(57)【要約】【課題】  励起光の波長の切換時に使用の光学素子の交換または特殊な調整を行う必要なく、波長の異なる励起光の差込入射が可能であるよう、蛍光励起に適する光源の光路、好ましくは、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置を構成、改良することにある。【解決手段】  少なくとも１つの光源（２）の励起光（３）を顕微鏡に差込入射し且つ物体（１０）で散乱、反射された励起光（３）を分離抽出するまたは物体（１０）から検知光路（１２）を介して来る光（１３）から励起波長を分離抽出する少なくとも１つのスペクトル選択素子（４）を有する形式の、蛍光励起に適する光源の光路、好ましくは、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置は、簡単な構造で構成を変更できるよう、スペクトル選択素子（４）によって、波長の異なる励起光（３，９）を分離抽出できることを特徴とする。代替方策として、この種の光学装置は、スペクトル選択素子（４）を分離抽出すべき励起波長に設定できることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置であって、少なくとも１つの光源（２）の励起光（３）を顕微鏡に差込入射し且つ物体（１０）で散乱、反射された励起光（３）を分離抽出する、または物体（１０）から検知光路（１２）を介して来る光（１３）から励起波長を分離抽出する、少なくとも１つのスペクトル選択素子（４）を有する形式のものにおいて、
該スペクトル選択素子（４）によって、異なった波長（複数）の励起光を分離抽出すること、
該スペクトル選択素子（４）が、音響光学的におよび／または電気光学的に作動すること、及び
該スペクトル選択素子（４）が、ＡＯＤ（音響光学偏向器）（１９）又はＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）（１７）として構成されていること、
を特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置であって、波長の異なる複数の光源を差込入射できる形式のものにおいて、対応する周波数のＡＯＤ（１９）が、同時の場合も含めて、作動され、かくして、各種の光束が、ＡＯＤ（１９）の通過後、照明光路（５）の光軸と同軸であることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
該スペクトル選択素子（４）が、ＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）（１７）として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光学装置であって、波長の異なる複数の光源を差込入射できる形式のものにおいて、対応する周波数のＡＯＴＦ（１７）を同時に作動できることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
スペクトル選択素子（４）が、検知光（１１）のスペクトル的展開が少なくとも十分に避けられるよう、構成されていることを特徴とする請求項１−４の１つに記載の光学装置。
【請求項６】
各波長の出力の調節のため、スペクトル選択素子（４）に、少なくとも１つの更なる能動素子またはスペクトル選択素子が後置されていることを特徴とする請求項１−５の１つに記載の光学装置。
【請求項７】
更なるスペクトル選択素子が、ＡＯＤ（１９）であることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
更なるスペクトル選択素子が、ＡＯＴＦ（１７）であることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
【請求項９】
請求項１−８の１つに記載の光学装置であって、スペクトル選択素子（４）が制御ユニットを含む形式のものにおいて、制御ユニットによる励起波長の調節／監視機能が、強制結合されており、かくして、上記励起波長のみを、同軸の場合も含めて、顕微鏡の照明光路（５）に差込入射でき、上記波長のみを検知光路（１２）から分離抽出できることを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
スペクトル選択素子（４）による光源（２）の制御を手動でまたは自動的に行うことを特徴とする請求項１−９の１つに記載の光学装置。
【請求項１１】
スペクトル選択素子（４）による光源（２）の制御を任意に定めることができる規則にもとづき行うことを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
スペクトル選択素子（４）に、少なくとも１つの更なる光学素子が前置および／または後置されていることを特徴とする請求項１−１１の１つに記載の光学装置。
