(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を容易にする光分割装置及びそれを備える光計測装置を提供すること。【解決手段】光計測装置１は、対象物Ｓからの光を受けて、結像面に光像を結像する顕微鏡光学系３と、結像面からの光を受けて、顕微鏡光学系３の瞳面をリレーするリレーレンズ１７と、結像面からの光を、対象物Ｓで生じる蛍光の光像を生成する０次回折光Ｌ０と励起光の光像を生成する１次回折光Ｌ１とに分割する回折格子１５と、１次回折光Ｌ１及び０次回折光Ｌ０にそれぞれ対応する２つの光軸Ａ３，Ａ２を有し、１次回折光Ｌ１と０次回折光Ｌ０を、ぞれぞれ、光像Ｇ３と光像Ｇ２に結像する結像光学素子２１と、１次回折光Ｌ１と０次回折光Ｌ０の波長成分を選択する光学素子１９ａ，１９ｂと、光像Ｇ２，Ｇ３を撮像する撮像素子７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の観察用の対物レンズの結像面からの光を受けて、前記対物レンズの瞳面をリレーするリレーレンズと、
前記結像面からの前記光を、前記対象物で生じる蛍光に対応する蛍光波長成分を含む第１の光像を生成するための第１の光と第２の光像を生成するための第２の光とに分割する回折格子と、
前記第１の光及び前記第２の光にそれぞれ対応する２つの光軸を有し、前記第１の光と前記第２の光を、ぞれぞれ、前記第１の光像と前記第２の光像に結像する結像光学素子と、
前記第２の光の波長成分を選択する波長選択部と、
を備える光分割装置。
【請求項２】
前記波長選択部は、前記蛍光を生じさせる励起光の波長成分を選択する、
請求項１記載の光分割装置。
【請求項３】
前記回折格子は、前記対物レンズの結像面と前記リレーレンズとの間に配置される、
請求項１又は２記載の光分割装置。
【請求項４】
前記第１の光は０次回折光であり、かつ、前記第２の光はｎ次回折光（ｎは正または負の整数）である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光分割装置。
【請求項５】
前記０次回折光を結像する部分の前記結像光学素子の光軸は、前記リレーレンズの光軸とずれている、
請求項４に記載の光分割装置。
【請求項６】
前記リレーレンズと前記結像光学素子との間に配置された光学素子をさらに備え、
前記リレーレンズは、前記光学素子に対して前記対物レンズの瞳面をリレーする、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光分割装置。
【請求項７】
前記波長選択部は、前記リレーレンズと前記結像光学素子との間に配置され、前記リレーレンズは、前記波長選択部に対して前記対物レンズの瞳面をリレーする、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光分割装置。
【請求項８】
前記回折格子、前記リレーレンズ、前記波長選択部、及び前記結像光学素子の少なくとも１つが、前記対物レンズの光軸に対して傾けられている、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光分割装置。
【請求項９】
前記結像光学素子は、前記第１の光を前記第１の光像に結像する第１のレンズと前記第２の光を前記第２の光像に結像する第２のレンズとを有する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光分割装置。
【請求項１０】
前記結像光学素子は、前記第１の光を前記第１の光像に結像する第１のレンズ部と、前記第２の光を前記第２の光像に結像する前記第１のレンズ部と一体化された第２のレンズ部とを有する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光分割装置。
【請求項１１】
対象物からの光を受けて、結像面に光像を結像する対物レンズと、
前記結像面からの光を受けて、前記対物レンズの瞳面をリレーするリレーレンズと、
前記結像面からの前記光を、前記対象物で生じる蛍光に対応する蛍光波長成分を含む第１の光像を生成するための第１の光と第２の光像を生成するための第２の光とに分割する回折格子と、
前記第１の光及び前記第２の光にそれぞれ対応する２つの光軸を有し、前記第１の光と前記第２の光を、ぞれぞれ、前記第１の光像と前記第２の光像に結像する結像光学素子と、
前記第２の光の波長成分を選択する波長選択部と、
前記第１の光像及び前記第２の光像を撮像する撮像素子と、
を備える光計測装置。
【請求項１２】
前記波長選択部は、前記蛍光を生じさせる励起光の波長成分を選択する、
請求項１１記載の光計測装置。
【請求項１３】
前記回折格子は、前記対物レンズの結像面と前記リレーレンズとの間に配置される、
請求項１１又は１２記載の光計測装置。
【請求項１４】
前記第１の光は０次回折光であり、かつ、前記第２の光はｎ次回折光（ｎは正または負の整数）である、
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１５】
前記撮像素子は、前記対物レンズの光軸に対して傾いた状態で配置される、
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料からの光を観察するために用いられる光分割装置及びそれを備える光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライフサイエンス分野では、試料からの蛍光などの光を、波長に応じて分割し、分割の結果得られる光像を撮像することが行われている。例えば、下記特許文献１には、試料により反射、散乱された光を光源からの光と合成してから検出系に導く光路と、試料から発せられた蛍光を分岐して別の検出系に導く光路とを形成する走査型顕微鏡が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９２７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の走査型顕微鏡では、蛍光観察用の光学素子及び検出系と、蛍光波長以外の波長の光の観察用の光学素子及び検出系が別々に設けられているため、装置の構成が複雑化する傾向にある。そのため、装置全体の小型化が困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、装置全体の小型化を容易にする光分割装置及びそれを備える光計測装置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】
【０００６】
すなわち、上記課題を解決するため、本発明の一形態に係る光分割装置は、対象物の観察用の対物レンズの結像面からの光を受けて、対物レンズの瞳面をリレーするリレーレンズと、結像面からの光を、対象物で生じる蛍光に対応する蛍光波長成分を含む第１の光像を生成するための第１の光と第２の光像を生成するための第２の光とに分割する回折格子と、第１の光及び第２の光にそれぞれ対応する２つの光軸を有し、第１の光と第２の光を、ぞれぞれ、第１の光像と第２の光像に結像する結像光学素子と、第２の光の波長成分を選択する波長選択部と、を備える。
【０００７】
或いは、本発明の他の形態に係る光計測装置は、対象物からの光を受けて、結像面に光像を結像する対物レンズと、結像面からの光を受けて、対物レンズの瞳面をリレーするリレーレンズと、結像面からの光を、対象物で生じる蛍光に対応する蛍光波長成分を含む第１の光像を生成するための第１の光と第２の光像を生成するための第２の光とに分割する回折格子と、第１の光及び第２の光にそれぞれ対応する２つの光軸を有し、第１の光と第２の光を、ぞれぞれ、第１の光像と第２の光像に結像する結像光学素子と、第２の光の波長成分を選択する波長選択部と、第１の光像及び第２の光像を撮像する撮像素子と、を備える。
【０００８】
このような光分割装置、或いは光計測装置においては、リレーレンズによって対象物からの光を結像する対物レンズの瞳面がリレーされるとともに、対物レンズの結像面からの光は、回折格子によって蛍光波長成分を含む第１の光像を生成するための第１の光と第２の光像を生成するための第２の光とに分割される。さらに、回折格子によって分割された第１及び第２の光は、それぞれ、結像光学素子によって、第１及び第２の光像に結像され、第２の光は、所望の波長成分が選択される。このような構成により、対象物からの光を分割するための光学素子、及びその光を観察するための撮像素子の共通化が容易にされ、その結果、装置全体の小型化が容易に実現される。
【０００９】
上記の光分割装置或いは光計測装置においては、波長選択部は、蛍光を生じさせる励起光の波長成分を選択することが好適である。この場合、対象物から発せられる蛍光及び励起光が同時に観察可能にされ、蛍光を検出すると同時に、励起光により対象物の光像を取得するので、蛍光が生じている対象物の部位の特定が容易となる。
【００１０】
また、回折格子は、対物レンズの結像面とリレーレンズとの間に配置される、ことも好適である。かかる構成を採れば、光学系全体の長さを短縮化する設計が容易となる。
【００１１】
さらに、第１の光は０次回折光であり、かつ、第２の光はｎ次回折光（ｎは正または負の整数）である、ことも好適である。このように０次回折光を蛍光波長とすることで、蛍光像の回折方向への広がりを抑制することができる。
【００１２】
またさらに、０次回折光を結像する部分の結像光学素子の光軸は、リレーレンズの光軸とずれている、ことも好適である。かかる構成を採れば、無理のない配置で０次回折光とｎ次回折光（ｎは正または負の整数）それぞれにおいて良好な像を得ることができる。
【００１３】
さらにまた、リレーレンズと結像光学素子との間に配置された光学素子をさらに備え、リレーレンズは、光学素子に対して対物レンズの瞳面をリレーする、ことも好適である。かかる構成を採れば、光学素子によって自由に調整された光像を観察することができる。
【００１４】
また、波長選択部は、リレーレンズと結像光学素子との間に配置され、リレーレンズは、波長選択部に対して対物レンズの瞳面をリレーする、ことも好適である。こうすれば、波長選択部によって波長成分が自由に調整された光像を観察することができる。
【００１５】
また、回折格子、リレーレンズ、波長選択部、及び結像光学素子の少なくとも１つが、対物レンズの光軸に対して傾けられている、ことも好適である。この場合、像面湾曲を補正することにより、良好な観察像を得ることができる。
【００１６】
結像光学素子は、第１の光を第１の光像に結像する第１のレンズと第２の光を第２の光像に結像する第２のレンズとを有する、ことも好適である。また、結像光学素子は、第１の光を第１の光像に結像する第１のレンズ部と、第２の光を第２の光像に結像する第１のレンズ部と一体化された第２のレンズ部とを有する、ことも好適である。かかる結像光学素子を備えれば、結像光学素子の構造が単純化され、装置全体のさらなる小型化が容易となる。
【００１７】
上記の光分割装置においては、撮像素子は、対物レンズの光軸に対して傾いた状態で配置される、ことが好適である。この場合、像面湾曲を補正することにより、良好な観察像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、装置全体の小型化を容易にする光分割装置及びそれを備える光計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の光計測装置１の内部構成を示す透視図である。
【図２】（ａ）は、図１の結像光学素子２１の詳細な構造を示す正面図、（ｂ）は、図１の結像光学素子２１の詳細な構造を示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態の光計測装置１Ａの内部構成を示す透視図である。
【図４】本発明の他の実施形態の光計測装置１Ｂの内部構成を示す透視図である。
【図５】（ａ）は、変形例に係る結像光学素子２１Ａの詳細な構造を示す正面図、（ｂ）は、結像光学素子２１Ａの詳細な構造を示す側面図である。
【図６】（ａ）は、変形例に係る結像光学素子２１Ｂの詳細な構造を示す正面図、（ｂ）は、結像光学素子２１Ｂの詳細な構造を示す側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態の光計測装置１Ｃの内部構成を示す透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら本発明による光分割装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態の光計測装置１の内部構成を示す透視図である。本実施形態による光計測装置１は、試料（対象物）の観察光を分割し、分割した２つの光像を観察するための光学装置である。
【００２２】
同図に示すように、光計測装置１は、試料保持部材（不図示）、励起光用光源（不図示）、顕微鏡光学系３、光分割装置５、及び撮像素子７を含んで構成されている。顕微鏡光学系３は、対象物Ｓからの光を受けて結像面に光像Ｇ１を結像する光学系であり、対物レンズ９と結像レンズ１１とによって構成されている。光分割装置５は、顕微鏡光学系３に取り付けられ、顕微鏡光学系３から入力された光を分割し、分割した光を撮像素子７の受光面７ａ上の異なる位置に結像する光学装置である。撮像素子７は、光分割装置５に取り付けられ、光分割装置５によって受光面７ａ上の異なる位置に結像された光像Ｇ２，Ｇ３をそれぞれ撮像することにより、それらの光像Ｇ２，Ｇ３を電気信号に変換して出力する。
