光学模块以及观察装置的制造方法_4

文档序号:9401826阅读:来源:国知局
,例如也可以是光寻址型的液晶元件或可变镜式的光调制器。还有,在反射型SLM32、52为LCOS型的SLM的情况下,因为仅振动方向与液晶的取向方向相平行的直线偏振光成分被调制,所以如果配合于由偏振光元件22、42进行的旋转后的偏振光面的角度来配置反射型SLM32、52的话即可。
[0075]第2调制光Lll在再次通过第2偏振光元件42之后,透过第2偏振光分束器1C的光分支面11并从光出射面13输出。
[0076]如图5所示,本实施方式的观察装置2C除了上述的光学模块IC之外还具备光源3、照明光学系统5A、聚光光学系统5B、成像光学系统6A以及6B、工作台7、光检测器8A以及8B。还有,光源3、照明光学系统5A、聚光光学系统5B以及工作台7的结构与上述的第I实施方式相同。
[0077]成像光学系统6A朝着光检测器8A对从光学模块IC的偏振光分束器1B输出的第I调制光L9进行成像。光检测器8A是将入射的光学图像转换成电气图像数据的装置,经由成像光学系统6A而与偏振光分束器1B的光出射面13相光学性親合。另外,成像光学系统6B朝着光检测器8B对从光学模块IC的偏振光分束器1C输出的第2调制光Lll进行成像。光检测器SB是将入射的光学图像转换成电气图像数据的装置,经由成像光学系统6B而与偏振光分束器1C的光出射面13相光学性親合。
[0078]对具备上述结构的光学模块IC以及观察装置2C的动作进行说明。如果从光源3输出照明光LO的话则照明光LO透过观察对象物4。此时,观察对象物4的光学图像作为被观察光L7被生成。被观察光L7通过聚光光学系统5B而到达偏振光分束器1B。沿着X轴方向入射到偏振光分束器1B的光入射面12的被观察光L7中的第I偏振光成分L8在光分支面11上被反射并从第2面15出射。另外,第2偏振光成分LlO透过光分支面11并从第I面14出射。第I偏振光成分L8通过第I偏振光元件22,但是,此时,第I偏振光成分L8的偏振光面由第I偏振光元件22而从P偏振光面向规定的方向旋转例如45°或者135°。之后,第I偏振光成分L8由第I反射型SLM32而被调制并成为第I调制光L9,同时朝着第I偏振光元件22被反射。第I调制光L9再次通过第I偏振光元件22,但是,此时,第I调制光L9的偏振光面由第I偏振光元件22而向上述规定的方向旋转例如45°或者135°。其结果,第I调制光L9主要包含P偏振光成分(或者仅由P偏振光成分构成)。
[0079]之后,包含P偏振光成分的第I调制光L9透过偏振光分束器1B的光分支面11并从偏振光分束器1B的光出射面13输出。第I调制光L9被成像光学系统6A成像并被光检测器8A摄像。
[0080]另一方面,包含P偏振光成分的第2偏振光成分LlO在透过偏振光分束器1B的光分支面11之后通过1/2波长板70而到达偏振光分束器1C的光分支面11。在第2偏振光成分LlO通过1/2波长板70的时候,第2偏振光成分LlO的偏振光面从p偏振光面向某个旋转方向旋转90°。因此,第2偏振光成分LlO主要包含s偏振光成分(或者仅由s偏振光成分构成),并且在偏振光分束器1C的光分支面11上被反射。
[0081]于是,第2偏振光成分LlO通过第2偏振光兀件42,但是,此时,第2偏振光成分LlO的偏振光面由第2偏振光元件42而从s偏振光面向规定的方向旋转例如45°或者135°。之后,第2偏振光成分LlO由第2反射型SLM52而被调制并成为第2调制光L11,同时朝着第2偏振光元件42被反射。第2调制光Lll再次通过第2偏振光元件42,但是,此时,第2调制光Lll的偏振光面由第2偏振光元件42而向上述规定的方向旋转例如45°或者135°。其结果,第2调制光Lll主要包含P偏振光成分(或者仅由P偏振光成分构成)。
[0082]之后,包含P偏振光成分的第2调制光Lll透过偏振光分束器1C的光分支面11并从偏振光分束器1C的光出射面13输出。第2调制光Lll被成像光学系统6B成像并被光检测器SB摄像。
[0083]根据以上所说明的本实施方式的光学模块IC以及观察装置2C,能够取得与上述的第I实施方式的光学模块IA以及观察装置2A相同的效果。即,在本实施方式中能够在使被观察光L7的P偏振光成分(第I偏振光成分L8)以及s偏振光成分(第2偏振光成分L10)分离之后分别进行调制并且分别个别地输出调制之后的第I以及第2调制光L9、Lllo因此,根据本实施方式的光学模块IC以及观察装置2C,能够有效地利用被观察光L7的P偏振光以及s偏振光成分的双方并且能够提高光利用效率。由此,能够以大于现有的光量来观察被观察光L7,并且即使是被观察光L7的强度为微弱的情况也能够清晰地观察到观察对象物4。
[0084]根据本实施方式的光学模块IC以及观察装置2C,能够相对于第I以及第2调制光L9、L11赋予不同的调制图案。由此,例如能够赋予在垂直于光轴的面内上的光强度分布互相不同的2个调制图案。或者,也能够对于每个偏振光成分独立地修正像差。这样,根据本实施方式的光学模块IC以及观察装置2C,能够向使用者提供比现有装置更多样的观察方式。还有,在本实施方式中,第I反射型SLM30以及第2反射型SLM50也可以呈现同一调制图案。
