JP2001296482A - 回折格子型光変調器の較正方法及びシステム - Google Patents
回折格子型光変調器の較正方法及びシステムInfo
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- G02B27/4255—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application for alignment or positioning purposes
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0808—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more diffracting elements
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力を低減せず、照射光や回折格子型光変調
器中に存在する光の空間的不均一を修正する方法及びシ
ステムの提供を目的とする。 【解決手段】 回折格子型光変調器は、複数の出力され
る回折次数をつくりだすために活性化する回折格子型光
変調器と、回折格子型光変調器に光を供給する光源と、
回折格子型光変調器から一の回折次数の光を受けるため
に配置された出力システムと、回折格子型光変調器から
の異なる一の回折次数の光を受け、回折格子型光変調器
からの出力を表す信号を作成するために配置された検出
器と、回折格子型光変調器を作動するためのデータスト
リームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電
子ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を
較正するための信号に反応するフィードバックシステム
とを含む。
器中に存在する光の空間的不均一を修正する方法及びシ
ステムの提供を目的とする。 【解決手段】 回折格子型光変調器は、複数の出力され
る回折次数をつくりだすために活性化する回折格子型光
変調器と、回折格子型光変調器に光を供給する光源と、
回折格子型光変調器から一の回折次数の光を受けるため
に配置された出力システムと、回折格子型光変調器から
の異なる一の回折次数の光を受け、回折格子型光変調器
からの出力を表す信号を作成するために配置された検出
器と、回折格子型光変調器を作動するためのデータスト
リームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電
子ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を
較正するための信号に反応するフィードバックシステム
とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子型光変調
器の較正方法及びシステムに関する。より詳細には、回
折次数±１又は回折次数０による出力システムを有する
システムに関する。本発明は、また、データ伝送実行前
又は、実行中にシステムの較正をする方法にも関する。
器の較正方法及びシステムに関する。より詳細には、回
折次数±１又は回折次数０による出力システムを有する
システムに関する。本発明は、また、データ伝送実行前
又は、実行中にシステムの較正をする方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】回折格子調整器は、特許文献において公
知になっている。1981年4月4日にSprague他に発行され
た米国特許第4,281,904号”TIR Electro-Optic Modulat
or withIndividually Addressed Electrodes”では、オ
プトエレクトロニクス材料に形成される回折光変調器が
開示されている。1988年3月8日にH.Sakataに発行された
米国特許第4,729,640号”Liquid Crystal Light Modula
tion Device”、1989年4月18日にYamanobe他に発行され
た米国特許第4,822,146号”Optical ModulationElemen
t”、及び1989年７月25日にYamanobe他に発行された米
国特許第4,850,681号”Optical Modulation Device”で
は、結晶回折変調器が開示されている。これらの変調器
のすべては、装置に光を通過させて使用するものであ
る。
知になっている。1981年4月4日にSprague他に発行され
た米国特許第4,281,904号”TIR Electro-Optic Modulat
or withIndividually Addressed Electrodes”では、オ
プトエレクトロニクス材料に形成される回折光変調器が
開示されている。1988年3月8日にH.Sakataに発行された
米国特許第4,729,640号”Liquid Crystal Light Modula
tion Device”、1989年4月18日にYamanobe他に発行され
た米国特許第4,822,146号”Optical ModulationElemen
t”、及び1989年７月25日にYamanobe他に発行された米
国特許第4,850,681号”Optical Modulation Device”で
は、結晶回折変調器が開示されている。これらの変調器
のすべては、装置に光を通過させて使用するものであ
る。
【０００３】1977年3月8日にLama他に発行された米国特
許第4,011,009号”Reflection Diffraction Grating Ha
ving a Controllable Blaze Angel”、1992年5月19日に
J.Jaskieに発行された米国特許第5,115,344号”Tunable
Diffraction Grating”、及び1993年6月22日にPezeshk
iに発行された米国特許第5,222,071号”Dynamic Optica
l Granting Device”において、反射させる回折格子が
開示されている。さらに最近には、Bloom他がグレーテ
ィングライトバルブ（ＧＬＶ）として当業者に知られて
いる光線変調器の製造方法と製造装置について言及し
た。1994年5月10日にBloom他に発行された米国特許第5,
311,360号”Method and Apparatus For Modulating a L
ight Beam”を参照。この装置はBloom他によって以下の
構造上の変更した上で、後に説明されている。
許第4,011,009号”Reflection Diffraction Grating Ha
ving a Controllable Blaze Angel”、1992年5月19日に
J.Jaskieに発行された米国特許第5,115,344号”Tunable
Diffraction Grating”、及び1993年6月22日にPezeshk
iに発行された米国特許第5,222,071号”Dynamic Optica
l Granting Device”において、反射させる回折格子が
開示されている。さらに最近には、Bloom他がグレーテ
ィングライトバルブ（ＧＬＶ）として当業者に知られて
いる光線変調器の製造方法と製造装置について言及し
た。1994年5月10日にBloom他に発行された米国特許第5,
311,360号”Method and Apparatus For Modulating a L
ight Beam”を参照。この装置はBloom他によって以下の
構造上の変更した上で、後に説明されている。
【０００４】（１）リボン素子と支持層の間での静止摩
擦を低減するため接触面積を最小化するためにリボン素
子の真下のパターン化された上昇範囲。
擦を低減するため接触面積を最小化するためにリボン素
子の真下のパターン化された上昇範囲。
【０００５】（２）良好なコントラストを作成するた
め、リボン素子間の隙間が減少され、交互のリボン素子
が作動する、他にとり得る装置設計。
め、リボン素子間の隙間が減少され、交互のリボン素子
が作動する、他にとり得る装置設計。
【０００６】（３）交互のリボン素子を固定するために
支持する固体 （４）浮遊面の回転によりブレーズド格子を作成する装
置設計 1995年10月17日にBloom他に発行された米国特許第5,45
9,610号”Deformable Grating Apparatus for Modulati
ng a Light Beam and Including Means for Obviating
Stiction Between Grating Element and Underlying Su
bstrate”を参照。Bloom他は、また、装置の作成方法を
表した。1997年10月14日にBloom他に発行された米国特
許第5,677,783号”Method of Making a Deformable Gra
ting Apparatus for Modulating a Light Beam and Inc
luding Means for Obviating Stiction Between Gratin
g and Underlying Substrate”を参照。
支持する固体 （４）浮遊面の回転によりブレーズド格子を作成する装
置設計 1995年10月17日にBloom他に発行された米国特許第5,45
9,610号”Deformable Grating Apparatus for Modulati
ng a Light Beam and Including Means for Obviating
Stiction Between Grating Element and Underlying Su
bstrate”を参照。Bloom他は、また、装置の作成方法を
表した。1997年10月14日にBloom他に発行された米国特
許第5,677,783号”Method of Making a Deformable Gra
ting Apparatus for Modulating a Light Beam and Inc
luding Means for Obviating Stiction Between Gratin
g and Underlying Substrate”を参照。
【０００７】近年、Bloom他は、その他の形態のグレー
ティングライトバルブを1998年11月24日にBloom他に発
行された米国特許第5,841,579号”Flat Diffraction Gr
atingLight Valve”を開示した。この形態のグレーティ
ングライトバルブの製造方法が、1997年8月26日にBorns
tein他に発行された米国特許第5,661,592号”Methodof
Making and an Apparatus for a Flat Diffraction Gra
ting Light Valve”に開示されている。
ティングライトバルブを1998年11月24日にBloom他に発
行された米国特許第5,841,579号”Flat Diffraction Gr
atingLight Valve”を開示した。この形態のグレーティ
