CN106483646B - 显微分光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种更优异的显微分光装置。显微分光装置具备：光源；多个投光光纤，接收来自所述光源的光；分光器；多个受光光纤，用于将接收的光导向所述分光器；以及共焦点光学系统，用于对来自所述多个投光光纤的多个光束分别进行聚光并照射到样品，并且用于将来自所述样品中的多个聚光点的多个光束分别成像在所述多个受光光纤。

Description

显微分光装置
技术领域
本发明涉及显微分光装置，特别涉及对来自样品中的多个位置的光进行分光的显微分光装置。
背景技术
近年来，开发了不需要或能够减少光学系统的扫描的多焦点的显微镜。例如，在日本特开2014-10216号公报(专利文献1)中公开了如下的结构。即，多焦点共焦点显微镜具备：照明光学系统，具有进行二维排列的点阵状光源，来自所述光源的光照射到样品上的与所述光源大致共轭的位置；成像光学系统，将来自所述样品的观察光成像于针孔阵列，该针孔阵列在所述样品上的聚光位置以及与所述点阵状光源大致共轭的位置进行二维排列；以及检测单元，检测所述成像的光。
此外，在日本特开2012-237647号公报(专利文献2)中公开了如下的结构。即，多焦点共焦点拉曼分光显微镜具备：激光器光源，发出激发光；微透镜阵列，将来自所述激光器光源的激发光呈矩阵状分割为多个细光束并分别进行聚光；边缘滤波器，对经过所述微透镜阵列并经过了中继透镜的多个光束进行反射；针孔阵列，具有在聚光点使经过了所述边缘滤波器的多个光束的每一个通过的多个针孔；物镜，经过了所述针孔阵列的多个光束经中继透镜入射，使这些多个光束的每一个聚光于样品；共焦点光学系统，来自所述样品的激发光的反射光和拉曼散射光经过所述物镜、所述中继透镜以及所述针孔阵列返回到所述边缘滤波器，对透射了该边缘滤波器的拉曼散射光分别进行聚光；光纤束，由多个光纤构成，被所述共焦点光学系统聚光的多个拉曼散射光的光束的每一个从该多个光纤的入射端入射，该多个光纤的出射端排列成一列；分光单元，入射来自构成所述光纤束的多个光纤的出射端的光束；以及受光单元，接收经过了所述分光单元的光束。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-10216号公报
专利文献2：日本特开2012-237647号公报
专利文献3：日本特开2006-258990号公报
专利文献4：日本特开2014-16531号公报
要求一种超越了上述各专利文献所记载的技术而提供更优异的用于进行分光的装置的技术。
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种更优异的显微分光装置。
用于解决课题的技术方案
(1)为了解决上述课题，本发明的某个方面涉及的显微分光装置具备：光源；多个投光光纤，接收来自所述光源的光；分光器；多个受光光纤，用于将接收的光导向所述分光器；以及共焦点光学系统，用于对来自所述多个投光光纤的多个光束分别进行聚光并照射到样品，并且用于将来自所述样品中的多个聚光点的多个光束分别成像在所述多个受光光纤。
像这样，着眼于使用多个投光光纤和多个受光光纤而实现了多焦点并且实现共焦点，在光学系统中能够以例如未设置针孔阵列的简易且容易调整的结构对来自样品中的多个位置的光进行分光。因此，能够提供更优异的显微分光装置。
(2)优选地，所述多个投光光纤和所述多个受光光纤分别进行二维排列，所述多个投光光纤和所述多个受光光纤中的至少任一方在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面中比所述各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
通过这种结构，能够增加上述截面中的每单位面积的光纤的根数，因此能够进一步减小光源向各投光光纤照射的光的照射面积。由此，能够增加一个投光光纤从光源接收的光通量，因此能够提高光的利用效率。此外，能够减小各光纤对装置的占有率。
(3)优选地，所述显微分光装置还具备：投光标记用光纤，固定为沿着所述多个投光光纤，在所述投光光纤的输入端侧接收来自光源的光；以及受光标记用光纤，固定为沿着所述多个受光光纤，在所述受光光纤的输出端侧接收来自光源的光，所述共焦点光学系统对来自所述投光标记用光纤的标记光束和来自所述受光标记用光纤的标记光束分别进行聚光并照射到样品。
通过这种结构，能够基于来自投光标记用光纤的标记光束的聚光位置与来自受光标记用光纤的标记光束的聚光位置的关系，确认来自样品中的各聚光点的光束的聚光位置与各受光光纤的位置的关系，能够容易地判断光学系统的状态是否良好。由此，例如能够在光学系统的状态不好的情况下校正光学系统中的各光学元件的配置，因此能够将光学系统维持为良好的状态。
(4)更优选地，所述显微分光装置还具备投光标记光源和受光标记光源，所述投光标记用光纤在所述投光光纤的输入端侧接收来自所述投光标记光源的光，所述受光标记用光纤在所述受光光纤的输出端侧接收来自所述受光标记光源的光，所述投光标记光源和所述受光标记光源输出彼此具有不同颜色的光。
通过这种结构，能够向样品照射来自投光标记用光纤和受光标记用光纤的不同颜色的标记光束，因此能够更容易地判断光学系统的状态是否良好。
(5)优选地，所述显微分光装置具备多个所述光源，所述多个投光光纤接收来自所述多个光源的光，所述光源向作为所述多个投光光纤中的一部分的对应的一个或多个所述投光光纤照射光，来自所述光源的光的光路被限制为使所述投光光纤接收的光为来自对应的一个所述光源的光。
通过这种结构，能够减少一个光源作为照射对象的投光光纤的根数，因此能够使投光光纤从光源接收的光的强度更大。由此，能够更良好地对来自样品中的各聚光点的光进行分光。此外，能够防止一根投光光纤接收到来自多个光源的光，因此能够向样品中的每个聚光点照射来自单个光源的光。由此，能够防止光源照射的光的分光特性在每个光源中的偏差反映到来自样品中的各聚光点的光的分光结果中。
(6)优选地，所述受光光纤的纤芯的外径大于所述投光光纤的纤芯的外径。
通过这种结构，能够更可靠地确保对来自样品中的各聚光点的光束的聚光位置与各受光光纤的纤芯的中心位置的偏移的余量。
(7)为了解决上述课题，本发明的另一个方面涉及的显微分光装置具备：一个或多个光源；分光器；多个受光光纤，进行二维排列，用于将接收的光导向所述分光器；以及共焦点光学系统，用于对基于来自所述光源的光的多个光束分别进行聚光并照射到样品，并且用于将来自所述样品中的多个聚光点的多个光束分别成像在所述多个受光光纤，所述多个受光光纤进行二维排列，在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面中，比所述各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密，所述显微分光装置还具备多个受光标记用光纤，该多个受光标记用光纤固定为沿着所述多个受光光纤，在所述受光光纤的输出端侧接收来自所述光源的光，所述共焦点光学系统对来自所述多个受光标记用光纤的多个标记光束分别进行聚光并照射到样品。
通过这种结构，例如，能够基于来自光源的光的多个标记光束的聚光位置与来自多个受光标记用光纤的标记光束的聚光位置的关系，以简易且容易调整的结构来确认来自样品中的各聚光点的光束的聚光位置与各受光光纤的位置的关系，能够容易地判断光学系统的状态是否良好。由此，例如能够在光学系统的状态不好的情况下校正光学系统中的各光学元件的配置，因此能够将光学系统维持为良好的状态。此外，能够减小各受光光纤对装置的占有率。因此，能够提供更优异的显微分光装置。
发明效果
根据本发明，能够提供一种更优异的显微分光装置。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
图2是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的投光侧二维阵列固定部中的各光纤的端面的一个例子的图。
图3是示出比较例的各光纤的端面的一个例子的图。
图4是示出成像在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中的样品的实像的一个例子的图。
图5是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的受光侧二维阵列固定部中的各光纤的端面的一个例子的图。
图6是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中的投光部的变形例的结构的图。
