一种光栅驱动电路及显示设备的制作方法

本实用新型属于光栅显示技术领域，尤其涉及一种光栅驱动电路及显示设备。

背景技术：

近年来随着3D技术的不断成熟，3D显示产业发展迅猛，各类3D显示产品纷纷推向市场。目前市面上的3D显示产品主要分为穿戴式3D显示设备和裸眼3D显示设备，其中，裸眼3D显示设备由于其不需要任何辅助设备，观看场景不受限制，应用简单，成本低廉，因而备受3D爱好者的青睐。

现有裸眼显示设备的光栅驱动方法主要有：1.电压驱动，输出幅值随时间变化的电压驱动光栅工作；2方波驱动，输出固定频率幅值的波形驱动光栅工作。现有裸眼显示设备的光栅驱动电路无论是在2D还是3D显示时一直处于工作耗电状态，例如申请号为201110298067.4的发明专利公开了根据第一电压输出模块或第二电压输出模块输出的第一驱动电压或第二驱动电压相对标准电压的偏移值生成第一电压调整信号或第二电压调整信号，其第一电压输出模块或第二电压输出模块一直存在电压输出到光栅端口，其实在2D显示时，驱动电路无任何作用，只是在消耗电能，一般的显示设备要求待机电流小于3mA，如果有驱动电路，待机时间明显缩短一半之多，因此，3D裸眼显示设备在2D和3D显示时驱动电压相同，存在功耗偏大问题，限制了它的发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光栅驱动电路及显示设备，旨在解决现有3D裸眼显示设备在2D和3D显示时驱动电压相同，存在功耗偏大的问题。

一方面，提供一种光栅驱动电路，包括CPU控制单元、光栅和电源，所述电路还包括：电压调整单元，所述CPU控制单元与电压调整单元连接，所述电压调整单元分别与电源、光栅连接；所述电压调整单元用于在CPU控制单元控制下，当所述光栅进行2D显示状态时被关断不输出工作电压,而当所述光栅进行3D显示状态时转换并输出工作电压。

进一步地，所述电压调整单元包括升压模块和升压开关模块，所述升压开关模块分别与升压模块、所述CPU控制单元连接；所述升压模块用于将低电压转换为预设值的高工作电压；所述升压开关模块用于控制升压模块在光栅3D显示状态工作，或2D显示状态下不工作。

进一步地，所述升压模块由与电源的输出端连接的第一电感、升压芯片和第一电容组成，所述第一电感与升压芯片的SW引脚连接，所述第一电容的一端连接升压芯片的VCC引脚和电源的输出端，所述第一电容的另一端接地；所述升压开关模块包括关断升压电阻，所述关断升压电阻的一端接地，所述关断升压电阻的另一端分别与升压芯片的EN引脚和CPU控制单元连接。

进一步地，所述电压调整单元包括稳压模块，其与升压模块连接，所述稳压模块用于调节并稳定所述升压模块的输出工作电压的幅值。

进一步地，所述稳压模块包括第一电阻、第二电阻和第二电容，所述第一电阻的一端分别与升压芯片的OUT引脚连接，所述第二电阻的一端分别与第一电阻的另一端和升压芯片的FB引脚连接，所述第二电容的一端与升压芯片的OUT引脚连接并所述第一电阻并联，所述第二电阻的另一端和所述第二电容的另一端并联接地。

进一步地，所述电路还包括电平转换单元，其分别与电压调整单元、光栅连接，所述电平转换单元用于将所述电压调整单元输出的工作电压转换为预设值的方波驱动信号并输出至所述光栅。

进一步地，所述电源为主电源、电池或两者并存，当主电源和电池并存时，所述电平转换单元包括第三电容、电平转换芯片、第四电阻、第五电阻、第四电容和第五电容，所述电平转换芯片的VCA引脚分别电源管理单元和第三电容的一端连接，第三电容的另一端接地；所述电平转换芯片的A1、A2引脚分别与CPU控制单元的PWM1、PWM2连接；所述电平转换芯片的GND引脚接地；所述电平转换芯片的VCB引脚分别与相互并联的第四电阻、第五电阻、第四电容和第五电容的一端连接，所述第四电阻的另一端与电池连接的电压调整单元连接，所述第五电阻的另一端与主电源连接的电压调整单元连接，所述第四电容和第五电容的另一端接地；所述电平转换芯片的B2、C2引脚连接光栅，并各自连接第六电阻、第七电阻，第六电阻、第七电阻的另一端接地；所述电平转换芯片的DIR引脚与电源管理单元连接。

进一步地，所述第四电阻和第五电阻为零欧姆电阻。

另一方面，提供了一种显示设备，包括如上所述的光栅驱动电路。

本实用新型实施例，通过CPU控制单元控制电压调整单元的升压芯片只在3D显示状态下工作，而在2D显示时不工作，降低了2D显示时不必要的电能消耗，有效增加了待机时间，同时，电平转换单元可瞬间(约2微秒)将光栅的驱动电路电流可降低到1uA以内，彻底放掉光栅中残余电荷，消除视觉残留。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的光栅驱动电路的结构示意框图；

图2是本实用新型实施例一提供的电压调整单元的电路示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的光栅驱动电路的结构示意框图；

图4是本实用新型实施例二提供的电平转换单元的电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参照图1，本实用新型第一实施例提供的光栅驱动电路包括CPU控制单元11、光栅13和电源14，所述电路还包括：电压调整单元12，所述CPU控制单元11与电压调整单元12连接，所述电压调整单元12分别与电源14、光栅13连接；所述电压调整单元12用于在CPU控制单元11控制下，当所述光栅13进行2D显示状态时被关断不输出工作电压,而当所述光栅13进行3D显示状态时处于正常工作状态转换并输出工作电压。本实施例，通过CPU控制单元控制电压调整单元的升压芯片只在3D显示状态下工作，而在2D显示时不工作，降低了2D显示时不必要的电能消耗，有效增加了待机时间。

进一步地，所述电压调整单元12包括升压模块和升压开关模块，所述升压开关模块分别与升压模块、所述CPU控制单11元连接；所述升压模块用于将低电压转换为预设值的高工作电压；所述升压开关模块用于控制升压模块在光栅3D显示状态工作，或2D显示状态下不工作。

如图2示出了电压调整单元的具体电路图，所述升压模块由与电源的输出端连接的第一电感L2、升压芯片U12和第一电容C1组成，所述第一电感L2与升压芯片U12的SW引脚连接，所述第一电容C1的一端连接升压芯片U12的VCC引脚和电源的输出端，所述第一电容C1的另一端接地；所述升压开关模块包括关断升压电阻R10，所述关断升压电阻R10的一端接地，所述关断升压电阻R10的另一端分别与升压芯片U12的EN引脚和CPU控制单元连接，电压调整单元将1.8V的电压信号经过升压芯片U12转换为5V的光栅驱动信号；升压芯片U12的GND引脚接地。优选的，所述关断升压电阻R10为电压幅值1K的下拉电阻。

进一步地，所述电压调整单元12包括稳压模块，其与升压模块连接，所述稳压模块用于调节并稳定所述升压模块的输出工作电压的幅值。

如图2所示，所述稳压模块包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二电容C2，所述第一电阻R1的一端分别与升压芯片U12的OUT引脚连接，所述第二电阻R2的一端分别与第一电阻R1的另一端和升压芯片U12的FB引脚连接，所述第二电容C2的一端与升压芯片U12的OUT引脚连接并所述第一电阻R1并联，所述第二电阻R2的另一端和所述第二电容C2的另一端并联接地。优选的，所述第一电阻R1、第二电阻R2为电压幅值1K的电阻。

本实施例，通过CPU控制单元控制电压调整单元的升压芯片只在3D显示状态下工作，而在2D显示时不工作，降低了2D显示时不必要的电能消耗，有效增加了待机时间。

请一并参照图3，本实用新型第二实施例提供的光栅驱动电路包括CPU控制单元31、光栅33和电源34，所述电路还包括：电压调整单元32和电平转换单元35，所述CPU控制单元31与电压调整单元32连接，所述电压调整单元32分别与电源34、光栅33连接；所述电压调整单元32用于在CPU控制单元31控制下，当所述光栅33进行2D显示状态时被关断不输出工作电压,而当所述光栅33进行3D显示状态时处于正常工作状态转换并输出工作电压，电平转换单元35分别与电压调整单元32、光栅33连接，所述电平转换单元35用于将所述电压调整单元32输出的工作电压转换为预设值的方波驱动信号并输出至所述光栅33。本实施例，通过CPU控制单元控制电压调整单元的升压芯片只在3D显示状态下工作，而在2D显示时不工作，降低了2D显示时不必要的电能消耗，有效增加了待机时间，同时，电平转换单元可瞬间(约2微秒)将光栅的驱动电路电流可降低到1uA以内，彻底放掉光栅中残余电荷，消除视觉残留。

