[发明专利]一种空间光调制器的驱动电路及其运作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CMOS集成电路设计，尤其涉及一种空间光调制器的驱动电路设计及其运作方法，通过驱动电路器件结构的改进，达到提高驱动速度、降低功耗的要求。 

背景技术

在太阳能资源应用到研究的过程中，常常需要用到许多应用器件。空间光调制器即是其中之一，而该空间光调制器大部分为由电压信号驱动，可实时地在空间上调制光束，对光电信号进行转换，是构成实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统的关键器件，能够快速完成矩阵乘除等复杂运算。 

基于液晶工艺的空间光调制器，其转换速率大多为数千帧每秒，而多量子阱工艺的空间光调制器则可达到5万甚至10万帧每秒的速率。显然，基于多量子阱工艺的空间光调制器比起传统的液晶调制器，拥有更低的功耗和更快的响应速度。传统采用片内电流源对采样电容进行充电，而采样时间往往过长，与基于多量子阱工艺的空间光调制器效率相冲突。因此为了更好地发挥多量子阱空间光调制器的优点、推广应用，对其驱动电路的设计制造，尤其是驱动电路处理速度及功耗等方面提出了更高的要求。 

发明内容

鉴于上述对空间光调制器应用上的需求，本发明的目的旨在提出一种空间光调制器的驱动电路及其运作方法，为空间光调制器快速提供合适的驱动电 压，并进一步降低功耗。 

本发明的一个目的，将通过以下技术方案来实现： 

一种空间光调制器的驱动电路，基于多量子阱的空间光调制器以倒装焊结构前向连接有一驱动电路，其特征在于：所述驱动电路包括信号相连的数模转换单元和驱动像素阵列，以及信号连接至两者的控制电路，其中所述数模转换单元具有复数个横向排列且相互并行的数模转换器及其输出缓冲，且各输出缓冲还并设有偏置电路；所述驱动像素阵列的横排与纵列数量与数模转换器的数量相同；所述控制电路含有一级寄存器存储数据，以行扫描的方式实现赋值。 

进一步地，前述一种空间光调制器的驱动电路，其中该数模转换单元前向连接有一个数字信号输入缓冲单元，并且该数字信号输入缓冲单元与控制电路受控相连，其至少包括数字寄存器。 

进一步地，该数模转换单元具有64个横向排列且相互并行的数模转换器及其输出缓冲；所述驱动像素阵列具有64×64个像素单元。 

上述本发明空间光调制器的驱动电路的运作方法为： 

I、由控制电路将数字信号分组并依次分配给各横向排列且相互并行的数模转换器； 

II、由所述全部数模转换器一次同步转换得到组数个模拟信号，并将该些模拟信号传输至驱动像素阵列中的任一行； 

III、对应一行的各像素单元对模拟信号进行采样，并持续输出采样的电平； 

IV、数模转换器断开与当前行像素单元的连接，并连接至下一行的像素单元、 

V、循环步骤II～IV，直至空间光调制器需要输出新的信号。 

进一步地，前述一种空间光调制器的驱动电路的运作方法，步骤I中所述数字信号在输入缓冲单元内由控制器进行分组及分配。该数字信号分组为8位/组，各组依序分配给各8位的数模转换器 

进一步地，前述一种空间光调制器的驱动电路的运作方法，其中该驱动像素阵列的采样及持续输出两种模式间的切换是通过控制电路选择实现的。 

上述本发明一种空间光调制器的驱动电路及其运作方法，从电路结构方面进行改进，引出一种新型的电路运作方法，具有电路结构简单、驱动响应速度高、功耗低的优点，便于低成本制造，为空间光调制器的推广应用提供了可行的保障。 

附图说明

图1是本发明驱动电路的整体结构框图； 

图2是本发明驱动电路的简化示意图； 

图3是本发明采用的数模转换器的电路结构示意图； 

图4是本发明采用的输出缓冲的电路结构示意图； 

图5是本发明采用的像素单元的电路结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明一种空间光调制器的驱动电路及其运作方法更易于理解，以下结合实施例附图，对该驱动电路作进一步地详细说明。