ングライトバルブの製造方法が、1997年8月26日にBorns
tein他に発行された米国特許第5,661,592号”Methodof
Making and an Apparatus for a Flat Diffraction Gra
ting Light Valve”に開示されている。
【０００８】上述した回折変調器は、様々なディスプレ
イや印刷システムに使用されてきた。1983年6月21日に
R.Sprague他に発行された米国特許第4,389,659号”Elec
tro-Optic Line Printer”、1993年8月17日にKurematsu
他に発行された米国特許第5,237,435号”Multicolor Pr
ojector Employing Diffraction Grating Type LiquidC
rystal Light Modulators”、及び、1998年6月9日にBlo
om他に発行された米国特許第5,764,280号”Display Sys
tem Including an Image Generator and Movable Scann
er For Same”を参照。
イや印刷システムに使用されてきた。1983年6月21日に
R.Sprague他に発行された米国特許第4,389,659号”Elec
tro-Optic Line Printer”、1993年8月17日にKurematsu
他に発行された米国特許第5,237,435号”Multicolor Pr
ojector Employing Diffraction Grating Type LiquidC
rystal Light Modulators”、及び、1998年6月9日にBlo
om他に発行された米国特許第5,764,280号”Display Sys
tem Including an Image Generator and Movable Scann
er For Same”を参照。
【０００９】デジタルプリントやデジタルディスプレイ
の較正方法は開示されている。グレーティングライトバ
ルブを較正するシステムや方法は、R.W.Corrigan他によ
って”Calibration of a Scanned Linear Grating Ligh
t Valve Projection System”SID’99 Digest,pp.220-2
23に発行されている。E.E.Thompsonは、デジタルマイク
ロミラー（ＤＭＤ）に基づくプリントシステムの較正方
法について開示している。1998年11月24日にE.Thompson
に発行された米国特許第5,842,088号”Method of Calib
rating a Spatial Light Modulator Printing System”
を参照。この方法は、欠陥のある又は欠如しているピク
セルを検出し、補正するために利用される。プロジェク
ションディスプレイの補正係数アプローチを使用した較
正方法が、1991年7月16日にG.Umに発行された米国特許
第5,032,906号”Intensity Calibration Method for Sc
ene Projector”に開示されている。
の較正方法は開示されている。グレーティングライトバ
ルブを較正するシステムや方法は、R.W.Corrigan他によ
って”Calibration of a Scanned Linear Grating Ligh
t Valve Projection System”SID’99 Digest,pp.220-2
23に発行されている。E.E.Thompsonは、デジタルマイク
ロミラー（ＤＭＤ）に基づくプリントシステムの較正方
法について開示している。1998年11月24日にE.Thompson
に発行された米国特許第5,842,088号”Method of Calib
rating a Spatial Light Modulator Printing System”
を参照。この方法は、欠陥のある又は欠如しているピク
セルを検出し、補正するために利用される。プロジェク
ションディスプレイの補正係数アプローチを使用した較
正方法が、1991年7月16日にG.Umに発行された米国特許
第5,032,906号”Intensity Calibration Method for Sc
ene Projector”に開示されている。
【００１０】回折格子型光変調器（特に、音響光学光変
調器（ＡＯＭ））を用いた強度安定方法が、1983年1月1
1日にT.Hohkiに発行された米国特許第4,367,926号”Lig
ht Beam Intensity Stabilizing Method”、及び、1990
年5月22日にD.Burnsに発行された米国特許第4,928,284
号”Laser Power Control System”に開示されている。
これらの方法の双方ともにサンプルと出力のために同じ
回折次数を用い、回折光の強度の制御にはＡＯＭの変調
深さを利用する。これらの方法は、同じ回折次数が利用
されるため、印刷媒体への適用のため使用できる出力を
低減し、プリンターの性能を落とすことになりかねる。
調器（ＡＯＭ））を用いた強度安定方法が、1983年1月1
1日にT.Hohkiに発行された米国特許第4,367,926号”Lig
ht Beam Intensity Stabilizing Method”、及び、1990
年5月22日にD.Burnsに発行された米国特許第4,928,284
号”Laser Power Control System”に開示されている。
これらの方法の双方ともにサンプルと出力のために同じ
回折次数を用い、回折光の強度の制御にはＡＯＭの変調
深さを利用する。これらの方法は、同じ回折次数が利用
されるため、印刷媒体への適用のため使用できる出力を
低減し、プリンターの性能を落とすことになりかねる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この問題
点を回避できる改善された較正方法の提供を課題とす
る。
点を回避できる改善された較正方法の提供を課題とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明に基
づき以下の回折格子型光変調器を提供することで解決さ
れる。回折格子型光変調器は、回折次数の複数の出力を
つくりだすために活性化する回折格子型光変調器と、回
折格子型光変調器に光を供給する光源と、回折格子型光
変調器から一の回折次数の回折光を受けるために配置さ
れた出力システムと、回折格子型光変調器からの異なる
一の回折次数の回折光を受け、回折格子型光変調器から
の出力を表す信号を作成するために配置された検出器
と、回折格子型光変調器を作動するためのデータストリ
ームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電子
ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を較
正するための信号に反応するフィードバックシステムと
を含む。
づき以下の回折格子型光変調器を提供することで解決さ
れる。回折格子型光変調器は、回折次数の複数の出力を
つくりだすために活性化する回折格子型光変調器と、回
折格子型光変調器に光を供給する光源と、回折格子型光
変調器から一の回折次数の回折光を受けるために配置さ
れた出力システムと、回折格子型光変調器からの異なる
一の回折次数の回折光を受け、回折格子型光変調器から
の出力を表す信号を作成するために配置された検出器
と、回折格子型光変調器を作動するためのデータストリ
ームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電子
ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を較
正するための信号に反応するフィードバックシステムと
を含む。
【００１３】回折格子型光変調器の特有の性質が、この
種の変調器を採用するシステムの較正に有用となりうる
ということは、効果的である。特に、バイナリ回折格子
によって生成される対称の回折次数によって、一方の次
数を出力用に、その他を監視用に使用することが可能と
なる。通常のシステムは、較正のための出力のサンプリ
ングのため出力光路上にビームスプリッターを採用す
る。これは、出力パワーの低減と光学収差の原因になり
うるという欠点を有し、本発明においては両欠点が改善
される。
種の変調器を採用するシステムの較正に有用となりうる
ということは、効果的である。特に、バイナリ回折格子
によって生成される対称の回折次数によって、一方の次
数を出力用に、その他を監視用に使用することが可能と
なる。通常のシステムは、較正のための出力のサンプリ
ングのため出力光路上にビームスプリッターを採用す
る。これは、出力パワーの低減と光学収差の原因になり
うるという欠点を有し、本発明においては両欠点が改善
される。
【００１４】本発明は、例えば、印刷やプロジェクショ
ンディスプレイのアプリケーションにおいて画像を作成
するために用いられる格子変調器素子の直線式アレイに
適用されうる。較正のための本システム及び方法は、照
射光線や回折格子型光変調器中に存在する空間的不均一
を修正することができる。さらに、光源から供給される
光学的なパワーの一時的な変化も本発明によって修正さ
れうる。
ンディスプレイのアプリケーションにおいて画像を作成
するために用いられる格子変調器素子の直線式アレイに
適用されうる。較正のための本システム及び方法は、照
射光線や回折格子型光変調器中に存在する空間的不均一
を修正することができる。さらに、光源から供給される
光学的なパワーの一時的な変化も本発明によって修正さ
れうる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の主題事項は、図面に示さ
れた実施例を参照し説明される。
れた実施例を参照し説明される。
【００１６】光学面の周期的な波形状（例えば回折格
子）は、入射光の方向を散乱されることは、よく知られ
ている。格子上への大気中の直線的な入射光は、回折の
公式に示されるように、多くの異なる次数に回折され
る。
子）は、入射光の方向を散乱されることは、よく知られ
ている。格子上への大気中の直線的な入射光は、回折の
公式に示されるように、多くの異なる次数に回折され
る。
【００１７】
【数１】 ここで、λは、光波長、及び、ｍは、回折次数を示す整
数である。図１は、反射可能な格子１０にθ０の角度で
入射する光線１１を有する格子１０を示す。格子表面
は、式１に基づき回折角度を決定する格子周期Λを有し
て画成されている。ｍ次回折光線１３は、角度θｍで格
子１０から放出される。
数である。図１は、反射可能な格子１０にθ０の角度で
入射する光線１１を有する格子１０を示す。格子表面
は、式１に基づき回折角度を決定する格子周期Λを有し
て画成されている。ｍ次回折光線１３は、角度θｍで格
子１０から放出される。
【００１８】図１に示す回折格子１０は、溝の深さｄｇ
の方形波型側面のバイナリ格子である。デューティーサ
イクルは、溝幅Ｌ１と格子周期Λの比によって定義され
る。バイナリ位相格子では、デューティーサイクルが0.
