DE112012000836T5

DE112012000836T5 - Räumlicher Lichtmodulator und Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation

Info

Publication number: DE112012000836T5
Application number: DE112012000836T
Authority: DE
Inventors: Yuu Takiguchi; Tomoko Otsu; Naoya Matsumoto
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2032-02-11
Also published as: US9250459B2; KR101968775B1; WO2012111570A1; US20140036206A1; DE112012000836B4; JP2012168391A; CN103392147B; JP5779359B2; KR20140051156A; CN103392147A

Abstract

Eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation 1A beinhaltet eine Flüssigkristallschicht 12, die eine Phase einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert, einen Temperatursensor 17, der ein Temperatursignal Stemp erzeugt, bei dem es sich um ein Signal entsprechend einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 handelt, eine Vielzahl von Bildpunktelektroden 13a, die für jeden einer Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht 12 anlegen, und eine Ansteuereinrichtung 20A, die eine Spannung für die Vielzahl von Bildpunktelektroden 13a bereitstellt. Die Ansteuereinrichtung 20A weist ein nicht-flüchtiges Speicherelement 23 auf, das im Voraus einen Koeffizienten α speichert, der in einer Funktion enthalten ist, die eine Korrelation zwischen einem Temperaturänderungsbetrag im Hinblick auf eine Bezugstemperatur T0 in der Flüssigkristallschicht 12 und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht 12 ausdrückt, und eine Berechnung zum Korrigieren eines Pegels einer Spannung unter Verwendung einer Temperatur durchführt, die durch das Temperatursignal Stemp und den Koeffizienten α angegeben wird. Dadurch ist es möglich, eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation umzusetzen, bei denen es möglich ist, eine erforderliche Speicherkapazität zu verringern, wodurch ihre Herstellung vereinfacht wird, und es möglich ist, die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag zu verbessern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik zum Korrigieren einer Schwankung eines Phasenmodulationsbetrags entsprechend einer Temperaturänderung in einer Flüssigkristallschicht in einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation eines Phasenmodulationstyps und in einem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation.
Hintergrund der Technik
In der Patentschrift 1 wird eine Technik einer Temperaturkompensationseinrichtung eines Farbflüssigkristall-Anzeigeelements beschrieben. Ein Ziel dieser Technik besteht darin zu ermöglichen, Daten einer optimalen Ausgangsspannung für eine Temperatur entsprechend einer Schwankung oder einer zeitlichen Änderung für jedes einer Vielzahl von Farbflüssigkristall-Anzeigeelementen in geeigneter Weise zu modifizieren. 14 ist ein Blockschaubild, das einen Aufbau dieser Einrichtung darstellt. Wie in 14 dargestellt, beinhaltet diese Einrichtung eine Temperaturfühlschaltung 211, eine Datentabelle 212, in der Digitaldaten einer optimalen Ausgangsspannung für die Temperatur gespeichert sind und aus der Daten einer optimalen Ausgangsspannung entsprechend Temperaturdaten von der Temperaturfühlschaltung 211 ausgelesen werden, ein Spannungskorrekturmittel 217 zum Korrigieren der Daten der optimalen Ausgangsspannung, die aus der Datentabelle 212 ausgelesen worden sind, eine D/A-Umwandlungsschaltung 213, die die Daten der optimalen Ausgangsspannung von digital nach analog umwandelt, um die Daten an eine Ansteuerschaltung des Flüssigkristall-Anzeigeelements zu übertragen, eine Betriebseinheit 216, die dem Spannungskorrekturmittel 217 Korrekturdaten bereitstellt, und ein Steuermittel 214, um die Daten der optimalen Ausgangsspannung für die Temperatur in der Datentabelle 212 auf der Grundlage von Korrekturdaten von der Betriebseinheit 216 und Temperaturdaten von der Temperaturfühlschaltung 211 zu modifizieren.
Des Weiteren wird in der Patentschrift 2 eine Technik einer Flüssigkristalltafel-Ansteuereinrichtung beschrieben, die eine Flüssigkristalltafel bei hoher Geschwindigkeit durch Overdrive ansteuert. 15 ist ein Blockschaubild, das einen Aufbau dieser Flüssigkristalltafel-Ansteuereinrichtung darstellt. Bei dieser Flüssigkristalltafel-Ansteuereinrichtung handelt es sich um eine Einrichtung, die Overdrive mithilfe eines Bildspeichers 231 und einer Umsetzungstabelle 232 durchführt, und sie beinhaltet mehrere Typen von Umsetzungstabellen 232 entsprechend verschiedenen Temperaturbereichen. Diese Einrichtung aktiviert eine Auswahlschaltung 233 so, dass sie zwischen den Umsetzungstabellen 232 umschaltet, um auf der Grundlage von Temperaturinformationen eines LCD-Moduls 234 diejenigen zu verwenden, die von einem Temperatursensor 235 bezogen wurden.
In der Patentschrift 3 wird des Weiteren eine Technik einer halbdurchlässigen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung beschrieben. 16 ist ein Blockschaubild, das einen Aufbau dieser Flüssigkristalltafel-Anzeigeeinrichtung darstellt. Diese Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung beinhaltet eine Korrekturschaltung 241. Die Korrekturschaltung 241 weist eine Umsetzungstabellen-Auswahleinheit 242, eine Vielzahl von Umsetzungstabellen für einen Durchlassbetrieb 243, eine Vielzahl von Umsetzungstabellen für einen Rückstrahlbetrieb 253, einen Bildspeicher 244, eine Betriebsart-Bestimmungseinheit 245, einen Schalter 246 und eine Schaltersteuereinheit 256 auf. Die Umsetzungstabellen für den Durchlassbetrieb 243 und die Umsetzungstabellen für den Rückstrahlbetrieb 253 speichern Korrekturwerte (Korrekturgradationen), in denen zeitliche Signaländerungen so verstärkt werden, dass sie Kombinationen von Ist-Gradationen und Soll-Gradationen entsprechen. Darüber hinaus ist 17 eine Tabelle, die ein Anordnungsbeispiel für diese Umsetzungstabelle für den Rückstrahlbetrieb 253 darstellt.
Die Schaltersteuereinheit 256 speichert einen Grenzwert Y für eine Umgebungstemperatur und gibt ein Schaltersteuersignal SC mit niedrigem Pegel aus, wenn ein Betriebsart-Auswahlsignal MD, das von der Betriebsart-Bestimmungseinheit 245 ausgegeben wird, sich auf einem niedrigen Pegel befindet oder eine Umgebungstemperatur T0, die über einen A/D-Wandler 247 von dem Temperatursensor 248 ausgegeben wird, niedriger als oder gleich wie der Grenzwert Y ist, und gibt anderenfalls ein Schaltersteuersignal SC mit hohem Pegel aus. Eine Korrekturgradation, die von der Umsetzungstabelle für den Durchlassbetrieb 243 oder der Umsetzungstabelle für den Rückstrahlbetrieb 253 ausgegeben wird, die durch die Umsetzungstabellen-Auswahleinheit 242 ausgewählt wird, ein Eingangsvideosignal V1 und das Schaltersteuersignal SC werden in den Schalter 246 eingegeben. Der Schalter 246 gibt die Korrekturgradation aus, wenn sich das Schaltersteuersignal SC auf einem niedrigen Pegel befindet, und gibt das Eingangsvideosignal V1 als Korrekturvideosignal V2 aus, wenn sich das Schaltersteuersignal SC auf einem hohen Pegel befindet.
Liste der Zitate
Patentliteratur

Patentschrift 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 3.859.317
Patentschrift 2: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-133.159
Patentschrift 3: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2007-233.061

