光束分割元件制造技术

一种光束分割元件，具有：相位调制元件，其使入射的光的具有相互正交的偏振面的第一偏振分量和第二偏振分量之间产生相位差；和至少一个双折射透镜，其将透过相位调制元件的光分割为具有第一偏振分量的第一光束和具有第二偏振分量的第二光束，并且，使第一光束以及第二光束沿着同一光轴出射，且将第一光束以及第二光束中的至少一方作为会聚光束。相位调制元件具有液晶层和夹着液晶层相对配置的两个透明电极，所述液晶层的液晶分子的长轴方向被取向为朝向第一偏振方向，相位调制元件使第一偏振分量和第二偏振分量之间产生与施加于两个透明电极间的电压相对应的相位差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对光束进行分割的光束分割元件。
技术介绍
近年来，提出了如下方法:将非相干光照射到样品上，利用空间光调制元件将由样品反射或者散射的光分割成光轴相同的平行光束和会聚光束，利用检测器对这两个光束产生的干涉条纹进行检测，由此来生成同轴全息图(例如，参照专利文献I以及非专利文献Do在先技术文献专利文献1:美国专利申请公开第2008/0204833号非专利文献1:Joseph Rosen and Gary Brooker, ^Fresnel incoherentcorrelat1n holography (FINCH):a review of research，，，Adv.0pt.Techn.，2012年，Vol.1, pp.151-169
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在上述的方法中，为了使空间光调制元件作为菲涅尔带片发挥功能，例如将配置成矩阵状的多个透明电极设在空间光调制元件上。因此，在空间光调制元件内形成因透明电极而不一样的构造，因此，由于该构造，产生与干涉条纹的形成所利用的会聚光束不同的衍射，其结果是，光的利用效率下降。另外，当空间光调制元件为具有封入有被平行取向(水? P二 7只取向)的液晶分子的液晶层的液晶元件的情况下，空间光调制元件虽然能够调制具有与液晶分子的取向方向平行的偏振面的光的相位，但无法调制具有与液晶分子的取向方向垂直的偏振面的光的相位，因此，会聚光束仅包含具有一方的偏振面的光。因此，会产生如下问题:在会聚光束和平行光束的光斑尺寸相等的位置，对比度良好，但光学系统变长。另外，空间光调制元件需要发挥作为衍射透镜的功能和对光束施加规定相位调制量的功能，因此，由于无法增强衍射透镜的光焦度，所以导致光学系统的全长变长。因此，本专利技术的目的在于提供一种提高干涉条纹的对比度、且能够缩短光学系统的全长的光束分割元件。用于解决课题的手段根据本专利技术的一个側面，提供一种光束分割元件。该光束分割元件具有:相位调制元件，其使入射的光的具有沿着第一方向的偏振面的第一偏振分量和具有沿着与所述第一方向正交的第二方向的偏振面的第二偏振分量之间产生相位差；和至少一个双折射透镜，其将所述光分割为具有所述第一偏振分量的第一光束和具有所述第二偏振分量的第二光束，并且，使第一光束以及第二光束沿着同一光轴出射，且将第一光束以及第二光束中的至少一方作为会聚光束。而且，相位调制元件具有液晶层和夹着所述液晶层相对配置的两个透明电极，所述液晶层封入有液晶分子，且该液晶分子的长轴方向被取向为朝向所述第一方向，所述相位调制元件根据施加于两个透明电极间的电压，偏移第一偏振分量的相位，使第一偏振分量和第二偏振分量之间产生相位差。该光束分割元件优选为，在至少一个双折射透镜的后方还具有偏振片，所述偏振片使第一光束以及第二光束各自中的、沿着将第一方向和第二方向所形成的角二等分的方向的偏振分量透过。又，在该光束分割元件中，优选为，至少一个双折射透镜沿着光轴具有第一双折射透镜和第二双折射透镜。而且，第一双折射透镜沿着光轴具有:对于第一偏振分量具有第一折射率，且对于第二偏振分量具有第二折射率的双折射层；以及具有第二折射率的透明材质层，在双折射层和透明材质层之间形成有对于第一偏振分量具有光焦度的透镜面。另一方面，第二双折射透镜沿着光轴具有:对于第一偏振分量具有第三折射率，且对于第二偏振分量具有第四折射率的双折射层；以及具有第三折射率的透明材质层，在双折射层和透明材质层之间形成有对于第二偏振分量具有光焦度的透镜面。进一步地，在该光束分割元件中，优选为，第一双折射透镜还具有夹着双折射层相对形成的两个透明电极，双折射层是封入有液晶分子、且该液晶分子的长轴方向被取向为与第一偏振分量平行的液晶层，第一折射率根据施加于两个透明电极间的电压而变化，由此使对于第一偏振分量的光焦度变化。