本发明专利技术的目的是在于提供一种即使是在使用每一个像素的读出速度为低速的光检测器的情况下也能够以高灵敏度高速地获得正在移动的对象物的相位图像的观察装置。观察装置（1）具备光源部（10）、第1调制器（20）、第2调制器（30）、透镜（40）、射束分离器（41）、光检测器（46）以及运算部（50）。透镜（40）输入由正在移动的对象物（2）所产生的散射光从而形成对象物（2）的傅里叶变换图像。光检测器（46）关于u方向的各个位置在各个时刻输出表示以对应于经过透镜（40）到达受光面上各个位置的光的多普勒频移量的频率时间性地发生变化的数据的关于v方向的总和的数据。运算部（50）根据光检测器（46）的输出数据获得对象物（2）的图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及观察对象物的相位图像的装置。
技术介绍
细胞和气体等无色透明的对象物(相位物体)因为根据在光被照射到其对象物的时候所产生的透过光的强度分布(振幅图像)进行观察是困难的，所以要根据其透过光的相位分布(相位图像)进行观察。作为观察像这样的对象物的相位图像的装置可以列举相位差显微镜或者微分干涉显微镜。但是，这些装置不能够获得对象物的光学性厚度的定量信息。作为观察对象物的相位图像从而获得定量信息的技术众所周知是使用了专利文献I或者非专利文献I所记载的相位移法。关于这些凭借相位移法的观察装置是从光源输出的波长λ的光被分叉成2束且I束分叉光透过对象物并被作为物体光，另一束分叉光被作为参照光，从而对由这些物体光和参照光的干涉而引起的二维图像进行摄影。于是，参照 光的光程被作为每λ/4不同的光程而获得4枚二维图像。对于这4枚二维图像实施规定的运算从而获得对象物的振幅图像以及相位图像。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第3471556号公报非专利文献非专利文献I :F. Le Clero,et al, ‘Numerical heterodyne holographywithtwo-dimensional photodetector arrays, ’ Optics Letters, Vol. 25, No. 10,pp.716-718(2000).
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题关于使用了专利文献I或者非专利文献I所记载的相位移法的观察装置，在获得4枚二维图像期间对象物处于静止的状态是必要的。对于要获得正在移动的对象物的相位图像来说，使用帧频高且可高速摄影的光检测器从而在可以认为对象物处于静止的期限获得4枚二维图像是必要的。但是，可高速摄影的光检测器价格高或者像素少且空间分辨率差。另外，即使在曝光时间内也因为最多是可以认为对象物处于静止的期限内，所以从SN面来看，画质差且灵敏度低。本专利技术就是为了解决上述技术问题而做的努力，其目的是在于提供一种即使是在使用每一个像素的读出速度为低速的光检测器的情况下也能够获得正在移动的对象物的相位图像的观察装置。例如，本专利技术的目的是在于提供一种与具有纵m横η像素的二维检测器相比较能够获得正在以η倍的速度高速移动的对象物的相位图像，进一步能够获得对在视野内移动的物体进行多重曝光的效果并且SN有所提高以及灵敏度也有所提高的观察>j-U ρ α装直。解决技术问题的手段本专利技术的观察装置，其特征在于具备(1)光源部，将光照射到正在移动的对象物；(2)检测部，将被由所述光源部进行的光照射而在所述对象物上所产生的散射光中到达规定平面的光中由于所述对象物的移动而引起的多普勒频移效应成为一定的所述规定平面上的方向设定为第I方向，将正交于该第I方向的所述规定平面上的方向设定为第2方向时，将表示以对应于到达所述规定平面上的各个位置的光的多普勒频移量的频率在时间上变化的数据的、关于所述第2方向的总和的数据，对于所述第I方向的各个位置在各个时刻输出；(3)运算部，对于将所述规定平面上的所述第I方向的位置以及时刻作为变量的数据进行关于时刻变量的傅里叶变换、对于该傅里叶变换后的数据进行二维傅里叶变换，从而将由该二维傅里叶变换而获得的数据作为所述对象物的像而获得。