走査型レーザ顕微鏡及び受光素子
【課題】 正確なＩＺカーブを描くことができ、安価でより高画質な観察画像が得られる走査型レーザ顕微鏡及び光学素子を提供すること。
【解決手段】 レーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構１３と、２次元走査されたレーザ光を観察試料Ｓに集光する対物レンズ１８と、観察試料Ｓからの反射光あるいは蛍光を受光して電気信号として出力する第１受光素子３１とを有して、第１受光素子３１の受光面近傍に、反射光あるいは蛍光を拡散させる第１光拡散用光学素子３２が配置されている。
【解決手段】 レーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構１３と、２次元走査されたレーザ光を観察試料Ｓに集光する対物レンズ１８と、観察試料Ｓからの反射光あるいは蛍光を受光して電気信号として出力する第１受光素子３１とを有して、第１受光素子３１の受光面近傍に、反射光あるいは蛍光を拡散させる第１光拡散用光学素子３２が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型レーザ顕微鏡及び受光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、観察試料上にスポット状で集光するように照射したレーザ光を観察試料上で走査し、観察試料からの反射光あるいは蛍光を検出することで観察画像を得る走査型レーザ顕微鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この走査型レーザ顕微鏡１００は、図７に示すように、レーザ光源１０１と偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと省略する）１０２と、２次元走査機構１０３と、瞳投影レンズ１０４と、第１結像レンズ１０５と、１／４波長板１０６と、対物レンズの瞳１０７と、対物レンズ１０８と、第２結像レンズ１０９と、共焦点光学系受光部１１０とによって構成されている。なお、図７において、レーザ光の光路は、この２次元走査機構１０３にて偏向された場合の光路を示している。
【０００３】
レーザ光源１０１から出射した直線偏光であるレーザ光は、ＰＢＳ１０２を通過して２次元走査機構１０３で偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、瞳投影レンズ１０４、第１結像レンズ１０５を通過して１／４波長板１０６で円偏光に変換され、対物レンズ１０８によって観察試料Ｓ上で集光されてスポット光となる。観察試料Ｓからの反射光は、１／４波長板１０６で円偏光から直線偏光に変換されてＰＢＳ１２に至る。なお、変換された直線偏光とレーザ光源１０１から出射した直線偏光とは、互いに直交する関係にある。その後、反射光は、ＰＢＳ１０２で偏向されて第２結像レンズ１０９によって集光して共焦点光学系受光部１１０のピンホール１１１を通過する。そして、受光素子１１２は、この反射光を受光面１１２Ａで受光して電気信号に変換する。モニタなどの表示装置は、この電気信号強度を輝度情報とした観察画像を表示する。
【特許文献１】特開２００１−１００１０３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の走査型レーザ顕微鏡においては、以下の問題がある。すなわち、上記従来の走査型レーザ顕微鏡では、受光素子として光電子増倍管を用いた場合、光電子増倍管の受光面位置の検出感度の不均一性により出力信号が減衰することがある。これにより、観察試料にピントが合ったときの出力信号が減衰することで観察画像が暗くなり、画質が劣化することがある。さらに、焦点位置において受光素子からの出力信号が減衰することによって、図８に示すように、対物レンズと観察試料との光軸方向における相対距離と、受光素子からの出力信号強度とを２次元分布でプロットしたデータである、ＩＺカーブが焦点位置において最大とならなくなる。したがって、ＩＺカーブの最大位置からピント位置を求めて対物レンズと観察試料との相対位置を自動的に焦点位置に調整するオートフォーカス機能などが機能せず、また、観察試料の正確な高さデータを求めることができなくなる。
また、受光素子としてＰＩＮフォトダイオードを用いた場合であっても、スポット光を受光することにより、検出効率の線形性が劣化し、正確なＩＺカーブを描くことができなくなる。これにより、観察画像の画質が劣化し、上で説明したオートフォーカス機能などが機能せず、観察試料の正確な高さデータを求めることができなくなる。
【０００５】
また、受光素子が、光学系に配置された光学素子からのフレア光を検出することによっても、ＩＺカーブがなだらかな曲線となるため、観察画像の画質が劣化することがある。このフレア光の発生を、偏光ビームスプリッタを複数配置することで抑制することも考えられるが、偏光ビームスプリッタは高価であると共に配置する場所に制限があり、さらに配置した偏光ビームスプリッタで発生したフレア光を除去することができない。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、正確なＩＺカーブを描くことができ、安価でより高画質な観察画像が得られる走査型レーザ顕微鏡及び光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子とを有する走査型レーザ顕微鏡において、前記第１受光素子の受光面近傍に、前記反射光あるいは蛍光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明にかかる走査型レーザ顕微鏡では、レーザ光源から出射したレーザ光を、対物レンズで集光して観察試料上に照射し、観察試料からの反射光あるいは蛍光である観察光を第１受光素子で受光して受光量に応じた信号に変換する。そして、２次元走査機構で観察試料上におけるレーザ光の照射位置を適宜変更することで観察試料上を２次元走査し、観察画像を得る。ここで、受光する光が光拡散用光学素子によって拡散され、受光面上でスポット光とならないので、受光面における受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに、正確なＩＺカーブを求めることができる。
したがって、相対距離が焦点位置にあったときの第１受光素子からの出力信号が減衰することを回避し、ピントがあったときの観察画像の明度が向上するので、高画質な観察画像を提供することができる。
また、観察試料のピント位置をＩＺカーブのピーク位置から自動的に調整する機能であるオートフォーカス機能を用いることができ、相対距離の焦点位置からのずれ量を正確に求めることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡は、第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることが好ましい。
この発明にかかる走査型レーザ顕微鏡では、光路上の任意の位置で発生したフレア光を、絞り装置で除去し、第２受光素子で検出することを抑制する。これにより、第２受光素子から出力された電気信号に含まれるフレア光成分が減少し、より急峻なＩＺカーブを描くことで非共焦点光学系による観察画像のＳ／Ｎ比が向上する。したがって、より高画質な観察画像を提供することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子を有する走査型レーザ顕微鏡において、第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることを特徴とする。
この発明にかかる走査型レーザ顕微鏡では、上述と同様に、フレア光を絞り装置で除去し、第２受光素子で検出することを抑制するので、より急峻なＩＺカーブを描くことで、非共焦点光学系による観察画像のＳ／Ｎ比が向上する。したがって、高画質な観察画像を提供することができる。
【００１１】
また、本発明にかかる受光素子は、受光面で光を受光する受光素子であって、前記受光面近傍に、受光する光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする。
この発明にかかる受光素子では、上述と同様に、受光する光が受光面上でスポット光とならず、受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を低減することができる。したがって、正確なＩＺカーブを描くことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の走査型レーザ顕微鏡及び受光素子によれば、受光面近傍に観察試料からの反射光あるいは蛍光である観察光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることで、受光面上で観察光がスポット光とならずに受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに、正確なＩＺカーブを求めることができる。したがって、相対距離が焦点位置にあったときに第１受光素子からの出力信号が減衰することを回避することで、ピントがあったときの観察画像の明度が向上し、高画質な観察画像を得ることができる。
また、観察試料のピント位置をＩＺカーブのピーク位置から自動的に調整する機能であるオートフォーカス機能を用いた場合、相対距離の焦点位置からのずれ量を正確に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡の第１の実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。
本実施形態による走査型レーザ顕微鏡１は、レーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されたレーザ光の光軸Ｌ１、または観察試料Ｓからの反射光あるいは蛍光である観察光の光軸Ｌ２に沿って間隔をあけて順に配置された、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと省略する）１２と、２次元走査機構１３と、瞳投影レンズ１４と、第１結像レンズ１５と、１／４波長板１６と、対物レンズの瞳１７と、対物レンズ１８と、第２結像レンズ１９と、ハーフミラー２０と、共焦点光学系受光部２１と、非共焦点光学系受光部２２とによって構成されている。
【００１４】
これらは、レーザ光源１１から出射されたレーザ光の光軸Ｌ１に沿って、レーザ光源１１から順に、ＰＢＳ１２、２次元走査機構１３、瞳投影レンズ１４、第１結像レンズ１５、対物レンズの瞳１７、対物レンズ１８の順に配置されており、対物レンズ１８の焦点位置に観察試料Ｓが配置されている。
そして、観察光の光軸Ｌ２に沿って、レーザ光の光軸Ｌ１と同様に対物レンズ１８からＰＢＳ１２が配置されており、ＰＢＳ１２から順に、第２結像レンズ１９、ハーフミラー２０、共焦点光学系受光部２１及び非共焦点光学系受光部２２が配置されている。
なお、図１において、レーザ光の光路は、この２次元走査機構１３にて偏向された場合の光路を示している。
【００１５】
２次元走査機構１３は、対物レンズの瞳１７と共役な位置に配置されており、ＰＢＳ１２を通過したレーザ光を瞳投影レンズ１４に向けて偏向して観察試料Ｓ上を２次元走査すると共に、観察試料Ｓからの観察光をＰＢＳ１２に向けて偏向するように構成されている。
【００１６】
共焦点光学系受光部２１は、第１受光面３１Ａを有する第１受光素子３１と、第１受光面３１Ａと隣接して配置された第１光拡散用光学素子３２と、第１光拡散用光学素子３２と近接して配置されたピンホール３３とを備えている。このピンホール３３は、対物レンズ１８の焦点位置と共役な位置に配置されている。
非共焦点光学系受光部２２は、第２受光面３６Ａを有する第２受光素子３６と、第２受光面３６Ａと隣接して配置された第２光拡散用光学素子３７とを備えている。
第１及び第２受光素子３１、３６には、例えば電子増倍管やＰＩＮ（p-intrinsic-n）フォトダイオードが用いられている。
また、第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７には、例えばフロスト型拡散板（摺りガラス）、オパール光拡散ガラス、ポリエステルやポリカーボネイトなどを用いた光拡散フィルタが用いられている。
【００１７】
次に、上記の構成からなる走査型レーザ顕微鏡１において、レーザ光源１１から出射したレーザ光は、直線偏光であって、ＰＢＳ１２、２次元走査機構１３、瞳投影レンズ１４、第１結像レンズ１５を通過して１／４波長板１６に至る。ここで、この１／４波長板１６によって直線偏光から円偏光に変換される。そして、対物レンズの瞳１７及び対物レンズ１８を通過して観察試料Ｓに入射する。
【００１８】
観察試料Ｓからの観察光は、上述と同様に、対物レンズ１８及び対物レンズの瞳１７を通過して１／４波長板１６に至る。ここで、上述と同様に、１／４波長板１６によって円偏光から直線偏光に変換される。また、変換された直線偏光とレーザ光源１１から出射した直線偏光とは、互いに直交する関係にある。そして、第１結像レンズ１５、瞳投影レンズ１４、２次元走査機構１３及びＰＢＳ１２を通過する。このとき、観察試料Ｓからの観察光とレーザ光源１１からの出射光とが互いに直交する偏光であるので、観察試料Ｓからの観察光は、ＰＢＳ１２によって第２結像レンズ１９に向かって偏向される。第２結像レンズ１９を通過した反射光は、一部がハーフミラー２０を透過して共焦点光学系受光部２１に、残りがハーフミラー２０で偏向されて非共焦点光学系受光部２２にそれぞれ入射する。
【００１９】
共焦点光学系受光部２１に入射した観察光は、レーザ光源１１からの出射光が観察試料Ｓ上で集光したときのみにピンホール３３で遮光されずに第１光拡散用光学素子３２に至る。そして、第１受光素子３１は、第１光拡散用光学素子３２で拡散された観察光を第１受光面３１Ａで受光する。
また、非共焦点光学系受光部２２に入射した観察光は、上述した共焦点光学系受光部２１と同様に、第２光拡散用光学素子３７で拡散される。そして、第２受光素子３６は、第２光拡散用光学素子３７で拡散された観察光を第２受光面３６Ａで受光する。
第１及び第２受光素子３１、３６は、第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａで受光した観察光を電気信号に変換して出力する。そして、例えばモニタなどの表示装置に、この電気信号の強度から２次元走査機構１３による走査範囲の観察画像を輝度情報に変換して表示する。したがって、対物レンズ１８によって観察試料Ｓ上でレーザ光が最も集光されたとき、つまりピントがあったときに観察画像が最も明るく表示される。
【００２０】
ここで、対物レンズ１８と観察試料Ｓとの光軸方向の距離を相対的に変化させ、ピント位置付近における第１受光素子３１からの出力信号強度を連続的にモニタすることにより得られた、共焦点光学系受光部２１におけるＩＺカーブは図２（ａ）のようになる。また、第２受光素子３６からの出力信号強度を連続的にモニタすることにより得られた、非共焦点光学系受光部２２におけるＩＺカーブは図２（ｂ）のようになる。
【００２１】
共焦点光学系受光部２１にはピンホール３３が設けられているため、相対位置が集光位置からずれると、ピンホール３３によって遮光されて第１受光面３１Ａで受光することができない。一方、非共焦点光学系受光部２２にはピンホール３３が設けられていないので、相対位置が集光位置から多少ずれた場合であっても第２受光面３６Ａで受光することができる。これにより、非共焦点光学系受光部２２におけるＩＺカーブの幅は、共焦点光学系受光部２１におけるＩＺカーブの幅よりも広くなる。
【００２２】
このように、ＩＺカーブの幅は狭いので、共焦点光学系受光部２１におけるＩＺカーブのピーク位置から正確な対物レンズ１８のピント位置や、観察試料Ｓの高さデータを求めることができる。
また、非共焦点光学系受光部２２では相対位置が集光位置から多少ずれた場合であっても第２受光面３６Ａにおいて観察光の光束径が第２受光面３６Ａよりも小さければ第２受光面３６Ａで受光することができるので、深度の深い観察を行うことができる。
【００２３】
以上のように構成された走査型レーザ顕微鏡１と第１及び第２光学素子３１、３６によれば、第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａの近傍に第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７をそれぞれ配置することによって、観察光が拡散されて第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａにおいてスポット光とならずに受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに正確なＩＺカーブを描くことができる。したがって、相対距離が焦点位置にあったときの受光素子からの出力信号が減衰することを回避し、ピントがあったときの観察画像の明度が向上するので、高画質な観察画像が得られる。
また、観察試料のピント位置をＩＺカーブのピーク位置から自動的に調整する機能であるオートフォーカス機能を用いた場合、相対距離の焦点位置からのずれ量を正確に求めることができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について図３を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態における走査型レーザ顕微鏡１の第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａの近傍にそれぞれ第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７が配置されているのに対して、第２の実施形態における走査型レーザ顕微鏡４０には第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７が設けられておらず、第２受光面３６Ａの近傍にフレア光を除去する開口絞り４１が配置されていることである。
【００２５】
すなわち、走査型レーザ顕微鏡４０は、第１受光面３１Ａを有する第１受光素子３１とピンホール３３とを有する共焦点光学系受光部４２と、第２受光面３６Ａを有する第２受光素子３６と開口絞り４１とを有する非共焦点光学系受光部４３とを備えている。
この開口絞り４１には、例えば直径数ミリの円形の開口が形成されている。
【００２６】
次に、上記の構成からなる走査型レーザ顕微鏡４０において、レーザ光源１１から出射したレーザ光は、上述した第１の実施形態と同様に観察試料Ｓに至る。そして、観察試料Ｓからの反射光は、ハーフミラー２０に到達し、一部が共焦点光学系受光部４２に、残りが非共焦点光学系受光部４３にそれぞれ入射する。
【００２７】
共焦点光学系受光部４２に入射した観察光は、レーザ光源１１からの出射光が観察試料Ｓ上で集光したときのみにピンホール３３で遮光されずに第１受光面３１Ａに至る。
また、非共焦点光学系受光部４３に入射した観察光は、開口絞り４１に至り、上述した共焦点光学系受光部４２と同様に、第２光拡散用光学素子３７で拡散される。ここで、開口絞り４１によって観察光のフレア光が除去される。そして、第２受光素子３６は、第２光拡散用光学素子３７で拡散された観察光を第２受光面３６Ａで受光する。
【００２８】
ここで、非共焦点光学系受光部４３における観察光とフレア光との受光量について図４及び図５を用いて説明する。
図４において符号４４は相対位置が集光位置と一致しているときの観察光の光束を示し、符号４５は相対距離が集光位置とずれているときの観察光の光束を示し、符号４６はフレア光の光束を示している。ここで、相対距離が集光位置とずれている場合であっても開口絞り４１の開口を通過した光束が第２受光面３６Ａで受光されるので、その分の焦点深度を有する観察画像を得ることができる。
【００２９】
