JP2016143037A - Spatial phase modulator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spatial phase modulator capable of suppressing phase cross talk relative to a liquid crystal element while maintaining the phase of a deflection pattern and its correction method.SOLUTION: An optical switch 1 includes: a computing unit 21 for generating a deflection pattern to be applied to each pixel of a liquid crystal element 10; a computing unit 23 for calculating a correction value in proportion to a voltage difference among each pixel using the voltage difference and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients; and a subtractor 25 for correcting the deflection pattern based on the correction value. The computing unit 23 selects a correction coefficient to be a desired deflection pattern from a memory 24.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、通信用光伝送装置や波長ルーティング装置などに使用される空間光スイッチにおいて偏向素子として用いられる液晶ベースの空間位相変調器に関する。   The present invention relates to a liquid crystal-based spatial phase modulator used as a deflection element in a spatial optical switch used in a communication optical transmission device, a wavelength routing device, or the like.

近年の光通信では光信号を電気信号に変換することなく、光信号のまま通信先に送ることで高速通信を実現している。また、一つの波長に一つの光信号を対応させて波長多重するWDM (Wavelength Division Multiplexing)技術により、一本の光ファイバを使って大容量の光伝送が行えるようになっている。このような光通信技術の発展に伴い、光信号のままで通信経路を切り替える光スイッチの役割が重要性を増している。   In recent optical communication, high-speed communication is realized by transmitting an optical signal as it is to a communication destination without converting the optical signal into an electrical signal. In addition, WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology that multiplexes one optical signal in correspondence with one wavelength enables large-capacity optical transmission using a single optical fiber. With the development of such optical communication technology, the role of an optical switch that switches a communication path while maintaining an optical signal is becoming more important.

光通信ネットワークの大規模化に伴い、光信号の波長数も増え、数十もの波長の中から任意の波長を選択して複数の出力ファイバのいずれかから出力する波長選択スイッチの小型化および高機能化が進んでいる。このような高機能な波長選択スイッチを小型にすることができるものとして、液晶素子を空間位相変調器として用いた空間光学系光スイッチが注目されている(非特許文献1)。   As the size of optical communication networks increases, the number of wavelengths of optical signals also increases, and the wavelength selection switch that selects any wavelength from among several tens of wavelengths and outputs it from one of multiple output fibers is downsized and high. Functionalization is progressing. As such a highly functional wavelength selective switch, a spatial optical system optical switch using a liquid crystal element as a spatial phase modulator has been attracting attention (Non-Patent Document 1).

従来の波長選択光スイッチの基本的な構成について、図11を参照して説明する。図11は、反射型の液晶ベースの空間位相変調器を偏向素子として用いた波長選択光スイッチの基本的な構成を示す図である。   A basic configuration of a conventional wavelength selective optical switch will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing a basic configuration of a wavelength selective optical switch using a reflective liquid crystal-based spatial phase modulator as a deflection element.

図11に示す波長選択光スイッチは、入出力ポート101,102と、波長多重信号を空間に波長分けする分散空間光学系103と、103の分散方向に直交する形で光ビームを偏向する空間位相変調器104とを備える。   The wavelength selective optical switch shown in FIG. 11 includes input / output ports 101 and 102, a dispersion spatial optical system 103 that divides a wavelength multiplexed signal into spaces, and a spatial phase that deflects a light beam in a form orthogonal to the dispersion direction of 103. And a modulator 104.

次に、この波長選択光スイッチによって実現される偏向原理などについて、図12を参照して説明する。図12は、位相状態の変化により発生する偏向角の変化や光クロストークの発生態様を示す模式図であって、(a)は偏向原理、(b)はディスクリネーションによる位相ずれ、(c)は位相ずれに起因する散乱、を示す。   Next, the principle of deflection realized by the wavelength selective optical switch will be described with reference to FIG. 12A and 12B are schematic diagrams showing a change in deflection angle caused by a change in phase state and a mode of occurrence of optical crosstalk, where FIG. 12A is a deflection principle, FIG. 12B is a phase shift due to disclination, and FIG. ) Indicates scattering due to phase shift.

図12(a)に示すように、空間位相変調器104である液晶素子の画面上において、周期的な偏向パタンで、かつその周期端で位相差が2πの連続する偏向パタンが表示される。この偏向パタンでは、画面に照射された光は、ミラー反射と同じような形で反射される。これは、液晶素子の各画素に適切な電圧を印加することにより、ミラー反射するのと同様の空間的な位相遅延を入射光に与えるためである。   As shown in FIG. 12A, on the screen of the liquid crystal element which is the spatial phase modulator 104, a periodic deflection pattern and a continuous deflection pattern having a phase difference of 2π at the periodic end are displayed. With this deflection pattern, the light irradiated on the screen is reflected in a manner similar to mirror reflection. This is because an appropriate voltage is applied to each pixel of the liquid crystal element to give the incident light a spatial phase delay similar to that of mirror reflection.

図12(a)では、光が有する波の特性を利用して、偏向パタンにおいて2πの位相差が設けられている。この場合、偏向パタン自体は断続しているが、入射された光からみると位相変化は連続しているように感じられ、あたかも角度をつけた平面ミラーに当たっているように偏向する。これは周期構造を持つフレネルレンズがレンズとして機能する場合と同様である。   In FIG. 12A, a phase difference of 2π is provided in the deflection pattern using the characteristics of the wave that light has. In this case, although the deflection pattern itself is intermittent, the phase change seems to be continuous when viewed from the incident light, and it is deflected as if it hits an angled plane mirror. This is the same as when a Fresnel lens having a periodic structure functions as a lens.

通常、周期的な偏向パタンは、画面上の位置に対して位相が線形に変化するように設定される。空間位相変調器104の最大の位相変調量は一般的には、有限である。しかし、最大の位相変調量に達する前に、ある位置の前後で位相を2πだけ変化させることで、その位置の位相は、2π分もどっているにも関わらず、光の波面は位相差がない状態に戻るので、どこまでも線形的な変化をしているような状態となる。この時の偏向パタンは、鋸波状のパタンとなる(図12(a))。   Usually, the periodic deflection pattern is set so that the phase changes linearly with respect to the position on the screen. In general, the maximum phase modulation amount of the spatial phase modulator 104 is finite. However, by changing the phase by 2π before and after a certain position before reaching the maximum phase modulation amount, the wavefront of light has no phase difference even though the phase at that position has returned by 2π. Since it returns to a state, it will be in the state which is changing linearly everywhere. The deflection pattern at this time is a sawtooth pattern (FIG. 12A).

液晶をベースとした空間位相変調器104に鋸波状の偏向パタンを印加した場合、位相が2πから0に戻る位置、つまり鋸波の1周期の境界面では、急激な位相変化が生じることによりディスクリネーション(偏向パタン境界などで液晶分子の回転方向が周囲と異なる、素子間の位相クロストーク現象)が発生し得る。ディスクリネーションが発生すると、あらかじめ設定した位相から多少の位相ずれが生じる(図12(b))。例えば、2πの位置が2π未満に、0の位置が0よりも大きな位相になる。この結果、光の波面が揃うように2πの位相差を設定したにもかかわらず、この位相ずれの分だけ、波面に歪みが生じる。上述した図11に示した光スイッチにおいて、空間位相変調器104で波面に歪みが生じると、光ビームが散乱し、接続されていないポートへの光クロストークの原因にもなり、スイッチ特性が劣化し得る。   When a sawtooth-shaped deflection pattern is applied to the liquid crystal-based spatial phase modulator 104, a sharp phase change occurs at a position where the phase returns from 2π to 0, that is, at the boundary surface of one period of the sawtooth. A combination (phase crosstalk phenomenon between elements in which the rotation direction of liquid crystal molecules is different from the surroundings at a deflection pattern boundary or the like) may occur. When disclination occurs, there is a slight phase shift from a preset phase (FIG. 12B). For example, the position of 2π is less than 2π, and the position of 0 is a phase larger than 0. As a result, although the phase difference of 2π is set so that the wavefronts of the light are aligned, the wavefront is distorted by this phase shift. In the optical switch shown in FIG. 11 described above, when the wavefront is distorted by the spatial phase modulator 104, the light beam is scattered, which also causes optical crosstalk to the unconnected port, and the switch characteristics deteriorate. Can do.

図12(b)では、偏向パタンで位相が2π→0に変わる不連続な位置で、ディスクリネーションによる位相ずれが生じる。この結果、光の波面は2πの位相差で連続するように設定されていたにもかかわらず、位相ずれのために、偏向パタンの断続的な位置においては光の波面に対して位相が不連続に変化するように感じられる。これは、ミラーに凹凸を有する場合と同じような状況であり、この位置の光は、偏向方向が連続的な位置と異なる方向に散乱する(図12(c))。その結果、接続先ではないポートにこの散乱した光が結合し、光クロストークが発生し得る。   In FIG. 12B, a phase shift due to disclination occurs at a discontinuous position where the phase changes from 2π → 0 due to the deflection pattern. As a result, although the wavefront of the light is set to be continuous with a phase difference of 2π, the phase is discontinuous with respect to the wavefront of the light at the intermittent position of the deflection pattern due to the phase shift. It seems to change. This is the same situation as when the mirror has irregularities, and the light at this position is scattered in a direction different from the continuous deflection direction (FIG. 12C). As a result, the scattered light is coupled to a port that is not a connection destination, and optical crosstalk can occur.

