JPWO2011105618A1 - 顕微鏡装置、光ピックアップ装置及び光照射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
偏光変換素子は、対物レンズの光源側に配置され、光軸に沿って配置された、入射光の一部の位相を反転する位相反転素子と、直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子を有する。偏光面回転素子は、上記の液晶層と、その液晶層を挟んで対向するように配置された二つの透明電極とを有し、液晶層は偏光面回転素子と光軸との第1の交点を中心とする円周方向に沿って配置された複数の領域を有し、複数の領域のそれぞれに含まれる液晶分子の配向方向は互いに異なり、液晶層の複数の領域のそれぞれは、二つの第1の透明電極間に第1の波長に応じた電圧が印加されることにより、直線偏光のうちのその領域を透過した成分の偏光面を、その領域に含まれる液晶分子の配向方向に応じて第1の交点を中心とする放射方向に平行となるように回転させる。これにより、偏光面回転素子は直線偏光をラジアル偏光に変換する。
また位相反転素子は、その位相反転素子と光軸との第2の交点を中心とした放射方向に沿って交互に配置された第1の輪帯部分及び第2の輪帯部分を有し、第1の輪帯部分に入射した直線偏光またはラジアル偏光の位相を、第2の輪帯部分に入射した直線偏光またはラジアル偏光の位相に対して反転させる。
θ=360°×(n−1)/(2N)
となるように、複数の領域における配向方向が設定されることが好ましい。ただしnは、1からNまでの何れかの整数である。
偏光変換素子は、対物レンズの光源側の瞳面に配置され、光軸に沿って配置された、入射光の一部の位相を反転する位相反転素子と、直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子とを有する。偏光面回転素子は、上記の液晶層と、その液晶層を挟んで対向するように配置された二つの第1の透明電極とを有し、液晶層は、偏光面回転素子と光軸との第1の交点を中心とする円周方向に沿って配置された複数の領域を有し、複数の領域のそれぞれに含まれる液晶分子の配向方向は互いに異なる。液晶層の複数の領域のそれぞれは、二つの第1の透明電極間に所定の波長に応じた電圧が印加されることにより、直線偏光のうちのその領域を透過した成分の偏光面を、その領域に含まれる液晶分子の配向方向に応じて第1の交点を中心とする放射方向に平行となるように回転させる。これにより、偏光面回転素子は直線偏光をラジアル偏光に変換する。
また位相反転素子は、位相反転素子と光軸との第2の交点を中心とした放射方向に沿って交互に配置された第1の輪帯部分及び第2の輪帯部分を有し、第1の輪帯部分に入射した直線偏光またはラジアル偏光の位相を、第2の輪帯部分に入射した直線偏光またはラジアル偏光の位相に対して反転させる。
偏光変換素子は、対物レンズの光源側の瞳面に配置され、光軸に沿って配置された、入射光の一部の位相を反転する位相反転素子と、直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子とを有する。偏光面回転素子は、上記の液晶層と、その液晶層を挟んで対向するように配置された二つの第1の透明電極とを有し、液晶層は、偏光面回転素子と光軸との第1の交点を中心とする円周方向に沿って配置された複数の領域を有し、複数の領域のそれぞれに含まれる液晶分子の配向方向は互いに異なる。液晶層の複数の領域のそれぞれは、二つの第1の透明電極間に所定の波長に応じた電圧が印加されることにより、直線偏光のうちのその領域を透過した成分の偏光面を、その領域に含まれる液晶分子の配向方向に応じて第1の交点を中心とする放射方向に平行となるように回転させる。これにより、偏光面回転素子は直線偏光をラジアル偏光に変換する。
また位相反転素子は、位相反転素子と光軸との第2の交点を中心とした放射方向に沿って交互に配置された第1の輪帯部分及び第2の輪帯部分を有し、第1の輪帯部分に入射した直線偏光またはラジアル偏光の位相を、第2の輪帯部分に入射した直線偏光またはラジアル偏光の位相に対して反転させる。
