CN101946202A - 观察装置 - Google Patents

Abstract

观察装置(1)具备光源部(10)、二轴扫描系统(20)、波阵面调制部(30)、光分支部(40)、光检测部(50)、波阵面检测部(60)以及控制部(70)等。波阵面调制部(30)呈现补偿输入光的像差的补偿用相位图形，并且呈现将输入光分支成第一及第二光的分支用相位图形。波阵面检测部(60)接收所输入的光，检测该光的波阵面。在包括由波阵面检测部(60)对光的波阵面变形的检测、基于该检测结果由控制部(70)对相位图形的调整、由波阵面调制部(30)对相位图形的呈现在内的循环处理中，用于进行波阵面像差补偿的补偿用相位图形被反馈控制。

Description

观察装置

技术领域

本发明涉及一种观察装置。

背景技术

专利文献1中公开了一种观察装置(眼科摄影装置)，该观察装置通过对于被检眼扫描激光光照射位置并且由光检测部接收来自该被检眼的反射光，来观察该被检眼。此外，该文献所公开的观察装置中，来自被检眼的反射光被半透半反镜(half mirror)分成两路，其中一路分路光由光检测部接收而检测出光功率，另一路分路光由波阵面检测部接收而检测波阵面像差。于是，基于由波阵面检测部检测出的波阵面像差，由波阵面调制部(波阵面补偿部)补偿反射光的波阵面像差，基于由光检测部检测出的光功率而得到被检眼的像。该文献公开的观察装置如上所述从而能够得到高分辨率的摄影图像。

一般来说，如上所述的包括波阵面检测以及波阵面调制的波阵面像差补偿技术能够提高成像特性和测量精度。目前，波阵面像差补偿技术主要使用于天体望远镜。但是，近年来，波阵面像差补偿技术也正被应用于眼底照相机、扫描型激光检眼镜(Scanning Laser Ophthalmoscope(SLO))、光干涉断层装置(Optical Coherent Tomography(OCT))、激光显微镜等。

像这样使用波阵面像差补偿技术的成像使以前不能得到的高分辨率的观察成为可能。特别地，对象物为眼底的情况下，可以进行视觉细胞和微小血管的观察。视觉细胞的观察对年龄老化性的眼病诊断有用。此外，微小血管的观察对循环器官系统的疾病的早期诊断有用。因此，如果采用波阵面像差补偿技术的眼底成像装置得到商业化，能够预见到会给医疗产业带来巨大冲击。

专利文献1：日本特开2007-014569号公报

发明内容

专利文献1所公开的观察装置中，由光检测部检测来自被检眼的反射光的功率，并且，由波阵面检测部检测来自被检眼的反射光的波阵面像差，为此设置了将来自被检眼的反射光分成2路的半透半反镜。由该半透半反镜将光分成2路时的分支比，从装置构建时就被固定，之后无法进行变更。

眼底照相机、SLO、显微镜等的观察装置中，由于测量对象物为生物体或生物，因此有时能够照射到该对象物上的光的强度受到限制。此外，对象物为眼底等的情况下，由于该眼底有低反射率和强散射的特质，从眼底返回的反射光变得非常弱。将来自像这样的对象物的光进行分路的话，会导致信噪比下降，甚至会产生波阵面像差和像这两者或者任意一者不能检测的情况。

此外，随着对象物的不同，从对象物返回的光的强度有时相当不同。例如，由眼底测量来诊断生活习惯病引起的并发症的情况下，正常眼、散光眼、晶状体异常、病眼等根据被验者的不同其状态呈各式各样的不同，光透过率也各不相同，因此返回光的强度的个人差异非常大。对象物的透过率很低、返回光强度很小的情况下，有时由于露光量不足而导致不能测量波阵面像差或不能测量像。

如上所述，由于波阵面像差检测用的光和摄像用的光的分支比被固定，对象物的个体差很大的情况下，会导致不能测量，或者导致信噪比的降低。因此，采用目前的波阵面像差补偿技术的观察装置存在能够观察或测量的对象物受到限制的情况。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的为提供一种能够采用波阵面像差补偿技术对宽范围对象物进行观察和测量的观察装置。

本发明所涉及的观察装置具有：(1)输出光的光源部；(2)将从光源部输出的光向对象物进行照射的照射光学系统；(3)检测光学系统，对伴随着由照射光学系统向对象物的光照射而产生的光进行引导；(4)波阵面调制部，呈现对输入光的像差进行补偿的补偿用相位图形，并且呈现将输入光分支成第一及第二光的分支用相位图形，将由检测光学系统引导的光输入，并对该输入的光利用补偿用相位图形和分支用相位图形进行相位调制后输出；(5)分支光学系统，从波阵面调制部将因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光向互相不同的方向引导；(6)光检测部，接收由分支光学系统引导而输入的第一光，并检测该接收的第一光的功率；(7)波阵面检测部，接收由分支光学系统引导而输入的第二光，并检测该接收的第二光的波阵面；(8)控制部，基于由波阵面检测部检测出的波阵面，调整由波阵面调制部呈现的补偿用相位图形，并且，根据从波阵面调制部因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值，调整由波阵面调制部呈现的分支用相位图形。

本发明所涉及的观察装置，从光源部输出的光经过照射光学系统被照射至对象物。伴随着由照射光学系统向对象物的光照射而产生的光，由检测光学系统引导至波阵面调制部。波阵面调制部中，呈现补偿输入光的像差的补偿用相位图形，并且呈现将输入光分支成第一及第二光的分支用相位图形。于是，由检测光学系统引导的光被输入至波阵面调制部，该输入的光由补偿用相位图形和分支用相位图形进行相位调制后从波阵面调制部输出。此外，第一及第二光的分支比的范围为1∶0～0∶1。此外，伴随着由照射光学系统向对象物的光照射而产生的光，不限于反射光和散射光，也可以是荧光、拉曼散射光、2次·高次谐波等。

从波阵面调制部因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光，由分支光学系统引导至互相不同的方向。由分支光学系统引导而输入至光检测部的第一光，由光检测部接收，并检测出该接收的第一光的功率。由分支光学系统引导而输入至波阵面检测部的第二光，由波阵面检测部接收，并检测出该接收的第二光的波阵面。于是，由控制部，基于由波阵面检测部检测出的波阵面，来调整由波阵面调制部呈现的补偿用相位图形。此外，由控制部，根据从波阵面调制部因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值，来调整由波阵面调制部呈现的分支用相位图形。