图7是确定了使用本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的测定方法的顺序的一个例子的流程图。
图8是示出本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
图9是本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置中的针孔板的主表面的俯视图。
图10是示出成像在本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置中的样品的实像的一个例子的图。
图11是示出本发明的第三实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
图12是示出本发明的第三实施方式涉及的显微分光装置中的投光部的结构的图。
图13是图12所示的针孔板的主表面的俯视图。
图14是示出本发明的第四实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
图中：1-分光器，2-二维检测器，4、130-观察光学系统，5、8、10-共焦点光学系统，6、6A、6B、6C-投光部，7-受光部，9-投光部，11、17、120-测定光源，12-投光光纤，13-投光侧二维阵列固定部，14-投光标记光源，15-投光标记用光纤，16、26-虚拟光纤，21-受光侧一维阵列固定部，22-受光光纤，23-受光侧二维阵列固定部，24-受光标记光源，25-受光标记用光纤，31-聚光透镜，32-带阻滤波器，33-分色镜，34-扫描镜，35-可动式半反射镜，36-物镜，37-准直透镜，38-带通滤波器，39-第一透镜，40-针孔板，40hb-投光光生成孔，40hm-标记光生成孔，41-第二透镜，51-观察摄像机，52-成像透镜，53-反射照明，54-准直透镜，55-半反射镜，61-样品，62-XYZ工作台，63-透射照明，71-投光部，72-透镜，81-透镜阵列，82-隔板，83-针孔板，83hb-投光光生成孔，83hm-标记光生成孔，101、102、103、104-显微分光装置，121-准直透镜，122-聚光透镜，123-准直透镜组，124-准直透镜，125-半反射镜，126-物镜，127-半反射镜，128-成像透镜，129-聚光透镜组。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外，图中对于相同或相应部分标注相同的附图标记，并不再重复其说明。此外，可以对以下记载的实施方式的至少一部分进行任意组合。
<第一实施方式>
图1是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
参照图1，显微分光装置101具备观察光学系统4、共焦点光学系统5、投光部6、受光部7、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62和透射照明63。
观察光学系统4包括可动式半反射镜35、物镜36、成像透镜52和半反射镜55。
投光部6包括测定光源11、多个投光光纤12、投光侧二维阵列固定部13、投光标记光源14和投光标记用光纤15。
受光部7包括分光器1、二维检测器2、受光侧一维阵列固定部21、多个受光光纤22、受光侧二维阵列固定部23、受光标记光源24和受光标记用光纤25。
在该例子中，投光部6例如包括36根投光光纤12和4根投光标记用光纤15。受光部7例如包括36根受光光纤22和4根受光标记用光纤25。
共焦点光学系统5包括聚光透镜31、带阻滤波器32、分色镜33、扫描镜34、物镜36、准直透镜37和带通滤波器38。
投光光纤12具有与测定光源11对置的输入端和与准直透镜37对置的输出端。受光光纤22具有与聚光透镜31对置的输入端和与分光器1对置的输出端。
投光标记用光纤15具有与投光标记光源14对置的输入端和与准直透镜37对置的输出端。受光标记用光纤25具有与受光标记光源24对置的输入端和与聚光透镜31对置的输出端。
测定光源11例如是自己发光的光源，具体是输出单色光的激光器。另外，测定光源11也可以是输出带宽宽的光的LED(Light-Emitting Diode：发光二极管)或白炽灯等。
投光光纤12在自己的输入端侧接收来自测定光源11的光，传输所接收的光而向准直透镜37进行照射。
投光标记光源14例如是LED或白炽灯等。另外，投光标记光源14也可以是激光器。
投光标记用光纤15固定为沿着各投光光纤12，在投光光纤12的输入端侧接收来自投光标记光源14的光，传输所接收的光而向准直透镜37进行照射。
图2是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的投光侧二维阵列固定部中的各光纤的端面的一个例子的图。
在图2中描绘了在观察36根投光光纤12的输出端的端面Epb的方向上进行俯视时的各端面Epb、4根投光标记用光纤15的输出端的各端面Epm以及40根虚拟光纤16的各端面Epd。
在此，为了容易进行判别，投光光纤12的端面Epb和投光标记用光纤15的端面Epm分别用实线和虚线来描绘，此外，对虚拟光纤16的端面Epd实施阴影处理。
投光部6中的各光纤例如对齐为各端面Epb沿着包含该各端面Epb且与各投光光纤12的延伸方向正交的平面(以下，也称为投光端面Ep。)，此外，对齐为各端面Epm以及Epd沿着投光端面Ep。
此外，投光光纤12、投光标记用光纤15以及虚拟光纤16的截面的形状例如为圆形。另外，这些光纤的截面的形状不限于圆形，也可以是多边形。
参照图2，投光光纤12包括纤芯12a和包层12b。投光光纤12的外径Rod例如为250μm。纤芯12a的外径Rp例如为150μm。
投光标记用光纤15包括纤芯15a和包层15b。投光标记用光纤15的外径例如与投光光纤12的外径相同为Rod，即为250μm。纤芯15a的外径例如与投光光纤12的纤芯12a的外径相同为Rp，即为150μm。
虚拟光纤16的外径例如与投光光纤12的外径相同为Rod，即为250μm。
各投光光纤12、各投光标记用光纤15以及各虚拟光纤16例如分别进行二维排列。
各投光光纤12例如在沿着与该各投光光纤12的延伸方向正交的平面切断的截面Sp中，比该各投光光纤12呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。在此，各投光光纤12例如设置为沿着相同的方向延伸。
换言之，各投光光纤12例如在观察该各投光光纤12的端面Epb的方向上进行俯视时，比该各投光光纤12呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
在此，例如，在如图1所示那样截面Sp位于投光端面Ep附近的情况下，截面Sp与图2所示的投光端面Ep相同。
图3是示出比较例的各光纤的端面的一个例子的图。在图3中，描绘了在观察36根光纤912的端面Eref的方向上进行俯视时的该端面Eref。
各光纤912呈正方形格子状彼此相接地排列。在此，“正方形格子状的排列”是如下的排列，即，如图3所示，例如，某个光纤912与沿着通过该光纤912的中心的直线Lref1的紧邻的其它光纤912、以及沿着在该中心与直线Lref1正交的直线Lref2的紧邻的其它光纤912分别彼此相接。
再次参照图2，具体地，各投光光纤12例如在观察截面Sp或端面Epb的方向上进行俯视时呈正三角形格子状彼此相接地排列，即排列得最密。换言之，各投光光纤12例如在观察截面Sp或端面Epb的方向上进行俯视时排列为与投光光纤12等6根其它光纤彼此相接。
在此，“正三角形格子状的排列”是如下的排列，即，如图2所示，例如，某个投光光纤12与沿着通过该投光光纤12的中心的直线Lp1的紧邻的其它投光光纤12、沿着在该中心与直线Lp1以60度相交的直线Lp2的紧邻的其它投光光纤12、以及沿着在该中心与直线Lp1、Lp2以60度相交的直线Lp3的紧邻的其它投光光纤12分别彼此相接。
在图3所示的配置中，例如，当光纤912的外径与投光光纤12的外径相同为Rod时，每单位面积的光纤912的根数为1/(Rod×Rod)。
另一方面，在图2所示的配置中，例如，每单位面积的投光光纤12的根数为(2/√3)×(Rod×Rod)＝1.15/(Rod×Rod)。
因此，在图2所示的投光端面Ep或截面Sp中，各投光光纤12比如图3所示的呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得大约密15％。
