[發明專利]像差校正方法和光學裝置

有效

• 申請號: 201880024335.3
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN110520779B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 松本直也
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02F1/01
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

顯微鏡裝置(1A)包括：具有調制面的SLM(33、36)；配置在調制面與對象物(B)之間的光路上的物鏡(12)；和基于包含用于校正起因于對象物(B)的折射率界面的像差的校正圖案的調制圖案控制SLM(33、36)的計算機(43)，計算機(43)基于折射率界面相對于與物鏡(12)的光軸垂直的平面的傾斜信息，決定調制圖案的校正圖案的位置，由此實現在對象物的折射率界面相對于光軸傾斜的情況下也能夠以短時間容易地進行像差校正的像差校正方法和光學裝置。

技術領域

本發明涉及像差校正方法和光學裝置。

背景技術

在專利文獻1和2中，公開有使用空間光調制器降低折射率界面上的像差等影響的方法。專利文獻1中記載的方法中，以使得激光的聚光點位于在介質內部產生的像差范圍之間的方式，校正激光的像差。此外，在專利文獻2中記載的方法中，以在將介質的折射率定義為n，將假定為介質的折射率n與聚光單元的氣氛介質的折射率相等的情況下的從介質的入射面至聚光單元的焦點的深度定義為d，將由介質產生的縱像差的最大值定義為Δs時，使得激光的聚光點位于從介質的入射面起大于n×d-Δs且小于n×d的范圍的方式，校正激光的像差。由此，以使得聚光點位于在不校正像差時在介質內部存在縱像差的范圍之間的方式，校正激光的像差。

在非專利文獻1中，記載有關于雙光子激發熒光顯微鏡的技術。在該雙光子激發熒光顯微鏡中，通過使像差校正圖案在空間光調制器顯示，使用該空間光調制器調制向觀察對象物的照射光，校正因觀察對象物的表面形狀而產生的球面像差。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-75997號公報

專利文獻2：日本特開2011-180290號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Naoya Matsumoto,Takashi Inoue,Akiyuki Matsumoto,andShigetoshi Okazaki，“Correction of depth-induced spherical aberration for deepobservation using two-photon excitation fluorescence microscopy with spatiallight modulator”，Biomedical Optics Express，Vol.6，No.7，pp.2575-2587，(2015)

發明內容

發明所要解決的問題

例如在激光加工裝置和顯微鏡等各種各樣的光學裝置中，有時為了校正由于在對象物的表面或者內部存在的折射率界面而產生的像差(例如，球面像差)，例如使用具有像差校正圖案的空間光調制器(Spatial Light Modulator：SLM)調制照射光(或者觀察光)。在這種情況下，如果對象物的折射率界面相對于光軸垂直，則像差校正圖案成為呈以光軸為中心的同心圓狀擴展的圖案，因此比較容易進行求取圖案的計算。

但是，還可能存在對象物的折射率界面相對于光軸傾斜的情況。在這種情況下，由于包含球面像差以外的像差，所以像差校正圖案的計算變得復雜，需要長時間進行計算。特別是例如在利用顯微鏡獲得立體像的情況等、一邊改變對象物與透鏡的相對距離一邊進行照射或者觀察的情況下，需要在相對距離每次變化時重新計算像差校正圖案，因此作業所需的時間會變得非常長。此外，還存在像差校正圖案的計算自身變得困難的情況。

實施方式的目的在于，提供在對象物的表面等折射率界面相對于光軸傾斜的情況下也能夠以短時間容易地進行像差校正的像差校正方法和光學裝置。

解決問題的技術手段