一种用于衍射生成图像的阶位对齐系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种系统，用于衍射生成图像的位阶对齐。该系统包括：一衍射空间光调制器（DSLM），被配置以提供生成一图像的全息图的计算机;一基本相干光源，被配置为照亮DSLM,所述DSLM响应地产生沿着每个不同衍射阶位路径的图像;以及至少一组位于沿DSLM的相应衍射阶位路径的光学部件，所述至少一组光学部件，被配置为对齐至少一个相应图像，所述相应图像从一具有在共同的图像平面上衍射了的图像的DSLM处衍射。
【专利说明】一种用于衍射生成图像的阶位对齐系统
【技术领域】
[0001]本说明书涉及衍射显示系统，并且具体地涉及用于衍射产生的图像的阶位对齐的系统。
【背景技术】
[0002]当使用衍射空间光调制器(DSLM )时，通过使用衍射技术来产生图像，从DSLM衍射照明光到一阶位，该照明光被分布的在该阶位中。
【发明内容】
[0003]在本说明书中，元件可以被描述为“被配置为”执行一个或多个功能或“被配置用于”这样的功能。在一般情况下，一元件被配置成执行或被配置用于执行一功能的元件被配置为执行该功能，或者能够执行该功能，或者是适合于执行该功能，或者适于执行该功能，或可操作以执行该功能，或以其他方式能够执行该功能。
[0004]本说明书的一个方面提供了一种系统，包括:一衍射空间光调制器(DSLM )，被配置以提供生成一图像的全息图的计算机；一基本相干光源，被配置为照亮DSLM，所述DSLM响应地产生沿着每个不同衍射阶位路径的图像；以及至少一组位于沿DSLM的相应衍射阶位路径的光学部件，所述至少一组光学部件，被配置为对齐至少一个相应图像，所述相应图像从一具有另一个在一共同的图像平面上衍射了的图像的DSLM衍射。
[0005]所述DSLM可以包括数字微镜装置(DMD )，以及该系统还可以包括:一组光学部件，被配置以对齐来自DMD的关闭状态衍射阶位图像与DMD的开启状态衍射阶位图像。
[0006]所述DSLM包括一个或多个相位调制器中，一光调制器，一反射光调制器，一透射光调制器中，一在硅液晶装置(LC0S)，一液晶显示装置装置(IXD)和一数字微镜装置(DMD)0
[0007]所述至少一组光学部件包括一个或多个棱镜，一个透镜，一反射镜，折叠光学器件和中继光学器件。
[0008]所述至少一组的光学部件被进一步被配置以对齐双图像，从沿着相应的衍射阶位路径的DSLM衍射，与所述至少另一个在共同图像平面的图像衍射。
[0009]该系统还可以包括至少一个光场，所述光场被配置从图像不直接投到共同图像平面的衍射阶位路径吸收光。
[0010]该系统还可以包括至少一个光场，所述光场被配置为从相应的衍射阶位路径中移除相应的衍射阶位点。
[0011]所述至少一组光学部件包括至少一个相应的光场，被配置为从相应的衍射阶位路径中移除相应的衍射阶位点。
[0012]该系统还可以包括，在共同图像平面中，一个或多个一个屏幕，一空间光调制器(SLM ),和一用于光刻样品的安装件。
[0013]所述基本相干光源包括一个或多个一激光器，一基本相干可视光源，一基本相干红色光源，一基本相干绿色光源，一基本相干蓝色光源，基本相干紫外光源，和一基本相干红外光源。
[0014]所述DSLM的象素的节距是与一基本相干光源的波长是相容的。
[0015]该系统还可以还包括一计算装置，被配置为控制所述DSLM以提供生成的该图像的全息图的该计算机。该计算装置可以包括图像生成器。
[0016]所述DSLM包括一反射光调制器，和位于该反射光调制器的同一侧的基本相干光源，作为至少一组的光学部件。
[0017]所述DSLM包括一透射光调制器，和位于所述透射光调制器的相反侧的基本相干光源，作为至少一组的光学部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更好地理解本说明书和更清楚地显示它们如何可以付诸实施所描述的各种实施方案，现在将通过附图示例的方式给予参考:
图1a示出了根据非限制性实施方式的用于衍射地产生的图像的阶位对齐的系统。
