(57)【要約】【課題】光モニタ装置において、特定の光成分を利用する装置への適用に際し上記特定の光成分の品質低下および装置の大型化を抑制する。【解決手段】光源２１２より射出された光Ｌｚから所定の波長範囲からなる特定の光成分Ｌｅを抽出するとともに、この特定の光成分Ｌｅ以外の不要光成分Ｌｆを特定の光成分Ｌｅの光路外へ伝播させる波長フィルタ２１６を有する装置２００に適用される光モニタ装置において、上記特定の光成分Ｌｅの光路外へ伝播せしめられる不要光成分Ｌｆの光強度を検出することにより上記特定の光成分Ｌｅの状態をモニタする。【選択図】図１
2008249805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光から所定の波長範囲の光成分を抽出する波長フィルタを有し前記抽出された特定の光成分を利用する装置に用いられる光モニタ装置であって、
前記波長フィルタが、前記特定の光成分以外の不要光成分を前記特定の光成分の光路外へ伝播させるものであり、
前記光路外へ伝播せしめられた不要光成分の光強度を検出する不要光検出手段を備え、前記検出された光強度を用いて前記波長フィルタで抽出された特定の光成分の状態をモニタすることを特徴とする光モニタ装置。
【請求項２】
前記特定の光成分を利用する装置が、前記波長フィルタで抽出された特定の光成分を反射させるダイクロイックミラーを有するものであり、
前記光モニタ装置が、前記ダイクロイックミラーを透過した、前記特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出手段をさらに備え、前記不要光検出手段で検出された光強度と前記漏れ光検出手段で検出された光強度とを用いて前記特定の光成分の波長の状態をモニタするものであることを特徴とする請求項１記載の光モニタ装置。
【請求項３】
前記特定の光成分を利用する装置が、前記波長フィルタで抽出された特定の光成分を透過させるダイクロイックミラーを有するものであり、
前記光モニタ装置が、前記ダイクロイックミラーで反射された、前記特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出手段をさらに備え、前記不要光検出手段で検出された光強度と前記漏れ光検出手段で検出された光強度とを用いて前記特定の光成分の波長の状態をモニタするものであることを特徴とする請求項１記載の光モニタ装置。
【請求項４】
前記特定の光成分を利用する装置が、前記特定の光成分を試料に照射する光照射手段と、前記特定の光成分の照射を受けた前記試料から発せられる蛍光を検出する蛍光検出手段とを備えたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の光モニタ装置。
【請求項５】
前記波長フィルタが、多層膜フィルタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の光モニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光モニタ装置に関し、詳しくは、光源から射出された光から抽出された特定の光成分を利用する装置に用いられる光モニタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光源から射出されたレーザ光をビームスプリッタ等で測定用のレーザ光とモニタ用のレーザ光とに光量分離し、測定用レーザ光を測定に使用するとともに、モニタ用レーザ光を測定用レーザ光の光強度等の監視（モニタ）に利用する光モニタ装置が知られている（特許文献1参照）。このような光モニタ装置によれば、例えば、測定に利用可能な光成分のうちの一部の光成分をモニタ用に取り出して、この光成分の光強度が一定になるように光源を制御することにより、測定に利用可能な光成分のうちの一部の光成分とは異なる他の測定用の光成分の光強度を安定させることができる。
【０００３】
