JP2001296482A - 回折格子型光変調器の較正方法及びシステム - Google Patents
回折格子型光変調器の較正方法及びシステムInfo
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- JP2001296482A JP2001296482A JP2001047752A JP2001047752A JP2001296482A JP 2001296482 A JP2001296482 A JP 2001296482A JP 2001047752 A JP2001047752 A JP 2001047752A JP 2001047752 A JP2001047752 A JP 2001047752A JP 2001296482 A JP2001296482 A JP 2001296482A
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- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
- G02B27/4255—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application for alignment or positioning purposes
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0808—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more diffracting elements
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力を低減せず、照射光や回折格子型光変調
器中に存在する光の空間的不均一を修正する方法及びシ
ステムの提供を目的とする。 【解決手段】 回折格子型光変調器は、複数の出力され
る回折次数をつくりだすために活性化する回折格子型光
変調器と、回折格子型光変調器に光を供給する光源と、
回折格子型光変調器から一の回折次数の光を受けるため
に配置された出力システムと、回折格子型光変調器から
の異なる一の回折次数の光を受け、回折格子型光変調器
からの出力を表す信号を作成するために配置された検出
器と、回折格子型光変調器を作動するためのデータスト
リームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電
子ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を
較正するための信号に反応するフィードバックシステム
とを含む。
器中に存在する光の空間的不均一を修正する方法及びシ
ステムの提供を目的とする。 【解決手段】 回折格子型光変調器は、複数の出力され
る回折次数をつくりだすために活性化する回折格子型光
変調器と、回折格子型光変調器に光を供給する光源と、
回折格子型光変調器から一の回折次数の光を受けるため
に配置された出力システムと、回折格子型光変調器から
の異なる一の回折次数の光を受け、回折格子型光変調器
からの出力を表す信号を作成するために配置された検出
器と、回折格子型光変調器を作動するためのデータスト
リームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電
子ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を
較正するための信号に反応するフィードバックシステム
とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子型光変調
器の較正方法及びシステムに関する。より詳細には、回
折次数±1又は回折次数0による出力システムを有する
システムに関する。本発明は、また、データ伝送実行前
又は、実行中にシステムの較正をする方法にも関する。
器の較正方法及びシステムに関する。より詳細には、回
折次数±1又は回折次数0による出力システムを有する
システムに関する。本発明は、また、データ伝送実行前
又は、実行中にシステムの較正をする方法にも関する。
【0002】
【従来の技術】回折格子調整器は、特許文献において公
知になっている。1981年4月4日にSprague他に発行され
た米国特許第4,281,904号”TIR Electro-Optic Modulat
or withIndividually Addressed Electrodes”では、オ
プトエレクトロニクス材料に形成される回折光変調器が
開示されている。1988年3月8日にH.Sakataに発行された
米国特許第4,729,640号”Liquid Crystal Light Modula
tion Device”、1989年4月18日にYamanobe他に発行され
た米国特許第4,822,146号”Optical ModulationElemen
t”、及び1989年7月25日にYamanobe他に発行された米
国特許第4,850,681号”Optical Modulation Device”で
は、結晶回折変調器が開示されている。これらの変調器
のすべては、装置に光を通過させて使用するものであ
る。
知になっている。1981年4月4日にSprague他に発行され
た米国特許第4,281,904号”TIR Electro-Optic Modulat
or withIndividually Addressed Electrodes”では、オ
プトエレクトロニクス材料に形成される回折光変調器が
開示されている。1988年3月8日にH.Sakataに発行された
米国特許第4,729,640号”Liquid Crystal Light Modula
tion Device”、1989年4月18日にYamanobe他に発行され
た米国特許第4,822,146号”Optical ModulationElemen
t”、及び1989年7月25日にYamanobe他に発行された米
国特許第4,850,681号”Optical Modulation Device”で
は、結晶回折変調器が開示されている。これらの変調器
のすべては、装置に光を通過させて使用するものであ
る。
【0003】1977年3月8日にLama他に発行された米国特
許第4,011,009号”Reflection Diffraction Grating Ha
ving a Controllable Blaze Angel”、1992年5月19日に
J.Jaskieに発行された米国特許第5,115,344号”Tunable
Diffraction Grating”、及び1993年6月22日にPezeshk
iに発行された米国特許第5,222,071号”Dynamic Optica
l Granting Device”において、反射させる回折格子が
開示されている。さらに最近には、Bloom他がグレーテ
ィングライトバルブ(GLV)として当業者に知られて
いる光線変調器の製造方法と製造装置について言及し
た。1994年5月10日にBloom他に発行された米国特許第5,
311,360号”Method and Apparatus For Modulating a L
ight Beam”を参照。この装置はBloom他によって以下の
構造上の変更した上で、後に説明されている。
許第4,011,009号”Reflection Diffraction Grating Ha
ving a Controllable Blaze Angel”、1992年5月19日に
J.Jaskieに発行された米国特許第5,115,344号”Tunable
Diffraction Grating”、及び1993年6月22日にPezeshk
iに発行された米国特許第5,222,071号”Dynamic Optica
l Granting Device”において、反射させる回折格子が
開示されている。さらに最近には、Bloom他がグレーテ
ィングライトバルブ(GLV)として当業者に知られて
いる光線変調器の製造方法と製造装置について言及し
た。1994年5月10日にBloom他に発行された米国特許第5,
311,360号”Method and Apparatus For Modulating a L
ight Beam”を参照。この装置はBloom他によって以下の
構造上の変更した上で、後に説明されている。
【0004】(1)リボン素子と支持層の間での静止摩
擦を低減するため接触面積を最小化するためにリボン素