5及び反射率Ｒが1.0のとき、回折効率は最大となる。
の方形波型側面のバイナリ格子である。デューティーサ
イクルは、溝幅Ｌ１と格子周期Λの比によって定義され
る。バイナリ位相格子では、デューティーサイクルが0.
5及び反射率Ｒが1.0のとき、回折効率は最大となる。
【００１９】反射率一定かつデューティーサイクル0.5
の場合、式２は、スカラー回折理論の精度のもと、理論
値の回折効率を与える。
の場合、式２は、スカラー回折理論の精度のもと、理論
値の回折効率を与える。
【００２０】
【数２】 ここで、ｑｍは、幾何的要素である。 ｑｍ＝ｃｏｓθ０＋ｓｉｎθｍ 垂直方向からの入射（θ０＝０）に対しては、
【００２１】
【数３】 式２及び式３から、回折格子１０の一区切りから２つの
異なる次数に回折される光パワーは、光の強度、反射
率、及び、回折格子の特性係数による単純な関数であ
る。例えば、２つの回折次数の光は、回折格子１０（こ
こでは、Λとｄｇは空間的に一定とする）を映し出す分
割された光学的システムを通過することができる。式２
及び式３から、双方の画像システムの映像面で計測され
る空間的な光の分布は、一定の因数である回折効率によ
ってのみ異なり、同じプロフィルを有する。
異なる次数に回折される光パワーは、光の強度、反射
率、及び、回折格子の特性係数による単純な関数であ
る。例えば、２つの回折次数の光は、回折格子１０（こ
こでは、Λとｄｇは空間的に一定とする）を映し出す分
割された光学的システムを通過することができる。式２
及び式３から、双方の画像システムの映像面で計測され
る空間的な光の分布は、一定の因数である回折効率によ
ってのみ異なり、同じプロフィルを有する。
【００２２】回折格子１０が、垂直入射方向から、照射
されたとき、同一の回折効率で逆対称の次数に回折され
る。例えば、初期回折次数（ｍ＝１）おける最大効率
は、回折格子の深さｄｇが、λ／４になったときに生じ
る。このような格子は、格子特性、
されたとき、同一の回折効率で逆対称の次数に回折され
る。例えば、初期回折次数（ｍ＝１）おける最大効率
は、回折格子の深さｄｇが、λ／４になったときに生じ
る。このような格子は、格子特性、
【外１】 において、＋１及び−１の次数への同一の４０％未満の
回折効率を有するが、一方、残りの光は、更に高い奇数
の次数（例えば、±３、±５等）へ回折される。２つの
逆対称の次数からの光線が、前述の画像システムを通過
した場合、計測される光学的プロフィルは、たとえ格子
特性ｄｇ及びΛが、空間的に一定でない場合も、同一で
ある。
回折効率を有するが、一方、残りの光は、更に高い奇数
の次数（例えば、±３、±５等）へ回折される。２つの
逆対称の次数からの光線が、前述の画像システムを通過
した場合、計測される光学的プロフィルは、たとえ格子
特性ｄｇ及びΛが、空間的に一定でない場合も、同一で
ある。
【００２３】図２は、光線の変調器のための回折格子の
原理を用いたエレクトロメカニカル格子型装置２０の部
分カット断面の斜視図である。エレクトロメカニカル格
子型装置２０は、チャンネル２６が形成されるスペーサ
ー層２４の上部に形成される可変リボン素子の第１及び
第２セット、２２ａ、及び、２２ｂを含む。可変リボン
素子は、固有の引張応力及び反射可能な伝導性の層３０
を有するリボン層２８からなる。反射伝導性層３０は、
第１及び第２の伝導性区分、３０ａ、及び、３０ｂを形
成するためにパターン化されている。リボン層２８は、
第１及び第２の伝導性区分、３０ａ、及び、３０ｂに従
ってパターン化され、可変リボン素子の第１及び第２セ
ット、２２ａ、及び、２２ｂを形成する。パターンに従
って、チャンネル２６の上方に取り付けられている他の
全てのリボン素子は、同一セットの属する。第１及び第
２の伝導性区分、３０ａ、及び、３０ｂは、反射率を増
大させることによって回折効率を高めること、及び、可
変リボン素子の第１及び第２セット、２２ａ、及び、２
２ｂのいずれかに電圧を印加する手段を提供すること
の、２つの目的を達成する。
原理を用いたエレクトロメカニカル格子型装置２０の部
分カット断面の斜視図である。エレクトロメカニカル格
子型装置２０は、チャンネル２６が形成されるスペーサ
ー層２４の上部に形成される可変リボン素子の第１及び
第２セット、２２ａ、及び、２２ｂを含む。可変リボン
素子は、固有の引張応力及び反射可能な伝導性の層３０
を有するリボン層２８からなる。反射伝導性層３０は、
第１及び第２の伝導性区分、３０ａ、及び、３０ｂを形
成するためにパターン化されている。リボン層２８は、
第１及び第２の伝導性区分、３０ａ、及び、３０ｂに従
ってパターン化され、可変リボン素子の第１及び第２セ
ット、２２ａ、及び、２２ｂを形成する。パターンに従
って、チャンネル２６の上方に取り付けられている他の
全てのリボン素子は、同一セットの属する。第１及び第
２の伝導性区分、３０ａ、及び、３０ｂは、反射率を増
大させることによって回折効率を高めること、及び、可
変リボン素子の第１及び第２セット、２２ａ、及び、２
２ｂのいずれかに電圧を印加する手段を提供すること
の、２つの目的を達成する。
【００２４】エレクトロメカニカル格子型装置２０は、
基板２１からなる。基板２１は、シリコンやその他の半
導体、ガラス、メタル、又は、プラスティックの材料か
ら選択される支持層３２から成る。支持層３２の上部に
伝導性底層３４が設けられる。伝導性底層３４の材料
は、アルミ、チタン、金、銀、タングステン、シリコン
合金、及びイリジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）を含む
集合から選択される。保護層３６は、伝導性底層３４と
スペサ−層２４の間に配置される。
基板２１からなる。基板２１は、シリコンやその他の半
導体、ガラス、メタル、又は、プラスティックの材料か
ら選択される支持層３２から成る。支持層３２の上部に
伝導性底層３４が設けられる。伝導性底層３４の材料
は、アルミ、チタン、金、銀、タングステン、シリコン
合金、及びイリジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）を含む
集合から選択される。保護層３６は、伝導性底層３４と
スペサ−層２４の間に配置される。
【００２５】図３は、エレクトロメカニカル格子型装置
を直線的に一連に形成することによって製造される直線
式エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ４０の上
部視である。カット面４−４は、直線式エレクトロメカ
ニカル格子型光変調器アレイ４０の長手方向に平行で、
図４及び図５に示すようにエレクトロメカニカル格子型
光変調器の断面図を形成する。
を直線的に一連に形成することによって製造される直線
式エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ４０の上
部視である。カット面４−４は、直線式エレクトロメカ
ニカル格子型光変調器アレイ４０の長手方向に平行で、
図４及び図５に示すようにエレクトロメカニカル格子型
光変調器の断面図を形成する。
【００２６】伝導性を有し反射可能な層は、第１の伝導
性区分３０ａを形成するようにパターン化され、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ４０の全長
に沿うリボン素子を交互に換えるため通常の電位を付与
する。パターン化によって、また、直線式エレクトロメ
カニカル格子型光変調器アレイの各個別素子（ピクセ
ル）のリボン素子を交互に換えるための電圧を印加すべ
く、一連の伝導性区分が形成される。図３では、６個の
ピクセルすなわち第２、第３、第４、第５、第６、及
