顕微鏡装置
【課題】リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラーを配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置を提供する。
【解決手段】波面変換素子と光束走査手段とが、互いに光学的に共役な位置となるように配置され、波面変換素子側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂから該第２のリレーレンズ群５ｂの光束走査手段側の焦点位置Ｆ１までの距離が、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂから該第２のリレーレンズ群５ｂの波面変換素子側の焦点位置Ｆ２までの距離よりも長い顕微鏡装置を提供する。
【解決手段】波面変換素子と光束走査手段とが、互いに光学的に共役な位置となるように配置され、波面変換素子側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂから該第２のリレーレンズ群５ｂの光束走査手段側の焦点位置Ｆ１までの距離が、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂから該第２のリレーレンズ群５ｂの波面変換素子側の焦点位置Ｆ２までの距離よりも長い顕微鏡装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から発せられた光の波面を変換可能な波面変換素子によって変性させ、その変性した光束を光束走査手段によって走査して対物レンズに入射させる顕微鏡装置が知られている（例えば、特許文献１（図２）参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９００８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような顕微鏡装置においては、複数の光学部品を配置するために、波面変換素子から光束走査手段に至る光路長を十分に確保する必要がある。特に、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、標本からの光を検出するためのダイクロイックミラー等の光学部品をリレー光学系と光束走査手段の間に配置するためには、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保する必要がある。
【０００５】
また、顕微鏡装置においては、波面変換素子と光束走査手段の位置関係を互いに共役とすることが望ましい。しかしながら、リレー光学系から光束走査手段に至る光路長を十分に確保しつつ、波面変換素子と光束走査手段の位置関係を互いに共役とするように各光学部品を配置すると、全体の光路長が長くなって顕微鏡装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラーを配置しつつ、小型化を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、光源から発せられた光束の波面を変換する波面変換素子と、該波面変換素子により波面が変換された前記光束を走査する光束走査手段と、前記波面変換素子により波面が変換された前記光束を前記光束走査手段へリレーするリレー光学系と、前記光束走査手段によって走査された前記光束が入射され、該入射された光束を標本に集光する対物レンズと、前記リレー光学系と前記光束走査手段との間に配置され、前記リレー光学系から出射する光束を透過させるとともに前記対物レンズおよび前記光束走査手段を介して入射する前記標本からの光を反射する光分岐手段と、該光分岐手段により反射された前記標本からの光を検出する検出手段を備え、前記リレー光学系が、前記波面変換素子側に配置された第１のリレーレンズ群と、前記光束走査手段側に配置された第２のリレーレンズ群とを備え、前記波面変換素子と前記光束走査手段とが、互いに光学的に共役な位置となるように配置され、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い顕微鏡装置を提供する。
【０００８】
ここで、波面変換素子側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離と、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から第２のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第２のリレーレンズ群の比較例）を備える顕微鏡装置と、本発明に係る顕微鏡装置とを対比する。この対比においては、本発明の第２のリレーレンズ群と、比較例の第２のリレーレンズ群とで、波面変換素子側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離が同程度の距離であるとする。
【０００９】
本発明に係る顕微鏡装置によれば、光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から第２のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離が、波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも短い。従って、本発明の第２のリレーレンズ群の方が、比較例の第２のリレーレンズ群よりも、光路長を短くすることができる。よって、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記第２のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い構成としてもよい。
【００１１】
また、上記発明においては、前記第２のリレーレンズ群が、前記光束走査手段側に配置された凸レンズと、前記波面変換素子側に配置された凹レンズを備える構成であってもよい。このようにすることで、光束走査手段側に配置された凸レンズと、波面変換素子側に配置された凹レンズを用いて、波面変換素子側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離を、光束走査手段側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長くすることができる。
【００１２】
従って、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００１３】
また、上記構成においては、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第２リレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００１４】
また、上記発明においては、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００１５】
ここで、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離と、波面変換素子側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から第１のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第１のリレーレンズ群の比較例）を備える顕微鏡装置と、本発明に係る顕微鏡装置とを対比する。この対比においては、本発明の第１のリレーレンズ群と、比較例の第１のリレーレンズ群とで、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離が同程度の距離であるとする。
【００１６】
本発明に係る顕微鏡装置によれば、波面変換素子側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から第１のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離が、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短い。従って、本発明の第１のリレーレンズ群の方が、比較例の第１のリレーレンズ群よりも、光路長を短くすることができる。よって、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記第１のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い構成としてもよい。
【００１８】
また、上記発明においては、前記第１のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側に配置された凸レンズと、前記光束走査手段側に配置された凹レンズを備える構成であってもよい。このようにすることで、波面変換素子側に配置された凸レンズと、光束走査手段側に配置された凹レンズを用いて、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離を、波面変換素子側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長くすることができる。
【００１９】
従って、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００２０】
また、上記構成においては、前記光束走査手段側から平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第１リレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００２１】
また、上記発明においては、前記波面変換素子が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置に配置され、前記光束走査手段が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置に配置され、前記第１のリレーレンズ群と前記第２のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置と、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置が一致するように配置された構成であってもよい。このようにすることで、第１のリレーレンズ群と第２のリレーレンズ群を介して、波面変換素子と光束走査手段が互いに光学的に共役な位置となるようにすることができる。
【００２２】
また、上記発明においては、前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群に入射される光束が平行光束とされており、前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群までの距離が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短く、前記光束走査手段から前記第２のリレーレンズ群までの距離が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光学走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００２３】
波面変換素子から第１のリレーレンズ群に入射する励起光の光束を平行光束とすることで、波面変換素子から第１のリレーレンズ群までの距離を、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短くしても第１のリレーレンズ群に入射する励起光の光束を平行光束のままとすることができる。
【００２４】
また、波面変換素子から第１のリレーレンズ群までの距離を、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短くする一方で、光束走査手段から第２のリレーレンズ群までの距離を、波面変換素子側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光学走査手段側の焦点位置までの距離よりも長くすることで、波面変換素子と光束走査手段とが互いに光学的に共役な位置となる関係が維持される。
【００２５】
従って、光束走査手段から第２のリレーレンズ群までの距離を長くして、第２のリレーレンズ群と光束走査手段との間の光路長を十分に確保することができる。よって、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置のリレー光学系を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置の第２のリレーレンズ群の焦点位置を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡装置のリレー光学系を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡装置の第１のリレーレンズ群の焦点位置を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡装置のリレー光学系を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第１の実施形態に係る顕微鏡装置１は、図１に示されるように、レーザ光源２から発せられた励起光の光束の波面を変換するデフォーマブルミラー（波面変換素子）４と、波面が変換された光束を走査するガルバノミラー（光束走査手段）７と、波面が変換された光束をガルバノミラー７へリレーするリレー光学系５と、ガルバノミラー７によって走査された光束が入射され、入射された光束を標本Ａに集光する対物レンズ１０と、リレー光学系５とガルバノミラー７との間に配置され、リレー光学系５から出射する光束を透過させるとともに対物レンズ１０およびガルバノミラー７を介して入射する標本Ａからの蛍光を反射するダイクロイックミラー（光分岐手段）６と、ダイクロイックミラー６により反射された標本Ａからの蛍光を検出する検出器（検出手段）１３とを備える。
【００２９】
顕微鏡装置１において、コリメータレンズ３は、レーザ光源２から入射される励起光を平行光（平面波）に変換し、デフォーマブルミラー４へ出射する。デフォーマブルミラー４は、コリメータレンズ３から平行光として入射した励起光の光束の波面を変換し、リレー光学系５に出射する。リレー光学系５は、デフォーマブルミラー４側に配置された第１のリレーレンズ群５ａと、ガルバノミラー７側に配置された第２のリレーレンズ群５ｂを備える。
【００３０】
デフォーマブルミラー４により波面が変換された光束は、第１のリレーレンズ群５ａと第２のリレーレンズ群５ｂを介してガルバノミラー７へリレーされる。ここで、第２のリレーレンズ群５ｂとガルバノミラー７との間にはダイクロイックミラー６が配置されているが、ダイクロイックミラー６は、第２のリレーレンズ群５ｂから出射した光束を透過させる。
【００３１】
ガルバノミラー７は、揺動軸線（不図示）回りに揺動動作させることが可能であり、この揺動動作により第２のリレーレンズ群５ｂから入射する光束を走査する。ガルバノミラー７により走査された光束は、瞳投影レンズ８と結像レンズ９を介して対物レンズ１０の瞳位置に入射する。対物レンズ１０は、瞳位置に入射された光束を集光して標本Ａに照射する。なお、ガルバノミラー７が光束を走査することにより、標本Ａに入射する励起光の光束を走査できるようになっている。
【００３２】
標本Ａが蛍光色素で染色されている場合、励起光が照射された標本Ａからは蛍光が発せられ、蛍光が対物レンズ１０に入射する。また、標本Ａに照射された励起光自体の反射光も対物レンズ１０に入射する。蛍光および反射光は、励起光が通ってきた光路（図１中の点線）と同じ光路を励起光とは反対方向に進む。
【００３３】
そして、対物レンズ１０に入射した蛍光および反射光は、結像レンズ９、瞳投影レンズ８、およびガルバノミラー７を介してダイクロイックミラー６に入射する。ダイクロイックミラー６は、検出器１３により検出すべき特定の波長の蛍光を反射させるとともに、反射させた蛍光を集光レンズ１１に入射させる。
【００３４】
集光レンズ１１は、ダイクロイックミラー６から入射する蛍光を集光して検出器１３へ出射する。そして、検出器１３は、集光レンズ１１により集光された蛍光を検出する。ここで、集光レンズ１１の焦点位置と光学的に共役な位置には、ピンホール１２が配置されている。
【００３５】
以上のように構成された顕微鏡装置１によれば、標本Ａをレーザ光源２から発せられる励起光により標本Ａを走査して、標本Ａから発せられる蛍光を観察することができる。
【００３６】
次に、図２及び図３を用いて、第１の実施形態に係るリレー光学系５について詳細に説明する。図２に示されるように、リレー光学系５は、デフォーマブルミラー４から平行光として入射される励起光の光束を、同じく平行光の光束としてガルバノミラー７へリレーする。なお、図２では第１のリレーレンズ群５ａおよび第２のリレーレンズ群５ｂをそれぞれ１枚のレンズとして図示してあるが、第１のリレーレンズ群５ａは１枚のレンズにより構成され、第２のリレーレンズ群５ｂは２枚のレンズにより構成されるものとする。
【００３７】
図２において、焦点位置Ｆ１はデフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置であり、焦点位置Ｆ３はガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置である。また、焦点位置Ｆ２は、デフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置であるとともに、ガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置でもある。
【００３８】
図３は、凹レンズ３１と凸レンズ３０により構成される第２のリレーレンズ群５ｂを図示したものである。凹レンズ３１はデフォーマブルミラー４側に配置されており、凸レンズ３０はガルバノミラー７側に配置されている。第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側から平行光が入射された場合、凹レンズ３１により光束径が拡大された後に凸レンズ３０により光束径が縮小されて焦点位置Ｆ１に集光する。この焦点位置Ｆ１が、デフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置となる。
【００３９】
また、第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側から平行光が入射された場合、凸レンズ３０により光束径が縮小された後に凹レンズ３１により光束径の縮小する角度が広げられて焦点位置Ｆ２に集光する。この焦点位置Ｆ２が、ガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置となる。
【００４０】
ここで、凸レンズ３０の主点をＯ３とし、凹レンズ３１の主点をＯ４とし、Ｏ３とＯ４と等距離ｄ０となる位置を基準位置Ｃ１とする。この場合、基準位置Ｃ１から第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ１までの距離ｄ１が、基準位置Ｃ１から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離ｄ２よりも長くなる。
【００４１】
なお、第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側から入射される平行光の延長線と、凸レンズ３０から出射される光の光路を結んだ直線の交点は、第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０１が第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の主点となる。この主点Ｏ１から焦点位置Ｆ１までの距離ｆ１が、第２のリレーレンズ群５ｂの焦点距離となる。
【００４２】
また、第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側から入射される平行光の光路と、凹レンズ３１から出射される光の光路の延長線の交点は、第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０２が第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の主点となる。この主点Ｏ２から焦点位置Ｆ２までの距離が、前述した第２のリレーレンズ群５ｂの焦点距離ｆ１となる。
【００４３】
そして、図３に示されるように、第２のリレーレンズ群５ｂの基準位置Ｃ１から焦点位置Ｆ１までの距離ｄ１は、第２のリレーレンズ群５ｂの焦点距離ｆ１よりも長い。
【００４４】
なお、デフォーマブルミラー４から平行光として入射される励起光の光束を、同じく平行光の光束としてガルバノミラー７へリレーするためには、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が互いに光学的に共役な位置となるように配置するのが好ましい。そこで、第１の実施形態では、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が互いに光学的に共役な位置となるように配置される。
【００４５】
具体的には、デフォーマブルミラー４が第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３に配置され、ガルバノミラー７が第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ１に配置される。また、第１のリレーレンズ群５ａと第２のリレーレンズ群５ｂが、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２と第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２が一致するように配置される。
【００４６】
ここで、第２のリレーレンズ群５ｂの基準位置Ｃ１から焦点位置Ｆ１までの距離と、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ２までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第２のリレーレンズ群の比較例）を、第１の実施形態に係る第２のリレーレンズ群５ｂと対比する。この対比においては、第１の実施形態に係る第２のリレーレンズ群５ｂと、比較例に係る第２のリレーレンズ群５ｂとで、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離が同程度の距離（望ましくは同距離）であるとする。この場合、第１の実施形態においては、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ２までの距離が、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離よりも短い。
【００４７】
従って、第１の実施形態に係る第２のリレーレンズ群５ｂの方が、比較例に係る第２のリレーレンズ群５ｂよりも、光路長を短くすることができる。よって、デフォーマブルミラー４により波面が変換された光束をガルバノミラー７へリレーするリレー光学系５を備える顕微鏡装置１において、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現しすることができる。
【００４８】
次に、本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図４に示し、レンズデータを表１に示す。図４において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１から第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３（デフォーマブルミラー４の配置位置）までの距離は１９９．３ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第２面Ｓ２（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は１９９．３ｍｍである。
【００４９】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ６（最終面）から第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー４側の焦点位置Ｆ１（ガルバノミラー７の配置位置）までの距離は９０．０ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ３から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００５０】
［表１］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ １９９．３
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ２０８．３ ５．０ １．５２２５ ５９．５
２ −２０８．８ ２２１．９
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