空間位相変調器104として用いられる液晶素子は、液晶プロジェクタなどの画像装置で用いられる液晶素子と同じ構造である。画像装置として用いられる液晶素子には、画質を良くするという観点からディスクリネーションの対策が提案されている。画像装置の場合、ディスクリネーションが現れやすい駆動電圧の差が大きい隣接画素間において、例えば、白い画面に黒い線が現れたり、その逆に黒い画面に白い線が現れたりすることが、画像品質の低下を招くとして問題視されている。   A liquid crystal element used as the spatial phase modulator 104 has the same structure as a liquid crystal element used in an image apparatus such as a liquid crystal projector. For liquid crystal elements used as image devices, measures for disclination have been proposed from the viewpoint of improving image quality. In the case of an image device, for example, a black line appears on a white screen and a white line appears on a black screen between adjacent pixels where the difference in drive voltage is likely to appear. It is regarded as a problem that causes a decline in

画像装置に関するディスクリネーションに対して、特許文献1では、注目画素に対して、注目画素に隣接する画素のレベルに応じたレベルの補正方法が開示されている。また、特許文献2では、画像の階調範囲に関して上限値と下限値とを調整する方法が開示されている。   For disclination relating to an image device, Patent Document 1 discloses a method of correcting a level corresponding to the level of a pixel adjacent to the target pixel with respect to the target pixel. Patent Document 2 discloses a method of adjusting an upper limit value and a lower limit value with respect to a gradation range of an image.

特開2000−330084号公報JP 2000-330084 A 特開2012−237828号公報JP 2012-237828 A

G. Baxter et al., “Highly programmable Wavelength Selective Switch based on Liquid Crystal on Silicon switching elements,” OFC 2006, OTuF2, 2006.G. Baxter et al., “Highly programmable Wavelength Selective Switch based on Liquid Crystal on Silicon switching elements,” OFC 2006, OTuF2, 2006.

上述したディスクリネーションの対策は主として、横電界が強くなる画素間の印加電圧差が小さくするようにその印加電圧値を補正することである。しかし、液晶素子が空間位相変調器として用いられる場合、画像品質の観点よりも、位相クロストークを如何に抑えるかが重要になる。   The countermeasure against the above-mentioned disclination is mainly to correct the applied voltage value so as to reduce the applied voltage difference between pixels in which the lateral electric field becomes strong. However, when the liquid crystal element is used as a spatial phase modulator, it is important how to suppress the phase crosstalk from the viewpoint of image quality.

偏向パタンどおりの理想的な位相に近い位相になるほど、無用な散乱光が抑えられるので、光クロストークを抑えることができる。その点では、横方向の電界が増加しディスクリネーションが大きくなることは大きな問題とならない。   As the phase becomes closer to the ideal phase according to the deflection pattern, unnecessary scattered light is suppressed, so that optical crosstalk can be suppressed. In that respect, increasing the electric field in the lateral direction and increasing the disclination is not a big problem.

空間位相変調器の場合には、ディスクリネーションだけが低減すれば良いのではなく、偏向パタンの位相を維持しながら光クロストークを抑えることが重要となる。しかしながら、このような観点から位相クロストークを抑える技術は存在しない。   In the case of a spatial phase modulator, it is not only necessary to reduce disclination, but it is important to suppress optical crosstalk while maintaining the phase of the deflection pattern. However, there is no technique for suppressing phase crosstalk from such a viewpoint.

本発明では、上述した状況下において、偏向パタンの位相を維持しつつ液晶素子に対する位相クロストークを抑えることができる空間位相変調器およびその補正方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a spatial phase modulator capable of suppressing phase crosstalk with respect to a liquid crystal element while maintaining the phase of a deflection pattern under the above-described circumstances, and a correction method thereof.

上記の課題を解決するための本発明は、液晶素子を有する空間位相変調器であって、前記液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成する電圧パタン生成部と、前記各画素間の電圧差と、複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて、前記電圧差に比例した補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて前記偏向パタンを補正する補正部とを含み、前記補正値算出部は、所望の偏向パタンとなる前記補正係数を選択する。   The present invention for solving the above problem is a spatial phase modulator having a liquid crystal element, a voltage pattern generation unit for generating a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element, and a voltage between the pixels. A correction value calculating unit that calculates a correction value proportional to the voltage difference using a difference and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients, and a correction that corrects the deflection pattern based on the correction value The correction value calculation unit selects the correction coefficient that provides a desired deflection pattern.

前記補正値算出部は、液晶の配向方向、前記電圧差の正負、前記電圧差の大きさ、または、光の減衰率に応じて、対応する前記補正係数を選択するようにしてもよい。   The correction value calculation unit may select the correction coefficient corresponding to the orientation direction of the liquid crystal, the sign of the voltage difference, the magnitude of the voltage difference, or the light attenuation rate.

前記補正値算出部は、画素の印加電圧に応じて、予め対応付けられた前記補正係数を選択するようにしてもよい。   The correction value calculation unit may select the correction coefficient associated in advance according to the applied voltage of the pixel.

前記補正値算出部は、画素の印加電圧に応じて連続的に変化する前記補正係数を選択するようにしてもよい。   The correction value calculation unit may select the correction coefficient that continuously changes according to the applied voltage of the pixel.

また、上記の課題を解決するための本発明は、液晶素子を有する空間位相変調器の駆動電圧の補正方法であって、前記液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成するステップと、前記各画素間の電圧差と、複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて、前記電圧差に比例した補正値を算出するステップと、前記補正値に基づいて前記偏向パタンを補正するステップとを含み、前記補正値を算出するステップは、所望の偏向パタンとなる前記補正係数を選択する。   Further, the present invention for solving the above-described problem is a method for correcting a driving voltage of a spatial phase modulator having a liquid crystal element, the step of generating a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element, Using the voltage difference between each pixel and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients, calculating a correction value proportional to the voltage difference; and correcting the deflection pattern based on the correction value The step of calculating the correction value includes selecting a correction coefficient that provides a desired deflection pattern.

本発明によれば、偏向パタンの位相を維持しつつ液晶素子に対する位相クロストークを抑えることができる。   According to the present invention, it is possible to suppress phase crosstalk with respect to the liquid crystal element while maintaining the phase of the deflection pattern.

本発明の実施形態における空間位相変調器の概要構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of schematic structure of the spatial phase modulator in embodiment of this invention. 矩形歯電圧の印加時におけるディスクリネーションの見え方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the appearance of the disclination at the time of the application of a rectangular tooth voltage. 各画素間の電圧差に応じて注目画素の電圧値を補正するための処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process for correct | amending the voltage value of an attention pixel according to the voltage difference between each pixel. 各画素における配向方向および電圧差に応じて選択される各補正係数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating each correction coefficient selected according to the orientation direction and voltage difference in each pixel. 補正処理が実行された場合の位相波形を示す図である。It is a figure which shows a phase waveform when a correction process is performed. 直線パタンおよび二次元パタンを適用した場合の注目画素および隣接画素の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the attention pixel and adjacent pixel at the time of applying a linear pattern and a two-dimensional pattern. 実施形態の空間位相変調器における電圧値の補正処理のフロー図である。It is a flowchart of the correction process of the voltage value in the spatial phase modulator of embodiment. 図7の補正処理に続いて実行される残りの補正処理のフロー図である。FIG. 8 is a flowchart of remaining correction processing executed following the correction processing of FIG. 7. 駆動電圧差の大きさに応じて補正係数を連続的に変化するようにした補正処理のフロー図である。It is a flowchart of the correction process which made the correction coefficient change continuously according to the magnitude | size of a drive voltage difference. 図9の補正処理に続いて実行される残りの補正処理のフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of remaining correction processing executed following the correction processing of FIG. 9. 従来の空間位相変調器の概要構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional spatial phase modulator. 位相状態の変化により発生する偏向角の変化や光クロストークの発生態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the generation | occurrence | production aspect of the change of the deflection angle which generate | occur | produces by the change of a phase state, or optical crosstalk.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態である空間位相変調器である光スイッチ1について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, an optical switch 1 that is a spatial phase modulator according to a first embodiment of the present invention will be described.

図1は、第1実施形態の光スイッチ1の概要構成の一例を示す図である。この光スイッチ1は、光クロストークを抑えることを主目的とするものであり、偏向パタンを補正する機能を実装している。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an optical switch 1 according to the first embodiment. The optical switch 1 is mainly intended to suppress optical crosstalk, and has a function of correcting a deflection pattern.

図1において、光スイッチ1は、液晶素子10と、この液晶素子10に画面情報をD/Aコンバータ30を介して与えるコントローラ20とを備える。なお、図1では、液晶を制御する構成のみが示されているが、光スイッチ1は、図11と同様に、入出力ポート101,102と、分散空間光学系103と、液晶素子の空間位相変調器104とを備える。この実施形態の光スイッチ1では、ディスクリネーションを有する液晶素子10を空間位相変調器104として備える。   In FIG. 1, the optical switch 1 includes a liquid crystal element 10 and a controller 20 that provides screen information to the liquid crystal element 10 via a D / A converter 30. In FIG. 1, only the configuration for controlling the liquid crystal is shown, but the optical switch 1 is similar to FIG. 11 in that the input / output ports 101 and 102, the dispersion space optical system 103, and the spatial phase of the liquid crystal element. And a modulator 104. In the optical switch 1 of this embodiment, a liquid crystal element 10 having disclination is provided as a spatial phase modulator 104.

コントローラ20は、演算器(電圧パタン生成部)21と、メモリ22と、演算器(補正値算出部)23と、メモリ24と、減算器(補正部)25とを備える。またコントローラ20へは、光スイッチ1の接続先ポートおよび接続光パワーの減衰率が外部より入力される。   The controller 20 includes a calculator (voltage pattern generation unit) 21, a memory 22, a calculator (correction value calculation unit) 23, a memory 24, and a subtracter (correction unit) 25. Further, the connection destination port of the optical switch 1 and the attenuation rate of the connection optical power are input to the controller 20 from the outside.

