補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法和補償光學系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明通過包括第一步驟～第四步驟的方法，以短時間且高精度地修正波陣面?zhèn)鞲衅鞯南辔环植寂c波陣面調(diào)制元件的補償用的相位圖案的位置偏移，其中，第一步驟，使奇點生成圖案顯示在波陣面調(diào)制元件(12)中；第二步驟，在傳感器(11)中測量調(diào)整用波陣面形狀，該調(diào)整用波陣面形狀為由奇點生成圖案調(diào)制的光像入射到波陣面?zhèn)鞲衅?11)時的調(diào)整用波陣面形狀；第三步驟，由傳感器(11)中的測量結(jié)果，檢測調(diào)整用波陣面形狀中的奇點的位置；第四步驟，基于奇點的位置的位置偏移，調(diào)整在波陣面?zhèn)鞲衅?11)中測量的波陣面形狀與在波陣面調(diào)制元件(12)中表示的補償用的圖案的位置偏移。
【專利說明】補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法和補償光學系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法和補償光學系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在非專利文獻1中記載了通過相位測量法調(diào)整補償光學系統(tǒng)的方法。相位測量法 是將已知的相位分布表示在波陣面調(diào)制元件中之后，通過波陣面?zhèn)鞲衅鲗υ撓辔环植歼M行 測量，通過將其測量結(jié)果和已知的相位分布進行對照，使調(diào)制面上的坐標與檢測面上的坐 標相互對應(yīng)的方法。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004] 非專利文獻
[0005] 非專利文獻 I :Abdul Awwal et al.，"Characterization and Operation of a Liquid Crystal Adaptive Optics Phoropter，'，Proceedings of SPIE,Volume 5169,ppl04-122(2003)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 補償光學技術(shù)是使用波陣面?zhèn)鞲衅?，對光學的像差（波陣面變形）進行測量，以其 結(jié)果為基礎(chǔ)，對波陣面調(diào)制元件進行控制，由此動態(tài)地除去像差的技術(shù)。通過該補償光學技 術(shù)，使成像特性、聚光度、圖像SN比、測量精度提高。以前，補償光學技術(shù)主要用于天體望遠 鏡、大型激光裝置。近年來，補償光學技術(shù)也被應(yīng)用于眼底照相機、掃描型激光驗眼鏡、光干 涉斷層裝置、激光顯微鏡等。使用這樣的補償光學技術(shù)的成像，能夠以比現(xiàn)有高的分辨率進 行觀察。例如，觀察眼的里面（眼底）的眼底成像裝置適用補償光學技術(shù)，由此除去由眼球 產(chǎn)生的像差，能夠鮮明地描繪例如視細胞、神經(jīng)纖維、毛細血管這樣的眼底微細結(jié)構(gòu)。不只 眼疾病，也能夠期待循環(huán)器官類疾病的早期診斷。
[0008] 用于實現(xiàn)上述的補償光學技術(shù)的補償光學系統(tǒng)主要由波陣面調(diào)制元件、波陣面?zhèn)?感器、以及對這些進行控制的控制裝置構(gòu)成。而且，為了使補償光學系統(tǒng)正確進行動作，完 全除去波陣面變形，需要補償光學系統(tǒng)的調(diào)整（校準）。所謂補償光學系統(tǒng)的校準，主要是 調(diào)整對波陣面調(diào)制元件的控制信號和由波陣面?zhèn)鞲衅鞯玫降臏y量信號的對應(yīng)關(guān)系。
[0009] 該對應(yīng)關(guān)系大體分為以下的2種。
[0010] (1)對波陣面調(diào)制元件的控制信號的大小和由波陣面?zhèn)鞲衅鞯玫降臏y量信號的大 小的對應(yīng)關(guān)系，