子の真下のパターン化された上昇範囲。
擦を低減するため接触面積を最小化するためにリボン素
子の真下のパターン化された上昇範囲。
【0005】(2)良好なコントラストを作成するた
め、リボン素子間の隙間が減少され、交互のリボン素子
が作動する、他にとり得る装置設計。
め、リボン素子間の隙間が減少され、交互のリボン素子
が作動する、他にとり得る装置設計。
【0006】(3)交互のリボン素子を固定するために
支持する固体 (4)浮遊面の回転によりブレーズド格子を作成する装
置設計 1995年10月17日にBloom他に発行された米国特許第5,45
9,610号”Deformable Grating Apparatus for Modulati
ng a Light Beam and Including Means for Obviating
Stiction Between Grating Element and Underlying Su
bstrate”を参照。Bloom他は、また、装置の作成方法を
表した。1997年10月14日にBloom他に発行された米国特
許第5,677,783号”Method of Making a Deformable Gra
ting Apparatus for Modulating a Light Beam and Inc
luding Means for Obviating Stiction Between Gratin
g and Underlying Substrate”を参照。
支持する固体 (4)浮遊面の回転によりブレーズド格子を作成する装
置設計 1995年10月17日にBloom他に発行された米国特許第5,45
9,610号”Deformable Grating Apparatus for Modulati
ng a Light Beam and Including Means for Obviating
Stiction Between Grating Element and Underlying Su
bstrate”を参照。Bloom他は、また、装置の作成方法を
表した。1997年10月14日にBloom他に発行された米国特
許第5,677,783号”Method of Making a Deformable Gra
ting Apparatus for Modulating a Light Beam and Inc
luding Means for Obviating Stiction Between Gratin
g and Underlying Substrate”を参照。
【0007】近年、Bloom他は、その他の形態のグレー
ティングライトバルブを1998年11月24日にBloom他に発
行された米国特許第5,841,579号”Flat Diffraction Gr
atingLight Valve”を開示した。この形態のグレーティ
ングライトバルブの製造方法が、1997年8月26日にBorns
tein他に発行された米国特許第5,661,592号”Methodof
Making and an Apparatus for a Flat Diffraction Gra
ting Light Valve”に開示されている。
ティングライトバルブを1998年11月24日にBloom他に発
行された米国特許第5,841,579号”Flat Diffraction Gr
atingLight Valve”を開示した。この形態のグレーティ
ングライトバルブの製造方法が、1997年8月26日にBorns
tein他に発行された米国特許第5,661,592号”Methodof
Making and an Apparatus for a Flat Diffraction Gra
ting Light Valve”に開示されている。
【0008】上述した回折変調器は、様々なディスプレ
イや印刷システムに使用されてきた。1983年6月21日に
R.Sprague他に発行された米国特許第4,389,659号”Elec
tro-Optic Line Printer”、1993年8月17日にKurematsu
他に発行された米国特許第5,237,435号”Multicolor Pr
ojector Employing Diffraction Grating Type LiquidC
rystal Light Modulators”、及び、1998年6月9日にBlo
om他に発行された米国特許第5,764,280号”Display Sys
tem Including an Image Generator and Movable Scann
er For Same”を参照。
イや印刷システムに使用されてきた。1983年6月21日に
R.Sprague他に発行された米国特許第4,389,659号”Elec
tro-Optic Line Printer”、1993年8月17日にKurematsu
他に発行された米国特許第5,237,435号”Multicolor Pr
ojector Employing Diffraction Grating Type LiquidC
rystal Light Modulators”、及び、1998年6月9日にBlo
om他に発行された米国特許第5,764,280号”Display Sys
tem Including an Image Generator and Movable Scann
er For Same”を参照。
【0009】デジタルプリントやデジタルディスプレイ
の較正方法は開示されている。グレーティングライトバ
ルブを較正するシステムや方法は、R.W.Corrigan他によ
って”Calibration of a Scanned Linear Grating Ligh
t Valve Projection System”SID’99 Digest,pp.220-2
23に発行されている。E.E.Thompsonは、デジタルマイク
ロミラー(DMD)に基づくプリントシステムの較正方
法について開示している。1998年11月24日にE.Thompson
に発行された米国特許第5,842,088号”Method of Calib
rating a Spatial Light Modulator Printing System”
を参照。この方法は、欠陥のある又は欠如しているピク
セルを検出し、補正するために利用される。プロジェク
ションディスプレイの補正係数アプローチを使用した較
正方法が、1991年7月16日にG.Umに発行された米国特許
第5,032,906号”Intensity Calibration Method for Sc
ene Projector”に開示されている。
の較正方法は開示されている。グレーティングライトバ
ルブを較正するシステムや方法は、R.W.Corrigan他によ
って”Calibration of a Scanned Linear Grating Ligh
t Valve Projection System”SID’99 Digest,pp.220-2
23に発行されている。E.E.Thompsonは、デジタルマイク
ロミラー(DMD)に基づくプリントシステムの較正方
法について開示している。1998年11月24日にE.Thompson
に発行された米国特許第5,842,088号”Method of Calib
rating a Spatial Light Modulator Printing System”
を参照。この方法は、欠陥のある又は欠如しているピク
セルを検出し、補正するために利用される。プロジェク
ションディスプレイの補正係数アプローチを使用した較
正方法が、1991年7月16日にG.Umに発行された米国特許
第5,032,906号”Intensity Calibration Method for Sc
ene Projector”に開示されている。
【0010】回折格子型光変調器(特に、音響光学光変
調器(AOM))を用いた強度安定方法が、1983年1月1
1日にT.Hohkiに発行された米国特許第4,367,926号”Lig
ht Beam Intensity Stabilizing Method”、及び、1990
年5月22日にD.Burnsに発行された米国特許第4,928,284
号”Laser Power Control System”に開示されている。
これらの方法の双方ともにサンプルと出力のために同じ
回折次数を用い、回折光の強度の制御にはAOMの変調
深さを利用する。これらの方法は、同じ回折次数が利用
されるため、印刷媒体への適用のため使用できる出力を