在此，第I方向是垂直于对象物移动方向的方向，第2方向是平行于对象物移动方向的方向。本专利技术的观察装置中，正在移动的对象物被光源部的光照射从而产生散射光。该散射光接受对应于散射方向的量的多普勒频移。该散射光被检测部接受光。到达规定平面 的光中由于对象物的移动而引起的多普勒频移效应成为一定的规定平面上的方向设定为第I方向，将垂直于该第I方向的规定平面上的方向设定为第2方向。以对应于经过光学系统而到达规定平面上的各个位置的光的多普勒频移量的频率在时间上变化的数据的表不关于第2方向的总和的数据,对于第I方向的各个位置在各个时刻从检测部被输出。运算部中，对于将规定平面上的第I方向的位置以及时刻作为变量的数据进行关于时刻变量的傅里叶变换、对于该傅里叶变换后的数据进行二维傅里叶变换，从而由该二维傅里叶变换而获得的数据是作为对象物的像而获得。检测部包含(a)光学系统,输入从光源部输出的光,将该输入的光分为两份并作为第I光以及第2光，将第I光照射到所述对象物并在用调制器调制第2光之后在规定平面上与散射光发生外差干涉；(b)光检测器，在规定平面上具有受光面并在该受光面上的第I方向上具有像素构造。运算部具备进行关于时刻变量的一维傅里叶变换的第I傅里叶变换部、进行二维傅里叶变换的第2傅里叶变换部，第2傅里叶变换部也可以是具备进行关于频率的一维傅里叶变换的第3傅里叶变换部、进行关于第I方向的一维傅里叶变换的第4傅里叶变换部的傅里叶变换部。本专利技术的观察装置可以是一种以下所述的观察装置，S卩，进一步具备被配置于光源部与检测部之间的透镜，其检测部的受光面被配置于透镜的第I方向上的后焦点面、且被配置于透镜的第2方向上的后焦点面上，并且以光源部、透镜、检测部、第I傅里叶变换部、第3傅里叶变换部、第4傅里叶变换部的顺序进行配置。本专利技术的观察装置也可以是一种以下所述的观察装置，S卩，进一步具备被配置于光源部与检测部之间的透镜，其检测部的受光面被配置于由透镜在第I方向上形成对象物的夫琅和费衍射图像的面、且被配置于在第2方向上形成对象物的夫琅和费衍射图像的面上，并且以光源部、透镜、检测部、第I傅里叶变换部、第3傅里叶变换部、第4傅里叶变换部的顺序进行配置。本专利技术的观察装置也可以是一种以下所述的观察装置，S卩，进一步具备被配置于光源部与检测部之间的透镜，其检测部的受光面被配置于由透镜在第I方向上形成对象物的夫琅和费衍射图像的面、且被配置于在第2方向上形成对象物的图像的成像面上，并且以光源部、透镜、检测部、第I傅里叶变换部、第3傅里叶变换部、第4傅里叶变换部的顺序进行配置。本专利技术的观察装置也可以是一种以下所述的观察装置，S卩，进一步具备被配置于光源部与检测部之间的透镜，其检测部的受光面被配置于由透镜在第I方向上形成对象物的夫琅和费衍射图像的面、且被配置于在第2方向上形成对象物的菲涅耳(Fresneldiffraction)衍射图像的面上，并且以光源部、透镜、检测部、第I傅里叶变换部、第3傅里叶变换部、第4傅里叶变换部的顺序进行配置。本专利技术的观察装置也可以是一种以下所述的观察装置，S卩，进一步具备被配置于光源部与检测部之间的透镜，其检测部的受光面被配置于由透镜在第I方向上形成对象物的图像的成像面、且被配置于在第2方向上形成对象物的夫琅和费衍射图像的面上，并且·以光源部、透镜、检测部、第I傅里叶变换部、第4傅里叶变换部、第3傅里叶变换部、第4傅里叶变换部的顺序进行配置，透镜进行关于第I方向的一维傅里叶变换。本专利技术的观察装置也可以是一种以下所述的观察装置，S卩，进一步具备被配置于光源部与检测部之间的透镜，其检测部的受光面被配置于由透镜在第I方向上形成对象物的图像的成像面、且被配置于在第2方向上形成对象物的图像的成像面上，并且以光源部、透镜、检测部、第I傅里叶变换部、第4傅里叶变换部、第3傅里叶变换部、第4傅里叶变换部的顺序进行配置，透镜进行相关于第I方向的一维傅里叶变换。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：岩井秀直，藤本正俊，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：
国别省市：
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