[0019]图1b示出了根据非限制性实施方式的用于衍射地产生的图像的阶位对齐的替代系统。
[0020]图1c示出了根据非限制性实施方式的用于衍射地产生的图像的阶位对齐的替代系统。
[0021]图2a描述当光学部件和光场是不存在时，在图la，lb，lc的非限制性的实施方式的系统中的在一个共同的图像平面上的图像和点。
[0022]图2b描述当光学部件和光场是不存在时，在图la，lb，lc的非限制性的实施方式的系统中的在一个共同的图像平面上的图像和点。
[0023]图3示出根据非限制性实施方式在图1的系统的一共同图像平面上的对齐了的图像。
[0024]图4示出了根据非限制性实施方式的衍射地产生的图像的阶位对齐的系统。
[0025]图5示出另一个根据非限制性实施方式的衍射地产生的图像的阶位对齐的系统。
具体实施例
[0026]图1a描述一个系统100-1包括:一个衍射空间光调制器(DSLM) 101被配置为提供一生成的一图像I的全息图105的计算机(如图1a中所示的“H (I)”);一个基本相干光源107被配置成为DSLM 101照明，其相应地沿各不同衍射级阶位路径DR，D+l，D-1, D+2，D-2等等产生图像I ;以及，至少一组光学元件109-1，沿着各自的衍射阶路径位于DSLM 101的D+1上，至少有一组光学元件109-1被配置成与至少一个共同的图像平面111和从DSLM101衍射的图像I相对齐。例如，如图1a所示，可以理解，虽然衍射阶位路径DR不具有光学部件，于是，相应的图像I被衍射到共同图像平面，以及至少一组光学元件109-1沿衍射阶位路径D+1与一个相应的图像I与衍射阶位路径DR的图像I对齐。
[0027]如图所示，系统100-1还进一步包括计算装置112，被配置成用来控制DSLM 101提供生成的图1的全息图105的计算机，如下所述。
[0028]在所描绘的实施例中，系统100-1还进一步包括至少一个光场113，被配置为从衍射阶位路径D-l，D+2, D-2吸收光，其中图像I不是由至少一个光学元件109-1直接指向共同图像平面111。
[0029]在所描绘的实施例中，系统100-1还进一步包括光场115-1，115_2，被配置为从各自的衍射阶位路径D+1，DR删除相应的衍射阶位点，如图2a和2b所述。从图2a和2b可以得到更好地理解，每个衍射阶位路径的衍射点阶位DR，D1,D-1,D2, D-2等，都集中在各自的衍射秩序道路上，而图像I可偏离中心，因此光场115-1，115-2被描述为在衍射阶位路径D+1, DR的中心，而图像I被描述为偏离中心。
[0030]为了此后阶位路径DR，D+l，D-l，D2，D-2能交替简称，统称为多个阶位路径D，或统称为阶位路径D。进一步多个光场115-1，115-2将被下文统称为多个光场115，或一般地，称为光场115。
[0031]计算装置112包括一个处理器120，与一个存储器122，以及通信接口 124相互连接。在一般情况下，存储器122中存储的数据表示图像I，并且处理器120被配置为:从存储在存储器122中的数据中，产生生成的图像I的全息图105 ;控制DSLM 101，以提供产生全息图105的计算机，例如通过通信接口 124，它是通过任何合适的有线或无线连接与DSLM101交流。换言之，计算装置112通常包括与DSLM 101交流的一个图像发生器。
[0032]DSLM 101包括一个或多个相位调制器,一个光调制器，一个反射光调制器，一个硅上液晶(LCOS)装置的透射光调制器，一个液晶显示(IXD)装置，和一个数字微镜装置(DMD)0如图1a中所示，DSLM 101包括一个反射光调制器。进一步，DSLM 101 一般被配置为产生衍射图像。换句话说，DSLM 101通常被配置为能提供计算机，生成图像I的全息图105。可以理解的是，计算机可以使用任何合适的算法以产生全息图105，包括但不限于逆傅立叶变换算法，迭代傅立叶变换算法，盖斯贝格-萨克斯顿算法等。进一步理解的是，所使用的算法可取决于DSLM 101中使用的类型，例如，当DSLM 101包括一个DMD，逆图像I就可以使用傅立叶变换；而当DSLM 101包括一个LCOS装置，所述的盖斯贝格-萨克斯顿算法就可以使用。在任何情况下，可以进一步理解的是，计算装置112被配置为控制DSLM 101，以提供计算机，产生全息图105，使得当基本相干光117基本上在与DSLM 101进行交互时，由相干光源107产生，图像I上产生的路径阶位为DR，Dl, D-1, D2，D-2等。