図５に開口絞り４１を設けた場合と設けない場合との各場合におけるＩＺカーブ及び出力信号に含まれるフレア光の成分を示す。図５において、符号４７Ａは開口絞り４１を設けない場合のＩＺカーブを示し、符号４７Ｂはそのときのフレア光の成分を示している。また、符号４８Ａは開口絞り４１を設けた場合のＩＺカーブを示し、符号４８Ｂはそのときのフレア光の成分を示している。
非共焦点光学系受光部４３で得られる観察画像のＳ／Ｎ比は、相対距離が集光位置と一致したときに開口絞り４１が設けられていない場合で（ａ＋ｄ）／（ｃ＋ｄ）となり、開口絞り４１が設けられている場合でａ／ｃとなる。開口絞り４１によってフレア光が除去されることで、より急峻なＩＺカーブを描くことができ、非共焦点光学系で得られる観察画像のＳ／Ｎ比が向上する。
したがって、開口絞り４１の開口径を調節することによって、フレア光を除去できる量が変わり、図５のｄの量が変わるため、観察画像のＳ／Ｎ比を適宜設定することができる。
【００３０】
以上のように構成された走査型レーザ顕微鏡４０によれば、第２受光面３６Ａの前に開口絞り４１が配置することによって、非共焦点光学系受光部４３におけるフレア光が除去される。これにより、第２受光素子３６からの出力信号に含まれるフレア光の成分が減少し、より急峻なＩＺカーブが求められることで、非共焦点光学系で得られる観察像のＳ／Ｎ比が向上し、高画質の観察画像が得られる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態について図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第３の実施形態における走査型レーザ顕微鏡５０には第２受光面３６Ａの近傍にフレア光を除去する開口絞り４１が配置されていることである。
すなわち、走査型レーザ顕微鏡５０は、共焦点光学系受光部２１と、第２受光素子３６と第２光拡散用光学素子３７と開口絞り４１とを有する非共焦点光学系受光部５１とを備えている。
【００３２】
以上のように構成された走査型レーザ顕微鏡５０によれば、上述した第１の実施形態と同様に、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに正確なＩＺカーブを描くことができると共に、上述した第２の実施形態と同様に、非共焦点光学系受光部５１におけるフレア光が除去される。
したがって、ピントがあったときの観察画像の明度と、非共焦点光学系で得られる観察像のＳ／Ｎ比が向上するので、より高画質な観察画像が得られる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
第１の実施形態において、走査型レーザ顕微鏡が共焦点光学系受光部と非共焦点光学系受光部との２つの受光部を備えているが、非共焦点光学系受光部及びハーフミラーを設けず、共焦点光学系のみを備える構造であってもよい。
また、第１及び第３の実施形態において、光拡散用光学素子が各受光素子の受光面と隣接するように配置されたが、光拡散用光学素子が各受光素子の受光面に接着されてもよい。
【００３４】
また、第２及び第３の実施形態において、走査型レーザ顕微鏡が共焦点光学系受光部と非共焦点光学系受光部との２つの受光部を備えているが、共焦点光学系受光部及びハーフミラーを設けずに、非共焦点光学系のみを備える構造であってもよい。
また、開口絞りは、フレア光を引き起こさない程度に遮光された部材であればよく、例えば金属を加工したものであっても黒塗り処理を施したものや、遮光布、黒い紙を用いてもよい。さらに、開口絞りが円形の開口を有しているが、開口形状は任意であり、多角形やスリット状などであってもよい。
そして、開口絞りが配置される位置は、光学系で発生したフレア光を除去することができればよく、例えば図３における第２結像レンズの直後である点Ｐ１や、ＰＢＳの直後である点Ｐ２や、ＰＢＳの直前である点Ｐ３であってもよい。また、開口絞りが光軸に沿って移動可能であってもよい。
さらに、開口絞りの開口形状が可変であってもよい。このようにすることで、観察者が、非共焦点光学系受光部による観察画像の焦点深度や、観察画像のＳ／Ｎ比を適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態における走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図２】図１の各受光素子におけるＩＺカーブを示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態における走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図４】図３の非共焦点光学系受光部における光束を示す該略図である。
【図５】図３の第２受光素子におけるＩＺカーブを示すグラフである。
【図６】本発明の第３の実施形態における走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図７】従来の走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図８】図７の受光素子におけるＩＺカーブを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１、４０、５０ 走査型レーザ顕微鏡
１１ レーザ光源
１３ ２次元走査機構
３１ 第１受光素子
３１Ａ 第１受光面
３２ 第１光拡散用光学素子
３６ 第２受光素子
３６Ａ 第２受光面
３７ 第２光拡散用光学素子
４１ 開口絞り（絞り装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型レーザ顕微鏡及び受光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、観察試料上にスポット状で集光するように照射したレーザ光を観察試料上で走査し、観察試料からの反射光あるいは蛍光を検出することで観察画像を得る走査型レーザ顕微鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この走査型レーザ顕微鏡１００は、図７に示すように、レーザ光源１０１と偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと省略する）１０２と、２次元走査機構１０３と、瞳投影レンズ１０４と、第１結像レンズ１０５と、１／４波長板１０６と、対物レンズの瞳１０７と、対物レンズ１０８と、第２結像レンズ１０９と、共焦点光学系受光部１１０とによって構成されている。なお、図７において、レーザ光の光路は、この２次元走査機構１０３にて偏向された場合の光路を示している。
【０００３】
レーザ光源１０１から出射した直線偏光であるレーザ光は、ＰＢＳ１０２を通過して２次元走査機構１０３で偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、瞳投影レンズ１０４、第１結像レンズ１０５を通過して１／４波長板１０６で円偏光に変換され、対物レンズ１０８によって観察試料Ｓ上で集光されてスポット光となる。観察試料Ｓからの反射光は、１／４波長板１０６で円偏光から直線偏光に変換されてＰＢＳ１２に至る。なお、変換された直線偏光とレーザ光源１０１から出射した直線偏光とは、互いに直交する関係にある。その後、反射光は、ＰＢＳ１０２で偏向されて第２結像レンズ１０９によって集光して共焦点光学系受光部１１０のピンホール１１１を通過する。そして、受光素子１１２は、この反射光を受光面１１２Ａで受光して電気信号に変換する。モニタなどの表示装置は、この電気信号強度を輝度情報とした観察画像を表示する。
【特許文献１】特開２００１−１００１０３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の走査型レーザ顕微鏡においては、以下の問題がある。すなわち、上記従来の走査型レーザ顕微鏡では、受光素子として光電子増倍管を用いた場合、光電子増倍管の受光面位置の検出感度の不均一性により出力信号が減衰することがある。これにより、観察試料にピントが合ったときの出力信号が減衰することで観察画像が暗くなり、画質が劣化することがある。さらに、焦点位置において受光素子からの出力信号が減衰することによって、図８に示すように、対物レンズと観察試料との光軸方向における相対距離と、受光素子からの出力信号強度とを２次元分布でプロットしたデータである、ＩＺカーブが焦点位置において最大とならなくなる。したがって、ＩＺカーブの最大位置からピント位置を求めて対物レンズと観察試料との相対位置を自動的に焦点位置に調整するオートフォーカス機能などが機能せず、また、観察試料の正確な高さデータを求めることができなくなる。
また、受光素子としてＰＩＮフォトダイオードを用いた場合であっても、スポット光を受光することにより、検出効率の線形性が劣化し、正確なＩＺカーブを描くことができなくなる。これにより、観察画像の画質が劣化し、上で説明したオートフォーカス機能などが機能せず、観察試料の正確な高さデータを求めることができなくなる。
【０００５】
また、受光素子が、光学系に配置された光学素子からのフレア光を検出することによっても、ＩＺカーブがなだらかな曲線となるため、観察画像の画質が劣化することがある。このフレア光の発生を、偏光ビームスプリッタを複数配置することで抑制することも考えられるが、偏光ビームスプリッタは高価であると共に配置する場所に制限があり、さらに配置した偏光ビームスプリッタで発生したフレア光を除去することができない。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、正確なＩＺカーブを描くことができ、安価でより高画質な観察画像が得られる走査型レーザ顕微鏡及び光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子とを有する走査型レーザ顕微鏡において、前記第１受光素子の受光面近傍に、前記反射光あるいは蛍光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明にかかる走査型レーザ顕微鏡では、レーザ光源から出射したレーザ光を、対物レンズで集光して観察試料上に照射し、観察試料からの反射光あるいは蛍光である観察光を第１受光素子で受光して受光量に応じた信号に変換する。そして、２次元走査機構で観察試料上におけるレーザ光の照射位置を適宜変更することで観察試料上を２次元走査し、観察画像を得る。ここで、受光する光が光拡散用光学素子によって拡散され、受光面上でスポット光とならないので、受光面における受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに、正確なＩＺカーブを求めることができる。
したがって、相対距離が焦点位置にあったときの第１受光素子からの出力信号が減衰することを回避し、ピントがあったときの観察画像の明度が向上するので、高画質な観察画像を提供することができる。
また、観察試料のピント位置をＩＺカーブのピーク位置から自動的に調整する機能であるオートフォーカス機能を用いることができ、相対距離の焦点位置からのずれ量を正確に求めることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡は、第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることが好ましい。
この発明にかかる走査型レーザ顕微鏡では、光路上の任意の位置で発生したフレア光を、絞り装置で除去し、第２受光素子で検出することを抑制する。これにより、第２受光素子から出力された電気信号に含まれるフレア光成分が減少し、より急峻なＩＺカーブを描くことで非共焦点光学系による観察画像のＳ／Ｎ比が向上する。したがって、より高画質な観察画像を提供することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子を有する走査型レーザ顕微鏡において、第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることを特徴とする。
この発明にかかる走査型レーザ顕微鏡では、上述と同様に、フレア光を絞り装置で除去し、第２受光素子で検出することを抑制するので、より急峻なＩＺカーブを描くことで、非共焦点光学系による観察画像のＳ／Ｎ比が向上する。したがって、高画質な観察画像を提供することができる。
【００１１】
また、本発明にかかる受光素子は、受光面で光を受光する受光素子であって、前記受光面近傍に、受光する光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする。
この発明にかかる受光素子では、上述と同様に、受光する光が受光面上でスポット光とならず、受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を低減することができる。したがって、正確なＩＺカーブを描くことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の走査型レーザ顕微鏡及び受光素子によれば、受光面近傍に観察試料からの反射光あるいは蛍光である観察光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることで、受光面上で観察光がスポット光とならずに受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに、正確なＩＺカーブを求めることができる。したがって、相対距離が焦点位置にあったときに第１受光素子からの出力信号が減衰することを回避することで、ピントがあったときの観察画像の明度が向上し、高画質な観察画像を得ることができる。
