相位调制装置和相位调制方法制造方法及图纸

叠加单元（６０ｅ）从图形存储单元（６０ａ）中读取预期ＣＧＨ图形，并且从失真校正图形存储单元（６０ｄ）中读取相位失真校正图形，并且将这两个图形叠加在一起，从而生成经过相位失真校正的图形。控制单元（６０ｇ）根据相位失真校正后的图形来控制相位调制模块（４０）。因此，可以精确、容易且快速地根据预期相位图来对光进行相位调制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相位调制装置、相位调制方法、用于执行相位调制方法的程序、以及记录有程序的记录介质。更具体地，本专利技术涉及利用相位调制空间光调制器对激光束的相位进行调制的，用于执行该相位调制方法的程序，以及记录有该程序的记录介质。
技术介绍
已经提出了一种相位调制装置，该装置使用相位调制空间光调制器，根据计算机所计算的相位图(phase pattern)来调制激光束的相位。在该相位调制装置中，将相位图写入要被激光束照射的相位调制空间光调制器中，从而生成由该相位图调制的相位调制光。日本专利No.2,785,427描述了一种利用TN液晶空间光调制元件对光的相位和强度进行调制的方法。在此方法中，考虑到由于施加在TN液晶上的驱动电压导致的相位失真而形成要显示在该TN液晶空间光调制元件上的相位图。
技术实现思路
在相位调制装置配备有激光源、相位调制空间光调制器、以及用于引导激光束的光学系统的情况中，如果由激光源、相位调制空间光调制器或用于引导激光束的光学系统在激光束中引起了激光束的相位失真，则会生成具有预期之外的相位图的相位调制光。因此，试图通过装配昂贵的光学系统或者通过改善设置在相位调制空间光调制器的读取侧的基板的平面度来减小相位失真。为制造具有高平面度的读取侧基板的相位调制空间光调制器，必须使用昂贵的材料，这使空间光调制器的制造变得困难。因此，制造成本非常高。这使得难于大批量生产相位调制装置。如日本未审专利申请公报No.10-186283所述，对利用相位调制光生成的输出图像进行检测，并且根据所检测的结果对相位调制空间光调制器进行反馈控制。因此，通过对整个光学系统的特性偏移进行补偿从而形成了几乎理想的输出图像。根据在日本未审专利申请公报No.10-186283中所公开的成像方法，必须重复该反馈环，直到获得期望的输出图像，这将花费大量时间来生成输出图像。在实际中，由于光源的变化，该输出图像会出现随机的波动。如果连同该反馈控制所固有的波动一同检测到了该随机波动，则很难进行精确的反馈控制。本专利技术旨在解决上述问题。本专利技术的一个目的在于提供一种相位调制装置，该相位调制装置可以根据所期望的相位图而精确、容易并且迅速地进行光的相位调制。本专利技术的另一目的在于提供一种可以以更低成本制造的相位调制装置。本专利技术的再一目的在于提供一种相位调制方法，该相位调制方法可以根据所期望的相位图而精确、容易并且迅速地进行光的相位调制。本专利技术的又一目的在于提供一种可以执行上述相位调制方法的相位调制程序，以及存储该程序的记录介质。为实现上述目的，本专利技术的特征在于一种相位调制装置，包括发光的光源；叠加装置，该叠加装置将预期的相位图和用于校正光的波阵面失真的波阵面失真校正相位图进行叠加，以生成失真校正后相位图；以及电寻址相位调制空间光调制器，其根据所述失真校正后相位图来对光进行相位调制。在本专利技术中，单独地准备用于校正波阵面失真的波阵面失真校正相位图和该预期相位图。然后将这些图形叠加到一起以生成波阵面失真校正后相位图。然后，根据该波阵面失真校正后相位图驱动该电寻址相位调制空间光调制器。可以利用该预期相位图对光进行精确的相位调制，而不会发生光的失真。由于将用于校正波阵面失真的波阵面失真校正相位图和预期相位图叠加在一起，因此该装置可以具有简单的配置，以在短时间内生成波阵面失真校正后图形。因此，根据本专利技术的相位调制装置可以执行实时控制并且可以低成本地制造。优选地，该波阵面失真校正相位图包括通过对表示光的波阵面失真的波阵面失真相位图的符号进行反转而生成的相位图。由于该波阵面失真校正相位图是通过反转波阵面失真相位图的符号而生成的，所以可以可靠地校正该波阵面失真。