び、第７の伝導性区分、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０
ｅ、３０ｆ、及び、３０ｇを表示する。パターンに従っ
て、リボン層は、第１、第２、第３、第４、第５、第
６、及び、第７の可変リボン素子セット、２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、及び、２２ｇを
形成するようにパターン化される。
性区分３０ａを形成するようにパターン化され、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ４０の全長
に沿うリボン素子を交互に換えるため通常の電位を付与
する。パターン化によって、また、直線式エレクトロメ
カニカル格子型光変調器アレイの各個別素子（ピクセ
ル）のリボン素子を交互に換えるための電圧を印加すべ
く、一連の伝導性区分が形成される。図３では、６個の
ピクセルすなわち第２、第３、第４、第５、第６、及
び、第７の伝導性区分、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０
ｅ、３０ｆ、及び、３０ｇを表示する。パターンに従っ
て、リボン層は、第１、第２、第３、第４、第５、第
６、及び、第７の可変リボン素子セット、２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、及び、２２ｇを
形成するようにパターン化される。
【００２７】第１伝導性区分３０ａは、接点３８を通し
て伝導性底層３４に電気的に接続されている。接点３８
は、リボン層２８とスペーサ−層２４及び保護層３６か
らなる複合層を通った少なくとも１つの開口部をエッチ
ングすることによって形成される。開口部は、厚い伝導
性層、例えばアルミニウム合金によって満たされる。厚
い伝導性層は、写真石版の方法及びエッチングによって
接点３８を塞ぐ小範囲に限定される。接点３８は、可変
リボン素子の第１セット２２ａ上の第１伝導性区分３０
ａを伝導性底層３４と等電位に維持するので、これらの
可変リボン素子は静電気的に作動し得ない。
て伝導性底層３４に電気的に接続されている。接点３８
は、リボン層２８とスペーサ−層２４及び保護層３６か
らなる複合層を通った少なくとも１つの開口部をエッチ
ングすることによって形成される。開口部は、厚い伝導
性層、例えばアルミニウム合金によって満たされる。厚
い伝導性層は、写真石版の方法及びエッチングによって
接点３８を塞ぐ小範囲に限定される。接点３８は、可変
リボン素子の第１セット２２ａ上の第１伝導性区分３０
ａを伝導性底層３４と等電位に維持するので、これらの
可変リボン素子は静電気的に作動し得ない。
【００２８】図４は、直線式エレクトロメカニカル格子
型光変調器アレイ４０の作動について示す。図４は、２
つのピクセルの図３に示す４−４面による装置の断面図
を示す。表示されている２つのピクセルは、第３及び第
４伝導性区分、３０ｃ、３０ｄによって画成され、可変
リボン素子の第３及び第４セット、２２ｃ、及び２２ｄ
と結合している。
型光変調器アレイ４０の作動について示す。図４は、２
つのピクセルの図３に示す４−４面による装置の断面図
を示す。表示されている２つのピクセルは、第３及び第
４伝導性区分、３０ｃ、３０ｄによって画成され、可変
リボン素子の第３及び第４セット、２２ｃ、及び２２ｄ
と結合している。
【００２９】図４に示す構成は、伝導性底層３４に対し
て第３の伝導性区分３０ｃに電圧は印加されていない。
したがって、可変リボン素子の第３セット２２ｃの素子
を偏向させる静電力は作用しない。支持層３２に対向す
る可変リボン素子の第１及び第３セットの表面は同一平
面状であり、偏向されないリボン面４４ａを画成する。
さらに、装置の平面的な構造により、可変リボン素子の
第１及び第３セット、２２ａ、及び、２２ｃの上面は、
同一平面状であり、鏡のような面を形成する。入射光線
４８は、０次反射光線５０に実質的に反射することにな
る。
て第３の伝導性区分３０ｃに電圧は印加されていない。
したがって、可変リボン素子の第３セット２２ｃの素子
を偏向させる静電力は作用しない。支持層３２に対向す
る可変リボン素子の第１及び第３セットの表面は同一平
面状であり、偏向されないリボン面４４ａを画成する。
さらに、装置の平面的な構造により、可変リボン素子の
第１及び第３セット、２２ａ、及び、２２ｃの上面は、
同一平面状であり、鏡のような面を形成する。入射光線
４８は、０次反射光線５０に実質的に反射することにな
る。
【００３０】電圧源４６が、伝導性底層３４に対して第
４の伝導性区分３０ｄに電圧を付与する。電位が異なる
ことによって、可変リボン素子の第４セット２２ｄの各
素子の中心を支持層３２に向かって偏向させる静電作動
力が発生する。電圧源４６によって印加される電圧は、
可変リボン素子の第４セット２２ｄの素子を機械的なス
トッパーに当たるまで下方向に引くのに十分なものとす
る。図４に示す直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ４０には、一連の絶縁体４２が、保護層３６
上で、第１セット２２ａと結合していないすべての可変
リボン素子の下方に、受け構造又はライン状の形態をと
り設けられる。絶縁体は、ストッパー面４４ｂを画成す
る。絶縁体４２は、図４における第４セットの可変リボ
ン素子によって示すように、可変リボン素子が完全に作
動した時に、接触面積を低減する役割をする。この低減
された表面積は、電圧源４６が除去されたときにも、可
変リボン素子が支持層に接触したままになる原因となり
うる静止摩擦フォースによる装置欠陥の危険性を低減す
る。
４の伝導性区分３０ｄに電圧を付与する。電位が異なる
ことによって、可変リボン素子の第４セット２２ｄの各
素子の中心を支持層３２に向かって偏向させる静電作動
力が発生する。電圧源４６によって印加される電圧は、
可変リボン素子の第４セット２２ｄの素子を機械的なス
トッパーに当たるまで下方向に引くのに十分なものとす
る。図４に示す直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ４０には、一連の絶縁体４２が、保護層３６
上で、第１セット２２ａと結合していないすべての可変
リボン素子の下方に、受け構造又はライン状の形態をと
り設けられる。絶縁体は、ストッパー面４４ｂを画成す
る。絶縁体４２は、図４における第４セットの可変リボ
ン素子によって示すように、可変リボン素子が完全に作
動した時に、接触面積を低減する役割をする。この低減
された表面積は、電圧源４６が除去されたときにも、可
変リボン素子が支持層に接触したままになる原因となり
うる静止摩擦フォースによる装置欠陥の危険性を低減す
る。
【００３１】可変リボン素子の第１及び第４セット、２
２ａ、及び、２２ｄは、指のように組まれ、チャンネル
２６内で異なる高さに位置しているため、直線式エレク
トロメカニカル格子型光変調器アレイ４０のこの範囲に
おいて回折格子が形成される。入射光線５２は、垂直方
向からピクセルを照射している。表面４４ａ、及び、４
４ｂの差が、λ／４の奇数倍である場合、式２及び式３
より、初期回折次数への最大の回折効率と無反射の状態
を生み出す。したがって、入射光線５２は、同一の回折
効率で＋１次回折光線５２ａと−１次回折光線５４ｂに
実質的に回折され、回折次数０に反射することはない。
２ａ、及び、２２ｄは、指のように組まれ、チャンネル
２６内で異なる高さに位置しているため、直線式エレク
トロメカニカル格子型光変調器アレイ４０のこの範囲に
おいて回折格子が形成される。入射光線５２は、垂直方
向からピクセルを照射している。表面４４ａ、及び、４
４ｂの差が、λ／４の奇数倍である場合、式２及び式３
より、初期回折次数への最大の回折効率と無反射の状態
を生み出す。したがって、入射光線５２は、同一の回折
効率で＋１次回折光線５２ａと−１次回折光線５４ｂに
実質的に回折され、回折次数０に反射することはない。
【００３２】図４に示すような直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ４０は、パルス幅変調器（Ｐ
ＷＭ）を通して情報を記号化するために用いられ得る。
このような技術を用いると、直線的なアレイの各ピクセ
ルは、上述した２つの状態間で動的に切り替えられ、回
折次数の一が収集され出力システムに供給される。一方
の状態は、“明”状態、他方は、“暗”状態である。デ
ータは、明状態がつくりだされる時間を制御することに
よって、又は、所定の積分期間内におけるピクセルが明
状態である時間の合計を制御することによって、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ４０のピク
セルを用いて記号化することができる。
カル格子型光変調器アレイ４０は、パルス幅変調器（Ｐ
ＷＭ）を通して情報を記号化するために用いられ得る。
このような技術を用いると、直線的なアレイの各ピクセ
ルは、上述した２つの状態間で動的に切り替えられ、回
折次数の一が収集され出力システムに供給される。一方
の状態は、“明”状態、他方は、“暗”状態である。デ
ータは、明状態がつくりだされる時間を制御することに
よって、又は、所定の積分期間内におけるピクセルが明
状態である時間の合計を制御することによって、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ４０のピク
セルを用いて記号化することができる。
【００３３】図５は、振幅変調器構成を用いた装置を示
す図３における４−４面による直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ４０の断面である。表されて
いる２つのピクセルは、第３及び第４の伝導性区分、３
０ｃ、及び、３０ｄによって画成され、可変リボン素子
の第３及び第４セット、２２ｃ、及び、２２ｄと結合し
ている。
す図３における４−４面による直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ４０の断面である。表されて
いる２つのピクセルは、第３及び第４の伝導性区分、３
０ｃ、及び、３０ｄによって画成され、可変リボン素子
の第３及び第４セット、２２ｃ、及び、２２ｄと結合し
ている。
【００３４】図４に示された構成と同様に、図５の伝導
性底層３４に対して第３の伝導性区分３０ｃに電圧は印
加されていない。支持層３２に対向する可変リボン素子
の第１及び第３セット、２２ａ、及び、２２ｃの表面
は、同一平面状であり、偏向されないリボン面４４ａで
ある。入射光線４８は、０次反射光線５０ａに実質的に
反射することになる。
性底層３４に対して第３の伝導性区分３０ｃに電圧は印
加されていない。支持層３２に対向する可変リボン素子
の第１及び第３セット、２２ａ、及び、２２ｃの表面
は、同一平面状であり、偏向されないリボン面４４ａで
ある。入射光線４８は、０次反射光線５０ａに実質的に
反射することになる。
【００３５】電圧源４６が伝導性底層３４に対して第４
の伝導性区分３０ｄに電圧を印加する。電位が異なるこ
とによって、可変リボン素子の第４セット２２ｄの各素
子の中心が、支持層３２に向かって偏向される静電作動
力が発生する。支持層３２に対向する可変リボン素子の
第４セット２２ｄの表面は、偏向されるリボン面４４ｃ
を画成する。偏向されない面と偏向される面を交互にす
ることによって、表面４４ａ、及び４４ｃの差に等しい
光学格子深さｄｇを有する回折格子が形成される。
の伝導性区分３０ｄに電圧を印加する。電位が異なるこ
とによって、可変リボン素子の第４セット２２ｄの各素
子の中心が、支持層３２に向かって偏向される静電作動
力が発生する。支持層３２に対向する可変リボン素子の
第４セット２２ｄの表面は、偏向されるリボン面４４ｃ
を画成する。偏向されない面と偏向される面を交互にす
ることによって、表面４４ａ、及び４４ｃの差に等しい
光学格子深さｄｇを有する回折格子が形成される。
【００３６】垂直方向から可変リボン素子の第４セット
２２ｄによって画成されるピクセルを照射する入射光線
５２は、＋１次回折光線５２ａと−１次回折光線５４
ｂ、及び、０次反射光線５４ｃに実質的に回折される。
初期回折次数の効率η１は、＋１次回折光線５２ａと−
１次回折光線５４ｂへの回折を決定する。回折次数０の
効率η０は、０次反射光線５４ｃへの回折を決定する。
双方の回折効率は、式２及び式３を使って予測可能であ
り、光学格子深さｄｇに依存している。したがって、η
１は、可変リボン素子の第４セット２２ｄが偏向されな
いときの０から、リボン素子によってｄｇがλ／４と一
致する回折格子を形成されように偏向される時の最大値
まで、連続的に増加し続ける。逆に、η０は、可変リボ
ン素子の第４セット２２ｄが偏向されないときの最大値
から、可変リボン素子がｄｇがλ／４と一致する回折格
子を形成されるように偏向される時の０まで、連続的に
減少し続ける。
２２ｄによって画成されるピクセルを照射する入射光線
５２は、＋１次回折光線５２ａと−１次回折光線５４
ｂ、及び、０次反射光線５４ｃに実質的に回折される。
初期回折次数の効率η１は、＋１次回折光線５２ａと−
１次回折光線５４ｂへの回折を決定する。回折次数０の
効率η０は、０次反射光線５４ｃへの回折を決定する。
双方の回折効率は、式２及び式３を使って予測可能であ
り、光学格子深さｄｇに依存している。したがって、η
１は、可変リボン素子の第４セット２２ｄが偏向されな
いときの０から、リボン素子によってｄｇがλ／４と一
致する回折格子を形成されように偏向される時の最大値
まで、連続的に増加し続ける。逆に、η０は、可変リボ
ン素子の第４セット２２ｄが偏向されないときの最大値
から、可変リボン素子がｄｇがλ／４と一致する回折格
子を形成されるように偏向される時の０まで、連続的に
減少し続ける。
【００３７】図５に示すような直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ４０は、振幅変調器（ＡＭ）
を通して情報を記号化するのに用いられ得る。このよう
な技術を用いると、直線式エレクトロメカニカル格子型
光変調器アレイ４０の各ピクセルは、様々な回折効率の
回折格子を形成し、回折次数の一が収集され出力システ
ムに供給される。データは、ピクセル内の格子の回折効
率を制御することによって、直線式エレクトロメカニカ
ル格子型光変調器アレイ４０のピクセルを用いて記号化
することができる。
カル格子型光変調器アレイ４０は、振幅変調器（ＡＭ）
を通して情報を記号化するのに用いられ得る。このよう
な技術を用いると、直線式エレクトロメカニカル格子型
光変調器アレイ４０の各ピクセルは、様々な回折効率の
回折格子を形成し、回折次数の一が収集され出力システ
ムに供給される。データは、ピクセル内の格子の回折効
率を制御することによって、直線式エレクトロメカニカ
ル格子型光変調器アレイ４０のピクセルを用いて記号化
することができる。
【００３８】図６は、本発明に基づく較正システムを含
む、０でない回折次数の回折格子型光変調器６８へ変調
された光を供給する光変調システム６０のダイアグラム
である。要求どおりの波長と明るさの特性をもった光を
供給する光源６２は、コンディショニング光学系６４を
照射する。コンディショニング光学系６４から放出され
る光は、回折格子型光変調器６８を照射する要求どおり
の特性を有する照射光線６６をつくる。回折格子型光変
調器６８は、上述したようなエレクトロメカニカル格子
