KR20210111754A - 표시 장치 및 표시 장치의 조정 방법 - Google Patents

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요시아키 코우야마
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시의 표시 장치는 광원과, 복수의 화소를 가지고, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 광원으로부터의 광의 위상을 화소마다 변조하는 광 위상 변조 소자와, 광 위상 변조 소자에 대해 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 구동 회로와, 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 구동 회로에 의해 인가되는 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 구동 회로에 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 제어부를 구비한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 조정 방법
본 개시는 광 위상 변조 소자를 이용하는 표시 장치 및 표시 장치의 조정 방법에 관한 것이다.
광 강도 변조 소자에 의해 광의 휘도(강도)를 변조하여 영상 표시를 행하는 표시 장치가 알려져 있다. 또한, 광 강도 변조 소자에서의 화질 불량을 검출하고, 보정하는 기술이 있다(특허문헌 1 참조). 한편, 광의 위상을 변조하여 소망하는 재생상(再生像)을 얻는 광 위상 변조 소자가 알려져 있다. 광 위상 변조 소자는, 예를 들어 액정 패널 등의 SLM(Spatial Light Modulator)으로 구성된다. 이와 같은 광 위상 변조 소자의 응용례로서, 프로젝터에서, 조명 장치에 광 위상 변조 소자를 이용함으로써 화상에 응하여 위상 변조된 재생상을 생성하고, 그 재생상을 영상 표시용의 광 강도 변조 소자에의 조명광으로서 이용하는 기술이 있다. 또한, 광 위상 변조 소자는 홀로그래피 기술 등에도 이용된다. 또한, 광 위상 변조 소자는 광 스위치나 광 컴퓨터 등의 기술에도 이용된다.
일본 특개2005-195832호 공보
광 위상 변조 소자를 이용하는 표시 장치에서는, 광 위상 변조 소자에서의 화질 불량이 발생하고 있는 위치나 정도를 재생상으로부터 검출하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 적절한 화질 보정을 행하는 것이 곤란하다.
고화질화를 도모하는 것이 가능해지는 표시 장치 및 표시 장치의 조정 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 한 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 광원과, 복수의 화소를 가지고, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 광원으로부터의 광의 위상을 화소마다 변조하는 광 위상 변조 소자와, 광 위상 변조 소자에 대해 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 구동 회로와, 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 구동 회로에 의해 인가되는 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 구동 회로에 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 제어부를 구비한다.
본 개시의 한 실시의 형태에 관한 표시 장치의 조정 방법은, 복수의 화소를 갖는 광 위상 변조 소자에, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 광원으로부터의 광의 위상을 화소마다 변조하는 것과, 구동 회로에 의해, 광 위상 변조 소자에 대해 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 것과, 제어부에 의해, 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 구동 회로에 의해 인가되는 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 구동 회로에 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 것을 포함한다.
본 개시의 한 실시의 형태에 관한 표시 장치 또는 표시 장치의 조정 방법에서는, 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 구동 회로에 의해 인가되는 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 조정 데이터에 의거하는 전압 인가가 행해진다.
도 1은 광 강도 변조 소자를 이용한 비교례에 관한 표시 장치에 의한 표시의 열화 상태의 개요를 도시하는 설명도.
도 2는 광 위상 변조 소자를 이용한 비교례에 관한 표시 장치에 의한 표시의 열화 상태의 개요를 도시하는 설명도.
도 3은 광 위상 변조 소자에서의 인가 전압과 위상 변조량의 관계의 한 예를 도시하는 설명도.
도 4는 인가 전압 범위 및 전압 스텝의 조정 후의 광 위상 변조 소자에서의 인가 전압과 위상 변조량의 관계의 한 예를 도시하는 설명도.
도 5는 도 4의 0~1.0V의 전압 범위를 부분 확대하여 도시하는 설명도.
도 6은 광 강도 변조 소자의 구성 및 광 강도 변조 소자에 의한 광의 편광 상태의 변화의 한 예를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 7은 광 위상 변조 소자의 구성 및 광 위상 변조 소자에 의한 광의 편광 상태의 변화의 한 예를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 8은 본 개시의 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치의 요부 구성례를 개략적으로 도시하는 블록도.
도 9는 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 광 위상 변조 소자의 화소 영역의 한 예를 도시하는 설명도.
도 10은 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 목적 위상 분포 데이터의 생성 수법의 한 예를 도시하는 설명도.
도 11은 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 조정 데이터의 기초가 되는 광 위상 변조 소자의 분할 영역의 X 방향의 위상 분포의 한 예를 도시하는 설명도.
도 12는 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 조정 데이터의 한 예를 도시하는 설명도.
도 13은 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 조정 데이터에 의거하는 광 위상 변조 소자의 표시례와 조정 데이터에 대응하는 재생상의 한 예를 도시하는 설명도.
도 14는 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치의 요부 구성례를 개략적으로 도시하는 블록도.
도 15는 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치에서, 굴절을 이용하는 경우의 조정 데이터의 소망하는 위상 분포의 한 예를 도시하는 설명도.
도 16은 위상 조정량을 2π 취할 수 있는 경우에, 도 15에 도시한 소망하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하는 설명도.
도 17은 위상 조정량을 1.5π밖에 취할 수 없는 경우에, 도 15에 도시한 소망하는 위상 분포에 대응하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하는 설명도.
도 18은 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치에서, 회절을 이용하는 경우의 조정 데이터의 소망하는 위상 분포의 한 예를 도시하는 설명도.
도 19는 위상 조정량을 2π 취할 수 있는 경우에, 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하는 설명도.
도 20은 위상 조정량을 1.5π밖에 취할 수 없는 경우에, 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포에 대응하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하는 설명도.
도 21은 제3 실시의 형태에 관한 표시 장치의 요부 구성례를 개략적으로 도시하는 블록도.
도 22는 광 위상 변조 소자의 변조 특성의 열화의 한 예를 도시하는 설명도.
도 23은 표시 장치의 프로젝터에의 제1 적용례를 개략적으로 도시하는 구성도.
도 24는 표시 장치의 프로젝터에의 제2 적용례를 개략적으로 도시하는 구성도.
