WO2022196075A1 - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device Download PDF

Info

Publication number
WO2022196075A1
WO2022196075A1 PCT/JP2022/001487 JP2022001487W WO2022196075A1 WO 2022196075 A1 WO2022196075 A1 WO 2022196075A1 JP 2022001487 W JP2022001487 W JP 2022001487W WO 2022196075 A1 WO2022196075 A1 WO 2022196075A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
effective
liquid crystal
region
display device
crystal display
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/001487
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
佳明 神山
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニーグループ株式会社 filed Critical ソニーグループ株式会社
Publication of WO2022196075A1 publication Critical patent/WO2022196075A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

The present disclosure relates to a liquid crystal display device that makes it possible to suppress a decrease in image quality of a display image. The present invention comprises: an effective inner electrode provided in an effective inner region which is a pixel region corresponding to a display image of a liquid crystal panel; an effective outer electrode provided in an effective outer region which is a pixel region not corresponding to the display image, on the periphery of the effective inner region of the liquid crystal panel; and a light-shielding member that is provided so as to cover the effective outer electrode and has an offset with respect to the effective inner electrode in a first direction parallel to the effective outer electrode. The present disclosure can be applied to a liquid crystal display device, an electronic device, a display system, etc., for example.

Description

液晶表示装置liquid crystal display
 本開示は、液晶表示装置に関し、特に、表示画像の画質の低減を抑制することができるようにした液晶表示装置に関する。 The present disclosure relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device capable of suppressing reduction in image quality of a displayed image.
 従来、ホログラフィ等に用いられる位相変調素子において、位相分布エッジでの急峻な波面の変化によって生じるリンギングノイズを反復計算による最適化によって画質改善が行われていた(例えば、非特許文献1参照)。また、有効領域内と有効領域外との境界の画素電圧を同じにしたうえで、境界部分を遮光する事で、ディスクリネーションの影響を回避する構造が考えられた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in phase modulation elements used for holography, etc., image quality has been improved by optimizing ringing noise caused by sharp wavefront changes at phase distribution edges through iterative calculations (see, for example, Non-Patent Document 1). In addition, a structure has been devised that avoids the influence of disclination by making the pixel voltage at the boundary between the inside of the effective area and outside the effective area the same and shielding the boundary from light (see, for example, Patent Document 1). ).
特開2012-123303号公報JP 2012-123303 A
 しかしながら、非特許文献1に記載の方法の場合、構造物からの不要光、0次光、高次光などのノイズ光と信号光とを分離するために、ブレーズドパターンと呼ばれる位相分布を付与したうえで、空間周波数を大きく制限する形で信号光を取り出す必要があった。そのため、空間周波数を制限することにより視域や解像度が低減し、表示画像の画質が低減するおそれがあった。 However, in the case of the method described in Non-Patent Document 1, a phase distribution called a blazed pattern is added in order to separate noise light such as unnecessary light, zero-order light, and high-order light from the structure and signal light. Therefore, it was necessary to extract the signal light in such a way that the spatial frequency was greatly restricted. Therefore, there is a possibility that the viewing zone and resolution are reduced by limiting the spatial frequency, and the image quality of the displayed image is reduced.
 また、特許文献1に記載の方法の場合、液晶材料の品質劣化を抑制するために、境界部分を遮光する遮光部材はパネル外部に設けることが望ましいが、その場合、組み立て誤差等により有効領域の境界部分に遮光端部を正確に配置することが困難であった。そのため、有効外領域の波面の制御を正確に行うことが困難であり、表示画像の画質が低減するおそれがあった。 In the case of the method described in Patent Document 1, it is desirable to provide a light shielding member for shielding the boundary portion outside the panel in order to suppress quality deterioration of the liquid crystal material. It was difficult to precisely place the light shielding edge at the boundary. Therefore, it is difficult to accurately control the wavefront in the non-effective region, and there is a possibility that the image quality of the displayed image is reduced.
 本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、表示画像の画質の低減を抑制することができるようにするものである。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and is intended to suppress deterioration in image quality of display images.
 本技術の一側面の液晶表示装置は、液晶パネルの表示画像に対応する画素領域である有効内領域に設けられた有効内電極と、前記液晶パネルの前記有効内領域の周辺の前記表示画像に対応しない画素領域である有効外領域に設けられた有効外電極と、前記有効外電極を覆うように設けられ、前記有効外電極に平行な第1の方向において前記有効内電極に対しオフセットを有する遮光部材とを備える液晶表示装置である。 A liquid crystal display device according to one aspect of the present technology provides an effective inner electrode provided in an effective inner region that is a pixel region corresponding to a display image of a liquid crystal panel, and the display image around the effective inner region of the liquid crystal panel. an out-effective electrode provided in an out-effective region which is a non-corresponding pixel region, and an out-effective electrode provided to cover the out-effective electrode and having an offset with respect to the in-effective electrode in a first direction parallel to the out-effective electrode and a light shielding member.
 本技術の一側面の液晶表示装置においては、液晶パネルの表示画像に対応する画素領域である有効内領域に設けられた有効内電極と、その液晶パネルの有効内領域の周辺の表示画像に対応しない画素領域である有効外領域に設けられた有効外電極と、その有効外電極を覆うように設けられ、有効外電極に平行な第1の方向において有効内電極に対しオフセットを有する遮光部材とが供えられる。 In the liquid crystal display device according to one aspect of the present technology, the effective inner electrodes provided in the effective inner region, which is the pixel region corresponding to the display image of the liquid crystal panel, correspond to the display image around the effective inner region of the liquid crystal panel. a non-effective electrode provided in the non-effective region, which is a pixel region that does not cover the effective region, and a light shielding member provided so as to cover the non-effective electrode and having an offset with respect to the in-effective electrode in a first direction parallel to the non-effective electrode. is provided.
位相変調素子の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a phase modulation element. 表示画像の例について説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a display image; FIG. 信号光とノイズ光の分離方法の例について説明する図である。It is a figure explaining the example of the separation method of signal light and noise light. リンギングノイズの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of ringing noise; 位相変調素子の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a phase modulation element. 波面伝搬距離の例について説明する図である。It is a figure explaining the example of wavefront propagation distance. 液晶表示装置の主な構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a main configuration example of a liquid crystal display device; FIG. 表示処理の流れの例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of the flow of display processing; 位相分布導出処理の流れの例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of the flow of phase distribution derivation processing; 位相分布導出処理の流れの例を説明する、図9に続くフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart continued from FIG. 9 for explaining an example of the flow of phase distribution derivation processing; FIG. 位相分布導出処理の流れの例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of the flow of phase distribution derivation processing; 位相分布導出処理の流れの例を説明する、図11に続くフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart continued from FIG. 11 for explaining an example of the flow of phase distribution derivation processing; FIG. ディスクリネーションの例について説明する図である。It is a figure explaining the example of a disclination. ディスクリネーションの例について説明する図である。It is a figure explaining the example of a disclination. 有効外領域の電圧設定の例について説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of voltage setting in an out-of-effective area; 有効外領域ノイズの例について説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of outside-of-effective area noise; ノイズ光の除去方法の例について説明する図である。It is a figure explaining the example of the removal method of noise light. 有効外領域の電圧設定の例について説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of voltage setting in an out-of-effective area; 有効外領域の位相変調量設定の例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing an example of phase modulation amount setting for the non-effective area; コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structural examples of a computer.
 以下、本開示を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
 1.位相変調素子におけるノイズ光の分離
 2.第1の実施の形態(位相変調素子)
 3.第2の実施の形態(表示用データ生成)
 4.第3の実施の形態(有効外領域の電圧設定)
 5.第4の実施の形態(有効外領域の電圧設定)
 6.付記
Hereinafter, a form for carrying out the present disclosure (hereinafter referred to as an embodiment) will be described. The description will be given in the following order.
1. Separation of noise light in phase modulation element2. First embodiment (phase modulation element)
3. Second Embodiment (Display Data Generation)
4. Third Embodiment (Voltage Setting in Effective Area)
5. Fourth Embodiment (Voltage Setting in Effective Area)
6. Supplementary note
 <1.位相変調素子におけるノイズ光の分離>
  <技術内容・技術用語をサポートする文献等>
 本技術で開示される範囲は、実施の形態に記載されている内容だけではなく、出願当時において公知となっている以下の非特許文献等に記載されている内容や以下の非特許文献において参照されている他の文献の内容等も含まれる。
<1. Separation of Noise Light in Phase Modulator>
<Documents, etc. that support technical content and technical terms>
The scope disclosed in the present technology is not limited to the contents described in the embodiments, but also the contents described in the following non-patent documents that are publicly known at the time of filing and the following non-patent documents that are referred to The contents of other documents that have been published are also included.
 非特許文献1:(上述)
 特許文献1 :(上述)
Non-Patent Document 1: (above)
Patent Document 1: (mentioned above)
 つまり、上述の非特許文献に記載されている内容や、上述の非特許文献において参照されている他の文献の内容等も、サポート要件を判断する際の根拠となる。 In other words, the content described in the above non-patent document and the content of other documents referenced in the above non-patent document are also the basis for determining the support requirements.
  <位相変調素子におけるノイズ光の分離方法の例>
 ホログラフィ等に用いられる従来の位相変調素子の構成例を図1に示す。図1のAに示される位相変調素子10は、液晶を用いた反射型の位相変調素子であり、図1のAは、その断面を示している。図1のAに示されるように、位相変調素子10は、画素電極や駆動用の回路が存在するバックプレーン(Backplane)12と、対向電極を持つ対向電極基板11と、それらの間に保持される液晶層とにより構成されるパネルを有する。このパネルは、パネルホルダ13に戴置されている。また、このパネルの端部の図中上側には、遮光部14が設けられている。この遮光部14は、パネルホルダ13の端部に設置されている。遮光部14は、パネルの対向電極基板11側の周縁部を覆うように形成される。つまり、パネルは、その対向電極基板11側の中央部以外が、パネルホルダ13および遮光部14により覆われている。換言するに、遮光部14はパネルホルダ13の一部として形成されており、パネルの対向電極基板11側の中央部に相当する部分(図中上側)が開口しており、この開口部より光がパネルに入射し得るようになされている。なお、パネルホルダ13の端部の高さ(図中縦方向の長さ)により、遮光部14とパネルとの間には空間(隙間)が形成されている。つまり、遮光部14とパネル(の対向電極基板11)とは非接触である。
<Example of noise light separation method in phase modulation element>
FIG. 1 shows a configuration example of a conventional phase modulating element used for holography or the like. A phase modulation element 10 shown in A of FIG. 1 is a reflective phase modulation element using liquid crystal, and A of FIG. 1 shows a cross section thereof. As shown in FIG. 1A, the phase modulation element 10 includes a backplane 12 on which pixel electrodes and driving circuits exist, a counter electrode substrate 11 having a counter electrode, and a counter electrode substrate 11 held between them. and a liquid crystal layer. This panel is placed on a panel holder 13 . Further, a light shielding portion 14 is provided on the upper side in the drawing of the end portion of this panel. The light shielding portion 14 is installed at the end portion of the panel holder 13 . The light shielding portion 14 is formed so as to cover the peripheral portion of the panel on the counter electrode substrate 11 side. That is, the panel is covered with the panel holder 13 and the light shielding portion 14 except for the central portion on the counter electrode substrate 11 side. In other words, the light shielding portion 14 is formed as a part of the panel holder 13, and the portion corresponding to the central portion of the panel on the counter electrode substrate 11 side (the upper side in the drawing) is open, and the light is emitted from this opening. can be incident on the panel. A space (gap) is formed between the light shielding portion 14 and the panel due to the height of the end portion of the panel holder 13 (the length in the vertical direction in the drawing). That is, the light shielding portion 14 and the panel (the counter electrode substrate 11 thereof) are not in contact with each other.
 図1のAの点線枠Pの部分の拡大図を図1のBに示す。パネル(対向電極基板11およびバックプレーン12)には、複数画素(例えば画素アレイ)が形成され、画素毎に制御可能な電極や駆動用回路を有する。 An enlarged view of the dotted line frame P in A of FIG. 1 is shown in B of FIG. A panel (the counter electrode substrate 11 and the backplane 12) is formed with a plurality of pixels (for example, a pixel array), and each pixel has a controllable electrode and a driving circuit.
 図1のBに示されるように、パネルには、有効内領域21と有効外領域22とが存在する。有効内領域は、表示画像に対応する画素領域であり、各画素の電圧を逐次切り替え可能な領域である。有効外領域は、その有効内領域の周辺の、表示画像に対応しない画素領域であり、ある一定の電圧やパタンが印加される領域である。 As shown in FIG. 1B, the panel has an effective inner area 21 and an effective outer area 22 . The effective inner area is a pixel area corresponding to a display image, and is an area in which the voltage of each pixel can be switched sequentially. The effective outer area is a pixel area around the effective inner area that does not correspond to a display image, and is an area to which a certain voltage or pattern is applied.
 図1のCは、位相変調素子10のパネルの画素領域を、図1のAの上側から見た図である。図1のCに示されるように、位相変調素子10のパネルの画素領域20は、有効内領域21と有効外領域22を有する。有効外領域22は、有効内領域21の周辺に形成される。つまり、有効内領域21は、画素領域20内の中央部(有効外領域22よりも内側)に形成され、有効外領域22は、画素領域20内の周縁部(有効内領域21よりも外側)に形成される。 FIG. 1C is a view of the pixel area of the panel of the phase modulation element 10 viewed from the upper side of FIG. 1A. As shown in FIG. 1C, the pixel area 20 of the panel of the phase modulation element 10 has an effective inner area 21 and an effective outer area 22 . The effective outer area 22 is formed around the effective inner area 21 . That is, the effective inner region 21 is formed in the central portion (inside the effective outer region 22) within the pixel region 20, and the effective outer region 22 is formed in the peripheral portion (outer than the effective inner region 21) within the pixel region 20. formed in
 この位相変調素子10を用いて位相変調による表示を行う場合、位相変調素子10の有効内領域21に所望の位相分布を提示し、そこにレーザー光などのコヒーレント光を照射する。その際、有効外領域22に光が照射されてしまうと、そこに存在する電極(有効外電極とも称する)や遮光部14などの構造物からの回折光が生じるため、有効内領域21がその有効外領域22からの波面により影響を受けるおそれがあった。これにより、例えば、図2に示されるように、表示画像の画質が低減するおそれがあった。図2は、表示画像30の周縁部において、波打ったような明暗のノイズ31が発生している様子を示している。 When performing display by phase modulation using this phase modulation element 10, a desired phase distribution is presented in the effective inner region 21 of the phase modulation element 10, and coherent light such as laser light is irradiated thereon. At that time, if the light is irradiated to the effective area 22, diffracted light is generated from structures such as the electrode (also referred to as an external electrode) and the light shielding portion 14 existing there. There is a risk of being affected by the wavefront from the non-effective area 22 . As a result, for example, as shown in FIG. 2, there is a possibility that the image quality of the display image is reduced. FIG. 2 shows a state in which wavy bright and dark noise 31 is generated in the peripheral portion of the display image 30 .
 このようなノイズ31を抑制するために、例えば、非特許文献1には、ブレーズドパターンと呼ばれる位相分布を付与したうえで、空間周波数を大きく制限することにより、構造物からの不要光、0次光、高次光などのノイズ光と信号光を分離する方法が提案された。しかしながら、この方法の場合、信号光とノイズ光を分離するために空間周波数の帯域を制限するようなフィルタの挿入が必要となるため、空間周波数が制限され、視域や解像度が低減し、表示画像の画質が低減するおそれがあった。 In order to suppress such noise 31, for example, in Non-Patent Document 1, after giving a phase distribution called a blazed pattern, by greatly limiting the spatial frequency, unnecessary light from the structure, 0 A method has been proposed for separating noise light such as next-order light and higher-order light from signal light. However, in the case of this method, it is necessary to insert a filter that limits the spatial frequency band in order to separate the signal light and the noise light. There was a risk that the image quality of the image would be reduced.
 また、コヒーレント光を有効内領域のみ照射するように照明範囲を制限する場合、画像の生成に寄与する位相分布が少なくなるため、表示画像の画質が低減するか、または、表示画像のサイズが縮小してしまうおそれがあった。 Also, when the illumination range is limited so that coherent light is emitted only to the effective inner region, the phase distribution that contributes to image generation is reduced, resulting in a reduction in the quality of the displayed image or a reduction in the size of the displayed image. There was a risk of it happening.
 また、特許文献1に記載のような、画素領域の有効領域内と有効領域外との境界の画素電圧を同じにしたうえで、境界部分を遮光する方法では、遮光部の正確なアライメントを必要とすることから、パネル内部に成膜によって遮光部を設ける必要があった。そのため、遮光部において光吸収によってパネル内部の温度上昇が生じ、液晶材料の品質が低減するおそれがあった。そのため、遮光部はパネル外部にある構成が望ましいが、その場合は組み立て誤差の影響を受けるため、有効領域の境界部分に遮光端部を正確に配置することができず、有効外領域の波面の制御が困難になるおそれがあった。したがって、上述のノイズ31が増大し、表示画像の画質が低減するおそれがあった。 Further, in the method described in Patent Document 1, in which the pixel voltage at the boundary between the effective area and the outside of the effective area of the pixel area is made the same and then the boundary portion is shielded from light, accurate alignment of the light shielding portion is required. Therefore, it is necessary to form a light-shielding portion inside the panel by forming a film. Therefore, there is a risk that the temperature inside the panel will rise due to light absorption in the light shielding portion, and the quality of the liquid crystal material will be reduced. For this reason, it is desirable that the light shielding part is located outside the panel. Control could become difficult. Therefore, the noise 31 described above increases, and there is a possibility that the image quality of the displayed image is reduced.
 また、例えば、信号光とノイズ光を分離するような伝搬を行う場合、信号光の取り出しの際に、4f光学系を用いたフィルタなどによって空間周波数の帯域が狭まり、視域が狭くなるおそれがあった。例えば、フィルタなしの場合、図3のAに示される位相変調素子に対して、グレーの部分が視域(つまり、再生像が見える範囲)となっていたが、フィルタありの場合、位相変調素子に対する視域は図3のBに示されるグレーの部分のように、図3のAの場合に比べて狭くなってしまうおそれがあった。 Also, for example, when performing propagation that separates signal light and noise light, there is a risk that the spatial frequency band will be narrowed by a filter using a 4f optical system when extracting the signal light, resulting in a narrower viewing zone. there were. For example, without a filter, the gray portion was the viewing area (that is, the range in which the reproduced image can be seen) for the phase modulation element shown in FIG. 3A, but with the filter, the phase modulation element There was a possibility that the viewing zone for the 3D would be narrower than that for the case of A in FIG.
 そこで、信号光とノイズ光とを分離せずに伝搬し、なおかつその画質劣化を改善するようにする。このようにすることで、帯域を狭めることなく信号光を取り出すことが可能となり、高画質と広視域の両立を実現することができる。 Therefore, the signal light and noise light are propagated without being separated, and the image quality deterioration is improved. By doing so, it is possible to extract the signal light without narrowing the band, and it is possible to achieve both high image quality and a wide viewing range.
 <2.第1の実施の形態>
  <位相変調素子>
 例えば、図1の位相変調素子10において、遮光部14に光が照射されると、遮光部14の端による光強度の急激な変化によって、例えば、図4に示されるような、光強度が波打ったようなノイズ(以下、リンギングノイズとも称する)が画像に生じる。この時、遮光領域をx≦0とした時に、相対的な強度分布は、例えば以下の式(1)のように表すことができる。
<2. First Embodiment>
<Phase modulation element>
For example, in the phase modulation element 10 of FIG. 1, when the light is irradiated onto the light shielding portion 14, the sharp change in the light intensity at the edge of the light shielding portion 14 causes the light intensity to wave, for example, as shown in FIG. Hit-like noise (hereinafter also referred to as ringing noise) occurs in the image. At this time, when the light-shielding region is x≦0, the relative intensity distribution can be expressed, for example, by the following equation (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 ・・・(1)
 ただし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
... (1)
however,
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 従って、遮光端から√λZよりも離れた位置では、光強度の変化が小さくなるため、遮光端を有効領域の境界部分から√λZ以上離して設置することで、遮光起因の回折光の影響を回避することができる。なお、λは、位相変調素子10に照射される照射光(例えばレーザー光)の波長を示す。また、Zは、波面の伝搬距離(位相変調素子10の表面(素子面とも称する)から画像が再生される再生面までの距離)を示す。√λZは、λZの平方根、すなわち、照射光の波長と波面の伝搬距離との積の平方根を示す。 Therefore, since the change in light intensity is small at a position more than √λZ away from the light shielding edge, the effect of diffracted light caused by light shielding can be reduced by placing the light shielding edge at least √λZ away from the boundary of the effective area. can be avoided. λ indicates the wavelength of irradiation light (for example, laser light) with which the phase modulation element 10 is irradiated. Also, Z indicates the propagation distance of the wavefront (distance from the surface of the phase modulation element 10 (also referred to as the element surface) to the reproduction surface where the image is reproduced). √λZ denotes the square root of λZ, ie, the square root of the product of the wavelength of the illuminating light and the propagation distance of the wavefront.
 図5は、本技術を適用した液晶表示装置の一実施の形態である位相変調素子の主な構成例を示すブロック図である。図5のAに示される位相変調素子100は、ホログラフィ等に用いられる、液晶を用いた反射型の位相変調素子である。図5のAは、その位相変調素子100の断面を示している。図5のAに示されるように、位相変調素子100は、画素電極や駆動用の回路が存在するバックプレーン(Backplane)112と、対向電極を持つ対向電極基板111と、それらの間に保持される液晶層とにより構成されるパネルを有する。このパネルは、パネルホルダ113に戴置されている。また、このパネルの端部の図中上側には、遮光部114が設けられている。この遮光部114は、パネルホルダ113の端部に設置されている。遮光部114は、パネルの対向電極基板111側の周縁部を覆うように形成される。つまり、パネルは、その対向電極基板111側の中央部以外が、パネルホルダ113および遮光部114により覆われている。換言するに、遮光部114はパネルホルダ113の一部として形成されており、パネルの対向電極基板111側の中央部に相当する部分(図中上側)が開口しており、この開口部より光がパネルに入射し得るようになされている。なお、図5のAに示される例では、パネルホルダ113の端部の高さ(図中縦方向の長さ)により、遮光部114とパネルとの間には空間(隙間)が形成されている。つまり、遮光部114とパネル(の対向電極基板111)とは非接触である。ただし、これは一例であり、遮光部114とパネルとが接触していてもよい。 FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration example of a phase modulation element, which is an embodiment of a liquid crystal display device to which the present technology is applied. A phase modulation element 100 shown in FIG. 5A is a reflective phase modulation element using liquid crystal, which is used for holography or the like. FIG. 5A shows a cross section of the phase modulating element 100. FIG. As shown in FIG. 5A, the phase modulation element 100 includes a backplane 112 on which pixel electrodes and driving circuits exist, a counter electrode substrate 111 having a counter electrode, and a counter electrode substrate 111 held between them. and a liquid crystal layer. This panel is placed on a panel holder 113 . Further, a light shielding portion 114 is provided on the upper side in the figure of the end portion of this panel. The light shielding portion 114 is installed at the end portion of the panel holder 113 . The light shielding portion 114 is formed so as to cover the peripheral portion of the panel on the counter electrode substrate 111 side. That is, the panel is covered with the panel holder 113 and the light shielding part 114 except for the central part on the counter electrode substrate 111 side. In other words, the light shielding portion 114 is formed as a part of the panel holder 113, and the portion corresponding to the central portion of the panel on the side of the counter electrode substrate 111 (the upper side in the drawing) is open, and the light is emitted from this opening. can be incident on the panel. In the example shown in A of FIG. 5, a space (gap) is formed between the light shielding portion 114 and the panel due to the height of the end portion of the panel holder 113 (length in the vertical direction in the drawing). there is That is, the light shielding portion 114 and the panel (the counter electrode substrate 111 thereof) are not in contact with each other. However, this is an example, and the light shielding portion 114 and the panel may be in contact with each other.
 図5のAの点線枠Qの部分の拡大図を図5のBに示す。パネル(対向電極基板111およびバックプレーン112)には、複数画素(例えば画素アレイ)が形成され、画素毎に制御可能な電極や駆動用回路を有する。 An enlarged view of the part surrounded by the dotted line frame Q in A of FIG. 5 is shown in B of FIG. A panel (the counter electrode substrate 111 and the backplane 112) is formed with a plurality of pixels (for example, a pixel array), and each pixel has a controllable electrode and a driving circuit.
 図5のBに示されるように、パネルには、有効内領域121と有効外領域122とが存在する。有効内領域121は、表示画像に対応する画素領域であり、各画素の電圧を逐次切り替え可能な領域である。有効外領域122は、その有効内領域121の周辺の、表示画像に対応しない画素領域であり、ある一定の電圧やパタンが印加される領域である。有効内領域121内の画素の電極を有効内電極とも称し、有効外領域122の画素の電極を有効外電極とも称する。有効内領域121と有効外領域122との位置関係は、図1のCを参照して説明した有効内領域21および有効外領域22の場合と同様であるので、その説明は省略する。 As shown in FIG. 5B, the panel has an effective inner area 121 and an effective outer area 122 . The effective inner area 121 is a pixel area corresponding to a display image, and is an area in which the voltage of each pixel can be switched sequentially. The effective outer area 122 is a pixel area around the effective inner area 121 that does not correspond to a display image, and is an area to which a certain voltage or pattern is applied. The pixel electrodes in the effective inner region 121 are also called effective inner electrodes, and the pixel electrodes in the effective outer region 122 are also referred to as outer effective electrodes. The positional relationship between the effective inner area 121 and the effective outer area 122 is the same as the effective inner area 21 and the effective outer area 22 described with reference to FIG.
 図5のBに示されるように、遮光部114は、パネルに対して平行な方向(つまり、有効外領域122(有効外電極)に対して平行な方向)において、有効内領域121(有効内電極)に対して所定のオフセット(両矢印131)を有するように配置されている。 As shown in FIG. 5B, the light shielding portion 114 extends in the effective inner area 121 (the effective inner electrode) in the direction parallel to the panel (that is, the direction parallel to the effective outer electrodes) with a predetermined offset (double arrow 131).
 例えば、第1の方向における遮光部114の端部と有効内電極(有効内領域121)の端部との間にオフセットが設けられるようにしてもよい。 For example, an offset may be provided between the end of the light shielding portion 114 and the end of the inner effective electrode (inner effective region 121) in the first direction.
 このようにオフセットを設けることにより、遮光部114の端部から有効内領域121を離すことができる。図4に示されるように、遮光部114の端部近傍において生じるリンギングノイズは、遮光部114の端から離れるほど小さくなる。したがって、上述のように、遮光部114の端部が有効内領域121からより遠くに位置するようにすることにより、図2に示されるような有効内領域121の周縁部における有効外領域122からの波面による影響を抑制することができる。これにより、表示画像の周縁部に生じる明暗のノイズ(図2のノイズ31)の増大を抑制することができる。 By providing the offset in this manner, the effective inner region 121 can be separated from the end of the light shielding portion 114 . As shown in FIG. 4, the ringing noise generated in the vicinity of the edge of the light shielding portion 114 becomes smaller as the distance from the edge of the light shielding portion 114 increases. Therefore, as described above, by locating the end of the light shielding portion 114 farther from the effective inner region 121, the distance from the effective outer region 122 at the periphery of the effective inner region 121 as shown in FIG. can suppress the influence of the wavefront of As a result, it is possible to suppress an increase in brightness noise (noise 31 in FIG. 2) occurring in the peripheral portion of the displayed image.
 このオフセットの大きさ(両矢印131の長さ)は任意である。例えば、オフセットの大きさを、位相変調素子100のパネルに照射される照射光の波長λに対応する距離としてもよい。 The magnitude of this offset (the length of the double arrow 131) is arbitrary. For example, the magnitude of the offset may be the distance corresponding to the wavelength λ of the irradiation light with which the panel of the phase modulation element 100 is irradiated.
 例えば、オフセットの大きさを、位相変調素子100のパネルに照射される照射光の波長λと、波面の伝搬距離Zとの積の平方根以上の距離であるようにしてもよい。波面の伝搬距離(位相変調素子100の表面(素子面とも称する)から画像が再生される再生面までの距離)を示す。 For example, the magnitude of the offset may be a distance equal to or greater than the square root of the product of the wavelength λ of the irradiation light irradiated to the panel of the phase modulation element 100 and the propagation distance Z of the wavefront. Wavefront propagation distance (distance from the surface (also referred to as the element surface) of the phase modulation element 100 to the reproduction surface where an image is reproduced) is shown.
 上述したように、遮光部114の端から√λZよりも離れた位置では、光強度の変化が小さくなるため、オフセットを√λZ以上とすることで、遮光起因の回折光の影響を回避することができる。 As described above, the change in light intensity is small at a position more than √λZ away from the end of the light shielding portion 114. Therefore, by setting the offset to √λZ or more, the influence of diffracted light caused by light shielding can be avoided. can be done.
 <3.第2の実施の形態>
  <表示用データ生成>
 また、これによって露出する有効外領域の電極は、電極の反射率および印加電圧が既知となることから、光強度分布と位相分布が分かる。従って、この構成をとることで、有効領域外の波面を伝搬計算に導入することができ、有効領域外からのノイズ光の影響を考慮したうえで、画質の改善を行うことができる。
<3. Second Embodiment>
<Display data generation>
In addition, since the reflectance and the applied voltage of the electrodes in the exposed non-effective area are known, the light intensity distribution and the phase distribution can be known. Therefore, by adopting this configuration, the wavefront outside the effective area can be introduced into the propagation calculation, and the image quality can be improved in consideration of the influence of noise light from outside the effective area.
 例えば、再生面の目標光強度分布に基づいて、パネル(液晶パネル)の各画素の駆動を制御するための制御情報である表示用データを生成してもよい。そして、その際、パネルが照射光を反射することにより再生面に生じる光強度分布と目標光強度分布との差分が所定の許容範囲内となる表示用データを生成してもよい。また、その際、有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて波面の伝搬計算を行うことにより、差分が許容範囲内となる表示用データを生成してもよい。 For example, display data, which is control information for controlling the driving of each pixel of the panel (liquid crystal panel), may be generated based on the target light intensity distribution of the reproduction surface. Then, at that time, display data may be generated in which the difference between the light intensity distribution generated on the reproduction surface by the panel reflecting the irradiation light and the target light intensity distribution is within a predetermined allowable range. Further, at that time, by performing wavefront propagation calculation using the light intensity distribution and phase distribution of the effective inner region and the effective outer region, display data whose difference is within the allowable range may be generated.
 遮光部114の端による光強度の変化は波面の伝搬距離の短い領域で顕著であるため、その波面伝搬計算にはフレネル回折計算、または各スペクトル法やその変形などを用いてもよい。例えば、図6に示されるように、位相変調素子面における波面をu1(x1,y1)とし、伝搬先における波面をu2(x2,y2)とした時に、フレネル回折は、以下の式(2)のように表すことができる。角スペクトル法は、以下の式(3)のように表すことができる。 Since the change in light intensity due to the edge of the light shielding portion 114 is remarkable in a region where the wavefront propagation distance is short, the wavefront propagation calculation may be performed using Fresnel diffraction calculation, each spectrum method, or its modification. For example, as shown in FIG. 6, when the wavefront on the phase modulation element surface is u 1 (x 1 , y 1 ) and the wavefront on the propagation destination is u 2 (x 2 , y 2 ), Fresnel diffraction is It can be expressed as in the following formula (2). The angular spectrum method can be expressed as in Equation (3) below.
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 ・・・(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 ・・・(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
... (2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
... (3)
 ここで、fx, fyは周波数空間での座標を示している。位相変調素子の有効内領域と有効外領域の波面情報を式(2)または式(3)に適用し、反復計算を行う。このようにすることにより、有効外領域からの回折光の影響を除去し、画像再生面となる伝搬先での画質の低減を抑制することができる。 Here, fx, fy indicate the coordinates in frequency space. Applying the wavefront information of the effective inner region and the outer effective region of the phase modulating element to the equation (2) or (3), iterative calculation is performed. By doing so, it is possible to remove the influence of the diffracted light from the non-effective area and suppress the deterioration of the image quality at the propagation destination serving as the image reproducing surface.
 反復計算には、Gerchberg-Saxton法(GS法)を適用してもよい。GS法は、位相変調素子における波面および伝搬先である再生面における波面において、既知である光強度分布の情報を固定の条件として、逐次位相情報を更新する事で位相分布の最適化を図る手法である。また、位相の勾配を計算し、勾配降下法などを用いて位相変調素子上の位相情報を逐次更新しながら、最適化を行う手法を適用してもよい。 The Gerchberg-Saxton method (GS method) may be applied to iterative calculations. The GS method is a method of optimizing the phase distribution by sequentially updating the phase information on the wavefront in the phase modulation element and the wavefront on the reproduction plane, which is the propagation destination, with the known light intensity distribution information as a fixed condition. is. Alternatively, a technique of calculating the gradient of the phase and performing optimization while sequentially updating the phase information on the phase modulation element using the gradient descent method or the like may be applied.
  <液晶表示装置>
 図7は、本技術を適用した液晶表示装置の主な構成例を示すブロック図である。図7に示される液晶表示装置300は、ホログラフィに適用される液晶を用いた表示装置である。図7に示されるように、液晶表示装置300は、表示用データ生成部311および表示部312を有する。表示用データ生成部311は、位相変調素子の液晶パネルの各画素の駆動を制御するための制御情報である表示用データを生成する。例えば、表示用データ生成部311は、液晶表示装置300に入力される、画像再生面における光強度分布の目標値である目標光強度分布に基づいて、表示用データを生成する。表示用データ生成部311は、生成した表示用データを表示部312に供給する。
<Liquid crystal display device>
FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration example of a liquid crystal display device to which the present technology is applied. A liquid crystal display device 300 shown in FIG. 7 is a display device using a liquid crystal applied to holography. As shown in FIG. 7 , the liquid crystal display device 300 has a display data generation section 311 and a display section 312 . The display data generation unit 311 generates display data, which is control information for controlling driving of each pixel of the liquid crystal panel of the phase modulation element. For example, the display data generator 311 generates display data based on a target light intensity distribution, which is a target value of the light intensity distribution on the image reproduction plane, which is input to the liquid crystal display device 300 . The display data generation unit 311 supplies the generated display data to the display unit 312 .
 表示部312は、供給された表示用データに対応する表示画像を画像再生面に表示させる。 The display unit 312 displays a display image corresponding to the supplied display data on the image reproduction screen.
 表示用データ生成部311は、位相分布導出部321を有する。位相分布導出部321は、画像再生面の光強度分布と目標光強度分布との差分が許容範囲内となるように、素子面の位相分布を導出する。位相分布導出部321は、導出した位相分布を表示用データとして、表示部312(の位相変調素子制御部331)に供給する。 The display data generation unit 311 has a phase distribution derivation unit 321 . The phase distribution derivation unit 321 derives the phase distribution on the element surface so that the difference between the light intensity distribution on the image reproduction surface and the target light intensity distribution is within the allowable range. The phase distribution derivation unit 321 supplies the derived phase distribution to the display unit 312 (the phase modulation element control unit 331 thereof) as display data.
 表示部312は、位相変調素子制御部331、照明部332、および位相変調素子333を有する。位相変調素子制御部331は、表示用データ生成部311から供給された表示用データ(すなわち位相分布導出部321から供給された位相分布)に基づいて、位相変調素子333の各画素(の電極)を制御する。例えば、位相変調素子制御部331は、表示用データ生成部311から供給された表示用データ(すなわち位相分布導出部321から供給された位相分布)を位相変調素子333の液晶パネルに再現するように、位相変調素子333の有効内電極および有効外電極を制御する。 The display section 312 has a phase modulation element control section 331 , an illumination section 332 and a phase modulation element 333 . The phase modulation element control unit 331 controls each pixel (electrode of) of the phase modulation element 333 based on the display data supplied from the display data generation unit 311 (that is, the phase distribution supplied from the phase distribution derivation unit 321). to control. For example, the phase modulation element control section 331 reproduces the display data supplied from the display data generation section 311 (that is, the phase distribution supplied from the phase distribution derivation section 321) on the liquid crystal panel of the phase modulation element 333. , controls the effective inner electrode and the outer effective electrode of the phase modulation element 333 .
 照明部332は、位相変調素子制御部331により制御される位相変調素子333に対して参照光(例えばレーザー光等)を照射する。 The illumination unit 332 irradiates the phase modulation element 333 controlled by the phase modulation element control unit 331 with reference light (for example, laser light).
 位相変調素子333は、位相変調素子制御部331により制御され、表示用データに対応する位相分布を画素領域に再現し、照明部332から照射される参照光を回折して画像再生面に表示画像を表示する。 The phase modulation element 333 is controlled by the phase modulation element control unit 331, reproduces the phase distribution corresponding to the display data in the pixel area, diffracts the reference light emitted from the illumination unit 332, and displays the display image on the image reproduction surface. display.
 このような構成の液晶表示装置300において、位相変調素子333は、本技術を適用しうる。つまり、上述した位相変調素子100を、この位相変調素子333として適用してもよい。つまり、位相変調素子333が、第1の実施の形態において説明したような構成を有してもよい。 In the liquid crystal display device 300 having such a configuration, the present technology can be applied to the phase modulation element 333 . That is, the phase modulating element 100 described above may be applied as the phase modulating element 333 . That is, the phase modulating element 333 may have the configuration described in the first embodiment.
 例えば、位相変調素子333が、その液晶パネルに対して平行な方向において、有効内領域(有効内電極)に対して所定のオフセットを有するように配置された遮光部を有していてもよい。また、例えば、その方向における遮光部の端部と有効内電極(有効内領域)の端部との間にオフセットが設けられるようにしてもよい。さらに、そのオフセットの大きさを、照明部332から位相変調素子333の液晶パネルに照射される照射光(参照光)の波長λに対応する距離としてもよい。また、そのオフセットの大きさを、位相変調素子333の液晶パネルに照射される照射光の波長λと、波面の伝搬距離Zとの積の平方根以上の距離であるようにしてもよい。 For example, the phase modulation element 333 may have a light shielding portion arranged to have a predetermined offset with respect to the effective inner area (effective inner electrode) in the direction parallel to the liquid crystal panel. Further, for example, an offset may be provided between the end portion of the light shielding portion and the end portion of the effective inner electrode (effective inner region) in that direction. Furthermore, the magnitude of the offset may be a distance corresponding to the wavelength λ of the illumination light (reference light) that is emitted from the illumination section 332 to the liquid crystal panel of the phase modulation element 333 . Further, the magnitude of the offset may be set to a distance equal to or larger than the square root of the product of the wavelength λ of the irradiation light with which the liquid crystal panel of the phase modulation element 333 is irradiated and the propagation distance Z of the wavefront.
 このようにすることにより、位相変調素子333は、表示画像の周縁部に生じる明暗のノイズの増大を抑制することができ、表示画像の画質の低減を抑制することができる。 By doing so, the phase modulation element 333 can suppress an increase in brightness noise occurring in the peripheral portion of the display image, and can suppress a decrease in the image quality of the display image.
 また、このような構成の液晶表示装置300において、表示用データ生成部311(位相分布導出部321)は、本技術を適用しうる。つまり、上述したように、表示用データ生成部311が、位相変調素子333が照明部332から照射される参照光を反射することにより画像再生面に生じる光強度分布と目標光強度分布との差分が所定の許容範囲内となる表示用データを生成してもよい。また、その際、有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて波面の伝搬計算を行うことにより、差分が許容範囲内となる表示用データを生成してもよい。 In addition, in the liquid crystal display device 300 having such a configuration, the present technology can be applied to the display data generation unit 311 (phase distribution derivation unit 321). That is, as described above, the display data generation unit 311 determines the difference between the light intensity distribution generated on the image reproduction surface by the reflection of the reference light emitted from the illumination unit 332 by the phase modulation element 333 and the target light intensity distribution. may be generated within a predetermined allowable range. Further, at that time, by performing wavefront propagation calculation using the light intensity distribution and phase distribution of the effective inner region and the effective outer region, display data whose difference is within the allowable range may be generated.
 さらに、その際、表示用データ生成部311が、反復計算を行うことで、表示用データを生成してもよい。例えば、表示用データ生成部311は、GS法を適用して反復計算を行うことにより、表示用データを生成してもよい。 Furthermore, at that time, the display data generation unit 311 may generate display data by performing iterative calculations. For example, the display data generation unit 311 may generate display data by performing iterative calculations by applying the GS method.
 例えば、表示用データ生成部311が、液晶パネルの素子面における有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、画像再生面における有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する伝搬計算と、画像再生面における有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、素子面における有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する逆伝搬計算とを繰り返すことにより、画像生面に生じる光強度分布と目標光強度分布との差分が許容範囲内となる表示用データを生成してもよい。 For example, the display data generation unit 311 uses the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the element surface of the liquid crystal panel to obtain the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the image reproduction surface. Derive the light intensity distribution and phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the element surface using the propagation calculation for deriving the phase distribution and the light intensity distribution and phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the image reproduction plane. By repeating the back propagation calculation, display data may be generated in which the difference between the light intensity distribution generated on the image raw surface and the target light intensity distribution is within the allowable range.
 また、例えば、表示用データ生成部311は、位相の勾配を計算し、勾配降下法などを用いて位相変調素子上の位相情報を逐次更新しながら、最適化を行う手法を適用して反復計算を行うことにより、表示用データを生成してもよい。 Further, for example, the display data generation unit 311 calculates the gradient of the phase, sequentially updates the phase information on the phase modulation element using the gradient descent method, etc., and applies an optimization technique to perform iterative calculation. Display data may be generated by performing
 例えば、表示用データ生成部が、液晶パネルの素子面における有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、画像再生面における有効内領域および有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する伝搬計算と、画像生面に生じる光強度分布と目標光強度分布との差分が小さくなるように素子面における位相分布の勾配を導出する演算とを繰り返すことにより、その差分が許容範囲内となる表示用データを生成してもよい。 For example, the display data generation unit uses the light intensity distribution and phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the element surface of the liquid crystal panel to obtain the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the image reproduction surface. By repeating the propagation calculation for deriving the distribution and the calculation for deriving the gradient of the phase distribution on the element surface so that the difference between the light intensity distribution generated on the image raw surface and the target light intensity distribution becomes small, the difference is allowed. Display data that falls within the range may be generated.
  <表示処理の流れ>
 この液晶表示装置300により実行される表示処理の流れの例を、図8のフローチャートを参照して説明する。
<Flow of display processing>
An example of the flow of display processing executed by the liquid crystal display device 300 will be described with reference to the flowchart of FIG.
 表示処理が開始されると、液晶表示装置300の位相分布導出部321は、ステップS301において、位相分布導出処理を実行し、素子面の位相分布(つまり、表示用データ)を導出する。 When the display process is started, the phase distribution derivation unit 321 of the liquid crystal display device 300 executes the phase distribution derivation process in step S301 to derive the phase distribution (that is, display data) of the element surface.
 ステップS302において、位相変調素子制御部331は、位相変調素子333を制御し、ステップS301において導出された位相分布を再現する。ステップS303において、照明部332は、ステップS302の処理により位相分布が形成された位相変調素子333の液晶パネルに、レーザー光等の参照光を照射する。 In step S302, the phase modulation element control section 331 controls the phase modulation element 333 to reproduce the phase distribution derived in step S301. In step S303, the illumination unit 332 irradiates the liquid crystal panel of the phase modulation element 333 on which the phase distribution is formed by the process of step S302 with reference light such as laser light.
 ステップS303の処理が終了すると表示処理が終了する。このように各処理を実行することにより、画像再生面に所望の表示画像が表示される。そして、ステップS301において、上述した本技術を適用して位相分布導出処理を実行することにより、上述したように、表示画像の画質の低減を抑制することができる。 When the process of step S303 ends, the display process ends. By executing each process in this manner, a desired display image is displayed on the image reproduction screen. Then, in step S301, by executing the phase distribution derivation process by applying the present technology described above, it is possible to suppress deterioration in the image quality of the display image as described above.
  <位相分布導出処理の流れ1>
 例えば、図8のステップS301において実行される位相分布導出処理に、GS法を適用してもよい。その場合の、位相分布導出処理の流れの例を、図9および図10のフローチャートを参照して説明する。
<Phase distribution derivation process flow 1>
For example, the GS method may be applied to the phase distribution derivation process executed in step S301 of FIG. An example of the flow of the phase distribution derivation process in that case will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 9 and 10. FIG.
 位相分布導出処理が開始されると、図9のステップS321において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効内領域に既知の光強度分布Aと任意の位相分布Φとを設定する。また、ステップS322において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効外領域に既知の光強度分布Aと既知の位相分布Φとを設定する。その際、強度分布は位相変調素子に照射する光源分布が既知であるため固定で与えられ、位相分布は最適化対象となるために任意で与えられる。また、有効外領域の強度分布と位相分布はそれぞれ既知かつ固定の条件として与える。 When the phase distribution derivation process is started, in step S321 of FIG. 9, the phase distribution derivation unit 321 sets a known light intensity distribution A1 and an arbitrary phase distribution Φ1 in the effective inner area of the phase modulation element surface. do. Also, in step S322, the phase distribution derivation unit 321 sets the known light intensity distribution A1 and the known phase distribution Φ1 in the non - effective area of the phase modulation element surface. At this time, the intensity distribution is given as a fixed value because the distribution of the light source that irradiates the phase modulation element is known, and the phase distribution is given arbitrarily because it is an optimization target. Also, the intensity distribution and phase distribution of the non-effective area are given as known and fixed conditions.
 ステップS323において、位相分布導出部321は、これらによって作成された波面の伝搬計算し、再生面上の強度分布と位相分布を得る。波面は複素振幅によって表すことができるため、光強度分布をA、位相分布をΦとすると、波面u1はu1(x1,y1) = A1(x1,y1)eiΦ1(x1,y1)のように表すことができる。最終的には位相変調素子面での位相分布を最適化し、伝搬後に画像再生面において所望の強度分布を得ることを目指す。 In step S323, the phase distribution deriving unit 321 calculates the propagation of the wavefront created by these, and obtains the intensity distribution and phase distribution on the reproduction plane. Since the wavefront can be represented by a complex amplitude, if the light intensity distribution is A 1 and the phase distribution is Φ 1 , the wavefront u 1 is u 1 (x 1 , y 1 ) = A 1 (x 1 , y 1 )e It can be expressed as iΦ1(x1,y1) . Ultimately, the aim is to optimize the phase distribution on the phase modulation element surface and obtain a desired intensity distribution on the image reproduction surface after propagation.
 ステップS324において、位相分布導出部321は、再生面上の強度分布を所望の強度分布を比較する。そして、位相分布導出部321は、導出された伝搬後の再生面上での光強度分布Aと、再生面の目標光強度分布Bとの差分が許容範囲内であるか否かを判定する。 In step S324, the phase distribution deriving unit 321 compares the intensity distribution on the reproduction plane with the desired intensity distribution. Then, the phase distribution derivation unit 321 determines whether the difference between the derived light intensity distribution A2 on the reproduction surface after propagation and the target light intensity distribution B2 on the reproduction surface is within the allowable range. do.
 許容範囲内でないと判定された場合、処理はステップS325に進む。この場合、位相分布導出部321は、伝搬後の位相分布はそのままに、強度分布を所望の強度分布に入れ替えたうえで、逆伝搬計算を行う。ステップS325において、位相分布導出部321は、伝搬後の再生面上での光強度分布Aを再生面の目標光強度分布Bに置き換える。ステップS326において、位相分布導出部321は、伝搬後の再生面上での位相分布Φを引き継ぐ。ステップS326の処理が終了すると、処理は図10に進む。 If it is determined that it is not within the allowable range, the process proceeds to step S325. In this case, the phase distribution derivation unit 321 performs back propagation calculation after replacing the intensity distribution with a desired intensity distribution while keeping the phase distribution after propagation. In step S325, the phase distribution derivation unit 321 replaces the light intensity distribution A2 on the reproduction surface after propagation with the target light intensity distribution B2 on the reproduction surface. In step S326, the phase distribution deriving unit 321 takes over the phase distribution Φ2 on the reproduction plane after propagation. After the process of step S326 is completed, the process proceeds to FIG.
 図10のステップS331において、位相分布導出部321は、上述した伝搬計算の逆処理である逆伝搬計算を行う。 In step S331 of FIG. 10, the phase distribution derivation unit 321 performs back propagation calculation, which is the inverse process of the above-described propagation calculation.
 そして、位相分布導出部321は、その逆伝搬計算によって得られた有効内領域および有効外の強度分布、そして有効外の位相分布を既知の条件に置き換え、有効内の位相分布を引き継ぐ。ステップS332において、位相分布導出部321は、逆伝搬後の位相変調素子面の有効内領域の光強度分布Bを位相変調素子面の光強度分布Aに置き換える。ステップS333において、位相分布導出部321は、逆伝搬後の位相変調素子面の有効内領域の位相分布Θを位相変調素子面の位相分布Φに引き継ぐ。ステップS334において、位相分布導出部321は、逆伝搬後の位相変調素子面の有効外領域の光強度分布Bを位相変調素子面の光強度分布Aに置き換える。ステップS335において、位相分布導出部321は、逆伝搬後の位相変調素子面の有効外領域の位相分布Θを位相変調素子面の位相分布Φに置き換える。ステップS335の処理が終了すると、処理は図9のステップS323に戻る。 Then, the phase distribution derivation unit 321 replaces the in-effective area and out-of-effective intensity distribution obtained by the back propagation calculation and the out-of-effective phase distribution with known conditions, and inherits the in-effective phase distribution. In step S332, the phase distribution deriving unit 321 replaces the light intensity distribution B1 in the effective inner region of the phase modulation element surface after back propagation with the light intensity distribution A1 on the phase modulation element surface. In step S333, the phase distribution derivation unit 321 takes over the phase distribution Θ1 of the effective inner area of the phase modulation element surface after back propagation to the phase distribution Φ1 of the phase modulation element surface. In step S334, the phase distribution deriving unit 321 replaces the light intensity distribution B1 in the non-effective area of the phase modulation element surface after back propagation with the light intensity distribution A1 on the phase modulation element surface. In step S335, the phase distribution derivation unit 321 replaces the phase distribution Θ1 of the non-effective region of the phase modulation element surface after back propagation with the phase distribution Φ1 of the phase modulation element surface. When the process of step S335 ends, the process returns to step S323 of FIG.
 こうして再度伝搬計算、強度分布と位相分布の更新を繰り返しながら最適化を行う。つまり、図9のステップS323乃至ステップS326、並びに、図10のステップS331乃至ステップS335の各処理を繰り返し実行することにより最適化を行う。 In this way, optimization is performed while repeating the propagation calculation and updating the intensity distribution and phase distribution. In other words, optimization is performed by repeatedly executing the processes of steps S323 to S326 in FIG. 9 and steps S331 to S335 in FIG.
 そして、図9のステップS324において、伝搬後の再生面上での光強度分布Aと、再生面の目標光強度分布Bとの差分が許容範囲内であると判定された場合、処理はステップS327に進む。 Then, in step S324 in FIG . 9, if it is determined that the difference between the light intensity distribution A2 on the reproduction surface after propagation and the target light intensity distribution B2 on the reproduction surface is within the allowable range, the process is The process proceeds to step S327.
 ステップS327において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効内領域の位相分布Φを表示用データとして表示部312に出力する。 In step S327, the phase distribution derivation unit 321 outputs the phase distribution Φ1 of the effective inner area of the phase modulation element surface to the display unit 312 as display data.
 ステップS327の処理が終了すると、位相分布導出処理が終了する。 When the process of step S327 ends, the phase distribution derivation process ends.
 このように各処理を実行することにより、位相分布導出部321は、有効外領域からの回折光の影響を抑制することができ、画像再生面となる伝搬先での表示画像の画質の低減を抑制することができる。 By executing each process in this manner, the phase distribution derivation unit 321 can suppress the influence of the diffracted light from the non-effective area, and reduce the image quality of the displayed image at the propagation destination serving as the image reproduction surface. can be suppressed.
  <位相分布導出処理の流れ2>
 例えば、図8のステップS301において実行される位相分布導出処理に、位相の勾配を計算し、勾配降下法などを用いて位相変調素子上の位相情報を逐次更新しながら、最適化を行う手法を適用してもよい。その場合の、位相分布導出処理の流れの例を、図11および図12のフローチャートを参照して説明する。
<Phase distribution derivation process flow 2>
For example, in the phase distribution derivation process executed in step S301 of FIG. 8, a method of calculating the gradient of the phase and performing optimization while sequentially updating the phase information on the phase modulation element using the gradient descent method or the like is used. may apply. An example of the flow of the phase distribution derivation process in that case will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 11 and 12. FIG.
 この場合の図11のステップS351乃至ステップS354の各処理は、図9のステップS321乃至ステップS324の各処理と同様に実行される。つまり、位相分布導出部321は、まず、位相変調素子の有効内領域の強度分布と位相分布を設定する。その際、強度分布は位相変調素子に照射する光源分布が既知であるため固定で与えられ、位相分布は最適化対象となるために任意で与えられる。そして、位相分布導出部321は、これらによって作成された波面を伝搬計算し、再生面上の強度分布と位相分布を得る。そして、位相分布導出部321は、再生面上の強度分布を所望の強度分布と比較する。 In this case, steps S351 to S354 of FIG. 11 are executed in the same manner as steps S321 to S324 of FIG. That is, the phase distribution deriving section 321 first sets the intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area of the phase modulation element. At this time, the intensity distribution is given as a fixed value because the distribution of the light source that irradiates the phase modulation element is known, and the phase distribution is given arbitrarily because it is an optimization target. Then, the phase distribution deriving unit 321 performs propagation calculation on the wavefront created by these, and obtains the intensity distribution and the phase distribution on the reproduction plane. Then, the phase distribution derivation unit 321 compares the intensity distribution on the reproduction surface with the desired intensity distribution.
 ステップS354において、伝搬後の再生面上での光強度分布Aと、再生面の目標光強度分布Bとの差分が許容範囲内でないと判定された場合、処理はステップS355に進む。この場合、位相分布導出部321は、その差分が小さくなるように位相変調素子面における位相分布の勾配を計算する。その際の勾配計算には、Wirtinger Holographyと呼ばれる手法での導出や、機械学習用のオプティマイザを用いることができる。ステップS355において、位相分布導出部321は、伝搬後の再生面上での光強度分布Aと再生面の目標光強度分布Bとの差分が小さくなるように、位相変調素子面における位相分布の勾配を導出する。ステップS355の処理が終了すると、処理は図12に進む。 If it is determined in step S354 that the difference between the light intensity distribution A2 on the reproduction surface after propagation and the target light intensity distribution B2 on the reproduction surface is not within the allowable range, the process proceeds to step S355. In this case, the phase distribution deriving section 321 calculates the gradient of the phase distribution on the phase modulation element surface so that the difference is small. For the gradient calculation at that time, derivation by a method called Wirtinger Holography or an optimizer for machine learning can be used. In step S355, the phase distribution deriving unit 321 calculates the phase distribution on the phase modulation element surface so that the difference between the light intensity distribution A2 on the reproduction surface after propagation and the target light intensity distribution B2 on the reproduction surface is small. Derive the gradient of When the process of step S355 ends, the process proceeds to FIG.
 勾配を導出すると、位相分布導出部321は、その算出した位相勾配を用いて位相変調素子面での有効内領域の位相分布を更新し、それ以外の既知情報である有効内領域の強度分布、有効外領域の強度分布および位相分布を設定する。図12のステップS361において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効内領域に既知の光強度分布Aに設定する。ステップS362において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効内領域の位相分布Φを、ステップS355において導出された勾配を用いて更新する。ステップS363において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効外領域に既知の光強度分布Aに設定する。ステップS364において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効外領域に既知の位相分布Φに置き換える。ステップS364の処理が終了すると、処理は図11のステップS353に戻る。 After deriving the gradient, the phase distribution deriving unit 321 uses the calculated phase gradient to update the phase distribution of the effective inner region on the phase modulation element surface, and the intensity distribution of the effective inner region, which is other known information, Set the intensity distribution and phase distribution of the non-effective area. In step S361 of FIG. 12, the phase distribution deriving unit 321 sets the known light intensity distribution A1 in the effective inner area of the phase modulation element surface. In step S362 , the phase distribution derivation unit 321 updates the phase distribution Φ1 of the effective inner area of the phase modulation element surface using the gradient derived in step S355. In step S363, the phase distribution deriving unit 321 sets the known light intensity distribution A1 in the non-effective region of the phase modulation element surface. In step S364, the phase distribution derivation unit 321 replaces the phase distribution Φ1 in the effective non-effective area of the phase modulation element surface with a known phase distribution Φ1. After the process of step S364 is completed, the process returns to step S353 of FIG.
 位相分布導出部321は、位相変調素子面での波面を作成し、再度伝搬計算、勾配計算と位相分布の更新を繰り返しながら最適化を行う。つまり、図11のステップS353乃至ステップS355、並びに、図12のステップS361乃至ステップS364の各処理を繰り返し実行することにより最適化を行う。 The phase distribution derivation unit 321 creates a wavefront on the phase modulation element surface, and performs optimization while repeating propagation calculation, gradient calculation, and updating of the phase distribution again. That is, the optimization is performed by repeatedly executing the processes of steps S353 to S355 in FIG. 11 and steps S361 to S364 in FIG.
 そして、図11のステップS354において、伝搬後の再生面上での光強度分布Aと、再生面の目標光強度分布Bとの差分が許容範囲内であると判定された場合、処理はステップS356に進む。 Then, in step S354 of FIG . 11, if it is determined that the difference between the light intensity distribution A2 on the reproduction surface after propagation and the target light intensity distribution B2 on the reproduction surface is within the allowable range, the process is The process proceeds to step S356.
 ステップS356において、位相分布導出部321は、位相変調素子面の有効内領域の位相分布Φを表示用データとして表示部312に出力する。 In step S356, the phase distribution derivation unit 321 outputs the phase distribution Φ1 of the effective inner area of the phase modulation element surface to the display unit 312 as display data.
 ステップS356の処理が終了すると、位相分布導出処理が終了する。 When the process of step S356 ends, the phase distribution derivation process ends.
 このように各処理を実行することにより、位相分布導出部321は、有効外領域からの回折光の影響を抑制することができ、画像再生面となる伝搬先での表示画像の画質の低減を抑制することができる。 By executing each process in this manner, the phase distribution derivation unit 321 can suppress the influence of the diffracted light from the non-effective area, and reduce the image quality of the displayed image at the propagation destination serving as the image reproduction surface. can be suppressed.
 <4.第3の実施の形態>
  <ディスクリネーション>
 液晶を用いた位相変調素子では、ディスクリネーションが生じ得る。図13に示されるように、液晶型の位相変調素子の液晶パネル400では、バックプレーンの画素電極に印加される電圧と、対向電極基板に印加される電圧の差分によって生じる電界によって、液晶分子の傾き角度を制御することにより、位相変調量を制御している。しかしながら、バックプレーンにおいて、隣接する電極に電圧差が生じるときに、その電圧差で生じる電界がノイズとなり、液晶分子を所望の角度に制御できない状態となる。例えば図13において、液晶パネル400の低電圧画素411と高電圧画素412との間で液晶分子を所望の角度に制御できない状態になっている。このような制御ができていない状態の個所をディスクリネーションと称する。このようなディスクリネーションが発生した箇所においては、例えば図14に示されるように、所望の位相変調量を得られなくなってしまうおそれがあった。このように、有効内外で電圧の設定値が大きく異なる場合には、そこにディスクリネーションが生じ、波面にノイズとして現れるおそれがあった。
<4. Third Embodiment>
<Disclination>
Disclination may occur in a phase modulation element using liquid crystal. As shown in FIG. 13, in the liquid crystal panel 400 of the liquid crystal type phase modulation element, the electric field generated by the difference between the voltage applied to the pixel electrode of the back plane and the voltage applied to the counter electrode substrate causes the liquid crystal molecules to move. The amount of phase modulation is controlled by controlling the tilt angle. However, when a voltage difference occurs between adjacent electrodes in the backplane, the electric field generated by the voltage difference becomes noise, and the liquid crystal molecules cannot be controlled at a desired angle. For example, in FIG. 13, the liquid crystal molecules cannot be controlled at a desired angle between the low voltage pixel 411 and the high voltage pixel 412 of the liquid crystal panel 400 . A portion where such control is not possible is called a disclination. At a location where such disclination occurs, there is a possibility that a desired phase modulation amount cannot be obtained as shown in FIG. 14, for example. In this way, when the set voltage values differ significantly between the inside and outside of the effective range, disclination may occur there and appear as noise on the wavefront.
  <有効外領域の電圧設定>
 そこで、有効外領域(有効外電極)の電圧設定値を、有効内領域(有効内電極)で使用される電圧範囲内としてもよい。例えば、図15に示されるように、有効内領域において、位相変調量がπ乃至3πとなる電圧範囲が使用されるとすると、有効外電極の電圧を、図中両矢印で示される範囲内に設定する。このようにすることで、有効外電極と有効内電極との間で大きな電圧差が生まれないようにすることができ、波面へのノイズを軽減することができる。したがって、表示画像の画質の低減を抑制することができる。
<Voltage setting in the effective area>
Therefore, the voltage setting value for the outer effective region (outer effective electrode) may be set within the voltage range used in the inner effective region (inner effective electrode). For example, as shown in FIG. 15, if a voltage range in which the amount of phase modulation is from π to 3π is used in the effective inner region, the voltage of the outer effective electrode is set within the range indicated by the double arrow in the drawing. set. By doing so, it is possible to prevent a large voltage difference from being generated between the outer effective electrode and the inner effective electrode, and it is possible to reduce noise on the wavefront. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the display image.
 例えば、有効外電極の電圧を、有効内電極に使用される電圧の範囲の中央値に設定してもよい。このようにすることにより、一般的に有効外電極と有効内電極との電圧差をより低減させることができる。したがって、表示画像の画質の低減をより抑制することができる。 For example, the voltage of the outer effective electrode may be set to the median value of the voltage range used for the inner effective electrode. By doing so, it is generally possible to further reduce the voltage difference between the outer and inner effective electrodes. Therefore, it is possible to further suppress the deterioration of the image quality of the display image.
 例えば、図7の液晶表示装置300において、位相変調素子制御部331が、位相変調素子333の有効外領域(有効外電極)の電圧設定値を、有効内領域(有効内電極)で使用される電圧範囲内とするように制御する。このようにすることにより、液晶表示装置300が表示する表示画像の画質の低減を抑制することができる。 For example, in the liquid crystal display device 300 of FIG. Control so that it is within the voltage range. By doing so, it is possible to suppress deterioration in the image quality of the display image displayed by the liquid crystal display device 300 .
 <5.第4の実施の形態>
  <信号光とノイズ光の分離>
 ところで画像再生面における強度分布の中で、信号光を取り出すことを考える。図16に示されるように画素領域においては、有効外領域502からの光は、有効内領域501においてノイズ光として残るだけでなく、有効外領域502においてもノイズ光(有効外領域ノイズ511)として残り得る。
<5. Fourth Embodiment>
<Separation of signal light and noise light>
By the way, let us consider extracting the signal light from the intensity distribution on the image reproducing surface. As shown in FIG. 16, in the pixel area, the light from the effective outside area 502 not only remains as noise light in the inside effective area 501, but also remains as noise light (outside effective area noise 511) in the outside effective area 502. can remain
 このようなノイズ光が残る場合、例えば図17のAに示されるように、位相変調素子521の前に0次光フィルタ522を設けることで、視域を大きく制限することなく信号光を取り出すことができる。なお、0次光フィルタはレンズで集光した後にフーリエ面で0次光を遮光する手法や、体積ホログラムにより作成されるブラッググレーティングによって0次光のみ反射する手法などがある。 If such noise light remains, for example, as shown in FIG. 17A, by providing a zero-order optical filter 522 in front of the phase modulation element 521, the signal light can be extracted without significantly limiting the viewing zone. can be done. The 0th-order light filter includes a method of blocking the 0th-order light on the Fourier plane after condensing with a lens, and a method of reflecting only the 0th-order light by a Bragg grating created by a volume hologram.
 また、例えば図17のBに示されるように、位相変調素子521の前にアパーチャ523を挿入することで、視域を大きく制限することなく信号光を取り出すことができる。 Also, as shown in FIG. 17B, for example, by inserting an aperture 523 in front of the phase modulating element 521, the signal light can be extracted without greatly restricting the viewing area.
 しかしながら、アパーチャ523の位置がずれると視域に影響を及ぼすおそれがあった。そのため、より正確に信号光とノイズ光とを分離するためには、アパーチャ523の位置をより正確に設定しなければならなかった。 However, if the position of the aperture 523 is displaced, there is a risk of affecting the viewing zone. Therefore, in order to separate signal light and noise light more accurately, the position of aperture 523 had to be set more accurately.
  <有効外領域の電圧設定>
 そこで、有効外電極に印加する電圧に所定のパタンを与えたうえで、アパーチャ523で除去するようにしてもよい。例えば、有効外領域に照射される照射光(参照光)が有効内領域から離れる方向に回折するように、有効外電極の電圧を設定してもよい。このようにすることにより、有効外領域のノイズ光が有効内領域の再生像から離れるように伝搬されるため、アパーチャ523で容易にそのノイズ光を除去することができるようになる。したがって、表示画像の画質の低減を抑制することができる。
<Voltage setting in the effective area>
Therefore, the voltage applied to the out-of-effective electrode may be removed by the aperture 523 after a predetermined pattern is given to the voltage. For example, the voltage of the out-effective electrode may be set so that the irradiation light (reference light) applied to the out-effective region is diffracted away from the in-effective region. By doing so, the noise light in the effective outer area is propagated away from the reproduced image in the effective inner area, so that the noise light can be easily removed by the aperture 523 . Therefore, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the display image.
 換言するに、アパーチャ523の位置が正しい位置からずれても、ノイズ光を除去することができるようになる。つまり、アパーチャ523の位置に要求される正確性が低減される。つまり、アパーチャを設置する際のロバスト性を向上させることができる。 In other words, even if the position of the aperture 523 deviates from the correct position, noise light can be removed. That is, the accuracy required for the position of aperture 523 is reduced. That is, it is possible to improve robustness when installing the aperture.
 また、例えば、有効外領域の外側の画素程、位相が遅れるように、有効外電極の電圧を設定してもよい。例えば、有効外領域の外側の画素程、位相変調量が増大するように、有効外電極の電圧を設定してもよい。このようにすることにより、有効外領域のノイズ光が有効内領域の再生像から離れるように伝搬されるため、アパーチャ523で容易にそのノイズ光を除去することができるようになる。 Also, for example, the voltage of the out-of-effective electrode may be set so that the phase of the pixels outside the out-of-effective area is delayed. For example, the voltage of the out-of-effective electrode may be set so that the phase modulation amount increases in pixels outside the in-effective region. By doing so, the noise light in the effective outer area is propagated away from the reproduced image in the effective inner area, so that the noise light can be easily removed by the aperture 523 .
 例えば、図18に示されるように、有効外領域の画素行または画素列毎に、位相変調量が0.5πずつ増大するように、有効外電極の電圧を設定してもよい。つまり、有効外領域の位相変調量分布が、図19に示されるように、階段状になるようにしてもよい。例えば、階段の数をa、有効内領域の端からパネル周辺部に向かっての画素位置をi(0,1,2,…,n)とすると、階段の分布pは、以下の式(4)のように表すことができる。 For example, as shown in FIG. 18, the voltage of the non-effective electrode may be set so that the phase modulation amount increases by 0.5π for each pixel row or pixel column in the non-effective region. In other words, the phase modulation amount distribution in the non-effective region may be stepped as shown in FIG. For example, if the number of steps is a and the pixel position from the edge of the effective inner area to the panel periphery is i (0, 1, 2, ..., n), the distribution p of the steps is expressed by the following equation (4 ) can be expressed as
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
 ・・・(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
... (4)
 例えば、図7の液晶表示装置300において、位相変調素子制御部331が、有効外領域に照射される照射光が有効内領域から離れる方向に回折するように、位相変調素子333の有効外領域(有効外電極)の電圧を設定する。このようにすることにより、液晶表示装置300が表示する表示画像の画質の低減を抑制することができる。 For example, in the liquid crystal display device 300 shown in FIG. 7, the phase modulation element control section 331 controls the non-effective region of the phase modulation element 333 ( set the voltage of the active electrode). By doing so, it is possible to suppress deterioration in the image quality of the display image displayed by the liquid crystal display device 300 .
 <6.付記>
  <コンピュータ>
 上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここでコンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
<6. Note>
<Computer>
The series of processes described above can be executed by hardware or by software. When executing a series of processes by software, a program that constitutes the software is installed in the computer. Here, the computer includes, for example, a computer built into dedicated hardware and a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs.
 図20は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。 FIG. 20 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a computer that executes the series of processes described above by a program.
 図20に示されるコンピュータ900において、CPU(Central Processing Unit)901、ROM(Read Only Memory)902、RAM(Random Access Memory)903は、バス904を介して相互に接続されている。 In a computer 900 shown in FIG. 20, a CPU (Central Processing Unit) 901, a ROM (Read Only Memory) 902, and a RAM (Random Access Memory) 903 are interconnected via a bus 904.
 バス904にはまた、入出力インタフェース910も接続されている。入出力インタフェース910には、入力部911、出力部912、記憶部913、通信部914、およびドライブ915が接続されている。 An input/output interface 910 is also connected to the bus 904 . An input unit 911 , an output unit 912 , a storage unit 913 , a communication unit 914 and a drive 915 are connected to the input/output interface 910 .
 入力部911は、例えば、キーボード、マウス、マイクロホン、タッチパネル、入力端子などよりなる。出力部912は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、出力端子などよりなる。記憶部913は、例えば、ハードディスク、RAMディスク、不揮発性のメモリなどよりなる。通信部914は、例えば、ネットワークインタフェースよりなる。ドライブ915は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディア921を駆動する。 The input unit 911 consists of, for example, a keyboard, mouse, microphone, touch panel, input terminal, and the like. The output unit 912 includes, for example, a display, a speaker, an output terminal, and the like. The storage unit 913 is composed of, for example, a hard disk, a RAM disk, a nonvolatile memory, or the like. The communication unit 914 is composed of, for example, a network interface. Drive 915 drives removable media 921 such as a magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory.
 以上のように構成されるコンピュータでは、CPU901が、例えば、記憶部913に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース910およびバス904を介して、RAM903にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。RAM903にはまた、CPU901が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。 In the computer configured as described above, the CPU 901 loads, for example, a program stored in the storage unit 913 into the RAM 903 via the input/output interface 910 and the bus 904, and executes the above-described series of programs. is processed. The RAM 903 also appropriately stores data necessary for the CPU 901 to execute various processes.
 コンピュータが実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア921に記録して適用することができる。その場合、プログラムは、リムーバブルメディア921をドライブ915に装着することにより、入出力インタフェース910を介して、記憶部913にインストールすることができる。 A program executed by a computer can be applied by being recorded on removable media 921 such as package media, for example. In that case, the program can be installed in the storage unit 913 via the input/output interface 910 by loading the removable medium 921 into the drive 915 .
 また、このプログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することもできる。その場合、プログラムは、通信部914で受信し、記憶部913にインストールすることができる。 This program can also be provided via wired or wireless transmission media such as local area networks, the Internet, and digital satellite broadcasting. In that case, the program can be received by the communication unit 914 and installed in the storage unit 913 .
 その他、このプログラムは、ROM902や記憶部913に、あらかじめインストールしておくこともできる。 In addition, this program can be installed in the ROM 902 or the storage unit 913 in advance.
  <本技術の適用対象>
 本技術は、任意の構成に適用することができる。例えば、本技術は、ホログラフィに関する様々な電子機器に適用され得る。
<Application target of this technology>
This technology can be applied to any configuration. For example, the present technology can be applied to various electronic devices related to holography.
 また、例えば、本技術は、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ(例えばビデオプロセッサ)、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、または、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等、装置の一部の構成として実施することもできる。 In addition, for example, the present technology may be a processor (e.g., video processor) as a system LSI (Large Scale Integration), etc., a module using multiple processors, etc., a unit using multiple modules, etc., or adding other functions to the unit. It can also be implemented as a part of the configuration of the device, such as an added set.
 また、例えば、本技術は、複数の装置により構成されるネットワークシステムにも適用することもできる。例えば、本技術を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングとして実施するようにしてもよい。例えば、コンピュータ、AV(Audio Visual)機器、携帯型情報処理端末、IoT(Internet of Things)デバイス等の任意の端末に対して、画像(動画像)に関するサービスを提供するクラウドサービスにおいて本技術を実施するようにしてもよい。 Also, for example, the present technology can also be applied to a network system configured by a plurality of devices. For example, the present technology may be implemented as cloud computing in which a plurality of devices share and jointly process via a network. For example, this technology is implemented in cloud services that provide image (moving image) services to arbitrary terminals such as computers, AV (Audio Visual) equipment, portable information processing terminals, and IoT (Internet of Things) devices. You may make it
 なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、および、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。 In this specification, a system means a set of multiple components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a single device housing a plurality of modules in one housing, are both systems. .
  <本技術を適用可能な分野・用途>
 本技術を適用したシステム、装置、処理部等は、例えば、交通、医療、防犯、農業、畜産業、鉱業、美容、工場、家電、気象、自然監視等、任意の分野に利用することができる。また、その用途も任意である。
<Fields and applications where this technology can be applied>
Systems, devices, processing units, etc. to which this technology is applied can be used in any field, such as transportation, medical care, crime prevention, agriculture, livestock industry, mining, beauty, factories, home appliances, weather, and nature monitoring. . Moreover, its use is arbitrary.
  <その他>
 本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
<Others>
Embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present technology.
 例えば、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。 For example, a configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units). Conversely, the configuration described above as a plurality of devices (or processing units) may be collectively configured as one device (or processing unit). Further, it is of course possible to add a configuration other than the above to the configuration of each device (or each processing unit). Furthermore, part of the configuration of one device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit) as long as the configuration and operation of the system as a whole are substantially the same. .
 また、例えば、上述したプログラムは、任意の装置において実行されるようにしてもよい。その場合、その装置が、必要な機能(機能ブロック等)を有し、必要な情報を得ることができるようにすればよい。 Also, for example, the above-described program may be executed on any device. In that case, the device should have the necessary functions (functional blocks, etc.) and be able to obtain the necessary information.
 また、例えば、1つのフローチャートの各ステップを、1つの装置が実行するようにしてもよいし、複数の装置が分担して実行するようにしてもよい。さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合、その複数の処理を、1つの装置が実行するようにしてもよいし、複数の装置が分担して実行するようにしてもよい。換言するに、1つのステップに含まれる複数の処理を、複数のステップの処理として実行することもできる。逆に、複数のステップとして説明した処理を1つのステップとしてまとめて実行することもできる。 Also, for example, each step of one flowchart may be executed by one device, or may be executed by a plurality of devices. Furthermore, when one step includes a plurality of processes, the plurality of processes may be executed by one device, or may be shared by a plurality of devices. In other words, a plurality of processes included in one step can also be executed as processes of a plurality of steps. Conversely, the processing described as multiple steps can also be collectively executed as one step.
 また、例えば、コンピュータが実行するプログラムは、プログラムを記述するステップの処理が、本明細書で説明する順序に沿って時系列に実行されるようにしても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで個別に実行されるようにしても良い。つまり、矛盾が生じない限り、各ステップの処理が上述した順序と異なる順序で実行されるようにしてもよい。さらに、このプログラムを記述するステップの処理が、他のプログラムの処理と並列に実行されるようにしても良いし、他のプログラムの処理と組み合わせて実行されるようにしても良い。 Further, for example, a computer-executed program may be configured such that the processing of the steps described in the program is executed in chronological order according to the order described in this specification, in parallel, or when calls are executed. It may also be executed individually at necessary timings such as when it is interrupted. That is, as long as there is no contradiction, the processing of each step may be executed in an order different from the order described above. Furthermore, the processing of the steps describing this program may be executed in parallel with the processing of other programs, or may be executed in combination with the processing of other programs.
 また、例えば、本技術に関する複数の技術は、矛盾が生じない限り、それぞれ独立に単体で実施することができる。もちろん、任意の複数の本技術を併用して実施することもできる。例えば、いずれかの実施の形態において説明した本技術の一部または全部を、他の実施の形態において説明した本技術の一部または全部と組み合わせて実施することもできる。また、上述した任意の本技術の一部または全部を、上述していない他の技術と併用して実施することもできる。 Also, for example, multiple technologies related to this technology can be implemented independently as long as there is no contradiction. Of course, it is also possible to use any number of the present techniques in combination. For example, part or all of the present technology described in any embodiment can be combined with part or all of the present technology described in other embodiments. Also, part or all of any of the techniques described above may be implemented in conjunction with other techniques not described above.
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
 (1) 液晶パネルの表示画像に対応する画素領域である有効内領域に設けられた有効内電極と、
 前記液晶パネルの前記有効内領域の周辺の前記表示画像に対応しない画素領域である有効外領域に設けられた有効外電極と、
 前記有効外電極を覆うように設けられ、前記有効外電極に平行な第1の方向において前記有効内電極に対しオフセットを有する遮光部材と
 を備える液晶表示装置。
 (2) 前記オフセットは、前記第1の方向における前記遮光部材の端部と前記有効内電極の端部の間に設けられる
 (1)に記載の液晶表示装置。
 (3) 前記有効内領域に対して照射光を出力する照射部をさらに備え、
 前記オフセットは、前記照射光の波長に対応する距離である
 (2)に記載の液晶表示装置。
 (4) 前記オフセットは、前記照射光の波長と波面の伝搬距離との積の平方根以上の距離である
 (3)に記載の液晶表示装置。
 (5) 再生面の目標光強度分布に基づいて、前記液晶パネルの各画素の駆動を制御するための制御情報である表示用データを生成する表示用データ生成部をさらに備える
 (4)に記載の液晶表示装置。
 (6) 前記表示用データ生成部は、前記液晶パネルが前記照射光を反射することにより前記再生面に生じる光強度分布と前記目標光強度分布との差分が所定の許容範囲内となる前記表示用データを生成する
 (5)に記載の液晶表示装置。
 (7) 前記表示用データ生成部は、前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて波面の伝搬計算を行うことにより、前記差分が前記許容範囲内となる前記表示用データを生成する
 (6)に記載の液晶表示装置。
 (8) 前記表示用データ生成部は、
  前記液晶パネルの素子面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、前記再生面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する前記伝搬計算と、
  前記再生面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、前記素子面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する逆伝搬計算と
 を繰り返すことにより、前記差分が前記許容範囲内となる前記表示用データを生成する
 (7)に記載の液晶表示装置。
 (9) 前記表示用データ生成部は、
  前記液晶パネルの素子面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、前記再生面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する前記伝搬計算と、
  前記差分が小さくなるように前記素子面における位相分布の勾配を導出する演算と
 を繰り返すことにより、前記差分が前記許容範囲内となる前記表示用データを生成する
 (7)に記載の液晶表示装置。
 (10) 前記表示用データに基づいて、前記有効内電極および前記有効外電極を制御する制御部をさらに備える
 (7)乃至(9)のいずれかに記載の液晶表示装置。
 (11) 前記制御部は、前記有効外電極の電圧を、前記有効内電極に使用される電圧の範囲内に設定する
 (10)に記載の液晶表示装置。
 (12) 前記制御部は、前記有効外電極の電圧を、前記有効内電極に使用される電圧の範囲の中央値に設定する
 (11)に記載の液晶表示装置。
 (13) 前記制御部は、前記有効外領域に照射される前記照射光が前記有効内領域から離れる方向に回折するように、前記有効外電極の電圧を設定する
 (12)に記載の液晶表示装置。
 (14) 前記制御部は、前記有効外領域の外側の画素程、位相が遅れるように、前記有効外電極の電圧を設定する
 (13)に記載の液晶表示装置。
 (15) 前記制御部は、前記有効外領域の外側の画素程、位相変調量が増大するように、前記有効外電極の電圧を設定する
 (14)に記載の液晶表示装置。
 (16) 前記液晶パネルは、ホログラフィに適用される液晶を用いた反射型の位相変調素子である
 (1)乃至(15)のいずれかに記載の液晶表示装置。
Note that the present technology can also take the following configuration.
(1) an effective inner electrode provided in an effective inner region which is a pixel region corresponding to a display image of a liquid crystal panel;
an out-effective electrode provided in an out-effective region that is a pixel region that does not correspond to the display image around the in-effective region of the liquid crystal panel;
A liquid crystal display device comprising: a light shielding member provided to cover the outer effective electrode and having an offset with respect to the inner effective electrode in a first direction parallel to the outer effective electrode.
(2) The liquid crystal display device according to (1), wherein the offset is provided between an end of the light shielding member and an end of the in-effective electrode in the first direction.
(3) further comprising an irradiation unit that outputs irradiation light to the effective inner area;
The liquid crystal display device according to (2), wherein the offset is a distance corresponding to the wavelength of the irradiation light.
(4) The liquid crystal display device according to (3), wherein the offset is a distance equal to or greater than the square root of the product of the wavelength of the irradiation light and the propagation distance of the wavefront.
(5) Described in (4), further comprising a display data generation unit that generates display data, which is control information for controlling driving of each pixel of the liquid crystal panel, based on the target light intensity distribution of the reproduction surface. liquid crystal display.
(6) The display data generation unit may control the display so that the difference between the light intensity distribution generated on the reproduction surface by the liquid crystal panel reflecting the irradiation light and the target light intensity distribution is within a predetermined allowable range. The liquid crystal display device according to (5), wherein the data for is generated.
(7) The display data generation unit calculates the wavefront propagation using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the outer effective area, so that the difference is within the allowable range. The liquid crystal display device according to (6), wherein the data for is generated.
