[发明专利]信号处理装置、信号处理方法、程序和照明装置

说明书

根据本技术的信号处理装置，该信号处理装置执行满足(条件1)的计算处理作为用于通过对入射光的空间光相位调制而在投影表面上再现目标光强度分布的相位分布的计算处理：使用反馈回路，其中，通过包括非线性光线光学模型和该模型的逆运算模型来重复相位分布的更新，其中，非线性光线光学模型是包括非线性项的光线光学模型，该模型的逆运算模型是通过使非线性光线光学模型线性化而获得的，找到目标光强度分布与基于非线性光线光学模型的相位分布的临时值计算的光强度分布之间的误差分布，并且通过将误差分布与反馈增益相乘而获得的值作为光强度校正值，并且通过在光强度校正值作为相位校正值被输入到逆运算模型时的输出，将相位校正值与临时值相加。

技术领域

本技术涉及关于用于执行用于通过对入射光的空间光相位调制而在投影平面上再现目标光强度分布的相位分布的计算处理的信号处理装置和方法，程序，以及用于通过入射光的空间光相位调制而在投影平面上再现目标光强度分布的照明装置的技术领域。

背景技术

已知通过使用液晶面板和诸如DMD(数字微镜器件)的空间光调制器(SpatialLight Modulator:SLM)对入射光执行空间光调制来再现期望的图像(光强度分布)的技术。例如，众所周知一种通过对入射光执行空间光强度调制来再现期望图像的技术。

同时，还已知通过对入射光执行空间光相位调制来投影期望的再现图像的技术(例如，参见下面的专利文献1)。在执行空间光强度调制的情况下，在再现期望的光强度分布时，入射光在SLM中被部分减光或遮光。然而，在执行空间光相位调制的情况下，因为在SLM中不进行入射光减光或者遮光的情况下能够再现期望的光强度分布，所以可以提高光利用效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1

国际专利申请号2017-520022

发明内容

[技术问题]

在使用空间光相位调制的情况下，作为确定用于再现目标图像(目标光强度分布)的相位分布的方法，已知由专利文献1中公开的方法为代表的自由形式方法。

然而，专利文献1中公开的以往的自由形式方法在计算用于再现目标光强度分布的相位分布时，通过近似最初包括非线性项的光线-光学模型(基于光线-光学的光传播模型)的公式，将问题改写成易于求解的形式。这导致再现图像相对于目标光强度分布的再现性降低的趋势。

鉴于上述情况，提出了本技术。本技术的目的是改善再现图像相对于目标光强度分布的再现性。

[问题的解决方案]

根据本技术的信号处理装置执行满足“条件1”的计算处理作为用于通过对入射光的空间光相位调制而在投影平面上再现目标光强度分布的相位分布的计算处理。“条件1”规定计算处理包括作为包括非线性项的光线-光学模型的非线性光线-光学模型和关于通过线性化非线性光线-光学模型获得的模型的逆计算模型，确定目标光强度分布与通过非线性光线-光学模型根据相位分布的临时值计算的光强度分布之间的误差的误差分布，通过将误差分布与反馈增益相乘获得光强度校正值，将光强度校正值输入至逆计算模型以获得输出，将获得的输出视为相位校正值，并且使用通过将相位校正值与临时值相加来重复更新相位分布的反馈回路。

使用诸如包括非线性项的上述光线-光学模型的模型使得可以精确地确定用于再现目标光强度分布的相位分布。

根据本技术的上述信号处理装置可替换地被配置为以满足以上“条件1”和“条件2”的方式执行计算相位分布的计算处理。“条件2”规定在非线性光线-光学模型中并入入射光的光强度分布的项。

该替代配置确保通过使用由“条件1”规定的反馈回路执行相位分布计算使得能够确定相位分布，以消除入射光强度分布，并且再现目标光强度分布。