Übersicht über die Erfindung
Technisches Problem
Herkömmlich ist eine Technik zum Modulieren einer Phase von Licht durch einen räumlichen Lichtmodulator (spatial light modulator, SLM) bekannt. Im Allgemeinen beinhaltet ein räumlicher Lichtmodulator eine Flüssigkristallschicht und Elektroden, die für jeden einer Vielzahl von Bildpunkten entlang der Flüssigkristallschicht bereitgestellt werden. Wenn eine Spannung an die Elektrode angelegt wird, dreht sich ein Flüssigkristallmolekül entsprechend einem Pegel der Spannung, um den Doppelbrechungsindex des Flüssigkristalls zu ändern. Wenn Licht in diese Flüssigkristallschicht einfallen gelassen wird, ändert sich eine Phase des Lichts innerhalb der Flüssigkristallschicht, und es wird Licht nach außen emittiert, das eine Phasendifferenz im Hinblick auf das einfallende Licht aufweist. Hier drücken Phasenmodulationseigenschaften des räumlichen Lichtmodulators die Beziehung zwischen einem Pegel der angelegten Spannung und einer Phasendifferenz (d. h. eines Phasenmodulationsbetrags) des emittierten Lichts vor und nach dem Anlegen der Spannung aus. Bei den Phasenmodulationseigenschaften ist die Beziehung zwischen einem Phasenmodulationsbetrag und einer angelegten Spannung nicht-linear. Um eine solche nicht-lineare Beziehung leicht umzuwandeln, wird darüber hinaus im Allgemeinen eine Umsetzungstabelle (Look Up Table; LUT) verwendet, die eine Vielzahl von Zahlenwerten aufweist, denen Phasenmodulationsbeträge und angelegte Spannungen entsprechen.
Es besteht jedoch ein Problem darin, dass die Beziehung zwischen einem Phasenmodulationsbetrag und einer angelegten Spannung schwankt, wenn sich eine Temperatur der Flüssigkristallschicht ändert. Das heißt, selbst in dem Fall, in dem eine vorgegebene konstante Spannung angelegt wird, ist ein Phasenmodulationsbetrag entsprechend einer Temperatur der Flüssigkristallschicht zu diesem Zeitpunkt unterschiedlich. Ein solches Phänomen verursacht schwerwiegende Probleme abhängig von der beabsichtigten Anwendung, für die der räumliche Lichtmodulator verwendet wird.
In dem Fall, in dem zum Beispiel ein zu verarbeitendes Objekt über den räumlichen Lichtmodulator mit einem Laserstrahl angestrahlt wird, der von einer Laserstrahlquelle bei einer Laserverarbeitung ausgegeben wird, hat ein Fehler in einem Phasenmodulationsbetrag eine große Auswirkung auf die Verarbeitungsgenauigkeit. In dem Fall, in dem der räumliche Lichtmodulator für ein Mikroskop, ein Ophthalmoskop oder dergleichen verwendet wird, besteht ferner eine Möglichkeit, dass abhängig von seiner Betriebstemperatur kein verwendbares beobachtetes Bild erzielt werden kann.
Darüber hinaus soll ein Objekt der Temperaturkompensationseinrichtung, die in der oben beschriebenen Patentschrift 1 beschrieben wird, eine Farbänderung entsprechend einer Temperaturänderung in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement korrigieren. Diese Temperaturkompensationseinrichtung behält eine LUT bei, die die Beziehung zwischen einer Temperatur des Flüssigkristall-Anzeigeelements und einem Wert einer angelegten Spannung im Voraus darstellt, und wählt einen Wert einer angelegten Spannung entsprechend einer erkannten Temperatur aus der LUT aus. Des Weiteren beinhalten die Einrichtungen, die in den Patentschriften 2 und 3 beschrieben werden, eine Vielzahl von LUTs, die die Beziehung zwischen einer Temperatur und einem Wert einer angelegten Spannung darstellen, und wählen eine optimale LUT entsprechend einem Ausmaß einer Temperaturänderung aus. Auf diese Weise beinhalten sämtliche Einrichtungen, die in den Patentschriften 1 bis 3 beschrieben werden, die LUTs, die die Beziehung zwischen einer Temperatur und einem Wert einer angelegten Spannung darstellen. Die Beziehung zwischen einem Phasenmodulationsbetrag und einer angelegten Spannung ist jedoch nicht-linear, wie oben beschrieben, und wenn diese Beziehungen durch LUTs dargestellt werden, ist es erforderlich, eine Vielzahl von LUTs entsprechend einer Vielzahl von Temperaturen gemäß den Patentschriften 2 und 3 beizubehalten, und es wird eine große Speicherkapazität benötigt. Des Weiteren sind sehr viel Zeit und Aufwand erforderlich, um solche LUTs zu erstellen, und die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag wird ebenfalls unterdrückt.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des obigen Problems gemacht, und ein Ziel davon ist, eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bereitzustellen, bei denen eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann, wodurch ihre Herstellung vereinfacht wird, und bei denen es möglich ist, die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag zu verbessern.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, handelt es sich bei einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Erfindung um eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation, die eine Phase des einfallenden Lichts für jeden von einer Vielzahl von Bildpunkten moduliert, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und die Einrichtung beinhaltet (1) eine Flüssigkristallschicht, die eine Phase des einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert, (2) einen Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, bei dem es sich um ein Signal entsprechend einer Temperatur der Flüssigkristallschicht handelt, (3) eine Vielzahl von Bildpunktelektroden, die für jeden der Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht anlegen, und (4) eine Spannungserzeugungseinheit, die die Spannung der Vielzahl von Bildpunktelektroden zuführt. Die Spannungserzeugungseinheit weist ein Speichermittel auf, das im Voraus einen oder eine Vielzahl von Koeffizienten speichert, der/die in einer Funktion enthalten ist/sind, die eine Korrelation zwischen einem Betrag einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt, und führt eine Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, und dem einen oder der Vielzahl von Koeffizienten aus.
Bei dieser Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation speichert das Speichermittel der Spannungserzeugungseinheit den einen oder die Vielzahl von Koeffizienten, der/die in der Funktion enthalten ist/sind, die die Korrelation zwischen einem Betrag einer Temperaturänderung der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt. Wie bei der Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird, dargestellt, haben die Erfinder festgestellt, dass eine solche Funktion im Voraus bestimmt wird und die Koeffizienten davon gespeichert werden, wodurch eine Schwankung des Phasenmodulationsbetrags durch die Temperaturänderung bevorzugt ohne Verwendung einer großen Zahl von LUTs korrigiert werden kann. Das heißt, bei dieser Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation führt die Spannungserzeugungseinheit eine Berechnung zum Korrigieren des Pegels der angelegten Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch ein Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, und dem einen oder der Vielzahl von Koeffizienten durch. Dadurch kann eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation bereitgestellt werden, bei der eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann, was ihre Produktion vereinfacht. Zudem kann, anders als in dem Fall, in dem eine LUT verwendet wird, die für jede Temperatur erstellt wird, fortlaufend ein Wert einer angelegten Spannung entsprechend einem erwünschten Phasenmodulationsbetrag ermittelt werden, um einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht zu entsprechen, und dementsprechend kann die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag verbessert werden.
Des Weiteren kann die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine lineare Funktion handelt und die Anzahl der Koeffizienten eins beträgt. In diesem Fall wird für die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass der Bereich der Spannung auf einen vorgegebenen Bereich beschränkt ist, in dem die Funktion als lineare Funktion genähert werden kann. Des Weiteren wird in diesem Fall für die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass die Spannungserzeugungseinheit einen Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert:
[Formel 1]

S = S0 / 100 – (T – T0) × α × 100 (wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und α ein Koeffizient ist).

Des Weiteren kann die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine Funktion n-ter Ordnung handelt (n ist eine Ganzzahl nicht kleiner als 2) und die Anzahl der Koeffizienten n beträgt. In diesem Fall wird für die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass die Spannungserzeugungseinheit einen Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert: [Formel 2]
(wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und β₁...β_n die n Koeffizienten sind).
Des Weiteren handelt es sich bei einem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation, das eine Flüssigkristallschicht, die eine Phase einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert, und eine Vielzahl von Bildpunktelektroden verwendet, die für jeden einer Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht anlegen, und das Verfahren beinhaltet (1) einen Temperaturerfassungsschritt zum Erfassen eines Temperatursignals von einem Temperatursensor, bei dem es sich um ein Signal handelt, das einer Temperatur der Flüssigkristallschicht entspricht, (2) einen Korrekturberechnungsschritt zum Auslesen eines oder einer Vielzahl von Koeffizienten aus einem Speichermittel, das im Voraus den einen oder die Vielzahl von Koeffizienten speichert, die in einer Funktion enthalten sind, die eine Korrelation zwischen einem Temperaturänderungsbetrag im Hinblick auf eine Bezugstemperatur in der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt, und Ausführen einer Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, und des einen oder der Vielzahl von Koeffizienten, und (3) einen Schritt des Anlegens einer Spannung zum Bereitstellen der korrigierten Spannung für die Vielzahl von Bildpunktelektroden.
Bei diesem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation speichert das Speichermittel den einen oder die Vielzahl von Koeffizienten, der/die in der Funktion enthalten ist/sind, die die Korrelation zwischen einem Betrag einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt. Wie bei der Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird, dargestellt, haben die Erfinder festgestellt, dass eine solche Funktion im Voraus bestimmt wird und die Koeffizienten davon gespeichert werden, wodurch eine Schwankung des Phasenmodulationsbetrags durch die Temperaturänderung bevorzugt ohne Verwendung einer großen Zahl von LUTs korrigiert werden kann. Das heißt, bei diesem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation wird in dem Korrekturberechnungsschritt eine Berechnung zum Korrigieren des Pegels der angelegten Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, und dem einen oder der Vielzahl von Koeffizienten ausgeführt. Dadurch kann ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bereitgestellt werden, in dem eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann, was die Produktion der in dem Verfahren verwendeten Einrichtung vereinfacht. Zudem kann, anders als in dem Fall, in dem eine LUT verwendet wird, die für jede Temperatur erstellt wird, fortlaufend ein Wert einer angelegten Spannung entsprechend einem erwünschten Phasenmodulationsbetrag ermittelt werden, um einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht zu entsprechen, und dementsprechend kann die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag verbessert werden.
Des Weiteren kann das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine lineare Funktion handelt und die Anzahl der Koeffizienten eins beträgt. In diesem Fall wird für das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass der Bereich der Spannung auf einen vorgegebenen Bereich beschränkt ist, in dem die Funktion als lineare Funktion genähert werden kann. Des Weiteren wird in diesem Fall für das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass in dem Korrekturberechnungsschritt ein Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert wird:
[Formel 3]

S = – S0 / 100 – (T – T0) × α × 100 (wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und α ein Koeffizient ist).

