JPH06117962A - Evaluation unit and regulating method for spatial optical modulation element - Google Patents

Evaluation unit and regulating method for spatial optical modulation element

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JPH06117962A
JPH06117962A JP26597892A JP26597892A JPH06117962A JP H06117962 A JPH06117962 A JP H06117962A JP 26597892 A JP26597892 A JP 26597892A JP 26597892 A JP26597892 A JP 26597892A JP H06117962 A JPH06117962 A JP H06117962A
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spatial light
modulation element
parallel plate
parallel
light modulation
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完治 西井
Masaya Ito
正弥 伊藤
Koji Fukui
厚司 福井
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Abstract

PURPOSE:To obtain an evaluation unit and a regulating method for spatial optical modulation element which allows measurement in microregion, e.g. measurement of phase characteristics at a pixel unit of spatial optical modula tion element. CONSTITUTION:The evaluation unit for spatial optical modulation element comprises a spatial optical modulation element holder 6, a light source 1 for irradiating a spatial optical modulation element 7 held on the holder 6, and a parallel plate 8 arranged in the rear of the holder 6 while inclining against the optical axis. The evaluation unit further comprises a first optical detector 13 arranged in the rear of the parallel plate, and a second optical detector 18 arranged in the reflection optical path of the parallel plate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット等の視覚認識
装置において、画像処理あるいは画像認識を光学的に実
行する光情報処理装置に用いられる空間光変調素子の評
価装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for evaluating a spatial light modulator used in an optical information processing apparatus for optically executing image processing or image recognition in a visual recognition apparatus such as a robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像処理あるいは画像認識技術に対し
て、近年、より大画素数をより高速処理することが要求
されてきている。そこで、光の高速並列演算機能を活用
することで上記の要求に答える光情報処理装置の開発が
盛んになってきている。これらの光情報処理装置におい
ては、例えば、特願昭63−287016記載の光情報
処理装置のごとく液晶ディスプレイなどの空間光変調素
子が用いられている。これらの空間光変調素子はディス
プレイ等に用いられる場合と異なり、その透過光あるい
は反射光の振幅と位相の両特性が良好であることが求め
られる。そこで、一般に振幅特性は分光光度計等を用い
て測定した光強度特性から評価し、一方、位相特性は干
渉計を用いて測定されていた。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been required for image processing or image recognition technology to process a larger number of pixels at a higher speed. Therefore, development of an optical information processing apparatus that responds to the above-mentioned demand by utilizing a high-speed parallel arithmetic function of light has become active. In these optical information processing apparatuses, for example, a spatial light modulator such as a liquid crystal display is used like the optical information processing apparatus described in Japanese Patent Application No. 63-287016. Unlike the case of being used for a display or the like, these spatial light modulators are required to have good characteristics in both amplitude and phase of transmitted light or reflected light. Therefore, the amplitude characteristic is generally evaluated from the light intensity characteristic measured using a spectrophotometer or the like, while the phase characteristic is measured using an interferometer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レン
ズ、プリズム等の光学部品の波面収差測定用として市販
されている干渉計では、例えば、空間光変調素子の画素
単位での位相特性など微小領域での測定は不可能であっ
た。
However, in an interferometer commercially available for measuring wavefront aberration of optical parts such as lenses and prisms, for example, in a minute region such as a phase characteristic in a pixel unit of a spatial light modulator. The measurement was impossible.

【0004】本発明は上記問題点に鑑み、空間光変調素
子の画素単位での位相特性など微小領域での測定を可能
とする空間光変調素子評価装置を提供することを目的と
する。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a spatial light modulation element evaluation apparatus which enables measurement in a minute region such as phase characteristics of the spatial light modulation element in units of pixels.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の空間光変調素子評価装置は、空間光変調素
子保持手段と、この空間光変調素子保持手段に保持され
た空間光変調素子を照射する光源と、この空間光変調素
子保持手段の後方に光軸に対して傾斜させて配置された
平行平板と、この平行平板の後方に配置された第1の光
検出器を有するとともに、前記平行平板の反射光路中に
配置された第2の光検出器を有することを特徴とする空
間光変調素子評価装置である。
A spatial light modulation element evaluation apparatus of the present invention for solving the above problems is a spatial light modulation element holding means and a spatial light modulation element held by this spatial light modulation element holding means. A light source for illuminating the element, a parallel plate arranged behind the spatial light modulation element holding means with an inclination with respect to the optical axis, and a first photodetector arranged behind the parallel plate are provided. A spatial light modulation element evaluation apparatus having a second photodetector arranged in the reflection optical path of the parallel plate.