演算器21は、液晶に任意の偏向パタンを生成する。メモリ22には、偏向パタンそのものや、偏向パタンの基となるデータが記録されている。演算器21は、メモリ22の偏向パタンやデータを参照して、偏向パタンを必要に応じて加工する。   The calculator 21 generates an arbitrary deflection pattern in the liquid crystal. The memory 22 records the deflection pattern itself and data that is the basis of the deflection pattern. The computing unit 21 refers to the deflection pattern and data in the memory 22 and processes the deflection pattern as necessary.

演算器21は、接続先ポートおよび減衰率の要求を外部から入力した場合、この要求に対応した偏向パタンを生成する。   When the request for the connection destination port and the attenuation factor is input from the outside, the computing unit 21 generates a deflection pattern corresponding to the request.

演算器23は、演算器21によって生成された偏向パタンの注目画素を対象として、駆動電圧の補正値を求める。   The calculator 23 obtains a correction value of the drive voltage for the target pixel of the deflection pattern generated by the calculator 21.

メモリ24には、補正係数が予め記録されており、演算器23は、メモリ24から後述する補正係数を読み出し、注目画素と隣接画素との間の電圧差(以下、単に「画素間の電圧差」ともいう。)と当該補正係数とを用いて、注目画素を対象として、偏向パタンに含まれる当該電圧の補正値を算出する。この処理は、後述で詳細に説明する。   A correction coefficient is recorded in the memory 24 in advance, and the computing unit 23 reads a correction coefficient described later from the memory 24, and calculates a voltage difference between the target pixel and an adjacent pixel (hereinafter simply referred to as “voltage difference between pixels”). And the correction coefficient, the correction value of the voltage included in the deflection pattern is calculated for the target pixel. This process will be described in detail later.

減算器25は、演算器21によって生成された偏向パタンから、演算器23によって求められた補正値を減算して偏向パタンを補正する。なお、算出した補正値の符号の取り方によっては減算ではなく、加算となる場合もあるが、表現の違いによるものなので、ここではどちらのケースにせよ減算器で説明する。補正後の偏向パタンは、D/Aコンバータ30を介して液晶素子10の電極に印加される。   The subtractor 25 corrects the deflection pattern by subtracting the correction value obtained by the calculator 23 from the deflection pattern generated by the calculator 21. Depending on how the sign of the calculated correction value is taken, it may be addition instead of subtraction, but this is due to the difference in expression, and here, in either case, explanation will be made with a subtractor. The corrected deflection pattern is applied to the electrode of the liquid crystal element 10 via the D / A converter 30.

減算器25の減算処理は、後述する式(1)に示してある。   The subtracting process of the subtracter 25 is shown in equation (1) described later.

なお、図1の例では、2つの演算器21,23が示してあるが、実際の回路構成では、一つの演算器(例えば、CPUまたはDSP)で演算器21,23の機能を兼ねるように構成することが想定される。D/Aコンバータ30は、液晶素子10の基板側に備えることが多いので、コントローラ20側にない場合もある。   In the example of FIG. 1, two arithmetic units 21 and 23 are shown. However, in an actual circuit configuration, one arithmetic unit (for example, CPU or DSP) serves as the functions of the arithmetic units 21 and 23. It is envisaged to configure. Since the D / A converter 30 is often provided on the substrate side of the liquid crystal element 10, it may not be on the controller 20 side.

[偏向パタンの補正処理]
次に、光スイッチ1によって実現される偏向パタンの補正処理について説明する。
[Deflection pattern correction]
Next, deflection pattern correction processing realized by the optical switch 1 will be described.

この光スイッチ1では、コントローラ20は、画素間の電圧差と、補正係数とを用いて、注目画素を対象として、偏向パタンの電圧値を補正する。ここで、注目画素の電圧をV0、その隣接画素の電圧をVaとすると、補正後の注目画素の電圧値V1 は下記式(1)で表される。 In this optical switch 1, the controller 20 corrects the voltage value of the deflection pattern for the target pixel using the voltage difference between the pixels and the correction coefficient. Here, assuming that the voltage of the pixel of interest is V 0 and the voltage of the adjacent pixel is Va, the corrected voltage value V 1 of the pixel of interest is expressed by the following equation (1).

1={ V0 − k ×(Va −V0)} (1)
式(1)中、kは補正係数を示す。kは‐2〜+2の実数である。
V 1 = {V 0 - k × (Va -V 0)} (1)
In equation (1), k represents a correction coefficient. k is a real number from −2 to +2.

上記式(1)において、例えば、V0>Vaでkが正の値の場合、V1>V0となる。すなわち、補正後の電圧値V1は補正前の電圧値V0よりも大きくなる。このことは、ディスクリネーションを抑えるという観点からは横方向の電界が強くなるため好ましくないものの、波面の乱れが生じにくくなるような、偏向パタンの位相を持つ電圧値を有するのであれば、光クロストークを抑えるという点からは好ましい。 In the above formula (1), for example, when V 0 > Va and k is a positive value, V 1 > V 0 . That is, the corrected voltage value V 1 is larger than the uncorrected voltage value V 0 . Although this is not preferable from the viewpoint of suppressing disclination because the electric field in the lateral direction becomes strong, if the voltage value has a phase of the deflection pattern that makes it difficult to cause disturbance of the wavefront, This is preferable from the viewpoint of suppressing crosstalk.

なお、この光スイッチ1において、所望の偏向パタンとなるように補正係数kを最適化する場合、このkは必ず正値になるとは限らない。後述するように、複雑な偏向パタンのときに最適な補正係数kを求める場合、演算器23は、まず、負値も含むあらゆる値の中から、補正係数kの値を仮に設定して補正値を算出する。そして、演算器23は、与えられた補正係数kの中から、所望の偏向パタンとなる補正係数kを決定する。所望の偏向パタンか否かについては、例えば、補正後の電圧値を有する偏向パタンが所定の位相(設計条件から歪みのないもの)に近づくよう位相クロストークが最少となるか否か(図12(b)を参照)、または、補正後の電圧値を有する偏向パタンに基づく画面上の散乱(測定値)による光クロストークの程度(図12(c)を参照)、の観点から判断される。   In the optical switch 1, when the correction coefficient k is optimized so as to obtain a desired deflection pattern, this k is not always a positive value. As will be described later, when obtaining the optimum correction coefficient k in the case of a complicated deflection pattern, the calculator 23 first temporarily sets the value of the correction coefficient k from all values including negative values, and then sets the correction value. Is calculated. Then, the computing unit 23 determines a correction coefficient k that becomes a desired deflection pattern from the given correction coefficient k. As to whether or not it is a desired deflection pattern, for example, whether or not the phase crosstalk is minimized so that the deflection pattern having the corrected voltage value approaches a predetermined phase (one having no distortion from the design condition) (FIG. 12). (See (b)), or the degree of optical crosstalk due to scattering (measured value) on the screen based on the deflection pattern having the corrected voltage value (see FIG. 12C). .

後述するように、位相クロストークは、液晶の配向方向、画素間の電圧差の正負、または/および、画素間の電圧差の大きさに応じて変化することから、上述した補正係数kは、これらの要素も考慮して設定するのが好ましい。   As will be described later, the phase crosstalk changes according to the alignment direction of the liquid crystal, the positive / negative of the voltage difference between the pixels, and / or the magnitude of the voltage difference between the pixels. It is preferable to set in consideration of these factors.

[配向方向]
液晶素子10には配向方向が存在する。これは、液晶分子を規則正しく並べたことにより生じる向きである。この配向方向によって、ディスクリネーションの現れ方が異なる。
[Orientation direction]
The liquid crystal element 10 has an alignment direction. This is a direction generated by regularly arranging liquid crystal molecules. The appearance of disclination varies depending on the orientation direction.

図2は、配向方向軸上に矩形波の矩形電圧パタンPを印加した時におけるディスクリネーションの見え方を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the appearance of disclination when a rectangular voltage pattern P of a rectangular wave is applied on the alignment direction axis.

矩形電圧パタンPは、矩形の立ち上がりや立下りで電圧値が0からVmまで変化しており、その電圧に追従して位相φ1は図2に示すような値をとる。位相φ1が矩形電圧パタンP通りでないのはディスクリネーションによるものだが、さらに左右対称の矩形パタンPに対して位相φ1は左右対称にならない。すなわち、位相φ1は、矩形中央から紙面左側または右側において異なる形状を示す。以下の説明では、紙面左側を「マイナス側」と称し、右側を「プラス側」と称す。   The voltage value P of the rectangular voltage pattern P changes from 0 to Vm at the rise and fall of the rectangle, and the phase φ1 takes a value as shown in FIG. 2 following the voltage. The phase φ1 does not follow the rectangular voltage pattern P because of disclination, but the phase φ1 does not become symmetrical with respect to the rectangular pattern P that is further symmetrical. That is, the phase φ1 shows a different shape from the center of the rectangle on the left or right side of the drawing. In the following description, the left side of the drawing is referred to as “minus side”, and the right side is referred to as “plus side”.

図2において、マイナス側の位相φ1では、矩形電圧パタンPは、プラス側の位相φ1よりも、0からVmまでの変化(勾配)が急になっている。つまり、プラス側の位相φ1の変化は、マイナス側の位相φ1の変化よりも緩やかになっている。   In FIG. 2, the change (gradient) from 0 to Vm of the rectangular voltage pattern P is steeper in the negative phase φ1 than in the positive phase φ1. That is, the change in the positive phase φ1 is more gradual than the change in the negative phase φ1.