另外，虽然在图2中各投光光纤12在截面Sp中排列为呈正三角形格子状彼此相接，但是如上所述，只要在截面Sp中该各投光光纤12比排列为呈正方形格子状彼此相接的状态排列得更密即可。具体地，例如，只要是某个投光光纤12与沿着通过该投光光纤12的中心的直线的紧邻的其它投光光纤12、以及沿着在该中心与该直线以大于60°且小于90°的角度相交的直线的紧邻的其它投光光纤12分别彼此相接地排列的状态即可。
参照图2，投光侧二维阵列固定部13例如将36根投光光纤12、4根投光标记用光纤15、以及40根虚拟光纤16捆扎起来进行固定。
更详细地，36根投光光纤12例如捆扎成层叠有6层包含6根投光光纤12的层。此外，各投光光纤12在输出端例如进行二维排列，使得构成二重对称。
4根投光标记用光纤15例如分别设置在被捆扎的36根投光光纤12的大致四个角，使得维持上述二重对称。
40根虚拟光纤16例如设置在各投光光纤12或各投光标记用光纤15与投光侧二维阵列固定部13之间。
像这样，通过投光光纤12、投光标记用光纤15或虚拟光纤16排列为与其它6根光纤彼此相接的结构，能够将各光纤的中心稳定地固定在正三角形的顶点的位置，因此能够抑制各光纤的中心位置相对设计值的偏移。
另外，虚拟光纤16的根数不限于40，只要是能够在各投光光纤12或各投光标记用光纤15与投光侧二维阵列固定部13之间设置至少一层虚拟光纤16的数目即可。
此外，虽然设投光光纤12、投光标记用光纤15以及虚拟光纤16的截面的形状为圆形，但是即使这些光纤的截面的形状例如为六边形，在截面Sp中这些光纤也会比呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
再次参照图1，共焦点光学系统5具有如下功能，即，对来自多个投光光纤12的多个光束分别进行聚光并照射到样品61，将来自样品61中的该多个光束的聚光点的多个光束分别成像在多个受光光纤22。
更详细地，准直透镜37例如将从各投光光纤12的输出端发散的光变换为作为大致平行的光束的投光光束组。
带通滤波器38例如使来自准直透镜37的投光光束组所包含的激光的波长成分中的、该激光的光谱中的峰以外的波长成分衰减。
透射了带通滤波器38的投光光束组例如分别被分色镜33和扫描镜34反射而向物镜36入射。
物镜36例如将被扫描镜34反射的投光光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
图4是示出成像在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中的样品的实像的一个例子的图。
在图4中，实像RIp、实像RIpm以及实像RIrm分别用实线、虚线以及单点划线来描绘。
参照图4，实像RIp例如是来自36根投光光纤12的纤芯12a的输出端的光被共焦点光学系统5分别聚光到样品61而生成的各纤芯12a的输出端的实像。
再次参照图1，物镜36例如将从各实像RIp发散的光变换为作为大致平行的光束的受光光束组。
扫描镜34例如对通过物镜36进行变换的受光光束组进行反射。
带阻滤波器32例如使被扫描镜34反射的受光光束组所包含的光的波长成分中的、测定光源11的激光的光谱中的峰的波长成分衰减。
聚光透镜31例如对透射了带阻滤波器32的受光光束组所包含的多个光束分别进行聚光。
图5是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的受光侧二维阵列固定部中的各光纤的端面的一个例子的图。
在图5中描绘了在观察36根受光光纤22的输入端的端面Erb的方向上进行俯视时的各端面Erb、4根受光标记用光纤25的输出端的各端面Erm以及40根虚拟光纤26的各端面Erd。
在此，为了容易进行判别，受光光纤22的端面Erb以及受光标记用光纤25的端面Erm分别用实线以及虚线来描绘，此外，对虚拟光纤26的端面Erd实施阴影处理。
受光部7中的各光纤例如对齐为各端面Erb沿着包含该各端面Erb且与各受光光纤22的延伸方向正交的平面(以下，也称为受光端面Er。)，此外，对齐为各端面Erm以及Erd沿着受光端面Er。
此外，受光光纤22、受光标记用光纤25以及虚拟光纤26的截面的形状例如为圆形。另外，这些光纤的截面的形状不限于圆形，也可以是多边形。
参照图5，受光光纤22包括纤芯22a和包层22b。受光光纤22的外径例如与投光光纤12的外径相同为Rod，即为250μm。
受光光纤22的纤芯22a的外径Rr例如大于投光光纤12的纤芯12a的外径Rp。具体地，外径Rr例如为200μm。
受光标记用光纤25包括纤芯25a和包层25b。受光标记用光纤25的外径例如与受光光纤22的外径相同为Rod，即为250μm。纤芯25a的外径例如与受光光纤22的纤芯22a的外径相同为Rr，即为200μm。
虚拟光纤26的外径例如与受光光纤22的外径相同为Rod，即为250μm。
各受光光纤22、各受光标记用光纤25以及各虚拟光纤26例如进行二维排列。
各受光光纤22例如在沿着与该各受光光纤22的延伸方向正交的平面切断的截面Sr中，比该各受光光纤22呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。在此，各受光光纤22例如设置为沿着相同的方向延伸。
换言之，各受光光纤22例如在观察该各受光光纤22的端面Erb的方向上进行俯视时，比该各受光光纤22呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
在此，例如，在如图1所示那样截面Sr位于受光端面Er附近的情况下，截面Sr与图5所示的受光端面Er相同。
具体地，各受光光纤22例如在观察截面Sr或端面Erb的方向上进行俯视时呈正三角形格子状彼此相接地排列，即排列得最密。换言之，各受光光纤22例如在观察截面Sr或端面Erb的方向上进行俯视时排列为与受光光纤22等6根其它光纤彼此相接。
在此，“正三角形格子状的排列”是如下的排列，即，与投光光纤12的情况相同，例如某个受光光纤22与沿着通过该受光光纤22的中心的直线Lr1的紧邻的其它受光光纤22、沿着在该中心与直线Lr1以60度相交的直线Lr2的紧邻的其它受光光纤22、以及沿着在该中心与直线Lr1、Lr2以60度相交的直线Lr3的紧邻的其它受光光纤22分别彼此相接。
此外，与各投光光纤12相同，例如，在图5所示的受光端面Er或截面Sr中，各受光光纤22比呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得大约密15％。
另外，虽然在图5中各受光光纤22在截面Sr中排列为呈正三角形格子状彼此相接，但是如上所述，只要在截面Sr中该各受光光纤22比排列为呈正方形格子状彼此相接的状态排列得更密即可。具体地，例如只要是某个受光光纤22与沿着通过该受光光纤22的中心的直线的紧邻的其它受光光纤22、以及沿着在该中心与该直线以大于60°且小于90°的角度相交的直线的紧邻的其它受光光纤22分别彼此相接地排列的状态即可。
受光侧二维阵列固定部23例如将36根受光光纤22、4根受光标记用光纤25、以及40根虚拟光纤26捆扎起来进行固定。
更详细地，36根受光光纤22例如捆扎成层叠有6层包含6根受光光纤22的层。此外，各受光光纤22在输入端例如进行二维排列，使得构成二重对称。
此外，36根受光光纤22例如捆扎成该36根受光光纤22的中心与36根投光光纤12的中心分别对应。具体地，36根受光光纤22例如捆扎成能够使该36根受光光纤22的中心与36根投光光纤12的中心分别重合。
4根受光标记用光纤25例如分别设置在被捆扎的36根受光光纤22的大致四个角，使得维持上述二重对称。
此外，4根受光标记用光纤25例如捆扎成该4根受光标记用光纤25的中心与4根投光标记用光纤15的中心分别对应。具体地，4根受光标记用光纤25例如捆扎成能够使该4根受光标记用光纤25的中心与4根投光标记用光纤15的中心分别重合。
40根虚拟光纤26例如设置在各受光光纤22或各受光标记用光纤25与受光侧二维阵列固定部23之间。
像这样，通过受光光纤22、受光标记用光纤25或虚拟光纤26排列为与其它6根光纤彼此相接的结构，能够将各光纤的中心稳定地固定在正三角形的顶点的位置，因此能够抑制各光纤的中心位置相对设计值的偏移。
另外，虚拟光纤26的根数不限于40，只要是能够在各受光光纤22或各受光标记用光纤25与受光侧二维阵列固定部23之间设置至少一层虚拟光纤26的数目即可。
此外，虽然设受光光纤22、受光标记用光纤25以及虚拟光纤26的截面的形状为圆形，但是即使这些光纤的截面的形状例如为六边形，在截面Sr中这些光纤也会比呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
