CN117651908A - 照明装置 - Google Patents

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CN117651908A
CN117651908A CN202280049730.3A CN202280049730A CN117651908A CN 117651908 A CN117651908 A CN 117651908A CN 202280049730 A CN202280049730 A CN 202280049730A CN 117651908 A CN117651908 A CN 117651908A
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米泽元
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    • GPHYSICS
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract

根据本技术的照明装置包括:光源单元,具有发射光的发光部;相位调制单元,对来自光源单元的入射光执行空间光相位调制;以及控制单元,针对通过划分相位调制单元的相位调制表面而得的多个区域,使来自光源单元的光在不同时刻针对每个区域入射,并且使调制驱动在每个区域的光入射期间之前的时刻开始。

Description

照明装置
技术领域
本技术涉及一种用于获得照明光的照明装置,并且更具体地,涉及一种用于通过对来自光源单元的入射光应用空间光相位调制来获得具有期望的光强度分布的照明光的照明装置。
背景技术
近年来,在图像显示装置领域中,已经提出了用于增加动态范围的技术,并且具体地,高动态范围(HDR)标准已经引起关注。HDR标准是一种图像信号格式,在该格式中低亮度部分的灰度表示被扩展并且峰值亮度高。在常规图像信号格式中,亮度表达式高达约100cd/m2(坎德拉/平方米),但目前,对高亮度表达式的需求比亮度表达式高几十倍。
以下专利文献1公开了一种技术,其中,激光源和用于调制光的相位的空间光相位调制器(在下文中也称为“相位调制器”)用于根据图像信号操纵从激光源发射的光束,并且暗对象的光被聚集至亮对象以根据图像的亮度分布生成投影仪照明光。提出了一种通过使照明光入射到诸如数字微镜器件(DMD)的空间光强度调制器(在下文中也称为“强度调制器”)上来实现具有宽动态范围的图像的方法。
这里,可以说,使如上所述的由相位调制器产生的照明光入射到强度调制器的方法旨在具有类似于执行液晶电视(电视接收器)中的背光的区域划分驱动的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本未审查专利申请公开号2018-532152
发明内容
本发明要解决的问题
这里,为了使用相位调制器生成赋予期望的光强度分布的图像,可能需要将光的相位调制2π或更多。
作为能够将光的相位调制2π以上的相位调制器,使用液晶(硅上液晶(LCOS))的设备当前是主流。通常,为了将相位调制2π以上,需要增大相位差,并且这是通过使用具有大折射率差Δn的液晶材料或者通过加倍液晶层的厚度来实现的。在调制量为π的传统液晶材料中,折射率差Δn至多约为1.5,然而,折射率差Δn大的液晶材料当前约为Δn=2.0,这不是两倍大。并且,当折射率差Δn增大时,液晶材料自身的可靠性降低,在实际使用前存在障碍。即,为了将相位调制2π以上,液晶层的厚度d为两倍以上的设计更现实。
另一方面,已知液晶面板的响应速度根据液晶层的厚度d减小,并且当厚度d变成2倍时,响应速度变成22=4倍。在当前的LCOS的情况下,实际速度约为10msec,因此,将相位调制2π以上的相位调制器具有约40msec的操作速度。这意味着不能完成对作为一般帧速率的60fps(16msec)的响应,并且在使用这样的相位调制器的情况下,在用作背光的照明光(用作背光的再现图像)中出现时间方向上的串扰,这导致投影图像的图像质量的劣化。
为了防止如上所述的由相位调制器的响应速度引起的串扰的发生,例如,如专利文献1中所公开的,可以设想设置多个相位调制器并且以时分方式使用多个相位调制器,但是设置多个相位调制器导致光学系统的尺寸增加,这是不期望的。
鉴于上述情况,提出了本技术,其目的是在通过对来自光源单元的入射光应用空间光相位调制来获得用于照明的再现图像的照明装置中,实现光学系统的小型化并且降低再现图像在时间方向上的串扰。
问题的解决方案
根据本技术的照明装置包括:光源单元,包括发出光的发光单元;相位调制单元,对来自光源单元的入射光执行空间光相位调制;以及控制单元,对于通过划分相位调制单元的相位调制表面而获得的多个区域,使来自光源单元的光在不同时刻针对每个区域入射,并且在光入射期间之前的时刻开始针对每个区域的调制驱动。
由此,相位调制单元能够以时分方式输出对于每个区域不同的再现图像。
附图说明
图1是示出根据本技术的作为第一实施方式的照明装置的配置示例的示图。
图2是通过空间相位调制的图像再现的原理的说明图。
图3是示出包括在作为实施方式的照明装置中的中继光学系统4的配置示例的示图。
图4是用于描述液晶面板的响应速度对厚度的依赖性的示图。
图5是示出第一实施方式中的每个区域的再现图像的发射图像的示图。
图6是相位调制表面上的相位调制区域和域的坐标系统以及强度调制表面上的照射区域的坐标系统的说明图。
图7是示意性示出整个相位调制区域的相位分布与通过照射区域中的相位分布实现的强度分布之间的关系的示图。
图8是示意性示出域的相位分布与通过照射区域中的相位分布实现的强度分布之间的关系的示图。
图9是示出将透镜分量添加至缩放的相位分布的说明图。
图10是对第一实施方式的照明装置采用常规配置的情况下的操作的说明图。
图11是作为第一实施方式的控制方法的说明图。
图12是示出作为第二实施方式的照明装置的配置示例的示图。
图13是对第二实施方式的照明装置采用常规配置的情况下的操作的说明图。
图14是作为第二实施方式的控制方法的说明图。
图15是在第二实施方式中执行与白色对应的相位调制的情况下的控制方法的说明图。
图16是示出作为第三实施方式的照明装置的配置示例的示图。
图17是根据该实施方式的光移位单元的说明图。
图18是在第三实施方式的照明装置中采用常规配置的情况下的操作的说明图。
图19是第三实施方式的控制方法的说明图。
图20是第三实施方式中的光源单元的另一个示例的说明图。
图21是示出作为第四实施方式的照明装置的配置示例的示图。
图22是示出第三实施方式的控制方法的说明图。
图23是对应于采用三板式配置的情况的控制方法的示例的说明图。
图24是示出作为区域划分的数量是4的变形例的照明装置的配置示例的图。
图25是图24中所示的照明装置中的控制方法的示例的说明图。
图26是区域的不均匀划分的说明图。
图27是示出各个颜色的区域的布局实施例的示图。
图28是示出在使用反射相位调制单元的情况下的光学系统的示意性配置示例的示图。
图29是示出作为添加SDR光源的变形例的照明装置的配置的示图。
图30是SDR光源的配置示例的说明图。
图31是作为使用透射式空间光强度调制器的变形例的照明装置的说明图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图按照以下顺序描述根据本技术的实施方式。
<1.第一实施方式>
(1-1.照明装置的配置)
(1-2.作为第一实施方式的控制方法)
(1-3.相位调制)
(1-4.具体控制方法)
<2.第二实施方式>
<3.第三实施方式>
<4.第四实施方式>
<5.变形例>
<6.实施方式的总结>
<7.本技术>
<1.第一实施方式>
(1-1.照明装置的配置)
图1是示出根据本技术的作为照明装置的第一实施方式的投影仪装置1的配置示例的示图。
如所示出的,投影仪装置1包括光源单元2、相位调制空间光调制器(SLM)3、中继光学系统4、棱镜5、强度调制空间光调制器(SLM)6、投影透镜7以及控制单元8。
投影仪装置1被配置为使得相位调制SLM 3对来自光源单元2的入射光执行空间光相位调制,以在强度调制SLM 6的强度调制表面Sp上再现期望图像(光强度分布)。即,与仅通过强度调制SLM 6的空间光强度调制生成投影图像的情况相比,通过将要显示的图像中的暗对象的光收集到亮对象上来生成对应于图像的亮度分布的投影仪照明光,从而扩大动态范围。
在此处,为了进行确认,参照图2,描述通过空间相位调制的图像再现的原理。
图2示意性示出入射在相位调制SLM 3的相位调制表面Sm上的各光束、相位调制SLM 3中的相位分布的波前、相位调制后的各光束、以及由相位调制后的各光束在强度调制面Sp上形成的光强度分布之间的关系。
首先,作为前提,相位调制SLM 3中的相位分布的波前通过使用自由形式(freeform)方法绘制如图所示的平滑曲线。通过相位调制SLM 3中的空间光相位调制,各入射光束被折射以沿相位分布的波前的法线方向行进。由于该折射,在强度调制表面Sp上形成光密度增加的部分和光束密度变得稀疏的部分,从而在强度调制表面Sp上形成光强度分布。
根据这种原理,可以通过在相位调制SLM 3中设置的相位分布的图案来在强度调制表面Sp上再现期望的图像。
在传统的投影装置中,通过对来自光源的光应用强度调制SLM的空间光强度调制来生成图像,但是在空间光强度调制中,来自光源的入射光的一部分被遮蔽或变暗,因此存在光的利用效率低并且难以实现高对比度的情况。通过如上所述通过空间光相位调制执行再现图像生成,可以将要被遮蔽或变暗的暗物体的光收集为亮物体,使得可以提高光的利用效率,并且可以实现高对比度(动态范围的扩展)。
在图1中,光源单元2用作到相位调制SLM 3的入射光的光源。在本示例中,光源单元2包括各自被配置为发射不同颜色的光的发光单元2r、发光单元2g和发光单元2b。发光单元2r发出红色(R)光,发光单元2g发出绿色(G)光,并且发光单元2b发出蓝色(B)光。
在本示例中,例如,使用激光发光元件作为发光单元2r、2g和2b的发光元件。
相位调制SLM 3包括透射型液晶面板,并且对入射光执行空间光相位调制。
应注意,稍后将再次描述实施方式中的相位调制SLM 3的空间光相位调制的细节。
中继光学系统4将经过相位调制SLM 3的空间光相位调制的光引导至棱镜5。
如图所示,从中继光学系统4发出的光经由棱镜5入射在强度调制SLM 6的强度调制表面Sp上。
例如,强度调制SLM 6是硅上液晶(LCOS),并且对入射光执行空间光强度调制。
注意,数字微镜器件(DMD)也可以用作强度调制SLM 6。此外,在透射型的情况下,例如,也可使用透射型液晶面板。
经过强度调制SLM 6进行空间光强度调制的光被棱镜5的反射面反射,并入射在投影透镜7上。
投影透镜7将经过强度调制SLM 6的空间光强度调制的光投影到诸如屏幕Sc的物体上,从而将与输入图像对应的再现图像投影到物体上。
这里,将参照图3描述中继光学系统4的配置示例。
在中继光学系统4中,设置有透镜41、扩散片42、透镜43和透镜44。透镜41、扩散片42、透镜43以及透镜44从相位调制SLM 3至棱镜5侧依次布置。
从相位调制SLM 3发射的每个光束经由透镜41入射在扩散片42上。扩散片42设置在虚拟表面Sd上。虚拟表面Sd是与强度调制SLM 6中的强度调制表面Sp和投影透镜7的投影目标表面(在该实施例中,屏幕Sc的表面)具有共轭关系的表面。
通过扩散片42的光通过透镜43和透镜44进入图1中示出的棱镜5。
这里,在虚拟表面Sd上,如在强度调制表面Sp上获得通过相位调制SLM 3的再现图像。尽管未详细示出,但从相位调制SLM 3发射的每个光束聚焦在虚拟表面Sd上,但设置在虚拟表面Sd上的扩散片42减少了虚拟表面Sd上的光展量(光束截面面积),并且提高了眼睛和皮肤的安全性。
注意,投影仪装置1中的光学系统的配置不限于此,并且可以在不经过扩散片42的情况下在强度调制表面Sp上生成图像。
返回图1。
控制单元8包括光源控制单元9、目标强度分布计算单元10、相位图案计算单元11、驱动控制单元12、驱动控制单元13以及强度图案计算单元14。
光源控制单元9执行光源单元2所包括的发光单元的发光动作控制。具体而言,在本例中,对设置于光源单元2中的各发光单元2r、2g、2b进行打开(ON)/关断(OFF)控制(发光/不发光控制)。
驱动控制单元12包括用于驱动相位调制SLM 3的驱动电路。驱动控制单元12被配置为能够单独驱动相位调制SLM 3的每一个像素。
类似地,驱动控制单元13包括用于驱动强度调制SLM 6的驱动电路,并且能够单独驱动强度调制SLM 6的各个像素。
目标强度分布计算单元10基于图像数据执行获得在强度调制表面Sp上生成的再现图像的光强度分布作为目标强度分布的处理。至少以帧为单位执行目标强度分布的计算,并且在用于一个帧期间内显示诸如R、G和B的每种颜色的子帧的情况下,例如,计算每种颜色的目标强度分布。
如上所述,在强度调制表面Sp上生成的再现图像对应于液晶电视(电视接收器)等中的区域划分驱动的背光,并且这里提及的目标强度分布接近提取输入图像的低频分量的图像。
相位图案计算单元11基于由目标强度分布计算单元10计算的目标强度分布计算要设置在相位调制SLM 3中的相位调制图案(相位分布:表示每个像素的相位的信息)。
注意,在此示例中基于自由形式方法计算用于实现目标强度分布的相位调制图案(pattern),但稍后将再次描述其细节。
驱动控制单元13根据由相位图案计算单元11计算的相位调制图案驱动相位调制SLM 3。
强度图案计算单元14基于图像数据和由目标强度分布计算单元10计算的目标强度分布来计算强度调制SLM 6中要设置的强度调制图案。在本示例中,由强度调制SLM 6进行的空间光强度调制对应于将高频分量赋予给由相位调制SLM 3输出至强度调制表面Sp的再现图像,并且此处的强度调制图案的计算接近于基于输入图像数据和目标强度分布(对应于图像的低频分量)来提取输入图像数据的高频分量的图像。
在一个帧期间内要显示多种颜色的子帧图像的情况下,强度图案计算单元14为每个子帧图像计算强度调制图案。
驱动控制单元根据由强度图案计算单元14计算的强度调制图案驱动强度调制SLM6。
(1-2.作为第一实施方式的控制方法)
这里,为了使用相位调制SLM生成给出期望的光强度分布的图像,可能需要将光的相位调制2π以上,并且为此目的,要求相位调制SLM的液晶层的厚度d比常规情况高两倍以上。
然而,液晶面板的响应速度会减小厚度d。
图4是用于描述液晶面板的响应速度对厚度d的依赖性的示图,并且示出具有一般厚度d的强度调制SLM的响应特性(图4的A)以及具有厚度d为强度调制SLM的大约两倍厚的相位调制SLM的响应特性(图4的B)。
因此,存在相位调制SLM无法响应作为一般帧速率的60fps(16msec)并且对照射强度调制表面Sp的照明光(再现图像)发生时间方向上的串扰的可能性,这导致投影图像的图像质量下降。
为了防止如上所述的由相位调制SLM的响应速度引起的串扰的发生,可以设想提供多个相位调制SLM并且以时分方式使用多个相位调制SLM,但是不期望提供多个相位调制SLM,因为这会导致光学系统的尺寸增加。
因此,在本实施方式中,采用一种方法,其中,将相位调制SLM 3中的相位调制表面Sm分成多个区域Ar,使来自光源单元2的光在不同时刻针对每个区域Ar入射,并且在每个区域Ar的光入射期间之前的时刻开始调制驱动。
在本示例中,假定在一个帧期间内输出R、G和B三种颜色的子帧,并且对应于此,光源单元2设置有发光单元2r、发光单元2g和发光单元2b。
在本示例中,在R、G和B的各个子帧期间中,用来自相位调制SLM 3的各个不同区域Ar的再现图像照射强度调制表面Sp。具体地,在R的子帧期间内,用相位调制SLM 3的特定区域Ar的再现图像照射强度调制表面Sp,并且在G的子帧期间内,用来自相位调制SLM 3的另一区域Ar的再现图像照射强度调制表面Sp。此外,在B的子帧期间内,用来自相位调制SLM 3的又一区域Ar的再现图像照射强度调制表面Sp。
因此,在本示例中,相位调制SLM 3中的相位调制表面Sm被分成三个。划分的三个区域Ar是第一区域Ar1、第二区域Ar2和第三区域Ar3。
此外,在本示例中,光学系统被配置为使得利用在R的子帧期间中由R光再现的图像、在G的子帧期间中由G光再现的图像以及在B的子帧期间中由B光再现的图像照射强度调制表面Sp,并且来自发光单元2r的光、来自发光单元2g的光以及来自发光单元2b的光分别入射在第一区域Ar1、第二区域Ar2和第三区域Ar3上。
图5示出了第一实施方式中的每个区域Ar的再现图像的发射图像。
如图5的A至图5的C所示,为了不引起在空间方向上相对于再现图像的串扰,从每个区域Ar发射光,使得利用每个再现图像照射强度调制表面Sp上的相同区域。
为此目的,如果在每个区域Ar中执行空间光相位调制,使得提供透镜效应,所述透镜效应用于改变从每个区域Ar发射的光束的方向以及光束尺寸中的至少一个(来自入射在每个区域Ar之前的光束),那么这是足够的。
(1-3.相位调制)
在下文中,将参考图6至图9描述导出用于再现包括上述透镜效果的强度调制表面Sp上的期望光强度分布的相位调制图案的方法。
如上所述,作为用于获得再现目标光强度分布的相位分布的方法,自由形式方法是已知的。自由形式方法是用于基于光线光学器件获得用于再现期望图像的相位分布的方法的通用术语。
在下文中,将描述基于自由形式方法获得每个区域Ar的相分布的方法。应注意,在以下描述中,使用“域Dm”的概念,并且这是对应于“区域Ar”的概念。
首先,如图6所示,此处,为了便于描述,限定相位调制表面Sm上的可相位调制区域中的坐标系(x,y)、相位调制表面的域Dm中的坐标系(x’,y’)以及强度调制表面Sp上的照射区域(用再现图像照射的区域)中的坐标系(ux,uy)。此外,域Dm相对于相位调制区域的位置的偏移量被设置为(Δx,Δy),并且域Dm相对于相位调制区域的区域缩小倍率被设置为r(r>2)。此外,相位调制表面Sm和强度调制表面Sp之间的距离被定义为f。
