TW202113513A - 使用液晶顯示裝置的全像顯示 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種驅動顯示裝置之方法。該顯示裝置包含液晶面板、顯示引擎及全像引擎。該液晶顯示面板包含複數個像素。該顯示裝置包含顯示引擎，該顯示引擎經配置以在由該顯示裝置界定之複數個顯示間隔之每一顯示間隔期間驅動該複數個像素中之每一像素。每一像素根據驅動信號予以驅動。該驅動信號可包含用於每一像素之像素電壓。該顯示引擎經配置以在每個顯示間隔內反轉該驅動信號之極性。該全像引擎經配置以將用於顯示之多層級相位全像發送至該顯示引擎。該方法包含在緊接連續的顯示間隔內顯示該等多層級相位全像，而不進行場反轉。

Description

使用液晶顯示裝置的全像顯示

本發明係關於全像術及顯示全像。更特定言之，本發明係關於一種顯示裝置及一種驅動用於全像術之顯示裝置之方法。一些具體實例係關於一種包括向列液晶顯示裝置之液晶顯示裝置及其驅動器。其他具體實例係關於一種液晶空間光調變器，諸如矽上液晶空間光調變器，及其驅動方案。

自物件散射之光含有振幅及相位資訊兩者。可藉由熟知之干涉技術在例如感光性板上俘獲此振幅及相位資訊，以形成包含干涉條紋之全像記錄或「全像」。可藉由運用合適光進行照明來重建構全像，以形成表示原始物件之二維或三維全像重建構或重播影像。

電腦產生之全像術可在數值上模擬干涉程序。可藉由基於諸如菲涅爾或傅立葉變換之數學變換之技術來計算電腦產生之全像。此等類型全像可被稱作菲涅爾/傅立葉變換全像或簡言之菲涅爾/傅立葉全像。傅立葉全像可被認為係物件之傅立葉域/平面表示或物件之頻域/平面表示。亦可藉由例如相干射線追蹤或點雲技術來計算電腦產生之全像。

可在經配置以調變入射光之振幅及/或相位的空間光調變器上編碼電腦產生之全像。舉例而言，可使用電可定址液晶、光學可定址液晶或微鏡來達成光調變。

空間光調變器典型地包含複數個可個別定址像素，其亦可被稱作胞元或元件。光調變方案可為二元的、多層級的或連續的。替代地，裝置可為連續的（亦即不包含像素）且因此橫越該裝置之光調變可為連續的。空間光調變器可為反射的，意謂調變光以反射方式被輸出。空間光調變器同樣可為透射的，意謂調變光以透射方式被輸出。

液晶被廣泛用於直觀式顯示器、投影顯示器及光子裝置。液晶穩定性為主要關注點且需要液晶顯示裝置具有長的使用期限。然而，橫越液晶顯示裝置之不平衡場之存在趨向於使介質極化。在一個方向上之淨電場導致離子積聚。離子電荷之此積聚趨向於干涉所施加電場且使顯示裝置之效能降級。在所屬技術領域中已知藉由使電場連續反向來使液晶顯示裝置直流平衡。此程序可被稱作場反轉。然而，場反轉具有負面的後果。本發明解決了此等問題中的一些。

本發明之態樣在隨附獨立申請專利範圍中加以定義。

本文中揭示一種顯示裝置，其包含液晶顯示面板、顯示引擎及全像引擎。該液晶顯示面板包含複數個像素。該顯示引擎經配置以在複數個顯示間隔之每一顯示事件期間驅動該複數個像素中之每一像素。該複數個顯示間隔係由該顯示引擎界定。每一像素係根據驅動信號予以驅動。該顯示引擎經配置以每隔n 個顯示間隔反轉該驅動信號之極性（以便達成直流平衡）。顯示驅動器可經配置以在每個顯示間隔內反轉該驅動信號之極性。替代地，該顯示引擎可經配置以每隔兩個或每隔三個顯示間隔反轉該驅動信號之該極性。該全像引擎經配置以將用於顯示之多層級相位全像發送至該顯示引擎。每一逐次多層級相位全像對應於一不同影像。可稱每一逐次多層級相位全像包含不同的影像內容。更特定言之，可由每一逐次多層級相位全像形成之全像重建構係不同的。換言之，多層級相位全像序列對應於一改變（例如移動）之影像/全像重建構。該顯示引擎經配置以在一各別顯示間隔期間顯示該序列之每一多層級全像，其中用以顯示該序列之該等多層級相位全像之該等顯示間隔係緊接連續的（使得在無場反轉的情況下顯示每一全像）。亦即，使用顯示間隔之一連續/不間斷的群組來顯示該序列之該等全像。整數n 可為小於六之整數。整數n 可為小於每幀(frame)之子幀數目的整數。在一些具體實例中，每一多層級相位全像僅顯示一次（亦即，在僅一個顯示間隔期間顯示）。因此按次序顯示該等全像，而與極性反轉無關。

該等多層級相位全像分別在緊接連續的顯示間隔內顯示。換言之，該等全像在緊鄰的顯示間隔內按次序一個接一個地顯示。為免生疑問，每顯示間隔僅顯示一個全像。舉例而言，在第一顯示間隔期間顯示全像序列中之第一全像，且在第二顯示間隔期間顯示該序列中之第二全像，其中該第二顯示間隔緊跟在該第一顯示間隔之後等等。亦即，在依序全像之顯示之間不存在顯示間隔。舉例而言，在第一顯示間隔與第二顯示間隔之間不存在顯示間隔。用以驅動像素以顯示第一全像之第一顯示信號具有第一極性且用以驅動像素以顯示第二全像之第二顯示信號具有第二極性，其中該第二極性與該第一極性相反。該第一全像不同於該第二全像（亦即，由該第一全像形成之全像重建構不同於由該第二全像形成之全像重建構）。換言之，對應於該第一全像之影像內容不同於對應於該第二全像之影像內容。該第一全像已在無直流平衡的情況下使用其自身場反轉來顯示，且該第二全像亦是如此。因此可理解，每一全像並非場反轉的。然而可稱該第一全像相對於該第二全像係場反轉的。

在液晶界中，易於理解場反轉係保留液晶胞元之效能特性的關鍵。使施加至液晶胞元之電壓之極性重複地反向係常見的。舉例而言，共同電極與像素電極之間的電壓在第一幀中可為正且在第二幀中可為負。該兩個幀中之相等但相反的電場導致相同的灰階，但確保分子直流平衡且並不「黏附」。在此實例中，同一影像顯示兩次：一次使用正電場且一次使用負電場。使用正場顯示影像的次數必須等於使用負場顯示影像的次數以達成直流平衡。在所屬技術領域中偏離此規則會存在顯著的偏見。

本發明人已發現，在全像序列之顯示期間，在顯示期間個別像素值改變基本上係隨機的。此為趨向於均勻使用可用灰階之全像計算程序的後果。本發明人藉由模擬發現，在影像之視訊序列之動態全像投影期間每一個別像素之灰階基本上係白雜訊。本發明人藉由測試確認，長時期經受白雜訊的液晶胞元之效能並不劣化。特定言之，未觀測到與直流不平衡性相關聯之不利效應。本發明人認識到，此等現象之後果為：當使用液晶裝置所顯示之影像內容由電腦產生之全像形成時，該影像內容可被更頻繁地更新，此係因為未必需要對每一全像進行場反轉。因此可使用將被認為在習知顯示器中不平衡的驅動方案來顯示全像序列。特定言之，無需使用正電場及負電場來顯示多層級相位全像。概言之，本文中揭示一種在無直流平衡的情況下在液晶顯示面板上顯示多層級相位全像之方法。

每一全像可運用僅一個正驅動信號或僅一個負驅動信號來顯示。有可能在顯示間隔之對應序列期間顯示全像序列，而不將該等全像中任一者顯示多於一次。此組態係有利的，此係因為其充分利用了顯示裝置之最大再新速率。之所以達成此情形係因為每一全像僅顯示一次，且在逐次顯示間隔期間顯示逐次全像。

全像引擎可經配置以計算每一全像。全像可為自含有複數個全像之記憶體擷取的電腦產生之全像，或可在諸如影像之視訊串流之即時處理之操作期間自目標影像計算全像。可使用可基於Gerchberg-Saxton演算法之迭代（iterative）相位擷取演算法來電腦產生全像。包括正向及反向傅立葉變換之迭代程序導致實質上均勻地使用可用/可允許灰階。全像計算程序可包括至少一個正向傅立葉變換及至少一個反向傅立葉變換。演算法之迭代數目可大於三。因此全像係相位全像，此意謂每一灰階包含一相位延遲值。灰階（例如相位位準）之數目可為2n，其中n係整數，視情況大於三。

每一像素可為包含向列液晶之弗雷德里克茲（Freedericks）胞元。換言之，每一像素可包含經配置以回應於驅動信號而執行弗雷德里克茲躍遷的向列液晶。當橫越胞元施加電壓時，液晶分子經配置以自平面狀態轉變至垂面狀態。電壓可為正或負。液晶分子以相同方式對正或負電壓作出回應。因此，場反轉可藉由簡單地使電壓反向來達成。已知使用共同電極電壓V_COM 達成此情形的多種方式。驅動信號包含用於每一像素之電壓差，其中該電壓差係各別像素電極電壓減去共同電極電壓。若驅動信號係正，則每一電壓差係正。若驅動電壓係負，則每一電壓差係負。

本文亦揭示一種驅動顯示裝置之方法。該顯示裝置包含液晶面板、顯示引擎及全像引擎。該液晶顯示面板包含複數個像素。該顯示裝置包含一顯示引擎，該顯示引擎經配置以在由該顯示裝置界定之複數個顯示間隔之每一顯示間隔期間驅動該複數個像素中之每一像素。每一像素係根據驅動信號予以驅動。該驅動信號可包含用於每一像素之像素電壓。該顯示引擎經配置以在每個顯示間隔內反轉該驅動信號之極性。該全像引擎經配置以將用於顯示之多層級相位全像發送至該顯示引擎。該方法包含在緊接連續的顯示間隔內顯示該等多層級相位全像，而不進行每一全像之個別場反轉。

進一步揭示一種投影影像之重建構之方法。該方法包含計算對應於該影像之多層級相位全像的第一步驟。根據前述段落驅動顯示裝置的方法，及在對應顯示間隔期間照明每一多層級相位全像使得每一影像之全像重建構形成於與該顯示裝置空間上分離的重播平面上。可使用迭代相位擷取演算法來計算該多層級相位全像。

本文中揭示一種顯示裝置，其包含液晶顯示面板、顯示引擎及全像引擎。該液晶顯示面板包含複數個像素。該顯示引擎經配置以在複數個顯示事件之每一顯示事件期間驅動該複數個像素中之每一像素。該複數個顯示事件係由該顯示引擎界定。每一像素係根據驅動信號予以驅動。該顯示引擎經配置以週期性地反轉該驅動信號之極性。該全像引擎經配置以將用於顯示之全像發送至該顯示引擎。該顯示引擎經組態以使得使用不等數目個正及負驅動信號來顯示每一全像。亦即，使用正驅動信號顯示全像的次數不等於使用負驅動信號顯示全像的次數。使用正驅動信號顯示全像的次數或使用負驅動信號顯示全像的次數可能為零，但該全像必須被顯示至少一次。每一全像可被顯示奇數次。

術語「顯示間隔」在本文中用以指可再新顯示裝置之像素的最短時間窗。液晶顯示裝置之再新速率可大於顯示視訊所需之幀速。因此顯示裝置之每一液晶像素可在同一影像幀之顯示期間被驅動多次。構成視訊的影像幀序列中之每一影像幀因此可被劃分成複數個子幀。在視訊速率顯示之上下文中，術語「顯示間隔」因此係指子幀之持續時間。

術語「全像」用以指含有關於物件之振幅資訊或相位資訊或其某一組合的記錄。術語「全像重建構」用以指藉由照明全像形成的物件之光學重建構。本文中所揭示之系統被描述為「全像投影儀」，此係因為全像重建構係真實影像且與全像在空間上分離。術語「重播場」用以指在其內形成且完全聚焦全像重建構的2D區域。若在包含像素之空間光調變器上顯示全像，則重播場將以複數個繞射階之形式重複，其中每一繞射階係零階重播場之複本。零階重播場大體上對應於較佳或主要重播場，此係因為其係最亮的重播場。除非另外明確陳述，否則術語「重播場」應被視為係指零階重播場。術語「重播平面」用以指含有所有重播場之空間中的平面。術語「影像」、「重播影像」及「影像區」係指由全像重建構之光照明的重播場之區域。在一些具體實例中，「影像」可包含離散光點，其可被稱作「影像光點」或僅出於方便起見被稱作「影像像素」。

術語「編碼」、「寫入」或「定址」用以描述向SLM之複數個像素提供分別判定每一像素之調變位準的各別複數個控制值的程序。可稱SLM之像素經組態以回應於接收到複數個控制值而「顯示」光調變分佈。因此，可稱SLM「顯示」全像且全像可被認為係光調變值或位準之陣列。

已發現，具有可接受品質的全像重建構可由僅含有與原始物件之傅立葉變換相關之相位資訊的「全像」形成。此全像記錄可被稱作僅相位全像。具體實例係關於僅相位全像，但本發明同樣適用於僅振幅全像術。

本發明亦同樣適用於使用與原始物件之傅立葉變換相關之振幅及相位資訊來形成全像重建構。在一些具體實例中，此係藉由使用含有與原始物件相關之振幅及相位資訊兩者之所謂的完全複合全像之複合調變來達成。此全像可被稱作完全複合全像，此係因為指派給全像之每一像素之值（灰階）具有振幅及相位分量。指派給每一像素之值（灰階）可被表示為具有振幅及相位分量兩者之複數。在一些具體實例中，計算完全複合的電腦產生之全像。

可參考電腦產生之全像或空間光調變器之像素的相位值、相位分量、相位資訊或簡言之相位作為「相位延遲」的簡寫。亦即，所描述之任何相位值實際上為表示由彼像素提供之相位延遲之量的數目（例如在0至2π範圍內）。舉例而言，描述為具有π/2之相位值的空間光調變器之像素將延遲所接收到光之相位π/2弧度。在一些具體實例中，空間光調變器之每一像素在複數個可能調變值（例如相位延遲值）中之一者中可操作。術語「灰階」可用以指複數個可用調變位準。舉例而言，術語「灰階」為方便起見可用於指僅相位調變器中之複數個可用相位位準，即使不同相位位準不提供不同的灰度。術語「灰階」為方便起見亦可用以指複合調變器中之複數個可用複合調變位準。

全像因此包含灰階之陣列-亦即光調變值之陣列，諸如相位延遲值或複合調變值之陣列。全像亦被認為係繞射圖案，此係因為其為當顯示於空間光調變器上並運用具有與空間光調變器之像素間距相當（大體上小於該像素間距）的波長的光照明時造成繞射的圖案。本文中對組合全像與其他繞射圖案（諸如充當透鏡或光柵之繞射圖案）進行參考。舉例而言，充當光柵之繞射圖案可與全像組合以平移重播平面上之重播場，或充當透鏡之繞射圖案可與全像組合以在近場中之重播平面上聚焦全像重建構。

儘管不同具體實例及具體實例之群可在以下詳細描述中單獨地揭示，但任何具體實例或具體實例之群組的任何特徵可與任何具體實例或具體實例之群組的任何其他特徵或特徵之組合組合。亦即，設想本發明中揭示的特徵之所有可能組合及排列。

本發明並不限於下文所描述之具體實例但擴展至所附申請專利範圍之完整範圍。亦即，本發明可以不同形式體現且不應被解釋為受限於為了說明之目的而陳述之所描述具體實例。

除非另外指定，否則單數形式的術語可包括複數形式。

一結構被描述為形成於另一結構之上部部分/下部部分處或其他結構上/下應被解釋為包括其中該等結構彼此接觸的狀況，及（此外）其中第三結構安置在該等結構之間的狀況。

在描述時間關係時—例如，當事件之時間順序被描述為「在……之後」、「後續」、「接下來」、「在……之前」或諸如此類時，除非另外指定，否則本發明應被視為包括連續及非連續事件。舉例而言，描述應被視為包括不連續之狀況，除非使用諸如「剛剛」、「緊接」或「直接」之措辭。

儘管術語「第一」、「第二」等可在本文中用以描述各種元件，但此等元件並不受此等術語限制。此等術語僅用以將一元件與另一元件進行區分。舉例而言，在不脫離所附申請專利範圍之範圍的情況下，可將第一元件稱為第二元件，且相似地，可將第二元件稱為第一元件。

不同具體實例之特徵可部分或總體彼此耦接或組合，且可以不同方式彼此互相操作。一些具體實例可彼此獨立地進行，或可以相互依賴關係一起進行。光學組態

圖1展示其中電腦產生之全像經編碼於單一空間光調變器上的具體實例。該電腦產生之全像為為了重建構而對物件進行之傅立葉變換。因此可稱全像為物件之傅立葉域或頻域或譜域表示。在此具體實例中，空間光調變器為反射矽上液晶「liquid crystal on silicon，LCOS」裝置。全像經編碼於空間光調變器上且全像重建構形成於重播場（例如諸如螢幕或擴散器之光接收表面）處。

光源110（例如雷射或雷射二極體）經安置為經由準直透鏡111照明SLM 140。準直透鏡致使光之大體上平面波前入射於SLM上。在圖1中，波前之方向係離位的（例如與真正正交於透明層之平面相距二或三度）。然而，在其他具體實例中，大體上平面波前係以正入射角提供且光束分裂器配置用以將輸入及輸出光學路徑分離。在圖1中所展示之具體實例中，配置係使得來自光源之光自SLM之鏡像後表面反射且與光調變層相互作用以形成出射波前112。出射波前112被施加至包括傅立葉變換透鏡120的光學件，其焦點處於螢幕125處。更特定言之，傅立葉變換透鏡120自SLM 140接收調變光之光束且執行頻率-空間變換以在螢幕125處產生全像重建構。

值得注意的是，在此類型之全像術中，全像之每一像素促成整個重建構。在重播場上之特定點（或影像像素）與特定光調變元件（或全像像素）之間不存在一對一相關性。換言之，射出光調變層之調變光橫越重播場分佈。

在此等具體實例中，全像重建構在空間中之位置係藉由傅立葉變換透鏡之折射（聚焦）功率來判定。在圖1中所展示之具體實例中，傅立葉變換透鏡為實體透鏡。亦即，傅立葉變換透鏡為光學傅立葉變換透鏡且光學地執行傅立葉變換。任何透鏡皆可充當傅立葉變換透鏡但透鏡之效能將限制其執行的傅立葉變換之準確度。熟習所屬技術領域者理解如何使用透鏡來執行光學傅立葉變換。全像計算

在一些具體實例中，電腦產生之全像為傅立葉變換全像，或簡言之傅立葉全像或基於傅立葉之全像，其中藉由利用正透鏡之傅立葉變換性質在遠場中重建構影像。藉由將重播平面中之所要光場傅立葉變換回至透鏡平面來計算傅立葉全像。可使用傅立葉變換來計算電腦產生之傅立葉全像。

可使用諸如Gerchberg-Saxton演算法之演算法來計算傅立葉變換全像。此外，Gerchberg-Saxton演算法可用以自空間域中之僅振幅資訊（諸如相片）計算傅立葉域中之全像（亦即傅立葉變換全像）。自空間域中之僅振幅資訊有效地「擷取」與物件相關之相位資訊。在一些具體實例中，使用Gerchberg-Saxton演算法或其變體自僅振幅資訊來計算電腦產生之全像。

