JP5779359B2 - 空間光変調装置および空間光変調方法 - Google Patents
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Description
(但し、Tは温度センサから提供された温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、αは係数)に基づいて、電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正するとよい。
(但し、Tは温度センサから提供された温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、β1…βnはn個の係数)に基づいて、電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正するとよい。
(但し、Tは温度センサから提供された温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、αは係数)に基づいて、電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正してもよい。
φ=S×2π/255
を満たすように、位相変調量φの各数値と制御入力値S1との関係を定義する。この数式において、位相変調量φの各数値と対応する制御入力値S1とは、互いに線形の関係を有する。
なお、上式(1)においては、液晶層12の波長分散特性を更に考慮してもよい。
この定数αが、温度変化係数データ23bとしての温度変化係数αである。換言すれば、温度変化係数αとは、液晶層12の温度変化に伴う位相変調特性の変化を、或る一つの係数によって表したものである。
そして、これらの複数の係数β1〜βnを、温度変化係数データ23bの温度変化係数とするとよい。また、温度補正部25は、上述した温度補正式(4)に代えて、以下の温度補正式(6)を用いて、液晶層12の温度変化による影響が補正された制御入力値S3を演算するとよい。なお、数式(6)において、Tは位相変調部10の現在温度であり、T0は位相変調部10の基準温度(一例では、検査時の温度)であり、S0は、基準温度T0において所望の位相変調量φを得るための制御入力値である。
このような非線形係数を用いて温度補正を行うことによって、液晶層12の温度変化に拘わらず、更に高い精度で(例えば位相1°単位、0.1°単位、若しくは0.01°単位で)位相変調を行うことが可能となる。
図11は、上記実施形態の第1変形例である空間光変調装置1Bの構成を示すブロック図である。図11に示されるように、本変形例に係る空間光変調装置1Bは、位相変調部10に加えて、電圧生成部としての駆動装置20B及び制御装置30Bを備えている。なお、位相変調部10の構成については、上記実施形態の位相変調部10の構成と同じなので詳細な説明を省略する。
図13は、上記実施形態の第2変形例である空間光変調装置1Cの構成を示すブロック図である。図13に示されるように、本変形例に係る空間光変調装置1Cは、位相変調部10と、電圧生成部としての駆動装置20Cとを備えている。これらのうち、位相変調部10の構成については、上記実施形態の位相変調部10の構成と同じである。
Claims (12)
- 一次元もしくは二次元に配列された複数の画素毎に入射光の位相を変調する空間光変調装置であって、
印加電界の大きさに応じて前記入射光の位相を変調する液晶層と、
前記液晶層の温度に応じた信号である温度信号を生成する温度センサと、
前記複数の画素毎に設けられ、前記印加電界を発生させる電圧を前記液晶層に印加する複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に前記電圧を提供する電圧生成部と、
を備え、
前記電圧生成部は、前記液晶層の基準温度に対する温度変化量と前記液晶層における位相変調量の変動量との相関を表す関数に含まれる一又は複数の係数、及び、基準温度における各画素電極に与えられる電圧の大きさと位相変調量との間の非線形性を補正するためのデータであるルックアップテーブルを予め記憶している記憶手段を有しており、前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度と、前記一又は複数の係数とを使用して、所望の位相変調量を得るための制御入力値を補正し、前記ルックアップテーブルを使用して補正後の前記制御入力値から各画素電極に与える電圧の大きさを決定することを特徴とする、空間光変調装置。 - 前記関数が一次関数であり、前記係数の個数が一つであることを特徴とする、請求項1に記載の空間光変調装置。
- 前記電圧の範囲が、前記関数を一次関数として近似し得る所定範囲に限定されていることを特徴とする、請求項2に記載の空間光変調装置。
- 前記関数がn次関数(nは2以上の整数)であり、前記係数の個数がn個であることを特徴とする、請求項1に記載の空間光変調装置。
- 一次元もしくは二次元に配列された複数の画素毎に入射光の位相を変調する空間光変調装置であって、
印加電界の大きさに応じて前記入射光の位相を変調する液晶層と、
前記液晶層の温度に応じた信号である温度信号を生成する温度センサと、
前記複数の画素毎に設けられ、前記印加電界を発生させる電圧を前記液晶層に印加する複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に前記電圧を提供する電圧生成部と、
を備え、
前記電圧生成部が、前記液晶層の基準温度に対する温度変化量と、前記液晶層における位相変調量の変動量との相関を表す関数に含まれる一又は複数の係数を予め記憶している記憶手段を有しており、前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度と、
前記一又は複数の係数とを使用して、前記電圧の大きさを補正するための演算を行い、
前記関数が一次関数であり、前記係数の個数が一つであり、
前記電圧生成部が、次の数式
(但し、Tは前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、αは前記係数)に基づいて、前記電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正することを特徴とする、空間光変調装置。 - 一次元もしくは二次元に配列された複数の画素毎に入射光の位相を変調する空間光変調装置であって、
印加電界の大きさに応じて前記入射光の位相を変調する液晶層と、
前記液晶層の温度に応じた信号である温度信号を生成する温度センサと、
前記複数の画素毎に設けられ、前記印加電界を発生させる電圧を前記液晶層に印加する複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に前記電圧を提供する電圧生成部と、
を備え、
前記電圧生成部が、前記液晶層の基準温度に対する温度変化量と、前記液晶層における位相変調量の変動量との相関を表す関数に含まれる一又は複数の係数を予め記憶している記憶手段を有しており、前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度と、
前記一又は複数の係数とを使用して、前記電圧の大きさを補正するための演算を行い、
前記関数がn次関数(nは2以上の整数)であり、前記係数の個数がn個であり、
前記電圧生成部が、次の数式
(但し、Tは前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、β1…βnは前記n個の係数)に基づいて、前記電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正することを特徴とする、空間光変調装置。 - 印加電界の大きさに応じて入射光の位相を変調する液晶層と、一次元もしくは二次元に配列された複数の画素毎に設けられ、前記印加電界を発生させる電圧を前記液晶層に印加する複数の画素電極とを備える位相変調部を用いる空間光変調方法であって、
前記位相変調部の既知の位相変調特性に基づいて、基準温度における各画素電極に与えられる電圧の大きさと位相変調量との間の非線形性を補正するためのデータであるルックアップテーブルを作成するステップと、
前記液晶層の温度に応じた信号である温度信号を温度センサから取得する温度取得ステップと、
前記液晶層の基準温度に対する温度変化量と前記液晶層における位相変調量の変動量との相関を表す関数に含まれる一又は複数の係数を予め記憶している記憶手段から該一又は複数の係数を読み出し、前記温度信号に示された温度と、前記一又は複数の係数とを使用して、所望の位相変調量を得るための制御入力値を補正する補正演算ステップと、
前記ルックアップテーブルを使用して補正後の前記制御入力値から各画素電極に与える電圧の大きさを決定するステップと、
前記ステップにより決定された大きさの電圧を前記複数の画素電極に提供する電圧印加ステップと、
を含むことを特徴とする、空間光変調方法。 - 前記関数が一次関数であり、前記係数の個数が一つであることを特徴とする、請求項7に記載の空間光変調方法。
- 前記電圧の範囲が、前記関数を一次関数として近似し得る所定範囲に限定されていることを特徴とする、請求項8に記載の空間光変調方法。
- 前記関数がn次関数(nは2以上の整数)であり、前記係数の個数がn個であることを特徴とする、請求項7に記載の空間光変調方法。
- 印加電界の大きさに応じて入射光の位相を変調する液晶層と、一次元もしくは二次元に配列された複数の画素毎に設けられ、前記印加電界を発生させる電圧を前記液晶層に印加する複数の画素電極とを用いる空間光変調方法であって、
前記液晶層の温度に応じた信号である温度信号を温度センサから取得する温度取得ステップと、
前記液晶層の基準温度に対する温度変化量と、前記液晶層における位相変調量の変動量との相関を表す関数に含まれる一又は複数の係数とを予め記憶している記憶手段から該一又は複数の係数を読み出し、前記温度信号に示された温度と、前記一又は複数の係数とを使用して、前記電圧の大きさを補正するための演算を行う補正演算ステップと、
前記複数の画素電極に補正後の前記電圧を提供する電圧印加ステップと、
を含み、
前記関数が一次関数であり、前記係数の個数が一つであり、
前記補正演算ステップにおいて、次の数式
(但し、Tは前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、αは前記係数)に基づいて、前記電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正することを特徴とする、空間光変調方法。 - 印加電界の大きさに応じて入射光の位相を変調する液晶層と、一次元もしくは二次元に配列された複数の画素毎に設けられ、前記印加電界を発生させる電圧を前記液晶層に印加する複数の画素電極とを用いる空間光変調方法であって、
前記液晶層の温度に応じた信号である温度信号を温度センサから取得する温度取得ステップと、
前記液晶層の基準温度に対する温度変化量と、前記液晶層における位相変調量の変動量との相関を表す関数に含まれる一又は複数の係数とを予め記憶している記憶手段から該一又は複数の係数を読み出し、前記温度信号に示された温度と、前記一又は複数の係数とを使用して、前記電圧の大きさを補正するための演算を行う補正演算ステップと、
前記複数の画素電極に補正後の前記電圧を提供する電圧印加ステップと、
を含み、
前記関数がn次関数(nは2以上の整数)であり、前記係数の個数がn個であり、
前記補正演算ステップにおいて、次の数式
(但し、Tは前記温度センサから提供された前記温度信号に示された温度、T0は基準温度、S0は基準温度T0において所望の位相変調量を得るための制御入力値、β1…βnは前記n個の係数)に基づいて、前記電圧の大きさを制御するための制御入力値Sを補正することを特徴とする、空間光変調方法。
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