【請求項１３】
照明光路（５）内にスペクトル選択素子（４）に後置された能動ホログラフィー素子が、光束スキャナとして作用することを特徴とする請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
スペクトル選択素子（４）および後置のホログラフィー素子が、１つの機能モジュールに統合されていることを特徴とする請求項１３に記載の光学装置。
【請求項１５】
更なる光学素子が、光束調整手段であるか、スペクトル選択素子（４）によって誘起されたスペクトル的展開を補償する手段であることを特徴とする請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記光束調整手段が、レンズ（１６）として構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置。
【請求項１７】
前記光束調整手段が、プリズムとして構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置。
【請求項１８】
前記光束調整手段が、絞り（孔形絞りまたはスリット形絞りの場合を含めて）として構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置。
【請求項１９】
前記光束調整手段が、フィルタとして、（阻止フィルタの場合を含めて）構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置。
【請求項２０】
前記フィルタが、検知器（１５）の直前に設けてあることを特徴とする請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２１】
前記光束調整手段が、フォーカシング手段として構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置。
【請求項２２】
更なる光学素子として、更にスペクトル分解するための色分光器が設けてあることを特徴とする請求項２−２１の１つに記載の光学装置。
【請求項２３】
更なる光学素子として、少なくとも１つのＡＯＴＦ（１７）が設けてあることを特徴とする請求項１２−２２の１つに記載の光学装置。
【請求項２４】
前記ＡＯＴＦ（１７）を受動素子として使用可能であることを特徴とする請求項２３に記載の光学装置。
【請求項２５】
更なる光学素子の組合せが設けてあることを特徴とする請求項１２−２４の１つに記載の光学装置。
【請求項２６】
検知光束の展開の角度増を誘起する多重反射手段が、検知光路（１２）に設けてあることを特徴とする請求項１−２５に記載の光学装置。
【請求項２７】
スリットフィルタ（２５）が、検知光路（１２）に、（検知器（１５）の直前の場合を含めて）、設けてあることを特徴とする請求項１−２６の１つに記載の光学装置。
【請求項２８】
スリットフィルタ（２５）が、検知光路（１２）内に位置決め可能に配されることを特徴とする請求項２７に記載の光学装置。
【請求項２９】
スリットフィルタ（２５）のスリット（２６）が、可変であることを特徴とする請求項２７または２８に記載の光学装置。
【請求項３０】
スペクトル的展開を検知する分光計が、前記検知光路（１２）にスペクトル選択素子（４）の後ろに設けてあることを特徴とする請求項１−２９の１つに記載の光学装置。
【請求項３１】
分光計が、多重帯域検知器（２４）として構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の光学装置。
【請求項３２】
分離抽出された励起波長（の光）が、前記検知光路（１２）から光源（２）の方向へ偏向されることを特徴とする請求項１−３１の１つに記載の光学装置。
【請求項３３】
前記光源（２）が、白色光源として構成されていることを特徴とする請求項１−３２の１つに記載の光学装置。
【請求項３４】
前記光源（２）が、光学的にパラメータ化された発振器（ＯＰＯ）として構成されていることを特徴とする請求項１−３２の１つに記載の光学装置。
【請求項３５】
前記光源（２）が、電子線衝突光源として構成されていることを特徴とする請求項１−３２の１つに記載の光学装置。
【請求項３６】
前記光源（２）が、レーザ光源として構成されていることを特徴とする請求項１−３２の１つに記載の光学装置。
【請求項３７】
前記レーザ光源を波長可変に同調させ得ることを特徴とする請求項３６に記載の光学装置。
【請求項３８】
前記レーザ光源が、各種の波長を有する１つのレーザを含むことを特徴とする請求項３６または３７に記載の光学装置。
【請求項３９】
前記レーザ光源が、各種の波長を有する複数のレーザ（２）を含むことを特徴とする請求項３６に記載の光学装置。
【請求項４０】
前記レーザ（２）が、色素レーザとして構成されていることを特徴とする請求項３６−３９の１つに記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光励起に適する光源の光路、好ましくは、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置であって、少なくとも１つの光源の励起光を顕微鏡に差込入射し且つ物体で散乱、反射された励起光を分離抽出する、または物体から検知光路を介して来る光から励起波長を分離抽出する、少なくとも１つのスペクトル選択素子を有する形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のレーザ走査顕微鏡の場合も共焦レーザ走査顕微鏡の場合も、蛍光励起に適した光源の光路には、全く特殊な透過・反射特性を有する色分光器を使用する。この場合、主として、２色分光器が対象となる。このような素子によって、蛍光励起波長λill1（複数のレーザを使用した場合はλill1、λill2，λill3．．．，λilln）を照明光路に反射し、かくして、物体内に蛍光分布を形成し、次いで、物体で散乱、反射された励起光とともに光路を色分光器まで通過させる。波長λill1、λill2，λill3．．．，λillnの励起光は、色分光器においてレーザへ、即ち、検知光路から逆反射される。波長λfluo1、λfluo2，λfluo3．．．，λfluonの蛍光は、色分光器を通過し、−場合によっては、更にスペクトル分割した後−検知される。
【０００３】
色分光器は、通常、干渉フィルタから構成され、励起または検知に使用される波長に応じて適切に減衰される。ここで注意するが、先行技術の上述の説明にもとづき、ダイクロイト（Ｄｉｃｈｒｏｉｔ）とは、波長の異なる光を偏光によらず波長によって分離する波長分離素子を意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実際、まず第１に、色分光器が、製造に手間がかかり、従って、高価な光学モジュールである限り、その使用は不利である。更に、色分光器が、一定の波長特性を有し、従って、励起光の波長に関して任意のフレキシビリティで使用することが不可能であるという欠点がある。即ち、例えば、１つのフィルタホイルに複数の色分光器を配置した場合、励起光の波長の切換時、色分光器も交換しなければならない。しかしながら、これは、煩瑣であり、従って、経費がかかり、更に、各色分光器の全く特殊な調整を必要とする。
【０００５】
色分光器の使用には、更に、反射に起因する光損失、特に、まさに検知すべき蛍光の光損失が起きるという欠点がある。色分光器の場合、スペクトル透過／反射範囲は、まさに広く（λill±２０ｎｍ）、全く理想的に“急勾配”（のピーク）をなすものではない。従って、上記スペクトル範囲の蛍光を理想的には検知できない。
【０００６】
複数の色分光器を使用する場合、同時に差込入射できるレーザの数は、制限され、即ち、例えば、１つのフィルタホイルに配置され組合わされる色分光器の数に制限される。通常、最大３つのレーザを光路に差込入射する。既述の如く、すべての色分光器を、即ち、１つのフィルタホイルに配置した色分光器も、正確に調整しなければならず、従って、取扱いにおいて極めて著しい手間がかかる。代替法として、物体で散乱／反射された励起光とともに蛍光を効果的に検知器に導く適切なニュートラル分光器を使用できる。この場合、しかしながら、レーザ差込入射時の損失が顕著である。
【０００７】
先行技術の資料として、例えば、共焦顕微鏡のための光学装置を示すドイツ特許公開第１９６２７５６８号が引照される。この場合、具体的に、多数の適切な分散光点および関連の結像素子を有する物面と、観察装置にコントラストの良い共焦の結像を行う多数のピンホールとを同時に共焦的に照明する装置が対象である。この場合、顕微鏡が問題となる。この場合、複数の光源の差込入射は、分散素子を介して行う。複数の分光素子または色分光器が、検知光路に配置されており、かくして、極めて大がかりな装置的必要が生ずる
。
【０００８】
レーザ走査顕微鏡の光路における能動光学素子の使用に関して、米国特許第４８２７１２５号および米国特許第５４１０３７１号を補足して印照される。この場合、上記公報には、常に、光束を偏向または弱化することを目的としたＡＯＤ（アコスト・オプティカル・デフレクタ、音響光学偏向器）およびＡＯＴＦ（アコスト・オプティカル・チューナブル・フィルタ、音響光学同調フィルタ）の使用が記載されている。
【０００９】
さて、本発明の課題は、励起光の波長の切換時に使用の光学素子の交換または特殊な調整を行う必要なく、波長の異なる励起光の差込入射が可能であるよう、蛍光励起に適する光源の光路、好ましくは、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置を構成、改良することにある。更に、所要の光学素子の数を本質的に減少することを意図する。更に、蛍光の理想的検知を実現できることを意図する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
蛍光励起に適する光源の光路、好ましくは、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の本発明に係る光学装置は、請求項１の特徴部分記載の特徴によって上記課題を解決する。
即ち、本発明によれば、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置であって、少なくとも１つの光源の励起光を顕微鏡に差込入射し且つ物体で散乱、反射された励起光を分離抽出する、または物体から検知光路を介して来る光から励起波長を分離抽出する、少なくとも１つのスペクトル選択素子を有する形式のものにおいて
該スペクトル選択素子によって、異なった波長（複数）の励起光を分離抽出すること、
該スペクトル選択素子が、音響光学的におよび／または電気光学的に作動すること、及び
該スペクトル選択素子が、ＡＯＤ（音響光学偏向器）又はＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）として構成されていること、
を特徴とする光学装置が提供される（基本形態１）。
上記請求項にもとづき、この種の光学装置は、スペクトル選択素子が、異なった波長（複数）の励起光を分離抽出でき、対応して差込入射できると共にスペクトル選択素子が、分離抽出すべき励起波長に任意に設定可能であることを特徴とする。
なお、特許請求の範囲の付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明にもとづき、蛍光励起に適する光源の光路、好ましくは、共焦レーザ走査顕微鏡の光路において、従来この光路に使用された色分光器を全く特殊なスペクトル選択素子で、即ち、波長の異なる励起光を分離取出または挿入、即ち、差込入射するのに適したスペクトル選択素子で置換え得ることが確認された。このスペクトル選択素子は、一方では、少なくとも１つの光源の励起光を顕微鏡に差込入射するのに役立ち、他方では、物体で散乱、反射された励起光を分離抽出（取出）するのに機能するか、検知光路を介して物体から来る光から対応する励起波長を分離抽出するのに機能する。この限りにおいて、スペクトル選択素子には、二重の機能が与えられる。この場合、双方の機能は、ほぼ準強制的に結合されている。
【００１２】
波長の異なる励起光を分離抽出できるというスペクトル選択素子の性能に代えて、挿入または分離すべき各励起波長にスペクトル選択素子を設定することができる。この場合も、上述の二重機能にもとづき、前記の強制的結合関係は簡単に保証される。即ち、スペクトル設定素子によって、励起光を照明光路に差込入射でき、上記の設定機能にもとづき、検知光路を介して物体から来る光から励起光の波長、即ち、励起波長を分離抽出でき、かくして、物体から来る検知光（＝蛍光）は、検知のために保存される。
【００１３】
有利な態様で、スペクトル選択素子は、−上述の二重機能の助成のため−受動素子または受動構成部材であってよい。この場合、スペクトル選択素子は、透明な光学格子としてまたはホログラフィー素子として構成できる。更に、スペクトル選択素子を受動ＡＯＤ（音響光学偏向器）またはＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）として構成することも考えられる。
【００１４】
特に有利な態様で、即ち、分離抽出すべき励起波長に対するスペクトル選択素子の設定機能を具体的に達成するため、スペクトル選択素子は、能動構成部材、即ち、例えば、音響光学的におよび／または電気光学的に作動する素子であってよい。この場合、具体的に、スペクトル選択素子として、ＡＯＤ（音響光学偏向器）またはＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）が考えられる。
【００１５】
この場合、先行技術において慣用の色分光器の代わりに、能動スペクトル選択素子、即ち、例えば、ＡＯＤまたはＡＯＴＦを使用する。この能動構成部材の役割は、光源または１つまたは複数のレーザの励起光λill1、λill2，λill3．．．，λillnを照明光路に、即ち、顕微鏡に差込入射し、次いで、ビーム走査によって物体内に蛍光分布を励起することにある。検知時、物体から来る蛍光は、ほぼ妨害なく、能動スペクトル選択素子を通過できる。この場合、物体で散乱または反射された、光源または１つまたは複数のレーザの励起波長の光は、検知光路外に十分に導かれる。 
【００１６】
１つの光源または１つのレーザまたは異なる波長λill1、λill2，λill3．．．，λilln複数のレーザの差込入射のため、対応する周波数ｖ1、ｖ2，ｖ3．．．，ｖnのＡＯＤを、好ましくは同時に、（切替）作動でき、かくして、各レーザ光束は、ＡＯＤの通過後、光軸と同軸に進行する。ＡＯＤの使用に関して、周波数ｖnが、本来の光路から偏向される波長λillnを選択することが肝要である。この場合、偏向角度φは、下式、即ち、