[0011] (2)波陣面調(diào)制元件中的控制點的位置和波陣面?zhèn)鞲衅髦械臏y量點的位置的對應(yīng) 關(guān)系。
[0012] 上述（1)的對應(yīng)關(guān)系容易從波陣面調(diào)制元件的相位調(diào)制特性得到。另外，波陣面 調(diào)制元件的相位調(diào)制特性有時也依存于使用波陣面調(diào)制元件的環(huán)境（例如，溫度、經(jīng)時變 化），但多數(shù)情況下是能夠忽視的水平。另外，上述（2)的對應(yīng)關(guān)系依存于波陣面調(diào)制元件 和波陣面?zhèn)鞲衅鞯目臻g位置關(guān)系（主要是與光軸交差的面內(nèi)的位置關(guān)系）。
[0013] 在補償光學系統(tǒng)中，以光的波長以下（例如，亞微米級（submicro level))的精度 對波陣面進行控制。因此，起因于搬運時、在設(shè)置場所的振動，或者保持波陣面?zhèn)鞲衅?、波?面調(diào)制元件的部件因熱量的變形等，有時在波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的相位分布和在波陣面調(diào) 制元件中表示的補償用的相位圖案之間，產(chǎn)生位置偏移。因此，關(guān)于上述（2)的調(diào)整作業(yè)， 不限于包括補償光學系統(tǒng)的裝置的組裝、保養(yǎng)時，也希望在剛使用裝置之前、多次攝像的間 歇之間。因此，要求容易進行上述的調(diào)整作業(yè)并高精度地執(zhí)行的方法。
[0014] 但是，在非專利文獻1記載的相位測量法中，需要從波陣面?zhèn)鞲衅鞯臏y量結(jié)果計 算相位分布，因此調(diào)整的精度依存于波陣面調(diào)制元件的相位調(diào)制精度、波陣面?zhèn)鞲衅鞯南?位測量精度和校準用的光像的精度，難以穩(wěn)定地實現(xiàn)高精度。
[0015] 另外，作為補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，目前也已知有影響?矩陣法。在影響?矩陣 法（Influence Matrix Method)中，使用可變鏡、夏克哈特曼型的波陣面?zhèn)鞲衅?。即，針?可變鏡所具有的多個驅(qū)動器依次施加調(diào)整用的電壓，存儲來自起因于由該電壓施加引起的 波陣面變化的波陣面?zhèn)鞲衅鞯臏y量信號變化。其結(jié)果，構(gòu)成測量信號針對向可變鏡施加的 電壓的響應(yīng)矩陣。該矩陣為影響?矩陣。而且，影響?矩陣的逆矩陣為控制矩陣，使用該控 制矩陣進行補償光學系統(tǒng)的調(diào)整。但是，在影響?矩陣法中，波陣面調(diào)制元件的像素數(shù)變多 時，演算量變得龐大，調(diào)整作業(yè)需要長時間。
[0016] 本發(fā)明就是鑒于這些問題點而完成的發(fā)明，其目的在于：提供一種能夠以短時間 且高精度地對在波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的相位分布與在波陣面調(diào)制元件表示的補償用的相 位圖案的位置偏移進行修正的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法和補償光學系統(tǒng)。
[0017] 解決技術(shù)問題的手段
[0018] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于：該補償 光學系統(tǒng)具有：接受來自光源或觀察對象物的光像的波陣面調(diào)制元件；和接受來自波陣面 調(diào)制元件的光像并測量該光像的波陣面形狀的波陣面?zhèn)鞲衅?，基于由波陣面?zhèn)鞲衅鳒y量的 波陣面形狀，對波陣面調(diào)制元件中表示的圖案進行控制，從而補償波陣面變形，該補償光學 系統(tǒng)的調(diào)整方法包括：第一步驟，其使奇點生成圖案表示在波陣面調(diào)制元件中，其中，奇點 生成圖案為在規(guī)定位置包含相位奇點（以下，將"相位奇點"簡記為"奇點"）的圖案；第二 步驟，其在波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量調(diào)整用波陣面形狀，其中，該調(diào)整用波陣面形狀為由奇點生 成圖案調(diào)制的光像入射到波陣面?zhèn)鞲衅鲿r的波陣面形狀；第三步驟，其從波陣面?zhèn)鞲衅髦?