本发明所涉及的观察装置优选为，波阵面调制部包括呈现由补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形的波阵面调制元件。此外，波阵面调制部优选为包括呈现补偿用相位图形的第一波阵面调制元件和呈现分支用相位图形的第二波阵面调制元件。

本发明所涉及的观察装置优选为，控制部基于由光检测部接收的第一光的功率和由波阵面检测部接收的第二光的功率这两者或者其中的任意一者，设定从波阵面调制部因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值。此外，优选控制部基于由光检测部接收的第一光的功率和由波阵面检测部接收的第二光的功率这两者或者其中任意一者，控制从光源部输出并经过照射光学系统而照射至对象物的光的功率。

本发明所涉及的观察装置能够采用波阵面像差补偿技术对宽范围的对象物进行观察或测量。

附图说明

图1为第一实施方式所涉及的观察装置1的构造图。

图2为表示波阵面调制部30的一例的截面图。

图3为表示波阵面检测部60的一例的截面图。

图4为使用Shack-Hartmann传感器作为波阵面检测部60的情况下波阵面测量部61的处理的流程图。

图5为表示光分支部40的构成例的图。

图6为表示作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅中的相位分布截面的图。

图7为表示作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅的实际的一例的图。

图8为通过计算求得的分割比(I₁/I₀)和相位调制深度h之间的关系的图表。

图9为表示实验所得的第一及第二光各自的聚光点的图。

图10为第二实施方式所涉及的观察装置2的构成图。

图11为第三实施方式所涉及的观察装置3的构成图。

图12为第四实施方式所涉及的观察装置4的构成图。

图13为第五实施方式所涉及的观察装置5的构成图。

图14为使用Shack-Hartmann传感器作为波阵面检测部60的情况下光强度·波阵面测量部62的处理的流程图。

图15为第六实施方式所涉及的观察装置6的构成图。

图16为第七实施方式所涉及的观察装置7的构成图。

图17为第八实施方式所涉及的观察装置8的构成图。

符号说明

1～8…观察装置、10…光源部、11…光源驱动器、20…二轴扫描系统、30～32…波阵面调制部、40…光分支部、50…光检测部、51…小孔、60…波阵面检测部、61…波阵面测量部、62…光强度·波阵面测量部、70～76…控制部。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明优选的实施方式。此外，在附图的说明中，同一要素使用同一符号，省略重复说明。

(第一实施方式)

首先，说明第一实施方式所涉及的观察装置。图1为第一实施方式所涉及的观察装置1的构成图。如图所示的观察装置1为适用于观察眼90的眼底91作为对象物的扫描型眼底成像的装置，具有光源部10、二轴扫描系统20、波阵面调制部30、光分支部40、光检测部50、波阵面检测部60、以及控制部70等。

光源部10为输出用于照射至眼底91的光的部件，优选为包括例如激光二极管(LD)和高亮度发光二极管(Super Luminescent Diode，SLD)等能够视为点光源的发光元件。从该光学部10输出的光通过透镜L₀变为平行光，并透过半透半反镜HM，输入至二轴扫描系统20。

二轴扫描系统20将从光源部10输出的光照射至眼底91，同时，扫描该光照射位置，其包括透镜L₁、反射镜M₁～M₇、水平扫描机构HS和垂直扫描机构VS。反射镜M₁～M₅各自的反射面为凹面，反射镜M₆、M₇各自的反射面为平面。从半透半反镜HM入射至二轴扫描系统20的光，依次经过透镜L₁、反射镜M₇、反射镜M₆、反射镜M₅、水平扫描机构HS、反射镜M₄、反射镜M₃、垂直扫描机构VS、反射镜M₂、以及反射镜M₁，再经过眼90的瞳面92后聚光照射至眼底91。

眼底91的光照射位置通过水平扫描机构HS和垂直扫描机构VS进行二维扫描。从光源部10经过透镜L₀、半透半反镜HM、以及二轴扫描系统20到达眼底91的光学系统构成将从光源部10输出的光照射至对象物(眼底91)的照射光学系统。

由二轴扫描系统20将光聚光照射至眼底91后，在该聚光位置处会产生反射光或散射光。眼底91的聚光位置处产生的光，经过瞳面92而被输入至二轴扫描系统20，在二轴扫描系统20中沿着与照射时相反的路径从二轴扫描系统20输出至半透半反镜HM，然后由半透半反镜HM反射，并经过透镜L₂及透镜L₃而被输入至波阵面调制部30。从眼底91经过二轴扫描系统20、半透半反镜HM、透镜L₂及透镜L₃到达波阵面调制部30的光学系统，构成伴随着由照射光学系统向对象物(眼底91)的光照射而产生的光向波阵面调制部30引导的检测光学系统。

波阵面调制部30为调整输入光的波阵面形状并将该调整后的光输出的部件，优选为包括相位调制型的空间光调制器。相位调制型的空间光调制器二维排列有多个像素，并且呈现在这些多个像素上分别调制输入光的相位的相位图形，并输出该相位调制后的光。此外，相位调制型的空间光调制器可以是反射型的，也可以是透过型的。作为反射型的空间光调制器，可以是LCOS(Liquid Crystal on Silicon，液晶硅)型、MEMS(Micro Electro Mechanical System，微电子机械系统)型、以及光寻址型中的任意调制器。此外，作为透过型的空间光调制器，可以是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)等的调制器。图1中，显示了作为波阵面调制部30的反射型相位调制型的空间光调制器。

波阵面调制部30呈现补偿输入光的像差的补偿用相位图形，并且呈现将输入光分支成第一及第二光的分支用相位图形。特别地，本实施方式中，波阵面调制部30包括呈现由补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形的波阵面调制元件。于是，波阵面调制部30输入由检测光学系统引导的光，并将该输入的光通过补偿用相位图形和分支用相位图形进行相位调制后输出。补偿用相位图形将补偿波阵面像差的相位调制给予光，该波阵面像差是光在照射光学系统与检测光学系统中传播时所产生的。另一方面，分支用相位图形优选为光衍射效率高、能将衍射的能量集中于特定的两个次数的并能控制其强度比的相位图形。例如，分支成零次光和一次衍射光的闪耀相位衍射光栅。这一情况下，零次光以及一次衍射光之中，一个为第一光，另一个为第二光。

