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WO2016010096A1 - 位相変調素子調整システムおよび位相変調素子調整方法 - Google Patents

位相変調素子調整システムおよび位相変調素子調整方法 Download PDF

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WO2016010096A1
WO2016010096A1 PCT/JP2015/070328 JP2015070328W WO2016010096A1 WO 2016010096 A1 WO2016010096 A1 WO 2016010096A1 JP 2015070328 W JP2015070328 W JP 2015070328W WO 2016010096 A1 WO2016010096 A1 WO 2016010096A1
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WO
WIPO (PCT)
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wavefront
phase modulation
light
unit
modulation element
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/070328
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English (en)
French (fr)
Inventor
平田　唯史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Priority to US15/402,466 priority patent/US10437050B2/en
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    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography

Definitions

  • the present invention relates to a phase modulation element adjustment system and a phase modulation element adjustment method.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and prevents the intermediate image from being damaged by the optical element even if the intermediate image is formed at a position coinciding with the optical element. It is an object of the present invention to provide a phase modulation element adjustment system and a phase modulation element adjustment method capable of acquiring a clear final image.
  • the first aspect of the present invention includes a plurality of imaging lenses that form a final image and at least one intermediate image, and are opposite to each other disposed at a position sandwiching any one of the intermediate images formed by the imaging lens.
  • a positional relationship adjustment unit that is used in a microscope apparatus including two phase modulation elements having phase characteristics, and that can adjust a relative positional relationship between the two phase modulation elements, and an object that has passed through the two phase modulation elements
  • Phase modulation element adjustment system comprising: a wavefront aberration measurement unit that measures the wavefront aberration of light from the light source; and a control unit that controls the positional relationship adjustment unit so that the wavefront aberration measured by the wavefront aberration measurement unit is reduced It is.
  • the final image is formed by collecting light incident on the imaging lens from the object side.
  • an intermediate image that is formed by passing through one phase modulation element arranged on the object side of one of the intermediate images is provided with phase modulation that causes spatial disturbance in the wavefront of light. Is blurred.
  • the light that forms the intermediate image passes through the other phase modulation element, so that phase adjustment is applied so that the spatial disturbance of the wavefront provided by the one phase modulation element is canceled.
  • the positional relationship adjustment unit is controlled by the control unit to adjust the relative positional relationship between the two phase modulation elements, and from the object that has passed through the two phase modulation elements measured by the wavefront aberration measurement unit.
  • the wavefront aberration of light is reduced.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the light by one phase modulation element is accurately canceled by the other phase modulation element, and the final image formed after the other phase modulation element becomes clear. Therefore, even if an optical element is disposed at the intermediate image position and there are scratches, foreign matter, defects, etc. on the surface or inside of the optical element, the scratches, foreign matter, defects, etc. of these optical elements overlap the intermediate image. Thus, it is possible to prevent inconveniences that are finally formed as part of the final image.
  • the positional relationship adjusting unit changes at least one of a position along the optical axis of the two phase modulation elements, a position in a direction crossing the optical axis, and an angle around the optical axis. It is good to do. With this configuration, the relative positional relationship between the two phase modulation elements can be adjusted with high accuracy.
  • the wavefront aberration measuring unit may be arranged at a position farther from the object than the two phase modulation elements.
  • the light source may be provided to make light incident on the two phase modulation elements from the object side, and the wavefront aberration measurement unit may be disposed on the final image side with respect to the two phase modulation elements. Good.
  • the imaging lens that collects the light from the object, that is, the objective lens is not removed from the optical path. I'll do it.
  • the positional relationship between the two phase modulation elements can be adjusted including the influence of the aberration caused by the objective lens.
  • the wavefront aberration measurement unit passes through the two phase modulation elements, a light branching unit that branches the light into illumination light for observation by the microscope apparatus and reference light for phase modulation element adjustment
  • a combining unit that combines the illumination light and the reference light that has not passed through the two phase modulation elements, and an optical path difference between the illumination light combined by the combining unit and the reference light.
  • An imaging unit that images the generated interference fringes and a calculation unit that calculates the wavefront aberration based on the interference fringes imaged by the imaging unit may be provided.
  • the wavefront aberration measuring unit may be a Shack-Hartmann sensor.
  • the wavefront aberration of light can be measured without using an interferometer. Therefore, simplification and downsizing of the system configuration can be achieved.
  • spatial disturbance is applied to the wavefront of the light from the object that forms the intermediate image by the first phase modulation element, while the wavefront of the light that forms the intermediate image is provided.
  • a method of adjusting a phase modulation element of a microscope apparatus that forms a final image by canceling the spatial disturbance by a second phase modulation element, and includes wavefront aberration of light from the object that has passed through the two phase modulation elements A phase modulation element adjustment method comprising: a measurement step of measuring the phase difference; and an adjustment step of adjusting a relative positional relationship between the two phase modulation elements so that the wavefront aberration measured by the measurement step is reduced.
  • the relative positional relationship between the two phase modulation elements is adjusted by the adjustment process.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the light by the first phase modulation element can be accurately canceled by the second phase modulation element. it can.
  • the scratches, foreign matter, defects, etc. on these optical elements are present in the intermediate image. It is possible to prevent the occurrence of inconveniences that overlap and eventually form a part of the final image, and obtain a clear final image.
  • the present invention even if the intermediate image is formed at a position that coincides with the optical element, it is possible to prevent a scratch, a foreign object, a defect, or the like of the optical element from overlapping the intermediate image and obtain a clear final image. There is an effect that can be done.
  • phase modulation element adjustment system which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a schematic block diagram which shows the phase modulation element adjustment system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic block diagram which shows the phase modulation element adjustment system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a schematic block diagram which shows the phase modulation element adjustment system which concerns on 4th Embodiment of this invention.
  • phase modulation element adjustment system 1 A phase modulation element adjustment system and a phase modulation element adjustment method according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the phase modulation element adjustment system 1 according to the present embodiment is used, for example, in a laser scanning confocal observation apparatus (microscope apparatus) 100 as shown in FIG.
  • the phase modulation by the phase modulation element 37 and the wavefront recovery element (phase modulation element) 51 is adjusted.
  • the laser scanning confocal observation apparatus 100 includes a CW laser (continuous wave laser) 21 that continuously generates coherent laser light, and a single mode optical fiber 23 that guides laser light emitted from the CW laser 21. (Hereinafter simply referred to as “optical fiber 23”) and the laser light guided by the optical fiber 23 is condensed on the observation object (object, not shown), while the light from the observation object is condensed.
  • the imaging optical system 25 deflects the collimating lens 31 that converts laser light guided by the optical fiber 23 into parallel light, and the laser light converted into parallel light by the collimating lens 31, while A dichroic mirror 33 that transmits fluorescence, a galvano mirror 35 that two-dimensionally scans the laser light deflected by the dichroic mirror 33, and a wavefront confusion element that applies phase modulation to the wavefront of the laser light scanned by the galvano mirror 35 37 and a first intermediate imaging lens pair (imaging lens) 39 that focuses the laser light from the wavefront confusion element 37 to form an intermediate image.
  • imaging lens imaging lens
  • the imaging optical system 25 focuses the laser light transmitted through the first intermediate imaging lens pair 39 and deflects the laser light deflected by the half mirror 41 to form an intermediate image.
  • An intermediate imaging lens (imaging lens) 43, an optical path length changing unit 45 that reflects the laser beam condensed by the intermediate imaging lens 43 so as to be folded back, and a laser beam folded by the optical path length changing unit 45 are collected.
  • a second intermediate imaging lens pair (imaging lens) 47 that forms an intermediate image by light
  • a reflection mirror 49 that reflects the laser light transmitted through the second intermediate imaging lens pair 47
  • a wavefront recovery element 51 that applies phase modulation to the wavefront of the laser light
  • an objective lens (image forming) that irradiates the observation target with laser light that has passed through the wavefront recovery element 51 while condensing fluorescence generated in the observation target Len ) And 53
  • a focusing lens 55 for focusing the final image by condensing the fluorescence returning the optical path of the converged laser beam by the objective lens 53.
  • the galvanometer mirror 35 is disposed in the vicinity of a position conjugate with the pupil of the objective lens 53.
  • the galvanometer mirror 35 is constituted by, for example, two mirrors that can be slid about a peristaltic axis orthogonal to each other.
  • the wavefront confusion element 37 is disposed in the vicinity of the pupil position of the first intermediate imaging lens pair 39.
  • the wavefront confusion element 37 is made of an optically transparent material that can transmit light, and applies phase modulation according to the uneven shape of the surface to the wavefront of light when light is transmitted. . Further, the wavefront confusion element 37 has a phase characteristic opposite to that of the wavefront recovery element 51.
  • the wavefront confusion element 37 imparts turbulence to the wavefront when transmitting laser light from the CW laser 21, for example.
  • the wavefront confusion element 37 cancels the phase modulation applied to the wavefront of the fluorescence by the wavefront recovery element 51 when transmitting the fluorescence returning from the observation target through the wavefront recovery element 51 through the optical path of the laser light. Phase modulation is applied.
  • the half mirror 41 reflects the laser beam from the first intermediate imaging lens pair 39 toward the intermediate imaging lens 43, while the second laser beam returns from the optical path length changing unit 45 via the intermediate imaging lens 43. The light is transmitted toward the intermediate imaging lens pair 47.
  • the optical path length changing unit 45 includes a plane mirror 45A disposed on an intermediate image plane formed by the intermediate imaging lens 43, and an actuator 45B that displaces the plane mirror 45A in the optical axis direction.
  • the plane mirror 45 ⁇ / b> A is arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the intermediate imaging lens 43.
  • the wavefront recovery element 51 is disposed in the vicinity of the pupil position of the objective lens 53.
  • the wavefront recovery element 51 is also made of an optically transparent material that can transmit light, and when the light is transmitted, phase modulation according to the uneven shape of the surface is imparted to the light wavefront. As described above, the wavefront recovery element 51 has a phase characteristic opposite to that of the wavefront confusion element 37.
  • the wavefront recovery element 51 cancels the disturbance of the wavefront imparted by the wavefront confusion element 37 to the wavefront of the light when transmitting the laser light incident from the CW laser 21 via the wavefront confusion element 37, for example. Such phase modulation is applied. In addition, when the fluorescence from the observation object is transmitted, the wavefront is disturbed.
  • the laser light generated from the CW laser 21 is guided by the optical fiber 23 and converted into parallel light by the collimator lens 31, and then the dichroic mirror 33. It is deflected and scanned two-dimensionally by the galvanometer mirror 35. Then, the laser light passes through the wavefront confusion element 37, is deflected by the half mirror 41 through the first intermediate imaging lens pair 39, is condensed by the intermediate imaging lens 43, and is a plane mirror 45A of the optical path length changing unit 45. Wrapped by
  • the laser beam reflected by the plane mirror 45A passes through the intermediate imaging lens 43, the half mirror 41, and the second intermediate imaging lens pair 47, is reflected by the reflection mirror 49, passes through the wavefront recovery element 51, and passes through the objective lens 53. Irradiates the observation object.