[0085]另外,根据光学模块1C,因为能够沿着反射型SLM32、52的各个调制面33、53的法线方向使光入射以及反射,所以光轴的调整是容易的,并且能够提高向SLM入射的入射效率以及来自SLM的出射效率。另外,因为能够使被观察光L7的光轴和第I以及第2调制光L9、Lll的各个光轴垂直而不是倾斜,所以能够容易地做到与聚光光学系统5B或成像光学系统6A、6B的连接,另外能够减少像差的发生。再有,因为在一部分的光路上使光往复,所以能够简化光学系统整体的结构并且小型化成为可能。
[0086]另外,如本实施方式那样,在第I偏振光分束器1B与第2偏振光分束器1C之间的光路上优选设置具有互易性的光学活性的偏振光元件(例如1/2波长板70)。由此,使包含透过第I偏振光分束器1B的光分支面11的P偏振光成分的第2偏振光成分LlO的偏振光面旋转并包含s偏振光成分,并能够在第2偏振光分束器1C的光分支面11上适当地进行反射。另外,由此,可以使第I反射型SLM32的液晶的取向方向和第2反射型SLM52的液晶的取向方向一致(相互平行),并且相对于输入到第I以及第2反射型SLM32、52的各个的调制数据对第I以及第2反射型SLM32、52的控制进行共同化成为可能。
[0087](第3实施方式)
[0088]图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的光学模块ID的结构的示意图。另外,图7是表示具备光学模块ID的观察装置2D的结构的示意图。本实施方式的光学模块ID与第2实施方式的光学模块IC不相同的地方在于第2偏振光元件42和第2反射型SLM52的配置、以及不具备1/2波长板70。另外,本实施方式的观察装置2D具备针孔84A、84B。
[0089]在本实施方式中,第2偏振光兀件42与第2偏振光分束器1C的第I面14相光学性親合,并被配置于透过第2偏振光分束器1C的光分支面11的第2偏振光成分LlO的光路上。本实施方式的第2偏振光元件42相对于偏振光分束器1C的光分支面11在Y轴方向上被排列配置。第2反射型SLM52调制通过第2偏振光元件42的第2偏振光成分LlO并生成第2调制光L11,并且向第2偏振光元件42反射第2调制光L11。
[0090]在上述结构中,包含透过第2偏振光分束器1C的光分支面11的P偏振光成分的第2偏振光成分LlO通过第2偏振光兀件42。此时,第2偏振光成分LlO的偏振光面由第2偏振光元件42而从P偏振光面向规定的方向旋转例如45°。之后,第2偏振光成分LlO由第2反射型SLM52而被调制并成为第2调制光L11,同时朝着第2偏振光元件42被反射。第2调制光Lll再次通过第2偏振光元件42,但是,此时,第2调制光Lll的偏振光面由第2偏振光元件42而向上述规定的方向旋转例如45°。其结果,第2调制光Lll主要包含s偏振光成分(或者仅由s偏振光成分构成)。之后,包含s偏振光成分的第2调制光Lll在第2偏振光分束器1C的光分支面11上被反射并从第2偏振光分束器1C的光输出面13输出。
[0091]针孔84A被配置于成像光学系统6A与光检测器8A之间的光路上,被成像光学系统6A成像的第I调制光L9通过针孔84A而到达光检测器8A。另外,针孔84B被配置于成像光学系统6B与光检测器SB之间的光路上,被成像光学系统6B成像的第2调制光Lll通过针孔84B而到达光检测器SB。通过设置针孔84A、84B从而能够减少包含于由成像光学系统6A、6B而分别被成像的第I以及第2调制光L9、L11中的噪声光,并且能够实现更加清晰的观察。
[0092]根据本实施方式的光学模块ID以及观察装置2D,与第2实施方式相同,能够有效地利用被观察光L7的P偏振光成分以及s偏振光成分的双方,并且能够提高光利用效率。另外,因为能够相对于第I以及第2调制光L9、Lll赋予不同的调制图案,所以能够将比现有装置更加多样的观察方式提供给使用者。再有,因为能够沿着反射型SLM32、52的各个调制面33、53的法线方向使光入射以及反射,所以能够容易地做到与聚光光学系统5B或成像系统6A、6B的连接并且光学系统整体的小型化成为可能。
[0093](第4实施方式)
[0094]图8是表示作为本发明的第4实施方式所涉及的观察装置的共聚焦荧光显微镜2E的结构的示意图。该共聚焦荧光显微镜2E与第I实施方式的观察装2A的不同之处在于向观察对象物4的照明光的照射方式以及具备针孔83。
[0095]共聚焦荧光显微镜2E具备光源80、分色镜81、束流扫描器82以及物镜5C来取代第I实施方式的光源3、照明光学系统5A以及聚光光学系统5B。光源80输出包含p偏振光成分以及s偏振光成分的激发光L12(在一个例子中为非偏振光的光)。分色镜81被配置于连结偏振光分束器1A的光入射面12和观察对象物4的光路上,朝向观察对象物4反射来自光源80的激发光L12并且向偏振光分束器1A透过来自观察对象物4的被观察光(荧光)LI。物镜5C被配
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