また、観察試料のピント位置をＩＺカーブのピーク位置から自動的に調整する機能であるオートフォーカス機能を用いた場合、相対距離の焦点位置からのずれ量を正確に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる走査型レーザ顕微鏡の第１の実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。
本実施形態による走査型レーザ顕微鏡１は、レーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されたレーザ光の光軸Ｌ１、または観察試料Ｓからの反射光あるいは蛍光である観察光の光軸Ｌ２に沿って間隔をあけて順に配置された、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと省略する）１２と、２次元走査機構１３と、瞳投影レンズ１４と、第１結像レンズ１５と、１／４波長板１６と、対物レンズの瞳１７と、対物レンズ１８と、第２結像レンズ１９と、ハーフミラー２０と、共焦点光学系受光部２１と、非共焦点光学系受光部２２とによって構成されている。
【００１４】
これらは、レーザ光源１１から出射されたレーザ光の光軸Ｌ１に沿って、レーザ光源１１から順に、ＰＢＳ１２、２次元走査機構１３、瞳投影レンズ１４、第１結像レンズ１５、対物レンズの瞳１７、対物レンズ１８の順に配置されており、対物レンズ１８の焦点位置に観察試料Ｓが配置されている。
そして、観察光の光軸Ｌ２に沿って、レーザ光の光軸Ｌ１と同様に対物レンズ１８からＰＢＳ１２が配置されており、ＰＢＳ１２から順に、第２結像レンズ１９、ハーフミラー２０、共焦点光学系受光部２１及び非共焦点光学系受光部２２が配置されている。
なお、図１において、レーザ光の光路は、この２次元走査機構１３にて偏向された場合の光路を示している。
【００１５】
２次元走査機構１３は、対物レンズの瞳１７と共役な位置に配置されており、ＰＢＳ１２を通過したレーザ光を瞳投影レンズ１４に向けて偏向して観察試料Ｓ上を２次元走査すると共に、観察試料Ｓからの観察光をＰＢＳ１２に向けて偏向するように構成されている。
【００１６】
共焦点光学系受光部２１は、第１受光面３１Ａを有する第１受光素子３１と、第１受光面３１Ａと隣接して配置された第１光拡散用光学素子３２と、第１光拡散用光学素子３２と近接して配置されたピンホール３３とを備えている。このピンホール３３は、対物レンズ１８の焦点位置と共役な位置に配置されている。
非共焦点光学系受光部２２は、第２受光面３６Ａを有する第２受光素子３６と、第２受光面３６Ａと隣接して配置された第２光拡散用光学素子３７とを備えている。
第１及び第２受光素子３１、３６には、例えば電子増倍管やＰＩＮ（p-intrinsic-n）フォトダイオードが用いられている。
また、第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７には、例えばフロスト型拡散板（摺りガラス）、オパール光拡散ガラス、ポリエステルやポリカーボネイトなどを用いた光拡散フィルタが用いられている。
【００１７】
次に、上記の構成からなる走査型レーザ顕微鏡１において、レーザ光源１１から出射したレーザ光は、直線偏光であって、ＰＢＳ１２、２次元走査機構１３、瞳投影レンズ１４、第１結像レンズ１５を通過して１／４波長板１６に至る。ここで、この１／４波長板１６によって直線偏光から円偏光に変換される。そして、対物レンズの瞳１７及び対物レンズ１８を通過して観察試料Ｓに入射する。
【００１８】
観察試料Ｓからの観察光は、上述と同様に、対物レンズ１８及び対物レンズの瞳１７を通過して１／４波長板１６に至る。ここで、上述と同様に、１／４波長板１６によって円偏光から直線偏光に変換される。また、変換された直線偏光とレーザ光源１１から出射した直線偏光とは、互いに直交する関係にある。そして、第１結像レンズ１５、瞳投影レンズ１４、２次元走査機構１３及びＰＢＳ１２を通過する。このとき、観察試料Ｓからの観察光とレーザ光源１１からの出射光とが互いに直交する偏光であるので、観察試料Ｓからの観察光は、ＰＢＳ１２によって第２結像レンズ１９に向かって偏向される。第２結像レンズ１９を通過した反射光は、一部がハーフミラー２０を透過して共焦点光学系受光部２１に、残りがハーフミラー２０で偏向されて非共焦点光学系受光部２２にそれぞれ入射する。
【００１９】
共焦点光学系受光部２１に入射した観察光は、レーザ光源１１からの出射光が観察試料Ｓ上で集光したときのみにピンホール３３で遮光されずに第１光拡散用光学素子３２に至る。そして、第１受光素子３１は、第１光拡散用光学素子３２で拡散された観察光を第１受光面３１Ａで受光する。
また、非共焦点光学系受光部２２に入射した観察光は、上述した共焦点光学系受光部２１と同様に、第２光拡散用光学素子３７で拡散される。そして、第２受光素子３６は、第２光拡散用光学素子３７で拡散された観察光を第２受光面３６Ａで受光する。
第１及び第２受光素子３１、３６は、第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａで受光した観察光を電気信号に変換して出力する。そして、例えばモニタなどの表示装置に、この電気信号の強度から２次元走査機構１３による走査範囲の観察画像を輝度情報に変換して表示する。したがって、対物レンズ１８によって観察試料Ｓ上でレーザ光が最も集光されたとき、つまりピントがあったときに観察画像が最も明るく表示される。
【００２０】
ここで、対物レンズ１８と観察試料Ｓとの光軸方向の距離を相対的に変化させ、ピント位置付近における第１受光素子３１からの出力信号強度を連続的にモニタすることにより得られた、共焦点光学系受光部２１におけるＩＺカーブは図２（ａ）のようになる。また、第２受光素子３６からの出力信号強度を連続的にモニタすることにより得られた、非共焦点光学系受光部２２におけるＩＺカーブは図２（ｂ）のようになる。
【００２１】
共焦点光学系受光部２１にはピンホール３３が設けられているため、相対位置が集光位置からずれると、ピンホール３３によって遮光されて第１受光面３１Ａで受光することができない。一方、非共焦点光学系受光部２２にはピンホール３３が設けられていないので、相対位置が集光位置から多少ずれた場合であっても第２受光面３６Ａで受光することができる。これにより、非共焦点光学系受光部２２におけるＩＺカーブの幅は、共焦点光学系受光部２１におけるＩＺカーブの幅よりも広くなる。
【００２２】
このように、ＩＺカーブの幅は狭いので、共焦点光学系受光部２１におけるＩＺカーブのピーク位置から正確な対物レンズ１８のピント位置や、観察試料Ｓの高さデータを求めることができる。
また、非共焦点光学系受光部２２では相対位置が集光位置から多少ずれた場合であっても第２受光面３６Ａにおいて観察光の光束径が第２受光面３６Ａよりも小さければ第２受光面３６Ａで受光することができるので、深度の深い観察を行うことができる。
【００２３】
以上のように構成された走査型レーザ顕微鏡１と第１及び第２光学素子３１、３６によれば、第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａの近傍に第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７をそれぞれ配置することによって、観察光が拡散されて第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａにおいてスポット光とならずに受光面積が増大する。これにより、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに正確なＩＺカーブを描くことができる。したがって、相対距離が焦点位置にあったときの受光素子からの出力信号が減衰することを回避し、ピントがあったときの観察画像の明度が向上するので、高画質な観察画像が得られる。
また、観察試料のピント位置をＩＺカーブのピーク位置から自動的に調整する機能であるオートフォーカス機能を用いた場合、相対距離の焦点位置からのずれ量を正確に求めることができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について図３を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態における走査型レーザ顕微鏡１の第１及び第２受光面３１Ａ、３６Ａの近傍にそれぞれ第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７が配置されているのに対して、第２の実施形態における走査型レーザ顕微鏡４０には第１及び第２光拡散用光学素子３２、３７が設けられておらず、第２受光面３６Ａの近傍にフレア光を除去する開口絞り４１が配置されていることである。
【００２５】
すなわち、走査型レーザ顕微鏡４０は、第１受光面３１Ａを有する第１受光素子３１とピンホール３３とを有する共焦点光学系受光部４２と、第２受光面３６Ａを有する第２受光素子３６と開口絞り４１とを有する非共焦点光学系受光部４３とを備えている。
この開口絞り４１には、例えば直径数ミリの円形の開口が形成されている。
【００２６】
次に、上記の構成からなる走査型レーザ顕微鏡４０において、レーザ光源１１から出射したレーザ光は、上述した第１の実施形態と同様に観察試料Ｓに至る。そして、観察試料Ｓからの反射光は、ハーフミラー２０に到達し、一部が共焦点光学系受光部４２に、残りが非共焦点光学系受光部４３にそれぞれ入射する。
【００２７】
共焦点光学系受光部４２に入射した観察光は、レーザ光源１１からの出射光が観察試料Ｓ上で集光したときのみにピンホール３３で遮光されずに第１受光面３１Ａに至る。
また、非共焦点光学系受光部４３に入射した観察光は、開口絞り４１に至り、上述した共焦点光学系受光部４２と同様に、第２光拡散用光学素子３７で拡散される。ここで、開口絞り４１によって観察光のフレア光が除去される。そして、第２受光素子３６は、第２光拡散用光学素子３７で拡散された観察光を第２受光面３６Ａで受光する。
【００２８】
ここで、非共焦点光学系受光部４３における観察光とフレア光との受光量について図４及び図５を用いて説明する。
図４において符号４４は相対位置が集光位置と一致しているときの観察光の光束を示し、符号４５は相対距離が集光位置とずれているときの観察光の光束を示し、符号４６はフレア光の光束を示している。ここで、相対距離が集光位置とずれている場合であっても開口絞り４１の開口を通過した光束が第２受光面３６Ａで受光されるので、その分の焦点深度を有する観察画像を得ることができる。
【００２９】
図５に開口絞り４１を設けた場合と設けない場合との各場合におけるＩＺカーブ及び出力信号に含まれるフレア光の成分を示す。図５において、符号４７Ａは開口絞り４１を設けない場合のＩＺカーブを示し、符号４７Ｂはそのときのフレア光の成分を示している。また、符号４８Ａは開口絞り４１を設けた場合のＩＺカーブを示し、符号４８Ｂはそのときのフレア光の成分を示している。
非共焦点光学系受光部４３で得られる観察画像のＳ／Ｎ比は、相対距離が集光位置と一致したときに開口絞り４１が設けられていない場合で（ａ＋ｄ）／（ｃ＋ｄ）となり、開口絞り４１が設けられている場合でａ／ｃとなる。開口絞り４１によってフレア光が除去されることで、より急峻なＩＺカーブを描くことができ、非共焦点光学系で得られる観察画像のＳ／Ｎ比が向上する。
したがって、開口絞り４１の開口径を調節することによって、フレア光を除去できる量が変わり、図５のｄの量が変わるため、観察画像のＳ／Ｎ比を適宜設定することができる。
【００３０】
以上のように構成された走査型レーザ顕微鏡４０によれば、第２受光面３６Ａの前に開口絞り４１が配置することによって、非共焦点光学系受光部４３におけるフレア光が除去される。これにより、第２受光素子３６からの出力信号に含まれるフレア光の成分が減少し、より急峻なＩＺカーブが求められることで、非共焦点光学系で得られる観察像のＳ／Ｎ比が向上し、高画質の観察画像が得られる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態について図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第３の実施形態における走査型レーザ顕微鏡５０には第２受光面３６Ａの近傍にフレア光を除去する開口絞り４１が配置されていることである。
すなわち、走査型レーザ顕微鏡５０は、共焦点光学系受光部２１と、第２受光素子３６と第２光拡散用光学素子３７と開口絞り４１とを有する非共焦点光学系受光部５１とを備えている。
【００３２】
以上のように構成された走査型レーザ顕微鏡５０によれば、上述した第１の実施形態と同様に、受光面の各部位における検出感度の不均一性や検出効率の線形性の劣化の影響を受けずに正確なＩＺカーブを描くことができると共に、上述した第２の実施形態と同様に、非共焦点光学系受光部５１におけるフレア光が除去される。
したがって、ピントがあったときの観察画像の明度と、非共焦点光学系で得られる観察像のＳ／Ｎ比が向上するので、より高画質な観察画像が得られる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
第１の実施形態において、走査型レーザ顕微鏡が共焦点光学系受光部と非共焦点光学系受光部との２つの受光部を備えているが、非共焦点光学系受光部及びハーフミラーを設けず、共焦点光学系のみを備える構造であってもよい。
また、第１及び第３の実施形態において、光拡散用光学素子が各受光素子の受光面と隣接するように配置されたが、光拡散用光学素子が各受光素子の受光面に接着されてもよい。
【００３４】
また、第２及び第３の実施形態において、走査型レーザ顕微鏡が共焦点光学系受光部と非共焦点光学系受光部との２つの受光部を備えているが、共焦点光学系受光部及びハーフミラーを設けずに、非共焦点光学系のみを備える構造であってもよい。
また、開口絞りは、フレア光を引き起こさない程度に遮光された部材であればよく、例えば金属を加工したものであっても黒塗り処理を施したものや、遮光布、黒い紙を用いてもよい。さらに、開口絞りが円形の開口を有しているが、開口形状は任意であり、多角形やスリット状などであってもよい。
そして、開口絞りが配置される位置は、光学系で発生したフレア光を除去することができればよく、例えば図３における第２結像レンズの直後である点Ｐ１や、ＰＢＳの直後である点Ｐ２や、ＰＢＳの直前である点Ｐ３であってもよい。また、開口絞りが光軸に沿って移動可能であってもよい。
さらに、開口絞りの開口形状が可変であってもよい。このようにすることで、観察者が、非共焦点光学系受光部による観察画像の焦点深度や、観察画像のＳ／Ｎ比を適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態における走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図２】図１の各受光素子におけるＩＺカーブを示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態における走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図４】図３の非共焦点光学系受光部における光束を示す該略図である。
【図５】図３の第２受光素子におけるＩＺカーブを示すグラフである。
【図６】本発明の第３の実施形態における走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図７】従来の走査型レーザ顕微鏡を示す該略図である。
【図８】図７の受光素子におけるＩＺカーブを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１、４０、５０ 走査型レーザ顕微鏡
１１ レーザ光源
１３ ２次元走査機構
３１ 第１受光素子
３１Ａ 第１受光面
３２ 第１光拡散用光学素子
３６ 第２受光素子
３６Ａ 第２受光面
３７ 第２光拡散用光学素子
４１ 開口絞り（絞り装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、
２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、
前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記第１受光素子の受光面近傍に、前記反射光あるいは蛍光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項２】
第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、
該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項３】
レーザ光源と、
該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、
２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、
前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子を有する走査型レーザ顕微鏡において、
第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、
該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項４】
受光面で光を受光する受光素子であって、
前記受光面近傍に、受光する光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする受光素子。
【請求項１】
レーザ光源と、
該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、
２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、
前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子とを有する走査型レーザ顕微鏡において、
前記第１受光素子の受光面近傍に、前記反射光あるいは蛍光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項２】
第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、
該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ顕微鏡。
【請求項３】
レーザ光源と、
該レーザ光源から出射されたレーザ光を２次元走査する２次元走査機構と、
２次元走査されたレーザ光を観察試料に集光する対物レンズと、
前記観察試料からの反射光あるいは蛍光を受光する第１受光素子を有する走査型レーザ顕微鏡において、
第２受光素子を有する非共焦点光学系を備え、
該非共焦点光学系の光路上に、フレア光を除去する絞り装置が設けられていることを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項４】
受光面で光を受光する受光素子であって、
前記受光面近傍に、受光する光を拡散させる光拡散用光学素子が配置されていることを特徴とする受光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２３３７１（Ｐ２００６−２３３７１Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９９３１８（Ｐ２００４−１９９３１８）
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]