[0033]基本相干光源107,因此包括一个或多个激光器,一个基本相干可视的光源，一个基本红色光源,一个基本绿色光源，一个基本蓝色光源，一个基本相干紫外光光源，和一个基本红外光源。基本相干光源107 —般被配置为由基本相干光117照亮至少DSLM 101的一部分，使得可沿着衍射光路D形成图像I。
[0034]可以进一步理解的是，如在图1a的描绘，DSLM 101包括反射光调制器，诸如一个DMD, 一个反射LCOS等，从而基本相干光源107可以位于至少一组光学元件109-1的DSLM101的同一侧。然而，当DSLM 101包括一个透射式光调制器，如一个透射LCOS装置，一个液晶显示装置等等，可以理解的是，基本相干光源107可以位于至少一组光学元件109-1的DSLM 101的相反侧(例如，参见图5)。
[0035]可以进一步理解的是，DSLM 101的像素间距是与基本相干光源107的波长相容的。例如:当基本相干光源107产生可视的光，DSLM 101的像素间距就被设定为衍射可视光；当基本相干光源107产生紫外光时，DSLM 101的像素间距被配置为衍射紫外光，而当基本相干光源107产生红外光时，DSLM 101的像素间距被设定为衍射红外光。因此,在一般情况下，基本相干光源107和DSLMlOI间的选择为彼此相容。
[0036]可以进一步理解的是，阶位路径D之间的角度通常依赖于DSLM101的像素间距:在一般情况下，该路径之间的间距越小，则路径间的角度越大。光场113和光场115可以相应于至少一组光学元件109-1的位置，至少一组光学元件109-1的大小，来选择。此外，该角度可取决于基本相干光源107的波长。
[0037]可以进一步理解的是，阶位路径D和基本相干光117之间的角度可取决于DSLM101的性质。在一个非限制性的例子中，当DSLM 101包括一个DMD，阶位路径D和基本相干光117之间的角度可以依赖于基本相干光117和DMD 101的入射角度，以及作为DMD 101的镜子的开启状态(和关闭状态，对于断态秩序的路径，例如参见图4)。在一个可供选择的非限制性实施例中，当DSLM 101包括阶位阶位路径D和基本相干光117之间的反射LCOS装置中，角度可以以基本相干光117的镜面反射为中心。
[0038]可以进一步理解的是，当只参考高阶通道DR，一阶位路径D+l，D-1和二阶位路径D+2，D-2所示时，DSLM 101通常会产生许多其他阶位的路径，当光沿着每个阶位路径D衍射时，通常会降低强度同时提高阶位。另外，尽管阶位路径D如在平面中所描绘的，阶位路径D—般设在一个二维网格中(例如，参见图2a)。
[0039]更进一步的理解是，一阶路径D+1，D_1的阶位路径是一参考于阶位路径DR的第一级衍射路径并且二阶路径D+2，D-2是参考于阶位路径DR的第二衍射路径。事实上，参照阶位路径DR可以包括任何给定的衍射阶路径，然而，在一些实施例中，参照阶位路径DR可包含基本上与衍射阶路径对齐，和/或相邻的，一个或多个其中一个最大或一个局部最大值的正弦函数，这样的参考阶位路径DR是最亮的衍射级路径。具体而言，从DSLM 101衍射阶路径的强度通常遵循一个正弦函数，并且参考阶位路径，因此包括一个大致与衍射阶路径对齐的，和/或相邻的，一个或多个其中一个最大或一个局部最大值的正弦函数。此外，在一些实施例中，例如当DSLM 101满足一个闪耀的条件(即DSLM 101可以包括闪耀光栅)，参考阶位路径DR可包含一个衍射阶位路径，其基本上正好是一个或多个最大的或一个局部最大的正弦函数。