Des Weiteren kann das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine Funktion n-ter Ordnung handelt (n ist eine Ganzzahl nicht kleiner als 2) und die Anzahl der Koeffizienten n beträgt. Des Weiteren wird in diesem Fall für das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass in dem Korrekturberechnungsschritt ein Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert wird: [Formel 4]
(wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und β₁...β_n die n Koeffizienten sind).
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bereitzustellen, bei denen eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann, wodurch ihre Herstellung vereinfacht wird, und es möglich ist, die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation gemäß einer Ausführungsform schematisch darstellt.
2 beinhaltet (a) ein Schaubild, das einen Teil der Anordnung einer Phasenmodulationseinheit darstellt, und (b) ein Schaubild, das eine Situation darstellt, in der sich Flüssigkristallmoleküle auf jeweiligen Bildpunktelektroden drehen.
3 ist ein Blockschaubild, das die Anordnungen einer Ansteuereinrichtung und einer Steuereinrichtung einer Spannungserzeugungseinheit darstellt.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Berechnen von Temperaturänderungs-Koeffizientendaten darstellt.
5 ist ein Graph, der ein Beispiel für die Beziehung zwischen einer an die Bildpunktelektrode angelegten Spannung und einen Phasenmodulationsbetrag darstellt.
6 ist ein Schaubild, das eine Anordnung einer Basisdatenbank konzeptionell darstellt.
7 ist ein Schaubild, das ein Polarisationsinterferometer als Beispiel für ein optisches System darstellt, das zum Zeitpunkt der Erstellung der Basisdatenbank verwendet wird.
8 ist ein Graph, der ein bestimmtes Beispiel für die Beziehung zwischen einer angelegten Spannung und einem Phasenmodulationsbetrag darstellt.
9 ist ein Graph, der ein Beispiel für die Beziehung zwischen einem Betrag einer Temperaturänderung δ(°C) der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung des Phasenmodulationsbetrags γ(%) darstellt.
10 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß einer Ausführungsform darstellt.
11 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation darstellt, bei der es sich um eine erste Modifizierung handelt.
12 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der ersten Modifizierung darstellt.
13 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation darstellt, bei der es sich um eine zweite Modifizierung handelt.
14 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer in der Patentschrift 1 beschriebenen Einrichtung darstellt.
15 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer in der Patentschrift 2 beschriebenen Flüssigkristalltafel-Ansteuereinrichtung darstellt.
16 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer in der Patentschrift 3 beschriebenen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung darstellt.
17 ist eine Tabelle, die ein Anordnungsbeispiel für eine Umsetzungstabelle für einen Rückstrahlbetrieb der in der Patentschrift 3 beschriebenen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und eines Verfahrens zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darüber hinaus werden dieselben Komponenten durch dieselben Bezugszeichen in der Beschreibung der Zeichnungen gekennzeichnet, und sich überschneidende Beschreibungen davon werden weggelassen.
1 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation der vorliegenden Ausführungsform eine Phasenmodulationseinheit 10. Bei der Phasenmodulationseinheit 10 handelt es sich um eine Flüssigkristall-Anzeigetafel vom Rückstrahltyp (einen sogenannten LCOS-SLM), die eine Anordnung aufweist, bei der ein Flüssigkristall auf einem Siliziumsubstrat ausgebildet wird. Diese Phasenmodulationseinheit 10 moduliert eine Phase einfallenden Lichts. Des Weiteren beinhaltet die Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation eine Spannungserzeugungseinheit 50A. Die Spannungserzeugungseinheit 50A beinhaltet eine Ansteuereinrichtung 20A und eine Steuereinrichtung 30A.
Die Phasenmodulationseinheit 10, die Ansteuereinrichtung 20A und die Steuereinrichtung 30A sind jeweils unabhängig voneinander in den Gehäusen angeordnet.
(a) in 2 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Teil der Anordnung der Phasenmodulationseinheit 10 darstellt. Die Phasenmodulationseinheit 10 weist ein Siliziumsubstrat 11 und eine Flüssigkristallschicht 12 auf, die auf dem Siliziumsubstrat 11 bereitgestellt wird. Des Weiteren weist die Phasenmodulationseinheit 10 ferner eine erste Elektrode 13, die zwischen dem Siliziumsubstrat 11 und der Flüssigkristallschicht 12 angeordnet ist, und eine zweite Elektrode 14 auf, die so an einer Position bereitgestellt wird, dass die Flüssigkristallschicht 12 zwischen ihr und der ersten Elektrode 13 liegt. Die erste Elektrode 13 weist eine Vielzahl von Bildpunktelektroden 13a zum Anlegen einer Spannung an die Flüssigkristallschicht 12 auf. Die Vielzahl von Bildpunktelektroden 13a ist zweidimensional in einer Vielzahl von Zeilen und einer Vielzahl von Spalten angeordnet, und eine Vielzahl von Bildpunkten der Phasenmodulationseinheit 10 wird durch diese Bildpunktelektroden 13a definiert. Die zweite Elektrode 14 besteht aus einem Metallfilm, der auf eine Oberfläche eines Glassubstrats 15 aufgedampft worden ist. Das Glassubstrat 15 wird auf dem Siliziumsubstrat 11 über einen Abstandshalter 16 so getragen, dass die oben beschriebene eine Oberfläche und das Siliziumsubstrat 11 einander gegenüberliegen. Die Flüssigkristallschicht 12 wird durch Füllen des Zwischenraums zwischen dem Siliziumsubstrat 11 und dem Glassubstrat 15 mit Flüssigkristallen ausgebildet.
In der Phasenmodulationseinheit 10, die eine solche Anordnung aufweist, wird eine analoge Signalspannung, die von der Ansteuereinrichtung 20A ausgegeben wird, zwischen den jeweiligen Bildpunktelektroden 13a und der zweiten Elektrode 14 angelegt. Dadurch wird ein elektrisches Feld in der Flüssigkristallschicht 12 erzeugt. Wie in (b) in 2 dargestellt, drehen sich anschließend Flüssigkristallmoleküle 12a auf den jeweiligen Bildpunktelektroden 13a entsprechend dem Pegel des angelegten elektrischen Feldes. Da die Flüssigkristallmoleküle 12a Doppelbrechungseigenschaften aufweisen, wenn Licht durch das Glassubstrat 15 fällt, so dass es einfallen gelassen wird, wird eine Phasendifferenz entsprechend der Drehung der Flüssigkristallmoleküle 12a lediglich für Lichtkomponenten parallel zu der Richtung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle 12a in diesem Licht bereitgestellt. Auf diese Weise wird eine Phase des Lichts an jeder Bildpunktelektrode 13a moduliert.
Wie im Folgenden beschrieben wird, schwankt des Weiteren die Beziehung zwischen dem Doppelbrechungsindex, den die Flüssigkristallmoleküle 12a aufweisen, und der an die Bildpunktelektroden 13a angelegten Spannung entsprechend einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12. Die Phasenmodulationseinheit 10 der vorliegenden Ausführungsform weist des Weiteren einen Temperatursensor 17 auf, um eine solche Schwankung zu korrigieren, die durch eine Temperaturänderung verursacht wird. Der Temperatursensor 17 wird bereitgestellt, um eine Temperatur der Phasenmodulationseinheit 10, insbesondere eine Temperatur der Flüssigkristallschicht 12, zu erkennen, und erzeugt ein Temperatursignal Stemp, bei dem es sich um ein Signal entsprechend der Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 handelt. Der Temperatursensor 17 ist zum Beispiel auf dem Siliziumsubstrat 11 oder auf dem Glassubstrat 15 angeordnet.
Die Spannungserzeugungseinheit 50A stellt der Vielzahl von Bildpunktelektroden 13a eine analoge Spannung bereit. 3 ist ein Blockschaubild, das die Anordnungen der Ansteuereinrichtung 20A und der Steuereinrichtung 30A der Spannungserzeugungseinheit 50A darstellt. Wie in 3 dargestellt, wird die Steuereinrichtung 30A bevorzugt zum Beispiel durch einen elektronischen Computer oder dergleichen umgesetzt, der eine Zentralverarbeitungseinheit (central processing unit, CPU) 31, einen Speicher 32 und eine Festplatte 33 aufweist. Die Festplatte 33 speichert ein gewünschtes Phasenmuster 33a. Bei dem Phasenmuster 33a handelt es sich um Daten zum Durchführen einer Phasenmodulation mit einem gewünschten Phasenmodulationsbetrag für jeden Bildpunkt der Phasenmodulationseinheit 10. Die Zentralverarbeitungseinheit 31 und der Speicher 32 wandeln das Phasenmuster 33a in einen Steuereingabewert (Gradationswert) S1 zum Steuern eines Werts einer Spannung um, die an die Flüssigkristallschicht 12 der Phasenmodulationseinheit 10 angelegt werden soll. Die Steuereinrichtung 30A weist des Weiteren eine Datenaustauscheinheit 34 auf, die eine Übertragung/einen Empfang eines Signals mit der Ansteuereinrichtung 20A ausführt, und der Steuereingabewert S1 wird über die Datenaustauscheinheit 34 an eine Datenaustauscheinheit 21 der Ansteuereinrichtung 20A übertragen. Darüber hinaus können verschiedene Mittel wie zum Beispiel zum seriellen Datenaustausch oder zum parallelen Datenaustausch als Datenaustauschmittel zwischen der Datenaustauscheinheit 34 und der Datenaustauscheinheit 21 verwendet werden. Des Weiteren kann es sich bei dem Datenaustauschmittel um ein beliebiges drahtgebundenes und drahtloses Datenaustauschmittel handeln.
Wie in 3 dargestellt, weist die Ansteuereinrichtung 20A die Datenaustauscheinheit 21, eine Eingabeverarbeitungseinheit 22, ein nicht-flüchtiges Speicherelement (Read Only Memory (Festwertspeicher): ROM) 23, eine Addiereinheit 24, eine Temperaturkorrektureinheit 25, eine LUT-Verarbeitungseinheit 26, eine Digital-Analog-Wandlereinheit 27 und eine Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 auf.
Die Datenaustauscheinheit 21 führt eine Übertragung/einen Empfang eines Signals wie zum Beispiel des Steuereingabewerts S1 mit der Datenaustauscheinheit 34 der Steuereinrichtung 30A durch. Die Eingabeverarbeitungseinheit 22 erzeugt ein Auslösesignal Str zum Erzeugen eines Vertikalsynchronsignals und eines Horizontalsynchronsignals auf der Grundlage des von der Datenaustauscheinheit 21 empfangenen Signals. Bei dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 handelt es sich um ein Speichermittel zum Speichern von Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a, Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b und einer LUT 23c. Bei den Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a handelt es sich um Daten zum Korrigieren einer Oberflächenverformung, die auf der Oberfläche der ersten Elektrode 13 zum Zeitpunkt eines Zusammenstellens von Schaltungselementen um die Bildpunktelektroden 13a auf dem Siliziumsubstrat 11 durch eine Phasendifferenz erzeugt wurde, die durch die Flüssigkristallschicht 12 bereitgestellt wurde. Bei den Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b handelt es sich um Daten zu Koeffizienten zum Korrigieren einer Schwankung in der Beziehung zwischen einer an die Bildpunktelektroden 13a angelegten Spannung und eines Phasenmodulationsbetrags durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12. Bei der LUT 23a handelt es sich um Daten zum Korrigieren der Nicht-Linearität der Flüssigkristallschicht 12, d. h. der Nichtlinearität zwischen einem Pegel einer Spannung, die an jede Bildpunktelektrode 13a anzulegen ist, und einem Phasenmodulationsbetrag. Darüber hinaus handelt es sich bei der LUT 23c um Daten, wenn eine Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 eine Bezugstemperatur ist.
Die Addiereinheit 24 liest die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a aus dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 aus und addiert die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a zu dem Steuereingabewert S1, der durch die Steuereinrichtung 30A bereitgestellt wird, wodurch ein Steuereingabewert S2 mit korrigierter Oberflächenverformung erzeugt wird. Die Addiereinheit 24 gibt den erzeugten Steuereingabewert S2 an die Temperaturkorrektureinheit 25 aus. Die Temperaturkorrektureinheit 25 korrigiert eine Schwankung in Modulationseigenschaften durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 für den Steuereingabewert S2. Die Temperaturkorrektureinheit 25 liest die Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b aus dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 aus. Anschließend führt die Temperaturkorrektureinheit 25 eine vorgegebene arithmetische Verarbeitung an dem Steuereingabewert S2 auf der Grundlage der Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b und eines Temperaturwerts Ts durch, der von der Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 bezogen wurde, und erzeugt dadurch einen Steuereingabewert S3. Die Temperaturkorrektureinheit 25 gibt den erzeugten Steuereingabewert S3 an die LUT-Verarbeitungseinheit 26 aus.
Die LUT-Verarbeitungseinheit 26 liest die LUT 23c aus dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 aus. Anschließend führt die LUT-Verarbeitungseinheit 26 eine vorgegebene arithmetische Verarbeitung an dem Wert, der von der Temperaturkorrektureinheit 25 ausgegeben worden ist, unter Verwendung dieser LUT 23c durch und erzeugt dadurch einen Steuereingabewert S4. Bei diesem Steuereingabewert S4 handelt es sich um einen Wert, bei dem der Steuereingabewert S3 in einen bevorzugten Wert umgewandelt wird, der in die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 eingegeben werden soll. Die LUT-Verarbeitungseinheit 26 gibt den erzeugten Steuereingabewert S4 an die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 aus. Die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 erzeugt eine analoge Spannung V für jeden Bildpunkt, die an die jeweiligen Bildpunkte der Phasenmodulationseinheit 10 angelegt wird, auf der Grundlage des Steuereingabewerts S4. Diese analogen Spannungen V werden an die Phasenmodulationseinheit 10 durch ein Ansteuermittel 27a ausgegeben, um an die jeweiligen Bildpunktelektroden 13a angelegt zu werden (siehe 2). In der Phasenmodulationseinheit 10 ändert sich der Neigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle 12a (siehe 2) entsprechend einem Pegel der angelegten Spannung V so, dass eine Änderung des Brechungsindexes verursacht wird. Demzufolge wird die Phasenverteilung, die dem gewünschten Phasenmuster 33a entspricht, räumlich ausgedrückt, wodurch die Phase des einfallenden Lichts moduliert wird.
Die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 empfängt ein Temperatursignal Stemp einer Ist-Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 von dem Temperatursensor 17 der Phasenmodulationseinheit 10. Die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 stellt der Temperaturkorrektureinheit 25 einen Temperaturwert Ts der Flüssigkristallschicht 12 bereit, der aus diesem Temperatursignal Stemp gelesen wird.
Darüber hinaus können sämtliche oder einige der Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a, der Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b und der LUT 23c, die in dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 der Ansteuereinrichtung 20A gespeichert sind, auf der Festplatte 33 der Steuereinrichtung 30A gespeichert werden. In diesem Fall werden bevorzugt sämtliche oder einige der Funktionen der Addiereinheit 24, der Temperaturkorrektureinheit 25 und der LUT-Verarbeitungseinheit 26 durch die Zentralverarbeitungseinheit 31 und den Speicher 32 umgesetzt.