φ＝λillnｖn／２ｆ
によって定義される。式中、ｆは、ＡＯＤ内の音波の伝播速度である。さて、波長λfluo1、λfluo2，λfluo3．．．，λfluonのまわりにスペクトル分布を有する検知すべき蛍光は、物体で散乱または反射された波長λill1、λill2，λill3．．．，λillnの励起光とともに、ＡＯＤを逆方向へ通過する。しかしながら、光路の逆行性にもとづき、波長λill1、λill2，λill3．．．，λillnの励起光は、ＡＯＤの特殊（ないし固有）な設定によって、検知光路からレーザの方向へ偏向される（１次）。即ち、波長λfluo1、λfluo2，λfluo3．．．，λfluonのまわりの“スペクトル的に保存性の”蛍光は、−従来の色分光器に比して−改善された態様で検知できる（０次）。かくして、何れにせよ、各レーザの差込入射の光軸との整合は、（１つのフィルタホイルに従来の色分光器を使用した）先行技術の場合よりも簡単に実施できる。
【００１７】
更に有利な態様で、更なるＡＯＴＦを後置すれば、光束統合後に、各波長の出力を選択できる。
【００１８】
各種波長λill1、λill2，λill3．．．，λillnのレーザ光源を差込入射する場合、対応する周波数ｖ1、ｖ2，ｖ3．．．，ｖnを有する一つのＡＯＴＦを同時に作動（ｓｉｍｕｌｔａｎ  ｇｅｓｃｈａｌｔｅｔ）でき、かくして、各波長の励起出力を変更し、用途に最適化できる。レーザ光の供給は、光伝送ファイバによって行うことができる。
【００１９】
何れにせよ、光源またはレーザは、結晶の１次方向から同軸に差込入射される。波長λfluo1、λfluo2，λfluo3．．．，λfluonのまわりにスペクトル分布を有する検知すべき蛍光は、物体で散乱または反射された波長λill1、λill2，λill3．．．，λillnの励起光とともに、ＡＯＴＦを逆方向へ通過する。光路の逆行性にもとづき、波長λill1、λill2，λill3．．．，λillnの蛍光は、ＡＯＴＦの特殊な設定によって、検知光路から光源またはレーザの方向へ偏向される。即ち、この場合、波長λfluo1、λfluo2，λfluo3．．．，λfluonのまわりの“スペクトル的に保存性の”励起光は、−従来の色分光器に比して−改善された態様で検知できる（０次）。
【００２０】
ＡＯＤまたはＡＯＴＦを使用した場合も透明格子を使用した場合も、励起光は、当該の能動素子の通過後、現れる分散にもとづきスペクトル的に展開（扇状に拡開）される。この場合、１つまたは複数の対応する“逆”素子を後置し、かくして、望ましくないスペクトル的展開が再び抑制されるという利点が得られる。更に、フォーカシングのためのまたは望ましくない光束成分を分離抽出するための更なる光学素子を各素子（ＡＯＤ，ＡＯＴＦまたは透明格子）に前置または後置することも考えられる。かくして再統合された光束は、次いで、従来の態様で、後置の色分光器によってスペクトル的に分割し、各種の検知器に結像させることができる。
【００２１】
基本的に、“多重帯域検知器”の意味における装置が考えられる。これに関して、この限りにおいて、公知と想定される内容を有するドイツ特許出願５３３０３４７．１−４２の記載内容をここに引用をもって繰込む。走査ユニットとＡＯＤまたは透明格子との間（複数の波長の複数の光源またはレーザの場合）またはＡＯＴＦ（異なる波長の１つの光源またはレーザの場合）との間に、励起ピンホールが設けてあり、この場合、このピンホールは、検知ピンホールと同一である。この場合、有利な態様で、０次の光束をプリズム効果によってスペクトル的に展開する結晶の性質を検知に利用する。この場合、多重帯域検知器の分散素子は、色分光器と統合されて１つの構成部材を形成し、かくして、従来の検知光路に後置され蛍光強度の更なる損失を伴うすべての色分光器は不要である。
【００２２】
極めて有利な態様で、上述の技術を、波長に関して可変に同調可能な光源−例えば、色素レーザ、ＯＰＯ（ｏｐｔｉｓｃｈ  ｐａｒａｍｅｔｒｉｓｉｅｒｔｅｒ  Ｏｓｚｉｌｌａｔｏｒ、光学的にパラメータ化された発振器）、電子線衝突光源−と組合せて、蛍光顕微鏡の極めてフレキシビルな使用を実現できる。励起波長の調整または監視機能は、上述のスペクトル選択素子のうちの１つの素子の制御ユニットと直接に関連させることができ、かくして、上記励起波長のみが顕微鏡の照明光路に同軸に差込入射され、上記波長のみが検知光路から再び分離抽出される。光源と分光素子との結合ないし強制結合は、手動でまたは自動でまたは所定の規則にもとづき行うことができる。この場合、この可能性は、当該の要件プロフィルに適合させなければならない。例えば、走査した各像面にもとづき、励起波長および分光器を適切な態様で変更できる。即ち、多重帯域蛍光物体を検知できる。行毎の切換も考えられる。
【００２３】
本発明に係る教示および有利な実施形態の利点は、下記の如く総括できる：
【００２４】
スペクトル選択素子は、選択した励起波長λill1、λill2，λill3．．．，λilln以外のすべての波長について“透明”である。“スペクトル損失”は、最小である。なぜならば、スペクトル選択素子によって偏向できるのは、典型的にλilln±２ｎｍの選択されたスペクトル範囲だけであるからである。かくして、検知のためのスペクトル範囲が拡大される。即ち、ほぼ任意に多数の種類の波長範囲を同時に差込入射、利用できる。スペクトル選択素子に起因するスペクトルの“喪失蛍光強度”は、従来の色分光器の場合よりも小さい。換言すれば、この場合、減少された強度損失は、有利な範囲内にある。能動スペクトル選択素子は、フレキシビルに調整でき、従って、波長の異なる原理的に任意に多数の光源またはレーザを同時に顕微鏡に差込入射できる。かくして、多色ＦＩＳＨ（蛍光・ｉｎ−ｓｉｔｕ・ハイブリット化）における使用を改善できる。この場合、従って、例えば、“クロストーク”による、蛍光のスペクトル分割が、更に制限される。従来の抑制ないし阻止フィルタは、全く不要となるので、検知時の蛍光の更なる損失は避けられる。
【００２５】
更に、他の能動ホログラフィー素子をスペクトル選択素子に後置し、この際、光スキャナの役割を果たさせることも考えられる。双方の素子は、唯一つの構成部材に統合できる。
【００２６】
基本的に、蛍光励起に適する限り各種の光源を使用できる。即ち、例えば、白色光源、光学的にパラメータ化された発振器を使用するための光源、電子線衝突光源またはレーザ光源が考えられる。この場合、レーザ光源は、波長に関して可変に同調させることができる。波長の異なる複数の光源または複数のレーザを含む光源を使用できる。
【００２７】
さて、本発明の教示を有利な態様で構成、改良する多様な可能性がある。これに関して、一方では、請求項１および２に続く請求項を挙げ、他方では、図面を参照した本発明の好ましい実施例の以下の説明を挙げる。
即ち、本発明の有利な態様には以下の態様が含まれる。
波長の異なる複数の光源を差込入射できる形式のものにおいて、対応する周波数のＡＯＤが、好ましくは同時に、作動され、かくして、各種の光束が、ＡＯＤの通過後、照明光路の光軸と同軸であることが好ましい（形態２）。
該スペクトル選択素子（４）が、ＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）として構成されていることを特徴とするが好ましい（形態３）。
波長の異なる複数の光源を差込入射できる形式のものにおいて、対応する周波数のＡＯＴＦを同時に作動できることが好ましい（形態４）。
スペクトル選択素子が、検知光のスペクトル的展開が少なくとも十分に避けられるよう、構成されていることが好ましい（形態５）。
各波長の出力固有の調節のため、スペクトル選択素子に、少なくとも１つの更なる光学素子またはスペクトル選択素子が後置されていることが好ましい（形態６）。
更なるスペクトル選択素子が、ＡＯＤであることが好ましい（形態７）。
更なるスペクトル選択素子が、ＡＯＴＦであることが好ましい（形態８）。
スペクトル選択素子が制御ユニットを含む形式のものにおいて、制御ユニットによる励起波長の調節／監視機能が、強制結合されており、かくして、上記励起波長のみを、好ましくは同軸に、顕微鏡の照明光路に差込入射でき、上記波長のみを検知光路から分離抽出できることが好ましい（形態９）。
スペクトル選択素子による光源の制御を手動でまたは自動的に行うことが好ましい（形態１０）。
スペクトル選択素子による光源の制御を任意に定めることができる規則にもとづき行うことが好ましい（形態１１）。
該スペクトル選択素子に、少なくとも１つの更なる光学素子が前置および／または後置されていることが好ましい（形態１２）。
照明光路内にスペクトル選択素子に後置された能動ホログラフィー素子が、光束スキャナとして作用することが好ましい（形態１３）。
スペクトル選択素子および後置のホログラフィー素子が、１つの機能モジュールに統合されていることが好ましい（形態１４）。
更なる光学素子が、光束調整手段であるか、スペクトル選択素子によって誘起されたスペクトル的展開を補償する手段であることが好ましい（形態１５）。
前記光束調整手段が、レンズとして構成されていることが好ましい（形態１６）。
前記光束調整手段が、プリズムとして構成されていることが好ましい（形態１７）。    前記光束調整手段が、絞りとして、好ましくは、孔形絞りまたはスリット形絞りとして構成されていることが好ましい（形態１８）。
前記光束調整手段が、フィルタとして、（阻止フィルタの場合を含めて）構成されていることが好ましい（形態１９）。
前記フィルタが、検知器（１５）の直前に設けてあることが好ましい（形態２０）。
前記光束調整手段が、フォーカシング手段として構成されていることが好ましい（形態２１）。
更なる光学素子として、更にスペクトル分解するための色分光器が設けてあることが好ましい（形態２２）。    
更なる光学素子として、少なくとも１つのＡＯＴＦ（１７）が設けてあることが好ましい（形態２３）。
前記ＡＯＴＦ（１７）を受動素子として使用可能であることが好ましい（形態２４）。
更なる光学素子の組合せが設けてあることが好ましい（形態２５）。
検知光束の展開の角度増を誘起する多重反射手段が、検知光路に設けてあることが好ましい（形態２６）。
スリットフィルタが、検知光路に、好ましくは、検知器の直前に設けてあることが好ましい（形態２７）。
スリットフィルタが、検知光路内に位置決め可能に配されることが好ましい（形態２８）。
スリットフィルタのスリットが、可変であることが好ましい（形態２９）。
スペクトル的展開を検知する分光計が、前記検知光路にスペクトル選択素子の後ろに設けてあることが好ましい（形態３０）。
分光計が、多重帯域検知器として構成されていることが好ましい（形態３１）。
分離抽出された励起波長（の光）が、前記検知光路から光源の方向へ偏向されることが好ましい（形態３２）。
前記光源が、白色光源として構成されていることが好ましい（形態３３）。
前記光源が、光学的にパラメータ化された発振器（ＯＰＯ）として構成されていることが好ましい（形態３４）。
前記光源が、電子線衝突光源として構成されていることが好ましい（形態３５）。
前記光源が、レーザ光源として構成されていることが好ましい（形態３６）。
前記レーザ光源を波長可変に同調させ得ることが好ましい（形態３７）。
前記レーザ光源が、各種の波長を有する１つのレーザを含むことが好ましい（形態３８）。
前記レーザ光源が、各種の波長を有する複数のレーザを含むことが好ましい（形態３９）。
前記レーザが、色素レーザとして構成されていることが好ましい（形態４０）。
以下図面を参照した本発明の好ましい実施例の説明と組合せて、教示の一般的に好ましい構成および実施例も説明する。  
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の依拠する先行技術を示すための共焦レーザ走査顕微鏡の光路のこの種の光学装置の略図である。
【図２】第１実施例の略図である。
【図３】共焦レーザ走査顕微鏡の光路の本発明に係る光学装置の、励起波長の異なる３つのレーザを差込入射できる形式の第２実施例の略図である。
【図４】共焦レーザ走査顕微鏡の光路の本発明に係る光学装置の、３つのレーザ光源を透明格子を介して差込入射する形式の第３実施例の略図である。
【図５】光束統合手段を能動スペクトル選択素子に後置した形式の照明光路および検知光路の略部分拡大図である。
【図６】分散補正を行う形式の照明光路および検知光路の略部分拡大図である。
【図７】ＡＯＤおよびＡＯＴＦの基本的機能態様を示す略図である。
【図８】多重帯域検知器の前でスペクトル展開を補足して行う形式の本発明に係る光学装置の他の実施例の略図である。
【図９】検知光路内に多重帯域検知器の前に可変スリットフィルタを設けた形式の図８の実施例の略図である。
【実施例】
【００２９】
図１に、先行技術として、蛍光励起に適する光源の光路の従来の光学装置を示した。この装置は、共焦レーザ走査顕微鏡の光路の光学装置である。この場合、レーザスキャナ１は、単に模式的に示してある。先行技術に関する図面において、光源として、その励起光３をスペクトル選択素子４を介して顕微鏡の照明光路５に差込入射する合計３つのレーザ２が設けてある。スペクトル選択素子４は、具体的に、ミラー６および色分光器７である。何れにせよ、励起光３は、照明光路５に差込入射され、更なるミラー８を介して励起光９としてレーザスキャナ１に達する。
【００３０】
同じく単に模式的に示した物体１０からもどる光は、−この場合、物体で散乱、反射された励起光であり、他方では、物体１０から放射された蛍光１１であり−ミラー８を介してスペクトル選択素子４に達する。この場合、この素子は、色分光器７である。次いで、励起光９または励起波長は、検知光路１２を介して物体１０から来る光１３から分離抽出され、逆行する励起光９としてレーザ２にもどる。色分光器７によって偏向されなかった検知光１４は、直接、検知器１５に達する。
【００３１】
本発明にもとづき、逆行する波長の異なる励起光３は、スペクトル選択素子４によって分離抽出できる。これを、特に、図４に示した。
【００３２】
別の方策として、−同じく本発明に係る態様で−スペクトル選択素子４は、分離抽出すべき励起波長に設定できる。これは、図２，３，８，９の実施例から特に十分に知り得る。
【００３３】
図２に示した実施例の場合、単に１つのレーザ２のみが設けてあり、その励起光３は、異なる波長を有することができる。何れにせよ、励起光３は、ミラー６および補足の光学素子、即ち、レンズ１６を介して、スペクトル選択素子として作動するＡＯＴＦ１７に達する。次いで、励起光３は、補足の光学素子−図示の実施例の場合はレンズ１８−およびミラー８を介して再びレーザスキャナ１に達する。物体１０で反射されて、逆行する光−反射された励起光９および検知光１１−は、ミラー８およびレンズ１８を介してＡＯＴＦ１７にもどり、ＡＯＴＦ１７の作動に対応して部分的に分離抽出される。即ち、具体的に、検知光または蛍光１１は、検知光路１２を介して検知器１５に送られる（０次）。他方、逆行する励起光９は、レンズ１６およびミラー６を介してレーザ２にもどされ、即ち、検知光路１２から分離抽出される。