Gerchberg Saxton演算法考慮當分別在平面A及B中之光束之強度橫截面（I_A (x,y)及I_B (x,y)）係已知的且I_A (x,y)及I_B (x,y)藉由單一傅立葉變換相關時的情形。在給定強度橫截面情況下，分別發現平面A及B中之相位分佈的近似值ψ_A (x,y)及ψ_B (x,y)。Gerchberg-Saxton演算法藉由遵循迭代程序發現此問題之解決方案。更特定言之，Gerchberg-Saxton演算法迭代地應用空間及光譜約束，同時在空間域與傅立葉（光譜或頻率）域之間重複地傳送表示I_A (x,y)及I_B (x,y)之資料集（振幅及相位）。經由演算法之至少一次迭代獲得光譜域中之對應電腦產生之全像。演算法收斂且經配置以產生表示輸入影像之全像。全像可為僅振幅全像、僅相位全像或完全複合全像。

在一些具體實例中，使用基於諸如英國專利第2,498,170號或第2,501,112號中所描述的Gerchberg-Saxton演算法之演算法來計算僅相位全像，該專利之全文特此係以引用方式併入。然而，本文所揭示之具體實例描述計算僅相位全像，僅作為實例。在此等具體實例中，Gerchberg-Saxton演算法擷取產生已知振幅資訊T[x,y]的資料集之傅立葉變換之相位資訊ψ[u,v]，其中振幅資訊T[x,y]表示目標影像（例如相片）。由於量值及相位固有地組合於傅立葉變換中，因此所變換量值及相位含有關於所計算資料集之準確度的有用資訊。因此，可運用對振幅及相位資訊兩者之回饋迭代地使用演算法。然而，在此等具體實例中，僅相位資訊ψ[u,v]用作全像以形成表示影像平面處之目標影像之全像。全像為相位值之資料集（例如2D陣列）。

在其他具體實例中，基於Gerchberg-Saxton演算法之演算法用以計算完全複合全像。完全複合全像為具有量值分量及相位分量之全像。全像為包含複合資料值之陣列的資料集（例如2D陣列），其中每一複合資料值包含量值分量及相位分量。

在一些具體實例中，演算法處理複合資料且傅立葉變換為複合傅立葉變換。複合資料可被認為包含（i）實 分量及虛 分量或（ii）量值 分量及相位 分量。在一些具體實例中，在演算法之各個階段以不同方式處理複合資料之兩個分量。

圖2A說明用於計算僅相位全像的根據一些具體實例之演算法的第一迭代。至演算法之輸入為包含2D像素陣列或資料值的輸入影像210，其中每一像素或資料值為量值或振幅之值。亦即，輸入影像210之每一像素或資料值不具有相位分量。輸入影像210因此可被認為僅量值或僅振幅或僅強度分佈。此輸入影像210之實例為相片或一個視訊幀，其包含幀之時間序列。演算法之第一迭代以資料形成步驟202A開始，該步驟包含使用隨機相位分佈（或隨機相位種子）230向輸入影像之每一像素指派一隨機相位值以形成起始複合資料集，其中該集合之每一資料元素包含量值及相位。可稱起始複合資料集表示空間域中之輸入影像。

第一處理區塊250接收起始複合資料集且執行複合傅立葉變換以形成傅立葉變換之複合資料集。第二處理區塊253接收傅立葉變換之複合資料集且輸出全像280A。在一些具體實例中，全像280A為僅相位全像。在此等具體實例中，第二處理區塊253量化每一相位值且將每一振幅值設定為一以便形成全像280A。根據可在將用以「顯示」僅相位全像之空間光調變器之像素上表示的相位位準來量化每一相位值。舉例而言，若空間光調變器之每一像素提供256個不同相位位準，則將全像之每一相位值量化成256個可能相位位準中之一個相位位準。全像280A為表示輸入影像之僅相位傅立葉全像。在其他具體實例中，全像280A為包含自所接收傅立葉變換複合資料集導出的複合資料值（各自包括振幅分量及相位分量）之陣列的完全複合全像。在一些具體實例中，第二處理區塊253將每一複合資料值約束至複數個可允許複合調變位準中之一者以形成全像280A。約束步驟可包括將每一複合資料值設定成複合平面中之最接近可允許的複合調變位準。可稱全像280A表示光譜或傅立葉或頻域中之輸入影像。在一些具體實例中，演算法此時停止。

然而，在其他具體實例中，演算法繼續，如由圖2A中之點線箭頭表示。換言之，遵循圖2A中之點線箭頭的步驟係可選的（亦即對於所有具體實例並非必需的）。

第三處理區塊256自第二處理區塊253接收經修改複合資料集且執行反向傅立葉變換以形成反向傅立葉變換之複合資料集。可稱反向傅立葉變換之複合資料集表示空間域中之輸入影像。

第四處理區塊259接收反向傅立葉變換之複合資料集且提取量值之值211A之分佈及相位值213A之分佈。視情況，第四處理區塊259評估量值之值211A之分佈。特定言之，第四處理區塊259可比較反向傅立葉變換之複合資料集的量值之值211A之分佈與輸入影像510，該輸入影像自身當然為量值之值之分佈。若量值之值211A之分佈與輸入影像210之間的差足夠小，則第四處理區塊259可判定全像280A係可接受的。亦即，若量值之值211A之分佈與輸入影像210之間的差足夠小，則第四處理區塊259可判定全像280A為輸入影像210之足夠準確表示。在一些具體實例中，出於比較之目的而忽略了反向傅立葉變換之複合資料集的相位值213A之分佈。應瞭解，可使用用於比較量值之值211A之分佈與輸入影像210之任何數目個不同的方法且本發明不限於任何特定方法。在一些具體實例中，計算均方差且若均方差小於臨限值，則全像280A被視為可接受的。若第四處理區塊259判定全像280A不可接受，則可執行演算法之另一迭代。然而，此比較步驟並非必需的且在其他具體實例中，所執行演算法之迭代的數目經預定或預設或使用者定義。

圖2B表示演算法之第二迭代及演算法之任何其他迭代。經由演算法之處理區塊回饋前一迭代之相位值213A的分佈。量值之值211A之分佈被拒絕，以促進輸入影像210之量值之值的分佈。在第一迭代中，資料形成步驟202A藉由組合輸入影像210之量值之值之分佈與隨機相位分佈230而形成第一複合資料集。然而，在第二及後續迭代中，資料形成步驟202B包含藉由組合（i）來自演算法之前一迭代的相位值213A之分佈與（ii）輸入影像210之量值之值的分佈而形成複合資料集。

