相位調(diào)制方法以及相位調(diào)制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及相位調(diào)制方法以及相位調(diào)制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻(xiàn)1中記載有具備對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行照明的機(jī)構(gòu)的顯微鏡。該顯微鏡具 備：照明機(jī)構(gòu)，將來(lái)自光源的光照射于被檢測(cè)物體并使包含該被檢測(cè)物體的信息的光束產(chǎn) 生；照明光調(diào)制機(jī)構(gòu)，調(diào)制被照射于被檢測(cè)物體的光的波長(zhǎng)等；瞳調(diào)制機(jī)構(gòu)，被設(shè)置于物鏡 的瞳面附近并且調(diào)制包含被檢測(cè)物體的信息的光束的相位等。瞳調(diào)制機(jī)構(gòu)由液晶型的空間 光調(diào)制元件所構(gòu)成。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利申請(qǐng)公開2003-121749號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007] 近年來(lái)，不斷研宄由使用了空間光調(diào)制器的相位調(diào)制來(lái)進(jìn)行顯微鏡觀察中的對(duì)象 物的照明光或激光加工用途的激光的生成。在顯微鏡觀察中的對(duì)象物的照明中，通過(guò)控制 空間光調(diào)制器上的相位分布（全息圖（hologram))從而能夠?qū)崿F(xiàn)例如具有圓環(huán)形狀等的所 希望的強(qiáng)度分布的照明光。另外，在激光加工用途中，通過(guò)控制空間光調(diào)制器上的相位分 布從而能夠?qū)⒗缇哂许敪h(huán)（tophat)形狀等的所希望的強(qiáng)度分布的激光照射于加工對(duì)象 物。但是，在現(xiàn)有的裝置中，為了高精度地實(shí)現(xiàn)所希望的強(qiáng)度分布而不得不通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算 來(lái)求得相位分布，因而期望能夠簡(jiǎn)單地求得相位分布的方法。
[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)單地求得用于高精度地實(shí)現(xiàn)所希望的強(qiáng)度分 布的相位分布的相位調(diào)制方法以及相位調(diào)制裝置。
[0009] 解決問(wèn)題的技術(shù)手段
[0010] 一個(gè)實(shí)施方式的相位調(diào)制方法是通過(guò)使用具有包含二維排列的多個(gè)區(qū)域的相位 調(diào)制面的空間光調(diào)制器，并且在多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制包括光軸的任意的截面上的強(qiáng)度 分布相對(duì)于光軸成為軸對(duì)稱的讀出光的相位，從而生成調(diào)制光的相位調(diào)制方法；具備：相 位分布計(jì)算步驟，以在從相位調(diào)制面僅離開規(guī)定的光學(xué)距離的靶面上調(diào)制光具有規(guī)定的強(qiáng) 度分布的方式計(jì)算出顯示于相位調(diào)制面的相位分布；調(diào)制光生成步驟，使相位分布顯示于 相位調(diào)制面并使讀出光入射到相位調(diào)制面而生成調(diào)制光；相位分布計(jì)算步驟包含：設(shè)定步 驟，以將讀出光所入射的相位調(diào)制面上的區(qū)域分割成將讀出光的光軸作為中心的同心圓狀 的N個(gè)（N為2以上的整數(shù)）區(qū)域Ai……A N并且包括讀出光的光軸的截面上的區(qū)域A i…… AN上的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式設(shè)定區(qū)域A i……AN的大小，以將靶面上的區(qū)域分 割成將調(diào)制光的光軸作為中心的同心圓狀的N個(gè)區(qū)域&……B N并且包括調(diào)制光的光軸的截 面上的區(qū)域&……BN上的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式設(shè)定區(qū)域I……大??；計(jì) 算步驟，通過(guò)求得從區(qū)域An到區(qū)域B n的光路長(zhǎng)度L n (n為從1到N的各個(gè)整數(shù)）并根據(jù)光 路長(zhǎng)度1^決定區(qū)域A "的相位從而計(jì)算出相位分布。