低減し、プリンターの性能を落とすことになりかねる。
調器(AOM))を用いた強度安定方法が、1983年1月1
1日にT.Hohkiに発行された米国特許第4,367,926号”Lig
ht Beam Intensity Stabilizing Method”、及び、1990
年5月22日にD.Burnsに発行された米国特許第4,928,284
号”Laser Power Control System”に開示されている。
これらの方法の双方ともにサンプルと出力のために同じ
回折次数を用い、回折光の強度の制御にはAOMの変調
深さを利用する。これらの方法は、同じ回折次数が利用
されるため、印刷媒体への適用のため使用できる出力を
低減し、プリンターの性能を落とすことになりかねる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この問題
点を回避できる改善された較正方法の提供を課題とす
る。
点を回避できる改善された較正方法の提供を課題とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明に基
づき以下の回折格子型光変調器を提供することで解決さ
れる。回折格子型光変調器は、回折次数の複数の出力を
つくりだすために活性化する回折格子型光変調器と、回
折格子型光変調器に光を供給する光源と、回折格子型光
変調器から一の回折次数の回折光を受けるために配置さ
れた出力システムと、回折格子型光変調器からの異なる
一の回折次数の回折光を受け、回折格子型光変調器から
の出力を表す信号を作成するために配置された検出器
と、回折格子型光変調器を作動するためのデータストリ
ームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電子
ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を較
正するための信号に反応するフィードバックシステムと
を含む。
づき以下の回折格子型光変調器を提供することで解決さ
れる。回折格子型光変調器は、回折次数の複数の出力を
つくりだすために活性化する回折格子型光変調器と、回
折格子型光変調器に光を供給する光源と、回折格子型光
変調器から一の回折次数の回折光を受けるために配置さ
れた出力システムと、回折格子型光変調器からの異なる
一の回折次数の回折光を受け、回折格子型光変調器から
の出力を表す信号を作成するために配置された検出器
と、回折格子型光変調器を作動するためのデータストリ
ームに反応する電子ドライブシステムと、検出器と電子
ドライブシステムに接続され、回折格子型光変調器を較
正するための信号に反応するフィードバックシステムと
を含む。
【0013】回折格子型光変調器の特有の性質が、この
種の変調器を採用するシステムの較正に有用となりうる
ということは、効果的である。特に、バイナリ回折格子
によって生成される対称の回折次数によって、一方の次
数を出力用に、その他を監視用に使用することが可能と
なる。通常のシステムは、較正のための出力のサンプリ
ングのため出力光路上にビームスプリッターを採用す
る。これは、出力パワーの低減と光学収差の原因になり
うるという欠点を有し、本発明においては両欠点が改善
される。
種の変調器を採用するシステムの較正に有用となりうる
ということは、効果的である。特に、バイナリ回折格子
によって生成される対称の回折次数によって、一方の次
数を出力用に、その他を監視用に使用することが可能と
なる。通常のシステムは、較正のための出力のサンプリ
ングのため出力光路上にビームスプリッターを採用す
る。これは、出力パワーの低減と光学収差の原因になり
うるという欠点を有し、本発明においては両欠点が改善
される。
【0014】本発明は、例えば、印刷やプロジェクショ
ンディスプレイのアプリケーションにおいて画像を作成
するために用いられる格子変調器素子の直線式アレイに
適用されうる。較正のための本システム及び方法は、照
射光線や回折格子型光変調器中に存在する空間的不均一
を修正することができる。さらに、光源から供給される
光学的なパワーの一時的な変化も本発明によって修正さ
れうる。
ンディスプレイのアプリケーションにおいて画像を作成
するために用いられる格子変調器素子の直線式アレイに
適用されうる。較正のための本システム及び方法は、照
射光線や回折格子型光変調器中に存在する空間的不均一
を修正することができる。さらに、光源から供給される
光学的なパワーの一時的な変化も本発明によって修正さ
れうる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の主題事項は、図面に示さ
れた実施例を参照し説明される。
れた実施例を参照し説明される。
【0016】光学面の周期的な波形状(例えば回折格
子)は、入射光の方向を散乱されることは、よく知られ
ている。格子上への大気中の直線的な入射光は、回折の
公式に示されるように、多くの異なる次数に回折され
る。
子)は、入射光の方向を散乱されることは、よく知られ
ている。格子上への大気中の直線的な入射光は、回折の
公式に示されるように、多くの異なる次数に回折され
る。
【0017】
【数1】 ここで、λは、光波長、及び、mは、回折次数を示す整
数である。図1は、反射可能な格子10にθ0の角度で
入射する光線11を有する格子10を示す。格子表面
は、式1に基づき回折角度を決定する格子周期Λを有し
て画成されている。m次回折光線13は、角度θmで格
子10から放出される。
数である。図1は、反射可能な格子10にθ0の角度で
入射する光線11を有する格子10を示す。格子表面
は、式1に基づき回折角度を決定する格子周期Λを有し
て画成されている。m次回折光線13は、角度θmで格
子10から放出される。
【0018】図1に示す回折格子10は、溝の深さdg
の方形波型側面のバイナリ格子である。デューティーサ
イクルは、溝幅L1と格子周期Λの比によって定義され
る。バイナリ位相格子では、デューティーサイクルが0.
5及び反射率Rが1.0のとき、回折効率は最大となる。
の方形波型側面のバイナリ格子である。デューティーサ
イクルは、溝幅L1と格子周期Λの比によって定義され
る。バイナリ位相格子では、デューティーサイクルが0.
5及び反射率Rが1.0のとき、回折効率は最大となる。
【0019】反射率一定かつデューティーサイクル0.5
の場合、式2は、スカラー回折理論の精度のもと、理論
値の回折効率を与える。
の場合、式2は、スカラー回折理論の精度のもと、理論
値の回折効率を与える。
【0020】
【数2】 ここで、qmは、幾何的要素である。 qm=cosθ0+sinθm 垂直方向からの入射(θ0=0)に対しては、
【0021】
【数3】 式2及び式3から、回折格子10の一区切りから2つの
異なる次数に回折される光パワーは、光の強度、反射
率、及び、回折格子の特性係数による単純な関数であ
る。例えば、2つの回折次数の光は、回折格子10(こ
こでは、Λとdgは空間的に一定とする)を映し出す分
割された光学的システムを通過することができる。式2
及び式3から、双方の画像システムの映像面で計測され
る空間的な光の分布は、一定の因数である回折効率によ
ってのみ異なり、同じプロフィルを有する。
異なる次数に回折される光パワーは、光の強度、反射
率、及び、回折格子の特性係数による単純な関数であ
る。例えば、2つの回折次数の光は、回折格子10(こ
こでは、Λとdgは空間的に一定とする)を映し出す分
割された光学的システムを通過することができる。式2
及び式3から、双方の画像システムの映像面で計測され
る空間的な光の分布は、一定の因数である回折効率によ
ってのみ異なり、同じプロフィルを有する。
【0022】回折格子10が、垂直入射方向から、照射
されたとき、同一の回折効率で逆対称の次数に回折され
る。例えば、初期回折次数(m=1)おける最大効率
は、回折格子の深さdgが、λ/4になったときに生じ
る。このような格子は、格子特性、
されたとき、同一の回折効率で逆対称の次数に回折され
る。例えば、初期回折次数(m=1)おける最大効率
は、回折格子の深さdgが、λ/4になったときに生じ
る。このような格子は、格子特性、
【外1】 において、+1及び−1の次数への同一の40%未満の
回折効率を有するが、一方、残りの光は、更に高い奇数
の次数(例えば、±3、±5等)へ回折される。2つの
逆対称の次数からの光線が、前述の画像システムを通過
した場合、計測される光学的プロフィルは、たとえ格子
特性dg及びΛが、空間的に一定でない場合も、同一で
