(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的平面照明顕微鏡（ＳＰＩＭ）において、３次元標本（１）を照明するためのシート光（３）を発生するための光学装置であって、
１つの光束（５）を放射するための１つの光源と、
該光束（５）を、該光束（５）と垂直な座標のＸ方向に延びる厚さ（ｄ）と、Ｙ方向に延びる幅（ｂ）とを有する断面と、前記光束（５）に沿った座標のＺ方向に延びる、少なくとも標本の全体寸法に亘る長さ（ｌ）とを有する１つのシート光（３）の形状に変換するための複数の光学素子と
を有する光学装置において、
光束成分が異なる向きで標本に当たるように、該シート光内の光束成分の向きをＹ方向において変更する手段
を備えることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記光源が、コヒーレント光の１つの光束（５）を放射し、この光束（５）の経路中に、
１つのコリメータ（６）と、
パウエル・レンズの形態をとる１つの非球面光学素子（７）と、
１つの視野絞り面（９）を実現するための１つのレンズまたはレンズ群（８）と、
１つの開口絞り面（１１）を実現するための１つのレンズまたはレンズ群（１０）と
が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
シート光内の光束成分の向きを変更するために、１つのウォブル板（２２）が存在する、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
シート光内の光束成分の向きを変更するために、１つのスイング・ミラー（２３）、または１つのポリゴン・スキャナが設けられる、請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記光源が、空間的に部分的にコヒーレントな光の１つの光束（５）を放射し、この光束（５）の経路中に、２つの１次元円柱レンズ・アレイ（２４、２５）及び１つのコリメーション光学系（３７）を含む１つの円筒形のハニカム・コンデンサが配置され、横コヒーレンス長が、前記各円柱レンズ・アレイ（２４、２５）の周期よりも短くなっている、請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記空間的に部分的にコヒーレントな光を発生するために、１つの広帯域レーザ（２６）の形態をとる、時間的に部分的にコヒーレントな１つの光源が設けられ、該広帯域レーザ（２６）に、１つのグリッド（２７）、プリズム、または階段状ミラーの形態をとる１つの分光素子が後置される、請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
前記光源が、複数の個別レーザ光源（２８）から成る１つのアレイによって構成され、該アレイに、１つの円柱レンズ（２９）または１つのグリン・レンズが後置される、請求項１に記載の光学装置。
【請求項８】
前記複数の光学素子は、光束（５）のシート光の形状への変換に加えて、同時に断面の１つの向きへの均質化作用と、該断面と直交する面への合焦作用とを併せもつ１つのグリン・レンズの形態をとる１つの微小光学素子（３０）が設けられている、請求項１に記載の光学装置。
【請求項９】
前記光源が、コヒーレント光の１つの光束（５）を放射し、該光束（５）の経路中に、
楕円形の断面を有する１つの光束を発生するための、１つのテレスコープ式円柱レンズ（３１）の形態をとる１つのアナモルフィック光学系と、その後に続く、
この光束の走査運動を発生するための、１つのスイング・ミラー（３２）の形態をとる１つの偏向機構、
走査後の光束を通過させて前記標本に向ける１つの集束レンズまたはレンズ群（１２）が設けられる、請求項１に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に選択的平面照明顕微鏡（ＳＰＩＭ）において、３次元標本の様々な断層面の個別照明に適した、１つの光束を放射するための１つの光源と、この光束をシート状の光に変換するための複数の光学素子とを有する、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元標本が、深度が異なる個々の断層面内でスポット毎に走査され、その際に得られた画像情報が、続いてこの標本の３次元画像に合成される、共焦点レーザ走査型顕微鏡（ＬＳＭ）とは異なり、ＳＰＩＭ技術は、広視野顕微鏡検査法を基礎とし、標本の個々の断層面をスライスする光学的断面に基づいた標本の画像描写を可能とする技術である。
【０００３】
ＳＰＩＭ技術の長所は、とりわけ、画像情報の検出が高速で行われる点、生体標本の退色の怖れが僅かである点、ならびに、焦点の標本への侵入深さが拡大される点にある。
原理的にＳＰＩＭ技術においては、標本自体に含まれる蛍光、またはコントラスト調整のために標本内に挿入された蛍光が、レーザ光によって励起され、その際にレーザ放射が、いわゆる「シート光」に形成される。このシート光により、標本の深部に位置する選択された断層面が１つずつ照明され、撮像光学系によって、光学的断面の形態をとるこの標本断層面の画像が得られる。
【０００４】
このシート光の幾何形状を明確にするために、本発明との関連においては、シート光が、レーザ光の照射方向に対して垂直な座標のＸ、Ｙ方向に広がる断面と、照射方向に沿った座標のＺ方向に延びる長さとを有すると仮定する。
【０００５】
そこでは、照明される標本断層面の撮像または観察に使用される対物レンズの光軸が、座標のＺ方向に対して垂直な向きに合わせられる。
ＳＰＩＭ技術との関連で、シート光を発生するための光学装置が記載されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００６】
これらの構成によって生じるのは、Ｘ座標軸の向きの長さに相当する厚さを変更することができない、不変式のシート光だけである。特に標本の同じ断層面を、光学的撮像特性が異なる様々な対物レンズを用いて、時間的に連続して撮像する場合は、この事情が短所となっている。
【０００７】
そのような場合には、標本の興味がある断層面だけが実際に照明され、この断層面以外の標本物質の望ましくない退色が回避されるようにするために、その時々に使用される対物レンズにシート光の幾何形状を適合させる、特にその厚さを適合させることが可能であることが望ましい。そうすることによって、シート光の被写界深度も、その時々に観察される被写界に適合させることができる。
【０００８】
それ以外にも、上述の構成の場合は、それを用いて発生されるシート光が、その断面においてガウス曲線の強度分布を有しており、このため調査対象である標本断層面の均一な照明が不可能である点が短所となっている。
【０００９】
また、１つの線状の光照射野と、観察対象である標本との間の相対運動に基づき、シート光様の照明面を発生させる方法が記載されている（例えば、特許文献３参照）。このシート光様の照明面は、光照射野を相対運動に基づいて時間的に連続して何重にも互いに相接して並べることによって生じる。その場合、標本の調査対象である断層面の内部に、照明方向に沿って位置する、標本物質の照明光を透過しない部分に起因して影が形成される点が、短所となっている。
【００１０】
さらに、１つの線形ファイバ・アレイとこれに後置される円柱レンズを用いた、線状の照明パターンの発生方法が記載されているが、いずれにせよ、その場合も、シート光の幾何形状を変更するのは不可能である（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
また、１つのパウエル・レンズを用いたシート光の形成方法が記載されている（例えば、特許文献５参照）。このパウエル・レンズは、１つの座標軸の向きに沿った１つの非球面レンズ面と、これと直交する座標軸の向きに沿った１つの平レンズ面とを有しており、それにより、１つの光束から、ほぼ均質化された１つの線状の光照射野が形成され、シート光として利用できるようになっている。いずれにせよ、このシート光の幾何形状も同様に、その厚さおよび長さを変更するのは不可能であるため、光学特性が互いに異なる様々な対物レンズを使用する際に、調査対象である標本断層面の最適照明は、この場合も不可能である。
【００１２】
上述の構成はいずれも、標本の調査対象である断層面の内部に、照明の方向に位置する、標本物質の照明光を透過しない部分に起因して、望ましくない影が形成される点が短所となっている。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２５７４２３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００５０２７０７７号明細書
【特許文献３】国際公開第２００４／０５３０５５８号パンフレット
【特許文献４】欧州特許第０２４８２０４号明細書
【特許文献５】米国特許第４８２６２９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のような現況技術を出発点として、本発明の目的は、標本の個々の断層面を、これまでに知られている装置よりも効率よく観察できるようにする、シート光を発生するための光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、冒頭で記した種類のシート光を発生するための光学装置においては、光束成分が異なる向きで標本に当たるように、該シート光内の光束成分の向きをＹ方向において変更する手段が設けられる。
【００１５】
それにより、種類が異なる複数の対物レンズを用いて同じ標本断層面を観察する際に、それぞれの照明条件にシート光の幾何形状を適合させることが可能になるとともに、必要な場合には、観察される標本断層面の内部に照明に起因して形成される影の低減も達成されるようになる。
【００１６】
本発明による第１の実施形態の装置においては、１つのコヒーレント光束を放射する１つの光源が存在し、この光束の経路内に、
−１つのコリメータ、
−１つの非球面光学素子、
−１つの視野絞り面を実現するための１つのレンズまたはレンズ群、
−１つの開口絞り面を実現するための１つのレンズまたはレンズ群
が設けられている。
【００１７】
その際、まずコリメータによって平行な光束が発生され、次いで、この平行な光束が非球面光学素子によってシート光の形状に変換される。非球面光学素子としては、例えばパウエル・レンズが考慮される。
【００２３】
シート光内の光束成分の向きを変更するために、既にシート光に形成されているビーム経路の１つの瞳面に、１つのいわゆるウォブル板が配置され、あるいは、視野絞り面と共役な１つの面に、１つのスイング・ミラー、または１つのポリゴン・スキャナが配置される。
【００２４】
ウォブル板またはポリゴン・スキャナによって発生される偏向運動に基づいて、シート光のそれぞれの放射成分が、時間的に相前後して向きを変えながら標本物質に当たるように、それぞれの放射成分の向きに影響が及ぼされ、その結果、非透過性の標本物質による、照明される標本断層面の内部のシャドウイングが回避されるか、または少なくとも十二分に低減されるようになる。
【００２５】
本発明による第２の実施形態の装置においては、空間的に部分的にコヒーレントな光束を放射する１つの光源が存在し、この光束の経路内に、１つまたは２つの円柱レンズ・アレイ、ならびに、１つの固定式または可変式のコリメーション光学系が配置されており、その際に、横コヒーレンス長が、円柱レンズ・アレイの周期よりも短くなっている。
【００２６】
それにより、この光束がシート光の形状に変換されるとともに、個々の放射成分の向きに、これらが互いに平行に標本物質に当たることがないように、影響が及ぼされるようになり、それにより、非透過性の標本物質による、照明される標本断層面の内部のシャドウイングが回避されるか、または少なくとも十二分に低減されるようになる。
【００２７】
その場合、これらの円柱レンズ・アレイが、１つの平面内、例えばＹ−Ｚ面内でハニカム・コンデンサの機能を果たし、その際に、第１のアレイによって発生された個々の放射成分ないしは部分開口が、第２のアレイおよびコリメーション光学系を用いて、または用いずに、視野絞り面内で空間的に重なり合うようになっている。第２アレイが存在する場合は、存在しない場合よりも、視野絞り面内の強度分布がより均質になる。可変式コリメーション光学系により、シート光の幾何形状を適合させることができ。
【００２８】
空間的に部分的にコヒーレントな光は、例えば、広帯域レーザなど、時間的に部分的にコヒーレントな１つの光源を用いて発生され、そのビーム経路には、空間コヒーレンスを低減する目的で１つの分光素子が配置されている。分光素子としては、グリッド、プリズム、あるいはまた階段状ミラーも考慮される。
【００２９】
