使用液晶显示装置的全息图显示制造方法及图纸

一种驱动显示装置的方法。该显示装置包括液晶面板、显示引擎和全息图引擎。液晶显示面板包括多个像素。该显示装置包括布置成在由显示装置定义的多个显示间隔的每个显示间隔期间驱动多个像素中的每个像素的显示引擎。每个像素根据驱动信号被驱动。驱动信号可以包括用于每个像素的像素电压。显示引擎布置为在每个显示间隔反转驱动信号的极性。全息图引擎布置为将用于显示的多级相位全息图发送到显示引擎。该方法包括在没有场反转的情况下以紧邻连续的显示间隔显示多级相位全息图。

【技术实现步骤摘要】
使用液晶显示装置的全息图显示
本公开涉及全息术和显示全息图。更具体地，本公开涉及用于全息术的显示装置和驱动显示装置的方法。一些实施例涉及包括向列液晶显示装置的液晶显示装置及其驱动器。其他实施例涉及液晶空间光调制器比如硅上液晶空间光调制器及其驱动方案。
技术介绍
从物体散射的光包含振幅和相位信息。可以通过众所周知的干涉技术在例如感光板上捕获该振幅和相位信息，以形成包括干涉条纹的全息记录或“全息图”。可以通过用合适的光照射来重建全息图，以形成代表原始物体的二维或三维全息重建或回放图像。计算机生成的全息术可以在数值上模拟干涉过程。可以通过基于数学变换比如菲涅耳或傅立叶变换的技术来计算计算机生成的全息图。这些类型的全息图可被称为菲涅耳/傅立叶变换全息图或简称为菲涅耳/傅立叶全息图。傅立叶全息图可被认为是物体的傅立叶域/平面表示或物体的频域/平面表示。例如，还可以通过相干射线追踪或点云技术来计算计算机生成的全息图。计算机生成的全息图可以在布置为调制入射光的振幅和/或相位的空间光调制器上进行编码。例如，可以使用电可寻址液晶、光学可寻址液晶或微镜来实现光调制。空间光调制器通常包括多个单独可寻址像素，其也可以称为单元或元素。光调制方案可以是二进制、多级或连续的。可替代地，装置可以是连续的(即不包括像素)，因此光调制可以在整个装置上是连续的。空间光调制器可以是反射性的，这意味着调制光以反射输出。空间光调制器可以同样是透射性的，这意味着调制光以透射输出。液晶是用于直接查看显示、投影显示和光子学装置的扩展。液晶稳定性是首要考虑的问题，并且要求液晶显示装置具有长的使用寿命。然而，液晶显示装置中不平衡场的存在容易使介质极化。一个方向上的净电场会导致离子堆积。离子电荷的这种堆积可能会干扰所施加的电场并降低显示装置的性能。在本领域中已知通过连续地反转电场来使液晶显示装置DC平衡。该过程可以称为场反转。然而，存在场反转的负面影响。本公开解决了这些问题中的一些。
技术实现思路
本公开的各方面在所附独立权利要求中定义。本文公开了一种显示装置，其包括液晶显示面板、显示引擎和全息图引擎。液晶显示面板包括多个像素。显示引擎布置为在多个显示间隔的每个显示事件期间驱动多个像素中的每个像素。多个显示间隔由显示引擎定义。每个像素根据驱动信号被驱动。显示引擎布置为在每n个显示间隔反转驱动信号的极性(以实现DC平衡)。显示驱动器可以布置为在每个显示间隔反转驱动信号的极性。可替代地，显示引擎可以布置为在每第二或每第三显示间隔反转驱动信号的极性。全息图引擎布置为将用于显示的多级相位全息图发送到显示引擎。每个连续的多级相位全息图对应于不同的图像。可以说每个连续的多级相位全息图包括不同的图像内容。更具体地，可从每个连续的多级相位全息图形成的全息重建是不同的。换句话说，多级相位全息图序列对应于变化的(例如移动的)图像/全息重建。显示引擎布置为在各自的显示间隔期间显示序列的每个多级全息图，其中用于显示序列的多级相全息图的显示间隔是紧邻连续的(使得每个全息图在没有场反转的情况下被显示)。即，显示间隔的连续/不间断组用于显示序列的全息图。整数n可以是小于六的整数。整数n可以是小于每帧的子帧的数量的整数。在一些实施例中，每个多级相位全息图仅显示一次，即仅在一个显示间隔期间显示。因此，全息图按顺序显示，而与极性反转无关。多级相位全息图分别以紧邻连续显示间隔显示。换句话说，全息图以紧邻的显示间隔依次一个接一个地显示。为了避免疑问，每个显示间隔仅显示一个全息图。例如，在第一显示间隔期间显示全息图序列中的第一全息图，在第二显示间隔期间显示该序列中的第二全息图，其中第二显示间隔紧随第一显示间隔，依此类推。即，在连续全息图的显示之间没有显示间隔。例如，在第一显示间隔和第二显示间隔之间没有显示间隔。用于驱动像素显示第一全息图的第一显示信号具有第一极性，用于驱动像素显示第二全息图的第二显示信号具有第二极性，其中第二极性与第一极性相反。第一全息图不同于第二全息图，即，由第一全息图形成的全息重建不同于由第二全息图形成的全息重建。换句话说，对应于第一全息图的图像内容不同于对应于第二全息图的图像内容。显示第一全息图而没有使用其自身的场反转来DC平衡，第二全息图也是如此。