(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、
前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、
前記第２の走査光学系の第２の瞳投影レンズと前記ビームスプリッタの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った第１の平行平面板ガラスを、前記ビームスプリッタと等しい角度で傾斜させて配置し、
前記ビームスプリッタで発生する非点収差と同量の非点収差を、前記ビームスプリッタで発生する非点収差と９０度異なる方向に発生させる非点収差発生光学素子を、前記共通光路に配置することを特徴とするレーザー走査型顕微鏡。
【請求項２】
前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路は直線であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー走査型顕微鏡。
【請求項３】
前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路はミラーで折り返され、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタはほぼ同一平面上にあることを特徴とする請求項１に記載のレーザー走査型顕微鏡。
【請求項４】
前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動してスライドし、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動することを特徴とする請求項２に記載のレーザー走査型顕微鏡。
【請求項５】
前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動して回転し、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動することを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載のレーザー走査型顕微鏡。
【請求項６】
前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは同一のフィルターホイールの対向位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のレーザー走査型顕微鏡。
【請求項７】
前記非点収差発生光学素子は、前記ビームスプリッタと前記共通光路の結像レンズの間に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜した第２の平行平面板ガラスであることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかにレーザー走査型顕微鏡。
【請求項８】
前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し１８０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凸面となる反りがあることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかにレーザー走査型顕微鏡。
【請求項９】
前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凹面となる反りがあることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかにレーザー走査型顕微鏡。
【請求項１０】
第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、
前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、
前記ビームスプリッタと前記第１の瞳投影レンズの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った平行平面板ガラスを傾斜させて配置し、
前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスの傾斜方向は光軸に関し９０度異なり、
前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスは連動して駆動し、前記共通光路から外れる配置をとることを特徴とするレーザー走査型顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザー走査型顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
共焦点レーザー走査顕微鏡は、通常の顕微鏡に比べて、分解能・コントラストが良く、試料の高さ方向にも分解能を持つことから、例えば生体試料や半導体試料の観察・測定等に広く使用されている。これを蛍光顕微鏡と組み合わせた共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡は、レーザーによって試料内の蛍光物質の蛍光を観察する顕微鏡である。近年では共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡において複数色（複数波長）のレーザーを試料に照射して、試料内の複数の蛍光物質を多色に染め分けて観測する手法が多く利用される。
【０００３】
さらに、共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡において、独立した走査光学系を搭載して、異なる目的のレーザーを独立に制御して試料に照射する技術が知られている（特許文献１）。この技術によれば、生細胞に光刺激を行いながら、その反応過程を観察することなどの応用ができる。
【０００４】