接著以關於圖2A所描述相同的方式來處理藉由圖2B之資料形成步驟202B形成的複合資料集，以形成第二迭代全像280B。因此此處不重複對程序之解釋。當已計算第二迭代全像280B時演算法可停止。然而，可執行演算法之任何數目次其他迭代。應理解，若需要第四處理區塊259或需要另一迭代，則僅需要第三處理區塊256。輸出全像280B運用每一迭代通常變得更佳。然而，實務上通常達到以下要點：未觀測到可量測改良或執行另一迭代之正面益處比額外處理時間之負面效應更重要。因此，演算法被描述為迭代的及收斂的。

圖2C表示第二及後續迭代之替代具體實例。經由演算法之處理區塊回饋前一迭代之相位值213A的分佈。量值之值211A之分佈被拒絕，以促進量值之值之替代分佈。在此替代具體實例中，量值之值之替代分佈係自前一迭代之量值之值211的分佈導出。特定言之，處理區塊258自前一迭代之量值之值211的分佈減去輸入影像210之量值之值的分佈，以增益因數α按比例縮放彼差且自輸入影像210減去該按比例縮放差。此在數學上藉由以下方程式表示，其中下標文字及數字指示迭代數目：

其中： F'為反向傅立葉變換； F為正向傅立葉變換； R[x,y]為由第三處理區塊256輸出之複合資料集； T[x,y]為輸入或目標影像；

為相位分量； ψ為僅相位全像280B； η為量值之值211B之新的分佈；且 α為增益因數。

增益因數α可為固定或可變的。在一些具體實例中，增益因數α係基於傳入目標影像資料之大小及速率而判定。在一些具體實例中，增益因數α取決於迭代數目。在一些具體實例中，增益因數α僅為迭代數目之函數。

圖2C之具體實例在所有其他方面與圖2A及圖2B之具體實例相同。可稱僅相位全像ψ(u,v)包含頻率或傅立葉域中之相位分佈。

在一些具體實例中，使用空間光調變器來執行傅立葉變換。特定言之，將全像資料與提供光功率之第二資料組合。亦即，寫入至空間光調變之資料包含表示物件之全像資料及表示透鏡之透鏡資料。當顯示於空間光調變器上並運用光照明時，透鏡資料仿真實體透鏡-亦即，其以與對應實體光學件相同的方式將光帶至一焦點。因此，透鏡資料提供光功率或聚焦功率。在此等具體實例中，可省略圖1之實體傅立葉變換透鏡120。如何計算表示透鏡之資料係已知的。表示透鏡之資料可被稱作軟體透鏡。舉例而言，可藉由計算由透鏡之每一點由於其折射率及空間上變化之光學路徑長度所引起的相位延遲而形成僅相位透鏡。舉例而言，在凸透鏡之中心處的光學路徑長度大於在該透鏡之邊緣處的光學路徑長度。僅振幅透鏡可藉由菲涅爾分區板形成。在電腦產生之全像術技術領域中亦已知如何組合表示透鏡之資料與全像，以使得可在無需實體傅立葉透鏡的情況下執行全像之傅立葉變換。在一些具體實例中，藉由諸如簡單向量加法之簡單加法將透鏡資料與全像組合。在一些具體實例中，實體透鏡與軟體透鏡結合使用以執行傅立葉變換。替代地，在其他具體實例中，完全省略傅立葉變換透鏡，使得全像重建構發生在遠場中。在其他具體實例中，全像可以相同方式與光柵資料組合，光柵資料亦即經配置以執行光柵之功能（諸如影像轉向）的資料。同樣，在該領域中已知如何計算此資料。舉例而言，可藉由模型化由炫耀光柵之表面上的每一點所引起的相位延遲而形成僅相位光柵。僅振幅光柵可簡單地與僅振幅全像疊置以提供全像重建構之角度轉向。提供透鏡化及/或轉向之第二資料可被稱作光處理功能或光處理圖案，以與可被稱作影像形成功能或影像形成圖案之全像資料進行區分。

在一些具體實例中，藉由實體傅立葉變換透鏡及軟體透鏡聯合地執行傅立葉變換。亦即，由軟體透鏡提供促成傅立葉變換之一些光功率，且由一或多個實體光學件提供促成傅立葉變換之光功率之其餘部分。

在一些具體實例中，提供經配置以接收影像資料且使用演算法即時計算全像的即時引擎。在一些具體實例中，影像資料為包含影像幀序列之視訊。在其他具體實例中，全像經預計算、儲存於電腦記憶體中且根據需要被重新呼叫以顯示於SLM上。亦即，在一些具體實例中，提供預定全像之儲存庫。

具體實例係關於傅立葉全像術及Gerchberg-Saxton類型演算法，僅作為實例。本發明同樣適用於可藉由相似方法計算的菲涅爾全像術及菲涅爾全像。本發明亦適用於藉由諸如基於點雲方法之技術的其他技術所計算之全像。光調變

空間光調變器可用以顯示包括電腦產生之全像的繞射圖案。若全像為僅相位全像，則需要調變相位之空間光調變器。若全像為完全複合全像，則可使用調變相位及振幅之空間光調變器或可使用調變相位之第一空間光調變器及調變振幅之第二空間光調變器。

在一些具體實例中，空間光調變器之光調變元件（亦即像素）為含有液晶之胞元。亦即，在一些具體實例中，空間光調變器為其中光學活性組件為液晶的液晶裝置。每一液晶胞元經組態以選擇性地提供複數個光調變位準。亦即，每一液晶胞元在任一時間經組態以在選自複數個可能的光調變位準之一個光調變位準下進行操作。每一液晶胞元可動態重組態至與該複數個光調變位準不同的光調變位準。在一些具體實例中，空間光調變器為反射矽上液晶（LCOS）空間光調變器，但本發明並不限於此類型之空間光調變器。

LCOS裝置在小孔隙（例如寬度為幾公分）內提供光調變元件或像素之密集陣列。像素典型地為大致10微米或更小，其導致為幾度之繞射角，此意謂光學系統可為緊湊的。與其他液晶裝置之較大孔隙相比，更易於充分照明LCOS SLM之小孔隙。LCOS裝置典型地係反射的，此意謂驅動LCOS SLM之像素的電路可內埋於反射表面之下。此導致較高孔隙比。換言之，像素被緊密充填，此意謂在該等像素之間存在極少的無效空間（dead space）。此係有利的，因為其減少了重播場中之光學雜訊。LCOS SLM使用具有像素在光學上係平坦的優點的矽背板。此對於相位調變裝置特別重要。

僅作為實例，在下文參看圖3描述合適之LCOS SLM。使用單晶體矽基板302形成LCOS裝置。LCOS裝置具有以間隙301a間隔開，配置於基板之上表面上的正方形平面鋁電極301之2D陣列。電極301中之每一者可經由內埋於基板302中之電路302a而定址。電極中之每一者形成各別平面鏡面。對準層303安置於電極陣列上，且液晶層304安置於對準層303上。第二對準層305安置於例如為玻璃之平面透明層306上。例如為ITO之單個透明電極307安置於透明層306與第二對準層305之間。

