高效的空间调制器系统技术方案

本发明专利技术提供了高效的空间调制器系统。该空间光调制器系统包括像素单元的阵列，所述像素单元中的每一个包含：被配置为存储数字数据并响应于该数字数据而输出第一电压信号的两个静态随机存取存储器（ＳＲＡＭ）器件；被配置为从所述两个ＳＲＡＭ器件中的至少一个接收第一电压信号并输出第二电压信号的电平转换器；和被配置为响应于第二电压信号而沿开方向或关方向输出光的空间光调制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间光调制器。技术背景微镜阵列是一种包含像素单元的阵列的空间光调制器(SLM)装 置，这些像素单元中的每一个包含可关于一轴倾斜的镜板以及用于产 生可使微镜板倾斜的静电力的电路。在数字操作模式中，例如，镜板 可被倾斜并停在两个位置处。在"开(on)"位置处，微镜向显示器表 面反射入射光以在图像显示器中形成图像像素。在"关(off)"位置处， 微镜引导入射光以使其远离图像显示器。用于微镜阵列的驱动电路可 以被制造在通常称为SLM装置黑平面(black plane)的硅基板中。 SLM装置需要执行至少两种基本功能向硅黑平面传送下一要被显示 的图像的数字数据(即，"写入")；以及将该数据转换成电信号以控 制微镜的位置来调制入射光(即，"显示")。
技术实现思路
在一个一般方面中，说明了一种空间光调制器系统，该空间光调 制器系统包括像素单元的阵列，这些像素单元中的每一个包含两个 静态随机存取存储器(SRAM)器件，其中的每一个SRAM器件可存 储数字数据并执行占用最小时段的写入事件；空间光调制器，其被配 置为根据写入亊件而沿开方向或关方向输出光；和配置有显示序列的 控制器，该显示序列包含第一显示片段和第二显示片段，第一显示片 段具有比所述最小时段的两倍短的显示时间，并且第二显示片段具有 比所述最小时段的两倍长的显示时间，其中控制器控制来自所述两个 SRAM器件的写入事件，并且第一显示片段和第二显示片段在所述显示序列中被排序，使得控制器被配置为使空间光调制器输出光并使所述两个SRAM器件均在第二显示片段期间执行写入事件。在另一个一般方面中，说明了一种空间光调制器系统，该空间光 调制器系统包括像素单元的阵列，这些像素单元中的每一个包含:两 个静态随机存取存储器(SRAM)器件，其中的每一个SRAM器件可 存储数字数据并响应于该数字数据而输出第一电压信号；可从两个 SRAM器件中的至少一个接收第一电压信号并输出第二电压信号的电 平转换器；以及由基板支撑的可倾斜微镜板和该微镜板下面的一个或 更多个电极，其中所述一个或更多个电极可从电平转换器接收第二电 压信号并且所述微镜板可响应于笫二电压信号而倾斜预定位置。在另一个一般方面中，说明了一种用于响应于数字图像来控制 SLM的阵列的方法。该方法包括将数字图像的色场分成多个比特面， 包含第一比特面、第二比特面和第三比特面；通过将阵列中的SLM控 制到预定位置来显示第一比特面；在显示第一比特面期间，将与第二 比特面相关的数据写入第一静态随机存取存储器(SRAM)器件并将 与第三比特面相关的数据写入第二SRAM器件；在显示了第一比特面 之后，通过根据写入第一 SRAM器件的数据将阵列中的SLM控制到 预定位置来显示第二比特面；和在显示了第二比特面之后，通过根据 写入第二SRAM器件的数据将阵列中的SLM控制到预定位置来显示 第三比特面。所述系统的实现可包含以下实现中的一个或更多个。第一电压信 号可以在约1.3至伏2.3伏的范围内。第二电压信号可以在约4伏至6 伏的范围内。空间光调制器可包含由基板支撑的可倾斜微镜板和该微 镜板下面的一个或更多个电极。微镜板可接收第三电压信号。所迷一 个或更多个电极可从电平转换器接收第二电压信号。微镜板可响应于 笫三电压信号和第二电压信号而倾斜。笫三电压信号可以在约15伏至 50伏的范围内，诸如在约20伏至40伏之间。空间光调制器系统还可 包括多路传输器，该多路传输器可响应于外部信号而选择所述两个 SRAM器件中的一个，其中所述两个SRAM器件中被选择的SRAM可向电平转换器写入数据。电平转换器可接收全局复位信号并响应于 该全局复位信号将空间光调制器复位到预定位置。空间光调制器可包 含由基板支撑的可倾斜微镜板，其中微镜板可响应于全局复位信号而 倾斜到沿开方向引导光的开位置或向关方向引导光的关位置。电平转换器可包含多个MOSFET器件。电平转换器中的所述多个MOSFET 器件中的两个可形成交叉耦合锁存器。至少两个SRAM器件中的每一 个可包含多个MOSFET器件。所^>开的SLM系统可包含以下优点中的一个或更多个。所爿>开 的SLM系统可提供比常规SLM系统高的数据写入速率。对于每个像 素单元，通过两个或更多个SRAM存储图像数据。存储在两个或更多 个SRAM上的图像数据可在像素单元中的SLM显示图像的同时被写 入SLM中。由此， 一旦完成当前的显示事件，就可准备好用于下一 个显示事件的图像数据。与常规的SLM系统相比，可以减少或消除 不显示时间。所公开的系统和方法对于高分辨率和高比特深度的显示应用特别 有益，这些应用趋于在低比特显示中具有由于与大像素阵列相关的数 据写入时间较长而导致的较长的不显示时间和/或较短的显示时间，这 趋于在图像帧中产生较大的不显示时间部分。所公开的系统和方法可 有效减少这些应用中的不显示时间。所公开的系统的另一潜在的优点在于，通过用较低电压的信号将 数据写入像素单元，它可消耗比常规SLM系统少的电力。较低电压 的信号通过电平转换器被转换成中间电压信号，其中中间电压信号被 用于驱动SLM。此外，可以在不增加像素单元尺寸的情况下实现所公 开的SLM系统中的电路。虽然参照多个实施例具体示出和说明了本专利技术，但本领域技术人 员可以理解，在不背离本专利技术的精神和范围的情况下，可对本专利技术进 行形式和细节上的各种改变。附图说明被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出了本专利技术的实施 例，并与说明一起用来解释本文说明的原理、装置和方法。图1是用于驱动空间光调制器(SLM)系统中的SLM阵列的电 路的框图。图2A是图1的空间光调制器中的像素单元的示意图。图2B示出用于图2A的像素单元的示例性电路示意图。图3是SLM系统中的色面中的二进制显示比特A0、 Al、 A2、...和A7的显示时间的示意图。图4是常规SLM系统中的色面中的像素单元中的显示序列的示意图。图5A是具有基于A5的固定显示片段的常规SLM系统中的像素 单元中的显示序列(A7A4A6A0A7)的示意图。图5B是具有可变显示单元的SLM系统中的像素单元中的显示序 列(A7A4A6A0A7A5".)的示意图。具体实施方式参照图1，SLM系统100可包含包括像素单元200的像素阵列110。 SLM系统IOO还可包含用于接收数字图像数据和控制信号的输入和输 出(IO)电路120和125、用于出于测试目的而从阵列读取数据的读 电路130和用于将数据写入像素单元200的写电路135。SLM系统100 还可包含用于控制对于不同行的像素单元200的数据写入的行移位寄 存器140、 145和用于控制用于读取和写入操作的数据流的方向的读/ 写(RW )逻辑控制器150和155。参照图2A，像素单元200可包含微镜210和微镜210下面的电极 221、 222。微镜210和电极221、 222可被制造在基板上。在一些实施 例中，包含各种上迷的驱动电路、微镜210和电极221、 222的SLM 系统100可被制造在单个半导体基板上，而不是被制造在接合在一起 的分离的基板上。电平转换器230可提供电压信号以控制电极221、 222的电位。由电平转换器230提供的电压信号的振幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间光调制器系统，包括：　　　　像素单元的阵列，所述像素单元中的每一个包含：　　　　两个ＳＲＡＭ器件，每一个ＳＲＡＭ器件被配置为存储数字数据并执行占用最小时段的写入事件；　　　　空间光调制器，其被配置为根据写入事件而沿开方向或关方向输出光；和　　　　配置有显示序列的控制器，该显示序列包含第一显示片段和第二显示片段，第一显示片段具有比所述最小时段的两倍短的显示时间，并且第二显示片段具有比所述最小时段的两倍长的显示时间，其中控制器控制来自所述两个ＳＲＡＭ器件的写入事件，并且第一显示片段和第二显示片段在所述显示序列中被排序，使得控制器被配置为使空间光调制器输出光并使所述两个ＳＲＡＭ器件均在第二显示片段期间执行写入事件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈成良，孙黄品，
申请(专利权)人：视频有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]