この観点から、補正係数kは、配向方向に応じて変えるのが好ましい。この実施形態の光スイッチ1では、演算器23は、配向方向の違いにより、異なる補正係数kを使用して注目画素の電圧値を補正するようにしている。演算器23は、注目画素のマイナス側またはプラス側に位置する画素か否かにより、補正係数kの値を変えるようにしている。この処理は後述で詳述する。   From this point of view, the correction coefficient k is preferably changed according to the orientation direction. In the optical switch 1 of this embodiment, the calculator 23 corrects the voltage value of the pixel of interest using a different correction coefficient k depending on the orientation direction. The computing unit 23 changes the value of the correction coefficient k depending on whether the pixel is located on the minus side or the plus side of the target pixel. This process will be described in detail later.

[画素間の電圧差の正負]
ディスクリネーションの影響は、電圧差の正負でも異なる。注目画素の電圧が高く、隣接画素の電圧が低い場合と、その逆の場合とでは、注目画素と隣接画素との間の電圧差の大きさが同じであったとしても、位相は異なる。そのため、演算器23は、画素間の電圧差の正負に応じて、補正係数kの値を変えるようにしている。この処理についても後述で詳述する。
[Signal difference between pixels]
The effect of disclination differs depending on whether the voltage difference is positive or negative. When the voltage of the target pixel is high and the voltage of the adjacent pixel is low, and vice versa, the phase is different even if the magnitude of the voltage difference between the target pixel and the adjacent pixel is the same. For this reason, the calculator 23 changes the value of the correction coefficient k in accordance with the sign of the voltage difference between the pixels. This process will also be described in detail later.

[画素間の電圧差の大きさ]
ディスクリネーションの影響は、画素間の電圧差の大きさでも異なる。例えば、画素間の電圧差が大きい場合、偏向パタンの位相が0から2πに変化するなど、位相の変化が大きくなることが考えられる。これに対して、画素間の電圧差が小さい場合、偏向パタンの位相はそれほど大きく変化しない。このような例として、鋸波の折り返し部分で位相変化が大きく、傾斜部分で位相変化が小さいことが考えられる。
[Voltage difference between pixels]
The influence of disclination also varies depending on the magnitude of the voltage difference between pixels. For example, when the voltage difference between the pixels is large, it is conceivable that the phase change becomes large, for example, the phase of the deflection pattern changes from 0 to 2π. On the other hand, when the voltage difference between the pixels is small, the phase of the deflection pattern does not change so much. As such an example, it is conceivable that the phase change is large at the sawtooth folded portion and the phase change is small at the inclined portion.

ディスクリネーションは、画素間の電圧差が大きい場合のほうが小さい場合よりも、横方向の電界が強くなるので、影響を受けやすい。   Disclination is more susceptible to a greater electric field in the lateral direction when the voltage difference between the pixels is larger than when it is smaller.

この観点から、この実施形態の光スイッチ1では、演算器23は、画素間の電圧差が大きい場合は、上記式(1)で示した補正値、すなわち、{k×(Va −V0)}の値が大きくなるような補正係数kを用いて補正値を算出する。一方、画素間の電圧差が小さい場合は、式(1)で示した補正値が小さくなるような補正係数kを用いて補正値を算出する。この処理は、後述する図3を参照して説明する。 From this viewpoint, in the optical switch 1 of this embodiment, when the voltage difference between the pixels is large, the arithmetic unit 23 corrects the correction value represented by the above formula (1), that is, {k × (Va −V 0 ). }, A correction value is calculated using a correction coefficient k that increases the value of. On the other hand, when the voltage difference between the pixels is small, the correction value is calculated by using the correction coefficient k such that the correction value shown in Expression (1) is small. This process will be described with reference to FIG.

位相クロストークは、液晶の配向方向、画素間の電圧差の正負、または/および、画素間の電圧差の大きさに応じて変化し、これらの組合せによっては、図2に示したディスクリネーションの見え方と異なり、オーバーシュートやアンダーシュートが発生することがある。この場合、オーバーシュートとして所望よりも大きくなった位相を補正するため、補正値kは負値が最適値となることがある。   The phase crosstalk changes depending on the alignment direction of the liquid crystal, the sign of the voltage difference between the pixels, and / or the magnitude of the voltage difference between the pixels. Depending on the combination of these, the disclination shown in FIG. Unlike the way you see, overshoot and undershoot may occur. In this case, in order to correct a phase larger than desired as an overshoot, the correction value k may be an optimum negative value.

図3は、画素間の電圧差の大きさに応じた補正係数を選択して注目画素の電圧を補正するための処理を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a process for correcting the voltage of the target pixel by selecting a correction coefficient corresponding to the magnitude of the voltage difference between the pixels.

図3において、注目点nである注目画素の電圧は「V0」、マイナス側の隣接画素(図3中、「−1」で表記)の電圧は「V-」、プラス側の隣接画素(図3中、「+1」で表記)の電圧は「V+」に設定されている。 In FIG. 3, the voltage of the target pixel at the target point n is “V 0 ”, the negative side adjacent pixel (indicated by “−1” in FIG. 3) is “V ”, and the positive side adjacent pixel ( The voltage of “ +1 ” in FIG. 3 is set to “V + ”.

光スイッチ1は、画素間の電圧差と、補正係数とを用いて、注目画素を対象として、その電圧V0の補正値を算出するように構成されている。 The optical switch 1 is configured to calculate a correction value of the voltage V 0 for a target pixel using a voltage difference between pixels and a correction coefficient.

この実施形態では、演算器23は、画素間の電圧差を算出する。図3の例では、注目画素とマイナス側の隣接画素との電圧差ΔV−は(V-−V0)、注目画素とプラス側の隣接画素との電圧差ΔV+は(V+ −V0)である。 In this embodiment, the calculator 23 calculates a voltage difference between pixels. In the example of FIG. 3, the voltage difference ΔV− between the target pixel and the negative adjacent pixel is (V −V 0 ), and the voltage difference ΔV + between the target pixel and the positive adjacent pixel is (V + −V 0 ). It is.

次に、演算器23は、上述した電圧差ΔV−,ΔV+の大きさに対応する補正係数kをメモリ24から選択する。メモリ24は、複数の補正係数k(例えば、マイナス側隣接画素の影響を補正する場合のkはkm1,km2,km3,km4, プラス側隣接画素の影響を補正する場合のkはkp1,kp2,kp3,kp4)と、閾値ΔVthとを記憶している。   Next, the computing unit 23 selects a correction coefficient k corresponding to the magnitude of the voltage difference ΔV−, ΔV + described above from the memory 24. The memory 24 stores a plurality of correction coefficients k (for example, k in the case of correcting the influence of the minus side adjacent pixel is km1, km2, km3, km4, and k in the case of correcting the influence of the plus side neighboring pixel is kp1, kp2, kp3, kp4) and a threshold value ΔVth are stored.

演算器23は、各電圧差ΔV−,ΔV+と、閾値ΔVthとの関係に応じた補正係数kをメモリ24から読み出す。どの補正係数k(例えば、km1〜4, kp1〜4)が読み出されるかについては、後述する図4において、詳細な場合分けを示してある。   The calculator 23 reads from the memory 24 the correction coefficient k corresponding to the relationship between the voltage differences ΔV− and ΔV + and the threshold value ΔVth. Which correction coefficient k (for example, km1 to 4, kp1 to 4) is read out is shown in detail in FIG.

そして演算器23は、マイナス側とプラス側のそれぞれについて、上記式(1)に示した補正値、すなわち{k×(Va−V0)}を算出する。ここで、マイナス側の隣接画素の影響を補正するための補正値をVc-、プラス側の隣接画素の影響を補正するための補正値をVc+とすると、それらは下記式(2)および式(3)で表される。
Vc- =k×ΔV− (2)
Vc+ =k×ΔV+ (3)
The computing unit 23 calculates the correction value shown in the above equation (1), that is, {k × (Va−V 0 )} for each of the minus side and the plus side. Here, assuming that the correction value for correcting the influence of the negative adjacent pixel is Vc , and the correction value for correcting the influence of the positive adjacent pixel is Vc +, they are expressed by the following equations (2) and (2): It is represented by (3).
Vc = k × ΔV− (2)
Vc + = k × ΔV + (3)

なお、上記式(2)において、kには、ΔV−とΔVthとの差分値に対応するkm1〜4のいずれかの値が設定される。また、上記式(3)において、kには、ΔV+とΔVthとの差分値に対応するkp1〜4のいずれかの値が設定される。   In the above formula (2), k is set to any one of km1 to 4 corresponding to the difference value between ΔV− and ΔVth. In the above equation (3), any value of kp1 to kp4 corresponding to the difference value between ΔV + and ΔVth is set for k.

減算器25は、上記式(1)に示したように、偏向パタンにおける注目画素(図3では、例えば、注目点n)の電圧V0を補正する。補正後の注目画素の電圧V1は、下記式(4)で表される。
V1 = V0−(Vc- +Vc+) (4)
The subtracter 25 corrects the voltage V 0 of the target pixel (for example, the target point n in FIG. 3) in the deflection pattern, as shown in the above formula (1). The corrected pixel voltage V1 is expressed by the following equation (4).
V1 = V 0 - (Vc - + Vc +) (4)

このように本実施形態の光スイッチ1では、画素間の電圧差の大きさに応じた補正係数を選択して注目画素の電圧を補正する。   Thus, in the optical switch 1 of this embodiment, the correction coefficient corresponding to the magnitude of the voltage difference between the pixels is selected to correct the voltage of the pixel of interest.

ここでは、プラス側、およびマイナス側の隣接画素の影響を補正する例を示したが、2次元の隣接画素の影響を補正する場合も同様であり、その場合も各隣接画素の影響を補正する補正値を加算して補正すればよい。   Here, an example of correcting the influence of the adjacent pixels on the plus side and the minus side is shown, but the same applies to the case of correcting the influence of the two-dimensional adjacent pixels. In this case, the influence of each adjacent pixel is corrected. What is necessary is just to correct | amend by adding a correction value.

図4は、画素間の電圧差と閾値との関係に応じて選択される各補正係数km1〜km4,kp1〜kp4を説明するための図である。なお、図4では、電圧差ΔV−,ΔV+を、「ΔV」として表記している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the correction coefficients km1 to km4 and kp1 to kp4 selected according to the relationship between the voltage difference between the pixels and the threshold value. In FIG. 4, the voltage differences ΔV− and ΔV + are expressed as “ΔV”.

図4に示すように、この光スイッチ1において、電圧の補正時には、画素間の電圧差と閾値との関係に応じた補正係数(km1〜km4,kp1〜kp4)が選択される。   As shown in FIG. 4, in the optical switch 1, when correcting the voltage, correction coefficients (km1 to km4, kp1 to kp4) corresponding to the relationship between the voltage difference between the pixels and the threshold are selected.

例えば、ΔV≧ΔVthの場合には補正係数kとして「km1」,「kp1」、ΔVth≧ΔV≧0の場合には補正係数kとして「km2」,「kp2」がそれぞれ設定される。 また、例えば、0>ΔV≧−ΔVthの場合には補正係数kとして「km3」,「kp3」、ΔV<−ΔVthの場合には補正係数kとして「km4」,「kp4」がそれぞれ設定される。   For example, “km1” and “kp1” are set as correction coefficients k when ΔV ≧ ΔVth, and “km2” and “kp2” are set as correction coefficients k when ΔVth ≧ ΔV ≧ 0, respectively. Further, for example, when 0> ΔV ≧ −ΔVth, the correction coefficients k are set to “km3” and “kp3”, and when ΔV <−ΔVth, the correction coefficients k are set to “km4” and “kp4”, respectively. .

このように、すべての画素を対象として、各画素の電圧が補正された偏向パタンが生成される。補正前後の偏向パタンおよび位相波形は、後述する図5において例示してある。   In this way, a deflection pattern in which the voltage of each pixel is corrected is generated for all pixels. The deflection patterns and phase waveforms before and after correction are illustrated in FIG.

図5は、補正前後の偏向パタンであって、(a)は補正前の偏向パタン、(b)は補正前の偏向パタンをそのまま印加したときの位相波形の様子、(c)は補正後の偏向パタン、(d)は補正後の偏向パタンを印加したときの位相波形の様子、を例示している。   FIG. 5 shows deflection patterns before and after correction. (A) is a deflection pattern before correction, (b) is a phase waveform when the deflection pattern before correction is applied as it is, and (c) is after correction. Deflection pattern (d) illustrates the state of the phase waveform when the corrected deflection pattern is applied.

図5(a)において、補正前の偏向パタンとして、三角形状の鋸波が設定されている。コントローラ20は、この偏向パタンをそのまま液晶素子10に印加した場合、図5(b)に示すように、ディスクリネーションにより三角形状の角が鈍った波形となる。波形が鈍った部分では、目的ポートの向きに光が向かず、光クロストークの要因になり得るので、なるべくその鈍りを取り除くようにすることが好ましい。   In FIG. 5A, a triangular sawtooth wave is set as a deflection pattern before correction. When this deflection pattern is applied to the liquid crystal element 10 as it is, the controller 20 has a waveform in which the triangular corner is dull due to disclination as shown in FIG. In the portion where the waveform is blunt, light does not turn to the direction of the target port, which may cause optical crosstalk. Therefore, it is preferable to remove the blunt as much as possible.

そこで、本実施形態の光スイッチ1において、コントローラ20は、上述した偏向パタンの補正処理を実行し、図5(c)に示すように偏向パタンを補正する。すなわち、図5(c)の例では、偏向パタン中の三角形状の角に対して補正値を加え、その角が突出するように偏向パタンを補正している。そしてコントローラ20は、この補正後の偏向パタンを液晶素子10に印加する。このような偏向パタンが印加された場合、図5(d)によれば、元の鋸波形に近い位相波形(図5(a)を参照)が得られる。   Therefore, in the optical switch 1 of the present embodiment, the controller 20 executes the above-described deflection pattern correction processing to correct the deflection pattern as shown in FIG. That is, in the example of FIG. 5C, a correction value is added to a triangular corner in the deflection pattern, and the deflection pattern is corrected so that the corner protrudes. Then, the controller 20 applies the corrected deflection pattern to the liquid crystal element 10. When such a deflection pattern is applied, according to FIG. 5D, a phase waveform (see FIG. 5A) close to the original sawtooth waveform is obtained.

図5(a)に示した偏向パタンは、画面に対して、電圧が直線状の一方向に従って変化する直線状パタンとしてもよいし、画面の任意の方向に電圧が変化する二次元パタンとしてもよい。   The deflection pattern shown in FIG. 5A may be a linear pattern in which the voltage changes in a linear direction with respect to the screen, or a two-dimensional pattern in which the voltage changes in an arbitrary direction on the screen. Good.

図6は、かかる偏向パタンの例を示す図であって、(a)は直線状パタン、(b)は二次元パタンを示す。   FIG. 6 is a diagram showing an example of such a deflection pattern, where (a) shows a linear pattern and (b) shows a two-dimensional pattern.

図6(a)においては、注目画素nの隣接画素として、2つの隣接画素(n−1,n+1)が存在するので、それぞれの隣接画素の電圧状態に応じて、注目画素nの電圧値が補正される。   In FIG. 6A, since there are two adjacent pixels (n−1, n + 1) as adjacent pixels of the target pixel n, the voltage value of the target pixel n is set according to the voltage state of each adjacent pixel. It is corrected.

図6(b)においては、注目画素nの隣接画素として、4つの隣接画素(n−h1,n+h1,n−v1,n+v1)が存在するので、それぞれの隣接画素の電圧状態に応じて、注目画素nの電圧値が補正される。   In FIG. 6B, since there are four adjacent pixels (n−h1, n + h1, n−v1, n + v1) as adjacent pixels of the target pixel n, the attention is made according to the voltage state of each adjacent pixel. The voltage value of the pixel n is corrected.

[光スイッチの動作]
以下、上述した偏向パタンの補正を実現する光スイッチ1の動作について図7〜図8を参照して説明する。図7〜図8はともに、光スイッチ1における電圧値の補正処理のフロー図である。
[Operation of optical switch]
The operation of the optical switch 1 that realizes the above-described correction of the deflection pattern will be described below with reference to FIGS. 7 to 8 are flowcharts of voltage value correction processing in the optical switch 1.

この光スイッチ1では、演算器21は、補正前の偏向パタンとして、図7に示すような鋸歯状の波形が設定される。補正処理時には、この偏向パタンが演算器23に入力されて、演算器23は、後述するステップS1〜S3の処理を実施する。   In the optical switch 1, the calculator 21 sets a sawtooth waveform as shown in FIG. 7 as a deflection pattern before correction. During the correction process, this deflection pattern is input to the computing unit 23, and the computing unit 23 performs the processes of steps S1 to S3 described later.

ステップS1では、演算器23は、入力された偏向パタンから、画面位置上の電極電圧を取得する。なお、図7のフローチャートによると、電極電圧はV[N](ただし、Nは、画面上の位置を表す画素の番号を示す。)で表記する。   In step S1, the calculator 23 acquires the electrode voltage on the screen position from the input deflection pattern. Note that, according to the flowchart of FIG. 7, the electrode voltage is represented by V [N] (where N represents the number of a pixel representing a position on the screen).

ステップS2では、N=1から、偏向パタンの最大画素番号まで、下記ステップS21〜S24のループ処理を繰り返す。   In step S2, the loop processing of the following steps S21 to S24 is repeated from N = 1 to the maximum pixel number of the deflection pattern.

ステップS21では、電圧情報を取得する。具体的には、演算器23は、注目画素およびその隣接画素の電極電圧を取得する。図7の例では、隣接画素は、マイナス側とプラス側の2つ存在する(図3を参照)ので、演算器23は、注目画素の電極電圧V0と、それぞれの隣接画素の電極電圧V-,V+を取得することになる。 In step S21, voltage information is acquired. Specifically, the arithmetic unit 23 acquires the electrode voltage of the pixel of interest and its adjacent pixels. In the example of FIG. 7, there are two adjacent pixels, the negative side and the positive side (see FIG. 3), so the calculator 23 calculates the electrode voltage V 0 of the target pixel and the electrode voltage V of each adjacent pixel. - , V + will be acquired.

ステップS22では、マイナス側画素による補正値を算出する。このとき、演算器23は、画素の印加電圧に応じて、予め対応付けられた補正係数を選択することになるが、ステップS22の具体的な処理は、後述するステップS221〜S228に示してある。図4を参照して説明すると、まず、演算器23は、V- −V0(=ΔV−)≧ΔVthかどうかを判断し(ステップS221)、V- −V0≧ΔVthの場合(ステップS221のYES)、補正係数k=km1をメモリ24から読み出し(ステップS222)、補正値Vc-を算出する(ステップS228)。上記式(2)によれば、補正値Vc- は、k・(V-−V0)(=k×ΔV−)から算出される。 In step S22, a correction value for the minus side pixel is calculated. At this time, the computing unit 23 selects a correction coefficient associated in advance according to the applied voltage of the pixel, but the specific processing of step S22 is shown in steps S221 to S228 described later. . Referring to FIG. 4, first, the computing unit 23 determines whether or not V −V 0 (= ΔV−) ≧ ΔVth (step S221), and in the case of V −V 0 ≧ ΔVth (step S221). YES), the correction coefficient k = km1 is read from the memory 24 (step S222), and the correction value Vc is calculated (step S228). According to the above equation (2), the correction value Vc is calculated from k · (V −V 0 ) (= k × ΔV−).

-−V0(=ΔV−)≧ΔVthではない場合(ステップS221のNO)、次に演算器23は、V-−V0(=ΔV−)≧0かどうかを判断し(ステップS223)、V-−V0≧0の場合(ステップS223のYES)、補正係数k=km2をメモリ24から読み出し(ステップS224)、補正値Vc-を算出する(ステップS228)。 When V −V 0 (= ΔV−) ≧ ΔVth is not satisfied (NO in step S221), the arithmetic unit 23 next determines whether V −V 0 (= ΔV−) ≧ 0 (step S223). , V −V 0 ≧ 0 (YES in step S223), the correction coefficient k = km2 is read from the memory 24 (step S224), and the correction value Vc is calculated (step S228).

- −V0(=ΔV−)≧0ではない場合(ステップS223のNO)、次に演算器23は、V- −V0(=ΔV−)<−ΔVthかどうかを判断し(ステップS225)、V- −V0<−ΔVthの場合(ステップS225のYES)、補正係数k=km4をメモリ24から読み出し(ステップS224)、補正値Vc-を算出する(ステップS228)。 When V −V 0 (= ΔV−) ≧ 0 is not satisfied (NO in step S223), the computing unit 23 next determines whether or not V −V 0 (= ΔV −) <− ΔVth (step S225). ), If V −V 0 <−ΔVth (YES in step S225), the correction coefficient k = km4 is read from the memory 24 (step S224), and the correction value Vc is calculated (step S228).

- −V0(=ΔV−)<−ΔVthではない場合(ステップS225のNO)、次に演算器23は、補正係数k=km3をメモリ24から読み出し(ステップS227)、補正値Vc-を算出する(ステップS228)。 When V −V 0 (= ΔV −) <− ΔVth is not satisfied (NO in step S225), the arithmetic unit 23 next reads the correction coefficient k = km3 from the memory 24 (step S227), and calculates the correction value Vc . Calculate (step S228).

図8のフローチャートを参照すると、ステップS23では、上述のステップS22と同様に、プラス側画素による補正値を算出する。ステップS23の具体的な処理は、後述するステップS231〜S238に示してある。図4を参照すると、まず、演算器23は、V+−V0(=ΔV+)≧ΔVthかどうかを判断し(ステップS231)、V+−V0≧ΔVthの場合(ステップS221のYES)、補正係数k=kp1をメモリ24から読み出し(ステップS232)、補正値Vc+を算出する(ステップS238)。上記式(3)によれば、補正値Vc+は、k・(V+−V0)(=k×ΔV+)から算出される。 Referring to the flowchart of FIG. 8, in step S23, the correction value by the plus side pixel is calculated as in step S22 described above. Specific processing in step S23 is shown in steps S231 to S238 described later. Referring to FIG. 4, first, the computing unit 23 determines whether or not V + −V 0 (= ΔV +) ≧ ΔVth (step S231). If V + −V 0 ≧ ΔVth (YES in step S221), The correction coefficient k = kp1 is read from the memory 24 (step S232), and the correction value Vc + is calculated (step S238). According to the above equation (3), the correction value Vc + is calculated from k · (V + −V 0 ) (= k × ΔV +).

+−V0(=ΔV+)≧ΔVthではない場合(ステップS231のNO)、次に演算器23は、V+−V0(=ΔV+)≧0かどうかを判断し(ステップS233)、V+−V0≧0の場合(ステップS233のYES)、補正係数k=kp2をメモリ24から読み出し(ステップS234)、補正値Vc+を算出する(ステップS238)。 When V + −V 0 (= ΔV +) ≧ ΔVth is not satisfied (NO in step S231), the computing unit 23 next determines whether V + −V 0 (= ΔV +) ≧ 0 (step S233). If + −V 0 ≧ 0 (YES in step S233), the correction coefficient k = kp2 is read from the memory 24 (step S234), and the correction value Vc + is calculated (step S238).

+−V0(=ΔV+)≧0ではない場合(ステップS233のNO)、次に演算器23は、V+−V0(=ΔV+)<−ΔVthかどうかを判断し(ステップS235)、V+−V0<−ΔVthの場合(ステップS235のYES)、補正係数k=kp4をメモリ24から読み出し(ステップS234)、補正値Vc+を算出する(ステップS238)。 When V + −V 0 (= ΔV +) ≧ 0 is not satisfied (NO in step S233), the computing unit 23 next determines whether or not V + −V 0 (= ΔV +) <− ΔVth (step S235). If V + −V 0 <−ΔVth (YES in step S235), the correction coefficient k = kp4 is read from the memory 24 (step S234), and the correction value Vc + is calculated (step S238).

+−V0(=ΔV+)<−ΔVthではない場合(ステップS235のNO)、次に演算器23は、補正係数k=kp3をメモリ24から読み出し(ステップS237)、補正値Vc+を算出する(ステップS238)。 When V + −V 0 (= ΔV +) <− ΔVth is not satisfied (NO in step S235), the arithmetic unit 23 next reads the correction coefficient k = kp3 from the memory 24 (step S237) and calculates the correction value Vc + . (Step S238).

ステップS24では、減算器25は、ステップS22およびS23で補正した電極電圧を算出する。上記式(4)によれば、補正後の電圧V1 は、V0−(Vc- +Vc+)で表される。 In step S24, the subtractor 25 calculates the electrode voltage corrected in steps S22 and S23. According to the above equation (4), the corrected voltage V1 is represented by V 0 − (Vc + Vc +).

すべての画素V[N](N=1,2,・・・)を対象として、上述したステップS2(S21〜S24)の処理が実施される。これにより、所望の偏向パタンとなるような補正係数kが選択され、偏向パタンの電圧値が補正されていくことになる。   The above-described processing of step S2 (S21 to S24) is performed on all the pixels V [N] (N = 1, 2,...). As a result, a correction coefficient k that provides a desired deflection pattern is selected, and the voltage value of the deflection pattern is corrected.

この結果、図5(c)に示したように、補正した電極電圧が設定された偏向パタンが生成される(ステップS3)。これにより、補正後の偏向パタンは、周期パタンの折り返し部の歪が少ない、理想の位相に近い状態のままで電圧値が補正され、結果として、光クロストークが抑えられる。   As a result, as shown in FIG. 5C, a deflection pattern in which the corrected electrode voltage is set is generated (step S3). As a result, the corrected deflection pattern is corrected in the voltage value while maintaining a state close to the ideal phase with little distortion at the folded portion of the periodic pattern, and as a result, optical crosstalk is suppressed.

以上説明したように、本実施形態の光スイッチ1によれば、液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成し、各画素間の電圧差と複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて電圧差に比例した補正値を算出し、この補正値に基づいて偏向パタンを補正する。ここで、補正係数は、各画素間の位相クロストークが最小となる係数が選択される。これにより、光クロストークが抑えられる。   As described above, according to the optical switch 1 of the present embodiment, a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element is generated, and the correction coefficient selected from the voltage difference between each pixel and a plurality of correction coefficients. Is used to calculate a correction value proportional to the voltage difference, and the deflection pattern is corrected based on this correction value. Here, a coefficient that minimizes the phase crosstalk between the pixels is selected as the correction coefficient. Thereby, optical crosstalk is suppressed.

次に、本実施形態の光スイッチ1の変形例について説明する。   Next, a modification of the optical switch 1 of the present embodiment will be described.

(変形例1)
以上では、図1、図4、図7および図8を参照して、画素間の電圧差と閾値ΔVthとの関係から、あらかじめ設定された補正係数が選択される場合について説明した。しかしながら、演算器23は、画素間の電圧差に比例した補正係数を使用して補正値を算出するようにしてもよい。
(Modification 1)
In the above, the case where a preset correction coefficient is selected from the relationship between the voltage difference between pixels and the threshold value ΔVth has been described with reference to FIGS. 1, 4, 7, and 8. However, the calculator 23 may calculate the correction value using a correction coefficient proportional to the voltage difference between the pixels.

この変形例1における偏向パタンの補正を実現するために実行される処理の全体について、図1、図9および図10を参照して説明する。   The entire processing executed to realize the correction of the deflection pattern in the first modification will be described with reference to FIGS. 1, 9, and 10. FIG.

図9および図10は、図7および図8と類似のフローチャートであって、画素間の電圧差に比例した補正係数が使用される場合について示している。図9における電極電圧の取得処理(ステップS1)と、電圧情報の取得処理(ステップS21)はそれぞれ、図7に示したものと同一である。また、図10における電極電圧の補正処理(ステップS24)と、偏向パタンの補正処理(ステップS3)はそれぞれ、図8に示したものと同一である。以下では、図7および図8に示したものと異なる図9のステップS22AおよびS23Aの処理について説明する。   FIGS. 9 and 10 are flowcharts similar to FIGS. 7 and 8 and show a case where a correction coefficient proportional to the voltage difference between pixels is used. The electrode voltage acquisition process (step S1) and the voltage information acquisition process (step S21) in FIG. 9 are the same as those shown in FIG. Also, the electrode voltage correction process (step S24) and the deflection pattern correction process (step S3) in FIG. 10 are the same as those shown in FIG. In the following, processing in steps S22A and S23A in FIG. 9 different from those shown in FIGS. 7 and 8 will be described.