的測量結(jié)果，檢測調(diào)整用波陣面形狀中的奇點的位置；和第四步驟，其基于第三步驟中檢測 的奇點的位置相對于規(guī)定位置的位置偏移，調(diào)整在波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的波陣面形狀和在 波陣面調(diào)制元件中表示的補償用的圖案的位置偏移。
[0019] 另外，本發(fā)明的補償光學系統(tǒng)的特征在于，具有：波陣面調(diào)制元件，其接受來自光 源或觀察對象物的光像；波陣面?zhèn)鞲衅鳎浣邮軄碜圆嚸嬲{(diào)制元件的光像，對該光像的波 陣面形狀進行測量；和控制部，其基于由波陣面?zhèn)鞲衅鳒y量的波陣面形狀，對波陣面調(diào)制元 件中表示的圖案進行控制，從而補償波陣面變形，控制部具有：奇點生成圖案制作部，其使 奇點生成圖案表示在波陣面調(diào)制元件中，其中，奇點生成圖案為在規(guī)定位置包含奇點的圖 案；和奇點檢測部，其基于波陣面?zhèn)鞲衅髦械臏y量結(jié)果，對調(diào)整用波陣面形狀中的奇點的位 置進行檢測，其中，該調(diào)整用波陣面形狀為由奇點生成圖案調(diào)制的光像入射到波陣面?zhèn)鞲?器時的波陣面形狀，控制部基于通過奇點檢測部檢測的奇點的位置相對于規(guī)定位置的位置 偏移，調(diào)整在波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的波陣面形狀與在波陣面調(diào)制元件中表示的補償用的圖 案的位置偏移。
[0020] 發(fā)明效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法和補償光學系統(tǒng)，能夠以短時間且高精度 地補償在波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的相位分布與在波陣面調(diào)制元件中表示的補償用的相位圖 案的位置偏移。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為表示一個實施方式涉及的補償光學系統(tǒng)的概要的圖。
[0023] 圖2為概略地表示波陣面?zhèn)鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)的截面圖，表示沿著光像的光軸的截面。
[0024] 圖3為從光像的光軸方向看波陣面?zhèn)鞲衅鞯耐哥R陣列的圖。
[0025] 圖4為作為波陣面調(diào)制元件的一個例子，概略地表示LCOS型的波陣面調(diào)制元件的 截面圖，表示沿著光像的光軸的截面。
[0026] 圖5為表示通過數(shù)學式（4)求得的循環(huán)值的路徑的圖。
[0027] 圖6為表示使奇點位置發(fā)生各種變化而進行數(shù)值計算的結(jié)果所得到的循環(huán)值的 分布的圖。
[0028] 圖7為表示第1實施例中的補償光學系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0029] 圖8為表示第1實施例的補償光學系統(tǒng)中的調(diào)整方法（校準方法）的流程圖。
[0030] 圖9為表示第1實施例的奇點檢測方法的流程圖。
[0031] 圖10為表示透鏡陣列所包含的4X4 = 16個透鏡的俯視圖。
[0032] 圖11為表示計算循環(huán)值即模擬相位梯度積分值時的、透鏡陣列中3行3列的透鏡 區(qū)域的圖。
[0033] 圖12為表示第2實施例的補償光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034] 圖13為表示波陣面?zhèn)鞲衅鞯耐哥R陣列的構(gòu)成的俯視圖，表示從入射到波陣面?zhèn)?感器的光像的光軸方向看到的狀態(tài)。