【0006】また、本発明の空間光変調素子評価装置の
調整方法は、空間光変調素子保持手段と、この空間光変
調素子保持手段に保持された空間光変調素子を照射する
光源と、この空間光変調素子保持手段の後方に光軸に対
して傾斜させて配置された平行平板と、この平行平板の
後方に配置された第1の光検出器を有するとともに、前
記平行平板の反射光路中に配置された第2の光検出器を
有する空間光変調素子評価装置において、前記光軸と前
記平行平板の表面の法線を含む面に直交する第1の方向
に連続する幅が1画素の直線状の電圧印加画素群を、前
記法線と前記第1の方向のいずれとも直交する第2の方
向に2画素ピッチで複数構成した調整用パタ−ンを前記
空間光変調素子に表示することで、前記平行平板の光軸
に対する傾斜角の調整することを特徴とする空間光変調
素子評価装置の調整方法である。
Further, the adjusting method of the spatial light modulator evaluation apparatus of the present invention comprises a spatial light modulator holding means, a light source for irradiating the spatial light modulator held by the spatial light modulator holding means, and this space. A parallel flat plate is provided behind the light modulator holding means so as to be inclined with respect to the optical axis, and a first photodetector is arranged behind the parallel flat plate, and the parallel flat plate is provided in the reflection optical path. In a spatial light modulation element evaluation device having a second photodetector arranged, a straight line having a width of one pixel continuous in a first direction orthogonal to a plane including a normal line to the optical axis and the surface of the parallel plate. By displaying a plurality of voltage-applied pixel groups in the spatial light modulator in a second direction orthogonal to both the normal line and the first direction, a plurality of adjustment patterns are formed at a pitch of two pixels. , Of the tilt angle of the parallel plate with respect to the optical axis A method of adjusting the spatial light modulator evaluation apparatus characterized by integer.

【0007】[0007]

【作用】上記構成の空間光変調素子評価装置によれば、
空間光変調素子の画素単位での位相特性など微小領域で
の測定を可能とする空間光変調素子評価装置を提供でき
る。
According to the spatial light modulator evaluation device having the above structure,
It is possible to provide a spatial light modulation element evaluation device that enables measurement in a minute region such as phase characteristics of the spatial light modulation element in units of pixels.

【0008】また、上記調整方法によれば、前記平行平
板の光軸に対する傾斜角の精密な調整を可能とする空間
光変調素子評価装置の調整方法が得られる。
Further, according to the above adjusting method, there can be obtained an adjusting method of the spatial light modulation element evaluation device which enables precise adjustment of the inclination angle of the parallel plate with respect to the optical axis.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の空間光変調素子評価装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の空
間光変調素子評価装置の一実施例の側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A spatial light modulator evaluation apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an embodiment of the spatial light modulator evaluation apparatus of the present invention.

【0010】図1において、1は半導体レ−ザ、2はコ
リメ−タレンズ、3は位相差板、4は第1のレンズ、5
は第2のレンズ、6は空間光変調素子ホルダ−、7は空
間光変調素子、8は表面の反射率をR1、裏面の反射率
をR2に構成された厚みdの平行平板であり光軸に対し
てθ1傾けて配置されている。10は第3のレンズ、1
1は第4のレンズ、12はダブルピンホ−ル、13は2
分割光検出器、14はミラ−、15は第5のレンズ、1
6は第6のレンズ、17はピンホ−ル、18は光検出器
である。
In FIG. 1, 1 is a semiconductor laser, 2 is a collimator lens, 3 is a retardation plate, 4 is a first lens, and 5 is a lens.
Is a second lens, 6 is a spatial light modulation element holder, 7 is a spatial light modulation element, 8 is a parallel plate having a thickness d and having a front surface reflectance of R1 and a rear surface reflectance of R2. It is arranged at an angle of θ1 with respect to. 10 is the third lens, 1
1 is the 4th lens, 12 is the double pinhole, 13 is 2
Split photodetector, 14 is a mirror, 15 is a fifth lens, 1
6 is a sixth lens, 17 is a pinhole, and 18 is a photodetector.

