(57)【要約】【課題】使用波長ごとにビームスプリッタを交換しないことによって、簡便でコンパクトな光学機器を提供する。【解決手段】直線偏光を試料に照射して、前記試料から放射される光線を検出する光学機器において、実質的に波長依存性のない平行平面板ガラス５を、前記直線偏光の照明光路と前記光線の検出光路の合成部分に配置し、前記直線偏光を前記平行平面板ガラス５へＳ偏光で入射してその反射光を前記試料へ導き、前記試料からの前記光線は前記平行平面板ガラス５を透過させて検出することを特徴とすることによって解決される。【選択図】図１
2009198903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光を試料に照射して、前記試料から放射される光線を検出する光学機器において、
実質的に波長依存性のない光路分割素子を、前記直線偏光の照明光路と前記光線の検出光路の合成部分に配置し、
前記直線偏光を前記光路分割素子の界面へＳ偏光で入射してその反射光を前記試料へ導き、
前記試料からの前記光線は前記光路分割素子を透過させて検出することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記光路分割素子は平行平面板ガラスであることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記平行平面板ガラスは両面無コートであることを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記平行平面板ガラスは、前記直線偏光の入射面は無コートであり、前記入射面の反対側には反射防止コートを施した光学ガラスであることを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
【請求項５】
前記平行平面板ガラスの厚さＤは、Ａを前記直線偏光の光束径とし、ｎを前記平行平面板ガラスの屈折率とした場合、
Ｄ＞Ａ（ｎ2−０．５）1/2
を満たすことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光学機器。
【請求項６】
前記直線偏光はガウシアン強度分布をもち、中心強度に対して強度が１／ｅ２となるビーム径をもって前記光束径Ａを規定することを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項７】
前記光束径Ａを前記平行平面板ガラスの前段に配置された絞り径によって規定することを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れかに記載の光学機器において、
前記試料に近接した対物レンズと、
前記対物レンズから射出された光線を結像する結像レンズとをさらに備え、
前記対物レンズと前記結像レンズの間に前記光路分割素子が配置されたことを特徴とする光学機器。
【請求項９】
前記直線偏光は光源からの照明光を偏光板に透過させることによって作られることを特徴とする請求項８に記載の光学機器。
【請求項１０】
前記直線偏光はレーザー光源からのレーザー光であり、
前記レーザー光は前記対物レンズの瞳の外周の近傍にのみ入射することを特徴とする請求項８に記載の光学機器。
【請求項１１】
請求項１から請求項７の何れかに記載の光学機器において、
前記試料に近接した対物レンズと、
前記対物レンズから射出された光線を結像する結像レンズと、
前記結像レンズから射出された光線をリレーし、前記対物レンズの瞳を投影する瞳投影レンズと、
前記瞳投影レンズによって投影された前記瞳の位置に配置された走査手段と、
前記走査手段によって前記試料の上を走査された観察光を検出する検出器とをさらに備え、
前記走査手段と前記検出器の間に前記光路分割素子が配置されたことを特徴とする光学機器。
【請求項１２】
前記直線偏光はレーザーダイオードからのレーザー光であり、
前記直線偏光の偏光面と前記レーザー光の断面の長径方向と合わせることを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学機器の技術分野に関し、特に光線分離の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡などの光学機器では、光線を分離するための手段としてダイクロイックミラーが使われている。ダイクロイックミラーとは波長によりその透過率（すなわち反射率）が異なる光学素子であり、この光学素子に光線を入射することによって所望の光線を分離する。
【０００３】