ある。
回折効率を有するが、一方、残りの光は、更に高い奇数
の次数(例えば、±3、±5等)へ回折される。2つの
逆対称の次数からの光線が、前述の画像システムを通過
した場合、計測される光学的プロフィルは、たとえ格子
特性dg及びΛが、空間的に一定でない場合も、同一で
ある。
【0023】図2は、光線の変調器のための回折格子の
原理を用いたエレクトロメカニカル格子型装置20の部
分カット断面の斜視図である。エレクトロメカニカル格
子型装置20は、チャンネル26が形成されるスペーサ
ー層24の上部に形成される可変リボン素子の第1及び
第2セット、22a、及び、22bを含む。可変リボン
素子は、固有の引張応力及び反射可能な伝導性の層30
を有するリボン層28からなる。反射伝導性層30は、
第1及び第2の伝導性区分、30a、及び、30bを形
成するためにパターン化されている。リボン層28は、
第1及び第2の伝導性区分、30a、及び、30bに従
ってパターン化され、可変リボン素子の第1及び第2セ
ット、22a、及び、22bを形成する。パターンに従
って、チャンネル26の上方に取り付けられている他の
全てのリボン素子は、同一セットの属する。第1及び第
2の伝導性区分、30a、及び、30bは、反射率を増
大させることによって回折効率を高めること、及び、可
変リボン素子の第1及び第2セット、22a、及び、2
2bのいずれかに電圧を印加する手段を提供すること
の、2つの目的を達成する。
原理を用いたエレクトロメカニカル格子型装置20の部
分カット断面の斜視図である。エレクトロメカニカル格
子型装置20は、チャンネル26が形成されるスペーサ
ー層24の上部に形成される可変リボン素子の第1及び
第2セット、22a、及び、22bを含む。可変リボン
素子は、固有の引張応力及び反射可能な伝導性の層30
を有するリボン層28からなる。反射伝導性層30は、
第1及び第2の伝導性区分、30a、及び、30bを形
成するためにパターン化されている。リボン層28は、
第1及び第2の伝導性区分、30a、及び、30bに従
ってパターン化され、可変リボン素子の第1及び第2セ
ット、22a、及び、22bを形成する。パターンに従
って、チャンネル26の上方に取り付けられている他の
全てのリボン素子は、同一セットの属する。第1及び第
2の伝導性区分、30a、及び、30bは、反射率を増
大させることによって回折効率を高めること、及び、可
変リボン素子の第1及び第2セット、22a、及び、2
2bのいずれかに電圧を印加する手段を提供すること
の、2つの目的を達成する。
【0024】エレクトロメカニカル格子型装置20は、
基板21からなる。基板21は、シリコンやその他の半
導体、ガラス、メタル、又は、プラスティックの材料か
ら選択される支持層32から成る。支持層32の上部に
伝導性底層34が設けられる。伝導性底層34の材料
は、アルミ、チタン、金、銀、タングステン、シリコン
合金、及びイリジウム−スズ−酸化物(ITO)を含む
集合から選択される。保護層36は、伝導性底層34と
スペサ−層24の間に配置される。
基板21からなる。基板21は、シリコンやその他の半
導体、ガラス、メタル、又は、プラスティックの材料か
ら選択される支持層32から成る。支持層32の上部に
伝導性底層34が設けられる。伝導性底層34の材料
は、アルミ、チタン、金、銀、タングステン、シリコン
合金、及びイリジウム−スズ−酸化物(ITO)を含む
集合から選択される。保護層36は、伝導性底層34と
スペサ−層24の間に配置される。
【0025】図3は、エレクトロメカニカル格子型装置
を直線的に一連に形成することによって製造される直線
式エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ40の上
部視である。カット面4−4は、直線式エレクトロメカ
ニカル格子型光変調器アレイ40の長手方向に平行で、
図4及び図5に示すようにエレクトロメカニカル格子型
光変調器の断面図を形成する。
を直線的に一連に形成することによって製造される直線
式エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ40の上
部視である。カット面4−4は、直線式エレクトロメカ
ニカル格子型光変調器アレイ40の長手方向に平行で、
図4及び図5に示すようにエレクトロメカニカル格子型
光変調器の断面図を形成する。
【0026】伝導性を有し反射可能な層は、第1の伝導
性区分30aを形成するようにパターン化され、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ40の全長
に沿うリボン素子を交互に換えるため通常の電位を付与
する。パターン化によって、また、直線式エレクトロメ
カニカル格子型光変調器アレイの各個別素子(ピクセ
ル)のリボン素子を交互に換えるための電圧を印加すべ
く、一連の伝導性区分が形成される。図3では、6個の
ピクセルすなわち第2、第3、第4、第5、第6、及
び、第7の伝導性区分、30b、30c、30d、30
e、30f、及び、30gを表示する。パターンに従っ
て、リボン層は、第1、第2、第3、第4、第5、第
6、及び、第7の可変リボン素子セット、22a、22
b、22c、22d、22e、22f、及び、22gを
形成するようにパターン化される。
性区分30aを形成するようにパターン化され、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ40の全長
に沿うリボン素子を交互に換えるため通常の電位を付与
する。パターン化によって、また、直線式エレクトロメ
カニカル格子型光変調器アレイの各個別素子(ピクセ
ル)のリボン素子を交互に換えるための電圧を印加すべ
く、一連の伝導性区分が形成される。図3では、6個の
ピクセルすなわち第2、第3、第4、第5、第6、及
び、第7の伝導性区分、30b、30c、30d、30
e、30f、及び、30gを表示する。パターンに従っ
て、リボン層は、第1、第2、第3、第4、第5、第
6、及び、第7の可変リボン素子セット、22a、22
b、22c、22d、22e、22f、及び、22gを
形成するようにパターン化される。
【0027】第1伝導性区分30aは、接点38を通し
て伝導性底層34に電気的に接続されている。接点38
は、リボン層28とスペーサ−層24及び保護層36か
らなる複合層を通った少なくとも1つの開口部をエッチ
ングすることによって形成される。開口部は、厚い伝導
性層、例えばアルミニウム合金によって満たされる。厚
い伝導性層は、写真石版の方法及びエッチングによって
接点38を塞ぐ小範囲に限定される。接点38は、可変
リボン素子の第1セット22a上の第1伝導性区分30
aを伝導性底層34と等電位に維持するので、これらの
可変リボン素子は静電気的に作動し得ない。
て伝導性底層34に電気的に接続されている。接点38
は、リボン層28とスペーサ−層24及び保護層36か
らなる複合層を通った少なくとも1つの開口部をエッチ
ングすることによって形成される。開口部は、厚い伝導
性層、例えばアルミニウム合金によって満たされる。厚
い伝導性層は、写真石版の方法及びエッチングによって
接点38を塞ぐ小範囲に限定される。接点38は、可変
リボン素子の第1セット22a上の第1伝導性区分30
aを伝導性底層34と等電位に維持するので、これらの
可変リボン素子は静電気的に作動し得ない。
【0028】図4は、直線式エレクトロメカニカル格子
型光変調器アレイ40の作動について示す。図4は、2
つのピクセルの図3に示す4−4面による装置の断面図
を示す。表示されている2つのピクセルは、第3及び第
4伝導性区分、30c、30dによって画成され、可変
リボン素子の第3及び第4セット、22c、及び22d
と結合している。
型光変調器アレイ40の作動について示す。図4は、2
つのピクセルの図3に示す4−4面による装置の断面図
を示す。表示されている2つのピクセルは、第3及び第
4伝導性区分、30c、30dによって画成され、可変
リボン素子の第3及び第4セット、22c、及び22d
と結合している。
【0029】図4に示す構成は、伝導性底層34に対し
て第3の伝導性区分30cに電圧は印加されていない。
したがって、可変リボン素子の第3セット22cの素子
を偏向させる静電力は作用しない。支持層32に対向す
る可変リボン素子の第1及び第3セットの表面は同一平
面状であり、偏向されないリボン面44aを画成する。
さらに、装置の平面的な構造により、可変リボン素子の
第1及び第3セット、22a、及び、22cの上面は、