通过自由形式方法获得光束从整个相位调制区域至照射区域一一对应地相关联的相位分布P。入射在相位调制区域上的点(x,y)=(x1,y1)上的光束从相位分布P接收的折射效果由梯度向量确定,
[数学式1]
在点(x,y)=(x1,y1)处的相位分布P的位移,并且光束穿透投影平面的点(ux,uy)=(ux1,uy1)与相位调制表面Sm上的点(x,y)=(x1,y1)之间在面内方向上的位移由以下[表达式2]作为梯度向量与距离f的乘积给出。
[数学式2]
因此,受到相位分布P的折射效果的特定光束穿过相位调制表面Sm的点与光束穿过强度调制表面Sp的点之间的对应关系由以下给出[表达式3]。
[数学式3]
将在域Dm上给出的相位分布称为“P’”。
如图7和图8所示,通过将入射在整个相位调制区域上的光束通过相位分布P折射而在照射区域中实现的强度分布称为“I”,并且通过将入射在相位分布P’的域Dm上的光束折射而在照射区域中实现的强度分布称为“I’”。相位分布P’应该满足的条件是强度分布I和强度分布I’匹配。
这里,如图8所示,域Dm上的任何点被设置为点A’,并且其坐标被设置为(x’,y’)=(sx,sy)。此外,在点A’处经受由相位分布P’产生的折射效果的光束穿过强度调制表面Sp的点被定义为点B’。
此外,如图7所示,相对于点A’的坐标(x,y)=(r·sx,r·sy)的对应关系中的相位调制区域上的点被定义为点A,并且经受相位分布P的折射效果的光束在点A处穿过强度调制表面Sp的点被定义为点B。
为了使强度分布I和强度分布I’匹配,仅需要确定相位分布P’,使得点B和点B’匹配。假设,存在满足这种条件的相位分布P’,如[表达式2]中所述,点A’处的相位分布P’的梯度向量与距离f的乘积与点B与点A’之间在面内方向上的位移一致,但是点B的坐标使用[表达式3]左侧的表达式计算,并且
[数学式4]
获得。应注意,(x,y)坐标系中的点A’的坐标是(x,y)=(sx+Δx,sy+Δy)时,获得以下[表达式5]作为相位分布P’满足的条件表达式。
[数学式5]
当使用[表达式3]时,[表达式5]被重写为以下[表达式6]。
[数学式6]
在此,因为点A’是域Dm上的任何点,所以获得条件表达式,诸如通过在[表达式6]中将(sx,sy)重写为(x’,y’)而获得的以下[表达式7]。
[数学式7]
当计算关于[表达式7]的右侧的(x’,y’)的旋转场时,获得以下[表达式8]。
[数学式8]
在此,相位分布P为(x,y)上已知的标量场,梯度场的旋转场对于任意的(x,y)都为零,所以[表达式8]最终变为零。通常,存在赋予某个矢量场作为梯度场的标量场的必要且充分的条件是矢量场的旋转场在各处都成为零,所以[表达式7]的条件式的右侧的旋转场成为零的事实意味着必然存在满足[表达式7]的相位分布P’,即,赋予[式7]的右侧作为梯度场的相位分布P’。因此,通过在[表达式7]的右侧执行线积分,可以如下配置在域Dm上的任意点(x’,y’)=(sx,sy)处的相位分布P’的值。
[数学式9]
以上[表达式10]中的第一项表示通过利用缩小倍率r在空间方向和相位方向两者上缩放相位分布P而获得的分量,并且第二项和第三项表示由域Dm的位置确定的透镜分量。因此,为了计算每个划分区域Ar的相位分布P’,仅需要首先对通过自由形式方法获得的相位分布P在空间方向和相位方向上执行缩放,相对于这种缩放之后的相位分布为每个域Dm添加与位置对应的透镜分量,并且分配相位分布作为每个域Dm的相位分布P’。
以这种方式,可以在强度调制表面Sp上的相同区域中再现每个光强度分布,而不从每个域Dm偏移再现图像的位置。
在下文中,将针对特定颜色的图像的整个相位调制区域获得的相位分布P称为“基本相位分布Dpr”。此外,通过对基本相位分布Dpr根据域Dm的尺寸在空间方向和相位方向上执行缩放而获得的相位分布被称为“区域基本相位分布Dpa”。
在如在第一实施方式中第一区域Ar1对应于R图像,第二区域Ar2对应于G图像,并且第三区域Ar3对应于蓝色图像的情况下,为R图像、G图像和B图像中的每获得区域基本相位分布Dpa。
相对于基本相位分布Dpr的缩放被执行为通过放大率“ard/arr”的缩放,其中,整个相位调制区域的面积是“arr”并且域Dm的面积是“ard”。
图9是添加透镜分量的说明图。
这里,示出了位于中心的域Dm-1作为域Dm,以及分别位于域Dm-1上方和下方的域Dm-2和域Dm-3。在附图中,表示为透镜分量Dp1-1的相位分布是作为与域Dm-1的位置相对应的透镜分量的相位分布,并且透镜分量Dp1-2和Dp1-3是作为分别与域Dm-2和Dm-3的位置相对应的透镜分量的相位分布。此外,区域基本相位分布Dpa1、Dpa2和Dpa3分别表示所获得的与域Dm-1、Dm-2和Dm-3相对应的区域基本相位分布Dpa。
如图所示,将针对域Dm-1设置的相位分布Dpd-1被获得作为通过将透镜分量Dp1-1与区域基本相位分布Dpa1相加而获得的相位分布。类似地,将针对域Dm-2设置的相位分布Dpd-2作为通过将透镜分量Dp1-2与区域基本相位分布Dpa2相加而获得的相位分布来获得,并且将针对域Dm-3设置的相位分布Dpd-3作为通过将透镜分量Dp1-3与区域基本相位分布Dpa2相加而获得的相位分布来获得。
因此,域Dm-1、Dm-2和Dm-3中的各个域Dm可以再现强度调制表面Sp上的相同区域中的各个目标光强度分布。
在下文中,通过将与每个域Dm对应的透镜分量Dpl添加到如上所述的区域基本相位分布Dpa而获得的相位分布统称为“区域相位分布Dpd”。
这里,在第一实施方式中,如上所述,假定在一个帧期间内输出R、G和B的三个子帧。因此,图1中示出的相位图案计算单元11为为每个帧获得的R、G和B的每个图像计算“区域相位分布DpdR”(即,与R图像相对应的区域相位分布Dpd)、“区域相位分布DpdG”(即,与G图像相对应的区域相位分布Dpd)以及“区域相位分布DpdB”(即,与B图像相对应的区域相位分布Dpd)。
(1-4.具体控制方法)
将参考图10和图11描述如第一实施方式的控制方法的具体示例。
注意,在以下描述中,在表达图上的光的颜色的差异时,每个颜色由如下的线类型表示。
红色(R):实线
绿色(G):短虚线
蓝色(B):单点链线
黄色(Y):双点链线
青色(C):长虚线
如图10和图11中的“强度调制SLM”所示,在本实施方式中,例如,为每个帧期间F输出R、G和B三种颜色的子帧。
图10示出了在没有相位调制表面Sm的区域划分的情况下利用每个子帧的相应再现图像照射强度调制表面Sp的情况下的相位调制SLM 3的响应特性(图中所示的“相位调制SLM”),以及发光单元2r、2g、以及2b的开/关时刻(图中的“红色光源”、“绿色光源”、以及“蓝色光源”),以及通过相位调制SLM 3的照明光对各个子帧的投影图像的贡献程度(图中的“红色图像”、“绿色图像”和“蓝色图像”)。
关于发光单元2r、发光单元2g和发光单元2b的驱动,如图中所示,在帧期间F内,仅使发光单元2r在子帧期间R内发光,仅使发光单元2g在子帧期间G内发光,并且仅使发光单元2b在子帧期间B内发光。
参考图10可见,在相位调制表面Sm未被划分成区域的情况下,在R、G和B的每个子帧期间中,相应颜色的相位调制的液晶响应不及时,并且在各个颜色的子帧图像之间的时间方向上出现串扰。这种串扰导致投影图像的分辨率降低和对比度降低。
图11是如涉及相位调制表面Sm的区域划分的第一实施方式的控制方法的说明图。
如上所述,在本示例中,来自发光单元2r的光入射在第一区域Ar1上,来自发光单元2g的光入射在第二区域Ar2上,并且来自发光单元2b的光入射在第三区域Ar3上。
通过执行区域划分,如果将第一区域Ar1仅分配给R的子帧期间,将第二区域Ar2仅分配给G的子帧期间,并且将第三区域Ar3仅分配给B的子帧期间,就足够了,并且可以使得每个区域Ar在帧期间F内产生可以被分配作为用于响应的时间的余量时间(响应余量时间)。
因此,在本示例中,在每个区域Ar的光入射期间之前的时刻开始调制驱动。具体地,对于第一区域Ar1,在来自发光单元2r的光入射期间(即,R的子帧期间)之前的时刻,开始用于对应于R图像的再现图像生成的相位调制驱动。即,开始基于上述区域相位分布DpdR的相位调制驱动。
类似地,对于第二区域Ar2,在来自发光单元2g的光入射期间(G的子帧期间)之前的时刻开始基于上述区域相位分布DpdG的相位调制驱动,并且对于第三区域Ar3,在来自发光单元2b的光入射期间(B的子帧期间)之前的时刻开始基于上述区域相位分布DpdB的相位调制驱动。
因此,在每个子帧期间中,对应区域Ar中的响应及时,并且可以减少子帧图像之间的串扰。
为了实现上述第一实施方式的操作,图1中所示的控制单元8在每个帧期间F中执行以下控制。
即,作为光源单元2的控制,进行控制使得在R子帧期间仅使发光单元2r点亮,在G子帧期间仅使发光单元2g点亮,在B子帧期间仅使发光单元2b点亮。
此外,在每个帧期间F中,基于输入图像数据计算面积相位分布DpdR、DpdG和DpdB。
此外,作为相位调制SLM 3的驱动控制,如上所述,对于各区域Ar1、Ar2和Ar3,在从对应发光单元的光入射期间之前的时刻,开始基于对应区域相位分布Dpd的相位调制驱动。