【００２３】
詳細には、光分割装置５は、絞り部材１３、回折格子１５、リレーレンズ１７、光学素子（波長選択部）１９ａ，１９ｂ、結像光学素子２１がこの順で並んで配置されて構成されている。絞り部材１３は、対物レンズ９を含む顕微鏡光学系３の１次結像面に配置され、撮像素子７の受光面７ａ上に結像される光像Ｇ３，Ｇ４の大きさが、受光面７ａにおいて、受光面７ａの大きさの半分以下となるように、対象物Ｓから顕微鏡光学系３を経由して入射する光を絞る。
【００２４】
回折格子１５は、顕微鏡光学系３の１次結像面とリレーレンズ１７との間に配置されている。この回折格子１５は、絞り部材１３を通過した光を回折現象によって複数の分割光に分割する。回折格子１５によって分割された複数の分割光のうちの０次回折光Ｌ０及び１次回折光Ｌ１は、後述するリレーレンズ１７及び結像光学素子２１を通過することにより、撮像素子７の受光面７ａ上に結像される。なお、回折格子１５によって分割された０次回折光Ｌ０及び１次回折光Ｌ１は、共に、対象物Ｓで生じる蛍光に対応する波長成分を含んでいる。ここで、撮像素子７に結像させる分割光の組み合わせとしては、上記の組み合わせ以外であってもよい。例えば、０次回折光とｎ次回折光（ｎは、０以外の正または負の整数）の組み合わせであってもよい。また、リレーレンズ１７が回折格子１５によって分割された複数の光を受けるため、光学系を短縮化するような設計が容易になるという利点がある。
【００２５】
リレーレンズ１７は、顕微鏡光学系３からの光を回折格子１５を介して受け、回折格子１５によって分割された０次回折光Ｌ０及び１次回折光Ｌ１を屈折させることにより、顕微鏡光学系３の対物レンズ９の分割光に対応する瞳面を、後述する光学素子１９ｂ，１９ａに対してそれぞれリレーする。このリレーレンズ１７は、非球面レンズによって形成されてもよいし、複数のレンズの組み合わせによって構成されてもよい。また、リレーレンズ１７は、分割された光を平行光束にしてリレーしてもよい。
【００２６】
結像光学素子２１は、リレーレンズ１７と撮像素子７との間に配置され、リレーレンズ１７によってリレーされた０次回折光Ｌ０及び１次回折光Ｌ１にそれぞれ対応する２つの異なる光軸Ａ２，Ａ３を有し、０次回折光Ｌ０及び１次回折光Ｌ１を、それぞれ、受光面７ａ上の異なる位置の光像Ｇ２，Ｇ３に結像する。図２には、結像光学素子２１の詳細な構造を示しており、（ａ）は、対物レンズ９の光軸Ａ０に沿った方向から見た正面図、（ｂ）は、対物レンズ９の光軸Ａ０に垂直な方向から見た側面図である。同図に示すように、結像光学素子２１には、２つの結像レンズ２１ａ，２１ｂが、撮像素子７の受光面７ａに沿った方向に互いに離間した状態で備えられている。それぞれの結像レンズ２１ａ，２１ｂが、１次回折光Ｌ１及び０次回折光Ｌ０にそれぞれ対応する２つの光軸Ａ３，Ａ２を有する。このように、結像光学素子２１が複数の分割光に対応して複数のレンズで構成されることにより、光学系の調整が容易となり、光学系の短縮化や像特性の向上を目的とした設計が容易となる。本実施形態では、２つの結像レンズ２１ａ，２１ｂが同一素子であるが、互いに異なる素子であってもよい。また、２つの結像レンズ２１ａ，２１ｂは互いに端部が接するように配置されてもよい。ここで、０次回折光Ｌ０を結像する部分の結像レンズ２１ｂの光軸Ａ２は、リレーレンズ１７の光軸Ａ０と同軸上に存在しないで光軸Ａ０からずれるように設定されている。このように光軸Ａ２が設定されることにより、０次回折光Ｌ０と１次回折光Ｌ１それぞれにおいて良好な像を得ることができるという利点がある。なお、この結像光学素子２１は、リレーレンズ１７と共に、光分割装置５内で両側テレセントリック光学系を形成してもよい。
【００２７】
光学素子１９ａ，１９ｂは、リレーレンズ１７と結像レンズ２１ａ及び結像レンズ２１ｂとの間の１次回折光Ｌ１及び０次回折光Ｌ０に関する瞳面付近に、それぞれ配置されている。光学素子１９ａ，１９ｂは、それぞれ、１次回折光Ｌ１及び０次回折光Ｌ０の波長成分を選択する波長選択フィルタであり、例えば、所望の波長を透過する帯域フィルタやローパスフィルタ、ハイパスフィルタなどである。光学素子１９ｂは、０次回折光Ｌ０を受けて試料の蛍光の波長を含む波長成分を選択するように構成される。また、光学素子１９ａは、１次回折光Ｌ１を受けて試料の励起光の波長を含む波長成分を選択するように構成される。また、０次回折光Ｌ０は、蛍光波長を含む波長成分であるため、光学素子１９ｂは必ずしも必須ではない。
【００２８】
撮像素子７は、結像光学素子２１によって受光面７ａ上に結像された光像Ｇ２，Ｇ３を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子である。この撮像素子７は、受光面７ａ上の異なる位置に分離して結像された光像Ｇ２，Ｇ３を検出してもよいし、検出に支障が無い範囲で互いに重なり合った位置に結像された光像Ｇ２，Ｇ３を検出してもよい。
【００２９】
以上説明した光計測装置１によれば、リレーレンズ１７によって蛍光波長成分を含む対象物Ｓからの光を結像する顕微鏡光学系３の瞳面がリレーされるとともに、顕微鏡光学系３の結像面からの光は、回折格子１５によって０次回折光Ｌ０と１次回折光Ｌ１とに分割される。さらに、回折格子１５によって分割された０次回折光Ｌ０は、光学素子１９ｂによって蛍光の波長を含む波長成分が選択され、結像光学素子２１によって、光像Ｇ２に結像される。一方、回折格子１５によって分割された１次回折光Ｌ１は、光学素子１９ａによって励起光の波長を含む波長成分が選択され、結像光学素子２１によって、光像Ｇ３に結像される。このような構成により、対象物Ｓから発せられる蛍光及び励起光が同時に観察可能にされるので、蛍光が生じている対象物Ｓの部位の特定が容易となる。
【００３０】
また、光計測装置１においては、回折格子１５が顕微鏡光学系３の結像面とリレーレンズ１７との間に配置されている。リレーレンズ１７が回折格子１５によって分割された光を受けるようにすることで、０次回折光に対応する瞳とｎ次回折光に対応する瞳とを分割してリレーすることができ、波長選択フィルタである光学素子１９ａ，１９ｂの配置が容易になる。その結果、光学系全体の長さを短縮化する設計が容易となる。
【００３１】
さらに、光計測装置１は、結像面からの光の蛍光波長成分を０次回折光Ｌ０に分割し、その光の励起光波長成分をｎ次回折光（ｎは正または負の整数）に分割する。このように０次回折光Ｌ０を蛍光波長とすることで、蛍光像の回折方向への広がりを抑制することができる。また、単一波長である励起光成分はｎ次回折光として分割し、光学素子１９でその波長を選択することで、結像レンズで結像しても回折方向への像の広がりは抑えられる。その結果、高精度の蛍光像及び物体像の取得が可能になる。
【００３２】
また、０次回折光を結像する部分の結像レンズ２１ｂの光軸Ａ２は、リレーレンズ１７の光軸Ａ０とずれているので、０次回折光とｎ次回折光それぞれにおいて良好な像を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
例えば、光計測装置１は、波長選択フィルタにより、回折格子１５で分割された０次回折光から蛍光の波長を含む波長成分を選択し、一方、回折格子１５で分割された１次回折光から励起光の波長を含む波長成分を選択し、それぞれの分割光の光像を検出可能にしていたが、このような構成には限定されない。例えば、波長選択フィルタにより、０次回折光から励起光の波長を含む波長成分を選択し、一方、１次回折光から蛍光の波長を含む波長成分を選択してもよい。また、光学素子１９ａで選択される波長成分は、励起光の波長を含む波長成分に限らず、例えば、光学素子１９ｂと同様に、試料の蛍光の波長を含む波長成分を選択してもよく、それ以外の波長成分を選択してもよい。また、試料から複数の波長の蛍光が出力されている場合、光学素子１９ａが一方の蛍光の波長を含む波長成分を選択し、光学素子１９ｂが他方の蛍光の波長を含む波長成分を選択するように構成してもよい。また、回折格子１５によって分割された光は、０次回折光とｎ次回折光であることに限らず、ｎ次回折光とｍ次回折光（ｍは正または負の整数（ただし、ｎを除く））であってもよい。また、対象物Ｓに励起光に加えて励起光波長でもなく蛍光波長でもない波長領域の照明光を照射した際に、光計測装置１は、その照明光の散乱光或いは反射光を受けてその光を分割し、その光の光像を検出可能に構成されていてもよい。
【００３５】
また、光計測装置１においては、撮像素子７が顕微鏡光学系３の対物レンズ９の光軸Ａ０に対して傾いた状態で配置されてもよい。図３は、本発明の他の実施形態の光計測装置１Ａの内部構成を示す透視図である。同図に示すように、撮像素子７は、光軸Ａ０に垂直な面に対してその受光面７ａが角度θ１だけ傾くように配置されている。ｎ次回折光の像面は、光分割装置５に入射した光の像面に対して傾いているために、入射した光の光軸Ａ０から離れるほど像面は湾曲する。光計測装置１Ａの構成によれば、撮像素子７を傾けて配置することで、像面湾曲を低減することができる。その結果、良好な結像特性を得ることができる。なお、撮像素子７に加えて、回折格子１５、リレーレンズ１７、光学素子１９ａ，１９ｂ及び結像光学素子２１のうちのいずれか或いはすべてが、光軸Ａ０に対して傾けられて配置されてもよい。この場合、より一層良好な結像特性を得ることができる。
【００３６】
また、光計測装置１，１Ａにおいては、回折格子１５が異なる位置に配置されてもよい。図４は、本発明の他の実施形態の光計測装置１Ｂの内部構成を示す透視図である。同図に示すように、回折格子１５が、リレーレンズ１７と結像光学素子２１との間に配置されていてもよい。
【００３７】
また、結像光学素子２１の構成は、図２に示した構成以外の様々な構成を採り得る。図５及び図６は、それぞれ、本発明の変化例に係る結像光学素子２１Ａ，２１Ｂの詳細な構造を示している。結像光学素子２１Ａ，２１Ｂは、いずれも、２つの異なる光軸を有する結像レンズ部が一体的に形成された光像を有する。すなわち、結像光学素子２１Ａは、１次回折光Ｌ１を光像Ｇ３に結像する結像レンズ部２１Ａａと、０次回折光Ｌ０を光像Ｇ２に結像する結像レンズ部２１Ａｂとを有し、これらの結像レンズ部２１Ａａ，２１Ａｂは、端部で一体化されて形成されている。また、結像光学素子２１Ｂは、１次回折光Ｌ１を光像Ｇ３に結像する結像レンズ部２１Ｂａと、０次回折光Ｌ０を光像Ｇ２に結像する結像レンズ部２１Ｂｂとを有し、結像レンズ部２１Ｂａが結像レンズ部２１Ｂｂの内側に一体化されて形成されている。かかる結像光学素子２１Ａ，２１Ｂを備えれば、結像光学素子の構造が単純化され、装置全体のさらなる小型化が容易となる。なお、図５の結像レンズ部２１Ａａ，２１Ａｂは端部で一体化されているが、２枚の結像レンズを接するように構成することで図５の結像光学素子２１Ａを構成してもよい。
【００３８】
また、光学素子１９ａ，１９ｂを波長選択部とする構成としたが、様々な構成を採り得る。例えば、図７に示す本発明の他の実施形態の光計測装置１Ｃのように、光学素子１９ａ，１９ｂとは別には波長選択部２３を備えてもよい。同図の波長選択部２３は、結像レンズ２１ａからの光を受ける位置に波長選択フィルタ２３ａが配置され、結像レンズ２１ｂからの光を受ける位置には波長選択フィルタ２３ｂが配置されている。なお、波長選択フィルタ２３ａ，２３ｂの位置はこれに限らず、リレーレンズ１７と光学素子１９ａ，１９ｂとの間、又は光学素子１９ａ，１９ｂと結像レンズ２１ａ，２１ｂとの間に配置されもよい。また、同じ波長成分の光像を観察する場合は、絞り部材１３とリレーレンズ１７との間に配置してもよい。さらに、リレーレンズ１７や結像光学素子２１を波長選択コーティングしてもよく、撮像素子７の受光面７ａ上に波長選択フィルタを設けてもよい。
なお、これらの場合、光学素子１９ａ，１９ｂを波長選択フィルタ以外の光学素子とすることができる。例えば、光学素子１９ａ，１９ｂを偏光板で構成されることにより偏光方向を変化させてもよいし、絞り部材で構成されることにより光束を制限してもよいし、レンズで構成されることにより焦点位置を変化させてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…光計測装置、３…顕微鏡光学系、５…光分割装置、７…撮像素子、７ａ…受光面、９…対物レンズ、１５…回折格子、１７…リレーレンズ、１９ａ，１９ｂ…光学素子（波長選択部）、２１，２１Ａ，２１Ｂ…結像光学素子、２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｂａ，２１Ｂｂ…結像レンズ部、２１ａ，２１ｂ…結像レンズ、２３…波長選択部、２３ａ，２３ｂ…波長選択フィルタ、Ａ０，Ａ２，Ａ３…光軸、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…光像、Ｌ０…０次回折光、Ｌ１…１次回折光、Ｓ…対象物。
【図１】
2015184620.tif 000003
【図２】
2015184620.tif 000004
【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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