３ −１０．３ ４．０ １．６４８０ ４９．２
４ １１．５ ２．５
５ ３８．０ ６．０ １．７５５２ ２７．６
６ −１１．６
【００５１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第２の実施形態に係る顕微鏡装置１において、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。リレー光学系５の構成は第１の実施形態に係る顕微鏡装置１と第２の実施形態に係る顕微鏡装置１とで同様である。
【００５２】
一方、第２の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４は第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４よりも第１のリレーレンズ群５ａに近づけて配置されている。図５では、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラーを符号４’として示している。また、第２の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７は第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠ざけて配置されている。図５では、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラーを符号７’として示している。
【００５３】
第２の実施形態に係る顕微鏡装置１は、図５に示されるように、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短く、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離が第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離よりも長い。つまり、デフォーマブルミラー４は焦点位置Ｆ３とは異なる位置に配置されており、ガルバノミラー７は焦点位置Ｆ１とは異なる位置に配置されている。
【００５４】
第１の実施形態においては、デフォーマブルミラー４を焦点位置Ｆ３に配置し、ガルバノミラー７を焦点位置Ｆ１に配置することで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とを互いに光学的に共役な位置となるようにした。第２の実施形態に係る顕微鏡装置１では、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短い。この場合、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置が、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置となる。
【００５５】
第２の実施形態においては、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置であり、かつ、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置にガルバノミラー７を配置する。このようにすることで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とが互いに光学的に共役な位置となる関係が維持される。
【００５６】
従って、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離を長くして、第２のリレーレンズ群５ｂからガルバノミラー７に至る光路長を十分に確保することができる。よって、第２の実施形態によれば、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置１を提供することができる。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図６に示し、レンズデータを表２に示す。図６において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１からデフォーマブルミラー４の配置位置までの距離は７５．０ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第２面Ｓ２（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は１９９．３ｍｍである。
【００５８】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ６（最終面）からガルバノミラー７の配置位置までの距離は９８．４ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ３から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００５９】
［表２］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ ７５．０
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ２０８．３ ５．０ １．５２２５ ５９．５
２ −２０８．８ ２２１．９
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
３ −１０．３ ４．０ １．６４８０ ４９．２
１１．５ ２．５
５ ３８．０ ６．０ １．７５５２ ２７．６
６ −１１．６
【００６０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第３の実施形態に係る顕微鏡装置１において、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。第３の実施形態に係る顕微鏡装置１と第１の実施形態に係る顕微鏡装置１は、第１のリレーレンズ群５ａの構成が異なる。
【００６１】
図７は、凹レンズ４１と凸レンズ４０により構成される第１のリレーレンズ群５ａを図示したものである。凹レンズ４１はガルバノミラー７側に配置されており、凸レンズ４０はデフォーマブルミラー４側に配置されている。第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側から平行光が入射された場合、凹レンズ４１により光束径が拡大された後に凸レンズ４０により光束径が縮小されて焦点位置Ｆ３に集光する。この焦点位置Ｆ３が、ガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置となる。
【００６２】
また、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側から平行光が入射された場合、凸レンズ４０により光束径が縮小された後に凹レンズ４１により光束径の縮小する角度が広げられて焦点位置Ｆ２に集光する。この焦点位置Ｆ２が、デフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置となる。
【００６３】
ここで、凸レンズ４０の主点をＯ７とし、凹レンズ４１の主点をＯ８とし、Ｏ７とＯ８と等距離ｄ１０となる位置を基準位置Ｃ１０とする。この場合、基準位置Ｃ１０から第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３までの距離ｄ３が、基準位置Ｃ１０から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離ｄ４よりも長くなる。
【００６４】
なお、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側から入射される平行光の延長線と、凸レンズ４０から出射される光の光路を結んだ直線の交点は、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０５が第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の主点となる。この主点Ｏ５から焦点位置Ｆ３までの距離ｆ２が、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離となる。
【００６５】
また、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側から入射される平行光の光路と、凹レンズ４１から出射される光の光路の延長線の交点は、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０６が第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の主点となる。この主点Ｏ６から焦点位置Ｆ２までの距離が、前述した第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離ｆ２となる。
【００６６】
そして、図７に示されるように、第１のリレーレンズ群５ａの基準位置Ｃ１０から焦点位置Ｆ３までの距離ｄ３は、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点距離ｆ２よりも長い。
【００６７】
なお、デフォーマブルミラー４から平行光として入射される励起光の光束を、同じく平行光の光束としてガルバノミラー７へリレーするためには、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が光学的に互いに光学的に共役な位置となるように配置するのが好ましい。そこで、第３の実施形態では、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が光学的に互いに光学的に共役な位置となるように配置される。
【００６８】
具体的には、デフォーマブルミラー４が第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３に配置され、ガルバノミラー７が第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ１に配置される。また、第１のリレーレンズ群５ａと第２のリレーレンズ群５ｂが、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２と第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２が一致するように配置される。
【００６９】
ここで、第１のリレーレンズ群５ａの基準位置Ｃ１０から焦点位置Ｆ３までの距離と、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第１のリレーレンズ群の比較例）を、第３の実施形態に係る第１のリレーレンズ群５ａと対比する。この対比においては、第３の実施形態に係る第１のリレーレンズ群５ａと、比較例に係る第１のリレーレンズ群５ａとで、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離が同程度の距離（望ましくは同距離）であるとする。この場合、第３の実施形態においては、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離が、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短い。
【００７０】
従って、第３の実施形態に係る第１のリレーレンズ群５ａの方が、比較例に係る第１のリレーレンズ群５ａよりも、光路長を短くすることができる。よって、第３の実施形態によれば、デフォーマブルミラー４により波面が変換された光束をガルバノミラー７へリレーするリレー光学系５を備える顕微鏡装置１において、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００７１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図８に示し、レンズデータを表３に示す。図８において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１から第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３（デフォーマブルミラー４の配置位置）までの距離は３６０．０ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第４面Ｓ４（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は９０．５ｍｍである。
【００７２】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ８（最終面）から第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー４側の焦点位置Ｆ１（ガルバノミラー７の配置位置）までの距離は９０．０ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ５から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００７３】
［表３］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ ３６０．０
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ４６．２ ２４．０ １．７５５２ ２７．６
２ −１５２．１ １０．２
３ −４５．９ １６．０ １．６４８０ ４９．２
４ ４１．３
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
５ −１０．３ ４．０ １．６４８０ ４９．２
６ １１．５ ２．５
７ ３８．０ ６．０ １．７５５２ ２７．６
８ −１１．６
【００７４】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第４の実施形態は第３の実施形態の変形例であり、第４の実施形態に係る顕微鏡装置１において、第３の実施形態に係る顕微鏡装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。リレー光学系５の構成は第３の実施形態に係る顕微鏡装置１と第４の実施形態に係る顕微鏡装置１とで同様である。
【００７５】
一方、第４の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４は第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４よりも第１のリレーレンズ群５ａに近づけて配置されている。図９では、第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラーを符号４’として示している。また、第４の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７は第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠ざけて配置されている。図９では、第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラーを符号７’として示している。
【００７６】
第４の実施形態に係る顕微鏡装置１は、図９に示されるように、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短く、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離が第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離よりも長い。つまり、デフォーマブルミラー４は焦点位置Ｆ３とは異なる位置に配置されており、ガルバノミラー７は焦点位置Ｆ１とは異なる位置に配置されている。
【００７７】
第３の実施形態においては、デフォーマブルミラー４を焦点位置Ｆ３に配置し、ガルバノミラー７を焦点位置Ｆ１に配置することで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とを互いに光学的に共役な位置となるようにした。第４の実施形態に係る顕微鏡装置１では、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短い。この場合、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置が、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置となる。
【００７８】
第４の実施形態においては、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置であり、かつ、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置にガルバノミラー７を配置する。このようにすることで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とが互いに光学的に共役な位置となる関係が維持される。
【００７９】
従って、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離を長くして、第２のリレーレンズ群５ｂからガルバノミラー７に至る光路長を十分に確保することができる。よって、第４の実施形態によれば、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置１を提供することができる。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図１０に示し、レンズデータを表４に示す。図１０において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１からデフォーマブルミラー４の配置位置までの距離は１００．０ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第４面Ｓ４（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は９０．５ｍｍである。
【００８１】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ８（最終面）からガルバノミラー７の配置位置までの距離は１０６．６ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ５から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００８２】
［表４］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ １００．０
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ４６．２ ２４．０ １．７５５２ ２７．６
２ −１５２．１ １０．２
３ −４５．９ １６．０ １．６４８０ ４９．２
４ ４１．３
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
５ −１０．３ ４．００ １．６４８０ ４９．２
６ １１．５ ２．５０
７ ３８．０ ６．００ １．７５５２ ２７．６
８ −１１．６
【００８３】
＜他の実施形態＞
第１の実施形態および第２の実施形態においては、第１のリレーレンズ群５ａを１枚のレンズにて構成することとしたが、光学的な特性が同様であれば複数枚のレンズにて構成するようにしてもよい。また、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、および第４の実施形態においては、第２のリレーレンズ群５ｂを２枚のレンズで構成することとしたが、光学的な特性が同様であれば、１枚のレンズで構成しても、３枚以上のレンズで構成してもよい。
【００８４】
また、第１から第４の実施形態においては、光分岐手段としてダイクロイックミラー６を用いたが、他の態様であってもよい。例えば、光分岐手段として、光の入射角によって光を分岐するハーフミラーを用いてもよい。また、光分岐手段として、Ｓ偏光またはＰ偏光のいずれか一方の光を反射する一方、他方を透過する偏光ビームスプリッタを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ 顕微鏡装置
２ レーザ光源
３ コリメータレンズ
４ デフォーマブルミラー
５ リレー光学系
５ａ 第１のリレーレンズ群
５ｂ 第２のリレーレンズ群
６ ダイクロイックミラー（光分岐手段）
７ ガルバノミラー
８ 瞳投影レンズ
９ 結像レンズ
１０ 対物レンズ
１１ 集光レンズ
１２ ピンホール
１３ 検出器
Ａ 標本
Ｆ１ 第２のリレーレンズ群のガルバノミラー側の焦点位置
Ｆ２ 第２のリレーレンズ群のデフォーマブルミラー側の焦点位置
Ｆ３ 第１のリレーレンズ群のデフォーマブルミラー側の焦点位置
Ｃ１ 第２のリレーレンズ群の基準位置
Ｃ１０ 第１のリレーレンズ群の基準位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から発せられた光の波面を変換可能な波面変換素子によって変性させ、その変性した光束を光束走査手段によって走査して対物レンズに入射させる顕微鏡装置が知られている（例えば、特許文献１（図２）参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９００８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような顕微鏡装置においては、複数の光学部品を配置するために、波面変換素子から光束走査手段に至る光路長を十分に確保する必要がある。特に、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、標本からの光を検出するためのダイクロイックミラー等の光学部品をリレー光学系と光束走査手段の間に配置するためには、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保する必要がある。
【０００５】
また、顕微鏡装置においては、波面変換素子と光束走査手段の位置関係を互いに共役とすることが望ましい。しかしながら、リレー光学系から光束走査手段に至る光路長を十分に確保しつつ、波面変換素子と光束走査手段の位置関係を互いに共役とするように各光学部品を配置すると、全体の光路長が長くなって顕微鏡装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラーを配置しつつ、小型化を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、光源から発せられた光束の波面を変換する波面変換素子と、該波面変換素子により波面が変換された前記光束を走査する光束走査手段と、前記波面変換素子により波面が変換された前記光束を前記光束走査手段へリレーするリレー光学系と、前記光束走査手段によって走査された前記光束が入射され、該入射された光束を標本に集光する対物レンズと、前記リレー光学系と前記光束走査手段との間に配置され、前記リレー光学系から出射する光束を透過させるとともに前記対物レンズおよび前記光束走査手段を介して入射する前記標本からの光を反射する光分岐手段と、該光分岐手段により反射された前記標本からの光を検出する検出手段を備え、前記リレー光学系が、前記波面変換素子側に配置された第１のリレーレンズ群と、前記光束走査手段側に配置された第２のリレーレンズ群とを備え、前記波面変換素子と前記光束走査手段とが、互いに光学的に共役な位置となるように配置され、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い顕微鏡装置を提供する。
【０００８】
ここで、波面変換素子側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離と、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から第２のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第２のリレーレンズ群の比較例）を備える顕微鏡装置と、本発明に係る顕微鏡装置とを対比する。この対比においては、本発明の第２のリレーレンズ群と、比較例の第２のリレーレンズ群とで、波面変換素子側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離が同程度の距離であるとする。
【０００９】
本発明に係る顕微鏡装置によれば、光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から第２のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離が、波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも短い。従って、本発明の第２のリレーレンズ群の方が、比較例の第２のリレーレンズ群よりも、光路長を短くすることができる。よって、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記第２のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い構成としてもよい。