이하, 본 개시의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
0. 비교례(도 1~도 7)
1.제1 실시의 형태(도 8~도 13)
1.1 구성
1.2 동작
1.3 효과
2. 제2 실시의 형태(도 14~도 20)
3. 제3 실시의 형태(도 21~도 22)
4. 제4 실시의 형태(도 23~도 24)
5. 기타 실시의 형태
<0. 비교례>
도 1은 광 강도 변조 소자(501)를 이용한 비교례에 관한 표시 장치에 의한 표시의 열화 상태의 개요를 도시하고 있다.
이 비교례에 관한 표시 장치에서는, 도시하지 않는 광원으로부터의 광(L10)을, 예를 들어 액정 패널 등의 광 강도 변조 소자(501)에 의해 휘도(강도) 변조함에 의해 투영상(502)을 생성한다. 이와 같은 휘도 변조(강도 변조) 방식의 표시 장치에서는, 광 강도 변조 소자(501)에서의 각 화소에의 전압 인가량과 그것에 의한 투영상(投影像)(502)의 각 화소의 휘도 변화량(강도 변조)이 직접 대응시켜진다. 도 1에 도시한 바와 같이, 광 강도 변조 소자(501)에서의 각 화소의 열화 위치 및 열화 상태는 투영상(502)의 각 화소에서 마찬가지로 관찰된다. 이 때문에, 휘도 변조 방식의 표시 장치에서는, 광 강도 변조 소자(501)에서의 각 화소의 표시 상태의 조정이 용이하였다. 예를 들면, 특허문헌 1(일본 특개2005-195832호 공보)에 기재된 기술에 의하면, 광 강도 변조 소자(501)에 발생하는 물듦이나 얼룩 등의 화질 불량을, 화상 판독부에 의해 투영상(502)으로부터 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 광 강도 변조 소자(501)에 대해 화소 위치에 응한 표시 상태의 보정을 행하는 것이 가능하다.
도 2는 광 위상 변조 소자(1)를 이용한 비교례에 관한 표시 장치에 의한 표시의 열화 상태의 개요를 도시하고 있다.
이 비교례에 관한 표시 장치에서는, 도시하지 않는 광원으로부터의 광(L10)을, 예를 들어 액정 패널 등의 광 위상 변조 소자(1)에 의해 위상 변조함에 의해 재생상(60)을 생성한다. 이와 같은 위상 변조 방식의 표시 장치에서는, 광 위상 변조 소자(1)에서의 각 화소에의 전압 인가량과 그것에 의한 재생상(60)의 각 화소의 휘도 변화량을 직접 대응시키는 것은 곤란하다. 위상 변조의 방식으로서는, 회절형과 굴절형이 있다. 예를 들면, 회절형의 경우, 광 위상 변조 소자(1)에서의 각 화소의 열화 위치 및 열화 상태가 재생상(60)의 전체에 걸쳐 영향을 주기 때문에, 재생상(60)으로부터는 광 위상 변조 소자(1)에서의 각 화소의 열화 위치 및 열화 상태를 검출하는 것은 곤란하다. 또한, 굴절형의 경우, 재생상(60)으로부터 광 위상 변조 소자(1)에서의 각 화소의 열화 위치를 판별하는 것은 대체로 가능하지만, 열화 상태를 검출하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 광 위상 변조 소자(1)에서의 각 화소의 화질 불량이 발생하고 있는 위치나 정도를 재생상(60)으로부터 검출하는 것이 곤란하고, 재생상(60)의 검출 결과에 의거하여 광 위상 변조 소자(1)에 대해 화소 위치에 응한 표시 상태의 보정을 행하는 것은 곤란하다.
도 3은 광 위상 변조 소자(1)에서의 인가 전압(V)과 위상 변조량(π)의 관계의 한 예를 도시하고 있다. 도 4에는, 인가 전압 범위 및 전압 스텝을 조정 후의 광 위상 변조 소자(1)에서의 인가 전압(V)과 위상 변조량(π)의 관계의 한 예를 도시하고 있다. 도 5에는, 도 4의 0~1.0V의 전압 범위를 부분 확대하여 도시한다. 도 4 및 도 5에는 0~2π의 위상 변조량이 얻어지도록 인가 전압 범위 및 전압 스텝을 조정한 후의 인가 전압(V)과 위상 변조량(π)의 관계의 한 예를 도시한다.
광 위상 변조 소자(1)를 이용하여 소망하는 재생상(60)을 영상 재생하기 위해서는, 소망하는 재생상(60)을 광 위상 변조 소자(1)에 의해 재생하는 것이 가능해지는 위상 분포를 갖는 위상 분포 데이터를 생성할 필요가 있다. 위상 분포 데이터의 생성 수법으로서는, 예를 들면, 푸리에 변환의 반복에 의해 위상 분포 데이터를 작성하는 Gerchberg-Saxton법(GS법)이 알려져 있다.
광 위상 변조 소자(1)가 액정 패널인 경우, 도 3에 도시한 바와 같이 화소에의 전압 인가량과 위상 변조량의 관계는 비선형이기 때문에, 소망하는 위상 분포 데이터를 표시하기 위해서는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 위상 분포 데이터에 대해 전압 범위와 전압 스텝을 조정할 필요가 있다.
도 6은 광 강도 변조 소자(501)의 구성 및 광 강도 변조 소자(501)에 의한 광의 편광 상태의 한 예를 모식적으로 도시하고 있다. 도 6의 (A)에는, 광 강도 변조 소자(501)를 정면 방향에서 본 구성 및 광의 편광 상태를 모식적으로 도시한다. 도 6의 (B)에는 광 강도 변조 소자(501)의 단면 내의 구성 및 광의 편광 상태를 모식적으로 도시한다. 또한, 도 6에는 광 강도 변조 소자(501)가 투과형인 경우의 구성례를 도시한다. 또한, 도 6에는 복굴절을 이용한 광 강도 변조를 행하는 예를 도시한다.