【0011】ここで、第1のレンズ4と第2のレンズ5
は縮小光学系を構成しており、コリメ−タレンズ2によ
り平行光化された半導体レ−ザ1からの出射光を縮小し
て空間光変調素子7を照射する構成とされている。
Here, the first lens 4 and the second lens 5
Is a reduction optical system, and is configured to reduce the emitted light from the semiconductor laser 1 that is collimated by the collimator lens 2 and irradiate the spatial light modulator 7.

【0012】また、位相差板3は半導体レ−ザ1からの
射出光の偏光状態を測定に適した状態に設定する。すな
わち、楕円偏光あるいは直線偏光を空間光変調素子7に
対して所定の角度を持った直線偏光に変換する。また、
第3のレンズ10と第4のレンズ11および、第5のレ
ンズと第6のレンズは拡大光学系を構成している。
The phase difference plate 3 sets the polarization state of the light emitted from the semiconductor laser 1 to a state suitable for measurement. That is, the elliptically polarized light or the linearly polarized light is converted into the linearly polarized light having a predetermined angle with respect to the spatial light modulator 7. Also,
The third lens 10 and the fourth lens 11, and the fifth lens and the sixth lens constitute a magnifying optical system.

【0013】次に、本実施例装置における平行平板8の
構成を、図2と図3を用いて説明する。図2は空間光変
調素子7と平行平板8との関係を示す構成図であり、図
3は平行平板に於ける光の反射と屈折を示す図である。
Next, the structure of the parallel plate 8 in the apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a configuration diagram showing the relationship between the spatial light modulator 7 and the parallel plate 8, and FIG. 3 is a diagram showing reflection and refraction of light on the parallel plate.

【0014】図2において7は空間光変調素子、7aお
よび7bは空間光変調素子7を構成する画素を各々示し
ており、8は平行平板を示している。また、図中のPは
空間光変調素子7を構成する画素ピッチをL1は画素7
aを透過する光線の光軸を示し、L2は画素7bを透過
する透過する光線の光軸を各々示している。また、L
1’とL2’は各々、光線L1とL2の平行平板8から
の反射光を示している。
In FIG. 2, 7 is a spatial light modulator, 7a and 7b are pixels forming the spatial light modulator 7, and 8 is a parallel plate. Further, P in the drawing is the pixel pitch forming the spatial light modulator 7, and L1 is the pixel 7
A shows the optical axis of the light ray that passes through a, and L2 shows the optical axis of the light ray that passes through the pixel 7b. Also, L
Reference numerals 1'and L2 'respectively denote reflected lights of the light rays L1 and L2 from the parallel plate 8.

【0015】また、図3に於て、8は厚みd、屈折率
n、表面反射率R1、裏面反射率R2の平行平板を示し
ており、光線L1およびL2に対してθ1傾けて配置さ
れている。
Further, in FIG. 3, reference numeral 8 denotes a parallel plate having a thickness d, a refractive index n, a front surface reflectance R1 and a back surface reflectance R2, which is arranged at an angle of θ1 with respect to the light rays L1 and L2. There is.

【0016】まず、光線L1とL2の反射光L1’とL
2’が一致する、すなわち、光線を1画素分だけ横ずら
しするための平行平板8の構成条件を以下に示す。この
条件を位置条件とよぶ。位置条件を満足するためにはL
1が平行平板8の表面で屈折し、裏面で反射し再び表面
に到達する点と初めの入射点との距離aが、a=P/c
osθ1なる条件を満足する必要がある。
First, the reflected lights L1 'and L of the light rays L1 and L2.
2'is matched, that is, the constitutional condition of the parallel plate 8 for shifting the light beam by one pixel is shown below. This condition is called the position condition. To satisfy the position condition, L
The distance a between the point where 1 is refracted on the front surface of the parallel plate 8 and reflected on the back surface and reaches the front surface again and the first incident point is a = P / c
It is necessary to satisfy the condition of os θ1.

【0017】一方、このaはL1の屈折角をθ2とする
と図3中でaを底辺とする2等辺三角形を考えると、a
=2dtanθ2なる関係が成立する。従って、P=2
dtanθ2cosθ1となる。ここでsinθ1=n
sinθ2なる屈折則を適用すると、位置条件は以下の
(1)式で表すことができる。
On the other hand, regarding this a, assuming that the refraction angle of L1 is θ2, considering an isosceles triangle whose base is a in FIG.
= 2dtan θ2 holds. Therefore, P = 2
It becomes dtan θ2 cos θ1. Where sin θ1 = n
By applying the refraction law of sin θ2, the position condition can be expressed by the following equation (1).

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】この位置条件(1)式を満足するように平
行平板8の厚みd、屈折率nおよび光軸に対する傾斜角
θ1が決められている。
The thickness d, the refractive index n and the inclination angle θ1 with respect to the optical axis of the parallel plate 8 are determined so as to satisfy the position condition (1).

【0020】次に、このように重なった光線L1’と光
線L2’の干渉縞のビジビリティを決める振幅条件を以
下に述べる。光線L1と光線L2の振幅が等しくそれを
1とすると、光線L1’の振幅は平行平板8の表面での
1回の反射だけなのでR1で与えられる。
Next, the amplitude condition which determines the visibility of the interference fringes of the light rays L1 'and L2' thus overlapped will be described below. When the light rays L1 and L2 have the same amplitude and are set to 1, the amplitude of the light ray L1 ′ is given by R1 since it is only one reflection on the surface of the parallel plate 8.

【0021】一方、光線L2’の振幅は(1−R1)2
R2で与えられる。従って、画素7aの透過率をRa、
画素7bの透過率をRbとおくと振幅条件は(2)式で
与えられる。
On the other hand, the amplitude of the light ray L2 'is (1-R1) 2
Given by R2. Therefore, the transmittance of the pixel 7a is Ra,
When the transmittance of the pixel 7b is Rb, the amplitude condition is given by the equation (2).

【0022】[0022]

【数2】 [Equation 2]

【0023】この振幅条件を満足するように平行平板8
の表面反射率R1と裏面反射率R2が決められる。
A parallel plate 8 is provided so as to satisfy this amplitude condition.
The front surface reflectance R1 and the rear surface reflectance R2 are determined.

【0024】また、光線L1’と光線L2’の干渉縞が
発生するための光線L1’と光線L2’の位相差を決め
る位相条件は以下のように求められる。光線L1’と光
線L2’の光路長差は平行平板8へ入射するまでの空気
中での光路長差、これを図3ではbで示した、と平行平
板8中での裏面反射の光路長差である。すなわちb=P
tanθ1とn(2d/cosθ2)である。ここで、
スネル則をθ2に用いると、位相条件は(3)式で表す
ことができる。
The phase condition for determining the phase difference between the light rays L1 'and L2' for producing the interference fringes of the light rays L1 'and L2' is obtained as follows. The optical path length difference between the light ray L1 'and the light ray L2' is the optical path length difference in the air before entering the parallel plate 8, which is shown by b in FIG. It is the difference. That is, b = P
tan θ1 and n (2d / cos θ2). here,
If the Snell's rule is used for θ2, the phase condition can be expressed by equation (3).

【0025】[0025]

【数3】 [Equation 3]

【0026】上記した位置条件(1)を満足するいくつ
かの平行平板8の厚みd、屈折率nおよび光軸に対する
傾斜角θ1のうち、位相条件(3)を満足するものを設
定する。
The thickness d, the refractive index n, and the inclination angle θ1 of some parallel plates 8 satisfying the above-mentioned position condition (1) satisfying the phase condition (3) are set.

【0027】以上のように構成された本実施例装置の動
作を以下に説明する。まず、空間光変調素子ホルダ−6
に設置された空間光変調素子7を構成する画素の内、互
いに隣接する一対の画素である画素7aと画素7bのう
ち画素7aを基準とし、すなわち、画素7aには電圧を
印加せず、画素7bに所定の駆動電圧を印加する。
The operation of the apparatus of this embodiment having the above configuration will be described below. First, the spatial light modulator holder-6
Among the pixels forming the spatial light modulation element 7 installed in the pixel 7, the pixel 7a of the pair of pixels 7a and 7b that are adjacent to each other is used as the reference, that is, no voltage is applied to the pixel 7a, A predetermined drive voltage is applied to 7b.

【0028】この状態で、第2のレンズ5、第1のレン
ズ4、位相差板3、コリメ−タレンズ2を介して半導体
レ−ザ1からの出射光で空間光変調素子7を構成する画
素7a及び画素7bを照射する。
In this state, the light which is emitted from the semiconductor laser 1 through the second lens 5, the first lens 4, the phase difference plate 3 and the collimator lens 2 constitutes a spatial light modulator 7 which is a pixel. 7a and pixel 7b are illuminated.

【0029】その結果、画素7aを透過する光線L1と
画素7bを透過する光線L2は、平行平板8により各々
の反射光L1’とL2’が重なるよう部分反射される。
この反射光L1’とL2’の重畳された領域では干渉が
発生する。この干渉強度は駆動電圧が印加された画素7
bでの透過光の位相変化により変化する。すなわち、画
素7aと画素7bの透過光の位相差が0の時に最大値を
取り、位相差がπの時0となる。
As a result, the light ray L1 passing through the pixel 7a and the light ray L2 passing through the pixel 7b are partially reflected by the parallel plate 8 so that the respective reflected light rays L1 'and L2' overlap.
Interference occurs in the region where the reflected lights L1 'and L2' are superimposed. This interference intensity is determined by the pixel 7 to which the drive voltage is applied
It changes according to the phase change of the transmitted light at b. That is, it takes a maximum value when the phase difference between the transmitted lights of the pixels 7a and 7b is 0, and becomes 0 when the phase difference is π.

【0030】さて、この干渉光はミラ−14により反射
され、第5のレンズ15と第6のレンズ16により拡大
されピンホ−ル17を介して光検出器18に入射する。
この時、ピンホ−ル17は対象とする干渉領域以外の光
を遮蔽する。また、隣接画素間の距離P程度では印加電
圧による位相変化以外の例えば、基板の歪みに起因する
ような収差、すなわち静的な位相差は実質的に無視でき
る。従って、光検出器18の出力を測定することで隣接
を基準として、印加電圧に対する任意の画素からの透過
光の位相の変化を評価できる。
The interference light is reflected by the mirror 14, magnified by the fifth lens 15 and the sixth lens 16, and enters the photodetector 18 via the pinhole 17.
At this time, the pinhole 17 blocks light other than the target interference region. Further, at a distance P between adjacent pixels, aberrations other than the phase change due to the applied voltage, for example, distortion caused by the substrate, that is, a static phase difference can be substantially ignored. Therefore, by measuring the output of the photodetector 18, it is possible to evaluate the change in the phase of the transmitted light from an arbitrary pixel with respect to the applied voltage with reference to the adjacency.

【0031】一方、平行平板8を透過した光線L1と光
線L2は、ピッチPを維持したまま平行光として第3の
レンズ10と第4のレンズ11により拡大されダブルピ
ンホ−ル12を介して2分割光検出器13に入射する。
この時、ダブルピンホ−ル12は画素7aを透過した光
線と画素7bを透過した光線を分離し、かつ、その他の
光線を遮蔽する。従って、2分割光検出器13の2つの
検出部には各々、画素7aを透過した光線と画素7bを
透過した光線とが入射することになる。
On the other hand, the light rays L1 and L2 transmitted through the parallel plate 8 are expanded as parallel light while maintaining the pitch P by the third lens 10 and the fourth lens 11 and divided into two via the double pinhole 12. It is incident on the photodetector 13.
At this time, the double pinhole 12 separates the light ray transmitted through the pixel 7a and the light ray transmitted through the pixel 7b, and shields other light rays. Therefore, the light beam that has passed through the pixel 7a and the light beam that has passed through the pixel 7b enter the two detection portions of the two-divided photodetector 13, respectively.

【0032】そこで、2分割光検出器13の2つの検出
部の出力を比較することで、隣接画素を基準として、印
加電圧に対する任意の画素からの透過光の強度の変化を
評価できる。
Therefore, by comparing the outputs of the two detection portions of the two-divided photodetector 13, it is possible to evaluate the change in the intensity of the transmitted light from an arbitrary pixel with respect to the applied voltage with reference to the adjacent pixel.

【0033】以上のように本実施例によれば、少なくと
も1画素単位という微小領域での空間光変調素子の振幅
と位相の両特性の同時測定が可能である。さらに、第3
のレンズ10と第4のレンズ11あるいは第5のレンズ
15と第6のレンズ16からなる拡大光学系の倍率とダ
ブルピンホ−ル12あるいはピンホ−ル17のピンホ−
ル径を適宜設定することで、1画素より微小な領域の振
幅と位相の両特性を評価可能であることは言うまでもな
い。また、本実施例では透過型の空間光変調素子につい
て述べたが、反射型の空間光変調素子についても同様の
効果を上げることは可能である。
As described above, according to this embodiment, it is possible to simultaneously measure both the amplitude and phase characteristics of the spatial light modulator in a minute area of at least one pixel unit. Furthermore, the third
Of the magnifying optical system including the lens 10 and the fourth lens 11 or the fifth lens 15 and the sixth lens 16 and the pinhole of the double pinhole 12 or the pinhole 17
It goes without saying that both the amplitude and phase characteristics of a region smaller than one pixel can be evaluated by appropriately setting the radius diameter. Further, although the transmissive spatial light modulator is described in the present embodiment, the same effect can be obtained also with the reflective spatial light modulator.

【0034】次に、本発明の請求項2記載の空間光変調
素子評価装置の調整方法について、図面を参照しながら
説明する。
Next, an adjusting method of the spatial light modulator evaluation device according to claim 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0035】まず、図4を用いて、空間光変調素子評価
装置の調整方法において用いる調整用パタ−ンの構成に
ついて説明する。図4は図1、図2、図3に示した空間
光変調素子評価装置における調整用パタ−ンの1例であ
る。図4中の第1の方向とは空間光変調素子評価装置の
光軸と平行平板8の表面の法線を含む面に直交する方向
である。また、第2の方向とは前記の第1の方向と空間
光変調素子評価装置の光軸のいずれとも互いに直交する
方向である。また、図4でハッチング部は駆動電圧印加
部を、それ以外は電圧非印加部を各々示している。
First, the structure of the adjustment pattern used in the adjustment method of the spatial light modulator evaluation apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an example of the adjustment pattern in the spatial light modulator evaluation apparatus shown in FIGS. 1, 2 and 3. The first direction in FIG. 4 is the direction orthogonal to the optical axis of the spatial light modulator evaluation device and the plane including the normal to the surface of the parallel plate 8. The second direction is a direction orthogonal to both the first direction and the optical axis of the spatial light modulator evaluation device. Further, in FIG. 4, the hatching portion shows the drive voltage applying portion, and the other portions show the voltage non-applying portion.

【0036】調整用パタ−ンは図4にハッチングで図示
したように、その幅が1画素の第1の方向に連続する直
線状の電圧印加画素群を第2の方向に2画素ピッチで複
数構成したものである。すなわち、第2の方向に電圧印
加された1画素と非印加部である1画素が隣接して交互
に連続して配置されたパタ−ンである。
As shown by hatching in FIG. 4, the adjustment pattern has a plurality of linear voltage application pixel groups whose width is continuous in the first direction of one pixel and is arranged at a two-pixel pitch in the second direction. It is composed. That is, it is a pattern in which one pixel to which a voltage is applied in the second direction and one pixel which is a non-application portion are adjacently and alternately arranged.