【００１１】
また、上記発明においては、前記第２のリレーレンズ群が、前記光束走査手段側に配置された凸レンズと、前記波面変換素子側に配置された凹レンズを備える構成であってもよい。このようにすることで、光束走査手段側に配置された凸レンズと、波面変換素子側に配置された凹レンズを用いて、波面変換素子側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離を、光束走査手段側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長くすることができる。
【００１２】
従って、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００１３】
また、上記構成においては、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第２リレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００１４】
また、上記発明においては、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００１５】
ここで、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離と、波面変換素子側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から第１のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第１のリレーレンズ群の比較例）を備える顕微鏡装置と、本発明に係る顕微鏡装置とを対比する。この対比においては、本発明の第１のリレーレンズ群と、比較例の第１のリレーレンズ群とで、光束走査手段側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離が同程度の距離であるとする。
【００１６】
本発明に係る顕微鏡装置によれば、波面変換素子側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から第１のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離が、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短い。従って、本発明の第１のリレーレンズ群の方が、比較例の第１のリレーレンズ群よりも、光路長を短くすることができる。よって、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記第１のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い構成としてもよい。
【００１８】
また、上記発明においては、前記第１のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側に配置された凸レンズと、前記光束走査手段側に配置された凹レンズを備える構成であってもよい。このようにすることで、波面変換素子側に配置された凸レンズと、光束走査手段側に配置された凹レンズを用いて、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離を、波面変換素子側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長くすることができる。
【００１９】
従って、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００２０】
また、上記構成においては、前記光束走査手段側から平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第１リレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００２１】
また、上記発明においては、前記波面変換素子が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置に配置され、前記光束走査手段が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置に配置され、前記第１のリレーレンズ群と前記第２のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置と、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置が一致するように配置された構成であってもよい。このようにすることで、第１のリレーレンズ群と第２のリレーレンズ群を介して、波面変換素子と光束走査手段が互いに光学的に共役な位置となるようにすることができる。
【００２２】
また、上記発明においては、前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群に入射される光束が平行光束とされており、前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群までの距離が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短く、前記光束走査手段から前記第２のリレーレンズ群までの距離が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光学走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い構成であってもよい。
【００２３】
波面変換素子から第１のリレーレンズ群に入射する励起光の光束を平行光束とすることで、波面変換素子から第１のリレーレンズ群までの距離を、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短くしても第１のリレーレンズ群に入射する励起光の光束を平行光束のままとすることができる。
【００２４】
また、波面変換素子から第１のリレーレンズ群までの距離を、光束走査手段側から第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短くする一方で、光束走査手段から第２のリレーレンズ群までの距離を、波面変換素子側から第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の光学走査手段側の焦点位置までの距離よりも長くすることで、波面変換素子と光束走査手段とが互いに光学的に共役な位置となる関係が維持される。
【００２５】
従って、光束走査手段から第２のリレーレンズ群までの距離を長くして、第２のリレーレンズ群と光束走査手段との間の光路長を十分に確保することができる。よって、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、波面変換素子により波面が変換された光束を光束走査手段へリレーするリレー光学系を備える顕微鏡装置において、リレー光学系と光束走査手段との間の光路長を十分に確保して光分岐手段を配置しつつ、小型化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置のリレー光学系を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置の第２のリレーレンズ群の焦点位置を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡装置のリレー光学系を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡装置の第１のリレーレンズ群の焦点位置を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡装置のリレー光学系を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係るリレー光学系の実施例のレンズ構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第１の実施形態に係る顕微鏡装置１は、図１に示されるように、レーザ光源２から発せられた励起光の光束の波面を変換するデフォーマブルミラー（波面変換素子）４と、波面が変換された光束を走査するガルバノミラー（光束走査手段）７と、波面が変換された光束をガルバノミラー７へリレーするリレー光学系５と、ガルバノミラー７によって走査された光束が入射され、入射された光束を標本Ａに集光する対物レンズ１０と、リレー光学系５とガルバノミラー７との間に配置され、リレー光学系５から出射する光束を透過させるとともに対物レンズ１０およびガルバノミラー７を介して入射する標本Ａからの蛍光を反射するダイクロイックミラー（光分岐手段）６と、ダイクロイックミラー６により反射された標本Ａからの蛍光を検出する検出器（検出手段）１３とを備える。
【００２９】
顕微鏡装置１において、コリメータレンズ３は、レーザ光源２から入射される励起光を平行光（平面波）に変換し、デフォーマブルミラー４へ出射する。デフォーマブルミラー４は、コリメータレンズ３から平行光として入射した励起光の光束の波面を変換し、リレー光学系５に出射する。リレー光学系５は、デフォーマブルミラー４側に配置された第１のリレーレンズ群５ａと、ガルバノミラー７側に配置された第２のリレーレンズ群５ｂを備える。
【００３０】
デフォーマブルミラー４により波面が変換された光束は、第１のリレーレンズ群５ａと第２のリレーレンズ群５ｂを介してガルバノミラー７へリレーされる。ここで、第２のリレーレンズ群５ｂとガルバノミラー７との間にはダイクロイックミラー６が配置されているが、ダイクロイックミラー６は、第２のリレーレンズ群５ｂから出射した光束を透過させる。
【００３１】
ガルバノミラー７は、揺動軸線（不図示）回りに揺動動作させることが可能であり、この揺動動作により第２のリレーレンズ群５ｂから入射する光束を走査する。ガルバノミラー７により走査された光束は、瞳投影レンズ８と結像レンズ９を介して対物レンズ１０の瞳位置に入射する。対物レンズ１０は、瞳位置に入射された光束を集光して標本Ａに照射する。なお、ガルバノミラー７が光束を走査することにより、標本Ａに入射する励起光の光束を走査できるようになっている。
【００３２】
標本Ａが蛍光色素で染色されている場合、励起光が照射された標本Ａからは蛍光が発せられ、蛍光が対物レンズ１０に入射する。また、標本Ａに照射された励起光自体の反射光も対物レンズ１０に入射する。蛍光および反射光は、励起光が通ってきた光路（図１中の点線）と同じ光路を励起光とは反対方向に進む。
【００３３】
そして、対物レンズ１０に入射した蛍光および反射光は、結像レンズ９、瞳投影レンズ８、およびガルバノミラー７を介してダイクロイックミラー６に入射する。ダイクロイックミラー６は、検出器１３により検出すべき特定の波長の蛍光を反射させるとともに、反射させた蛍光を集光レンズ１１に入射させる。
【００３４】
集光レンズ１１は、ダイクロイックミラー６から入射する蛍光を集光して検出器１３へ出射する。そして、検出器１３は、集光レンズ１１により集光された蛍光を検出する。ここで、集光レンズ１１の焦点位置と光学的に共役な位置には、ピンホール１２が配置されている。
【００３５】
以上のように構成された顕微鏡装置１によれば、標本Ａをレーザ光源２から発せられる励起光により標本Ａを走査して、標本Ａから発せられる蛍光を観察することができる。
【００３６】
次に、図２及び図３を用いて、第１の実施形態に係るリレー光学系５について詳細に説明する。図２に示されるように、リレー光学系５は、デフォーマブルミラー４から平行光として入射される励起光の光束を、同じく平行光の光束としてガルバノミラー７へリレーする。なお、図２では第１のリレーレンズ群５ａおよび第２のリレーレンズ群５ｂをそれぞれ１枚のレンズとして図示してあるが、第１のリレーレンズ群５ａは１枚のレンズにより構成され、第２のリレーレンズ群５ｂは２枚のレンズにより構成されるものとする。
【００３７】
図２において、焦点位置Ｆ１はデフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置であり、焦点位置Ｆ３はガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置である。また、焦点位置Ｆ２は、デフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置であるとともに、ガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置でもある。