进一步地，所述电压调整单元32包括升压模块和升压开关模块，所述升压开关模块分别与升压模块、所述CPU控制单31元连接；所述升压模块用于将低电压转换为预设值的高工作电压；所述升压开关模块用于控制升压模块在光栅3D显示状态工作，或2D显示状态下不工作。

如图2示出了电压调整单元的具体电路图，所述升压模块由与电源的输出端连接的第一电感L2、升压芯片U12和第一电容C1组成，所述第一电感L2与升压芯片U12的SW引脚连接，所述第一电容C1的一端连接升压芯片U12的VCC引脚和电源的输出端，所述第一电容C1的另一端接地；所述升压开关模块包括关断升压电阻R10，所述关断升压电阻R10的一端接地，所述关断升压电阻R10的另一端分别与升压芯片U12的EN引脚和CPU控制单元连接，电压调整单元将1.8V的电压信号经过升压芯片U12转换为5V的光栅驱动信号；升压芯片U12的GND引脚接地。优选的，所述关断升压电阻R10为电压幅值1K的下拉电阻。

进一步地，所述电压调整单元32包括稳压模块，其与升压模块连接，所述稳压模块用于调节并稳定所述升压模块的输出工作电压的幅值。

如图2所示，所述稳压模块包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二电容C2，所述第一电阻R1的一端分别与升压芯片U12的OUT引脚连接，所述第二电阻R2的一端分别与第一电阻R1的另一端和升压芯片U12的FB引脚连接，所述第二电容C2的一端与升压芯片U12的OUT引脚连接并所述第一电阻R1并联，所述第二电阻R2的另一端和所述第二电容C2的另一端并联接地。优选的，所述第一电阻R1、第二电阻R2为电压幅值1K的电阻。

如图4所示，所述电源为主电源、电池或两者并存，当主电源和电池并存时，所述电平转换单元35包括第三电容C3、电平转换芯片U1、第四电阻R4、第四电阻R5、第四电容C4和第五电容C5，所述电平转换芯片U1的VCA引脚分别电源管理单元和第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端接地，所述电平转换芯片U1的A1、A2引脚分别与CPU控制单元的PWM1、PWM2连接，所述电平转换芯片U1的GND引脚接地，所述电平转换芯片U1的VCB引脚分别与相互并联的第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4和第五电容C5的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与电池连接的电压调整单元连接，所述第五电阻R5的另一端与主电源连接的电压调整单元连接，所述第四电容C4和第五电容C5的另一端接地，所述电平转换芯片U1的B2、C2引脚连接光栅，并各自连接第六电阻R6、第七电阻R7，第六电阻R6、第七电阻R7的另一端接地，所述电平转换芯片U1的DIR引脚与电源管理单元连接。所述第四电阻和第五电阻为零欧姆电阻。

如图2、3所示，在2D显示状态下，信号PWM1、PWM2端不输出电压，3D_EN端输出低电平0V，此时电压调整单元不工作不提供电压到电平转换单元，电平转换单元不工作，此时光栅驱动电流小于1uA，有效的降低了系统电流，延长了待机及使用时间及光栅寿命。

在3D显示状态下，3D_EN端输出高电平，此时电源电路工作并提供电压到电平转换单元，PWM1、PWM2端经过电平转换单元，同时输出变换后的方波信号驱动光栅工作，此时驱动电路电流达3000uA。

本实施例，通过CPU控制单元控制电压调整单元的升压芯片只在3D显示状态下工作，而在2D显示时不工作，降低了2D显示时不必要的电能消耗，有效增加了待机时间，同时，电平转换单元可瞬间(约2微秒)将光栅的驱动电路电流可降低到1uA以内，彻底放掉光栅中残余电荷，消除视觉残留。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。