また、励起光の照射を受けた試料から発せられる蛍光を検出する蛍光検出装置には、光源から射出されたレーザ光を波長フィルタに通し特定の波長範囲の光成分を抽出し、波長分離されて抽出された光成分（以後、特定の光成分ともいう）を励起光として使用するものが知られている（特許文献２参照）。すなわち、励起光の波長範囲以外の他の不要な波長範囲の光成分（以後、不要光成分ともいう）が試料に照射されると、不要光成分の戻り光が検出対象となる蛍光とともに検出されてしまい、蛍光検出のＳ／Ｎが低下するおそれがある。そのため、不要光成分が試料に照射されないようにこの不要光成分を除去している。
【特許文献１】特開平１０−９３１６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光源より射出された光から特定の波長範囲の光成分を抽出して利用する装置に対し光モニタ装置を適用して特定の光成分をモニタすることが考えられる。すなわち、例えば、抽出された特定の光成分をビームスプリッタ等により光量分離してこの特定の光成分の一部をモニタ光として利用することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、光源から射出された光を波長分離して抽出した特定の光成分を利用する装置には、波長分離用の波長フィルタ等を備えた光学ユニットが既に配置されている。光量分離用のビームスプリッタ等を備えた光学ユニットを波長分離用の光学ユニットの近傍にさらに配置すると、上記装置では利用されない不要光成分が各光学ユニット間で反射される。これにより、光路が定まらない不要光成分からなる迷光の発生機会が著しく増大する。そして、上記装置で利用される特定の光成分の伝播光路に不要光成分からなる迷光が混入すると上記特定の光成分のＳ/Ｎが低下するおそれがある。また、光量分離用の光学ユニットを収容するためのスペースを確保するために装置サイズが大きくなるという問題も生じる。そのため、特定の光成分の伝播する光路への不要光成分の混入を抑制するとともに、装置サイズの大型化を抑制したいという要請がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光源から射出された光から特定の波長範囲の光成分を抽出して利用する装置に適用されるときに、この特定の光成分の品質の低下および装置の大型化を抑制することができる光モニタ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光モニタ装置は、光源より射出された光から所定の波長範囲の光成分を抽出する波長フィルタを有しこの抽出された特定の光成分を利用する装置に用いられる光モニタ装置であって、波長フィルタが、特定の光成分以外の不要光成分を特定の光成分の光路外へ伝播させるものであり、光路外へ伝播せしめられた不要光成分の光強度を検出する不要光検出手段を備え、この不要光検出手段で検出された光強度を用いて波長フィルタで抽出された特定の光成分の状態をモニタすることを特徴とするものである。
【０００８】
前記特定の光成分の状態は、特定の光成分の光強度や波長とすることができる。
【０００９】
前記特定の光成分を利用する装置を、波長フィルタで抽出された特定の光成分を反射させるダイクロイックミラーを有するものとし、光モニタ装置を、前記ダイクロイックミラーを透過した、特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出手段をさらに備え、不要光検出手段で検出された光強度と漏れ光検出手段で検出された光強度とを用いて特定の光成分の波長の状態をモニタするものとすることができる。
【００１０】
前記特定の光成分を利用する装置を、波長フィルタで抽出された特定の光成分を透過させるダイクロイックミラーを有するものとし、前記光モニタ装置を、ダイクロイックミラーで反射された、特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出手段をさらに備え、不要光検出手段で検出された光強度と漏れ光検出手段で検出された光強度とを用いて特定の光成分の波長の状態をモニタするものとすることもできる。
