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    一種數位全息影像重建裝置包含：重建一全息干擾條紋影像之一光調製器，一第一面板驅動電路，用以掃描一第一顯示面板且將全息干擾條紋影像之資料寫入至第一顯示面板，一第一定時控制器，用以控制第一面板驅動電路之一作業定時，一第二面板驅動電路，用以掃描一第二顯示面板且將全息干擾條紋影像之資料寫入至第二顯示面板，一第二定時控制器，用以控制第二面板驅動電路之一作業定時，以及一面板同步電路，用以將自第一及第二面板定時器之一個接收的一極性控制訊號同時傳輸至第一及第二面板驅動電路。
    公开号:TW201317961A
    申请号:TW101118830
    申请日:2012-05-25
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Woo-Young Choe；Seung-Ho Baek；Ju-Seong Park；Joo-Ah Kim
    申请人:Lg Display Co Ltd；
    IPC主号:G03H1-00
    专利说明:
    數位全息影像重建裝置及其同步控制方法
    本發明係關於一種數位全息影像重建裝置，係使用一數位全息影像能夠重建一三維(3D)影像，以及此數位全息重建裝置之同步控制方法。
    最近，對三維(3D)影像以及影像重建技術之研究正在積極進行。三維(3D)影像媒體係為提供高層次視覺資訊的新概念的真實影像媒體，並且因此期望引領下一代的影像顯示設備。現存的二維(2D)成像系統提供一平面影像。另一方面，三維(3D)成像系統可稱為一最終的影像顯示技術，因為它們對觀察者呈現出一目標的真實影像資訊。
    作為重建三維(3D)影像的方法，已經研究與開發了一立體觀測方法、一全息方法、一完整成像方法等。在這些方法中，全息方法使用雷射通過重建的一全息影像重建三維(3D)影像，因此不需要眼鏡能夠實現三維(3D)影像。
    全息方法記錄透過疊加自一物體反射的光線(即，物體波)與具有干擾的光線(即，干擾波)獲得之一干擾訊號，並且重建此干擾訊號。使用高相干性的一雷射光束擊中一物體散射的物體波，遇到在與物件波不同的方向入射的干擾波，由此形成干涉條紋。這些干涉條紋記錄於一攝影膠片上稱作一全息攝影。干涉條紋透過當物體波與干擾波相遇時產生的干擾形成，並且此物體的幅度資訊與相位資訊記錄於這些干擾條紋上。干擾條紋包含光波的強度資訊以及相位資訊。強度資訊記錄為干擾條紋的干擾條紋圖案之間的對比，相位資訊記錄干擾條紋圖案之間的一距離。全息方法在干擾條紋上照射一參考光束，並且重建全息圖上記錄的干擾條紋作為三維(3D)影像。
    使用不同的方法開發使用一計算機儲存、傳輸、以及影像處理計算機輸出全息圖(Computer generated hologram,CGH)。也已經開發出用於顯示一運動影像以及靜止影像的計算輸出全息圖之系統。
    計算輸出全息圖系統可使用計算機計算干擾條紋，並且可產生一全息干擾條紋影像。計算輸出全息系統將此全息干擾條紋影像之資料傳輸至一空間光調製器(spatial light modulator,SLM)。當參考光束照射至空間光調製器(SLM)上時，顯示於空間光調製器(SLM)上的全息干擾條紋圖案重建為三維(3D)影像。空間光調製器(SLM)可實現為一液晶顯示面板。空間光調製器(SLM)面板之一畫素尺寸不得不減小，以及空間光調製器(SLM)之一螢幕面板不得不增大，以便提高三維(3D)影像的品質。然而，因為畫素尺寸的減少具有一技術上的限制，因此複數個液晶顯示面板可在同一平面上彼此相連接且可單獨驅動，以便增加螢幕之尺寸。
    當這些液晶顯示面板在同一平面上彼此相連接時，提供至獨立驅動的液晶顯示面板的同一行線的資料電壓之極性可不同步。也就是說，這些液晶顯示面板的同一行線上的資料電壓之極性可彼此不相同。當液晶顯示面板的同一行線上的資料電壓之極性相反時，計算機輸出全息系統不利地影響三維(3D)影像之品質。例如，一三維(3D)全息重建影像可上下反向。
    因此，鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種數位全息影像重建裝置及其同步控制方法，其透過同步寫入至顯示面板的相同行線的資料電壓之極性能夠提高三維(3D)影像之品質。
    在本發明之一方面中，一種數位全息影像重建裝置包含：一光調製器，包含在一平面上彼此相連接的複數個顯示面板，此光調製器重建一全息干擾條紋影像，一第一面板驅動電路，用以掃描一第一顯示面板且將全息干擾條紋影像之資料寫入至第一顯示面板，一第一定時控制器，用以控制第一面板驅動電路之一作業定時，一第二面板驅動電路，用以掃描一第二顯示面板且將全息干擾條紋影像之資料寫入至第二顯示面板，一第二定時控制器，用以控制第二面板驅動電路之一作業定時，以及一面板同步電路，用以將自第一及第二面板定時器之一個接收的一極性控制訊號同時傳輸至第一及第二面板驅動電路。
    在本發明之另一方面中，一種數位全息影像重建裝置之同步控制方法，其中此數位全息影像重建裝置包含一光調製器，此光調製器包含在一平面上彼此相連接的複數個顯示面板且重建一全息干擾條紋影像，一第一面板驅動電路，用以掃描一第一顯示面板且將全息干擾條紋影像之資料寫入至第一顯示面板，一第一定時控制器，用以控制第一面板驅動電路之一作業定時，一第二面板驅動電路，用以掃描一第二顯示面板且將全息干擾條紋影像之資料寫入至第二顯示面板，以及一第二定時控制器，用以控制第二面板驅動電路之一作業定時，此種數位全息影像重建裝置之同步控制方法包含：自第一定時控制器產生一第一極性控制訊號，自第二定時控制器產生一第二極性控制訊號，以及將第一及第二極性控制訊號之一同時傳送至第一及第二面板驅動電路。