  • This laser light forms an intermediate image on the plane mirror 45A of the optical path length changing unit 45 after the wave front is disturbed by passing through the wave front confusion element 37, so that the intermediate image becomes unclear. Therefore, even if foreign matters such as scratches and dust are present on the surface of the flat mirror 45A, the foreign matter image can be prevented from overlapping the intermediate image. Further, the laser beam turned back by the optical path length changing unit 45 passes through the wavefront recovery element 51, thereby canceling the wavefront disturbance imparted by the wavefront confusion element 37. Therefore, the sharpened final image can be formed on the observation object. Further, the imaging depth of the final image can be arbitrarily adjusted by the optical path length changing unit 45.
  • Fluorescence generated in the observation object by being irradiated with the laser light is collected by the objective lens 53, returns to the optical path of the laser light, and passes through the wavefront recovery element 51. Then, the fluorescence is folded back by the plane mirror 45A of the optical path length changing unit 45 through the reflection mirror 49, the second intermediate imaging lens pair 47, the half mirror 41, and the intermediate imaging lens 43.
  • the fluorescence reflected by the plane mirror 45A passes through the wavefront confusion element 37 through the intermediate imaging lens 43, the half mirror 41, and the first intermediate imaging lens pair 39, and is then connected through the galvano mirror 35 and the dichroic mirror 33.
  • the light is condensed by the image lens 55, passes through the pinhole 27, and is detected by the photodetector 29.
  • This fluorescence forms an intermediate image on the plane mirror 45A of the optical path length changing unit 45 after the wavefront is perturbed by passing through the wavefront recovery element 51, so that the intermediate image becomes unclear. Therefore, even if a foreign object exists on the surface of the plane mirror 45A, the image of the foreign object can be prevented from overlapping the intermediate image.
  • the fluorescence after forming the blurred intermediate image passes through the wavefront confusion element 37, thereby canceling the wavefront disturbance applied by the wavefront recovery element 51. Therefore, a sharpened image is formed on the pinhole 27, and the fluorescence generated at the imaging position of the final image of the laser beam on the observation object can be efficiently detected by the photodetector 29.
  • the phase modulation element adjustment system 1 includes a positional relationship adjustment unit 3 that can adjust a relative positional relationship between the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 of the laser scanning confocal observation device 100, the wavefront confusion element 37, A wavefront aberration measurement unit 5 that measures the wavefront aberration of the laser light from the CW laser 21 that has passed through the wavefront recovery element 51 and a processor (control unit, calculation unit) 7 that controls the positional relationship adjustment unit 3 are provided.
  • the phase modulation element adjustment system 1 adjusts the laser light for observation (hereinafter referred to as “illumination light”) that guides the laser light emitted from the CW laser 21 to the collimator lens 31 through the optical fiber 23.
  • illumination light that guides the laser light emitted from the CW laser 21 to the collimator lens 31 through the optical fiber 23.
  • a fiber coupler (light branching portion) 11 that branches into a laser beam hereinafter referred to as “reference light”
  • reference light single mode optical fiber 13 that guides the reference light branched by the fiber coupler 11
  • an collimating lens 15 that converts the reference light guided by the optical fiber 13 into parallel light.
  • the positional relationship adjusting unit 3 is connected to the wavefront confusion element 37. This positional relationship adjusting unit 3 changes the position of the wavefront confusion element 37 in the direction along the optical axis (Z direction) or in the direction intersecting the optical axis (X direction, Y direction), The angle ( ⁇ ) around the axis can be changed.
  • the wavefront aberration measuring unit 5 multiplexes the reference light converted into a parallel light beam by the collimating lens 15 into the illumination light closer to the observation object than the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51. And an imaging element (imaging unit) 19 that images an interference fringe generated by the optical path difference between the illumination light of the substantially parallel light flux and the reference light.
  • the half mirror 17 and the image sensor 19 are used together with the CW laser 21 and the fiber coupler 11 to constitute an interferometer.
  • the half mirror 17 is attached to a revolver (not shown) together with the objective lens 53.
  • the half mirror 17 can be arranged in place of the objective lens 53 on the optical path of the illumination light by rotating the revolver around a predetermined rotation axis.
  • the image sensor 19 is, for example, a two-dimensional image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the processor 7 calculates the wavefront aberration of the illumination light that has passed through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 based on the interference fringes imaged by the imaging element 19.
  • the processor 7 controls the positional relationship adjusting unit 3 based on the calculation result so that the wavefront aberration of the illumination light that has passed through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 is reduced.
  • the processor 7 adjusts the position and angle of the wavefront confusion element 37 by the positional relationship adjustment unit 3 so that the wavefront of the illumination light is as close as possible to the plane wave, thereby extremely reducing the wavefront aberration of the illumination light. Yes.
  • phase modulation element adjustment method the measurement step of measuring the wavefront aberration of the laser light from the CW laser 21 that has passed through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51, and the wavefront aberration measured by the measurement process are reduced.
  • phase modulation element adjustment system 1 and the phase modulation element adjustment method configured as described above will be described.
  • the phase modulation element adjustment system 1 In order to adjust the phase modulation by the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 of the laser scanning confocal observation apparatus 100 by the phase modulation element adjustment system 1 according to the present embodiment, first, instead of the objective lens 53, it is placed on the optical path. The half mirror 17 is disposed, and the image sensor 19 is disposed in place of the observation object.
  • the laser light emitted from the CW laser 21 is branched into illumination light and reference light by the fiber coupler 11.
  • the illumination light branched by the fiber coupler 11 is guided to the imaging optical system 25 by the optical fiber 23 and passes through the half mirror 17 toward the image sensor 19 via the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51.
  • the reference light branched by the fiber coupler 11 is guided by the optical fiber 13 and reflected toward the image sensor 19 by the half mirror 17 through the collimator lens 15.
  • the processor 7 calculates the wavefront aberration of the illumination light transmitted through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 based on the interference fringes imaged by the image sensor 19 (measurement step), and based on the wavefront aberration.
  • the positional relationship adjustment unit 3 is controlled.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the illumination light by the wavefront confusion element 37 is accurately detected by the wavefront recovery element 51.
  • the wavefront confusion element 37 cannot cancel out the spatial turbulence imparted to the wavefront of the fluorescence by the wavefront recovery element 51.
  • the wavefront aberration of the illumination light that has passed through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 increases.
  • the positional relationship adjustment unit 3 adjusts the position of the wavefront confusion element 37 in the XYZ direction and the angle ⁇ around the optical axis so that the wavefront of the illumination light is as close as possible to the plane wave (adjustment process), and the wavefront confusion The wavefront aberration of the illumination light transmitted through the element 37 and the wavefront recovery element 51 is extremely reduced.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the illumination light by the wavefront confusion element 37 can be accurately canceled by the wavefront recovery element 51, and the final image formed after the wavefront recovery element 51 can be made clearer.
  • the spatial disturbance imparted to the fluorescence wavefront by the wavefront recovery element 51 is accurately canceled by the wavefront confusion element 37, and a clear image is formed in the pinhole 27, and the fluorescence is more efficiently generated by the photodetector 29. Can be detected.
  • the intermediate image formed by the second intermediate imaging lens pair 47 also varies greatly in the optical axis direction.
  • the intermediate image is blurred. Therefore, it is possible to prevent the image of the foreign object from being captured on the final image.
  • some optical element is arranged at the intermediate image position of the laser scanning confocal observation apparatus 100, and the optical element is adjusted. Even if there are scratches, foreign matter, defects, etc. on the surface or inside of the element, the scratches, foreign matter, defects, etc. of these optical elements overlap with the intermediate image and are finally formed as part of the final image. Occurrence can be prevented. Therefore, a clear image of the observation object can be acquired by the laser scanning confocal observation device 100.
  • phase modulation element adjustment system 101 and the phase modulation element adjustment method according to the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the positional relationship adjustment unit 3 adjusts the position and angle of the wavefront recovery element 51 as shown in FIG.
  • the phase modulation element adjustment method is the same as that in the first embodiment.
  • portions having the same configuration as those of the phase modulation element adjustment system 1 and the phase modulation element adjustment method according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • a phase modulation element adjustment system 101 and a phase modulation element adjustment method are used in a laser scanning confocal observation apparatus (microscope apparatus) 200 as shown in FIG.
  • the laser scanning confocal observation apparatus 200 the imaging optical system 25 collects the collimating lens 31, the dichroic mirror 33, and the laser beam deflected by the dichroic mirror 33 to form an intermediate image.
  • a wavefront recovery element 51 that applies phase modulation to the wavefront of the laser beam condensed by the second intermediate imaging lens pair 47 and an objective lens 53 are provided.
  • the actuator 63 moves one of the lenses 61A and 61B constituting the intermediate imaging optical system 61, for example, the lens 61A in the optical axis direction.
  • the actuator 63 moves one of the lenses 61A and 61B constituting the intermediate imaging optical system 61, for example, the lens 61A in the optical axis direction.
  • the laser light generated in the CW laser 21 is guided by the optical fiber 23 and passes through the collimating lens 31, the dichroic mirror 33, and the intermediate imaging optical system 61. Is transmitted through the wavefront confusion element 37.
  • the laser light passes through the wavefront recovery element 51 through the first intermediate imaging lens pair 39, the galvano mirror 35, and the second intermediate imaging lens pair 47, and is irradiated onto the observation object by the objective lens 53.
  • the wavefront of the laser light is perturbed by passing through the wavefront confusion element 37 and the intermediate image becomes unclear, the image of the foreign matter overlaps the intermediate image even if foreign matter is present on the intermediate imaging plane. This can be prevented. Further, the laser beam after forming the blurred intermediate image is transmitted through the wavefront recovery element 51, so that the wavefront disturbance imparted by the wavefront confusion element 37 is canceled out. An object can be imaged.
  • Fluorescence generated in the observation object by being irradiated with the laser light is collected by the objective lens 53, returns to the optical path of the laser light, and passes through the wavefront recovery element 51.
  • the fluorescence passes through the wavefront confusion element 37 through the second intermediate imaging lens pair 47, the galvano mirror 35, and the first intermediate imaging lens pair 39, and then passes through the intermediate imaging optical system 61 and the dichroic mirror 33.
  • the light is condensed by the imaging lens 55, passes through the pinhole 27, and is detected by the photodetector 29.
  • the fluorescence wavefront is disturbed by passing through the wavefront recovery element 51 and the intermediate image becomes unclear, the foreign object image overlaps the intermediate image even if the foreign image exists on the intermediate image plane. Can be prevented. Further, since the fluorescence after forming the blurred intermediate image is transmitted through the wavefront confusion element 37, the wavefront disturbance applied by the wavefront recovery element 51 is canceled, so that the sharpened image is transferred to the pinhole 27. An image is formed and fluorescence can be efficiently detected by the photodetector 29.
  • the lens 61A When the lens 61A is moved in the optical axis direction by the actuator 63 to move the in-focus position in the observation target in the optical axis direction, the first intermediate imaging lens pair 39 and the second intermediate imaging lens pair 47 are formed.
  • the intermediate image also fluctuates greatly in the optical axis direction. As a result of the fluctuation, even if the intermediate image overlaps the position of the first intermediate imaging lens pair 39 and the second intermediate imaging lens pair 47, or some other optical element exists within the fluctuation range. Since the intermediate image is unclear, it is possible to prevent the image of the foreign matter from being superimposed on the final image.