[0035] 圖14為表示連接相互鄰接的3個透鏡的中心彼此的路徑的圖。
[0036] 圖15為表示連接在1個透鏡的周圍鄰接的6個透鏡的中心彼此的路徑的圖。
[0037] 圖16為對補償光學系統(tǒng)的調(diào)整（校準）的精度高這樣的優(yōu)點進行說明的圖。
[0038] 圖17為概略地表不用于實驗的光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0039] 圖18為表示實驗中在波陣面調(diào)制元件中表示的奇點生成圖案的例子的圖。
[0040] 圖19為表示通過波陣面?zhèn)鞲衅鞯玫降亩帱c圖像的例子的圖。
[0041] 圖20為表示由圖19所示的多點圖像計算的模擬相位梯度的循環(huán)值的分布的圖， 表示越明亮的部分，循環(huán)值越大。
[0042] 圖21表示將該循環(huán)值的分布作為三維圖表而表示的圖，高度方向的軸表示循環(huán) 值的大小。
[0043] 圖22為表示測量的奇點位置的偏移與在波陣面調(diào)制元件中表示的奇點生成圖案 的中心移動量的關(guān)系的圖表。
[0044] 圖23為表示奇點生成圖案的其它例子的圖。
[0045] 圖24為表示奇點生成圖案的其它例子的圖。
[0046] 圖25為表示奇點生成圖案的其它例子的圖。
[0047] 圖26為表示奇點生成圖案的其它例子的圖。
[0048] 圖27為表示奇點生成圖案的其它例子的圖。
[0049] 圖28為表示奇點生成圖案的其它例子的圖。

【具體實施方式】
[0050] 以下，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法和補償光學系統(tǒng) 的實施方式進行說明。另外，在附圖的說明中，相同的要素標注相同的符號，省略重復的說 明。
[0051] (實施方式）
[0052] 圖1為表示本實施方式的補償光學系統(tǒng)IOA的概要的圖。補償光學系統(tǒng)IOA例如 被組裝到眼科檢查裝置、激光加工裝置、顯微鏡裝置、或補償光學裝置中。
[0053] 該補償光學系統(tǒng)IOA具有波陣面?zhèn)鞲衅?1、波陣面調(diào)制元件12、控制部13A、分光 器14、中繼透鏡15和16。波陣面?zhèn)鞲衅?1對從波陣面調(diào)制元件12到達的光像Ll的波陣 面形狀（典型地通過光學系的像差進行表現(xiàn)，表示波陣面的變形、即距離基準波陣面的波 陣面偏移）進行測量，將表示其測量結(jié)果的測量信號Sl提供給控制部13A。波陣面調(diào)制元 件12為控制光像Ll的波陣面的元件，例如由空間光調(diào)制元件（SLM)構(gòu)成?？刂撇?3A基 于從波陣面?zhèn)鞲衅?1得到的測量信號S1，生成用于向波陣面調(diào)制元件12提供適當?shù)膱D案 的控制信號S2。
[0054] 分光器14配置在波陣面?zhèn)鞲衅?1與波陣面調(diào)制元件12之間，將光像Ll分支。 分光器14可以是偏光方向非依存型、偏光方向依存型或波長依存型（二向色鏡）的分光 器中的任意種。通過分光器14分支的光像Ll例如被送到(XD、光電子增倍管、雪崩光電二 極管等的光檢測元件。該光檢測元件例如被組裝到掃描型激光驗眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope ;SL0)、光斷層攝影裝置（Optical Coherence Tomography ;0CT)、眼底照相 機、顯微鏡、望遠鏡等中。中繼透鏡15和16在波陣面?zhèn)鞲衅?1與波陣面調(diào)制元件12之間， 在光軸方向上并列配置。通過這些中繼透鏡15、16,波陣面?zhèn)鞲衅?1與波陣面調(diào)制元件12 相互保持為光學共軛關(guān)系。另外，在波陣面?zhèn)鞲衅?1與波陣面調(diào)制元件12之間還可以配 置有光學成像透鏡和/或偏向反射鏡等。
[0055] 圖2為概略地表示本實施方式的波陣面?zhèn)鞲衅?1的結(jié)構(gòu)的截面圖，表示沿著光像 Ll的光軸的截面。波陣面?zhèn)鞲衅?1具有干涉型和非干涉型，在本實施方式中，作為波陣面 傳感器11，使用具有透鏡陣列110和圖像傳感器112的非干涉型的夏克哈特曼型波陣面?zhèn)?感器。使用這樣的非干涉型的波陣面?zhèn)鞲衅?1的情況，與使用干涉型的波陣面?zhèn)鞲衅?1 的情況相比，耐震性優(yōu)異，另外，具有能夠簡易地進行波陣面?zhèn)鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)和測量數(shù)據(jù)的演 算處理的優(yōu)點。
[0056] 圖像傳感器112在與構(gòu)成透鏡陣列110的多個透鏡114的后焦點面重疊的位置具 有受光面112a，對由透鏡114產(chǎn)生的聚光像的強度分布進行檢測。由透鏡114產(chǎn)生的聚光 像的位置與基準位置的偏移的大小，與入射到透鏡114的光像Ll的局部波陣面的傾斜度成 比例，因此針對每個透鏡114,對距離基準位置的聚光像位置的偏移的大小進行檢測，由此 能夠容易地得到入射波陣面的相位梯度的分布。
[0057] 在此，作為用于計算聚光像位置的偏移的大小的基準位置，優(yōu)選多個透鏡114各 自的光軸和圖像傳感器112的受光面112a相交的位置。就該位置而言，可以使用將平行平 面波垂直入射到各透鏡114而得到的聚光像，通過重心計算而容易地求得。
[0058] 圖3為從光像Ll的光軸方向看到的透鏡陣列110的圖。如圖3所示，透鏡陣列 110的多個透鏡114例如配置為M行N列（N、M為2以上的整數(shù)）的二維格子狀。另外，構(gòu) 成圖像傳感器112的受光面112a的各像素也配置為二維格子狀，其水平方向和垂直方向分 別與透鏡陣列110的水平方向和垂直方向一致。其中，圖像傳感器112的像素間距，比透鏡 陣列110中的透鏡114的間距（例如，透鏡114的口徑尺寸）充分小，使得能夠以高精度檢 測距離基準位置的聚光像位置的偏移的大小。
[0059] 波陣面調(diào)制元件12是接受來自光源或觀察對象物的光像L1，調(diào)制該光像Ll的波 陣面而進行輸出的元件。具體而言，波陣面調(diào)制元件12具有配置為二維格子狀的多個像素 (控制點），根據(jù)從控制部13A輸入的控制信號S2,使各像素的調(diào)制量（例如相位調(diào)制量）變 化。另外，波陣面調(diào)制元件12也被稱為空間光調(diào)制元件（Spatial Light Modulator ;SLM)。 波陣面調(diào)制元件12具有例如LC0S(Liquid Crystal On Silicon)型空間光調(diào)制器、液晶顯 示元件和光尋址式液晶空間光調(diào)制器結(jié)合而成的電尋址式的空間光調(diào)制器、微小電機械元 件（Micro Electro Mechanical Systems ;MEMS)等的兀件。另外，圖1表不反射型的波陣 面調(diào)制元件12,波陣面調(diào)制元件12也可以是透射型。
[0060] 圖4為作為本實施方式的波陣面調(diào)制元件12的一個例子，概略地表示LCOS型的 波陣面調(diào)制元件的截面圖，表示沿著光像Ll的光軸的截面。該波陣面調(diào)制元件12具有透明 基板121、硅基板122、多個像素電極123、液晶部（調(diào)制部）124、透明電極125、取向膜126a 和126b、電介質(zhì)反射鏡127以及隔膜128。透明基板121由透射光像LI的材料構(gòu)成，沿著 硅基板122的主面而配置。多個像素電極123在硅基板122的主面上配列成二維格子狀， 構(gòu)成波陣面調(diào)制元件12的各像素。透明電極125配置于多個像素電極123相對的透明基 板121的面上。液晶部124配置在多個像素電極123與透明電極125之間。取向膜126a配 置在液晶部124與透明電極125之間，取向膜126b配置在液晶部124與多個像素電極123 之間。電介質(zhì)反射鏡127配置在取向膜126b與多個像素電極123之間。電介質(zhì)反射鏡127 反射從透明基板121入射并透射液晶部124的光像L1，再從透明基板121射出。
[0061] 另外，波陣面調(diào)制元件12還具有對施加在多個像素電極123與透明電極125之間 的電壓進行控制的像素電極電路（有源矩陣驅(qū)動電路）129。從像素電極電路129向任意的 像素電極123施加電壓時，根據(jù)在該像素電極123與透明電極125之間產(chǎn)生的電場的大小， 使該像素電極123上的液晶部124的折射率發(fā)生變化。因此，使透射液晶部124的該部分的 光像Ll的光路長度發(fā)生變化，進而使光像Ll的相位發(fā)生變化。而且，通過向多個像素電極 123施加各種大小的電壓，能夠電寫入相位調(diào)制量的空間分布，根據(jù)需要能夠?qū)崿F(xiàn)各種波陣 面形狀。
[0062] 再次參照圖1。在該補償光學系統(tǒng)10A中，首先，來自未圖示的光源或觀察對象物 的光像Ll作為大致平行的光，入射到波陣面調(diào)制元件12。然后，由波陣面調(diào)制元件12調(diào) 制的光像Ll經(jīng)過中繼透鏡15和16入射到分光器14,分支成2個光像。分支后的一個光 像Ll入射到波陣面?zhèn)鞲衅?1。然后，在波陣面?zhèn)鞲衅?1中，取得包含光像Ll的波陣面形 狀（例如相位分布）的數(shù)據(jù)，表示其結(jié)果的測量信號SI被提供給控制部13A?？刂撇?3A 基于來自波陣面?zhèn)鞲衅?1的測量信號S1，根據(jù)需要，算出光像Ll的波陣面形狀（相位分 布），將包含用于適當?shù)匮a償光像Ll的波陣面變形的圖案的控制信號S2輸送給波陣面調(diào)制 元件12。然后，通過波陣面調(diào)制元件12補償?shù)臎]有變形的光像Ll由分光器14分支，經(jīng)過 沒有圖示的光學系統(tǒng)，入射到光檢測元件，進行攝像。
[0063] 在此，將波陣面調(diào)制元件12的調(diào)制面和波陣面?zhèn)鞲衅?1的檢測面中的坐標系按 照如下進行設(shè)定。即，將與波陣面調(diào)制元件12的調(diào)制面平行、并且相互正交的兩方向作為 該調(diào)制面中的X軸方向和y軸方向，將與波陣面?zhèn)鞲衅?1的檢測面平行、并且相互正交的 兩方向作為該檢測面中的X軸方向和y軸方向。其中，波陣面調(diào)制元件12的調(diào)制面中的X 軸與波陣面?zhèn)鞲衅?1的檢測面中的X軸相互成為反向，波陣面調(diào)制元件12的調(diào)制面中的y 軸與波陣面?zhèn)鞲衅?1的檢測面中的y軸相互成為反向。另外，將波陣面調(diào)制元件12的調(diào) 制面中心作為原點的坐標設(shè)為（Xs、Ys)，將波陣面?zhèn)鞲衅?1的檢測面中心作為原點的坐標 設(shè)為（Xe、Yc)。
[0064] 此時，波陣面調(diào)制元件12的調(diào)制面上的位置（Xs、Ys)中的波陣面的相位與波陣面 傳感器11的檢測面上的位置（Xc、Yc)中的波陣面的相位，以一對一進行映像，在調(diào)制面和 檢測面沒有旋轉(zhuǎn)偏差的情況下，這些關(guān)系以下式（1)表示。
[0065] [數(shù)學式1]

【權(quán)利要求】
1. 一種補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于： 該補償光學系統(tǒng)具有：接受來自光源或觀察對象物的光像的波陣面調(diào)制元件；和接受 來自所述波陣面調(diào)制元件的光像并測量該光像的波陣面形狀的波陣面?zhèn)鞲衅?，基于由所?波陣面?zhèn)鞲衅鳒y量的所述波陣面形狀，對所述波陣面調(diào)制元件中顯示的圖案進行控制，從 而補償波陣面變形， 該補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法包括： 第一步驟，使奇點生成圖案顯示在所述波陣面調(diào)制元件中，該奇點生成圖案為在規(guī)定 位置包含奇點的圖案； 第二步驟，在所述波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量調(diào)整用波陣面形狀，該調(diào)整用波陣面形狀為由 所述奇點生成圖案調(diào)制的光像入射到所述波陣面?zhèn)鞲衅鲿r的波陣面形狀； 第三步驟，從所述波陣面?zhèn)鞲衅髦械臏y量結(jié)果檢測所述調(diào)整用波陣面形狀中的所述奇 點的位置；和 第四步驟，基于所述第三步驟中檢測的所述奇點的位置的、相對于所述規(guī)定位置的位 置偏移，調(diào)整在所述波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的波陣面形狀與在所述波陣面調(diào)制元件中顯示的 補償用的圖案的位置偏移。