광 강도 변조 소자(501)에 대해, 광의 입사 방향에는 편광자(521)가 배치되고, 광의 출사 방향에는 검광자(522)가 배치된다. 광 강도 변조 소자(501)는, 대향하는 복수의 화소 전극(511)과 복수의 화소 전극(512) 사이에, 액정층(513)을 끼운 구성으로 되어 있다. 액정층(513)은 복수의 액정 분자(514)를 가지고 있다. 액정층(513)은 복수의 액정 분자(514)가 소정의 배향 방향이 되도록 배열되어 있다
편광자(521)는 입사광(L11) 중 소정의 편광 방향으로 편광된 편광광(L12)을 출사한다. 액정 분자(514)의 배향 방향은 예를 들면, 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 정면 방향에서 보아 편광광(L12)의 편광 방향에 대해 45°기울어진 방향으로 되어 있다. 액정 분자(514)의 단면 내의 경사는, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 대향하는 화소 전극(511)과 화소 전극(512) 사이에 인가하는 전압에 응하여 변화한다. 이에 의해, 광 강도 변조 소자(501)로부터 출사되는 강도 변조광(L13)의 편광 상태는 인가 전압에 응하여 변화한다. 최종적으로 검광자(522)로부터 출사되는 광의 광량은 강도 변조광(L13)의 편광 상태에 응하여 변화한다.
도 7은 광 위상 변조 소자(1)의 구성 및 광 위상 변조 소자(1)에 의한 광의 편광 상태의 변화의 한 예를 모식적으로 도시하고 있다. 도 7의 (A)에는 광 위상 변조 소자(1)를 정면 방향에서 본 구성 및 광의 편광 상태를 모식적으로 도시한다. 도 7의 (B)에는 광 위상 변조 소자(1)의 단면 내의 구성 및 광의 편광 상태를 모식적으로 도시한다. 또한, 도 7에는 광 위상 변조 소자(1)가 투과형인 경우의 구성례를 도시한다. 또한, 도 7에는 복굴절을 이용한 광 강도 변조를 행하는 예를 도시한다.
도 7에는, 도 6의 구성과 마찬가지로, 광 위상 변조 소자(1)에 대해, 광의 입사 방향에는 편광자(521)가 배치되고, 광의 출사 방향에는 검광자(522)가 배치된 구성례를 도시한다. 광 위상 변조 소자(1)는 대향하는 복수의 화소 전극(11)과 복수의 화소 전극(12) 사이에 액정층(13)을 끼운 구성으로 되어 있다. 액정층(13)은 복수의 액정 분자(14)를 가지고 있다. 액정층(13)은 복수의 액정 분자(14)가 소정의 배향 방향이 되도록 배열되어 있다.
편광자(521)는 입사광(L11) 중 소정의 편광 방향으로 편광된 편광광(L12)을 출사한다. 액정 분자(14)의 배향 방향은 예를 들면, 도 7의 (A)에 도시한 바와 같이, 정면 방향에서 보아 편광광(L12)의 편광 방향과 평행한 방향으로 되어 있다. 액정 분자(14)의 단면 내의 경사는, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이, 대향하는 화소 전극(11)과 화소 전극(12) 사이에 인가하는 전압에 응하여 변화한다. 이에 의해, 광 위상 변조 소자(1)로부터 출사되는 위상 변조광(L14)의 편광 상태는 인가 전압에 응하여 변화한다. 최종적으로 검광자(522)로부터 출사되는 광의 광량은 위상 변조광(L14)의 편광 상태에 응하여 변화한다.
도 7의 (A)에 도시한 바와 같이, 광 위상 변조 소자(1)는 액정 분자(14)의 배향 방향에 대해 편광광(L12)의 편광 방향이 평행하게 되는 광학 배치로 구성되기 때문에, 도 6에 도시한 광 강도 변조 소자(501)와 같은 광학 부재로 구성하고, 같은 전압을 인가했다 하더라도, 최종적으로 검광자(522)로부터 출사되는 광의 광량은 다른 상태가 된다. 이 때문에, 광 강도 변조 소자(501)와 마찬가지로 각 화소에서의 인가 전압과 위상 변조량의 관계를 정할 수는 없고, 각 화소의 열화 위치 및 열화 상태를 확인하는 것이 곤란해진다.
<1.제1 실시의 형태>
[1.1 구성]
도 8은 본 개시의 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치의 요부 구성례를 개략적으로 도시하고 있다. 도 9는 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 광 위상 변조 소자(1)의 화소 영역의 한 예를 도시하고 있다.
제1 실시의 형태에 관한 표시 장치는 광원(50)과, 광원(50)으로부터의 광의 위상을 변조하는 상기 비교례에 관한 표시 장치와 같은 구성의 광 위상 변조 소자(1)를 구비하고 있다. 또한, 표시 장치는 위상 분포 연산 회로(51)와 위상 변조 소자 구동 회로(52)와 조정 제어부(53)와 검출부(56)를 구비하고 있다.
위상 분포 연산 회로(51)는 입력 신호에 의거하여 목적 위상 분포 데이터(위상 변조 신호)를 생성하는 위상 분포 연산부이다. 목적 위상 분포 데이터는 목적으로 하는 재생상(60)(목적 재생상)을 광 위상 변조 소자(1)에 의해 재생하는 것이 가능해지는 위상 분포를 갖는 데이터이다.
여기서, 예를 들면, 광 위상 변조 소자(1)를 프로젝터에서의 조명 장치의 일부로서 이용하는 경우, 입력 신호는 예를 들어 화상 신호이다. 이 경우, 재생상(60)은 조명 대상물(5)을 조명하는 조명상이 된다. 조명 대상물(5)은 예를 들어 프로젝터에서의 강도 변조 액정 패널 등의 광 강도 변조 소자이다. 이 경우, 목적 위상 분포 데이터는 프로젝터로 표시하는 화상에 응한 휘도 분포를 갖는 조명상을 형성하는 것이 가능한 위상 분포 패턴을 갖는 데이터이다.
위상 변조 소자 구동 회로(52)는 위상 분포 연산 회로(51)에서 생성된 목적 위상 분포 데이터에 의거하는 인가 전압(구동 전압)을 생성하고, 각 화소(10)가 목적으로 하는 위상 분포가 되도록 광 위상 변조 소자(1)를 구동한다. 위상 변조 소자 구동 회로(52)는 본 개시의 기술에서의 「구동 회로」의 한 구체례에 상당한다.
광 위상 변조 소자(1)는 위상 변조 소자 구동 회로(52)에 의해 주어진 인가 전압에 의거하여 광원(50)으로부터의 광의 위상을 변조한다. 광 위상 변조 소자(1)는 투과형 위상 변조 소자라도 좋고, 반사형 위상 변조 소자라도 좋다. 광 위상 변조 소자(1)는 복수의 화소(10)를 가지고 있다. 광 위상 변조 소자(1)는 목적 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 광원(50)으로부터의 광의 위상을 화소(10)마다 변조한다.