  • the positional relationship adjustment unit 3 changes the position of the wavefront recovery element 51 in the direction along the optical axis (Z direction) or in the direction intersecting the optical axis (X direction, Y direction) or the optical axis under the control of the processor 7.
  • the rotation angle ( ⁇ ) can be changed.
  • phase modulation element adjustment system 101 and phase modulation element adjustment method will be described.
  • a half mirror is provided on the optical path instead of the objective lens 53. 17 and an imaging element 19 are arranged in place of the observation object. Then, the laser light emitted from the CW laser 21 is branched into illumination light and reference light by the fiber coupler 11.
  • the illumination light branched by the fiber coupler 11 is guided to the imaging optical system 25 by the optical fiber 23 and passes through the half mirror 17 toward the image sensor 19 via the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51.
  • the reference light branched by the fiber coupler 11 is guided by the optical fiber 13 and reflected toward the image sensor 19 by the half mirror 17 through the collimator lens 15.
  • the processor 7 calculates the wavefront aberration of the illumination light transmitted through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 based on the interference fringes imaged by the image sensor 19 (measurement step), and based on the wavefront aberration.
  • the positional relationship adjustment unit 3 is controlled.
  • the positional relationship adjustment unit 3 adjusts the position of the wavefront recovery element 51 in the XYZ direction and the angle ⁇ around the optical axis so that the wavefront of the illumination light is as close as possible to the plane wave (adjustment process), and the wavefront confusion element 37 and the wavefront The wavefront aberration of the illumination light transmitted through the recovery element 51 is extremely reduced.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the illumination light by the wavefront confusion element 37 can be accurately canceled by the wavefront recovery element 51, and the final image formed after the wavefront recovery element 51 can be made clearer.
  • the spatial disturbance imparted to the fluorescence wavefront by the wavefront recovery element 51 is accurately canceled by the wavefront confusion element 37, and a clear image is formed in the pinhole 27, and the fluorescence is more efficiently generated by the photodetector 29. Can be detected.
  • phase modulation element adjustment system 101 and the phase modulation element adjustment method according to the present embodiment the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • phase modulation element adjustment system 1 and a phase modulation element adjustment method according to a third embodiment of the present invention will be described.
  • the phase modulation element adjustment system 201 according to this embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in that a Shack-Hartmann sensor 203 is provided as a wavefront aberration measuring unit.
  • the same reference numerals are given to the portions having the same configurations as those of the phase modulation element adjustment systems 1 and 101 and the phase modulation element adjustment method according to the first and second embodiments, and the description thereof is omitted.
  • the phase modulation element adjustment system 201 and the phase modulation element adjustment method are used in a laser scanning type multiphoton excitation observation apparatus (microscope apparatus) 300 as shown in FIG. 3
  • a laser scanning type multiphoton excitation observation apparatus 300 will be described.
  • the laser scanning multiphoton excitation observation apparatus 300 observes a pulse laser (object) 71 that generates an ultrashort pulse laser beam (hereinafter simply referred to as “laser beam”) and a laser beam emitted from the pulse laser 71.
  • laser beam ultrashort pulse laser beam
  • the imaging optical system 73 includes a beam expander 75 that expands the beam diameter of the laser light from the pulse laser 71, an intermediate imaging optical system 61, an actuator 63, a wavefront confusion element 37, and a first intermediate imaging lens.
  • a condensing lens 79 that condenses the fluorescent light returning the light path.
  • the half mirror 77 transmits the laser light from the second intermediate imaging lens pair 47, while the fluorescent light returning from the observation target through the objective lens 53 and the wavefront recovery element 51 returns to the condensing lens 79. It is designed to deflect toward.
  • the laser scanning multiphoton excitation observation apparatus 300 configured as described above is configured such that the laser beam generated in the pulse laser 71 is expanded in beam diameter by the beam expander 75, and then the wavefront is transmitted via the intermediate imaging optical system 61.
  • the light passes through the confusion element 37 and is scanned two-dimensionally by the galvanometer mirror 35 through the first intermediate imaging lens pair 39. Then, the laser light passes through the wavefront recovery element 51 through the second intermediate imaging lens pair 47 and the half mirror 77 and is irradiated onto the observation object by the objective lens 53.
  • the fluorescence generated in the observation object by being irradiated with the laser light is condensed by the objective lens 53 and transmitted through the wavefront recovery element 51, then deflected by the half mirror 77 and condensed by the condenser lens 79, It is detected by the photodetector 29.
  • the wavefront of the laser beam is perturbed by being transmitted through the wavefront confusion element 37 and the intermediate image becomes unclear, the image of the foreign matter becomes an intermediate image even if foreign matter is present on the intermediate imaging plane. Overlap can be prevented. Further, the laser beam after forming the blurred intermediate image is transmitted through the wavefront recovery element 51, so that the wavefront disturbance imparted by the wavefront confusion element 37 is canceled out. An object can be imaged.
  • the phase modulation element adjustment system 201 can change the position along the optical axis (Z direction) of the wavefront confusion element 37 and the direction (X direction, Y direction) intersecting the optical axis and the angle ( ⁇ ) around the optical axis.
  • the positional relationship adjustment unit 3, the laser Shack-Hartmann sensor 203 that measures the wavefront aberration of the laser beam of the substantially parallel light beam, and the processor 7 are provided.
  • the Shack-Hartmann sensor 203 is attached to a revolver (not shown) together with the objective lens 53, and can be arranged in place of the objective lens 53 on the optical path of the laser beam by rotating the revolver around a predetermined rotation axis. It has become.
  • the Shack-Hartmann sensor 203 includes, for example, a microlens array, an image sensor, and an analysis calculation unit (all not shown).
  • the Shack-Hartmann sensor 203 images a condensing spot of a light beam incident on the microlens array with an imaging device, and uses the obtained image data to analyze a condensing position of each condensing spot by an analysis calculation unit. Thus, wavefront aberration is measured.
  • the processor 7 controls the positional relationship adjustment unit 3 based on the wavefront aberration of the illumination light measured by the Shack-Hartmann sensor 203 so that the wavefront aberration of the illumination light is reduced.
  • phase modulation element adjustment method the measurement step of measuring the wavefront aberration of the laser beam from the pulse laser 71 that has passed through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51, and the wavefront aberration measured by the measurement process are reduced.
  • phase modulation element adjustment system 201 and phase modulation element adjustment method will be described.
  • Shack-Hartmann is used instead of the objective lens 53.
  • a sensor 203 is arranged to generate laser light from the pulse laser 71.
  • the laser light emitted from the pulse laser 71 is transmitted through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 of the imaging optical system 73 in the same manner as in the case of the multiphoton excitation observation described above.
  • the laser light is received by the Shack-Hartmann sensor 203, and the wavefront aberration of the illumination light is calculated (measurement process).
  • the positional relationship adjustment unit 3 is controlled by the processor 7 based on the wavefront aberration of the illumination light measured by the Shack-Hartmann sensor 203. That is, the positional relationship adjusting unit 3 adjusts the position of the wavefront confusion element 37 in the XYZ directions and the angle ⁇ around the optical axis so that the wavefront of the illumination light is as close as possible to the plane wave (adjustment process).
  • the wavefront aberration of the laser light from the pulse laser 71 that has passed through the recovery element 51 is greatly reduced.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the laser beam by the wavefront confusion element 37 is accurately canceled by the wavefront recovery element 51, and the final image formed after the wavefront recovery element 51 becomes clearer.
  • the phase modulation element adjustment system 201 and the phase modulation element adjustment method according to the present embodiment by adopting the Shack-Hartmann sensor 203 as the wavefront aberration measurement unit, the light can be obtained without using an interferometer. Can be measured. Therefore, simplification and downsizing of the system configuration can be achieved.
  • phase modulation element adjustment system 1 and a phase modulation element adjustment method according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the phase modulation element adjustment system 301 according to the present embodiment is disposed closer to the final image than the light source 303 that generates the phase adjustment laser light, the wavefront confusion element 37, and the wavefront recovery element 51.
  • the second embodiment differs from the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment in that the Shack-Hartmann sensor (wavefront aberration measuring unit) 203 is provided.
  • the same reference numerals are used for the same components as those of the phase modulation element adjustment systems 1, 101, 201 and the phase modulation element adjustment method according to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment. Is omitted.
  • the fluorescence microscope 400 includes an illumination light source (object) 81 that generates non-coherent illumination light, an illumination optical system 83 that irradiates an observation object (object) with illumination light emitted from the illumination light source 81, and an observation object.
  • An imaging optical system 85 that collects light from an object and an image sensor 87 such as a CCD or CMOS that captures the light collected by the imaging optical system 85 and obtains an image are provided.
  • the illumination optical system 83 includes illumination lenses 89A and 89B that collect the illumination light from the illumination light source 81, and an objective lens 53 that irradiates the observation object with the illumination light collected by the illumination lenses 89A and 89B. ing.
  • the illumination optical system 83 is so-called Koehler illumination, and the illumination lenses 89A and 89B are arranged so that the light emitting surface of the illumination light source 81 and the pupil surface of the objective lens 53 are conjugate with each other.
  • the imaging optical system 85 includes the objective lens (imaging lens) 53 that collects the observation light (for example, reflected light) emitted from the observation target, and the wavefront of the observation light collected by the objective lens 53.
  • a wavefront confusion element 37 that imparts phase modulation
  • a first beam splitter 91 that branches observation light with phase modulation applied to the wavefront from the illumination light path from the illumination light source 81, and an optical axis direction that are spaced apart from each other.
  • the intermediate imaging lens pair (imaging lens) 93, the second beam splitter 95 that deflects the observation light transmitted through the intermediate imaging lens pair 93 by 90 °, and the observation light deflected by the second beam splitter 95 are collected.
  • the imaging device 87 includes an imaging surface (not shown) arranged at the imaging position of the final image by the imaging lens 55, and captures the observation light incident on the imaging surface, thereby obtaining a two-dimensional image of the observation object. It is possible to acquire a correct image.
  • the wavefront confusion element 37 is disposed in the vicinity of the pupil position of the objective lens 53.
  • the wavefront confusion element 37 imparts necessary wavefront disturbance by transmitting observation light from the observation object once.
  • the wavefront recovery element 51 is disposed in the vicinity of the pupil position of the second intermediate imaging lens pair 47. This wavefront recovery element 51 transmits the observation light deflected by the second beam splitter 95 and the observation light folded back by the optical path length changing unit 45 twice in a reciprocating manner, thereby distorting the wavefront imparted by the wavefront confusion element 37. Is applied to the wavefront of the observation light.
  • the thus configured fluorescence microscope 400 irradiates the observation object with the illumination light emitted from the illumination light source 81 by the illumination optical system 83.
  • the observation light that returns from the observation object when irradiated with the illumination light is collected by the objective lens 53, passes through the wavefront confusion element 37 once, and passes through the first beam splitter 91 and the intermediate imaging lens pair 93. It is deflected by the second beam splitter 95.
  • the observation light deflected by the second beam splitter 95 passes through the wavefront recovery element 51 and is folded by the plane mirror 45A of the optical path length changing unit 45 through the intermediate imaging lens 43. Then, the observation light passes through the wavefront recovery element 51 again through the intermediate imaging lens 43, passes through the second beam splitter 95, and is collected by the imaging lens 55. As a result, the final image formed by the imaging lens 55 is captured by the image sensor 87.
  • an intermediate image formed by the intermediate imaging lens 43 is formed in the vicinity of the plane mirror 45A of the optical path length changing unit 45.
  • This intermediate image has a wavefront disturbance imparted by passing through the wavefront confusion element 37.
  • the wavefront recovery element 51 By passing through the wavefront recovery element 51 once, the wavefront is partially obliterated and becomes unclear due to the disturbance of the wavefront. Then, the observation light after forming the blurred intermediate image is collected by the intermediate imaging lens 43 and then transmitted again through the wavefront recovery element 51, thereby canceling the wavefront disturbance.
  • the phase modulation element adjustment system 301 changes the position of the wavefront recovery element 51 in the XYZ direction and the angle ⁇ around the optical axis, and a light source 303 that makes laser light incident on the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 from the observation object side.
  • Possible positional relationship adjustment unit 3 reflection mirror 305 that reflects the laser beam from light source 303, relay lens group 307 that relays the laser beam reflected by reflection mirror 305, and a relay that is relayed by relay lens group 307
  • a Shack-Hartmann sensor 203 that measures the wavefront aberration of the parallel-beam laser beam and a processor 7 are provided.
  • phase modulation element adjustment method the measurement step of measuring the wavefront aberration of the laser light from the light source (object) 303 that has passed through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51, and the wavefront aberration measured by the measurement process are reduced.
  • an adjustment step of adjusting the relative positional relationship between the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 is included.
  • phase modulation element adjustment system 301 The operation of the thus configured phase modulation element adjustment system 301 and phase modulation element adjustment method will be described.
  • the light source 303 is arranged instead of the observation object, and the light source 303 A laser beam is generated from.
  • the laser light emitted from the light source 303 is collected by the objective lens 53, passes through the wavefront confusion element 37, and is deflected by the second beam splitter 95 through the first beam splitter 91 and the intermediate imaging lens pair 93. .
  • the laser beam deflected by the second beam splitter 95 passes through the wavefront recovery element 51, is collected by the intermediate imaging lens 43, and is folded by the optical path length changing unit 45.
  • the laser light reflected by the optical path length changing unit 45 is transmitted through the wavefront recovery element 51 through the intermediate imaging lens 43, and the Shack-Hartmann sensor 203 through the second beam splitter 95, the reflection mirror 305, and the relay lens group 307. Is received, and the wavefront aberration of the laser light is calculated (measurement step).
  • the positional relationship adjustment unit 3 is controlled by the processor 7 based on the wavefront aberration of the laser beam measured by the Shack-Hartmann sensor 203. That is, the positional relationship adjusting unit 3 adjusts the position of the wavefront recovery element 51 in the XYZ direction and the angle ⁇ around the optical axis so that the wavefront of the laser light is as close as possible to the plane wave (adjustment process), and the wavefront confusion element 37 and the wavefront The wavefront aberration of the laser light from the light source 303 that has passed through the recovery element 51 is greatly reduced.
  • the spatial disturbance imparted to the wavefront of the observation light by the wavefront confusion element 37 is accurately canceled by the wavefront recovery element 51, and the final image formed after the wavefront recovery element 51 becomes clearer.
  • the wavefront aberration of the laser light from the light source 303 that passes through the wavefront confusion element 37 and the wavefront recovery element 51 is measured.
  • the relative positional relationship between the two wavefront confusion elements 37 and the wavefront recovery element 51 can be adjusted, including the influence of the aberration caused by the objective lens 53.
  • the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings.
  • the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
  • the present invention is not limited to those applied to each of the above embodiments, and may be applied to embodiments in which these embodiments are appropriately combined, and is not particularly limited.
  • the position and angle of either the wavefront confusion element 37 or the wavefront recovery element 51 are adjusted.
  • either the wavefront confusion element 37 or the wavefront recovery element 51 is the other.
  • the position and angle may be adjusted, or both of these positions and angles may be adjusted.
  • the processor 7 controls the positional relationship adjustment unit 3 so that the wavefront of the illumination light is as close as possible to the plane wave.
  • the positions of the image sensor 19 and the Shack-Hartmann sensor 203 are determined. It is good also as changing and controlling the positional relationship adjustment part 3 so that the wave front of illumination light may approach a spherical wave as much as possible.
  • Phase modulation element adjustment system Positional relationship adjustment unit 5 Wavefront aberration measurement unit 7 Processor (control unit, calculation unit) 11 Fiber coupler (optical branching section) 17 Half mirror (combining part) 19 Image sensor (imaging part) 21 CW laser (object) 37 Wavefront confusion element (phase modulation element) 39 First intermediate imaging lens pair (imaging lens) 43 Intermediate imaging lens (imaging lens) 47 Second intermediate imaging lens pair (imaging lens) 51 Wavefront recovery element (phase modulation element) 53 Objective lens (imaging lens) 55 Imaging lens 61 Intermediate imaging optical system (imaging lens) 93 Intermediate imaging lens pair (imaging lens) 100,200 Laser scanning confocal observation device (microscope device) 203 Shack-Hartmann sensor (wavefront aberration measurement unit) 300 Laser scanning multiphoton excitation observation device (microscope device) 303 Light source 400 Fluorescence microscope (microscope device)