型装置、又は、直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ４０、又は、結晶回折、音響光学材料、又
は、半導体量子井戸によって形成される装置のような他
のタイプの回折格子型光変調器でも良い。
む、０でない回折次数の回折格子型光変調器６８へ変調
された光を供給する光変調システム６０のダイアグラム
である。要求どおりの波長と明るさの特性をもった光を
供給する光源６２は、コンディショニング光学系６４を
照射する。コンディショニング光学系６４から放出され
る光は、回折格子型光変調器６８を照射する要求どおり
の特性を有する照射光線６６をつくる。回折格子型光変
調器６８は、上述したようなエレクトロメカニカル格子
型装置、又は、直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ４０、又は、結晶回折、音響光学材料、又
は、半導体量子井戸によって形成される装置のような他
のタイプの回折格子型光変調器でも良い。
【００３９】光は、様々な回折次数によって回折格子型
光変調器から放出される。格子が活性化されているピク
セルは、光を主に＋１次回折光線７０ａと−１次回折光
線７０ｂに回折する。−１次回折光線７０ｂは、例え
ば、プロジェクションレンズシステム、ディスプレイま
たは画像レンズシステムに対するスクリーン、及びプリ
ンターの感光紙のような出力システム７２によって収集
される。＋１次回折光線７０ａは、回折格子型光変調器
６８を分割された検出器７６上に映し出す画像光学系７
４によって収集される。分割された検出器は、複数のホ
トダイオード、分割されたホトダイオード、又は、ＣＣ
Ｄアレイの形態をとりうる。画像システムの拡大像は、
分割された検出器７６の１又はそれ以上のセグメントを
カバーする回折格子型光変調器６８の各ピクセルの像を
作成する。それゆえに、分割された検出器７６は、回折
格子型光変調器６８の各ピクセルから＋１次回折光線７
０ａに回折された光の強度を検査するために使用されう
る。すでに略述した回折の対称性故に、−１次回折光線
７０ｂは、同一の回折光の強度を与えられることにな
る。
光変調器から放出される。格子が活性化されているピク
セルは、光を主に＋１次回折光線７０ａと−１次回折光
線７０ｂに回折する。−１次回折光線７０ｂは、例え
ば、プロジェクションレンズシステム、ディスプレイま
たは画像レンズシステムに対するスクリーン、及びプリ
ンターの感光紙のような出力システム７２によって収集
される。＋１次回折光線７０ａは、回折格子型光変調器
６８を分割された検出器７６上に映し出す画像光学系７
４によって収集される。分割された検出器は、複数のホ
トダイオード、分割されたホトダイオード、又は、ＣＣ
Ｄアレイの形態をとりうる。画像システムの拡大像は、
分割された検出器７６の１又はそれ以上のセグメントを
カバーする回折格子型光変調器６８の各ピクセルの像を
作成する。それゆえに、分割された検出器７６は、回折
格子型光変調器６８の各ピクセルから＋１次回折光線７
０ａに回折された光の強度を検査するために使用されう
る。すでに略述した回折の対称性故に、−１次回折光線
７０ｂは、同一の回折光の強度を与えられることにな
る。
【００４０】回折格子型光変調器６８内の格子素子の活
性化は、活性電圧発生器７８を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器７８は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム８０と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム８２とから
入力を受け取る。補正係数によって、ピクセルに送られ
るパルス幅が、ＰＷＭ記号化のため変更され、又は、ピ
クセルに送られる活性電圧のレベルがＡＭ記号化のため
変更される。制御システム８２は、分割された検出部か
ら入力を受け、活性電圧発生器７８に補正係数を供給す
るフィードバックループ内に位置する。これらの補正係
数は、分割された検出器７６から受け取るデータ−の強
度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度のプ
ロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を提供
するために作成される。
性化は、活性電圧発生器７８を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器７８は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム８０と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム８２とから
入力を受け取る。補正係数によって、ピクセルに送られ
るパルス幅が、ＰＷＭ記号化のため変更され、又は、ピ
クセルに送られる活性電圧のレベルがＡＭ記号化のため
変更される。制御システム８２は、分割された検出部か
ら入力を受け、活性電圧発生器７８に補正係数を供給す
るフィードバックループ内に位置する。これらの補正係
数は、分割された検出器７６から受け取るデータ−の強
度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度のプ
ロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を提供
するために作成される。
【００４１】図６に示すシステムは、＋１及び−１の回
折次数を利用しているが、当業者にとっては、他の２つ
の０でない回折次数を使用しうることは明らかである。
垂直方向の入射に対しては、システムは２つの逆対称の
回折次数＋ｍ及び−ｍを利用するのが最善であろう。
折次数を利用しているが、当業者にとっては、他の２つ
の０でない回折次数を使用しうることは明らかである。
垂直方向の入射に対しては、システムは２つの逆対称の
回折次数＋ｍ及び−ｍを利用するのが最善であろう。
【００４２】図７は、本発明の他にとり得る実施例に基
づく較正システムを含む、０の回折次数の回折格子型光
変調器へ変調された光を供給する光変調システム６０の
ダイアグラムである。このようなシステムは、＋１及び
−１の回折次数よりも０の回折次数への回折がより高い
回折効率であるが故に、高い回折効率を必要とする多く
のアプリケーションに対しては、図６に示したシステム
よりもより好ましいであろう。
づく較正システムを含む、０の回折次数の回折格子型光
変調器へ変調された光を供給する光変調システム６０の
ダイアグラムである。このようなシステムは、＋１及び
−１の回折次数よりも０の回折次数への回折がより高い
回折効率であるが故に、高い回折効率を必要とする多く
のアプリケーションに対しては、図６に示したシステム
よりもより好ましいであろう。
【００４３】光は、様々な回折次数によって回折格子型
光変調器から放出される。０次回折光線７０ｃは、出力
システム７２に収集される。＋１次回折光線７０ａは、
回折格子型光変調器６８を分割された検出器７６上に映
し出す画像光学系７４によって収集される。画像システ
ムの拡大像は、分割された検出器７６の１又はそれ以上
のセグメントをカバーする回折格子型光変調器６８の各
ピクセルの像を作成する。それゆえに、分割された検出
器７６は、回折格子型光変調器６８の各ピクセルから＋
１次回折光線７０ａに回折された光の強度を検査するた
めに使用されうる。すでに略述した回折の対称性故に、
０次回折光線によって出力システムに送られる光は、分
割された検出器７６によって計測されるピクセルの拡大
された逆の像となる。
