JP6203008B2 - 補償光学系及び撮像装置 - Google Patents
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Description
空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、
複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、
前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする補償光学系が提供される。
(AO−SLOの構成)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像取得装置(検査装置)としての、補償光学(AO)系を用いたレーザ走査検眼鏡(以下「AO−SLO」)100の構成を模式的に示す図である。画像取得用の照明光源4は、中心波長840nm、波長幅20nmの低コヒーレンス光を生成し、発散光として射出する。光源4から射出された発散光は、コリメータレンズ70で平行化された後に、照明光81としてビームスプリッタ71、72を透過した後に、凹面ミラー73、74を介して、液晶型SLM(空間光変調器)1に入射する。
液晶型SLMの最大位相変調量は2π強、すなわち光路長で1波長分強相当に過ぎないため、数波長以上の収差量を補正する場合には、位相2π(光路長で1波長相当)ごとに折りたたむPW(位相ラッピング)を行って変調する。したがって、図2に示した補正データの断面図のように、位相変調量λごとに、PWによる非連続部が現れる。以下、このような非連続部を位相ラッピング部(「PW部」と記す)という。
本実施形態では、PWによって生じる波面の不連続部と各MLの中心とが一致しないようにする手段として、HSセンサ2のMLA20を、入射する戻り光821に対して、光軸と垂直なxy平面内で相対的にシフトできる移動機構を持つ。
min|Pi 'Qj| < d0 ・・・・・(1)
を満たす場合、上記シフト機構によって、d0だけPi 'Qj方向にMLA20をシフトさせる。pは、MLAのピッチである。ここで、MLA20のシフトによって、各MLに対する撮像素子上のセグメント領域もシフトして設定し、波面の算出を行う必要がある。
Ik < a・Average[I1〜In] (0<a<1) ・・・・・(2)
となるスポットkが存在するときに、やはりd0だけx方向もしくはy方向にMLA20のシフトを行う。係数aの値は、スポットの重心位置の算出誤差に影響しない最小値である必要がある。例えば、0.7〜0.8程度であることが望ましい。このように、SLM1において変調された戻り光がMLA20上に形成する集光スポットの各々のピーク強度が、所定の値を上回るように制御することによっても、HS像の品質を保障することができる。
次に、本発明の第2の実施形態の補償光学系を用いた、AO−SLOについて説明する。実施形態1では、MLA20やHSセンサ2をシフトさせることによって、位相ラッピング部(PW部)と各MLとの位置関係を最適化した。これに対して、本実施形態では、物理的なシフトにより波面とMLAとの位置関係を補正するのではなく、SLM1に表示する波面補正データを加工する方法により、同等の効果を実現する。AO−SLOの構成は実施形態1と同様であるため、本実施形態では実施形態1との相違点を中心に説明する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (12)
- 空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、
複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、
前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする補償光学系。 - 前記制御手段は、前記空間光変調器と前記マイクロレンズアレイとの相対的な位置関係を変える移動手段により、前記波面の不連続部が前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御することを特徴とする請求項1に記載の補償光学系。
- 前記移動手段は、前記マイクロレンズアレイを、当該アレイの平面内で移動させることにより、前記相対的な位置関係を変えることを特徴とする請求項2に記載の補償光学系。
- 前記制御手段は、前記補正データに所定の収差成分を加算することにより、前記波面の不連続部が前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御することを特徴とする請求項1に記載の補償光学系。
- 前記制御手段は、前記マイクロレンズアレイに投影される前記波面の不連続部と、前記マイクロレンズの各々の中心位置と、の間の距離の最小値が、所定の値を上回るように制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の補償光学系。
- 前記制御手段は、前記空間光変調器において変調された前記戻り光が前記マイクロレンズアレイに形成する集光スポットの各々のピーク強度が、所定の値を上回るように制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の補償光学系。
- 測定光を被検査物に照射し、その戻り光により被検査物の画像を取得する検査装置であって、
前記測定光を位相ラッピングにより変調する空間光変調器と、
複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、
前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする検査装置。 - 空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、を備えた補償光学系の動作を制御する情報処理装置であって、
前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、
前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 補償光学系の制御方法であって、
照射手段が、空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射工程と、
検出手段が、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出工程と、
取得手段が、前記検出工程において検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得工程と、
制御手段が、前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御工程と
を有することを特徴とする補償光学系の制御方法。 - 測定光を被検査物に照射し、その戻り光により被検査物の画像を取得する検査装置の制御方法であって、
空間光変調器が、前記測定光を位相ラッピングにより変調する工程と、
検出手段が、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出工程と、
制御手段が、前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御工程と
を有することを特徴とする検査装置の制御方法。 - 空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、を備えた補償光学系の動作を制御する情報処理装置の制御方法であって、
取得手段が、前記検出手段により検出された波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得工程と、
制御手段が、前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御工程と
を備えることを特徴とする情報処理装置の制御方法。 - コンピュータを請求項8に記載の情報処理装置が備える各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
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