図2は、本発明の一つの実施形態に係る顕微鏡装置で用いられる偏光変換素子の概略正面図である。
図3(A)は、図2のXX′の矢印で表された線における、電圧が印加されていないときの偏光変換素子の概略側面断面図であり、図3(B)は、図2のXX′の矢印で表された線における、電圧が印加されたときの偏光変換素子の概略側面断面図である。
図4は、位相反転素子の透明電極の概略正面図である。
図5は、偏光面回転素子の液晶層の各領域における液晶の配向方向と、各領域を透過した直線偏光成分の偏光方向を示す図である。
図6は、偏光変換素子から出射したラジアル偏光の概略を示す図である。
図7は、偏光面回転素子の液晶層が互いに配向方向の異なる6個の領域を有する場合における、各領域における液晶の配向方向と、各領域を透過した直線偏光成分の偏光方向を示す図である。
図8は、偏光面回転素子が有する透明電極間の液晶層に印加される電圧とその液晶層により生じる常光線と異常光線の光路長差の一例を示す図である。
図9(A)及び図9(B)は、それぞれ、変形例による、位相反転素子に設けられた入射側の透明電極の概略正面図である。
図10(A)は第2の実施形態に係る偏光変換素子の概略背面図であり、図10(B)は図10(A)のYY′の矢印で表された線における、第2の実施形態に係る偏光変換素子の概略側面断面図である。
図11(A)は、変形例による位相反転素子の一方の側の透明電極の構造を示す概略正面図であり、図11(B)は、変形例による位相反転素子の他方の側の透明電極の構造を示す概略背面図である。
図12は、他の実施形態による、偏光変換素子を利用した光照射装置の一例である光ピックアップ装置の概略構成図である。
受光素子108、マスク板107、集光レンズ106、ビームスプリッタ103及び対物レンズ105は、集光レンズ106と対物レンズ105によって規定される光軸OAに沿って一列に配置される。またビームスプリッタ103の側面には、光軸OAと直交する方向に沿って光源101とコリメートレンズ102と偏光変換素子104とが一列に配置される。
なお、理解を容易にするために図示していないが、顕微鏡装置1は、光路上に、球面収差用補償光学系など、各種の補償光学系を有していてもよい。
さらに、光源101は、所定の波長域、例えば、351nm〜750nmの範囲に含まれる、互いに異なる波長の光を出力する複数の発光素子を有していてもよい。この場合、光源101は、コントローラ111からの制御信号に従って、何れか一つの発光素子に照明光を出力させる。
なお、偏光変換素子104の詳細については後述する。
そしてコントローラ111は、物体面上に2次元状に等間隔で設定された複数の測定点のそれぞれが、照明光のスポットに位置するように、可動ステージ109を移動させつつ、受光素子108から各測定点での光強度信号を受信する。そしてコントローラ111は、例えば、各測定点の光強度信号を一つの画素の値として画像を生成することにより、サンプル120の物体面における2次元画像を得ることができる。
また変形例によれば、画像取得のためにサンプル120をXYステージのような可動ステージで動かす代わりに、顕微鏡装置は、ガルバノミラー等を用いて光源101から発したレーザビームの向きを変えることにより、そのビームでサンプルを走査してもよい。
そのために、コントローラ111は、光源101から出力される光の波長に応じた印加電圧が偏光変換素子104の各液晶層に印加されるように、駆動回路を制御する。
特に、光源101が、互いに波長の異なる光を出力する複数の発光素子を有している場合、コントローラ111は、発光させる発光素子に応じて、偏光変換素子104が有する液晶層に印加される電圧を調節する。
なお、駆動回路から偏光変換素子104が有する液晶層に対して印加される駆動電圧は、例えば、パルス高さ変調(PHM)またはパルス幅変調(PWM)された交流電圧であってもよい。