검출부(56)는 광 위상 변조 소자(1)에서 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상(60)의 상태를 검출한다. 검출부(56)는 예를 들어 촬상 소자를 포함하는 촬상 장치이다.
조정 제어부(53)는 조정 데이터 생성부(54)와 인가 전압 제어부(55)를 가지고 있다. 조정 제어부(53)는 본 개시의 기술에서의 「제어부」의 한 구체례에 상당한다.
조정 데이터 생성부(54)는 광 위상 변조 소자(1)에서의 표시 상태의 조정을 행하기 위한 조정 데이터를 생성한다. 조정 데이터는 위상 변조 소자 구동 회로(52)에 의해 인가되는 목적 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 데이터이다.
인가 전압 제어부(55)는, 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이, 광 위상 변조 소자(1)에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역(15)으로 분할하고, 복수의 분할 영역(15)의 적어도 1개의 분할 영역(15)에, 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 위상 변조 소자 구동 회로(52)에 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 한다. 또한, 도 9에서는 광 위상 변조 소자(1)에서의 화소 영역 전체를 수평 방향(X 방향)으로 4개, 수직 방향(Y 방향)으로 3개로 분할한 예를 도시하고 있는데, 분할수, 분할 영역(15)의 형상 및 크기 등은 도 9에 도시한 예로 한정되는 것은 아니다.
인가 전압 제어부(55)는, 광 위상 변조 소자(1)에서 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상(60)의 상태에 의거하여, 목적 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정한다. 인가 전압 제어부(55)는 재생상(60)의 상태를 검출부(56)의 검출 결과에 의거하여 판단한다.
인가 전압 제어부(55)는 복수의 분할 영역(15)의 각각에서 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 복수의 분할 영역(15)의 각각에서의 재생상(60)의 상태에 의거하여, 복수의 분할 영역(15)의 각각에서의 목적 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정한다. 복수의 분할 영역(15)의 각각에 표시하는 조정 데이터는 서로 달라도 좋다.
[1.2 동작]
(목적 위상 분포 데이터의 생성례)
도 10은 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 목적 위상 분포 데이터의 생성 수법의 한 예를 도시하고 있다. 또한, 여기서는, GS법에 의해 목적 위상 분포 데이터를 생성하는 경우를 예로 설명하지만, 위상 분포의 계산법은 GS법 이외라도 좋다. 위상 분포의 계산법으로서는, 예를 들면, 위상 분포를 프레넬 영역 또는 프라운호퍼 영역의 회절 근사식으로부터 유도하는 회절형의 방법과, 위상 분포를 회절이 아니라 자유 곡면 렌즈로서 유도하는 굴절형의 방법이 있다. GS법은 위상 분포를 프라운호퍼 영역의 회절 근사식으로부터 유도하는 방법이지만, 본 개시에서의 위상 분포의 계산법은 이것으로 한정되지 않는다.
도 10에 도시한 바와 같이, 위상 분포 연산 회로(51)는 소정의 위상 분포 계산법으로서 GS법에 의해 목적 위상 분포 데이터를 생성하도록 해도 좋다.
위상 분포 연산 회로(51)는 재생하고 싶은 강도 분포를 갖는 목적 재생상에 대해, 초기 조건으로서, 랜덤 초기 위상을 주고, 역 푸리에 변환을 행한다(스텝 S101). 위상 분포 연산 회로(51)는, 이에 의해 얻어진 위상과 진폭 중 위상을 균일한 위상으로 치환하고(스텝 S102), 목적 위상 분포로 해도 좋다. 여기서, 균일한 위상으로 치환하는 것은 광 위상 변조 소자(1)에서는 평행광에 의해 재생을 행하는 것을 상정하고 있기 때문이다.
다음으로, 위상 분포 연산 회로(51)는 스텝 S102에서 얻어진 위상과 진폭에 푸리에 변환을 행함에 의해 재생 계산을 행한다(스텝 S103). 이에 의해, 재생상이 계산된다.
다음으로, 위상 분포 연산 회로(51)는 스텝 S103에서 얻어진 위상과 진폭 중, 진폭을 목적 재생상의 진폭으로 치환한다(스텝 S104).
다음으로, 위상 분포 연산 회로(51)는 스텝 S104에서 얻어진 위상과 진폭에 대해, 역 푸리에 변환을 행하고(스텝 S105), 이후, 스텝 S102~S105의 계산을 반복하는 반복 연산(이터레이션(iteration))을 행한다. 반복 연산은 목적 재생상으로서 만족하는 질의 재생상을 얻을 수 있을 때까지 행해도 좋다.
광 위상 변조 소자(1)에서 복수의 프레임 또는 복수의 서브 프레임에 걸쳐 동일한 목적 재생상을 재생하려고 하는 경우, 위상 분포 연산 회로(51)는 프레임마다 또는 서브 프레임마다, 이상의 GS법에 의한 연산 중 적어도 랜덤 초기 위상을 시간적으로 변화시킴에 의해, 목적 위상 분포 데이터의 위상 분포를 변화시키도록 해도 좋다(스텝 S201).
또한, 같은 경우에, 위상 분포 연산 회로(51)는 이상의 GS법에 의한 연산 중 적어도 반복 연산의 횟수를 시간적으로 변화시킴에 의해, 목적 위상 분포 데이터의 위상 분포를 변화시키도록 해도 좋다(스텝 S202).
(광 위상 변조 소자(1)의 조정례)
도 11은 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 조정 데이터의 기초가 되는 광 위상 변조 소자(1)의 분할 영역(15)의 X 방향의 위상 분포의 한 예를 도시하고 있다. 도 12는 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 조정 데이터의 한 예를 도시하고 있다. 도 13은 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 조정 데이터에 의거하는 광 위상 변조 소자(1)의 표시례와 조정 데이터에 대응하는 재생상(60)의 한 예를 도시하고 있다.