しかしながらこの場合、独立した走査光学系からのレーザーを結合する際に、収差が発生してしまい、結像性能を低下させるという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−２０６７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の技術的問題に鑑み、独立した２つの走査光学系の結合部における収差を補正する構成もった共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は、第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に前記ビームスプリッタを光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、前記第２の走査光学系の第２の瞳投影レンズと前記ビームスプリッタの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った第１の平行平面板ガラスを、前記ビームスプリッタと等しい角度で傾斜させて配置し、前記ビームスプリッタで発生する非点収差と同量の非点収差を、前記ビームスプリッタで発生する非点収差と９０度異なる方向に発生させる非点収差発生光学素子を、前記共通光路に配置することを特徴とするレーザー走査型顕微鏡によって解決される。
【０００７】
このとき、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路は直線である構成が考えられる。また、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路はミラーで折り返され、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタはほぼ同一平面上にある構成も考えられる。
【０００８】
このとき、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動してスライドし、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動する構成が望ましい。この構成によれば、光路の切り換え時にも収差が変わらない構成となる。
【０００９】
また、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動して回転し、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動する構成も望ましい。この構成でも、光路の切り換え時にも収差が変わらない構成となる。
【００１０】
前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは同一のフィルターホイールの対向位置に配置されていることが望ましい。このようにフィルターホイールを使った構成では複数のビームスプリッタを選択的に利用できる。
【００１１】
ここで、前記非点収差発生光学素子は、前記ビームスプリッタと前記共通光路の結像レンズの間に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜した第２の平行平面板ガラスであることが考えられる。また、前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し１８０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凸面となる反りがある構成としてもよい。前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凹面となる反りがある構成としてもよい。
また、本発明の上記課題は、第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、前記ビームスプリッタと前記第１の瞳投影レンズの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った平行平面板ガラスを傾斜させて配置し、前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスの傾斜方向は光軸に関し９０度異なり、前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスは連動して駆動し、前記共通光路から外れる配置をとることを特徴とするレーザー走査型顕微鏡によっても解決される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、独立した走査光学系の結合部における収差を補正する構成をもった共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡を提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施に利用される形のレーザー走査型顕微鏡の模式図である。同図における顕微鏡本体１は、ステージ２上の試料３を、対物レンズ４を使って観察する。そして顕微鏡本体１にはスキャンユニット５が接続され、スキャンユニット５にはレーザーユニット６からファイバーケーブル７を通してレーザーが導入され内部でレーザー走査が行われる。この時、独立した２つのレーザー走査手段はスキャンユニット５の中に配置され、それぞれの走査光学系に対して２つのレーザーユニット６から２つのファイバーケーブル７を通じてレーザーが導入される構成を取っている。上記のような構成をする理由は一般的なレーザーユニットは大型の装置となるのでスキャンユニット５に直接備え付けることができないからである。さらにコンピュータ端末８が備えられ、スキャンユニット５やレーザーユニット６の制御と得られた検出結果の可視化に利用される。
【００１４】
なお、図１の例ではレーザーユニット６は独立した２つの形態をとっているが、これは１つのユニットにして２つのファイバーケーブル７によってスキャンユニット５に導入してもよい。また、スキャンユニット５を独立した２つのユニットにする構成を取っても本発明の実施には支障がない。
【００１５】
図２は一般的なレーザー走査型顕微鏡の内部構成を説明する概略図である。本願発明の実施には図２中の領域Ａ（破線内領域）に工夫をする。ここでは説明の便宜上、領域Ａの内部を従来技術の構成として説明をする。
【００１６】
一般的なレーザー走査型顕微鏡では観察用励起レーザーユニット６にたいして例えばアルゴンイオンレーザー（488nm）とＨｅ−Ｎｅグリーンレーザー(543nm)とＨｅ−Ｎｅレーザー(633nm)などの複数のレーザー光源９を搭載し、ダイクロイックミラー１０を組み合わせることによって同一光路に合成することによって一つのレーザーユニット６を構成する。一つの光路に合成されたレーザーはＡＯＴＦ（Acousto-optic tunable filters）１２によって光量調節などを行った後にファイバーカップリング機構１３を経由してファイバーケーブル７に導入される。さらに、刺激用レーザーユニット６’に関してレーザー光源９’とＡＯＴＦ１２’などを同様に備え、ファイバーケーブル７’とファイバーカップリング機構１３’によって別系統でスキャンユニット５に導入される。
【００１７】
観察用励起レーザーユニット６から導入されたレーザーはビームスプリッタ１５によって検出光路と合成され、観察用スキャナ１６へと導かれる。その後、瞳投影レンズ１７を経由してビームスプリッタ１８によって刺激光路と合成される。
【００１８】
一方、刺激用レーザーユニット６’から導入されたレーザーは刺激用スキャナ１６’によって走査され、瞳投影レンズ１７’を経由してビームスプリッタ１８によって観察光路と合成される。
【００１９】
ビームスプリッタ１８によって合成された観察用励起レーザーと刺激用レーザーは結像レンズ１９と対物レンズ４によって試料面に集光され、試料内の蛍光物質を励起および試料を光刺激する。このとき、観察用スキャナ１６と刺激用スキャナ１６’は独立に駆動するので、刺激光と観察用励起光は試料面を独立に走査できる。
【００２０】
また、このようにしてレーザーを照射されることによって放射された蛍光は、対物レンズによって収集され、結像レンズ１９、ビームスプリッタ１８、瞳投影レンズ１７、観察用スキャナ１６、ビームスプリッタ１５を経由して、検出光路へ導かれる。この時、検出光は結像レンズ２１によって共焦点ピンホール２２上に集光され、焦点面以外の光を除去し、解像度の高い検出ができる。共焦点ピンホール２２を通過した検出光は、適宜ダイクロイックミラーによって波長分離され、いくつかの検出器２５によって検出される。
【００２１】
なお、図中の符号１１、１４、１４’、２０、２４は光路を曲げるためのミラーである。
本発明では、観察用励起光レーザーと刺激光レーザーが合成されるビームスプリッタ１８において発生する収差を補正する。この補正の仕組を説明するために、図３を使ってこの収差の原理を説明する。
【００２２】
図３は図２におけるビームスプリッタ１８の付近の拡大図である。同図では、観察用スキャナ１６、刺激用スキャナ１６’、瞳投影レンズ１７、瞳投影レンズ１７’、ビームスプリッタ１８、結像レンズ１９の間で光線がどのように進むかを表している。
【００２３】
同図にも示されるように、結像レンズ１９と２つの瞳投影レンズ１７、１７’は平行光束を入射して、収斂光束を射出する。そしてビームスプリッタ１８はこの収斂光束中に傾けて配置される。このとき、ビームスプリッタ１８はある程度の厚みを持っていて、なおかつ空気とは異なる屈折率を持つ部材で製造される。そのために、瞳投影レンズ１７から結像レンズ１９までの間の収斂光束は光軸対称とならず、これが結像面での収差となってしまう。この時に発生する収差は実質的に非点収差と横ズレの色収差である。
【００２４】
上記の収差を補正するために、本発明では図２の領域Ａ部分を変更する。以下では、その実施例について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図４は本発明の実施の最も簡単な実施例である。本実施の形態ではビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７との間に、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。このように配置することにより、ダイクロイックミラー１８によって発生する非点収差と平行平面版ガラス２６によって発生する非点収差とが補償される。
【００２６】
このように配置することによって非点収差が補償される理由は以下の通りである。非点収差とは縦成分光線と横成分光線の焦点位置のズレによって発生する。収斂光束中に平行平面版ガラスを傾けて配置した場合は、傾けた方向成分の光線とその垂直成分の光線で焦点位置がズレてしまう。そこで、平行平面版ガラスの傾け方向を互いに直交するように配置することによって焦点位置のズレを相殺することができる。
【００２７】
なお、このように非点収差を補償すると、結果として球面収差が増加してしまう。この場合は、例えば瞳投影レンズ１７を光学的に設計することによって適切に補償することができる。
【００２８】
また、ビームスプリッタ１８の屈折率と平行平面板ガラス２６の屈折率は異なっていてもよい、そのときは厚みを調節することにより、光学的な厚みを等しくなるように調節できる。
【実施例２】
【００２９】
図５は、刺激用レーザーの合成時とそうではない時で、適切に収差を補正しながら光路を切り替えるための実施形態の一つである。本実施形態は、共通光路に配置した非点収差発生光学素子として平行平面板ガラスを用いた構成例となっている。
【００３０】
本実施例では、ビームスプリッタ１８と結像レンズ１９の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。さらに、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７’の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２７を、ビームスプリッタ１８の傾きと同じ向きで傾けて配置する。
【００３１】
このように配置することにより、観察用励起レーザーも刺激用レーザーも平等に平行平面板を透過するので、それぞれに同量の非点収差が発生しかつその非点収差が補正される。
【００３２】