[0011] 另外，該相位調(diào)制方法中，相位分布計(jì)算步驟也可以進(jìn)一步包含測(cè)量包括入射到 相位調(diào)制面的讀出光的光軸的截面上的強(qiáng)度分布的測(cè)量步驟。另外，該相位調(diào)制方法中，從 相位調(diào)制面到靶面的調(diào)制光的光路也可以由空隙構(gòu)成。
[0012] 另外，一個(gè)實(shí)施方式的第1相位調(diào)制裝置，具備：光源，輸出包括光軸的任意的截 面上的強(qiáng)度分布相對(duì)于光軸成為軸對(duì)稱的讀出光；空間光調(diào)制器，具有包含二維排列的多 個(gè)區(qū)域的相位調(diào)制面并且通過(guò)在多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制讀出光的相位從而生成調(diào)制光； 相位分布運(yùn)算部，以在從相位調(diào)制面僅離開規(guī)定的光學(xué)距離的靶面上調(diào)制光具有規(guī)定的強(qiáng) 度分布的方式計(jì)算出顯示于相位調(diào)制面的相位分布；相位分布運(yùn)算部通過(guò)以將讀出光所入 射的相位調(diào)制面上的區(qū)域分割成將讀出光的光軸作為中心的同心圓狀的N個(gè)（N為2以上 的整數(shù)）區(qū)域Ai……A N并且包括讀出光的光軸的截面上的區(qū)域A i……AmI的強(qiáng)度分布的 積分值互相相等的方式設(shè)定區(qū)域4……AN的大小，以將靶面上的區(qū)域分割成將調(diào)制光的光 軸作為中心的同心圓狀的N個(gè)區(qū)域&……B N并且包括調(diào)制光的光軸的截面上的區(qū)域I…… BN上的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式設(shè)定區(qū)域I......BN的大小，求得從區(qū)域A n到區(qū)域 Bn的光路長(zhǎng)度L n(n為從1到N的各個(gè)整數(shù)）并且根據(jù)光路長(zhǎng)度Ln決定區(qū)域A n的相位，從 而計(jì)算出顯示于相位調(diào)制面的相位分布。
[0013] 另外，第1相位調(diào)制裝置也可以進(jìn)一步具備：測(cè)量部，測(cè)量包括入射到相位調(diào)制面 的讀出光的光軸的截面上的強(qiáng)度分布。
[0014] 另外，其它的實(shí)施方式的第2相位調(diào)整裝置，具備：光源，輸出包括光軸的任意的 截面上的強(qiáng)度分布相對(duì)于光軸成為軸對(duì)稱的讀出光；空間光調(diào)制器，具有包含二維排列的 多個(gè)區(qū)域的相位調(diào)制面并且通過(guò)在多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制讀出光的相位從而生成調(diào)制 光；控制部，以在從相位調(diào)制面僅離開規(guī)定的光學(xué)距離的靶面上調(diào)制光具有規(guī)定的強(qiáng)度分 布的方式控制顯示于相位調(diào)制面的相位分布；控制部具有存儲(chǔ)相位分布的存儲(chǔ)部，相位分 布是通過(guò)以下所述方法被計(jì)算出的相位分布：以將讀出光所入射的相位調(diào)制面上的區(qū)域分 害誠(chéng)將讀出光的光軸作為中心的同心圓狀的N個(gè)（N為2以上的整數(shù)）區(qū)域心……A N并且 包括讀出光的光軸的截面上的區(qū)域4……AmI的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式設(shè)定 區(qū)域4……AN的大小，以將靶面上的區(qū)域分割成將調(diào)制光的光軸作為中心的同心圓狀的N 個(gè)區(qū)域&……B N并且包括調(diào)制光的光軸的截面上的區(qū)域L……的強(qiáng)度分布的積分值 互相相等的方式設(shè)定區(qū)域&......BN的大小，求得從區(qū)域A n到區(qū)域B n的光路長(zhǎng)度L n(n為從 1到N的各個(gè)整數(shù)）并且根據(jù)光路長(zhǎng)度1^決定區(qū)域A "的相位。
[0015] 另外，第1以及第2相位調(diào)制裝置中，從相位調(diào)制面到靶面的調(diào)制光的光路也可以 由空隙來(lái)進(jìn)行構(gòu)成。另外，第1以及第2相位調(diào)制裝置也可以進(jìn)一步具備被配置于靶面的 物鏡。
[0016] 另外，其它的實(shí)施方式的相位調(diào)制方法是通過(guò)使用具有包含二維排列的多個(gè)區(qū)域 的相位調(diào)制面的空間光調(diào)制器并且在多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制讀出光的相位，從而生成調(diào) 制光的相位調(diào)制方法；具備：相位分布計(jì)算步驟，以在從相位調(diào)制面僅離開規(guī)定的光學(xué)距 離的靶面上調(diào)制光具有規(guī)定的強(qiáng)度分布的方式計(jì)算出顯示于相位調(diào)制面的相位分布；調(diào)制 光生成步驟，使相位分布顯示于相位調(diào)制面并使讀出光入射到相位調(diào)制面而生成調(diào)制光； 相位分布計(jì)算步驟包含：計(jì)算出讀出光的強(qiáng)度分布的重心位置，在將該重心位置作為坐標(biāo) 的中心的極坐標(biāo)系中以各個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式將讀 出光所入射的相位調(diào)制面上的區(qū)域分割成M個(gè)（M為2以上的整數(shù)）區(qū)域Si……S M并且計(jì) 算出靶面上的強(qiáng)度分布的重心位置，在將該重心位置作為坐標(biāo)的中心的極坐標(biāo)系中以各個(gè) 區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式將調(diào)制光所入射的靶面上的區(qū)域 分割成M個(gè)區(qū)域札……R M的步驟；通過(guò)求得從區(qū)域S m到區(qū)域Rm的光路長(zhǎng)度LB m(m為從1到 M的各個(gè)整數(shù)）并根據(jù)光路長(zhǎng)度14"決定區(qū)域S m的相位從而計(jì)算出相位分布的步驟。
[0017] 另外，又一其它的實(shí)施方式的第3相位調(diào)制裝置，具備：光源，輸出讀出光；空間光 調(diào)制器，具有包含二維排列的多個(gè)區(qū)域的相位調(diào)制面并且通過(guò)在多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制 讀出光的相位從而生成調(diào)制光；相位分布運(yùn)算部，以在從相位調(diào)制面僅離開規(guī)定的光學(xué)距 離的靶面上調(diào)制光具有規(guī)定的強(qiáng)度分布的方式計(jì)算出顯示于相位調(diào)制面的相位分布；相位 分布運(yùn)算部通過(guò)計(jì)算出讀出光的強(qiáng)度分布的重心位置并在將該重心位置作為坐標(biāo)的中心 的極坐標(biāo)系中以各個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式將讀出光所 入射的相位調(diào)制面上的區(qū)域分割成M個(gè)（M為2以上的整數(shù)）區(qū)域Si……S M，計(jì)算出靶面 上的強(qiáng)度分布的重心位置并在將該重心位置作為坐標(biāo)的中心的極坐標(biāo)系中以各個(gè)區(qū)域中 的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度分布的積分值互相相等的方式將調(diào)制光所入射的靶面上的區(qū)域分割成M 個(gè)區(qū)域&……R M，求得從區(qū)域Sm到區(qū)域Rm的光路長(zhǎng)度LB m(m為從1到M的各個(gè)整數(shù)）并根 據(jù)光路長(zhǎng)度1411決定區(qū)域S m的相位，從而計(jì)算出顯示于相位調(diào)制面的相位分布。
[0018] 另外，又一其它的實(shí)施方式的第4相位調(diào)制裝置，具備：光源，輸出讀出光；空間光 調(diào)制器，具有包含二維排列的多個(gè)區(qū)域的相位調(diào)制面并且通過(guò)在多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域調(diào)制 讀出光的相位從而生成調(diào)制光；控制部，以在從相位調(diào)制面僅離開規(guī)定的光學(xué)距離的靶面 上調(diào)制