【００３４】
図３に示した実施例の場合も、同様に推移する。この場合、３つのレーザ２は、同時に、その励起光３を補足の光学素子、この場合はレンズ１６、ＡＯＤ１９、後置の更なるレンズ１８およびミラー８を介して照明光路５に差込入射する。次いで、励起光３は、レンズスキャナ１および物体１０に達する。
【００３５】
上述の実施例の場合、物体から来る光１３は、蛍光１１および逆行する励起光９を含み、この場合、ＡＯＤ１９は、逆行する蛍光を検知光１４として検知器１５に送る。逆行する励起光９は、分離抽出され、レンズ１６を介して当該のレーザ２に達する。
【００３６】
図４に示した実施例は、スペクトル選択素子４として透明格子２０を含む。この場合、３つのレーザ２は、その励起光３を透明格子２０を介して顕微鏡の照明光路５に差込入射する。この場合、何れにせよ、透明格子２０が、物体１０からもどる励起光９を検知光路から分離抽出し、かくして、上記光がレーザ２にもどることが肝要である。検知すべき蛍光１１は、検知光路１２を介して検知器１５に達する。
【００３７】
図５に、分散補正方式を示した。この場合、物体からもどる光１３は、ＡＯＴＦ１７またはＡＯＤ１９に達する。この場合、逆行する検知光１４は、−必然的に−スペクトル的に展開され、後置の素子−ＡＯＤ／ＡＯＴＦ−を介して平行化され、更に、収束される。スペクトル的に統合された検知光１４は、検知器１５（図５には示してない）に達する。
【００３８】
図６に示した分散補正方式の場合、物体から来る光１３は、ＡＯＤ１７／ＡＯＴＦ１９によって展開される。この場合、展開された検知光１４は、更なる受動スペクトル選択素子−ＡＯＴＦ１７またはＡＯＤ１９−および視野修正レンズ２１を介して収束され、検知ピンホール２２または検知スリットを介して検知器１５に達する。
【００３９】
図７に示した如く、スペクトル選択素子４は、ＡＯＴＦ１７またはＡＯＤ１９である。この場合、上記素子は、非分散性の０次の特殊結晶を含む。この結晶またはこのスペクトル選択素子は、ピエゾ素子２３を介して励起または付勢される。特に図７から明らかな如く、物体から来る光１３は、ＡＯＴＦ１７またはＡＯＤ１９において分割され、この場合、検知光１４は、無分散の０次光として妨害されずに結晶を通過する。他方、物体からもどる励起光９は、１次光として偏向され、レーザ（図示してない）にもどる。 
【００４０】
図８に、スペクトル選択素子４のスペクトル展開（扇状拡開）を利用する特殊な検知方式を示した。この場合、具体的にＡＯＴＦ１７を使用する。物体１０から来る光１３は、ＡＯＴＦ１７においてスペクトル的に展開される。この場合、検知光１４は、レンズ１６およびミラー６を介して多重帯域検知器２４または分光計に達する。ミラー６は、行路長を延長するので、多重帯域検知器２４まで逆行する検知光１４の展開が促進される。
【００４１】
ＡＯＴＦ１７において分離抽出された励起光９は、レンズ１６およびミラー８を介してレーザ２にもどる。
【００４２】
更に、図９に、図８の実施例の略図を示した。この場合、−補足して−検知光路には多重帯域検知器２４の前に、可変スリットフィルタ２５が設けてある。このスリットフィルタ２５は、検知光路１２に、検知器１５の直前に設けてあり、検知光路において位置決め可能に配される。更に、スリットフィルタ２５のスリット２６は、可変であり、従って、その限りにおいて、検知光１４のスペクトル選択が可能である。
【００４３】
本発明の教示の図面から知り得ない他の実施例に関して、反復を避けるため、詳細な説明の総括的部分、教示および有利な実施例の既述の機能態様を参照する。
【符号の説明】
【００４４】
１  レーザスキャナ
２  レーザ（光源）
３  励起光
４  スペクトル選択素子
５  照明光路
６  ミラー
７  色分光器
８  ミラー
９  励起・検知光
１０  物体
１１  蛍光（検知光）
１２  検知光路
１３  （物体から来る）光           
１４  検知光（偏向されてない検知光）
１５  検知器
１６  レンズ
１７  ＡＯＴＦ
１８  レンズ
１９  ＡＯＤ
２０  透明格子
２１  （視野修正式）レンズ
２２  検知ピンホール
２３  ピエゾ素子
２４  多重帯域検知器（分光計）
２５  （可変）スリットフィルタ
２６  （２５の）スリット
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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