2. 如權(quán)利要求1所述的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于： 在所述第三步驟中，所述調(diào)整用波陣面形狀中針對構(gòu)成所述波陣面?zhèn)鞲衅鞯拿總€單位 區(qū)域，算出相位梯度的閉路徑積分值，求出該閉路徑積分值成為峰值的所述單位區(qū)域的位 置，作為所述奇點包含在峰值位置的所述單位區(qū)域中的位置，檢測所述奇點的位置，其中， 所述峰值位置為該閉路徑積分值成為峰值的所述單位區(qū)域的位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于： 基于位于所述峰值位置的周圍的所述單位區(qū)域的所述閉路徑積分值，算出所述峰值位 置的所述單位區(qū)域內(nèi)的所述奇點的位置。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項所述的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于： 所述波陣面?zhèn)鞲衅鳛橄目斯芈筒嚸鎮(zhèn)鞲衅鳌?br> 5. 如權(quán)利要求1?4中任一項所述的補償光學系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于： 所述奇點生成圖案具有螺旋狀的波陣面形狀。
6. -種補償光學系統(tǒng)，其特征在于，具有： 波陣面調(diào)制元件，接受來自光源或觀察對象物的光像； 波陣面?zhèn)鞲衅?，接受來自所述波陣面調(diào)制元件的光像，對該光像的波陣面形狀進行測 量;和 控制部，基于由所述波陣面?zhèn)鞲衅鳒y量的所述波陣面形狀，對所述波陣面調(diào)制元件中 顯示的圖案進行控制，從而補償波陣面變形， 所述控制部具有： 奇點生成圖案制作部，其使奇點生成圖案顯示在所述波陣面調(diào)制元件中，該奇點生成 圖案為在規(guī)定位置包含奇點的圖案；和 奇點檢測部，其基于所述波陣面?zhèn)鞲衅髦械臏y量結(jié)果，對調(diào)整用波陣面形狀中的所述 奇點的位置進行檢測，其中，該調(diào)整用波陣面形狀為通過所述奇點生成圖案調(diào)制的光像入 射到所述波陣面?zhèn)鞲衅鲿r的波陣面形狀， 所述控制部基于由所述奇點檢測部檢測的所述奇點的位置的、相對于所述規(guī)定位置的 位置偏移，調(diào)整在所述波陣面?zhèn)鞲衅髦袦y量的波陣面形狀與在所述波陣面調(diào)制元件中顯示 的補償用的圖案的位置偏移。
7. 如權(quán)利要求6所述的補償光學系統(tǒng)，其特征在于： 所述奇點檢測部在所述調(diào)整用波陣面形狀中針對構(gòu)成所述波陣面?zhèn)鞲衅鞯拿總€單位 區(qū)域，算出相位梯度的閉路徑積分值，求出該閉路徑積分值成為峰值的所述單位區(qū)域的位 置，作為所述奇點包含在峰值位置的所述單位區(qū)域的位置，檢測所述奇點的位置，其中，所 述峰值位置為該閉路徑積分值成為峰值的所述單位區(qū)域的位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的補償光學系統(tǒng)，其特征在于： 所述奇點檢測部基于位于所述峰值位置的周圍的所述單位區(qū)域的所述閉路徑積分值， 算出所述峰值位置的所述單位區(qū)域內(nèi)的所述奇點位置。
9. 如權(quán)利要求6?8中任一項所述的補償光學系統(tǒng)，其特征在于： 所述波陣面?zhèn)鞲衅鳛橄目斯芈筒嚸鎮(zhèn)鞲衅鳌?br> 10. 如權(quán)利要求6?9中任一項所述的補償光學系統(tǒng)，其特征在于： 所述奇點生成圖案具有螺旋狀的波陣面形狀。
【文檔編號】G02F1/01GK104364700SQ201380029623
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】黃洪欣 申請人:浜松光子學株式會社