JP4947639B2 - 反射型位相変装置及び反射型位相変調装置の設定方法 - Google Patents
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
Phase calibration of spatially nonuniform spatial light modulator [Applied Opt., vol.43, No. 35, Dec. 2004] Improving spatial light modulator performance through phase compensation [Proc. SPIE, Volume 5553, Oct. 2004] Active, LCOS based laser interferometer for microelements studies [Opt. Express, Nol. 14, No. 21, Oct. 2006] Highly stable wavefront control using a hybrid liquid-crystal spatial light modulator [Proc. SPIE, volume 6306, Aug. 2006]
(7)式により新たな制御入力値A(ta(2))とDA入力値B(tb)との関係が求められる。ステップ13では、これらの値に基づいて、新たなLUT11を作成し、ステップ14において、LUT11をHDD44に上書き保存する。一方、ステップ17で所望の精度が得られていると判断した場合、あるいは、更新前のLUT11に比べて精度の向上が得られないと判断した場合には、LUT11作成工程を終了する。
参考文献:M.Takeda, H.Ina, and S.Kobayashi, "Fourier-transform method of fringe pattern analysis for computer-based topography and interferometry", J. Opt. Soc. Am., Vol. 72, 156-160 (1982).
2,120 LCoS型空間光変調器
3,130,230 駆動装置
36,137,238 駆動手段
32 D/A回路
4 制御装置
41 中央処理装置
46,136,237 変換手段
47 入力値設定手段
11 ルックアップテーブル
12 補正パターン
Claims (12)
- 互いに隣り合うように2次元状に配列された複数の画素を備え、各画素が、動作電圧範囲内の電圧値の駆動電圧の印加に応じて入力光に対し位相変調を行うことができるLCoS型空間光変調器と、
各画素に対して入力値を設定する入力値設定手段と、
単一の画素もしくは複数の画素からなる区画毎に設けられた区画の数に対応した数のルックアップテーブルと、
各画素に対して入力された入力値を、対応するルックアップテーブルを参照して、制御値に変換する変換手段と、
前記制御値を、前記動作電圧範囲内に設定された所定の電圧範囲内の電圧値に変換し、各画素を前記電圧値の駆動電圧にて駆動する駆動手段とからなり、
前記所定の電圧範囲は、前記複数の画素のうちの少なくとも1つの画素の電圧依存性位相変調特性に基づいて設定されており、
各ルックアップテーブルは、入力値が採りうる複数の第1の値と、前記複数の第1の値と電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量との関係が所定の線形関係になるために制御値が採るべき複数の第2の値とを1対1に格納していることを特徴とする反射型位相変調装置。 - 前記入力値設定手段は、所望の位相パターンを示す所望値と電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値とを画素毎に足し合わせて、足し合わせた結果を、各画素に対する入力値として設定し、
各ルックアップテーブルは、入力値が採りうる複数の第1の値と、前記複数の第1の値と電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量との関係が所定の線形関係になるために制御値が採るべき複数の第2の値とを1対1に格納していることを特徴とする請求項1に記載の反射型位相変調装置。 - 前記入力値設定手段は、所望の位相パターンを示す所望値を画素毎に入力値として設定し、
各ルックアップテーブルは、入力値が採りうる複数の第1の値と、前記複数の第1の値に対し電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値を足し合わせた値と電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量との関係が所定の線形関係になるために制御値が採るべき複数の第2の値とを1対1に格納していることを特徴とする請求項1に記載の反射型位相変調装置。 - 前記各区画は互いに隣り合う複数の画素からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の反射型位相変調装置。
- 前記各ルックアップテーブルは、既に作成されたルックアップテーブルを参照して入力値の前記複数の第1の値を複数の制御値に変換し、前記複数の制御値を前記所定の電圧範囲内の電圧値に変換して、対応する区画に属する前記少なくとも1つの画素を前記電圧値の駆動電圧にて駆動して電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量を測定して得られた測定結果に基づき反復して作成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の反射型位相変調装置。
- 前記各区画についての電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値は、全区画について同一の位相を示す値を各区画について既に作成された補正値と足し合わせて、前記対応するルックアップテーブルを参照して制御値に変換し、前記制御値を前記所定の電圧範囲内の電圧値に変換して、対応する区画に属する前記少なくとも1つの画素を前記電圧値の駆動電圧にて駆動して電圧非依存性歪みを測定して得られた測定結果に基づき反復して作成されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の反射型位相変調装置。
- 互いに隣り合うように2次元状に配列された複数の画素を備え、各画素が、動作電圧範囲内の電圧値の駆動電圧の印加に応じて入力光に対し位相変調を行うことができるLCoS型空間光変調器と、画素毎に入力値を設定する入力値設定部と、単一の画素もしくは複数の画素からなる区画毎に設けられた区画の数に対応した数のルックアップテーブルを参照して入力値を制御値に変換する変換器と、制御値を電圧値に変換して前記電圧値の駆動電圧を各画素に印加することができる駆動回路とを備えた反射型位相変調装置の設定方法であって、
少なくとも1つの画素を前記動作電圧範囲内の電圧値の駆動電圧にて駆動し、前記少なくとも1つの画素の電圧依存性位相変調特性を測定する工程と、
前記電圧依存性位相変調特性に基づいて、前記動作電圧範囲内に所定の電圧範囲を設定する工程と、
前記駆動回路に対して、制御値を前記所定の電圧範囲内の電圧値に変換するよう設定する工程と、
前記区画毎に、前記ルックアップテーブルを作成し、前記変換器に対し、各区画に属する画素については、対応するルックアップテーブルを参照して入力値を制御値に変換するよう設定する工程とからなり、
前記ルックアップテーブル作成工程は、
前記変換器を制御して、複数の制御値を前記所定の電圧範囲内の複数の電圧値に変換し、各区画に属する少なくとも1つの画素を前記複数の電圧値の駆動電圧にて駆動して、電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量を測定する工程と、
前記測定結果に基づき、入力値が採りうる複数の第1の値と、前記複数の第1の値と位相変調量との関係が所定の線形関係になるために制御値が採るべき複数の第2の値とを1対1に格納したルックアップテーブルを決定する工程とからなることを特徴とする設定方法。 - 既に求められた前記ルックアップテーブルを更新するか否か判断する工程と、
前記ルックアップテーブルを更新すると決定した場合に、前記ルックアップテーブルを更新する工程とを更に備え、
前記ルックアップテーブル更新工程は、
前記変換器を制御して、入力値の前記複数の第1の値のそれぞれを、前記ルックアップテーブルを参照して制御値に変換する工程と、
前記駆動回路を制御して、前記制御値を前記所定の電圧範囲内の電圧値に変換して、対応する区画に属する前記少なくとも1つの画素を前記電圧値の駆動電圧にて駆動して、電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量を測定する工程と、
前記測定した結果に基づき、前記ルックアップテーブルを更新する工程とからなることを特徴とする請求項7記載の設定方法。 - 各区画について、電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値を決定する工程を、更に備え、
前記補正値を決定する工程は、
前記変換器を制御して、全区画について同一の位相を示す値を、区画毎に、対応するルックアップテーブルを参照して、制御値に変換する工程と、
前記駆動回路を制御して、前記制御値を前記所定の電圧範囲内の電圧値に変換して、各区画に属する少なくとも1つの画素を前記電圧値にて駆動して、得られる電圧非依存性歪みを測定する工程と、
測定された電圧非依存性歪みに基づき、電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値を前記区画毎に決定する工程とからなることを特徴とする請求項7または8記載の設定方法。 - 既に求められた前記補正値を更新するか否か判断する工程と、
前記補正値を更新すると決定した場合に、前記補正値を更新する工程とを更に備え、
前記補正値更新工程は、
全区画について同一の位相を示す値を、区画毎に、既に作成されている補正値に足し合わせる工程と、
前記変換器を制御して、各区画に属する少なくとも1つの画素について、足し合わせた結果の値を、対応するルックアップテーブルを参照して、制御値に変換する工程と、
前記駆動回路を制御して、前記制御値を前記所定の電圧範囲内の電圧値に変換して、各区画に属する少なくとも1つの画素を前記電圧値の駆動電圧にて駆動して、得られる電圧非依存性歪みを測定する工程と、
測定された電圧非依存性歪みに基づき、電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値を更新する工程とからなることを特徴とする請求項9記載の設定方法。 - 前記入力値設定部に対し、画素毎に、所望の位相パターンを示す所望値と、前記画素に対応する電圧非依存性歪み補正用パターンを示す補正値とを足し合わせて、足し合わせた結果を、各画素に対する入力値として設定するよう、設定する工程を更に備えたことを特徴とする請求項7乃至10記載の設定方法。
- 前記入力値設定部に対し、所望の位相パターンを示す所望値を画素毎に入力値として設定するよう、設定する工程と、
各ルックアップテーブルを補正する工程とを備え、
前記ルックアップテーブル補正工程は、各区画用のルックアップテーブルの前記複数の第1の値に対し当前記区画用に求められた補正値を足し合わせることで、前記複数の第1の値を設定しなおすことにより、前記ルックアップテーブルを補正し、もって、前記ルックアップテーブルは、入力値が採りうる複数の第1の値と、前記複数の第1の値に対し前記補正値を足し合わせた値と電圧依存性位相変調特性を示す位相変調量との関係が所定の線形関係になるために制御値が採るべき複数の第2の値とを、1対1に格納することになることを特徴とする請求項7乃至10記載の設定方法。
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