    以下將結合所附之圖式部份詳細地描述本發明之實施例。無論哪裡，遍及圖式中使用的相同標號表示相同或類似之元件。值得注意的是，如果確定本領域之內容能夠誤導本發明之實施例時，將省去對本領域內容之詳細說明。
    如「第1圖」所示，根據本發明一實施例之數位全息影像重建裝置包含：複數個空間光調製器(SLM)面板(第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2)；一面板驅動電路，用於將全息干擾條紋之資料些如至第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2；複數個定時控制器(第一及第二定時控制器200及300)；以及一面板同步電路100。
    「第1圖」表示出空間光調製器(SLM)實現為第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2。本發明之實施例並不限於此。舉例而言，如「第7圖」及「第8圖」所示，空間光調製器(SLM)可實現為透過彼此相連接的四個空間光調製器(SLM)面板(第一至第四空間光調製器(SLM)面板PNL1至PNL4)的一多面板。換句話而言，空間光調製器(SLM)可實現為包含N個空間光調製器(SLM)面板的一多面板，其中N為等於或大於2的正整數。
    第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的每一個可實現為一具有兩個基板之間的一液晶層的液晶顯示面板。第一空間光調製器(SLM)面板PNL1包含：向其供給一資料電壓的複數個資料線D11至D1n；與資料線D11至D1n相交叉且接收一閘極脈波(或一掃描脈波)的複數個閘極線G11至G1m；以及複數個畫素，排列為透過資料線D11至D1n與閘極線G11至G1m相交叉的結構定義的一矩陣形式，其中n及m係為一正整數。第二空間光調製器(SLM)面板PNL2包含：向其供給一資料電壓的複數個資料線D21至D2n；與資料線D21至D2n相交叉且接收一閘極脈波(或一掃描脈波)的複數個閘極線G21至G2m；以及複數個畫素，排列為透過資料線D21至D2n與閘極線G21至G2m相交叉的結構定義的一矩陣形式。資料線D11至D1n與D21至D2n沿著一X軸方向形成，並且閘極線G11至G1m與G21到G2m沿著與X軸方向相垂直的Y軸方向形成。
    面板驅動電路包含一第一面板驅動電路以及一第二面板驅動電路，第一面板驅動電路用於將全息干擾條紋寫入至第一空間光調製器(SLM)面板PNL1，第二面板驅動電路用於將全息干擾條紋寫入至第二空間光調製器(SLM)面板PNL2。第一面板驅動電路包含一第一資料驅動電路201及一第一閘極驅動電路202。第二面板驅動電路包含一第二資料驅動電路301及一第二閘極驅動電路302。
    第一資料驅動電路201將自第一定時控制器200接收到的數位資料(即，全息干擾條紋資料)轉換為正及負類比γ(gamma)補償電壓且生成該資料電壓。第一資料驅動電路201將資料電壓供給至資料線D11至D1n。第一資料驅動電路201響應於自面板同步電路100接收到的一極性控制訊號POL1’(請參閱「第4圖」)轉化該資料電壓之極性。第一閘極驅動電路202在第一定時控制器200或面板同步電路100的控制下，順次將閘極脈波供給至閘極線G11至G1m，以使得閘極脈波與供給至資料線D11至D1n的資料電壓同步。閘極脈波自靠近第一空間光調製器(SLM)面板PNL1與第二空間光調製器(SLM)面板PNL2之間一邊界的第一空間光調製器(SLM)面板PNL1的一個邊緣移動至第一空間光調製器(SLM)面板PNL1的另一邊緣。該掃描方向之效果將會在稍後描述。
    第二資料驅動電路301將自第二定時控制器300接收到的數位資料(即，全息干擾條紋資料)轉換為正及負類比γ(gamma)補償電壓且生成該資料電壓。第二資料驅動電路301將資料電壓供給至資料線D21至D2n。第二資料驅動電路301響應於自面板同步電路100接收到的一極性控制訊號POL2’(請參閱「第4圖」)轉化該資料電壓之極性。第二閘極驅動電路302在第二定時控制器300或面板同步電路100的控制下，順次將閘極脈波供給至閘極線G21至G2m，以使得閘極脈波與供給至資料線D21至D2n的資料電壓同步。閘極脈波自靠近第一空間光調製器(SLM)面板PNL1與第二空間光調製器(SLM)面板PNL2之間一邊界的第二空間光調製器(SLM)面板PNL2的一個邊緣移動至第二空間光調製器(SLM)面板PNL2的另一邊緣。該掃描方向之效果將會在稍後描述。
    定時控制器包含用於控制第一面板驅動電路之作業定時的第一定時控制器200，以及用於控制第二面板驅動電路之作業定時的第二定時控制器300。
    第一定時控制器200與第一資料驅動電路201以及第一閘極驅動電路202相連接。第一定時控制器200將數位資料傳輸至第一資料驅動電路201且控制第一資料驅動電路201及第一閘極驅動電路202的作業定時。更特別地，第一定時控制器200通過一資料介面，將自一主系統400接收到的全息干擾條紋影像的數位資料傳輸至第一資料驅動電路201。這個資料介面可為一微型低電壓差動訊號(low voltage differential signaling,LVDS)介面。第一定時控制器200自主系統400接收定時訊號，例如一垂直同步訊號Vsync、一水行同步訊號Hsync、一資料使能訊號DE、一主時脈CLK。第一定時控制器200計算自主系統400接收到的定時訊號，並且產生用於控制第一資料驅動電路201及第一閘極驅動電路202的作業定時的第一定時控制訊號。第一定時控制訊號的波形資訊儲存於一第一電子可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)203中。
    第一定時控制訊號包含一第一閘極定時控制訊號以及一第一資料定時控制訊號，第一閘極定時控制訊號用於控制第一閘極驅動電路202之作業定時，第一資料定時控制訊號用於控制第一資料驅動電路201之作業定時以及該資料電壓之極性。第一閘極定時控制訊號包含一第一閘極起始脈波GSP、第一閘極移位時脈GSC、一第一閘極輸出使能GOE、一第一移位方向訊號DIR等。第一閘極起始脈波GSP產生於每一圖框週期的開始時間點，並且控制第一閘極驅動電路202的一第一輸出定時。第一閘極移位時脈GSC係為定義第一閘極起始脈波GSP之一移位定時的時脈。第一閘極輸出使能GOE控制自第一閘極驅動電路202輸出每一閘極脈波之一寬度及一輸出定時。第一移位方向訊號DIR在一正向或一反向上控制第一閘極驅動電路202的閘極脈波之一移位方向。
    第一資料定時控制訊號包含一第一源極起始脈波SSP、一第一源極採樣時脈SSC、一第一極性控制訊號POL1、一第一源極輸出使能SOE等。第一源極起始脈波SSP控制第一資料驅動電路201的一資料採樣其始定時。第一源極採樣時脈SSC係為定義一資料採樣移位定時的時脈。第一極性控制訊號POL1控制自第一資料驅動電路201輸出的資料電壓之極性以及該電路電壓之極性的轉化定時。第一源極輸出使能SOE控制第一資料驅動電路201的該資料電壓之一輸出定時以及一充電分享定時。
    第二定時控制器300連接至第二資料驅動電路301以及第二閘極驅動電路302。第二定時控制器300將該數位資料傳送至第二資料驅動電路301，並且控制第二資料驅動電路301及第二閘極驅動電路302的作業定時。更特別地，第二定時控制器300通過資料介面將自主系統400接收到的全息干擾條紋影像之數位資料傳送至第二資料驅動電路301。該資料介面可為該微型低電壓差動訊號(LVDS)介面。第二定時控制器300自主系統400接收定時訊號，例如垂直同步訊號Vsync、平行同步訊號Hsync、資料使能DE、以及主時脈CLK。第二定時控制器300計算自主系統400接收到定時訊號，並且產生用於控制第二資料驅動電路301以及第二閘極驅動電路302之作業定時的第二定時控制訊號。第二定時控制訊號的波形資訊儲存於一第二電子可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)303中。
    第二定時控制訊號包含一第二閘極定時控制訊號以及一第二資料定時控制訊號，第二閘極定時控制訊號用於控制第二閘極驅動電路302之作業定時，第二資料定時控制訊號用於控制第二資料驅動電路301之作業定時以及該資料電壓之極性。第二閘極定時控制訊號包含一第二閘極起始脈波GSP、第二閘極移位時脈GSC、一第二閘極輸出使能GOE、一第二移位方向訊號DIR等。第二閘極起始脈波GSP產生於每一圖框週期的開始時間點，並且控制第二閘極驅動電路302的一第一輸出定時。第二閘極移位時脈GSC係為定義第二閘極起始脈波GSP之一移位定時的時脈。第二閘極輸出使能GOE控制自第二閘極驅動電路302輸出每一閘極脈波之一寬度及一輸出定時。第二移位方向訊號DIR在一正向或一反向上控制第二閘極驅動電路302的閘極脈波之一移位方向。
    第二資料定時控制訊號包含一第二源極起始脈波SSP、一第二源極採樣時脈SSC、一第二極性控制訊號POL2、一第二源極輸出使能SOE等。第二源極起始脈波SSP控制第二資料驅動電路301的一資料採樣其始定時。第二源極採樣時脈SSC係為定義一資料採樣移位定時的時脈。第二極性控制訊號POL2控制自第二資料驅動電路301輸出的資料電壓之極性以及該電路電壓之極性的轉化定時。第二源極輸出使能SOE控制第二資料驅動電路301的該資料電壓之一輸出定時以及一充電分享定時。
    如果第一及第二定時控制器200及300與第一及第二資料驅動電路201及301之間的資料介面係為微型低電壓差動訊號(LVDS)介面，則可忽略源極起始脈波SSP與源極採樣時脈SSC。
    即使第一及第二定時控制器200及300同時自主系統400接收定時訊號，由於第一及第二定時控制器200及300的延遲時間的偏差，自第一及第二定時控制器200及300輸出的定時控制訊號可彼此不同步。舉例而言，由於第一及第二定時控制器200及300的延遲時間之間的偏差，可產生第一極性控制訊號POL1與第二極性控制訊號POL2之間的一相位差。結果，當第一極性控制訊號POL1位於高邏輯電平時，第二極性控制訊號POL2可位於一低邏輯電平。此種情況下，寫入至第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的同一行線的資料電壓之極性彼此不相同。舉例而言，如「第2圖」所示，當寫入至第一空間光調製器(SLM)面板PNL1之第一行線的資料電壓之極性為正極以及寫入至第二空間光調製器(SLM)面板PNL2的第一行線的資料電壓之極性為負極時，重建的全息干擾條紋之相位資訊失真。
    為了解決第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2之間的非同步問題，本發明之實施例可以通過在第一及第二定時控制器200及300與面板同步電路100之間的I2C通訊，將第一及第二定時控制器200及300的任意一個設置為一主元件，並且將另一控制器設置為一從元件。作為主元件的第一定時控制器200或第二定時控制器300(以下，稱作「主定時控制器」)產生第一及第二極性控制訊號POL1或POL2，並且將第一及第二極性控制訊號POL1或POL2傳送至面板同步電路100。另一方面，作為從元件的第一定時控制器200或第二定時控制器300(以下，稱作「從定時控制器」)不輸出第一及第二極性控制訊號POL2或POL1。主定時控制器(第一定時控制器200或第二定時控制器300)產生資料定時控制訊號以及閘極定時控制訊號，並且將資料定時控制訊號及閘極定時控制訊號傳送至面板同步電路100。另一方面，從定時控制器(第二定時控制器300或第一定時控制器200)不產生資料定時控制訊號與/或閘定時控制訊號。因此，主定時控制器(第一定時控制器200或第二定時控制器300)必須包含一產生定時控制訊號的電路，但是從定時控制器(第二定時控制器300或第一定時控制器200)可省去產生定時控制訊號的至少一部份電路。