同一平面状であり、鏡のような面を形成する。入射光線
48は、0次反射光線50に実質的に反射することにな
る。
て第3の伝導性区分30cに電圧は印加されていない。
したがって、可変リボン素子の第3セット22cの素子
を偏向させる静電力は作用しない。支持層32に対向す
る可変リボン素子の第1及び第3セットの表面は同一平
面状であり、偏向されないリボン面44aを画成する。
さらに、装置の平面的な構造により、可変リボン素子の
第1及び第3セット、22a、及び、22cの上面は、
同一平面状であり、鏡のような面を形成する。入射光線
48は、0次反射光線50に実質的に反射することにな
る。
【0030】電圧源46が、伝導性底層34に対して第
4の伝導性区分30dに電圧を付与する。電位が異なる
ことによって、可変リボン素子の第4セット22dの各
素子の中心を支持層32に向かって偏向させる静電作動
力が発生する。電圧源46によって印加される電圧は、
可変リボン素子の第4セット22dの素子を機械的なス
トッパーに当たるまで下方向に引くのに十分なものとす
る。図4に示す直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ40には、一連の絶縁体42が、保護層36
上で、第1セット22aと結合していないすべての可変
リボン素子の下方に、受け構造又はライン状の形態をと
り設けられる。絶縁体は、ストッパー面44bを画成す
る。絶縁体42は、図4における第4セットの可変リボ
ン素子によって示すように、可変リボン素子が完全に作
動した時に、接触面積を低減する役割をする。この低減
された表面積は、電圧源46が除去されたときにも、可
変リボン素子が支持層に接触したままになる原因となり
うる静止摩擦フォースによる装置欠陥の危険性を低減す
る。
4の伝導性区分30dに電圧を付与する。電位が異なる
ことによって、可変リボン素子の第4セット22dの各
素子の中心を支持層32に向かって偏向させる静電作動
力が発生する。電圧源46によって印加される電圧は、
可変リボン素子の第4セット22dの素子を機械的なス
トッパーに当たるまで下方向に引くのに十分なものとす
る。図4に示す直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ40には、一連の絶縁体42が、保護層36
上で、第1セット22aと結合していないすべての可変
リボン素子の下方に、受け構造又はライン状の形態をと
り設けられる。絶縁体は、ストッパー面44bを画成す
る。絶縁体42は、図4における第4セットの可変リボ
ン素子によって示すように、可変リボン素子が完全に作
動した時に、接触面積を低減する役割をする。この低減
された表面積は、電圧源46が除去されたときにも、可
変リボン素子が支持層に接触したままになる原因となり
うる静止摩擦フォースによる装置欠陥の危険性を低減す
る。
【0031】可変リボン素子の第1及び第4セット、2
2a、及び、22dは、指のように組まれ、チャンネル
26内で異なる高さに位置しているため、直線式エレク
トロメカニカル格子型光変調器アレイ40のこの範囲に
おいて回折格子が形成される。入射光線52は、垂直方
向からピクセルを照射している。表面44a、及び、4
4bの差が、λ/4の奇数倍である場合、式2及び式3
より、初期回折次数への最大の回折効率と無反射の状態
を生み出す。したがって、入射光線52は、同一の回折
効率で+1次回折光線52aと−1次回折光線54bに
実質的に回折され、回折次数0に反射することはない。
2a、及び、22dは、指のように組まれ、チャンネル
26内で異なる高さに位置しているため、直線式エレク
トロメカニカル格子型光変調器アレイ40のこの範囲に
おいて回折格子が形成される。入射光線52は、垂直方
向からピクセルを照射している。表面44a、及び、4
4bの差が、λ/4の奇数倍である場合、式2及び式3
より、初期回折次数への最大の回折効率と無反射の状態
を生み出す。したがって、入射光線52は、同一の回折
効率で+1次回折光線52aと−1次回折光線54bに
実質的に回折され、回折次数0に反射することはない。
【0032】図4に示すような直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ40は、パルス幅変調器(P
WM)を通して情報を記号化するために用いられ得る。
このような技術を用いると、直線的なアレイの各ピクセ
ルは、上述した2つの状態間で動的に切り替えられ、回
折次数の一が収集され出力システムに供給される。一方
の状態は、“明”状態、他方は、“暗”状態である。デ
ータは、明状態がつくりだされる時間を制御することに
よって、又は、所定の積分期間内におけるピクセルが明
状態である時間の合計を制御することによって、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ40のピク
セルを用いて記号化することができる。
カル格子型光変調器アレイ40は、パルス幅変調器(P
WM)を通して情報を記号化するために用いられ得る。
このような技術を用いると、直線的なアレイの各ピクセ
ルは、上述した2つの状態間で動的に切り替えられ、回
折次数の一が収集され出力システムに供給される。一方
の状態は、“明”状態、他方は、“暗”状態である。デ
ータは、明状態がつくりだされる時間を制御することに
よって、又は、所定の積分期間内におけるピクセルが明
状態である時間の合計を制御することによって、直線式
エレクトロメカニカル格子型光変調器アレイ40のピク
セルを用いて記号化することができる。
【0033】図5は、振幅変調器構成を用いた装置を示
す図3における4−4面による直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ40の断面である。表されて
いる2つのピクセルは、第3及び第4の伝導性区分、3
0c、及び、30dによって画成され、可変リボン素子
の第3及び第4セット、22c、及び、22dと結合し
ている。
す図3における4−4面による直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ40の断面である。表されて
いる2つのピクセルは、第3及び第4の伝導性区分、3
0c、及び、30dによって画成され、可変リボン素子
の第3及び第4セット、22c、及び、22dと結合し
ている。
【0034】図4に示された構成と同様に、図5の伝導
性底層34に対して第3の伝導性区分30cに電圧は印
加されていない。支持層32に対向する可変リボン素子
の第1及び第3セット、22a、及び、22cの表面
は、同一平面状であり、偏向されないリボン面44aで
ある。入射光線48は、0次反射光線50aに実質的に
反射することになる。
性底層34に対して第3の伝導性区分30cに電圧は印
加されていない。支持層32に対向する可変リボン素子
の第1及び第3セット、22a、及び、22cの表面
は、同一平面状であり、偏向されないリボン面44aで
ある。入射光線48は、0次反射光線50aに実質的に
反射することになる。
【0035】電圧源46が伝導性底層34に対して第4
の伝導性区分30dに電圧を印加する。電位が異なるこ
とによって、可変リボン素子の第4セット22dの各素
子の中心が、支持層32に向かって偏向される静電作動
力が発生する。支持層32に対向する可変リボン素子の
第4セット22dの表面は、偏向されるリボン面44c
を画成する。偏向されない面と偏向される面を交互にす
ることによって、表面44a、及び44cの差に等しい
光学格子深さdgを有する回折格子が形成される。
の伝導性区分30dに電圧を印加する。電位が異なるこ
とによって、可変リボン素子の第4セット22dの各素
子の中心が、支持層32に向かって偏向される静電作動
力が発生する。支持層32に対向する可変リボン素子の
第4セット22dの表面は、偏向されるリボン面44c
を画成する。偏向されない面と偏向される面を交互にす
ることによって、表面44a、及び44cの差に等しい
光学格子深さdgを有する回折格子が形成される。
【0036】垂直方向から可変リボン素子の第4セット
22dによって画成されるピクセルを照射する入射光線
52は、+1次回折光線52aと−1次回折光線54
b、及び、0次反射光線54cに実質的に回折される。
初期回折次数の効率η1は、+1次回折光線52aと−
1次回折光線54bへの回折を決定する。回折次数0の
効率η0は、0次反射光線54cへの回折を決定する。
双方の回折効率は、式2及び式3を使って予測可能であ
