光觀察裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種光觀察裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻1中，記載了使用了能夠任意地轉(zhuǎn)換光的波前形狀的波前轉(zhuǎn)換元件的 激光掃描裝置。該激光掃描裝置包括配置在激光束的光路中的光束分支元件、光束擴展器、 波前轉(zhuǎn)換元件、用于聚光于標(biāo)本面上的物鏡、光檢測器和控制裝置。波前轉(zhuǎn)換元件由W能夠 利用控制裝置獨立地控制被微小地分割的各區(qū)域的方式構(gòu)成的液晶元件構(gòu)成。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1;日本特開平11-326860號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的問題
[0007] 近年來，正在研究通過使用了空間光調(diào)制器的相位調(diào)制進行顯微鏡觀察中的對象 物的照明光或激光加工用途的激光的生成。根據(jù)該樣的光照射方式，能夠通過控制空間光 調(diào)制器的相位分布（全息圖）來實現(xiàn)具有例如圓環(huán)形狀、矩形環(huán)狀或直線狀等的所期望的 強度分布的照射光。
[000引此外，在該樣的光照射方式中，能夠通過控制空間光調(diào)制器的相位分布，使相位調(diào) 制后的光下，稱為調(diào)制光）的光軸方向上的聚光位置也任意地變化。因此，能夠使調(diào)制 光聚光在觀察對象物的任意的深度。但是，在對被照射調(diào)制光的部位進行觀察的情況下，或 者在取得該部位的圖像的情況下等，如果如上所述聚光位置在深度方向發(fā)生變化，則需要 使觀察光像的焦點與該聚光位置的變化對應(yīng)地變更，作業(yè)變得繁雜。
[0009] 本發(fā)明是有鑒于該樣的問題而完成的發(fā)明，其目的在于提供即使在使調(diào)制光的聚 光位置在光軸方向上變化的情況下，也能夠容易地獲得照射部位的觀察光像的光觀察裝 置。
[0010] 解決問題的技術(shù)手段
[0011] 為了解決上述的問題，本發(fā)明的光觀察裝置，其特征在于，是用于對來自觀察對象 物的被觀察光進行攝像的光觀察裝置，包括：輸出光的光源；空間光調(diào)制器，其具有包括二 維排列的多個區(qū)域的相位調(diào)制面，在相位調(diào)制面顯示菲涅爾型開諾全息照片，通過按多個 區(qū)域的每個區(qū)域調(diào)制光的相位而生成調(diào)制光，并將調(diào)制光向觀察對象物射出；對來自觀察 對象物的被觀察光進行攝像的攝像光學(xué)系統(tǒng)；使攝像光學(xué)系統(tǒng)移動的光學(xué)系統(tǒng)移動機構(gòu)； 和控制部，其W與菲涅爾型開諾全息照片引起的調(diào)制光的聚光位置的變化對應(yīng)地使攝像光 學(xué)系統(tǒng)的焦點位置變化的方式控制光學(xué)系統(tǒng)移動機構(gòu)。
[0012] 在該光觀察裝置中，光學(xué)系統(tǒng)移動機構(gòu)使對來自觀察對象物的被觀察光進行攝像 的攝像光學(xué)系統(tǒng)在觀察光像的光軸方向上移動。再有，該光學(xué)系統(tǒng)移動機構(gòu)被控制部控制， 使得與起因于開諾全息照片的調(diào)制光的聚光位置的變化對應(yīng)地使攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦點位 置變化（典型的是使得攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦點位置靠近調(diào)制光的聚光位置）。根據(jù)該樣的結(jié) 構(gòu)，在調(diào)制光的聚光位置在光軸方向上發(fā)生變化時，能夠不麻煩操作者地使照射部位的觀 察光像的焦點自動地對準(zhǔn)。因此，根據(jù)上述的光觀察裝置，即使在使調(diào)制光的聚光位置在光 軸方向上變化的情況下，也能夠容易地獲得照射部位的觀察光像。
[001引發(fā)明的效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的光觀察裝置，即使在使調(diào)制光的聚光位置在光軸方向上變化的情況 下，也能夠容易地獲得照射部位的觀察光像。
【附圖說明】
[0015] 圖1是表示一個實施方式所設(shè)及的光觀察裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016] 圖2是概略地表示作為空間光調(diào)制器的一個例子的LCoS型的空間光調(diào)制器的截 面圖。
[0017] 圖3(a)是表示利用一個實施方式的計算方法計算出的菲涅爾型開諾全息照片的 例子的圖像，化）是表示根據(jù)該開諾全息照片照射至觀察對象物的調(diào)制光的形狀的圖。
[0018] 圖4(a)是表示利用一個實施方式的計算方法計算出的菲涅爾型開諾全息照片的 例子的圖像，化）是表示根據(jù)該開諾全息照片照射至觀察對象物的調(diào)制光的形狀的圖。
[0019] 圖5(a)是表示利用一個實施方式的計算方法計算出的菲涅爾型開諾全息照片的 例子的圖像，化）是表示根據(jù)該開諾全息照片照射至觀察對象物的調(diào)制光的形狀的圖。
[0020] 圖6是概念性地表示對觀察對象物立體地照射調(diào)制光的情形的圖。
[0021] 圖7是表示作為第一變形例的光觀察裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022] 圖8是表示作為第二變形例的光觀察裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023] 圖9是表示作為第S變形例的光觀察裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0024] W下，參照附圖對本發(fā)明的光觀察裝置的實施方式進行詳細(xì)的說明。另外，在附圖 的說明中，對同一要素標(biāo)注同一符號，省略重復(fù)的說明。
[0025] 圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所設(shè)及的光觀察裝置1A的結(jié)構(gòu)的圖。在一個 例子中，本實施方式的光觀察裝置1A是光學(xué)顯微鏡等的用于對觀察對象物進行攝像的光 觀察裝置。此外，在另一個例子中，光觀察裝置1A是在激光加工中通過對加工對象物照射 激光而對加工對象物進行加工，并對所加工之處的狀態(tài)進行觀察的光觀察裝置。另外，在圖 1中，無論是觀察對象物還是加工對象物均作為觀察對象物B進行表示。
[0026] 如圖1所示，光觀察裝置1A包括光源10、前級光學(xué)系統(tǒng)11、空間光調(diào)制器 (SpatialLi曲tMo化lator;SLM)20、后級光學(xué)系統(tǒng)12A、支承觀察對象物B的平臺13、平臺 移動機構(gòu)14、攝像光學(xué)系統(tǒng)15、光學(xué)系統(tǒng)移動機構(gòu)16和控制部19。
[0027] 光源10輸出規(guī)定波長的光L1。優(yōu)選光L1具有單色且一定程度的相干性，例如為 激光。此外，作為光L1，雖然也可W為來自L邸等的光等相干性低的光，但是存在在光L1中 含有多個波長成分的情況、需要利用色彩校正透鏡等進行校正的情況。
[002引前級光學(xué)系統(tǒng)11與光源10光學(xué)禪合，將從光源10輸出的光L1導(dǎo)向空間光調(diào)制 器20。前級光學(xué)系統(tǒng)11例如能夠包括光束擴展器或空間濾光器等的光學(xué)系統(tǒng)。此外，前級 光學(xué)系統(tǒng)11例如能夠包括分束器、波長板、偏振光鏡和透鏡等的各種光學(xué)部件。作為一個 例子，圖1所示的前級光學(xué)系統(tǒng)11包括空間濾光器11a和準(zhǔn)直透鏡1化。
[0029] 空間光調(diào)制器20具有包括二維排列的多個區(qū)域的相位調(diào)制面20a，通過按該多個 區(qū)域的每個區(qū)域調(diào)制光L1的相位，生成調(diào)制光L2。在相位調(diào)制面20a，對應(yīng)于從控制部19 提供的控制信號S1，顯示菲涅爾型開諾全息照片。另外，開諾全息照片是指相位的空間信 息?？臻g光調(diào)制器20通過后級光學(xué)系統(tǒng)12A向觀察對象物B照射調(diào)制光L2。關(guān)于菲涅爾 型開諾全息照片的計算方法，在之后說明。另外，在相位調(diào)制面20a顯示的也可W是使規(guī)定 的調(diào)制圖案重疊于菲涅爾型開諾全息照片后的相位的空間信息。
[0030] 作為空間光調(diào)制器20,能夠應(yīng)用電尋址型的液晶元件、光尋址型的液晶元件、可變 鏡型的光調(diào)制器等各種方式的光調(diào)制器。此外，本實施方式的空間光調(diào)制器20也可W為透 過型和反射型中的任一型。
[0031] 圖2是概略地表示作為本實施方式的空間光調(diào)制器20的一個例子的LCoS型的空 間光調(diào)制器的截面圖，表示沿光L1的光軸的截面。該空間光調(diào)制器20包括透明基板21、娃 基板22、多個像素電極23、液晶層24、透明電極25、取向膜26a和26b、電介質(zhì)鏡27W及間 隔部件28。其中，多個像素電極23、液晶層24、透明電極25、取向膜26a和26bW及電介質(zhì) 鏡28構(gòu)成相位調(diào)制面20a。
[0032] 透明基板21由透過光L1的材料構(gòu)成，沿娃基板22的主面配置。多個像素電極 23在娃基板22的主面上排列成二維格子狀，構(gòu)成空間光調(diào)制器20的各像素。透明電極25 配置在與多個像素電極23相對的透明基板21的面上。液晶層24配置在多個像素電極23 與透明電極25之間。取向膜26a配