专利名称：一种光栅驱动电路及3d显示器的制作方法
技术领域：
本发明属于3D显示领域，尤其涉及一种光栅驱动电路及3D显示器。
背景技术：
现有的光栅驱动电路主要使用555器件作为时钟振荡电路，产生一个方波信号。由于555器件对电容的充放电时间不相等,输出的方波周期一定,但占空比不为50%,所以在驱动电路中，555器件后面加了个计数器，对方波进行分频，最终得到一个占空比为50%、频率为38 45Hz、振幅为12V的方波。再通过一个电容C的充放电极性变换产生正负电压，最终得到需要的驱动波形。 然而，现有的光栅驱动电路存在下述问题(I)输出方波占空比不能完全准确的达到50% ；(2)频率调节不能自动调节；(3)电路设计复杂，成本高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种光栅驱动电路，旨在解决现有的光栅驱动电路输出的方波占空比不能完全准确的达到50%，且现有的光栅驱动电路复杂、成本高的问题。本发明实施例是这样实现的，一种光栅驱动电路，包括极性变换电路，将外部的方波信号进行极性变换后输出一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-;差分放大电路，其输入端连接至所述极性变换电路的输出端，所述差分放大电路的输出端连接光栅；所述差分放大电路将所述第一方波信号和所述第二方波信号进行差分放大，输出电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号并用于驱动所述光栅。更进一步地，所述光栅驱动电路还包括与所述差分放大电路连接的恒流源反馈电路。更进一步地，所述恒流源反馈电路包括第四三极管、第十电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十五电阻和第十六电阻；所述第十二电阻和所述第十五电阻依次串联连接在电源与地之间；所述第四三极管的基极通过所述第十三电阻连接至第十二电阻和第十五电阻的串联连接端，所述第四三极管的集电极通过所述第十电阻与所述差分放大电路连接；所述第四三极管的发射极通过所述第十六电阻接地。更进一步地，所述极性变换电路包括第三三极管、第五三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第八电阻、第九电阻、第十七电阻和第十四电阻；所述第三电阻和所述第九电阻依次串联连接在电源与地之间，所述第三电阻和所述第九电阻的串联连接端连接外部的方波信号；所述第三三极管的基极通过第八电阻连接至第三电阻和第九电阻的串联连接端；所述第三三极管的集电极通过第四电阻连接至电源，所述第三三极管的集电极还通过第五电阻R5输出第一方波信号PWM+，所述第三三极管Q3的发射极接地；所述第五三极管的基极通过第十七电阻连接至第三电阻和第九电阻的串联连接端；所述第五三极管的集电极通过第十四电阻连接至电源，所述第五三极管的集电极还通过所述第六电阻输出第二方波信号PWM-，所述第五三极管的发射极接地。更进一步地，所述差分放大电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻和电容；所述第一三极管的基极连接至所述极性变换电路输出的所述第一方波信号PWM+，所述第一三极管的集电极通过第一电阻连接至电源；所述第二三极管的基极连接至所述极性变换电路输出的所述第二方波信号PWM-，所述第二三极管的集电极通过第二电阻连接至电源；所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极连接后再与所述恒流源反馈电路连接；所述电容的一端连接至所述第一三极管的集电极，另一端连接至所述第二三极管的集电极。更进一步地，所述差分放大电路包括第一 MOS管、第二 MOS管、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻；所述第一 MOS管的栅极通过所述第二十电阻连接至所述极性变换电路输出的所述第一方波信号PWM+，所述第一 MOS管的漏极通过所述第十八电阻连接至电源；所述第二 MOS管的栅极通过第二十一电阻连接至所述极性变换电路输出的所述第二方波信号PWM-，所述第二 MOS管的漏极通过第十九电阻连接至电源；所述第一 MOS管的源极和所述第二 MOS管的源极连接后再与所述恒流源反馈电路连接。更进一步地，所述外部的方波信号由MCU或RAM的GPIO 口产生。本发明实施例的目的还在于提供一种包括上述的光栅驱动电路的3D显示器。在本发明实施例中，光栅驱动电路采用极性变换电路将外部的方波信号进行极性变换后输出一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-;差分放大电路将第一方波信号和所述第二方波信号进行差分放大，输出电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号并用于驱动光栅；真正实现驱动光栅的方波占空比为50%，延长光栅使用寿命；优化了光栅驱动电路的结构，降低了硬件设计成本；还可以实现频率自动调节，改善3D显示效果。
图I是本发明实施例提供的光栅驱动电路的模块结构原理示意 图2是本发明实施例提供的光栅驱动电路的具体电路 图3是本发明另一实施例提供的光栅驱动电路中差分放大电路的具体电路图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供的光栅驱动电路主要应用于3D显示器中，无论裸眼3D或3D眼镜中都需用到光栅驱动电路；随着3D技术的发展，其成本也随之降低，各个部分的优化也势必在行，供低成本高性能的光栅驱动电路，也将成为系统优化的关键。 图I示出了本发明实施例提供的光栅驱动电路的模块结构原理；为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下
光栅驱动电路I包括极性变换电路11和差分放大电路12，其中，极性变换电路11将外部的方波信号进行极性变换后输出一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-;差分放大电路12的输入端连接至极性变换电路11的输出端，差分放大电路12的输出端连接光栅2 ;差分放大电路12将第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-进行差分放大，输出电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号并用于驱动光栅2。在本发明实施例中，光栅驱动电路I还包括与差分放大电路12连接的恒流源反馈电路13。由于温度的变化、VCC电压变化及输入电压不能太高等原因，因而需要采用差分放大电路12及恒流源反馈电13路，但为低电源条件下(小于+12V)，得到趋于无穷大的反馈电阻，因而采用恒流源反馈电路。其中，外部的方波信号由MCU或RAM的GPIO 口产生。而MCU或RAM的GPIO 口产生的所述方波信号为频率为30-120HZ的方波信号。由于3D光栅内部是特定的液晶分子，所以对提供的驱动波形有特定的要求，为防止液晶分子特性被损坏，必须满足正负电压周期性变动的方波信号，占空比为50%，驱动波频率为30 120Hz之间，且要可调，振幅为24V (— 12 + 12V)。采用本发明实施例提供的光栅驱动电路I对3D光栅2进行驱动，可以简化电路硬 件设计、优化电路结构，降低成本；另外根据光栅2的性能需要，光栅驱动电路I可以提供占空比为50%的方波；还可以实现频率自动调节，改善3D显示效果。图2示出了本发明第一实施例提供的光栅驱动电路I的具体电路；其中，极性变换电路11包括第三三极管Q3、第五三极管Q5、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十七电阻R17、第十四电阻R14 ;第三电阻R3和第九电阻R9依次串联连接在电源+12V与地之间，第三电阻R3和第九电阻R9的串联连接端连接外部的方波信号；第三三极管Q3的基极通过第八电阻R8连接至第三电阻R3和第九电阻R9的串联连接端；第三三极管Q3的集电极通过第四电阻R4连接至电源+12V，还通过第五电阻R5输出第一方波信号PWM+，第三三极管Q3的发射极接地；第五三极管Q5的基极通过第十七电阻R17连接至第三电阻R3和第九电阻R9的串联连接端；第五三极管Q5的集电极通过第十四电阻R14连接至电源+12V，还通过第六电阻R6输出第二方波信号PWM-，第五三极管Q5的发射极接地。差分放大电路12包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2和电容Cl ;其中第一三极管Ql的基极连接至极性变换电路11输出的第一方波信号PWM+，第一三极管Ql的集电极通过电阻Rl连接至电源+12V ;第二三极管Q2的基极连接至极性变换电路11输出的第二方波信号PWM-，第二三极管Q2的集电极通过第二电阻R2连接至电源+12V ;第一三极管Ql的发射极和第二三极管Q2的发射极连接后再与恒流源反馈电路13连接；电容Cl的一端连接至第一三极管Ql的集电极，电容Cl的另一端连接至第二三极管Q2的集电极。其中，为提高差分放大电路12的性能，增加Cl电容从而改善电路共模干扰。恒流源反馈电路13包括第四三极管Q4、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十五电阻R15和第十六电阻R16 ;其中，第十二电阻R12和第十五电阻R15依次串联连接在电源+12V与地之间；第四三极管Q4的基极通过第十三电阻R13连接至第十二电阻R12和第十五电阻R15的串联连接端，第四三极管Q4的集电极通过第十电阻RlO与差分放大电路12连接；第四三极管Q4的发射极通过第十六电阻R16接地。为了更进一步的说明本发明实施例提供的光栅驱动电路1，现结合图2详述光栅驱动电路I的工作原理如下
光栅驱动电路I由方波极性变换电路11、差分放大电路12、恒流源反馈电路13组成，通过MCU或系统主芯片CPU的GPIO 口产生30-120HZ的方波信号，经过极性变换电路11中的第三三极管Q3、第五三极管Q5，在其集电极产生一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-，分别接到第一三极管Q1、第二三极管Q2组成的差分放大电路12基极输入端，经差分放大之后，在第一三极管Q1、第二三极管Q2集电点产生电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号去控制光栅2。其中，电容Cl为消除共模干扰；而第四三极管Q4、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十五电阻R15和第十六电阻R16组成恒流源电路从而提高了电路的零飘抑制能力。在本发明实施例中，光栅2相当于一个大容量的负载，对于光栅驱动电路I须要有很强的负载能力，当需要驱动大尺寸光栅时，需将第一三极管Q1、第二三极管Q2换成MOS管，以便使波形在驱动光栅时少变形。如图3所示差分放大电路12包括第一 MOS管Tl、第二 MOS管T2、第十八电阻Rdl、第十九电阻Rd2、第二十电阻Rgl和第二i^一电阻Rg2 ;其中第一 MOS管Tl的栅极通过第二十电阻Rgl连接至极性变换电路11输出的第一方波信号PWM+，第一 MOS管Tl的漏极通过第十八电阻Rdl连接至电源VDD ;第二 MOS管T2的栅极通 过第二i^一电阻Rg2连接至极性变换电路11输出的第二方波信号PWM-，第二 MOS管T2的漏极通过第十九电阻Rd2连接至电源VDD ;第一 MOS管Tl的源极和第二 MOS管T2的源极连接后再与恒流源反馈电路13连接。在本发明实施例中，光栅驱动电路I采用极性变换电路将外部的方波信号进行极性变换后输出一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-;差分放大电路2将第一方波信号和所述第二方波信号进行差分放大，输出电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号并用于驱动光栅；真正实现驱动光栅的方波占空比为50%，延长光栅使用寿命；优化了光栅驱动电路的结构，降低了硬件设计成本；还可以实现频率自动调节，改善3D显示效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种光栅驱动电路，其特征在于，包括 极性变换电路，将外部的方波信号进行极性变换后输出一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-； 差分放大电路，其输入端连接至所述极性变换电路的输出端，所述差分放大电路的输出端连接光栅；所述差分放大电路将所述第一方波信号和所述第二方波信号进行差分放大，输出电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号并用于驱动所述光栅。
2.如权利要求I所述的光栅驱动电路，其特征在于，所述光栅驱动电路还包括与所述差分放大电路连接的恒流源反馈电路。
3.如权利要求2所述的光栅驱动电路，其特征在于，所述恒流源反馈电路包括 第四三极管、第十电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十五电阻和第十六电阻； 所述第十二电阻和所述第十五电阻依次串联连接在电源与地之间； 所述第四三极管的基极通过所述第十三电阻连接至第十二电阻和第十五电阻的串联连接端，所述第四三极管的集电极通过所述第十电阻与所述差分放大电路连接；所述第四三极管的发射极通过所述第十六电阻接地。
4.如权利要求I所述的光栅驱动电路，其特征在于，所述极性变换电路包括 第三三极管、第五三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第八电阻、第九电阻、第十七电阻和第十四电阻； 所述第三电阻和所述第九电阻依次串联连接在电源与地之间，所述第三电阻和所述第九电阻的串联连接端连接外部的方波信号； 所述第三三极管的基极通过第八电阻连接至第三电阻和第九电阻的串联连接端；所述第三三极管的集电极通过第四电阻连接至电源，所述第三三极管的集电极还通过第五电阻输出第一方波信号PWM+，所述第三三极管的发射极接地； 所述第五三极管的基极通过第十七电阻连接至第三电阻和第九电阻的串联连接端；所述第五三极管的集电极通过第十四电阻连接至电源，所述第五三极管的集电极还通过所述第六电阻输出第二方波信号PWM-，所述第五三极管的发射极接地。
5.如权利要求2所述的光栅驱动电路，其特征在于，所述差分放大电路包括 第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻和电容； 所述第一三极管的基极连接至所述极性变换电路输出的所述第一方波信号PWM+，所述第一三极管的集电极通过第一电阻连接至电源； 所述第二三极管的基极连接至所述极性变换电路输出的所述第二方波信号PWM-，所述第二三极管的集电极通过第二电阻连接至电源； 所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极连接后再与所述恒流源反馈电路连接； 所述电容的一端连接至所述第一三极管的集电极，另一端连接至所述第二三极管的集电极。
6.如权利要求2所述的光栅驱动电路，其特征在于，所述差分放大电路包括第一MOS管、第二 MOS管、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻； 所述第一 MOS管的栅极通过所述第二十电阻连接至所述极性变换电路输出的所述第一方波信号PWM+，所述第一 MOS管的漏极通过所述第十八电阻连接至电源；所述第二 MOS管的栅极通过第二十一电阻连接至所述极性变换电路输出的所述第二方波信号PWM-，所述第二 MOS管的漏极通过第十九电阻连接至电源； 所述第一 MOS管的源极和所述第二 MOS管的源极连接后再与所述恒流源反馈电路连接。
7.如权利要求I所述的光栅驱动电路，其特征在于，所述外部的方波信号由MCU或RAM的GPIO 口产生。
8.一种包括权利要求1-7任一项所述的光栅驱动电路的3D显示器。
全文摘要
本发明适用于3D显示领域，提供了一种光栅驱动电路及3D显示器；光栅驱动电路包括极性变换电路和差分放大电路。本发明提供的光栅驱动电路采用极性变换电路将外部的方波信号进行极性变换后输出一对极性完全相反的第一方波信号PWM+和第二方波信号PWM-；差分放大电路将第一方波信号和所述第二方波信号进行差分放大，输出电压相同、极性相反的差分波形COM和SEG信号并用于驱动光栅；真正实现驱动光栅的方波占空比为50%，延长光栅使用寿命；优化了光栅驱动电路的结构，降低了硬件设计成本；还可以实现频率自动调节，改善3D显示效果。
文档编号H04N13/04GK102654970SQ20121014102
公开日2012年9月5日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者李 浩, 纪宁宁 申请人:天马微电子股份有限公司