(8) The display data generation unit
Using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the element surface of the liquid crystal panel, the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the reproduction surface are derived. the propagation calculation;
Back propagation calculation for deriving the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the element surface using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the reproducing surface. The liquid crystal display device according to (7), wherein the display data in which the difference is within the allowable range is generated by repeating and.
(9) The display data generation unit
Using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the element surface of the liquid crystal panel, the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the reproduction surface are derived. the propagation calculation;
(7) The liquid crystal display device according to (7), wherein the display data is generated such that the difference is within the allowable range by repeating the operation of deriving the gradient of the phase distribution on the element surface so that the difference is small. .
(10) The liquid crystal display device according to any one of (7) to (9), further comprising a control section that controls the effective inner electrodes and the outer effective electrodes based on the display data.
(11) The liquid crystal display device according to (10), wherein the control section sets the voltage of the outer effective electrode within a voltage range used for the inner effective electrode.
(12) The liquid crystal display device according to (11), wherein the control section sets the voltage of the outer effective electrode to a median value of the voltage range used for the inner effective electrode.
(13) The liquid crystal display according to (12), wherein the control section sets the voltage of the non-effective electrode so that the irradiation light applied to the non-effective region is diffracted in a direction away from the internal effective region. Device.
(14) The liquid crystal display device according to (13), wherein the control section sets the voltage of the out-effective electrode such that the phase of the pixels outside the out-of-effective area is delayed.
(15) The liquid crystal display device according to (14), wherein the control unit sets the voltage of the non-effective electrode such that the phase modulation amount increases for pixels located outside the non-effective region.
(16) The liquid crystal display device according to any one of (1) to (15), wherein the liquid crystal panel is a reflective phase modulation element using liquid crystal that is applied to holography.
 100 位相変調素子, 111 対向電極基板, 112 バックプレーン, 113 パネルホルダ, 114 遮光部, 121 有効内領域, 122 有効外領域, 300 液晶表示装置, 311 表示用データ生成部, 312 表示部, 321 位相分布導出部, 331 位相変調素子制御部, 332 照明部, 333 位相変調素子, 400 液晶パネル, 411 低電圧画素, 412 高電圧画素, 501 有効内領域, 502 有効外領域, 511 有効外領域ノイズ, 521 位相変調素子, 522 0次光フィルタ, 523 アパーチャ 100 phase modulation element, 111 counter electrode substrate, 112 back plane, 113 panel holder, 114 light blocking portion, 121 effective inner region, 122 effective outer region, 300 liquid crystal display device, 311 display data generation portion, 312 display portion, 321 phase Distribution derivation unit, 331 phase modulation element control unit, 332 illumination unit, 333 phase modulation element, 400 liquid crystal panel, 411 low voltage pixels, 412 high voltage pixels, 501 effective inner area, 502 effective outer area, 511 outer effective area noise, 521 phase modulation element, 522 0th order optical filter, 523 aperture

Claims (16)

  1.  液晶パネルの表示画像に対応する画素領域である有効内領域に設けられた有効内電極と、
     前記液晶パネルの前記有効内領域の周辺の前記表示画像に対応しない画素領域である有効外領域に設けられた有効外電極と、
     前記有効外電極を覆うように設けられ、前記有効外電極に平行な第1の方向において前記有効内電極に対しオフセットを有する遮光部材と
     を備える液晶表示装置。
    an effective inner electrode provided in an effective inner region which is a pixel region corresponding to a display image of the liquid crystal panel;
    an out-effective electrode provided in an out-effective region that is a pixel region that does not correspond to the display image around the in-effective region of the liquid crystal panel;
    A liquid crystal display device comprising: a light shielding member provided to cover the outer effective electrode and having an offset with respect to the inner effective electrode in a first direction parallel to the outer effective electrode.
  2.  前記オフセットは、前記第1の方向における前記遮光部材の端部と前記有効内電極の端部の間に設けられる
     請求項1に記載の液晶表示装置。
    2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the offset is provided between an end of the light shielding member and an end of the inner effective electrode in the first direction.
  3.  前記有効内領域に対して照射光を出力する照射部をさらに備え、
     前記オフセットは、前記照射光の波長に対応する距離である
     請求項2に記載の液晶表示装置。
    Further comprising an irradiation unit that outputs irradiation light to the effective inner area,
    The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the offset is a distance corresponding to the wavelength of the irradiation light.
  4.  前記オフセットは、前記照射光の波長と波面の伝搬距離との積の平方根以上の距離である
     請求項3に記載の液晶表示装置。
    4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the offset is a distance equal to or greater than the square root of the product of the wavelength of the irradiation light and the propagation distance of the wavefront.
  5.  再生面の目標光強度分布に基づいて、前記液晶パネルの各画素の駆動を制御するための制御情報である表示用データを生成する表示用データ生成部をさらに備える
     請求項4に記載の液晶表示装置。
    5. The liquid crystal display according to claim 4, further comprising a display data generation unit that generates display data, which is control information for controlling driving of each pixel of the liquid crystal panel, based on the target light intensity distribution of the reproduction surface. Device.
  6.  前記表示用データ生成部は、前記液晶パネルが前記照射光を反射することにより前記再生面に生じる光強度分布と前記目標光強度分布との差分が所定の許容範囲内となる前記表示用データを生成する
     請求項5に記載の液晶表示装置。
    The display data generation unit generates the display data such that the difference between the light intensity distribution generated on the reproduction surface by the liquid crystal panel reflecting the irradiation light and the target light intensity distribution is within a predetermined allowable range. 6. The liquid crystal display device according to claim 5.
  7.  前記表示用データ生成部は、前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて波面の伝搬計算を行うことにより、前記差分が前記許容範囲内となる前記表示用データを生成する
     請求項6に記載の液晶表示装置。
    The display data generation unit calculates the display data in which the difference is within the allowable range by performing wavefront propagation calculation using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region. 7. The liquid crystal display device according to claim 6.
  8.  前記表示用データ生成部は、
      前記液晶パネルの素子面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、前記再生面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する前記伝搬計算と、
      前記再生面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、前記素子面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する逆伝搬計算と
     を繰り返すことにより、前記差分が前記許容範囲内となる前記表示用データを生成する
     請求項7に記載の液晶表示装置。
    The display data generation unit
    Using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the element surface of the liquid crystal panel, the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the reproduction surface are derived. the propagation calculation;
    Back propagation calculation for deriving the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the element surface using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner area and the effective outer area on the reproducing surface. 8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the display data in which the difference is within the allowable range is generated by repeating and.
  9.  前記表示用データ生成部は、
      前記液晶パネルの素子面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を用いて、前記再生面における前記有効内領域および前記有効外領域の光強度分布および位相分布を導出する前記伝搬計算と、
      前記差分が小さくなるように前記素子面における位相分布の勾配を導出する演算と
     を繰り返すことにより、前記差分が前記許容範囲内となる前記表示用データを生成する
     請求項7に記載の液晶表示装置。
    The display data generation unit
    Using the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the element surface of the liquid crystal panel, the light intensity distribution and the phase distribution of the effective inner region and the effective outer region on the reproduction surface are derived. the propagation calculation;
    8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the display data in which the difference is within the allowable range is generated by repeating an operation of deriving the gradient of the phase distribution on the element surface so that the difference becomes small. .
  10.  前記表示用データに基づいて、前記有効内電極および前記有効外電極を制御する制御部をさらに備える
     請求項7に記載の液晶表示装置。
    8. The liquid crystal display device according to claim 7, further comprising a control section that controls said effective inner electrodes and said outer effective electrodes based on said display data.
  11.  前記制御部は、前記有効外電極の電圧を、前記有効内電極に使用される電圧の範囲内に設定する
     請求項10に記載の液晶表示装置。
    11. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the control section sets the voltage of the outer effective electrode within a voltage range used for the inner effective electrode.
  12.  前記制御部は、前記有効外電極の電圧を、前記有効内電極に使用される電圧の範囲の中央値に設定する
     請求項11に記載の液晶表示装置。
    12. The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the control section sets the voltage of the outer effective electrode to a median value of the voltage range used for the inner effective electrode.
  13.  前記制御部は、前記有効外領域に照射される前記照射光が前記有効内領域から離れる方向に回折するように、前記有効外電極の電圧を設定する
     請求項12に記載の液晶表示装置。
    13. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein the control section sets the voltage of the non-effective electrode so that the irradiation light applied to the non-effective region is diffracted in a direction away from the internal effective region.
  14.  前記制御部は、前記有効外領域の外側の画素程、位相が遅れるように、前記有効外電極の電圧を設定する
     請求項13に記載の液晶表示装置。
    14. The liquid crystal display device according to claim 13, wherein the control section sets the voltage of the non-effective electrode such that the phase of the pixels outside the non-effective region is delayed.
  15.  前記制御部は、前記有効外領域の外側の画素程、位相変調量が増大するように、前記有効外電極の電圧を設定する
     請求項14に記載の液晶表示装置。
    15. The liquid crystal display device according to claim 14, wherein the control section sets the voltage of the non-effective electrode such that the phase modulation amount increases in pixels located outside the non-effective region.
  16.  前記液晶パネルは、ホログラフィに適用される液晶を用いた反射型の位相変調素子である
     請求項1に記載の液晶表示装置。
    The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal panel is a reflective phase modulation element using liquid crystal that is applied to holography.
PCT/JP2022/001487 2021-03-18 2022-01-18 Liquid crystal display device WO2022196075A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-044290 2021-03-18
JP2021044290 2021-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022196075A1 true WO2022196075A1 (en) 2022-09-22

Family

ID=83320142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/001487 WO2022196075A1 (en) 2021-03-18 2022-01-18 Liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022196075A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267937A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Victor Co Of Japan Ltd Reflection type liquid crystal display device
US20200117139A1 (en) * 2019-12-12 2020-04-16 Intel Corporation Real time holography using learned error feedback

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267937A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Victor Co Of Japan Ltd Reflection type liquid crystal display device
US20200117139A1 (en) * 2019-12-12 2020-04-16 Intel Corporation Real time holography using learned error feedback

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Tomographic near-eye displays
Persson et al. Reducing the effect of pixel crosstalk in phase only spatial light modulators
Chang et al. Computational holographic Maxwellian near-eye display with an expanded eyebox
Kaczorowski et al. Adaptive, spatially-varying aberration correction for real-time holographic projectors
Wang et al. Color liquid crystal grating based color holographic 3D display system with large viewing angle
Buckley et al. Viewing angle enhancement for two-and three-dimensional holographic displays with random superresolution phase masks
WO2022196075A1 (en) Liquid crystal display device
Georgieva et al. Optimization of DMD-based independent amplitude and phase modulation by analysis of target complex wavefront
Por et al. Focal-plane electric field sensing with pupil-plane holograms
Quan et al. Holographic microscope and its biological application
Carbonell-Leal et al. Effects of mitigation of pixel cross-talk in the encoding of complex fields using the double-phase method
US20220308526A1 (en) Holographic display device
Liu et al. Fast generation of arbitrary optical focus array
JP6074784B2 (en) Hologram data creation program
Zhang et al. Optimizing double-phase method based on gradient descent algorithm with complex spectrum loss function
Lee et al. Expanding energy envelope in holographic display via mutually coherent multi-directional illumination
Nakamoto et al. Exact mask-based occlusion processing in large-scale computer holography for 3D display
Deng et al. Effect of masking phase-only holograms on the quality of reconstructed images
Alsaka et al. Dynamic flat-topped laser beam shaping method using mixed region amplitude freedom algorithm
Kodatskiy et al. Recent progress in holographic wavefront sensing
KR102590462B1 (en) Computational holographic imaging apparatus based on volume holographic optical element for color dispersion free holographic virtual display
Velez-Zea et al. Color multilayer holographic near-eye augmented reality display
KR20220131741A (en) Holographic display system and method for generating hologram by compensating for aberration of holographic display device
US20220137556A1 (en) Operation method for digital hologram implementation device
US20210325828A1 (en) Methods and apparatus to calibrate spatial light modulators

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22770837

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22770837

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1