这里,也可以通过设置多个相位调制SLM 3来获得响应时间,但是在这种情况下,为了用每个相位调制SLM 3的再现图像照射强度调制表面Sp上的相同区域,需要通过相位调制图案相对大幅地弯曲光束。随着相位调制SLM 3的数量增加,光束的弯曲量增加,并且可行性劣化。虽然可以想到使用二向色镜、偏振分束器(PBS)等同轴复用多个相位调制SLM3,但是系统尺寸增加。
此外,在使用多个相位调制SLM 3的情况下,在每个相位调制SLM 3上照明的光通过孔径变暗,这导致光利用效率降低。
根据划分和使用单芯片相位调制SLM 3的实施方式的方法,可以解决这些问题。
<2.第二实施方式>
接下来,将描述第二实施方式。
图12是示出作为第二实施方式的投影仪装置1A的配置示例的示图。
应注意,在以下描述中,相同的参考标号被给予与已经描述的那些部件相似的部件,并且将省略其描述。
第二实施方式的投影仪装置1A与第一实施方式的投影仪装置1的不同之处在于设置光源单元2A来代替光源单元2,设置两个强度调制SLM 6-1和6-2作为强度调制SLM 6,并且设置控制单元8A来代替控制单元8。
在这种情况下,包括棱镜5、强度调制SLM 6-1、强度调制SLM 6-2以及投影透镜7的光学系统被配置为使得,对于布置在不同位置的强度调制SLM 6-1和6-2,利用来自相位调制SLM 3的再现图像照射强度调制SLM 6-1的强度调制表面Sp-1和强度调制SLM 6-2的强度调制表面Sp-2,并且,来自各强度调制表面Sp-1和Sp-2的强度调制图像经由棱镜5入射在投影透镜7上。
在这种情况下,将来自各个强度调制表面Sp-1和Sp-2的强度调制图像投影到投影目标表面(由投影透镜7进行图像投影的表面)上的相同区域上。
这里,第二实施方式是一个帧期间包括两个子帧期间的示例。即,强度调制SLM 6-1和6-2中的每一个在一个帧期间内对两个子帧图像执行空间光强度调制。
具体地,在本示例中,强度调制SLM 6-1在帧期间F中的第一子帧期间对R的子帧图像进行空间光强度调制,并且在第二子帧期间对B的子帧图像进行空间光强度调制。
此外,在强度调制SLM 6-2中,在第一子帧期间内执行G的子帧图像的空间光强度调制,并且在第二子帧期间内执行B的子帧图像的空间光强度调制。
然后,与此相对应,光源单元2A具有发出R和G的复合颜色Y(黄色)光的发光单元2y和发出B光的发光单元2b。
此外,对于相位调制SLM 3,相位调制表面Sm被分成两个。此时被划分的区域Ar被称为第一区域Ar1和第二区域Ar2。
将参考图13和图14描述作为第二实施方式的控制方法。
图13和图14是示出与上述图10和图11中类似的项的示图,图13是在作为上述第二实施方式的投影仪装置1A的配置的前提下不执行相位调制SLM 3的区域划分的情况的示图,并且图14是采用作为第二实施方式的控制方法的情况的示图。
如图13和图14所示,在这种情况下,在强度调制SLM 6-1调制R的子帧图像并且强度调制SLM 6-2调制G的子帧图像的第一子帧期间中,在光源单元2A中仅使发光单元2y发光,并且在强度调制SLM 6-1调制B的子帧图像并且强度调制SLM 6-2还调制B的子帧图像的第二子帧期间,在光源单元2A中仅使发光单元2b发光。
参考图13可以看出,同样在这种情况下,除非相位调制表面Sm被划分成多个区域,否则在每个子帧期间中液晶响应不能及时,并且这有助于在时间方向上的子帧图像之间的串扰。
在第二实施方式中,如上所述,在相位调制表面Sm被分成两个以形成第一区域Ar1和第二区域Ar2之后,来自发光单元2y的光入射在第一区域Ar1上,并且来自发光单元2b的光入射在第二区域Ar2上。
通过执行区域划分,如图14所示,第一区域Ar1仅需要被分配给其中执行R和G的子帧图像的空间光强度调制的第一子帧期间,并且第二区域Ar2仅需要被分配给其中在强度调制SLM 6-1和6-2两者中执行B的子帧图像的空间光强度调制的第二子帧期间。也就是说,同样在这种情况下,在帧期间F内在每个区域Ar中发生响应余量时间。
因此,在第二实施方式中,对于第一区域Ar1,在从发光单元2y光入射期间(第一子帧期间)之前的时刻,开始用于对应于Y图像的再现图像生成的相位调制驱动。类似地,对于第二区域Ar2,在来自发光单元2b的光入射期间(第二子帧期间)之前的时刻开始用于对应于B图像的再现图像生成的相位调制驱动。
因此,在每个子帧期间中,对应区域Ar中的响应及时,并且可以减少子帧图像之间的串扰。
此外,在第二实施方式中,在执行R和G的子帧图像的空间光强度调制的第一子帧期间中,使得作为R和G的复合颜色的Y光的光源发光,并且在第一区域Ar1中执行对应于Y图像的再现图像生成,使得可以抑制R和G的子帧图像的分辨率意义上的降低。
为了实现如上所述的第二实施方式的操作,在图12中示出的控制单元8A在每个帧期间F中执行以下控制。
即,作为光源单元2A的控制,进行控制使得在第一子帧期间仅使发光部2y点亮,在第二子帧期间仅使发光部2b点亮。
此外,在每个帧期间F中,基于输入图像数据计算区域相位分布DpdY和区域相位分布DpdB,其中,区域相位分布DpdY是与Y图像相对应的区域相位分布Dpd,区域相位分布DpdB是与B图像相对应的区域相位分布DpdB。
此外,作为相位调制SLM 3的驱动控制,在来自相应发光单元的光入射期间之前的时刻,针对第一区域Ar1和第二区域Ar2中的每个开始基于相应区域相位分布Dpd的相位调制驱动。
注意,在上述示例中,在帧期间F中,第一子帧期间(R和G的子帧图像的调制期间)在第二子帧期间(B的子帧图像的调制期间)之前,但是,相反地,第二子帧期间可在第一子帧期间之前。
另外,在第二实施方式中,作为复合颜色,也可以使用R、G、B的复合颜色W(白色)。
具体地,如图15所示,第一区域Ar1和第二区域Ar2中的每个用对应于W图像的相位调制图案驱动(在附图中,W由灰色线表示)。W可以对应于第一子帧期间中的R和G以及第二子帧期间中的B。因此,如图所示,在第一区域Ar1和第二区域Ar2中的每个中,每隔一帧交替地执行与W图像相对应的相位调制。具体地,在第一区域Ar1中,例如,在偶数帧中的一帧期间中(即,在第一和第二子帧期间中)执行与W图像相对应的相位调制,并且在第二区域Ar2中,例如,在奇数帧中的一帧期间中执行与W图像相对应的相位调制。
由此,在第一区域Ar1和第二区域Ar2的每个区域Ar中,可以进一步扩大响应余量时间,并且可以改善投影图像的时间方向上的串扰降低效果。
在使用与上述W图像对应的相位调制图案的情况下,控制单元8A仅需要进行以下控制。
即,作为光源单元2A的控制,在各帧期间F,进行控制使得在第一子帧期间仅使发光部2y点亮,在第二子帧期间仅使发光部2b点亮。
此外,在每个帧期间F中,基于输入图像数据计算作为与W图像相对应的区域相位分布Dpd的区域相位分布DpdW。
此外,作为相位调制SLM 3的驱动控制,对于第一区域Ar1,在目标偶数帧期间之前的时刻开始基于区域相位分布DpdW的相位调制驱动,并且在一个帧期间内继续基于区域相位分布DpdW的相位调制驱动状态,并且对于第二区域Ar2,在目标奇数帧期间之前的时刻开始基于区域相位分布DpdW的相位调制驱动,并且在一个帧期间上继续基于区域相位分布DpdW的相位调制驱动状态。
注意,虽然在上述实施例中所有的区域Ar是用与W图像相对应的相位调制图案驱动的,但是可以采用其中仅一个区域Ar是用与W图像相对应的相位调制图案驱动的配置。
<3.第三实施方式>
图16是示出作为第三实施方式的投影仪装置1B的配置示例的示图。
投影仪装置1B与第一实施方式的投影仪装置1的不同之处在于在光源单元2与相位调制SLM 3之间设置用于R光、G光和B光的光移动单元20,并且设置控制单元8B来代替控制单元8。
控制单元8B与控制单元8的不同之处在于设有用于控制各光移位单元20的动作的光进入控制单元15。
设置光移位单元20以针对每个对应的发光单元切换光入射在其上的区域Ar。
图17是光移位单元20的说明图。
如图17的A所示,光移动单元20被配置为能够使来自光源单元2侧的入射光Li的光轴平移并且将入射光Li作为发射光Lo输出至相位调制SLM 3侧。具体地,如图所示,光移位单元20通过组合楔型光学元件21和22来配置,并且例如绕设置在楔型光学元件21中的转轴20a(平行于入射光Li的光轴正交平面的轴)可旋转。
图17的B和图17的C示出了光移位单元20的光轴移位操作。
这里,示出了相对于发射R光的发光单元2r设置的光移动单元20的操作作为代表性示例,但是如图中所示,楔型光学元件21和22绕旋转轴20a旋转,使得可以切换使R光的发射光Lo入射在相位调制SLM 3的哪个区域Ar上。即,能够选择来自光源单元2侧的光入射的区域Ar。
虽然未图示,但是关于G光和B光,也可以同样地通过相应地设置的光移位单元20切换使来自发光部2g、2b侧的光入射到哪个区域Ar。
要注意的是,光移动单元20的特定配置不限于在图17中描述的配置,并且不限于特定配置,只要入射光Li的光轴被移动(平移)。