各受光光纤22中的纤芯22a的输入端例如设置在图4所示的各实像RIp的共轭的位置。通过像这样设置各输入端的结构，各受光光纤22能够良好地接收来自各实像RIp的光。
再次参照图1，受光光纤22具有将接收的光导向分光器1的功能。更详细地，各受光光纤22例如将在输入端接收的受光光束组变换为进行一维排列的多个光束(以下，也称为一维光束组。)而向分光器1入射。
更详细地，受光侧一维阵列固定部21例如将输入端在受光侧二维阵列固定部23中进行二维排列的各受光光纤22的输出端固定为进行一维排列的状态。
分光器1包括狭缝1a和衍射光栅1b。狭缝1a的开口部例如设置为与一维光束组相向且沿着与该一维光束组的排列方向平行的方向。
通过了狭缝1a的一维光束组所包含的多个光束例如被衍射光栅1b向与该排列方向正交的方向分别衍射并照射到二维检测器2。
二维检测器2例如按被衍射光栅1b衍射的一维光束组所包含的每个光束来测定每个波长的强度，即，测定光谱。即，二维检测器2例如按图4所示的各实像RIp的每个位置来测定被经由对应的投光光纤12的光照射的样品61的光谱。
例如，在对于测定光源11而使用激光器等单色光的光源的结构中，能够将显微分光装置101用作能够同时测定多点的拉曼光谱的共焦点拉曼分光显微镜或能够同时测定多点的荧光光谱的共焦点分光显微镜。
此外，例如在对于测定光源11而使用白色光源等光的带宽宽的光源的结构中，能够将显微分光装置101用作能够同时测定多点的分光反射光谱的共焦点分光反射显微镜。
此外，例如共焦点光学系统5对来自投光标记用光纤15的标记光束以及来自受光标记用光纤25的标记光束分别进行聚光并照射到样品61。
更详细地，准直透镜37例如将从各投光标记用光纤15的输出端发散的光变换为作为大致平行的光束的投光标记光束组。
带通滤波器38例如使来自准直透镜37的投光标记光束组所包含的光的波长成分中的、测定光源11的激光的光谱中的峰以外的波长成分衰减。
透射了带通滤波器38的投光标记光束组例如分别被分色镜33和扫描镜34反射而向物镜36入射。
物镜36例如将被扫描镜34反射的投光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
此外，聚光透镜31例如将从各受光标记用光纤25的输出端发散的光变换为作为大致平行的光束的受光标记光束组。
带阻滤波器32例如使来自聚光透镜31的受光标记光束组所包含的光的波长成分透射。
透射了带阻滤波器32的受光标记光束组例如被扫描镜34反射而向物镜36入射。
物镜36例如将被扫描镜34反射的受光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
再次参照图4，实像RIpm例如是来自4根投光标记用光纤15的纤芯15a的输出端的光被共焦点光学系统5分别聚光到样品61而生成的各纤芯15a的输出端的实像。
此外，实像RIrm例如是来自4根受光标记用光纤25的纤芯25a的输出端的光被共焦点光学系统5分别聚光到样品61而生成的各纤芯25a的输出端的实像。
XYZ工作台62例如能够相对于物镜36的光轴而在垂直方向(以下，也称为横向。)和平行方向(以下，也称为纵向。)上移动。样品61例如载置于XYZ工作台62，通过该XYZ工作台62在横向上移动，从而在横向上被扫描。
此外，扫描镜34例如能够以通过镜的中心、包含于镜面且彼此正交的两个轴为旋转轴而进行旋转。投光光束组所包含的各光束在样品61中的聚光位置例如通过扫描镜34分别以该两个轴为旋转轴进行旋转而使该各光束的反射方向变化，从而在横向上被扫描。
例如，在以反射模式观察样品61的情况下，反射照明53从物镜36侧照射样品61。更详细地，可动式半反射镜35例如对由准直透镜54进行准直的来自反射照明53的光束进行反射而经由物镜36向样品61照射。
此外，例如在以透射模式观察样品61的情况下，透射照明63相对于样品61而从物镜36的相反侧照射样品61。
观察光学系统4例如将来自样品61中的聚光点的光束聚光到观察摄像机51。
更详细地，观察光学系统4中的物镜36例如对从样品61发散的光进行准直。可动式半反射镜35以及半反射镜55例如分别反射由物镜36进行准直的光。
成像透镜52例如将被半反射镜55反射的光聚光到观察摄像机51。
观察摄像机51例如基于被观察光学系统4聚光的来自样品61的光，生成包含样品61中的实像RIp、RIrm以及RIpm的图像。
测定者例如能够基于由观察摄像机51生成的图像来确认样品61中的实像RIp、RIrm以及RIpm的横向的位置和纵向的位置。测定者例如根据需要通过使XYZ工作台62在横向上移动或使扫描镜34旋转，由此来调整样品61中的实像RIp、RIrm以及RIpm的横向的位置。
此外，测定者例如根据需要通过使XYZ工作台62在纵向上移动，由此来调整样品61中的实像RIp、RIrm以及RIpm的纵向的位置。另外，测定者也可以代替使XYZ工作台62在纵向上移动而使物镜36在纵向上移动来进行调整。
此外，测定者例如能够基于该图像来确认样品61中的实像RIpm和RIrm的位置关系。
在此，作为实像RIpm的中心和实像RIrm的中心的位置关系的标记位置关系，例如与受光光纤22的纤芯22a的输入端的中心位置和来自实像RIp的中心的光在该输入端中的聚光位置的关系对应。
例如，在如图4所示那样实像RIpm的中心与对应的实像RIrm的中心一致的情况下，来自对应的实像RIp的中心的光聚光到光接收光纤22的纤芯22a的输入端的中心。即，各受光光纤22的纤芯22a能够分别良好地接收来自各实像RIp的光。
测定者例如基于标记位置关系确认各受光光纤22的纤芯22a的输入端是否分别良好地接收来自各实像RIp的光。
测定者例如在各实像RIpm的中心与对应的各实像RIrm的中心偏移的情况下，调整共焦点光学系统5中的各光学元件、投光侧二维阵列固定部13以及受光侧二维阵列固定部23的位置和方向，使得各实像RIpm的中心与对应的各实像RIrm的中心一致，由此使各受光光纤22的纤芯22a的输入端能够分别良好地接收来自各实像RIp的光。
例如，投光标记光源14以及受光标记光源24输出彼此具有不同颜色的光。具体地，例如在测定光源11是绿色的激光光源的情况下，投光标记光源14和受光标记光源24分别输出绿色的光和红色的光。
由此，能够使实像RIpm的颜色和实像RIrm的颜色分别为绿色和红色，因此测定者能够更可靠地辨别实像RIpm和实像RIrm。此外，能够使实像RIpm的区域和实像RIrm的区域的重叠部分的颜色为对绿色和红色进行加色混合的颜色，即黄色，因此测定者能够基于红色的实像RIrm与黄色的该重叠部分的位置关系来清楚地确认各实像RIpm的中心与对应的各实像RIrm的中心的偏移。
另外，可动式半反射镜35例如在使用分光器1进行测定的情况下向退出投光光束组的光路的位置移动。
此外，例如在作为投光标记光源14和受光标记光源24而使用LED的情况下，投光标记光源14的峰值发光波长λpp和受光标记光源24的峰值发光波长λpr只要像以下的例子那样进行设定即可。
即，例如在测定光源11的激光的激发波长λL为蓝色的488nm(纳米)的情况下，考虑到带通滤波器38和带阻滤波器32的衰减特性，只要将峰值发光波长λpp和λpr分别设定为蓝色的490nm和绿色的530nm即可。
此外，例如在激发波长λL为绿色的532nm的情况下，同样考虑到滤波器的衰减特性，只要将峰值发光波长λpp和λpr分别设定为绿色的530nm和红色的625nm即可。
此外，例如在激发波长λL为红色的635nm的情况下，同样考虑到滤波器的衰减特性，只要将峰值发光波长λpp和λpr分别设定为红色的625nm和红色的780nm即可。
此外，例如在激发波长λL为红色的785nm的情况下，同样考虑到滤波器的衰减特性，只要将峰值发光波长λpp和λpr分别设定为红色的780nm和近红外区域的830nm即可。在此，在作为观察摄像机51中的摄像元件而使用例如CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)的情况下，因为CCD对可见光的光、以及830nm等用肉眼难以视觉识别的近红外区域的光具有灵敏度，所以测定者能够从由观察摄像机51拍摄的图像视觉识别实像RIpm、RIrm。
[投光部6的变形例]
图6是示出本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中的投光部的变形例的结构的图。
参照图6，投光部6A与图1所示的投光部6相比，代替测定光源11而包括多个测定光源17。
在该例子中，投光部6A例如包括测定光源17A～17I。以下，将测定光源17A～17I的每一个也称为测定光源17。
测定光源17例如是自己发光的光源，具体是输出单色光的激光器。另外，测定光源17也可以是输出带宽宽的光的LED或白炽灯等。
多个投光光纤12例如接收来自多个测定光源17的光。测定光源17例如向作为多个投光光纤12中的一部分的对应的一个或多个投光光纤12照射光。
具体地，36根投光光纤12例如接收来自9个测定光源17的光。测定光源17例如向作为36根投光光纤12中的一部分的对应的4根投光光纤12照射光。
另外，测定光源17不限于向作为36根投光光纤12中的一部分的对应的4根投光光纤12照射光的结构，也可以是作为对应的投光光纤12而向3根以下或5根以上的投光光纤12照射光的结构。
来自测定光源17的光的光路例如被限制为使投光光纤12接收的光为来自对应的一个测定光源17的光。换言之，例如，测定光源17与投光光纤12之间的光路被限制为来自一个测定光源17的光照射到对应的一个或多个投光光纤12。
具体地，例如，测定光源17被能够遮挡光的框体所覆盖。此外，例如，投光光纤12在该框体内与测定光源17进行光耦合。
像这样，与平均36根投光光纤12使用一个测定光源11的投光部6相比，在投光部6A中，平均36根投光光纤12使用9个测定光源17，即，平均4根投光光纤12使用一个测定光源17，因此能够进一步增大各投光光纤12接收的激光的强度。
由此，能够增大照射到样品61的光的强度，因此例如能够良好地测定拉曼光谱或荧光光谱。
此外，拉曼光谱中的拉曼频移的大小相当于散射光的频率与激发光的频率之差，因此优选对样品61照射单色光。相对于此，在投光部6A中，能够防止各投光光纤12接收到来自多个测定光源17的光，并且通过使用了共焦点光学系统5的结构能够按样品61中的各实像RIp的每个位置测定将来自单个测定光源17的光作为激发光的拉曼光谱。由此，即使在激光器的振荡频率按每个测定光源17存在偏差的情况下，也能够基于各测定光源17中的激光器的振荡频率按各实像RIp的每个位置正确地求出拉曼频移的大小。
[测定方法]
图7是确定了使用本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置的测定方法的顺序的一个例子的流程图。
参照图7，首先，测定者将样品61载置在XYZ工作台62(步骤S102)。
接着，测定者在投光光束组的光路中插入可动式半反射镜35，点亮反射照明53或透射照明63进行焦点位置的调整以及测定位置的确认(步骤S104)。
接着，测定者点亮投光标记光源14和受光标记光源24来调整样品61中的实像RIrm和RIpm的纵向的位置，并且确认实像RIpm的中心和实像RIrm的中心的位置关系，即确认标记位置关系(步骤S106)。
接着，测定者在实像RIpm的中心与实像RIrm的中心偏移的情况下(在步骤S108中“是”)，调整共焦点光学系统5中的各光学元件、投光侧二维阵列固定部13以及受光侧二维阵列固定部23的位置和方向，使得偏移消除(步骤S110)。
接着，测定者在确认到实像RIpm的中心与实像RIrm的中心未偏移(在步骤S108中“否”)或者进行了光学系统的调整时(步骤S110)，使可动式半反射镜35从投光光束组的光路退出，熄灭反射照明53、透射照明63、投光标记光源14以及受光标记光源24，并且点亮测定光源11(步骤S112)。
接着，测定者同时测定多点的光谱(步骤S114)。
接着，测定者在需要扫描测定位置的情况下(在步骤S116中“是”)进行扫描镜34的旋转或XYZ工作台62的横向的移动(步骤S118)。
接着，测定者同时测定扫描后的多点的光谱(步骤S114)。
另一方面，测定者在不需要扫描测定位置或测定位置的扫描结束的情况下(在步骤S116中“否”)，基于测定的各光谱算出每个位置的光谱的特征量，制作所算出的特征量的面内分布并将其输出(步骤S120)。在此，光谱的特征量例如是拉曼频移的大小、峰的强度、透射率、反射率、或色度等。
另外，在本说明书中“同时测定多点的光谱”包括并行地测定多点的光谱。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的各投光光纤12和各受光光纤22分别设为进行了二维排列的结构，但是不限定于此。各投光光纤12和各受光光纤22也可以分别进行一维排列。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置设为具备多个投光标记用光纤15的结构，但是不限定于此。显微分光装置101也可以是具备一根投光标记用光纤15的结构。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置设为具备多个受光标记用光纤25的结构，但是不限定于此。显微分光装置101也可以是具备一根受光标记用光纤25的结构。
例如，在显微分光装置101是具备一根投光标记用光纤15和一根受光标记用光纤25的结构的情况下，通过将投光标记用光纤15的纤芯15a和受光标记用光纤25的纤芯25a的形状设为四边形等能够识别角度的形状，从而能够确认受光光纤22的纤芯22a的输入端的中心位置与来自实像RIp的中心的光在该输入端中的聚光位置的关系。由此，能够容易地进行光学系统的调整。
此外，例如在显微分光装置101是具备两根投光标记用光纤15的结构的情况下，在投光端面Ep中两根投光标记用光纤15也可以是设置在被捆扎的36根投光光纤12的大致四个角中的对角位置的结构。
此外，例如在显微分光装置101是具备两根受光标记用光纤25的结构的情况下，在受光端面Er中两根受光标记用光纤25也可以是设置在被捆扎的36根受光光纤22的大致四个角中的对角位置的结构。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置设为具备各投光光纤12、各投光标记用光纤15以及各虚拟光纤16的结构，但是不限定于此。显微分光装置101也可以是不具备各投光标记用光纤15和各虚拟光纤16中的至少任一方的结构。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置设为具备各受光光纤22、各受光标记用光纤25以及各虚拟光纤26的结构，但是不限定于此。显微分光装置101也可以是不具备各受光标记用光纤25和各虚拟光纤26中的至少任一方的结构。
例如，在显微分光装置101是不具备各受光标记用光纤25的结构的情况下，通过从分光器1卸下受光光纤22而向受光光纤22的输出端照射光或者从狭缝1a的衍射光栅1b侧朝向受光光纤22的输出端照射光，从而可在样品61生成36根受光光纤22的纤芯22a的实像RIr。此外，通过点亮测定光源11，从而可在样品61生成实像RIp。通过使用这些实像RIr、RIp，从而能够确认受光光纤22的纤芯22a的输入端的中心位置与来自实像RIp的中心的光在该输入端中的聚光位置的关系。由此，能够进行光学系统的调整。
此外，本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置也可以是不具备投光标记光源14的结构。在该情况下，例如，投光标记用光纤15在投光光纤12的输入端侧接收来自测定光源11的光。
此外，本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置也可以是不具备受光标记光源24的结构。在该情况下，例如，受光标记用光纤25在受光光纤22的输出端侧接收来自测定光源11的光。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置设为如下结构，即，各投光光纤12和各受光光纤22分别在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面Sp和Sr中比各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密，但是不限定于此。也可以是各投光光纤12和各受光光纤22的任一方在对应的截面Sp或Sr中比各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密的结构。
此外，虽然本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置设为受光光纤22的纤芯22a的外径Rr大于投光光纤12的纤芯12a的外径Rp的结构，但是不限定于此。外径Rr可以与外径Rp相同，也可以小于外径Rp。
另一方面，要求一种超越前述的各专利文献所记载的技术而提供用于进行分光的更优异的装置的技术。