从波阵面调制部30因分支用相位图形的作用而分支输出的第一光和第二光，经过透镜L₄，由于光分支部40而向互相不同的方向行进。从光分支部40输出的光之中，第一光经过透镜L₅以及小孔51被输入至光检测部50，第二光经过透镜L₆后被输入至波阵面检测部60。从波阵面调制部30经过透镜L₄、光分支部40以及透镜L₅、L₆后分别到达光检测部50和波阵面检测部60的光学系统，构成将从波阵面调制部30因分支用相位图形的作用而分支输出的第一光和第二光引导至互相不同的方向的分支光学系统。

这里，波阵面调制部30被配置于透镜L₄的前焦点位置，光分支部40被配置于透镜L₄的后焦点位置，透镜L₄构成傅里叶变换光学系统。因此，从波阵面调制部30输出的第一和第二光分别在光分支部40所配置的位置(透镜L₄的后焦点位置)处被聚光。光分支部40，例如，在这些第一和第二光各自的聚光位置的一者处具有反射部，另一处具有透过部，由此，能够在空间上充分地分支第一和第二光。

此外，眼90的瞳面92、水平扫描机构HS、垂直扫描机构VS、波阵面调制部30和波阵面检测部60配置在互相共轭的位置。而且，眼90的眼底91、光分支部40以及光检测部50也配置在互相共轭的位置。

光检测部50接收由分支光学系统引导而输入的第一光，并检测该接收的第一光的功率。该光检测部50优选为光电二极管。与由二轴扫描系统20进行的眼底91中的光照射位置的二维扫描同时，由光检测部50进行光功率的检测。由此，能够得到眼底91的像。此时，对于眼底91而言的光检测部50之前的共轭位置处配置有小孔51，从而构成共焦点光学系统。

波阵面检测部60接收由分支光学系统引导而输入的第二光，并检测该接收的第二光的波阵面。该波阵面检测部60优选为包括Shack-Hartmann传感器、曲率传感器和剪切(Shearing)干涉仪等。透镜L₄和L₆构成两侧远心透镜系统，透镜L₄的前焦点位置配置有波阵面调制部30，透镜L₆的后焦点位置配置有波阵面检测部60。

波阵面测量部61基于由波阵面检测部60检测出的第二光的波阵面，测量该第二光的波阵面变形。此时的第二光的波阵面变形为，在光在照射光学系统与检测光学系统中传播时所产生的波阵面像差上，加上由在波阵面调制部30上显示的补偿用相位图形进行的相位调制而得到，表示由补偿用相位图形进行的补偿波阵面像差的过多或过少。

控制部70基于波阵面检测部60和波阵面测量部61所检测的波阵面进行反馈控制，使该检测的波阵面的变形变小，从而调整由波阵面调制部30呈现的补偿用相位图形。此外，控制部70根据第一及第二光的功率比的目标值，调整由波阵面调制部30呈现的分支用相位图形，所述第一及第二光是从波阵面调制部30因分支用相位图形的作用而分支输出的。

通过由该控制部70的反馈控制调整补偿用相位图形，从而去除由波阵面检测部60接收的第二光的波阵面的变形。此外，由光检测部50接收的第一光的波阵面与由波阵面检测部60接收的第二光的波阵面相同，所以由光检测部50接收的第一光的波阵面的变形也被去除。因此，本实施方式所涉及的观察装置1能够得到减少了波阵面像差的影响的眼底91的像。此外，本实施方式所涉及的观察装置1通过在控制部70中调整分支用相位图形，从而根据目标值设定从波阵面调制部30被分支输出的第一及第二光的功率比，因此能够采用波阵面像差补偿技术对宽范围的对象物进行观察或测量。

发生波阵面变形的因素有：对象物和各种光学元件的设计误差和制造误差、对准误差、光通过的媒质的热效应引起的晃动、光源发光的晃动、以及测量对象物的像差和微动等。这些使光检测部50测得的像的品质下降。由于通过采用波阵面像差补偿技术而除去波阵面像差，因而能够恢复成像特性，能够得到高分辨率、高对比度的眼底视网膜图像。

图2为表示波阵面调制部30的一例的截面图。该图中表示有作为波阵面调制部30的LCOS型的空间光调制器，且表示了5个像素的截面构造。作为波阵面调制部30的LCOS型的空间光调制器被构成为包括硅基板301、二维排列的多个像素电极电路302、电介体镜303、取向膜304、隔离物305、液晶层306、取向膜307、透明电极308以及玻璃基板309。

互相平行配置的取向膜304和取向膜307之间形成由隔离物305封闭成的空间，该空间中封入液晶而形成液晶层306。取向膜304的下面，配置有：硅基板301，在该硅基板301上形成的像素电极电路302，及在该像素电极电路302之上设置的电介体镜303。取向膜307上，配置有透明电极308以及玻璃基板309。

该图中，从上方输入的光依次通过玻璃基板309、透明电极308、取向膜307、液晶层306以及取向膜304，由电介体镜303进行反射。该反射光依次通过取向膜304、液晶层306、取向膜307、透明电极308以及玻璃基板309，向外部输出。透明电极308和像素电极电路302之间所加的电压值不同，使液晶层的折射率不同，因此，在液晶层306中往复的光的光路长不同，相位不同。即，补偿用相位图形和分支用相位图形是作为二维排列的多个像素电极电路302上分别施加的电压值而被给予的。

图3为表示波阵面检测部60的一例的截面图。该图中，作为波阵面检测部60，显示了Shack-Hartmann传感器。作为波阵面检测部60的Shack-Hartmann传感器被构成为包含多个小透镜601以及图像传感器602。多个小透镜601具有相同的结构，在规定的平面上以一定的间隔二维排列。图像传感器602在多个小透镜601的后焦点面上具有受光面，输出与这些多个小透镜601各自的聚光位置相关的信息。

该图中，从左方输入的光的波阵面为平面状的情况下，图像传感器602的受光面上的多个小透镜601各自的聚光位置以一定间隔二维排列。但是，被输入的光的波阵面不为平面状的情况下，图像传感器602的受光面上的多个小透镜601各自的聚光位置不能成为以一定间隔的排列。于是，根据图像传感器602的受光面上的多个小透镜601各自的聚光位置，能够检测出光的波阵面的变形。

