專利名稱：光學(xué)零件及使用光學(xué)零件的相位差顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相位差顯微鏡及其光學(xué)零件，尤其涉及改變相位差的光學(xué)零件。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，作為能夠在無(wú)需染色而避免其死亡的情況下觀察無(wú)色透明的生物體細(xì) 胞的顯微鏡，研究出了相位差顯微鏡。該相位差顯微鏡，能夠通過(guò)明暗對(duì)比度觀察無(wú)色透明 的標(biāo)本，并能夠在生物體細(xì)胞等存活的狀態(tài)下進(jìn)行觀察。專利文獻(xiàn)1 特開平9-230247號(hào)公報(bào)如上所述，相位差顯微鏡是能夠通過(guò)明暗對(duì)比度對(duì)無(wú)色透明的生物體細(xì)胞等標(biāo)本 進(jìn)行觀察的裝置。為了能夠通過(guò)該明暗對(duì)比度進(jìn)行觀察，在相位差顯微鏡中需要使用相位 板。該相位板由規(guī)定物質(zhì)的薄膜形成，使從光源發(fā)出的光透過(guò)薄膜，由此使相位超前 或延遲四分之一波長(zhǎng)。在構(gòu)成該相位板的薄膜的物質(zhì)中，存在色散現(xiàn)象，所以不能對(duì)所有波 長(zhǎng)的相位錯(cuò)開四分之一波長(zhǎng)，在利用寬波長(zhǎng)范圍的光觀察標(biāo)本的情況下，對(duì)比度會(huì)降低。因 此，在以往的相位差顯微鏡中，為了能夠僅對(duì)固定波長(zhǎng)進(jìn)行觀察，其結(jié)構(gòu)為裝有與固定波長(zhǎng) 對(duì)應(yīng)的濾色片。通過(guò)使用這樣的濾色片，能夠僅使固定波長(zhǎng)的相位錯(cuò)開四分之一波長(zhǎng)。但是，以往的相位差顯微鏡由于制成使用了濾色片的結(jié)構(gòu)，所以，在對(duì)標(biāo)本進(jìn)行觀 察的情況下，僅以單一顏色的濃淡表現(xiàn)標(biāo)本的像。因此，不得不在欠缺關(guān)于標(biāo)本顏色的信息 的狀態(tài)下進(jìn)行觀察。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題作出的發(fā)明，其目的在于，提供能夠以包含頻率信息以及 顏色信息的方式表示相位差的光學(xué)零件及相位差顯微鏡。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，并列設(shè)置至少兩個(gè)以上光學(xué)介質(zhì)以使至少兩個(gè) 波長(zhǎng)產(chǎn)生固定的相位差。具體而言，本發(fā)明的光學(xué)零件包括入射至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束的入射面和使入 射光束的相位發(fā)生變化后出射光束的出射面，其特征在于，具有包含沿所述入射面和所述 出射面之間并列設(shè)置的至少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)的光學(xué)介質(zhì)體，所述光學(xué)介質(zhì)體包括第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束改變相位 后出射；第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束以相對(duì)于 從所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位，的相位差大致固定的方式改變相位后出射。本發(fā)明的光學(xué)零件包括入射面和出射面。入射面入射至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束。 光學(xué)零件使入射光束的相位變化。從出射面出射相位變化的光束。在光學(xué)零件的入射面和出射面之間設(shè)有光學(xué)介質(zhì)體。此外，光學(xué)介質(zhì)體的表面優(yōu)選形成為入射面及出射面。光學(xué)介質(zhì)體包含至少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)。這些至少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)沿 入射面和出射面之間并列設(shè)置。而且，光學(xué)介質(zhì)體至少含有第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域和第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域。在第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域入射上述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束。第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域通過(guò) 其折射率等光學(xué)特性，使入射光束的相位根據(jù)波長(zhǎng)變化。相位發(fā)生變化的光束從第一光學(xué) 介質(zhì)區(qū)域出射。第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域也與第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域相同，入射上述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光 束。第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域也通過(guò)其折射率等光學(xué)特性，使入射光束的相位根據(jù)波長(zhǎng)變化。而 且，該第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域以相對(duì)于從第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位，相位差大致固 定的方式，使入射光束的相位變化。使相位如此發(fā)生變化的光束從第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射。由此，通過(guò)第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域和第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，能夠使至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的 光束從第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位和從第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位的 差大致固定。從而能夠使多個(gè)波長(zhǎng)的相位錯(cuò)開，所以，能夠在包含光束的頻率信息的情況下 對(duì)光束的相位進(jìn)行調(diào)整。另外，本發(fā)明的光學(xué)零件優(yōu)選下述零件所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域由至少一個(gè)光學(xué)介質(zhì)層構(gòu)成，所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域由至少一個(gè)光學(xué)介質(zhì)層構(gòu)成，設(shè)所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域中的第i層的厚度為tn，對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光的折射率為 njia)，對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光的折射率為II1 (i，2)，設(shè)所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域中的第j層的厚度為t”，對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光的折射率為 n2 (j，1)，對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光的折射率為ri2 (j，2)，此時(shí)如下的3式成立，Σ tIixnI (i' -Σ t2j X n2 (j, 1) =cai