正方形電極301中之每一者與透明電極307之上覆區及介入之液晶材料一起界定可控制相位調變元件308，其常常被稱作像素。考量到像素301a之間的空間，有效像素面積或填充因數為光學活性的總像素之百分比。藉由控制相對於透明電極307施加至每一電極301之電壓，各別相位調變元件之液晶材料之性質可變化，從而提供對入射於其上之光之可變延遲。效應為向波前提供僅相位調變，亦即不發生振幅效應。

所描述LCOS SLM以反射方式輸出空間上調變光。反射性LCOS SLM具有信號線、閘極線及電晶體在成鏡像表面下方的優點，此導致高填充因數（典型地大於90%）及高解析度。使用反射性LCOS空間光調變器之另一優點為與在使用透射裝置情況下將必需的厚度相比，液晶層可為該厚度的一半。此極大地改良了液晶之切換速度（移動視訊影像之投影的關鍵優點）。然而，本發明之教示可同樣使用透射LCOS SLM來實施。用於習知影像形成之液晶驅動方案

圖4說明用於驅動液晶顯示裝置之像素陣列以便幫助解釋直流平衡之程序的方案。x軸為時間且y軸為橫越液晶之電位差-亦即，共同電極與像素電極之間的電位差。電位差可為正（本文中由x軸上方之電壓表示）或負（本文中由x軸下方之電壓表示）。展示四個幀，其中每一幀包含六個子幀。每一幀對應於用於投影之影像序列之一個影像。影像序列可為形成移動影像的影像之視訊速率序列。圖4之每一影線矩形表示一顯示事件。每一顯示事件包含在顯示裝置上之像素上顯示影像。每一顯示事件因此包含將個別像素電壓施加至顯示裝置之每一像素。每一像素電壓判定液晶之局部行為，例如定向。由於液晶係雙折射的，因此每一像素電壓對應於一光調變值，諸如相位調變值。僅為了說明在圖4中展示了幀之間的間隙比同一幀之子幀之間的間隙更大。實務上，子幀之間的時間間隙可為均勻的。

在此實例中，每一幀包含六個顯示事件（亦即，六個子幀）。一幀之每一子幀對應於用於投影之相同影像。實際上，同一影像在幀間隔內被顯示六次。可稱顯示裝置之像素每幀被再新五次，以形成每影像（或每幀）總共六個顯示事件。應注意，電位差之極性在每一幀內係交替的。在此實例中，每一幀包含使用正電位差的三個顯示事件，交錯有使用負電位差的三個顯示事件。在下文參考圖5A至圖5C進一步描述使用正電位差或負電位差以顯示每一影像之概念。為免生疑問，在子幀期間橫越像素陣列之每一像素所施加的電位差之極性係相同的。亦即，在子幀期間，使所有像素經受正電位差或使所有像素經受負電位差。在本文中主要使用詞正及負來反映電位差之方向反向。電位差之極性（且因此電場之極性）並不必需連續地反向。舉例而言，每一幀可包含依次三個正場顯示事件，接著是依次三個負場顯示事件。本技術領域中公認的關鍵原理在於：每一幀中之正場顯示事件之數目必須等於每一幀中之負場顯示事件之數目-而不論該幀中正場及負場顯示事件之次序如何。此確保了所謂的直流平衡且防止液晶黏附。

可使用正電場或負電場顯示每一影像。根據校準將影像像素值（例如光調變值）轉換成像素電壓。每一光調變值可藉由將正電壓或負電壓施加至像素來達成。換言之，特定液晶定向（亦即光調變值）可使用正場（圖5A）或負場（圖5B）來達成。圖5A及圖5B展示共同電極電壓V_COM 及像素電極電壓V_PIXEL 。共同電極與像素電極之間的電位差之方向判定橫越液晶之電場方向，如由被標註為E之箭頭所表示。液晶引向器對電場起反應，但電場之量值判定了液晶引向器之定向，而非極性。

圖5C展示了為6V之共同電極電壓。若6V與12V之間的像素電壓用以表示影像，則在液晶中誘發正場。若0V與6V之間的像素電壓用以表示影像，則在液晶中誘發負場。圖5A至圖5C說明可如何使用正電場或負電場來達成相同光調變位準。在所屬技術領域中已知用於操控像素電壓及/或共同電壓以便提供正及負場顯示事件的任何數目種技術-此等方法中之一些涉及使用固定V_COM （根據圖5A及圖5B，其中V_COM 在正場狀況及負場狀況下為6V）且其他方法涉及使用可變V_COM 。經選擇提供互補正場及負場之方法在本發明之上下文中並不重要。

本發明係關於用於全像投影之驅動方案，該驅動方案偏離了用於基於直流平衡之必需程序之習知影像形成的良好確立的原理。用於全像投影之液晶驅動方案

在具體實例中，在液晶顯示裝置上顯示全像而非影像。每一全像對應於一影像。可使用以上所描述之方法自對應影像計算每一全像。在具體實例中，每一全像係多層級全像。每一全像像素電壓對應於一光調變值。在一些具體實例中，光調變值為介於0與2π之間的相位調變值且每一全像包含相位延遲值之分佈，其中在像素陣列之每一像素上表示陣列之每一相位延遲值。

本發明人已發現，在全像序列之顯示期間，在顯示期間個別像素值改變基本上係隨機的。此為趨向於均勻使用可用灰階之全像計算程序的後果。

圖6展示使用迭代相位擷取演算法之全像計算的結果。圖6已藉由對像素陣列上之每一灰階之出現數目進行計數而獲得。發現灰階之使用係實質上均勻的。換言之，使用每一灰階之像素數目係實質上均一的。

本發明人藉由模擬發現，在影像之視訊序列之動態全像投影期間每一個別像素之灰階類似於白雜訊。本發明人藉由測試確認，長時期經受白雜訊的液晶胞元之效能並不劣化，如在下文進一步解釋。特定言之，未觀測到與直流不平衡性相關聯之不利效應。

觀測到經受白雜訊之向列液晶混合物的穩定性。將液晶毛細管填充於標準ITO玻璃測試胞元（厚度為10微米，預傾角為5°）中且使用波形產生器將其與480Hz、5VRMS的白雜訊信號連接3週（500小時）。使用示波器監測輸出波形之均一性且使用數位電壓錶監測所施加電壓。本文中之電壓為均方根值。藉由使用阻抗/增益相位分析器量測電容來判定介電資料。使用電場誘發之弗雷德里克茲躍遷來量測電容係標準方法。發現液晶之電容在曝露至雜訊信號期間僅稍微改變（不到3%），如圖7中所展示。因為電容保持穩定，所以可得出以下結論：在具有白雜訊的情況下驅動液晶胞元並不會造成液晶黏附。

本發明人認識到，此等現象之後果為：當使用液晶裝置所顯示之影像內容由電腦產生之全像形成時，該影像內容可被更頻繁地更新，此係因為未必需要對每一全像進行場反轉。因此可使用將被認為在習知顯示器中不平衡的驅動方案來顯示全像序列。特定言之，無需使用正電場及負電場來顯示多層級相位全像。

根據此等突破，圖8A至圖8D表示用於顯示全像之具體實例。在一些具體實例中，每幀正場顯示事件之數目不等於每幀負場顯示事件之數目。圖8A展示其中所有全像顯示事件使用正場的第一具體實例。圖8B展示其中所有全像顯示事件使用負場的第二具體實例。圖8C展示其中第一、第二、第五及第六全像顯示事件使用正場且第三及第四全像顯示事件使用負場的第三具體實例。圖8D展示其中第一及第五全像顯示事件使用正場且第二、第三、第四及第六全像顯示事件使用負場的第四具體實例。本發明不限於圖7中所展示之不平衡液晶顯示方案，而是替代地延伸至正場顯示事件及負場顯示事件之任何組合，只要（每源影像）正場顯示事件之數目不等於負場顯示事件之數目。

在一些具體實例（諸如圖8A至圖8D所展示之具體實例）中，每一幀係不平衡的。亦即，液晶驅動方案在幀層級下不平衡。在其他具體實例中，個別幀中之至少一些平衡但總體方案不平衡。亦即，遍及n個幀之持續時間（其中n為大於一之整數），存在比負場顯示事件更多的正場顯示事件。在此等具體實例中，可稱液晶驅動方案在巨型層級下不平衡。

在一些具體實例中，全像之大小（在每個方向上之像素數目）等於空間光調變器之大小使得全像填滿空間光調變器。亦即，全像使用空間光調變器之全部像素。在其他具體實例中，全像小於空間光調變器。更特定言之，全像像素之數目小於空間光調變器上可用的光調變像素之數目。在此等其他具體實例中之一些中，在未使用的像素中重複全像之部分（亦即，全像之像素之連續子集）。此技術可被稱作「平鋪」，其中空間光調變器之表面積劃分成多個「影像塊」，其各者表示全像之至少一子集。因此，每一影像塊之大小小於空間光調變器之大小。實施「平鋪」技術以提高影像品質。特定言之，一些具體實例實施平鋪技術以最小化影像像素之大小，同時最大化進入全像重建構之信號內容之量。在一些具體實例中，寫入至空間光調變器之全像案包含至少一個完整影像塊（亦即，完整的全像）及至少一部分的影像塊（亦即，全像之像素之連續子集）。術語「平鋪方案」在本文中用以指完整影像塊及部分影像塊之特定配置。

在一些具體實例中，平鋪方案可在一幀期間或在諸幀之間改變。舉例而言，一幀之第一全像顯示事件可使用第一平鋪方案且該幀之第二全像顯示事件可使用不同於第一平鋪方案之第二平鋪方案。在一些具體實例中，第一幀之全部全像顯示事件使用第一平鋪方案且第二幀之全部全像顯示事件使用不同於第一平鋪方案的第二平鋪方案。

根據本發明之驅動方案允許更多的不同顯示事件。特定言之，因為每一顯示事件並不使相等但相反顯示事件成為必需，所以圖8A至圖8D之實例可使用例如每幀相同基本全像之六個不同的平鋪方案。此可改良影像品質。同樣地，可併入使用更多不同子幀的複雜交錯技術。本發明有效地使可改變顯示內容之速率加倍。

在一些具體實例中，每一全像（無論是否平鋪）僅顯示一次。亦即，僅一個子幀用以顯示每一全像。下一（不同的）全像可因此在下一子幀中被顯示。因此，顯示系統之幀速率增大，此係因為每一全像並不顯示複數次以便確保直流平衡。

因此，本文中揭示一種包含一液晶顯示面板、一顯示引擎及一全像引擎之顯示裝置。該液晶顯示面板包含複數個像素。該顯示引擎經配置以在複數個顯示事件之每一顯示事件期間驅動該複數個像素中之每一像素。該複數個顯示事件係由該顯示引擎界定。每一像素係根據一驅動信號予以驅動。該顯示引擎經配置以週期性地反轉該驅動信號之極性。該全像引擎經配置以將用於顯示之全像發送至該顯示引擎。該顯示引擎經組態以使得使用不等數目個正及負驅動信號來顯示每一全像。亦即，使用正驅動信號顯示全像的次數不等於使用負驅動信號顯示全像的次數。使用正驅動信號顯示全像的次數或使用負驅動信號顯示全像的次數可能為零，但該全像必須被顯示至少一次。每一全像可被顯示奇數次。

本發明之教示與經組態以用於場反轉之液晶顯示裝置相容，包括現有液晶顯示裝置。舉例而言，圖4所展示之液晶驅動方案與本發明相容，儘管其經設計以用於直流平衡。在一些具體實例中，圖4之驅動方案用以顯示每一子幀不同的全像（亦即，對應於不同源影像之全像）。在一些具體實例中，因為每源影像幀不需要至少兩個子幀，所以液晶裝置用以顯示更頻繁（例如頻率的至少兩倍）更新/改變的影像（例如移動影像）。源之幀速率因此可能比先前用於全像投影可能的幀速率高。在一些具體實例中，每一全像未被場反轉，或以不均勻場反轉顯示每一全像-例如，正場顯示事件多於負場顯示事件。圖9展示其中在依序子幀中顯示依序全像H1至H24的具體實例。為免生疑問，每一全像H1至H24對應於源影像序列之一不同源影像。值得注意的是，每一全像僅顯示一次（亦即，無場反轉）。自圖9可看到，裝置之最大容許顯示速率實際上增大。舉例而言，圖4之顯示裝置提供複數個離散顯示間隔且在依序顯示事件中顯示依序全像-亦即，無場反轉。在一些具體實例中，使用圖4之驅動方案來實施本發明之教示，且應理解，實際上忽略了幀與子幀之間的任何區別。

因此，本文中揭示一種包含液晶顯示面板、顯示引擎及全像引擎之顯示裝置。該液晶顯示面板包含複數個像素。該顯示引擎經配置以在複數個顯示間隔之每一顯示事件期間驅動該複數個像素中之每一像素。該複數個顯示間隔係由該顯示引擎界定。每一像素係根據驅動信號予以驅動。該顯示引擎經配置以在每隔n個顯示間隔內反轉該驅動信號之極性。顯示驅動器可經配置以在每個顯示間隔內反轉該驅動信號之極性。替代地，該顯示引擎可經配置以每隔兩個或每隔三個顯示間隔反轉該驅動信號之該極性。該全像引擎經配置以將用於顯示之多層級相位全像發送至該顯示引擎。每一多層級相位全像對應於一不同影像。該顯示引擎經配置以在一各別顯示間隔期間顯示序列之每一多層級相位全像，其中用以顯示該序列之該等多層級相位全像之該等顯示間隔係緊接連續的。亦即，使用顯示間隔之連續/不間斷的群組來顯示該序列之該等全像。在一些具體實例中，n為小於六之整數。在一些具體實例中，n為小於每幀之子幀數目的整數。

本文中所描述之方法及程序可體現於電腦可讀媒體上。術語「電腦可讀媒體」包括經配置以暫時或永久地儲存資料之媒體，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、緩衝器記憶體、快閃記憶體及快取記憶體。亦應將術語「電腦可讀媒體」視為包括能夠儲存供機器執行之指令的任何媒體或多個媒體之組合，使得當由一或多個處理器執行時，該等指令致使機器整體或部分地執行本文中所描述之方法中的任一或多者。

術語「電腦可讀媒體」亦涵蓋基於雲端之儲存系統。術語「電腦可讀媒體」包括（但不限於）呈固態記憶體晶片、光碟、磁碟或其任何合適組合之實例形式的一或多個有形及非暫時性資料儲存庫（例如資料卷）。在一些實例具體實例中，用於執行之指令可藉由載體媒體傳達。此載體媒體之實例包括暫態媒體（例如，傳達指令之傳播信號）。

對於熟習所屬技術領域者將顯而易見，可在不脫離所附申請專利範圍之範圍之情況下進行各種修改及變化。本發明涵蓋在所附申請專利範圍及其等效者之範圍內的所有修改及變化。

110:光源 111:準直透鏡 112:出射波前 120:傅立葉變換透鏡 125:螢幕 140:SLM 202A:資料形成步驟 202B:資料形成步驟 210:輸入影像 211A:量值之值 211B:量值之值 213A:相位值 230:隨機相位分佈 250:第一處理區塊 253:第二處理區塊 256:第三處理區塊 258:處理區塊 259:第四處理區塊 280A:全像 280B:第二迭代全像/輸出全像/僅相位全像 301:正方形平面鋁電極 301a:間隙 302:單晶體矽基板 302a:電路 303:對準層 304:液晶層 305:第二對準層 306:平面透明層 307:透明電極 308:可控制相位調變元件 E:電場方向 H1:全像 H2:全像 H3:全像 H4:全像 H5:全像 H6:全像 H7:全像 H8:全像 H9:全像 H10:全像 H11:全像 H12:全像 H13:全像 H14:全像 H15:全像 H16:全像 H17:全像 H18:全像 H19:全像 H20:全像 H21:全像 H22:全像 H23:全像 H24:全像 V_COM :共同電極電壓 V_PIXEL :像素電極電壓

僅作為實例參考下圖描述特定具體實例： [圖1]為展示在螢幕上產生全像重建構之反射SLM的示意圖； [圖2A]說明實例Gerchberg-Saxton類型演算法之第一迭代； [圖2B]說明實例Gerchberg-Saxton類型演算法之第二及後續迭代； [圖2C]說明實例Gerchberg-Saxton類型演算法之替代第二及後續迭代； [圖3]為反射LCOS SLM之示意圖； [圖4]說明場反轉； [圖5A]、[圖5B]及[圖5C]展示液晶胞元及所施加之電場； [圖6]為由使用迭代相位擷取演算法之全像計算所產生的灰階之直方圖； [圖7]展示根據具體實例之液晶之電容； [圖8A]、[圖8B]、[圖8C]及[圖8D]展示根據具體實例之驅動方案；及 [圖9]展示根據具體實例之另一驅動方案。

將貫穿圖式而使用相同參考數字以指相同或類似部件。

H1:全像

H2:全像

H3:全像

H4:全像

H5:全像

H6:全像

H7:全像

H8:全像

H9:全像

H10:全像

H11:全像

H12:全像

H13:全像

H14:全像

H15:全像

H16:全像

H17:全像

H18:全像

H19:全像

H20:全像

H21:全像

H22:全像

H23:全像

H24:全像

Claims (9)

1. 一種顯示裝置，其包含： 液晶顯示面板，其包含複數個像素； 顯示引擎，其經配置以在由該顯示引擎界定之複數個顯示間隔之每一顯示間隔期間，根據驅動信號來驅動該複數個像素中之每一像素，其中該顯示引擎經配置以每隔n 個顯示間隔反轉該驅動信號之極性，其中n 係一整數； 全像引擎，其經配置以將用於顯示之一多層級相位全像序列發送至該顯示引擎；且 其中該顯示引擎經配置以在各別顯示間隔內顯示該序列之每一多層級相位全像，其中用以顯示該序列之該等多層級相位全像之該等顯示間隔係緊接連續的。
2. 如請求項1之顯示裝置，其中每一全像在僅一個顯示間隔期間顯示。
3. 如請求項1或2之顯示裝置，其中該全像引擎經配置以使用一迭代相位擷取演算法來計算每一全像。
4. 如請求項1或2之顯示裝置，其中每一像素係包含向列液晶之一弗雷德里克茲胞元。
5. 一種全像投影儀，其包含： 如請求項1至4中任一項之顯示裝置；及 光源，其經配置以在對應的所述顯示間隔期間照明每一全像使得對應於每一全像之全像重建構形成於與該顯示裝置空間上分離的重播平面上。
6. 一種抬頭顯示器，其包含如請求項5之全像投影儀。
7. 一種驅動顯示裝置之方法，其中該顯示裝置包含： 液晶顯示面板，其包含複數個像素； 顯示引擎，其經配置以在由該顯示引擎界定之複數個顯示間隔之每一顯示事件期間，根據驅動信號來驅動該複數個像素中之每一像素，其中該顯示引擎經配置以每隔n個顯示間隔反轉該驅動信號之極性；及 全像引擎，其經配置以將用於顯示之多層級相位全像發送至該顯示引擎，其中該方法包含在緊接連續的顯示間隔內顯示該等多層級相位全像。
8. 一種投影影像之重建構之方法，該方法包含： 計算對應於該影像之多層級相位全像； 如請求項7之方法；及 在對應的所述顯示間隔期間照明每一多層級相位全像使得每一影像之一全像重建構形成於與該顯示裝置空間上分離的一重播平面上。
9. 如請求項8之投影影像之重建構之方法，其中計算該多層級相位全像之步驟包含使用迭代相位擷取演算法。

Images