光変調器から放出される。０次回折光線７０ｃは、出力
システム７２に収集される。＋１次回折光線７０ａは、
回折格子型光変調器６８を分割された検出器７６上に映
し出す画像光学系７４によって収集される。画像システ
ムの拡大像は、分割された検出器７６の１又はそれ以上
のセグメントをカバーする回折格子型光変調器６８の各
ピクセルの像を作成する。それゆえに、分割された検出
器７６は、回折格子型光変調器６８の各ピクセルから＋
１次回折光線７０ａに回折された光の強度を検査するた
めに使用されうる。すでに略述した回折の対称性故に、
０次回折光線によって出力システムに送られる光は、分
割された検出器７６によって計測されるピクセルの拡大
された逆の像となる。
【００４４】回折格子型光変調器６８内の格子素子の活
性化は、活性電圧発生器７８を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器７８は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム８０と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム８２とから
入力を受け取る。制御システム８２は、分割された検出
部から入力を受け、活性電圧発生器７８に補正係数を供
給するフィードバックループ内に位置する。これらの補
正係数は、分割された検出器７６から受け取るデータ−
の強度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度
のプロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を
提供するために作成される。
性化は、活性電圧発生器７８を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器７８は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム８０と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム８２とから
入力を受け取る。制御システム８２は、分割された検出
部から入力を受け、活性電圧発生器７８に補正係数を供
給するフィードバックループ内に位置する。これらの補
正係数は、分割された検出器７６から受け取るデータ−
の強度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度
のプロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を
提供するために作成される。
【００４５】本発明に基づく較正方法のフローチャート
９０を図８に示す。較正方法は、回折格子型光変調器を
用いた光変調システムの作動前に実行される。較正方法
は、図６又は図７に示す光変調システム６０を使用して
適用されうる。第１ステップ９２は、活性電圧発生器７
８に供給される補正係数を初期化することである。第２
ステップ９４で、回折格子型光変調器６６は所定のパタ
ーンに活性化される。分割された検出器７６による計測
される均一性及びパワーは第３ステップによって観察さ
れる。第４ステップ９８は、均一性とパワーが要求の許
容誤差内であるかどうかを計測するためのテストをす
る。許容誤差内にない場合は、フィードバックステップ
１００は、活性電圧発生器７８に供給するための新しい
補正係数を作成する。第２から第４ステップ、９４、９
６、及び、９８とフィードバックステップ１００は、均
一性と光の強度が決められた許容誤差内になるまで繰り
返される。範囲内になると、光変調システムが較正さ
れ、最終ステップ１０２により、出力システム７２に変
調された光を生成し始める。
９０を図８に示す。較正方法は、回折格子型光変調器を
用いた光変調システムの作動前に実行される。較正方法
は、図６又は図７に示す光変調システム６０を使用して
適用されうる。第１ステップ９２は、活性電圧発生器７
８に供給される補正係数を初期化することである。第２
ステップ９４で、回折格子型光変調器６６は所定のパタ
ーンに活性化される。分割された検出器７６による計測
される均一性及びパワーは第３ステップによって観察さ
れる。第４ステップ９８は、均一性とパワーが要求の許
容誤差内であるかどうかを計測するためのテストをす
る。許容誤差内にない場合は、フィードバックステップ
１００は、活性電圧発生器７８に供給するための新しい
補正係数を作成する。第２から第４ステップ、９４、９
６、及び、９８とフィードバックステップ１００は、均
一性と光の強度が決められた許容誤差内になるまで繰り
返される。範囲内になると、光変調システムが較正さ
れ、最終ステップ１０２により、出力システム７２に変
調された光を生成し始める。
【００４６】光変調器のシステムの作動中に使用する本
発明の他にとり得る実施例に基づく較正方法についての
フローチャート１１０を図９に示す。システムは変調さ
れる光を出力システム７２に供給しているが、較正方法
は、図６又は図７に示された光変調システム６０を使用
して適用されうる。第１ステップ１１２は、回折格子型
光変調器６８のピクセルは、データストリーム８０と直
近の補正係数に基づき活性化される。第２ステップ１１
４では、各ピクセルの回折光の強度が、分割された検出
器７６によって計測され、そのピクセルに適用されてい
るデータと比較される。この情報から、各ピクセルに対
する更新される補正係数が制御システム８２によって作
成され、活性電圧発生器７８に適用され、これらが最終
ステップ１１６となる。これらのステップ、１１２、１
１４、及び１１６は、光変調システム６０が作動してい
る間中、均一性及びパワーの安定性を維持するために繰
り返される。
発明の他にとり得る実施例に基づく較正方法についての
フローチャート１１０を図９に示す。システムは変調さ
れる光を出力システム７２に供給しているが、較正方法
は、図６又は図７に示された光変調システム６０を使用
して適用されうる。第１ステップ１１２は、回折格子型
光変調器６８のピクセルは、データストリーム８０と直
近の補正係数に基づき活性化される。第２ステップ１１
４では、各ピクセルの回折光の強度が、分割された検出
器７６によって計測され、そのピクセルに適用されてい
るデータと比較される。この情報から、各ピクセルに対
する更新される補正係数が制御システム８２によって作
成され、活性電圧発生器７８に適用され、これらが最終
ステップ１１６となる。これらのステップ、１１２、１
１４、及び１１６は、光変調システム６０が作動してい
る間中、均一性及びパワーの安定性を維持するために繰
り返される。
【００４７】上記システム及び方法は、回折格子型光変
調器のアレイ及び分割された検出器に関して説明されて
いる。当業者であれば、上記システム及び方法は、１つ
の（分割されていない）検出器を用いたシングル回折格
子型光変調器に適用されうることが簡単に理解できる。
この種のシステムは、安定した出力を供給するため、又
は、全体のアレイである１つのピクセルを一度に較正す
るために使用され得る。
調器のアレイ及び分割された検出器に関して説明されて
いる。当業者であれば、上記システム及び方法は、１つ
の（分割されていない）検出器を用いたシングル回折格
子型光変調器に適用されうることが簡単に理解できる。
この種のシステムは、安定した出力を供給するため、又
は、全体のアレイである１つのピクセルを一度に較正す
るために使用され得る。
【図１】バイナリ反射格子からの回折のイラストであ
る。
る。
【図２】エレクトロメカニカル格子型装置の部分カット
断面の斜視図である。
断面の斜視図である。
【図３】直線的エレクトロメカニカル格子型光変調器ア