因此，可以理解，每个全息图都不是场反转的。然而，可以说第一全息图相对于第二全息图是场反转的。众所周知，在液晶领域中，场反转是保持液晶单元的性能特性的关键。反复反转施加到液晶单元的电压的极性是很平常的。例如，公共电极和像素电极之间的电压在第一帧中可以为正而在第二帧中为负。两个帧中相等但相反的电场产生相同的灰度级，但确保分子处于DC平衡且不会“粘附(stick)”。在此示例中，同一图像显示两次：一次使用正电场，一次使用负电场。使用正场显示图像的次数必须等于使用负场显示图像的次数，以实现DC平衡。偏离该规则在本领域中存在很大的偏见。专利技术人发现，在显示全息图序列期间，显示期间各个像素值的变化基本上是随机的。这是全息图计算过程的结果，其倾向于均匀地使用可用的灰度级。专利技术人通过仿真发现，在图像视频序列的动态全息投影过程中每个像素的灰度级基本上是白噪声。专利技术人通过测试确认了长时间遭受白噪声的液晶单元的性能没有劣化。具体地，未观察到与DC不平衡相关的不利影响。专利技术人认识到这些现象的结果是，当由计算机生成的全息图形成时，使用液晶装置显示的图像内容可以更频繁地更新，因为不需要对每个全息图进行场反转。因此，可以使用在常规显示器中认为不平衡的驱动方案来显示全息图序列。具体地，不需要使用正电场和负电场来显示多级相位全息图。总而言之，本文公开了一种在没有DC平衡的情况下在液晶显示面板上显示多级相位全息图的方法。每个全息图可以通过仅一个正驱动信号或仅一个负驱动信号来显示。可以在相应的显示间隔序列中显示全息图序列，而不用多于一次地显示任何全息图。该配置是有利的，因为其充分利用了显示装置的最大刷新速率。这被实现是因为每个全息图仅显示一次并且在连续的显示间隔期间显示连续的全息图。全息图引擎可以布置为计算每个全息图。全息图可以是从包含多个全息图的存储器中获得到的计算机生成的全息图，或者可以在诸如图像视频流的实时处理的操作期间从目标图像计算全息图。可以使用可基于Gerchberg-Saxton算法的迭代相位反演算法来计算机生成全息图。包括正向和反向傅立叶变换的迭代过程会导致基本均匀地使用可用/允许的灰度级。全息图计算过程可以包括至少一个正向傅立叶变换和至少一个反向傅立叶变换。该算法的迭代次数可以大于三。因此，全息图是相位全息图，这意味着每个灰度级包括相位延迟值。灰度级(例如相位)的数量可以是2n，其中n是整数，可选地大于3。每个像素可以是包括向列液晶的Freedericks单元。换句话说，每个像素可以包括布置为响应于驱动信号而执行Freedericksz(弗雷德里克兹)转变的向列液晶。当在单元上施加电压时，液晶分子布置为从平面状态转变为垂直状态。电压可以为正或负。液晶分子以相同方式响应正电压或负电压。因此，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示装置，包括：/n液晶显示面板，其包括多个像素；/n显示引擎，其布置为在由显示引擎定义的多个显示间隔的每个显示间隔期间根据驱动信号来驱动所述多个像素中的每个像素，其中显示引擎布置为每n个显示间隔反转所述驱动信号的极性，其中n是整数；/n全息图引擎，其布置为将用于显示的多级相位全息图的序列发送到所述显示引擎；并且/n其中，所述显示引擎布置为以各自的显示间隔来显示所述序列中的每个多级相位全息图，其中用于显示所述序列中的多级相位全息图的显示间隔是紧邻连续的。/n

【技术特征摘要】
20190927 GB 1913947.61.一种显示装置，包括：
液晶显示面板，其包括多个像素；
显示引擎，其布置为在由显示引擎定义的多个显示间隔的每个显示间隔期间根据驱动信号来驱动所述多个像素中的每个像素，其中显示引擎布置为每n个显示间隔反转所述驱动信号的极性，其中n是整数；
全息图引擎，其布置为将用于显示的多级相位全息图的序列发送到所述显示引擎；并且
其中，所述显示引擎布置为以各自的显示间隔来显示所述序列中的每个多级相位全息图，其中用于显示所述序列中的多级相位全息图的显示间隔是紧邻连续的。


2.如权利要求1所述的显示装置，其中，每个全息图仅在一个显示间隔期间被显示。


3.如任一前述权利要求所述的显示装置，其中，所述全息图引擎布置为使用迭代相位反演算法来计算每个全息图。


4.如任一前述权利要求所述的显示装置，其中，每个像素是包括向列液晶的Freedericksz单元。


5.一种全息投影仪，包括：
如任一前述权利要求所述的显示装置；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：J克里斯特马斯，
申请(专利权)人：杜尔利塔斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB