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CN110476120A - 照明设备与投影仪 - Google Patents

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CN110476120A
CN110476120A CN201880020486.1A CN201880020486A CN110476120A CN 110476120 A CN110476120 A CN 110476120A CN 201880020486 A CN201880020486 A CN 201880020486A CN 110476120 A CN110476120 A CN 110476120A
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Abstract

根据本公开的照明设备包括：光源；相位调制液晶面板，具有多个像素，其中，每个像素对来自光源的光的相位进行调制；调制信号校正单元，基于位于目标像素的外围的至少一个外围像素的像素调制信号对多个像素中的任意目标像素的像素调制信号进行校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量；以及施加电压生成单元，基于已通过调制信号校正单元进行校正的像素调制信号生成被施加至每个像素的施加电压。

Description

照明设备与投影仪
技术领域
本公开涉及一种对光的相位进行调制的照明设备和基于来自照明设备的照明光对图像进行投影的投影仪。
背景技术
存在一种通过针对每个像素对来自光源的光的相位进行调制而允许使用液晶面板作为衍射光栅的技术。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未经审查专利申请公开号2016-143037
发明内容
由于像素间距随着液晶面板的分辨率的增加而变得更窄的结果，相邻的一些像素之间的电压差的增加导致未能对每个像素施加正常的电压。这种现象被称为向错。在液晶面板中执行相位调制的情况下，向错使得难以正常地执行衍射。
希望提供一种能够按照所需的调制量在相位调制液晶面板中执行相位调制的照明设备与投影仪。
根据本公开的实施方式的照明设备包括：光源；相位调制液晶面板，包括多个像素，相位调制液晶面板针对每个像素对来自光源的光的相位进行调制；调制信号校正器，基于位于多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量；以及施加电压生成器，基于已通过调制信号校正器进行校正的像素调制信号生成被施加至每个像素的施加电压。
根据本公开的实施方式的投影仪包括：照明设备；强度调制面板，基于强度调制信号通过对来自照明设备的照明光进行强度调制生成图像光；以及投影光学系统，对图像光进行投影，照明设备包括：光源；相位调制液晶面板，包括多个像素，相位调制液晶面板针对每个像素对来自光源的光的相位进行调制；调制信号校正器，基于位于多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量；以及施加电压生成器，基于通过调制信号校正器进行校正的像素调制信号生成被施加至每个像素的施加电压。
在根据本公开的实施方式的照明设备与投影仪中，基于位于多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素的像素调制信号进行校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量。
因为基于位于目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素的像素调制信号进行校正来减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量，所以根据本公开的实施方式的照明设备或投影仪能够在相位调制液晶面板中按照所需调制量实现相位调制。
应注意，本公开的效果不一定必须局限于上述所述效果并且可以包括本文中描述的任意效果。
附图说明
图1是示意性示出相位调制液晶面板的实施例的平面图。
图2是示出相位调制液晶面板中的像素位置与相位调制量之间的关系的实施例的说明图。
图3是示出相位调制液晶面板中的电场分布的实施例的说明图。
图4是示出根据第一实施方式的照明设备的示例性电路配置的框图。
图5是示意性示出根据第一实施方式的照明设备的示例性整体配置的配置图。
图6是示出相位调制液晶面板中的中心像素与外围像素的实施例的说明图。
图7是示出根据第二实施方式的照明设备的示例性电路配置的框图。
图8是示意性示出根据第三实施方式的照明设备的示例性整体配置的配置图。
图9是示出相位调制液晶面板的取向方向的实施例的平面图。
图10是示出相位调制液晶面板的取向方向与像素之间的关系的实施例的说明图。
图11是示出相位调制液晶面板中的液晶分子的取向状态的实施例的说明图。
图12是示出相位调制液晶面板的施加电压与相位调制量之间的关系的实施例(比较例)的说明图。
图13是示出根据图12中示出的施加电压与相位调制量之间的关系的因驱动相位调制液晶面板而产生的实际相位调制量的说明图。
图14是示意性示出根据第四实施方式的照明设备的实施例的配置图。
图15是示意性示出根据第四实施方式的相位调制液晶面板中的取向方向与照明设备中的延迟器的延迟之间的关系的实施例的说明图。
图16是示出根据第四实施方式的相位调制液晶面板的施加电压与相位调制量之间的关系的实施例的说明图。
图17是示出根据图16中示出的施加电压与相位调制量之间的关系的因驱动相位调制液晶面板而产生的实际相位调制量的说明图。
图18是示意性示出根据第五实施方式的投影仪的实施例的配置图。
图19是示意性示出根据第五实施方式的全彩投影仪的实施例的配置图。
具体实施方式
在下文中，参考附图对本公开的一些实施方式进行详细描述。应注意，按照下列顺序展开描述。
0.比较例(关于相位调制液晶面板的概况与问题)(图1至图3)
1.第一实施方式(图4至图6)
1.1配置
1.2关于信号校正的详细描述
1.3效果
2.第二实施方式(图7)
3.第三实施方式(图8至图11)
4.第四实施方式(图12至图17)
5.第五实施方式(图18和图19)
6.其他实施方式
<0.比较例>(关于相位调制液晶面板的概况与问题)
图1示意性示出了相位调制液晶面板1的实施例。图2示出了相位调制液晶面板1中的像素位置与相位调制量之间的关系的实施例。图3示出了相位调制液晶面板1中的电场分布的实施例。
相位调制液晶面板1包括布置成矩阵的多个像素10。通过针对每个像素10对来自光源的光的相位进行调制而允许使用相位调制液晶面板1作为衍射光栅。例如，如图2中示出的，可以提供铜焊衍射光栅。在图2中，横坐标轴表示像素位置并且纵坐标轴表示相位调制量。例如，相位调制量的范围为0至2π。
如图3中示出的，相位调制液晶面板1包括彼此相对的第一玻璃基板2和第二玻璃基板3。液晶层13通过密封件(未示出)被密封在第一玻璃基板2与第二玻璃基板3之间。
第一玻璃基板2设置有共用电极(反电极)4。第二玻璃基板3设置有多个像素电极。图3示出了两个相邻的像素电极11和12，这两个相邻的像素电极11和12是多个像素电极的实施例。
对共用电极4施加多个像素电极所共用的共用电压(例如，0[V])。对多个像素电极中的每个像素电极施加与输入信号(像素调制信号)对应的施加电压。在图3的实施例中，对像素电极11施加V1[V]并且对像素电极12施加0[V]。在图3中，液晶层13具有厚度d。
如图3中示出的，如果相邻的两个像素电极11与12之间的施加电压不同，则在水平电场的影响下，电场分布被扰乱，导致不能施加预定的施加电压。例如，参考图3，在共用电极4与像素电极11之间产生与施加电压V1[V]对应的电场E1，并且此外，在共用电极4与相邻的像素电极12之间产生水平电场E2。在水平电场E2的影响下，相邻的两个像素电极11与12之间的电场分布E被扰乱。这使被施加至各个像素电极11和12的实际电压(有效施加电压)与预定的施加电压之间产生电压差。例如，像素电极11的有效施加电压变成比预定所需的施加电压V1[V]更小的值。同时，例如，像素电极12的有效施加电压变成比预定所需的施加电压0[V]更大的值。
如上所述，预定施加电压与有效施加电压之间的该电压差导致各个像素的所需调制量与实际调制量之间产生偏差。因此，例如，不能使图2中示出的铜焊衍射光栅再现，由此降低调制效率。
专利文献1(日本未经审查专利申请公开号2016-143037)公开了这样一种技术，即，参考像素的相应施加电压，针对每个像素，利用与施加电压对应的校正系数对施加电压进行校正。同时，为了根据输入信号产生施加电压，可能需要执行诸如伽马校正和均匀性校正的信号处理。利用校正系数对施加电压进行校正影响诸如伽马校正的信号处理并且由此不太可能。而且，在液晶面板中，由于例如液晶层的厚度的变化，施加电压与调制量可能根据面内位置而改变。由此，通过校正参考与待校正像素相邻的像素的施加电压进行校正的像素的施加电压不是总能实现各个像素的所需调制量。
相应地，对于相位调制液晶面板1，需要开发这样一种技术，即，减少由于水平电场的影响而相对于所需调制量产生的调制偏移量并且按照所需调制量实现相位调制。
<1.第一实施方式>
[1.1配置]
图4示意性地示出了根据本公开的第一实施方式的照明设备的示例性电路配置。图5示意性地示出了根据第一实施方式的照明设备的示例性整体配置。
如图5中示出的，根据第一实施方式的照明设备包括相位调制液晶面板1、光源31、以及扩展器32。
扩展器32对来自光源31的光进行射束扩展。相位调制液晶面板1基于输入信号(像素调制信号)对来自光源31的(通过扩展器32进行射束扩展的)光进行相位调制并且基于像素调制信号照射利用具有所需衍射图案的照明光被照亮的对象5。例如，被照亮的对象5是后面所述的投影仪的强度调制液晶面板51(图18)。
应注意，作为包括图5中的反射式液晶面板的光学系统示出的相位调制液晶面板1可以是透射式液晶面板。
如图4中示出的，根据本实施方式的照明设备作为驱动相位调制液晶面板1的驱动电路，包括伽马校正电路21、伽马曲线配置文件存储器22、调制校正电路23、信号值缓冲存储器24、以及施加电压生成器25。施加电压生成器25包括数字(D)/模拟(A)转换器电路25A。
例如，伽马曲线配置文件存储器22存储所需伽马校正曲线和信号值的对应表。伽马校正电路21基于存储在伽马曲线配置文件存储器22中的对应表使用伽马校正值对输入信号执行伽马校正。例如，输入信号是具有最小信号电平为0并且最大信号电平为Lmax的像素调制信号。换言之，像素调制信号的信号电平是范围为0至Lmax的值。顺便提及，例如，相位调制量是范围为0至2π的值。在这种情况下，例如，信号电平0＝相位调制量0并且信号电平Lmax＝相位调制量2π成立。伽马校正电路21执行伽马校正，以使得信号电平与相位调制量彼此成比例。
调制校正电路23是调制信号校正器，即，基于位于目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对相位调制液晶面板1的多个像素中的一个目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量。此处，相对于所需调制量的偏移量指基于目标像素的施加电压与外围像素的施加电压之间的电压差的偏移量。
例如，如后面所述，信号值缓冲存储器24存储用于对像素调制信号进行校正的校正数据，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量。例如，校正数据是表形式的数据或用于对像素调制信号进行校正的计算公式数据。将经过伽马校正的像素调制信号输入至调制校正电路23。调制校正电路23基于存储在信号值缓冲存储器24中的校正数据使用变换矩阵值对像素调制信号执行信号校正。
将经过调制校正电路23的信号校正的像素调制信号输入至施加电压生成器25。施加电压生成器25基于通过调制校正电路23进行校正的像素调制信号生成被施加至相位调制液晶面板1中的各个像素的施加电压。
[1.2关于信号校正的详细描述]
下面将对调制校正电路23的信号校正进行详细描述。
在生成各个施加电压之前，在处理像素调制信号的阶段，调制校正电路23对由相位调制液晶面板1的多个像素中的一个目标像素的施加电压与目标像素周围的至少一个外围像素的施加电压之间的电压差产生的水平电场的影响进行校正。参考校正表或通过存储在信号值缓冲存储器24中的计算公式，根据目标像素的信号电平和外围像素的信号电平计算目标像素的像素调制信号的校正值，由此获得校正数据。
图6示出了相位调制液晶面板1中的一个目标像素与外围像素的实施例。在下文中，将目标像素称为中心像素p1。外围像素p2、p3、p4、以及p5存在于中心像素p1的周围，在上侧、下侧、右侧、以及左侧与中心像素p1相邻。
与中心像素p1的信号电平对应的施加电压和与至少一个外围像素的信号电平对应的施加电压之间的电压差改变有效施加到中心像素p1有的电压(有效施加电压)。由此，通过确定与中心像素p1的信号电平对应的施加电压和与外围像素的信号电平对应的施加电压来确定中心像素p1的有效施加电压。信号值缓冲存储器24存储关于与中心像素p1的信号电平对应的施加电压和与至少一个外围像素的各个信号电平对应的施加电压相关联的中心像素p1的有效施加电压之间的电压差的数据作为校正表。例如，如图6中示出的，假设像素调制信号的信号电平的变量包括离散的10个电平，诸如0至9，并且假设存在上、下、右、以及左四个外围像素，则关于电压差的数据包括105＝10000种可能的组合。信号值缓冲存储器24存储诸如校正表等的关于电压差的数据。通过参考该校正表格，可以高速地确定信号校正值。
而且，信号值缓冲存储器24可以存储关于与中心像素p1的信号电平对应的施加电压和与至少一个外围像素的信号电平对应的施加电压之间的电压差的数据。在这种情况下，因为不需要存储关于与中心像素p1的信号电平对应的施加电压的数据，所以校正表仅需要包括104条数据，允许降低信号值缓冲存储器24的容量。
而且，只要与中心像素p1的信号电平对应的施加电压和与至少一个外围像素的信号电平对应的施加电压之间的电压差及与中心像素p1的信号电平对应的施加电压和中心像素p1的有效施加电压之间的电压差各自具有预定的线性，则可以通过下列计算公式计算中心像素p1的信号校正值：
中心像素p1的信号校正值＝(Cv-P1v)·αk
其中，Cv表示与中心像素p1的信号电平对应的施加电压并且P1v表示与外围像素的信号电平对应的施加电压。
通过外围像素pk(＝p2、p3、p4、以及p5)的相应信号校正值的和确定所有的外围像素对中心像素p1的影响。此处，αk表示外围像素pk对中心像素p1施加的影响系数。上、下、右、以及左外围像素p2、p3、p4、以及p5对中心像素p1的影响根据相位调制液晶面板1中的液晶分子14(图11)的取向方向的方位而改变，后面在第三实施方式中对此进行了描述。由此，希望单独提供相应的值α2、α3、α4、以及α5。因为仅需要将影响系数存储在其中，所以使用上面计算公式的校正方法有利地允许大幅地降低信号值缓冲存储器24的容量。
[1.3效果]
如上所述，根据上面描述的本实施方式，因为基于位于目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素的像素调制信号进行校正来减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量，所以可以按照所需的调制量对相位调制液晶面板1执行相位调制。
应注意，本文中描述的效果并未穷尽，而仅是示例性的，并且任意其他效果是可能的。同样适用于下面的其他实施方式的效果。
<2.第二实施方式>
接着，将对根据本公开的第二实施方式的照明设备进行描述。应注意，对于与根据第一实施方式的照明设备大致相同的部件，使用相同的参考标号，并且下面根据需要省去其说明。
[2.1配置与操作]
图7示出了根据本公开的第二实施方式的照明设备的示例性电路配置。
在第一实施方式中，伽马校正电路21对未经过调制校正电路23的信号校正的像素调制信号执行伽马校正。相反，在本实施方式中，伽马校正电路21对经过调制校正电路23的信号校正的像素调制信号执行伽马校正。调制校正电路23的信号校正与第一实施方式中的大致相同。
其他配置、操作、以及效果与根据第一实施方式的照明设备大致相同。
<3.第三实施方式>
接着，将对根据本公开的第三实施方式的照明设备进行描述。应注意，对于与根据第一或第二实施方式的照明设备大致相同的部件，使用相同的参考标号，并且下面根据需要省去其说明。
图8示意性地示出了根据本公开的第三实施方式的照明设备的示例性整体配置。图9示出了相位调制液晶面板1中的取向方向的实施例。图10示出了相位调制液晶面板1中的液晶分子14的取向方向与像素之间的关系的实施例。图11示出了相位调制液晶面板1中的液晶分子14的取向状态的实施例。
假设相位调制液晶面板1处于垂直取向(VA)模式而展开描述。如图8中示出的，在通过使得光进入相位调制液晶面板1而在相位调制液晶面板1中执行相位调制来获得衍射图案时，需要对准进入光的偏振方向与相位调制液晶面板1中的液晶分子14的取向方向来获得准确的相位调制。
图9示出了从光进入方向观看的相位调制液晶面板1中的液晶分子14的取向方向的实施例。例如，如图9中示出的，在进入光的偏振方向相对于相位调制液晶面板1的长边方向倾斜45度的情况下，取向方向也倾斜45度。取向膜气相沉积在与液晶层13接触的相位调制液晶面板1的第一玻璃基板2和第二玻璃基板3的各个玻璃基板的表面上。通过使取向膜气相沉积的方向能够控制取向方向。鉴于此，如图11中示出的，已知水平电场对位于预倾斜的液晶分子14与第一玻璃基板2和第二玻璃基板3接触的方向上的像素产生较大的影响。
例如，在图10的情况下，分别位于中心像素p1的上侧和下侧的外围像素p2与外围像素p3之间的电压差和信号差对中心像素p1产生较大的影响。在这种情况下，仅可以对外围像素p2、p3、p4、以及p5中的两个像素执行上面第一或第二实施方式中描述的调制校正电路23的校正，即，位于上侧的外围像素p2和位于右侧的外围像素p3。这允许降低信号值缓冲存储器24中存储校正表的存储容量。在使用包括将用于校正的计算公式存储在信号值缓冲存储器24中的方法的情况下，可以简化计算公式。
应注意，在取向方向是向上方向的情况下，例如，位于上侧的外围像素p2的电压差和信号差对中心像素p1产生较大的影响。在这种情况下，仅可以对外围像素p2、p3、p4、以及p5中的一个像素执行上面第一或第二实施方式中所描述的调制校正电路23的校正，即，位于上侧的外围像素p2。
其他配置、操作、以及效果可以与根据第一或第二实施方式的照明设备大致相同。
<4.第四实施方式>
接着，将对根据本公开的第四实施方式的照明设备进行描述。应注意，对于与根据第一或第三实施方式中的任意一个实施方式的照明设备大致相同的部件，使用相同的参考标号，并且下面根据需要省去其说明。
(比较例)
图12示出了相位调制液晶面板1的施加电压与相位调制量之间的关系的实施例(比较例)。图13示出了根据图12中示出的施加电压与相位调制量之间的关系的因驱动相位调制液晶面板1而产生的实际相位调制量。图13示出了相邻的两个像素A与像素B的所需调制量、施加电压、有效施加电压、以及相位调制量的相应实施例。
如图12中示出的，分别由Vmin和Vmax表示被施加至相位调制液晶面板1的各个像素的施加电压的最小值和最大值。而且，由V0表示使得相对于通过延迟器提供相位差的光的相位调制量最小化的施加电压的值，并且由V2π表示使得相位调制量最大化的施加电压的值。而且，施加电压生成器25对未经过调制校正电路23的信号校正的像素调制信号的最小信号电平(0)分配Vmin并且对未经过信号校正的像素调制信号的最大信号电平Lmax分配Vmax。
在如图12中所示定义像素调制信号的信号电平、施加电压、以及相位调制量之间的关系并且如图13中所示的中心像素p1(像素B)的信号电平(相位调制量)是0并且外围像素(像素A)的信号电平超过0的情况下，中心像素p1的有效施加电压超过0。在这种情况下，为了执行上面第一实施方式中描述的信号校正，由调制校正电路23提供的信号校正值需要具有负的信号电平。此外，施加电压生成器25需要提供负的施加电压。然而，实际上，不可能产生负的信号电平和负的施加电压。
下面将描述允许避免所必需的该负的信号电平和负的施加电压的必要性的实施例作为本公开的第四实施方式。
(实例)
图14示意性地示出了根据本公开的第四实施方式的照明设备的实施例。图15示意性地示出了根据第四实施方式的相位调制液晶面板1的取向方向与照明设备中的延迟器40的延迟之间的关系的实施例。图16示出了根据第四实施方式的相位调制液晶面板1的施加电压与相位调制量之间的关系的实施例。图17示出了根据图16中示出的施加电压与相位调制量之间的关系的因驱动相位调制液晶面板1而产生的实际相位调制量。图17示出了相邻的两个像素A与像素B的所需调制量、施加电压、有效施加电压、以及相位调制量的相应实施例。
如图14和图15中示出的，根据第四实施方式的照明设备包括提供进入光的延迟(相位差)并且将光输出至相位调制液晶面板1的延迟器40。由延迟器40提供的相位差的量是-α。
通过-α对经过延迟器40的光进行相位调制。分别由Vmin和Vmax表示被施加至相位调制液晶面板1的施加电压的最小值和最大值。在Vmin处，相位调制量是α。此时，被施加至相位调制液晶面板1的电压和相位调制液晶面板1的相位调制量如图16中所示。初始相位被延迟α。
由V0表示提供相对于通过延迟器40提供相位差的光的最小相位调制量的施加电压的值并且由V2π表示提供最大相位调制量的施加电压的值。
如图16中示出的，施加电压生成器25对未经过调制校正电路23的信号校正的像素调制信号的最小信号电平(0)分配V0并且对未经过信号校正的像素调制信号的最大信号电平Lmax分配V2π。当可施加至相位调制液晶面板1的电压的范围为0(＝Vmin)至Vmax时，
满足0(＝Vmin)＜V0＜V2π＜Vmax。
因此，如图17中示出的，即使中心像素p1(像素B)的信号电平是0并且外围像素(像素A)的信号电平是Lmax，也可以使得受外围像素影响的校正值相对于V0为负(Vmin至V0)，由此允许中心像素p1的有效施加电压为V0。
相反，即使中心像素p1的信号电平是Lmax并且外围像素的信号电平是0，通过使得中心像素p1的校正电压落在从V2π至Vmax的范围内而允许中心像素p1的有效施加电压为V2π，由此根据需要对信号电平进行校正。
其他配置、操作、以及效果可以与根据第一至第三实施方式中的任意一个实施方式的照明设备大致相同。
<5.第五实施方式>
接着，将对本公开的第五实施方式进行描述。应注意，对于与根据第一至第四实施方式中的任意一个实施方式的照明设备大致相同的部件，使用相同的参考标号，并且下面根据需要省去其说明。
例如，可使用根据上面第一至第四实施方式的照明设备作为投影仪中的照明设备。
(投影仪的应用例)
图18示出了根据本公开的第五实施方式的投影仪的实施例。
投影仪包括强度调制液晶面板51、偏振射束分裂/组合设备52、以及投影透镜53。投影仪还包括图像信号分析电路61、傅里叶变换电路62、相位调制液晶面板驱动电路63、以及强度调制液晶面板驱动电路64。投影仪还包括相位调制液晶面板1、光源31、扩展器32、以及镜子33。相位调制液晶面板驱动电路63包括图4或图7中示出的电路。
如图18中示出的，对执行强度调制的强度调制液晶面板51施加通过镜子33的照明光形式的、通过相位调制液晶面板1的相位调制实现的衍射图案。然后，通过强度调制液晶面板51对所施加的衍射图案进行强度调制，以产生图像光。投影透镜53将已产生的图像光投射在屏幕50上。使用经过相位调制的照明光提供了能够使光仅聚焦在图像信号的明亮部分上的高动态范围的投影仪。
图像信号分析电路61是基于由图像信号表示的图像图案和基于图像信号计算的照明图案生成强度调制信号的图像信号电路。图像信号分析电路61对所施加的图像信号进行分析、在空间上生成低频范围的信号、并且计算照明图案。傅里叶变换电路62执行照明图案的傅里叶变换来实现提供该照明图案、生成相位调制图案信号、并且将相位调制图案信号输出至相位调制液晶面板驱动电路63的衍射。
相位调制液晶面板驱动电路63将相位调制图案转换成施加电压并且将施加电压输出至相位调制液晶面板1。包括图4或图7中示出的调制校正电路23的相位调制液晶面板驱动电路63能够按照所需的调制量实现相位调制液晶面板1的相位调制。对强度调制液晶面板51施加经过所需调制量的相位调制的照明图案。
图像信号分析电路61根据照明图案和图像信号生成强度调制图案信号并且将强度调制图案信号输入至强度调制液晶面板驱动电路64。具体地，根据“图像图案/照明图案＝强度调制图案”生成强度调制图案信号。强度调制液晶面板驱动电路64基于所输入的强度调制图案以驱动电压驱动强度调制液晶面板51。因此，将通过强度调制液晶面板51的强度调制的照明光用作使原图像信号再现的图像光。
根据本实施方式，光聚焦在明亮的部分上、而不适用于黑暗的部分，由此提供高对比度的投影仪。
(全彩投影仪的应用例)
图19示意性地示出了根据第五实施方式的全彩投影仪的实施例。
全彩投影仪包括取代图18中示出的投影仪的光源31的红光源31R、绿光源31G、以及蓝光源31B。全彩投影仪还包括取代扩展器32的扩展器32R、扩展器32G、以及扩展器32B。
全彩投影仪还包括镜子33、二向色镜34、二向色镜35、以及二向色镜36。全彩投影仪还包括偏振射束分裂/组合设备54、偏振射束分裂/组合设备55、以及光组合设备56。此外，全彩投影仪还包括红光强度调制液晶面板51R、绿光强度调制液晶面板51G、以及蓝光强度调制液晶面板51B。
红光源31R是发射红光的激光源。绿光源31G是发射绿光的激光源。蓝光源31B是发射蓝光的激光源。
扩展器32R位于红光的光程上，对来自红光源31R的红光进行射束扩展。扩展器32G位于绿光的光程上，对来自绿光源31G的绿光进行射束扩展。扩展器32B位于蓝光的光程上，对来自蓝光源31B的蓝光进行射束扩展。
红光相位调制液晶面板1R对通过扩展器32R进行射束扩展的红光执行相位调制。绿光相位调制液晶面板1G对通过扩展器32G进行射束扩展的绿光执行相位调制。蓝光相位调制液晶面板1B对通过扩展器32B进行射束扩展的蓝光执行相位调制。
镜子33以较高的反射率对通过红光相位调制液晶面板1R进行相位调制的红光进行反射。二向色镜34使得以较高反射率被镜子33反射的红光以较高的透射率穿过，同时，以较高的反射率反射通过绿光相位调制液晶面板1G进行相位调制的绿光。二向色镜35使得来自二向色镜34的红光和绿光以较高的透射率穿过，同时，以较高的反射率反射通过绿光相位调制液晶面板1G进行相位调制的蓝光。二向色镜36使得来自二向色镜35的红光以较高的透射率穿过，同时，以较高的反射率反射蓝光和绿光。
偏振射束分裂/组合设备54朝向红光强度调制液晶面板51R输出经过相位调制的红光，同时，朝向光组合设备56输出通过红光强度调制液晶面板51R进行强度调制的红光。偏振射束分裂/组合设备55朝向绿光强度调制液晶面板51G输出经过相位调制的绿光，同时，朝向光组合设备56输出通过绿光强度调制液晶面板51G进行强度调制的绿光。而且，偏振射束分裂/组合设备55朝向蓝光强度调制液晶面板51B输出经过相位调制的蓝光，同时，朝向光组合设备56输出通过蓝光强度调制液晶面板51B进行强度调制的蓝光。
红光强度调制液晶面板51R执行红色照明光的强度调制。绿光强度调制液晶面板51G执行绿色照明光的强度调制。蓝光强度调制液晶面板51B执行蓝色照明光的强度调制。
光组合设备56朝向投影透镜53输出经过强度调制的红光、绿光、以及蓝光的组合光。
其他基本配置和操作与图18中示出的投影仪的配置和操作大致相同，但针对每种颜色执行的相位调制和强度调制除外。
<6.其他实施方式>
根据本公开的技术不得以任何方式局限于上述实施方式的描述，但是，可以通过各种方式进行修改。
参考其中相位调制液晶面板1具有与所谓的正常黑色对应的配置的实施例对上面各个实施方式进行了描述，其中，调制量随着施加电压的增加而增加。然而，根据本公开的技术还可以适用于与所谓的正常白色对应的配置，其中，调制量随着施加电压的增加而减少。
例如，本公开可以具有下列配置。
(1)一种照明设备，包括：
光源；
相位调制液晶面板，包括多个像素，相位调制液晶面板针对每个像素对来自光源的光的相位进行调制；
调制信号校正器，基于位于多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量；以及
施加电压生成器，基于已通过调制信号校正器进行校正的像素调制信号生成被施加至每个像素的施加电压。
(2)根据(1)的照明设备，还包括：
伽马校正电路，对未经过由调制信号校正器进行的信号校正的像素调制信号执行伽马校正。
(3)根据(2)的照明设备，还包括：
伽马校正电路，对已经过了由调制信号校正器进行的信号校正的像素调制信号执行伽马校正。
(4)根据(1)至(3)中任一项的照明设备，其中，
外围像素至少包括相对于目标像素位于相位调制液晶面板中的液晶体的取向方向上的像素。
(5)根据(1)至(4)中任一项的照明设备，还包括：
相位差板，将相位差提供至来自光源的光并且将光输出至相位调制液晶面板。
(6)根据(5)的照明设备，其中，
当分别由Vmin和Vmax表示被施加至相位调制液晶面板的每个像素的施加电压的最小值和最大值时；并且
当由V0表示使得相对于由相位差板提供相位差的光的相位调制量最小化的施加电压的值并且由V2π表示使得相位调制量最大化的施加电压的值时，
满足Vmin＜V0＜V2π＜Vmax的关系，并且
施加电压生成器将未经过由调制信号校正器进行的信号校正的像素调制信号的最小信号电平分配至V0并且将未经过信号校正的像素调制信号的最大信号电平分配至V2π。
(7)根据(1)至(6)中任一项的照明设备，其中，
相对于所需的调制量的偏移量包括基于目标像素的施加电压与外围像素的施加电压之间的电压差的偏移量。
(8)一种投影仪，包括：
照明设备；
强度调制面板，基于强度调制信号通过对来自照明设备的照明光进行强度调制生成图像光；以及
投影光学系统，对图像光进行投影，照明设备包括：
光源；
相位调制液晶面板，包括多个像素，相位调制液晶面板针对每个像素对来自光源的光的相位进行调制；
调制信号校正器，基于位于多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于目标像素的所需调制量的偏移量；以及
施加电压生成器，基于通过调制信号校正器进行校正的像素调制信号生成被施加至每个像素的施加电压。
(9)根据(8)的投影仪，还包括：
图像信号电路，基于由图像信号表示的图像图案和基于图像信号计算的照明设备的照明图案生成强度调制信号。
本申请要求保护于2017年3月31日提交给日本专利局的日本优先专利申请号2017-070193的权益，通过引用将其全部内容结合在此。
本领域技术人员应当理解的是，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，则可以根据设计需要及其他因素做出各种改变、组合、子组合、以及更改。

Claims (9)

1.一种照明设备，包括：
光源；
相位调制液晶面板，包括多个像素，所述相位调制液晶面板针对每个像素对来自所述光源的光的相位进行调制；
调制信号校正器，基于位于所述多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对所述目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于所述目标像素的所需调制量的偏移量；以及
施加电压生成器，基于已通过所述调制信号校正器进行校正的所述像素调制信号生成被施加至所述每个像素的施加电压。
2.根据权利要求1所述的照明设备，还包括：
伽马校正电路，对未经过由所述调制信号校正器进行的信号校正的所述像素调制信号执行伽马校正。
3.根据权利要求1所述的照明设备，还包括：
伽马校正电路，对已经过了由所述调制信号校正器进行的信号校正的所述像素调制信号执行伽马校正。
4.根据权利要求1所述的照明设备，其中，
所述外围像素至少包括相对于所述目标像素位于所述相位调制液晶面板中的液晶体的取向方向上的像素。
5.根据权利要求1所述的照明设备，还包括：
相位差板，将相位差提供至来自所述光源的光并且将所述光输出至相位调制液晶面板。
6.根据权利要求5所述的照明设备，其中，
当分别由Vmin和Vmax表示被施加至所述相位调制液晶面板的所述每个像素的所述施加电压的最小值和最大值时；并且
当由V0表示使得相对于由所述相位差板提供所述相位差的所述光的相位调制量最小化的所述施加电压的值并且由V2π表示使得所述相位调制量最大化的所述施加电压的值时，
满足Vmin＜V0＜V2π＜Vmax的关系，并且
所述施加电压生成器将未经过由所述调制信号校正器进行的信号校正的所述像素调制信号的最小信号电平分配至V0并且将未经过所述信号校正的所述像素调制信号的最大信号电平分配至V2π。
7.根据权利要求1所述的照明设备，其中，
相对于所述所需的调制量的所述偏移量包括基于所述目标像素的施加电压与所述外围像素的施加电压之间的电压差的偏移量。
8.一种投影仪，包括：
照明设备；
强度调制面板，基于强度调制信号通过对来自所述照明设备的照明光进行强度调制生成图像光；以及
投影光学系统，对所述图像光进行投影，所述照明设备包括：
光源；
相位调制液晶面板，包括多个像素，所述相位调制液晶面板针对每个像素对来自所述光源的光的相位进行调制；
调制信号校正器，基于位于所述多个像素中的目标像素周围的至少一个外围像素的像素调制信号对所述目标像素执行对像素调制信号进行校正的信号校正，以减少相对于所述目标像素的所需调制量的偏移量；以及
施加电压生成器，基于通过所述调制信号校正器进行校正的所述像素调制信号生成被施加至所述每个像素的施加电压。
9.根据权利要求8所述的投影仪，还包括：
图像信号电路，基于由图像信号表示的图像图案和基于所述图像信号计算的所述照明设备的照明图案生成所述强度调制信号。
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