图像取得装置、图像取得方法以及空间光调制单元制造方法及图纸

图像取得装置(1)中，具备：光源(11)；空间光调制器(14)，具有被排列成二维的多个像素并且对多个像素的每个调制从光源(11)输出的激发光(L1)的相位；第1物镜(16)；第2物镜(17)；光检测器(20)；控制部(21)，按照对应于多个像素的二维的相位图案(P)控制多个像素的每个的相位调制量。相位图案(P)是使用规定的基本相位图案(31)而被生成的相位图案。基本相位图案(31)具有相位值沿着规定的方向(D1)连续增加的第1区域(32)、在方向(D1)上与第1区域(32)相对并且相位值沿着方向(D1)连续减少的第2区域(33)。

Image acquisition device, image acquisition method, and spatial light modulating unit

In the image acquisition device (1), a light source (11), a spatial light modulator (14), a phase of a Ji Faguang (L1) output of a plurality of pixels and each modulation from a light source (11) for each of the plurality of pixels; first objective lens (16); second objective (17); an optical detector (20); a control unit (21), according to two corresponding to a plurality of pixels. The dimensional phase pattern (P) controls the phase modulation amount of each pixel. Phase pattern (P) is a phase pattern generated by the prescribed basic phase pattern (31). The basic phase pattern (31) has a first region (32) with a phase value continuously increasing along the prescribed direction (D1), a second region (33) that is continuously reduced along the direction (D1) in the direction (D1) relative to the first region (32) and the phase value along the direction (D1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像取得装置、图像取得方法以及空间光调制单元
本专利技术的一个方面涉及对伴随于激发光的照射而从试样发出的检测光进行摄像并取得图像的图像取得装置、图像取得方法以及空间光调制单元。
技术介绍
作为这样的图像取得装置，有将片(sheet)状的激发光照射于试样并对伴随于激发光的照射而从试样发出的检测光进行摄像的光片(lightsheet)显微镜(例如，参照下述非专利文献1)。在非专利文献1所记载的光片显微镜中，由空间光调制器(SLM：SpatialLightModulator)来生成贝塞尔光束(Besselbeam)，通过沿着其光轴扫描生成了的贝塞尔光束的聚光点从而疑似性地制作片状的激发光。现有技术文献非专利文献非专利文献1：FlorianO.FahrbachandAlexanderRohrbach,“AlineScannedlight-sheetmicroscopewithphaseshapedself-reconstructingbeams”,November2010/Vol.18,No.23/OPTICSEXPRESSpp.24229-24244
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述非专利文献1所记载的光片显微镜中，因为通过沿着光轴扫描贝塞尔光束的聚光点从而疑似性地生成片状的激发光，所以用于该扫描的光学元件等成为必要。因此，恐怕装置结构会复杂化。本专利技术的一个方面的目的在于，提供一种能够以简单的结构生成片状的激发光的图像取得装置、图像取得方法以及空间光调制单元。解决问题的技术手段本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置具备：光源，输出包含使试样激发的波长的激发光；空间光调制器，具有被排列成二维的多个像素并且对多个像素的每个调制从光源输出的激发光的相位；第1物镜，将被空间光调制器调制的激发光照射于试样；第2物镜，对伴随于来自第1物镜的激发光的照射而从试样发出的检测光进行导光；光检测器，对被第2物镜导光的检测光进行摄像；控制部，按照分别对应于多个像素的相位值二维地分布的相位图案控制多个像素的每个的相位调制量；相位图案是基于规定的基本相位图案而被生成的相位图案，基本相位图案具有相位值沿着规定的方向连续增加的第1区域、在规定的方向上与第1区域相对并且相位值沿着规定的方向连续减少的第2区域。在该图像取得装置中，根据具有相位值沿着规定的方向连续增加的第1区域、相位值沿着规定的方向连续减少的第2区域的基本相位图案计算出相位图案。通过按照该相位图案用空间光调制器调制激发光，从而能够从第1物镜相对于试样照射片状的激发光。因此，没有必要如现有技术那样为了生成片状的激发光而扫描贝塞尔光束的聚光点，并且能够省略用于该扫描的光学元件等。因此，根据该图像取得装置，能够以简单的结构生成片状的激发光。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，也可以是在第1区域中，相位值沿着规定的方向直线增加，在第2区域中，相位值沿着规定的方向直线减少。由此，因为基本相位图案被单纯化，所以不使用复杂的光学元件等而能够以更加简单结构生成片状的激发光。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，也可以是基本相位图案关于通过规定的方向上的中心并且与规定的方向相正交的直线而成为线对称。由此，能够将片状的激发光生成于第1物镜的光轴上。因此，第1物镜以及第2物镜的光轴调整会变得容易。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，也可以是基本相位图案关于通过规定的方向上的中心并且与规定的方向相正交的直线而成为非线对称。由此，能够将片状的激发光生成于与第1物镜的光轴上不同的位置。