レイの平面図である。
レイの平面図である。
【図４】パルス幅変調器に使用される直線的エレクトロ
メカニカル格子型光変調器アレイの２つのピクセルの図
３に示す４−４面による断面図である。
メカニカル格子型光変調器アレイの２つのピクセルの図
３に示す４−４面による断面図である。
【図５】振幅変調器に使用される直線的エレクトロメカ
ニカル格子型光変調器アレイの２つのピクセルの図３に
示す４−４面による断面図である。
ニカル格子型光変調器アレイの２つのピクセルの図３に
示す４−４面による断面図である。
【図６】本発明の１つの実施例に基づく較正システムを
含む、０次でない回折次数の回折格子型光変調器に変調
された光を送るシステムのダイアグラムである。
含む、０次でない回折次数の回折格子型光変調器に変調
された光を送るシステムのダイアグラムである。
【図７】本発明の他にとり得る１つの実施例に基づく較
正システムを含む、０次の回折次数の回折格子型光変調
器に変調された光を送るシステムのダイアグラムであ
る。
正システムを含む、０次の回折次数の回折格子型光変調
器に変調された光を送るシステムのダイアグラムであ
る。
【図８】回折格子型光変調器を用いた本発明に基づく光
変調器のシステムの作動前に較正するための方法を説明
するフローチャートである。
変調器のシステムの作動前に較正するための方法を説明
するフローチャートである。
【図９】回折格子型光変調器を用いた本発明に基づく光
変調器のシステムの作動中に較正するための方法で他に
とり得る実施例を説明するフローチャートである。
変調器のシステムの作動中に較正するための方法で他に
とり得る実施例を説明するフローチャートである。
１０ 反射可能な格子 １１ 入射光 １３ 回折光線 ２０ エレクトロメカニカル格子装置 ２１ 基板 ２２ａ 可変リボン素子の第１セット ２２ｂ 可変リボン素子の第２セット ２２ｃ 可変リボン素子の第３セット ２２ｄ 可変リボン素子の第４セット ２２ｅ 可変リボン素子の第５セット ２２ｆ 可変リボン素子の第６セット ２２ｇ 可変リボン素子の第７セット ２４ スペサ−層 ２６ チャンネル ２８ リボン層 ３０ 反射可能な伝導性のある層 ３０ａ 第１の伝導性区分 ３０ｂ 第２の伝導性区分 ３０ｃ 第３の伝導性区分 ３０ｄ 第４の伝導性区分 ３０ｅ 第５の伝導性区分 ３０ｆ 第６の伝導性区分 ３０ｇ 第７の伝導性区分 ３２ 支持層 ３４ 伝導性底層 ３６ 保護層 ３８ 接点 ４０ 直線的エレクトロメカニカル格子型光変調器ア
レイ ４２ 絶縁体 ４４ａ 偏向されないリボン面 ４４ｂ ストッパー面 ４４ｃ 偏向されるリボン面 ４６ 電源 ４８ 入射光線 ５０ ０次反射光 ５２ 入射光線 ５４ａ ＋１次回折光 ５４ｂ −１次回折光 ５４ｃ ０次反射光 ６０ 光変調器システム ６２ 光源 ６４ コンディショニング光学系 ６６ 照射光線 ６８ 回折格子型光変調器 ７０ａ ＋１次回折光 ７０ｂ −１次回折光 ７０ｃ ０次反射光 ７２ 出力システム ７４ 画像光学系 ７６ 分割された検出器 ７８ 活性電圧発生器 ８０ データストリーム ８２ 制御システム ９０ 作動前の較正方法 ９２ 第１ステップ ９４ 第２ステップ ９６ 第３ステップ ９８ 第４ステップ １００ フィードバックシステム １０２ 最終ステップ １１０ 作動中の較正方法 １１２ 第１ステップ １１４ 第２ステップ １１６ 最終ステップ ｄｇ 光学系格子深さ ηｍ ｍ次数の回折効率 η０ ０次数の回折効率 η１ 初期次数の回折効率 λ 光波長 Λ 格子周期 Ｌ１ 溝幅 ｍ 回折次数 θ０ 入射角 θｍ 回折次数ｍの角度 ｑｍ 幾何的要素 Ｒ 反射率
レイ ４２ 絶縁体 ４４ａ 偏向されないリボン面 ４４ｂ ストッパー面 ４４ｃ 偏向されるリボン面 ４６ 電源 ４８ 入射光線 ５０ ０次反射光 ５２ 入射光線 ５４ａ ＋１次回折光 ５４ｂ −１次回折光 ５４ｃ ０次反射光 ６０ 光変調器システム ６２ 光源 ６４ コンディショニング光学系 ６６ 照射光線 ６８ 回折格子型光変調器 ７０ａ ＋１次回折光 ７０ｂ −１次回折光 ７０ｃ ０次反射光 ７２ 出力システム ７４ 画像光学系 ７６ 分割された検出器 ７８ 活性電圧発生器 ８０ データストリーム ８２ 制御システム ９０ 作動前の較正方法 ９２ 第１ステップ ９４ 第２ステップ ９６ 第３ステップ ９８ 第４ステップ １００ フィードバックシステム １０２ 最終ステップ １１０ 作動中の較正方法 １１２ 第１ステップ １１４ 第２ステップ １１６ 最終ステップ ｄｇ 光学系格子深さ ηｍ ｍ次数の回折効率 η０ ０次数の回折効率 η１ 初期次数の回折効率 λ 光波長 Λ 格子周期 Ｌ１ 溝幅 ｍ 回折次数 θ０ 入射角 θｍ 回折次数ｍの角度 ｑｍ 幾何的要素 Ｒ 反射率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マレク ダブリュ コワーツ アメリカ合衆国 ニューヨーク 14623 ロチェスター ウエスト・スクワイア・ド ライヴ 237
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のピクセル素子を備えた回折格子型
光変調器、上記回折格子型光変調器を照射する光源、及
び、上記回折格子型光変調器からの一の回折次数の回折
光を受けるように配置された出力システムを有する回折
格子型光変調器のシステムの較正方法であって、 上記回折格子型光変調器からの異なる一の回折次数の回
折光を受けるように配列された、複数に分割されたセグ
メントを有する検出器を設置するステップと、 所定の較正された活性電圧を上記回折格子型光変調器に
印加するステップと、 上記検出器によって生成される電子信号を収集し、電気
信号からデータ補正信号を生成するステップと、 補正されたデータストリームを生成するために上記デー
タ補正信号をデータストリームに適用するステップと、 活性電圧を生成するために上記補正されたデータストリ
ームを採用し、回折格子型光変調器に上記活性電圧を印
加するステップとから成る較正方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/519,227 US6479811B1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | Method and system for calibrating a diffractive grating modulator |
| US519227 | 2000-03-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001296482A true JP2001296482A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=24067410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001047752A Pending JP2001296482A (ja) | 2000-03-06 | 2001-02-23 | 回折格子型光変調器の較正方法及びシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6479811B1 (ja) |
| EP (1) | EP1143287B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001296482A (ja) |
| DE (1) | DE60119827T2 (ja) |
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