i jΣ tiixn! (i, 2) "Σ t2j x n2 (j, 2) =ClXl|C1_C2| < 0. 02。而且，本發(fā)明的光學(xué)零件優(yōu)選以下的3式成立，tfc^l, l)-n2(l, 1)) = ClX λ 1Iin1(I^)-Xi2 (1,2)) = C2X λ 2|C1_C2| < 0· 02。這里，設(shè)第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ谝徊ㄩL(zhǎng)入丨的折射率為叫^丄)，設(shè)第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ诙ㄩL(zhǎng)λ 2的折射率為Ii1 (1，2)，設(shè)第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ谝徊ㄩL(zhǎng)λ 1的折射率為η2(1，1)，設(shè)第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ诙ㄩL(zhǎng)λ 2的折射率為Ii2 (1，2)。而且，優(yōu)選滿足式ni(i，l)-n2(i，2) <0.3。另外，在設(shè)上述的Cl或C2為C時(shí)，優(yōu)選滿足1/4彡C彡3/4。這里，表示|C|的 絕對(duì)值。這里，在上述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束中，包含第一波長(zhǎng)λ 1的光束和第二波長(zhǎng) λ 2的光束。另外，在上述的式中，t為第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域的厚度和第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域的厚 度，C為不取決于波長(zhǎng)的常數(shù)。
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而且，n(l，1)是第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ谝徊ㄩL(zhǎng)λ 1的折射率，η(2，1)是第一光學(xué) 介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ诙ㄩL(zhǎng)λ 2的折射率，η (1，2)是第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ谝徊ㄩL(zhǎng)λ 1的折射率， η (2, 2)是第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ诙ㄩL(zhǎng)λ 2的折射率。通過(guò)使用滿足上述2式的光學(xué)介質(zhì)，能夠使波長(zhǎng)λ 1的光束和波長(zhǎng)λ 2的光束從 第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位相對(duì)于從第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位都以 規(guī)定的常數(shù)C的量超前或延遲。這樣能夠使多個(gè)波長(zhǎng)的相位錯(cuò)開，所以，能夠在包含光束的 頻率信息的情況下，對(duì)光束的相位進(jìn)行調(diào)整。而且，本發(fā)明的光學(xué)零件，優(yōu)選所述第一波長(zhǎng)λ 1和所述第二波長(zhǎng)λ 2為可見光的 波長(zhǎng)。由此，能夠在包含可見光的頻率信息，即顏色信息的情況下，對(duì)光束的相位進(jìn)行調(diào)
iF. ο另外，本發(fā)明的相位差顯微鏡包括對(duì)樣品進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和使所述樣品 成像的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括配置在所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳位置的開口 ；配置在與所述開口共軛位置上的相位板，所述相位板包括入射至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束的入射面和使入射光束的相位變 化并出射的出射面，并且，具有光學(xué)介質(zhì)體，其包含沿所述入射面和所述出射面之間并列設(shè)置的至少兩個(gè)光 學(xué)介質(zhì)，所述光學(xué)介質(zhì)體包含第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束改變相位 后出射；第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束以相對(duì)于 從所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位，相位差大致固定的方式改變相位后出射。本發(fā)明的相位差顯微鏡，包含照明光學(xué)系統(tǒng)、成像光學(xué)系統(tǒng)、開口、相位板。照明光 學(xué)系統(tǒng)用于對(duì)樣品進(jìn)行照明。成像光學(xué)系統(tǒng)用于對(duì)樣品進(jìn)行成像。開口配置在照明光學(xué)系 統(tǒng)的光瞳位置，用于對(duì)照射樣品的光進(jìn)行限制。相位板配置在與開口共軛的位置。該相位板包括入射面和出射面。在入射面上入 射至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束。相位板使入射光束的相位變化。從出射面出射相位已變化的 光束。在相位板的入射面和出射面之間設(shè)有光學(xué)介質(zhì)體。此外，光學(xué)介質(zhì)體的表面優(yōu)選 形成為入射面及出射面。光學(xué)介質(zhì)體包含至少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)。該至少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)沿入射 面和出射面之間并列設(shè)置。而且，光學(xué)介質(zhì)體至少包含第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域和第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域。在第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，入射上述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束。第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，通 過(guò)其折射率等光學(xué)特性，使入射光束的相位根據(jù)波長(zhǎng)變化。相位發(fā)生變化的光束從第一光 學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射。在第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，也與第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域相同，入射上述至少2個(gè)以上波長(zhǎng) 的光束。第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域也根據(jù)其折射率等光學(xué)特性，使入射光束的相位根據(jù)波長(zhǎng)變化。而且，該第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域以相對(duì)于從第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位，相位差大致 固定的方式，使入射光束的相位變化。使相位如此變化的光束從第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射。由此，通過(guò)第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域和第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，能夠使至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的 光束從第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位和從第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位的 差大致固定。從而能夠使多個(gè)波長(zhǎng)的相位錯(cuò)開，所以，能夠在包含光束的頻率信息的情況下 對(duì)光束的相位進(jìn)行調(diào)整，并能夠在包含顏色信息的情況下對(duì)接近透明的樣品進(jìn)行觀察。另 外，能夠不使用濾色片而對(duì)樣品進(jìn)行觀察，所以能夠簡(jiǎn)化相位差顯微鏡的結(jié)構(gòu)。發(fā)明的效果能夠在包含頻率信息以及顏色信息的情況下表示樣品的相位差。
圖1是表示第一實(shí)施方式的相位差顯微鏡的概要的圖。圖2是表示第一實(shí)施方式的相位板100的俯視圖(a)和剖視圖(b)和原理圖(c)。圖3是表示第二實(shí)施方式 第五實(shí)施方式的相位板的剖視圖。圖4是表示第一實(shí)施方式 第五實(shí)施方式的相位板的一般化概念的剖視圖。附圖標(biāo)記10相位差顯微鏡100、200、300、400、500、600 相位板(光學(xué)零件)110,310第一光學(xué)介質(zhì)部(第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域)120、320、520第二光學(xué)介質(zhì)部(第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域)140、340、540 入射面150,350,550 出射面600a第一光學(xué)介質(zhì)層(第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域)600b第二光學(xué)介質(zhì)層(第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域)
具體實(shí)施例方式以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。 <第一實(shí)施方式y(tǒng)y> 相位差顯微鏡的構(gòu)成>>圖1是表示相位差顯微鏡10的概要的圖。相位差顯微鏡10包括光源(未圖示)和環(huán)狀光闌12、聚光透鏡14、物鏡18、相 位板100。這些部分通過(guò)規(guī)定的支承體(未圖示)被支承在規(guī)定的位置上。環(huán)狀光闌12具有環(huán)帶形的開口，位于照明光學(xué)系統(tǒng)1的光瞳位置，即后述的物鏡 18的前焦點(diǎn)面上。在從光源(未圖示)發(fā)出的光束到達(dá)環(huán)狀光闌12之前，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡等 光學(xué)元件(未圖示)，預(yù)先變換成平行光。被變換成平行光的光束被該環(huán)狀光闌12聚光，以 使光束僅通過(guò)環(huán)帶形的開口，從而變換成環(huán)狀的光束。聚光透鏡14變換通過(guò)環(huán)狀光闌12被變成環(huán)狀光束的光束，以使其在后述的樣品 16聚光。通過(guò)聚光透鏡14被變成聚光的光束通過(guò)作為標(biāo)本的樣品16成像。被照射在樣 品16上的光束分離成透過(guò)樣品16的內(nèi)部并直行的直接光(圖1所示的實(shí)線)和通過(guò)樣品16的相位物體衍射并彎曲行進(jìn)的衍射光(圖1所示的虛線)。該衍射光被樣品16的相位 物體衍射的同時(shí)相位被延遲約四分之一波長(zhǎng)。由上述光源、環(huán)狀光闌12和聚光透鏡14構(gòu)成照明光學(xué)系統(tǒng)1。在被樣品16分離的直接光和衍射光的行進(jìn)方向上，配置有物鏡18。而且，相位板 100被配置在成像光學(xué)系統(tǒng)2的光瞳位置，即物鏡18的后焦點(diǎn)位置，從而配置在與環(huán)狀光 闌12成為共軛關(guān)系的位置上。相位板100，如后述那樣，由第一光學(xué)介質(zhì)部110和第二光學(xué) 介質(zhì)部120構(gòu)成。第一光學(xué)介質(zhì)部110形成為環(huán)狀(參見圖2)。此外，在后面對(duì)該相位板 100的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行詳細(xì)描述。透過(guò)樣品16的直接光的光束被物鏡18變換成平行光，并入射到相位板100。配置 相位板100的形成為環(huán)狀的第一光學(xué)介質(zhì)部110，使其與成為環(huán)狀光的直接光重疊。S卩，相 位板100的形成為環(huán)狀的第一光學(xué)介質(zhì)部110的內(nèi)徑dl和外徑d2(參見圖2(a)及(b)) 分別是環(huán)狀光闌12的內(nèi)徑和外徑乘以由聚光透鏡14和物鏡18決定的倍率后的值。另一方面，被樣品16的相位物體衍射的衍射光通過(guò)后述的相位板100的外側(cè)第二 光學(xué)介質(zhì)部120b。透過(guò)相位板100的直接光和衍射光在像面20中被聚光并互相干涉而成像。<相位板100的結(jié)構(gòu)>圖2表示第一實(shí)施方式的相位板100的俯視圖(a)、剖視圖(b)、原理圖(c)。如圖2(a)所示，相位板100具有大致圓板狀的形狀。相位板100包含由第一光 學(xué)介質(zhì)區(qū)域構(gòu)成的第一光學(xué)介質(zhì)部110、由第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域構(gòu)成的第二光學(xué)介質(zhì)部120。 關(guān)于第一光學(xué)介質(zhì)部110和第二光學(xué)介質(zhì)部120的光學(xué)性質(zhì)將在后敘述。另外，如圖2(b) 所示，相位板100具有入射面140(圖2(b)所示的下表面)和出射面150(圖2(b)所示的 上表面)。如后所述，從光源發(fā)出的光束入射到入射面140，透過(guò)第一光學(xué)介質(zhì)部110以及 第二光學(xué)介質(zhì)部120的光束從出射面150出射。而且，在該相位板100的入射面140側(cè)，形 成有基部130。該基部130由第二光學(xué)介質(zhì)部120構(gòu)成，作為相位板100的基部發(fā)揮功能。第一光學(xué)介質(zhì)部110，如圖2(b)所示，配置在出射面150側(cè)。該第一光學(xué)介質(zhì)部 110在出射面150具有環(huán)帶或環(huán)形的形狀。第一光學(xué)介質(zhì)部110的內(nèi)徑為dl，外徑為d2。 該內(nèi)徑dl和外徑d2，如上所述，可以基于環(huán)狀光闌12的內(nèi)徑及外徑、由聚光透鏡14及物鏡 18決定的倍率適當(dāng)確定。另外，第一光學(xué)介質(zhì)部110的厚度為tl。該第一光學(xué)介質(zhì)部110 的厚度tl只要滿足后述的式1及式2而確定即可。另一方面，如圖2(b)所示，第二光學(xué)介質(zhì)部120被配置在除第一光學(xué)介質(zhì)部110 以外的相位板100的區(qū)域。這里，為了方便，將第一光學(xué)介質(zhì)部110分成內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì) 部120a、外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b、基部130三個(gè)部分。如上所述，基部130形成在相位板 100的入射面140側(cè)，發(fā)揮相位板100的基部的功能。上述第一光學(xué)介質(zhì)部110、內(nèi)側(cè)第二 光學(xué)介質(zhì)部120a、外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b形成為同心狀。內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a位于第一光學(xué)介質(zhì)部110的內(nèi)側(cè)。內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì) 部120a在入射面140及出射面150具有大致圓形的形狀。內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a的直徑由上述第一光學(xué)介質(zhì)部110的內(nèi)徑dl確定。外 側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b位于第一光學(xué)介質(zhì)部110的外側(cè)。外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b在入 射面140及出射面150具有大致環(huán)帶形的形狀。外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b的內(nèi)徑由第一
8光學(xué)介質(zhì)部110的外徑d2確定，外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b的外徑由相位板100的直徑確 定。另外，第二光學(xué)介質(zhì)部120的厚度也為tl，只要能滿足后述的式1及式2而確定即可。這樣，第一光學(xué)介質(zhì)部110和第二光學(xué)介質(zhì)部120 (內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a及 外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b)，沿入射面140和出射面150之間并列設(shè)置。第一光學(xué)介質(zhì)部110對(duì)波長(zhǎng)入丨的光束的折射率為叫^^，對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束的 折射率為Ii1 (1，2)。該第一光學(xué)介質(zhì)部110優(yōu)選為塑料或樹脂等。另一方面，內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b對(duì)波長(zhǎng)λ 1的 光束的折射率為 (1，1)，對(duì)波長(zhǎng)入2的光束的折射率為112(1，2)。該內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部 120a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b優(yōu)選為大致圓板狀的介質(zhì)。此外，基部130也由第二光學(xué) 介質(zhì)區(qū)域形成，所以具有相同的折射率。這些折射率叫⑴。、!!…，〗)、!!…，！)及112(1，2)滿足以下三個(gè)式子。tfc^l, l)-n2(l, 1)) = ClX λ 1Iin1(I^)-Xi2 (1,2)) = C2X λ 2Cl-C2| < 0. 02這里，式1及式2中的t是第一光學(xué)介質(zhì)部110、內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a和外側(cè) 第二光學(xué)介質(zhì)部120b的厚度，在圖2(b)所示的例中，t為厚度tl，是相位板100整體厚度 t2中除去基部130的厚度以外的厚度。該厚度tl對(duì)于由第一光學(xué)介質(zhì)部110引起的相位 變化和由第二光學(xué)介質(zhì)部120引起的相位變化有影響。即，該厚度tl是使通過(guò)第一光學(xué)介 質(zhì)部110的光束和通過(guò)第二光學(xué)介質(zhì)部120的光束產(chǎn)生相位差的要素之一。<相位板100的制造>上述相位板100是通過(guò)加工具有大致圓板狀的形狀的玻璃板而制作的。該玻璃板 成為第二光學(xué)介質(zhì)部120 (內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b)以及基 部130。玻璃板的加工首先是通過(guò)對(duì)構(gòu)成玻璃板的出射面150的一側(cè)的表面進(jìn)行加工，從而 以與相位板100成為同心狀的方式形成環(huán)形的槽。進(jìn)行該加工以使槽的深度為tl。向形成 的槽內(nèi)流入粘結(jié)劑并使其固化。在槽中干燥的粘結(jié)劑成為第一光學(xué)介質(zhì)部110。通過(guò)這樣 的加工形成槽，同時(shí)利用粘結(jié)劑形成第一光學(xué)介質(zhì)部110，所以，能夠簡(jiǎn)易且便宜地制作相 位板100。另外，由于通過(guò)加工形成槽，所以，能夠通過(guò)形成的槽的深度調(diào)整第一光學(xué)介質(zhì)部 110的厚度，也能夠容易地將第一光學(xué)介質(zhì)部110的厚度形成為較薄或較厚。此外，在較厚 地形成第一光學(xué)介質(zhì)部110時(shí)，可以通過(guò)蒸鍍或噴涂等薄膜形成處理進(jìn)行。另外，只要滿足上述的式1及式2，可以不使用玻璃板而使用透明的塑料等樹脂作 為第二光學(xué)介質(zhì)部120。這樣，能夠更簡(jiǎn)易且便宜地制作相位板100。〈相位板100的功能〉如上所述，從光源發(fā)出的光束被樣品16的相位物體分離成直接光和衍射光。衍射 光在被樣品16的相位物體衍射時(shí)，相位約延遲四分之一波長(zhǎng)。另一方面，直接光不被樣品 16的相位物體衍射，相位不發(fā)生變化。如圖1的虛線所示，衍射光的行進(jìn)方向被物鏡18調(diào)整，以使其透過(guò)相位板100的 內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b。具體而言，到達(dá)相位板100的 入射面140的衍射光，首先通過(guò)基部130。然后，通過(guò)基部130的衍射光到達(dá)內(nèi)側(cè)第二光學(xué) 介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b。而且，通過(guò)內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外
9側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b后從相位板100的出射面150出射，向像面20前進(jìn)。此外，如上所 述，出于方便而區(qū)分了內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a或外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b和基部130， 并對(duì)衍射光的行進(jìn)，進(jìn)行了如上的說(shuō)明，但在這些部件之間并不存在界限或邊界。另一方面，如圖1的實(shí)線所示，直接光的行進(jìn)方向被物鏡18調(diào)整，以使其透過(guò)相位 板100的第一光學(xué)介質(zhì)部110。具體而言，到達(dá)相位板100的入射面140的直接光，首先通 過(guò)基部130。然后，通過(guò)基部130的衍射光到達(dá)第一光學(xué)介質(zhì)部110。更進(jìn)一步，通過(guò)第一 光學(xué)介質(zhì)部110后從相位板100的出射面150出射，向像面20前進(jìn)。如上所述，無(wú)論在直接光的情況下還是在衍射光的情況下，從相位板100的入射 面140入射后，首先通過(guò)基部130。因此，由于構(gòu)成基部130的第二光學(xué)介質(zhì)部120的折射 率和基部130的厚度，直接光和衍射光的相位都同樣地被改變。因此，在通過(guò)基部130前的 直接光的相位和衍射光的相位的差，與通過(guò)基部130后的直接光的相位和衍射光的相位的 差相同。而通過(guò)基部130后，直接光通過(guò)第一光學(xué)介質(zhì)部110，衍射光通過(guò)內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介 質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b。因此，直接光的相位因第一光學(xué)介質(zhì)部110的 折射率和厚度而發(fā)生變化，衍射光的相位因內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué) 介質(zhì)部120b的折射率和厚度而改變。由此，通過(guò)基部130后的直接光的相位和衍射光的相 位的差，與從相位板100的出射面150出射時(shí)的直接光的相位和衍射光的相位的差產(chǎn)生差 異。具體而言，通過(guò)基部130后的直接光的相位和衍射光的相位的差約為四分之一波長(zhǎng)，這 是由樣品16的相位物體產(chǎn)生的差。這樣，基部130對(duì)直接光的相位以及衍射光的相位產(chǎn)生影響，但對(duì)從相位板100的 出射面150出射時(shí)的直接光的相位和衍射光的相位的差沒有影響。對(duì)從相位板100的出射 面150出射時(shí)的直接光的相位和衍射光的相位的差產(chǎn)生影響的是滿足式1及式2的關(guān)系的 第一光學(xué)介質(zhì)部110、內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b。以下，采用作為原理圖的圖2 (c)，對(duì)從光源發(fā)出的波長(zhǎng)λ 1禾Π λ 2的光束進(jìn)行詳細(xì) 地說(shuō)明。此外，圖2(c)中省略示出圖2(b)所示的相位板100的基部130。具有λ 1的波長(zhǎng)的光束被樣品16分成直接光LRl和衍射光LDl。同樣地，具有入2 的波長(zhǎng)的光束也被樣品16分成直接光LR2和衍射光LD2。直接光LRl通過(guò)物鏡18入射到圖2(c)所示的第一光學(xué)介質(zhì)部110。入射到第一 光學(xué)介質(zhì)部110的直接光LRl具有波長(zhǎng)λ 1，所以，基于第一光學(xué)介質(zhì)部110的折射率η (1， 1)和厚度tl，錯(cuò)開預(yù)定的相位后從第一光學(xué)介質(zhì)部110出射。另一方面，衍射光LDl通過(guò) 物鏡18入射到圖2(c)所示的內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b。 入射到內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b的衍射光LDl也具有波長(zhǎng) λ 1，所以，基于內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b的折射率n(l，2) 和厚度tl，錯(cuò)開預(yù)定的相位后從內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b 出射。這樣，根據(jù)式1的關(guān)系，從第一光學(xué)介質(zhì)部110出射的直接光LRl相對(duì)于從內(nèi)側(cè)第 二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b出射的衍射光LDl，相位錯(cuò)開(λ 1)/4的量。同樣地，直接光LR2通過(guò)物鏡18入射到圖2(c)所示的第一光學(xué)介質(zhì)部110。入射到第一光學(xué)介質(zhì)部110的直接光LR2具有波長(zhǎng)λ 2，所以，基于第一光學(xué)介質(zhì)部110的折 射率η(2，1)和厚度tl，錯(cuò)開預(yù)定的相位后從第一光學(xué)介質(zhì)部110出射。另一方面，衍射光 LD2通過(guò)物鏡18，入射到圖2(c)所示的內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì) 部120b。入射到內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b的衍射光LD2也 具有波長(zhǎng)λ 2，所以，基于內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b的折射 率n(2，2)和厚度tl，錯(cuò)開預(yù)定的相位后從內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介 質(zhì)部120b出射。這樣，根據(jù)式2的關(guān)系，從第一光學(xué)介質(zhì)部110出射的直接光LR2相對(duì)于從內(nèi)側(cè)第 二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b出射的衍射光LD2，相位錯(cuò)開(λ 2)/4的量。通過(guò)使用滿足上述式1及式2的第一光學(xué)介質(zhì)部110和內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a 以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b，無(wú)論對(duì)于波長(zhǎng)λ 1的光束，還是對(duì)于波長(zhǎng)λ 2的光束，都能 夠使從第一光學(xué)介質(zhì)部110出射的光束的相位相對(duì)于從內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外 側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b出射的光束的相位，超前或延遲四分之一波長(zhǎng)。用于以往的相位差顯微鏡的相位板，使用空氣作為相當(dāng)于第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域的介 質(zhì)，利用第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域的折射率和空氣的折射率，使直接光的相位相對(duì)于衍射光延遲 或超前四分之一波長(zhǎng)。但是，由于第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域的色散，不能針對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光束使直 接光的相位相對(duì)于衍射光的相位錯(cuò)開四分之一波長(zhǎng)。而本申請(qǐng)的發(fā)明通過(guò)使用第二光學(xué)介質(zhì)，不僅利用第一光學(xué)介質(zhì)的色散，還利用 第二光學(xué)介質(zhì)的色散，滿足上述式1及式2的關(guān)系，從而能夠針對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光束使直接光 的相位相對(duì)于衍射光的相位錯(cuò)開四分之一波長(zhǎng)。需要說(shuō)明的是，波長(zhǎng)λ 1和λ 2雙方都在可見光范圍，并且，優(yōu)選使波長(zhǎng)λ 1和入2 的差變得最大。由此，能夠在可見光的較寬范圍內(nèi)，使直接光的相位相對(duì)于衍射光的相位錯(cuò) 開四分之一波長(zhǎng)。<實(shí)施例1>
當(dāng)設(shè)波長(zhǎng)為；λ 1 = 0. 48613 μ m，λ 2 = 0· 65627 μ m,
折射率為
Ii1(Ll) = 1.60940
叫(1，2) = 1.60019
η2(1，1) = 1.58835
η2(1，2) = 1.57171，
厚度為
"t 5 ·7714 μ m，貝IJ
Cl = ti (Ii1(Ll)-Ii2 (1,1))/λ 1 = 0. 24990
C2 =、Oi1(Id)-Ii2(Id))/λ 2 = 0. 25046。
<實(shí)施例2>
當(dāng)設(shè)波長(zhǎng)為
λ 1 = 0. 48613 μ m，λ 2 =0.65627 μ m，
折射率為
叫(1，1)= 1. 59230叫(1，2)= 1. 58323n2(l, 1) = 1. 57616n2(l，2) = 1· 56204，厚度為、= t2 = 7· 636μπι，貝Ij Cl = t^riid, 1)-η2(1,1))/λ 1 = 0· 25352C2 = t1(n1(l,2)-n2(l,2))/A 2 = 0. 24656?！础兜诙?shí)施方式》〉圖3(a)表示第二實(shí)施方式的相位板200。此外，對(duì)與第一實(shí)施方式的相位板100 同樣的要素，標(biāo)注相同的符號(hào)。該第二實(shí)施方式的相位板200是在第一實(shí)施方式的相位板100上設(shè)置了保護(hù)用的 玻璃蓋片(cover glass) 210的相位板。由此，相位板200的出射面成為玻璃蓋片210的上 表面，但玻璃蓋片210使直接光以及衍射光同樣地透過(guò)，所以，與第一實(shí)施方式相同，利用 滿足上述式1及式2的第一光學(xué)介質(zhì)部110和內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光 學(xué)介質(zhì)部120b，無(wú)論對(duì)于波長(zhǎng)λ 1的光束，還是對(duì)于波長(zhǎng)λ 2的光束，都能夠使從第一光學(xué) 介質(zhì)部110出射的光束的相位相對(duì)于從內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì) 部120b出射的光束的相位超前或延遲四分之一波長(zhǎng)。而且，該第二實(shí)施方式的相位板200因其第一光學(xué)介質(zhì)部110以及內(nèi)側(cè)第二光學(xué) 介質(zhì)部120a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部120b被玻璃蓋片保護(hù)，所以，能夠提高強(qiáng)度，能夠使操 作變得簡(jiǎn)便，且能夠防止裂紋等損傷，所以能夠維持相位板200的光學(xué)特性。〈《第三實(shí)施方式》〉圖3(b)表示第三實(shí)施方式的相位板300。該第三實(shí)施方式的相位板300是在基部 330上形成有第一光學(xué)介質(zhì)部310和第二光學(xué)介質(zhì)部320的相位板。該第一光學(xué)介質(zhì)部310，除了厚度以外，其形狀、大小以及材質(zhì)可以與第一實(shí)施方 式的第一光學(xué)介質(zhì)部110相同。另外，第二光學(xué)介質(zhì)部320，除了厚度以外，其形狀、大小以 及材質(zhì)也可以與第一實(shí)施方式的第二光學(xué)介質(zhì)部120相同。此外，該相位板300的第二光 學(xué)介質(zhì)部320也和第一實(shí)施方式相同，由內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部320a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部 320b構(gòu)成。相位板300的下表面為入射面340，上表面為出射面350。另外，基部330只要能夠使光束透過(guò)即可，可以使用玻璃或塑料等。通過(guò)這種結(jié) 構(gòu)，能夠省去切削加工或模壓加工等加工工序，所以，能夠容易地制作相位板300。如圖3(b)所示，第三實(shí)施方式的相位板300的第一光學(xué)介質(zhì)部310的厚度和第二 光學(xué)介質(zhì)部320的厚度不同。在這樣的情況下，可以通過(guò)采用以下兩個(gè)式子進(jìn)行相位的調(diào)
iF. οt3 χ Πι (1, 1 ) - [ t4 χ η2 ( 1, 1) + (t3 -14 ) ] =^ χ λ t3 χ ηι ( 1 ‘ 2 ) - [ t4 χ η2 ( 1, 2) + (t3~t4) χλ2這里，波長(zhǎng)λ ι 及 λ2、折射率 ηι(1，1)、ηι(1，2)、η2(1，1) ^n2 (1,2)與第一實(shí)施方式相同。另外，如圖3(b)所示，t3為第一光學(xué)介質(zhì)部310的厚度，t4為第二光學(xué)介質(zhì)部 320的厚度。另外，設(shè)空氣的折射率的值為1。利用滿足該式3及式4的第一光學(xué)介質(zhì)部310和第二光學(xué)介質(zhì)部320，無(wú)論對(duì)于波 長(zhǎng)λ 1的光束，還是對(duì)于波長(zhǎng)λ 2的光束，都能夠使從第一光學(xué)介質(zhì)部310出射的光束的相 位相對(duì)于從第二光學(xué)介質(zhì)部320出射的光束的相位，超前或延遲四分之一波長(zhǎng)。在上述的式3及式4中，示出了兩個(gè)波長(zhǎng)λ 及λ 2應(yīng)滿足的條件，但在滿足式3 及式4的情況下，對(duì)于兩個(gè)波長(zhǎng)λ 1及λ 2兩者的波長(zhǎng)附近的波長(zhǎng)λ 3，有時(shí)能夠滿足下式。t3Xn1(l,3)-[t4Xn2(l,3) + (t3-t4)] = δ X λ 3其中，關(guān)于δ，I δ-1/4| < 0.02。這里，折射率II1 (1，3)是第一光學(xué)介質(zhì)部310對(duì)波長(zhǎng)λ 3的折射率，折射率η2 (1，3) 是第二光學(xué)介質(zhì)部320對(duì)波長(zhǎng)λ 3的折射率。這樣，在δ充分接近1/4的情況下，在λ 1、 λ 2、λ 3的較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，能夠得到良好的1/4波長(zhǎng)板?！础兜谒膶?shí)施方式〉》圖3(c)表示第四實(shí)施方式的相位板400。需要說(shuō)明的是，對(duì)與第三實(shí)施方式的相 位板300同樣的要素，標(biāo)注相同的符號(hào)。該第四實(shí)施方式的相位板400，是在第三實(shí)施方式的相位板300上設(shè)置了保護(hù)用 的玻璃蓋片410的相位板。由此，相位板400的出射面成為玻璃蓋片410的上表面，玻璃蓋 片410能夠使直接光以及衍射光同樣地透過(guò)，與第三實(shí)施方式同樣地，利用滿足上述式3及 式4的第一光學(xué)介質(zhì)部310和內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部320a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部320b，無(wú) 論對(duì)于波長(zhǎng)λ 1的光束，還是對(duì)于波長(zhǎng)λ 2的光束，都能夠使從第一光學(xué)介質(zhì)部310出射的 光束的相位相對(duì)于從內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部320a以及外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部320b出射的光束 的相位，超前或延遲四分之一波長(zhǎng)。而且，該第四實(shí)施方式的相位板400的第一光學(xué)介質(zhì)部310以及內(nèi)側(cè)第二光學(xué)介 質(zhì)部320a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部320b被玻璃蓋片保護(hù)，所以，能夠提高強(qiáng)度，能夠使操作 變得簡(jiǎn)便，且能夠防止裂紋等損傷，所以，能夠維持相位板400的光學(xué)特性?！础兜谖鍖?shí)施方式〉》圖3(d)表示第五實(shí)施方式的相位板500。需要說(shuō)明的是，對(duì)與第三實(shí)施方式的相 位板300相同的要素，標(biāo)注相同的符號(hào)。該第五實(shí)施方式的相位板500，是用第二光學(xué)介質(zhì)部520覆蓋了第三實(shí)施方式的 第一光學(xué)介質(zhì)部310，并用保護(hù)膜510覆蓋了第二光學(xué)介質(zhì)部520的相位板。相位板500的 下表面為入射面540，其上表面為出射面550。第二光學(xué)介質(zhì)部520可以使用與第一實(shí)施方式的第二光學(xué)介質(zhì)部120相同的光學(xué) 介質(zhì)部。此外，該相位板500的第二光學(xué)介質(zhì)部520也與第一實(shí)施方式相同，由內(nèi)側(cè)第二光 學(xué)介質(zhì)部520a和外側(cè)第二光學(xué)介質(zhì)部520b構(gòu)成。這樣，通過(guò)用第二光學(xué)介質(zhì)部520覆蓋 第一光學(xué)介質(zhì)部310，能夠可靠地保護(hù)第一光學(xué)介質(zhì)部310。另外，由于用保護(hù)膜510覆蓋 整個(gè)第二光學(xué)介質(zhì)部520，所以能夠保護(hù)第一光學(xué)介質(zhì)部310和第二光學(xué)介質(zhì)部520兩者， 并能夠使操作變得簡(jiǎn)便，同時(shí)不易受到損傷，所以，能夠維持光學(xué)特性更長(zhǎng)時(shí)間。〈《第一 第五實(shí)施方式的一般化》〉圖4示出對(duì)上述第一 第五實(shí)施方式的相位板進(jìn)行一般化的相位板600。圖4所示
13的相位板600的左側(cè)是對(duì)第一光學(xué)介質(zhì)部進(jìn)行一般化的第一光學(xué)介質(zhì)層600a，相位板600 的右側(cè)是對(duì)第二光學(xué)介質(zhì)部進(jìn)行一般化的第二光學(xué)介質(zhì)層600b。第一光學(xué)介質(zhì)層600a和 第二光學(xué)介質(zhì)層600b由至少一層構(gòu)成。在圖4所示的例中，第一光學(xué)介質(zhì)層600a的第一層602_1，厚度為tn，對(duì)波長(zhǎng)λ 1 的光束的折射率表示為Ii1(Ll)，對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光束的折射率表示為Ii1 (1，2)。另外，第一 光學(xué)介質(zhì)層600a的第二層602-2，厚度為t12，對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光束的折射率表示為& (2，1)， 對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光束的折射率表示為Ii1 (2，2)。而且，第一光學(xué)介質(zhì)層600a的第i層602_i， 厚度為tn，對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光束的折射率表示為Ii1 (i，1)，對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光束的折射率表示為
Ii1 (i, 2) ο另外，第二光學(xué)介質(zhì)層600b的第一層604-1，厚度為t21，對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光束的折射 率表示為η2 (1,1),對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光束的折射率表示為Ii2 (1，2)。另外，第二光學(xué)介質(zhì)層600b 的第二層604-2，厚度為t22，對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光束的折射率表示為n2 (2，1)，對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光束 的折射率表示為η2(2，2)。而且，第二光學(xué)介質(zhì)層600b的第i層604-i，厚度為t2i，對(duì)波長(zhǎng) λ 1的光束的折射率表示為n2(i，1)，對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光束的折射率表示為ri2 (i，2)。波長(zhǎng)λ 1的光束和波長(zhǎng)λ 2的光束的兩個(gè)光束都能夠通過(guò)上述第一光學(xué)介質(zhì)層 600a的所有層，并且波長(zhǎng)λ 1的光束和波長(zhǎng)λ 2的光束的兩個(gè)光束都能夠通過(guò)第二光學(xué)介 質(zhì)層600b的所有層。在由這樣的第一光學(xué)介質(zhì)層600a和第二光學(xué)介質(zhì)層600b構(gòu)成相位板600的情況 下，可以通過(guò)使用以下3個(gè)式子調(diào)整相位。Σ tnxri! (i, 1) "Σ t2jxn2 (j, 1) =CR1
iJΣ IliXn1 (i, 2) t2j x n2 (j, 2) =ClX2
iJCl-C2| < 0. 02通過(guò)使用滿足該式6、式7及式8的第一光學(xué)介質(zhì)層600a和第二光學(xué)介質(zhì)層600b， 無(wú)論對(duì)于波長(zhǎng)λ 1的光束，還是對(duì)于波長(zhǎng)λ 2的光束，都能夠使從第一光學(xué)介質(zhì)層600a出 射的光束的相位相對(duì)于從第二光學(xué)介質(zhì)層600b出射的光束的相位，超前或延遲Cl ( C2)的量。
1權(quán)利要求
一種光學(xué)零件，包括入射至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束的入射面和使入射光束的相位發(fā)生變化后出射光束的出射面，所述光學(xué)零件具有包含沿所述入射面和所述出射面之間并列設(shè)置的至少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)的光學(xué)介質(zhì)體，所述光學(xué)介質(zhì)體包括第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束改變相位后出射；第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束以相對(duì)于從所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位，相位差大致固定的方式改變相位后出射。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)零件，所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域由至少一個(gè)光學(xué)介質(zhì)層構(gòu)成， 所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域由至少一個(gè)光學(xué)介質(zhì)層構(gòu)成，設(shè)所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域中的第i層的厚度為，設(shè)對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光的折射率*ni(i， 1)，設(shè)對(duì)波長(zhǎng)入？的光的折射率為！^“二)，設(shè)所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域中的第j層的厚度為t…設(shè)對(duì)波長(zhǎng)λ 1的光的折射率為!!2(」_， 1)，設(shè)對(duì)波長(zhǎng)λ 2的光的折射率為ri2 (j，2)，此時(shí)下述3個(gè)式子成立，
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)零件，所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束包括第一波長(zhǎng)λ 1的光束和第二波長(zhǎng)λ 2的光束， 所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域和所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域分別由單一的介質(zhì)構(gòu)成，其厚度設(shè)為t,設(shè)所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ谝徊ㄩL(zhǎng)λ 1的折射率為Ii1 (1,1), 設(shè)所述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ诙ㄩL(zhǎng)λ 2的折射率為Ii1 (1，2)， 設(shè)所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ谝徊ㄩL(zhǎng)λ 1的折射率為Ii2 (1，1)， 設(shè)所述第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域?qū)Φ诙ㄩL(zhǎng)λ 2的折射率為Ii2 (1,2),此時(shí)下面的3個(gè)式子成立，tfc^l, l)-n2(l, 1)) = ClX λ 1 Iin1(I^)-Xi2 (1,2)) = C2X λ 2 C1-C2 < 0. 02。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)零件，滿足下式 (土“)- “，〗)I < 0. 3。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)零件，所述第一波長(zhǎng)λ1和所述第二波長(zhǎng)λ 2為可見光的 波長(zhǎng)。
6.一種相位差顯微鏡，包括對(duì)樣品進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)、使所述樣品成像的成像 光學(xué)系統(tǒng)，所述相位差顯微鏡包括 配置在所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳位置的開口； 配置在與所述開口共軛的位置上的相位板， 所述相位板包括入射至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的光束的入射面和使入射光束的相位變化后出射的出射面，并且，具有光學(xué)介質(zhì)體，所述光學(xué)介質(zhì)體包含沿所述入射面和所述出射面之間并列設(shè)置的至 少兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)，所述光學(xué)介質(zhì)體包括第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束改變相位后出射；第二光學(xué)介質(zhì)區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)波長(zhǎng)使所述至少2個(gè)以上波長(zhǎng)的各光束以相對(duì)于從所 述第一光學(xué)介質(zhì)區(qū)域出射的光束的相位，相位差大致固定的方式改變相位后出射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在包含頻率信息以及顏色信息的情況下表示樣品的相位差的光學(xué)零件及相位差顯微鏡，為此并列設(shè)置至少兩個(gè)以上的光學(xué)介質(zhì)，使得針對(duì)至少兩個(gè)波長(zhǎng)產(chǎn)生固定的相位差。
文檔編號(hào)G02B21/14GK101960354SQ20098010764
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
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