[0040]注意转向图1b,其不出了一个系统100-2,基本上类似于系统100-1,具有相同的标号相同的元件。然而系统100-2还包括第二组沿衍射阶路径DR的光学元件109-2，第二组光学元件109-2被配置为能更好地将一个相应的图像I与来自衍射阶路径D+1的图像I在共同的图像平面111对齐。例如，有两套光学元件109-1，109-2，它们位于沿着各自的阶位路径D+l，DR中，各自的图像I可以在共同的图像平面111上对齐，而不是由衍射阶位路径DR决定。换言之，每一组光学元件109-1，109-2可以被配置为使相应的图像I在共同图像平面111中的相应位置对齐。
[0041]转向图1c,其不出了一个系统100-3,基本上类似于系统100-1,具有相同的标号相同的元件。然而系统100-3还包括另一组沿衍射阶路径D-1设置的光学元件109-3，另一组光学元件109-3被配置为能更好地将一个相应的图像I与来自衍射阶路径D+1的图像I在共同的图像平面111对齐。一个光场115-3，与光场115-1，115-2相似，位于衍射阶位路径D-1上，删除相应的衍射阶位点。此外，衍射阶位路径DR的图像I阻止了光场113。然而，在其他的实施例中，衍射阶路径DR可以包含光学元件109-2，如在系统100-1中，以使得至少三个图像I的在共同图像平面111中对齐:图像I与衍射阶路径DR，Dl，D-1相互关联。此外，虽然在每个系统100-1，100-2，100-3中，来自衍射阶路径D I的图像I与至少一个其他的图像I在共同图像平面111中对齐，设置类似的光学部件组在光学元件109-1,109-2，109-3上，可沿着任何的衍射阶路径DR，Dl, D-1, D2，D-2等等。
[0042]此后，整套光学元件109-1，109-2，109-3将交替简称，统称为光学元件109，或一般地称为一组光学元件109。进一步，系统100-1，100-2，100-3将被统称为系统100，或一般地称为一个系统100。
[0043]转向图2a，示出的是一种具体的非限制的例子，它是光和/或图像I沿着阶位路径D通过DSLM 101在共同的图像平面111上衍射，如果光学部件109，光转储113和光转储115不存在于系统100中。具体的如图2a所示，图像I沿DSLM 101的阶位路径D衍射，例如，一种LCOS设备。如图2a所示，路径DR，D +1,D +1的细节，与更高阶位的路径，以及侧阶位路径，其中每一个标记为“D”的路径一起被示出。进一步可理解的是，阶位路径D+2，D-2中的细节未被示出，但分别位于上面和下面的阶位路径D+1，D-1中。此外，尽管九个阶位路径D被示出，可以理解的是，在目前的实施例中可以包括超过九个的阶位路径D。
[0044]图2a示出的衍射阶位路径通常排列成一个二维矩阵。虽然所示出的矩阵是“正方形”的，在其他实施例中，矩阵可以是菱形等，并且可以依赖于基本相干光源107，DSLM 101的炫耀状态等的入射角。
[0045]在任何情况下，一个点201，图像I，和双图像I*，都沿着各自阶位路径D衍射。进一步的，点201沿相关闻阶路径DR衍射的,成为最売的点201,剩下的点201按阶位的减小而亮度减弱，假设该相关阶位路径DR大致对齐于，和/或相邻的，一个或多个其中一个最大或一个局部最大值的正弦函数。同样，图像I沿着相关高阶路径DR衍射，成为是最亮的图像I，剩下的图像I按阶位的减小而亮度减弱。尽管一些阶位之后，点和图像I的亮度会增力口，这是，衍射系统遵循正弦函数的一般属性。
[0046]此外，每个阶位包含一个与图像I类似的双图像I*，只是旋转了 180°，这是衍射系统的一般特性。例如，在图2a中，每个图像I的右手侧有个星形，对应于每个双图像I*的左手侧的星形。如图所示，每个双图像I*位于点201的下方,(图像I位于点201的上方)，但是在其它实施例中，每一个双图像I *都可以相对于点201，位于其他位置。事实上，当DSLM 101包括，例如，一个LCOS装置，每个双图像I*可位于相对于点201的任何位置，例如，通过图像I的位置所确定的位置。
[0047]转向图2b，其示出了另一个实施例，即光和/或图像I沿着DSLM101的阶位路径D在共同的图像平面111衍射，如果光学元件109，光转储113和光转储115中不存在于系统100中。更具体地，图2b描述的图像I沿含有如一个DMD装置的DSLM101的阶位路径D衍射，但是在图2b所关联的图像I，点201,和双图像I*位于每个点201相关联的图像I和相关的双图像I *之间的对角线上。
[0048]然而，不管图像I，I*的位置，基本相干光117明确地衍射图像I，I*和点201，但是图像I，I*以平铺的模式被大体上衍射入图像平面111:当一个图像I被用作投影，例如通过在共同图像平面111上的一个孔和/或光场，来自其他命令(图像I，I*)的光就丢失了。来自其他命令(图像I，I*)的光能够分散并降低被所选图像I的对比率。
[0049]为了解决这个问题，并且再参考图la，至少一组光学元件109沿着各衍射阶位路径D设置。至少一组光学部件109可以包括一个或多个棱镜，透镜，反射镜，折叠光学器件，中继光学器件等，以及它们的任意组合，用于对齐在共同的图像平面111上的各衍射阶位路径的图像I。图1a描绘了一组沿着阶位路径D+1的一组光学元件109，在进一步的实施中，光学元件109沿着任何阶位路径D设置，正如上面参考图la，lb, Ic所描述的那样。
[0050]在任何情况下，来自至少两个阶位路径I的图像I被至少一组光学元件109在图像平面111上对齐，从而在共同的图像平面111上将来自至少两张图像I的光结合成一张图像I，就像在图3中所描写的那样。事实上，从图3中可以理解到，在共同图像平面111上现在只提供了一个图像I，然而，这一图像I是由来自不同衍射阶位路径D的图像I的结合而成的。
[0051]光学元件109可以在共同图像平面111上，被进一步地用来对齐双图像I*和图像I，所述双图像从沿着各衍射阶位路径D的DSLM101中被衍射出来，从而在共同图像平面111上重新获得系统100的更多的基本相干光117，成为一个图像I。因此，在这些实施中，光学元件109被用来180°旋转双图像I*并且将双图像I*与图像I对齐。
[0052]光场115可以移除点201，当允许图像I通过时，所述光场115作为点201的光场。尽管图1a将光场115描述为被光学兀件109分离,在其他实施中，光学兀件109能够包括光场115，以便于光学元件既被用来如上所述地兑取图像I，又被用来吸收点201。然而，在进一步的实施中，一个或更多组光学元件109还可以包括一个或更多的各自的光场113。
[0053]然而，进一步可以理解的是，在系统100-1中，一张双图像I*将会被衍射于共同图像平面111上，沿着衍射阶位路径DR，除非光场115-2进一步地被用作吸收衍射阶位路径DR的双图像I*加入一个相关点201。
[0054]沿着没有光学元件109的衍射路径D，光场113被用来吸收图像I，1*(和点201)，以减少来自这些路径的光进入所需光路径的可能性，并且减小系统100的差异。
[0055]可以理解的是，大部分的基本相干光117被基本衍射进参考阶位路径DR和第一阶位路径D+1，D-1，假设参考阶位路径DR与一个或多个最大值和一个正玄函数的局部最大值基本对齐，和/或相近，因此一组光学元件109被沿着第一阶位路径D+1设置，就像在图1a中描述的那样，基本会使得基本相关光117的大部分被衍射进在共同图像平面111上的对齐的图像I。
[0056]然而，还可以理解的是，当DSLM101包括例如一个DMD，光学元件109还可以被用来对齐图像I，所述图像I来自一个或多个开启状态衍射光路径和关闭状态衍射光路径。
[0057]因此，在替代性实施中，当DSLM101包括一个DMD，或任何有开启状态和关闭状态的衍射光路径的光调节器时，进一步的光学器件可以被整合进任何的系统100，用于折叠开启状态和关闭状态的光路径。例如，注意图4，描述了一个与任何系统100相似的系统100a，有相似的元件和相似的数量，但是附加了一个“a”。例如，光学元件109a与光学元件109相似。因此，系统10a包括:一个衍射空间光调制器(DSLM)lOla，被用于提供生成图像I的全息图的计算机；一个基本相干光源107a，被用来照亮DSLMlOla ;以及，至少一组沿着各衍射阶位路径DSLMlOla设置的光学元件109a，所述至少一组光学元件109a被用来对齐图像I，所述图像I在共同的图像平面Illa上由沿着各衍射阶位路径设置的DSLMlOla衍射出来。正如描述的那样，系统10a还包括一个计算装置112a，被用来控制DSLM提供生成图像I的全息图的计算机，就像下面描述的那样。计算装置112a相应地包括一个与存储器122a和通信接口 124a相连接的处理器120a，与计算装置112相似。
[0058]另外，在这些实施例中，DSLMlOla包括数字微镜装置(DMD)等，并且因此将光衍射进开启状态阶位路径D-ON和关闭状态阶位路径D-0FF。尽管没有描述每一个开启状态阶位路径D-ON和关闭状态阶位路径D-OFF的细节，可以理解的是，每一个开启状态阶位路径D-ON和关闭状态阶位路径D-OFF都包括与衍射阶位路径DR，D+l, D-l, D+2, D-2等相似的衍射阶位路径，参考图1a在上文中描述。每一个开启状态阶位路径D-ON和关闭状态阶位路径D-OFF的个别衍射阶位路径没有仅仅清楚地描述。
[0059]另外，可以理解的是，光学元件109a，沿着开启状态阶位路径D-0N，包括至少一组光学兀件，与图1a中的光学兀件109相似。另外,尽管分别与光场113，115相似的光场没有被描述，但是他们仍然呈现光学元件109a和/或与光学元件109a整合。相似的，光学元件109a，沿着关闭状态阶位路径D-0FF，包括至少一组光学元件，与任何系统100的光学元件相似。另外，尽管分别与光场113，115相似的光场没有被描述，但是他们仍然呈现光学元件109a和/或与光学元件109a整合。换句话说，每一个阶位路径D_0N，D-OFF的各组光学元件109a与开启状态图像I和关闭状态图像I*分别折叠在一起。
[0060]另外，尽管开启状态阶位路径D-ON和关闭状态阶位路径D-OFF是相似的，但是他们沿着不同的角度衍射。例如，在特殊的非限制性实施中，基本相干光107a与DSLM形成了第一个给定的角度，并且一个开启状态阶位路径D-ON的参考衍射阶位路径对于基本相干光107a可以是第二个给定的角度；另外，一个关闭状态阶位路径D-OFF的参考衍射阶位路径对于基本相干光107a是第三个给定的角度。在各个角度之间的关系依赖于基本相干光107a的第一个给定的角度。
[0061]值得欣赏的是，基本相干光107a可以沿着开启状态命令路径D-ON和关闭状态命令路径D-OFF以给定的比率被衍射，并且所述比率依赖于DMD的开启状态的像素数，和关闭状态的像素数。不管，图像I沿着态命令路径D-ON被衍射，与图1和2相似，然而，图1*，与图像I相似，沿着关闭状态命令路径D-OFF被衍射，与图2a相似，但是以一个角度进入开启状态命令路径D-ON。
[0062]因此，为了重新获得来自关闭状态命令路径D-OFF的光，系统100-1包括至少一组光学元件209，被用来将关闭状态衍射阶位图像I*和开启状态衍射阶位图像I对齐，所述图像I*被沿着命令路径D-OFF的光学元件109a连接，所述图像I被沿着命令路径D-ON的光学元件109a连接。特别是，光学元件209包括折叠光学器件，所述折叠光学器件用于将关闭状态图像I* (来自于沿着的命令路径D-OFF的光学元件109a)和开启状态图像(来自于沿着命令路径D-ON的光学元件109a)折叠起来:光学元件209将关闭状态图像I*引导到图像平面Illa以对齐开启状态图像I。在替代性实施例中，光学元件209可以沿着开启状态图像I的路径设置，以将开启状态图像I和关闭状态图像I*对齐。
[0063]尽管图4中描写了一组光学元件209，但是系统10a可以包括任何合适数量的光学元件，用于在图像平面Illa上将关闭状态衍射阶位图像I*和开启状态衍射阶位图像I对齐。
[0064]此外，光学元件209被合并到一个或多个光学元件109a。
[0065]尽管此处的例子已经被引导到反射的DSLM101，102a，但是在其他实施例中可以使用可传送的DSLM，包括但不限于，一个LCD装置，一个LCOS装置等。如图，注意到图5，图5描写了一个与系统100-1相似的系统100b，有相似的元件和相似的数量，但是附加了一个“b”。例如，光学元件109b与光学元件109(例如光学元件109-1)相似。因此，系统10b包括:一个衍射空间光调制器(DSLM)lOlb，被配置为提供生成提供图像I的全息图105b的计算机；一个基本相干光源107b，被用来照亮DSLMlOlb，沿着不同的衍射阶位路径相应地制造了图像I ;以及，至少一组沿着各衍射阶位路径DSLMlOlb设置的光学元件109b，所述至少一组光学元件109b被用来对齐至少一个图像I，所述图像I在普通的图像平面Illa上由DSLMlOla和至少另一个衍射图像衍射出来。正如描述的那样，系统10b还包括一个计算装置112b，配置提供控制DSLMlOlb生成图像I的全息图105a的计算机，就像下面描述的那样。计算装置112b相应地包括一个与存储器122b和通信接口 124b相连接的处理器120a，与计算装置112相似。
[0066]然而，在系统10b中，基本相干光源107b位于DSLMlOlb的另一侧，正如至少一组的光学元件109b，由于DSLMlOlb包括一个可传送的光调节器。所述光调节器包括但不限于一个IXD装置，一个LCOS装置等。
[0067]还值得欣赏的是，系统10b还能够包括沿着任何衍射路径D (移除光场113b，如果存在的话)设置的光学元件109，与任何系统100相似。
[0068]系统100 (和/或系统100a，100b)的各种用途都被预期到了。例如，DSLM101衍射光进入图像I，I*和点201，以及光学元件109在普通图像平面I上对齐衍射图像I，在普通图像平面I上的图像I的对比率基本适合于电影投射系统，前投射系统，后投射系统，模拟器系统，光刻应用程序，和/或其他光生成系统，尤其是需要图像的高分辨率的地方。因此，任何系统100 (和/或系统100a，100b)还可以在普通图像平面111上包括一个屏幕，一个空间光调制器(例如，用于进一步细化图像I)和一个光刻样品。
[0069]优选的，实施例包括电影应用和/或模拟器应用和/或其他光投射程序的系统100(和/或系统100a，100b)，可以包括许多基本相干光源，包括但不限于:一个基本相干光源，一个基本相干蓝色光源，一个基本相干绿色光源，以及一个基本相干红色光源。进一步值得注意的是，光源的其他颜色组合都包括在现有应用的范围内。
[0070]在一个这种电影应用中，一个DSLM101被包括于每一个基本相干光源中，有合适的光学元件，所述光学元件用于结合并对齐在普通图像平面111上的不同颜色的图像，用以在普通图像平面111上制造一个全彩色图像。
[0071 ] 或者，可以提供一个DSLMlOI，就像在系统100中，和基本相干光源107可以在一个序列，在例如红色，绿色和蓝色光之间选择，DSLM101被协调提供用于向图像的红色，绿色和蓝色图像框架通过基本相干光源107生成全息图的计算机，配合DSLM101的红色，绿色和蓝色的照亮。
[0072]在包括模拟器应用的系统100 (和/或系统100a，100b)的一些实施例中，基本相干光源107可以被用来提供一个或多个紫外线光和红外线光，以便于紫外线光和/或红外线光与人类可见的图像对齐，以便于系统100 (和/或系统100a，100b)的用户能够在人类可见的图像和紫外线和/或红外线图像间交替，例如通过采用紫外线和/或红外线图像看到装置。或者，提供四个或更多的DSLM，红色，绿色和蓝色图像各一个，以及一个用于紫外线图像和/或一个用于红外线图像，每一个DSLM有一个相应的基本相干光源和相应的光学元件，用于在普通图像平面上对齐图像。
[0073]在任何情况下，通过提供合适的光学元件来组合不同衍射阶位的图像，总体上提高了衍射图像系统的亮度，效率和对比率。
[0074]本领域技术人员将明白存在更多替代性实施例和修改的可能，并且上述例子仅仅是一个或多个实施例例的详细说明。因此，保护范围并不局限于此处附加的权利要求。
【权利要求】
1.一种系统，包括: 一衍射空间光调制器(DSLM )，被配置以提供生成一图像的全息图的计算机； 一基本相干光源，被配置为照亮DSLM，所述DSLM响应地产生沿着每个不同衍射阶位路径的图像；以及 至少一组位于沿DSLM的相应衍射阶位路径的光学部件，所述至少一组光学部件，被配置为对齐至少一个相应图像，所述相应图像从一具有在共同的图像平面上衍射了的图像的DSLM处衍射。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSLM包括一数字微镜装置(DMD)，所述系统还包括:一组光学部件，被配置以对齐来自DMD的关闭状态衍射阶位图像与DMD的开启状态衍射阶位图像。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSLM包括一个或多个相位调制器中，一光调制器，一反射光调制器，一透射光调制器中，一在娃液晶装置(LCOS), —液晶显不装置装置(LCD )和一数字微镜装置(DMD )。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一组光学部件包括一个或多个棱镜，一个透镜，一反射镜，折叠光学器件和中继光学器件。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一组的光学部件被进一步配置以对齐双图像，从沿着相应的衍射阶位路径的DSLM衍射，与所述至少另一个在共同图像平面的图像衍射。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个光场，所述光场被配置为从图像不直接投到共同图像平面的衍射阶位路径吸收光。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个光场，所述光场被配置为从相应的衍射阶位路径中移除相应的衍射阶位点。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一组光学部件包括至少一个相应的光场，被配置为从相应的衍射阶位路径中移除相应的衍射阶位点。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括:在共同图像平面中，一个或多个一个屏幕，一空间光调制器(SLM ),和一用于光刻样品的安装件。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基本相干光源包括一个或多个一激光器，一基本相干可视光源，一基本相干红色光源，一基本相干绿色光源，一基本相干蓝色光源，基本相干紫外光源，和一基本相干红外光源。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSLM的象素的节距是与一基本相干光源的波长是相容的。
12.根据权利要求1所述的系统，还包括一计算装置，被配置为控制所述DSLM以提供生成的该图像的全息图的该计算机。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述计算装置包括:一图像生成器。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSLM包括一反射光调制器，和位于该反射光调制器的同一侧的基本相干光源，作为至少一组的光学部件。
15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSLM包括一透射光调制器，和位于所述透射光调制器的相反侧的基本相干光源，作为至少一组的光学部件。
【文档编号】G02B27/42GK104049517SQ201410087306
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2013年3月11日
【发明者】西蒙·格斯利, 迈克尔·铂金斯, 约翰·杜姆, 约翰·M·涅米宁 申请人:科视数字系统加拿大股份有限公司