[发明专利]高效的空间调制器系统

说明书

技术领域

本发明涉及空间光调制器。

背景技术

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”)。

发明内容

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。

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第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。所述一个或更多个电极可从电平转换器接收第二电压信号。微镜板可响应于第三电压信号和第二电压信号而倾斜。第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。

所公开的SLM系统可包含以下优点中的一个或更多个。所公开的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。