り、光学格子深さdgに依存している。したがって、η
1は、可変リボン素子の第4セット22dが偏向されな
いときの0から、リボン素子によってdgがλ/4と一
致する回折格子を形成されように偏向される時の最大値
まで、連続的に増加し続ける。逆に、η0は、可変リボ
ン素子の第4セット22dが偏向されないときの最大値
から、可変リボン素子がdgがλ/4と一致する回折格
子を形成されるように偏向される時の0まで、連続的に
減少し続ける。
22dによって画成されるピクセルを照射する入射光線
52は、+1次回折光線52aと−1次回折光線54
b、及び、0次反射光線54cに実質的に回折される。
初期回折次数の効率η1は、+1次回折光線52aと−
1次回折光線54bへの回折を決定する。回折次数0の
効率η0は、0次反射光線54cへの回折を決定する。
双方の回折効率は、式2及び式3を使って予測可能であ
り、光学格子深さdgに依存している。したがって、η
1は、可変リボン素子の第4セット22dが偏向されな
いときの0から、リボン素子によってdgがλ/4と一
致する回折格子を形成されように偏向される時の最大値
まで、連続的に増加し続ける。逆に、η0は、可変リボ
ン素子の第4セット22dが偏向されないときの最大値
から、可変リボン素子がdgがλ/4と一致する回折格
子を形成されるように偏向される時の0まで、連続的に
減少し続ける。
【0037】図5に示すような直線式エレクトロメカニ
カル格子型光変調器アレイ40は、振幅変調器(AM)
を通して情報を記号化するのに用いられ得る。このよう
な技術を用いると、直線式エレクトロメカニカル格子型
光変調器アレイ40の各ピクセルは、様々な回折効率の
回折格子を形成し、回折次数の一が収集され出力システ
ムに供給される。データは、ピクセル内の格子の回折効
率を制御することによって、直線式エレクトロメカニカ
ル格子型光変調器アレイ40のピクセルを用いて記号化
することができる。
カル格子型光変調器アレイ40は、振幅変調器(AM)
を通して情報を記号化するのに用いられ得る。このよう
な技術を用いると、直線式エレクトロメカニカル格子型
光変調器アレイ40の各ピクセルは、様々な回折効率の
回折格子を形成し、回折次数の一が収集され出力システ
ムに供給される。データは、ピクセル内の格子の回折効
率を制御することによって、直線式エレクトロメカニカ
ル格子型光変調器アレイ40のピクセルを用いて記号化
することができる。
【0038】図6は、本発明に基づく較正システムを含
む、0でない回折次数の回折格子型光変調器68へ変調
された光を供給する光変調システム60のダイアグラム
である。要求どおりの波長と明るさの特性をもった光を
供給する光源62は、コンディショニング光学系64を
照射する。コンディショニング光学系64から放出され
る光は、回折格子型光変調器68を照射する要求どおり
の特性を有する照射光線66をつくる。回折格子型光変
調器68は、上述したようなエレクトロメカニカル格子
型装置、又は、直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ40、又は、結晶回折、音響光学材料、又
は、半導体量子井戸によって形成される装置のような他
のタイプの回折格子型光変調器でも良い。
む、0でない回折次数の回折格子型光変調器68へ変調
された光を供給する光変調システム60のダイアグラム
である。要求どおりの波長と明るさの特性をもった光を
供給する光源62は、コンディショニング光学系64を
照射する。コンディショニング光学系64から放出され
る光は、回折格子型光変調器68を照射する要求どおり
の特性を有する照射光線66をつくる。回折格子型光変
調器68は、上述したようなエレクトロメカニカル格子
型装置、又は、直線式エレクトロメカニカル格子型光変
調器アレイ40、又は、結晶回折、音響光学材料、又
は、半導体量子井戸によって形成される装置のような他
のタイプの回折格子型光変調器でも良い。
【0039】光は、様々な回折次数によって回折格子型
光変調器から放出される。格子が活性化されているピク
セルは、光を主に+1次回折光線70aと−1次回折光
線70bに回折する。−1次回折光線70bは、例え
ば、プロジェクションレンズシステム、ディスプレイま
たは画像レンズシステムに対するスクリーン、及びプリ
ンターの感光紙のような出力システム72によって収集
される。+1次回折光線70aは、回折格子型光変調器
68を分割された検出器76上に映し出す画像光学系7
4によって収集される。分割された検出器は、複数のホ
トダイオード、分割されたホトダイオード、又は、CC
Dアレイの形態をとりうる。画像システムの拡大像は、
分割された検出器76の1又はそれ以上のセグメントを
カバーする回折格子型光変調器68の各ピクセルの像を
作成する。それゆえに、分割された検出器76は、回折
格子型光変調器68の各ピクセルから+1次回折光線7
0aに回折された光の強度を検査するために使用されう
る。すでに略述した回折の対称性故に、−1次回折光線
70bは、同一の回折光の強度を与えられることにな
る。
光変調器から放出される。格子が活性化されているピク
セルは、光を主に+1次回折光線70aと−1次回折光
線70bに回折する。−1次回折光線70bは、例え
ば、プロジェクションレンズシステム、ディスプレイま
たは画像レンズシステムに対するスクリーン、及びプリ
ンターの感光紙のような出力システム72によって収集
される。+1次回折光線70aは、回折格子型光変調器
68を分割された検出器76上に映し出す画像光学系7
4によって収集される。分割された検出器は、複数のホ
トダイオード、分割されたホトダイオード、又は、CC
Dアレイの形態をとりうる。画像システムの拡大像は、
分割された検出器76の1又はそれ以上のセグメントを
カバーする回折格子型光変調器68の各ピクセルの像を
作成する。それゆえに、分割された検出器76は、回折
格子型光変調器68の各ピクセルから+1次回折光線7
0aに回折された光の強度を検査するために使用されう
る。すでに略述した回折の対称性故に、−1次回折光線
70bは、同一の回折光の強度を与えられることにな
る。
【0040】回折格子型光変調器68内の格子素子の活
性化は、活性電圧発生器78を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器78は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム80と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム82とから
入力を受け取る。補正係数によって、ピクセルに送られ
るパルス幅が、PWM記号化のため変更され、又は、ピ
クセルに送られる活性電圧のレベルがAM記号化のため
変更される。制御システム82は、分割された検出部か
ら入力を受け、活性電圧発生器78に補正係数を供給す
るフィードバックループ内に位置する。これらの補正係
数は、分割された検出器76から受け取るデータ−の強
度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度のプ
ロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を提供
するために作成される。
性化は、活性電圧発生器78を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器78は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム80と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム82とから
入力を受け取る。補正係数によって、ピクセルに送られ
るパルス幅が、PWM記号化のため変更され、又は、ピ
クセルに送られる活性電圧のレベルがAM記号化のため
変更される。制御システム82は、分割された検出部か
ら入力を受け、活性電圧発生器78に補正係数を供給す
るフィードバックループ内に位置する。これらの補正係
数は、分割された検出器76から受け取るデータ−の強
度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度のプ
ロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を提供
するために作成される。
【0041】図6に示すシステムは、+1及び−1の回
折次数を利用しているが、当業者にとっては、他の2つ
