Top > Search of International Patents > ADAPTIVE OPTICAL SYSTEM AND OPTICAL DEVICE

ADAPTIVE OPTICAL SYSTEM AND OPTICAL DEVICE

Foreign code F150008433
File No. S2013-1071-C0
Posted date Oct 9, 2015
Country WIPO
International application number 2014JP074837
International publication number WO 2015041320
Date of international filing Sep 19, 2014
Date of international publication Mar 26, 2015
Priority data
  • P2013-195943 (Sep 20, 2013) JP
Title ADAPTIVE OPTICAL SYSTEM AND OPTICAL DEVICE
Abstract Provided are an adaptive optical system and an optical device with which wavefront phase aberrations can be corrected more accurately than in the past, regardless of the distance between the observed target and a turbulent layer, or the size of the observed target, and which also has a wider correction range than in the past. This adaptive optical system is provided with a wavefront phase modulator for performing aberration correction on entering light and outputting the corrected light; and an image conjugation position adjustment mechanism by which the positions of the plane of image conjugation and the turbulence correction plane formed by the wavefront phase modulator are freely adjusted within a sample. Using the image conjugation position adjustment mechanism, the fluctuation correction plane is adjusted so as to bring about image conjugation with respect to the turbulent layer present in the sample.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
入射光に対して収差補正を行い補正後の光を出射する波面位相変調器と、
前記波面位相変調器により形成されるゆらぎ補正面と結像共役となる面の位置を試料内において自在に調整する結像共役位置調整機構と、
を有し、
前記結像共役位置調整機構により、前記揺らぎ補正面が、前記試料内に存在する揺らぎ層と、結像共役になるように調整される補償光学系。
[請求項2]
前記波面位相変調器と前記試料との間には、前記結像共役位置調整機構として、前記試料側から順に、対物レンズ、リレーレンズを構成する第1レンズ及び第2レンズが配置されている請求項1に記載の補償光学系。
[請求項3]
前記対物レンズと前記第1レンズとの光学的な距離を変更することにより、前記ゆらぎ補正面と結像共役となる面の前記試料内における位置を調整する請求項2に記載の補償光学系。
[請求項4]
前記対物レンズと前記第1レンズとの間には、少なくとも1枚のミラーを備える折り返し光学系が配置されており、
前記折り返し光学系を光軸に平行な方向に移動させると、前記対物レンズと前記第1レンズとの光学的な距離が変更される請求項3に記載の補償光学系。
[請求項5]
前記第2レンズと前記波面位相変調器との光学的な距離を変更することにより、前記ゆらぎ補正面と結像共役となる面の前記試料内における位置を調整する請求項2~4のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項6]
前記第2レンズと前記波面位相変調器との間には、少なくとも1枚のミラーを備える折り返し光学系が配置されており、
前記折り返し光学系を光軸に平行な方向に移動させると、前記第2レンズと前記波面位相変調器との光学的な距離が変更される請求項5に記載の補償光学系。
[請求項7]
前記第1レンズと前記第2レンズとの間には、少なくとも1枚のミラーを備える折り返し光学系が配置されており、
前記折り返し光学系を光軸に平行な方向に移動させると、前記第1レンズと前記2レンズとの光学的な距離が変更される請求項2~6のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項8]
前記折り返し光学系は、前記光軸に平行な方向に移動可能なスライドステージに載置されている請求項4、6及び7のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項9]
前記対物レンズは、前記試料が載置されたステージと一体で可動すると共に、前記第1レンズ及び第2レンズが可動となっている請求項2に記載の補償光学系。
[請求項10]
前記波面位相変調器により補正された光に含まれる波面残差成分を検出する波面センサーと、
前記前記波面センサーでの検出結果に基づいて前記波面変調器を制御する第1制御部と、
を有し、
前記第1制御部は、前記揺らぎ補正面が、前記試料内に存在する揺らぎ層と、位相共役になるように前記波面変調器を調整する
請求項1~9のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項11]
前記第1制御部は、前記波面センサーへの入射光の波面位相が設定値になるように、前記波面位相変調器を調整する請求項10に記載の補償光学系。
[請求項12]
前記第1レンズ及び前記第2レンズの少なくとも一方を変位させることにより、波面傾斜及び/又は波面曲率が補正される請求項2~11のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項13]
前記試料と前記波面センサーとの間に、複数の波面位相変調器及びリレーレンズが、前記試料の深さ方向において異なる位置で結像共役となるように配置されている請求項10~12のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項14]
前記波面位相変調器と前記波面センサーとの間には、焦点面又はその近傍に視野絞りが配置されている請求項10~13のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項15]
前記試料内に存在する参照物の位置に応じて、前記視野絞りを移動させる請求項14に記載の補償光学系。
[請求項16]
前記試料内に存在する参照物の位置に応じて、前記波面センサーの位置を移動させる請求項10~14のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項17]
複数の波面センサーを備える請求項10~16のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項18]
前記波面センサーは、前記波面位相変調器に対して、素子の並びを45°回転させた状態で配置されている請求項10~17のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項19]
前記波面センサーは位相差方式である請求項10~18のいずれか1項に記載の補償光学系。
[請求項20]
請求項1~19のいずれか1項に記載の補償光学系を備えた光学装置。
[請求項21]
前記試料内の観察対象の像及び前記揺らぎ補正面の像を撮像する撮像素子を有し、
前記撮像素子上に結ばれる像の焦点を調整することにより、前記観察対象の像及び前記揺らぎ補正面の像のいずれか一方を取得する請求項20に記載の光学装置。
[請求項22]
前記試料内の観察対象の像を撮像する第1撮像素子と、
前記揺らぎ補正面の像を撮像する第2撮像素子と、
前記試料からの光の一部を前記第1撮像素子及び前記第2撮像素子に向けて分岐させる1又は2以上のビームスプリッターと、
を有し、
前記観察対象の像と、前記揺らぎ補正面の像とを、それぞれ独立して取得する請求項20に記載の光学装置。
[請求項23]
前記揺らぎ補正面の像に基づいて、前記結像共役位置調整機構による前記ゆらぎ補正面と結像共役となる面の位置調整を制御する第2制御部を有する請求項21又は22に記載の光学装置。
[請求項24]
焦点を深さ方向に特定間隔でずらしながら、前記試料の断層画像群を撮像する請求項21~23のいずれか1項に記載の光学装置。
[請求項25]
前記試料内の観察対象の像を一定時間隔で継続して撮像する請求項21~24のいずれか1項に記載の光学装置。
[請求項26]
顕微鏡装置、望遠鏡、レーザー計測装置、レーザー入射装置、カメラ又は医療用検査装置である請求項20~25のいずれか1項に記載の光学装置。
[請求項27]
前記顕微鏡装置は、蛍光顕微鏡、微分干渉顕微鏡、位相差顕微鏡、超解像顕微鏡、走査型顕微鏡、多光子顕微鏡又はレーザー入射顕微鏡である請求項26に記載の光学装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • INTER-UNIVERSITY RESEARCH INSTITUTE CORPORATION NATIONAL INSTITUTES OF NATURAL SCIENCES
  • Inventor
  • HATTORI MASAYUKI
  • TAMADA YOSUKE
  • MURATA TAKASHI
  • KAMEI YASUHIRO
  • HASEBE MITSUYASU
  • HAYANO YUTAKA
  • OYA SHIN
IPC(International Patent Classification)

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close