【手続補正書】
【提出日】平成25年5月1日(2013.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
上記目的を達成する第１の観点に係る超解像顕微鏡の発明は、少なくとも２以上の励起量子状態をもつ物質を含む試料を観察する超解像顕微鏡であって、
前記物質を安定状態から第１量子状態に励起するための第１照明光、および、前記物質を更に他の量子状態に遷移させるための第２照明光を射出する光源部と、
該光源部から射出された前記第１照明光および前記第２照明光を前記試料に一部重ね合わせて集光する、顕微鏡対物レンズを含む光学系と、
前記第１照明光および前記第２照明光の集光により前記試料から発光する光応答信号を検出する検出部と、
前記第１照明光または前記第２照明光の偏光状態を変換する偏光部材、および前記第２照明光の位相を空間変調する位相変調部を有する偏光制御素子と、
を備えることを特徴とするものである。
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光制御素子は、前記第２照明光が、前記第１照明光と一部重ね合わせて集光された前記試料上の領域において、光強度の極小値を有するように構成されていることを特徴とするものである。
第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光制御素子は、前記第１照明光の位相を空間変調せず、且つ、前記第１照明光は前記偏光制御素子は、前記第１照明光の位相を空間変調せず、且つ、前記第１照明光は、前記試料上の領域において、光軸上で光強度の極大値を有することを特徴とするものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
第４の観点に係る発明は、第１〜３のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光制御素子は、光軸方向に見て同心円状に分割された前記位相変調部と該位相変調部の外側に位置する他の領域とを備え、前記位相変調部を通過した前記第２照明光と前記他の領域を通過した前記第２照明光とは、電場振幅において符号が反転することを特徴とするものである。
第５の観点に係る発明は、第１〜３のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記位相変調部は、前記第２照明光の位相を光軸対称の位置で反転させるように、光学媒質膜の積層またはエッチング加工により段差を有して形成された複数の領域からなる、
ことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第６の観点に係る発明は、第４の観点に係る超解像顕微鏡において、
前記位相変調部は、前記第１照明光に対しては反射作用または透過型の位相変調作用を有し、前記第２照明光に対しては透過型の位相変調作用を有する多層膜からなる、
ことを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
第７観点に係る発明は、第１〜６のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記物質は蛍光物質であり、
前記第２照明光は、前記蛍光物質の蛍光の発光を抑制する波長である、
ことを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
第８の観点に係る発明は、第１〜６のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記物質は蛍光物質であり、
前記第２照明光は、前記蛍光物質の蛍光のスペクトルを変化させる波長であり、
前記検出部は、前記第１照明光の照射により前記蛍光物質から発光する蛍光のスペクトルを透過させ、前記第２照明光の照射により前記蛍光物質から発光する蛍光のスペクトルを遮断する波長帯域選択部を有する、
ことを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
第９の観点に係る発明は、第１〜８のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光制御素子は、前記第２照明光の光軸に関して回転可能である、
ことを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
第１０の観点に係る発明は、第１〜９のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光部材は、前記第２照明光に対して１／２波長板として機能し、
前記試料に集光される前記第１照明光および前記第２照明光の偏光方向は平行である、
ことを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
第１１の観点に係る発明は、第１〜９のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光部材は、前記第２照明光に対して１／４波長板として機能し、
前記試料に集光される前記第１照明光および前記第２照明光の少なくとも一方の偏光方向は円偏光である、
ことを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
第１２の観点に係る発明は、第１１の観点に係る超解像顕微鏡において、
前記試料に集光される前記第１照明光および前記第２照明光は、偏光回転方向が反対の円偏光である、
ことを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
第１３の観点に係る発明は、第１〜１２のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光制御素子は、前記第１照明光または前記第２照明光を偏向する反射型である、
ことを特徴とするものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
第１４の観点に係る発明は、第１〜１３のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記偏光制御素子は、前記偏光部材として液晶またはフォトニック結晶を含む、
ことを特徴とするものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
第１５の観点に係る発明は、第１〜１４のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記光学系は、前記顕微鏡対物レンズの物体側に結合された内視鏡光学系を備えるスティックレンズを有する、
ことを特徴とするものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
第１６の観点に係る発明は、第１〜１４のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記顕微鏡対物レンズは、前記試料に対して前記第１照明光および前記第２照明光を空間的に走査可能に構成されている、
ことを特徴とするものである。
第１７の観点に係る発明は、第１〜１６のいずれかの観点に係る超解像顕微鏡において、
前記位相変調部は、前記偏光部材と一体に形成されていることを特徴とするものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２以上の励起量子状態をもつ物質を含む試料を観察する超解像顕微鏡であって、
前記物質を安定状態から第１量子状態に励起するための第１照明光、および、前記物質を更に他の量子状態に遷移させるための第２照明光を射出する光源部と、
該光源部から射出された前記第１照明光および前記第２照明光を前記試料に一部重ね合わせて集光する、顕微鏡対物レンズを含む光学系と、
前記第１照明光および前記第２照明光の集光により前記試料から発光する光応答信号を検出する検出部と、
前記第１照明光または前記第２照明光の偏光状態を変換する偏光部材、および前記第２照明光の位相を空間変調する位相変調部を有する偏光制御素子と、
を備えることを特徴とする超解像顕微鏡。
【請求項２】
前記偏光制御素子は、前記第２照明光が、前記第１照明光と一部重ね合わせて集光された前記試料上の領域において、光強度の極小値を有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の超解像顕微鏡。
【請求項３】
前記偏光制御素子は、前記第１照明光の位相を空間変調せず、且つ、前記第１照明光は、前記試料上の領域において、光軸上で光強度の極大値を有することを特徴とする請求項１または２に記載の超解像顕微鏡。
【請求項４】
前記偏光制御素子は、光軸方向に見て同心円状に分割された前記位相変調部と該位相変調部の外側に位置する他の領域とを備え、前記位相変調部を通過した前記第２照明光と前記他の領域を通過した前記第２照明光とは、電場振幅において符号が反転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項５】
前記位相変調部は、前記第２照明光の位相を光軸対称の位置で反転させるように、光学媒質膜の積層またはエッチング加工により段差を有して形成された複数の領域からなる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項６】
前記位相変調部は、前記第１照明光に対しては反射作用または透過型の位相変調作用を有し、前記第２照明光に対しては透過型の位相変調作用を有する多層膜からなる、
ことを特徴とする請求項４に記載の超解像顕微鏡。
【請求項７】
前記物質は蛍光物質であり、
前記第２照明光は、前記蛍光物質の蛍光の発光を抑制する波長である、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項８】
前記物質は蛍光物質であり、
前記第２照明光は、前記蛍光物質の蛍光のスペクトルを変化させる波長であり、
前記検出部は、前記第１照明光の照射により前記蛍光物質から発光する蛍光のスペクトルを透過させ、前記第２照明光の照射により前記蛍光物質から発光する蛍光のスペクトルを遮断する波長帯域選択部を有する、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項９】
前記偏光制御素子は、前記第２照明光の光軸に関して回転可能である、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１０】
前記偏光部材は、前記第２照明光に対して１／２波長板として機能し、
前記試料に集光される前記第１照明光および前記第２照明光の偏光方向は平行である、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１１】
前記偏光部材は、前記第２照明光に対して１／４波長板として機能し、
前記試料に集光される前記第１照明光および前記第２照明光の少なくとも一方の偏光方向は円偏光である、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１２】
前記試料に集光される前記第１照明光および前記第２照明光は、偏光回転方向が反対の円偏光である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１３】
前記偏光制御素子は、前記第１照明光または前記第２照明光を偏向する反射型である、
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１４】
前記偏光制御素子は、前記偏光部材として液晶またはフォトニック結晶を含む、
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１５】
前記光学系は、前記顕微鏡対物レンズの物体側に結合された内視鏡光学系を備えるスティックレンズを有する、
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１６】
前記顕微鏡対物レンズは、前記試料に対して前記第１照明光および前記第２照明光を空間的に走査可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。
【請求項１７】
前記位相変調部は、前記偏光部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の超解像顕微鏡。