(57)【要約】  【課題】同一波長の複数のレーザ光が合成された、高出力のレーザ光を出力することができるレーザ光照射装置を提供する。  【解決手段】基板上に、同じ光強度および同じ波長で発振する半導体レーザ光照射器の対を配置し、前記各レーザ光の光が平行光として前記半導体照射装置の対を結ぶ線分の中心位置を通る前記基板の垂線上の同じ位置を通るように、各半導体レーザ光照射器から発振される各レーザ光の光軸方向およびビーム径を、光学系によってそれぞれ規制する。【選択図】図２
2005268394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物にレーザ光を照射するレーザ光照射装置であって、
基板と、
この基板上に配置され、同じ光強度および同じ波長で発振する半導体レーザ光照射器の対と、
前記半導体レーザ光照射器から発振される各レーザ光の光軸方向をそれぞれ規制して、前記半導体レーザ光照射器の対を結ぶ線分の中心位置を通る前記基板の垂線上の同じ位置を前記各レーザ光の光軸が通るように、前記各レーザ光を集光させる光学系と、を有することを特徴とするレーザ光照射装置。
【請求項２】
前記半導体レーザ光照射器の各レーザ光の光軸方向を規制する光学系は、前記半導体レーザ光照射器それぞれに個別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ光照射装置。
【請求項３】
前記半導体レーザ光照射器は、前記中心位置を中心点とする同心円の周上の位置に複数の対が配置されている請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
【請求項４】
前記半導体レーザ光照射器の対は、前記基板上に複数配置され、これら複数の対の半導体レーザ光照射器から発振するレーザ光の集光位置は、全て同じ位置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項のレーザ光照射装置。
【請求項５】
前記半導体レーザ光照射器は面発光レーザ素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ光照射装置。
【請求項６】
前記光学系は、前記半導体レーザ光照射器の対から発振される各レーザ光が測定対象物に向けて偏向するプリズムを半導体レーザ光照射器のそれぞれに対応して配置したプリズム基板を有し、このプリズム基板は前記基板と離れた位置に配されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザ光照射装置。
【請求項７】
前記プリズム基板と半導体レーザ光照射器を配置した前記基板との間に、前記レーザ光をコリメート光とするコリメートレンズを設けたレンズ基板が配置され、前記レンズ基板および前記プリズム基板が前記基板に対して遠近方向に自在に調整可能に設定される請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザ光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の所定の集光点に向けて複数のレーザ光を照射することで、測定対象物に高いエネルギーを照射することができるレーザ光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、レーザ光は、その高い直進性や高いエネルギー特性などの特徴から、様々な分野で利用されている。その一例として、現在、薄層クロマトグラムの検出や蛋白質の構造研究の際のアミノ酸標識の検出、蛍光物質を用いた酵素活性の測定など、溶液試料中の微量な蛍光成分を高感度に分析する方法として、レーザ光を用いた蛍光分析方法が好ましく用いられている。このようなレーザ光を用いた蛍光分析法は、溶液にレーザ光を照射し、このレーザ光のエネルギーによって励起された溶液中の蛍光性物質から放出される蛍光を測定して蛍光性物質の分析（検出、および定量など）を行う方法である。このような蛍光分析法は、測定対象物質である蛍光性物質から放出される蛍光を直接測定するため、測定対象物質と他の物質との光の透過度を利用する吸光光度分析にくらべて感度が高く、はるかに少量の物質を分析できる。
【０００３】
このような蛍光分析法において、溶液試料中の微量蛍光物質を高感度に分析するために効果的で簡単な方法は蛍光物質に照射するレーザ光の強度を強くすることであり、レーザ光源単体から発振されるレーザ光の強度を強くするという第１の方法がある。
また、蛍光物質に照射するレーザ光の強度を強くする第２の方法として、高出力のレーザ光を照射することができるレーザ光照射装置を用いる方法がある。下記特許文献１では、基板上に互いに同一ピッチの２次回折格子を備えた複数の面発光ＬＤ（レーザダイオード）を、各々の２次回折格子が上記基板上の一点に向かうよう、この一点を中心とした同心円上に配置したレーザ光照射装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−３８２０５号公報
【０００４】
図６は、特許文献１に開示されるレーザ光照射装置の一例の概略を示す平面図である。また、図７は、図６に示すレーザ光照射装置の動作について説明する概略図であり、レーザ光照射装置を図７に示すＡ−Ａ’線で切断した際の断面図を示す。
特許文献１に開示されるレーザ光照射装置７０では、図６に示すように、複数の面発光ＬＤ７２が、基板上に各々の２次回折格子が基板７４上の一点に向かうよう、この一点を中心とした同心円上に配置されている。このレーザ光照射装置７０において、複数の面発光ＬＤ７２を互いに等しい注入電流で駆動してレーザ発振させると、図７に示すように、複数の面発光素子各々から基板の垂直方向に出射するレーザ光７２ａ、７２ｂは同一波長、同一位相となり、素子中央で互いに干渉して合成されて、高出力のレーザ光７６が得られる。特許文献１では、このようなレーザ光照射装置において、各面発光レーザ素子を同一の駆動電流でレーザ発振させることにより、同一位相で同一波長の複数のレーザ光が合成された高出力のレーザ光を所定方向に安定して出力することを可能としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の第１の方法では安全性の点で問題があり、特許文献１に記載の方法（第２の方法）においては、レーザ光７２ａおよび７２ｂは基板に垂直に発振されており、各面発光ＬＤ７２からのレーザ光を合成するには、面発光ＬＤ７２からレーザ光を所定の拡がりをもって出射する必要がある。通常、ＬＤからはある程度の放射角をもったレーザ光が出力されるが、このようなレーザ光は球面波に近い形で進行する（様々な波数ベクトル成分）。そのため、特許文献１のように、基板に垂直に発振する複数の面発光ＬＤからのレーザ光を合成した場合、基板に垂直な方向に進行する以外にも様々な方向に進行する（レーザが無指向性である）といった問題点がある。このような無指向性のレーザ光では、例えば、上述の蛍光分析において、測定対象物質に対して不必要に広い範囲にレーザ光を照射してしまったり、また、例えば観測装置のレンズなどの測定装置の受光面にかなりの強度のレーザ光が入射してしまうなどの問題点があり、このようなレーザ光では高精度な分析を行うことができない。本件発明は、以上のような問題点を解決するために、指向性の強い同一波長の複数のレーザ光を１点に集中させるレーザ光照射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、測定対象物にレーザ光を照射するレーザ光照射装置であって、基板と、この基板上に配置され、同じ光強度および同じ波長で発振する半導体レーザ光照射器の対と、前記半導体レーザ光照射器から発振される各レーザ光の光軸方向をそれぞれ規制して、前記各レーザ光の光軸が前記半導体照射装置の対を結ぶ線分の中心位置を通る前記基板の垂線上の同じ位置を通るように、前記各レーザ光を集光させる光学系と、を有することを特徴とするレーザ光照射装置を提供する。
【０００７】
なお、前記半導体レーザ光照射器の各レーザ光の光軸方向を規制する光学系は、前記半導体レーザ光照射器それぞれに個別に設けられていることが好ましく、前記半導体レーザ光照射器は、前記中心位置を中心点とする同心円の周上の位置に複数の対が配置されていることが好ましい。また、前記半導体レーザ光照射器の対は、前記基板上に複数配置され、これら複数の対の半導体レーザ光照射器から発振するレーザ光の集光位置は、全て同じ位置であることが好ましく、前記半導体レーザ光照射器は面発光レーザ素子であることが好ましい。
【０００８】
なお、前記光学系は、前記半導体レーザ光照射器の対からの各レーザ光が測定対象物に向けて偏向するプリズムを半導体レーザ光照射器のそれぞれに対応して配置したプリズム基板を有し、このプリズム基板は前記基板と離れた位置に配されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記プリズム基板と半導体レーザ光照射器を配置した前記基板との間に、前記レーザ光をコリメート光とするコリメートレンズを設けたレンズ基板が配置され、前記レンズ基板および前記プリズム基板が前記基板に対して遠近方向に自在に調整可能に設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては各レーザ素子に、レンズ、プリズムなどの所定の光学系を組み合わせることにより、測定対象物の集光点に指向性を持った細いビームを集中させて照射することで、測定対象物の集光点に高いエネルギーを照射することが可能となる。これにより、例えば蛍光分析など分析装置において測定対象物の集光点以外の部分（例えば、観察装置の受光面など）へのレーザ光の直接的な回りこむことを防ぐことができる。また光学系（レンズ）によって、照射するレーザ光の光束を絞って細いレーザ光とすることにより、レーザ光のエネルギーを効率よく所定の集光点に集中させることができ、測定対象物の集光点に高いエネルギーを照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のレーザ光照射装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に照射に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のレーザ光照射装置を備えて構成される蛍光の観察装置１０（以降、装置１０とする）の構成を示す概略図である。
装置１０は、測定対象物である溶液試料１１を表面に配置する、透明基板からなるステージ１２と、ステージ１２に配置された溶液試料１１から蛍光を発生させるためにステージ１２に配置された溶液試料１１にレーザ光を照射する、本発明のレーザ光照射装置の一例であるレーザ光照射装置１４と、レーザ光照射装置１４から照射されたレーザ光によって生じた蛍光を撮影装置へと導く対物レンズ１６と、対物レンズ１６によって導かれた蛍光を撮影して観測像を得る撮影装置１８と、溶液試料１１へレーザ光の照射、および撮影装置１８による観測像の撮影の制御を行うための制御部２０とを有して構成されている。
【００１３】
装置１０では、ステージ１２の一方の表面（図１中の上側の面、以降、試料配置面とする）に配置された溶液試料１１に、ステージ１２の試料配置面と反対側の面から、レーザ光照射装置１４によってレーザ光を照射する。この際、溶液試料１１には、この溶液試料１１の所定の集光点Ｐ（図２および図５参照）に、後述するように、レーザ光照射装置１４が備える複数の面発光レーザ素子３２それぞれから発振された各レーザ光が照射される。レーザ光照射装置１４については後に詳述する。装置１０は、この集光点Ｐに照射されたレーザ光のエネルギーによって生じた、溶液試料１１の集光点Ｐにおける蛍光を観察するための装置である。
【００１４】
撮影装置１８は、例えば、Ｉ・Ｉ・ＣＣＤ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ  ＣＣＤ；イメージインテンシファイアＣＣＤ）カメラであり、図示されない、対物レンズ１６によって集光された蛍光の光子を電子に変換する光電面と、光電面によって変換された電子を増幅するＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｌａｔｅ；マルチチャンネルプレート）と、増幅された電子を撮影するＣＣＤ素子とを有して構成されており、対物レンズ１６によって導かれた微小な光を撮影することが可能である。なお、撮影装置１８は例えば公知のＰＭＴアレイなどを用いた撮影装置であってもよく、撮影装置１８の構成は特に限定されない。
【００１５】
制御部２０は、高出力レーザ光の照射および撮影装置１８による溶液試料から発生する蛍光の撮影動作を制御する部位であり、レーザ光照射装置１４および撮影装置１８と接続されている。制御部２０は、上述の時間分解蛍光分析法による蛍光の観察のために、溶液試料１１への高出力レーザ光の照射のタイミング、および高出力レーザ光の照射のタイミングに応じて、撮影像値１８における蛍光の撮影のタイミングを制御する部位である。
蛍光分析（本実施形態では蛍光の観察のことを指す）を高精度に行うためには、溶液試料中のラマン光や器壁などからの散乱光（装置内構成物からの散乱光）の影響をなくすことが重要である。そのためには、溶液試料に発生する蛍光が有限の寿命時間を有するという特徴を利用して、高出力レーザ光を溶液試料１１に照射した直後は観察（撮影装置１８による撮影）は行わず、バックグラウンド光が減衰した後に観察を行うことが望ましい。そのためには、時間幅の短いパルスレーザ光によって蛍光を励起してナノ秒の時間分解能で蛍光の測定を行う、時間分解蛍光分析法を実施することが好ましい。制御部２０は、このような時間分解蛍光分析法の実施のために、レーザ光照射装置１４による高出力レーザ光の照射のタイミング、および撮影装置１８による蛍光の撮影のタイミングをナノ秒単位で制御する部位である。
【００１６】
このような蛍光分析法において、ナノ秒単位の短パルスレーザによって、幅広い種類の種々の物質に蛍光を生じさせる必要がある。このため、レーザ光照射装置１４は溶液試料１１の集光点Ｐに、短い時間幅で高いエネルギーを照射する必要がある。図２は、このような本発明のレーザ光照射装置であるレーザ光照射装置１４の構成の概略を示す図である。レーザ光照射装置１４は、面発光レーザ素子３２（以降、レーザ素子３２とする）が所定の位置に配置されて構成されたレーザ基板３４と、レーザ素子３２からレーザ基板３４の基板面に垂直に照射されたレーザ光を、それぞれ平行光とするための複数のレンズ３６が配置されたレンズ基板３８と、レンズ基板３８によって平行光とされたそれぞれのレーザ光の光路を規制するための複数のプリズム４０が配置されたプリズム基板４２とを有して構成されている。なお、レーザ基板３４とレンズ基板３８、およびプリズム基板４２は、それぞれ平行に配置されており、図示しないステージ調整機構によってそれぞれ独立に、基板表面と垂直な方向に上下動させることが可能な構成となっている。
【００１７】
レーザ基板３４に配置されたレーザ素子３２は、全て同一波長のレーザ光を発振可能なレーザ素子であり、公知の面発光レーザ素子である。この面発光レーザ素子は、現在様々な分野で多く用いられている端面発光型のレーザでは不可能である基板上の２次元アレイ化が可能であり、高密度に光源を集積することができるという特長をもっている。また、面発光レーザは、周波数変調が可能であるという特徴も有している。また、上述のレーザ基板３４など、基板面への実装も容易であり、なおかつ価格も安価であるといった優れた特徴を有している。
図３は、レーザ基板３４に配置された面発光レーザ素子３２について説明する図で、面発光レーザ３２の構成を示す概略図である。面発光レーザ素子である面発光レーザ３２は、中心に光を放出する部位である活性層５２があり、その上下に屈折率の違う材料を交互に積み重ねてゆき９９パーセント以上の高い反射率を有する多層反射鏡（ＤＢＲ）５４が存在する。活性層５２から出た光がこの上下の反射鏡５４で反射されながら増幅されたレーザ光がレーザ基板３４に垂直な方向に発振される。
【００１８】
図４は、レーザ基板３４における、面発光レーザ素子３２の配置について説明する図であり、レーザ基板３４を図３中の上側からみた平面図である。図４に示すように、レーザ基板３４には、このレーザ基板３４の所定の位置Ｃ（以降中心位置Ｃとする）を中心点とする同心円の周上の位置に、複数のレーザ素子３２が配置されている。複数のレーザ素子３２は、それぞれ上記中心位置Ｃを点対称の中心とするレーザ素子３２の対を構成している。
【００１９】
レーザ基板３４のレーザ素子３２はそれぞれ、上述の制御部２０と接続された図示しない光源制御手段と接続されており、制御部２０からの指示に応じて光源制御手段から制御電圧がレーザ素子３２に印加されることで、各レーザ素子３２からレーザ基板３４と垂直な方向に、所望の周波数のレーザ光を所望の時間幅で発振することが可能となっている。
レーザ素子３２から発振されるレーザ光の発振方向（図２中の上側）には、レーザ基板３４と所定の距離だけ離間して、レンズ基板３８がレーザ基板３４と平行に配置されている。レンズ基板３８のレーザ素子３２と対応する位置には、レンズ３６が設けられている。レーザ素子３２から出射されたレーザ光は、これらのレンズ３６によって細いビーム径の平行光とされて、プリズム基板４２に配置された各プリズム４０に入射する。このレンズ基板３８は、基板上のレーザ素子３２に対応する位置にレンズが配置されていればよく、例えば、公知のマイクロレンズアレイなどが挙げられる。本発明におけるレンズ基板の構成は特に限定されない。
【００２０】
レンズ基板３８の各レンズによって細いビーム径の平行光とされて、プリズム基板４２の各プリズム４０に入射したレーザ光は、各プリズム４０によって光路が屈折される。各プリズム４０は、各レーザ素子３２から発振された全てのレーザ光の光軸を、上記中心位置Ｃを通るレーザ基板３４の基板面に対する垂線上の所定の集光点Ｐに集光されるよう、それぞれ同一角度だけ前記中心位置Ｃの方向に屈折されるよう、構成されている。このプリズム基板４２はガラス基板などの透明基板の表面の所定の位置にそれぞれプリズムを固定した構成のものであってもよいし、複数のプリズムが透明基板と一体に成型されたものであってもよく、プリズム基板４２の構成は特に限定されない。
【００２１】
上述のように、レーザ基板３４、レンズ基板３８およびプリズム基板４２は、それぞれ独立に各基板面の垂直方向に上下動可能な構成となっている。レーザ光照射装置１４では、各基板の位置を調整することで、レーザ素子３２から出射される各レーザ光の集光点Ｐを、上記中心位置Ｃを通るレーザ基板３４の基板面に対する垂線上の任意の位置に調整可能となっている。
【００２２】
レーザ光照射装置１４では、このような構成によって、レーザ基板３４表面に配置された複数のレーザ素子３２から発振されたレーザ光を、レンズ基板３８によって細いビーム径の指向性の強い平行光とし、プリズム基板４２の各プリズム４０によって光軸方向が制御されて、レーザ基板３４の基板面に対する垂線上の任意の集光点Ｐに集光することで、この溶液資料１１の集光点Ｐに対し、複数のレーザ素子３２から出力されたレーザ光の出力が合成された高いエネルギーを照射することを可能としている。
【００２３】
図５は、装置１０を用いて行われる蛍光の観察の原理について説明する図であり、ステージ１２、溶液試料１１および対物レンズ１６の周辺を拡大して示す概略図である。
ステージ１２は、透明なガラス基板２２を備えて構成されている。溶液試料１１はこのガラス基板２２の一方の表面である溶液配置表面２２ａに配置されている。レーザ光照射装置１４からは、溶液試料１１の溶液試料配置表面２２ａとの界面である溶液試料界面１１ａの所定の集光点Ｐに向けて複数のレーザ素子３２からレーザ光が照射される。装置１０は、このようにレーザ光照射装置１４から複数のレーザ光を照射して溶液試料１１の集光点Ｐに集中して短い時間幅で高いエネルギーを照射することができる。このエネルギーの照射よって集光点Ｐにおいて生じた蛍光は、対物レンズ１６によって集光されて撮影装置１８に導かれる。
なお、レーザ光照射装置１４から照射された複数のレーザ光は、それぞれガラス基板２２のレーザ光入射面（図５中の下側の面）で屈性する。レーザ光照射装置１４は上述の各光学系によってレーザ光の照射方向および集光点が調節可能となっており、それぞれガラス基板２２のレーザ光入射面での屈性を考慮して、これら光学系を調節することで溶液試料１１の所定の集光点Ｐにレーザ光を集光することができる。
【００２４】
レーザ光照射装置１４では、このようにして溶液試料１１の集光点Ｐに、複数のビーム径の細いレーザ光を集光し、集光点Ｐに高いエネルギーを照射することができる。装置１０では、このように高いエネルギーを集光点Ｐに照射することで発生した蛍光を、対物レンズ１６によって集光して撮影装置１８によって撮影する。この際、溶液試料１１の集光点Ｐに照射される複数のレーザ光は、それぞれ細いビーム径の指向性の強いレーザ光であり、溶液試料１１の他の部分へのレーザ光の回りこみは極めて少なくなっている。また、これらレーザ光の光軸が対物レンズ１６の受光面を通過しないよう、レーザ基板１４の方向およびプリズム基板４２に位置がそれぞれ調整されている。レーザ光照射装置から照射されるレーザ光は上述のように指向性の強いレーザ光であり、対物レンズ１６へのレーザ光の周りこみは発生しない。
【００２５】
装置１０では、このようにそれぞれは比較的低出力で安全性の高い、半導体レーザ素子を複数用い、これら複数のレーザ素子から発振されるレーザ光を上述のような光学系で調整（ビーム方向の制御やビーム径の調整）することで、指向性の強いビーム径の細いレーザ光を溶液試料１１の集光点Ｐに集中させ、集光点Ｐに高いエネルギーを照射している。
この結果、溶液試料１１の他の部分や対物レンズ１６の受光面にレーザ光が直接回り込むこともなく、高い蛍光の励起エネルギーが必要な物質に対しても、バックグラウンドノイズ成分の少ない、高精度な撮影（ノイズ光の少ない撮影画像の取得）を可能としている。
【００２６】
このような装置１０によって、蛍光時間分解分析（蛍光の撮影）は以下のように行われる。まず、ステージ１２の試料配置面１２に測定しようとする測定対象物質（例えば生体物質など）を含む溶液試料１１を配置する。この測定対象物質には、レーザ素子３２から出射されるレーザ光によって励起されて蛍光を発する所定の蛍光色素が付着されている。試料配置面１２に溶液試料１１が配置されると、レーザ基板３４、レンズ基板３８、プリズム基板４２のそれぞれが、図示しない基板位置調節機構によってそれぞれ個別に位置調整されて、レーザ基板３４の複数のレーザ３２から発振されるレーザ光の集光位置Ｐが調整される。
【００２７】
各ステージ（レーザ基板３４、レンズ基板３８、プリズム基板４２）の方向および位置の調整が終了すると、対物レンズ１６が所定の位置に配置され、レーザ光照射装置１４から溶液試料１１へレーザ光の照射が開始される。
レーザ光の照射は、上述のように、制御部２０からレーザ光照射装置１４の図示しない光源制御手段にレーザ光の照射の指示が出され、図示しない光源制御手段から、各レーザ素子３２に駆動電圧が印加されて、各レーザ素子４２からレーザ光が発振されることで行われる。発振された複数のレーザ光は上述のように溶液試料１１の集光点Ｐに集光され、この複数のレーザ光の合成されたエネルギーが溶液試料１１の、試料背面１１ａの集光点Ｐ近傍に存在する測定対象試料に付着された蛍光色素が励起され、励起光が対物レンズ１６に入射する。
【００２８】
制御部２０は、溶液試料１１への各レーザ素子３２からのレーザの発振のタイミングに応じて、所定のタイミングで撮影装置１８の図示しないＩ・Ｉ・ＣＣＤの電子シャッタを制御して試料界面１１ａ近傍で発生する蛍光を撮影する。上述のように、蛍光が発生している時間（蛍光緩和時間）は、溶媒のラマン光などのバックグラウンド光が生じている時間（これらバックグラウンド光が対物レンズ１６に入射している時間）に比べて長い。レーザ素子３２からそれぞれ発振されるレーザ光のパルス幅をこの蛍光緩和時間より短くし、レーザ光の発振から蛍光緩和時間の間（数ナノ〜数百ナノｓｅｃ）に、撮影装置１８によってこの蛍光を撮影することで、バックグラウンド光ノイズを更に除去したより鮮明な蛍光の画像を得ることが可能である。
各レーザ素子３２から発振されるレーザ光は、集光点Ｐにおいて必要な時間分解精度に応じた所定の時間内で蛍光色素が励起されるよう、レーザ光の出力およびレーザ光のパルス幅が調整されている。レーザ素子３２は面発光レーザ基板であり、上記蛍光色素の種類（測定対象物の種類）や必要な時間分解能に応じて、出力や発振周波数が任意に変更可能となっている。
なお、本発明のレーザ光照射装置を用いた蛍光分析装置をしては、上述の時間分解測定に限定されるものではなく、レーザ光照射装置１４から照射されるレーザ光は短パルス光に限定されず連続発振光でもよい。
【００２９】
なお、本実施形態では、レーザ素子３２として面発光レーザ素子を用いた。本発明のレーザ光照射装置では、基板上に配置された同じ光強度および同じ波長で発振する半導体レーザ光照射器の対を有し、光学系によって各半導体レーザ光照射器の各レーザ光の照射方向がそれぞれ規制されて、この半導体レーザ光照射器の対を結ぶ線分の中心位置を通る垂線上の同じ位置に集光させていればよく、半導体レーザ光照射器および光学系の構成は特に限定されない。半導体レーザ光照射器としては、例えばストライプ型半導体素子であってもよい。また、半導体レーザ光照射器と光学系が一体となった各種レーザモジュールを基板上に配置してもよい。
【００３０】
本実施形態のレーザ光照射装置では、このように、所定の光学系で制御された複数のレーザ光を所定の集光点に集光させることで、この集光点に集中して高いエネルギーを照射することが可能である。本実施形態では、本発明のレーザ光照射装置の利用形態の一例として、時間分解蛍光分析装置における高出力レーザの照射装置について述べた。本発明のレーザ光照射装置の利用形態はこれに限定されず、プラズマのＬＩＦ診断や、レーザレーダのような高エネルギーを必要とする種々のアプリケーションに応用することができる。
【００３１】
以上、本発明のレーザ光照射装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のレーザ光照射装置を備えて構成される、蛍光の観察装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明のレーザ光照射装置の一例の構成の概略を示す図である。
【図３】本発明のレーザ光照射装置における、レーザ基板に配置された面発光レーザ素子について説明する図である。
【図４】本発明のレーザ光照射装置における、レーザ基板の面発光レーザ素子の配置について説明する図である。
【図５】本発明のレーザ光照射装置を備えて構成される、蛍光の観察装置を用いて行われる蛍光の観察の原理について説明する図である。
【図６】従来のレーザ光照射装置の一例の概略を示す平面図である。
【図７】図６に示すレーザ光照射装置の動作について説明する概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  装置
１１  溶液試料
１２  ステージ
１４、７０  レーザ光照射装置
１６  対物レンズ
１８  撮影装置
２０  制御部
２２  ガラス基板
２２ａ  試料配置面
２４  プリズム
３２  面発光レーザ素子
３４  レーザ基板
３６  レンズ
３８  レンズ基板
４０  プリズム
４２  プリズム基板
４４  光源制御手段
７２  面発光ＬＤ
７２ａ、７２ｂ  レーザ光
【図１】
2005268394.tif 000003
【図２】
2005268394.tif 000004
【図３】
2005268394.tif 000005
【図４】
2005268394.tif 000006
【図５】
2005268394.tif 000007
【図６】
2005268394.tif 000008
【図７】
2005268394.tif 000009