また、本構成では観察用励起レーザー及び刺激用レーザーの両方に横ズレの色収差が発生する。ところが、本構成では平等に平行平面板を透過するので、横ズレの色収差の発生量は同じになる。つまり、観察用励起レーザーと刺激用レーザーのズレ量が等しいので、両レーザーの相対的制御に対して正確に制御可能な構成となっている。
【００３３】
また、発生した球面収差と横ズレの色収差の発生量も観察用励起レーザーと刺激用レーザーで等しいので、本構成の外部で適切に補正することが容易である。
本実施の形態では刺激用レーザーを使わない時でも、収差量が変化しないような切り替えを実現している。図５（ｂ）は刺激用レーザーを使わないときの本実施の形態を示す。図５（ｂ）は図５（ａ）におけるビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７の二つが同時にスライドし、平行平面板ガラス２７が観察用励起光路に配置された状態となっている。この時、平行平面板ガラス２７はビームスプリッタ１８の代わりに、ビームスプリッタ１８と同量の非点収差を発生させることによって切り換え時に収差量が変化しない。すなわち、刺激用レーザーを利用時には平行平面板ガラス２７は刺激用レーザーの非点収差を発生させ、刺激用レーザーを未使用時には平行平面板ガラス２７は観察用励起レーザーの非点収差を発生させる役割を担っている。
【００３４】
この構成の利点は、図５（ａ）と図５（ｂ）の２つの状態で平行平面板ガラス２７が異なる役割を担うことによって利用される部材やスペースが有効活用されることにある。
【実施例３】
【００３５】
図６は実施例２の変形例となる実施形態について説明する図である。この実施形態は本発明の実施にあたり、非点収差発生光学素子を反射方向に凸面となる反りをもつミラーとした構成である。
【００３６】
非点収差が発生する原因は平行平面板ガラスを光路上に傾けて配置したときに限らない。例えば、ミラーに球面状の反りがあった場合に、そのミラーにより反射させて光路を変化させたときに非点収差が発生する。そこで、実施例２における平行平面板ガラス２６の役割を、ミラーに意図的に球面状の反りを発生させて非点収差を発生させる。ミラーに意図的に反りを発生させる方法は、例えばミラーのコート層の厚さを調節する方法が挙げられる。ミラーの基板とコート層では熱膨張率が異なるので、コートの蒸着時に反りが発生することが知られている。そこで、コート層の厚みなどを調節することによってミラーの反りを調節することができる。
【００３７】
なお、球面状の反りを持つミラーによって非点収差が発生する理由は以下のとおりである。球面状の反りを持ったミラーは屈折力を持つので、法線方向から光を反射させた場合は光軸対称な焦点位置を持つ。しかし、光路を曲げるために光軸に対して傾けてミラーを配置した場合は、反りによって発生する屈折力に偏りが発生してしまう。その結果として非点収差が発生してしまう。
【００３８】
本実施の形態では、実施例２における平行平面板ガラス２６の代わりに結像レンズの後段に配置されたミラー２０（図２を参照）を反射方向に対して凸面となるように反らせる。この時、ミラー２０はビームスプリッタ１８の傾斜方向と光軸に対して１８０度の角度で傾斜させた構成をとる。その他の平行平面板ガラス２７などの構成は実施例２と同様なので説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態でも、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７をスライドして、平行平面板ガラス２７を異なる役割で利用する長所は失われない。すなわち、本実施例でも、刺激用レーザーを使わない時に収差量が変化しないような切り替えを実現している。また、横ズレの色収差の発生量も両光路で等しい。
【実施例４】
【００４０】
図７は実施例２のもう一つの変形例となる実施形態について説明する図である。この実施形態は、非点収差発生光学素子を反射方向に凹面となる反りをもつミラーとした構成である。
【００４１】
本実施の形態では、実施例２における平行平面板ガラス２６の代わりに結像レンズ１９の後段に配置されたミラー２０を反射方向に対して凹面となるように反らせる。この時、ミラー２０はビームスプリッタ１８の傾斜方向と光軸に対して９０度の角度で傾斜させた構成をとる。このように配置することによっても実施例３と同様の効果が得られる。
【実施例５】
【００４２】
図８の（ａ）に示される刺激用レーザー利用時の配置は、実施例２における（ａ）の刺激用レーザー利用時の配置と同じである。すなわち、ビームスプリッタ１８と結像レンズ１９の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。さらに、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７’の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２７を、ビームスプリッタ１８の傾きと同じ向きで傾けて配置する。
【００４３】
本実施の形態では、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７をスライドするのではなく、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７の間の光軸に直交した軸に対して、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を回転させて互いの位置を交換させる。その状態を示したのが図８の（ｂ）である。
【００４４】
同図に示されるように、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２６は互いの位置を交換するだけではなく、傾き方も１８０度変わってしまう。しかしながら、傾き方が１８０度変わってしまっても、非点収差の発生は同じなので、本発明の課題が同様に達成される。すなわち、本実施例でも、刺激用レーザーを使わない時に収差量が変化しないような切り替えを実現している。また、横ズレの色収差の発生量も両光路で等しい。
【００４５】