波阵面测量部61接收来自波阵面检测部60的输出信号，基于该输出信号计算波阵面的相位分布，将该计算结果输出至控制部70。使用Shack-Hartmann传感器作为波阵面检测部60的情况下，波阵面测量部61基于从Shack-Hartmann传感器的图像传感器602输出的表示聚光位置分布的输出信号，计算波阵面的相位分布。图4为使用Shack-Hartmann传感器作为波阵面检测部60的情况下波阵面测量部61的处理的流程图。如该图所示，波阵面测量部61输入从Shack-Hartmann传感器的图像传感器602输出的表示聚光位置分布的输出信号，进行初期处理、重心计算、重心偏差计算、像差系数计算以及各控制点相位计算等的各个处理，并将结果输出至控制部70。

控制部70，如图1所示，包括输入部701、分支用相位图形作成部702、控制数据作成部703和控制电路部704。输入部701接收作成分支用相位图形所必须的参数的输入，并将该参数给予分支用相位图形作成部702。分支用相位图形作成部702基于从输入部701接收的参数，以使从波阵面调制部30输出的第一和第二光(零次光、一次衍射光)成为期望的分支比的方式，作成分支用相位图形，并将该作成的分支用相位图形给予控制数据作成部703。

控制数据作成部703从波阵面测量部61接收表示波阵面的相位分布的信息，基于该信息作成补偿用相位图形。此外，控制数据作成部703从分支用相位图形作成部702接收分支用相位图形，作成由所作成了的补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形，并将该作成的相位图形给予控制电路部704。控制电路部704从控制数据作成部703接收相位图形，并将该相位图形呈现在波阵面调制部30中。

从呈现了由补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形的波阵面调制部30中，利用分支用相位图形的作用使第一和第二光分支后输出。之后，该第一和第二光由透镜L₄在光分支部40处聚光，并被光分支部40引导至互不相同的方向。

图5为表示光分支部40构成例的图。该图(a)所示的构成例的光分支部40具有圆形状的反射部401、和设置在该反射部401的周围的透过部402。该图(b)所示的构成例的光分支部40具有圆形状的透过部402、和设置在该透过部402的周围的反射部401。该图(c)所示的构成例的光分支部40由直线状边界区分有反射部401和透过部402。该图(d)所示的构成例的光分支部40具有棱镜形状、互不相同的两个面形成反射部403、404。

此外，该图(a)～(c)中，透过部402可以是由透明的介质构成，也可为不特别设置任意介质的部分(开口等)。该图(a)～(c)中的各构成例的光分支部40将从波阵面调制部30输出的第一和第二光之中的一者经反射部401反射，使另一者由透过部402透过。该图(d)中的各构成例的光分支部40将从波阵面调制部30输出的第一和第二光之中的一者经反射部403反射，另一者经反射部404反射。

接着，说明作成波阵面调制部30中所应当呈现的相位图形的方法。波阵面调制部30中所应当呈现的相位图形通过将由控制部70的分支用相位图形作成部702作成的分支用相位图形、由控制部70的控制数据作成部703作成的补偿用相位图形，经控制数据作成部703重叠而作成。

在包括由波阵面检测部60对光的波阵面变形的检测、基于该检测结果由控制部70对相位图形的调整、由波阵面调制部30对相位图形的呈现在内的循环处理中，用于进行波阵面像差补偿的补偿用相位图形被反馈控制。第n次的反馈循环中的补偿用相位图形w_n(x，y)根据第(n-1)次的反馈循环中的补偿用相位图形w_n-1(x，y)和由波阵面检测部60检测的光的波阵面变形A_n(x，y)，由下式(1)算出。这里，x，y为表示波阵面调制部30的像素位置的坐标，是表示使用LCOS型的空间光调制器(图3)作为波阵面调制部30的情况下的像素电极电路302的位置的坐标。此外，α为反馈系数。

w_n(x，y)＝w_n-1(x，y)-αA_n(x，y)…(1)

另一方面，用于将输入光分支为第一及第二光的分支用相位图形优选为如前所述的闪耀相位衍射光栅。图6为表示作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅中的相位分布截面的图。理想的相位分布截面如该图(a)所示，实际的相位分布截面如该图(b)所示，反映出波阵面调制部30的像素构造而呈台阶状。闪耀相位衍射光栅的形状由光栅槽距d以及相位调制深度h(或者，闪耀角度ε)唯一确定。从波阵面调制部30输出的第1和第2光的分支角度由光栅槽距d确定。此外，从波阵面调制部30输出地第一和第二光的功率比由相位调制深度h来确定。

图7为表示作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅的实际的一例的图。图中，各像素中的阶调和相位调制深度成线性关系，相位调制深度2π(1λ)对应于阶调值255，相位调制深度0对应于阶调值0。有超过2π的相位差(相当于超过一个波长的光程差)的情况下，根据定相(Wrapping)将相位值变换至0～2π后，表示为该变化后的阶调值。即，范围0～2π的相位被标准化为8比特的数字阶调。这样得到的分支用相位图形的相位分布用g(x，y)表示。

波阵面调制部30中应当呈现的相位图形按照下式(2)和(3)计算求得。根据(2)式，将如上求得的补偿用相位图形w_n(x，y)和分支用相位图形g(x，y)相加，得到该相加后的相位图形S1(x，y)。之后，通过式(3)，进行定相(Wrapping)，求出波阵面调制部30中应当呈现的相位图形s(x，y)。这里，modulo(·，2π)为对2π取余的计算。

S1(x，y)＝w_n(x，y)+g(x，y)…(2)

s(x，y)＝modulo(S1(x，y)，2π)…(3)

包括控制部70的控制电路部704将这样求得的相位图形s(x，y)变换为数字阶调，对该数字阶调实施修改波阵面调制部30的非线性等的后处理后，该后处理后的数字阶调变换为模拟电压，并将该模拟电压加到波阵面调制部30的各像素(x，y)。

此外，上述说明中，说明了分支用相位图形的参数被输入至输入部701的情况。分支用相位图形作成部702也可以从分支用相位图形的库中，采用查找表的方法，读出对应的分支用相位图形，所述分支用相位图形的库为针对光栅槽距d以及相位调制深度h的各种组合被预先作成并被保存于存储器中。因此，也可以制成如下构成：选择的相位光栅的索引被输入至输入部701，在分支用相位图形作成部702中使用该索引，并从相位光栅库读出对应的分支用相位图形的数据。

接着，关于分支用相位图形进行更详细的说明。透镜L₄的焦点距离为f，光的波长为λ，向波阵面调制部30入射的光的入射角度为θ_i，波阵面调制部30的衍射角度为θ_d，作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅中的光栅槽距为d，则透镜L₄的后焦点位置处的光分支部40中的第一和第二光(零次光、一次衍射光)各自的聚光位置的间隔Δ由下式(4)表示。

$\mathrm{\Δ}=f\sin ({\mathrm{\θ}}_d-{\mathrm{\θ}}_i)=\frac{\mathrm{\λf}}{d}\cos \left({\mathrm{\θ}}_i\right)\·\·\·\left(4\right)$

根据该式，这些数据d、Δ、f、λ和θ_i相关。只要以使仅以间隔Δ相隔的第一和第二光能够分离的方式来设计光分支部40即可。例如，图5(a)所示结构的光分支部40中，只要使圆形状的反射部401的直径为Δ程度即可。图5(b)所示结构的光分支部40中，只要使圆形状的反射部402的直径为Δ程度即可。图5(c)所示结构的光分支部40中，只要使区分反射部401和透过部402的边界线位于第一和第二光(零次光、一次衍射光)各自的聚光位置的中间点即可。此外，图5(d)所示结构的光分支部40中，只要使区分反射部403和反射部404的边界线位于第一和第二光(零次光、一次衍射光)各自的聚光位置的中间点即可。

为了适当地控制第一和第二光的功率比，有必要预先知道该功率比和分支用相位图形的参数之间的关系。对此，有从理论式求出的方法和从实验结果求出的方法。

从理论式求出的方法如下所述。作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅所得到的衍射光的强度分布I(θ)以下式(5)表示。在此，N为光栅周期数，A为常数。光栅周期数N由入射至光栅面的光束的尺寸D和光栅槽距d并使用下式(6)求得。

$I\left(\mathrm{\θ}\right)=A{\left|F_1\right|}^2\×{\left|F_2\right|}^2$

$=A{\left|\frac{\sin \left(\frac{\mathrm{N\πd}}{\mathrm{\λ}}(\sin \mathrm{\θ}-\sin {\mathrm{\θ}}_i)\right)}{N\sin \left(\frac{\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}(\sin \mathrm{\θ}-\sin {\mathrm{\θ}}_i)\right)}\right|}^2\×{\left|\frac{\sin \left(\frac{\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}(d(\sin \mathrm{\θ}-\sin {\mathrm{\θ}}_i)+\frac{h}{2}(\cos \mathrm{\θ}+\cos {\mathrm{\θ}}_i))\right)}{\frac{\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}(d(\sin \mathrm{\θ}-\sin {\mathrm{\θ}}_i)+\frac{h}{2}(\cos \mathrm{\θ}+\cos {\mathrm{\θ}}_i))}\right|}^2\·\·\·\left(5\right)$

N＝D/d    …(6)

零次光的衍射角与入射角θ_i相等，因此零次光强度I₀能够由I(θ_i)求得。此外，一次衍射光的衍射角θ_d通过上式(4)得到，因此可以由I(θ_d)计算一次衍射光的强度I₁。采用该式，改变相位调制深度h，分别计算分割比(I₁/I₀)以作成表。将该表作为查找表使用，能够求得实现期望分割比的相位调制深度h。图8为通过计算求得的分割比(I₁/I₀)和相位调制深度h之间的关系的图表。这里，波长λ为0.8μm，光栅槽距d为800μm，入射角θ_i为10度，光栅周期数N为20。

此外，也可通过实验求得分割比(I₁/I₀)和相位调制深度h之间的关系。向波阵面调制部30以光栅槽距d输入相位调制深度h的相位光栅，使用功率计分别测定零次光和一次衍射光的强度，计算两者的功率比。作成不同的相位调制深度h的闪耀相位衍射光栅并将其输入至波阵面调制部30，反复上述测定和计算。于是，将所测定的功率比和相位调制深度h之间的关系作成表格。

接着，表示实验结果。图9为表示实验所得的第一及第二光各自的聚光点的图。这里，替换光分支部40，而在该位置配置CCD照相机，利用该CCD照相机对第一及第二光各自的聚光点进行摄像。该图(a)～(d)的各个中，左边的像为零次光的聚光点，右边的像为一次衍射光的聚光点。该图(a)～(d)的各个中，使作为分支用相位图形的闪耀相位衍射光栅的闪耀角度ε不同。

该图(b)中，显示了相位调制深度h为0(闪耀角度ε为0)的情况下的像，向一次衍射光分配的光能量最小，向零次光分配的光能量最大。该图(d)中，显示了相位调制深度h为λ(闪耀角度ε为λ/d)的情况下的像，向零次光分配的光能量最小，向一次衍射光分配的光能量最大。该图(a)、(c)显示了这两者中间的情况的像，向零次光和一次衍射光这二者分配光能量。

图9所示的通过实验得到的像中，由于具有波阵面像差，各聚光点不为衍射边界点而为扩展的点。但是，这些强度分布互为相似形，可知其具有相同的像差。

此外，以上的说明中，示出了观察装置1适用于扫描型眼底成像的实施方式。如果将人眼置换成物镜，并将对象物置换为生物样品，就构成扫描激光显微镜。即，将本发明应用于扫描激光显微镜的情况下，为与图1几乎相同的结构。

(第二实施方式)

接着，说明第二实施方式所涉及的观察装置。图10为第二实施方式所涉及的观察装置2的构成图。该图所示的观察装置2为适用于生物显微镜的装置，所述生物显微镜用于观察载物台93上放置的作为对象物的生物样品94，所述观察装置具备：光源部10A、光源部10B、波阵面调制部30、光分支部40、光检测部50、波阵面检测部60以及控制部70等。

为了保护载物台93上放置的作为对象物的生物样品94，将该生物样品94用盖玻片95覆盖。盖玻片95也会引起光的波阵面变形，因此有必要采用波阵面像差补偿技术来补偿光的波阵面。此外，本实施方式中，在光的波阵面补偿之后进行生物样品94的观察。