ステップS22Aでは、マイナス側画素による補正値を算出する。このとき、演算器23は、画素の印加電圧に応じて連続的に変化する補正係数を選択することになるが、ステップS22Aの具体的な処理は、後述するステップS221A〜S224Aに示してある。まず、演算器23は、V-−V0(=ΔV−)≧0かどうかを判断し(ステップS221A)、V-−V0≧0の場合(ステップS221AのYES)、補正係数kとして、αm1をメモリ24から読み出し、これに│V-−V0│を掛けてkとする(ステップS222A)。なお、│V-−V0│は電圧差ΔV−の絶対値、αm1はあらかじめ設定された係数を示す。 In step S22A, a correction value for the minus side pixel is calculated. At this time, the computing unit 23 selects a correction coefficient that continuously changes in accordance with the applied voltage of the pixel. The specific processing in step S22A is shown in steps S221A to S224A described later. First, the arithmetic unit 23, V - -V 0 (= ΔV- ) to determine whether ≧ 0 (step S221A), V - (YES in step S221A) For -V 0 ≧ 0, the correction coefficient k, αm1 is read from the memory 24, and is multiplied by | V −V 0 | to be k (step S222A). Here, | V −V 0 | represents the absolute value of the voltage difference ΔV−, and αm1 represents a preset coefficient.

そして演算器23は、補正値Vc-を算出する(ステップS224A)。図9のフローチャートによれば、上記式(2)で示したように、補正値Vc- は、k・(V-−V0)(=k×ΔV−)から算出される。 The computing unit 23 calculates a correction value Vc (step S224A). According to the flowchart of FIG. 9, as indicated by the above equation (2), the correction value Vc is calculated from k · (V −V 0 ) (= k × ΔV−).

-−V0(=ΔV−)≧0ではない場合(ステップS221AのNO)、演算器23は、補正係数kとして、αm2をメモリ24から読み出し、これに│V-−V0│を掛けてkとし(ステップS223A)、ステップS224Aに進む。なお、αm2はあらかじめ設定された係数を示す。 When V −V 0 (= ΔV−) ≧ 0 is not satisfied (NO in step S221A), the arithmetic unit 23 reads αm2 from the memory 24 as the correction coefficient k and multiplies it by | V −V 0 |. K (step S223A), the process proceeds to step S224A. Αm2 represents a preset coefficient.

ステップS23Aでは、上述のステップS22Aと同様に、プラス側画素による補正値を算出する。ステップS23Aの具体的な処理は、後述するステップS231A〜S234Aに示してある。まず、演算器23は、V+−V0(=ΔV+)≧0かどうかを判断し(ステップS231A)、V+−V0≧0の場合(ステップS231AのYES)、補正係数kとして、αp1をメモリ24から読み出し、これに│V+−V0│を掛けてkとする(ステップS222A)。なお、│V+−V0│は電圧差ΔV+の絶対値、αp1はあらかじめ設定された係数を示す。 In step S23A, similarly to step S22A described above, a correction value for the plus side pixel is calculated. Specific processing in step S23A is shown in steps S231A to S234A described later. First, the computing unit 23 determines whether V + −V 0 (= ΔV +) ≧ 0 (step S231A). If V + −V 0 ≧ 0 (YES in step S231A), αp1 is used as the correction coefficient k. Is read from the memory 24 and multiplied by | V + −V 0 | to obtain k (step S222A). Here, | V + −V 0 | represents the absolute value of the voltage difference ΔV +, and αp1 represents a preset coefficient.

そして演算器23は、補正値Vc+を算出する(ステップS234A)。図9のフローチャートによれば、上記式(3)で示したように、補正値Vc+ は、k・(V+−V0)(=k×ΔV+)から算出される。 Then, the calculator 23 calculates the correction value Vc + (step S234A). According to the flowchart of FIG. 9, as indicated by the above equation (3), the correction value Vc + is calculated from k · (V + −V 0 ) (= k × ΔV +).

+−V0(=ΔV+)≧0ではない場合(ステップS231AのNO)、演算器23は、補正係数kとして、αp2をメモリ24から読み出し、これに│V+−V0│を掛けてkとし(ステップS233A)、ステップS234Aに進む。なお、αp2はあらかじめ設定された係数を示す。 When V + −V 0 (= ΔV +) ≧ 0 is not satisfied (NO in step S231A), the arithmetic unit 23 reads αp2 from the memory 24 as the correction coefficient k, and multiplies it by | V + −V 0 |. k (step S233A), the process proceeds to step S234A. Αp2 represents a preset coefficient.

このようにしても、図10に示す処理において、図8のステップS3と同様に、偏向パタンを補正する(ステップS3)。したがって、光クロストークが抑えられる。   Even in this case, in the process shown in FIG. 10, the deflection pattern is corrected in the same manner as in step S3 in FIG. 8 (step S3). Therefore, optical crosstalk can be suppressed.

(変形例2)
以上では、補正係数kは、配向方向、電圧差の正負および/または電圧差の大小を考慮して選択されるものとして扱ったが、光の減衰率に応じて補正係数kを決定するようにしてもよい。
(Modification 2)
In the above, the correction coefficient k has been treated as being selected in consideration of the orientation direction, the positive / negative of the voltage difference and / or the magnitude of the voltage difference. However, the correction coefficient k is determined according to the light attenuation rate. May be.

一般に、偏向パタンに減衰パタンが加わると偏向パタンの大きさおよび位相が複雑になる。減衰パタンは、偏向パタンに重畳するもので、偏向パタンの周期よりも短い周期を有するパタンである。減衰パタンを偏向パタンに重畳した場合、あるポートと結合した状態の主信号を減衰パタンの周期で変調したことになり、主信号のパワーの一部が変調光に移る。その結果、主信号が減衰することになる。変調光が別のポートに結合すると大きな光クロストークとなる。減衰パタンは偏向パタンよりも周期が短いパタンであるので、ディスクリネーションの影響も受けやすい。   In general, when an attenuation pattern is added to a deflection pattern, the size and phase of the deflection pattern become complicated. The attenuation pattern is a pattern that is superimposed on the deflection pattern and has a cycle shorter than the cycle of the deflection pattern. When the attenuation pattern is superimposed on the deflection pattern, the main signal coupled to a certain port is modulated with the period of the attenuation pattern, and a part of the power of the main signal is transferred to the modulated light. As a result, the main signal is attenuated. When the modulated light is coupled to another port, large optical crosstalk occurs. Since the attenuation pattern has a shorter period than the deflection pattern, it is easily affected by disclination.

このため、減衰パタンを重畳した配向パタンの場合、規則的な周期を有する偏向パタンだけを考慮したのでは、最適な補正係数kを選択し得ないことも考えられる。そこで、この実施形態の変形例2における光スイッチ1では、演算器23は、減衰率に応じた補正係数kを選択するようにしている。   For this reason, in the case of the orientation pattern in which the attenuation pattern is superimposed, it is considered that the optimum correction coefficient k cannot be selected if only the deflection pattern having a regular period is considered. Therefore, in the optical switch 1 in Modification 2 of this embodiment, the calculator 23 selects the correction coefficient k corresponding to the attenuation rate.

変形例2における光スイッチ1では、まず、減衰率に応じた最適な補正係数kを求めるために、所望のポートで減衰率を伴う偏向パタンを、液晶素子10に印加した状態で補正係数kをある範囲で変化させ、その中から、光クロストークが最小となる補正係数kの値を求める。補正係数kは、必ずしも減衰率の数学的関数で表現できるとは限らない。そこで、この変形例2の光スイッチ1では、減衰率ごとに、補正係数kの値を記録したテーブルを作成してそのテーブルを参照する、または、補正係数kを減衰率の近似関数として求めて近似関数の係数を記録するようにすることで、減衰率に対応した補正係数kを算出する。   In the optical switch 1 according to the modified example 2, first, in order to obtain the optimum correction coefficient k corresponding to the attenuation rate, the correction coefficient k is applied in a state where a deflection pattern with an attenuation rate is applied to the liquid crystal element 10 at a desired port. The value is changed within a certain range, and the value of the correction coefficient k that minimizes the optical crosstalk is obtained from the range. The correction coefficient k is not always expressed by a mathematical function of the attenuation rate. Therefore, in the optical switch 1 of the second modification, a table in which the value of the correction coefficient k is recorded for each attenuation rate and the table is referred to, or the correction coefficient k is obtained as an approximate function of the attenuation rate. The correction coefficient k corresponding to the attenuation rate is calculated by recording the coefficient of the approximate function.

以下では、偏向パタンに減衰パタンが重畳されている場合について説明する。この場合、 光スイッチ1に特定の接続先ポートを設定し、その状態で特定の減衰率になるための減衰パタンを偏向パタンに重畳して減衰状態を発生させる。この状態において、前述の図7および図8のフローチャート、または、図9および図10のフローチャートにおいて補正された偏向パタンを液晶素子10に表示すると、この偏向パタンは光クロストークに何らかの影響を与える。   Hereinafter, a case where an attenuation pattern is superimposed on a deflection pattern will be described. In this case, a specific connection destination port is set in the optical switch 1, and an attenuation state is generated by superimposing an attenuation pattern for achieving a specific attenuation rate in the state on the deflection pattern. In this state, when the deflection pattern corrected in the flowcharts of FIGS. 7 and 8 described above or the flowcharts of FIGS. 9 and 10 is displayed on the liquid crystal element 10, this deflection pattern has some influence on the optical crosstalk.