また、本実施の形態においては、複数のビームスプリッタ１８を選択的に交換する構成にも発展できる。例えば、図９に示されるように、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を互いに対向させて同方向に傾けて配置したフィルターホイール２８を使えば複数のビームスプリッタ１８の選択と非点収差補正が両立した構成となる。
【実施例６】
【００４６】
図１０はダイクロイックミラーを交換可能にしたもう一つの構成例を示す。
本実施の形態では観察用励起レーザーと刺激用レーザーの２つを平行にして、それぞれをダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７を透過させる。つまり、ダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７はそれぞれの光路に同じ角度で配置すれば同じ量の収差が発生するので、ダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７は平行に配置すればよい事になる。このとき、ダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７はほぼ同一平面となる配置が好ましい。
【００４７】
その後、平行平面板ガラス２７を透過した刺激用レーザーはミラー２９で反射させてダイクロイックミラー１８へ照射する。ここで、刺激用レーザーは観察用レーザーと合成される。
【００４８】
合成されたレーザーは実施例２などと同様に、後段でダイクロイックミラー１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。このことによって直交方向の非点収差を発生させる。
【００４９】
本実施の形態では、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７の間の中間軸に対して、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を回転させて互いの位置を交換させる。つまり、この構成によっても他の実施形態と同様に、平行平面板ガラス２７はビームスプリッタ１８の代わりに、ビームスプリッタ１８と同量の非点収差を発生させる。すなわち、本実施例でも、刺激用レーザーを使わない時に収差量が変化しないような切り替えを実現している。また、横ズレの色収差の発生量も両光路で等しい。
【００５０】
本実施の形態においても、複数のダイクロイックミラー１８を選択的に交換可能な構成になっている。例えば図１１に示されるような、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を互いに対向させて配置したフィルターホイール２８を使えば、複数のビームスプリッタ１８の選択と非点収差補正が両立した構成となる。
【実施例７】
【００５１】
図１２は刺激用の光路を非走査型光学系とした構成例である。刺激光の照射には走査型ではない方が好ましい場合がある。その場合にも本発明は適切に実施できる。
図１２に示される構成例では、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７との間に、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。また、刺激用光路では、結像レンズ１９の前側焦点位置に絞り３０を置き、刺激光をこの絞りに照射する。この構成によれば、絞り位置は標本面と共役の位置になるので、絞り３０を適切に調節あるいは交換することにより刺激光照射範囲を決定できる。
【００５２】
この構成により、ダイクロイックミラー１８によって発生する非点収差と平行平面版ガラス２６によって発生する非点収差とが補償され、実施例１と同様の効果をもたらす。
なお、上記構成に限らず、本願の実施例２から６においても、瞳投影レンズ１７’とビームスプリッタ１８の間である構成を、絞り３０とビームスプリッタ１８の間である構成と読み替えれば適切に本発明が実施される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】２つのレーザー走査光学系を持つレーザー走査型顕微鏡の概略図である。
【図２】２つのレーザー走査光学系を持つレーザー走査型顕微鏡の内部概略図である。
【図３】合成部における収差発生の仕組を説明する図である。
【図４】合成部における収差の補正の基本構成を説明する図である。
【図５】レーザー合成の切り換え時の収差の補正の基本構成を説明する図である。
【図６】レーザー合成の切り換え時の収差の補正の変形例を説明する図である。
【図７】レーザー合成の切り換え時の収差の補正の変形例を説明する図である。
【図８】ビームスプリッタの切り換え時の収差補正機構を説明する図である。
【図９】実施例５で使われるフィルターホイールの例を説明する図である。
【図１０】ビームスプリッタの切り換え時の収差補正機構を説明する図である。
【図１１】実施例６で使われるフィルターホイールの例を説明する図である。
【図１２】刺激光路を非走査型とした場合を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・顕微鏡本体
２・・・ステージ
３・・・試料
４・・・対物レンズ
５・・・スキャンユニット
６・・・レーザーユニット
７・・・ファイバーケーブル
８・・・コンピュータ端末
９・・・レーザー光源
１０・・・ダイクロイックミラー
１１・・・ミラー
１２・・・ＡＯＴＦ
１３・・・ファイバーカップリング機構
１４・・・ミラー
１５・・・ダイクロイックミラー
１６・・・ガルバノミラー
１７・・・瞳投影レンズ
１９・・・結像レンズ
２０・・・ミラー
２１・・・結像レンズ
２２・・・共焦点ピンホール
２３・・・ダイクロイックミラー
２４・・・ミラー
２５・・・検出器
２６・・・平行平面板ガラス
２７・・・平行平面板ガラス
２８・・・フィルターホイール
２９・・・ミラー
３０・・・絞り
【図１】
0005178107.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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