波阵面调制部30被配置于透镜L₁₆的前焦点位置，光分支部40被配置于透镜L₁₆的后焦点位置，透镜L₁₆构成傅里叶变换光学系统。因此，从波阵面调制部30输出的第一和第二光分别在光分支部40所配置的位置(透镜L₁₆的后焦点位置)处被聚光。光分支部40，例如，在这些第一和第二光各自的聚光位置的一处具有反射部，在另一处具有透过部，由此，能够将第一和第二光互相充分地空间性分支。

在补偿光的波阵面时，从2个光源部中的一个的光源部10A输出光，此外，在观察生物样品94时，从另一个光源部10B输出光。由补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形被呈现于波阵面调制部30，而在补偿光的波阵面时，分支用相位图形被设定为使得从波阵面调制部30输出的光被光分支部40透过并由波阵面检测部60接收，此外，在观察生物样品94时，分支用相位图形被设定为使得从波阵面调制部30输出的光被光分支部40反射并由光检测部50接收。

在补偿光的波阵面时，从光源部10A输出的光由透镜L₁₀变为平行光，由半透半反镜HM₁透过，由半透半反镜HM₂反射，通过物镜L₁₃聚光，经过盖玻片95，照射至生物样品94。伴随着该照射而在生物样品94中产生的光(反射光和散射光等)，经过盖玻片95，由物镜L₁₃变为平行光，由半透半反镜HM₂透过，经过透镜L₁₄和透镜L₁₅，输入至波阵面调制部30。被输入至波阵面调制部30的光通过波阵面调制部30所呈现的补偿用相位图形进行波阵面像差的补偿，此外，根据波阵面调制部30所呈现的分支用相位图形而成为向特定方向前进的光并被输出。从波阵面调制部30输出的光经过透镜L₁₆，被光分支部40透过，经过透镜L₁₈，由波阵面检测部60接收。于是，在包括由波阵面检测部60对光的波阵面变形的检测、基于该检测结果由控制部70对相位图形的调整、由波阵面调制部30对相位图形的呈现在内的循环处理中，用于进行波阵面像差补偿的补偿用相位图形被反馈控制。

另一方面，观察生物样品94时，从光源部10B输出的光经过透镜L₁₁和透镜L₁₂变为平行光，在半透半反镜HM₁处反射，在半透半反镜HM₂处反射，通过物镜L₁₃聚光，经过盖玻片95，照射至生物样品94。伴随着该照射而在生物样品94处产生的光(反射光和散射光等)经过盖玻片95，由物镜L₁₃变为平行光，在半透半反镜HM₂处透过，经过透镜L₁₄和透镜L₁₅，输入至波阵面调制部30。被输入至波阵面调制部30的光通过波阵面调制部30所呈现的补偿用相位图形进行波阵面像差的补偿，此外，根据波阵面调制部30所呈现的分支用相位图形而形成向与上述特定方向不同的方向前进的光并被输出。从波阵面调制部30输出的光经过透镜L₁₆，在光分支部40处反射，经过透镜L₁₇，由光检测部50接收。之后，通过该光检测部50接收光来对生物样品94进行观察。

这样，本实施方式中，未设置机械的可动部，而通过调整波阵面调制部30所呈现的分支用相位图形，从而能够对从光源部10A、10B输出的光，向光检测部50和波阵面检测部60中的任意一者选择性地引导光，能够高效地用于波阵面检测和像检测中的任意一种。

(第三实施方式)

接着，说明第三实施方式所涉及的观察装置。图11为第三实施方式所涉及的观察装置3的构成图。该图所示的观察装置3具备：光源部、作为波阵面调制部的第一波阵面调制元件31和第二波阵面调制元件32、光分支部40、光检测部50、波阵面检测部60、控制部71和控制部72等。此外，图中，对于从光源部经过对象物到达第一波阵面调制元件31的结构，省略了图示。

第一波阵面调制元件31呈现用于补偿光的波阵面变形的补偿用相位图形。第二波阵面调制元件32呈现用于使第一和第二光分支的分支用相位图形。在第一波阵面调制元件31和第二波阵面调制元件32之间的光路上设置有透镜L₃₀和透镜L₃₁，第一波阵面调制元件31和第二波阵面调制元件32位于相互共轭的位置处。

波阵面调制元件32被配置于透镜L₂₃的前焦点位置，光分支部40被配置于透镜L₂₃的后焦点位置，透镜L₂₃构成傅里叶变换光学系统。因此，从波阵面调制元件32输出的第一和第二光分别在光分支部40所配置的位置(透镜L₂₃的后焦点位置)处被聚光。光分支部40，例如，在这些第一和第二光各自的聚光位置中的一处具有反射部，在另一处具有透过部，由此，能够将第一和第二光互相充分地空间性分支。

控制部71所包括的控制电路部714从波阵面测量部61接收表示波阵面的相位分布的信息，根据这一信息作成补偿用相位图形，该补偿用相位图形在第一波阵面调制元件31上呈现。

此外，控制部72包括的输入部721接收作成分支用相位图形所必须的参数的输入，并将该参数给予分支用相位图形作成部722。分支用相位图形作成部722基于由输入部721接收的参数，以使从第二波阵面调制元件32输出的第一和第二光(零次光、一次衍射光)成为期望分支比的方式，作成分支用相位图形，并将该作成的分支用相位图形给予控制电路部724。控制电路部724使该相位图形在第二波阵面调制元件32上呈现。

本实施方式所涉及的观察装置3中，由对象物所产生的光通过第一波阵面调制元件31所呈现的补偿用相位图形进行波阵面像差补偿，经过透镜L₂₁和透镜L₂₂，通过位于第一波阵面调制元件31的共轭位置处的第二波阵面调制元件32所呈现的分支用相位图形而分支为第一和第二光。

从第二波阵面调制元件32因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光经过透镜L₂₃，因光分支部40而前进至互相不同的方向。从光分支部40输出的光之中，第一光经过透镜L₂₄而被输入至光检测部50，第二光经透镜L₂₅而被输入至波阵面检测部60。

于是，在包括由波阵面检测部60对光的波阵面变形的检测、基于该检测结果由控制部71对相位图形的调整、由第一波阵面调制元件31对相位图形的呈现在内的循环处理中，用于进行波阵面像差补偿的补偿用相位图形被反馈控制。此外，通过光检测部50接收光而观察对象物。