Des Weiteren weist in der Phasenmodulationseinheit 10 ein Phasenmodulationsbetrag φ eine Nicht-Linearität im Hinblick auf einen Wert einer angelegten Spannung V auf. Anschließend wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Steuereingabewert S1, dessen Beziehung zu dem Phasenmodulationsbetrag φ als linear behandelt werden kann, der Einfachheit halber definiert, und die Entsprechungsbeziehung zwischen diesem Steuereingabewert S1 und dem Wert der Spannung V, die an die jeweiligen Bildpunktelektroden 13a angelegt werden soll, soll in der LUT 23c ausgedrückt werden. Darüber hinaus handelt es sich bei dem Steuereingabewert S1 in einem Beispiel um eine Ganzzahl von 0 bis 255.
Die LUT 23c wird beispielsweise wie folgt erstellt. Zunächst wird eine Gruppe Φ diskreter Zahlenwerte von Phasenmodulationsbeträgen φ benannt, die Linearität im Hinblick auf den Steuereingabewert S1 aufweisen. Beispielsweise wird in dem Fall, in dem der Steuereingabewert S1 auf eine Ganzzahl von 0 bis 255 festgelegt wird und der Phasenmodulationsbetrag φ als Zahlenwert von 0 bis 2 π (rad) festgelegt wird, die Beziehung zwischen den jeweiligen Zahlenwerten des Phasenmodulationsbetrags φ und des Steuereingabewerts S1 so definiert, dass die jeweiligen Zahlenwerte, die in der Gruppe Φ der Zahlenwerte der Phasenmodulationsbeträge φ enthalten sind, die folgende Formel erfüllen: ϕ = S × 2π/255.
In dieser Formel stehen die jeweiligen Zahlenwerte des Phasenmodulationsbetrags φ und des entsprechenden Steuereingabewerts S1 in einer linearen Beziehung zueinander.
Als Nächstes wird ein Wert einer Spannung V, die an die Bildpunktelektroden 13a angelegt werden soll, um jeden Phasenmodulationsbetrag φ umzusetzen, der in der Gruppe von Zahlenwerten Φ enthalten ist, auf der Grundlage der bekannten Phasenmodulationseigenschaften der Phasenmodulationseinheit 10 berechnet. Anschließend wird eine Tabelle der Phasenmodulationsbeträge φ, die in der Gruppe Φ der Zahlenwerte enthalten sind, und der entsprechenden Werte von Spannungen V erstellt. Da die Phasenmodulationsbeträge φ, die in der Gruppe Φ der Zahlenwerte enthalten sind, und die jeweiligen Ganzzahlen als Steuereingabewert S1 in einer linearen Beziehung zueinander stehen, wird diese Tabelle weiter in eine Entsprechungstabelle des Steuereingabewerts S1 und des Werts der Spannung V umgewandelt. Diese umgewandelte Entsprechungstabelle soll die LUT 23c sein.
Der Einfachheit bei der vorliegenden Ausführungsform halber wird ein Eingabewert S in die LUT 23c definiert, und die LUT 23c drückt die Beziehung zwischen dem Steuereingabewert S1 und dem Wert der Spannung V aus, während es sich bei einer Eingabe in die LUT 23c um einen Phasenmodulationsbetrag φ handeln kann und die LUT 23c die Beziehung zwischen dem Phasenmodulationsbetrag φ und dem Wert der Spannung V ausdrücken kann.
Als Nächstes wird ein Verfahren zur Berechnung der Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b beschrieben. 4 ist ein Ablaufplan, der das Berechnungsverfahren darstellt. Ferner ist 5 ein Graph, der ein Beispiel für die Beziehung zwischen einer an die Bildpunktelektrode 13a angelegten Spannung V und einem Phasenmodulationsbetrag φ darstellt. 5 stellt einen Graphen G11, wenn es sich bei einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 um die Bezugstemperatur T0 handelt, einen Graphen G12 bei einer Höchsttemperatur Tmax, die in der Einsatzumgebung der Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation berechnet wird, und einen Graphen G13 bei einer Mindesttemperatur Tmin dar, die in der Einsatzumgebung der Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation berechnet wird. Darüber hinaus wird bevorzugt eine Berechnung der Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b zum Beispiel während der Prüfung der Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation usw. durchgeführt
Zunächst wird ein Bereich von Spannungen, die an die Bildpunktelektroden 13a angelegt sind, auf der Grundlage der Höchsttemperatur Tmax, die in der Flüssigkristallschicht 12 berechnet wird, und des höchsten Phasenmodulationsbetrags φmax, der für die Phasenmodulationseinheit 10 bei der Höchsttemperatur Tmax erforderlich ist, festgelegt (Schritt S11). Darüber hinaus wird in der folgenden Beschreibung zum leichteren Verständnis der höchste Phasenmodulationsbetrag φmax auf 2 π (rad) festgelegt. Des Weiteren gilt, dass ein Höchstwert in dem Bereich A der angelegten Spannungen in diesem Schritt S11 gleich Vb ist und ein Mindestwert (das heißt, ein Wert einer Spannung entsprechend dem höchsten Phasenmodulationsbetrag φmax) gleich Va ist (siehe 5).
Als Nächstes wird auf der Grundlage der im Voraus vorbereiteten Datenbank (im Folgenden als Basisdatenbank bezeichnet) eine Schwankung in den Phasenmodulationseigenschaften entsprechend einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 in dem Bereich A der angelegten Spannungen (Va bis Vb), der in dem oben beschriebenen Schritt S11 festgelegt worden ist, berechnet (Schritt S12). Hier ist 6 ein Schaubild, das eine Anordnung der Basisdatenbank konzeptionell darstellt. Eine Basisdatenbank 41 beinhaltet mehrere Daten, die bei jeweiligen Temperaturen einer in diesem Temperaturbereich enthaltenen Gruppe diskreter Temperaturwerte vorbereitet worden sind, (Daten, die die Beziehung zwischen der angelegten Spannung V und dem Phasenmodulationsbetrag φ darstellen) in dem Temperaturbereich Tmin bis Tmax der Flüssigkristallschicht 12. Wie in 6 dargestellt, sind darüber hinaus Daten an dem Bezugszeichen 41a, die die Beziehung zwischen der angelegten Spannung V und dem Phasenmodulationsbetrag φ bei der Bezugstemperatur T0 darstellen, Daten bei einer hohen Temperatur 41b, die die Beziehung zwischen der angelegten Spannung V und dem Phasenmodulationsbetrag φ darstellen, wenn es sich bei einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 um die Höchsttemperatur Tmax handelt, und Daten bei einer niedrigen Temperatur 41c, die die Beziehung zwischen der angelegten Spannung V und dem Phasenmodulationsbetrag φ darstellen, wenn es sich bei einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 um die Mindesttemperatur Tmin handelt, in diesen mehreren Daten enthalten. Bei den mehreren Daten, die diese Daten 41a bis 41c beinhalten, die in der Basisdatenbank 41 enthalten sind, sind die Beziehungen zwischen den angelegten Spannungen V und den Phasenmodulationsbeträgen φ sämtlich nichtlinear. In diesem Schritt S12 werden Schwankungen in den Phasenmodulationseigenschaften entsprechend einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 über den gesamten Bereich des Bereichs A der angelegten Spannungen (Va bis Vb) mithilfe einer solchen Basisdatenbank 41 berechnet.
Hier ist 7 ein Schaubild, das ein Polarisationsinterferometer 100 als Beispiel für ein optisches System darstellt, das zum Zeitpunkt der Erstellung der Basisdatenbank verwendet wird. Dieses Polarisationsinterferometer 100 beinhaltet eine Temperatursteuereinrichtung 101, einen halbdurchlässigen Spiegel 102, eine Linse 103, einen Analysator 104, einen Polarisator 105, eine Lichtquelle 106 und ein Lichtempfangselement 107. Bei der Temperatursteuereinrichtung 101 handelt es sich um eine Einrichtung zum Steuern einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 in der Phasenmodulationseinheit 10 auf eine beliebige Temperatur. Die Lichtquelle 106 erzeugt Licht mit einer vorgegebenen Wellenlänge. Dieses Licht mit einer vorgegebenen Wellenlänge wird über den Polarisator 105 und den halbdurchlässigen Spiegel 102 in die Phasenmodulationseinheit 10 einfallen gelassen. Das Lichtempfangselement 107 erkennt eine Lichtstärke eines emittierten Lichts aus der Phasenmodulationseinheit 10. Das emittierte Licht aus der Phasenmodulationseinheit 10 wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 102 reflektiert, so dass es anschließend über die Linse 103 und den Analysator 104 das Lichtempfangselement 107 erreicht. Der Analysator 104 steht in einer Beziehung gekreuzter Nicolscher Prismen oder paralleler Nicolscher Prismen im Hinblick auf den Polarisator 105.
Zum Zeitpunkt des Erstellens der Basisdatenbank ist zunächst die Phasenmodulationseinheit 10 in der Temperatursteuereinrichtung 101 untergebracht, um zu steuern, dass sich die Flüssigkristallschicht 12 der Phasenmodulationseinheit 10 auf einer beliebigen Temperatur befindet. Nachdem die Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 bei einer vorgegebenen Temperatur stabilisiert wird, werden anschließend die Spannungen an die Bildpunktelektroden 13a angelegt, während eine angelegte Spannung innerhalb des gesamten Spannungsbereichs, der an die Flüssigkristallschicht 12 angelegt werden kann, geändert wird, und eine Phasendifferenz zwischen dem einfallenden Licht und dem emittierten Licht, das durch das elektrische Feld erzeugt wird, gemessen wird. Im Einzelnen wird ein linear polarisiertes Licht parallel zu der Richtung der Ausrichtung der Flüssigkristallschicht 12 durch den Polarisator 105 erzeugt, und dieses Licht wird in die Phasenmodulationseinheit 10 einfallen gelassen. Zu diesem Zeitpunkt tritt eine Phasenmodulation (Phasenverzögerung) in dem emittierten Licht aus der Phasenmodulationseinheit 10 entsprechend einem Pegel der an die Bildpunktelektroden 13a angelegten Spannung auf. Wenn dieses emittierte Licht durch den Analysator 104 fällt, ändert sich die Lichtstärke davon entsprechend einem Phasenmodulationsbetrag des emittierten Lichts, da dieser Analysator 104 in einer Beziehung gekreuzter Nicolscher Prismen (oder paralleler Nicolscher Prismen) im Hinblick auf den Polarisator 105 steht. Dementsprechend kann auf der Grundlage der Lichtstärke, die in dem Lichtempfangselement 107 erkannt worden ist, und eines Werts einer angelegten Spannung zu diesem Zeitpunkt bevorzugt die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und dem Phasenmodulationsbetrag ermittelt werden, d. h. die Basisdatenbank, wenn es sich bei einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 um eine vorgegebene Temperatur handelt.
Darüber hinaus ist 8 ein Graph, der ein bestimmtes Beispiel für die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und dem Phasenmodulationsbetrag darstellt, die auf diese Weise ermittelt werden kann, ein Graph G21 stellt den Fall dar, in dem eine Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 20 Grad beträgt (die Mindesttemperatur Tmin), ein Graph G22 stellt den Fall dar, in dem eine Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 27 Grad beträgt (die Bezugstemperatur T0), bzw. ein Graph G23 stellt den Fall dar, in dem eine Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 42 Grad beträgt (die Höchsttemperatur Tmax). Des Weiteren beträgt in diesen Graphen die Mindestspannung Va (d. h. eine angelegte Spannung, durch die ein Phasenmodulationsbetrag gleich 2 π (rad) wird) in dem Bereich A der angelegten Spannungen 1,56 (V). Unter Bezugnahme auf 8 versteht es sich, dass 2,56 π (rad) als Phasenmodulationsbetrag φ für die Höchstspannung Vb in dem Fall ermittelt wird, in dem es sich bei einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 um die Bezugstemperatur T0 handelt, und 2,79 π (rad) als Phasenmodulationsbetrag φ für die Höchstspannung Vb in dem Fall ermittelt wird, in dem es sich bei einer Temperatur um die Mindesttemperatur Tmin handelt.
Wie oben beschrieben, wird in diesem Schritt S12 ein Phasenmodulationsbetrag φ bei jeder Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 über den gesamten Bereich der Spannungen gemessen, die an die Flüssigkristallschicht 12 angelegt werden können, und die Ergebnisse davon werden in einer Tabelle für jede Temperatur summiert.
Da der festgelegte Spannungsbereich A (Va bis Vb) abhängig von einer Wellenlänge einfallenden Lichts in der Phasenmodulationseinheit 10 unterschiedlich ist, ist der Phasenmodulationsbetrag φ abhängig von einer Wellenlänge einfallenden Lichts ebenfalls unterschiedlich. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der oben beschriebene Schritt S12 jedoch nur einmal unter Verwendung einfallenden Lichts mit einer Bezugswellenlänge durchgeführt, und die folgende Umrechnungsformel wird auf die Basisdatenbank angewendet, die als Ergebnis von Schritt S12 erzielt worden ist, wodurch eine Basisdatenbank für eine weitere Wellenlänge erzielt werden kann. Das heißt, da eine Bezugswellenlänge gleich λ_standard ist und ein Phasenmodulationsbetrag bei einem Anzeigegradationswert tv gleich φ_standard (tv) ist, wird ein Phasenmodulationsbetrag φ (tv) bei einer vorgegebenen Wellenlänge λ durch die folgende Formel (1) bestimmt. [Formel 5]
Darüber hinaus können ferner die wellenlängendispersiven Eigenschaften der Flüssigkristallschicht 12 in der obigen Formel (1) berücksichtigt werden.
Anschließend wird die Tabelle des Phasenmodulationsbetrags φ für jede Temperatur, die durch das oben beschriebene Verfahren bestimmt worden ist, in eine Tabelle einer Schwankung γ in dem Phasenmodulationsbetrag umgewandelt. Das heißt, da ein Phasenmodulationsbetrag, der ermittelt wird, wenn die Phasenmodulationseinheit 10 sich auf einer Temperatur T befindet, gleich φ_T ist und ein Phasenmodulationsbetrag, der ermittelt wird, wenn sich die Phasenmodulationseinheit 10 auf der Bezugstemperatur T0 befindet, gleich φ₀ ist, kann eine Schwankung γ in dem Phasenmodulationsbetrag durch die folgende Formel (2) berechnet werden. [Formel 6]
Wie in 4 dargestellt, wird, nachdem die Schwankung γ in dem Phasenmodulationsbetrag entsprechend der Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 in dem oben beschriebenen Schritt S12 berechnet worden ist, ein Temperaturänderungskoeffizient α, der in den Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b enthalten ist, unter Verwendung dieser berechneten Schwankung γ berechnet (Schritt S13). Hier ist 9 ein Graph, der ein Beispiel für die Beziehung zwischen einem Betrag δ(°C) einer Temperaturänderung der Flüssigkristallschicht 12 und einer Schwankung γ des Phasenmodulationsbetrags auf der Grundlage der in Schritt S12 ermittelten Daten darstellt. Darüber hinaus ist ein Temperaturänderungsbetrag δ eine Differenz (T – T0) zwischen der Bezugstemperatur T0 und der Temperatur T.
Unter Bezugnahme auf 9 versteht es sich, dass ein Betrag δ einer Temperaturänderung der Flüssigkristallschicht 12 und eine Schwankung γ des Phasenmodulationsbetrags in einer im Wesentlichen proportionalen Beziehung stehen, und diese kann mit einer linearen Funktion G24 genähert werden. Eine solche Näherung ist in dem Fall möglich, in dem ein Bereich angelegter Spannungen innerhalb des Bereichs A angelegter Spannungen, der in 8 dargestellt wird, beschränkt ist, d. h. ein vorgegebener Bereich, der als lineare Funktion genähert werden kann. In diesem Schritt S13 wird eine Konstante α der folgenden Näherungsformel (3) in dieser proportionalen Beziehung bestimmt.
[Formel 7]

γ = αδ + c (3)

Bei dieser Konstante α handelt es sich um den Temperaturänderungskoeffizienten α als Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b. Mit anderen Worten, der Temperaturänderungskoeffizient α drückt eine Änderung in den Phasenmodulationseigenschaften entsprechend einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 als vorgegebenen Koeffizienten aus.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation der vorliegenden Ausführungsform, das ein Verfahren zum Korrigieren von Phasenmodulationseigenschaften unter Verwendung des Temperaturänderungskoeffizienten α beinhaltet, unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Ablaufplan, der das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Zunächst wird das Phasenmuster 33a, das auf der Festplatte 33 gespeichert ist, in einen Steuereingabewert S1 in der Steuereinrichtung 30A umgewandelt, und dieser Steuereingabewert S1 wird von der Steuereinrichtung 30A an die Ansteuereinrichtung 20A übertragen (Schritt S21). Als Nächstes werden dieser Steuereingabewert S1 und die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a, die in dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 der Ansteuereinrichtung 20A gespeichert sind, in der Addiereinheit 24 addiert, um einen Steuereingabewert S2 zu erzeugen (Schritt S22). Des Weiteren wird eine Ist-Temperatur der Phasenmodulationseinheit 10, die durch den Temperatursensor 17 erkannt wird, durch die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 ausgelesen (Schritt S23, ein Temperaturerfassungsschritt). Darüber hinaus kann dieser Schritt S23 parallel zu den oben beschriebenen Schritten S21 und S22 ausgeführt werden.
Als Nächstes werden der Temperaturkorrektureinheit 25 die Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b, die in dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 gespeichert sind, der Ist-Wert der Temperatur, der durch die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 ausgelesen wird, und der Steuereingabewert S2 bereitgestellt. In der Temperaturkorrektureinheit 25 wird eine Berechnung eines Steuereingabewerts S3, in dem die Auswirkung durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 korrigiert wird, unter Verwendung der folgenden Temperaturkorrekturformel (4) ausgeführt (Schritt S24, ein Korrekturberechnungsschritt). Darüber hinaus ist in der Formel (4) T eine Ist-Temperatur der Phasenmodulationseinheit 10, T0 ist eine Bezugstemperatur (in einem Beispiel eine Temperatur während einer Prüfung) der Phasenmodulationseinheit 10, und S0 ist ein Steuereingabewert zum Bestimmen eines gewünschten Phasenmodulationsbetrags φ bei der Bezugstemperatur T0.
[Formel 8]

S3 = S0 / 100 – (T – T0) × α × 100 (4)

Als Nächstes wird auf der Grundlage der LUT 23c eine vorgegebene Berechnung an dem Steuereingabewert S3 ausgeführt, um einen Steuereingabewert S4 zu erzeugen, der bevorzugt in die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 eingegeben wird (Schritt S25). Anschließend wird eine analoge Spannung für jeden Bildpunkt, die an die jeweiligen Bildpunkte der Phasenmodulationseinheit 10 angelegt wird, auf der Grundlage des Steuereingabewerts S4 in der Digital-Analog-Wandlereinheit 27 erzeugt (Schritt S26). Diese analogen Spannungen werden an das Ansteuermittel 27a übertragen. Anschließend werden diese analogen Spannungen aus dem Ansteuermittel 27a an die Phasenmodulationseinheit 10 ausgegeben, um an die jeweiligen Bildpunktelektroden 13a angelegt zu werden (Schritt S27, ein Schritt des Anlegens einer Spannung). In der Phasenmodulationseinheit 10 ändert sich der Neigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle 12a entsprechend einem Pegel der angelegten Spannung so, dass eine Änderung des Brechungsindexes verursacht wird. Demzufolge wird die Phasenverteilung, die dem gewünschten Phasenmuster 33a entspricht, räumlich ausgedrückt, wodurch die Phase des einfallenden Lichts moduliert wird (Schritt S28).
Es werden die Auswirkungen beschrieben, die durch die Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation und das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben worden sind, erzielt werden. Bei der Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation und dem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation speichert das nicht-flüchtige Speicherelement 23 der Ansteuereinrichtung 20A einen Koeffizienten α, der in einer Funktion enthalten ist, die die Korrelation zwischen einem Betrag einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 und einer Schwankung des Betrags der Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht 12 ausdrückt. Die Erfinder haben festgestellt, dass eine Funktion, die die Beziehung zwischen einem Betrag einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 und einer Schwankung in dem Phasenmodulationsbetrag ausdrückt, im Voraus bestimmt wird (siehe die oben beschriebene Formel (3)) und der Koeffizient α davon gespeichert wird, wodurch die Schwankung des Phasenmodulationsbetrags bevorzugt durch die Temperaturänderung ohne Verwendung einer großen Anzahl von LUTs korrigiert werden kann. Das heißt, bei der Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation und dem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation führt die Ansteuereinrichtung 20A eine Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der angelegten Spannung V unter Verwendung einer Temperatur, die durch ein Temperatursignal Stemp angegeben wird, das von dem Temperatursensor 17 bereitgestellt wird, und des oben beschriebenen einen Koeffizienten α durch. Dadurch können eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bereitgestellt werden, in denen eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann, was ihre Produktion vereinfacht. Zudem kann, anders als in dem Fall, in dem eine LUT verwendet wird, bei der es sich um einen Verbund diskreter Daten handelt, kontinuierlich ein Wert einer angelegten Spannung entsprechend einem erwünschten Phasenmodulationsbetrag so bestimmt werden, dass er einer Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 entspricht. Dementsprechend können die Phasenmodulationseigenschaften in kleinen Temperaturintervallen von beispielsweise 1°C oder 0,1°C korrigiert werden, und die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung kann im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag verbessert werden.
Des Weiteren korrigiert bei der Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation und dem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation der vorliegenden Ausführungsform die Temperaturkorrektureinheit 25 einen Steuereingabewert S3 unter Verwendung eines Temperaturänderungskoeffizienten α, bei dem es sich um einen Proportionalitätskoeffizienten zwischen einem Betrag δ der Temperaturänderung der Flüssigkristallschicht 12 und einer Schwankung γ des Phasenmodulationsbetrags handelt. Wie in 9 dargestellt, haben die Erfinder festgestellt, dass ein Temperaturänderungsbetrag δ und eine Schwankung γ des Phasenmodulationsbetrags eine ausgeprägte proportionale Beziehung in einem vorgegebenen Bereich A angelegter Spannungen aufweisen (eine lineare Funktion bilden). Durch Verwendung des Abfalls (des Temperaturänderungskoeffizienten) α kann ein Steuereingabewert S3 sehr leicht ohne Speichern großer Datenmengen korrigiert werden. Das heißt, gemäß dieser Einrichtung 1A zur räumlichen Lichtmodulation und dem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation kann eine Schwankung in dem Phasenmodulationsbetrag durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 leicht korrigiert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a in dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 der Ansteuereinrichtung 20A gespeichert. Die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten können jedoch auch auf der Festplatte 33 der Steuereinrichtung 30A gespeichert werden. In diesem Fall wird die Funktion der Addiereinheit 24 bevorzugt durch die Zentralverarbeitungseinheit 31 und den Speicher 32 der Steuereinrichtung 30B umgesetzt.
Des Weiteren wird bei der vorliegenden Ausführungsform das gewünschte Phasenmuster 33a auf der Festplatte 33 der Steuereinrichtung 30A gespeichert. Das gewünschte Phasenmuster kann jedoch auch in dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 der Ansteuereinrichtung 20A gespeichert werden. Selbst in diesem Fall weist die Steuereinrichtung 30A eine Funktion zum Bereitstellen des Auslösesignals, das zum Erzeugen eines Vertikalsynchronsignals und eine Horizontalsynchronsignals verwendet wird, die zum Ansteuern der Phasenmodulationseinheit 10 erforderlich sind, für die Ansteuereinrichtung 20A auf.
Des Weiteren weisen bei dieser Ausführungsform die Phasenmodulationseinheit 10, die Ansteuereinrichtung 20A und die Steuereinrichtung 30A jeweils unabhängig voneinander ein Gehäuse auf. Die Phasenmodulationseinheit 10 und die Ansteuereinrichtung 20A können jedoch auch in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Alternativ können die Phasenmodulationseinheit 10, die Ansteuereinrichtung 20A und die Steuereinrichtung 30A alle in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.
Des Weiteren kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Phasenmodulationseinheit 10 ferner Mittel (zum Beispiel einen Lüfter, ein Peltier-Element oder dergleichen) aufweisen, um eine Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 steuerbar zu machen. Damit kann ein Bereich von Temperaturänderungen in der Flüssigkristallschicht 12 verkleinert werden, und daher genügt es zum Beispiel, eine Schwankung von mehreren Grad C im Hinblick auf die Bezugstemperatur T0 durch die Temperaturkorrektureinheit 25 zu korrigieren, wodurch eine Schwankung des Phasenmodulationsbetrags durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 mit größerer Genauigkeit korrigiert werden kann.
Des Weiteren korrigiert bei der vorliegenden Ausführungsform die Temperaturkorrektureinheit 25 einen Steuereingabewert auf der Grundlage der Formel (4). Abhängig von einer Breite eines Bereichs von Spannungen, die an die Bildpunktelektroden 13a angelegt werden, kann die Beziehung zwischen einem Temperaturänderungsbetrag δ und einer Schwankung γ des Phasenmodulationsbetrags in einigen Fällen nicht-linear sein. In diesem Fall werden bevorzugt Koeffizienten β₁ bis β_n der folgenden Näherungsformel (5) in dieser nicht-linearen Beziehung anstelle des Koeffizienten α der Formel (3) in dem oben beschriebenen Schritt S13 bestimmt.
[Formel 9]

γ = β_nδⁿ + ... + β₁δ + c (5)

