置在液晶層24與透明電極25之間，取向膜2化配置在 液晶層24與多個(gè)像素電極23之間。電介質(zhì)鏡27配置在取向膜2化與多個(gè)像素電極23之 間。電介質(zhì)鏡27將從透明基板21入射并透過液晶層24后的光L1反射，再次從透明基板 21射出。
[0033] 此外，空間光調(diào)制器20進(jìn)一步具備對(duì)施加至多個(gè)像素電極23與透明電極25之間 的電壓進(jìn)行控制的像素電極電路（有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路）29。當(dāng)從像素電極電路29對(duì)任意的 像素電極23施加電壓時(shí)，該像素電極23上的液晶層24的折射率與該像素電極23與透明 電極25之間產(chǎn)生的電場(chǎng)的大小相對(duì)應(yīng)地發(fā)生變化。因此，透過液晶層24的該部分的光L1 的光路長(zhǎng)度發(fā)生變化，于是，光L1的相位發(fā)生變化。再有，通過對(duì)多個(gè)像素電極23施加各 種大小的電壓，能夠?qū)⑾辔徽{(diào)制量的空間的分布電寫入，能夠根據(jù)需要顯示各種開諾全息 照片。因此，構(gòu)成相位調(diào)制面20a的區(qū)域的最小單位與像素電極23的大小對(duì)應(yīng)。
[0034] 再次參照?qǐng)D1。后級(jí)光學(xué)系統(tǒng)12A具有前級(jí)透鏡12a和后級(jí)透鏡12b。前級(jí)透鏡 12a是凸透鏡，與空間光調(diào)制器20的相位調(diào)制面20a光學(xué)禪合。此外，后級(jí)透鏡1化是所謂 的物鏡，配置在前級(jí)透鏡12a與觀察對(duì)象物B之間，一個(gè)面與前級(jí)透鏡12a光學(xué)禪合，另一 個(gè)面與觀察對(duì)象物B光學(xué)禪合。另外，后級(jí)透鏡1化也可W為凸透鏡。后級(jí)光學(xué)系統(tǒng)12A 通過具有該樣的結(jié)構(gòu)，將相位調(diào)制面20a與觀察對(duì)象物B光學(xué)禪合。
[0035] 平臺(tái)13支承觀察對(duì)象物B。本實(shí)施方式的平臺(tái)13能夠利用平臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)14沿 調(diào)制光L2的光軸方向（圖中的箭頭A1)移動(dòng)，該樣的平臺(tái)13的移動(dòng)的結(jié)果是，觀察對(duì)象物 B沿調(diào)制光的光軸方向移動(dòng)。另外，平臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)14是本實(shí)施方式中的觀察對(duì)象物移動(dòng)機(jī) 構(gòu)。平臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)14W由從控制部19提供的控制信號(hào)S2表示的方向（前方向或后方向） 和移動(dòng)量使平臺(tái)13移動(dòng)。
[0036] 攝像光學(xué)系統(tǒng)15相對(duì)于支承觀察對(duì)象物B的平臺(tái)13配置在與觀察對(duì)象物B相反 偵U，為了取得透過觀察對(duì)象物B和平臺(tái)13的被觀察光L3(觀察光像）的圖像而設(shè)置。
[0037] 攝像光學(xué)系統(tǒng)15包括成像透鏡15a和檢測(cè)器15b。成像透鏡15a的一個(gè)面與觀察 對(duì)象物B光學(xué)禪合，另一個(gè)面與檢測(cè)器15b的光檢測(cè)面光學(xué)禪合。成像透鏡15a使在觀察 對(duì)象物B中透過后的被觀察光L3朝向檢測(cè)器巧b成像。此外，檢測(cè)器巧b對(duì)與觀察對(duì)象物 B相關(guān)的被觀察光L3的光像進(jìn)行攝像而生成圖像數(shù)據(jù)。檢測(cè)器巧b可W為一維傳感器、二 維圖像傳感器和分光器中的任一種，或者也可W同時(shí)使用它們。另外，在檢測(cè)器巧b為一維 傳感器的情況下，也可W在成像透鏡15a與檢測(cè)器巧b之間配置針孔，構(gòu)成共焦點(diǎn)系統(tǒng)。此 夕F，也可W在成像透鏡15a與檢測(cè)器巧b之間設(shè)置中繼透鏡等光學(xué)系統(tǒng)和/或?yàn)V光器等光 學(xué)部件。
[003引光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)16是用于使攝像光學(xué)系統(tǒng)15沿?cái)z像光學(xué)系統(tǒng)15中的被觀察 光L3的光軸方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)16包括用于使成像透鏡15a沿該成像透 鏡15a的被觀察光L3的光軸方向（圖中的箭頭A2)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)16a、和用于使檢測(cè)器15b 沿該檢測(cè)器15b的被觀察光L3的光軸方向（圖中的箭頭A3)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)16b。
[0039] 機(jī)構(gòu)16aW由從控制部19提供的控制信號(hào)S3表示的方向（前方向或后方向）和 移動(dòng)量使成像透鏡15a移動(dòng)。機(jī)構(gòu)16bW由從控制部19提供的控制信號(hào)S4表示的方向 (前方向或后方向）和移動(dòng)量使檢測(cè)器巧b移動(dòng)。另外，光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)16也可W為使 成像透鏡15a或檢測(cè)器15b的任一方在光軸方向上移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
[0040] 控制部19W向觀察對(duì)象物B照射具有所期望的截面形狀的調(diào)制光L2的方式將與 菲涅爾型開諾全息照片相關(guān)的控制信號(hào)S1賦予空間光調(diào)制器20。此處，作為空間光調(diào)制器 20所表示的菲涅爾型開諾全息照片的計(jì)算方法的例子，對(duì)反向傳播的計(jì)算方法進(jìn)行說明。
[0041] 在本實(shí)施方式中，W被空間光調(diào)制器20調(diào)制后的調(diào)制光L2的再生像面與觀察對(duì) 象物B重疊的方式設(shè)定。當(dāng)假定該再生像面中的調(diào)制光L2的圖案（祀圖案）由M個(gè)（其 中，M為2W上的整數(shù)）的點(diǎn)光源構(gòu)成時(shí)，相位調(diào)制面20a上的全息圖面能夠作為來自各點(diǎn) 光源的波前傳播函數(shù)的總和進(jìn)行處理。
[004引然后，當(dāng)令再生像面上的各點(diǎn)光源的坐標(biāo)為（Xm，y。）（其中，m=0,1，……，M-1) 時(shí)，全息圖面的各像素的坐標(biāo)（X。，y。）（其中，a,b=0，1，......，N-1、N為X方向和y方向 上的像素?cái)?shù)）上的各點(diǎn)光源的波前傳播函數(shù)Um(Xg，yb)如W下的數(shù)學(xué)式（1)那樣表示。
[0043][數(shù)1]
[0044]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光觀察裝置，其特征在于： 是用于對(duì)來自觀察對(duì)象物的被觀察光進(jìn)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(gè)區(qū)域的相位調(diào)制面，在所述相位調(diào)制面顯 示菲涅爾型開諾全息照片，通過按所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制所述光的相位而生成調(diào)制 光，并將所述調(diào)制光向所述觀察對(duì)象物射出； 對(duì)來自所述觀察對(duì)象物的所述被觀察光進(jìn)行攝像的攝像光學(xué)系統(tǒng)； 使所述攝像光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)；和 控制部，其以與所述菲涅爾型開諾全息照片所引起的所述調(diào)制光的聚光位置的變化對(duì) 應(yīng)地使所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置變化的方式控制所述光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光觀察裝置，其特征在于： 所述攝像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)在所述觀察對(duì)象物中透過后的所述被觀察光進(jìn)行攝像。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的光觀察裝置，其特征在于： 還包括使所述觀察對(duì)象物在所述被觀察光的光軸方向上移動(dòng)的觀察對(duì)象物移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的光觀察裝置，其特征在于： 所述攝像光學(xué)系統(tǒng)包括成像透鏡，所述光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述成像透鏡移動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求1~4中的任一項(xiàng)所述的光觀察裝置，其特征在于： 所述攝像光學(xué)系統(tǒng)包括攝像裝置，所述光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述攝像裝置移動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求1~5中的任一項(xiàng)所述的光觀察裝置，其特征在于： 所述控制部在向所述觀察對(duì)象物射出所述調(diào)制光的期間中，根據(jù)在所述相位調(diào)制面顯 示的所述菲涅爾型開諾全息照片，以使所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置變化的方式控制所述 光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求1~5中的任一項(xiàng)所述的光觀察裝置，其特征在于： 所述控制部在向所述觀察對(duì)象物射出所述調(diào)制光后，根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的所述菲涅爾型開 諾全息照片，以使所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置變化的方式控制所述光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】光觀察裝置(1A)包括：空間光調(diào)制器(20)，其在相位調(diào)制面(20a)顯示菲涅爾型開諾全息照片，對(duì)光(L1)的相位進(jìn)行調(diào)制而向觀察對(duì)象物(B)照射調(diào)制光(L2)；對(duì)來自觀察對(duì)象物(B)的被觀察光(L3)進(jìn)行攝像的攝像光學(xué)系統(tǒng)(15)；使攝像光學(xué)系統(tǒng)(15)在被觀察光(L3)的光軸方向上移動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)；和控制部(19)，其以使攝像光學(xué)系統(tǒng)(15)的焦點(diǎn)位置與菲涅爾型開諾全息照片所引起的調(diào)制光(L2)的聚光位置的變化對(duì)應(yīng)地變化的方式控制光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)。由此，即使在使調(diào)制光的聚光位置在光軸方向上發(fā)生變化的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)能夠容易地獲得照射部位的觀察光像的光觀察裝置。
【IPC分類】G02B21-00, G02B3-08, G02B5-18
【公開號(hào)】CN104871064
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380067052
【發(fā)明人】瀧口優(yōu)
【申請(qǐng)人】浜松光子學(xué)株式會(huì)社
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年12月13日
【公告號(hào)】DE112013006111T5, WO2014097996A1