本实施方式所涉及的观察装置3包括两个波阵面调制元件31、32作为波阵面调制部，因而尽管光学系统变得复杂、装置规模变大，但具有以下优点。即，为了使补偿精度变高，需要补偿用的第一波阵面调制元件31的响应速度很快。分支用的第二波阵面调制元件32对于响应速度的要求较低，但对空间分辨率要求较高。此外，一般地，波阵面调制部像素数越多，响应速度越慢。因此，作为补偿用的第一波阵面调制元件31，可以使用像素少而响应速度快的元件，作为分支用的第二波阵面调制元件32，可以使用响应速度慢但像素多的元件。这样，作为波阵面调制元件31、32分别根据要求性能而使用最适合的元件，从而能够提高测量速度和测量精度。

(第四实施方式)

接着，说明第四实施方式所涉及的观察装置。图12为第四实施方式所涉及的观察装置4的构成图。与图1所示的第一实施方式所涉及的观察装置1的结构相比较，该图12所示的第四实施方式所涉及的观察装置4的不同点为具备替换控制部70的控制部73。

控制部73基于由波阵面检测部60和波阵面测量部61所检测出的波阵面，以使该检测出的波阵面的变形减小的方式进行反馈控制，从而调整由波阵面调制部30呈现的补偿用相位图形。此外，控制部73设定从波阵面调制部30因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值，根据该目标值，调整由波阵面调制部30呈现的分支用相位图形。

控制部73包括摄像光强度判定部731、分支用相位图形作成部732、控制数据作成部733和控制电路部734。摄像光强度判定部731接收表示由光检测部50进行的光功率的检测结果的信号，判定该光功率是否在适当范围内，并将该判定结果给予分支用相位图形作成部732。分支用相位图形作成部732根据摄像光强度判定部731的判定结果，以使光检测部50所接收的光的功率处于适当范围的方式，确定从波阵面调制部30输出的第一和第二光(零次光、一次衍射光)的分支比的目标值，并以达到该该分支比方式作成分支用相位图形，并将该作成的分支用相位图形给予控制数据作成部733。

控制数据作成部733从波阵面测量部61接收表示波阵面相位分布的信息，基于该信息作成补偿用相位图形。此外，控制数据作成部733从分支用相位图形作成部732接收分支用相位图形，并作成由所作成的补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形，并将该作成的相位图形给予控制电路部734。控制电路部734从控制数据作成部733接收相位图形，并将该相位图形在波阵面调制部30上呈现。

这样，本实施方式所涉及的观察装置4，能够以使得由光检测部50接收的光的功率处于适当范围内的方式，设定波阵面调制部30所呈现的分支用相位图形，即使来自对象物的反射光的级别各式各样，仍能以一定的品质进行对象物的观察。

(第五实施方式)

接着，说明第五实施方式所涉及的观察装置。图13为第五实施方式所涉及的观察装置5的构成图。与图1所示的第一实施方式所涉及的观察装置1的结构相比较，该图13所示的第五实施方式所涉及的观察装置5的不同点为：具备替换波阵面测量部61的光强度·波阵面测量部62，并且具备替换控制部70的控制部74。

光强度·波阵面测量部62基于由波阵面检测部60所检测的第二光的波阵面，测量该第二光的波阵面变形，并且，测量由波阵面检测部60所检测的第二光的强度。图14为使用Shack-Hartmann传感器作为波阵面检测部60的情况下光强度·波阵面测量部62的处理的流程图。如该图所示，光强度·波阵面测量部62输入从Shack-Hartmann传感器的图像传感器602输出的表示聚光位置的分布的输出信号，进行初期处理、重心计算、重心偏差计算、像差系数计算以及各控制点相位计算等的各个处理，并将该结果输出至控制部74。此外，光强度·波阵面测量部62将从Shack-Hartmann传感器的图像传感器602输出的各聚光位置处的光功率相加，并将该相加的结果输出至控制部74。

控制部74基于波阵面检测部60和光强度·波阵面测量部62所检测的波阵面，以使该检测的波阵面的变形减小的方式进行反馈控制，从而调整由波阵面调制部30呈现的补偿用相位图形。此外，控制部74设定从波阵面调制部30因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值，并根据该目标值，调整由波阵面调制部30呈现的分支用相位图形。

控制部74包括波阵面测量光强度判定部741、分支用相位图形作成部742、控制数据作成部743和控制电路部744。波阵面测量光强度判定部741接收表示光强度·波阵面测量部62的光功率检测结果的信号，判定该光功率是否在适当范围内，并将该判定结果给予分支用相位图形作成部742。分支用相位图形作成部742根据波阵面测量光强度判定部741的判定结果，以使由波阵面检测部60所接收的光的功率处于适当范围的方式，确定从波阵面调制部30输出的第一和第二光(零次光、一次衍射光)的分支比的目标值，并以达到该分支比的方式作成分支用相位图形，并将该作成的分支用相位图形给予控制数据作成部743。

控制数据作成部743从光强度·波阵面测量部62接收表示波阵面相位分布的信息，基于该信息作成补偿用相位图形。此外，控制数据作成部743从分支用相位图形作成部742接收分支用相位图形，作成由所作成的补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形，并将该作成的相位图形给予控制电路部744。控制电路部744从控制数据作成部743接收相位图形，并将该相位图形呈现在波阵面调制部30中。

这样，本实施方式所涉及的观察装置5能够以使得波阵面检测部60接收的光的功率处于适当范围的方式，设定波阵面调制部30所呈现的分支用相位图形，即使来自对象物的反射光的级别各式各样，仍能以一定品质进行光的波阵面像差的补偿。

(第六实施方式)

接着，说明第六实施方式所涉及的观察装置。图15为第六实施方式所涉及的观察装置6的构成图。与图13所示的第五实施方式所涉及的观察装置5的结构相比较，该图15所示的第六实施方式所涉及的观察装置6的不同点为：具备替换控制部74的控制部75。

控制部75基于波阵面检测部60和波阵面测量部62所检测的波阵面，以使该检测的波阵面的变形减小的方式进行反馈控制，从而调整由波阵面调制部30呈现的补偿用相位图形。此外，控制部75设定从波阵面调制部30因分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值，并根据该目标值，调整由波阵面调制部30呈现的分支用相位图形。