【００１１】
前記特定の光成分の波長の状態は、特定の光成分における光強度の波長分布においてピーク強度を示す波長とすることができる。
【００１２】
前記特定の光成分を利用する装置は、特定の光成分を試料に照射する光照射手段と、特定の光成分の照射を受けた試料から発せられる蛍光を検出する蛍光検出手段とを備えたものとすることができる。
【００１３】
前記波長フィルタは、多層膜フィルタとすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光モニタ装置によれば、光源から射出された光から波長フィルタにより特定の光成分を抽出し、この特定の光成分の伝播する光路外へ伝播せしめられて検出された不要光成分の光強度を用いてこの特定の光成分の状態をモニタするようにしたので、この特定の光成分を利用する装置での抽出された特定の光成分の品質低下および装置サイズの増大を抑制しつつこの装置への光モニタ装置の適用を実施することができる。
【００１５】
すなわち、波長フィルタが、モニタ用の光成分となる不要光成分を取り出す光学系を兼ねているので、抽出された特定の光成分の光路中にモニタ用の光を取り出すための光学部材等の追加が不要となり、これにより、光学部材等の追加に起因する不要光成分からなる迷光の発生を抑制することができる。これとともに、光モニタ装置が適用される装置サイズの増大を抑制することができる。このことにより、特定の光成分を利用する装置において、波長フィルタで抽出された特定の光成分の伝播する光路への不要光成分の混入を抑制するとともに、装置サイズの大型化を抑制することができる。
【００１６】
ここで、例えば、光源より射出される光が波長変動の生じないものとすれば、波長フィルタで抽出された特定の光成分の光強度と不要光成分の光強度とが比例するので、不要光成分の光強度を検出することにより波長フィルタで抽出された特定の光成分の光強度をより正確にモニタすることができる。
【００１７】
また、特定の光成分を利用する装置を、波長フィルタで抽出された特定の光成分を反射させるダイクロイックミラーを有するものとし、光モニタ装置を、ダイクロイックミラーを透過した特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出手段を備え、不要光検出手段で検出された光強度と漏れ光検出手段で検出された光強度とを用いて特定の光成分の波長の状態をモニタするものとすれば、特定の光成分の波長の状態を、光源より射出される光の光量変動に影響されることなく検出することができ上記特定の光成分の状態をより正確にモニタすることができる。
【００１８】
すなわち、例えば、検出された不要光成分の光強度と漏れ光成分の光強度との比率が一定であれば、光源から射出された光に波長変動が生じておらず、特定の光成分の光強度の波長分布にも変動がないことが解る。
【００１９】
また、例えば、検出された不要光成分の光強度と漏れ光成分の光強度との比率が変動すれば、光源から射出された光に波長変動が生じ、特定の光成分の光強度の波長分布にも変動が生じていることが解る。
【００２０】
また、例えば、不要光成分の光強度と検出された漏れ光成分の光強度との比率が一定で両者の光強度が共に増大あるいは減少すれば、光源から射出された光に波長変動が生じることなく、その光強度が増大あるいは減少していることが解る。すなわち、特定の光成分の光強度の波長分布に変動が生じることなくその光強度のみが増大あるいは減少していることが解る。
【００２１】
なお、特定の光成分を利用する装置を、波長フィルタで抽出された特定の光成分を透過させるダイクロイックミラーを有するものとし、光モニタ装置を、ダイクロイックミラーで反射した、上記特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出手段を備え、不要光検出手段で検出された光強度と漏れ光検出手段で検出された光強度とを用いてダイクロイックミラーを透過した特定の光成分の状態をモニタするものとすれば、波長フィルタで抽出された特定の光成分を反射させるダイクロイックミラーを上記特定の光成分を利用する装置に採用した場合と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による光モニタ装置を適用した共焦点蛍光顕微鏡装置の概略構成を示す図、図２は、縦軸に光強度、横軸に波長を示す座標上にレーザ光の光強度の波長分布を示す図、図３は、縦軸に励起光成分の光強度、横軸に不要光成分の光強度を示す座標上に両者の関係を示す図である。
【００２３】
図１に示す本発明の実施の形態による光モニタ装置１００は、共焦点蛍光顕微鏡装置２００に用いられる光モニタ装置である。共焦点蛍光顕微鏡装置２００は、光源２１２より射出された光であるレーザ光Ｌｚから所定の波長範囲の光成分を抽出する波長フィルタ２１６を有し上記波長フィルタ２１６によって抽出された特定の光成分である励起光成分Ｌｅを利用するものである。この共焦点蛍光顕微鏡装置２００は上記励起光成分Ｌｅを試料１に照射するとともに、この励起光成分Ｌｅの照射を受けた試料１から発せられる蛍光Ｌｅを検出するものである。
【００２４】
なお、波長フィルタ２１６は、多層膜フィルタであり、この波長フィルタ２１６によって抽出された特定の光成分である励起光成分Ｌｅ以外の不要光成分Ｌｆを上記励起光成分Ｌｅの伝播する光路外へ伝播させるものである。
【００２５】
上記光モニタ装置１００は、上記励起光成分Ｌｅの伝播する光路外へ伝播せしめられた不要光成分Ｌｆの光強度を検出する不要光検出部１０を備え、この不要光検出部１０で検出された光強度を用いて波長フィルタ２１６で抽出された特定の光成分の状態をモニタする。
【００２６】
すなわち、上記特定の光成分である励起光成分Ｌｅやこの励起光成分Ｌｅから分離され上記試料１へ照射される試料照射光成分Ｌｅｉの状態をモニタするものである。なお、上記モニタする励起光成分Ｌｅや試料照射光成分Ｌｅｉの状態は、各光成分の光強度や波長等である。
【００２７】
また、上記共焦点蛍光顕微鏡装置２００は、波長フィルタ２１６で抽出された励起光成分Ｌｅを反射させるダイクロイックミラー２１８を有しており、上記光モニタ装置１００は、上記抽出された励起光成分Ｌｅ中の、ダイクロイックミラー２１８を透過した漏れ光成分Ｌｅｍの光強度を検出する漏れ光検出部２０と、不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度と漏れ光検出部２０で検出された漏れ光成分Ｌｅｍの光強度との比率を求める演算部３０とをさらに備えている。
【００２８】
上記演算部３０は、上記比率等の演算に基づいて得られた結果を示す信号を出力する。すなわち、この演算部３０は、上記励起光成分Ｌｅや上記試料照射光成分Ｌｅｉの波長の状態を示す信号Ｓｇを出力するものである。上記演算部３０から出力された信号Ｓｇは表示部４０に入力され上記結果が表示部４０に表示される。
【００２９】
なお、上記不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度の検出のみによっても励起光成分Ｌｅの波長の状態を知ることができるが、漏れ光検出部２０での漏れ光成分Ｌｅｍの光強度の検出を付加することにより、上記励起光成分Ｌｅの光強度の状態をより正確に知ることができる。
【００３０】
上記のように、試料照射光成分Ｌｅｉと漏れ光成分Ｌｅｍは、ダイクロイックミラー２１８により励起光成分Ｌｅから光量分離されたものであり、上記励起光成分Ｌｅの一部を構成する光成分である。ただし、漏れ光成分Ｌｅｍの光強度は、試料照射光成分Ｌｅｉに比して極めて小さい。したがって、上記励起光成分Ｌｅと試料照射光成分Ｌｅｉは共焦点蛍光顕微鏡２００における測定では略同等の光強度および波長分布を有するものとみなすことができる。