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，第1区域和第2区域也可以互相邻接并且在其边界上相位值连续。由此，因为基本相位图案被单纯化，所以不使用复杂的光学元件等而能够以更加简单的结构生成片状的激发光。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，相位图案也可以是衍射光栅状的衍射光栅图案和基本相位图案被重叠的相位图案。由此，不设置衍射光栅而能够将激发光的相位设为衍射光栅状。因此，能够以更加简单的结构生成片状的激发光。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，相位图案也可以是透镜状的透镜图案和基本相位图案被重叠的相位图案。由此，不设置透镜元件而能够将激发光的相位设为透镜状。因此，能够以更加简单的结构生成片状的激发光。本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置也可以进一步具备相对于试样扫描激发光的光扫描部。在本专利技术的一个方面所涉及的图像取得装置中，光检测器也可以是具有多个像素列并且能够滚动读出的二维摄像元件。由此，与使用能够全面(global)读出的二维摄像元件的情况相比，能够提高S/N。本专利技术的一个方面所涉及的图像取得方法包含：第1步骤，由具有被排列成二维的多个像素的空间光调制器，对多个像素的每个调制包含使试样激发的波长的激发光的相位；第2步骤，将由空间光调制器进行调制的激发光照射于试样；第3步骤，对伴随于激发光的照射而从试样发出的检测光进行导光并对被导光的检测光进行摄像；在第1步骤中，按照基于规定的基本相位图案而被生成并且分别对应于多个像素的相位值二维地分布的相位图案调制多个像素的每个的相位调制量，基本相位图案具有相位值沿着规定的方向连续增加的第1区域、在规定的方向上与第1区域相对并且相位值沿着规定的方向连续减少的第2区域。在该图像取得方法中，根据具有相位值沿着规定的方向连续增加的第1区域和相位值沿着规定的方向连续减少的第2区域的基本相位图案计算出相位图案。通过按照该相位图案用空间光调制器调制激发光，从而能够相对于试样照射片状的激发光。因此，没有必要如现有技术那样为了生成片状的激发光而扫描贝塞尔光束的聚光点，并且能够省略用于该扫描的光学元件等。因此，根据该图像取得方法，能够以简单的结构生成片状的激发光。本专利技术的一个方面所涉及的空间光调制单元是被用于光片显微镜的空间光调制单元，具备：空间光调制器，具有被排列成二维的多个像素并且对多个像素的每个调制被输入的光的相位并输出调制后的光；控制部，按照分别对应于多个像素的相位值二维地分布的相位图案控制多个像素的每个的相位调制量；相位图案是基于规定的基本相位图案而被生成的相位图案，基本相位图案具有相位值沿着规定的方向连续增加的第1区域、在规定的方向上与第1区域相对并且相位值沿着规定的方向连续减少的第2区域。在该空间光调制单元中，根据具有相位值沿着规定的方向连续增加的第1区域、相位值沿着规定的方向连续减少的第2区域的基本相位图案计算出相位图案。通过按照该相位图案用空间光调制器调制激发光，从而能够相对于试样照射片状的激发光。因此，没有必要如现有技术那样为了生成片状的激发光而扫描贝塞尔光束的聚光点，并且能够省略用于该扫描的光学元件等。因此，根据该空间光调制单元，能够以简单的结构生成片状的激发光。专利技术的效果根据本专利技术，能够以简单的结构生成片状的激发光。附图说明图1是表示作为本专利技术的图像取得装置的一个实施方式的光片显微镜的结构的方块图。图2(a)是表示图1的光检测器的受光面的图，图2(b)是表示光检测器中的滚动读出的图。图3是表示图1的光片显微镜中被使用的基本相位图案的图。图4是说明片状的激发光被生成的情况的概念图。图5是表示基本相位图案的第1变形例的图。图6是说明使用图5的基本相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像取得装置，其特征在于：具备：光源，输出包含使试样激发的波长的激发光；空间光调制器，具有被排列成二维的多个像素并且对所述多个像素的每个像素调制所述激发光的相位；照射光学系统，将所述被调制的激发光照射于试样；检测光学系统，对伴随于来自所述照射光学系统的所述激发光的照射而从所述试样发出的检测光进行成像；光检测器，对被所述检测光学系统成像的所述检测光的图像进行摄像；以及控制部，按照分别对应于所述多个像素的相位值二维地分布的相位图案，控制所述多个像素的每个像素的相位调制量，所述相位图案是基于规定的基本相位图案而被生成的相位图案，所述基本相位图案具有所述相位值沿着规定的方向连续地增加的第1区域、以及在所述规定的方向上与所述第1区域相对并且所述相位值沿着所述规定的方向连续地减少的第2区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.06 JP 2015-2185271.一种图像取得装置，其特征在于：具备：光源，输出包含使试样激发的波长的激发光；空间光调制器，具有被排列成二维的多个像素并且对所述多个像素的每个像素调制所述激发光的相位；照射光学系统，将所述被调制的激发光照射于试样；检测光学系统，对伴随于来自所述照射光学系统的所述激发光的照射而从所述试样发出的检测光进行成像；光检测器，对被所述检测光学系统成像的所述检测光的图像进行摄像；以及控制部，按照分别对应于所述多个像素的相位值二维地分布的相位图案，控制所述多个像素的每个像素的相位调制量，所述相位图案是基于规定的基本相位图案而被生成的相位图案，所述基本相位图案具有所述相位值沿着规定的方向连续地增加的第1区域、以及在所述规定的方向上与所述第1区域相对并且所述相位值沿着所述规定的方向连续地减少的第2区域。2.如权利要求1所述的图像取得装置，其特征在于：在所述第1区域中，所述相位值沿着所述规定的方向直线地增加，在所述第2区域中，所述相位值沿着所述规定的方向直线地减少。3.如权利要求1或者2所述的图像取得装置，其特征在于：所述基本相位图案关于通过所述规定的方向上的中心并且与所述规定的方向相正交的直线而成为线对称。4.如权利要求1或者2所述的图像取得装置，其特征在于：所述基本相位图案关于通过所述规定的方向上的中心并且与所述规定的方向相正交的直线而成为非线对称。5.如权利要求1～4中的任意一项所述的图像取得装置，其特征在于：所述第1区域和所述第2区域互相邻接并且在其边界上所述相位值连续。6.如权利要求1～5中的任意一项所述的图像取得装置，其特征在于：所述相位图案是衍射光栅状的衍射光栅图案和所述基本相位图案被重叠后的相位图案。7.如权利要求1～6中的任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷口优，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP