(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ（Ｌ１−Ｌ４）のレーザ光線を顕微鏡の光路に結合するレーザモジュールを有し、レーザ光線を結合するために自動焦点装置（ＡＯＴＦ）をレーザ（Ｌ１−Ｌ４）の下流の照明光路に配置してあり、
少なくとも一つの追加レーザ（Ｌ５）が照射のために備えられ、
この追加レーザ光線を切替できる切替素子（ＵＳ）がレーザモジュールに配置され、
この切替素子（ＵＳ）の切替えが、顕微鏡制御に対応するＡＯＴＦ（自動焦点装置）のスイッチと同期して行われ、
そして切替素子は、ミラー回転板（ＳＲ）のような回転方式で、追加のレーザ光線を光路内に反射させるか光線を透過させて、周期的にレーザ（Ｌ１−Ｌ４）の光路に結合をさせるように形成されていることを特徴とする、照射光路を有するレーザ走査顕微鏡。
【請求項２】
光ファイバ（Ｆ１）が、追加のレーザ（Ｌ５）の照射光を顕微鏡の光路に結合させるために配置されている請求項１に記載のレーザ走査顕微鏡。
【請求項３】
ミラー回転板（ＳＲ）上に配置された反射素子（ＳＰ）との間に少なくとも１つの光を透過する隙間（Ｚ）を備えている請求項１に記載のレーザ走査顕微鏡。
【請求項４】
反射素子が、長方形であり、回転軸の周りを回転する請求項１、２または３に記載のレーザ走査顕微鏡。
【請求項５】
ミラー回転板（ＳＲ）が、レーザモジュールの中に入れられたユーザポート（Ｇ）の一部である請求項１〜４のうちの１に記載のレーザ走査顕微鏡。
【請求項６】
追加レーザ（Ｌ５）が、光ファイバ（Ｆ１）により結合される請求項１〜５のうちの１に記載のレーザ走査顕微鏡。
【請求項７】
切替素子が少なくとも一つの追加レーザ光線内に切替えられる時に、追加レーザ波長が、少なくとも一つのＡＯＴＦにより顕微鏡光路内に結合されるように、制御ユニットにより顕微鏡照射光に同期され、その操作が顕微鏡制御によって切替えが同期されるようになっている請求項１~６に記載のミラー回転板を有するレーザ走査顕微鏡の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
励起波長は、レーザモジュールの対応標準レーザ光源の然るべき機械的組み込みによって実現される。
この標準レーザの他に、特別な励起プロセス用に他の波長またはより強力な出力のレーザ光源をＬＳＭで利用したいという顧客からの要望がある。
しかし従来構造に機械的に組み込むとすれば大がかりな特別加工が必要となり、それには高いコストと長い納期を伴う。したがって、出力および波長を広い範囲の中から任意に選べるレーザ光線のＬＳＭ励起光路への結合を可能にする、比較的コストの安い配置が要望されている。
【背景技術】
【０００２】
「共焦点生物顕微鏡ハンドブック」（Ｅ．Ｈ．Ｋ．Ｓｔｅｌｚｅｒ）０２．０３．１９９５，１５１ページから、複数のレーザを１本の光ファイバによりレーザ走査顕微鏡に結合することが公知である。
【非特許文献１】「共焦点生物顕微鏡ハンドブック」（Ｅ．Ｈ．Ｋ．Ｓｔｅｌｚｅｒ著）０２．０３．１９９５発行，１５１ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光学的な切替素子によりユーザーポート光線をレーザモジュールの標準レーザ光路に対して空間的に重畳する。この切替素子は広いスペクトル範囲にわたって高い反射能力を持つのが理想的である。切替方法は機械的に行うのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
２つの光路間での機械的な切替は、基本的にはミラー素子を２つの固定点間で移動させるか、あるいは回転運動により行える。どちらの場合も切替時間を短くするためには、反射素子における、反射領域と透過領域間の過渡領域を空間的に狭く限定するのが、たとえば１mm以下にするのが有利である（図２）。
【０００５】
回転運動の場合は反射領域および透過領域が交番して光路を通過するようにミラー素子を動作させることが必要である。最も簡単な場合、光学素子はその形と機能が回転子に相当するただ１つの切片から成っている（図３）。しかし光学素子はユーザーポートと標準レーザとの切替周波数を高めるために複数の反射素子を有することも可能である（図４）。いずれにせよ、他の顕微鏡制御との同期を可能にするために回転位置は常時把握される。
【０００６】
機械的な安定性を確保するためにファイバ取付けを固定（ユーザーが取り外せないように）する。ユーザーインタフェースはファイバ入力で、その場合ユーザは広い範囲の中から任意の放出波長と出力を持つレーザ光線を結合できる。ユーザによるレーザ光線の結合はレーザ光源に機械的に結合できる小型の機械的マニピュレータを使って行うのが望ましい。
【０００７】
光線結合効率を制御し、また最適化するために、ファイバ端から出る出力をユーザーポートで監視できるようになっていれば好都合である。これには、たとえばホトダイオードが使用でき、その場合レーザ光線のごく一部が光学素子によってそちらへ誘導される。その結果得られる電気信号は適当なインタフェースによって、たとえば光学的表示の形で、あるいは電気的な出力信号としてユーザに提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を図面に基づいて以下に詳しく説明する。そのほかレーザ走査顕微鏡の記述に関してはＤＥ１９７０２７５３Ａ１が参考になる。
図１においてレーザＬ１〜Ｌ４は光結合器ＳＴならびにＡＯＴＦ（自動焦点装置）およびシャッターＳを経由して光ファイバＦに結合している。もうひとつのレーザＬ５の選択的取り込みは切替素子ＵＳを介して、好ましくは他の光ファイバＦ１およびシャッターＳ１を通して行われる。
【０００９】
この切替素子については、図２および図３に様々な実施態様が示されている。
図２においてミラーＳＰは光路に入ったり（位置２）出たりする。これによってレーザＬ５の光は実際に必要なときにだけ光路に取り入れられる。これは図３および図４に例示した方法で高速に行うこともできる。図３において長方形のミラー素子ＳＰが回転軸Ａの周りを高速で回転し、これによって周期的に結合部分の光路に到達する。図４において、ミラー回転板ＳＲ上にミラー素子ＳＰ１があり、ミラー素子ＳＰ１の間に光を透過する隙間Ｚがある。ミラー素子ＳＰ１はガラス円板に固定されている、あるいは蒸着されているのが好ましい。
【００１０】
回転板ＳＲにおける把握された回転位置または図３におけるミラーＳＰの回転を顕微鏡制御に同期させることによって、好ましくもこれに対応するＡＯＴＦのスイッチにより交番でミラーＳＰ１経由でレーザ５をあるいはミラー間の隙間Ｚ経由でレーザＬ１〜Ｌ４の１つあるいは複数の光を試料に到達させることができる。
典型的な例として１００００までのｒｐｍの回転速度とμｓの桁のＡＯＴＦのスイッチング速度により２つの連続したラインスキャンの間に波長を交番させることができ、これは試料のいわゆるＲＯＩ領域の照射にとりわけ重要である（ＤＥ１９８２９９８１Ａ１）。
【００１１】
図５に示すように、結合モジュールをレーザモジュールのベース板ＧＰに取り付けられている堅固なケースＧの中に入れることができるので好都合である。カバーＡＨはユーザーポートを含むレーザモジュールのカバーである。ユーザーポートの光路とレーザモジュールの光路とのオーバーラップの較正はユーザーポートの取り付けの際に一度だけ行う。レーザ光線は、好ましくは偏波面保存シングルモードファイバとして作られているフレキシブル光ファイバＦ１を経由し、カバーＡＨの開口を通ってユーザーポートＧのケースに導かれる。レーザ光線カップラＬＫはユーザの好みのレーザＬ５に結合され、またレーザ光線は適切な機械的較正装置とともに光ファイバに結合される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ユーザーポートのあるＬＳＭにおけるレーザモジュールの配置
【図２】滑り移動できるミラーの光学的切替原理
【図３】回転素子の形をした回転ミラーの光学的切替原理
【図４】複数の切片を有する回転ミラーの光学的切替原理
【図５】ユーザーポートが組み込まれたレーザモジュール
【符号の説明】
【００１３】
Ｌ１〜Ｌ５    レーザ
ＳＴ    光結合器
Ｓ      シャッター
Ｆ      光ファイバ
ＵＳ    切替素子
ＳＲ    ミラー回転板
ＳＰ    ミラー素子
Ｚ      隙間
ＧＰ    ベース板
Ｇ      ケース
ＡＨ    カバー
【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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