【００３１】
次に、上記共焦点蛍光顕微鏡２００の構成について説明する。
【００３２】
共焦点蛍光顕微鏡２００は、所定被検物位置Ｐｏへ試料照射光成分Ｌｅｉ（励起光Ｌｅ）を照射する励起光照射部２１０と、所定被検物位置Ｐｏにおいて上記励起光照射部２１０から射出された試料照射光成分Ｌｅｉ（励起光Ｌｅ）の照射受けた被検物である試料１から発せられた蛍光Ｌｋを検出する蛍光検出部２３０とから構成されている。
【００３３】
励起光照射部２１０は、レーザ光Ｌｚを射出するレーザ光源２１２と、レーザ光源２１２から射出されたレーザ光Ｌｚを収束させる収束レンズ２１４と、収束レンズ２１４を通ったレーザ光Ｌｚ中の不要な波長成分を遮断して上記励起光Ｌｅの波長範囲内の光成分を透過させる波長フィルタ２１６と、上記波長フィルタ２１６によって抽出された励起光Ｌｅを反射させるダイクロイックミラー２１８と、ダイクロイックミラー２１８で反射した励起光成分である試料照射光成分Ｌｅｉを試料１上の１点に集光させる物点側集光レンズ２２２とを備えている。
【００３４】
上記ダイクロイックミラー２１８は、励起光Ｌｅを反射し蛍光Ｌｋを透過させるものである。
【００３５】
なお、励起光照射部２１０と蛍光検出部２３０は、上記ダイクロイックミラー２１８および物点側集光レンズ２２２を共用している。
【００３６】
蛍光検出部２３０は、上記集光された励起光成分である試料照射光成分Ｌｅｉの照射を受けた試料１から発せられた蛍光Ｌｋを集光する物点側集光レンズ２２２と、上記物点側集光レンズ２２２から射出された蛍光Ｌｋを透過させ上記励起光成分を反射させる上記ダイクロイックミラー２１８と、このダイクロイックミラー２１８を通った蛍光Ｌｋに混入したノイズ光を遮断し上記蛍光Ｌｋを通すノイズ光カットフィルタ２３２と、ピンホールＨｏが形成されたピンホール板２３６と、ノイズ光カットフィルタ２３２を通った蛍光Ｌｋをピンホール板２３６上に形成されたピンホールＨｏに集光させる像点側集光レンズ２３４と、ピンホールＨｏを通った蛍光Ｌｋを検出する検出部２３８とを備えている。
【００３７】
上記物点側集光レンズ２２２と像点側集光レンズ２３４は、物点側焦点Ｆｂに位置する試料１上の１点を像点側焦点Ｆｚに位置するピンホールＨｏに結像させる結像光学系２４６を構成するものである。上記結像光学系２４６に関し、上記物点側焦点Ｆｂに位置する試料１上の１点と上記像点側焦点Ｆｚに位置するピンホールＨｏとは共役な位置関係にある。
【００３８】
なお、励起光照射部２１０から射出された試料照射光成分Ｌｅｉは上記物点側焦点Ｆｂに集光される。
【００３９】
次に、上記光モニタ装置の作用について説明する。
【００４０】
励起光照射部２１０のレーザ光源２１２から射出されたレーザ光Ｌｚは収束レンズ２１４を通して収束され、波長フィルタ２１６によって波長分離される。
【００４１】
すなわち、図２に示すように、波長フィルタ２１６は入射した光を波長λｏにおいて波長分離するものであり、レーザ光Ｌｚ中の波長λｏを超える不要光成分Ｌｆを反射し、レーザ光Ｌｚ中の波長λｏ以下の励起光成分Ｌｅを透過させる。
【００４２】
上記波長フィルタ２１６は、上記レーザ光Ｌｚの光強度の波長分布Ｈ１（以後、レーザ光Ｌｚの波長分布Ｈ１ともいう）のうち、波長λｏを超える不要光成分Ｌｆに対応する領域Ｒｆ１の光成分を反射し、波長λｏ以下の励起光成分Ｌｅに対応する領域Ｒｅ１の光成分を透過させる。
【００４３】