第三实施方式是一个帧期间包括四个子帧期间的示例。具体地,在这种情况下,强度调制SLM 6在一个帧期间内对R、G、B以及G这四个子帧图像执行空间光强度调制。这里,假定第一子帧期间是帧期间F的开头,接着是第二、第三和第四子帧期间。然后,这种情况下的强度调制SLM 6是在分配第一子帧期间=R、第二子帧期间=G、第三子帧期间=B以及第四子帧期间=G的情况下,在每个帧期间F中执行子帧图像的空间光强度调制的实施例。
将参考图18和图19描述作为第三实施方式的控制方法。
图18是在如上所述的第三实施方式的投影仪装置1B的配置的前提下不执行相位调制SLM 3的区域划分的情况下的说明图,并且图19是采用第三实施方式的控制方法的情况下的说明图。
如图18和图19所示,作为在这种情况下的光源单元2的控制,在第一子帧期间(R)中仅打开发光单元2r,在第二子帧期间(G)中仅打开发光单元2g,在第三子帧期间(B)中仅打开发光单元2b,并且在第四子帧期间(G)中仅打开发光单元2g。
参照图18可以看出,同样在这种情况下,除非相位调制表面Sm被划分成多个区域,否则在每个子帧期间中液晶响应不能及时,并且这有助于在时间方向上的子帧图像之间的串扰。
在第三实施方式中,如在第一实施方式的情况下,相位调制表面Sm被分成三个以形成第一区域Ar1、第二区域Ar2、以及第三区域Ar3,然后,如图19所示,每个区域Ar的分配颜色以每两个子帧R、G、B、以及G的重复顺序改变。
具体地,对于第一区域Ar1,在第一帧期间F中,R图像的相位调制被分配给第一子帧期间,并且在第一子帧期间之后,相位调制的目标颜色被循环地改变为G→B→G→R...每两个子帧。
对于第二区域Ar2,在第一帧期间F中,G图像的相位调制被分配给第二子帧期间,并且在第二子帧期间之后,相位调制的目标颜色被循环地改变为R→G→B→G→...每两个子帧。
对于第三区域Ar3,在第一帧期间F中,B图像的相位调制被分配给第三子帧期间,并且在第三子帧期间之后,相位调制的目标颜色被循环地改变为G→R→G→B→...每两个子帧。
此时,来自光源单元2的光通过光移位单元20以每两个子帧R、G、B和G的重复顺序入射到每个区域Ar上。
具体地,对于第一区域Ar1,在第一帧期间F中,使来自发光单元2r的R光在第一子帧期间中入射,并且在第一子帧期间之后,入射光的颜色循环地改变为G→B→G→R...每两个子帧。
对于第二区域Ar2,在第一帧期间F中,在第二子帧期间中使来自发光单元2g的G光入射,并且在第二子帧期间之后,入射光的颜色循环地改变为R→G→B→G→...每两个子帧。
对于第三区域Ar3,在第一帧期间F中,使来自发光单元2b的B光在第三子帧期间中入射,并且在第三子帧期间之后,入射光的颜色被循环地改变为G→R→G→B→...每两个子帧。
根据如上所述的第三实施方式的控制方法,可以保证与两个子帧期间相对应的时间作为在每个区域Ar中的响应余量时间。
同样在这种情况下,每个区域Ar的相位调制驱动从对应光的入射期间之前的时刻开始。
为了实施如上所述的第三实施方式的操作,在图16中示出的控制单元8B执行如下的控制。
即,作为光源单元2的控制,对于每个帧期间F,执行控制使得在第一子帧期间中仅仅发光单元2r被接通,在第二子帧期间中仅发光单元2g被接通,在第三子帧期间中仅发光单元2b被接通,并且在第四子帧期间中仅发光单元2g被接通。
注意,由于以上已经描述了每个光移位单元20的控制,因此避免了多余的描述。
此外,在每个帧期间F中,基于输入图像数据计算面积相位分布DpdR、DpdG和DpdB。此时,由于在第三实施方式中分配给每个区域Ar的颜色随时间而改变,因此根据改变规则来选择用于生成区域相位分布DpdR、DpdG和DpdB的透镜组件Dp1(参见图9)。
此外,作为相位调制SLM 3的驱动控制,在对应颜色的发光单元的光入射期间之前的时刻,针对第一区域Ar1、第二区域Ar2和第三区域Ar3中的每一个,开始基于对应区域相位分布Dpd的相位调制驱动。
注意,在第三实施方式中,不必设置光移位单元20。
例如,如图20所示,设置包括三组发光单元2r、发光单元2g和发光单元2b的光源单元2B来代替光源单元2。
因此,可以根据在每个设置中打开发光单元2r、发光单元2g和发光单元2b中的哪一个来切换使R、G和B中的哪个光入射在相位调制SLM 3中的每个区域Ar上。
<4.第四实施方式>
图21是示出作为第四实施方式的投影仪装置1C的配置示例的示图。
投影仪装置1C与第一实施方式的投影仪装置1不同之处在于设置光源单元2C来代替光源单元2,并且设置控制单元8C来代替控制单元8。
如图中所示,光源单元2C包括发射Y光的发光单元2y和发射作为G和B的复合颜色的C(青色)光的发光单元2c。
在第四实施方式中,相位调制SLM 3的区域划分的数量为二,并且各个区域Ar被设置为第一区域Ar1和第二区域Ar2。从发光单元2y发射的Y光入射在第一区域Ar1上,并且从发光单元2c发射的C光入射在第二区域Ar2上。
在第四实施方式中,与第三实施方式相似,一个帧期间包括四个子帧期间,并且在这种情况下,强度调制SLM 6在一个帧期间内对R、G、B以及G的四个子帧图像执行空间光强度调制。与第三实施方式的情况类似,假定第一子帧期间是帧期间F的开头,接着是第二、第三和第四子帧期间,并且在这种情况下,强度调制SLM 6通过分配第一子帧期间=R、第二子帧期间=G、第三子帧期间=B和第四子帧期间=G来对每个帧期间F中的子帧图像进行空间光强度调制。
图22是作为第四实施方式的控制方法的说明图。
在这种情况下,在每个帧期间F中,在第一子帧期间(R)和第二子帧期间(G)中仅使发光单元2y在光源单元2C中发光,并且在第三子帧期间(B)和第四子帧期间(G)中仅使发光单元2c在光源单元2C中发光。
在第四实施方式中,在第一子帧期间和第二子帧期间中,第一区域Ar1被分配给与Y图像相对应的相位调制,并且在第三子帧期间和第四子帧期间中,第二区域Ar2被分配给与C图像相对应的相位调制。
在这种情况下,未分配给相位调制的第三和第四子帧期间被确保为第一区域Ar1中的响应余量时间,而未分配给相位调制的第一和第二子帧期间被确保为第二区域Ar2中的响应余量时间。
因此,在第四实施方式中,对于第一区域Ar1,在从发光单元2y光入射期间(第一和第二子帧期间)之前的时刻,开始用于对应于Y图像的再现图像生成的相位调制驱动。类似地,对于第二区域Ar2,在从发光单元2c的光入射期间(第三和第四子帧期间)之前的时刻开始用于对应于C图像的再现图像生成的相位调制驱动。
此外,在这种情况下,通过区域划分在每个区域Ar中确保响应余量时间(在这种情况下,两个子帧期间),并且能够减少在时间方向上的子帧图像之间的串扰。
此外,在第四实施方式中,与第二实施方式的情况类似,在执行R和G的子帧图像的空间光强度调制的期间中(在这种情况下,第一子帧期间和第二子帧期间),使作为R和G的复合颜色的Y光的光源发光,并且在第一区域Ar1中执行对应于Y图像的再现图像生成,从而可以抑制R和G的子帧图像的分辨率意义上的降低。
此外,在第四实施方式中,在执行B和G的子帧图像的空间光强度调制的第三和第四子帧期间中,使作为B和G的复合颜色的C光的光源发光,并且在第二区域Ar2中执行与C图像对应的再现图像生成,使得可以抑制G和B的子帧图像的分辨率意义上的降低。
为了实现如上所述的第四实施方式的操作,控制单元8C在每个帧期间F中执行如下的控制。
即,作为光源单元2C的控制,进行控制使得在第一子帧期间和第二子帧期间仅使发光部2y点亮,在第三子帧期间和第四子帧期间仅使发光部2c点亮。
此外,在每个帧期间F中,基于输入图像数据计算对应于Y图像的面积相位分布DpdY和对应于C图像的面积相位分布DpdC。
此外,作为相位调制SLM 3的驱动控制,在来自相应发光单元的光入射期间之前的时刻,针对第一区域Ar1和第二区域Ar2中的每开始基于相应区域相位分布Dpd的相位调制驱动。
此外,在第四实施方式中,与第二实施方式的情况同样地,作为复合颜色,也可以使用R、G、B的复合颜色W。
<5.变形例>
在此,实施方式不限于上述具体示例,并且可采用作为各种修改的配置。
例如,在以上描述中,已经示出了使用一个或两个强度调制SLM 6的情况,但是在采用包括三个强度调制SLM的所谓的三板式配置的情况下,也可应用相位调制SLM 3的区域划分驱动。
图23是对应于采用三板式配置的情况的控制方法的示例的说明图。
如图所示,每个强度调制SLM 6在每个帧期间F中对R、G和B中的一种不同颜色执行空间光强度调制。
在这种情况下,相位调制SLM 3被划分为两个区域,并且各个区域Ar被设置为第一区域Ar1和第二区域Ar2。如图所示,例如,第一区域Ar1被分配给与偶数帧中的W图像相对应的相位调制,第二区域Ar2被分配给与奇数帧中的W图像相对应的相位调制。
来自第一光源的光仅在偶数帧中入射在第一区域Ar1上,并且来自第二光源的光仅在奇数帧中入射在第二区域Ar2上。
例如,通过采用如上所述的控制方法,可以在对应于采用三板类型配置的情况的每个区域Ar中确保针对一个帧期间的响应余量时间。
在这种情况下,在每个区域Ar中,相位调制驱动可以从紧接在作为光入射期间的帧期间F之前的帧期间F的之前时刻开始,使得可以减少投影图像在时间方向上的串扰。
此外,在以上描述中,区域Ar的划分数量最大为三个,但是区域Ar的划分数量可以是四个或更多个。
图24示出了作为区域Ar的划分数量为4的变形例的投影仪装置1D的配置示例。注意,在下文中,四个区域Ar被称为第一区域Ar1、第二区域Ar2、第三区域Ar3和第四区域Ar4。
与实施方式1的投影装置1相比,不同之处在于,代替控制单元8而设置控制单元8D,对发光部2g设置光移位单元20。控制单元8D与控制单元8的不同之处在于设置了控制光移位单元20的光进入控制单元15’。
图25是投影仪装置1D中的控制方法的示例的说明图。
在这种情况下,与第四实施方式的情况类似,通过分配第一子帧期间=R、第二子帧期间=G、第三子帧期间=B和第四子帧期间=G,强度调制SLM 6在每个帧期间F中执行子帧图像的空间光强度调制。
在本变形例中,因为区域Ar的数量是四个,所以一个区域Ar可以被分配给第一至第四子帧期间中的每一个。
具体地,在这种情况下,在第一子帧期间(R)中第一区域Ar1被分配给与R图像相对应的相位调制,并且在第二子帧期间(G)中第二区域Ar2被分配给与G图像相对应的相位调制。此外,第三区域Ar3被分配给与第三子帧期间(B)中的B图像相对应的相位调制,并且第四区域Ar4被分配给与第四子帧期间(G)中的G图像相对应的相位调制。
在这种情况下,由于G光需要在第二子帧期间中入射在第二区域Ar2上并且在第四子帧期间中入射在第四区域Ar4上,所以如图24所示,为发光单元2g设置光移动单元20。
如参考图25可以看出,每个区域Ar中的响应余量时间可以通过增加区域划分的数量来扩展。因此,能够增强子帧图像之间的时间方向上的串扰减少效果。
这里,相位调制SLM 3的区域划分的数量可以大于子帧的数量。通过使区域划分的数量大于子帧的数量,可以使每个区域Ar的调制驱动间隔长于一个帧期间,这可以在减少时间方向上的串扰方面进一步有利。
此外,相位调制表面Sm的面积划分不限于相等的划分。
例如,如图26所示,在Y和B用作光源并且相位调制表面Sm被分成对应于Y光的第一区域Ar1和对应于B光的第二区域Ar2的情况下,可以想象使第二区域Ar2的尺寸大于第一区域Ar1的尺寸。
因此,在具有短波长的蓝色光入射的蓝色光区域中可以降低光密度,并且可以提高投影仪装置的可靠性。
此外,虽然未示出,但是在R、G和B用作光源并且相位调制表面Sm被分成三个(如在第一实施方式等中)的情况下,可以使R光入射在其上的区域Ar的尺寸大于G光入射在其上的区域Ar和B光入射在其上的区域Ar。
由于近年来大量生产的红色激光发射元件具有单个发射器的小输出,所以通常使用其中两个或更多个发射器安装在一个芯片中的多发射器激光发射元件。当使用时,作为光源的光展量变大,因此,透射通过光学系统和相位调制SLM 3时的效率降低。此外,为了获得投影图像的白平衡,R光的能量比大于G和B光的能量比。因此,通过如上所述增加R光的面积Ar,可以提高强度调制表面Sp上的照明光的效率和分辨率。
应注意,如上所述执行相位调制表面Sm的区域划分的不均匀划分的方法也可适当地应用于执行第三实施方式中描述的光入射区域的切换的情况。在这种情况下,如果与光入射区域的切换相结合地切换用于增加尺寸的区域Ar就足够了。
此外,如何布置各颜色的区域Ar可根据实际实施方式等适当地选择。
例如,在R、G和B用作光源并且相位调制表面Sm被分成三个(如在第一实施方式中)的情况下,可想到将其上B光入射的区域Ar(图中的第二区域Ar2)定位在其他区域Ar(图中,示出了第一区域Ar1和第三区域Ar3)内,如图27所示。
具有相位调制图案的具有短波长的B光束弯曲的最大角度小于具有长波长的R光束的最大角度,并且当B光束大幅弯曲时,B光束的效率进一步降低。因此,通过如图27所示设置,即,通过将B光的区域Ar设置在靠近光轴的位置,可以抑制效率的降低。
此时,为了调整白平衡,可以如图所示使B光的区域Ar大于其他区域Ar(R光和G光的区域Ar)。
此外,在以上描述中,描述了透射式SLM用作相位调制SLM 3的实施例,但是反射式相位调制SLM 3”也可用作相位调制SLM 3。例如,可以使用反射液晶面板、数字微镜器件(DMD)等作为反射相位调制SLM 3’。
图28示出了在使用相位调制SLM 3’的情况下的光学系统的示意性配置示例。
如图所示,在这种情况下,来自光源单元2(可以是光源单元2A至2C)的入射光Li入射在相位调制SLM 3’上,并且执行空间光相位调制。然后,空间光相位调制之后的光入射在中继光学系统4上作为来自相位调制SLM 3’的反射光。应注意,尽管与图1、图16、图21和图24中的配置相似的配置被示出为继中继光学系统4之后的配置,但是也能够应用在图12中示出的配置。
通过使用反射式空间光相位调制器,与使用透射式空间光相位调制器的情况相比,实现相同的相位调制量所需的相位调制单元的厚度(液晶层的厚度)可以被抑制到大约一半,并且可以提高相位调制的响应速度。
此外,光学系统的结构不限于上述的结构。
例如,如图29所示,可采用添加作为标准动态范围(SDR)光源的光源单元30的配置。不仅通过使用相位调制SLM 3的照明光,而且通过使用来自光源单元30的光,增加了整个投影图像的亮度。
具体地,在这种情况下,来自光源单元30的光通过包括第一复眼透镜31a和第二复眼透镜31b的积分器光学系统(integrator optical system)31入射在偏振转换元件32上。如图所示,在偏振转换元件32中,在来自光源单元30的光入射的一侧的表面上形成开口孔32a,并且在发光表面侧上形成半波片32b。利用如上所述的积分器光学系统31和偏振转换元件32,可以改善来自光源单元30的光在照射表面上的照度均匀性。
如图所示,在这种情况下,在中继光学系统4中,来自相位调制SLM 3的光经由聚光透镜34和35、多路复用元件36以及聚光透镜37入射在棱镜5上。来自光源单元30的光在通过上述积分器光学系统31和偏振转换元件32之后经由聚光透镜33通过布置在中继光学系统4中的多路复用元件36与来自相位调制SLM 3的照明光多路复用,并且与照明光一起入射在棱镜5上,使得强度调制表面Sp被光照射。
此处,例如,光源单元30可具有图30的A至图30的D中所示的配置。图30的A是使用诸如UHP灯(超高压汞灯)等灯的情况下的配置示例,图30的B是使用发光二极管(LED)的情况下的配置示例。此外,图30的C示出了其中B的激发激光光源用作磷光体的配置示例,并且在这种情况下,使B光入射在磷光体上。图30的D示出了使用R、G和B激光发射元件的情况下的配置示例,并且在这种情况下,可以设想具有这样的配置,其中,来自激光发射元件的光经由如图所示的扩散片发射。
此外,在以上描述中,已经描述了使用反射式空间光强度调制器作为强度调制SLM6的实施例。然而,例如,如图31中所示的投影仪装置1F中,可采用包括通过透射式空间光强度调制器的强度调制SLM 6’的配置。
此外,在以上描述中,已经描述了根据本技术的照明装置应用于投影仪装置的示例,但是本技术可以广泛地且适当地应用于利用再现图像照射任何目标表面的照明装置,通过相位调制单元的空间光相位调制对该再现图像赋予光强度分布。
例如,在通过飞行时间(ToF)法向被摄体照射诸如红外光的距离测量光并且基于接收反射光的结果执行测距的距离测量设备中,作为利用测距光执行照射的照明装置等也是可能的。
此外,在以上描述中,作为用于在目标表面上再现期望的光强度分布的空间光相位调制的实施例,已经描述了基于自由形式方法进行空间光相位调制的实施例,即,在使用光的折射现象的前提下进行空间光相位调制。然而,本技术还可适当地应用于其中在使用诸如计算机生成的全息图(CGH)的光的衍射现象的前提下通过方法执行空间光相位调制的情况。
<6.实施方式的总结>
如上所述,作为实施方式的照明装置(投影仪装置1、1B、1C、1D、1E或1F)包括光源单元(2、2A、2B或2C),该光源单元包括发光单元(相同的2r,2g、2b、2y或2c),发射光;相位调制单元(相位调制SLM 3或3’),对来自光源单元的入射光执行空间光相位调制,以及控制单元(相同的8、8A、8B、8C或8D),使来自所述光源单元的光入射到多个区域(相同的Ar)上,对于所述区域中的每一个,所述相位调制单元的相位调制表面以不同的时刻被划分成所述多个区域,并且在用于每个区域的光入射期间之前的时刻开始调制驱动。
由此,相位调制单元能够以时分方式输出对于每个区域不同的再现图像。
因此,即使仅提供一个相位调制单元,在每个区域中产生响应时间的余量,使得可以减少再现图像在时间方向上的串扰。即,可以实现光学系统的小型化和减少再现图像在时间方向上的串扰,其中,可以减少相位调制单元的数量。
此外,在作为实施方式的照明装置中,相位调制单元以如下方式对每个区域执行空间光相位调制:将用于改变来自区域的发射光束的方向或光束尺寸中的至少一个的透镜效果(透镜分量Dpl)赋予每个区域(参见图9)。
因此,可以使在与相位调制表面共轭的平面上获得的每个区域的再现图像在光轴正交平面上的位置和尺寸匹配。
因此,可以通过相位调制单元降低在空间方向上相对于再现图像的串扰。
而且,在作为实施方式的照明装置中,相位调制单元(相位调制SLM 3’)是反射式空间光相位调制器(参照图28)。
因此,实现相同的相位调制量所需的相位调制单元的厚度可以被抑制到在透射式空间光相位调制器的情况下的厚度的大约一半。
因此,可以改善相位调制单元的响应速度,并且可以改善在再现图像之间的时间方向上的串扰减少效果。
此外,作为实施方式的照明装置被配置为投影装置,该投影装置包括强度调制单元(强度调制SLM 6、6-1或6-2)和投影单元(投影透镜7),强度调制单元通过相位调制单元对再现图像执行空间光强度调制,投影单元将再现图像投影在目标表面上,再现图像通过强度调制单元进行空间光强度调制。
由此,与仅通过强度调制单元的空间光强度调制来生成投影图像的现有的投影装置相比,能够实现提高来自光源单元的光的利用效率的投影仪装置。
此外,在作为实施方式的照明装置中,在相位调制单元中的区域的划分数量等于或大于一个帧中的子帧的数量(参见图1、图24等)。
由此,每个区域不必被分配给子帧中的至少任何一个。
因此,在每个区域中,由于可以在所分配的子帧的期间的开始之前开始调制驱动,所以可以在所分配的期间中完成响应,并且可以减少投影图像在时间方向上的串扰。
而且,在作为实施方式的照明装置中,在相位调制单元中的区域的划分数量等于子帧的数量(见图1、图24等)。
因此,每个区域的调制驱动间隔可被设置为一个帧间隔。
因此,在每一个区域中,可在所分配的期间中完成响应,且可减少投影图像在时间方向上的串扰。
此外,在作为实施方式的照明装置中,存在三种或者多种颜色的子帧作为子帧,并且控制单元使至少两种颜色的复合颜色的光从光源单元入射在一个区域上,并且使空间光相位调制通过强度调制单元在空间光强度调制期间中针对至少两种颜色的子帧执行与复合颜色对应的调制图案(参见图14、图15、图22等)。
假定存在三种或更多种颜色的子帧作为子帧,通过使一个区域利用与如上所述的至少两种颜色的子帧的强度调制期间中的至少两种颜色的复合颜色相对应的调制图案执行相位调制,与一个区域被分配到两种颜色的相位调制的情况相比,可以延长区域中的响应余量时间。
因此,可减少投影图像的时间方向上的串扰。
此外,作为实施方式的照明装置包括两个强度调制单元,其中,相位调制单元中的区域划分数量为二,所述强度调制单元中的一个在一个帧期间内在第一子帧期间中执行红色子帧的空间光强度调制和在第二子帧期间中执行蓝色子帧的空间光强度调制,另一个强度调制单元在第一子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制和第二子帧期间中执行蓝色子帧的空间光强度调制,并且所述控制单元(8A)使作为红色和绿色的复合颜色的黄色光从所述光源单元入射在所述相位调制单元的所述区域中的一个上,以及使得利用与所述第一子帧期间中的黄色对应的调制图案执行空间光相位调制,以及使得蓝色光从所述光源单元入射在所述相位调制单元的另区域上,以及在第二子帧期间中使用对应于蓝色的调制图案执行空间光相位调制(见图14)。
因此,与其中一个强度调制单元使用红色、蓝色和绿色的三种颜色的子帧在一个帧期间中执行红色和蓝色的子帧的强度调制并且另一个强度调制单元执行绿色和蓝色的子帧的强度调制的情况对应,可以减少在投影图像的时间方向上的串扰。
此外,在作为实施方式的照明装置中,强度调制单元在一个帧期间内的第一子帧期间中执行红色的空间光强度调制,在与第一子帧期间连续的第二子帧期间内执行绿色子帧的空间光强度调制,在第三子帧期间中执行蓝色的空间光强度调制,并且在与所述第三子帧期间连续的第四子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制,以及所述相位调制单元中的所述区域的所述划分数量是两个,并且所述控制单元(8C同样)使作为红色和绿色的复合颜色的黄色光从所述光源单元入射到所述相位调制单元的所述区域中的一个上,以及使得利用与所述第一子帧期间和所述第二子帧期间中的黄色对应的调制图案来执行空间光相位调制,并且使得作为蓝色和绿色的复合光的青色光从所述光源单元入射到所述相位调制单元的另一所述区域上,并且使空间光相位调制以与第三子帧期间和第四子帧期间中的青色对应的调制图案执行(参见图22)。
因此,对应于单个强度调制单元使用红色、蓝色和绿色的三种颜色的子帧在一个帧期间中执行红色、绿色、蓝色和绿色子帧的强度调制的情况,可以减少在投影图像的时间方向上的串扰。
此外,在作为实施方式的照明装置中,存在红色、蓝色以及绿色三种颜色的子帧作为子帧,并且控制单元使空间光相位调制在具有对应于作为红色、蓝色以及绿色的复合颜色的白色的调制图案的至少一个区域上执行(参见图15)。
由此,与分配单一颜色或者两种颜色的相位调制的情况相比,可以在一个区域中延长响应余量时间。
因此,可减少投影图像的时间方向上的串扰。
此外,在作为实施方式的照明装置中,光源单元包括具有不同发光颜色的多个发光单元,并且照明装置包括光入射区域切换单元(光移位单元20和光进入控制单元15和15’),该光入射区域切换单元针对至少一个发光单元切换光入射的区域(见图16和图24)。
因此,可以针对至少一种颜色的发光单元切换使光入射的区域和时间。
因此,在要求使特定颜色的光在另一时刻入射在另一区域上的情况下,不必为每个区域设置特定颜色的发光单元,并且可以缩小光源单元的尺寸。
此外,在作为实施方式的照明装置中,光入射区域切换单元针对光源单元中的所有发光单元切换光入射的区域(参见图16和图19)。
因此,可以切换在哪个时刻使光入射到每个颜色的发光单元的哪个区域上。
因此,为了针对每个区域切换在哪个时刻入射哪种颜色的光,不需要针对每个区域设置每种颜色的发光单元,并且能够使光源单元小型化。
此外,在作为实施方式的照明装置中,通过不均匀地划分相位调制表面来获得多个区域(见图26和图27)。
由此,能够使用于对特定颜色的光进行相位调制的区域和用于对其他颜色的光进行相位调制的区域的尺寸不同。
此外,在作为实施方式的照明装置中,相位调制单元包括从光源单元入射蓝色光的蓝色光区域和从光源单元入射具有比蓝色光的波长长的波长的光的非蓝色光区域作为区域,并且使蓝色光区域的尺寸大于非蓝色光区域的尺寸。
因此,在具有短波长的蓝色光入射的蓝色光区域中可以降低光密度。
因此,可以提高照明装置的可靠性。
要注意的是,不均匀地划分相位调制表面的实施例不限于以上实施例,并且例如,在R、G和B用作光源并且如上所述将相位调制表面划分成三个的情况下,可以使R光入射的区域的尺寸大于G光入射的区域和B光入射的区域。
通过这样增大R光的面积,能够提高效率。
而且,在作为实施方式的照明装置中,相位调制单元包括从光源单元入射蓝色光的蓝色光区域和从光源单元入射具有比蓝色光的波长长的波长的光的非蓝色光区域作为区域,并且蓝色光区域位于非蓝色光区域的内侧(图27)。
因此,蓝色光区域被布置在比具有较长波长的非蓝色光区域更靠近光轴的位置处。
因此,可以抑制由于具有短波长的蓝色光的相位调制而导致的光束的弯曲量,并且可以提高蓝色光的光利用效率。
应注意,在本说明书中描述的效果仅是示例并且不受限制,并且可以提供其他效果。
<7.本技术>
本技术还可采用以下配置。
(1)
一种照明装置,包括:
光源单元,包括发射光的发光单元;
相位调制单元,对来自光源单元的入射光执行空间光相位调制;以及
控制单元对于通过划分相位调制单元的相位调制表面而得的多个区域,使来自光源单元的光在不同时刻针对每个区域入射,并且在光入射期间之前的时刻开始针对每个区域的调制驱动。
(2)
根据(1)的照明装置,其中,
相位调制单元以如下方式针对每个区域执行空间光相位调制:将透镜效应赋予给每个区域,透镜效应用于改变来自区域的发射光束的方向和光束尺寸中的至少一者的。
(3)
根据以上(1)或(2)的照明装置,其中,
相位调制单元是反射式空间光相位调制器。
(4)
根据以上(1)至(3)中任一项的照明装置,其中,
照明装置被配置为投影仪装置,投影仪装置包括:
强度调制单元,通过相位调制单元对再现图像执行空间光强度调制,以及
投影单元,将经强度调制单元的空间光强度调制的再现图像投影在目标表面上。
(5)
根据以上(4)的照明装置,其中,
相位调制单元中的区域的划分数量等于或大于一个帧中的子帧的数量。
(6)
根据以上(5)的照明装置,其中,
相位调制单元中的区域的划分数量等于子帧的数量。
(7)
根据以上(4)的照明装置,其中,
存在三种或更多种颜色的子帧作为子帧,以及
在强度调制单元的针对至少两种颜色的子帧的空间光强度调制期间中,控制单元使至少两种颜色的复合颜色的光从光源单元入射在一个区域上,并且利用与复合颜色相对应的调制图案执行空间光相位调制。
(8)
根据以上(7)的照明装置,进一步包括:
两个强度调制单元,其中
在相位调制单元中的区域的划分数量是二,
在一个帧期间内,一个强度调制单元在第一子帧期间中执行红色子帧的空间光强度调制并且在第二子帧期间中执行蓝色子帧的空间光强度调制,
另一个强度调制单元在第一子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制并且在第二子帧期间中执行蓝色子帧的空间光强度调制,并且
控制单元
使作为红色和绿色的复合颜色的黄色光从光源单元入射在相位调制单元的一个区域上,并且在第一子帧期间中利用与黄色相对应的调制图案执行空间光相位调制,并且
使蓝色光从光源单元入射在相位调制单元的另一个区域上,并且在第二子帧期间中利用与蓝色相对应的调制图案执行空间光相位调制。
(9)
根据以上(7)的照明装置,其中,
强度调制单元在一个帧期间内的第一子帧期间中执行红色的空间光强度调制,在与第一子帧期间连续的第二子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制,在第三子帧期间中执行蓝色的空间光强度调制,在与第三子帧期间连续的第四子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制,以及
在相位调制单元中的区域的划分数量是二,并且
控制单元
使作为红色和绿色的复合颜色的黄色光从光源单元入射在相位调制单元的一个区域上,并且在第一子帧期间和第二子帧期间中,利用与黄色相对应的调制图案执行空间光相位调制,并且
使作为蓝色和绿色的复合光的青色光从光源单元入射在相位调制单元的另一个区域上,并且在第三子帧期间和第四子帧期间中,利用与青色相对应的调制图案执行空间光相位调制。
(10)
根据以上(7)的照明装置,其中,
作为子帧,存在红色、蓝色和绿色这三种颜色的子帧,并且
控制单元
利用与作为红色、蓝色和绿色的复合颜色的白色相对应的调制图案,至少在该一个区域上执行空间光相位调制。
(11)
根据以上(4)至(6)中任一项的照明装置,其中,
光源单元包括具有不同发射颜色的多个发光单元,并且
照明装置进一步包括光入射区域切换单元,光入射区域切换单元为至少一个发光单元切换光入射在的区域。
(12)
根据以上(11)的照明装置,其中,
光入射区域切换单元针对光源单元中的所有发光单元切换光入射在的区域。
(13)
根据以上(1)至(12)中任一项的照明装置,其中,
多个区域是通过不均匀地划分相位调制表面而获得的。
(14)
根据以上(13)的照明装置,其中,
相位调制单元包括蓝色光区域和非蓝色光区域作为区域,在蓝色光区域上入射有来自光源单元的蓝色光,在非蓝色光区域上入射有来自光源单元的具有比蓝色光更长的波长的光,并且
蓝色光区域的尺寸大于非蓝色光区域的尺寸。
(15)
根据以上(2)的照明装置,其中,
相位调制单元包括蓝色光区域和非蓝色光区域作为区域,在蓝色光区域上入射有来自光源单元的蓝色光,在非蓝色光区域上入射有来自光源单元的具有比蓝色光更长的波长的光,并且
蓝色光区域位于非蓝色光区域内侧。
参考符号列表
1、1B、1C、1D、1E、1F投影装置
2、2A、2B、2C光源单元
2r、2g、2b、2y、2c发光单元
3、3'相位调制SLM
4中继光学系统
41、43、44透镜
42 扩散片
5 棱镜
6、6-1、6-2、6'强度调制SLM
7投影透镜
8、8A、8B、8C、8D控制单元
9 光源控制单元
10 目标强度分布计算单元
11 相位图案计算单元
12、13 驱动控制单元
14 强度图案计算单元
15、15'光进入控制单元
20 光移位单元
20a 转轴
21、22 楔型光学元件
Sp 强度调制表面
Sm 相位调制表面
Sd 虚拟表面
Ar 区域
Ar1 第一区域
Ar2 第二区域
Ar3 第三区域
Dpr 基本相位分布
Dpa、Dpa1、Dpa2、Dpa3区域基本相位分布
30 光源单元
31 积分器光学系统
31a 第一复眼透镜
31b 第二复眼透镜
32 偏振转换元件
32a 开口孔
32b 半波片
33、34、35、37聚光透镜
36多路复用元件。

Claims (15)

1.一种照明装置,包括:
光源单元,包括发射光的发光单元;
相位调制单元,对来自所述光源单元的入射光执行空间光相位调制;以及
控制单元,对于通过划分所述相位调制单元的相位调制表面而得的多个区域,使来自所述光源单元的光在不同时刻针对每个所述区域入射,并且在光入射期间之前的时刻开始针对每个所述区域的调制驱动。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述相位调制单元以如下方式针对每个所述区域执行空间光相位调制:将透镜效应赋予给每个所述区域,所述透镜效应用于改变来自所述区域的发射光束的方向和光束尺寸中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述相位调制单元是反射式空间光相位调制器。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述照明装置被配置为投影仪装置,所述投影仪装置包括:
强度调制单元,对由所述相位调制单元再现的图像执行空间光强度调制,以及
投影单元,将经所述强度调制单元的空间光强度调制的再现图像投影在目标表面上。
5.根据权利要求4所述的照明装置,其中,
所述相位调制单元中的所述区域的划分数量等于或大于一个帧中的子帧的数量。
6.根据权利要求5所述的照明装置,其中,
所述相位调制单元中的所述区域的所述划分数量等于所述子帧的数量。
7.根据权利要求4所述的照明装置,其中,
作为子帧,存在三种或更多种颜色的子帧,并且
在所述强度调制单元的针对至少两种颜色的子帧的空间光强度调制期间中,所述控制单元使至少所述两种颜色的复合颜色的光从所述光源单元入射在一个所述区域上,并且利用与所述复合颜色相对应的调制图案执行空间光相位调制。
8.根据权利要求7所述的照明装置,进一步包括:
两个所述强度调制单元,其中,
所述相位调制单元中的所述区域的划分数量是二,
在一个帧期间内,一个所述强度调制单元在第一子帧期间中执行红色子帧的空间光强度调制并且在第二子帧期间中执行蓝色子帧的空间光强度调制,
另一个所述强度调制单元在所述第一子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制并且在所述第二子帧期间中执行蓝色子帧的空间光强度调制,并且
所述控制单元
在所述第一子帧期间中,使作为红色和绿色的复合颜色的黄色光从所述光源单元入射在所述相位调制单元的一个所述区域上,并且利用与黄色相对应的调制图案执行空间光相位调制,并且
在所述第二子帧期间中,使蓝色光从所述光源单元入射在所述相位调制单元的另一个所述区域上,并且利用与蓝色相对应的调制图案执行空间光相位调制。
9.根据权利要求7所述的照明装置,其中,
所述强度调制单元在一个帧期间内的第一子帧期间中执行红色的空间光强度调制,在与所述第一子帧期间连续的第二子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制,在第三子帧期间中执行蓝色的空间光强度调制,并且在与所述第三子帧期间连续的第四子帧期间中执行绿色子帧的空间光强度调制,并且
在所述相位调制单元中的所述区域的划分数量是二,并且所述控制单元
在所述第一子帧期间和所述第二子帧期间中,使作为红色和绿色的复合颜色的黄色光从所述光源单元入射在所述相位调制单元的一个所述区域上,并且利用与黄色相对应的调制图案执行空间光相位调制,并且
在所述第三子帧期间和所述第四子帧期间中,使作为蓝色和绿色的复合光的青色光从所述光源单元入射在所述相位调制单元的另一个所述区域上,并且利用与青色相对应的调制图案执行空间光相位调制。
10.根据权利要求7所述的照明装置,其中,
作为子帧,存在红色、蓝色和绿色这三种颜色的子帧,并且所述控制单元
利用与作为红色、蓝色和绿色的复合颜色的白色相对应的调制图案,至少在该一个所述区域上执行空间光相位调制。
11.根据权利要求4所述的照明装置,其中,
所述光源单元包括具有不同发射颜色的多个发光单元,并且所述照明装置进一步包括光入射区域切换单元,所述光入射区域切换单元针对至少一个所述发光单元切换光要入射在的区域。
12.根据权利要求11所述的照明装置,其中,
所述光入射区域切换单元针对所述光源单元中的所有发光单元切换光要入射在的所述区域。
13.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
多个所述区域是通过不均匀地划分所述相位调制表面而获得的。
14.根据权利要求13所述的照明装置,其中,
所述相位调制单元包括蓝色光区域和非蓝色光区域作为所述区域,在所述蓝色光区域上入射有来自所述光源单元的蓝色光,在所述非蓝色光区域上入射有来自所述光源单元的具有比所述蓝色光更长的波长的光,并且
所述蓝色光区域的尺寸大于所述非蓝色光区域的尺寸。
15.根据权利要求2所述的照明装置,其中,
所述相位调制单元包括蓝色光区域和非蓝色光区域作为所述区域,在所述蓝色光区域上入射有来自所述光源单元的蓝色光,在所述非蓝色光区域上入射有来自所述光源单元的具有比所述蓝色光更长的波长的光,并且
所述蓝色光区域位于所述非蓝色光区域内侧。
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