本発明による第３の実施形態の装置においては、光源が、複数の個別レーザ光源から成る１つのアレイによって構成されている。その後方には、アレイ全体にわたって延びる１つの円柱レンズまたは１つのグリン・レンズ、ならびに１つのコリメーション光学系が配置されている。その際、所望のシート光の全体が、どのレーザ光源によっても、完全に照明されるようになっている。Ｙ−Ｚ面内のシート光の幅は、それぞれのレーザ光源の放射開口と、コリメーション光学系の焦点距離とによって決まる。Ｘ−Ｚ面内のシート光の厚さは、それぞれのレーザ光源の放射開口と、円柱光学系ならびにコリメーション光学系の焦点距離とによって決まる。これらのレーザ光源の空間的配置により、標本断層面が、それぞれのレーザ光源によって異なる角度で照明され、その結果、上記で述べたように、標本断層面の内部のシャドウイングが回避されるか、または少なくとも十二分に低減されるようになる。
【００３０】
グリン・レンズの場合は、従来型の集束レンズとは異なり、レンズ材料の内部で屈折率が連続的に変化することにより、焦点距離に影響が及ぼされるようになっている。
本発明による第４の実施形態の装置においては、１つのコヒーレント光源から発し、１つの光ファイバから出射される光束中に、この光束をシート光の形状に変換するための１つの微小光学素子が組み込まれている。
【００３１】
この微小光学素子は、光束のシート光の形状への変換に加えて、同時に断面の１つの向きへの均質化作用と、断面と直交する向きへの合焦作用とを併せもつ１つのグリン・レンズの形態に構成された微小光学系でよい。
【００３２】
本発明による第５の実施形態の装置にも、１つのコヒーレント光束を放射する１つの光源が設けられ、その経路中に、
−楕円形の断面を有する１つの光束を発生するための、例えばテレスコープ式円柱レンズの形態をとる、１つのアナモルフィック光学系、
−この光束の走査運動を発生するための、例えばスイング・ミラー、ポリゴン・スキャナ、またはデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の形態をとる、１つの偏向機構、
−走査された光束を通過させて標本に向ける、１つの集束レンズまたはレンズ群
が設けられている。
【００３３】
ＤＭＤは、それ自体としては公知であるように、極めて急速に個別に傾斜させることができる約５０万個の微視的な超小型ミラーによって構成される。
この構成により、標本の内部に集束される、楕円形の断面を有する光束を、走査運動に基づいて、時間順に何重にも互いに相接して並べることにより、シート光様の照明面が発生されるようになる。互いに相接して並べられる、集束された個々の光束により、シート光の幾何形状がもたらされる。
【００３４】
照明される標本断層面の内部の非透過性の標本物質によるシャドウイングの回避または低減は、本発明による実施形態の装置においては、既に上記で述べたように、個々の放射成分の向きに影響を及ぼす、テレスコープ式円柱レンズによって達成される。
【００３５】
以下では、本発明を幾つかの例示的実施形態に基づいて詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
選択的平面照明顕微鏡（ＳＰＩＭ）の原理を手短に説明するために用いる、「従来技術」と掲記される図１０において、標本１、例えば生体物質は、１つの透明ゲル２によって取り囲まれている。この標本は、図１０の平面内にも、また、図１０の平面に対して垂直な向きにも延びている、３次元標本１である。ゲル２は、図１０の平面に対して垂直に延びる回転軸を有する円筒形に成形されているものと仮定する。
【００３７】
上記で既に述べたように、ＳＰＩＭ技術においては、個々の標本断層面をスライスする複数の光学的断面に基づいて、標本の様々な３次元画像が得られるようになっている。観察対象である標本１の断層面が、図１０の平面内で厚さｄを有すると仮定する。
【００３８】
この断層面を観察できるようにするためには、例えば長さｌと、この長さｌの全体にわたって可能な限り同じである、図１０の平面内の厚さｄとを有し、図１０の平面に対して垂直に、少なくとも標本１のこの向きの寸法全体にわたって延びる１つのシート光３が必要である。
【００３９】
本明細書の発明の詳細な説明に関連して、シート光３の長さｌが座標のＺ方向に、その厚さｄが座標のＸ方向に、さらに、その幅ｂが図１０の平面に対して垂直に、座標のＹ方向に延びるものと想定する。その場合、座標のＺ方向が同時に、照明ビーム経路の向きと一致している。
【００４０】
図１には、本発明による第１の実施形態の装置が示されている。その場合、（図示されない）１つの光源からコヒーレント光が放射され、１つの光ファイバ４から光束５として出射され、１つのコリメータ６を通り抜けて、１つの非球面素子７に向けられる。
【００４１】
光束５は、非球面素子７を通過する際に、図１ａに示されるＹ−Ｚ面内で拡散され、一方、光束５は、図１ｂに示されるＸ−Ｚ面内では、実質的に不変のまま、非球面素子７を通過する。
【００４２】
この形状変化により、シート光３の、座標のＸ方向の厚さｄと、座標のＹ方向の幅ｂとがもたらされる。
図１ａおよび図１ｂにさらに示されるように、シート光３として形成された照明ビーム経路は、まず、１つの視野絞り面９を実現するように構成された１つのレンズ群８、例えば１つの色消しレンズを通過し、その後、１つの開口絞り面１１を実現するためにもう１つのレンズ群１０を通過し、最後に、集束光学系として構成された第３のレンズ群１２を通過し、シート光３はそれを通過して標本１の内部に向けられる。
【００４３】
ここで、視野絞り面９内に１つの視野絞り１３が置かれている場合は、この視野絞り１３の絞り開口により、シート光３の幾何形状は、その幅ｂに関して定義されることになる。開口絞り面１１内に置かれた１つの開口絞り１４が、その絞り開口により、シート光３の厚さｄおよび長さ１を決定する。
【００４４】
このように、一定の絞り開口を有する１つの視野絞り１３と、一定の絞り開口を有する１つの開口絞り１４とを用いて、シート光３の断面および長さｌを、標本１の選択された断層面を観察するために利用される１つの対物レンズに適合させることができる。
【００４５】
標本１の同じ断層面を観察するために、同じ断層面を例えば別の倍率で観察できるように、この対物レンズを別の対物レンズと交換する場合、本発明によれば、
−現在使用中の視野絞り１３を、この第２の対物レンズに合わせて調整された絞り開口を有する別の視野絞り１３と交換すること、または、
−現在使用中の開口絞り１４を、この交換後の対物レンズに合わせて調整された絞り開口を有する別の開口絞り１４と交換すること、または、
−同時に両方の絞り１３、１４を交換することにより、交換後の対物レンズに、シート光の断面および長さｌを適合させ、それにより標本１の選択された断層面の効率的な観察を可能にすること
が企図されている。
【００４６】
その場合、既述のように、非球面光学素子７を用いてシート光がアナモルフィックに生成される場合は、被写界深度範囲が、集束された光束の開口数の２乗の逆数に関係するため、シート光３の厚さｄおよび長さｌを互いに独立に調整することは不可能となる。
【００４７】
これらの絞り１３、１４は、手動で交換することも、自動的に交換することも考えられるが、後者の場合は、例えばそれぞれが駆動装置に連結されている交換用の回転円板に、複数の絞り１３、１４が配置され、これらの駆動装置が１つの動作制御ユニットに連結され、そこから、交換後の対物レンズの特性に応じて発生される調整命令が出力される。
【００４８】
図２には、本発明による第１実施形態の装置の変形形態が示されており、そこではシート光３の幾何形状に影響を及ぼすために、視野絞りおよび開口絞りの代わりに１つのズーム光学系が設けられ、これは、ここでは１例として、複数のレンズ群１５、１６および１７によって構成される。
【００４９】
わかりやすくするために、図２においては、同じ光学アセンブリに対して、図１で使用した符号と同じ符号が使用されている。ここでも、図１と同様に、Ｙ−Ｚ面が図２ａに、Ｘ−Ｚ面が図２ｂに示されている。
【００５０】
光束５をシート光２の形状に変化させるために、図２に示される変形形態においても、図１と同様に、１つの非球面素子７が設けられ、これには、１つの視野絞り面を実現するために、１つのレンズ群８、好ましくは１つの色消しレンズが後置されており、その際、この視野絞り面のところで、断面のビーム強度が均質化された１つのシート光３が生じる。この視野絞り面は、例えば１つのレンズ１８の直前に位置している。シート光３は、１つのレンズ１９、およびズーム光学系のそれぞれのレンズ群１５、１６および１７を用いて、被写体面に投射され、それにより標本１の内部に投射される。
【００５１】
ズーム光学系により、例えばレンズ群１５および１７を軸方向に変位させることにより、ズームの焦点距離を変更することによって、シート光３の幾何形状が影響を受ける。それぞれのレンズ１８〜２１が、ズーム光学系の内部に正しい瞳の位置をもたらすとともに、Ｙ−Ｚ断面において、視野絞り面内における十二分にコリメートされたビームの走行を保証する。この変形実施形態においては、レンズ２０および２１が、円柱レンズとして構成されている。
【００５２】
図３には、これまで図１および図２に関して説明した、本発明による第１実施形態の装置の、修正を加えた別の変形形態が示されている。ここでも、同じ構成部品に対して同じ符号が使用されている。
【００５３】
ここには、Ｙ−Ｚ面の断面だけが示されているが、Ｘ−Ｚ面については、図１および図２に類似した断面が得られるので、ここでは図示を省略した。
図１および図２に示される変形形態に対する相違点および補足点として、図３に示される変形形態においては、標本１の内部の影の形成を低減するための１つの機構が設けられている。影の形成が低減されることにより、観察される標本断層面の内部で、照明放射の向きで、照明光を透過しない標本粒子の後方に位置する標本物質が、これらの標本粒子の影で暗くなることが回避されることになる。
【００５４】
これに関連して、図３から明らかなように、シート光３は、視野絞り１３およびレンズ群１０を通過した後に、シート光３に形成された照明ビーム経路の１つの瞳面内に位置する、１つのウォブル板２２に当たる。このウォブル板の振動運動に基づいて、シート光３のそれぞれの放射成分が、時間的に相前後して向きを変えながら、または異なる角度で、標本物質に当たるように、各放射成分の向きに影響を及ぼし、それによって、非透過性の標本物質の背後が照明されて、照明される標本断層面の内部の、これらの標本物質によるシャドウイングが回避され、少なくとも部分的に低減されるようになる。
【００５５】
これまで図１から図３に基づき説明した本発明による第１実施形態に関係する、影を低減するためのもう１つの変形形態が、図４に示されている。ここでは、視野絞り面９と共役な１つの面に、１つのスイング・ミラー２３が配置されている。このスイング・ミラー２３も、図３のウォブル板と同様に、その振動運動に基づいて、シート光３の各放射成分の向きに、これらがいずれも異なる向きで標本物質に当たるように、影響を及ぼす。
【００５６】
図５に示されている、本発明による第２の実施形態の装置は、前提として、空間的に部分的にコヒーレントな１つの光束を放射する１つの光源を必要とする。この（図示されていない）光源から発する光の経路中に、２つの円柱レンズ・アレイ２４および２５が配置されており、これらが、１つのコリメーション光学系３７とともに、Ｙ−Ｚ面において作用する１つのハニカム・コンデンサを形成し、それによって、このＹ−Ｚ面におけるビーム強度の均質化が達成される。Ｘ−Ｚ面においては、コリメーション光学系３７だけが作用し、これは、標本断層面にシート光の厚さｄを発生させる。ここでも同様に、図５ａにはＹ−Ｚ面が、図５ｂにはＸ−Ｚ面が示されている。
【００５７】
図５に示される本発明による装置が前提としている、空間的に部分的にコヒーレントな光は、例えば図６に示されるように発生されるとよい。
この場合は、１つの広帯域レーザ２６が設けられており、そこから時間的に部分的にコヒーレントなビームが放射され、１つのグリッド２７に向けられる。このグリッド２７は、分光素子として作用し、それにより、グリッド２７によって反射された光の空間コヒーレンスが低減される。この光は、その後で、図５に示されるように、円柱レンズ・アレイ２４および２５に当たる。あるいは、グリッド２７の代わりに、プリズムまたは階段状ミラーの形態をとる、複数の分光素子を使用することもできる。
【００５８】
図７には、シート光３を発生するための、本発明による第３の実施形態の装置が示されている。ここでは光源が、複数の個別レーザ光源２８から成る１つのアレイによって構成されている。その場合、どの光源によっても、円柱レンズ２９およびレンズ群１２を用いて、１つの完全なシート光３が生成される。これらのレーザ光源２８の空間配置により、個々の放射成分の向きに影響が及ぼされ、それによって、照明される標本断層面の内部の、非透過性標本物質によるシャドウイングが回避され、または少なくとも十二分に低減される。
【００５９】
円柱レンズ２９の代わりに、１つのグリン・レンズを使用することも考えられる。
図８には、本発明による第４の実施形態の装置が示されている。ここでは、１つのコヒーレント光源から発する、１つの（図示されていない）光ファイバから出射される１つの光束５が、光束５をシート光３の形状に変換する１つの微小光学素子３０に向けられる。この微小光学素子３０は、例えば、光学作用を引き起こす自由形状の複数の面を設けた微小光学系でよく、あるいは、グリン・レンズの形態に構成されたものでもよい。
【００６０】
そのような微小光学素子３０により、光束５のシート光３の形状への変換に加えて、同時に、（図８ａに示される）Ｙ−Ｚ面における均質化効果、および（図８ｂに示される）これと直交するＸ−Ｚ面における合焦効果も達成される。
【００６１】
図９には、本発明によるもう１つの第５の実施形態の装置が示されている。この実施形態を実現するためには、前提として、この場合もコヒーレント光の１つの光束５を放射する１つの光源が必要である。この光束５は、例えば１つの円筒型テレスコープ３１の形態をとる、１つのアナモルフィック光学系に向けられ、これが、Ｘ軸およびＹ軸方向にそれぞれ独立した、光束５の断面変更を引き起こすことによって、光束に楕円形の断面がもたらされる。その後の経路には、ここでは１例として１つのスイング・ミラー３３の形態をとる１つの偏向機構が配置されている。このスイング・ミラー３３の代わりに、走査運動を発生するために、１つのポリゴン・スキャナ、または１つのＤＭＤを使用することも考えられる。
【００６２】
スイング・ミラー３３によって走査しながら偏向された光束は、レンズ群１２を通り抜けて標本１の内部に向けられる。
スイング・ミラー３３の走査運動の結果、標本の内部に集束される楕円形光束は、時間順に位置３４、３５および３６に位置することになり、その際に、標本１の内部の照明されるそれぞれの領域が、互いに相接して並ぶことにより、所望のシート光３が生じる。
【００６３】
この実施形態においては、観察される標本断層面の内部のシャドウイングが、集束時に生じるビーム角に基づいて回避または低減される。このビーム角は、アナモルフィック光学系３１の特性を通じて、調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】シート光の幾何形状に影響を及ぼすための複数の絞りを備える、本発明による第１の実施形態の装置の原理図。
【図２】シート光の幾何形状に影響を及ぼすための１つのズーム光学系を備える、本発明による第１の実施形態の装置の原理図。
【図３】影を低減するための１つのウォブル板を備える、本発明による第１の実施形態の装置の原理図。
【図４】影を低減するための１つのスイング・ミラーを備える、本発明による第１の実施形態の装置の原理図。
【図５】シート光を形成し、かつ影を低減するための、複数の円柱レンズ・アレイを備える、本発明による第２の実施形態の装置の原理図。
【図６】図５に示される装置形態を実現するための、空間的に部分的にコヒーレントな光を発生する例を示す図。
【図７】シート光を形成するための、複数の個別レーザ光源から成る１つのアレイを備える、本発明による第３の実施形態の装置の原理図。
【図８】シート光が１つの微小光学素子によって形成される、本発明による第４の実施形態の装置の原理図。
【図９】シート光が１つの光束の１次元走査によって形成される、本発明による第５の実施形態の装置の原理図。
【図１０】選択的平面照明顕微鏡（ＳＰＩＭ）の原理を説明するための図。
【符号の説明】
【００６５】
１…標本、２…ゲル、３…シート光、４…光ファイバ、５…光束、６…コリメータ、７…非球面光学素子、８…レンズ群、９…視野絞り面、１０…レンズ群、１１…開口絞り面、１２…レンズ群、１３…視野絞り、１４…開口絞り、１５、１６、１７…レンズ群、１８、１９、２０、２１…レンズ、２２…ウォブル板、２３…スイング・ミラー、２４…円柱レンズ・アレイ、２５…円柱レンズ・アレイ、２６…広帯域レーザ、２７…グリッド、２８…レーザ光源、２９…円柱レンズ、３０…微小光学素子、３１…テレスコープ式円柱レンズ、３２…楕円形断面を有する光束、３３…スイング・ミラー、３４、３５、３６…位置、３７…コリメーション光学系。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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