控制部75包括光强度判定部751、分支用相位图形作成部752、控制数据作成部753和控制电路部754。光强度判定部751接收表示光检测部50的光功率检测结果的信号，并且接收表示光强度·波阵面测量部62的光功率检测结果的信号，判定这些光功率是否在适当范围内，并将该判定结果给予分支用相位图形作成部752。分支用相位图形作成部752根据光强度判定部751的判定结果，以使光检测部50或波阵面检测部60所接收的光的功率处于适当范围的方式，确定从波阵面调制部30输出的第一和第二光(零次光、一次衍射光)的分支比的目标值，并以达到该分支比的方式作成分支用相位图形，并将该作成的分支用相位图形给予控制数据作成部753。

控制数据作成部753从光强度·波阵面测量部62接收表示波阵面相位分布的信息，基于该信息作成补偿用相位图形。此外，控制数据作成部753从分支用相位图形作成部752接收分支用相位图形，作成由所作成的补偿用相位图形和分支用相位图形相重叠而成的相位图形，并将该作成的相位图形给予控制电路部754。控制电路部754从控制数据作成部753接收相位图形，并将该相位图形在波阵面调制部30中呈现。

这样，本实施方式所涉及的观察装置6能够以使得由光检测部50或波阵面检测部60接收的光的功率处于适当范围的方式，设定波阵面调制部30所呈现的分支用相位图形，即使来自对象物的反射光的级别各式各样，仍能以一定的品质进行对象物的观察或光的波阵面像差的补偿。

(第七实施方式)

接着，说明第七实施方式所涉及的观察装置。图16为第七实施方式所涉及的观察装置7的构成图。与图15所示的第六实施方式所涉及的观察装置6的结构相比较，该图16所示的第七实施方式所涉及的观察装置7的不同点为：进一步具备光源驱动器11。

光源驱动器11由包含于控制部75中的光强度判定部751控制而驱动光源部10，调整从该光源部10输出的光的功率。例如，来自对象物的反射光的功率极端小的情况下，可能发生摄像或者波阵面检测这两者都不能进行的情况。这一情况下，尝试首先仅进行波阵面检测，之后仅进行摄像。如果该尝试失败，则由光源驱动器11慢慢地增大从光源部10输出的光的强度。这样，即使来自对象物的反射光的亮度级别很小，仍可进行摄像及波阵面检测，能够将对象物中的光的被照射量控制在最低限度。

相反地，来自对象物的反射光的亮度级别足够，且摄像和波阵面检测这两者的接收光功率都足够的情况下，通过由光源驱动器11使从光源部10输出的光的强度变小，从而能够降低对象物中的光的被照射量。

(第八实施方式)

接着，说明第八实施方式所涉及的观察装置。图17为第八实施方式所涉及的观察装置8的构成图。与图11所示的第三实施方式所涉及的观察装置3的结构相比较，该图17所示的第八实施方式所涉及的观察装置8的不同点为：具备代替波阵面测量部61的光强度·波阵面测量部62、代替控制部72的控制部76，此外，还具备光源驱动器11。

光强度·波阵面测量部62基于波阵面检测部60所检测的第二光的波阵面，测量该第二光的波阵面变形，并且，测量波阵面检测部60所检测的第二光的强度。

控制部76包括摄像光强度判定部761、分支用相位图形作成部762和控制电路部764。光强度判定部761接收表示光检测部50的光功率检测结果的信号，并且接收表示光强度·波阵面测量部62的光功率检测结果的信号，判定这些光功率是否在适当范围内，并将该判定结果给予分支用相位图形作成部762。分支用相位图形作成部762根据光强度判定部761的判定结果，以使光检测部50或波阵面检测部60所接收的光的功率处于适当范围的方式，确定从波阵面调制部30输出的第一和第二光(零次光、一次衍射光)的分支比的目标值，并以达到该分支比的方式作成分支用相位图形，并将该作成的分支用相位图形给予控制电路部744。控制电路部744将该相位图形在第二波阵面调制元件32中呈现。

光源驱动器11由包含于控制部76中的光强度判定部761控制而驱动光源部10，调整从该光源部10输出的光的功率。

产业上的利用可能性

本发明提供一种采用波阵面像差补偿技术能够对宽范围对象物进行观察和测量的观察装置。

Claims (5)

1.一种观察装置，其特征在于具备：

输出光的光源部；

照射光学系统，将从所述光源部输出的光照射至对象物；

检测光学系统，对伴随由所述照射光学系统向所述对象物的光照射而产生的光进行引导；

波阵面调制部，呈现对输入光的像差进行补偿的补偿用相位图形，并且呈现将输入光分支成第一及第二光的分支用相位图形，将由所述检测光学系统引导的光输入，并利用所述补偿用相位图形和所述分支用相位图形对该输入的光进行相位调制后输出；

分支光学系统，将从所述波阵面调制部因所述分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光向互相不同的方向引导；

光检测部，接收由所述分支光学系统引导而输入的第一光，并检测该接收的第一光的功率；

波阵面检测部，接收由所述分支光学系统引导而输入的第二光，并检测该接收的第二光的波阵面；

控制部，基于由所述波阵面检测部检测的波阵面，调整由所述波阵面调制部呈现的所述补偿用相位图形，并且，根据从所述波阵面调制部因所述分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值，调整由所述波阵面调制部呈现的所述分支用相位图形。

2.如权利要求1所述的观察装置，其特征在于，

所述波阵面调制部包括波阵面调制元件，该波阵面调制元件呈现由所述补偿用相位图形和所述分支用相位图形相重叠而成的相位图形。

3.如权利要求1所述的观察装置，其特征在于，

所述波阵面调制部包括呈现所述补偿用相位图形的第一波阵面调制元件和呈现所述分支用相位图形的第二波阵面调制元件。

4.如权利要求1所述的观察装置，其特征在于，

所述控制部基于由所述光检测部接收的第一光的功率和由所述波阵面检测部接收的第二光的功率这两者或者其中任意一者，设定从所述波阵面调制部因所述分支用相位图形的作用而分支输出的第一及第二光的功率比的目标值。

5.如权利要求1所述的观察装置，其特征在于，

所述控制部基于由所述光检测部接收的第一光的功率和由所述波阵面检测部接收的第二光的功率这两者或者其中任意一者，对从所述光源部输出并经过所述照射光学系统向所述对象物照射的光的功率进行控制。

Images