照度下(甚至高于102lx)能清晰成像,也為了在被攝物體光照對比度較大的情況下還原更多的畫面細(xì)節(jié),本文利用液晶的電光特性,基于商用投影顯示液晶屏,在驅(qū)動(dòng)電路中加入FPGA (Field Programmable Gate Array)進(jìn)行視頻處理構(gòu)成液晶空間光調(diào)制器并耦合于成像探測器中,設(shè)計(jì)并自制了一種基于液晶局部選通探測器樣機(jī),經(jīng)過拍攝實(shí)驗(yàn),得到很好的效果。本文從幾方面研究：1、綜述了選通成像探測

2、器的研究現(xiàn)狀,介紹了扭曲向列液晶盒的結(jié)構(gòu)及扭曲向列液晶的多種電光效應(yīng)。利用瓊斯矩陣從理論上分析了扭曲向列液晶的振幅調(diào)制特性。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)商用液晶Sony LCX029的電光調(diào)制曲線和實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)度調(diào)制所利用的電壓范圍,我們提出在原驅(qū)動(dòng)控制電路的基礎(chǔ)上加入視頻信號處理模塊,將其耦合于成像探測器,建立該局部選通探測器的整體結(jié)構(gòu)圖,詳細(xì)闡述該裝置的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)手段；設(shè)計(jì)了系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制電路。通過實(shí)驗(yàn)測定了該空間光調(diào)制器系統(tǒng)的強(qiáng)度調(diào)制特性,并根據(jù)

3、透過率和灰度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了透過率一灰度曲線,擬合度為0.9995。根據(jù)液晶空間光調(diào)制器的透過率與灰度的關(guān)系,產(chǎn)生相應(yīng)的灰度圖,獲得曝光共軛圖,,完成了強(qiáng)光的局部選通。3、理論計(jì)算：從理論上推導(dǎo)出液晶的透過率隨波長、折射率、電壓的關(guān)系。從雙折射率與光強(qiáng)的關(guān)系定量分析了扭曲向列相液晶的色散效應(yīng)。測試了Sony LCX029 TFT-LCD在不同灰度級和波長下的透射率。透過譜的結(jié)果表明：在可見光波段色散較小,隨著灰度值的增加,色散增大；通過