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Abstract

中間像が光学素子に一致する位置で結像されても、中間像に光学素子の傷、異物および欠陥等が重なることを防止して鮮明な最終像を取得することを目的として、本発明の位相変調素子調整システム（１）は、最終像および少なくとも１つの中間像を形成する複数の結像レンズ（５５）と、結像レンズ（５５）により形成されるいずれかの中間像を挟む位置に配置された互いに逆の位相特性を有する波面錯乱素子（３７）と波面回復素子（５１）とを備えるレーザ走査型共焦点観察装置（１００）に用いられ、波面錯乱素子（３７）と波面回復素子（５１）との相対的な位置関係を調整可能な位置関係調整部（３）と、波面錯乱素子（３７）と波面回復素子（５１）とを通過した物体からの光の波面収差を測定する波面収差測定部（５）と、波面収差測定部（５）により測定された波面収差が低減するように位置関係調整部（３）を制御するプロセッサ（７）とを備える。

Description

位相変調素子調整システムおよび位相変調素子調整方法
　本発明は、位相変調素子調整システムおよび位相変調素子調整方法に関するものである。
　従来、中間像位置において光路長を調節することにより、合焦点位置を光軸に沿う方向に移動させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第４０１１７０４号公報
　しかしながら、特許文献１の方法では、中間像面に平面鏡を配置するので、平面鏡の表面の傷や異物が像に重なってしまうという不都合がある。また、特許文献１の方法が顕微鏡光学系に適用される場合には、顕微鏡光学系は拡大光学系であるため、縦倍率は横倍率の２乗に等しく、合焦点位置の光軸に沿う方向への僅かな移動によっても、中間像はその光軸方向に大きく移動する。その結果、移動した中間像がその中間像の前後に位置していたレンズに重なると、上記と同様に、レンズの表面の傷や異物あるいはレンズ内の欠陥等が像に重なってしまうという不都合がある。
　本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、中間像が光学素子に一致する位置で結像されても、中間像に光学素子の傷、異物および欠陥等が重なることを防止して鮮明な最終像を取得することができる位相変調素子調整システムおよび位相変調素子調整方法を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
　本発明の第１態様は、最終像および少なくとも１つの中間像を形成する複数の結像レンズと、該結像レンズにより形成されるいずれかの前記中間像を挟む位置に配置された互いに逆の位相特性を有する２つの位相変調素子とを備える顕微鏡装置に用いられ、前記２つの位相変調素子の相対的な位置関係を調整可能な位置関係調整部と、前記２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差を測定する波面収差測定部と、該波面収差測定部により測定された前記波面収差が低減するように前記位置関係調整部を制御する制御部とを備える位相変調素子調整システムである。
　顕微鏡装置においては、結像レンズに対して物体側から入射された光が集光されることにより最終像が結像される。また、中間像の１つよりも物体側に配置された一方の位相変調素子を通過することにより、光の波面に空間的な乱れが生じるような位相変調が付与され、結像される中間像がぼやける。また、中間像を結像した光は他方の位相変調素子を通過することにより、一方の位相変調素子によって付与された波面の空間的な乱れが打ち消されるような位相調整が付与される。
　本態様によれば、制御部により位置関係調整部が制御されて２つの位相変調素子の相対的な位置関係が調整され、波面収差測定部により測定される２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差が低減する。これにより、一方の位相変調素子により光の波面に付与される空間的な乱れが他方の位相変調素子により精度よく打ち消され、他方の位相変調素子以降において結像される最終像が鮮明になる。したがって、中間像位置に何らかの光学素子が配置されて、その光学素子の表面や内部に傷、異物あるいは欠陥等が存在していても、それら光学素子の傷、異物および欠陥等が中間像に重なって最終的に最終像の一部として形成されてしまう不都合の発生を防止することができる。
　上記態様においては、前記位置関係調整部が、前記２つの位相変調素子の少なくとも一方の光軸に沿う方向の位置、光軸に交差する方向の位置および光軸回りの角度の少なくともいずれかを変更することとしてもよい。
　このように構成することで、２つの位相変調素子の相対的な位置関係を精度よく調整することができる。
　上記態様においては、前記波面収差測定部が、前記２つの位相変調素子よりも前記物体から離間した位置に配置されることとしてもよい。
　このように構成することで、２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差の測定を複雑な構成にすることなく行うことができる。
　上記態様においては、前記物体側から前記２つの位相変調素子に光を入射させる光源を備え、前記波面収差測定部が、前記２つの位相変調素子よりも前記最終像側に配置されることとしてもよい。
　このように構成することで、２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差を測定する際に、物体からの光を集光する結像レンズ、すなわち、対物レンズを光路から外さなくて済む。また、その対物レンズによる収差の影響も含めて２つの位相変調素子の位置関係を調整することができる。
　上記態様においては、前記波面収差測定部が、前記光を前記顕微鏡装置による観察用の照明光と位相変調素子調整用の参照光とに分岐する光分岐部と、前記２つの位相変調素子を通過させた前記照明光と前記２つの位相変調素子を通過させていない前記参照光とを合波する合波部と、該合波部により合波された前記照明光と前記参照光の光路差により生じる干渉縞を撮像する撮像部と、該撮像部により撮像された干渉縞に基づいて前記波面収差を算出する算出部とを備えることとしてもよい。
　このように構成することで、一般的に入手可能な部材により干渉計を構成して光の波面収差を簡易かつ精度よく測定することができる。
　上記態様においては、前記波面収差測定部がシャックハルトマンセンサであることとしてもよい。
　このように構成することで、干渉計を用いなくても光の波面収差を測定することができる。したがって、システムの構成の簡素化および小型化を図ることができる。
　本発明の第２態様は、中間像を結像する物体からの光の波面に対して第１位相変調素子により空間的な乱れを付与する一方、前記中間像を結像した前記光の波面の前記空間的な乱れを第２位相変調素子により打ち消して、最終像を結像させる顕微鏡装置の位相変調素子調整方法であって、前記２つの位相変調素子を通過した前記物体からの光の波面収差を測定する測定工程と、該測定工程により測定された波面収差が低減するように、前記２つの位相変調素子の相対的な位置関係を調整する調整工程とを含む位相変調素子調整方法である。
　本態様によれば、測定工程により測定された２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差に基づいて、調整工程により２つの位相変調素子の相対的な位置関係を調整して、２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差を低減することで、第１位相変調素子により光の波面に付与される空間的な乱れを第２位相変調素子により精度よく打ち消すことができる。これにより、中間像位置に何らかの光学素子が配置されて、該光学素子の表面や内部に傷、異物あるいは欠陥等が存在していても、それら光学素子の傷、異物および欠陥等が中間像に重なって最終的に最終像の一部として形成されてしまう不都合の発生を防止し、鮮明な最終像を得ることができる。
　本発明によれば、中間像が光学素子に一致する位置で結像されても、中間像に光学素子の傷、異物および欠陥等が重なることを防止して鮮明な最終像を取得することができるという効果を奏する。
本発明の第１実施形態に係る位相変調素子調整システムを示す概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る位相変調素子調整システムを示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る位相変調素子調整システムを示す概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る位相変調素子調整システムを示す概略構成図である。
　〔第１実施形態〕
　本発明の第１実施形態に係る位相変調素子調整システムおよび位相変調素子調整方法について図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム１は、例えば、図１に示すようなレーザ走査型共焦点観察装置（顕微鏡装置）１００に用いられ、レーザ走査型共焦点観察装置１００の波面錯乱素子（位相変調素子）３７および波面回復素子（位相変調素子）５１による位相変調を調整するものである。
　まず、レーザ走査型共焦点観察装置１００について説明する。
　レーザ走査型共焦点観察装置１００は、コヒーレントなレーザ光を連続的に発生するＣＷレーザ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ　ｌａｓｅｒ、物体）２１と、ＣＷレーザ２１から発せられたレーザ光を導光するシングルモード光ファイバ２３（以下、単に「光ファイバ２３」とする。）と、光ファイバ２３により導光されたレーザ光を観察対象物（物体、図示略）に集光させる一方、観察対象物からの光を集光する結像光学系２５と、結像光学系２５により集光された蛍光を通過させるピンホール２７と、ピンホール２７を通過した蛍光を検出する光電子増倍管のような光検出器２９とを備えている。
　結像光学系２５は、光ファイバ２３により導光されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ３１と、コリメートレンズ３１により平行光に変換されたレーザ光を偏向する一方、観察対象物からの蛍光を透過させるダイクロイックミラー３３と、ダイクロイックミラー３３により偏向されたレーザ光を２次元的に走査させるガルバノミラー３５と、ガルバノミラー３５により走査されたレーザ光の波面に位相変調を付与する波面錯乱素子３７と、波面錯乱素子３７からのレーザ光を集光して中間像を結像させる第１中間結像レンズ対（結像レンズ）３９とを備えている。
　また、結像光学系２５は、第１中間結像レンズ対３９を透過したレーザ光を偏向するハーフミラー４１と、ハーフミラー４１により偏向されたレーザ光を集光して中間像を結像させる中間結像レンズ（結像レンズ）４３と、中間結像レンズ４３により集光されたレーザ光を折り返すように反射する光路長変更部４５と、光路長変更部４５により折り返されたレーザ光を集光して中間像を結像させる第２中間結像レンズ対（結像レンズ）４７と、第２中間結像レンズ対４７を透過したレーザ光を反射する反射ミラー４９と、反射ミラー４９からのレーザ光の波面に位相変調を付与する波面回復素子５１と、波面回復素子５１を透過したレーザ光を観察対象物に照射する一方、観察対象物において発生する蛍光を集光する対物レンズ（結像レンズ）５３と、対物レンズ５３により集光されてレーザ光の光路を戻る蛍光を集光して最終像を結像させる結像レンズ５５とを備えている。
　ガルバノミラー３５は、対物レンズ５３の瞳と共役な位置の近傍に配置されている。このガルバノミラー３５は、例えば、互いに直交する搖動軸回りに搖動可能な２枚のミラーにより構成されている。
　波面錯乱素子３７は、第１中間結像レンズ対３９の瞳位置近傍に配置されている。また、波面錯乱素子３７は、光を透過可能な光学的に透明な材料により構成されており、光が透過する際に表面の凹凸形状に従う位相変調を光の波面に付与するようになっている。また、波面錯乱素子３７は、波面回復素子５１とは逆の位相特性を有している。
　したがって、波面錯乱素子３７は、例えば、ＣＷレーザ２１からのレーザ光を透過させる際に波面に乱れを付与するようになっている。また、波面錯乱素子３７は、観察対象物から波面回復素子５１を介してレーザ光の光路を戻る蛍光を透過させる際に、波面回復素子５１により蛍光の波面に付与される位相変調を打ち消すような位相変調を付与するようになっている。
　ハーフミラー４１は、第１中間結像レンズ対３９からのレーザ光を中間結像レンズ４３に向けて反射する一方、光路長変更部４５から中間結像レンズ４３を介して戻るレーザ光を第２中間結像レンズ対４７に向けて透過させるようになっている。
　光路長変更部４５は、中間結像レンズ４３による中間結像面に配置された平面鏡４５Ａと、平面鏡４５Ａを光軸方向に変位させるアクチュエータ４５Ｂとを備えている。平面鏡４５Ａは、中間結像レンズ４３の光軸に直交するように配置されている。
　この光路長変更部４５は、アクチュエータ４５Ｂの作動により平面鏡４５Ａを光軸方向に変位させることで、中間結像レンズ４３と平面鏡４５Ａとの間の光路長を変化させて、観察対象物における対物レンズ５３の合焦点位置を光軸方向に変化させるようになっている。光路長変更部４５により、観察対象物における対物レンズ５３の合焦点位置を光軸方向に移動させ、異なる合焦点位置において観察光を撮影することにより、観察対象物の奥行き方向に異なる位置に合焦させた複数の画像を取得することができる。
　波面回復素子５１は、対物レンズ５３の瞳位置近傍に配置されている。波面回復素子５１も光を透過可能な光学的に透明な材料により構成されており、光が透過する際に表面の凹凸形状に従う位相変調を光の波面に付与するようになっている。上述したように、波面回復素子５１は、波面錯乱素子３７とは逆の位相特性を有している。
　したがって、波面回復素子５１は、例えば、ＣＷレーザ２１から波面錯乱素子３７を介して入射するレーザ光を透過させる際に、光の波面に対して波面錯乱素子３７により付与される波面の乱れを打ち消すような位相変調を付与するようになっている。また、観察対象物からの蛍光を透過させる際に波面に乱れを付与するようになっている。
　このように構成されたレーザ走査型共焦点観察装置１００は、ＣＷレーザ２１から発生させたレーザ光が光ファイバ２３により導光されてコリメートレンズ３１により平行光に変換された後、ダイクロイックミラー３３により偏向されてガルバノミラー３５により２次元的に走査される。そして、レーザ光は、波面錯乱素子３７を透過し、第１中間結像レンズ対３９を介してハーフミラー４１により偏向され、中間結像レンズ４３により集光されて光路長変更部４５の平面鏡４５Ａにより折り返される。
　平面鏡４５Ａにより折り返されたレーザ光は、中間結像レンズ４３、ハーフミラー４１および第２中間結像レンズ対４７を透過して反射ミラー４９により反射され、波面回復素子５１を透過して対物レンズ５３により観察対象物に照射される。
　このレーザ光は、波面錯乱素子３７を透過することによって波面に乱れが付与された後に光路長変更部４５の平面鏡４５Ａに中間像を結像するので、中間像が不鮮明化する。したがって、平面鏡４５Ａの表面に傷や塵埃等の異物が存在していても、その異物の像が中間像に重なることを防止することができる。また、光路長変更部４５により折り返されたレーザ光は、波面回復素子５１を透過することによって、波面錯乱素子３７により付与された波面の乱れが打ち消される。したがって、鮮明化した最終像を観察対象物に結像させることができる。また、最終像の結像深さは、光路長変更部４５によって任意に調節することができる。
　レーザ光が照射されることにより観察対象物において発生する蛍光は、対物レンズ５３により集光されてレーザ光の光路を戻り、波面回復素子５１を透過する。そして、蛍光は、反射ミラー４９、第２中間結像レンズ対４７、ハーフミラー４１および中間結像レンズ４３を介して光路長変更部４５の平面鏡４５Ａにより折り返される。
　平面鏡４５Ａにより折り返された蛍光は、中間結像レンズ４３、ハーフミラー４１および第１中間結像レンズ対３９を介して波面錯乱素子３７を透過した後、ガルバノミラー３５およびダイクロイックミラー３３を介して結像レンズ５５により集光され、ピンホール２７を通過して光検出器２９により検出される。
　この蛍光は、波面回復素子５１を透過することによって波面に乱れが付与された後に光路長変更部４５の平面鏡４５Ａに中間像を結像するので、中間像が不鮮明化する。したがって、平面鏡４５Ａの表面に異物が存在していても、その異物の像が中間像に重なることを防止することができる。また、不鮮明化した中間像を結像した後の蛍光は、波面錯乱素子３７を透過することによって、波面回復素子５１により付された波面の乱れが打ち消される。したがって、鮮明化した像をピンホール２７に結像させ、光検出器２９において、観察対象物におけるレーザ光の最終像の結像位置にて発生した蛍光を効率よく検出することができる。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整システム１について説明する。
　位相変調素子調整システム１は、レーザ走査型共焦点観察装置１００の波面錯乱素子３７と波面回復素子５１との相対的な位置関係を調整可能な位置関係調整部３と、これら波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過したＣＷレーザ２１からのレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定部５と、位置関係調整部３を制御するプロセッサ（制御部、算出部）７とを備えている。
　また、位相変調素子調整システム１は、ＣＷレーザ２１から発せられるレーザ光を光ファイバ２３によりコリメートレンズ３１に導光する観察用のレーザ光（以下、「照明光」という。）と位相変調素子調整用のレーザ光（以下、「参照光」という。）とに分岐するファイバカップラ（光分岐部）１１と、ファイバカップラ１１により分岐された参照光を導光するシングルモード光ファイバ１３（以下、単に「光ファイバ１３」という。）と、光ファイバ１３により導光された参照光を平行光に変換するコリメートレンズ１５とを備えている。
　位置関係調整部３は、波面錯乱素子３７に接続されるようになっている。この位置関係調整部３は、プロセッサ７の制御により、波面錯乱素子３７の光軸に沿う方向（Ｚ方向）や光軸に交差する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の位置を変更したり、光軸回りの角度（θ）を変更したりすることができるようになっている。
　波面収差測定部５は、コリメートレンズ１５により平行光束に変換された参照光を波面錯乱素子３７および波面回復素子５１よりも観察対象物側で照明光に合波するハーフミラー（合波部）１７と、ハーフミラー１７により合波されたいずれも略平行光束の照明光と参照光との光路差により生じる干渉縞を撮像する撮像素子（撮像部）１９とを備えている。これらハーフミラー１７および撮像素子１９は、ＣＷレーザ２１およびファイバカップラ１１とともに用いられて干渉計を構成するようになっている。
　ハーフミラー１７は、対物レンズ５３と共に図示しないレボルバに取り付けられている。このハーフミラー１７は、レボルバを所定の回転軸回りに回転させることにより、照明光の光路上に対物レンズ５３に置き換えて配置することができるようになっている。
　撮像素子１９は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のような２次元のイメージセンサである。
　プロセッサ７は、撮像素子１９により撮像された干渉縞に基づいて、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を通過した照明光の波面収差を算出するようになっている。また、プロセッサ７は、その算出結果に基づいて、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を通過した照明光の波面収差が低減するように位置関係調整部３を制御するようになっている。例えば、プロセッサ７は、照明光の波面が平面波にできるだけ近づくように、位置関係調整部３により波面錯乱素子３７の位置および角度を調整して、照明光の波面収差を極めて小さくするようになっている。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整方法について説明する。
　位相変調素子調整方法は、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を通過したＣＷレーザ２１からのレーザ光の波面収差を測定する測定工程と、測定工程により測定された波面収差が低減するように、波面錯乱素子３７と波面回復素子５１との相対的な位置関係を調整する調整工程とを含んでいる。
　次に、このように構成された位相変調素子調整システム１および位相変調素子調整方法について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム１によりレーザ走査型共焦点観察装置１００の波面錯乱素子３７および波面回復素子５１による位相変調を調整するには、まず、対物レンズ５３に代えて光路上にハーフミラー１７を配置するとともに、観察対象物に代えて撮像素子１９を配置する。
　次いで、ＣＷレーザ２１から発せられるレーザ光をファイバカップラ１１により照明光と参照光とに分岐する。ファイバカップラ１１により分岐された照明光は、光ファイバ２３により結像光学系２５に導光され、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を介してハーフミラー１７を撮像素子１９に向かって透過する。一方、ファイバカップラ１１により分岐された参照光は、光ファイバ１３により導光されてコリメートレンズ１５を介してハーフミラー１７により撮像素子１９に向かって反射される。
　これにより、ハーフミラー１７において照明光と参照光とが合波され、略平行光束の照明光と参照光との干渉により生じる干渉縞が撮像素子１９によって撮影される。そして、プロセッサ７により、撮像素子１９によって撮影された干渉縞に基づいて、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過した照明光の波面収差が算出され（測定工程）、その波面収差に基づいて位置関係調整部３が制御される。
　この場合において、波面錯乱素子３７と波面回復素子５１との位置関係にずれが生じていると、波面錯乱素子３７により照明光の波面に付与される空間的な乱れを波面回復素子５１により精度よく打ち消すことができず、また、波面回復素子５１により蛍光の波面に付与される空間的な乱れも波面錯乱素子３７により精度よく打ち消すことができない。この場合、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を通過した照明光の波面収差が大きくなる。
　本実施形態においては、位置関係調整部３により、照明光の波面が平面波にできるだけ近づくように波面錯乱素子３７のＸＹＺ方向の位置や光軸回りの角度θが調整され（調整工程）、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過する照明光の波面収差が極めて低減される。
　これにより、波面錯乱素子３７によって照明光の波面に付与される空間的な乱れを波面回復素子５１により精度よく打ち消し、波面回復素子５１以降において結像される最終像をより鮮明にすることができる。また、波面回復素子５１によって蛍光の波面に付与される空間的な乱れを波面錯乱素子３７により精度よく打ち消し、ピンホール２７に鮮明な像を結像させて光検出器２９により蛍光をより効率よく検出することができる。
　光路長変更部４５により観察対象物における合焦点位置を光軸方向に移動させると、第２中間結像レンズ対４７によって形成される中間像も光軸方向に大きく変動する。その変動の結果、中間像が第２中間結像レンズ対４７の位置に重なったり、その変動範囲内に何らかの他の光学素子が存在したりする場合であっても、中間像が不鮮明化されているので、異物の像が最終像に重なって撮影されてしまうことを防止することができる。
　以上説明したように、本実施形態に係る位相変調素子調整システム１および位相変調素子調整方法によれば、レーザ走査型共焦点観察装置１００の中間像位置に何らかの光学素子が配置されて、その光学素子の表面や内部に傷、異物あるいは欠陥等が存在していても、それら光学素子の傷、異物および欠陥等が中間像に重なって最終的に最終像の一部として形成されてしまう不都合の発生を防止することができる。したがって、レーザ走査型共焦点観察装置１００により観察対象物の鮮明な画像を取得させることができる。
〔第２実施形態〕
　次に、本発明の第２実施形態に係る位相変調素子調整システム１０１および位相変調素子調整方法について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム１０１は、図２に示すように、位置関係調整部３が波面回復素子５１の位置および角度を調整する点で第１実施形態と異なる。位相変調素子調整方法については、第１実施形態と同様である。
　以下、第１実施形態に係る位相変調素子調整システム１および位相変調素子調整方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
　本実施形態においては、図２に示すようなレーザ走査型共焦点観察装置（顕微鏡装置）２００に位相変調素子調整システム１０１および位相変調素子調整方法を用いる場合について説明する。
　まず、レーザ走査型共焦点観察装置２００について説明する。
　レーザ走査型共焦点観察装置２００は、結像光学系２５が、コリメートレンズ３１と、ダイクロイックミラー３３と、ダイクロイックミラー３３により偏向されたレーザ光を集光して中間像を結像させる中間結像光学系（結像レンズ）６１と、観察対象物における合焦点位置を変更するアクチュエータ（光路長変更部）６３と、中間結像光学系６１を透過したレーザ光の波面に位相変調を付与する波面錯乱素子３７と、第１中間結像レンズ対３９と、ガルバノミラー３５と、ガルバノミラー３５により走査されたレーザ光を集光して中間像を結像させる第２中間結像レンズ対４７と、第２中間結像レンズ対４７により集光されたレーザ光の波面に位相変調を付与する波面回復素子５１と、対物レンズ５３とを備えている。
　アクチュエータ６３は、中間結像光学系６１を構成するレンズ６１Ａ，６１Ｂの一方、例えば、レンズ６１Ａを光軸方向に移動させるようになっている。アクチュエータ６３によりレンズ６１Ａを光軸方向に移動させることで、観察対象物における合焦点位置を光軸方向に移動させることができる。
　このように構成されたレーザ走査型共焦点観察装置２００は、ＣＷレーザ２１において発生させたレーザ光が光ファイバ２３により導光されてコリメートレンズ３１、ダイクロイックミラー３３、中間結像光学系６１を介して波面錯乱素子３７を透過する。そして、レーザ光は、第１中間結像レンズ対３９、ガルバノミラー３５、第２中間結像レンズ対４７を介して波面回復素子５１を透過し、対物レンズ５３により観察対象物に照射される。
　ここで、波面錯乱素子３７を透過することによりレーザ光の波面に乱れが付与されて中間像が不鮮明化するので、中間結像面に異物が存在していても異物の像が中間像に重なることを防止することができる。また、不鮮明化した中間像を結像した後のレーザ光は、波面回復素子５１を透過することにより波面錯乱素子３７によって付与された波面の乱れが打ち消されるので、鮮明化した最終像を観察対象物に結像させることができる。
　レーザ光が照射されることにより観察対象物において発生する蛍光は、対物レンズ５３により集光されてレーザ光の光路を戻り、波面回復素子５１を透過する。そして、蛍光は、第２中間結像レンズ対４７、ガルバノミラー３５、第１中間結像レンズ対３９を介して波面錯乱素子３７を透過した後、中間結像光学系６１、ダイクロイックミラー３３を介して結像レンズ５５により集光され、ピンホール２７を通過して光検出器２９により検出される。
　ここで、波面回復素子５１を透過することにより蛍光の波面に乱れが付与されて中間像が不鮮明化するので、中間像面に異物が存在していても異物の像が中間像に重なることを防止することができる。また、不鮮明化した中間像を結像した後の蛍光は、波面錯乱素子３７を透過することにより波面回復素子５１によって付された波面の乱れが打ち消されるので、鮮明化した像をピンホール２７に結像させて、光検出器２９により蛍光を効率よく検出することができる。
　アクチュエータ６３により、レンズ６１Ａを光軸方向に移動させて観察対象物における合焦点位置を光軸方向に移動させると、第１中間結像レンズ対３９および第２中間結像レンズ対４７によって形成される中間像も光軸方向に大きく変動する。変動の結果、中間像が第１中間結像レンズ対３９および第２中間結像レンズ対４７の位置に重なったり、その変動範囲内に何らかの他の光学素子が存在したりする場合であっても、中間像が不鮮明化しているので、異物の像が最終像に重なって撮影されてしまうことを防止することができる。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整システム１０１について説明する。
　位置関係調整部３は、プロセッサ７の制御により、波面回復素子５１の光軸に沿う方向（Ｚ方向）や光軸に交差する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の位置を変更したり、光軸回りの角度（θ）を変更したりすることができるようになっている。
　このように構成された位相変調素子調整システム１０１および位相変調素子調整方法の作用について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム１０１によりレーザ走査型共焦点観察装置２００の波面錯乱素子３７および波面回復素子５１による位相変調を調整するには、対物レンズ５３に代えて光路上にハーフミラー１７を配置するとともに、観察対象物に代えて撮像素子１９を配置する。そして、ＣＷレーザ２１から発せられるレーザ光をファイバカップラ１１により照明光と参照光とに分岐する。
　ファイバカップラ１１により分岐された照明光は、光ファイバ２３により結像光学系２５に導光され、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を介してハーフミラー１７を撮像素子１９に向かって透過する。一方、ファイバカップラ１１により分岐された参照光は、光ファイバ１３により導光されてコリメートレンズ１５を介してハーフミラー１７により撮像素子１９に向かって反射される。
　これにより、ハーフミラー１７において照明光と参照光とが合波され、略平行光束の照明光と参照光との干渉により生じる干渉縞が撮像素子１９によって撮影される。そして、プロセッサ７により、撮像素子１９によって撮影された干渉縞に基づいて、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過した照明光の波面収差が算出され（測定工程）、その波面収差に基づいて位置関係調整部３が制御される。
　すなわち、位置関係調整部３により、照明光の波面が平面波にできるだけ近づくように波面回復素子５１のＸＹＺ方向の位置や光軸回りの角度θが調整され（調整工程）、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過する照明光の波面収差が極めて低減される。
　これにより、波面錯乱素子３７によって照明光の波面に付与される空間的な乱れを波面回復素子５１により精度よく打ち消し、波面回復素子５１以降において結像される最終像をより鮮明にすることができる。また、波面回復素子５１によって蛍光の波面に付与される空間的な乱れを波面錯乱素子３７により精度よく打ち消し、ピンホール２７に鮮明な像を結像させて光検出器２９により蛍光をより効率よく検出することができる。
　したがって、本実施形態に係る位相変調素子調整システム１０１および位相変調素子調整方法によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
〔第３実施形態〕
　次に、本発明の第３実施形態に係る位相変調素子調整システム１および位相変調素子調整方法について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム２０１は、図３に示すように、波面収差測定部として、シャックハルトマンセンサ２０３を備える点で第１実施形態および第２実施形態と異なる。
　以下、第１実施形態，第２実施形態に係る位相変調素子調整システム１，１０１および位相変調素子調整方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
　本実施形態においては、図３に示すようなレーザ走査型多光子励起観察装置（顕微鏡装置）３００に位相変調素子調整システム２０１および位相変調素子調整方法を用いる場合について説明する。
　まず、レーザ走査型多光子励起観察装置３００について説明する。
　レーザ走査型多光子励起観察装置３００は、極短パルスレーザ光（以下、単に「レーザ光」とする。）を発生するパルスレーザ（物体）７１と、パルスレーザ７１から発せられたレーザ光を観察対象物に集光させる一方、観察対象物からの光を集光する結像光学系７３と、結像光学系７３により集光されてレーザ光の光路を戻る蛍光を検出する光検出器２９とを備えている。
　結像光学系７３は、パルスレーザ７１からのレーザ光のビーム径を拡大するビームエキスパンダ７５と、中間結像光学系６１と、アクチュエータ６３と、波面錯乱素子３７と、第１中間結像レンズ対３９と、ガルバノミラー３５と、第２中間結像レンズ対４７と、ハーフミラー７７と、波面回復素子５１と、対物レンズ５３と、観察対象物において発生し対物レンズ５３により集光されてレーザ光の光路を戻る蛍光を集光する集光レンズ７９とを備えている。
　ハーフミラー７７は、第２中間結像レンズ対４７からのレーザ光を透過させる一方、観察対象物から対物レンズ５３および波面回復素子５１を介してレーザ光の光路を戻る蛍光を集光レンズ７９に向けて偏向するようになっている。
　このように構成されたレーザ走査型多光子励起観察装置３００は、パルスレーザ７１において発生させたレーザ光がビームエキスパンダ７５によりビーム径を拡大された後、中間結像光学系６１を介して波面錯乱素子３７を透過し、第１中間結像レンズ対３９を介してガルバノミラー３５により２次元的に走査される。そして、レーザ光は、第２中間結像レンズ対４７およびハーフミラー７７を介して波面回復素子５１を透過し、対物レンズ５３により観察対象物に照射される。
　レーザ光が照射されることにより観察対象物において発生する蛍光は、対物レンズ５３により集光されて波面回復素子５１を透過した後、ハーフミラー７７により偏向されて集光レンズ７９により集光され、光検出器２９により検出される。
　ここで、波面錯乱素子３７を透過することによりレーザ光の波面に乱れが付与されて、中間像が不鮮明化するので、中間結像面に異物が存在していても異物の像が中間像に重なることを防止することができる。また、不鮮明化した中間像を結像した後のレーザ光は、波面回復素子５１を透過することにより波面錯乱素子３７によって付与された波面の乱れが打ち消されるので、鮮明化した最終像を観察対象物に結像させることができる。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整システム２０１について説明する。
　位相変調素子調整システム２０１は、波面錯乱素子３７の光軸に沿う方向（Ｚ方向）および光軸に交差する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の位置や光軸回りの角度（θ）を変更可能な位置関係調整部３と、略平行光束のレーザ光の波面収差を測定するレーザシャックハルトマンセンサ２０３と、プロセッサ７とを備えている。
　シャックハルトマンセンサ２０３は、対物レンズ５３と共に図示しないレボルバに取り付けられており、レボルバを所定の回転軸回りに回転させることにより、レーザ光の光路上に対物レンズ５３に置き換えて配置することができるようになっている。
　このシャックハルトマンセンサ２０３は、例えば、マイクロレンズアレイと、撮像素子と、解析演算部（いずれも図示略）とを備えている。このシャックハルトマンセンサ２０３は、マイクロレンズアレイに入射した光束の集光スポットを撮像素子により撮像し、得られた画像データを用いて、解析演算部により各集光スポットの集光位置を解析することで、波面収差を測定するようになっている。
　プロセッサ７は、シャックハルトマンセンサ２０３により測定された照明光の波面収差に基づいて、照明光の波面収差が低減するように位置関係調整部３を制御するようになっている。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整方法について説明する。
　位相変調素子調整方法は、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を通過したパルスレーザ７１からのレーザ光の波面収差を測定する測定工程と、測定工程により測定された波面収差が低減するように、波面錯乱素子３７と波面回復素子５１との相対的な位置関係を調整する調整工程とを含んでいる。
　このように構成された位相変調素子調整システム２０１および位相変調素子調整方法の作用について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム２０１によりレーザ走査型多光子励起観察装置３００の波面錯乱素子３７および波面回復素子５１による位相変調を調整するには、まず、対物レンズ５３に代えてシャックハルトマンセンサ２０３を配置し、パルスレーザ７１からレーザ光を発生させる。
　パルスレーザ７１から発せられたレーザ光は、上述した多光子励起観察の場合と同様にして結像光学系７３の波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過する。そして、レーザ光は、シャックハルトマンセンサ２０３により受光されて、照明光の波面収差が算出される（測定工程）。
　次いで、プロセッサ７により、シャックハルトマンセンサ２０３により測定された照明光の波面収差に基づいて、位置関係調整部３が制御される。すなわち、位置関係調整部３により、照明光の波面が平面波にできるだけ近づくように波面錯乱素子３７のＸＹＺ方向の位置および光軸回りの角度θが調整され（調整工程）、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過したパルスレーザ７１からのレーザ光の波面収差が極めて低減される。
　これにより、波面錯乱素子３７によってレーザ光の波面に付与される空間的な乱れが波面回復素子５１により精度よく打ち消され、波面回復素子５１以降において結像される最終像がより鮮明になる。
　以上説明したように、本実施形態に係る位相変調素子調整システム２０１および位相変調素子調整方法によれば、波面収差測定部としてシャックハルトマンセンサ２０３を採用することで、干渉計を用いなくても光の波面収差を測定することができる。したがって、システムの構成の簡素化および小型化を図ることができる。
〔第４実施形態〕
　次に、本発明の第４実施形態に係る位相変調素子調整システム１および位相変調素子調整方法について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム３０１は、図４に示すように、位相調整用のレーザ光を発生する光源３０３と、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１よりも最終像側に配置されるシャックハルトマンセンサ（波面収差測定部）２０３とを備える点で第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態と異なる。
　以下、第１実施形態，第２実施形態，第３実施形態に係る位相変調素子調整システム１，１０１，２０１および位相変調素子調整方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
　本実施形態においては、図４に示すような蛍光顕微鏡（顕微鏡装置）４００に位相変調素子調整システム３０１および位相変調素子調整方法を用いる場合について説明する。
　まず、蛍光顕微鏡４００について説明する。
　蛍光顕微鏡４００は、非コヒーレントな照明光を発生する照明用光源（物体）８１と、照明用光源８１から発せられた照明光を観察対象物（物体）に照射する照明光学系８３と、観察対象物からの光を集光する結像光学系８５と、結像光学系８５により集光された光を撮影して画像を取得するＣＣＤやＣＭＯＳのような撮像素子８７とを備えている。
　照明光学系８３は、照明用光源８１からの照明光を集光する照明レンズ８９Ａ，８９Ｂと、照明レンズ８９Ａ，８９Ｂにより集光された照明光を観察対象物に照射する対物レンズ５３とを備えている。この照明光学系８３は、いわゆるケーラー照明であり、照明レンズ８９Ａ，８９Ｂは、照明用光源８１の発光面と対物レンズ５３の瞳面とが互いに共役になるように配置されている。
　結像光学系８５は、観察対象物から発せられた観察光（例えば、反射光）を集光する上記対物レンズ（結像レンズ）５３と、対物レンズ５３により集光された観察光の波面に位相変調を付与する波面錯乱素子３７と、波面に位相変調が付与された観察光を照明用光源８１からの照明光路から分岐させる第１ビームスプリッタ９１と、光軸方向に間隔をあけて配置された中間結像レンズ対（結像レンズ）９３と、中間結像レンズ対９３を透過した観察光を９０°偏向する第２ビームスプリッタ９５と、第２ビームスプリッタ９５により偏向された観察光を集光して中間像を結像させる中間結像レンズ（結像レンズ）４３と、中間結像レンズ４３による中間結像面に配置された光路長変更部４５と、第２ビームスプリッタ９５と中間結像レンズ４３との間に配置された波面回復素子５１と、波面回復素子５１および第２ビームスプリッタ９５を透過した観察光を集光して最終像を結像させる結像レンズ５５とを備えている。
　撮像素子８７は、結像レンズ５５による最終像の結像位置に配置された撮像面（図示略）を備え、撮像面に入射される観察光を撮影することにより、観察対象物の２次元的な画像を取得することができるようになっている。
　波面錯乱素子３７は、対物レンズ５３の瞳位置近傍に配置されている。この波面錯乱素子３７は、観察対象物からの観察光を１回透過させることにより、必要な波面の乱れを付与するようになっている。
　波面回復素子５１は、第２中間結像レンズ対４７の瞳位置近傍に配置されている。この波面回復素子５１は、第２ビームスプリッタ９５により偏向された観察光および光路長変更部４５により折り返される観察光を往復で２回透過させることにより、波面錯乱素子３７により付与される波面の乱れを打ち消すような位相変調を観察光の波面に与えるようになっている。
　このように構成された蛍光顕微鏡４００は、照明用光源８１から発せられた照明光を照明光学系８３によって観察対象物に照射する。照明光が照射されることにより観察対象物から戻る観察光は、対物レンズ５３によって集光されて波面錯乱素子３７を１回透過し、第１ビームスプリッタ９１および中間結像レンズ対９３を介して第２ビームスプリッタ９５により偏向される。
　第２ビームスプリッタ９５により偏向された観察光は、波面回復素子５１を透過し、中間結像レンズ４３を介して光路長変更部４５の平面鏡４５Ａによって折り返される。そして、観察光は、中間結像レンズ４３を介して波面回復素子５１を再度透過し、第２ビームスプリッタ９５を透過して結像レンズ５５により集光される。これにより、結像レンズ５５により結像された最終像が撮像素子８７によって撮影される。
　ここで、光路長変更部４５の平面鏡４５Ａ近傍には中間結像レンズ４３による中間像が結像されるが、この中間像は、波面錯乱素子３７を透過することにより付与された波面の乱れが波面回復素子５１を１回透過することにより部分的に打ち消されて残った波面の乱れによって不鮮明化する。そして、不鮮明化した中間像を結像した後の観察光は、中間結像レンズ４３よって集光された後に、波面回復素子５１を再度透過することにより、波面の乱れが打ち消される。
