JP2001124997A

JP2001124997A - 光学装置

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Publication number: JP2001124997A
Application number: JP2000280594A
Authority: JP
Inventors: Nicole Hartmann; ハルトマンニコル; Rafael Storz; シュトルツラファエル
Original assignee: Leica Microsystems Heidelberg GmbH; Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: EP1085362A2; EP1085362A3; DE19944355A1; JP5342725B2; DE19944355B4; US6525812B1

Abstract

(57)【要約】【課題】周知の装置の構造上の簡素化並びにこれまで
可能な検出のバリエーションの拡張を可能にする。【解決手段】光源（１）の励起光（３）を顕微鏡
（４）に投じ、対象物で散乱し且つ反射した励起光
（３）を検出光路（５）から少なくとも一部遮断し且つ
対象物に由来する検出光は遮断しない、光源（１）の励
起光の波長に適合させられ得るスペクトル選択的要素
（２）を少なくとも一つ備える、レーザー走査顕微鏡の
光路における光学装置が、前記要素（２）に別の光学的
な部材（８）が後続して配置されており、当該部材を通
り抜けた後に、検出光の分散性の及び／あるいは複屈折
性の性質が検出され得ることによって特徴づけられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源の励起光の波
長に適合させられ得る（調節され得る）スペクトル選択
的要素であって、光源の励起光を顕微鏡に送り込み（投
じ）、対象物にて散乱し且つ反射した励起光を検出光路
から少なくとも一部遮断し（取り除き）、且つ前記対象
物に由来する検出光は遮断しないスペクトル選択的要素
を少なくとも一つ備えるレーザー走査顕微鏡の光路にお
ける光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】類似構成の種類のレーザー走査顕微鏡が
ドイツ特許出願第１９９０６７５７．０号明細書により
知られている。調節され得るスペクトル選択的要素とし
て、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optical-Tunable-Filte
r、音響光学チューナブルフィルタ）が使用され得る。
それらは一般的に複屈折のクリスタルからなる。それら
の複屈折性の性質に基づいて、偶然に偏光させられた検
出光が二つの偏光させられた部分光線（常光線及び異常
光線）に分割される。これらの部分光線は前記クリスタ
ルを通りぬけた後に空間的に互いから分離されている。
前記クリスタルは、それらの裁断の仕方に基づいて、一
般的に直方体形でない特別な形状を有する。それゆえ、
多色の光は分散(Dispersion)に基づいてそれのスペクト
ル成分に分解される。

【０００３】レーザー走査顕微鏡の光路における調節さ
れ得るスペクトル選択的要素の使用は、上述の性質に基
づいて、重大な問題と結びついている。なぜならば、通
常、唯一つの分割されない検出光線だけが検出されるか
らである。調節され得るスペクトル選択的要素の望まし
くない作用を取り消すために、検出のために、複数の部
分光線からなる分散性に分割された発散するように進む
検出光が付加的な光学装置を通り抜けねばならない。そ
れゆえ、前記調節され得るスペクトル選択的要素に構造
同一の第二の要素（この要素が、検出光が通り抜けるこ
とによりそれを平行化する）を後続配置することが必要
である。第三の光学的な要素が、前記の両方の要素に後
続配置される必要がある。それによって、前記の平行に
延びる、複数の検出部分光線からなる検出光路が収斂す
る検出光路に移行させられる。最終的に、前記第一の要
素の分散性の且つ複屈折の作用を取り消すことができる
第四の構造同一の要素が前記三つの要素に後続配置され
る必要がある。この配置は、調整にきわめててまがかか
り、著しく大きい構造サイズを有し、且つとりわけ四つ
の同一のクリスタルの使用によって非常に高価である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、レーザー走査顕微鏡の光路における光学装置を、以
下のように、すなわち、これまで知られていた装置の構
造上の簡素化が、及びそれによってコスト削減並びにこ
れまで考慮にいれられていた検出のバリエーション(Det
ektionsvarianten)の拡張が可能であるように構成する
ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の課題は、請求項１
の構成によって解決される。それに従って、はじめに述
べた種類の光学装置が、前記要素に別の光学的な部材が
後続配置されており、当該部材を通り抜けた後に検出光
の分散性の、あるいは複屈折性の、あるいは分散性且つ
複屈折性の性質が検出され得ることによって特徴づけら
れている。