    面板同步電路100基於自主定時控制器(第一定時控制器200或第二定時控制器300)接收的第一及第二極性控制訊號POL1或POL2，同時地控制所有空間光調製器(SLM)面板(第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2)的資料電壓之極性。因此，即使透過第一及第二定時控制器200或300產生的第一及第二極性控制訊號POL1及POL2彼此不同步，面板同步電路100可根據第一及第二極性控制訊號POL1及POL2之一個，控制第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的資料電壓之極性。因此，如「第3圖」所示，寫入至第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的同一行線的資料電壓之極性可彼此同步。面板同步電路100可實現為一複雜可程式化邏輯元件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)或一現場可程式化閘陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)。
    主系統400可為各種資訊設備或家用電器，例如一個導航系統、一置頂盒、一DVD播放器、一藍光播放器、一電腦、一家庭影院系統、一廣播接收器、以及一電話系統。主系統400包含具有一晶片系統(Soc)，晶片系統(Soc)包含一分頻器且將來自一視訊源的全息干擾條紋影像數位資料轉化為適合在空間光調製器(SLM)面板上顯示的格式。主系統400通過一介面，例如一低電壓差動訊號(LVDS)介面以及一最小化遷躍差動訊號(Transition Minimized Differential Signaling,TMDS)介面，將全息干擾條紋影像的數位資料以及與全息干擾條紋影像數位訊號同步的定時控制資訊傳送至第一及第二定時控制器200及300。
    「第4圖」係為用於同步第一及第二極性控制訊號POL1或POL2的面板同步電路100之一部份之示意圖。
    如「第4圖」所示，面板同步電路100可以接收第一及第二極性控制訊號POL1及POL2之一，並且可通過平行線路51及52將接收到的第一及第二極性控制訊號POL1或POL2傳送至第一及第二資料驅動電路201及301。供給至第一及第二資料驅動電路201及301的每一極性控制訊號POL1’及POL2’的相位可透過與平行線51及52相連接的反相器52a反相。
    當第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的掃描方向相同時(即，當第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的閘極脈波移位方向相同時)，全息干擾條紋的重要資訊可失真。舉例而言，如「第5A圖」及「第5B圖」所示，第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1和PNL2在一水平方向或一垂直方向上，定位於左及右與上及下且在同一平面上彼此相連接。此種情況下，如果第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2在同一方向上被掃描，則位於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1與PNL2之間的邊界20的畫素可相比較於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2之一個的其他畫素更晚被掃描。即，響應延遲時間對於較晚掃描的畫素不充分。因為存在於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1與PNL2之間的邊界20的畫素更晚被晚被掃描，因此存在於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1與PNL2之間的邊界20上的畫素不能夠正確地重建全息干擾條紋。近一步而言，一三維(3D)影像的重要資訊集中於全息干擾條紋圖案中間部份。結果，當第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的掃描方向與「第5A圖」及「第5B圖」相同時，由於全息干擾條紋圖案的中間部份的一影像失真，因此使得重建的三維(3D)影像的大部份資訊可忽略或失真。
    為了解決全息干擾條紋圖案之中間部份的影像失真問題，如「第1圖」以及「第6圖」至「第8圖」所示，本發明之實施例使得第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的掃描方向為相反的方向，並且自位於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1與PNL2之間之邊界的畫素開始掃描。為此，本發明之實施例同步用於控制第一及第二閘極驅動電路202及302的作業定時的閘極定時控制訊號，並且反轉用於控制閘極脈波之移位方向的第一第二移位方向訊號DIR。