제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에서는, 광 위상 변조 소자(1)에 적절한 보정을 행하기 위해, 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이, 광 위상 변조 소자(1)에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역(15)으로 분할하고, 적어도 1개의 분할 영역(15)에 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한다. 그 상태에서, 검출부(56)에 의해 재생상(60)의 상태를 검출함에 의해, 광 위상 변조 소자(1)에서의 국소적인 열화 위치 및 열화 상태를 검출 가능하게 함과 함께, 각 화소 위치에서의 최적인 전압 인가량을 결정하는 것을 가능하게 한다
예를 들면, 조정 데이터의 기초가 되는 위상 분포가 도 11에 도시하는 바와 같이, 렌즈 형상을 모방한 분포를 하고 있는 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 재생상(60)상에서는 광원(50)으로부터의 광(L10)이 집광한다. 이와 같은 위상 분포를 재현하는 조정 데이터는, 예를 들어 도 12의 (A)~(D)에 도시한 바와 같이, 복수 존재한다. 도 12의 (A)에 도시하는 조정 데이터는 기초가 되는 위상 분포를 2V~4V의 인가 전압의 범위에 나눈 예이다. 도 12의 (A)를 기준이 되는 조정 데이터로 하면, 도 12의 (B)는 도 12의 (A)의 조정 데이터에 대해 인가 전압의 범위를 0V~2V로 전압 시프트한 예를 도시하고 있다. 도 12의 (C)는 도 12의 (A)의 조정 데이터에 대해 인가 전압의 전압 스텝을 변경한 예를 도시하고 있다. 도 12의 (D)는 도 12의 (A)의 조정 데이터에 대해 인가 전압의 범위를 0V~4V로 변경한 예를 도시하고 있다.
도 11에 도시한 바와 같은 렌즈 형상을 모방한 위상 분포를 분할 영역(15)에 표시하는 경우, 도 13에 도시하는 바와 같이, 조정 데이터가 최적치에 근접할수록 재생상(60)상에서의 집광 정도가 강해진다. 조정 제어부(53)는 집광 정도를 검출부(56)에 의해 검출함에 의해, 예를 들어 도 12의 (A)~(D)의 조정 데이터 중 어느 조정 데이터가 최적인지를 판단할 수 있다. 이에 의해, 분할 영역(15)에서의 최적인 인가 전압량을 판단할 수 있다.
최적인 인가 전압량의 판단은, 도 13에 도시하는 바와 같이, 복수의 분할 영역(15)의 각각에 서로 다른 조정 데이터에 의거하는 표시를 행함으로써 행해도 좋고, 복수의 분할 영역(15)의 각각에 동일한 조정 데이터에 의거하는 표시를 행하고, 최적인 인가 전압량이라고 판단할 수 있을 때까지 조정 데이터의 전환을 행함으로써 판단하도록 해도 좋다. 복수의 분할 영역(15)의 각각에 서로 다른 조정 데이터에 의거하는 표시를 행함으로써, 조정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
또한, 조정 데이터의 기초가 되는 목적 위상 분포 데이터는 광 위상 변조 소자(1)에 입사하는 광의 파장이나, 광 위상 변조 소자(1)의 화소 피치를 고려하여 작성하는 것이 바람직하다. 조정 대상의 분할 영역(15)에서의 조정 상태의 변화를 판정하는 것이 가능하면, 목적 위상 분포 데이터의 작성 알고리즘, 분할 영역(15)의 분할수 및 재생상(60)의 집광 위치나 형상 등은 특정한 것으로 한정되지 않는다.
[1.3 효과]
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에 의하면, 광 위상 변조 소자(1)에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역(15)으로 분할하고, 복수의 분할 영역(15)의 적어도 1개의 분할 영역에 위상 변조 소자 구동 회로(52)에 의해 인가되는 목적 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행한다. 이에 의해, 광 위상 변조 소자(1)에 대한 전압 인가량을 적정하게 조정하는 것이 용이해지고, 고화질화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치에 의하면, 광 위상 변조 소자(1)의 조정 공정이 간이해지기 때문에, 생산성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 광 위상 변조 소자(1)의 특성 열화에 의한 표시 장치의 수명을 개선할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이고 한정되는 것이 아니고, 또 다른 효과가 있어도 좋다. 이후의 다른 실시의 형태의 효과에 대해서도 마찬가지이다.
<2. 제2 실시의 형태>
다음으로, 본 개시의 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치에 관해 설명한다. 또한, 이하에서는, 상기 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치의 구성 요소와 개략 같은 부분에 관해서는, 동일 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
도 14는 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치의 요부 구성례를 개략적으로 도시하고 있다.
제2 실시의 형태에 관한 표시 장치는 도 8에 도시한 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치의 구성에 대해, 조정 데이터 기억부(57)를 또한 구비하고 있다. 조정 데이터 기억부(57)는 미리 소정의 조정 데이터를 기억한다.
광 위상 변조 소자(1)에서의 표시 상태의 조정을 행하기 위해서는, 목적 위상 분포 데이터의 작성에 이용하는 알고리즘에 응하여, 최적인 조정 데이터를 선택할 필요가 있다. 예를 들면, 목적 위상 분포 데이터에는 위상에 의해 자유 곡면 렌즈를 재현하여 광의 굴절을 이용하는 것이나, GS법과 같이 광의 회절을 이용하여 광선 각도를 컨트롤하는 것이 있고, 각각 목적 위상 분포 데이터에 대한 최적인 전압 인가량이 다르다.
따라서, 조정 데이터 기억부(57)에, 다른 인가 전압 범위, 전압 스텝 수 및 전압 스텝 폭을 가진 조정 데이터를 미리 기억해 둠으로써, 조정 제어부(53)에서는 채용하는 알고리즘에 응한 최적인 조정 데이터를 선택하고, 조정의 용이화 및 조정 시간의 단축을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 회절을 이용하는 알고리즘인 경우, GS법 등을 이용하여 조정 데이터를 조정 시마다 작성하면, 알고리즘의 특성상 목적 위상 분포 데이터가 매회 다른 것이 된다. 다른 목적 위상 분포 데이터 사이의 비교에서는, 재생상(60)의 노이즈 상태가 다르기 때문에, 조정 정밀도가 떨어질 가능성이 있다. 이것을 피하기 위해서도, 조정 시에는 매회, 특정한 조정 데이터를 이용하는 것은 유효하다.
도 15는 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치에서 굴절을 이용하는 경우의 조정 데이터의 소망하는 위상 분포의 한 예를 도시하고 있다.