変更例2における光スイッチ1では、予め補正係数kの値をある範囲で変化させ、与えられた補正係数kに対して、光クロストークの依存性を得る。光クロストークの依存性は、最小の位相クロストークが得られるか否かの観点(例えば、補正後の電圧値を有する偏向パタンが所定の位相(設計条件から歪みのないもの)となるかを有するか否か(上記図12(b)を参照)、または、補正後の電圧値を有する偏向パタンに基づく画面上の散乱(測定値)による光クロストークの程度(上記図12(c)を参照)、の観点)から判断される。そして、その依存性から、光クロストークが最小となる補正係数kを予め決定しておく。このようにして決定された補正係数kは、特定ポートと特定の減衰率とに関連付けて、メモリ24上にあらかじめテーブル化しておく。   In the optical switch 1 in the modified example 2, the value of the correction coefficient k is changed in a certain range in advance, and the dependence of optical crosstalk is obtained with respect to the given correction coefficient k. The dependency of optical crosstalk is whether or not a minimum phase crosstalk can be obtained (for example, whether a deflection pattern having a corrected voltage value has a predetermined phase (no distortion from the design conditions)). Whether or not (see FIG. 12B), or the degree of optical crosstalk due to scattering (measured value) on the screen based on the deflection pattern having the corrected voltage value (see FIG. 12C). Judgment)). Based on the dependency, a correction coefficient k that minimizes optical crosstalk is determined in advance. The correction coefficient k determined in this way is previously tabulated on the memory 24 in association with the specific port and the specific attenuation rate.

例えば、ある接続先ポートと、ある減衰率とに光スイッチを設定する場合、演算器23は、上述のテーブルを参照して、当該接続先ポートと当該減衰率とに関連付けられた補正係数kを読み出し、この補正係数kを用いて、上記式(1)の演算式に基づく補正処理を行う。これにより、減衰状態においても、光クロストークが抑えられる。   For example, when an optical switch is set to a certain connection destination port and a certain attenuation factor, the computing unit 23 refers to the above-described table and calculates the correction coefficient k associated with the connection destination port and the attenuation factor. Using the correction coefficient k, the correction processing based on the calculation formula (1) is performed. This suppresses optical crosstalk even in the attenuated state.

なお、全ての接続先ポートと全ての減衰率とに関連つけられる補正係数を有する場合、上述のテーブルは巨大になり得る。そのため、例えば、補正係数kは、減衰率の近似関数になると想定して、この近似関数中の補正係数をメモリに記憶するようにしてもよい。このようにすると、近似関数による誤差を含むものの、メモリの容量を減らすことができる。   Note that the above table can be huge if it has correction coefficients associated with all connected ports and all attenuation factors. Therefore, for example, assuming that the correction coefficient k is an approximate function of the attenuation rate, the correction coefficient in this approximate function may be stored in the memory. In this way, the memory capacity can be reduced although an error due to the approximation function is included.

このようにして、本実施形態の空間位相変調器は、接続先ポートまたは/および減衰率に応じて光クロストークを最小とする最適な補正係数kを算出し、偏向パタンまたは/および減衰パタンを補正する。そのため、この空間位相変調器を用いた光スイッチは液晶のディスクリネーションに起因する光クロストークを低く抑えることができる。   In this way, the spatial phase modulator of the present embodiment calculates the optimum correction coefficient k that minimizes the optical crosstalk according to the connection destination port and / or the attenuation rate, and sets the deflection pattern or / and the attenuation pattern. to correct. Therefore, an optical switch using this spatial phase modulator can suppress optical crosstalk caused by liquid crystal disclination to a low level.

なお、以上の説明では、理解の容易のため、偏向パタンは電極への印加電圧として説明したが、実際には、物理的な電圧ではなく、8〜12bitのグレースケール値で偏向パタンを与えるのが一般的である。ただし、このグレースケール値は、印加電圧と比例関係、または、γ補正を介して印加電圧に変換することができる値であるため、本発明をグレースケールで与えられた偏向パタンに適用するのは容易である。   In the above description, for ease of understanding, the deflection pattern has been described as the voltage applied to the electrode. However, in actuality, the deflection pattern is given with a gray scale value of 8 to 12 bits instead of a physical voltage. Is common. However, since this gray scale value is a value proportional to the applied voltage or can be converted to the applied voltage through γ correction, the present invention is applied to the deflection pattern given in gray scale. Easy.

1 光スイッチ(空間位相変調器)
10 液晶素子
20 コントローラ
21,23 演算器
22,24 メモリ
25 減算器
1 Optical switch (spatial phase modulator)
10 Liquid crystal element 20 Controller 21, 23 Operation unit 22, 24 Memory 25 Subtractor

上記の課題を解決するための本発明は、液晶素子を有する空間位相変調器であって、 前記液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成する電圧パタン生成部と、前記各画素間の電圧差と、複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて、前記電圧差に比例した補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて前記偏向パタンを補正する補正部とを含み、前記補正値算出部は、液晶の配向方向、前記電圧差の正負、前記電圧差の大きさ、または、光の減衰率に応じて、所望の偏向パタンとなる前記補正係数を選択する。 The present invention for solving the above-described problem is a spatial phase modulator having a liquid crystal element, a voltage pattern generation unit for generating a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element, and a voltage between the pixels. A correction value calculating unit that calculates a correction value proportional to the voltage difference using a difference and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients, and a correction that corrects the deflection pattern based on the correction value The correction value calculation unit calculates the correction coefficient that provides a desired deflection pattern according to the alignment direction of the liquid crystal, the sign of the voltage difference, the magnitude of the voltage difference, or the light attenuation factor. select.

また、上記の課題を解決するための本発明は、液晶素子を有する空間位相変調器の駆動電圧の補正方法であって、前記液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成するステップと、前記各画素間の電圧差と、複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて、前記電圧差に比例した補正値を算出するステップと、前記補正値に基づいて前記偏向パタンを補正するステップとを含み、前記補正値を算出するステップは、液晶の配向方向、前記電圧差の正負、前記電圧差の大きさ、または、光の減衰率に応じて、所望の偏向パタンとなる前記補正係数を選択する。 Further, the present invention for solving the above-described problem is a method for correcting a driving voltage of a spatial phase modulator having a liquid crystal element, the step of generating a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element, Using the voltage difference between each pixel and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients, calculating a correction value proportional to the voltage difference; and correcting the deflection pattern based on the correction value The step of calculating the correction value includes a step of calculating a correction value according to an orientation direction of the liquid crystal, a sign of the voltage difference, a magnitude of the voltage difference, or a light attenuation factor. Select a correction factor.

Claims (5)

液晶素子を有する空間位相変調器であって、
前記液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成する電圧パタン生成部と、
前記各画素間の電圧差と、複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて、前記電圧差に比例した補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値に基づいて前記偏向パタンを補正する補正部と
を含み、
前記補正値算出部は、所望の偏向パタンとなる前記補正係数を選択することを特徴とする空間位相変調器。
A spatial phase modulator having a liquid crystal element,
A voltage pattern generation unit that generates a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element;
A correction value calculation unit that calculates a correction value proportional to the voltage difference using a voltage difference between the pixels and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients;
A correction unit that corrects the deflection pattern based on the correction value,
The spatial phase modulator, wherein the correction value calculation unit selects the correction coefficient that provides a desired deflection pattern.
前記補正値算出部は、液晶の配向方向、前記電圧差の正負、前記電圧差の大きさ、または、光の減衰率に応じて、対応する前記補正係数を選択することを特徴とする請求項1に記載の空間位相変調器。   The correction value calculation unit selects the correction coefficient corresponding to the orientation direction of the liquid crystal, the sign of the voltage difference, the magnitude of the voltage difference, or the light attenuation rate. The spatial phase modulator according to 1. 前記補正値算出部は、画素の印加電圧に応じて、予め対応付けられた前記補正係数を選択することを特徴とする請求項2に記載の空間位相変調器。   The spatial phase modulator according to claim 2, wherein the correction value calculation unit selects the correction coefficient associated in advance according to an applied voltage of a pixel. 前記補正値算出部は、画素の印加電圧に応じて連続的に変化する前記補正係数を選択することを特徴とする請求項2に記載の空間位相変調器。   The spatial phase modulator according to claim 2, wherein the correction value calculation unit selects the correction coefficient that continuously changes in accordance with an applied voltage of a pixel. 液晶素子を有する空間位相変調器の駆動電圧の補正方法であって、
前記液晶素子の各画素に印加する偏向パタンを生成するステップと、
前記各画素間の電圧差と、複数の補正係数の中から選択された補正係数とを用いて、前記電圧差に比例した補正値を算出するステップと、
前記補正値に基づいて前記偏向パタンを補正するステップと
を含み、
前記補正値を算出するステップは、所望の偏向パタンとなる前記補正係数を選択することを特徴とする補正方法。
A method for correcting a driving voltage of a spatial phase modulator having a liquid crystal element,
Generating a deflection pattern to be applied to each pixel of the liquid crystal element;
Calculating a correction value proportional to the voltage difference using a voltage difference between the pixels and a correction coefficient selected from a plurality of correction coefficients;
Correcting the deflection pattern based on the correction value,
The step of calculating the correction value comprises selecting the correction coefficient that provides a desired deflection pattern.
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