【0037】次に、このように構成された調整用パタ−
ンを用いた空間光変調素子評価装置の調整方法について
図1、図4を参照して以下に述べる。
Next, the adjusting pattern constructed as described above.
A method of adjusting the spatial light modulation element evaluation apparatus using the projector will be described below with reference to FIGS.

【0038】まず、空間光変調素子7に図4に図示した
調整用パタ−ンを表示する。この状態で、第2のレンズ
5、第1のレンズ4、位相差板3、コリメ−タレンズ2
を介して半導体レ−ザ1からの出射光で空間光変調素子
7を照射する。その結果、調整用パタ−ンの電圧印加部
画素を透過する光線L1と非印加部画素透過する光線L
2は、平行平板8により各々、部分反射される。
First, the adjustment pattern shown in FIG. 4 is displayed on the spatial light modulator 7. In this state, the second lens 5, the first lens 4, the phase difference plate 3, the collimator lens 2
The spatial light modulator 7 is irradiated with the light emitted from the semiconductor laser 1 via the laser. As a result, the light ray L1 that passes through the voltage application pixel of the adjustment pattern and the light ray L that passes through the non-application pixel
2 is partially reflected by the parallel plate 8.

【0039】この反射光が重畳された領域では干渉が発
生する。この反射光の重畳を発生させるには平行平板8
の光軸に対する傾斜角θ1を式1に示した位置条件を満
たすよう0.1度程度の設定精度を要求される。従っ
て、平行平板8の加工誤差、組立誤差、空間光変調素子
評価装置の光軸誤差などにより上記の角度精度を満たす
ことは極めて困難である。
Interference occurs in the area where the reflected light is superimposed. In order to generate the superposition of the reflected light, the parallel plate 8
Setting accuracy of about 0.1 degree is required so that the inclination angle θ1 with respect to the optical axis satisfies the positional condition shown in Expression 1. Therefore, it is extremely difficult to satisfy the above angle accuracy due to a processing error of the parallel plate 8, an assembly error, an optical axis error of the spatial light modulator evaluation device, and the like.

【0040】一方、干渉強度は光線L1とL2の位相差
が0の時に最大値を取り、位相差がπの時に0となる。
従って、図4に図示した調整用パタ−ンを用い、ミラ−
14により反射され、第5のレンズ15と第6のレンズ
16により拡大されピンホ−ル17を介して光検出器1
8に入射した光の強度を最大あるいは最小となるように
平行平板8の傾斜角θ1の角度を調整すれば、検出強度
の絶対値を決めるピンホ−ル17の大きさや位置にかか
わらず正確に角度調整を行える。
On the other hand, the interference intensity takes a maximum value when the phase difference between the light rays L1 and L2 is 0, and becomes 0 when the phase difference is π.
Therefore, using the adjustment pattern shown in FIG.
The light detector 1 is reflected by 14 and is magnified by the fifth lens 15 and the sixth lens 16 through the pinhole 17.
If the angle of inclination angle θ1 of the parallel plate 8 is adjusted so that the intensity of the light incident on 8 is maximized or minimized, the angle can be accurately determined regardless of the size and position of the pinhole 17 that determines the absolute value of the detected intensity. You can make adjustments.

【0041】なおここで、光検出器18に入射した光の
強度を最大あるいは最小のいずれになるよう平行平板8
の傾斜角θ1の角度を調整するかは、空間光変調素子の
特性、印加電圧により選択すればよい。
Here, the parallel plate 8 is set so that the intensity of the light incident on the photodetector 18 becomes maximum or minimum.
Whether or not to adjust the inclination angle θ1 of 1 may be selected according to the characteristics of the spatial light modulator and the applied voltage.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明の空間光変調素子
評価装置によれば、空間光変調素子の画素単位での位相
特性など微小領域での測定が可能となる。
As described above, according to the spatial light modulation element evaluation apparatus of the present invention, it is possible to measure the phase characteristics of the spatial light modulation element in a pixel unit in a minute region.

【0043】また、本発明の空間光変調素子評価装置の
調整方法によれば、本発明の空間光変調素子評価装置に
おける平行平板の光軸に対する傾斜角を、精密に調整す
ることが可能である。
Further, according to the adjusting method of the spatial light modulator evaluation apparatus of the present invention, it is possible to precisely adjust the inclination angle of the parallel plate in the spatial light modulator evaluation apparatus of the present invention with respect to the optical axis. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の空間光変調素子評価装置の一実施例の
構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a spatial light modulator evaluation apparatus of the present invention.