    在「第7圖」中所示之實例中，第一空間光調製器(SLM)面板PNL1之閘極脈波在該反方向上移位，並且第二空間光調製器(SLM)面板PNL2之閘極脈波在該正方向上移位。此種情況下，第一閘極驅動電路202在每一圖框週期內(請參閱「第1圖」)按照一反向順序(例如，自第m個閘極線G1m至第一個閘極線G11)順次將閘極脈波供給至閘極線G11至G1m。另一方面，第二閘極驅動電路302在每一圖框週期內(請參閱「第1圖」)按照一正向順序(例如，自第一個閘極線G21至第m個閘極線G2m)順次將閘極脈波供給至閘極線G21至G2m。為此，第一移位方向訊號DIR在高邏輯電平下產生，第二移位方向訊號DIR在低邏輯電平下產生。因此，用於控制第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2之掃描方向的第一及第二移位方向訊號DIR必需具有相反的邏輯電平，以使得第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的掃描方向彼此不相同。
    「第9圖」係為用於同步移位方向訊號DIR的面板同步電路100之一部份之示意圖。
    如「第9圖」所示，面板同步電路100可接收第一及第二移位方向訊號DIR1及DIR2之一個，並且通過平行線53及54將接收的移位方向訊號DIR1或DIR2傳送至第一及第二閘極驅動電路202及302。面板同步電路100可同步輸入至第一及第二閘極驅動電路202及302的第一及第二移位方向訊號DIR1’及DIR2’。一反相器53a或54a可連接至平行線53及54之一個，並且反相器53a或54a供給有第一及第二移位方向訊號DIR1’及DIR2’，以使得第一及第二移位方向訊號DIR1’及DIR2’具有相反的邏輯電平。
    一傳輸型液晶顯示裝置使用一來自背光單元BLU的光線重建一影像。如果第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2的每一個實現為一傳輸型液晶顯示面板，則來自背光單元BLU的光線必需照射於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2上，以便重建該三維(3D)影像。背光單元BLU可實現為產生一雷射光束的雷射光源LS(請參閱「第11圖」及「第12圖」)。為了提高在第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2上重建的全息干擾條紋影像之品質，在資料寫入至所有的畫素之後，較佳但非必需地，在所有畫素的響應延遲時間過後，光線照射於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2上。為此，如「第10圖」所示，本發明之實施例在掃描第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL2及PNL2的圖框週期之間的一垂直空白VB週期，將光線照射於第一及第二空間光調製器(SLM)面板PNL1及PNL2上。在垂直空白週期VB期間，這些畫素在不更新新資料的情況下，保持於在前一圖框週期期間這些畫素已經充電至的一資料電壓。在「第10圖」中，「1FR」表示一圖框週期。
    「第11圖」及「第12圖」係為表示一計算機產生的全息系統之實現方法實例之示意圖。
    如「第11圖」及「第12圖」所示，一計算機COM產生包含三維(3D)影像資訊之全息干擾條紋影像。該全息干擾條紋影像之資料傳輸至具有上述機構的間光調製器(SLM)面板SLM。空間光調製器(SLM)面板SLM重建該全息干擾條紋影像。雷射光源LS(請參閱「第10圖」)在垂直空白週期VB期間，將一參考光束2(12)照射至該空間光調製器(SLM)面板SLM上。雷射光源LS發射出的參考光束2通過一光束擴展器4及一準直透鏡6(14)均勻地照射於每一空間光調製器(SLM)面板SLM的全部顯示表面上。一觀察者OBS不需要眼鏡，僅使用他或她的眼睛可感覺一虛擬三維(3D)影像OBJ(VOBJ)，該虛擬三維(3D)影像OBJ(VOBJ)係通過全息干擾條紋被衍射及重建。在「第12圖」中，‘ROBJ’表示透過穿過空間光調製器(SLM)面板SLM的第0級衍射光重建的三維(3D)影像，該三維(3D)影像ROBJ不透過觀察者所看到。
    如上所述，本發明之實施例將自複數個定時控制器的一個接收到的極性控制訊號同時傳輸到複數個面板驅動電路，由此同步寫入至顯示面板的相同行線的資料電壓之極性。結果，本發明之實施例可提高通過全息干擾條紋圖案重建的三維(3D)影像之品質。
    而且，本發明之實施例將顯示面板掃描方向控制為彼此不相同，並且自圍繞顯示面板之間的邊界的畫素開始掃描。因此，本發明之實施例可以防止或減少集中了三維(3D)影像重要資訊的全息干擾條紋圖案之中間部份的影像之丟失或失真。
    此外，本發明之實施例在全息干擾條紋影像之資料寫入至顯示面板的所有畫素之後，將該雷射光束照射至這些顯示面板上。因此，可進一步提高三維(3D)影像之品質。
    雖然本發明之實施例以示例性之實施例揭露如上，然而本領域之技術人員應當意識到在不脫離本發明所附之申請專利範圍所揭示之本發明之精神和範圍的情況下，所作之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。特別是可在本說明書、圖式部份及所附之申請專利範圍中進行構成部份與/或組合方式的不同變化及修改。除了構成部份與/或組合方式的變化及修改外，本領域之技術人員也應當意識到構成部份與/或組合方式的交替使用。
    2‧‧‧參考光束
    4‧‧‧光束擴展器
    6‧‧‧準直透鏡
    12‧‧‧參考光束
    14‧‧‧準直透鏡
    20‧‧‧邊界
    51‧‧‧平行線
    52‧‧‧平行線
    52a‧‧‧反相器
    53‧‧‧平行線
    53a‧‧‧反相器
    54‧‧‧平行線
    54a‧‧‧反相器
    100‧‧‧面板同步電路
    200‧‧‧第一定時控制器
    201‧‧‧第一資料驅動電路
    202‧‧‧第一閘極驅動電路
    203‧‧‧第一電子可抹除可程式化唯讀記憶體
    300‧‧‧第二定時控制器
    301‧‧‧第二資料驅動電路
    302‧‧‧第二閘極驅動電路
    303‧‧‧第二電子可抹除可程式化唯讀記憶體
    400‧‧‧主系統
    SLM‧‧‧空間光調製器面板
    PNL1‧‧‧第一空間光調製器(SLM)面板
    PNL2‧‧‧第二空間光調製器(SLM)面板
    PNL3‧‧‧第三空間光調製器(SLM)面板
    PNL4‧‧‧第四空間光調製器(SLM)面板
    D11至D1n‧‧‧資料線
    G11至G1m‧‧‧閘極線
    D21至D2n‧‧‧資料線
    G21至G2m‧‧‧閘極線
    POL1’‧‧‧極性控制訊號
    POL2’‧‧‧極性控制訊號
    Vsync‧‧‧垂直同步訊號
    POL1‧‧‧第一極性控制訊號
    POL2‧‧‧第二極性控制訊號
    DIR1或DIR2‧‧‧移位方向訊號
    DIR1’‧‧‧第一移位方向訊號
    DIR2’‧‧‧第二移位方向訊號
    BLU‧‧‧背光單元
    LS‧‧‧雷射光源
    VB‧‧‧垂直空白週期
    COM‧‧‧計算機
    OBS‧‧‧觀察者
    OBJ、VOBJ‧‧‧虛擬三維(3D)影像
    ROBJ‧‧‧第0級衍射光重建的三維(3D)影像
    第1圖係為本發明一實施例之一數位全息影像重建裝置之方塊圖；第2圖係為表示寫入至空間光調製器(SLM)面板的相同線之資料電壓之極性不同步的一實例之示意圖；第3圖係為表示寫入至空間光調製器(SLM)面板的相同線之資料電壓之極性同步的一實例之示意圖；第4圖係為用於同步極性控制訊號的一面板同步電路之一部份之示意圖；第5A圖及第5B圖係為空間光調製器(SLM)面板之掃描方向為相同的一實例之示意圖；第6圖至第8圖係為空間光調製器(SLM)面板之掃描方向彼此不相同的一實例之示意圖；第9圖係為用於同步移位方向訊號的一面板同步電路之一部份之示意圖；第10圖係為在一垂直空白週期期間光線照射於空間光調製器(SLM)面板上的一背光驅動方法之波形圖；以及第11圖及第12圖係為一計算機產生的全息系統之實例之示意圖。
    100‧‧‧面板同步電路
    200‧‧‧第一定時控制器
    201‧‧‧第一資料驅動電路
    202‧‧‧第一閘極驅動電路
    203‧‧‧第一電子可抹除可程式化唯讀記憶體
    300‧‧‧第二定時控制器
    301‧‧‧第二資料驅動電路
    302‧‧‧第二閘極驅動電路
    303‧‧‧第二電子可抹除可程式化唯讀記憶體
    400‧‧‧主系統
    SLM‧‧‧空間光調製器面板
    PNL1‧‧‧第一空間光調製器(SLM)面板
    PNL2‧‧‧第二空間光調製器(SLM)面板
    D11至D1n‧‧‧資料線
    G11至G1m‧‧‧閘極線
    D21至D2n‧‧‧資料線
    G21至G2m‧‧‧閘極線
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] 一種數位全息影像重建裝置，係包含：一光調製器，係包含在一平面上彼此相連接的複數個顯示面板，該光調製器重建一全息干擾條紋影像；一第一面板驅動電路，係配設為掃描一第一顯示面板且將該全息干擾條紋影像之資料寫入至該第一顯示面板；一第一定時控制器，係配設為控制該第一面板驅動電路之一作業定時；一第二面板驅動電路，係配設為掃描一第二顯示面板且將該全息干擾條紋影像之資料寫入至該第二顯示面板；一第二定時控制器，係配設為控制該第二面板驅動電路之一作業定時；以及一面板同步電路，係配設為將自該第一定時控制器及該第二面板定時器之一個接收的一極性控制訊號同時傳輸至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路。
    [2] 如請求項第1項所述之數位全息影像重建裝置，其中該面板同步電路包含一平行線，該平行線將自該第一定時控制器及該第二面板定時器之一個接收的該極性控制訊號同時傳輸至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路。
    [3] 如請求項第2項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一面板驅動電路包含：一第一資料驅動電路，係配設為將自該第一定時控制器接收到的一第一全息干擾條紋之資料轉換為正及負類比γ(gamma)補償電壓，生成一第一資料電壓，將該第一資料電壓供給至該第一顯示面板之複數個資料線，以及響應於自該面板同步電路接收到的該極性控制訊號反相該第一資料電壓之一極性；以及一第一閘極驅動電路，係配設為將一第一閘極脈波順次供給至該第一顯示面板之複數個閘極線，以使得該第一閘極脈波與供給至該第一顯示面板的該等資料線的該第一資料電壓同步，其中該第二面板驅動電路包含：一第二資料驅動電路，係配設為將自該第二定時控制器接收到的一第二全息干擾條紋之資料轉換為該正及負類比γ(gamma)補償電壓，生成一第二資料電壓，將該第二資料電壓供給至該第二顯示面板之複數個資料線，以及響應於自該面板同步電路接收到的該極性控制訊號反相該第二資料電壓之一極性；以及一第二閘極驅動電路，係配設為將一第二閘極脈波順次供給至該第二顯示面板之複數個閘極線，以使得該第二閘極脈波與供給至該第二顯示面板的該等資料線的該第二資料電壓同步。
    [4] 如請求項第3項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一閘極驅動電路響應於自該第一定時控制器接收的一第一移位方向訊號，在一第一方向上移位供給至該第一顯示面板的該等閘極線之該第一閘極脈波，其中該第二閘極驅動電路響應於自該第二定時控制器接收的一第二移位方向訊號，在與該第一方向相反方向的一第二方向上移位供給至該第二顯示面板的該等閘極線之該第二閘極脈波，其中該第一閘極脈波自靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的一邊界的該第一顯示面板之一個邊緣移位至該第一顯示面板之該另一個邊緣，其中該第二閘極脈波自靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界的該第二顯示面板之一個邊緣移位至該第二顯示面板之該另一個邊緣，其中該第一顯示面板之該一個邊緣與該第二顯示面板之該一個邊緣靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界，其中該第一顯示面板之該另一個邊緣與該第二顯示面板之該另一個邊緣遠離該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界。
    [5] 如請求項第1項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一顯示面板之一掃描方向與該第二顯示面板之一掃描方向彼此不相同，其中第一顯示面板之一掃描方向與該第二顯示面板之一掃描方向中的每一個自圍繞該第一顯示面板與該第二顯示面板之間定位的畫素開始。
    [6] 如請求項第5項所述之數位全息影像重建裝置，其中該面板同步電路將自該第一定時控制及該第二定時控制器之一個接收的一移位方向訊號通過一平行線同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路，其中該面板同步電路通過與該平行線相連接之一反相器，反相傳送至該第一面板驅動電路的該移位方向訊號及傳送至該第二面板驅動電路的該移位方向訊號，其中該第一面板驅動電路沿著透過通過該平行線輸入的該移位方向訊號控制的一掃描方向，順次移位作用於該第一顯示面板之該等閘極線的一閘極脈波，其中該第二面板驅動電路沿著透過通過該平行線輸入的該移位方向訊號控制的一掃描方向，順次移位作用於該第二顯示面板之該等閘極線的一閘極脈波。
    [7] 如請求項第6項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一面板驅動電路包含：一第一資料驅動電路，係配設為將自該第一定時控制器接收到的一第一全息干擾條紋之資料轉換為正及負類比γ(gamma)補償電壓，生成一第一資料電壓，將該第一資料電壓供給至該第一顯示面板之複數個資料線，以及響應於自該面板同步電路接收到的該極性控制訊號反相該第一資料電壓之一極性；以及一第一閘極驅動電路，係配設為將一第一閘極脈波順次供給至該第一顯示面板之複數個閘極線，以使得該第一閘極脈波與供給至該第一顯示面板的該等資料線的該第一資料電壓同步，其中該第二面板驅動電路包含：一第二資料驅動電路，係配設為將自該第二定時控制器接收到的一第二全息干擾條紋之資料轉換為該正及負類比γ(gamma)補償電壓，生成一第二資料電壓，將該第二資料電壓供給至該第二顯示面板之複數個資料線，以及響應於自該面板同步電路接收到的該極性控制訊號反相該第二資料電壓之一極性；以及一第二閘極驅動電路，係配設為將一第二閘極脈波順次供給至該第二顯示面板之複數個閘極線，以使得該第二閘極脈波與供給至該第二顯示面板的該等資料線的該第二資料電壓同步。。
    [8] 如請求項第7項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一閘極驅動電路響應於自該面板同步電路接收的該移位方向訊號，在一第一方向上移位供給至該第一顯示面板的該等閘極線之該第一閘極脈波，其中該第二閘極驅動電路響應於自該面板同步電路接收的該移位方向訊號，在與該第一方向相對方向的一第二方向上移位供給至該第二顯示面板的該等閘極線之該第二閘極脈波，其中該第一閘極脈波自靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的一邊界的該第一顯示面板之一個邊緣移位至該第一顯示面板之該另一個邊緣，其中該第二閘極脈波自靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界的該第一顯示面板之一個邊緣移位至該第二顯示面板之該另一個邊緣，其中該第一顯示面板之該一個邊緣與該第二顯示面板之該一個邊緣靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界，其中該第一顯示面板之該另一個邊緣與該第二顯示面板之該另一個邊緣遠離該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界。
    [9] 如請求項第1項所述之數位全息影像重建裝置，其中該面板同步電路包含：一第一平行線，係配設為將自該第一定時控制器及該第二定時控制器之一接收的該極性控制訊號同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路；一第二平行線，係配設為將自該第一定時控制器及該第二定時控制器之一接收的一移位方向訊號同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路；以及一反相器，係配設為反相傳送至該第一面板驅動電路的該移位方向訊號及傳送至該第二面板驅動電路的該移位方向訊號之一，該反相器與該第二平行線相連接。