【００３８】
図３は、凹レンズ３１と凸レンズ３０により構成される第２のリレーレンズ群５ｂを図示したものである。凹レンズ３１はデフォーマブルミラー４側に配置されており、凸レンズ３０はガルバノミラー７側に配置されている。第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側から平行光が入射された場合、凹レンズ３１により光束径が拡大された後に凸レンズ３０により光束径が縮小されて焦点位置Ｆ１に集光する。この焦点位置Ｆ１が、デフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置となる。
【００３９】
また、第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側から平行光が入射された場合、凸レンズ３０により光束径が縮小された後に凹レンズ３１により光束径の縮小する角度が広げられて焦点位置Ｆ２に集光する。この焦点位置Ｆ２が、ガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置となる。
【００４０】
ここで、凸レンズ３０の主点をＯ３とし、凹レンズ３１の主点をＯ４とし、Ｏ３とＯ４と等距離ｄ０となる位置を基準位置Ｃ１とする。この場合、基準位置Ｃ１から第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ１までの距離ｄ１が、基準位置Ｃ１から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離ｄ２よりも長くなる。
【００４１】
なお、第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側から入射される平行光の延長線と、凸レンズ３０から出射される光の光路を結んだ直線の交点は、第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０１が第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の主点となる。この主点Ｏ１から焦点位置Ｆ１までの距離ｆ１が、第２のリレーレンズ群５ｂの焦点距離となる。
【００４２】
また、第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側から入射される平行光の光路と、凹レンズ３１から出射される光の光路の延長線の交点は、第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０２が第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の主点となる。この主点Ｏ２から焦点位置Ｆ２までの距離が、前述した第２のリレーレンズ群５ｂの焦点距離ｆ１となる。
【００４３】
そして、図３に示されるように、第２のリレーレンズ群５ｂの基準位置Ｃ１から焦点位置Ｆ１までの距離ｄ１は、第２のリレーレンズ群５ｂの焦点距離ｆ１よりも長い。
【００４４】
なお、デフォーマブルミラー４から平行光として入射される励起光の光束を、同じく平行光の光束としてガルバノミラー７へリレーするためには、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が互いに光学的に共役な位置となるように配置するのが好ましい。そこで、第１の実施形態では、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が互いに光学的に共役な位置となるように配置される。
【００４５】
具体的には、デフォーマブルミラー４が第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３に配置され、ガルバノミラー７が第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ１に配置される。また、第１のリレーレンズ群５ａと第２のリレーレンズ群５ｂが、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２と第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２が一致するように配置される。
【００４６】
ここで、第２のリレーレンズ群５ｂの基準位置Ｃ１から焦点位置Ｆ１までの距離と、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ２までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第２のリレーレンズ群の比較例）を、第１の実施形態に係る第２のリレーレンズ群５ｂと対比する。この対比においては、第１の実施形態に係る第２のリレーレンズ群５ｂと、比較例に係る第２のリレーレンズ群５ｂとで、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離が同程度の距離（望ましくは同距離）であるとする。この場合、第１の実施形態においては、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ２までの距離が、第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離よりも短い。
【００４７】
従って、第１の実施形態に係る第２のリレーレンズ群５ｂの方が、比較例に係る第２のリレーレンズ群５ｂよりも、光路長を短くすることができる。よって、デフォーマブルミラー４により波面が変換された光束をガルバノミラー７へリレーするリレー光学系５を備える顕微鏡装置１において、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現しすることができる。
【００４８】
次に、本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図４に示し、レンズデータを表１に示す。図４において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１から第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３（デフォーマブルミラー４の配置位置）までの距離は１９９．３ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第２面Ｓ２（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は１９９．３ｍｍである。
【００４９】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ６（最終面）から第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー４側の焦点位置Ｆ１（ガルバノミラー７の配置位置）までの距離は９０．０ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ３から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００５０】
［表１］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ １９９．３
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ２０８．３ ５．０ １．５２２５ ５９．５
２ −２０８．８ ２２１．９
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
３ −１０．３ ４．０ １．６４８０ ４９．２
４ １１．５ ２．５
５ ３８．０ ６．０ １．７５５２ ２７．６
６ −１１．６
【００５１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第２の実施形態に係る顕微鏡装置１において、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。リレー光学系５の構成は第１の実施形態に係る顕微鏡装置１と第２の実施形態に係る顕微鏡装置１とで同様である。
【００５２】
一方、第２の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４は第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４よりも第１のリレーレンズ群５ａに近づけて配置されている。図５では、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラーを符号４’として示している。また、第２の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７は第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠ざけて配置されている。図５では、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラーを符号７’として示している。
【００５３】
第２の実施形態に係る顕微鏡装置１は、図５に示されるように、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短く、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離が第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離よりも長い。つまり、デフォーマブルミラー４は焦点位置Ｆ３とは異なる位置に配置されており、ガルバノミラー７は焦点位置Ｆ１とは異なる位置に配置されている。
【００５４】
第１の実施形態においては、デフォーマブルミラー４を焦点位置Ｆ３に配置し、ガルバノミラー７を焦点位置Ｆ１に配置することで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とを互いに光学的に共役な位置となるようにした。第２の実施形態に係る顕微鏡装置１では、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短い。この場合、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置が、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置となる。
【００５５】
第２の実施形態においては、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置であり、かつ、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置にガルバノミラー７を配置する。このようにすることで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とが互いに光学的に共役な位置となる関係が維持される。
【００５６】
従って、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離を長くして、第２のリレーレンズ群５ｂからガルバノミラー７に至る光路長を十分に確保することができる。よって、第２の実施形態によれば、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置１を提供することができる。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図６に示し、レンズデータを表２に示す。図６において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１からデフォーマブルミラー４の配置位置までの距離は７５．０ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第２面Ｓ２（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は１９９．３ｍｍである。
【００５８】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ６（最終面）からガルバノミラー７の配置位置までの距離は９８．４ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ３から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００５９】
