JP4664031B2 - 光パターン形成方法および装置、ならびに光ピンセット装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の光パターン形成装置10の構成を示す概略図である。光パターン形成装置10は、空間光変調器12、制御装置14、読出し光源16、ビームエキスパンダ18、コリメータレンズ20、およびフーリエ変換レンズ22を有しており、所望の二次元的な光パターンを出力面24上に形成することができる。
以下では、本発明の第2の実施形態を説明する。図6は、本実施形態の光パターン形成装置の構成を示す概略図である。この光パターン形成装置40は、第1実施形態と同様の光パターン形成装置10aを用いて光パターンを形成し、その光パターンを顕微鏡50内の観察面に結像させる。
以下では、本発明の第3の実施形態を説明する。図8は、本実施形態の光パターン形成装置の構成を示す概略図である。この光パターン形成装置70は、第1実施形態の光パターン形成装置10においてコリメータレンズ20およびPAL−SLM36間の光路上に位相板21を追加した構成を有している。したがって、本実施形態では、読出し光源16、ビームエキスパンダ18およびコリメータレンズ20に加えて位相板21が発光装置28を構成する。
Claims (9)
- 位相変調型の空間光変調器を用いて読出し光を位相変調し、その位相変調された読出し光をフーリエ変換して出力面上に結像させ、光パターンを形成する方法において、
前記空間光変調器に位相パターンを入力し、前記読出し光を前記空間光変調器に照射して、前記読出し光を前記位相パターンに応じて位相変調するステップと、
その位相変調された読出し光を、レンズを用いてフーリエ変換し、前記出力面上に結像させるステップと
を備え、
前記読出し光を位相変調する前に、前記光パターンに対応する主位相パターンと、レンズ効果を有する副位相パターンとを足し合わせて前記位相パターンを作成するステップを更に備え、
前記レンズの光軸方向に沿って前記出力面を前記レンズの焦平面からずらすことにより、前記位相変調された読出し光に含まれる0次光を前記出力面上でぼかすことを特徴とする光パターン形成方法。 - 前記副位相パターンがフレネルゾーンパターンである、請求項1に記載の光パターン形成方法。
- 前記読出し光を位相変調するステップは、平面波に所定の波面歪みを与えて前記読出し光を生成し、
前記位相パターンを作成するステップは、前記波面歪みを補正する位相パターンを前記主および副位相パターンに足し合わせて前記位相パターンを作成する、請求項1または2に記載の光パターン形成方法。 - 読出し光を位相変調する位相変調型の空間光変調器と、
前記読出し光を前記空間光変調器に照射する発光装置と、
前記空間光変調器によって位相変調された前記読出し光をフーリエ変換して出力面上に結像させるレンズと、を備える光パターン形成装置において、
前記空間光変調器の位相変調を制御する位相パターンを作成し、その位相パターンを前記空間光変調器に入力する制御装置を更に備え、
前記位相パターンは、前記レンズの光軸方向に沿って前記出力面を前記レンズの焦平面からずらすように位相変調を制御することにより、前記位相変調された読出し光に含まれる0次光を前記出力面上でぼかすことを特徴とする光パターン形成装置。 - 前記制御装置は、前記光パターンに対応する主位相パターンと、レンズ効果を有する副位相パターンとを足し合わせて前記位相パターンを作成する、請求項4に記載の光パターン形成装置。
- 前記副位相パターンがフレネルゾーンパターンである、請求項5に記載の光パターン形成装置。
- 前記発光装置は、平面波に所定の波面歪みを与えて前記読出し光を生成し、
前記制御装置は、前記波面歪みを補正する位相パターンを前記主および副位相パターンに足し合わせて前記位相パターンを作成する、請求項5または6に記載の光パターン形成装置。 - 前記制御装置は、前記位相パターンを電気的な画像信号として前記空間光変調器に入力し、
前記空間光変調器は、前記画像信号に応じた光学像を表示する液晶表示装置と、前記液晶表示装置に照明光を照射して前記光学像を投影する照明装置と、前記読出し光および投影された前記光学像を受光し、その光学像の強度分布に応じて前記読出し光を位相変調する変調素子を有している、請求項4〜7のいずれかに記載の光パターン形成装置。 - 請求項4〜8のいずれかに記載の光パターン形成装置を備え、その光パターン形成装置によって形成された光パターンを試料に照射して前記試料を捕捉する光ピンセット装置。
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