　その結果、平面鏡４５Ａの表面に傷や塵埃等の異物が存在していても、異物の像が最終像に重なって撮影されてしまうことを防止することができ、かつ、観察対象物の鮮明な画像を得ることができる。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整システム３０１について説明する。
　位相変調素子調整システム３０１は、観察対象物側から波面錯乱素子３７および波面回復素子５１にレーザ光を入射させる光源３０３と、波面回復素子５１のＸＹＺ方向の位置や光軸回りの角度θを変更可能な位置関係調整部３と、光源３０３からのレーザ光を反射する反射ミラー３０５と、反射ミラー３０５により反射されたレーザ光をリレーするリレーレンズ群３０７と、リレーレンズ群３０７によりリレーされた略平行光束のレーザ光の波面収差を測定するシャックハルトマンセンサ２０３と、プロセッサ７とを備えている。
　次に、本実施形態に係る位相変調素子調整方法について説明する。
　位相変調素子調整方法は、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を通過した光源（物体）３０３からのレーザ光の波面収差を測定する測定工程と、測定工程により測定された波面収差が低減するように、波面錯乱素子３７と波面回復素子５１との相対的な位置関係を調整する調整工程とを含んでいる。
　このように構成された位相変調素子調整システム３０１および位相変調素子調整方法の作用について説明する。
　本実施形態に係る位相変調素子調整システム３０１により蛍光顕微鏡４００の波面錯乱素子３７および波面回復素子５１の位相変調を調整するには、まず、観察対象物に代えて光源３０３を配置し、光源３０３からレーザ光を発生させる。
　光源３０３から発せられたレーザ光は、対物レンズ５３により集光されて波面錯乱素子３７を透過し、第１ビームスプリッタ９１、中間結像レンズ対９３を介して第２ビームスプリッタ９５により偏向される。第２ビームスプリッタ９５により偏向されたレーザ光は波面回復素子５１を透過して中間結像レンズ４３により集光され、光路長変更部４５により折り返される。
　光路長変更部４５により折り返されたレーザ光は、中間結像レンズ４３を介して波面回復素子５１を透過し、第２ビームスプリッタ９５、反射ミラー３０５およびリレーレンズ群３０７を介してシャックハルトマンセンサ２０３により受光されて、レーザ光の波面収差が算出される（測定工程）。
　次いで、プロセッサ７により、シャックハルトマンセンサ２０３により測定されたレーザ光の波面収差に基づいて、位置関係調整部３が制御される。すなわち、位置関係調整部３により、レーザ光の波面が平面波にできるだけ近づくように波面回復素子５１のＸＹＺ方向の位置および光軸回りの角度θが調整され（調整工程）、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過した光源３０３からのレーザ光の波面収差が極めて低減される。
　これにより、波面錯乱素子３７によって観察光の波面に付与される空間的な乱れが波面回復素子５１により精度よく打ち消され、波面回復素子５１以降において結像される最終像がより鮮明になる。
　以上説明したように、本実施形態に係る位相変調素子調整システム３０１および位相変調素子調整方法によれば、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１を透過する光源３０３からのレーザ光の波面収差を測定する際に、観察対象物からの光を集光する対物レンズ５３を光路から外さなくて済む。また、対物レンズ５３による収差の影響も含めて２つの波面錯乱素子３７および波面回復素子５１の相対的な位置関係を調整することができる。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
　また、上記各実施形態においては、波面錯乱素子３７および波面回復素子５１のいずれか一方の位置および角度を調整することとしたが、例えば、これら波面錯乱素子３７および波面回復素子５１のいずれか他方の位置および角度を調整することとしてもよいし、これらの両方の位置および角度を調整することとしてもよい。
　また、上記各実施形態においては、プロセッサ７が、照明光の波面が平面波にできるだけ近づくように位置関係調整部３を制御することとしたが、例えば、撮像素子１９やシャックハルトマンセンサ２０３の位置を変更し、照明光の波面が球面波にできるだけ近づくように位置関係調整部３を制御することとしてもよい。
　１，１０１，２０１，３０１　　位相変調素子調整システム
　３　　位置関係調整部
　５　　波面収差測定部
　７　　プロセッサ（制御部、算出部）
　１１　　ファイバカップラ（光分岐部）
　１７　　ハーフミラー（合波部）
　１９　　撮像素子（撮像部）
　２１　　ＣＷレーザ（物体）
　３７　　波面錯乱素子（位相変調素子）
　３９　　第１中間結像レンズ対（結像レンズ）
　４３　　中間結像レンズ（結像レンズ）
　４７　　第２中間結像レンズ対（結像レンズ）
　５１　　波面回復素子（位相変調素子）
　５３　　対物レンズ（結像レンズ）
　５５　　結像レンズ
　６１　　中間結像光学系（結像レンズ）
　９３　　中間結像レンズ対（結像レンズ）
　１００，２００　　レーザ走査型共焦点観察装置（顕微鏡装置）
　２０３　　シャックハルトマンセンサ（波面収差測定部）
　３００　　レーザ走査型多光子励起観察装置（顕微鏡装置）
　３０３　　光源
　４００　　蛍光顕微鏡（顕微鏡装置）

Claims (7)

  1. 　最終像および少なくとも１つの中間像を形成する複数の結像レンズと、該結像レンズにより形成されるいずれかの前記中間像を挟む位置に配置された互いに逆の位相特性を有する２つの位相変調素子とを備える顕微鏡装置に用いられ、前記２つの位相変調素子の相対的な位置関係を調整可能な位置関係調整部と、
    　前記２つの位相変調素子を通過した物体からの光の波面収差を測定する波面収差測定部と、
    　該波面収差測定部により測定された前記波面収差が低減するように前記位置関係調整部を制御する制御部とを備える位相変調素子調整システム。
  2. 　前記位置関係調整部が、前記２つの位相変調素子の少なくとも一方の光軸に沿う方向の位置、光軸に交差する方向の位置および光軸回りの角度の少なくともいずれかを変更する請求項１に記載の位相変調素子調整システム。
  3. 　前記波面収差測定部が、前記２つの位相変調素子よりも前記物体から離間した位置に配置される請求項１または請求項２に記載の位相変調素子調整システム。
  4. 　前記物体側から前記２つの位相変調素子に光を入射させる光源を備え、
    　前記波面収差測定部が、前記２つの位相変調素子よりも前記最終像側に配置される請求項１または請求項２に記載の位相変調素子調整システム。
  5. 　前記波面収差測定部が、前記光を前記顕微鏡装置による観察用の照明光と位相変調素子調整用の参照光とに分岐する光分岐部と、
    　前記２つの位相変調素子を通過させた前記照明光と前記２つの位相変調素子を通過させていない前記参照光とを合波する合波部と、
    　該合波部により合波された前記照明光と前記参照光の光路差により生じる干渉縞を撮像する撮像部と、
    　該撮像部により撮像された干渉縞に基づいて前記波面収差を算出する算出部とを備える請求項４に記載の位相変調素子調整システム。
  6. 　前記波面収差測定部がシャックハルトマンセンサである請求項１から請求項４のいずれかに記載の位相変調素子調整システム。
  7. 　中間像を結像する物体からの光の波面に対して第１位相変調素子により空間的な乱れを付与する一方、前記中間像を結像した前記光の波面の前記空間的な乱れを第２位相変調素子により打ち消して、最終像を結像させる顕微鏡装置の位相変調素子調整方法であって、
    　前記２つの位相変調素子を通過した前記物体からの光の波面収差を測定する測定工程と、
    　該測定工程により測定された波面収差が低減するように、前記２つの位相変調素子の相対的な位置関係を調整する調整工程とを含む位相変調素子調整方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106443995A (zh) * 2016-11-25 2017-02-22 中国科学院上海技术物理研究所 用于空间生物样品荧光观察的光纤共聚焦显微成像仪器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6704831B2 (ja) * 2016-10-20 2020-06-03 株式会社ミツトヨ クロマティック共焦点センサ
JP6788476B2 (ja) * 2016-10-21 2020-11-25 株式会社ミツトヨ クロマティック共焦点センサ及び測定方法
FR3068127B1 (fr) * 2017-06-21 2020-12-25 Leosphere Dispositif pour le diagnostic de systemes optroniques et procede associe.
CN107314891B (zh) * 2017-08-29 2019-08-20 天津津航技术物理研究所 手术显微镜的光学检测系统及光学检测方法
US20220404210A1 (en) * 2021-02-05 2022-12-22 ZyConn Corporation Apparatus and method for qualifying light sources for use in optical fiber communications
US12492889B2 (en) 2021-07-29 2025-12-09 Mitutoyo Corporation Chromatic range sensor system including camera

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06265814A (ja) * 1992-11-26 1994-09-22 Asahi Optical Co Ltd 投影光学系の瞳共役結合装置
JPH11109243A (ja) * 1997-08-04 1999-04-23 Canon Inc 光学素子及びそれを用いた光学装置
JP2004239660A (ja) * 2003-02-04 2004-08-26 Japan Science & Technology Agency 顕微鏡
JP2005062155A (ja) * 2003-07-25 2005-03-10 Olympus Corp コヒーレントラマン散乱顕微鏡
JP2006311473A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Kyocera Corp 撮像装置および撮像方法
JP2007060647A (ja) * 2005-07-28 2007-03-08 Kyocera Corp 撮像装置および撮像方法
JP4011704B2 (ja) * 1997-01-10 2007-11-21 オリンパス株式会社 画像入力装置
JP2013083817A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Ricoh Co Ltd 画像表示装置
WO2014163114A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 オリンパス株式会社 結像光学系、照明装置および観察装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2429522A (en) * 2005-08-26 2007-02-28 Univ Kent Canterbury Optical mapping apparatus
JP5721411B2 (ja) * 2010-12-02 2015-05-20 キヤノン株式会社 眼科装置、血流速算出方法およびプログラム
US8950874B2 (en) 2011-09-16 2015-02-10 Ricoh Company, Ltd. Projection optical system and image display apparatus
JP5919100B2 (ja) * 2012-06-04 2016-05-18 浜松ホトニクス株式会社 補償光学システムの調整方法および補償光学システム
JP6394850B2 (ja) * 2013-09-20 2018-09-26 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 補償光学系及び光学装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06265814A (ja) * 1992-11-26 1994-09-22 Asahi Optical Co Ltd 投影光学系の瞳共役結合装置
JP4011704B2 (ja) * 1997-01-10 2007-11-21 オリンパス株式会社 画像入力装置
JPH11109243A (ja) * 1997-08-04 1999-04-23 Canon Inc 光学素子及びそれを用いた光学装置
JP2004239660A (ja) * 2003-02-04 2004-08-26 Japan Science & Technology Agency 顕微鏡
JP2005062155A (ja) * 2003-07-25 2005-03-10 Olympus Corp コヒーレントラマン散乱顕微鏡
JP2006311473A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Kyocera Corp 撮像装置および撮像方法
JP2007060647A (ja) * 2005-07-28 2007-03-08 Kyocera Corp 撮像装置および撮像方法
JP2013083817A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Ricoh Co Ltd 画像表示装置
WO2014163114A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 オリンパス株式会社 結像光学系、照明装置および観察装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106443995A (zh) * 2016-11-25 2017-02-22 中国科学院上海技术物理研究所 用于空间生物样品荧光观察的光纤共聚焦显微成像仪器
CN106443995B (zh) * 2016-11-25 2019-01-01 中国科学院上海技术物理研究所 用于空间生物样品荧光观察的光纤共聚焦显微成像仪器

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