上記レーザ光Ｌｚの波長分布Ｈ１が変動しない場合、すなわちピーク波長λｐ１が変動しない場合、またはその変動がわずかである場合には、図３に示すように、励起光成分Ｌｅの光強度Ｅ（ｅ）と不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｆ）との比率は図中直線Ｍ１で示すように一定である。したがって、不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｆ）に比例して励起光成分Ｌｅの光強度Ｅ（ｅ）が変化する。例えば、不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度が光強度Ｅｆ１である場合に励起光成分Ｌｅの光強度を光強度Ｅｅ１として求めることができる。
【００４４】
例えば、不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｆ）が１０％増大すれが、励起光成分Ｌｅの光強度Ｅ（ｅ）も１０％増大していることになる。
【００４５】
なお、上記波長分布Ｈ１の変動が生じる場合には、励起光成分Ｌｅの光強度Ｅ（ｅ）と不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｆ）との比率が変動し、上記光強度Ｅ（ｅ）と光強度Ｅ（ｆ）との関係が図中直線Ｍ１で示す関係からずれる。したがって、上記変動に応じて不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｆ）の検出値から求められる励起光成分Ｌｅの光強度Ｅ（ｅ）に誤差が生じるので、上記レーザ光Ｌｚのピーク波長λｐ１の変動は例えば１％以下とすることが望ましい。
【００４６】
なお、上記直線Ｍ１で示す関係を演算部３０に記憶させておき、上記不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度が入力された演算部３０が励起光成分Ｌｅの光強度を求めるようにすることができる。演算部３０から出力された励起光成分Ｌｅの光強度を示す信号Ｓｇは表示部４０に入力されこの表示部４０に表示される。
【００４７】
上記のように、不要光検出部１０で検出された、波長フィルタ２１６で反射した不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｆ）から、特定の光成分の状態である励起光成分Ｌｅの光強度Ｅ（ｅ）を求めることができる。これにより、上記励起光成分Ｌｅの光路中に上記不要光成分Ｌｆの光強度Ｅ（ｅ）を検出するための個別の光学部材等を設ける必要がなく、上記光路中に配された光学部材等で反射した不要光成分からなる迷光の発生を抑制することができる。
【００４８】
上記のことにより、共焦点蛍光顕微鏡２００の波長フィルタ２１６で抽出された励起光成分Ｌｅの伝播する光路への不要光成分Ｌｆの混入を抑制することができるとともに、共焦点蛍光顕微鏡２００の装置サイズの大型化を抑制することができる。
【００４９】
次に、レーザ光Ｌｚに波長変動が生じたときの励起光成分のモニタについて説明する。すなわち、上記不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度に加えて、漏れ光検出部２０で検出された励起光成分Ｌｆの光強度を用いて励起光成分Ｌｅの波長の状態を求める場合について説明する。
【００５０】
図４は、縦軸に光強度、横軸に波長を示す座標上に波長変動が生じたレーザ光の波長分布の変化を示す図、図５は、縦軸にレーザ光のピーク波長、横軸に不要光成分の光強度と励起光成分の光強度との比率を示す座標上にピーク波長と比率との関係を示す図である。
【００５１】
図４に示すように、上記と同様に、光源２１２から射出されたレーザ光Ｌｚの波長分布は波長分布Ｈ１を成す。また、不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度は、図中の波長分布Ｈ１中の領域Ｒｆ１に対応する光強度Ｅｆ１であり、漏れ光検出部２０で検出された漏れ光成分Ｌｅｍの光強度は、図中の波長分布Ｈ１中の領域Ｒｅ１に対応する光強度Ｅｅｍ１である。
【００５２】
ここで、レーザ光Ｌｚの波長分布Ｈ１が長波長側にシフトして、上記ピーク波長λ１ｐを持つ波長分布Ｈ１が、ピーク波長λ２ｐを持つ波長分布Ｈ２にシフトしたとする。これにより、不要光検出部１０で検出される不要光成分Ｌｆの光強度が、波長分布Ｈ２中の領域Ｒｆ２に対応した光強度Ｅｆ２となり、漏れ光検出部２０で検出される漏れ光成分Ｌｅｍの光強度が、波長分布Ｈ２中の領域Ｒｅ２に対応した光強度Ｅｅｍ２となる。
【００５３】
なお、レーザ光Ｌｚの光強度の波長分布の形状は光強度や波長が変化しても一定である。したがって、上記波長分布Ｈ１の形状と波長分布Ｈ２の形状は一致する。
【００５４】
上記のように、レーザ光Ｌｚの光強度の波長分布が長波長側にシフトすると、漏れ光検出部２０で検出される光強度に対する不要光検出部１０で検出される光強度の比率が大きくなる。
【００５５】
上記光源２１２から波長分布Ｈ１のレーザ光Ｌｚが射出されている場合において、漏れ光検出部２０で検出される光強度Ｅｅｍ１に対する不要光検出部１０で検出される光強度Ｅｆ１の比率は値Ｋ１である。また、光源２１２から波長分布Ｈ２のレーザ光Ｌｚが射出されているときの漏れ光検出部２０で検出される光強度Ｅｅｍ２に対する不要光検出部１０で検出される光強度Ｅｆ２の比率は値Ｋ２である。ここで、上記比率の値Ｋ２が上記比率の値Ｋ１よりも大きいので、レーザ光Ｌｚの波長分布が長波長側、にシフトしたことがわかる。なお、上記演算部３０によって上記比率の値が求められる。
【００５６】
上記演算部３０が求めた比率の値の変動を知ることによりレーザ光Ｌｚのピーク波長の変動を知ることができる。
【００５７】
また、演算部３０により、上記比率と上記波長分離する波長λｏと予め取得したレーザ光Ｌｚの光強度の波長分布の成す形状とから上記波長分布Ｈ１、Ｈ２におけるピーク波長λｐ１、λｐ２の値を求めることもできる。
【００５８】
すなわち、レーザ光Ｌｚの光強度の波長分布（省略して、レーザ光Ｌｚの波長分布ともいう）の形状は一定なので、波長λｏを超えるより長波長側の不要光成分の光強度と、波長λｏ以下の短波長側の漏れ光成分の光強度との比率から、波長λｏを基準としたレーザ光Ｌｚの波長分布の形状を求めることができる。このようにして求められた波長分布の形状からこの波長分布におけるピーク波長の値を求めることができる。
【００５９】
すなわち、図５に示すように、上記比率の値Ｋとピーク波長λｐとの関係を示す曲線Ｓ１を予め求めておき、上記曲線Ｓ１を参照し、上記演算部３０で求めた比率の値からピーク波長の値を求めることができる。また、上記比率の増減から、上記レーザ光Ｌｚの波長の変動方向や変動量等を知ることができる。
【００６０】
以下、レーザ光に光量変動が生じたときの励起光成分のモニタについて説明する。
【００６１】
図６は、縦軸に光強度、横軸に波長を示す座標上に光量変動が生じたレーザ光の光強度の波長分布の変化を示す図、図７は、縦軸に励起光成分の光強度、横軸に不要光成分の光強度を示す座標上に両者の関係を示す図である。
【００６２】
図６に示すように、上記と同様に、光源２１２から射出されたレーザ光Ｌｚの波長分布は波長分布Ｈ１を成す。また、不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度は、図中の波長分布Ｈ１中の領域Ｒｆ１に対応する光強度Ｅｆ１であり、漏れ光検出部２０で検出された漏れ光成分Ｌｅｍの光強度は、図中の波長分布Ｈ１中の領域Ｒｅ１に対応する光強度Ｅｅｍ１である。
【００６３】
ここで、図６に示すように、レーザ光Ｌｚの光強度が変化しその波長分布Ｈ１が光強度を示す縦軸方向にシフトして、上記ピーク波長λ１ｐを持つ波長分布Ｈ１が、上記と同様のピーク波長λ１ｐを持つ波長分布Ｈ３にシフトしたとする。これにより、不要光検出部１０で検出される不要光成分Ｌｆの光強度が、波長分布Ｈ３中の領域Ｒｆ３に対応した光強度Ｅｆ３となり、漏れ光検出部２０で検出される漏れ光成分Ｌｅｍの光強度が、波長分布Ｈ３中の領域Ｒｅ３に対応した光強度Ｅｅｍ３となる。
【００６４】
ここで、光強度Ｅｅｍ１に対する光強度Ｅｆ１の比率と、光強度Ｅｅｍ３に対する光強度Ｅｆ３の比率は一致する。すなわち、Ｅｆ１／Ｅｅｍ１＝Ｅｆ３／Ｅｅｍ３の式が成り立つ。
【００６５】
図６に示すように、光源から射出されたレーザ光Ｌｚに波長変動が生じることなくこのレーザ光Ｌｚの光強度が変動するときには、上記レーザ光Ｌｚに波長変動が生じていないことを、不要光成分の光強度と漏れ光成分の光強度との比率が一定であるか否かによって確認することができる。
【００６６】
また、図７に示すように、励起光成分Ｌｅの光強度Ｅｅと不要光成分Ｌｆの光強度Ｅｆとの比率は図中直線Ｍ３で示すように一定となる。すなわち、不要光成分Ｌｆの光強度Ｅｆに比例して励起光成分Ｌｅの光強度Ｅｅが変化する。
【００６７】
例えば、不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度が光強度Ｅｆ１である場合には、上記直線Ｍ３を参照して励起光成分Ｌｅの光強度を光強度Ｅｅ１として求めることができる。その後、レーザ光Ｌｚに波長変動が生じることなくこのレーザ光Ｌｚの光強度が変動し、不要光検出部１０で検出された不要光成分Ｌｆの光強度が光強度Ｅｆ３となった場合には、上記直線Ｍ３を参照して励起光成分Ｌｅの光強度を光強度Ｅｅ３として求めることができる。
【００６８】
なお、試料照射光成分Ｌｅｉは励起光成分Ｌｅの一部を光量分離したものなので、試料照射光成分Ｌｅｉと励起光成分Ｌｅとは波長分布は一致する。また、光強度については両者の光強度の比率は常に一定である。したがって、試料照射光成分Ｌｅｉまたは励起光成分Ｌｅのいずれか一方の波長や光強度の状態が求まれば、他方の波長や光強度の状態を求めることができる。
【００６９】
なお、上記実施の形態においては、ダイクロイックミラーで反射した特定の光成分の状態をモニタするものとしたが、ダイクロイックミラーを透過した特定の光成分の状態をモニタするものとしてもよい。すなわち、特定の光成分を利用する装置を、波長フィルタで抽出された特定の光成分を透過させるダイクロイックミラーを有するものとし、光モニタ装置を、ダイクロイックミラーで反射した特定の光成分中の漏れ光成分の光強度を検出する漏れ光検出部を備え、不要光検出手段で検出された光強度と漏れ光検出部で検出された光強度とを用いてダイクロイックミラーを透過した特定の光成分の状態をモニタするものとすることもできる。これにより、上記波長フィルタで抽出された特定の光成分を反射させるダイクロイックミラーを有する場合と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態による光モニタ装置を適用した共焦点蛍光顕微鏡装置の概略構成を示す概念図
【図２】レーザ光の光強度の波長分布を示す図
【図３】不要光成分の光強度と励起光成分の光強度との関係を示す図
【図４】波長変動が生じたレーザ光の波長分布の変化を示す図
【図５】レーザ光のピーク波長と、不要光成分の光強度と励起光成分の光強度の比率との関係を示す図
【図６】光量変動が生じたレーザ光の光強度の波長分布の変化を示す図
【図７】励起光成分の光強度と不要光成分の光強度の関係を表す線を示す図
【符号の説明】
【００７１】
１０    不要光検出部
２０    漏れ光検出部
１００    光モニタ装置
２００    共焦点顕微鏡装置
２１０    励起光照射部
２１２    光源
２１６    波長フィルタ
２３０    蛍光検出部
Ｌｚ    レーザ光
Ｌｅ    特定の光成分
Ｌｆ    不要光成分
【図１】
2008249805.tif 000003
【図２】
2008249805.tif 000004
【図３】
2008249805.tif 000005
【図４】
2008249805.tif 000006
【図５】
2008249805.tif 000007
【図６】
2008249805.tif 000008
【図７】
2008249805.tif 000009