更详细地，在专利文献1和2所记载的多焦点共焦点显微镜中，由于需要在共焦点光学系统中设置针孔阵列，因此存在光学系统的结构变得复杂的问题，还存在难以调整光学系统的问题。
相对于此，在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中，多个投光光纤12接收来自测定光源11的光。多个受光光纤22将接收的光导向分光器1。而且，共焦点光学系统5对来自多个投光光纤12的多个光束分别进行聚光并照射到样品61，将来自样品61中的多个聚光点的多个光束分别成像在多个受光光纤22。
像这样，着眼于使用多个投光光纤12和多个受光光纤22来实现多焦点且实现共焦点，与例如在专利文献1和2记载的多焦点共焦点显微镜不同，在光学系统中能够以光学元件的个数少且未设置针孔阵列的简易且容易调整的结构对来自样品61中的多个位置的光进行分光。因此，能够提供更优异的显微分光装置。
此外，在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中，多个投光光纤12和多个受光光纤22分别进行二维排列。而且，多个投光光纤12和多个受光光纤22中的至少任一方在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面Sp或Sr中比各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
通过这种结构，能够增加截面Sp或Sr中的每单位面积的光纤的根数，因此能够进一步减小从测定光源11向各投光光纤12照射的光的照射面积。由此，能够增加一个投光光纤12从测定光源11接收的光通量，因此能够提高光的利用效率。此外，能够减小各光纤对装置的占有率。
此外，在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中，投光标记用光纤15固定为沿着多个投光光纤12，在投光光纤12的输入端侧接收来自投光标记光源14的光。受光标记用光纤25固定为沿着多个受光光纤22，在受光光纤22的输出端侧接收来自受光标记光源24的光。而且，共焦点光学系统5对来自投光标记用光纤15的标记光束和来自受光标记用光纤25的标记光束分别进行聚光并照射到样品61。
通过这种结构，能够基于来自投光标记用光纤15的标记光束的聚光位置与来自受光标记用光纤25的标记光束的聚光位置的关系来确认来自样品61中的各聚光点的光束的聚光位置与各受光光纤22的位置的关系，能够容易地判断光学系统的状态是否良好。由此，例如能够在光学系统的状态不好的情况下校正光学系统中的各光学元件的配置，因此能够将光学系统维持为良好的状态。
此外，在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中，投光标记光源14和受光标记光源24输出彼此具有不同颜色的光。
通过这种结构，能够向样品61照射来自投光标记用光纤15和受光标记用光纤25的不同颜色的标记光束，因此能够更加容易地判断光学系统的状态是否良好。
此外，本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置具备多个测定光源17。多个投光光纤12接收来自多个测定光源17的光。测定光源17向作为多个投光光纤12中的一部分的对应的一个或多个投光光纤12照射光。而且，来自测定光源17的光的光路被限制为使投光光纤12接收的光为来自对应的一个测定光源17的光。
通过这种结构，能够减少一个测定光源17作为照射对象的投光光纤12的根数，因此能够使投光光纤12从测定光源17接收的光的强度更大。由此，能够更良好地对来自样品61中的各聚光点的光进行分光。此外，能够防止一根投光光纤12接收到来自多个测定光源17的光，因此能够向样品61中的每个聚光点照射来自单个测定光源17的光。由此，能够防止测定光源17照射的光的分光特性在每个测定光源17中的偏差反映到来自样品61中的各聚光点的光的分光结果中。
此外，在本发明的第一实施方式涉及的显微分光装置中，受光光纤22的纤芯22a的外径Rr大于投光光纤12的纤芯12a的外径Rp。
通过这种结构，能够更可靠地确保对来自样品61中的各聚光点的光束的聚光位置与各受光光纤22的纤芯22a的中心位置的偏移的余量。
接着，使用附图对本发明的另一个实施方式进行说明。另外，图中对于相同或相应部分标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
<第二实施方式>
与第一实施方式涉及的显微分光装置相比，本实施方式涉及在投光侧未使用光纤的显微分光装置。除了在以下说明的内容以外，与第一实施方式涉及的显微分光装置相同。
图8是示出本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
参照图8，显微分光装置102具备观察光学系统4、受光部7、共焦点光学系统8、投光部71、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62和透射照明63。
显微分光装置102中的观察光学系统4、受光部7、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62以及透射照明63的功能分别与图1所示的显微分光装置101中的观察光学系统4、受光部7、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62以及透射照明63相同。
投光部71包括测定光源11和透镜72。投光部71中的测定光源11的功能与图1所示的投光部6中的测定光源11相同。
共焦点光学系统8与图1所示的共焦点光学系统5相比，还包括第一透镜39、针孔板40和第二透镜41。共焦点光学系统8中的聚光透镜31、带阻滤波器32、分色镜33、扫描镜34、物镜36、准直透镜37以及带通滤波器38的功能分别与图1所示的共焦点光学系统5中的聚光透镜31、带阻滤波器32、分色镜33、扫描镜34、物镜36、准直透镜37以及带通滤波器38相同。
投光部71中的测定光源11例如经由透镜72向准直透镜37照射光。在此，透镜72例如对从测定光源11发散的光进行聚光，使得在自己与准直透镜37之间形成束腰。
共焦点光学系统8具有如下功能，即，对基于来自测定光源11的光的多个光束分别进行聚光并照射到样品61，将来自样品61中的多个聚光点的多个光束分别成像在多个受光光纤22。
更详细地，准直透镜37例如将经由透镜72从测定光源11接收的光变换为作为大致平行的光束的投光光束。
带通滤波器38例如使来自准直透镜37的投光光束所包含的激光的波长成分中的、该激光的光谱中的峰以外的波长成分衰减。
透射了带通滤波器38的投光光束例如被分色镜33反射而向第一透镜39入射。
第一透镜39例如将被分色镜33反射的投光光束聚光到针孔板40。
图9是本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置中的针孔板的主表面的俯视图。
在图9中，投光光生成孔40hb和标记光生成孔40hm分别用实线和虚线描绘。
参照图9，在针孔板40例如设置有36个投光光生成孔40hb和4个标记光生成孔40hm。标记光生成孔40hm的直径例如大于投光光生成孔40hb的直径。
更详细地，36个投光光生成孔40hb例如分别设置在与图2所示的投光光纤12的纤芯12a对应的位置。
具体地，各投光光生成孔40hb例如设置为在沿着投光光束的传输方向的方向上进行俯视时呈正三角形格子状进行二维排列。此外，各投光光生成孔40hb例如设置为在进行该俯视时构成二重对称。
更详细地，关于36个投光光生成孔40hb，例如设置有6层包含6个投光光生成孔40hb的层。
4个标记光生成孔40hm例如分别设置在与图2所示的投光标记用光纤15的纤芯15a对应的位置。
具体地，各标记光生成孔40hm例如在沿着投光光束的传输方向的方向上进行俯视时分别设置在所设置的36个投光光生成孔40hb的大致四个角，使得维持上述二重对称。
36个投光光生成孔40hb例如用被第一透镜39聚光的投光光束在针孔板40中的第一透镜39的相反侧生成36个光源。
同样地，4个标记光生成孔40hm例如用被第一透镜39聚光的投光光束在针孔板40中的第一透镜39的相反侧生成4个光源。
第二透镜41例如将从通过各投光光生成孔40hb生成的光源发散的光变换为作为大致平行的光束的投光光束组，并且将从通过各标记光生成孔40hm生成的光源发散的光变换为作为大致平行的光束的投光标记光束组。
扫描镜34例如将来自第二透镜41的投光光束组和投光标记光束组朝向物镜36进行反射。