도 16은 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 2π 취할 수 있는 경우에, 도 15에 도시한 소망하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하고 있다. 도 16의 (A)에 도시한 바와 같이 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 2π 취할 수 있는 경우에는, 도 16의 (B)에 도시한 바와 같이 도 15에 도시한 소망하는 위상 분포를 그대로 재현할 수 있다.
도 17은 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 1.5π밖에 취할 수 없는 경우에, 도 15에 도시한 소망하는 위상 분포에 대응하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하고 있다. 도 17의 (A)에 도시한 바와 같이 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 1.5π밖에 취할 수 없는 경우에는, 도 17의 (B)에 도시한 바와 같이 도 15에 도시한 소망하는 위상 분포에 대해, 위상의 최대치가 1.5π가 되도록 조정함으로써, 소망하는 위상 분포에 상당하는 위상 분포를 재현할 수 있다.
도 18은 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치에서 회절을 이용하는 경우의 조정 데이터의 소망하는 위상 분포의 한 예를 도시하고 있다. 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포는 블레이즈드 회절 격자에 상당하는 위상 분포의 예를 도시하고 있다.
도 19는 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 2π 취할 수 있는 경우에, 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하고 있다. 도 19의 (A)에 도시한 바와 같이 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 2π 취할 수 있는 경우에는, 도 19의 (B)에 도시한 바와 같이 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포를 그대로 재현할 수 있다.
도 20은 위상 조정량을 1.5π 밖에 취할 수 없는 경우에, 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포에 대응하는 위상 분포를 실현하는 조정 데이터의 한 예를 도시하고 있다. 도 20의 (A)에 도시한 바와 같이 광 위상 변조 소자(1)에서의 위상 조정량을 1.5π 밖에 취할 수 없는 경우에는, 도 20의 (B)에 도시한 바와 같이 도 18에 도시한 소망하는 위상 분포에 대해, 위상의 최대치가 1.5π가 되도록 조정함으로써, 소망하는 위상 분포에 상당하는 위상 분포를 재현할 수 있다. 이 경우, 도 18에 도시한 소망하는 블레이즈드 회절 격자가 되도록 전압 스텝을 조정한다. 전압 스텝 수는, 2π/(2π-Max 변조량)의 정수치가 된다. Max 변조량은 이 경우 1.5π이고, 전압 스텝 수는 4의 정수치가 된다.
그 외의 구성, 동작 및 효과는 상기 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치와 개략 같아도 좋다.
<3. 제3 실시의 형태>
다음으로, 본 개시의 제3 실시의 형태에 관한 표시 장치에 관해 설명한다. 또한, 이하에서는, 상기 제1 또는 제2 실시의 형태에 관한 표시 장치의 구성 요소와 개략 같은 부분에 관해서는, 동일 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
도 21은 제3 실시의 형태에 관한 표시 장치의 요부 구성례를 개략적으로 도시하고 있다.
제3 실시의 형태에 관한 표시 장치는 도 8에 도시한 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치의 구성에 대해, 초기 상태 기억부(58)를 또한 구비하고 있다. 초기 상태 기억부(58)는 미리 목적 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량의 초기 상태의 데이터를 기억한다.
조정 제어부(53)는 초기 상태 기억부(58)에 기억된 초기 상태의 데이터와 광 위상 변조 소자(1)에서 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상(60)의 상태에 의거하여, 목적 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정한다.
도 22는 광 위상 변조 소자(1)의 변조 특성의 열화의 한 예를 도시하고 있다.
광 위상 변조 소자(1)의 열화 상태에 맞춰서 표시 상태의 조정을 행하는 경우, 광 위상 변조 소자(1)의 초기 상태를 참조함으로써, 조정이 용이해진다. 예를 들어 소자의 열화에는, 내광성 열화나 내습성 열화가 생각된다. 도 22에는 내광성 열화의 예를 도시한다.
내광성 열화에서는 액정 분자의 분해나 배향막 열화 등이 생김에 의해, 액정의 프리틸트 상태가 변화함으로써, 도 22에 도시한 바와 같이, 인가 전압과 위상 변조량의 관계(VΦ 커브)가 초기 상태부터 시프트하는 것이 알려져 있다. 이 경우, VΦ 커브는 시프트하기는 하지만, 커브의 시작 이후의 경사는 크게 변하지 않기 때문에, 초기 조정 시에 이용한 위상 변화량과 인가 전압의 관계가 유용(流用) 또는 미소한 조정에 의해 채용할 수 있다고 생각된다. 초기 상태 기억부(58)는 이 초기 상태의 데이터를 기억한다.
또한 내습성 열화에서는, 광 위상 변조 소자(1)에서의 배향막상에의 수분 침입에 의해 화소 사이에서 리크 전류가 발생하고, 소망하는 위상을 얻을 수 없게 된다는 과제가 생긴다. 이때, 화소 사이의 전위차를 크게 함으로써, 리크 전류의 영향을 보정하는 방법이 있고, 그것은 위상에 대한 전압 스텝의 확대를 의미한다. 그래서, 초기 상태 기억부(58)에 초기의 위상 변화량과 인가 전압의 관계 및 인가 전압 범위를 기억해 두고, 조정 제어부(53)는 조정 시에 그것을 참조함으로써, 초기보다 전압 스텝을 확대한 설정을 용이하게 실현할 수 있다.
그 외의 구성, 동작 및 효과는 상기 제1 실시의 형태에 관한 표시 장치와 개략 같아도 좋다.
<4. 제4 실시의 형태>
다음으로, 본 개시의 제4 실시의 형태에 관한 표시 장치에 관해 설명한다. 또한, 이하에서는, 상기 제1 내지 제3의 어느 하나의 실시의 형태에 관한 표시 장치의 구성 요소와 개략 같은 부분에 관해서는, 동일 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
제4 실시의 형태에서는, 상기 제1 내지 제3의 어느 하나의 실시의 형태에 관한 표시 장치의 프로젝터에의 적용례를 설명한다. 상기 제1 내지 제3의 어느 하나의 실시의 형태에 관한 표시 장치를 프로젝터에 적용하고, 광 위상 변조 소자(1)에 대해 적절한 조정을 행함으로써 프로젝터의 고화질화 및 장수명화에 연결된다.
제4 실시의 형태에 관한 프로젝터는 조명 장치와 조명 장치로부터의 조명광을 강도 변조하여 투영 화상을 생성하는 광 강도 변조 소자를 포함하고 있다. 조명 장치는 광원과 광원으로부터의 광의 위상을 변조하는 위상 변조 장치를 포함하고 있다. 위상 변조 장치는 상기 제1 내지 제3 실시의 형태에 관한 표시 장치에서의 광 위상 변조 소자(1) 및 광 위상 변조 소자(1)를 구동하는 회로 등을 포함하고 있다. 광 위상 변조 소자(1)에 의한 재생상(60)은 프로젝터로 표시하는 화상에 응한 휘도 분포를 갖는 조명상으로서 이용된다. 이 조명상을 광 강도 변조 소자에 대한 조명광으로서 이용한다.
도 23은 표시 장치의 프로젝터에의 제1 적용례를 도시하고 있다.
이 제1 적용례는 광 위상 변조 소자(1)가 반사형 광 위상 변조 소자(111)인 경우의 구성례이다.
프로젝터(100)는 광원 장치(110)와, 조명 광학계(120)와 화상 형성부(130)와 투영 광학계(140)를 구비하고 있다. 반사형 광 위상 변조 소자(111)는 광원 장치(110)와 조명 광학계(120) 사이에 배치되어 있다.
화상 형성부(130)는 반사형 편광판(31A, 31B, 31C)과 반사형 액정 패널(32A, 32B, 32C)과 다이크로익 프리즘(33)을 가지고 있다. 반사형 액정 패널(32A, 32B, 32C)은 광 강도 변조 소자이다.
광원 장치(110)는 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 광을 발한다. 광원 장치(110)는 예를 들어 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 백색광을 발하는 단일 또는 복수의 레이저광원으로 구성되어 있다. 또한, 광원 장치(110)는 각각 적색(R)광, 녹색(G)광 및 청색(B)광의 각 색광을 발하는 각 색의 레이저 광원을 색마다 1 또는 복수 이용한 구성이라도 좋다.
반사형 광 위상 변조 소자(111)는 광원 장치(110)로부터의 광의 위상을 변조하여 소망하는 조명상(조명광)을 생성한다. 반사형 광 위상 변조 소자(111)에 의해 생성된 조명광은 조명 광학계(120)를 통하여 반사형 액정 패널(32A, 32B, 32C)을 조명한다.
조명 광학계(120)는 다이크로익 미러(24A, 24B)와 반사 미러(25A, 25B)와 렌즈(26A, 26B)와 다이크로익 미러(27)와 편광판(28A, 28B, 28C)을 가지고 있다.
다이크로익 미러(24A, 24B)는 소정의 파장역의 광을 선택적으로 반사하고, 그 외의 파장역의 광을 선택적으로 투과시킨다. 예를 들어 다이크로익 미러(24A)는 주로 적색광과 녹색광을 반사 미러(25A)의 방향으로 반사시킨다. 또한, 다이크로익 미러(24B)는 주로 청색광을 반사 미러(25B)의 방향으로 반사시킨다. 반사 미러(25A)는 다이크로익 미러(24A)로부터의 광(주로 적색광과 녹색광)을 렌즈(26A)를 향하여 반사한다. 반사 미러(25B)는 다이크로익 미러(24B)로부터의 광(주로 청색광)을 렌즈(26B)를 향하여 반사한다. 렌즈(26A)는 반사 미러(25A)로부터의 광(주로 적색광과 녹색광)을 투과하고, 다이크로익 미러(27)에 집광시킨다. 렌즈(26B)는 반사 미러(25B)로부터의 광(주로 청색광)을 투과하고, 다이크로익 미러(27)에 집광시킨다. 다이크로익 미러(27)는 녹색광을 선택적으로 반사함과 함께 그 외의 파장역의 광을 선택적으로 투과한다. 다이크로익 미러(27)는 예를 들어 적색광 성분을 투과하고, 녹색광 성분을 편광판(28C)을 향하여 반사한다. 편광판(28A, 28B, 28C)은 소정 방향의 편광축을 갖는 편광자를 포함하고 있다. 편광판(28A, 28B, 28C)은 예를 들면 P 편광의 광을 투과하고, S 편광의 광을 반사한다.
반사형 편광판(31A, 31B, 31C)은 각각 편광판(28A, 28B, 28C)으로부터의 편광광의 편광축과 같은 편광축의 광(예를 들면 P 편광)을 투과하고, 그 외의 편광축의 광(S 편광)을 반사한다. 구체적으로는, 반사형 편광판(31A)은 편광판(28A)으로부터의 P 편광의 적색광을 반사형 액정 패널(32A)의 방향으로 투과시킨다. 반사형 편광판(31B)은 편광판(28B)으로부터의 P 편광의 청색광을 반사형 액정 패널(32B)의 방향으로 투과시킨다. 반사형 편광판(31C)은 편광판(28C)으로부터의 P 편광의 녹색광을 반사형 액정 패널(32C)의 방향으로 투과시킨다. 또한, 반사형 편광판(31A)은 반사형 액정 패널(32A)로부터의 S 편광의 적색광을 반사하여 다이크로익 프리즘(33)에 입사시킨다. 반사형 편광판(31B)은 반사형 액정 패널(32B)로부터의 S 편광의 청색광을 반사하여 다이크로익 프리즘(33)에 입사시킨다. 반사형 편광판(31C)은 반사형 액정 패널(32C)로부터의 S 편광의 녹색광을 반사하여 다이크로익 프리즘(33)에 입사시킨다.
반사형 액정 패널(32A, 32B, 32C)은 각각 적색광, 청색광 또는 녹색광의 강도 변조를 행한다.
다이크로익 프리즘(33)은 반사형 액정 패널(32A, 32B, 32C)에 의해 강도 변조된 적색광, 청색광 및 녹색광을 합성하고, 투영 화상으로서 투영 광학계(140)를 향하여 출사한다.
투영 광학계(140)는 렌즈(L41, L42, L43, L44)를 가진다. 투사 광학계(140)는 화상 형성부(130)에 의해 생성된 투영 화상을 확대하여 도시하지 않는 스크린 등의 투영면에 투영한다. 또한, 투영 광학계(140)의 렌즈 매수나 렌즈 구성은 도시한 구성으로 한하지 않고, 다른 렌즈 매수나 렌즈 구성을 취할 수 있다. 또한, 광로 중에 반사 미러나 광학 필터 등 다른 광학 소자를 포함해도 좋다.
도 24는 표시 장치의 프로젝터에의 제2 적용례를 도시하고 있다.
이 제2 적용례는 광 위상 변조 소자(1)가 투과형 광 위상 변조 소자(112)인 경우의 구성례이다.
프로젝터(100A)에서, 투과형 광 위상 변조 소자(112)는 광원 장치(110)와 조명 광학계(120) 사이에 배치되어 있다.
그 외의 구성은 도 23의 제1 적용례와 마찬가지이다.
(변형례)
또한, 이상에서는, 광 위상 변조 소자(1)와 광 강도 변조 소자를 조합시킨 표시 장치의 구성례로서 프로젝터의 구성례를 설명했지만, 광 강도 변조 소자를 이용하지 않는 표시 장치라도 좋다. 예를 들면, 광 위상 변조 소자(1)에 의한 재생상(60)을 조명광에 이용하는 것이 아니고, 재생상(60) 그 자체를 표시 화상으로 하는 표시 장치라도 좋다.
<5. 그 외의 실시의 형태>
본 개시에 의한 기술은 상기 각 실시의 형태의 설명으로 한정되지 않고 여러 가지 변형 실시가 가능하다.
예를 들면, 본 기술은 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
이하의 구성의 본 기술에 의하면, 광 위상 변조 소자에 대한 전압 인가량을 적정하게 조정하는 것이 용이해지고, 고화질화를 도모하는 것이 가능해진다.
(1)
광원과,
복수의 화소를 가지고, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 상기 광원으로부터의 광의 위상을 상기 화소마다 변조하는 광 위상 변조 소자와,
상기 광 위상 변조 소자에 대해 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 구동 회로와,
상기 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 상기 구동 회로에 의해 인가되는 상기 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 상기 구동 회로에 상기 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 제어부를 구비하는 표시 장치.
(2)
상기 제어부는,
상기 광 위상 변조 소자에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 상기 (1)에 기재된 표시 장치.
(3)
상기 제어부는,
상기 복수의 분할 영역의 각각에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 상기 (2)에 기재된 표시 장치.
(4)
상기 광 위상 변조 소자에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 상기 재생상의 상태를 검출하는 검출부를 또한 구비한 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 표시 장치.
(5)
상기 제어부는,
상기 복수의 분할 영역의 각각에서, 서로 다른 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 표시 장치.
(6)
상기 조정 데이터를 기억하는 기억부를 또한 구비한 상기 (1)~(5)의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(7)
상기 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량의 초기 상태의 데이터를 기억하는 기억부를 또한 구비하고,
상기 제어부는,
상기 기억부에 기억된 상기 초기 상태의 데이터와, 상기 광 위상 변조 소자에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 상기 (1)~(5)의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(8)
상기 광 위상 변조 소자에 의한 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 재생상을 조명광으로 하고, 상기 조명광을 강도 변조하여 화상을 생성하는 광 강도 변조 소자를 또한 구비한 상기 (1)~(7)의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(9)
상기 광 강도 변조 소자에 의해 생성된 화상을 투영하는 투영 광학계를 또한 구비한 상기 (8)에 기재된 표시 장치.
(10)
복수의 화소를 갖는 광 위상 변조 소자에, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 상기 광원으로부터의 광의 위상을 상기 화소마다 변조하는 것과,
구동 회로에 의해, 상기 광 위상 변조 소자에 대해 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 것과,
제어부에 의해, 상기 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 상기 구동 회로에 의해 인가되는 상기 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 상기 구동 회로에 상기 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 것을 포함하는 표시 장치의 조정 방법.
본 출원은 일본 특허청에서 2019년 1월 11일에 출원된 일본 특허출원 번호 제2019-003100호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.
당업자라면, 설계상의 요건이나 다른 요인에 응하여, 여러 가지 수정, 콤비네이션, 서브콤비네이션 및 변경을 상도할 수 있는데, 그것들은 첨부한 청구의 범위나 그 균등물의 범위에 포함되는 것임이 이해된다.

Claims (10)

  1. 광원과,
    복수의 화소를 가지고, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 상기 광원으로부터의 광의 위상을 상기 화소마다 변조하는 광 위상 변조 소자와,
    상기 광 위상 변조 소자에 대해 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 구동 회로와,
    상기 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 상기 구동 회로에 의해 인가되는 상기 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 상기 구동 회로에 상기 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광 위상 변조 소자에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 분할 영역의 각각에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광 위상 변조 소자에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 상기 재생상의 상태를 검출하는 검출부를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 분할 영역의 각각에서, 서로 다른 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 복수의 분할 영역의 각각에서의 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조정 데이터를 기억하는 기억부를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량의 초기 상태의 데이터를 기억하는 기억부를 또한 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 기억부에 기억된 상기 초기 상태의 데이터와, 상기 광 위상 변조 소자에서 상기 조정 데이터에 의거하는 표시를 행한 경우의 재생상의 상태에 의거하여, 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가량을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광 위상 변조 소자에 의한 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 재생상을 조명광으로 하고, 상기 조명광을 강도 변조하여 화상을 생성하는 광 강도 변조 소자를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광 강도 변조 소자에 의해 생성된 화상을 투영하는 투영 광학계를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 복수의 화소를 갖는 광 위상 변조 소자에, 위상 분포 데이터로 표시되는 위상 분포 패턴을 표시함에 의해, 상기 광원으로부터의 광의 위상을 상기 화소마다 변조하는 것과,
    구동 회로에 의해, 상기 광 위상 변조 소자에 대해 상기 위상 분포 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하는 것과,
    제어부에 의해, 상기 광 위상 변조 소자에서의 화소 영역을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할 영역의 적어도 1개의 분할 영역에, 상기 구동 회로에 의해 인가되는 상기 위상 분포 데이터에 대응하는 전압 인가량을 정하기 위한 조정 데이터에 의거하는 표시가 이루어지도록, 상기 구동 회로에 상기 조정 데이터에 의거하는 전압 인가를 행하게 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 조정 방법.
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