［表２］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ ７５．０
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ２０８．３ ５．０ １．５２２５ ５９．５
２ −２０８．８ ２２１．９
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
３ −１０．３ ４．０ １．６４８０ ４９．２
１１．５ ２．５
５ ３８．０ ６．０ １．７５５２ ２７．６
６ −１１．６
【００６０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第３の実施形態に係る顕微鏡装置１において、第１の実施形態に係る顕微鏡装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。第３の実施形態に係る顕微鏡装置１と第１の実施形態に係る顕微鏡装置１は、第１のリレーレンズ群５ａの構成が異なる。
【００６１】
図７は、凹レンズ４１と凸レンズ４０により構成される第１のリレーレンズ群５ａを図示したものである。凹レンズ４１はガルバノミラー７側に配置されており、凸レンズ４０はデフォーマブルミラー４側に配置されている。第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側から平行光が入射された場合、凹レンズ４１により光束径が拡大された後に凸レンズ４０により光束径が縮小されて焦点位置Ｆ３に集光する。この焦点位置Ｆ３が、ガルバノミラー７側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置となる。
【００６２】
また、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側から平行光が入射された場合、凸レンズ４０により光束径が縮小された後に凹レンズ４１により光束径の縮小する角度が広げられて焦点位置Ｆ２に集光する。この焦点位置Ｆ２が、デフォーマブルミラー４側から平行光束を入射させた際の第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置となる。
【００６３】
ここで、凸レンズ４０の主点をＯ７とし、凹レンズ４１の主点をＯ８とし、Ｏ７とＯ８と等距離ｄ１０となる位置を基準位置Ｃ１０とする。この場合、基準位置Ｃ１０から第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３までの距離ｄ３が、基準位置Ｃ１０から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離ｄ４よりも長くなる。
【００６４】
なお、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側から入射される平行光の延長線と、凸レンズ４０から出射される光の光路を結んだ直線の交点は、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０５が第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の主点となる。この主点Ｏ５から焦点位置Ｆ３までの距離ｆ２が、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離となる。
【００６５】
また、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側から入射される平行光の光路と、凹レンズ４１から出射される光の光路の延長線の交点は、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の主平面と一致する。そして、この主平面の光軸上の主点０６が第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の主点となる。この主点Ｏ６から焦点位置Ｆ２までの距離が、前述した第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離ｆ２となる。
【００６６】
そして、図７に示されるように、第１のリレーレンズ群５ａの基準位置Ｃ１０から焦点位置Ｆ３までの距離ｄ３は、第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点距離ｆ２よりも長い。
【００６７】
なお、デフォーマブルミラー４から平行光として入射される励起光の光束を、同じく平行光の光束としてガルバノミラー７へリレーするためには、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が光学的に互いに光学的に共役な位置となるように配置するのが好ましい。そこで、第３の実施形態では、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７が光学的に互いに光学的に共役な位置となるように配置される。
【００６８】
具体的には、デフォーマブルミラー４が第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３に配置され、ガルバノミラー７が第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ１に配置される。また、第１のリレーレンズ群５ａと第２のリレーレンズ群５ｂが、第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２と第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２が一致するように配置される。
【００６９】
ここで、第１のリレーレンズ群５ａの基準位置Ｃ１０から焦点位置Ｆ３までの距離と、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離を一致させたリレーレンズ群（以下、第１のリレーレンズ群の比較例）を、第３の実施形態に係る第１のリレーレンズ群５ａと対比する。この対比においては、第３の実施形態に係る第１のリレーレンズ群５ａと、比較例に係る第１のリレーレンズ群５ａとで、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離が同程度の距離（望ましくは同距離）であるとする。この場合、第３の実施形態においては、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離が、第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短い。
【００７０】
従って、第３の実施形態に係る第１のリレーレンズ群５ａの方が、比較例に係る第１のリレーレンズ群５ａよりも、光路長を短くすることができる。よって、第３の実施形態によれば、デフォーマブルミラー４により波面が変換された光束をガルバノミラー７へリレーするリレー光学系５を備える顕微鏡装置１において、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現することができる。
【００７１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図８に示し、レンズデータを表３に示す。図８において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１から第１のリレーレンズ群５ａのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ３（デフォーマブルミラー４の配置位置）までの距離は３６０．０ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第４面Ｓ４（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は９０．５ｍｍである。
【００７２】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ８（最終面）から第２のリレーレンズ群５ｂのガルバノミラー４側の焦点位置Ｆ１（ガルバノミラー７の配置位置）までの距離は９０．０ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ５から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００７３】
［表３］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ ３６０．０
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ４６．２ ２４．０ １．７５５２ ２７．６
２ −１５２．１ １０．２
３ −４５．９ １６．０ １．６４８０ ４９．２
４ ４１．３
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
５ −１０．３ ４．０ １．６４８０ ４９．２
６ １１．５ ２．５
７ ３８．０ ６．０ １．７５５２ ２７．６
８ −１１．６
【００７４】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図面を参照して以下に説明する。
第４の実施形態は第３の実施形態の変形例であり、第４の実施形態に係る顕微鏡装置１において、第３の実施形態に係る顕微鏡装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。リレー光学系５の構成は第３の実施形態に係る顕微鏡装置１と第４の実施形態に係る顕微鏡装置１とで同様である。
【００７５】
一方、第４の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４は第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラー４よりも第１のリレーレンズ群５ａに近づけて配置されている。図９では、第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のデフォーマブルミラーを符号４’として示している。また、第４の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７は第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラー７よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠ざけて配置されている。図９では、第３の実施形態に係る顕微鏡装置１のガルバノミラーを符号７’として示している。
【００７６】
第４の実施形態に係る顕微鏡装置１は、図９に示されるように、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短く、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離が第２のリレーレンズ群５ｂから焦点位置Ｆ１までの距離よりも長い。つまり、デフォーマブルミラー４は焦点位置Ｆ３とは異なる位置に配置されており、ガルバノミラー７は焦点位置Ｆ１とは異なる位置に配置されている。
【００７７】
第３の実施形態においては、デフォーマブルミラー４を焦点位置Ｆ３に配置し、ガルバノミラー７を焦点位置Ｆ１に配置することで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とを互いに光学的に共役な位置となるようにした。第４の実施形態に係る顕微鏡装置１では、デフォーマブルミラー４から第１のリレーレンズ群５ａまでの距離が第１のリレーレンズ群５ａから焦点位置Ｆ３までの距離よりも短い。この場合、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置が、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置となる。
【００７８】
第４の実施形態においては、焦点位置Ｆ１よりも第２のリレーレンズ群５ｂから遠い位置であり、かつ、デフォーマブルミラー４と光学的に共役となる位置にガルバノミラー７を配置する。このようにすることで、デフォーマブルミラー４とガルバノミラー７とが互いに光学的に共役な位置となる関係が維持される。
【００７９】