【図2】同実施例装置における空間光変調素子と平行平
板との関係図
FIG. 2 is a relational diagram between a spatial light modulator and a parallel plate in the apparatus of the embodiment.

【図3】同実施例装置の平行平板に於ける光の反射と屈
折を示す図
FIG. 3 is a diagram showing light reflection and refraction on a parallel plate of the apparatus of the embodiment.

【図4】本発明の調整方法で用いた調整用パターンの構
成図
FIG. 4 is a configuration diagram of an adjustment pattern used in the adjustment method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 コリメータレンズ 3 位相差板 4 第1のレンズ 5 第2のレンズ 6 空間光変調素子ホルダー 7 空間光変調素子 8 平行平板 10 第3のレンズ 11 第4のレンズ 12 ダブルピンホール 13 2分割光検出器 14 ミラ− 15 第5のレンズ 16 第6のレンズ 17 ピンホ−ル 18 光検出器 1 Semiconductor Laser 2 Collimator Lens 3 Phase Difference Plate 4 First Lens 5 Second Lens 6 Spatial Light Modulating Element Holder 7 Spatial Light Modulating Element 8 Parallel Plate 10 Third Lens 11 Fourth Lens 12 Double Pinhole 13 2 Division Photodetector 14 Mirror 15 Fifth lens 16 Sixth lens 17 Pinhole 18 Photodetector

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】空間光変調素子保持手段と、この空間光変
調素子保持手段に保持された空間光変調素子を照射する
光源と、この空間光変調素子保持手段の後方に光軸に対
して傾斜させて配置された平行平板と、この平行平板の
後方に配置された第1の光検出器と、前記平行平板の反
射光路中に配置された第2の光検出器を有することを特
徴とする空間光変調素子評価装置。
1. A spatial light modulation element holding means, a light source for illuminating the spatial light modulation element held by the spatial light modulation element holding means, and a tilt behind the spatial light modulation element holding means with respect to the optical axis. A parallel photoplate arranged in parallel with each other, a first photodetector arranged behind the parallel plate, and a second photodetector arranged in the reflection optical path of the parallel plate. Spatial light modulator evaluation system.
【請求項2】空間光変調素子保持手段と、この空間光変
調素子保持手段に保持された空間光変調素子を照射する
光源と、この空間光変調素子保持手段の後方に光軸に対
して傾斜させて配置された平行平板と、この平行平板の
後方に配置された第1の光検出器と、前記平行平板の反
射光路中に配置された第2の光検出器を有する空間光変
調素子評価装置の調整方法であって、前記光軸と前記平
行平板の表面の法線を含む面に直交する第1の方向に連
続する幅が1画素の直線状の電圧印加画素群を、前記法
線と前記第1の方向のいずれとも直交する第2の方向に
2画素ピッチで複数構成した調整用パタ−ンを前記空間
光変調素子に表示することで、前記平行平板の光軸に対
する傾斜角の調整することを特徴とする空間光変調素子
評価装置の調整方法。
2. A spatial light modulation element holding means, a light source for illuminating the spatial light modulation element held by the spatial light modulation element holding means, and a tilt behind the spatial light modulation element holding means with respect to the optical axis. Evaluation of spatial light modulator having parallel flat plate arranged in parallel, first photodetector arranged behind the parallel flat plate, and second photodetector arranged in the reflection optical path of the parallel flat plate A method for adjusting a device, wherein a linear voltage application pixel group having a width of 1 pixel and continuing in a first direction orthogonal to a plane including a normal line of the surface of the parallel plate and the optical axis is defined by the normal line. By displaying on the spatial light modulator a plurality of adjustment patterns each having a two-pixel pitch in a second direction orthogonal to both the first direction and the first direction, the tilt angle of the parallel plate with respect to the optical axis can be adjusted. Adjustment method of spatial light modulator evaluation apparatus characterized by adjustment .
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