例えば蛍光顕微鏡では、蛍光と励起光の分離にダイクロイックミラーが使われる。蛍光の波長は励起光の波長よりも長くなるという性質がある（ストークスシフト）。この性質により励起光の光路（照明光学系）と蛍光の光路（観察光学系）の結合部分にダイクロイックミラーが使われる。
【０００４】
ところが、蛍光の波長と励起光の波長は利用する蛍光物質によって異なり、しかも多くの場合は蛍光物質を組み合わせて利用されることが多いので、ダイクロイックミラーは行う観察ごとに最適なものを選択しなければならず、そのためには多くのダイクロイックミラーを準備しなければならない。このことは費用の増大だけではなく、装置の巨大化や複雑化という問題を伴うものである。また、ダイクロイックミラーを交換する際には少なからず時間を要し、高速観察などの時間精度を必要とする際には問題となる。
【０００５】
上記問題に対して、特許文献１ではダイクロイックミラーの代わりに無コートガラス（あるいは反射防止コートを使って反射率を調節したもの）を利用した技術を開示している。この方法によれば、通常の光学ガラスは実質的に波長依存性がないので、蛍光物質ごとに交換する必要がない。
【０００６】
しかし、特許文献１による方法では、ダイクロイックミラーと比べて無コートガラスは反射能力が劣るので、光線の効率利用という点では問題もあった。
【特許文献１】特開２００３−２１７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の問題に鑑み、使用波長ごとに交換しないビームスプリッタを利用して、簡便で小型かつ光線の効率利用をした光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記の課題は、直線偏光を試料に照射して、前記試料から放射される光線を検出する光学機器において、実質的に波長依存性のない光路分割素子を、前記直線偏光の照明光路と前記光線の検出光路の合成部分に配置し、前記直線偏光を前記光路分割素子へＳ偏光で入射してその反射光を前記試料へ導き、前記試料からの前記光線は前記光路分割素子を透過させて検出することを特徴とすることによって解決される。ここで、平行平面板ガラスやそれに楔を付けたものやプリズム形状のもの等が光路分割素子として利用することができる。
【０００９】
このとき、前記平行平面板ガラスは両面無コート光学ガラスであることが好ましい。光学ガラスは透明といえども適度に反射率をもっている。この反射率を利用する方法が考えられる。
【００１０】
あるいは、前記平行平面板ガラスは、前記直線偏光の入射面は無コートであり、前記入射面の反対側には反射防止コートを施した光学ガラスであることも好ましい。平行平面板ガラスに入射した光線は、表面だけではなく、裏面においても反射をしてしまう。この反射光を抑えるために入射面の反対側に反射防止コートを施す方法が考えられる。
【００１１】
前記平行平面板ガラスの厚さＤは、Ａを前記直線偏光の光束径とし、ｎを前記平行平面板ガラスの屈折率とした場合、
Ｄ＞Ａ（ｎ2−０．５）1/2      ・・・（１）
を満たすことが望ましい。この条件を満たした平行平面板ガラスにおける裏面反射は、表面での反射光と分離することができる。ここで、前記直線偏光がレーザー光のようにガウシアン強度分布をしているときには、中心強度の１／ｅ２となるビーム径で光束径を規定する。あるいは、光束径Ａを平行平面板ガラスの前段に配置された絞り径によって規定する。
【００１２】
前記平行平面板ガラスの屈折率は小さいことが好ましい。ガラスの屈折率が小さければ、ブリュースター角度が４５度に近づくので、平行平面板ガラスへＳ偏光で入射する効果が高まる。また、上記条件式（１）を満たす平行平面板ガラスの厚さも小さくなるので、平行平面板ガラスの配置スペースを確保する点でメリットがある。
【００１３】
上記発明を具体的に応用すると、前記試料に近接した対物レンズと、前記対物レンズから射出された光線を結像する結像レンズとをさらに備え、前記対物レンズと前記結像レンズの間に前記光路分割素子が配置する構成が考えられる。この構成は、例えば同軸落射蛍光顕微鏡やＴＩＲＦ顕微鏡に利用した場合に好ましい。
【００１４】
同軸落射蛍光顕微鏡では、前記直線偏光は光源からの照明光を偏光板に透過させることによって作られることが考えられる。
ＴＩＲＦ顕微鏡では、前記直線偏光はレーザー光源からのレーザー光であり、前記レーザー光は前記対物レンズの瞳の外周の近傍にのみ入射する構成が考えられる。
【００１５】