の0でない回折次数を使用しうることは明らかである。
垂直方向の入射に対しては、システムは2つの逆対称の
回折次数+m及び−mを利用するのが最善であろう。
折次数を利用しているが、当業者にとっては、他の2つ
の0でない回折次数を使用しうることは明らかである。
垂直方向の入射に対しては、システムは2つの逆対称の
回折次数+m及び−mを利用するのが最善であろう。
【0042】図7は、本発明の他にとり得る実施例に基
づく較正システムを含む、0の回折次数の回折格子型光
変調器へ変調された光を供給する光変調システム60の
ダイアグラムである。このようなシステムは、+1及び
−1の回折次数よりも0の回折次数への回折がより高い
回折効率であるが故に、高い回折効率を必要とする多く
のアプリケーションに対しては、図6に示したシステム
よりもより好ましいであろう。
づく較正システムを含む、0の回折次数の回折格子型光
変調器へ変調された光を供給する光変調システム60の
ダイアグラムである。このようなシステムは、+1及び
−1の回折次数よりも0の回折次数への回折がより高い
回折効率であるが故に、高い回折効率を必要とする多く
のアプリケーションに対しては、図6に示したシステム
よりもより好ましいであろう。
【0043】光は、様々な回折次数によって回折格子型
光変調器から放出される。0次回折光線70cは、出力
システム72に収集される。+1次回折光線70aは、
回折格子型光変調器68を分割された検出器76上に映
し出す画像光学系74によって収集される。画像システ
ムの拡大像は、分割された検出器76の1又はそれ以上
のセグメントをカバーする回折格子型光変調器68の各
ピクセルの像を作成する。それゆえに、分割された検出
器76は、回折格子型光変調器68の各ピクセルから+
1次回折光線70aに回折された光の強度を検査するた
めに使用されうる。すでに略述した回折の対称性故に、
0次回折光線によって出力システムに送られる光は、分
割された検出器76によって計測されるピクセルの拡大
された逆の像となる。
光変調器から放出される。0次回折光線70cは、出力
システム72に収集される。+1次回折光線70aは、
回折格子型光変調器68を分割された検出器76上に映
し出す画像光学系74によって収集される。画像システ
ムの拡大像は、分割された検出器76の1又はそれ以上
のセグメントをカバーする回折格子型光変調器68の各
ピクセルの像を作成する。それゆえに、分割された検出
器76は、回折格子型光変調器68の各ピクセルから+
1次回折光線70aに回折された光の強度を検査するた
めに使用されうる。すでに略述した回折の対称性故に、
0次回折光線によって出力システムに送られる光は、分
割された検出器76によって計測されるピクセルの拡大
された逆の像となる。
【0044】回折格子型光変調器68内の格子素子の活
性化は、活性電圧発生器78を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器78は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム80と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム82とから
入力を受け取る。制御システム82は、分割された検出
部から入力を受け、活性電圧発生器78に補正係数を供
給するフィードバックループ内に位置する。これらの補
正係数は、分割された検出器76から受け取るデータ−
の強度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度
のプロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を
提供するために作成される。
性化は、活性電圧発生器78を使用することで成し遂げ
られる。活性電圧発生器78は、光を変調するための記
号化されたデータを含むデータストリーム80と、及
び、一連の補正係数を供給する制御システム82とから
入力を受け取る。制御システム82は、分割された検出
部から入力を受け、活性電圧発生器78に補正係数を供
給するフィードバックループ内に位置する。これらの補
正係数は、分割された検出器76から受け取るデータ−
の強度に基づき作成され、空間的に均一な回折光の強度
のプロフィル又は一定の出力パワー又はそれらの複合を
提供するために作成される。
【0045】本発明に基づく較正方法のフローチャート
90を図8に示す。較正方法は、回折格子型光変調器を
用いた光変調システムの作動前に実行される。較正方法
は、図6又は図7に示す光変調システム60を使用して
適用されうる。第1ステップ92は、活性電圧発生器7
8に供給される補正係数を初期化することである。第2
ステップ94で、回折格子型光変調器66は所定のパタ
ーンに活性化される。分割された検出器76による計測
される均一性及びパワーは第3ステップによって観察さ
れる。第4ステップ98は、均一性とパワーが要求の許
容誤差内であるかどうかを計測するためのテストをす
る。許容誤差内にない場合は、フィードバックステップ
100は、活性電圧発生器78に供給するための新しい
補正係数を作成する。第2から第4ステップ、94、9
6、及び、98とフィードバックステップ100は、均
一性と光の強度が決められた許容誤差内になるまで繰り
返される。範囲内になると、光変調システムが較正さ
れ、最終ステップ102により、出力システム72に変
調された光を生成し始める。
90を図8に示す。較正方法は、回折格子型光変調器を
用いた光変調システムの作動前に実行される。較正方法
は、図6又は図7に示す光変調システム60を使用して
適用されうる。第1ステップ92は、活性電圧発生器7
8に供給される補正係数を初期化することである。第2
ステップ94で、回折格子型光変調器66は所定のパタ
ーンに活性化される。分割された検出器76による計測
される均一性及びパワーは第3ステップによって観察さ
れる。第4ステップ98は、均一性とパワーが要求の許
容誤差内であるかどうかを計測するためのテストをす
る。許容誤差内にない場合は、フィードバックステップ
100は、活性電圧発生器78に供給するための新しい
補正係数を作成する。第2から第4ステップ、94、9
6、及び、98とフィードバックステップ100は、均
一性と光の強度が決められた許容誤差内になるまで繰り
返される。範囲内になると、光変調システムが較正さ
れ、最終ステップ102により、出力システム72に変
調された光を生成し始める。
【0046】光変調器のシステムの作動中に使用する本
発明の他にとり得る実施例に基づく較正方法についての
フローチャート110を図9に示す。システムは変調さ
れる光を出力システム72に供給しているが、較正方法
は、図6又は図7に示された光変調システム60を使用
して適用されうる。第1ステップ112は、回折格子型
光変調器68のピクセルは、データストリーム80と直
近の補正係数に基づき活性化される。第2ステップ11
4では、各ピクセルの回折光の強度が、分割された検出
器76によって計測され、そのピクセルに適用されてい
るデータと比較される。この情報から、各ピクセルに対
する更新される補正係数が制御システム82によって作
成され、活性電圧発生器78に適用され、これらが最終
ステップ116となる。これらのステップ、112、1
14、及び116は、光変調システム60が作動してい
る間中、均一性及びパワーの安定性を維持するために繰
り返される。
発明の他にとり得る実施例に基づく較正方法についての
フローチャート110を図9に示す。システムは変調さ
れる光を出力システム72に供給しているが、較正方法
は、図6又は図7に示された光変調システム60を使用
して適用されうる。第1ステップ112は、回折格子型
光変調器68のピクセルは、データストリーム80と直
近の補正係数に基づき活性化される。第2ステップ11
4では、各ピクセルの回折光の強度が、分割された検出
器76によって計測され、そのピクセルに適用されてい
るデータと比較される。この情報から、各ピクセルに対
する更新される補正係数が制御システム82によって作
成され、活性電圧発生器78に適用され、これらが最終
ステップ116となる。これらのステップ、112、1
14、及び116は、光変調システム60が作動してい
る間中、均一性及びパワーの安定性を維持するために繰
り返される。
【0047】上記システム及び方法は、回折格子型光変
調器のアレイ及び分割された検出器に関して説明されて
いる。当業者であれば、上記システム及び方法は、1つ