进一步地，在该光束分割元件中，优选为，至少一个双折射透镜沿着光轴具有:对于第一偏振分量具有第一折射率，且对于第二偏振分量具有第二折射率的双折射层；以及具有第三折射率的透明材质层，在双折射层和透明材质层之间，形成有对于第一偏振分量具有第一光焦度、且对于第二偏振分量具有第二光焦度的透镜面。专利技术效果本专利技术所涉及的光束分割元件起到提高干涉条纹的对比度、且能够缩短光学系统的全长的效果。【附图说明】图1是具有本专利技术的第一实施方式所涉及的光束分割元件的全息图生成装置的概略结构图。图2A是从样品侧观察到相位调制元件的概略主视图。图2B是沿着图2A的箭头A、A’所示的线的相位调制元件的概略侧面截面图。图3是双折射透镜的概略侧面截面图。 图4A是变形例的液晶双折射透镜的概略主视图。图4B是变形例的液晶双折射透镜的概略侧面图。图5是沿着图4A的箭头B、B’所示的线的液晶双折射透镜的概略侧面截面图。图6是具有本专利技术的第二实施方式所涉及的光束分割元件的全息图生成装置的概略结构图。图7A是表示以全息图模式使用具有本专利技术的实施方式或者变形例所涉及的光束分割元件的全息图生成装置的情况的图。图7B是表示以对焦模式使用具有本专利技术的实施方式或者变形例所涉及的光束分割元件的全息图生成装置的情况的图。图8A是表示以全息图模式使用包含具有块体透镜(?夕U >Χ' )的光束分割元件的全息图生成装置的情况的图。图SB是表示以对焦模式使用包含具有块体透镜的光束分割元的全息图生成装置的情况的图。图9是表示在包含具有块体透镜的光束分割元件的全息图生成装置中，入射的光的波长不同时的光束的变化的图。【具体实施方式】以下，参照附图来说明一个实施方式的光束分割元件。该光束分割元件使用相位调制元件而在来自被照明的样品的反射光、散射光或者荧光的彼此正交的两个偏振分量之间产生所期望的相位差。而且，该光束分割元件利用配置在相位调制元件的后方的两个双折射透镜而将透过相位调制元件的光分割成各自沿着同一光轴的偏振分量的两个会聚光束。并且，该光束分割元件通过将这两个会聚光束聚光在检测器上而在检测器上形成干涉条纹。图1是具有本专利技术的第一实施方式所涉及的光束分割元件的全息图生成装置的概略结构图。如图1所示，全息图生成装置I具有光源2、准直仪3、光束分割元件4、检测器5、以及控制器6。光源2具有将非相干光或者相干光作为照明光进行放射的发光元件。为此，光源2例如具有水银灯来作为发出非相干光的发光元件。或者，光源2也可以具有氙弧灯或者白炽灯来作为发出非相干光的发光元件。另外，光源2也可以具有仅使从发光元件放射出的非相干光中的特定颜色的光通过的滤色器。而且，光源2也可以具有可透过的颜色不同的多个滤色器、以及对这些滤色器中的、配置在从发光元件放射的非相干光的光路上的滤色器进行切换用的滤色器的保持机构。或者，另外，光源2也可以具有半导体激光器、气体激光器或者固体激光器等各种激光器光源中的任一个来作为发出相干光的光源。或者，光源2也可以具有放射波长彼此不同的光的多个发光元件。在该情况下，光源2例如按照来自控制器6的控制信号而使照明光放射到任一个发光元件。从光源2放射出的光由样品10反射或者散射、或者激发被荧光染色的样品10的荧光物质，在该反射、散热光、或者荧光通过准直仪3而被平行光化之后，透过光束分割元件4，由此被分割成沿着光轴OA的两个会聚光束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光束分割元件，其特征在于，具有：相位调制元件，其使入射的光的具有沿着第一方向的偏振面的第一偏振分量和具有沿着与所述第一方向正交的第二方向的偏振面的第二偏振分量之间产生相位差；和至少一个双折射透镜，其将所述光分割为具有所述第一偏振分量的第一光束和具有所述第二偏振分量的第二光束，并且，使所述第一光束以及所述第二光束沿着同一光轴出射，且将所述第一光束以及所述第二光束中的至少一方作为会聚光束，所述相位调制元件具有液晶层和夹着所述液晶层相对配置的两个透明电极，所述液晶层封入有液晶分子，且该液晶分子的长轴方向被取向为朝向所述第一方向，所述相位调制元件根据施加于所述两个透明电极间的电压，偏移所述第一偏振分量的相位，使所述第一偏振分量和第二偏振分量之间产生相位差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边绫乃，桥本信幸，
申请(专利权)人：西铁城控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP