(57)【要約】      （修正有）【課題】広い視野による観察を可能としつつ、高い分解能による観察を行うことができるライトシート顕微鏡を提供する。【解決手段】レーザ光源１と、レーザ光源１から出力された光を照射し、照射面上でシート状の光を形成するシリンドリカルレンズ３と、レーザ光源１とシリンドリカルレンズ３の間の光路上に配置された変調手段であって、レーザ光源１から出力された光を変調し、シリンドリカルレンズ３の光軸と直交する断面中で、シリンドリカルレンズ３の光軸と直交する方向に該断面を分断する領域の強度分布が低い光を、シリンドリカルレンズ３の瞳面に投影する遮光素子２と、シート状の光をシリンドリカルレンズ３の光軸に沿う方向へ走査する駆動装置８と、を備え、シリンドリカルレンズ３は、駆動装置８により変調された光を干渉させることでシート状の光を形成する。【選択図】図１
2019045783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出力された光を照射し、照射面上でシート状の光を形成する照明光学系と、
前記レーザ光源から出力された光を変調し、前記照明光学系の光軸と直交する断面中で、前記照明光学系の光軸と直交する方向に該断面を分断する領域の強度分布が低い光を、前記照明光学系の瞳面に投影する変調手段と、
前記シート状の光を前記照明光学系の光軸に沿う方向へ走査する走査手段と、を備え、
前記照明光学系は、前記変調手段により変調された光を干渉させることで前記シート状の光を形成する
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項２】
請求項１に記載のライトシート顕微鏡において、
前記変調手段は、前記レーザ光源から出力された光を前記照明光学系の光軸と直交する方向に分割する光分割手段を含む
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項３】
請求項２に記載のライトシート顕微鏡において、
前記光分割手段は、前記レーザ光源から出力された光の一部領域を遮光する遮光素子である
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項４】
請求項２に記載のライトシート顕微鏡において、
前記光分割手段は、プリズムである
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項５】
請求項１に記載のライトシート顕微鏡において、
前記変調手段は、前記レーザ光源から出力された光の一部領域を減光する減光フィルタを含む
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のライトシート顕微鏡において、
前記走査手段は、前記照明光学系を前記光軸に沿う方向へ駆動する駆動装置である
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のライトシート顕微鏡において、
さらに、前記照明光学系の焦点面と共役な面に配置された、前記レーザ光源からの光を反射するミラーと、
前記ミラーにより反射された光を前記照明光学系側へ導光するビームスプリッタを備え、
前記走査手段は、前記ミラーを前記ミラーに対する光の入射方向へ駆動する駆動装置である
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のライトシート顕微鏡において、
前記駆動装置は、モータまたは圧電素子を有する
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項９】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のライトシート顕微鏡において、
前記走査手段は、前記照明光学系の瞳面若しくは該瞳面と共役な面に配置された可変焦点レンズである
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項１０】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のライトシート顕微鏡において、
さらに、前記光分割手段と前記照明光学系の間に配置され、前記光分割手段により分割された光の一方を他方に対して像反転させるレンズ群を備え、
前記走査手段は、前記光分割手段よりも前段に配置されたガルバノスキャナである
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のライトシート顕微鏡において、
前記照明光学系と交差する光軸を有し、前記標本からの光を検出する検出光学系を備え、
前記走査手段による前記シート状の光の走査範囲は、前記検出光学系の前記照明方向における視野範囲を少なくとも含む
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【請求項１２】
請求項１１に記載のライトシート顕微鏡において、
前記検出光学系は、撮像素子を含み、
前記走査手段は、前記撮像素子の露光時間中に前記シート状の光を走査する
ことを特徴とするライトシート顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ライトシート顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライトシート顕微鏡は、検出光学系の観察面へシート状の照明光を照射するものであり、観察面以外の領域への光照射が抑制されることから、低侵襲なイメージングを実現する技術として知られている。シート状の照明光とは、照明方向と直交する一方向に幅を有する、言うならば平面状に広がりを有する光を指す。
【０００３】
従来の技術としては、特許文献１、２、３が挙げられる。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、ベッセルビームを形成し、照明方向と直交する方向に走査することで擬似的にシート照明を行うものである。
【０００５】
特許文献２に記載された技術は、空間光変調子により照明系の瞳面上で格子状に分布する光を形成し、それらの光を集光させることで、照明方向と直交する方向に一列に並んだ複数の線状の光を形成する。これらの光を照明方向と直交する方向に走査することで、特許文献１と同様、擬似的にシート照明を行うものである。
【０００６】
特許文献３では、アニュラーリングを介して照明光を二光束にわけ、集光させることで、検出光軸方向に複数のシート光を形成する技術が記載されている。形成されたシート光はガウスビームよりも薄いものであり、検出光学系の焦点深度内で上記シート光の照射部分からの光を検出することで高い分解能を有した観察が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第８７１１２１１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１６／０１９５７０５号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１６／１８８１４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、特許文献３に記載された技術では、干渉により形成されるシート光の範囲が検出光学系の視野範囲よりも少なく、観察時の視野が狭いという問題点が挙げられる。
【０００９】
また、ライトシート顕微鏡によるシート光を用いた観察では、シート光の検出方向の厚さを薄くすることで、如何に分解能の高い観察を行えるかが重要となるという点については言うまでもない。
【００１０】
以上の実情を考慮し、本発明では、広い視野による観察を可能としつつ、高い分解能による観察を行うことができるライトシート顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様におけるライトシート顕微鏡は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出力された光を照射し、照射面上でシート状の光を形成する照明光学系と、前記レーザ光源と前記照明光学系の間の光路上に配置された変調手段であって、前記レーザ光源から出力された光を変調し、前記照明光学系の光軸と直交する断面中で、前記照明光学系の光軸と直交する方向に該断面を分断する領域の強度分布が低い光を、前記照明光学系の瞳面に投影する変調手段と、前記シート状の光を前記照明光学系の光軸に沿う方向へ走査する走査手段と、を備え、前記照明光学系は、前記変調手段により変調された光を干渉させることで前記シート状の光を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のライトシート顕微鏡によれば、広い視野による観察を可能としつつ、高い分解能による観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【図２】第１の実施形態における遮光素子をYZ断面上でX方向から見た様子を示す図
【図３】第１の実施形態におけるライトシート顕微鏡により形成されるシート光の様子を示す図
【図４】第２の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【図５】第２の実施形態における遮光素子をYZ断面上でX方向から見た様子を示す図
【図６】照明光学系の瞳面における変調された光の分布の例を示す図
【図７】変調手段の例を示す図
【図８】遮光された光を投影した際の瞳面上での光の分布及び観察面で形成されるシート光の様子と、減光された光を投影した際の瞳面上での光の分布及び観察面で形成されるシート光の様子と、を示す図
【図９】第３の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【図１０】第４の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【図１１】第５の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【図１２】第６の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【図１３】第６の実施形態における瞳面上におけるＹＺ平面上の光の分布を示す図
【図１４】第７の実施形態におけるライトシート顕微鏡の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施形態におけるライトシート顕微鏡１０について説明する。図１は、ライトシート顕微鏡１０の構成を示す図である。
【００１５】
ライトシート顕微鏡１０は、レーザ光源１、遮光素子２、シリンドリカルレンズ３、検出光学系７、駆動装置８を含む。尚、図１では、シリンドリカルレンズ３の光軸方向をX方向、検出光学系７の光軸方向をZ方向、X,Z方向に直交する方向をY方向とする。また、本実施形態では、シリンドリカルレンズ３の光軸方向（即ち照明光軸方向）と検出光学系７の光軸方向が直交する例を記載したが、互いに同軸方向とならないように交差する光軸を有していればよい。
【００１６】
レーザ光源１は、標本を照明するための光を出力する。
【００１７】
遮光素子２は、レーザ光源１から出力された光の一部領域を遮光することで、本実施形態における照明光学系であるシリンドリカルレンズ３の光軸と直交する方向に、レーザ光源１から出力された光を分割する光分割手段として機能する。
【００１８】
図２は、遮光素子２をYZ断面上でX方向から見た様子を示している。光Pは、レーザ光源１からの光であり、遮光素子２によって光軸（X方向）と直交する方向に、より詳しくは検出光学系７の光軸方向へ分割されている。遮光素子２は、このように光を分割することによって、シリンドリカルレンズ３の瞳面へ、シリンドリカルレンズ３の光軸と直交する断面中で、シリンドリカルレンズ３の光軸と直交する方向（検出光学系７の光軸方向）に該断面を分断する領域の強度分布が低い光、つまりそのように変調された光を投影する。遮光素子２は、例えば、シリンドリカルレンズ３を介した光について、照明光学系のＮＡのうち５０％以上１００％未満程度を遮光した光を瞳面上に投影するものであればよい。
【００１９】
照明光学系の光軸と直交する方向（検出光学系７の光軸方向）に断面を分断する領域の強度分布が低い光を投影する構成は、以降変調手段とも表記する。変調手段は、遮光素子２（光分割手段）に限定されるものではない。変調手段の他の例は以降の実施形態において説明する。
【００２０】
シリンドリカルレンズ３は、Y方向にパワーを有さず、Z方向のみにパワーを有し、遮光素子２により分割された光を照射面上に集光する照明光学系である。遮光素子２を経た光がシリンドリカルレンズ３により集光されることで、干渉を起こし、観察面上である照射面上でシート状の光（シート光）を形成する。尚、観察面とは、検出光学系７が視野内で光を取り込む平面であり、不図示の標本内においてシート光を照射することにより観察を行う領域を示す。
【００２１】
駆動装置８は、例えば、圧電素子やモータであり、シリンドリカルレンズ３をその光軸に沿う方向（Ｘ方向）へ駆動する駆動装置である。駆動装置８は、シリンドリカルレンズ３を駆動することにより、シート光を照明光学系の光軸に沿う方向へ走査する走査手段として機能する。駆動装置８によるシート光の走査範囲は、シリンドリカルレンズ３の照明方向における検出光学系７の視野範囲を少なくとも含むように設定される。
【００２２】
検出光学系７は、対物レンズ４、結像レンズ５、光検出器６を含む。対物レンズ４は、観察面からの光を取り込む。結像レンズ５は、光検出器６へ光を導光する。光検出器６は、光を変換して画像データを生成する。光検出器６は、例えば、撮像素子である。
【００２３】
図３は、ライトシート顕微鏡１０により形成されるシート光の様子を示す。（ａ）は、シリンドリカルレンズ３からの光が干渉を起こして複数のシート光を形成している様子を示している。（ｂ）は、（ａ）のシート光を拡大した様子を示している。また、（ａ）、（ｂ）は、ＸＺ平面をＹ方向から見た様子である。（ｃ）は、ライトシート顕微鏡１０のＰＳＦを示す。
【００２４】
遮光素子２（変調手段）、シリンドリカルレンズ３（照明光学系）を用いて二方向からの干渉により形成されるシート光は、一つのガウスビームを集光して作るシート光よりも薄い厚さを有するものとなる。従って、複数のシート光のうち最も強度の大きい中心のシート光により照射された領域を含む焦点深度内からの光を検出光学系７により検出することで、ガウスビームを変調させず集光させることでシート光を形成するライトシート顕微鏡と比較してＺ方向により高分解能な観察が可能となる。
【００２５】
一方、上述した干渉により形成されるシート光は、Ｙ方向には十分に広がりを持って形成することが出来るが、シート光として標本Ｓへ照射される範囲がＸ方向に短い。（ａ）に示される例では、Ｘ方向のシート光による照射範囲は１ｍｍに満たない。
【００２６】
次に、図３の（ｄ）は、駆動装置８（走査手段）が少なくとも（ａ）で示されるＸ方向の範囲で、シート光を走査したときのＸＺ平面での照射面積の累積を表している。（ｅ）は、（ｄ）を拡大した様子を示している。（ｆ）は、走査後における、ライトシート顕微鏡１０のＰＳＦを示す。
【００２７】
（ｄ）で示されるように、駆動装置８によってシリンドリカルレンズ３を駆動させてシート光の走査を行ったとしても、干渉で形成されるシート光のうち中心に形成されるシート光が存在する一定領域（検出光学系７の焦点深度内、即ち観察面である）には、検出するシート光以外の光（干渉前のレーザ光源１からの光）が照射されていないことがわかる。また、ライトシート顕微鏡１０では分割された光を干渉させてシート光を形成しており、ベッセルビーム等の円環状の光を照射していないことから走査に伴ってサイドローブによる影響も受けることがない。従って、（ｆ）で示されるように、ＰＳＦも（ｃ）と比較して変化がない。
【００２８】
つまり、本発明の実施形態のように二方向からの光の干渉により形成したシート光を用い、そのシート光を走査する構成によれば、観察面において検出するシート光が他の光から影響を受けることなく照明光学系の光軸方向（Ｘ方向）にシート光の走査を実行することができる。言い換えれば、高分解能を維持しつつ、またシート光が干渉する範囲が狭くても、シート光が標本Ｓへ照射される範囲をシート光の走査により拡げることで、広い視野による観察を行うことができる。
【００２９】
また、ライトシート顕微鏡１０による観察に際し、撮像素子である光検出器６の露光時間中に駆動装置８により検出光学系７の視野全体にわたりシート光の走査を行ってもよく、検出光学系７の露光時間中においては走査を行わず、撮像毎にシート光の走査を行ってもよい。
【００３０】
以下、第２の実施形態におけるライトシート顕微鏡２０について説明する。図４は、ライトシート顕微鏡２０の構成を示す図である。ライトシート顕微鏡２０は、変調手段としてシリンドリカルレンズ２１をさらに含み、照明光学系としてシリンドリカルレンズ３の代わりにレンズ２２を有している点において異なっている。尚、ライトシート顕微鏡２０は、ライトシート顕微鏡１０と同様に検出光学系７を含むが、図４では省略している。
【００３１】
シリンドリカルレンズ２１は、Ｚ方向にパワーを有さず、Ｙ方向のみにパワーを有している。
【００３２】
レンズ２２は、遮光素子２により検出光学系７の光軸方向に分割されてシリンドリカルレンズ２１を介した光を集光して、観察面上でシート光を形成する。
【００３３】
本構成のようにシート光としてＹ方向に幅をもたせるためにシリンドリカルレンズ２１を含むような構成であってもよい。このようにシリンドリカルレンズ２１を有することで、シート光のＹ方向の幅をシリンドリカルレンズ２１のパワーに応じて調整することができる。
【００３４】
また、図５は、遮光素子２をYZ断面上でX方向から見た様子を示している。図５の遮光素子２の配置例では、遮光素子２は、レンズ２２の瞳面上に置かれている。
【００３５】
図６は、照明光学系であるレンズ２２の瞳面における変調された光の分布の例を示している。前述したように、遮光素子２は、照明光学系のＮＡのうち５０％以上１００％未満程度を遮光した光を瞳面上に投影するものであればよい。例えば、図６の（ａ）や（ｂ）のような分布であればよい。また、瞳面上に投影される光は、（ｃ）に示されるように複数の光からなっていてもよい。また、瞳面上でのＹ方向の光の収束具合によりシート光のＹ方向の幅が決まるが、瞳面上でのＹ方向の光の収束具合についても特に限定されず、（ａ）よりも収束時の幅が広い（ｄ）のような分布であってもよい。瞳面上でのＹ方向の光の収束具合は、観察時に必要な視野を確保できるように適宜調整されるとよい。また、変調手段（遮光素子２、シリンドリカルレンズ２１）は、照明光学系（レンズ２２）の光軸と直交する方向に照明光学系（レンズ２２）の光軸と直交する断面を分断する領域の強度分布が低い光をレンズ２２の瞳面に投影するものであればよく、投影された光の形状についても限定されない。例えば、（ｅ）のような分布を有していてもよい。
【００３６】
また、シリンドリカルレンズ２１の代わりにスリットを備える構成としてもよい。
【００３７】
また、変調手段は、遮光素子２の代わりに図７に示すようなアニュラーリング２３であってもよい。アニュラーリング２３は、レンズ２２の瞳面付近に配置することで、レーザ光源１からの光の中心部を遮光するものである。
【００３８】
また、変形例として、変調手段は、遮光素子２の代わりに図７に示す減光フィルタ２４を含んでいてもよい。減光フィルタ２４は、例えば、外周側から中心へ向かうほど遮光度合いが強くなるような円形の減光フィルタであり、レンズ２２の瞳面付近に配置することで、レーザ光源１からの光の中心部を減光する。即ち、減光フィルタ２４は、照明光学系（レンズ２２）の光軸と直交する断面を分断する領域の強度分布が低い光を照明光学系の瞳面へ投影する。
【００３９】
図８は、遮光された光を投影した際の瞳面上での光の分布（ａ）及び観察面で形成されるシート光の様子（ｂ）と、減光された光を投影した際の瞳面上での光の分布（ｃ）及び観察面で形成されるシート光の様子（ｄ）と、を示している。
【００４０】
図８で示されるように、減光した場合も、遮光した場合と同様に検出光学系７が検出を行う観察面に照射される中心部分のシート光が干渉により形成される。形成されたシート光について減光した場合と遮光した場合とで特段の差異はない。従って、本変形例のように、変調手段が、照明光学系（レンズ２２）の光軸と直交する方向に断面を分断する領域が減光された光を照明光学系の瞳面へ投影する場合であっても、上述の実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。
【００４１】
また、Ｙ方向に照明範囲を拡げる手段として、Ｙ方向にシート光の走査を行うガルバノミラー等の構成を設けていてもよい。Ｙ方向の走査を行うことで、シート光の幅以上に照明範囲を広げることができ、検出光学系７の視野をカバーすることがより容易となる。また、シリンドリカルレンズ２１の変わりにスリットあるいはパウエルレンズを用いてもよい。
【００４２】
以下、第３の実施形態におけるライトシート顕微鏡３０について説明する。図９は、ライトシート顕微鏡３０の構成を示す図である。尚、ライトシート顕微鏡３０は、ライトシート顕微鏡１０と同様に検出光学系７を含むが、図９では省略している。ライトシート顕微鏡３０は、遮光素子２、シリンドリカルレンズ３の代わりに、プリズム３１、プリズム３２、レンズ３３を含む。また、駆動装置８は、走査手段としてレンズ３３を光軸方向に駆動させる。
【００４３】
プリズム３１は光分割手段であり、レーザ光源１から出力された光を分割し、プリズム３２は、分割された光を平行光として照明光学系であるレンズ３３へ導光する。即ち、プリズム３１、３２が本実施形態における変調手段として機能する。照明光学系であるレンズ３３は、プリズム３２からの光を集光し、干渉により観察面上でシート光を形成する。
【００４４】
以上のように変調手段には、遮光素子２やアニュラーリング、減光フィルタ等に限らず、プリズムのような光学系を用いても構わない。光学系からなる変調手段によれば、レーザ光源１からの光を遮光しないことから、レーザ光源１からの光の一部を遮光する構成と比較して照明効率を向上させることができる。
【００４５】
以下、第４の実施形態におけるライトシート顕微鏡４０について説明する。図１０は、ライトシート顕微鏡４０の構成を示す図である。尚、ライトシート顕微鏡４０は、ライトシート顕微鏡１０と同様に検出光学系７を含むが、図１０では省略している。ライトシート顕微鏡４０は、ライトシート顕微鏡２０の構成においてさらに、ビームスプリッタ４１、ミラー４２、レンズ４３を含み、駆動装置８はレンズ２２ではなくミラー４２を駆動させる。
【００４６】
ビームスプリッタ４１は、例えばハーフミラーであり、レーザ光源１から出力された光をレンズ４３側へ透過し、ミラー４２を反射してレンズ４３を介して入射された光の一部を反射することでシリンドリカルレンズ２１側へ導光する。
【００４７】
ミラー４２は、照明光学系であるレンズ２２の焦点面と共役な面に配置されたミラーであり、レンズ４３を介して集光されたレーザ光源１からの光を反射する。駆動装置８は、ミラー４２をミラー４２に対する光の入射方向へ駆動する。ミラー４２を駆動させて光を走査することにより、シート光の形成位置がＸ方向に変化する。即ち駆動装置８は走査手段として機能する。
【００４８】
従って、レンズ２２を駆動させる場合と同様に、ミラー４２を含む構成においてミラー４２を駆動させることによってもシート光の走査を行うことができる。また、本構成では、レンズ４３のＮＡをレンズ２２のＮＡよりも大きくすることでミラー４２の駆動に対してシート光の走査幅を大きくでき、視野内をカバーするための走査に必要な駆動量を抑えることができる。そのため、駆動装置８の劣化や駆動対象の光学系の位置ズレ等を抑制することにつながる。
【００４９】
以下、第５の実施形態におけるライトシート顕微鏡５０について説明する。図１１は、ライトシート顕微鏡５０の構成を示す図である。尚、ライトシート顕微鏡５０は、ライトシート顕微鏡１０と同様に検出光学系７を含むが、図１１では省略している。ライトシート顕微鏡５０は、駆動装置８の代わりに可変焦点レンズ５１を含む。
【００５０】
可変焦点レンズ５１は、照明光学系であるレンズ２２の瞳面若しくは瞳面と共役な面に配置される。可変焦点レンズ５１の焦点距離を変更することでレンズ２２による光の集光位置が変化する。即ち、可変焦点レンズ５１は、焦点距離の変更に応じて形成されるシート光をレンズ２２の光軸方向へ走査するものであり、走査手段として機能する。
【００５１】
以上のように走査手段は、駆動装置８に限らず装置内に配置された可変焦点レンズであってもよい。
【００５２】
以下、第６の実施形態におけるライトシート顕微鏡６０について説明する。図１２は、ライトシート顕微鏡６０の構成を示す図である。尚、ライトシート顕微鏡６０は、ライトシート顕微鏡１０と同様に検出光学系７を含むが、図１２では省略している。ライトシート顕微鏡６０は、デジタルミラーデバイス（DMD）６１、レンズ６２、駆動装置８を含む。
【００５３】
DMD６１は、反射面上でレーザ光源１からの光をレンズ６２へ導光するＯＮ状態と、レンズ６２へ導光しないＯＦＦ状態とに切り替えを行う。より詳しくはDMD６１は、
照明光学系の光軸と直交する方向に、照明光学系の光軸と直交する断面を分断する領域の強度分布が低い光を照明光学系の瞳面に投影するように、上記ＯＮ状態とＯＦＦ状態とが制御される。従って、DMD６１は、変調手段として機能する。
【００５４】
図１３は、瞳面上におけるＹＺ平面上の光の分布を示している。DMD６１でＯＮ状態である部分で反射された光Ｐは、瞳面で図６の（ｃ）に類似する分布を形成する。
【００５５】
以上のように、遮光素子やプリズムの代わりにＤＭＤを用いた構成によっても第１の実施形態で説明した効果を奏する。
【００５６】
以下、第７の実施形態におけるライトシート顕微鏡７０について説明する。図１４は、ライトシート顕微鏡７０の構成を示す図である。尚、ライトシート顕微鏡７０は、ライトシート顕微鏡１０と同様に検出光学系７を含むが、図１４では省略している。ライトシート顕微鏡７０は、レーザ光源１、ガルバノミラー７１、ビームスプリッタ７２、レンズ７３、７４、ミラー７５、レンズ７６、７７、ミラー７８、ミラー７９、シリンドリカルレンズ８０、レンズ８１を含む。
【００５７】
ガルバノミラー７１は、図１４の矢印の方向に角度を変更し、レーザ光源１からの光の反射方向を変更する。ビームスプリッタ７２は、例えばハーフミラーであり、ガルバノミラー７１からの光の一部を透過してレンズ７３へ導光し、ガルバノミラー７１からの光の一部を反射してミラー７５、レンズ７６へ導光する。即ち、ビームスプリッタ７２は、光分割手段である。
【００５８】
レンズ７３、レンズ７４、レンズ７６は、例えば両凸レンズであり、レンズ７７は、例えば両凹レンズである。レンズ７３は入射した光をレンズ７４へ送り、以降の構成へ導光する。このとき、レンズ７３は光の像を反転させる。レンズ７６は入射した光をレンズ７７へ送り、以降の構成へ導光する。即ち、レンズ群であるレンズ７３、７４は、ビームスプリッタ７２により分割された光の一方を他方に対して像反転させるものである。
【００５９】
以降分割された光は、ミラー７８、ミラー７９を介して同光路上に統合され、シリンドリカルレンズ８０へ導光される。シリンドリカルレンズ８０は、Ｙ方向のみにパワーを有し、Ｚ方向にパワーをもたないレンズである。シリンドリカルレンズ８０は、照明光学系であるレンズ８１の瞳面に、統合された光を投影する。その光は、照明光学系の光軸と直交する断面中で、照明光学系の光軸と直交する方向にその断面を分断する領域が低い強度分布を有する光であり、前段のビームスプリッタ７２からシリンドリカルレンズ８０にかけての構成は、変調手段として機能している。
【００６０】
以上の構成では、ガルバノミラー７１を駆動して光を反射する角度を変更させることで、レンズ７３、７４を含むレンズ群を介した光と、レンズ７６、７７を介した光は互いに像反転したものであるから、それぞれＺ方向に近づく向きまたは離れる向きへ移動する。従って、レンズ８１により集光されて形成されるシート光の位置は、ガルバノミラー７１の角度変更に伴いＸ方向へ変化する。即ち、ガルバノミラー７１は走査手段として機能する。
【００６１】
以上のような構成においても第１の実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。本構成では、ガルバノミラーを使用しているため、走査の精度が高く、位置ズレ等が起こり辛い。また、レーザ光源１からの光を遮光または減光しないことから、照明効率を向上させることができる。
【００６２】
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述したライトシート顕微鏡は、特許請求の範囲に記載した本発明を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０        ライトシート顕微鏡
１                              レーザ光源
２                              遮光素子
３、２１、８０                  シリンドリカルレンズ
４                              対物レンズ
５                              結像レンズ
６                              光検出器
７                              検出光学系
８                              駆動装置
２２、３３、４３、６２、７３、７４、７６、７７、８１    レンズ
２３                            アニュラーリング
２４                            減光フィルタ
３１、３２                      プリズム
４１、７２                      ビームスプリッタ
４２、７５、７８、７９          ミラー
５１                            可変焦点レンズ
６１                            DMD
７１                            ガルバノミラー
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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