あるいは、前記試料に近接した対物レンズと、前記対物レンズから射出された光線を結像する結像レンズと、前記結像レンズから射出された光線をリレーし、前記対物レンズの瞳を投影する瞳投影レンズと、前記瞳投影レンズによって投影された前記瞳の位置に配置された走査手段と、前記走査手段によって前記試料の上を走査された観察光を検出する検出器とをさらに備え、前記走査手段と前記検出器の間に前記光路分割素子が配置された構成も考えられる。この構成は、例えばレーザー走査型顕微鏡に利用した場合に好ましい。
【００１６】
上記構成において、前記ダイクロイックミラーと前記平行平面板ガラスの間にビームエキスパンダーを備えることが好ましい。こうすることによって、レーザー走査型顕微鏡の構成をより小型化できる。
【００１７】
前記直線偏光は複数のレーザー光源からのレーザー光をダイクロイックミラーによって合成したものであり、前記複数のレーザー光源からの前記レーザー光は前記ダイクロイックミラーにＰ偏光となるように入射または反射をするようにして合成することが好ましい。平行平面板ガラスへＳ偏光で入射するためにはこの構成が好ましい。
【００１８】
また、前記レーザー光源はレーザーダイオードであることが望まれる。また、レーザーダイオードからのレーザー光のように光束の断面が楕円形をしている場合、偏光面と断面の長径方向とを合わせることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、使用波長ごとに交換しないビームスプリッタを利用して、簡便で小型かつ光線の効率利用をした光学機器を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、図面を参照しながら本発明の実施の形態例について述べる。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明をレーザー走査型顕微鏡において実施した例を概略的に図示している。特に、図１に示されるレーザー走査型顕微鏡は標本内に蛍光物質を導入あるいは発現させ、レーザー光でこの蛍光物質を励起しその蛍光を観察するタイプのものである。なお本実施例は、通常のレーザー走査型顕微鏡よりも小型化および簡便化に重点を置いた構成となっている。すなわち、本発明の効果の一つである簡便かつ小型であるという特徴を光学機器全体で実現している。
【００２２】
本実施例はレーザー光源１として複数のレーザーダイオード（ＬＤ）を用い、このレーザー光源１からのレーザー光は光ファイバーを利用せずに標本面２まで到達する構成となっている。一般的なレーザー走査型顕微鏡では、レーザーユニットと顕微鏡部を分離した構成とし、光ファイバーによって両者を繋ぐ構成とする。このような構成をした場合はレーザー光の強度にロスが生じるだけでなく、装置全体としての巨大化を招いてしまう。そこで、本実施例では光ファイバーを利用しない構成としている。
【００２３】
なお、レーザーダイオードからのレーザー光は一般に断面が楕円形をしている。このとき、レーザー光の断面の長軸方向とレーザー光の偏光面は一致しているとは限らない。そこで、レーザー光の断面の長軸方向とレーザー光の偏光面を合わせる構成が考えられる。例えば、レーザーダイオード１の出射口近傍にλ/2板を配置して偏光面を回転させて、レーザー光の長軸方向と偏光面を合わせる方法がある。このような工夫は、後に詳説するレーザー光の裏面反射による干渉を回避する際に効果的である。
【００２４】
具体的には、本実施例は、レーザー光を発するレーザー光源１と、レーザー光を合成するダイクロイックミラー３と、レーザー光の光束を拡大するビームエキスパンダー４と、レーザー光を反射して検出光路に導入する平行平面板ガラス５と、レーザー光と蛍光を走査するガルバノミラー６と、ガルバノミラー６に対物レンズ７の瞳を投影する瞳投影レンズ８と、対物レンズ７と対になって標本からの光線を結像さる結像レンズ９と、平行平面板ガラス５を透過した蛍光を共焦点ピンホール１０に集光させる共焦点レンズ１１と、共焦点ピンホール１０を通過した蛍光を検出する検出器１２によって構成されている。なお、図中のミラー１３は光路を適切に配置するためのものである。
【００２５】
この構成において、複数のレーザー光源１からのレーザー光はＰ偏光になるようダイクロイックミラー２に透過／反射させるようにして一つのレーザー光に合成する。その後、合成されたレーザー光はビームエキスパンダー４によって光束を広げ、平行平面板ガラス５に入射し、その反射光を対物レンズ７の方向へ導く。このとき、ビームエキスパンダー４によって光束を広げることは、ビームエキスパンダー４とレーザー光源１の間の光学系を小さくすることに役に立っている。すなわち、光束径を小さくすることによってダイクロイックミラー３の小型化することができ、またレーザー光源１やその周辺お光学素子の配置を容易にしている。
【００２６】
