(57)【要約】【課題】スペクトル列に分散する分散素子への入射光の入射角度が変化しても正確に波長領域毎の測定を行う。【解決手段】制御装置３２のメモリ３３に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたきの可変スリット２９の各位置ずれを各補正量として可変スリット制御テーブル化して記憶し、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたき、可変スリット制御テーブルから該当する補正量を読み出し、この補正量に従って可変スリット２９をスペクトル列方向に移動することによって可変スリット２９の位置をスペクトル列結像位置に対して自動的に補正する。【選択図】    図１
2004279536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを出力するレーザ光源と、前記レーザビームを試料に照射したときに前記試料から発する光と前記レーザビームとを分離する切換可能な複数のビームスプリッタと、このビームスプリッタにより分離された前記試料で発する光を分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、この分散素子及び結像手段により形成されるスペクトル列結像位置近傍に配置され、このスペクトル列結像から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された前記波長領域の光を検出する光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記ビームスプリッタの切り換えによって前記分散方向にずれる前記スペクトル列結像位置と前記波長領域取り出し手段との位置関係を補正する補正手段、
を具備したことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項２】
レーザビームを出力するレーザ光源と、前記レーザビームを試料に照射したときに前記試料から発する光と前記レーザビームとを分離する切換可能な複数の第１のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタにより分離された前記試料で発する前記光を複数の波長領域別の光に分割する第２のビームスプリッタと、この第２のビームスプリッタにより分割された前記複数の波長帯域毎の各光路上にそれぞれ設けられ、前記第２のビームスプリッタにより分離された前記試料で発する前記各光をそれぞれ分散させて結像させる複数の分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により結像される各スペクトル列結像位置近傍に配置され、これらのスペクトル列から少なくとも１つの波長領域の各光を取り出す複数の波長領域取り出し手段と、これら波長領域取り出し手段により取り出された前記各波長領域の前記各光をそれぞれ検出する複数の光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記第１又は前記第２のビームスプリッタのうちいずれか一方又は両方の切り換えによって前記分散方向にずれる前記スペクトル列結像位置と当該ずれるスペクトル列結像位置に対応する前記波長領域取り出し手段との位置関係を補正する補正手段、
を具備したことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項３】
レーザビームを出力するレーザ光源と、前記レーザビームを試料に照射したときに前記試料から発する光をスペクトル列に分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により形成されるスペクトル列結像位置近傍に配置され、このスペクトル列から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された前記波長領域の前記光を検出する複数の光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記分散素子に入射する光の角度が変化する光学素子の切り換えによって前記分散方向にずれる前記スペクトル列結像位置と前記波長領域取り出し手段との位置関係を補正する補正手段、
を具備したことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項４】
前記補正手段は、複数の前記ビームスプリッタ毎に対する前記スペクトル列結像位置の前記各ずれに対応する複数の補正量を予め記憶し、
前記ビームスプリッタを切り換えると、このビームスプリッタに対する前記補正量に従って前記スペクトル列結像位置と前記波長領域取り出し手段との位置関係を補正することを特徴とする請求項１又は２記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項５】
前記波長領域取り出し手段は、前記スペクトル列方向と同一方向に移動可能な可変スリットであり、
前記補正手段は、複数の前記ビームスプリッタ毎に対する前記スペクトル列結像位置の前記各ずれに対応する前記補正量に従って前記可変スリットを前記スペクトル列方向に移動させることを特徴とする請求項１、２又は４のうちいずれか１項記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項６】
前記可変スリットは、前記スペクトル列方向と同一方向に移動可能で、かつスリット幅を可変とすることを特徴とする請求項５項記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項７】
前記補正手段は、前記ビームスプリッタを切り換えると、このビームスプリッタに対する前記補正量に従って前記分散素子を回転制御し、前記波長領域取り出し手段に対して前記スペクトル列結像位置を前記スペクトル列方向に変位させることを特徴とする請求項１、２又は４のうちいずれか１項記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項８】
前記レーザ光源から出力された前記レーザビームを走査して前記試料上に照射する走査手段を有し、
前記走査手段による前記試料上に対する前記レーザビームの走査動作と、前記分散素子の回転動作とを同期させる同期制御手段を有することを特徴とする請求項７記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項９】
レーザビームを出力するレーザ光源と、前記レーザビームを試料に照射したときに前記試料から発する光と前記レーザビームとを分離する切換可能な複数のビームスプリッタと、このビームスプリッタにより分離された前記試料で発する光をスペクトル列に分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により形成されるスペクトル列結像位置近傍に配置され、このスペクトル列から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された前記波長領域の光を検出する複数の検出部を前記スペクトル方向に配列してなる光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記ビームスプリッタの切り換えによって前記分散方向にずれる前記スペクトル列結像位置に対して前記光検出器において光検出値を読み出す前記複数の検出部の位置を補正する補正手段、
を具備したことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項１０】
レーザビームを出力するレーザ光源と、前記レーザビームを試料に照射したときに前記試料から発する光と前記レーザビームとを分離する切換可能な複数の第１のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタにより分離された前記試料で発する前記光を複数の波長領域別の光に分割する第２のビームスプリッタと、この第２のビームスプリッタにより分割された前記複数の波長帯域毎の各光路上にそれぞれ設けられ、前記第２のビームスプリッタにより分離された前記試料で発する前記各光をそれぞれ分散させて結像させる複数の分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により結像された各スペクトル列結像位置からそれぞれ少なくとも１つの波長領域の各光を取り出す複数の波長領域取り出し手段と、これら波長領域取り出し手段により取り出された前記各波長領域の前記各光をそれぞれ検出する複数の検出部を前記スペクトル方向に配列してなる複数の光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記第１又は前記第２のビームスプリッタのうちいずれか一方又は両方の切り換えによって前記分散方向にずれる前記スペクトル列結像位置に対して前記複数の光検出器において光検出値を読み出す前記検出部の位置を補正する補正手段、を具備したことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項１１】
レーザビームを出力するレーザ光源と、
前記レーザビームを試料に照射したときに前記試料から発する光をスペクトル列に分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により結像されたスペクトル列結像位置から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された前記波長領域の前記光を検出する複数の検出部を前記スペクトル方向に配列してなる光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記分散素子に入射する光の角度が変化する光学素子の切り換えによって前記分散方向にずれる前記スペクトル列結像位置と前記光検出器から光検出値を読み出す前記検出部の位置との位置関係を補正する補正手段、
を具備したことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項１２】
前記補正手段は、複数の前記ビームスプリッタ毎に対する前記スペクトル列結像位置の前記各ずれに対応する複数の補正量を予め記憶し、
前記ビームスプリッタを切り換えると、このビームスプリッタに対する前記補正量に従って前記光検出器から光検出値を読み出す前記検出部の位置との位置関係を補正することを特徴とする請求項９又は１０記載の走査型レーザ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、レーザビーム（照明光）を対物レンズを通して集光してそのスポット光を試料上に照射し、試料からの光（蛍光）をスペクトル分解してそのスペクトル列から任意の波長領域の蛍光を検出したり、分光データを取得する走査型レーザ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査型レーザ顕微鏡は、蛍光試薬に染色された試料に対してレーザビームを照射して蛍光試薬を励起し、試料から発せられる蛍光をスペクトル分解し、このスペクトル列から任意の波長領域の蛍光を検出したり、スペクトル列から蛍光の分光データを取得することができる。このような走査型レーザ顕微鏡は、例えば特許文献１、２に記載されている。
【０００３】
特許文献１は、試料からの蛍光をプリズムにより分散し、この分散された蛍光をフォーカシング光学系により集光して分割／検知装置に入射する。この分割／検知装置は、スリット絞りを形成する反射面によってフォーカシング光学系により集光された蛍光を各スペクトル領域に対応する複数の部分ビームにし、これら部分ビームを各検知器に結像する。この分割／検知装置は、スリット絞りを形成する反射面を駆動制御することにより各検知器に割り当てる波長領域を可変できる。
【０００４】
特許文献２は、回折格子と凹面ミラーとの組み合わせ、又はプリズムと集光レンズとの組み合わせにより試料からの蛍光をスペクトル列状に結像し、この結像位置に配置した微小鏡配列（以下、ＤＭＤと称する）によって光検出器に入射する波長領域を選択する。ＤＭＤは、アレイ状の複数の微小ミラーの集合からなる。このＤＭＤは、各微小ミラーを電気的に反射面角度を切り換え可能、つまり反射方向を２方向に切り換え可能な構成である。
【０００５】
従って、特許文献２は、ＤＭＤの２つの反射方向の少なくとも一方に光検出器を配置し、微小ミラー上に結像されたスペクトル列の中から任意の波長領域の光を光検出器に導くことができる。又、特許文献２は、微小ミラーを順次切り換えることにより、蛍光の分光特性を検知可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特表２００２−５０２０４４号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−５６２４４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
走査型レーザ顕微鏡は、励起光であるレーザビームと試料からの蛍光とを分離するためにビームスプリッタを用いる。走査型レーザ顕微鏡では、観察に使用するレーザ波長及び蛍光の波長特性に合わせて複数種類のビームスプリッタを用意する。これらビームスプリッタは、試料の観察に応じていずれか１つを光路上に切り換える。
【０００９】
例えば、波長４８８ｎｍのＡｒレーザビームで試料の蛍光試薬を励起し、波長５００ｎｍ〜６００ｎｍの蛍光を取得する場合は、波長４８８ｎｍの光を反射し、波長５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域を透過する特性を有するダイクロイックビームスプリッタを用いる。
【００１０】
又、波長５１５ｎｍのＡｒレーザビームで試料の蛍光試薬を励起し、波長５３０ｎｍ〜６５０ｎｍの蛍光を取得する場合は、波長５１５ｎｍの光を反射し、波長５３０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域を透過する特性を有するダイクロイックビームスプリッタを用いる。
【００１１】
これらビームスプリッタは、例えば円板状に形成されたターレットに設けられ、このターレットの回転による切換動作によっていずれか１つが光軸上に配置される。
【００１２】
ターレットは、回転軸受け部の振れや複数のビームスプリッタを設ける表面の平面度などに製造誤差を有する。このため、ターレットを回転してビームスプリッタを切り換えたとき、各ビームスプリッタの光軸に対する反射面の角度は、各ビームスプリッタ毎にそれぞれ異なる。なお、これら角度は、各ビームスプリッタ間の角度差と称する。
【００１３】
このビームスプリッタ間の角度差があるために、ビームスプリッタを切り換えたとき、試料からの光がビームスプリッタを通過して例えばプリズムなどの分散素子に入射する光の角度が変化する。この結果、分散素子により分散され、集光レンズにより集光されて得られるスペクトル列結像位置がスペクトル列方向にずれる。
【００１４】
このスペクトル例結像位置のずれについて図６を参照して説明する。プリズム１は、平行光の入射光２を分散する。この分散されたに入射光２は、集光レンズ３により集光される。これにより、集光レンズ３により形成される結像面４には、スペクトル列が結像される。
【００１５】
この結像面４上に可変スリット５が配置される。この可変スリット５は、スペクトル列方向と同一方向にスリット幅を可変可能とし、かつスリット中心位置をスペクトル列方向と同一方向に移動可能とする。
【００１６】
可変スリット５の幅を変更することで光検出器６に取り込む波長幅を変更し、可変スリット５のスリット中心を移動させることで、光検出器６に取り込む波長領域の波長中心を変更する。可変スリット５を通過した波長領域の光のみが光検出器６により検出される。
【００１７】
ここで、プリズム１は、例えば硝材をＰＢＨ８とし、形状を正三角形とする。入射光２は、ビームスプリッタを通ってプリズム１に入射する。
【００１８】
入射光２ａは、例えば波長５１０ｎｍ（屈折率１．７３０７７４）で、プリズム１の入射面の法線ａ１に対して６０°の角度で入射する。プリズム１からの出射光７ａの出射角度は、出射面の法線ａ２に対して５９．８５°になる。
【００１９】
入射光２ｂは、別のビームスプリッタに切り換えた場合である。この入射光２ｂは、入射光２ａの光軸に対して例えば角度６′ずれる。このためプリズム１からの出射光７ｂの出射角度は、出射面の法線ａ２に対して５９．７５°になる。
【００２０】
スペクトル列結像位置は、集光レンズ３に入射する光が平行光であれば、出射する光の角度のみに依存する。結像面４上において、波長５１０ｎｍの入射光２ａを入射したときのスペクトル列結像位置と、入射角度の異なる同波長の入射光２ｂを入射したときのスペクトル列結像位置とは、それぞれ異なった結像位置になる。
【００２１】
これらスペクトル列結像位置のずれ量ΔＬは、例えば、集光レンズ３の焦点距離を３０ｍｍとしたとき、
2004279536.tif 000003
になる。
【００２２】
逆に入射光２ｂでの角度で入射した光でビームスプリッタを切り換える前の出射光７ａ（出射面の法線ａ２に対して５９．８５°で出射）の角度で出射する光の波長は、５０５ｎｍ（屈折率１．７３１６２６）になる。
【００２３】
このため、可変スリット５のスリット中心位置を波長５１０ｎｍに設定した状態で別のビームスプリッタを切り換えると、可変スリット５のスリット中心位置における波長は５０５ｎｍになる。この結果、可変スリット５を通して光検出器６により検出される光の波長は、５１０ｎｍから５０５ｎｍへと５ｎｍずれてしまう。
【００２４】
試料から発せられる蛍光をスペクトル分解し、このスペクトル列から蛍光の分光データを取得するには、可変スリット５のスリット幅を狭く設定して取り出す波長領域の幅を小さくし、スペクトル列方向に可変スリット５を移動させながらスペクトル列方向の光強度の変化を検出する。このため、僅かなスペクトル列結像位置のずれでも分光データの取得に影響を与える。スペクトル列結像位置のずれは、分光データを取得するのに深刻な問題である。
【００２５】
そこで本発明は、スペクトル列に分散する分散素子への入射光の入射角度が変化しても正確に波長領域毎の測定ができる走査型レーザ顕微鏡を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザビームを出力するレーザ光源と、レーザビームを試料に照射したときに試料から発する光とレーザビームとを分離する切換可能な複数のビームスプリッタと、このビームスプリッタにより分離された試料で発する光を分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、この分散素子及び結像手段により形成されるスペクトル列結像位置近傍に配置され、このスペクトル列結像から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された波長領域の光を検出する光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、ビームスプリッタの切り換えによって分散方向にずれるスペクトル列結像位置と波長領域取り出し手段との位置関係を補正する補正手段を具備した走査型レーザ顕微鏡である。
【００２７】
本発明は、レーザビームを出力するレーザ光源と、レーザビームを試料に照射したときに試料から発する光とレーザビームとを分離する切換可能な複数の第１のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタにより分離された試料で発する光を複数の波長領域別の光に分割する第２のビームスプリッタと、この第２のビームスプリッタにより分割された複数の波長帯域毎の各光路上にそれぞれ設けられ、第２のビームスプリッタにより分離された試料で発する各光をそれぞれ分散させて結像させる複数の分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により結像される各スペクトル列結像位置近傍に配置され、これらのスペクトル列から少なくとも１つの波長領域の各光を取り出す複数の波長領域取り出し手段と、これら波長領域取り出し手段により取り出された各波長領域の各光をそれぞれ検出する複数の光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、第１又は第２のビームスプリッタのうちいずれか一方又は両方の切り換えによって分散方向にずれるスペクトル列結像位置と当該ずれるスペクトル列結像位置に対応する波長領域取り出し手段との位置関係を補正する補正手段を具備した走査型レーザ顕微鏡である。
【００２８】
本発明は、レーザビームを出力するレーザ光源と、レーザビームを試料に照射したときに試料から発する光をスペクトル列に分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により形成されるスペクトル列結像位置近傍に配置され、このスペクトル列から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された波長領域の光を検出する複数の光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、分散素子に入射する光の角度が変化する光学素子の切り換えによって分散方向にずれるスペクトル列結像位置と波長領域取り出し手段との位置関係を補正する補正手段を具備した走査型レーザ顕微鏡である。
【００２９】
本発明の走査型レーザ顕微鏡における補正手段は、複数のビームスプリッタ毎に対するスペクトル列結像位置の各ずれに対応する複数の補正量を予め記憶し、ビームスプリッタを切り換えると、このビームスプリッタに対する補正量に従ってスペクトル列結像位置と波長領域取り出し手段との位置関係を補正することが好ましい。
【００３０】
本発明の走査型レーザ顕微鏡における波長領域取り出し手段は、スペクトル列方向と同一方向に移動可能な可変スリットであり、補正手段は、複数のビームスプリッタ毎に対するスペクトル列結像位置の各ずれに対応する補正量に従って可変スリットをスペクトル列方向に移動させる。
【００３１】
本発明の走査型レーザ顕微鏡における可変スリットは、スペクトル列方向と同一方向に移動可能で、かつスリット幅を可変とすることが好ましい。
【００３２】
本発明の走査型レーザ顕微鏡における補正手段は、ビームスプリッタを切り換えると、このビームスプリッタに対する補正量に従って分散素子を回転制御し、波長領域取り出し手段に対してスペクトル列結像位置をスペクトル列方向に変位させることが好ましい。
【００３３】
本発明の走査型レーザ顕微鏡において、レーザ光源から出力されたレーザビームを走査して試料上に照射する走査手段を有し、走査手段による試料上に対するレーザビームの走査動作と、分散素子の回転動作とを同期させる同期制御手段を有することが好ましい。
【００３４】
本発明は、レーザビームを出力するレーザ光源と、レーザビームを試料に照射したときに試料から発する光とレーザビームとを分離する切換可能な複数のビームスプリッタと、このビームスプリッタにより分離された試料で発する光をスペクトル列に分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により形成されるスペクトル列結像位置近傍に配置され、このスペクトル列から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された波長領域の光を検出する複数の検出部をスペクトル方向に配列してなる光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、ビームスプリッタの切り換えによって分散方向にずれるスペクトル列結像位置に対して光検出器において光検出値を読み出す複数の検出部の位置を補正する補正手段を具備した走査型レーザ顕微鏡である。
【００３５】
本発明は、レーザビームを出力するレーザ光源と、レーザビームを試料に照射したときに試料から発する光とレーザビームとを分離する切換可能な複数の第１のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタにより分離された試料で発する光を複数の波長領域別の光に分割する第２のビームスプリッタと、この第２のビームスプリッタにより分割された複数の波長帯域毎の各光路上にそれぞれ設けられ、第２のビームスプリッタにより分離された試料で発する各光をそれぞれ分散させて結像させる複数の分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により結像された各スペクトル列結像位置からそれぞれ少なくとも１つの波長領域の各光を取り出す複数の波長領域取り出し手段と、これら波長領域取り出し手段により取り出された各波長領域の各光をそれぞれ検出する複数の検出部をスペクトル方向に配列してなる複数の光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、第１又は第２のビームスプリッタのうちいずれか一方又は両方の切り換えによって分散方向にずれるスペクトル列結像位置に対して複数の光検出器において光検出値を読み出す検出部の位置を補正する補正手段を具備した走査型レーザ顕微鏡である。
【００３６】
本発明は、レーザビームを出力するレーザ光源と、レーザビームを試料に照射したときに試料から発する光をスペクトル列に分散させて、結像させる分散素子及び結像手段と、これら分散素子及び結像手段により結像されたスペクトル列結像位置から少なくとも１つの波長領域の光を取り出す波長領域取り出し手段と、この波長領域取り出し手段により取り出された波長領域の光を検出する複数の検出部をスペクトル方向に配列してなる光検出器とを有する走査型レーザ顕微鏡において、分散素子に入射する光の角度が変化する光学素子の切り換えによって分散方向にずれるスペクトル列結像位置に対して光検出器において光検出値を読み出す検出部の位置を補正する補正手段を具備した走査型レーザ顕微鏡である。
【００３７】
本発明の走査型レーザ顕微鏡における補正手段は、複数のビームスプリッタ毎に対するスペクトル列結像位置の各ずれに対応する複数の補正量を予め記憶し、ビームスプリッタを切り換えると、このビームスプリッタに対する補正量に従って光検出器から光検出値を読み出す検出部の位置との位置関係を補正することが好ましい。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は走査型レーザ顕微鏡の構成図である。アルゴンレーザ１０は、波長４８８ｎｍと５１４．５ｎｍとのレーザビームを出力する。ヘリウムネオンレーザ１１は、波長５４３ｎｍのレーザビームを出力する。
【００４０】
ヘリウムネオンレーザ１１から出力されるレーザビームの光路上にミラー１２が設けられている。アルゴンレーザ１０から出力されるレーザビームの光路とミラー１２の反射光路との交点に合成ダイクロイックミラー１３が設けられている。この合成ダイクロイックミラー１３は、アルゴンレーザ１０から出力されたレーザビームとヘリウムネオンレーザ１１から出力されたレーザビームとを１つの光路上に合成する。
【００４１】
この合成ダイクロイックミラー１３により合成されて出射されたレーザビーム光路上に音響光学チューナブルフィルタ（以下、ＡＯＴＦと称する）１４と、ビームエキスパンダ１５とが設けられている。ＡＯＴＦ１４は、波長４８８ｎｍと、５１４．５ｎｍと、５４３ｎｍとのレーザビームの波長選択及びこれら波長別にレーザビームの強度強調を独立に行う。ビームエキスパンダ１５は、レーザビームのビーム径を適切な径に拡大する。
【００４２】
ビームスプリッタターレット１６がビームエキスパンダ１５を通過したレーザビームの光路上に設けられている。このビームスプリッタターレット１６は、図１に付記した正面図に示すように円板状に形成され、この円板上の同一円周上に複数の取付孔、例えば３つの取付孔が等間隔に設けられている。
【００４３】
これら取付孔には、それぞれ複数の励起ダイクロイックミラー（ビームスプリッタ）、例えば３つの励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃが取り付けられている。これら励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃは、ビームエキスパンダ１５からのレーザビームを試料９の方向に反射し、かつ試料９からの蛍光を透過する。
【００４４】
励起ダイクロイックミラー１７ａは、波長４８８ｎｍのレーザ波長を励起光として用いて試料９からの蛍光を観察するときに用いる。この励起ダイクロイックミラー１７ａは、波長４８８ｎｍの光を反射し、波長５００〜６２０ｎｍの光を透過する特性を有する。
【００４５】
励起ダイクロイックミラー１７ｂは、波長５１４．５ｎｍのレーザ波長を励起光として用いて試料９からの蛍光を観察するときに用いる。この励起ダイクロイックミラー１７ｂは、波長５１４．５ｎｍの光を反射し、波長５２５〜６２０ｎｍの光を透過する特性を有する。
【００４６】
励起ダイクロイックミラー１７ｃは、波長５４３ｎｍのレーザ波長を励起光として用いて試料９からの蛍光を観察するときに用いる。この励起ダイクロイックミラー１７ｃは、波長５４３ｎｍの光を反射し、波長５５５〜６２０ｎｍの光を透過する特性を有する。
【００４７】
ビームスプリッタターレット１６は、ビームエキスパンダ１５を通過したレーザビームの光軸に対して略４５°傾斜して設けられている。このビームスプリッタターレット１６の中心にモータ１８の回転軸が設けられている。ビームスプリッタターレット１６は、モータ１８の回転動作によって回転軸１８ａを中心に回転し、各励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃのうち試料９の観察に応じた１つの励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃをレーザビーム及び蛍光の光路上に切り換える。
【００４８】
ガルバノミラースキャナ１９は、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの反射光路上に設けられ、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃを透過したレーザビームを異なる方向すなわちＸ方向とＹ方向とにそれぞれ偏向することによりレーザビームを試料９上に２次元に走査する。
【００４９】
なお、ガルバノミラースキャナ１９の走査出力の光路上には、図示しないが集光レンズなどが設けられている。この集光レンズは、レーザビームを集光して試料９の表面上にスポット光を形成する。
【００５０】
一方、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの透過光路上に反射ミラー２０が設けられている。この反射ミラー２０の反射光路上に共焦点レンズ２１、共焦点ピンホール２２、コリメートレンズ２３を介して回折格子（分散素子）２４が設けられている。
【００５１】
この回折格子２４は、コリメートレンズ２３を通過して入射する蛍光を波長分散する。この回折格子２４は、例えば波長５００ｎｍの蛍光を反射光線２５ａの方向に反射し、波長６００ｎｍの蛍光を反射光線２５ｂの方向に反射する。これら波長５００ｎｍと６００ｎｍとの各蛍光は、波長に応じて反射光線２５ａと反射光線２５ｂとの間の角度で反射する。
【００５２】
回折格子２４の反射光路上には、集光レンズ２６、可変スリットユニット２７を介して光検出器２８が設けられている。可変スリットユニット２７は、スリット幅ΔＭを可変可能とする可変スリット（波長領域取り出し手段）２９を有する。
【００５３】
この可変スリット２９は、図２に示すようにスリット幅可変部３０上における集光レンズ２６の結像位置に設けられている。この可変スリット２７は、スリット幅ΔＭの方向をスペクトルの分散方向に一致する方向に設けられている。
【００５４】
スリット幅可変部３０は、可変スリット２９のスリット幅ΔＭを可変制御する電動駆動部を有する。これにより、スリット幅可変部３０は、可変スリット２９のスリット幅ΔＭを可変制御することにより、スペクトル列から取り出して光検出器２８に入射する蛍光の波長幅を制御する。
【００５５】
このスリット幅可変部３０は、電動ステージ３１上に設けられている。この電動ステージ３１は、回折格子２４による蛍光の分散により形成されるスペクトル列方向と同一方向（矢印Ｓ方向）にスリット幅可変部３０を移動可能にする。
【００５６】
可変スリットユニット２７は、電動ステージ３１の駆動によりスリット幅可変部３０を矢印Ｓ方向に移動し、これにより可変スリット２９をスペクトル列方向と同一方向に移動する。これによって光検出器２８により検出される蛍光の波長中心が制御される。
【００５７】
光検出器２８は、入射する蛍光の光強度を検出し、この光強度に応じた検出信号を出力する。
【００５８】
制御装置３２は、ビームスプリッタターゲット７のモータ１８を回転制御し、各励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃのうち１つの励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃをレーザビーム及び蛍光の光路上に切り換え制御する。
【００５９】
なお、制御装置３２の切り換え制御により、例えば励起ダイクロイックミラー１７ａを１７ｂに切り換えると、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの間の角度差により、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの反射面の各角度がずれる。
【００６０】
例えば、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えたときに回折格子２４での分散方向に、例えば角度１．５′ずれると、励起ダイクロイックミラー１７ｂを透過する光の角度は、励起ダイクロイックミラー１７ａを光が透過するときに比べて２倍の３′ずれる。
【００６１】
又、共焦点レンズ２１の焦点距離を１６０ｍｍとし、コリメートレンズ２３の焦点距離を８０ｍｍにすると、励起ダイクロイックミラー１７ａを使用していたときと比べてコリメートレンズ２３の出射角度差は、２倍の６′（０．１°）になる。この結果、回折格子２４に入射する光の角度αは、１０．１°になる。
【００６２】
図２において説明すると、励起ダイクロイックミラー１７ａを使用したときの波長５６０ｎｍの光の可変スリット２９上での結像位置はＱ３となり、励起ダイクロイックミラー１７ｂを使用したときの波長５６０ｎｍの光の可変スリット２９上での結像位置はＱ４になる。従って、これら結像位置Ｑ３とＱ４とは、位置ずれΔＰａｂを生じる。
【００６３】
又、制御装置３２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの切り換えによって回折格子２４の分散方向にずれるスペクトル列結像位置と可変スリット２９との位置関係を補正する（補正手段）。
【００６４】
この制御装置３２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ毎に対するスペクトル列結像位置の各ずれに対応する複数の補正量を予め記憶するメモリ３３を有する。なお、これら補正量は、メモリ３３内に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ毎にテーブル化（可変スリット制御テーブル）されて記憶されている。
【００６５】
従って、制御装置３２は、３つの励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの切換動作時に、この切り換えに連動して当該切り換える励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃに対する補正量をメモリ３３内の可変スリット制御テーブルから読み出し、この補正量の補正信号を可変スリットユニット２７に送出し、これによって可変スリットユニット２７の可変スリット２９をスペクトル列方向に移動して可変スリット２９の位置をスペクトル列結像位置に対して補正する。
【００６６】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００６７】
アルゴンレーザ１０は、中心波長４８８ｎｍと５１４．５ｎｍとのレーザビームを出力する。これと共にヘリウムネオンレーザ１１は、中心波長５４３ｎｍのレーザビームを出力する。このうちアルゴンレーザ１０から出力されたレーザビームは、合成ダイクロイックミラー１３に入射し、これと共にヘリウムネオンレーザ１１から出力されたレーザビームは、ミラー１２で反射し、合成ダイクロイックミラー１３に入射する。
【００６８】
この合成ダイクロイックミラー１３は、アルゴンレーザ１０から出力されたレーザビームとヘリウムネオンレーザ１１から出力されたレーザビームとを１つの光路上に合成する。
【００６９】
この合成ダイクロイックミラー１３により合成され出力されたレーザビーム光は、ＡＯＴＦ１４により波長４８８ｎｍ、５１４．５ｎｍ又は５４３ｎｍのうち少なくとも１波長、例えば波長４８８ｎｍのレーザビームを選択し、かつこのレーザビームを強度強調する。このＡＯＴＦ１４により選択された波長４８８ｎｍのレーザビームは、ビームエキスパンダ１５により適切なビーム径に拡大されてビームスプリッタターレット１６に入射する。
【００７０】
ここで、ビームスプリッタターレット１６は、３つの励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃのうち例えば波長４８８ｎｍのレーザ波長を励起光として用いて試料９からの蛍光を観察するときに用いる励起ダイクロイックミラー１７ａを光路上に設けている。
【００７１】
この励起ダイクロイックミラー１７ａに入射した波長４８８ｎｍのレーザビームは、当該励起ダイクロイックミラー１７ａで反射し、ガルバノミラースキャナ１９に入射する。レーザビームは、ガルバノミラースキャナ１９によりＸ方向とＹ方向とにそれぞれ偏向され、試料９上に２次元に走査される。
【００７２】
レーザビームの照射により試料９に染色された蛍光試薬が励起されると、試料９から例えば波長５００ｎｍ〜６００ｎｍの蛍光が発せられる。この蛍光は、ガルバノミラースキャナ１９から励起ダイクロイックミラー１７ａを透過して反射ミラー２０に入射し、この反射ミラー２０で反射して共焦点レンズ２１に入射する。さらに、蛍光は、共焦点レンズ２１で集光され、共焦点ピンホール２２を通過し、コリメートレンズ２３により平行光に変換されて回折格子２４に入射する。
【００７３】
この回折格子２４は、入射する平行光の蛍光を波長分散し、例えば波長５００ｎｍの蛍光を反射光線２５ａの方向に反射し、波長６００ｎｍの蛍光を反射光線２５ｂの方向に反射する。
【００７４】
これら波長５００ｎｍの蛍光と波長６００ｎｍの蛍光とは、集光レンズ２６により集光され、波長５００ｎｍの蛍光と波長６００ｎｍの蛍光との各スペクトル列が形成される。
【００７５】
例えば波長５００ｎｍの蛍光波長領域を取得する場合、可変スリット２９は、電動ステージ３１によるスリット幅可変部３０のスペクトル列方向と同一方向（矢印Ｓ方向）への移動によってスリット中心位置を図２に示すように座標Ｑ１に配置する。又、中心波長６００ｎｍの蛍光波長領域を取得する場合、可変スリット２９は、スリット中心位置を座標Ｑ２に配置する。
【００７６】
このように取得する蛍光波長領域毎に可変スリット２９のスリット中心位置は設定される。図２を参照して具体的に説明すると、回折格子２４に入射する光の角度を回折格子２４の入射面の法線ａ１０に対してα（例えば１０°）とし、回折格子２４で反射する波長λの光の角度を法線ａ１０に対してβ（λ）とし、回折格子２４の縞の本数をＮ、取り出す回折光の次数をｍとすると、次の関係式が成り立つ。
【００７７】
ｓｉｎα＋ｓｉｎ（−β）＝Ｎ・ｍ・λ                          …（２）
ここで、ｍ＝−１、Ｎ＝６００本／ｍｍとすると、
β（λ）＝ｓｉｎ−１（ｓｉｎα＋０．６λ）                      …（３）
になる。
【００７８】
波長５００ｎｍのときに反射光線２５ａは、集光レンズ２６の光軸上にある。このとき可変スリット２９上における反射光線２５ａの結像位置を例えば０μｍとする。
【００７９】
集光レンズ２６の焦点距離を例えば４０ｍｍとすると、各波長毎の結像位置Ｐ（λ）は、次式により求められる。
【００８０】
Ｐ（λ）＝４０ｔａｎ（β（λ）−β（５００ｎｍ））              …（４）
上記したように制御装置３２の切り換え制御により、例えば励起ダイクロイックミラー１７ａを１７ｂに切り換えると、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの間の角度差により、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの反射面の各角度がずれる。
【００８１】
励起ダイクロイックミラー１７ａを使用したときの波長５６０ｎｍの光の可変スリット２９上での結像位置はＱ３であったのが、励起ダイクロイックミラー１７ｂを使用したときの波長５６０ｎｍの光の可変スリット２９上での結像位置はＱ４なり、これら結像位置Ｑ３とＱ４とは、位置ずれΔＰａｂを生じる。
【００８２】
図３は式（４）に横軸に波長λ（単位ｎｍ）、縦軸に集光位置Ｐ（単位μｍ）を代入し、各波長毎の可変スリット２９上における結像位置Ｐ（λ）を求めた結果を示す。同図において系列Ｈ１は励起ダイクロイックミラー１７ａを使用したときの結像位置Ｐ（λ）、系列Ｈ２は励起ダイクロイックミラー１７ｂを使用したときの結像位置Ｐ（λ）、系列Ｈ３は励起ダイクロイックミラー１７ｃを使用したときの結像位置Ｐ（λ）を示す。
【００８３】
制御装置３２のメモリ３３は、例えば図３に示すような３つの励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃの波長λに対する結像位置Ｐ（λ）の各関係を記憶する。
【００８４】
従って、制御装置３２は、３つの励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃのうち使用する１つの励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの波長λに対する結像位置Ｐ（λ）をメモリ３３から読み出し、この結像位置Ｐ（λ）に従って可変スリット２９のスリット中心位置とを合わせる駆動信号を可変スリットユニット２７に送出する。
【００８５】
又、制御装置３２は、スペクトル列中から取り出す波長に応じて、当該波長の最小値と最大値との各結像位置にスリットの両端を移動調整する。
【００８６】
これにより、蛍光のスペクトル列から必要な波長領域が可変スリット２９を通過し、光検出器２８に入射する。この光検出器２８は、入射した波長領域の光強度に応じた検出信号を出力する。
【００８７】
次に、励起ダイクロイックミラー１７ａを１７ｂに切り換えたときの動作について説明する。
【００８８】
励起ダイクロイックミラー１７ｂは、波長５１４．５ｎｍのレーザ波長を励起光として用いて試料９からの蛍光を観察するときに用いる。ＡＯＴＦ１４は、波長５１４．５ｎｍのレーザビームを選択し、かつこのレーザビームを強度変調する。
【００８９】
ビームスプリッタターレット１６を回転させて励起ダイクロイックミラー１７ａを１７ｂに切り換えると、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの間の角度差により、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの反射面の各角度がずれる。
【００９０】
例えば、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えたときに回折格子２４での分散方向に、例えば角度１．５′ずれると、励起ダイクロイックミラー１７ｂを透過する光の角度は、励起ダイクロイックミラー１７ａを光が透過するときに比べて２倍の３′ずれる。
【００９１】
又、共焦点レンズ２１の焦点距離を１６０ｍｍと、コリメートレンズ２３の焦点距離を８０ｍｍにすると、励起ダイクロイックミラー１７ａを使用していたときと比べてコリメートレンズ２３の出射角度差は、２倍の６′（０．１°）になる。
【００９２】
この結果、回折格子２４に入射する光の角度αは、１０．１°になる。
【００９３】
励起ダイクロイックミラー１７ｂに切り換えた場合の結像位置Ｐ（λ）は、上記式（３）における回折格子２４に入射する光の角度αに角度１０．１°を代入することにより求められる。
【００９４】
励起ダイクロイックミラー１７ｂを使用したときの各波長とスペクトル列結像位置との関係は、図３に示す系列Ｈ２のようになる。同図から分るように可変スリット２９上において同一波長例えば波長５６０ｎｍの光の結像位置は、各励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの間でΔＰａｂ（μｍ）異なる。
【００９５】
図２において説明すると、励起ダイクロイックミラー１７ａを使用したときの波長５６０ｎｍの光の可変スリット２９上での結像位置はＱ３となり、励起ダイクロイックミラー１７ｂを使用したときの波長５６０ｎｍの光の可変スリット２９上での結像位置はＱ４なる。従って、これら結像位置Ｑ３とＱ４とは、位置ずれΔＰａｂを生じる。
【００９６】
この結果、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えた場合、中心波長５６０ｎｍの蛍光を光検出器２８に導くには、可変スリット２９の中心位置を電動ステージ３１の駆動により位置ずれΔＰａｂだけスペクトル列と同一方向（矢印Ｓ方向）に補正する。
【００９７】
次に、励起ダイクロイックミラー１７ａを１７ｃに切り換えたときの動作について説明する。
【００９８】
励起ダイクロイックミラー１７ｃは、波長５４３ｎｍのレーザ波長を励起光として用いて試料９からの蛍光を観察するときに用いる。ＡＯＴＦ１４は、波長５４３ｎｍのレーザビームを選択し、かつこのレーザビームを強度変調する。
【００９９】
励起ダイクロイックミラー１７ａを１７ｃに切り換えると、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの間の角度差により、これら励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｂとの反射面の各角度がずれる。
【０１００】
例えば、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｃに切り換えたときに回折格子２４での光線の分散方向が例えば角度３′ずれると、励起ダイクロイックミラー１７ｃを透過する光の角度は、励起ダイクロイックミラー１７ａを光が透過するとに比べて２倍の６′ずれる。
【０１０１】
又、上記同様に共焦点レンズ２１の焦点距離を１６０ｍｍとし、コリメートレンズ２３の焦点距離を８０ｍｍにすると、励起ダイクロイックミラー１７ａを使用していたときと比べてコリメートレンズ２３の出射角度差は、２倍の１２′（０．２°）になる。この結果、回折格子２４に入射する光の角度αは、１０．２°になる。
【０１０２】
励起ダイクロイックミラー１７ｃに切り換えた場合の結像位置Ｐ（λ）は、上記式（３）における角度αに１０．２°を代入することにより求められる。
【０１０３】
励起ダイクロイックミラー１７ｃを使用したときの各波長とスペクトル列結像位置との関係は、図３に示す系列Ｈ３のようになる。同図から分るように可変スリット２９上において同一波長例えば波長５６０ｎｍの光の結像位置は、各励起ダイクロイックミラー１７ａと１７ｃとの間でΔＰａｃ（μｍ）異なる。
【０１０４】
この結果、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｃに切り換えた場合、中心波長５６０ｎｍの蛍光を光検出器２８に導くには、可変スリット２９の中心位置を電動ステージ３１の駆動により位置ずれΔＰａｃだけスペクトル列と同一方向（矢印Ｓ方向）に補正する。
【０１０５】
制御装置３２のメモリ３３は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたきの各波長に対する可変スリット２９の各位置ずれΔＰａｂ、ΔＰａｃ、ΔＰｂｃ（各励起ダイクロイックミラー１７ｂと１７ｃとの間で切り換えたときの位置ずれ）を各補正量として可変スリット制御テーブル化して記憶する。
【０１０６】
制御装置３２は、ビームスプリッタターレット１６のモータ１８を回転制御して各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたき、この切り換えに連動して可変スリット制御テーブルから該当する補正量ΔＰａｂ、ΔＰａｃ又はΔＰｂｃを読み出し、この補正量ΔＰａｂ、ΔＰａｃ又はΔＰｂｃに従った補正信号を可変スリットユニット２７に送出する。
【０１０７】
これにより、可変スリット２９は、スペクトル列方向（矢印Ｓ方向）に移動し、可変スリット２９の位置をスペクトル列結像位置に対して自動的に補正する。例えば、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えた場合、上記如く可変スリット２９は、補正量ΔＰａｂだけスペクトル列と同一方向に自動的に補正される。この結果、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えても波長５６０ｎｍの蛍光が光検出器２８に正確に導かれる。
【０１０８】
蛍光の分光データは、試料９から発せられる蛍光をスペクトル分解し、このスペクトル列から取得する。この場合、可変スリット２９のスリット幅を狭く設定し、必要な波長領域の蛍光のみを通過させる必要がある。このスリット幅に設定された可変スリット２９は、結像されているスペクトル列の全領域幅に対して当該スペクトル列方向と同一方向に移動する。これと共に光検出器２８は、可変スリット２９を通過する光強度を検出する。
【０１０９】
このとき、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたき、これら励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃに対応する補正量ΔＰａｂ、ΔＰａｃ又はΔＰｂｃに従って可変スリット２９をスペクトル列方向に移動し、可変スリット２９の位置をスペクトル列結像位置に対して自動的に補正する。
【０１１０】
これにより、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃに切り換えたとき、これら励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ間に角度差があって回折格子２４に入射する光の光軸角度が変化してスペクトル列結像位置がスペクトル列方向に位置ずれても、この位置ずれの影響を受けずに正確に波長領域毎の測定ができる。この結果、スペクトル列方向の光強度の変化を示す分光データを検出できる。
【０１１１】
このように上記第１の実施の形態においては、メモリ３３に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたきの可変スリット２９の各位置ずれΔＰａｂ、ΔＰａｃ、ΔＰｂｃを各補正量として可変スリット制御テーブル化して記憶し、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたき、可変スリット制御テーブルから該当する補正量ΔＰａｂ、ΔＰａｃ又はΔＰｂｃを読み出し、この補正量ΔＰａｂ、ΔＰａｃ又はΔＰｂｃに従って可変スリット２９をスペクトル列方向に移動し、可変スリット２９の位置をスペクトル列結像位置に対して自動的に補正する。
【０１１２】
これにより、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃに切り換えたとき、これら励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ間に角度差があって回折格子２４に入射する光の光軸角度が変化してスペクトル列結像位置がスペクトル列方向に位置ずれても、この位置ずれの影響を受けずに正確に波長領域毎の測定ができる。
【０１１３】
分光データを取得するときは、可変スリット５のスリット幅を狭く設定して取り出す波長領域の幅を小さくしているために、僅かなスペクトル列結像位置のずれでも分光データの取得に影響を与える。このような分光データを取得する場合でも、可変スリット２９の位置をスペクトル列結像位置に対して自動的に補正することにより、スペクトル列から取り出そうとする波長領域と実際に取り出される波長領域とが異ならず、精度高い分光データの測定ができる。
【０１１４】
なお、上記第１の実施の形態においては、光検出器２８で検出する波長領域を取り出す手段としては、可変スリット２９に限らず、例えば特開２０００−５６２４４号公報に記載されているようにスペクトル列結像位置に配置したＤＭＤからの複数の反射光路のうち１つの反射光路上に光検出器を配置し、ＤＭＤの各微小ミラーの配置方向を制御する。これにより、光検出器２８で検出する波長領域が制御できる。
【０１１５】
この場合、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃに切り換えたとき、各波長に対応するＤＭＤの各微小ミラーのアドレスをスペクトル列の結像位置に合わせて変更する。
【０１１６】
又、光検出器２８で検出する波長領域を取り出す手段は、例えば特表２００２−５０２０４４号公報に記載されているようにスリットとミラーとにより波長領域毎に各光路を分割するようにしてもよい。この場合、スリットとミラーとの各座標は、上記第１の実施の形態と同様に、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ毎にオフセットする。
【０１１７】
スペクトル列を成形しかつ結像する各光学素子としては、回折格子２４と集光レンズ２６とに限らず、例えば特開２０００−５６２４４号公報に記載されているようにプリズムと集光レンズとを組み合わせ、又は平面回折格子と凹面ミラーとを組み合わせ、凹面回折格子を用いたものでもよい。
【０１１８】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０１１９】
図４は走査型レーザ顕微鏡における特徴部分を示す構成図であって、他の部分は図１に示す構成図と同一である。この走査型レーザ顕微鏡は、上記第１の実施の形態における可変スリットユニット２７及び光検出器２８に代ってラインセンサ（光検出器）４０が設けられている。このラインセンサ４０は、複数の受光ピクセル（検出部）４１をアレイ状に配列してなる。このラインセンサ４０は、スペクトル列結像位置に配置され、かつ各受光ピクセル４１の配列方向をスペクトル列方向と一致する方向に設けられる。
【０１２０】
各受光ピクセル４１は、それぞれスペクトル列の波長領域に対応している。従って、各受光ピクセル４１のうち光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを選択することで、必要な波長領域が取り出し可能である。
【０１２１】
ラインセンサ読み出し部４２は、ラインセンサ４０における光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを選択して各受光ピクセル４１の光検出値を読み出す。
【０１２２】
このラインセンサ読み出し部４２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ毎に対するスペクトル列結像位置の各位置ずれに対応する複数の補正量を予め記憶し、励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの切換動作時に、切り換える励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃに対する補正量を読み出し、この補正量に従って受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１との各ピクセル位置を補正する。
【０１２３】
なお、ラインセンサ読み出し部４２は、制御装置３２内に設けてもよい。これにより、制御装置３２は、ラインセンサ４０に対して直接光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを補正する。
【０１２４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【０１２５】
励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃに切り換えたとき、これら励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ間の角度差によってラインセンサ４０上におけるスペクトル列結像位置がずれる。
【０１２６】
例えば、励起ダイクロイックミラー１７ａが光路上に設けられているときに中心波長５６０ｎｍの蛍光の結像位置はＳ１であり、励起ダイクロイックミラー１７ｂが光路上に設けられているときに中心波長５６０ｎｍの蛍光の結像位置はＳ２である。
【０１２７】
このとき、励起ダイクロイックミラー１７ａが光路上に設けられているときの波長５６０ｎｍの蛍光を検出する受光ピクセル４１の位置はＰ１であり、励起ダイクロイックミラー１７ｂが光路上に設けられているときの中心波長５６０ｎｍの蛍光を検出する受光ピクセル４１の位置はＰ２である。
【０１２８】
制御装置３２のメモリ３３は、励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えたときの各受光ピクセル４１の各位置Ｐ１、Ｐ２の位置ずれをピクセル補正量として記憶する。なお、メモリ３３に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたきの各ピクセル補正量を記憶することは言うまでもない。
【０１２９】
制御装置３２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたき、この切り換えに連動してメモリ３３からピクセル補正量を読み出し、この補正量に従ったピクセル読み出し位置補正信号をラインセンサ読み出し部４２に送出する。
【０１３０】
このラインセンサ読み出し部４２は、補正量に従ってラインセンサ４０における蛍光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを選択し、受光を有効にした受光ピクセル４１から光検出値を読み出す。
【０１３１】
例えば励起ダイクロイックミラー１７ａから１７ｂに切り換えられたとき、ラインセンサ読み出し部４２は、波長５６０ｎｍの蛍光の受光を有効にする受光ピクセル４１の位置をＰ１からＰ２に補正する。
【０１３２】
このように上記第２の実施の形態においては、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの相互間で切り換えたきのスペクトル列結像位置の各位置ずれに対応するピクセル補正量に従ってラインセンサ４０上の蛍光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを補正する。
【０１３３】
これにより上記第１の実施の形態と同様に、正確に波長領域毎の測定ができ、かつ精度高い分光データの測定ができる。
【０１３４】
なお、上記第２の実施の形態では、ラインセンサ４０を用いているが、これに限らず、ＣＣＤ、マルチャンネルホトマルチプライヤなどを用いてもよい。
【０１３５】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【０１３６】
図５は走査型レーザ顕微鏡を示す構成図である。コリメートレンズ２３を通過した光の光路上に分光ビームスプリッタターレット５０が設けられている。
【０１３７】
この分光ビームスプリッタターレット５０は、円板状に形成され、同一円周上に複数の取付孔、例えば３つの取付孔が等間隔に設けられている。
【０１３８】
これら取付孔のうち２つの取付孔には、それぞれ分光ダイクロイックミラー（第２のビームスプリッタ）５１と、全ての光を反射する反射ミラー５２とが取り付けられている。なお、ビームスプリッタターレット１６に取り付けられている各励起ダイクロイックミラー１７ａ〜１７ｃは、それぞれ第１のビームスプリッタとする。
【０１３９】
分光ダイクロイックミラー５１は、各波長毎に反射光と透過光とにそれぞれ２分割する。この分光ダイクロイックミラー５１は、例えば中心波長５５０ｎｍよりも短い中心波長の蛍光を反射し、中心波長５５０ｎｍよりも長い波長の蛍光を透過する。
【０１４０】
残りの取付孔は、空孔におっており、全ての光を通過させる。なお、反射ミラー５２は反射率と透過率との比をほぼ１００％対０％、空孔は反射率と透過率との比を０％対１００％のビームスプリッタとして扱う。
【０１４１】
分光ビームスプリッタターゲット５０は、コリメートレンズ２３を通過した蛍光の光軸に対して略４５°傾斜して設けられている。この分光ビームスプリッタターゲット５０の中心にモータ５３の回転軸が設けられている。従って、分光ビームスプリッタターゲット５０は、モータ５３の回転動作によって回転軸５３ａを中心に回転し、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を光路上に切り換える。
【０１４２】
分光ダイクロイックミラー５１及び反射ミラー５２の反射光路Ｒ上に回折格子５４が設けられている。この回折格子５４は、ガルバノ５５の動作によって矢印Ｇ１方向に回転可能である。
【０１４３】
回折格子５４による蛍光の分散方向には、集光レンズ５６、幅可変スリット５７を介して光検出器５８が設けられている。幅可変スリット５７は、集光レンズ５６によるスペクトル列結像位置に設けられている。この幅可変スリット５７は、例えば図示しない電動駆動機構によりスリット幅のみを可変可能とする。
【０１４４】
一方、分光ダイクロイックミラー５１を透過し、かつ空孔内を通過する光の光路（以下、透過光路と称する）Ｔ上に反射ミラー５９が設けられている。この反射ミラー５９の反射光路６０上に回折格子６１が設けられている。この回折格子６１は、ガルバノ６２の動作によって矢印Ｇ２方向に回転可能である。
【０１４５】
この回折格子６１による蛍光の分散方向に集光レンズ６３、幅可変スリット６４を介して光検出器６５が設けられている。このうち幅可変スリット６４は、集光レンズ６３によるスペクトル列結像位置に設けられている。この幅可変スリット６４は、例えば図示しない電動駆動機構によりスリット幅のみを可変可能とする。
【０１４６】
制御装置３２は、ビームスプリッタターレット１６による各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ又は１７ｃの切り換えと、分光ビームスプリッタターレット５０による分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔の切り換えとを行い、これらの切り換え動作によって各回折格子５５、６１で反射した光の分散方向にずれる各スペクトル列結像位置と各幅可変スリット５７、６４との各位置関係を補正する（補正手段）。
【０１４７】
この制御装置３２のメモリ３３は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔との各組み合わせの切り換えにより生じるスペクトル列結像位置の各ずれに対応する複数の補正量を予め記憶する。
【０１４８】
すなわち、メモリ３３は、分光ダイクロイックミラー５１を光路上に設けた状態に、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたときに各回折格子５４、６１により生じる各スペクトル列結像位置の各ずれに対応する各補正量と、反射ミラー５２を光路上に設けた状態に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたときに一方の回折格子５４により生じるスペクトル列結像位置のずれに対応する補正量と、空孔を光路上に設けた状態に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたときに他方の回折格子６１により生じるスペクトル列結像位置のずれに対応する補正量とを記憶する。
【０１４９】
又、メモリ３３は、励起ダイクロイックミラー１７ａを光路上に設けた状態に分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を切り換えたときに各回折格子５４、６１のうちいずれか一方又は両方により生じる各スペクトル列結像位置の各ずれに対応する各補正量と、励起ダイクロイックミラー１７ｂを光路上に設けた状態に分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を切り換えたときに各回折格子５４、６１のうちいずれか一方又は両方により生じる各スペクトル列結像位置の各ずれに対応する各補正量と、励起ダイクロイックミラー１７ｃを光路上に設けた状態に分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を切り換えたときに各回折格子５４、６１のうちいずれか一方又は両方により生じる各スペクトル列結像位置の各ずれに対応する各補正量とを記憶する。
【０１５０】
又、メモリ３３は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔とを同時に切り換えたときに各回折格子５５、６１のうちいずれか一方又は両方により生じる各スペクトル列結像位置の各ずれに対応する各補正量を記憶する。
【０１５１】
制御装置３２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔との各組み合わせの切換動作時に、この切り換えに連動してこれら組み合わせに該当する補正量をメモリ３３から読み出し、この補正量に従って各ガルバノ５５、６２のうちいずれか一方又は両方を回転駆動し、各幅可変スリット５７、６４上の各スペクトル列結像位置を補正する。
【０１５２】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【０１５３】
各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔との各組み合わせにより切り換えたとき、すなわち、分光ダイクロイックミラー５１を光路上に設けた状態に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたとき、反射ミラー５２を光路上に設けた状態に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたとき、空孔を光路上に設けた状態に各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたとき、励起ダイクロイックミラー１７ａを光路上に設けた状態に分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を切り換えたとき、励起ダイクロイックミラー１７ｂを光路上に設けた状態に分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を切り換えたとき、励起ダイクロイックミラー１７ｃを光路上に設けた状態に分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２又は空孔を切り換えたときに、それぞれ各回折格子５５、６１のうちいずれか一方又は両方により生じる各スペクトル列結像位置に各ずれが生じる。
【０１５４】
又、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔とを同時に切り換えたときにも各回折格子５５、６１のうちいずれか一方又は両方により各スペクトル列結像位置に各ずれが生じる。
【０１５５】
制御装置３２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔との各組み合わせの切換動作時に、この切り換えに連動してこれら組み合わせに該当する補正量をメモリ３３から読み出し、この補正量に従って各ガルバノ５５、６２のうちいずれか一方又は両方を回転駆動する。
【０１５６】
これにより、各回折格子５４、６１のうちいずれか一方又は両方は回転する。この結果、各回折格子５４、６１により分散され、各集光レンズ５６、６３により集光される各スペクトル列結像位置は補正され、検出する波長領域の光のみが各幅可変スリット５７、６４をそれぞれ通過し、各光検出器５８、６５に入射する。
【０１５７】
蛍光の分光データは、試料９から発せられる蛍光をスペクトル分解し、このスペクトル列から取得する。この場合、各回折格子５４、６１をそれぞれ各ガルバノ５５、６２により回転させる。これにより、各スペクトル列結像位置は、当該スペクトル列の方向に移動する。
【０１５８】
一方、各幅可変スリット５７、６４は、スリット幅を狭く設定し、必要な波長領域の蛍光のみを通過させる必要がある。
【０１５９】
制御装置３２は、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔との各組み合わせの切換動作時に、この切り換えに連動してこれら組み合わせに該当する補正量をメモリ３３から読み出し、この補正量に従って各ガルバノ５５、６２のうちいずれか一方又は両方を回転駆動する。
【０１６０】
これにより、各回折格子５４、６１により分散され、各集光レンズ５６、６３により集光される各スペクトル列結像位置は補正され、検出する波長領域の光のみが各幅可変スリット５７、６４をそれぞれ通過し、各光検出器５８、６５に入射する。
【０１６１】
この結果、各蛍光のスペクトル列方向の光強度の変化を示す分光データが検出される。
【０１６２】
このように上記第３の実施の形態においては、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔との各組み合わせの切換動作時に、これら組み合わせに該当する補正量に従って各ガルバノ５５、６２のうちいずれか一方又は両方を回転駆動し、各幅可変スリット５７、６４上の各スペクトル列結像位置を補正する。
【０１６３】
これにより、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃを切り換えたときに各幅可変スリット５７、６４上の各スペクトル列結像位置にそれぞれずれが生じたとしても、この位置ずれの影響を受けずに正確に波長領域毎の測定ができるだけでなく、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔を切り換えたときに各幅可変スリット５７、６４上の各スペクトル列結像位置にそれぞれずれが生じたとしても、この位置ずれの影響も受けずに正確に波長領域毎の測定ができる。
【０１６４】
又、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔とを同時に切り換えたときに各幅可変スリット５７、６４上の各スペクトル列結像位置にそれぞれずれが生じたとしても、この位置ずれの影響を受けずに正確に波長領域毎の測定ができる。
【０１６５】
なお、前述のスペクトル列結像位置にずれが生じる要因は、ビームスプリッタターレット１６や分光ビームスプリッタターレット５０の切り換えにより生じる角度ずれに限定されるものでない。例えば、レーザビームのビーム径を変化させるビームエキスパンダ１５を、いくつかのビーム径に変更できるように複数種類用意するか、又はアフォカルズーム方式にして、これらのビームエキスパンダの切り換えや、ズーム切り換えにより、ビームスプリッタターレット１６に入射する光の角度が変化して、分散素子５４、６１に入射する光の角度が変化する場合が考えられる。又、共焦点レンズ２１やコリメートレンズ２３を異なる焦点距離のものに切り換えることにより、分散素子５４、６１に入射する光の角度が変化する場合が考えられる。つまり、分散素子５４、６１に入射する光の角度がずれる要因となる光学素子の切り換えが全て含まれる。
【０１６６】
又、各回折格子５４、６１は、それぞれ各ガルバノ５５、６２の駆動により回転する。これにより、各幅可変スリット５７、６４上にそれぞれ結像される各スペクトル列における各波長領域の光量を検出するのに検出器のＳ／Ｎ、検出時間を考慮した最適な速度で各スペクトル列を当該各スペクトル列方向に移動できる。この結果、短時間で正確に分光データを取得できる。
【０１６７】
さらに、各ガルバノ５５、６２の駆動による各回折格子５４、６１の回転とガルバノミラースキャナ１９によるレーザビームの２次元走査との同期を取ることができる。例えば、各ガルバノ５５、６２によりレーザビームを試料９上に１走査（主走査）し、走査位置をずらして（副走査）再び主走査し、これら主走査と副走査とを繰り返して試料９の全面を走査する。これと共に、各回折格子５４、６１は、レーザビームの試料９上に対する主走査を終える毎に所定の角度だけ回転する。
【０１６８】
このように各ガルバノ５５、６２の駆動による各回折格子５４、６１の回転とガルバノミラースキャナ１９によるレーザビームの２次元走査との同期を取ることにより、試料９上のレーザビームの照射位置とスペクトル列中から取り出す波長領域とを関連付けることができる。
【０１６９】
なお、上記第３の実施の形態において各回折格子５４、６１は、各ガルバノ５５、６２の駆動により回転しているが、これに限らず、モータを用いて回転させてもよい。
【０１７０】
なお、本発明は、上記第１乃至第３の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【０１７１】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【０１７２】
例えば、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの切り換えや分光ダイクロイックミラー５１、反射ミラー５２、空孔の切り換えは、それぞれスプリッタターレット１６、５１のような回転による切り換えに限らず、例えばスライドによる切り換え等、他の切り換え機構を用いてもよい。
【０１７３】
上記第１の実施の形態では、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの切り換え動作のときに可変スリット２９の位置を補正しているが、例えばビームエキスパンダ１５、共焦点レンズ２１、コリメートレンズ２３を交換したときに生じるスペクトル列結像位置のずれに対応する各補正量に従って可変スリット２９の位置を補正してもよい。
【０１７４】
上記第２の実施の形態では、ラインセンサ４０上の光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを補正しているが、各励起ダイクロイックミラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃの切り換えや、ビームエキスパンダ１５、共焦点レンズ２１、コリメートレンズ２３を交換したときに生じるスペクトル列結像位置のずれに対応する各補正量に従ってラインセンサ４０自体をスペクトル列方向に移動してもよい。
【０１７５】
上記第３の実施の形態では、１つの分光ダイクロイックミラー５１を用いて各波長毎に反射光と透過光とにそれぞれ２分割しているが、これら反射光路Ｒ又は透過光路Ｔのうちいずれか一方又は両方に分光ダイクロイックミラーを追加して設け、分光ダイクロイックミラー５１の反射光又は透過光のうちいずれか一方又は両方をさらに分割してもよい。この場合、追加した分光ダイクロイックミラーの切り換えによりスペクトル列結像位置のずれが生じるので、この位置ずれに対する補正量をメモリ３３に記憶する。
【０１７６】
又、上記第３の実施の形態は、各回折格子５４、６１を回転させるのに限らず、各幅可変スリット５７、６４を上記第１の実施の形態における可変スリット２９に代え、この可変スリット２９をスペクトル列方向に移動させるようにしてもよい。又、各幅可変スリット５７、６４をそれぞれ上記第２の実施の形態におけるラインセンサ４０に代え、これらラインセンサ４０上の光の受光を有効にする受光ピクセル４１と無効にする受光ピクセル４１とを補正するようにしてもよい。
【０１７７】
試料９から発せられた蛍光が各回折格子５５、６１に入射するまでの光路上に設けられた各光学素子、例えば集光レンズ５６、６３、ガルバノミラースキャナ１９、反射ミラー２０、共焦点レンズ２１、コリメートレンズ２３、反射ミラー５９を交換したときに回折格子２４に入射する光の光軸角度が変化し、スペクトル列結像位置がずれる可能性がある。メモリ３３には、これら集光レンズ５６、６３、ガルバノミラースキャナ１９、反射ミラー２０、共焦点レンズ２１、コリメートレンズ２３、反射ミラー５９の交換により生じる各スペクトル列結像位置の各ずれに対応する各補正量を記憶してもよい。
【０１７８】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、スペクトル列に分散する分散素子への入射光の入射角度が変化しても正確に波長領域毎の測定ができる走査型レーザ顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる走査型レーザ顕微鏡の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる走査型レーザ顕微鏡の第１の実施の形態における可変スリットユニットの構成図。
【図３】本発明に係わる走査型レーザ顕微鏡の第１の実施の形態における各波長毎の可変スリット上における結像位置を示す図。
【図４】本発明に係わる走査型レーザ顕微鏡の第２の実施の形態における特徴部分を示す構成図。
【図５】本発明に係わる走査型レーザ顕微鏡の第３の実施の形態を示す構成図。
【図６】従来の走査型レーザ顕微鏡における光検知器上におけるスペクトル列結像位置のずれを説明するための図。
【符号の説明】
９：試料、１０：アルゴンレーザ、１１：ヘリウムネオンレーザ、１２：ミラー、１３：合成ダイクロイックミラー、１４：音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）、１５：ビームエキスパンダ、１６：ビームスプリッタターゲット、１７ａ〜１７ｃ：励起ダイクロイックミラー、１８：モータ、１８ａ：回転軸、１９：ガルバノミラースキャナ、２０：反射ミラー、２１：共焦点レンズ、２２：共焦点ピンホール、２３：コリメートレンズ、２４：回折格子（分散素子）、２６：集光レンズ、２７：可変スリットユニット、２８：光検出器、２９：可変スリット（波長領域取り出し手段）、３０：スリット幅可変部、３１：電動ステージ、３２：制御装置、３３：メモリ、４０：ラインセンサ、４１：受光ピクセル、４２：ラインセンサ読み出し部、５０：分光ビームスプリッタターレット、５１：分光ダイクロイックミラー（第２のビームスプリッタ）、５２：反射ミラー、５３：モータ、５４，６１：回折格子、５５，６２：ガルバノ、５６，６３：集光レンズ、５７，６４：幅可変スリット、５８，６５：光検出器。
【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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