    [10] 如請求項第9項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一面板驅動電路包含：一第一資料驅動電路，係配設為將自該第一定時控制器接收到的一第一全息干擾條紋之資料轉換為正及負類比γ(gamma)補償電壓，生成一第一資料電壓，將該第一資料電壓供給至該第一顯示面板之複數個資料線，以及響應於自該面板同步電路接收到的該極性控制訊號反相該第一資料電壓之一極性；以及一第一閘極驅動電路，係配設為將一第一閘極脈波順次供給至該第一顯示面板之複數個閘極線，以使得該第一閘極脈波與供給至該第一顯示面板的該等資料線的該第一資料電壓同步，其中該第二面板驅動電路包含：一第二資料驅動電路，係配設為將自該第二定時控制器接收到的一第二全息干擾條紋之資料轉換為該正及負類比γ(gamma)補償電壓，生成一第二資料電壓，將該第二資料電壓供給至該第二顯示面板之複數個資料線，以及響應於自該面板同步電路接收到的該極性控制訊號反相該第二資料電壓之一極性；以及一第二閘極驅動電路，係配設為將一第二閘極脈波順次供給至該第二顯示面板之複數個閘極線，以使得該第二閘極脈波與供給至該第二顯示面板的該等資料線的該第二資料電壓同步。
    [11] 如請求項第10項所述之數位全息影像重建裝置，其中該第一閘極驅動電路響應於自該面板同步電路接收的該移位方向訊號，在一第一方向上移位供給至該第一顯示面板的該等閘極線之該第一閘極脈波，其中該第二閘極驅動電路響應於自該面板同步電路接收的該移位方向訊號，在與該第一方向相對方向的一第二方向上移位供給至該第二顯示面板的該等閘極線之該第二閘極脈波，其中該第一閘極脈波自靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的一邊界的該第一顯示面板之一個邊緣移位至該第一顯示面板之該另一個邊緣，其中該第二閘極脈波自靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界的該第一顯示面板之一個邊緣移位至該第二顯示面板之該另一個邊緣，其中該第一顯示面板之該一個邊緣與該第二顯示面板之該一個邊緣靠近於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界，其中該第一顯示面板之該另一個邊緣與該第二顯示面板之該另一個邊緣遠離該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的該邊界。
    [12] 如請求項第1項所述之數位全息影像重建裝置，更包含一光源，該光源配設為僅在一垂直空白週期期間將光線照射於該光調製器上。
    [13] 一種數位全息影像重建裝置之同步控制方法，其中該數位全息影像重建裝置包含一光調製器，該光調製器包含在一平面上彼此相連接的複數個顯示面板且重建一全息干擾條紋影像，一第一面板驅動電路，用以掃描一第一顯示面板且將該全息干擾條紋影像之資料寫入至該第一顯示面板，一第一定時控制器，用以控制該第一面板驅動電路之一作業定時，一第二面板驅動電路，用以掃描一第二顯示面板且將該全息干擾條紋影像之資料寫入至該第二顯示面板，以及一第二定時控制器，用以控制該第二面板驅動電路之一作業定時，該數位全息影像重建裝置之同步控制方法包含：自該第一定時控制器產生一第一極性控制訊號；自該第二定時控制器產生一第二極性控制訊號；以及將該第一極性控制訊號與該第二極性控制訊號之一同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路。
    [14] 如請求項第13項所述之數位全息影像重建裝置之同步控制方法，其中將該第一極性控制訊號與該第二極性控制訊號之一同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路包含，通過在該第一定時控制器及該第二定時控制器之一與該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路之間連接的一平行線將該第一極性控制訊號與該第二極性控制訊號之一同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路。
    [15] 如請求項第13項所述之數位全息影像重建裝置之同步控制方法，其中該第一顯示面板之一掃描方向與該第二顯示面板之一掃描方向彼此不相同，其中該第一顯示面板之一掃描作業與該第二顯示面板之一掃描作業的每一個自圍繞該第一顯示面板與該第二顯示面板之間的一邊界定位的畫素開始。
    [16] 如請求項第15項所述之數位全息影像重建裝置之同步控制方法，更包含：自該第一定時控制器產生一第一移位方向訊號；自該第二定時控制器產生一第二移位方向訊號；通過一平行線將該第一移位方向訊號及該第二移位方向訊號之一同時傳送至該第一面板驅動電路及該第二面板驅動電路；通過與該平行線相連接之一反相器，反相傳送至該第一面板驅動電路的該移位方向訊號及該第二面板驅動電路的該移位方向訊號之一；使用該第一面板驅動電路，沿著透過通過該平行線輸入的該移位方向訊號控制的一掃描方向順次將一閘極脈波供給至該第一顯示面板之複數個閘極線；以及使用該第二面板驅動電路，沿著透過通過該平行線輸入的該移位方向訊號控制的一掃描方向順次將一閘極脈波供給至該第二顯示面板之複數個閘極線。
    [17] 如請求項第13項所述之數位全息影像重建裝置之同步控制方法，更包含僅在一垂直空白週期期間，將光線照射至該光調製器上。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    KR20110107340||2011-10-20||
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