このとき、ビームエキスパンダー４から射出されたレーザー光は平行平面板ガラス５にはＳ偏光となるように入射させる。その理由は、Ｓ偏光とＰ偏光の反射率は異なり、Ｓ偏光のほうが反射率は高くなっているからである。一般に、Ｐ偏光には反射率が０となる入射角度が存在し、この角度はブリュースター角度と呼ばれ、この角度は５６度前後である。本構成では、平行平面板ガラスに４５度の入射角度でレーザー光を照射するのだが、この入射角度においてもＳ偏光とＰ偏光の反射率の違いは大きい。そのため、効率よく反射光を得るようにＳ偏光となるようにレーザー光を入射する。なお、ガラスの屈折率をnとしたとき、ブリュースター角度はArctan(n)で与えられるので、本実施例での平行平面板ガラス５の屈折率を小さくすることでブリュースター角度を４５度に近づけることができる。
【００２７】
また、ダイクロイックミラー２への透過／反射の際に、レーザー光をＰ偏光となるように入射する構成も意義を持つ。一般に標本は水平に配置されるので、対物レンズ７は垂直方向に光軸を向けて配置される。すなわち、対物レンズ７から平行平面板ガラス５までの光路を可能な限りコンパクトに構成し、ミラー等の折り返し部材を挟まない構成とした場合、平行平面板ガラス５からダイクロイックミラー３への光路は水平方向となる。つまり、平行平面板ガラス５にＳ偏光として入射されるには、平行平面板ガラス５からダイクロイックミラー３の間のレーザー光の偏光面も水平方向である構成が最も自然である。一方、レーザー光源１を配置する場合には水平方向であることが好ましく、その場合は射出されるレーザー光も水平方向となる。よって、平行平面板ガラス５からダイクロイックミラー３の間のレーザー光の偏光面を水平方向にするにはダイクロイックミラー３にＰ偏光となるように入射する構成が最も自然な構成である。つまり、平行平面板ガラス５にはＳ偏光となるように入射させ、ダイクロイックミラー３にＰ偏光となるように入射させる構成は、レーザー光の効率利用と配置の小型化の両立をするために有効な工夫となっている。なお、図１中ではレーザー光の偏光方向を⇔と◎によって示している。
【００２８】
一方、レーザー光によって励起された標本内の蛍光物質からは蛍光が放射され、この蛍光は一般にランダム偏光となる。すなわち、標本面から発した蛍光は、対物レンズ７と結像レンズ９と瞳投影レンズ８とガルバノミラー６を経由して平行平面板ガラス５を透過する際にはＳ偏光ではない。そして、偏光特性による反射率の増大の影響を受けずに効率よく平行平面板ガラス５を透過することができる。
【００２９】
平行平面板ガラス５を透過した蛍光は共焦点レンズ１１によって共焦点ピンホール１０に集光される。このとき、共焦点ピンホール１０と標本面２は光学的共役の関係になっており、標本面以外からの光線は共焦点ピンホール１０によってカットされる。その結果、本構成のレーザー走査型顕微鏡はセクショナル効果（共焦点効果とも言う）をもつ。
【００３０】
共焦点ピンホール１０を通過した蛍光は検出器１２によって検出され、不図示の画像処理手段によって、画像化される。なお、本実施例では、共焦点ピンホール１０を通過した蛍光を単純に検出する構成としているが、分光手段をさらに備えて、検出された蛍光のスペクトルを測定する構成も考えることができる。
【００３１】
本実施例では、平行平面板ガラス５の厚さに関しても工夫をしている。一般に光学素子には裏面反射と呼ばれる現象があり、とくにフィルターなどの平行平面板形状をしたものでは裏面反射による影響が大きい。また、本実施例では表面での透過率が高いので裏面反射の光量が大きくなる。そこで、本実施例では平行平面板ガラス５を厚くすることによって、裏面反射の影響をなくしている。
【００３２】
図２は平行平面板ガラス５における裏面反射の光線を正規の光路から外すための構成を説明する図である。正規の光路（図中の格子領域）は平行平面板ガラス５の表面１４によって反射され標本面へと導かれる。一方、裏面反射の光路（図中の水玉領域）は、表面１４で屈折して平行平面板ガラス５の内部へ透過し、平行平面板ガラス５の裏面１５で反射したものである。
【００３３】
図より読み取れるように、裏面反射の光路は、正規の光路の光束径Ａと、平行平面板ガラス５の厚さＤと、平行平面板ガラス５の屈折率ｎによって決まる。このとき、裏面反射の光路と正規の光路が交わらない条件は、
Ｄ＞Ａ（ｎ2−０．５）1/2
によって与えられる。つまり、この不等式を満たすように平行平面板ガラス５を厚くし、余分な裏面反射の光を絞りなどによってカットすることにより、裏面反射を抑えることができる。なお、この式から読み取れるように、平行平面板ガラス５の屈折率を小さくすることは、平行平面板ガラス５をあまり厚くしないで済むという点で好ましい。なお、光束径Ａはレーザー光のようにガウシアン強度分布であるときには中心強度の１／ｅ２をもって光束径と定義する。あるいは前段に絞りを配置してその径をもって光束径と定義してもよい。また、偏光方向と光束断面の長径方向をそろえた構成では、光束径Ａとして短径を用いることができる。すなわち、平行平面板ガラス５をより薄い状態で用いても干渉を防ぐことができる。
【００３４】
また、平行平面板ガラス５の裏面１５に反射防止コートを施すことも、裏面反射を抑えることに有効である。平行平面板ガラス５の裏面１５に反射防止コートを施した場合、表面１４で反射した光量よりも裏面１５で反射した光量を減らすことができる。そうすることによって、裏面反射の影響を抑えることができる。
【００３５】
なお、裏面反射を抑える方法の異なる形態として、平行平面板ガラスに楔をつけるという方法も考えられる。すなわち、平行平面板ガラス５の表面１４と裏面１５に角度を付けるのである。このようにすると、裏面反射の光線は表面反射の光線とは異なる角度で反射されるので、次の光学素子（本実施例ではガルバノミラー６）までの距離を適当にとることによって、裏面反射の光線を光路の外に外すことができる。
【実施例２】
【００３６】
図３は本発明をＴＩＲＦ顕微鏡に対して実施した例を概略的に図示している。ＴＩＲＦ顕微鏡とは、標本を載せたカバーガラスにおける全反射現象を利用して、カバーガラスの極近傍の標本（の一部）にのみ励起光を照射する蛍光顕微鏡である。このとき利用される励起光はレーザー光であることが多く、本発明の実施に好ましい光学機器である。
【００３７】
本実施例は、レーザー光を発するレーザー光源１と、レーザー光を合成するダイクロイックミラー３と、レーザー光を適切に収束する照明光学系１６と、レーザー光を反射して検出光路に導入する平行平面板ガラス５と、平行平面板ガラス５を透過した光線の中から所望の蛍光のみを透過させる蛍光フィルター１７と、対物レンズ７と対になって標本からの光線を結像さる結像レンズ９と、結像レンズ９の後側焦点位置に配置された撮像素子１８によって構成されている。なお、図中のミラー１３は光路を適切に配置するためのものである。
【００３８】
この構成において、複数のレーザー光源１からのレーザー光はＰ偏光になるようダイクロイックミラー３に透過／反射させるようにして一つのレーザー光に合成する。その後、合成されたレーザー光は照明光学系１６によって後段の対物レンズ７の後側焦点位置に集光するように収斂させる。さらに、照明光学系１６を経由したレーザー光はＳ偏光となるように平行平面板ガラス５に入射し、その反射光を対物レンズ７の方向へ導く。このとき、レーザー光は対物レンズ７の瞳を満たすような入射をせず、瞳の外周の近傍にのみ入射する。対物レンズ７の瞳のある範囲より外側から標本に照射される光線は、標本を支持するカバーガラスと標本との間の屈折率差によって定まる全反射角度よりも大きい入射角度になり、標本にはエバネッセント光しか到達しない照明方法となる。なお、カバーガラスと標本の間以外で全反射が起きないように、この構成での対物レンズ７には油浸対物レンズを使い、対物レンズ７とカバーガラスの間は規定された屈折率のオイルで満たしておく。
【００３９】
エバネッセント光によって励起された標本内の蛍光は対物レンズによって平行光束に変換され、平行平面板ガラス５を透過したのちに、結像レンズ９によって撮像素子１８の受光面に結像する。このとき、平行平面板ガラス５と結像レンズ９の間に所望の蛍光の波長のみを透過する蛍光フィルターを備える構成が好ましい。
【００４０】
エバネッセント光による観察では、標本面２への入射する偏光方向を変化させたい需要がある。そのときには平行平面板ガラス５での反射位置を変化させればよい。そうすれば、平行平面板ガラス５でのＳ偏光を保持しながら、標本面２での偏光面を回転させることができる。また、平行平面板ガラス５と対物レンズ７の間にλ／２板を挿入して回転させることによっても偏光面を回転させることができる。
【００４１】
本実施例の構成においても、平行平面板ガラス５の厚さ、屈折率、楔、および反射防止コートに工夫を施すことは好ましい。その具体的な構成は実施例１と同様なのでここでは割愛する。
【実施例３】
【００４２】
図４は本発明を同軸落射型蛍光顕微鏡に対して実施した例を概略的に図示している。一般的な同軸落射型蛍光顕微鏡では光源としてレーザー光を使わず、アーク光源などの光源を使う。すなわち、この構成では光源自体は直線偏光を発するものではないが、偏光板を照明光路に挿入することによって本発明を実施する構成となる。例えば、同軸落射型蛍光顕微鏡における偏光蛍光観察などが本実施例の応用例となる。
【００４３】
本実施例は、照明光を発する光源１９と、光源１９から放射された照明光をほぼ平行光束に変換するコレクタレンズ２０と、照明光を対物レンズの瞳に適切に導くための照明光学系１６と、照明光を直線偏光に変換するための偏光板２１と、照明光から所望の励起波長の光線を選択する励起フィルター２２と、直線偏光を反射して検出光路に導入する平行平面板ガラス５と、照明光を標本に照射して蛍光を取り込む対物レンズ７と、平行平面板ガラス５を透過した光線の中から所望の波長の光線のみを透過する蛍光フィルター１７と、対物レンズ７と対になって標本からの光線を結像さる結像レンズ９と、結像レンズ９の後側焦点位置に配置された撮像素子１８によって構成されている。
【００４４】
この構成において、光源１９から放射された照明光は、コレクタレンズ２０によってほぼ平行光束に変換され、照明光学系１６によって対物レンズ７の後側焦点位置に光源１９が結像するように光線を調節される。その後、照明光は平行平面板ガラス５に入射され、その反射光が対物レンズ７へと導かれる。このとき、光源１９と平行平面板ガラス５の間の光路には、平行平面板ガラス５に入射した際にＳ偏光となるように偏光板２１を備える。
【００４５】
また、光源１９と平行平面板ガラス５の間の光路には、所望の励起波長を選択するための励起フィルター２２を備える構成が好ましい。図４では励起フィルター２２が平行平面板ガラス５に近接した配置をしているが、この配置に限らずに光源１９と平行平面板ガラス５の間の光路に配置して構わない。典型的な同軸落射型蛍光顕微鏡では、励起フィルター２２と蛍光フィルター１７と（本実施例では使われない）ダイクロイックミラーはユニット化され、同時に交換する構成を取っている。蛍光キューブと呼ばれるこのユニットを流用する場合、励起フィルター２２と蛍光フィルター１７と平行平面板ガラス５とをユニット化する構成が好ましい。しかし、本実施例で利用される平行平面板ガラス５は実質的に波長依存性がない。それゆえに、励起フィルター２２と一緒に交換する必要はない。そこで、本実施例では励起フィルター２２の配置に自由度が増し、電動フィルターホイールなどを備えて自由な位置に配置することができる。
【００４６】
平行平面板ガラス５によって反射された直線偏光は対物レンズ７を通じて標本内の蛍光物質を励起し、励起された蛍光物質は蛍光を放射する。放射された蛍光は平行平面板ガラス５を透過し、蛍光フィルター１７によって所望の波長の光線のみが選択され、結像レンズ９によって撮像素子の受光面に結像される。
【００４７】
なお、放射される蛍光はランダム偏光になることが多いが、励起した偏光の特性を継承する場合がある。それは蛍光物質が大きな分子量を持ち、分子運動も少ないときに起こる。この現象を測定するのが偏光蛍光観察である。この場合、平行平面板ガラス５のＰ偏光とＳ偏光の反射率の違い（すなわち透過率の違い）が検出に影響するが、その影響は平行平面板ガラス５の特性を前もって計測しておくことによって補正すればよい。偏光蛍光観察では、蛍光フィルター１７と結像レンズ９の間に偏光ビームスプリッタを配置して、Ｐ偏光とＳ偏光を分離して検出する。
【００４８】
本実施例の構成においても、平行平面板ガラス５の反射防止コートに工夫を施すことは好ましい。その具体的な構成は実施例１と同様なのでここでは割愛する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】レーザー走査型顕微鏡における実施例の図である。
【図２】平行平面板ガラスにおける裏面反射の説明図である。
【図３】ＴＩＲＦ顕微鏡における実施例の図である。
【図４】同軸落射蛍光顕微鏡における実施例の図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・レーザー光源
２・・・標本面
３・・・ダイクロイックミラー
４・・・ビームエキスパンダー
５・・・平行平面板ガラス
６・・・ガルバノミラー
７・・・対物レンズ
８・・・瞳投影レンズ
９・・・結像レンズ
１０・・・共焦点ピンホール
１１・・・共焦点レンズ
１２・・・検出器
１３・・・ミラー
１４・・・平行平面板ガラスの表面
１５・・・平行平面板ガラスの裏面
１６・・・照明光学系
１７・・・蛍光フィルター
１８・・・撮像素子
１９・・・光源
２１・・・偏光板
２２・・・励起フィルター
【図４】
2009198903.tif 000003
【図１】
2009198903.tif 000004
【図２】
2009198903.tif 000005
【図３】
2009198903.tif 000006