Anschließend werden diese Koeffizienten β₁ bis β_n bevorzugt als Temperaturänderungskoeffizienten der Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b festgelegt. Des Weiteren führt die Temperaturkorrektureinheit 25 bevorzugt eine Berechnung eines Steuereingabewerts S3, in dem die Auswirkung durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 korrigiert wird, unter Verwendung der folgenden Korrekturformel (6) anstelle der oben beschriebenen Temperaturkorrekturformel (4) durch. Darüber hinaus ist in der Formel (6) T eine Ist-Temperatur der Phasenmodulationseinheit 10, T0 ist eine Bezugstemperatur (in einem Beispiel eine Temperatur während einer Prüfung) der Phasenmodulationseinheit 10, und S0 ist ein Steuereingabewert zum Bestimmen eines gewünschten Phasenmodulationsbetrags φ bei der Bezugstemperatur T0. [Formel 10]
Durch Durchführen einer Temperaturkorrektur unter Verwendung solcher nicht-linearer Koeffizienten kann unabhängig von der Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 eine Phasenmodulation mit höherer Genauigkeit (zum Beispiel in Einheiten von 1° der Phase, in Einheiten von 0,1° oder in Einheiten von 0,01°) durchgeführt werden.
(Erste Modifizierung)
11 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer Einrichtung 1B zur räumlichen Lichtmodulation darstellt, bei der es sich um eine erste Modifizierung der oben beschriebenen Ausführungsform handelt. Wie in 11 dargestellt, beinhaltet die Einrichtung 1B zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Modifizierung zusätzlich zu der Phasenmodulationseinheit 10 eine Ansteuereinrichtung 20B und eine Steuereinrichtung 30B, die als Spannungserzeugungseinheit dienen. Da die Anordnung der Phasenmodulationseinheit 10 mit der Anordnung der Phasenmodulationseinheit 10 der oben beschriebenen Ausführungsform übereinstimmt, werden die ausführlichen Beschreibungen davon zudem weggelassen.
Die Steuereinrichtung 30B wird zum Beispiel bevorzugt durch einen elektronischen Computer oder dergleichen umgesetzt, der die Zentralverarbeitungseinheit 31, den Speicher 32 und die Festplatte 33 in derselben Weise wie die Steuereinrichtung 30A der oben beschriebenen Ausführungsform aufweist. Bei dieser Modifizierung speichert die Festplatte 33 jedoch nicht nur das gewünschte Phasenmuster 33a, sondern auch die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 33b und die Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 33c. Bei den Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 33b handelt es sich um Daten, die den Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechen, und um Daten zum Korrigieren einer Oberflächenverformung, die auf der Oberfläche der ersten Elektrode 13 zum Zeitpunkt eines Zusammenstellens von Schaltungselementen um die Bildpunktelektroden 13a auf dem Siliziumsubstrat 11 durch eine Phasendifferenz erzeugt wurde, die durch die Flüssigkristallschicht 12 bereitgestellt wurde. Des Weiteren handelt es sich bei den Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 33c um Daten, die den Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechen, und um Daten zu Koeffizienten zum Korrigieren einer Schwankung in der Beziehung zwischen einer an die Bildpunktelektroden 13a angelegten Spannung und einem Phasenmodulationsbetrag durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12.
Wie in 11 dargestellt, setzt die Zentralverarbeitungseinheit 31 eine Addiereinheit 32a, eine Temperaturkorrektureinheit 32b und eine Temperaturauslese-Befehlseinheit 32c durch Lesen eines vorgegebenen, in dem Speicher 32 gespeicherten Programms um. Die Addiereinheit 32a liest das Phasenmuster 33a und die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 33b von der Festplatte 33 und addiert diese zueinander, um einen Steuereingabewert S5 zu erzeugen. Die Temperaturauslese-Befehlseinheit 32c erzeugt ein Signal Sr zum Anfordern von Daten zu einer Temperatur der Flüssigkristallschicht 12 an die Ansteuereinrichtung 20B. Dieses Signal Sr wird über die Datenaustauscheinheit 34 an die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 der Ansteuereinrichtung 20B übertragen. Die Temperaturkorrektureinheit 32b liest die Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 33c von der Festplatte 33 aus und empfängt Daten zu der Ist-Temperatur der Phasenmodulationseinheit 10 von der Ansteuereinrichtung 20B und führt eine vorgegebene arithmetische Verarbeitung an dem Steuereingabewert S5 auf der Grundlage dieser Daten durch. Darüber hinaus handelt es sich bei der Berechnung um dieselbe wie die Berechnung, die durch die Temperaturkorrektureinheit 25 bei der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführt wurde. Die Temperaturkorrektureinheit 32b stellt nach der Berechnung einen Steuereingabewert S6 über die Datenaustauscheinheit 34 für die Ansteuereinrichtung 20B bereit.
Die Ansteuereinrichtung 20B weist die Datenaustauscheinheit 21, die Eingabeverarbeitungseinheit 22, das nicht-flüchtige Speicherelement 23, die LUT-Verarbeitungseinheit 26, die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 und die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 auf. Die Anordnungen und Abläufe davon sind dieselben wie diejenigen bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Darüber hinaus weist die Ansteuereinrichtung 20B der vorliegenden Modifizierung die Addiereinheit 24 und die Temperaturkorrektureinheit 25 bei der oben beschriebenen Ausführungsform nicht auf, und das nichtflüchtige Speicherelement 23 speichert die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a und die Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b nicht. Diese Komponenten sind in der Steuereinrichtung 30B enthalten, die bereits beschrieben worden ist.
12 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Modifizierung darstellt. Im Folgenden werden die Abläufe des Verfahrens zur räumlichen Lichtmodulation und der Einrichtung 1B zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Modifizierung unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
Zunächst werden das Phasenmuster 33a und die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 33b, die auf der Festplatte 33 gespeichert sind, durch die Zentralverarbeitungseinheit 31 ausgelesen, und diese werden zueinander addiert, um einen Steuereingabewert S5 zu erzeugen (Schritt S31). Des Weiteren wird ein Temperatursignal Stemp einer Ist-Temperatur der Flüssigkristallschicht 12, das durch den Temperatursensor 17 erkannt wird, zu der Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 übertragen, und ein Temperaturwert Ts, der durch das Temperatursignal Stemp angegeben wird, wird über die Datenaustauscheinheit 34 an die Zentralverarbeitungseinheit 31 übertragen (Schritt S32, ein Temperaturerfassungsschritt). Darüber hinaus kann dieser Schritt S32 parallel zu dem oben beschriebenen Schritt S31 ausgeführt werden.
Als Nächstes werden die Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 33c, die auf der Festplatte 33 gespeichert sind, und der Ist-Temperaturwert Ts durch die Zentralverarbeitungseinheit 31 ausgelesen, und die in der oben beschriebenen Formel (4) dargestellte Berechnung wird an dem Steuereingabewert S5 ausgeführt, wodurch ein Steuereingabewert S6 berechnet wird, in dem die Auswirkung durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 korrigiert wird (Schritt S33, ein Korrekturberechnungsschritt). Dieser Steuereingabewert S6 wird von der Steuereinrichtung 30B an die Ansteuereinrichtung 20B übertragen (Schritt S34).
Als Nächstes wird auf der Grundlage der LUT 23c eine vorgegebene Berechnung an dem Steuereingabewert S6 ausgeführt, um einen Steuereingabewert S7 zu erzeugen, der bevorzugt in die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 eingegeben wird (Schritt S35). Anschließend wird eine analoge Spannung V für jeden Bildpunkt, die an die jeweiligen Bildpunkte der Phasenmodulationseinheit 10 angelegt wird, auf der Grundlage des Steuereingabewerts S7 in der Digital-Analog-Wandlereinheit 27 erzeugt (Schritt S36). Diese analogen Spannungen V werden an das Ansteuermittel 27a übertragen. Anschließend werden diese analogen Spannungen V aus dem Ansteuermittel 27a an die Phasenmodulationseinheit 10 ausgegeben, um an die jeweiligen Bildpunktelektroden 13a angelegt zu werden (Schritt S37, ein Schritt des Anlegens einer Spannung). In der Phasenmodulationseinheit 10 ändert sich der Neigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle 12a entsprechend einem Pegel der angelegten Spannung V so, dass eine Änderung des Brechungsindexes verursacht wird. Demzufolge wird die Phasenverteilung, die dem gewünschten Phasenmuster 33a entspricht, räumlich ausgedrückt, wodurch die Phase des einfallenden Lichts moduliert wird (Schritt S38).
Entsprechend der Einrichtung 1B zur räumlichen Lichtmodulation und dem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Modifizierung kann eine Schwankung des Phasenmodulationsbetrags in derselben Weise, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 leicht korrigiert werden, da die Temperaturkorrektureinheit 32b den Steuereingabewert S5 unter Verwendung des Temperaturänderungskoeffizienten korrigiert. Zudem kann eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden, wodurch ihre Produktion vereinfacht wird, und die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung kann im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag verbessert werden.
Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Modifizierung die LUT 23c in dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 der Ansteuereinrichtung 20B gespeichert. Die LUT kann jedoch auch auf der Festplatte 33 der Steuereinrichtung 30B gespeichert werden. In diesem Fall wird die LUT-Verarbeitungseinheit bevorzugt durch die Zentralverarbeitungseinheit 31 und den Speicher 32 der Steuereinrichtung 30B umgesetzt.
(Zweite Modifizierung)
13 ist ein Blockschaubild, das eine Anordnung einer Einrichtung 1C zur räumlichen Lichtmodulation darstellt, bei der es sich um eine zweite Modifizierung der oben beschriebenen Ausführungsform handelt. Wie in 13 dargestellt, beinhaltet die Einrichtung 1C zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Modifizierung die Phasenmodulationseinheit 10 und eine Ansteuereinrichtung 20C, die als Spannungserzeugungseinheit dienen. Bei diesen stimmt die Anordnung der Phasenmodulationseinheit 10 mit der Anordnung der Phasenmodulationseinheit 10 der oben beschriebenen Ausführungsform überein.
Die Ansteuereinrichtung 20C weist eine Steuereinheit 29 auf. Die Steuereinheit 29 wird bevorzugt zum Beispiel durch einen elektronischen Computer oder dergleichen umgesetzt, der eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher und eine Festplatte aufweist. Des Weiteren weist die Ansteuereinrichtung 20C die Eingabeverarbeitungseinheit 22, das nicht-flüchtige Speicherelement 23, die Addiereinheit 24, die Temperaturkorrektureinheit 25, die LUT-Verarbeitungseinheit 26, die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 und die Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 auf.
Die Eingabeverarbeitungseinheit 22 erzeugt ein Auslösesignal Str zum Erzeugen eines Vertikalsynchronsignals und eine Horizontalsynchronsignals auf der Grundlage des von der Steuereinheit 29 empfangenen Signals. Das nicht-flüchtige Speicherelement 23 speichert ein gewünschtes Phasenmuster 23d zusätzlich zu den Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a, den Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b und der LUT 23c. Das Phasenmuster 23d entspricht dem Phasenmuster 33a bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
Die Addiereinheit 24 liest die Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten 23a und das Phasenmuster 23d aus dem nicht-flüchtigen Speicherelement 23 aus und addiert diese zueinander, um einen Steuereingabewert S8 mit korrigierter Oberflächenverformung zu erzeugen. Die Addiereinheit 24 gibt den erzeugten Steuereingabewert S8 an die Temperaturkorrektureinheit 25 aus. Die Temperaturkorrektureinheit 25 führt eine vorgegebene arithmetische Verarbeitung an dem Steuereingabewert S8 auf der Grundlage der Temperaturänderungs-Koeffizientendaten 23b und des Temperaturwerts Ts durch, der von der Temperatursensor-Verarbeitungseinheit 28 bezogen wurde, und erzeugt dadurch einen Steuereingabewert S9. Die LUT-Verarbeitungseinheit 26 führt eine vorgegebene arithmetische Verarbeitung an dem Steuereingabewert S9 unter Verwendung der LUT 23c durch, wodurch ein Steuereingabewert S10 erzeugt wird, der bevorzugt in die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 eingegeben wird. Die Digital-Analog-Wandlereinheit 27 erzeugt eine analoge Spannung V für jeden Bildpunkt, die an die jeweiligen Bildpunkte der Phasenmodulationseinheit 10 angelegt wird, auf der Grundlage des Steuereingabewerts S10. Diese analogen Spannungen V werden an die Phasenmodulationseinheit 10 durch das Ansteuermittel 27a ausgegeben, um an die jeweiligen Bildpunktelektroden 13a angelegt zu werden (siehe 2).
Entsprechend der Einrichtung 1C zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Modifizierung kann eine Schwankung des Phasenmodulationsbetrags durch eine Temperaturänderung in der Flüssigkristallschicht 12 in derselben Weise, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, leicht korrigiert werden, da die Temperaturkorrektureinheit 25 den Steuereingabewert S8 unter Verwendung des Temperaturänderungskoeffizienten korrigiert. Zudem kann eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden, wodurch ihre Produktion vereinfacht wird, und die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung kann im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag verbessert werden.
Die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sind verschiedene andere Modifizierungen möglich. Beispielsweise ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall erläutert worden, in dem die Bildpunktelektroden der Phasenmodulationseinheit zweidimensional in einer Vielzahl von Zeilen und einer Vielzahl von Spalten angeordnet sind, die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation in der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt und kann eine Anordnung aufweisen, bei der zum Beispiel eine Vielzahl von Bildpunktelektroden eindimensional angeordneten sind.
Bei einer Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um eine Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation, die eine Phase einfallenden Lichts für jeden von einer Vielzahl von Bildpunkten moduliert, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und die Einrichtung beinhaltet (1) eine Flüssigkristallschicht, die eine Phase des einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert, (2) einen Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, bei dem es sich um ein Signal entsprechend einer Temperatur der Flüssigkristallschicht handelt, (3) eine Vielzahl von Bildpunktelektroden, die für jeden der Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht anlegen, und (4) eine Spannungserzeugungseinheit, die die Spannung der Vielzahl von Bildpunktelektroden zuführt. Die Spannungserzeugungseinheit weist ein Speichermittel auf, das im Voraus einen oder eine Vielzahl von Koeffizienten speichert, der/die in einer Funktion enthalten ist/sind, die eine Korrelation zwischen einem Temperaturänderungsbetrag im Hinblick auf eine Bezugstemperatur der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung des Betrags der Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt, und führt eine Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, und des einen oder der Vielzahl von Koeffizienten aus.
Des Weiteren kann die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine lineare Funktion handelt und die Anzahl der Koeffizienten eins beträgt. In diesem Fall wird für die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass der Bereich der Spannung auf einen vorgegebenen Bereich beschränkt ist, in dem die Funktion als lineare Funktion genähert werden kann. Des Weiteren kann die Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine Funktion n-ter Ordnung handelt (n ist eine Ganzzahl nicht kleiner als 2) und die Anzahl der Koeffizienten n beträgt.
Des Weiteren handelt es sich bei einem Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform um ein Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation, das eine Flüssigkristallschicht, die eine Phase einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert, und eine Vielzahl von Bildpunktelektroden verwendet, die für jeden einer Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht anlegen, und das Verfahren beinhaltet (1) einen Temperaturerfassungsschritt zum Erfassen eines Temperatursignals von einem Temperatursensor, bei dem es sich um ein Signal handelt, das einer Temperatur der Flüssigkristallschicht entspricht, (2) einen Korrekturberechnungsschritt zum Auslesen eines oder einer Vielzahl von Koeffizienten aus einem Speichermittel, das im Voraus den einen oder die Vielzahl von Koeffizienten speichert, die in einer Funktion enthalten sind, die eine Korrelation zwischen einem Temperaturänderungsbetrag im Hinblick auf eine Bezugstemperatur der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung des Betrags der Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt, und Ausführen einer Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, und des einen oder der Vielzahl von Koeffizienten, und (3) einen Schritt des Anlegens einer Spannung zum Bereitstellen der korrigierten Spannung für die Vielzahl von Bildpunktelektroden.
Des Weiteren kann das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine lineare Funktion handelt und die Anzahl der Koeffizienten eins beträgt. In diesem Fall wird für das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation bevorzugt, dass der Bereich der Spannung auf einen vorgegebenen Bereich beschränkt ist, in dem die Funktion als lineare Funktion genähert werden kann. Des Weiteren kann das Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation eine Anordnung aufweisen, in der es sich bei der Funktion um eine Funktion n-ter Ordnung handelt (n ist eine Ganzzahl nicht kleiner als 2) und die Anzahl der Koeffizienten n beträgt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist als Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation und als Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation anwendbar, bei denen eine erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann, wodurch ihre Herstellung vereinfacht wird, und es möglich ist, die Genauigkeit eines Werts einer angelegten Spannung im Hinblick auf einen erwünschten Phasenmodulationsbetrag zu verbessern.
Bezugszeichenliste

1A bis 1C: Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation,
10: Phasenmodulationseinheit,
11: Siliziumsubstrat,
12: Flüssigkristallschicht,
12a: Flüssigkristallmolekül,
13, 14: Elektrode,
13a: Bildpunktelektrode,
15: Glassubstrat,
16: Abstandshalter,
17: Temperatursensor,
20A bis 20C: Ansteuereinrichtung,
21: Datenaustauscheinheit,
22: Eingabeverarbeitungseinheit,
23: nicht-flüchtiges Speicherelement,
23a, 33b: Oberflächenverformungs-Korrekturmusterdaten,
23b, 33c: Temperaturänderungs-Koeffizientendaten,
23c: LUT,
23d, 33a: Phasenmuster,
24: Addiereinheit,
25: Temperaturkorrektureinheit,
26: LUT-Verarbeitungseinheit,
27: Digital-Analog-Wandlereinheit,
27a: Ansteuermittel,
28: Temperatursensor-Verarbeitungseinheit,
30A, 30B: Steuereinrichtung,
31: Zentralverarbeitungseinheit,
32: Speicher,
32a: Addiereinheit,
32b: Temperaturkorrektureinheit,
32c: Temperaturauslese-Befehlseinheit,
33: Festplatte,
34: Datenaustauscheinheit,
41: Basisdatenbank,
50A: Spannungserzeugungseinheit,
100: Polarisationsinterferometer,
101: Temperatursteuereinrichtung,
102: halbdurchlässiger Spiegel,
103: Linse,
104: Analysator,
105: Polarisator,
106: Lichtquelle,
107: Lichtempfangselement,
A: Bereich der angelegten Spannung,
S1 bis S10: Steuereingabewert,
Stemp: Temperatursignal.

Claims

Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation, die eine Phase einfallenden Lichts für jeden einer Vielzahl von Bildpunkten moduliert, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, wobei die Einrichtung umfasst: eine Flüssigkristallschicht, die eine Phase des einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert; einen Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, bei dem es sich um ein Signal entsprechend einer Temperatur der Flüssigkristallschicht handelt; eine Vielzahl von Bildpunktelektroden, die für jeden der Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht anlegen; und eine Spannungserzeugungseinheit, die die Spannung der Vielzahl von Bildpunktelektroden bereitstellt, wobei die Spannungserzeugungseinheit ein Speichermittel aufweist, das im Voraus einen oder eine Vielzahl von Koeffizienten speichert, der/die in einer Funktion enthalten ist/sind, die eine Korrelation zwischen einem Temperaturänderungsbetrag im Hinblick auf eine Bezugstemperatur der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt, und eine Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, und des einen oder der Vielzahl von Koeffizienten ausführt.
Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Funktion um eine lineare Funktion handelt und die Anzahl der Koeffizienten eins beträgt.
Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 2, wobei ein Bereich der Spannung auf einen vorgegebenen Bereich beschränkt ist, in dem es möglich ist, die Funktion als lineare Funktion zu nähern.
Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Spannungserzeugungseinheit einen Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert: [Formel 1] S = S0 / 100 – (T – T0) × α × 100 (wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und α der Koeffizient ist).
Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Funktion um eine Funktion n-ter Ordnung handelt (n ist eine Ganzzahl nicht kleiner als 2) und die Anzahl der Koeffizienten n beträgt.
Einrichtung zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 5, wobei die Spannungserzeugungseinheit einen Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert: [Formel 2]
(wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und β₁...β_n die n Koeffizienten sind).
Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation, das eine Flüssigkristallschicht, die eine Phase einfallenden Lichts entsprechend einem Pegel eines angelegten elektrischen Feldes moduliert, und eine Vielzahl von Bildpunktelektroden verwendet, die für jeden einer Vielzahl von Bildpunkten bereitgestellt werden, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und eine Spannung zum Erzeugen des angelegten elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht anlegen, wobei das Verfahren umfasst: einen Temperaturerfassungsschritt zum Erfassen eines Temperatursignals von einem Temperatursensor, bei dem es sich um ein Signal handelt, das einer Temperatur der Flüssigkristallschicht entspricht; einen Korrekturberechnungsschritt zum Auslesen eines oder einer Vielzahl von Koeffizienten aus einem Speichermittel, das im Voraus den einen oder die Vielzahl von Koeffizienten speichert, die in einer Funktion enthalten sind, die eine Korrelation zwischen einem Temperaturänderungsbetrag im Hinblick auf eine Bezugstemperatur der Flüssigkristallschicht und einer Schwankung eines Betrags einer Phasenmodulation in der Flüssigkristallschicht ausdrückt, und zum Ausführen einer Berechnung zum Korrigieren eines Pegels der Spannung unter Verwendung einer Temperatur, die durch das Temperatursignal angegeben wird, und des einen oder der Vielzahl von Koeffizienten; und einen Schritt des Anlegens einer Spannung zum Bereitstellen der korrigierten Spannung für die Vielzahl von Bildpunktelektroden.
Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 7, wobei es sich bei der Funktion um eine lineare Funktion handelt und die Anzahl der Koeffizienten eins beträgt.
Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 8, wobei ein Bereich der Spannung auf einen vorgegebenen Bereich beschränkt ist, in dem es möglich ist, die Funktion als lineare Funktion zu nähern.
Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 8 oder 9, wobei in dem Korrekturberechnungsschritt ein Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert wird: [Formel 3] S = S0 / 100 – (T – T0) × α × 100 (wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und α der Koeffizient ist).
Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 7, wobei es sich bei der Funktion um eine Funktion n-ter Ordnung handelt (n ist eine Ganzzahl nicht kleiner als 2) und die Anzahl der Koeffizienten n beträgt.
Verfahren zur räumlichen Lichtmodulation nach Anspruch 11, wobei in dem Korrekturberechnungsschritt ein Steuereingabewert S zum Steuern eines Pegels der Spannung auf der Grundlage der folgenden Formel korrigiert wird: [Formel 4]
(wobei T eine Temperatur ist, die durch das Temperatursignal angegeben wird, das von dem Temperatursensor bereitgestellt wird, T0 eine Bezugstemperatur ist, S0 ein Steuereingabewert zum Beziehen eines erwünschten Phasenmodulationsbetrags bei der Bezugstemperatur T0 ist und β₁...β_n die n Koeffizienten sind).