优选地，当通过对预期相位图和波阵面失真校正相位图进行叠加而得到的相位值具有负值或者等于或大于2π的值时，该叠加装置生成通过将该相位值除以2π而得到的余数，作为失真校正后相位图。为找到通过将相位值的负值除以2π而得到的余数，要确定该负值的绝对值并且找到一最小正值，使得该绝对值和该最小正值的和等于2π的整数倍。当预期相位图和波阵面失真校正相位图的和具有负值或者等于或大于2π的值时，将该和除以2π而得到的余数生成作为失真校正后相位图。因此，即使电寻址相位调制空间光调制器不能对相位调制量大于2π的光进行相位调制，该电寻址相位调制空间光调制器仍可以进行一相位值(即，通过将该和除以2π而得到的余数)的相位调制。因此，通过进行该余数的相位调制，可认为该装置可以执行等于或者大于2π的相位值的相位调制。优选地，本专利技术的相位调制装置还包括存储该波阵面失真校正相位图的存储装置。叠加装置从存储装置中读取波阵面失真校正相位图，然后将该波阵面失真校正相位图与预期相位图进行叠加。由于存储了该波阵面失真校正相位图，所以可以仅通过读取该波阵面失真校正相位图并将其与预期相位图进行叠加，而生成波阵面失真校正后相位图。因此可以在短时间内生成波阵面失真校正后相位图。在此情况中，优选地，本专利技术的相位调制装置具有预先保存该预期相位图的保存装置。叠加装置分别读取预期相位图以及波阵面失真校正相位图，并且将它们叠加到一起以生成波阵面失真校正后相位图。因此，可以在短时间内生成波阵面失真校正后相位图。另选地，本专利技术的相位调制装置可以具有一用于生成预期相位图的装置。在此情况中，叠加装置仅通过将该预期相位图和所读取的波阵面失真校正相位图进行叠加而生成波阵面失真校正后相位图。因此，可以在短时间内生成用于任何相位图的波阵面失真校正后相位图。根据本专利技术的相位调制装置还包括接收波阵面失真校正相位图的输入装置。叠加装置将所接收的波阵面失真校正相位图与预期相位图进行叠加。可以仅通过将所接收的波阵面失真校正相位图与预期相位图进行叠加而生成波阵面失真校正后相位图。因此，可以在短时间内生成波阵面失真校正后相位图。另选地，根据本专利技术的相位调制装置还可以包括测量装置，该测量装置测量光的波阵面失真，以生成表示该波阵面失真的波阵面失真相位图；以及生成装置，该生成装置反转该波阵面失真相位图的符号，以生成波阵面失真校正相位图。可以仅通过测量波阵面失真并且之后将该失真的符号进行反转而生成波阵面失真校正相位图。因此，无需任何复杂计算。并且，可以高精度地迅速获得波阵面失真校正相位图。此外，可以独立于预期相位图而容易地生成波阵面失真校正相位图。在此情况中，优选地，该测量装置重复对光的波阵面失真进行测量，以生成表示该波阵面失真的波阵面失真相位图。每次测量装置测量到了光的波阵面失真，生成装置反转该波阵面失真相位图的符号，以生成波阵面失真校正相位图。每当生成装置生成了波阵面失真校正相位图，叠加装置将波阵面失真校正相位图与预期相位图进行叠加，以更新该失真校正后相位图。电寻址相位调制空间光调制器根据所更新的失真校正后相位图重复地进行光的相位调制。可以实时地测量动态波阵面失真以及静态波阵面失真，从而可以生成可以对包含动态失真的多种波阵面失真进行校正的波阵面失真校正相位图。因此，可以高精度地生成相位调制光。在此情况中，本专利技术的相位调制装置具有一用于预先保存预期相位图的保存装置，叠加装置从该保存装置中读取预期相位图，随后将其与重复生成的波阵面失真校正相位图进行叠加，从而重复地更新该波阵面失真校正后相位图。因此，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位调制装置，包括：　　　　发光的光源（１０）；　　　　叠加装置（６０ｅ），该叠加装置将预期相位图和用于校正光的波阵面失真的波阵面失真校正相位图进行叠加，以生成失真校正后相位图；以及　　　　电寻址相位调制空间光调制器（４０），其根据所述失真校正后相位图来对光进行相位调制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊介崎泰则，福智昇央，
申请(专利权)人：滨松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]