【手続補正書】
【提出日】平成17年6月15日(2005.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基底状態を含む３つの電子状態を有する分子を含む試料を観察する顕微鏡であって、
上記分子を基底状態から第１電子励起状態へ遷移させる第１の光を発生する第１の光源と、
上記分子を第１電子励起状態から、よりエネルギー準位の高い第２電子励起状態へ遷移させる第２の光を発生する第２の光源と、
上記第１の光および上記第２の光の照射領域を少なくとも一部分重ね合わせて上記試料に照射する光学系と、
上記分子が第１電子励起状態から基底状態に脱励起する際の発光を検出する検出手段とを有し、
上記第１の光と同じタイミングにおいて上記試料に照射される上記第２の光の光強度をＷ、波長をλ、光子エネルギーをεとし、上記分子が第２電子励起状態に遷移するときの該分子の吸収断面積をσ、上記分子の第１電子励起状態の寿命をτ、上記光学系の実効的な開口数をＮＡとするとき、
【数１】
2004029344.tif 000001
を満たすよう構成したことを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
上記第２の光源は連続発振レーザーであることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
上記連続発振レーザーは、ガスレーザーであることを特徴とする請求項２記載の顕微鏡。
【請求項４】
上記ガスレーザーは、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｋｒレーザー、Ｋｒ−Ａｒレーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、銅蒸気レーザーのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
上記連続発振レーザーは、レーザーダイオード励起型全固体レーザーであることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項６】
上記レーザーダイオード励起型全固体レーザーは、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｃｒ，Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｅｒ，Ｙｂガラス、Ｈｏ：ＹＬＦ、Ｔｍ：ＹＬＦ、Ｙｂ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ＦＡＰ、Ｙｂ：ＳＦＡＰ、Ｙｂ：ＫＹＷ、Ｙｂ：ＢＣＢＦ、Ｙｂ：ＹＣＯＢ、Ｙｂ：ＧｂＣＯＢ、Ｔｉサファイアのいずれかのレーザー媒体を用いることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡。
【請求項７】
上記連続発振レーザーは、ファイバーレーザーであることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項８】
上記ファイバーレーザーは、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｙｂをドープしたファイバーレーザーであることを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡。
【請求項９】
上記第２の光は、上記第２の光源の高調波を用いることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の顕微鏡。
【請求項１０】
上記第２の光の波長は、第１電子励起状態に遷移された上記分子からの発光の波長帯域よりも長いことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の顕微鏡。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、少なくとも基底状態を含む３つの電子状態を有する分子を含む試料を観察する顕微鏡であって、
上記分子を基底状態から第１電子励起状態へ遷移させる第１の光を発生する第１の光源と、
上記分子を第１電子励起状態から、よりエネルギー準位の高い第２電子励起状態へ遷移させる第２の光を発生する第２の光源と、
上記第１の光および上記第２の光の照射領域を少なくとも一部分重ね合わせて上記試料に照射する光学系と、
上記分子が第１電子励起状態から基底状態に脱励起する際の発光を検出する検出手段とを有し、
上記第１の光と同じタイミングにおいて上記試料に照射される上記第２の光の光強度をＷ、波長をλ、光子エネルギーをεとし、上記分子が第２電子励起状態に遷移するときの該分子の吸収断面積をσ、上記分子の第１電子励起状態の寿命をτ、上記光学系の実効的な開口数をＮＡとするとき、
【数２】
2004029344.tif 000002
を満たすよう構成したことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の顕微鏡において、上記第２の光源は連続発振レーザーであることを特徴とするものである。また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の顕微鏡において、上記連続発振レーザーは、ガスレーザーであることを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の顕微鏡において、上記ガスレーザーは、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｋｒレーザー、Ｋｒ−Ａｒレーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、銅蒸気レーザーのいずれかであることを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
請求項５に係る発明は、請求項２に記載の顕微鏡において、上記連続発振レーザーは、レーザーダイオード励起型全固体レーザーであることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の顕微鏡において、上記レーザーダイオード励起型全固体レーザーは、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｃｒ，Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｅｒ，Ｙｂガラス、Ｈｏ：ＹＬＦ、Ｔｍ：ＹＬＦ、Ｙｂ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ＦＡＰ、Ｙｂ：ＳＦＡＰ、Ｙｂ：ＫＹＷ、Ｙｂ：ＢＣＢＦ、Ｙｂ：ＹＣＯＢ、Ｙｂ：ＧｂＣＯＢ、Ｔｉサファイアのいずれかのレーザー媒体を用いることを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
請求項７に係る発明は、請求項２に記載の顕微鏡において、上記連続発振レーザーは、ファイバーレーザーであることを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の顕微鏡において、上記ファイバーレーザーは、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｙｂをドープしたファイバーレーザーであることを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の顕微鏡において、上記第２の光は、上記第２の光源の高調波を用いることを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の顕微鏡において、上記第２の光の波長は、第１電子励起状態に遷移された上記分子からの発光の波長帯域よりも長いことを特徴とするものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、第２の光（イレース光）の強度をＷ、波長をλ、光子エネルギーをεとし、試料中の分子が第２電子励起状態に遷移するときの吸収断面積をσ、分子の第１電子励起状態の寿命をτ、光学系の実効的な開口数をＮＡとするとき、上記（４）式を満たすように構成したので、波面の整った第２の光を得ることができ、したがって第２の光を波面操作する際に、空間フィルター等を用いて波面を整える必要がないので、第２の光の強度低下を招くことなく、簡単な構成で、超解像性を効率的に高めることができる。