專利名稱：光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置的控制掃描電路，具體涉及一種光柵光調(diào)制器的 控制掃描電路。
背景技術(shù)：
公開號(hào)為CN1658009A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書公開了 一種光柵光 調(diào)制器及其陣列，該光柵光調(diào)制器的加工較DMD簡(jiǎn)單，同時(shí)解決了GLV難于 形成面陣的缺點(diǎn)。對(duì)于小面陣光柵光調(diào)制器的投影顯示，利用無源矩陣驅(qū)動(dòng)可 以實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于較大面陣光柵光調(diào)制器的投影顯示，由于無源矩陣驅(qū)動(dòng)存在交 叉效應(yīng)，很難實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像顯示。而利用有源矩陣驅(qū)動(dòng)光柵光調(diào)制器，可 以使光柵光調(diào)制器正真面向高清晰度、高分辨率的投影顯示。如果外圍驅(qū)動(dòng)電 路與有源矩陣分開封裝，這樣會(huì)增加各個(gè)電路模塊由于互連線造成的信號(hào)噪聲 干擾，減小了系統(tǒng)電路的信號(hào)傳輸速率，并且對(duì)于大面陣的光柵光調(diào)制器的投 影顯示，需要引出上千輸入引腳端口，這些引腳不但占用面積大，增大了成本， 而增大了外圍電路模塊之間連接的復(fù)雜性，這些都限制了光柵光調(diào)制器真正實(shí) 現(xiàn)高分辨率、高清晰度的投影顯示。
公開號(hào)為CN 101382655A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書公開了 一種有 源矩陣驅(qū)動(dòng)的光柵光調(diào)制器，但目前現(xiàn)有技術(shù)中沒有用于該有源矩陣驅(qū)動(dòng)的光 柵光調(diào)制器構(gòu)成的投影裝置的控制掃描電路。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種光柵光調(diào)制器投影裝置 的控制掃描電路，能對(duì)有源矩陣驅(qū)動(dòng)的光柵光調(diào)制器構(gòu)成的投影裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高分辨率、高清晰度的投影顯示。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，用 以驅(qū)動(dòng)M列xN行個(gè)光柵光調(diào)制器組成的像素陣列，包括有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路，由MxN個(gè)有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元組成，4艮據(jù)控制信號(hào)和 圖像信號(hào)，控制光柵光調(diào)制器的電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)制；第一驅(qū)動(dòng)電路，接收控制裝置發(fā)出的控制信號(hào)，以選通同一直線上的光柵 光調(diào)制器；以及第二驅(qū)動(dòng)電路，接收控制裝置發(fā)出的控制信號(hào)合圖像信號(hào)，以將圖像數(shù)據(jù) 輸出到選通的光柵光調(diào)制器。進(jìn)一步，所述第一驅(qū)動(dòng)電路為行驅(qū)動(dòng)電路，第二驅(qū)動(dòng)電路為列驅(qū)動(dòng)電路； 進(jìn)一步，所述行驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的N位的第一移位寄存器電路、N 個(gè)門控元件組成的門控電路、N個(gè)電平移位器組成的電路，所述第一移位寄存 器用于接收控制裝置的控制信號(hào)并輸出到門控電路，所述門控電路的N個(gè)輸出 端分別與N個(gè)電平移位器的輸入端一一連接，電平移位器將門控電路輸出的電 壓放大后輸出到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路的行選通信號(hào)控制端；進(jìn)一步，所述門控元件為與門；進(jìn)一步，所述列驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的M位的第二移位寄存器電路、M 位的鎖存器電路和M個(gè)電平移位器組成的電路，所述第二移位寄存器電路用以 接收控制裝置的圖像信號(hào)，并輸出到鎖存器電路中保存，在控制裝置發(fā)出的鎖 存時(shí)鐘控制信號(hào)的控制下，將圖《象信號(hào)通過電平移位器輸出到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電 路的列數(shù)據(jù)輸入端；進(jìn)一步，有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路、第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路單片集成；進(jìn)一步，所述有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元包括第一 MOS管和一電容，所述第一 MOS 管的柵極與第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端電連接，第一 MOS管的漏才及與第二驅(qū)動(dòng)電 路電連接，第一MOS管的源極與電容的一端電連接，所述電容的另一端接地，5所述第一 MOS管的源極還用于與光柵光調(diào)制器的下電極連接；進(jìn)一步，所述有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元包括第二 MOS管和兩個(gè)反相器，所述第 二 MOS管的柵極與第 一驅(qū)動(dòng)電3各的輸出端電連接，第二 MOS管的漏極與第二 驅(qū)動(dòng)電路電連接，所述兩個(gè)反相器組成串聯(lián)成環(huán)形電^各，所述串聯(lián)成環(huán)形電路 的輸入端與第二 MOS管的源極電連接，串聯(lián)成環(huán)形電路的輸出端用于與光柵 光調(diào)制器的下電極連接。本發(fā)明的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，可對(duì)光柵光調(diào)制器投影 裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，消除無源矩陣驅(qū)動(dòng)固有的交叉效應(yīng)，提高對(duì)比度、分辨率、占 空比，使顯示特性面向高清晰、高分辨率投影顯示技術(shù)。有源矩陣驅(qū)動(dòng)的光柵 光調(diào)制器，降低對(duì)光柵光調(diào)制器動(dòng)態(tài)相應(yīng)時(shí)間要求，可以獲得更加豐富的灰度 色彩調(diào)制。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行 闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是 顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn) 可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和 獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1示出了光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路原理示意圖； 圖2示出了基于DRAM的有源驅(qū)動(dòng)單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3示出了基于SRAM的有源驅(qū)動(dòng)單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4示出了電平移位器的電^4吉構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。參見圖1,光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，用以驅(qū)動(dòng)M列xN行 個(gè)光^f光調(diào)制器組成的^f象素陣列，現(xiàn)以1920x1080分辨率光^"光調(diào)制器投影裝 置的控制掃描電路為例進(jìn)行說明，該分辨率光柵光調(diào)制器投影裝置具有1920 行xl080列個(gè)光柵光調(diào)制器組成的像素陣列。所述光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路由有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路1、行驅(qū) 動(dòng)電路2、列驅(qū)動(dòng)電路3單片封裝而成，通過幾個(gè)控制信號(hào)與數(shù)據(jù)總線就可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)有源矩陣的控制，從而實(shí)現(xiàn)光柵光調(diào)制器高清晰度、高分辨率的投影顯 示，減小不同電路模塊互連線造成的信號(hào)噪聲干擾，提高系統(tǒng)電路的傳輸速率， 減小了整個(gè)芯片的引腳數(shù)，同時(shí)與門控電路可以消除相鄰行掃描信號(hào)之間的冒 險(xiǎn)和竟?fàn)帲_(dá)到優(yōu)化控制掃描電路的目的。所述有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路l,由1920x1080個(gè)有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元組成，所述 有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)控制信號(hào)和圖像信號(hào)，控制光柵光調(diào)制器的電壓，以實(shí) 現(xiàn)對(duì)光的調(diào)制；有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路可采用基于DRAM的有源驅(qū)動(dòng)單元或基于 SRAM的有源驅(qū)動(dòng)單元，其中，參見圖2,所述基于DRAM的有源驅(qū)動(dòng)單元包 括第一 MOS管Tl和一電容Cs,所述第一 MOS管Tl的4冊(cè);歐與行驅(qū)動(dòng)電路2 的輸出端電連接，第一MOS管Tl的漏極與列驅(qū)動(dòng)電路3電連接，第一MOS 管T1的源極與電容Cs的一端電連接，所述電容Cs的另一端接地，所述第一 MOS管Tl的源極還用于與光柵光調(diào)制器的下電極5連接，從而控制光柵光調(diào) 制器的電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)制；參見圖3，所述基于SRAM的有源驅(qū)動(dòng)單元包 括第二M0S管T2和兩個(gè)反相器，每個(gè)反相器由兩個(gè)MOS管組成，所述第二 MOS管T2的柵極與行驅(qū)動(dòng)電路2的輸出端電連接，第二 MOS管T2的漏極與 列驅(qū)動(dòng)電路3電連接，構(gòu)成兩個(gè)反相器的4個(gè)MOS管T3、 T4、 T5、 T6組成 串聯(lián)成環(huán)形電路，所述串聯(lián)成環(huán)形電路的輸入端與第二MOS管T2的源極電連 接，串聯(lián)成環(huán)形電路的輸出端用于與光柵光調(diào)制器的下電極5連接，通過MOS管的開啟或者截止，實(shí)現(xiàn)對(duì)MEMS光柵光調(diào)制器下電^l電勢(shì)的控制。所述光柵光調(diào)制器投影裝置中包括一控制裝置4,所述控制裝置4可選用 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA控制器)或其它控制裝置，用以接收?qǐng)D像信號(hào)，輸 出控制信號(hào)到行驅(qū)動(dòng)電路2，輸出控制信號(hào)和圖像信號(hào)到列驅(qū)動(dòng)電路3。參見圖1，所述行驅(qū)動(dòng)電路2包括依次連接的1080位的行移位寄存器電路 21、 1080個(gè)門控元件組成的門控電路22、 1080個(gè)電平移位器23組成的電路， 所述行移位寄存器21用于接收控制裝置4的控制信號(hào)并輸出到門控電路22,所述門控電路22的1080個(gè)輸出端分別與1080個(gè)電平移位器23的輸入端--連接，電平移位器23將門控電路22輸出的電壓放大后輸出到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電 路l的行選通信號(hào)控制端；所述行移位寄存器電路21同一時(shí)刻只有一個(gè)輸出端 輸出高電平，其余輸出端都為低電平，且高電平隨著時(shí)鐘向后移位輸出，依次 對(duì)光柵光調(diào)制器陣列的行進(jìn)行選通；所述門控電路22的另一個(gè)輸入端與控制裝 置4電連接，能消除相鄰行選通信號(hào)之間的竟?fàn)幒兔半U(xiǎn)，達(dá)到優(yōu)化控制掃描電 路的目的；所述門控元件為與門，但是亦可使用其他門控元件，如或非門。參見圖1，所述列驅(qū)動(dòng)電路3包括依次連接的1920位的列移位寄存器電路 31 (本實(shí)施例中選用64個(gè)30位的移位寄存器實(shí)現(xiàn))、1920位的鎖存器電路32 和1920個(gè)電平移位器33，通過時(shí)鐘移位，將一行光^t光調(diào)制器的圖像數(shù)據(jù)依 次串行移入64個(gè)移位寄存器31中，然后并行輸入到鎖存器電路32中，在控制 裝置發(fā)出的鎖存時(shí)鐘控制信號(hào)的控制下，將圖像信號(hào)通過電平移位器33輸出到 有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路l的列數(shù)據(jù)輸入端，實(shí)現(xiàn)串行輸入it據(jù)的并行輸出。參見圖4,所述電平移位器由第三反相器N3、第四反相器N4、第五反相 器N5、第六反相器N6、第七M(jìn)OS管T7、第八MOS管T8、第九MOS管T9 和第十MOS管T10組成，所述第三反相器N3和第四反相器N4串聯(lián)，用以輸 出一對(duì)反向控制信號(hào)，第七M(jìn)OS管T7、第八MOS管T8、第九MOS管T9和 第十MOS管T10用于放大電壓，所述串聯(lián)的第五反相器N5、第六反相器N6 能提高電平移位器輸出的驅(qū)動(dòng)能力，第三反相器N3的輸出端與第九MOS管T9的柵極連接，所述笫四反相器N4的輸出端與第七M(jìn)OS管T7的柵極連接， 第七M(jìn)OS管T7和第九MOS管T9的源極接地，第八MOS管T8和第十MOS 管T10的源核^妄高壓源Vdd,第七M(jìn)OS管T7和第八MOS管T8的漏^L與第 十MOS管T10的斥冊(cè)極相連接，第九MOS管T9和第十MOS管T10的漏極與 第八MOS管T8的柵極相連接，第十MOS管T10的柵極與第五反相器N5的 輸入端連接，這樣，從第三反相器N3輸入的低壓信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后，可以由第 六反相器N6的輸出端輸出高壓信號(hào)。所述的控制裝置可發(fā)出5個(gè)控制信號(hào)rst、 elk—rr、 elk—add、 clk一cl和clk一cr, 1個(gè)行移位數(shù)據(jù)信號(hào)data—add和64位的列數(shù)據(jù)信號(hào)data,復(fù)位信號(hào)rst低電平 有效，當(dāng)rst為高電平時(shí)，控制掃描電路開始工作。當(dāng)列移位時(shí)鐘clk一cr的上升 沿到來時(shí)，同時(shí)將64位數(shù)據(jù)分別輸入到64個(gè)30位的列移位寄存器電路31的 第一位輸出端口。 elk—cr經(jīng)過30個(gè)時(shí)鐘上升沿后，64個(gè)列移位寄存器31輸出 端的數(shù)據(jù)都全部更新，此時(shí)列鎖存時(shí)鐘clk_cl將第一行1920位數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)到 1920位列鎖存器32中。1920位列鎖存器32輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過電平移位器33進(jìn) 行低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，然后輸入到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路1的1920個(gè)列數(shù)據(jù)輸入端 口。同時(shí)，行移位時(shí)鐘clk一rr上升沿到來，將行移位數(shù)據(jù)信號(hào)data一add輸入到 行移位寄存器電路21的第一位輸出端，并且第一位輸出為高電平，其余位為低 電平。每一位行移位寄存器21的輸出信號(hào)與公共信號(hào)dk—add作為與門的兩個(gè) 輸入信號(hào)，而與門的輸出信號(hào)經(jīng)電平移位器放大后輸入到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路1 的行選通信號(hào)控制端，選通(開啟)第一行有源矩陣單元。由于只有第一行有 源矩陣驅(qū)動(dòng)被選通，故列數(shù)據(jù)信號(hào)只能輸入到第一行有源矩陣的存儲(chǔ)電容中， 其他行處于保持狀態(tài)。行移位寄存器21循環(huán)移位輸出高電平，依次掃描選通其 他行的有源矩陣單元，但每次只能有一行有源矩陣單元被選通，而沒有選通的 有源矩陣單元?jiǎng)t保持其當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)將光柵光調(diào)制器與有源矩陣單片集成時(shí)， 通過控制有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元的導(dǎo)通或者截止，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵光調(diào)制器電壓 的控制。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技 術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，用以驅(qū)動(dòng)M列×N行個(gè)光柵光調(diào)制器組成的像素陣列，其特征在于包括有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路，由M×N個(gè)有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元組成，根據(jù)控制信號(hào)和圖像信號(hào)，控制光柵光調(diào)制器的電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)制；第一驅(qū)動(dòng)電路，接收控制裝置發(fā)出的控制信號(hào)，以選通同一直線上的光柵光調(diào)制器；以及第二驅(qū)動(dòng)電路，接收控制裝置發(fā)出的控制信號(hào)和圖像信號(hào)，以將圖像數(shù)據(jù)輸出到選通的光柵光調(diào)制器。
2. 如權(quán)利要求1所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，其特征在 于所述第一驅(qū)動(dòng)電路為行驅(qū)動(dòng)電路，第二驅(qū)動(dòng)電路為列驅(qū)動(dòng)電路。
3. 如權(quán)利要求2所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，其特征在 于所述行驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的N位的第一移位寄存器電路、N個(gè)門控元 件組成的門控電路、N個(gè)電平移位器組成的電路，所述第一移位寄存器用于接 收控制裝置的控制信號(hào)并輸出到門控電路，所述門控電路的N個(gè)輸出端分別與 N個(gè)電平移位器的輸入端一一連接，電平移位器將門控電路輸出的電壓放大后 輸出到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路的行選通信號(hào)控制端。
4. 如權(quán)利要求3所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，其特征在 于所述門控元件為與門。
5. 如權(quán)利要求2所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，其特征在 于所述列驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的M位的第二移位寄存器電路、M位的鎖存 器電路和M個(gè)電平移位器組成的電路，所述第二移位寄存器電路用以接收控制 裝置的圖像信號(hào)，并輸出到鎖存器電路中保存，在控制裝置發(fā)出的鎖存時(shí)鐘控 制信號(hào)的控制下，將圖像信號(hào)通過電平移位器輸出到有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路的列數(shù) 據(jù)輸入端。
6. 如權(quán)利要求1所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，其特征在 于有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路、第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電if各單片集成。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電 路，其特征在于所述有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元包括第一M0S管(T1 )和一電容(Cs), 所述第一MOS管(Tl)的相H及與第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端電連4妄，第一MOS管(Tl)的漏極與第二驅(qū)動(dòng)電路電連接，第一MOS管(Tl)的源極與電容(Cs) 的一端電連接，所述電容(Cs)的另一端接地，所述第一 MOS管(Tl)的源 極還用于與光柵光調(diào)制器的下電極連接。
8. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電 路，其特征在于所述有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元包括第二 MOS管(T2)和兩個(gè)反相 器(Nl、 N2)，所述第二 MOS管(T2)的柵極與第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端電連 接，第二 MOS管(T2)的漏極與第二驅(qū)動(dòng)電路電連接，所述兩個(gè)反相器組成 串聯(lián)成環(huán)形電路，所述串聯(lián)成環(huán)形電路的輸入端與第二 MOS管(T2)的源極 電連接，串聯(lián)成環(huán)形電路的輸出端用于與光柵光調(diào)制器的下電極連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，實(shí)現(xiàn)光柵光調(diào)制器應(yīng)用于高分辨率、高清晰度的投影顯示；光柵光調(diào)制器投影裝置的控制掃描電路，用以驅(qū)動(dòng)M列×N行個(gè)光柵光調(diào)制器組成的像素陣列，包括有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路，由M×N個(gè)有源矩陣驅(qū)動(dòng)單元組成，根據(jù)控制信號(hào)和圖像信號(hào)，控制光柵光調(diào)制器的電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)制；第一驅(qū)動(dòng)電路，接收控制裝置發(fā)出的控制信號(hào)，以選通同一直線上的光柵光調(diào)制器；以及第二驅(qū)動(dòng)電路，接收控制裝置發(fā)出的控制信號(hào)和圖像信號(hào)，以將圖像數(shù)據(jù)輸出到選通的光柵光調(diào)制器。
文檔編號(hào)G02B26/08GK101567173SQ20091010395
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者潔 張, 張智海, 溫志渝, 珠 金 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)