物镜36例如将被扫描镜34反射的投光光束组和投光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
图10是示出成像在本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置中的样品的实像的一个例子的图。
在图10中，实像RIph、实像RIpmh以及实像RIrmh分别用实线、虚线以及单点划线描绘。
参照图10，实像RIph例如是来自针孔板40中的36个投光光生成孔40hb的光被共焦点光学系统8分别聚光到样品61而生成的该各投光光生成孔40hb的实像。
实像RIpmh例如是来自针孔板40中的4个标记光生成孔40hm的光被共焦点光学系统8分别聚光到样品61而生成的该各标记光生成孔40hm的实像。
再次参照图8，物镜36例如将从各实像RIph发散的光变换为作为大致平行的光束的受光光束组。
扫描镜34例如对通过物镜36进行变换的受光光束组进行反射。
第二透镜41例如将被扫描镜34反射的受光光束组所包含的多个光束分别聚光到针孔板40中的对应的投光光生成孔40hb。
第一透镜39例如对通过了各投光光生成孔40hb的受光光束组进行准直。
带阻滤波器32例如使由第一透镜39进行准直的受光光束组所包含的光的波长成分中的、测定光源11的激光的光谱中的峰值的波长成分衰减。
聚光透镜31例如将透射了带阻滤波器32的受光光束组所包含的多个光束分别聚光到对应的受光光纤22中的纤芯22a。
此外，共焦点光学系统8对来自多个受光标记用光纤25的多个标记光束分别进行聚光并照射到样品61。
更详细地，聚光透镜31例如将从各受光标记用光纤25的输出端发散的光变换为作为大致平行的光束的受光标记光束组。
带阻滤波器32例如使来自聚光透镜31的受光标记光束组所包含的光的波长成分透射。
第一透镜39例如将透射了带阻滤波器32的受光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到图9所示的针孔板40中的各标记光生成孔40hm。在此，标记光生成孔40hm中的受光标记光束的光束直径例如小于该标记光生成孔40hm的直径，因此受光标记光束组所包含的各光束通过对应的标记光生成孔40hm。
第二透镜41例如对通过了各标记光生成孔40hm的受光标记光束组进行准直。
扫描镜34例如将由第二透镜41进行准直的受光标记光束组朝向物镜36进行反射。
物镜36例如将被扫描镜34反射的受光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
再次参照图10，实像RIrmh例如是通过了针孔板40中的4个标记光生成孔40hm的、来自4根受光标记用光纤25的纤芯25a的输出端的光被共焦点光学系统8分别聚光到样品61而生成的各纤芯25a的输出端的实像。
如上所述，通过标记光生成孔40hm的直径大于投光光生成孔40hb的直径的结构，能够将没有由标记光生成孔40hm造成的缺损的实像RIrmh成像在样品61。由此，测定者能够基于作为实像RIpmh的中心与实像RIrmh的中心的位置关系的标记位置关系更准确地确认各受光光纤22的纤芯22a的输入端是否良好地接收来自各实像RIph的光。
如上所述，在本发明的第二实施方式涉及的显微分光装置中，多个受光光纤22进行二维排列，将接收的光导向分光器1。共焦点光学系统8对基于来自测定光源11的光的多个光束分别进行聚光并照射到样品61，将来自样品61中的多个聚光点的多个光束分别成像在多个受光光纤22。多个受光光纤22进行二维排列，在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面Sr中，比该各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。受光标记用光纤25固定为沿着多个受光光纤22，在受光光纤22的输出端侧接收来自受光标记光源24的光。而且，共焦点光学系统8对来自多个受光标记用光纤25的多个标记光束分别进行聚光并照射到样品61。
通过这种结构，例如能够基于来自测定光源11的光的多个投光标记光束的聚光位置与来自受光标记用光纤25的标记光束的聚光位置的关系，以简易且容易调整的结构来确认来自样品61中的各聚光点的光束的聚光位置与各受光光纤22的位置的关系，能够容易地判断光学系统的状态是否良好。由此，例如能够在光学系统的状态不好的情况下校正光学系统中的各光学元件的配置，因此能够将光学系统维持为良好的状态。此外，能够减小各受光光纤22对装置的占有率。因此，能够提供更优异的显微分光装置。
其它结构和动作与第一实施方式涉及的显微分光装置101相同，因此在此不再重复详细的说明。
接着，使用附图对本发明的另一个实施方式进行说明。另外，图中对于相同或相应部分标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
<第三实施方式>
与第一实施方式涉及的显微分光装置相比，本实施方式涉及在投光侧未使用光纤的显微分光装置。除了在以下说明的内容以外，与第一实施方式涉及的显微分光装置相同。
图11是示出本发明的第三实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
参照图11，显微分光装置103具备观察光学系统4、共焦点光学系统5、投光部6B、受光部7、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62和透射照明63。
显微分光装置103中的观察光学系统4、共焦点光学系统5、受光部7、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62以及透射照明63的功能分别与图1所示的显微分光装置101中的观察光学系统4、共焦点光学系统5、受光部7、观察摄像机51、反射照明53、准直透镜54、XYZ工作台62以及透射照明63相同。
图12是示出本发明的第三实施方式涉及的显微分光装置中的投光部的结构的图。
参照图12，投光部6B包括多个测定光源17、透镜阵列81、隔板82和针孔板83。
图13是图12所示的针孔板的主表面的俯视图。在图13中，投光光生成孔83hb和标记光生成孔83hm分别用实线和虚线描绘。
参照图12和图13，在针孔板83例如设置有36个投光光生成孔83hb和4个标记光生成孔83hm。标记光生成孔83hm的直径例如与投光光生成孔83hb的直径大致相同。
36个投光光生成孔83hb和4个标记光生成孔83hm的位置例如分别与图9所示的针孔板40中的36个投光光生成孔40hb和标记光生成孔40hm的位置相同。
隔板82例如从针孔板83朝向测定光源17延伸，在沿着投光光源的传输方向的方向上进行俯视时，将针孔板83分割为9个子区域。各子区域例如包括4个投光光生成孔83hb。此外，四个角的子区域例如分别还包括标记光生成孔83hm。
透镜阵列81例如包括与针孔板83中的子区域对应地设置的9个透镜。
多个投光光生成孔83hb例如接收来自多个测定光源17的光。测定光源17例如向作为多个投光光生成孔83hb中的一部分的对应的一个或多个投光光生成孔83hb照射光。
具体地，36个投光光生成孔83hb例如接收来自9个测定光源17的光。测定光源17例如向作为36个投光光生成孔83hb中的一部分的对应的4个投光光生成孔83hb照射光。
另外，测定光源17不限于向作为36个投光光生成孔83hb中的一部分的对应的4个投光光生成孔83hb照射光的结构，也可以是作为对应的投光光生成孔83hb而向3个以下或5个以上的投光光生成孔83hb照射光的结构。
来自测定光源17的光的光路例如被限制为使投光光生成孔83hb接收的光为来自对应的一个测定光源17的光。换言之，例如，测定光源17与投光光生成孔83hb间的光路被限制为来自一个测定光源17的光照射到对应的一个或多个投光光生成孔83hb。
更详细地，测定光源17例如与针孔板83中的子区域对应地设置有9个。
透镜阵列81中的各透镜例如将从对应的测定光源17发散的光聚光到针孔板83中的对应的子区域。此时，隔板82例如防止某个测定光源17的光照射到对应的子区域以外的子区域。
36个投光光生成孔83hb例如用被透镜阵列81聚光的来自测定光源17的光在针孔板83中的测定光源17的相反侧生成36个光源。
同样地，4个标记光生成孔83hm例如用被透镜阵列81聚光的来自测定光源17的光在针孔板83中的测定光源17的相反侧生成4个光源。
准直透镜37例如将从通过各投光光生成孔83hb生成的光源发散的光变换为作为大致平行的光束的投光光束组，并且将从通过各标记光生成孔83hm生成的光源发散的光变换为作为大致平行的光束的投光标记光束组。