の(分割されていない)検出器を用いたシングル回折格
子型光変調器に適用されうることが簡単に理解できる。
この種のシステムは、安定した出力を供給するため、又
は、全体のアレイである1つのピクセルを一度に較正す
るために使用され得る。
調器のアレイ及び分割された検出器に関して説明されて
いる。当業者であれば、上記システム及び方法は、1つ
の(分割されていない)検出器を用いたシングル回折格
子型光変調器に適用されうることが簡単に理解できる。
この種のシステムは、安定した出力を供給するため、又
は、全体のアレイである1つのピクセルを一度に較正す
るために使用され得る。
【図1】バイナリ反射格子からの回折のイラストであ
る。
る。
【図2】エレクトロメカニカル格子型装置の部分カット
断面の斜視図である。
断面の斜視図である。
【図3】直線的エレクトロメカニカル格子型光変調器ア
レイの平面図である。
レイの平面図である。
【図4】パルス幅変調器に使用される直線的エレクトロ
メカニカル格子型光変調器アレイの2つのピクセルの図
3に示す4−4面による断面図である。
メカニカル格子型光変調器アレイの2つのピクセルの図
3に示す4−4面による断面図である。
【図5】振幅変調器に使用される直線的エレクトロメカ
ニカル格子型光変調器アレイの2つのピクセルの図3に
示す4−4面による断面図である。
ニカル格子型光変調器アレイの2つのピクセルの図3に
示す4−4面による断面図である。
【図6】本発明の1つの実施例に基づく較正システムを
含む、0次でない回折次数の回折格子型光変調器に変調
された光を送るシステムのダイアグラムである。
含む、0次でない回折次数の回折格子型光変調器に変調
された光を送るシステムのダイアグラムである。
【図7】本発明の他にとり得る1つの実施例に基づく較
正システムを含む、0次の回折次数の回折格子型光変調
器に変調された光を送るシステムのダイアグラムであ
る。
正システムを含む、0次の回折次数の回折格子型光変調
器に変調された光を送るシステムのダイアグラムであ
る。
【図8】回折格子型光変調器を用いた本発明に基づく光
変調器のシステムの作動前に較正するための方法を説明
するフローチャートである。
変調器のシステムの作動前に較正するための方法を説明
するフローチャートである。
【図9】回折格子型光変調器を用いた本発明に基づく光
変調器のシステムの作動中に較正するための方法で他に
とり得る実施例を説明するフローチャートである。
変調器のシステムの作動中に較正するための方法で他に
とり得る実施例を説明するフローチャートである。
10 反射可能な格子 11 入射光 13 回折光線 20 エレクトロメカニカル格子装置 21 基板 22a 可変リボン素子の第1セット 22b 可変リボン素子の第2セット 22c 可変リボン素子の第3セット 22d 可変リボン素子の第4セット 22e 可変リボン素子の第5セット 22f 可変リボン素子の第6セット 22g 可変リボン素子の第7セット 24 スペサ−層 26 チャンネル 28 リボン層 30 反射可能な伝導性のある層 30a 第1の伝導性区分 30b 第2の伝導性区分 30c 第3の伝導性区分 30d 第4の伝導性区分 30e 第5の伝導性区分 30f 第6の伝導性区分 30g 第7の伝導性区分 32 支持層 34 伝導性底層 36 保護層 38 接点 40 直線的エレクトロメカニカル格子型光変調器ア
レイ 42 絶縁体 44a 偏向されないリボン面 44b ストッパー面 44c 偏向されるリボン面 46 電源 48 入射光線 50 0次反射光 52 入射光線 54a +1次回折光 54b −1次回折光 54c 0次反射光 60 光変調器システム 62 光源 64 コンディショニング光学系 66 照射光線 68 回折格子型光変調器 70a +1次回折光 70b −1次回折光 70c 0次反射光 72 出力システム 74 画像光学系 76 分割された検出器 78 活性電圧発生器 80 データストリーム 82 制御システム 90 作動前の較正方法 92 第1ステップ 94 第2ステップ 96 第3ステップ 98 第4ステップ 100 フィードバックシステム 102 最終ステップ 110 作動中の較正方法 112 第1ステップ 114 第2ステップ 116 最終ステップ dg 光学系格子深さ ηm m次数の回折効率 η0 0次数の回折効率 η1 初期次数の回折効率 λ 光波長 Λ 格子周期 L1 溝幅 m 回折次数 θ0 入射角 θm 回折次数mの角度 qm 幾何的要素 R 反射率
レイ 42 絶縁体 44a 偏向されないリボン面 44b ストッパー面 44c 偏向されるリボン面 46 電源 48 入射光線 50 0次反射光 52 入射光線 54a +1次回折光 54b −1次回折光 54c 0次反射光 60 光変調器システム 62 光源 64 コンディショニング光学系 66 照射光線 68 回折格子型光変調器 70a +1次回折光 70b −1次回折光 70c 0次反射光 72 出力システム 74 画像光学系 76 分割された検出器 78 活性電圧発生器 80 データストリーム 82 制御システム 90 作動前の較正方法 92 第1ステップ 94 第2ステップ 96 第3ステップ 98 第4ステップ 100 フィードバックシステム 102 最終ステップ 110 作動中の較正方法 112 第1ステップ 114 第2ステップ 116 最終ステップ dg 光学系格子深さ ηm m次数の回折効率 η0 0次数の回折効率 η1 初期次数の回折効率 λ 光波長 Λ 格子周期 L1 溝幅 m 回折次数 θ0 入射角 θm 回折次数mの角度 qm 幾何的要素 R 反射率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マレク ダブリュ コワーツ アメリカ合衆国 ニューヨーク 14623 ロチェスター ウエスト・スクワイア・ド ライヴ 237
Claims (1)
- 【請求項1】 複数のピクセル素子を備えた回折格子型
光変調器、上記回折格子型光変調器を照射する光源、及
び、上記回折格子型光変調器からの一の回折次数の回折
光を受けるように配置された出力システムを有する回折
格子型光変調器のシステムの較正方法であって、 上記回折格子型光変調器からの異なる一の回折次数の回
折光を受けるように配列された、複数に分割されたセグ
メントを有する検出器を設置するステップと、 所定の較正された活性電圧を上記回折格子型光変調器に
印加するステップと、 上記検出器によって生成される電子信号を収集し、電気
信号からデータ補正信号を生成するステップと、 補正されたデータストリームを生成するために上記デー
タ補正信号をデータストリームに適用するステップと、 活性電圧を生成するために上記補正されたデータストリ
ームを採用し、回折格子型光変調器に上記活性電圧を印
加するステップとから成る較正方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US519227 | 1983-08-01 | ||
US09/519,227 US6479811B1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | Method and system for calibrating a diffractive grating modulator |
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JP2001296482A true JP2001296482A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=24067410
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JP2001047752A Pending JP2001296482A (ja) | 2000-03-06 | 2001-02-23 | 回折格子型光変調器の較正方法及びシステム |
Country Status (4)
Country | Link |
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US (1) | US6479811B1 (ja) |
EP (1) | EP1143287B1 (ja) |
JP (1) | JP2001296482A (ja) |
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