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空間光変調器

Spatial Light Modulator

空間光変調器(SLM)は、空間的・時間的に振幅変調、位相変調、または偏光を変調するために使用されるデバイスです。HOLOEYEの空間光変調器は透過型(LC)又は反射型(LCOS)液晶マイクロディスプレイにより構成されております。SLMにおける液晶の使用は、それらの光学的及び電気的な不均一度に基づきます。

HOLOEYEのSLMは、垂直配向ネマティック(VAN)、平行配向ネマティック(PAN)またはツイストネマティック(TN)のマイクロディスプレイセルのいずれかにて構成されております。ツイストネマティックセルにおいて、分子の配向は、セル両端部間で90度変化します、またその間の向きは螺旋状にずれて行きます。一方VAN/ PANセルにおける配向膜は互いに平行ですので、液晶分子も同じ配向を有します。

振幅変調を目的としてSLMを使用する場合、入射光は直線偏光でなければなりません。また、入射側の偏光に対して交差するように出射側に偏光子(検光子)を配置しなければなりません。一方、位相変調目的の場合には検光子なしのセットアップになります。ツイストネマティックLCまたはLCOSディスプレイを用いたデバイスでは、ねじれが常に偏光効果(振幅変調)を引き起こしますが、検光子なしのセットアップにおいては、振幅変調を検出することはできません(phase mostly modulation)。

一方VAN/ PANディスプレイを用いたデバイスでは、偏光/強度に影響を与えることなく、位相を変調することが可能です(phase only modulation)。最適な振幅・位相変調のためにはHOLOEYEの最適なデバイスを選ぶ必要がございます。


SLMラインアップ

GAEA-2 4K Phase Only Spatial Light Modulator


・ 反射型LCOS SLM
・ 解像度 max 4094 x 2464ピクセル
    (4160 x 2160ピクセル)
・ ピクセルピッチ 3.74µm
・ フィルファクター 90%
・ 波長範囲 420 - 1100nm
    (パネルタイプにより範囲は異なります)
    、1400 - 1700nm



PLUTO-2 Phase Only Spatial Light Modulator


・ 反射型LCOS SLM
・ 解像度 1920 x 1080 ピクセル
・ ピクセルピッチ 8µm
・ フィルファクター 93%
・ 波長範囲 350 - 1700nm
    (パネルタイプにより範囲は異なります)



LETO Phase Only Spatial Light Modulator


・ 反射型LCOS SLM
・ 解像度 1920 x 1080 ピクセル
・ ピクセルピッチ 6.4µm
・ フィルファクター 93%
・ 波長範囲 420 - 1700nm
    (パネルタイプにより範囲は異なります)



LC 2012 Spatial Light Modulator


・ 透過型LC SLM
・ 解像度 1024 x 768 ピクセル
・ ピクセルピッチ 36µm
・ フィルファクター 58%
・ 波長範囲 420 - 800nm



SLM 総合カタログ(PDF 272KB)

HOLOEYE Photonics AG Youtube channel

ECOC Exhibition 2018 - Holoeye - Sven Kruger【動画】



仕様の定義

・ 解像度:ピクセル数(幅 x 高さ)
・ ピクセルピッチ:ピクセル間ギャップを含むピクセルサイズ
・ フィルファクター:アクティブに使用できるディスプレイの表面積。
    入射光が散乱するピクセル間にギャップがあります。
・ アクティブエリア:実際にアドレス可能/使用可能なディスプレイのサイズ
・ アドレッシング:アドレス可能なグレーレベル/フェーズレベルの数値。
    アドレス指定シーケンスによって異なる場合があります。
・ シグナル形式:入力信号の形式。通常、HDMIまたはDVIです。
・ 入力フレームレート:入力信号のアドレス指定速度
    通常、モノクロアプリケーションでは60HzのDVI / HDMIビデオフレームレート
・ 応答時間:応答時間は、10%から90%および90%から10%(立ち上がりおよび
    立ち下がり時間)の切り替え時間として定義されます。
    液晶の実際の応答時間は、使用される液晶材料の特性、LC層の厚さ、使用される
    駆動シーケンス/キャリブレーション(ピクセルに印加される実際の電圧)および
    温度によって決まります。位相変調SLMの場合、応答時間は通常、入力フレームレート
    を下回ります。
・ 反射率:直接反射される光の量(アドレス指定されていないディスプレイでの0次光の
    量)。一部の光は、ピクセルマトリックスの格子状構造のために高次に回折される
    ため、反射率は100%ではありません。また光の一部は、ピクセル間ギャップで散乱
    および吸収されます。さらに、アルミニウムミラーの反射率にはリミットがあります
    (波長に依存します)。



SLMへの画像転送方法


HOLOEYEの空間光変調器に光学的な機能や情報を表示させるには、光学設計ソフトウェアや画像ソースにより表示された情報をコンピュータインターフェイスから直接転送することができます。
標準的なPCのグラフィックカードにありますDVI・HDMIポートを使用することによって、SLMは外部のプラグ&プレイモニターと同様に使用することができます。SLMを操作するのに追加のソフトウェアや専用ハードウェアは、必要はありません。


アプリケーション:

・ イメージング&プロジェクション ・ ディスプレイ用途
・ ホログラフィ
    ディスプレイホログラフィ、ホログラフィックメモリ、ホログラフィック記録、
    セキュリティシステム、デジタルホログラフィ
・ ホログラフィックプロジェクション ・ ビームスプリット
・ レーザービームシェーピング ・ コヒーレント波面変調
・ 位相変調 ・ 光ピンセット
・ レーザーパルス変調 など

Publications Archive

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