其它结构和动作与第一实施方式涉及的显微分光装置101相同，因此在此不再重复详细的说明。
接着，使用附图对本发明的另一个实施方式进行说明。另外，图中对于相同或相应部分标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
<第四实施方式>
与第一实施方式涉及的显微分光装置相比，本实施方式涉及在投光侧未使用光纤且是透射型的显微分光装置。除了在以下说明的内容以外，与第一实施方式涉及的显微分光装置相同。
图14是示出本发明的第四实施方式涉及的显微分光装置的结构的图。
参照图14，显微分光装置104具备投光部6C、受光部7、共焦点光学系统10、观察摄像机51、XYZ工作台62、透射照明63、准直透镜124、半反射镜125和观察光学系统130。
显微分光装置104中的受光部7、观察摄像机51、XYZ工作台62以及透射照明63的功能分别与图1所示的显微分光装置101中的受光部7、观察摄像机51、XYZ工作台62以及透射照明63相同。
投光部6C包括针孔板83、测定光源120、准直透镜121和聚光透镜122。投光部6C中的针孔板83的功能与图12所示的投光部6B中的针孔板83相同。
共焦点光学系统10包括准直透镜组123、物镜126、物镜36、半反射镜127和聚光透镜组129。观察光学系统130包括物镜36和成像透镜128。
投光部6C例如生成多点的光源。更详细地，测定光源120例如是LED或白炽灯等。另外，测定光源120也可以是激光器。
准直透镜121将从测定光源120发散的光变换为作为大致平行的光束的投光光束。聚光透镜122将来自准直透镜121的投光光束聚光到针孔板83。
图13所示的针孔板83中的36个各投光光生成孔83hb例如用被聚光透镜122聚光的来自测定光源120的光在针孔板83中的测定光源120的相反侧生成36个光源。
同样地，4个标记光生成孔83hm例如用被聚光透镜122聚光的来自测定光源120的光在针孔板83中的测定光源120的相反侧生成4个光源。
共焦点光学系统10具有如下功能，即，对基于来自测定光源120的光的多个光束分别进行聚光并照射到样品61，将来自样品61中的多个聚光点的多个光束分别成像在多个受光光纤22。
更详细地，准直透镜组123例如将从通过各投光光生成孔83hb生成的光源发散的光变换为作为大致平行的光束的投光光束组，并且将从通过各标记光生成孔83hm生成的光源发散的光变换为作为大致平行的光束的投光标记光束组。
物镜126例如将来自准直透镜组123的投光光束组和投光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
在样品61例如可成像与图4所示的实像RIp同样的实像RIpt。在此，实像RIpt例如是来自针孔板83中的36个投光光生成孔83hb的光被共焦点光学系统10分别聚光到样品61而生成的该各投光光生成孔83hb的实像。
同样地，在样品61例如可成像与图4所示的实像RIpm同样的实像RIpmt。在此，实像RIpmt例如是来自针孔板83中的4个标记光生成孔83hm的光被共焦点光学系统10分别聚光到样品61而生成的该各标记光生成孔83hm的实像。
物镜36例如将从各实像RIpt发散的光变换为作为大致平行的光束的受光光束组。
半反射镜127例如对由物镜36进行变换的受光光束组的一部分进行反射。
聚光透镜组129例如将被半反射镜127反射的受光光束组所包含的多个光束分别聚光到对应的受光光纤22中的纤芯22a。
此外，例如，共焦点光学系统10对来自受光标记用光纤25的标记光束进行聚光并照射到样品61。
更详细地，聚光透镜组129例如将从各受光标记用光纤25的输出端发散的光变换为作为大致平行的光束的受光标记光束组。
受光标记光束组例如被半反射镜127反射而向物镜36入射。
物镜36例如将被半反射镜127反射的受光标记光束组所包含的多个光束分别聚光到样品61。
在样品61例如可成像与图4所示的实像RIrm同样的实像RIrmt。
例如，在以透射模式观察样品61的情况下，透射照明63相对于样品61而从物镜36的相反侧照射样品61。更详细地，半反射镜125例如对由准直透镜124进行准直的来自透射照明63的光束进行反射而经由物镜126向样品61照射。
观察光学系统130例如将来自样品61中的聚光点的光束聚光到观察摄像机51。
更详细地，观察光学系统130中的物镜36例如对从样品61发散的光进行准直。成像透镜128例如将由物镜36进行准直并部分透射了半反射镜127的光聚光到观察摄像机51。
观察摄像机51例如基于被观察光学系统130聚光的来自样品61的光，生成包含样品61中的实像RIpt、RIrmt以及RIpmt的图像。
例如，显微分光装置104能够测定平板显示器所包含的滤色器的像素的分光透射率。此时，显微分光装置104例如能够同时测定多个像素的分光透射率。
另外，虽然本发明的第四实施方式涉及的显微分光装置设为具备投光部6C的结构，但是不限定于此。显微分光装置104也可以是代替投光部6C而具备投光部6、投光部6A或投光部6B的结构。
其它结构和动作与第一实施方式涉及的显微分光装置101相同，因此，在此不再重复详细的说明。
另外，也可以对本发明的第一实施方式～第四实施方式涉及的各装置的构成要素和动作中的一部分或全部进行适当组合。
应认为上述实施方式在所有的方面都是例示性的，而不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明示出，而是由权利要求书示出，包括与权利要求书等价的意思和范围内的所有的变更。

Claims (5)

1.一种显微分光装置，具备：
光源；
多个投光光纤，接收来自所述光源的光；
分光器；
多个受光光纤，用于将接收的光导向所述分光器；以及
共焦点光学系统，用于对来自所述多个投光光纤的多个光束分别进行聚光并照射到样品，并且用于将来自所述样品中的多个聚光点的多个光束分别成像在所述多个受光光纤，
所述显微分光装置还具备：
投光标记用光纤，固定为沿着所述多个投光光纤，在所述投光光纤的输入端侧接收来自光源的光；以及
受光标记用光纤，固定为沿着所述多个受光光纤，在所述受光光纤的输出端侧接收来自光源的光，
所述共焦点光学系统对来自所述投光标记用光纤的标记光束和来自所述受光标记用光纤的标记光束分别进行聚光并照射到样品，
所述显微分光装置还具备：
投光标记光源；以及
受光标记光源，
所述投光标记用光纤在所述投光光纤的输入端侧接收来自所述投光标记光源的光，
所述受光标记用光纤在所述受光光纤的输出端侧接收来自所述受光标记光源的光，
所述投光标记光源和所述受光标记光源输出彼此具有不同颜色的光。
2.根据权利要求1所述的显微分光装置，其中，
所述多个投光光纤和所述多个受光光纤分别进行二维排列，
所述多个投光光纤和所述多个受光光纤中的至少任一方，在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面中，比所述各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密。
3.根据权利要求1或2所述的显微分光装置，其中，
所述显微分光装置具备多个所述光源，
所述多个投光光纤接收来自多个所述光源的光，
所述光源向作为所述多个投光光纤中的一部分的对应的一个或多个所述投光光纤照射光，
来自所述光源的光的光路被限制为使所述投光光纤接收的光为来自对应的一个所述光源的光。
4.根据权利要求1或2所述的显微分光装置，其中，
所述受光光纤的纤芯的外径大于所述投光光纤的纤芯的外径。
5.一种显微分光装置，具备：
一个或多个光源；
分光器；
多个受光光纤，进行二维排列，用于将接收的光导向所述分光器；以及
共焦点光学系统，用于对基于来自所述光源的光的多个光束分别进行聚光并照射到样品，并且用于将来自所述样品中的多个聚光点的多个光束分别成像在所述多个受光光纤，
所述多个受光光纤进行二维排列，在沿着与各光纤的延伸方向正交的平面切断的截面中，比所述各光纤呈正方形格子状彼此相接地排列的状态排列得更密，
所述显微分光装置还具备：多个受光标记用光纤，固定为沿着所述多个受光光纤，在所述受光光纤的输出端侧接收来自光源的光，
所述共焦点光学系统对来自所述多个受光标记用光纤的多个标记光束分别进行聚光并照射到样品，
所述共焦点光学系统包含接收来自所述光源的光的、设置有多个投光光生成孔和多个标记光生成孔的针孔板，并对来自多个所述投光光生成孔的光被变换后的多个投光光束以及来自多个所述标记光生成孔的光被变换后的多个标记光束分别进行聚光并照射到样品。
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