図2は、偏光変換素子104の概略正面図である。また図3(A)及び図3(B)は、それぞれ、図2に示された矢印X、X′で示された線における偏光変換素子104の概略側面断面図である。このうち、図3(A)は、偏光変換素子104に電圧が印加されていないときの偏光変換素子104に含まれる液晶分子の状態を表し、図3(B)は、偏光変換素子104に電圧が印加されたときの偏光変換素子104に含まれる液晶分子の状態を表す。
なお、偏光変換素子104に入射する照明光は、直線偏光であり、位相反転素子2側から入射する。そしてその直線偏光は、位相反転素子2及び偏光面回転素子3を透過することによってラジアル偏光に変換され、偏光面回転素子3から出射する。
また、説明の便宜上、偏光変換素子104に入射する照明光の偏光面は、図2の矢印Aに示されるように、図2が表された面に直交し、かつ縦方向の面にあるものとする。
さらに、各基板、各透明電極及び各配向膜の外周には鏡枠29が配置され、この鏡枠29が、各基板を保持している。
さらに、各基板、各透明電極及び各配向膜の外周には鏡枠39が配置され、この鏡枠39が、各基板を保持している。なお、鏡枠29と鏡枠39とは、一体的に形成されてもよい。
本実施形態では、液晶層30は、時計回りに配置され、互いに配向方向が異なる8個の扇形領域30a〜30hを有し、各扇形領域30a〜30hの中心角は等しくなるように設定される。また図5において、矢印40a〜40hは、それぞれ、各扇形領域30a〜30hに含まれる液晶分子の配向方向を表す。また、矢印50a〜50hは、それぞれ、各扇形領域30a〜30hから出射する直線偏光の偏光面を表す。なお、矢印50a〜50hのうち、矢印の先端が反対方向を向いている二つの矢印は、それら矢印で表される直線偏光の位相が互いにπだけずれていることを表す。
なお、交点c1を通って扇形領域を2等分する直線を、その扇形領域の中心線と呼ぶ。
θ=360°×(n−1)/(2N) (n=1,2,...,N) (1)
ただし、Nは扇形領域の総数であり、本実施形態ではN=8である。
ここで、透明電極33と34との間に電圧が印加されると、液晶分子がその電圧に応じて電圧が印加された方向に対して平行になる方向に傾く。液晶分子の長軸方向と、電圧が印加された方向とがなす角をψとすれば、液晶層30を透過する光は、長軸方向に対して角ψをなす。このとき、上記のように、液晶分子が配向された方向と平行な偏光成分に対する液晶分子の屈折率をnψとすると、no≦nψ≦neとなる。ただし、noは液晶分子の長軸方向に直交する偏光成分に対する屈折率であり、neは液晶分子の長軸方向に平行な偏光成分に対する屈折率である。
この変形例において、矢印40i〜40nは、それぞれ、各扇形領域30i〜30nに含まれる液晶分子の配向方向を表す。また、矢印50i〜50nは、それぞれ、各扇形領域30i〜30nから出射する直線偏光の偏光面を表す。なお、矢印50i〜50nのうち、矢印の先端が反対方向を向いている二つの矢印は、それら矢印で表される直線偏光の位相が互いにπだけずれていることを表す。
この場合、各扇形領域30i〜30nの配向方向と扇形領域30aを通る偏光成分の偏光面Aとがなす角は、それぞれ、時計回りを正として、0°、30°、60°、90°、120°、150°となる。
これにより、交点c1から入射直線偏光の偏光面に沿って上方を向く方向を基準とし、時計回り方向を正とすると、各扇形領域30i〜30nを透過した直線偏光成分の偏光面の角度は、それぞれ、0°、60°、120°、180°、240°、300°となる。このように、偏光面回転素子3から出射する光線は、光軸OAを中心として放射状の直線偏光成分を持つ。
図8において、横軸は液晶層30に印加される電圧を表し、縦軸は光路長差を表す。グラフ801は、波長450nmを持つ光について、印加電圧と光路長差の関係を表す。グラフ802は、波長550nmを持つ光について、印加電圧と光路長差の関係を表す。グラフ803は、波長780nmを持つ光について、印加電圧と光路長差の関係を表す。
また、例えば、波長550nmを持つ光に対して液晶層30を半波長板として機能させるために、透明電極33、34間には、550nmの整数倍に275nmを加えた光路長差が生じる電圧が印加されればよい。そこでグラフ802を参照すると、透明電極33、34間に、光路長差1375nmに相当する約1Vrmsの電圧が印加されればよい。
さらに、例えば、波長780nmを持つ光に対して液晶層30を半波長板として機能させるために、透明電極33、34間には、780nmの整数倍に390nmを加えた光路長差が生じる電圧が印加されればよい。そこでグラフ803を参照すると、透明電極33、34間に、光路長差1170nmに相当する約1.1Vrmsの電圧が印加されればよい。
さらに顕微鏡装置に組み込まれた偏光変換素子が、輪帯状に、ラジアル偏光を形成する各直線偏光の一部の位相を他の部分の位相に対して反転させることができるので、そのラジアル偏光を集光することにより、効率的にz偏光効果を生じさせることができる。
図10(A)は、位相反転素子の位置と偏光面回転素子の位置を入れ替えた、偏光変換素子104’の概略背面図である。図10(B)は、図10(A)に示された矢印Y、Y′で示された線における偏光変換素子104’の概略側面断面図である。図10(A)及び図10(B)において、この偏光変換素子104’の各構成要素に対して、図2及び図3に示された第1の実施形態に係る偏光変換素子104の対応する構成要素と同様の参照番号を付した。
このうち、偏光面回転素子3の構成は、上記の実施形態による偏光面回転素子3の構成と同様である。偏光変換素子104’に入射する光は、直線偏光であり、偏光面回転素子3側から入射する。そしてその直線偏光は、偏光面回転素子3により、ラジアル偏光に変換された後、位相反転素子2’へ入射する。位相反転素子2’は、入射したラジアル偏光に含まれる各直線偏光成分の一部の位相を反転する。
さらに、各基板、各透明電極及び各配向膜の外周には鏡枠29が配置され、この鏡枠29が、各基板を保持している。
矢印は21a〜21hは、各扇形領域に含まれる液晶分子の配向方向を示す。矢印21a〜21hに示されるように、各扇形領域20a〜20hに封入された液晶分子は、その長軸方向が、交点c0を中心とした放射方向を向くように配向される。そのため、偏光面回転素子3から出射した光の偏光面は、各扇形領域20a〜20hを透過しても回転しない。
さらに、この顕微鏡装置は、上記のようなサンプルへ集光させる光を切り替えるために、各液晶層に対する駆動電圧を変更するだけなので、例えば、フォトニック結晶のような偏光面の回転量を調節できない素子を用いて作成された偏光変換素子が用いられる場合と異なり、機械的に顕微鏡装置の一部または全てを移動させる必要がない。そのため、この顕微鏡装置は、その光の切り替えの際に焦点位置がずれることを防止できる。
あるいは、他の実施形態によれば、顕微鏡装置は、照明光学系と別個に観測光学系を有していてもよい。この場合には、例えば、照明光学系はサンプルの一方の面側に配置され、光源と、コリメートレンズと、偏光変換素子と、対物レンズとを有する。そして上記の実施形態と同様に、光源から出力された、直線偏光である照明光は、コリメートレンズによって平行光とされた後、偏光変換素子を通ってラジアル偏光に変換される。そしてラジアル偏光となった照明光が対物レンズによって対物レンズの焦点近傍に配置されたサンプルの表面または内部に設定された物体面上に集光される。なお、この場合も、偏光変換素子は、対物レンズの入射瞳面に配置される。これにより、照明光学系は、対物レンズの焦点面近傍においてz偏光効果を生じさせることができるので、照明光は、物体面上に回折限界により規定されるスポット径よりも小さなスポット径を持つように集光される。
一方、観測光学系は、サンプルの他方の面側に配置され、対物レンズと集光レンズとを有する。そして観測光学系は、照明光学系によって照明されたサンプルの像を受光素子に集光する。
なお、上記の実施形態による偏光面回転素子は、その構造上、瞳径の異なる様々な対物レンズにもそのまま適用可能である。
なお、透明電極23’、24’の何れについても、隣接する二つの輪帯電極同士は、それら輪帯電極の幅よりも狭い間隔を空けて配置され、互いに絶縁されている。
図12は、偏光変換素子を有する光ピックアップ装置の概略構成図である。図12に示されるように、光ピックアップ装置200は、光源201と、コリメートレンズ202と、ビームスプリッタ203と、対物レンズ204と、結像レンズ205と、受光素子206と、偏光変換素子207と、コントローラ208と、アクチュエータ209とを有する。
コリメートレンズ202は、その前側焦点に光源201が位置するように配置され、光源201から出力された直線偏光を平行光にする。
偏光変換素子207は、上記の実施形態またはその変形例の何れかによる偏光変換素子であり、対物レンズ204の前側瞳面に配置される。本実施形態では、偏光変換素子207は、コリメートレンズ202とビームスプリッタ203の間に配置される。そして偏光変換素子207は、コリメートレンズ202を透過した後に偏光変換素子207に入射した直線偏光をラジアル偏光に変換する。偏光変換素子207は、例えば、直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子が有する液晶層の各領域のうち、直線偏光の偏光面を回転させない領域(例えば、図5に示した扇形領域30a)に含まれる液晶分子の配向方向が、偏光変換素子207に入射する直線偏光の偏光面と略一致し、他の領域の液晶分子の配向方向と入射する直線偏光の偏光面との間の角が、偏光面を回転させる角度の1/2となるように配置されることが好ましい。
さらに、対物レンズ204には、トラッキング用のアクチュエータ209が取付けられている。アクチュエータ209が、図中の矢印Zの方向に対物レンズ204を移動させることによって、対物レンズ204によって集光される光ビームが、記録媒体210のトラックに正確に追従する。またアクチュエータ209は、コントローラ208と接続され、コントローラ208からの制御信号に応じて対物レンズ204を移動させる。
また、偏光変換素子207は、記録媒体210で反射または散乱された光も透過するように、ビームスプリッタ203と対物レンズ204との間に配置されてもよい。
さらに、偏光変換素子を用いた光照射装置は、干渉計といった、光を用いての形状を測定する装置であってもよい。この場合も、偏光変換素子は、直線偏光を出力する光源と、光を集光する対物レンズの間、特に、対物レンズの光源側の瞳面に配置される。
101 光源
102 コリメートレンズ
103 ビームスプリッタ
104、104’ 偏光変換素子
105 対物レンズ
106 集光レンズ
107 マスク板
108 受光素子
109 可動ステージ
110 アクチュエータ
111 コントローラ
2、2’ 位相反転素子
3 偏光面回転素子
20、30 液晶層
20a〜20h、30a〜30n 扇形領域
21、22、31、32 透明基板
23、24、33、34、23’、24’ 透明電極
25、26、35、36 配向膜
27、37 液晶分子
28、38 シール材
29、39 鏡枠
200 光ピックアップ装置
201 光源
202 コリメートレンズ
203 ビームスプリッタ
204 対物レンズ
205 結像レンズ
206 受光素子
207 偏光変換素子
208 コントローラ
209 アクチュエータ
210 記録媒体
Claims (10)
- 第1の波長を持つ直線偏光を出力する第1の光源と、
液晶分子が含まれる液晶層を有し、前記直線偏光に当該液晶層を透過させることにより、前記直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光変換素子と、
前記ラジアル偏光を物体面に集光する対物レンズと、
前記物体面からの光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光を受光し、当該光の強度に応じた信号を出力する受光素子と、
前記偏光変換素子が有する前記液晶層に前記第1の波長に応じた電圧を印加するコントローラと、
を有し、
前記偏光変換素子は、前記対物レンズの前記光源側に配置され、光軸に沿って配置された、入射光の一部の位相を反転する位相反転素子と、前記直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子とを有し、
前記偏光面回転素子は、前記液晶層と、該液晶層を挟んで対向するように配置された二つの第1の透明電極とを有し、
前記液晶層は、前記偏光面回転素子と前記光軸との第1の交点を中心とする円周方向に沿って配置された複数の領域を有し、前記複数の領域のそれぞれに含まれる前記液晶分子の配向方向は互いに異なり、
前記液晶層の前記複数の領域のそれぞれは、前記二つの第1の透明電極間に前記第1の波長に応じた電圧が印加されることにより、前記直線偏光のうちの当該領域を透過した成分の偏光面を、当該領域に含まれる前記液晶分子の配向方向に応じて前記第1の交点を中心とする放射方向に平行となるように回転させ、
前記位相反転素子は、該位相反転素子と前記光軸との第2の交点を中心とした放射方向に沿って交互に配置された第1の輪帯部分及び第2の輪帯部分を有し、前記第1の輪帯部分に入射した前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相を、前記第2の輪帯部分に入射した前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相に対して反転させる、
ことを特徴とする顕微鏡装置。 - 前記複数の領域のそれぞれに含まれる前記液晶分子の配向方向は、前記偏光面回転素子に入射した直線偏光の偏光面となす角度が、前記第1の交点及び当該領域を通る所定の直線と前記偏光面との間の角度の1/2となる方向であり、
前記二つの透明電極間に前記第1の波長に応じた電圧が印加されることにより、前記偏光面回転素子は、前記直線偏光のうち、前記複数の領域のそれぞれを透過した成分の偏光面を、前記直線偏光の偏光面と前記配向方向のなす角の2倍の角度回転させて前記所定の線と平行にする、請求項1に記載の顕微鏡装置。 - 前記複数の領域のそれぞれにおける前記所定の線は、前記第1の交点を通り、かつ当該領域を2等分する線である、請求項2に記載の顕微鏡装置。
- 前記複数の領域のうち、前記直線偏光の偏光面に平行でかつ前記光軸を通る面と交差する二つの領域の何れか一方を第1の領域とし、前記複数の領域の総数をNとしたときに該第1の領域に対して時計回りまたは反時計回りの順にn番目の領域における前記配向方向と、前記第1の領域に入射する前記直線偏光の偏光面とがなす角度θが、
θ=360°×(n−1)/(2N)
となるように、前記複数の領域のそれぞれにおける前記配向方向が設定され、ここでnは1からNの何れかの整数である、請求項1に記載の顕微鏡装置。 - 前記位相反転素子は、
液晶分子が含まれる第2の液晶層と、
該第2の液晶層を挟んで対向するように配置された二つの第2の透明電極とを有し、
前記二つの第2の透明電極のうちの一方は、前記第1の輪帯部分に対応した複数の輪帯電極であり、該輪帯電極と前記二つの第2の透明電極の他方との間に前記第1の波長に応じた電圧を印加することにより、前記第1の輪帯部分に入射する前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相を反転させる、請求項1〜4の何れか一項に記載の顕微鏡装置。 - 前記位相反転素子は、前記偏光面回転素子の入射側に配置され、
前記第2の液晶層に含まれる液晶分子は、前記位相反転素子に入射する直線偏光の偏光面と平行な方向に沿って配向される、請求項5に記載の顕微鏡装置。 - 前記位相反転素子は、前記偏光面回転素子の出射側に配置され、
前記第2の液晶層に含まれる液晶分子は、前記第2の交点を中心とした放射状に配向される、請求項5に記載の顕微鏡装置。 - 前記第1の波長と異なる第2の波長を持つ直線偏光を出力し、当該第2の波長を持つ直線偏光が前記偏光変換素子及び前記対物レンズを通って前記物体面に集光されるように配置された第2の光源をさらに有し、
前記コントローラは、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの何れか一方を点灯させるとともに、当該点灯中の光源から出力される直線偏光の波長に応じた電圧を前記二つの第1の透明電極間及び前記二つの第2の透明電極間に印加する、請求項5〜7の何れか一項に記載の顕微鏡装置。 - 所定の波長を持つ直線偏光を出力する光源と、
液晶分子が含まれる液晶層を有し、当該液晶層を透過した前記直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光変換素子と、
前記ラジアル偏光を物体面に集光する対物レンズと、
前記物体面で反射された光を結像する結像レンズと、
前記結像レンズにより結像された光を受光し、当該光の強度に応じた信号を出力する受光素子と、
前記偏光変換素子が有する前記液晶層に前記所定の波長に応じた電圧を印加する駆動回路と、
前記信号が最大となるように前記駆動回路が出力する電圧を調節するコントローラと、
を有し、
前記偏光変換素子は、前記対物レンズの前記光源側の瞳面に配置され、光軸に沿って配置された、入射光の一部の位相を反転する位相反転素子と、前記直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子とを有し、
前記偏光面回転素子は、前記液晶層と、該液晶層を挟んで対向するように配置された二つの第1の透明電極とを有し、
前記液晶層は、前記偏光面回転素子と前記光軸との第1の交点を中心とする円周方向に沿って配置された複数の領域を有し、前記複数の領域のそれぞれに含まれる前記液晶分子の配向方向は互いに異なり、
前記液晶層の前記複数の領域のそれぞれは、前記二つの第1の透明電極間に前記所定の波長に応じた電圧が印加されることにより、前記直線偏光のうちの当該領域を透過した成分の偏光面を、当該領域に含まれる前記液晶分子の配向方向に応じて前記第1の交点を中心とする放射方向に平行となるように回転させ、
前記位相反転素子は、該位相反転素子と前記光軸との第2の交点を中心とした放射方向に沿って交互に配置された第1の輪帯部分及び第2の輪帯部分を有し、前記第1の輪帯部分に入射した前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相を、前記第2の輪帯部分に入射した前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相に対して反転させる、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 所定の波長を持つ直線偏光を出力する光源と、
液晶分子が含まれる液晶層を有し、当該液晶層を透過した前記直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光変換素子と、
前記ラジアル偏光を物体面に集光する対物レンズと、
前記所定の波長に応じた電圧を前記液晶層に印加する駆動回路と、
を有し、
前記偏光変換素子は、前記対物レンズの前記光源側の瞳面に配置され、光軸に沿って配置された、入射光の一部の位相を反転する位相反転素子と、前記直線偏光をラジアル偏光に変換する偏光面回転素子とを有し、
前記偏光面回転素子は、前記液晶層と、該液晶層を挟んで対向するように配置された二つの第1の透明電極とを有し、
前記液晶層は、前記偏光面回転素子と前記光軸との第1の交点を中心とする円周方向に沿って配置された複数の領域を有し、前記複数の領域のそれぞれに含まれる前記液晶分子の配向方向は互いに異なり、
前記液晶層の前記複数の領域のそれぞれは、前記二つの第1の透明電極間に前記所定の波長に応じた電圧が印加されることにより、前記直線偏光のうちの当該領域を透過した成分の偏光面を、当該領域に含まれる前記液晶分子の配向方向に応じて前記第1の交点を中心とする放射方向に平行となるように回転させ、
前記位相反転素子は、該位相反転素子と前記光軸との第2の交点を中心とした放射方向に沿って交互に配置された第1の輪帯部分及び第2の輪帯部分を有し、前記第1の輪帯部分に入射した前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相を、前記第2の輪帯部分に入射した前記直線偏光または前記ラジアル偏光の位相に対して反転させる、
ことを特徴とする光照射装置。
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