従って、ガルバノミラー７から第２のリレーレンズ群５ｂまでの距離を長くして、第２のリレーレンズ群５ｂからガルバノミラー７に至る光路長を十分に確保することができる。よって、第４の実施形態によれば、リレー光学系５とガルバノミラー７との間の光路長を十分に確保してダイクロイックミラー６を配置しつつ、小型化を実現した顕微鏡装置１を提供することができる。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡装置１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡装置１のレンズ配列を図１０に示し、レンズデータを表４に示す。図１０において面番号は一部のみ表示し他を省略している。なお、第１のリレーレンズ群５ａの焦点距離は２００ｍｍである。また、第１のリレーレンズ群５ａの第１面Ｓ１からデフォーマブルミラー４の配置位置までの距離は１００．０ｍｍであり、第１のリレーレンズ群５ａの第４面Ｓ４（最終面）から第１のリレーレンズ群５ａのガルバノミラー７側の焦点位置Ｆ２までの距離は９０．５ｍｍである。
【００８１】
第２のリレーレンズ群５ａの焦点距離は５０ｍｍである。また、第２のリレーレンズ群５ｂの第４面Ｓ８（最終面）からガルバノミラー７の配置位置までの距離は１０６．６ｍｍであり、第２のリレーレンズ群５ｂの第１面Ｓ５から第２のリレーレンズ群５ｂのデフォーマブルミラー４側の焦点位置Ｆ２までの距離は２２．６ｍｍである。
【００８２】
［表４］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
デフォーマブルミラー ∞ １００．０
（第１のリレーレンズ群５ａ）
１ ４６．２ ２４．０ １．７５５２ ２７．６
２ −１５２．１ １０．２
３ −４５．９ １６．０ １．６４８０ ４９．２
４ ４１．３
（第２のリレーレンズ群５ｂ）
５ −１０．３ ４．００ １．６４８０ ４９．２
６ １１．５ ２．５０
７ ３８．０ ６．００ １．７５５２ ２７．６
８ −１１．６
【００８３】
＜他の実施形態＞
第１の実施形態および第２の実施形態においては、第１のリレーレンズ群５ａを１枚のレンズにて構成することとしたが、光学的な特性が同様であれば複数枚のレンズにて構成するようにしてもよい。また、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、および第４の実施形態においては、第２のリレーレンズ群５ｂを２枚のレンズで構成することとしたが、光学的な特性が同様であれば、１枚のレンズで構成しても、３枚以上のレンズで構成してもよい。
【００８４】
また、第１から第４の実施形態においては、光分岐手段としてダイクロイックミラー６を用いたが、他の態様であってもよい。例えば、光分岐手段として、光の入射角によって光を分岐するハーフミラーを用いてもよい。また、光分岐手段として、Ｓ偏光またはＰ偏光のいずれか一方の光を反射する一方、他方を透過する偏光ビームスプリッタを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ 顕微鏡装置
２ レーザ光源
３ コリメータレンズ
４ デフォーマブルミラー
５ リレー光学系
５ａ 第１のリレーレンズ群
５ｂ 第２のリレーレンズ群
６ ダイクロイックミラー（光分岐手段）
７ ガルバノミラー
８ 瞳投影レンズ
９ 結像レンズ
１０ 対物レンズ
１１ 集光レンズ
１２ ピンホール
１３ 検出器
Ａ 標本
Ｆ１ 第２のリレーレンズ群のガルバノミラー側の焦点位置
Ｆ２ 第２のリレーレンズ群のデフォーマブルミラー側の焦点位置
Ｆ３ 第１のリレーレンズ群のデフォーマブルミラー側の焦点位置
Ｃ１ 第２のリレーレンズ群の基準位置
Ｃ１０ 第１のリレーレンズ群の基準位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光束の波面を変換する波面変換素子と、
該波面変換素子により波面が変換された前記光束を走査する光束走査手段と、
前記波面変換素子により波面が変換された前記光束を前記光束走査手段へリレーするリレー光学系と、
前記光束走査手段によって走査された前記光束が入射され、該入射された光束を標本に集光する対物レンズと、
前記リレー光学系と前記光束走査手段との間に配置され、前記リレー光学系から出射する光束を透過させるとともに前記対物レンズおよび前記光束走査手段を介して入射する前記標本からの光を反射する光分岐手段と、
該光分岐手段により反射された前記標本からの光を検出する検出手段とを備え、
前記リレー光学系が、前記波面変換素子側から順に配置された第１のリレーレンズ群および第２のリレーレンズ群を備え、
前記波面変換素子と前記光束走査手段とが、互いに光学的に共役な位置となるように配置され、
前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い顕微鏡装置。
【請求項２】
前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記第２のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記第２のリレーレンズ群が、前記光束走査手段側に配置された凸レンズと、前記波面変換素子側に配置された凹レンズを備える請求項１または請求項２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第２リレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い請求項３に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記第１のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い請求項５に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
前記第１のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側に配置された凸レンズと、前記光束走査手段側に配置された凹レンズを備える請求項５または請求項６に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第１リレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い請求項７に記載の顕微鏡装置。
【請求項９】
前記波面変換素子が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置に配置され、
前記光束走査手段が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置に配置され、
前記第１のリレーレンズ群と前記第２のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置と、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置とが一致するように配置された請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群に入射される光束が平行光束とされており、
前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群までの距離が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短く、
前記光束走査手段から前記第２のリレーレンズ群までの距離が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光学走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１】
光源から発せられた光束の波面を変換する波面変換素子と、
該波面変換素子により波面が変換された前記光束を走査する光束走査手段と、
前記波面変換素子により波面が変換された前記光束を前記光束走査手段へリレーするリレー光学系と、
前記光束走査手段によって走査された前記光束が入射され、該入射された光束を標本に集光する対物レンズと、
前記リレー光学系と前記光束走査手段との間に配置され、前記リレー光学系から出射する光束を透過させるとともに前記対物レンズおよび前記光束走査手段を介して入射する前記標本からの光を反射する光分岐手段と、
該光分岐手段により反射された前記標本からの光を検出する検出手段とを備え、
前記リレー光学系が、前記波面変換素子側から順に配置された第１のリレーレンズ群および第２のリレーレンズ群を備え、
前記波面変換素子と前記光束走査手段とが、互いに光学的に共役な位置となるように配置され、
前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い顕微鏡装置。
【請求項２】
前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記第２のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記第２のリレーレンズ群が、前記光束走査手段側に配置された凸レンズと、前記波面変換素子側に配置された凹レンズを備える請求項１または請求項２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離が、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第２リレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも長い請求項３に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記第１のリレーレンズ群の焦点距離よりも長い請求項５に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
前記第１のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側に配置された凸レンズと、前記光束走査手段側に配置された凹レンズを備える請求項５または請求項６に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記凸レンズの主点および前記凹レンズの主点と等距離となる基準位置から前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記基準位置から前記第１リレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い請求項７に記載の顕微鏡装置。
【請求項９】
前記波面変換素子が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置に配置され、
前記光束走査手段が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置に配置され、
前記第１のリレーレンズ群と前記第２のリレーレンズ群が、前記波面変換素子側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群の前記光束走査手段側の焦点位置と、前記光束走査手段側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置とが一致するように配置された請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群に入射される光束が平行光束とされており、
前記波面変換素子から前記第１のリレーレンズ群までの距離が、前記光束走査手段側から前記第１のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第１のリレーレンズ群から該第１のリレーレンズ群の前記波面変換素子側の焦点位置までの距離よりも短く、
前記光束走査手段から前記第２のリレーレンズ群までの距離が、前記波面変換素子側から前記第２のリレーレンズ群に平行光束を入射させた際の前記第２のリレーレンズ群から該第２のリレーレンズ群の前記光学走査手段側の焦点位置までの距離よりも長い請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０９０８０（Ｐ２０１３−１０９０８０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２６７２（Ｐ２０１１−２５２６７２）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【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２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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