【０００６】本発明では、まず第一に、使用される調節
され得る（適合させられ得る）スペクトル選択的要素の
複屈折性の性質に基づいて偶然に偏光させられている検
出光線が二つの互いに対して垂直に偏光させられている
検出部分光線に分割され、（適当な検出装置を前提とし
て）特にその偏光特性を顧慮して調べられ得るだろうと
いうことが認識されている。それによって、偏光レーザ
ー走査顕微鏡が実現され得るだろう。調節され得るスペ
クトル選択的要素から検出器までの距離が構造の結果と
して任意に小さいことが可能でなく且つ検出光が当該調
節され得るスペクトル選択的要素を通り抜けた後に発散
（拡散）するので、それは通常の尺度を越えて大きい検
出器でしか検出され得ないだろう。これはさらになお同
一の信号対雑音比の場合に十分な敏感さ（感度）も有さ
ねばならないだろう。なぜならば、それ自体すでに弱い
検出光の大きな面に分散させられた全強度が面積単位あ
たりさらに低下させられるからである。それゆえ、有効
な検出のために別の光学的な部材の後続配置が必要不可
欠である。この部材は、とりわけ、発散性の検出光を発
散性でないものに変える。その結果、これが普通の構造
サイズ及び感度（敏感さ）の検出器で検出され得る。検
出光の分散性の性質に関しての検出も、本発明に係る方
法で前記要素及び前記部材を通り抜けた後に可能であ
る。

【０００７】調節され得るスペクトル選択的要素とし
て、及び別の光学的な部材として、ＡＯＴＦ（Acousto-
Optical-Tunable-Filter、音響光学チューナブルフィル
タ）、ＡＯＭ（Acousto-Optical-Modulator、音響光学
変調器）、あるいはＡＯＤ（Acousto-Optical-Deflecto
r、音響光学偏光器）が使用され得るだろう。別の光学
的な部材として、複屈折性のクリスタル、プリズム、あ
るいはレンズが用いられ得るだろう。さまざまな光学的
な部材の組み合わせも考えられる。したがって、例え
ば、ＡＯＴＦが調節され得るスペクトル選択的要素とし
て使用され、それが当該要素に後続配置された光学的な
部材としての複屈折性のクリスタルと組み合わされても
よいだろう。

【０００８】前記要素によって部分光線に分割された検
出光路のひき続いての処理のために、前記部材が、検出
光の光線がそれを通りぬけた後に広範囲に（十分に）平
行に出てくるように前記要素に後続して並べられている
と非常に有利である。二つの構造同一の要素が使用され
るとき、このことは、例えば両方の部材の互いに対して
の点対称な配置によって達成され得る。その結果、これ
によって、使用される部材の一般に存在する特別な形状
が考慮にいれられる。有利には、前記要素及び前記部材
を通り抜けた後の検出光が、平行な光線である。その結
果、（従来の顕微鏡において普通であるように）無限の
検出光路が実現されている。

【０００９】実現されるべきレーザー走査顕微鏡への具
体的な適用できる要求に依存して、一つの検出部分光線
を検出することが有利である。全く同様に、二つのある
いは複数の検出部分光線が同時に検出されてもよい。

【００１０】複数の検出部分光線は、区別された検出器
で検出され得る。その際、これらの検出部分光線は、好
ましくは同時に検出される。少なくとも一つの検出器で
の複数の検出部分光線の検出の実際的な実行のために、
有利な方法では、少なくとも一つの光線偏向装置が対応
する検出部分光路にポジショニングされて配設され、そ
れによって、対応する検出部分光線がそれに対応配置さ
れた検出器へ導かれる。前記要素及び前記部材を通過し
た十分に平行な検出部分光線が対応する検出器へ変わら
ない光線形状で導かれ得るように、当該対応する光線偏
向装置は、前記要素及び前記部材に後続配置されてい
る。なぜならば、この検出器が例えば構造の結果として
さらに前記要素及び前記光学的な部材から遠ざけられて
いるからである。

【００１１】具体的な構成を顧慮して、前記光線偏向装
置が、可動に配設されており且つ複数の検出部分光路の
それぞれのところにポジショニングされ得るとよいだろ
う。例えば、二つの検出部分光線が存在する場合には、
当該可動に配設された光線偏向装置の目下の位置に依存
して、一方の検出部分光線が、あるいは他方の検出部分
光線が一つだけの検出器で検出され得る。きわめて一般
的に、一つの任意の検出部分光線が一つの検出器によっ
て検出され得るだろう。このことは、とりわけ、レーザ
ー走査顕微鏡について、その検出特性に関して最上等の
検出器、例えばとりわけ雑音の少ないあるいは指定され
た波長領域において非常に高い感度を有する検出器が設
けられているときに有利である。

【００１２】検出される検出部分光線は、検出光の偏光
させられている常光線であってもよい。そのかわりに、
検出光の偏光させられている異常光線が検出されてもよ
い。有利な構成では、両方の偏光させられている部分光
線が二つの区別された検出器で同時に検出される。この
措置の仕方によって、検出光をその偏光特性に関して検
出するために通常必要不可欠な偏光子及び検光子のよう
な部材を顕微鏡光路に組み込むことなしに、検出光をそ
の偏光特性に関して検出することができるレーザー走査
顕微鏡が与えられている。

【００１３】有利な方法では、同様に、検出光の特性を
マルチバンド検出器であるいは分光計で検出することが
可能である。マルチバンド検出器は、ドイツ特許第４３
３０３４７号明細書(DE 43 30 347 C2)により知られて
いる。その内容は周知なものとして前提され、明文をも
ってここに一緒に取り入れられる。調節され得るスペク
トル選択的要素によって生じさせられる検出光の分散性
の分割は、前記要素及び前記光学的な部材に後続配置さ
れたマルチバンド検出器ないし分光計がすでに部分的に
行われた分散性の分割を考慮にいれて且つさらに強める
ように利用され得る。分光計として格子分光計あるいは
プリズム分光計が用いられてもよいだろう。

【００１４】具体的な構成を顧慮して、少なくとも一つ
の検出部分光線がマスク装置（遮断装置）を用いて検出
光路から遮断される（除外される、取り除かれる）と有
利である。マスク装置として、通常の場合に光学装置に
組み込まれるような光線トラップ(Strahlfalle)が用い
られてもよいだろう。マスク装置は、可動に配設されて
いるとよいだろう。その結果、それは目的に合致して一
つの検出部分光線にあるいは複数の検出部分光線に作用
し得る。可動に配設されたマスク装置の運動方向は、好
ましくは一つの平面において検出光路に対して垂直であ
る。

【００１５】本発明では、前記要素及び前記部材の後ろ
に光線偏向装置が配設されており、当該光線偏向装置が
対象物に由来する検出光を当該要素及び当該部材を通り
抜けた後に反射して戻すことが可能である。その結果、
検出光が前記部材及び前記要素を二度目に通り抜けた後
に少なくとも一つの検出器によって検出され得る。調節
され得るスペクトル選択的要素、別の光学的な部材、及
び光線偏向装置からなるこの光学装置は、それの作用に
関して、四つの同一の相前後して配置されたクリスタル
からなる従来技術により知られている装置と同一であ
る。両方の装置は、調節され得るスペクトル選択的要素
によって発散する、複数の部分光線に分割された、且つ
分散性に扇状に広げられた検出光を再び唯一つの同軸に
のびる検出光線に一つにまとめることができる。したが
って、ここで提案された構成は著しく有利である。なぜ
ならば、ここでは四つのクリスタルのかわりに二つのク
リスタルだけが必要とされ、装置の構造サイズが全体で
低下させられ、調整の手間が減少させられ得る、ならび
にコストが削減され得るからである。

【００１６】光線偏向装置は、前記光学的な部材の少な
くとも部分的にミラーコート（金属被覆）された背面に
よって形成されていてもよい。これによって、当該光学
装置に設けられる部品の数並びに調整の自由度がさらに
削減され得る。

【００１７】一つの具体的な構成を顧慮して、前記光線
偏向装置が、当該光線偏向装置に向かって延びる検出光
路が当該光線偏向装置から戻る検出光路に比べて少なく
ともほんの少しだけ傾けられているように配設され且つ
ポジショニングされている。有利には、傾き角度が０よ
りも大きく２０度よりも小さいように選択される。それ
によって、検出光が、前記要素及び前記部材を二回通り
ぬけた後に、顕微鏡からくる検出光に対しての空間的な
光線ずれ(Strahlversatz)をもつ。それによって、前記
光線偏向装置によって反射された検出光が少なくとも一
つの別の光線偏向装置によって少なくとも一つの検出装
置へ案内され得る。

【００１８】有利には、前記要素及び前記部材に後続配
設された光線偏向装置が、対象物に由来する設定され得
る数の検出部分光線だけが前記部材及び前記要素の方へ
反射して戻されるように構成されている。この措置によ
り、当該光線偏向装置はすべての検出部分光線には作用
しない。その結果、有利には検出光の設定され得る部分
（割り当て分）だけが前記要素及び前記部材を二回通り
抜け、それにより使用に特有の特徴に関してフィルター
にかけられた同軸に再び一つにまとめられた光線として
相応の検出装置によって検出され得る。

【００１９】一つの有利な構成では、前記要素から及び
前記部材から出てくる検出光線も前記部材の方へ及び前
記要素の方へ反射して戻される検出部分光線もそれぞれ
一つの検出器で同時に検出される。特に前記部材の方へ
及び前記要素の方へ反射して戻される検出部分光線が、
前記部材及び前記要素を通りぬけた後に再び一つにまと
められた検出光線として一つの検出器で検知され得る。
前記要素及び前記部材から出てくる検出部分光線が、同
時に相応の数の検出器で同様に検出されてもよい。この
場合、前記要素及び前記部材の後方に配設された光線偏
向装置が少なくとも一つの通路（貫通部）を備えてお
り、そこを詳しく言うとまっすぐに前記要素及び前記部
材から出てくる一つないし複数の検出部分光線が通り抜
けて進み得ると著しく有利である。他方、他のすべての
検出部分光線は再び前記部材及び前記要素の方へ反射し
て戻される。少なくとも一つの通路を備えるこの光線偏
向装置は、可動に配設されているとよい。それによっ
て、例えばこの光線偏向装置の相応のポジショニングの
際に、偏光させられている検出部分常光線だけが当該光
線偏向装置を通り抜けることができる。可動に配設され
た光線偏向装置の運動方向は、好ましくは、一つの平面
において検出光路に対して垂直である。

【００２０】前記光線偏向装置を通過する相応の検出部
分光線が一つの検出器によって検出されるとよいだろ
う。このために、対応する検出器が直接に通路を有する
光線偏向装置と結合させられていてもよいだろう。それ
によって、別の光学的な構成要素が必要とされない。全
く同様に、前記部材の方へ及び前記要素の方へ反射して
もどされる検出部分光線が一つの検出器によって測定さ
れることが考えられる。

【００２１】有利には、前記要素及び前記部材の後方に
配されていて可動に配設されていてすべての検出部分光
線に作用する光線偏向装置が検出光路から取りのけられ
ることによって、あるいは検出光路に挿入されることに
よって、検出光が前記要素及び前記部材を一度通り抜け
た後に、あるいは二度通りぬけた後に検出され得る。こ
れによって、非常に簡単な手段で本発明に係る二つの検
出の仕方（検出バリエーション）の間で切り替えがなさ
れ得る。

【００２２】光線偏向装置として、検出部分光線をない
しは検出光路を所望の方向へ反射する従来どおりの反射
鏡が用いられてもよい。光線偏向装置として、同様に、
検出光の反射と並んでそのほかに検出光の波面の変形を
補償するないしは取り消すことができる位相共役化され
た反射鏡も考えられるだろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の教えるところのものを有
利に形にすること及び構成することのさまざまな可能性
がある。それについては、一方では請求項１の後に置か
れた請求項を、他方では図面をもとにしての本発明の実
施例の以下の説明を参照のこと。図面をもとにしての本
発明の有利な実施例の説明と関連して、本発明の教える
ところのものの一般的に有利な形態及び構成も説明され
る。図面の図式的な図示において、図１は、レーザー走
査顕微鏡の光路における従来技術により知られている装
置を示し、図２は、レーザー走査顕微鏡の光路における
本発明に係る光学装置を示し、図３は、別の検出の仕方
（検出手段）が考慮にいれられている、図２に由来する
光学装置を示し、図４は、検出光が前記要素及び前記部
材を通り抜けた後に元の方向へ反射される、レーザー走
査顕微鏡の光路における光学装置を示し、図５は、図４
に由来する光線偏向装置の傾けられた配置を示し、図６
は、マスク装置を備える光学装置を示し、図７は、前記
要素及び前記部材の後方に配設されていて通路を備えて
いる光線偏向装置を示し、図８は、可動に配設された光
線偏向装置が検出光路にポジショニングされ得るよう
な、レーザー走査顕微鏡の光路における光学装置を示
す。

【００２４】図１の図式的な図示では、レーザー走査顕
微鏡(Laser-Scanning-Mikroskop)の光路におけるはじめ
に述べた種類の光学装置が描かれている。当該光学装置
は、光源１の励起光(Anregungslicht)の波長に調節され
得る（適合させられ得る）スペクトル選択的要素(spekt
ral selektives Element)２を有する。当該スペクトル
選択的要素は、光源１の励起光３を顕微鏡４に投じ（送
り込み、供給し）、対象物にて散乱させられ且つ反射さ
れた励起光を検出光路５から少なくとも部分的に遮断し
（消し、マスクし）、対象物に由来する検出光は検出光
路５から遮断しない（消さない）。要素２の形状及び性
能に基づいて、要素２から出てくる検出光は発散性であ
る。それは少なくとも二つの検出部分光線６及び７に分
割されている。それらの検出部分光線はそれぞれなおも
分散性（拡散性）に広げられている（扇状に広げられて
いる）。要素２に後続して並べられている構造同一の点
対称に配置されている要素８によって、発散（拡散）す
るように進む検出部分光線６、７を少なくとも十分に
（広範囲に）平行に進む検出部分光線９、１０に変える
ことが可能である。暗示された対称軸１１に関して、第
一の二つの要素２、８に別の二つの要素１２、１３が後
続配置されており、その結果、平行に進む検出部分光線
９、１０がまず第一に要素１２を通り抜けることにより
収斂（収束）する検出部分光線１４、１５に変えられ
る。最終的に、これらが要素１３を通り抜けた後に唯一
つの同軸に進む検出光線１６に変えられる。それから、
当該検出光線が検出器１７で検出され得る。

【００２５】従って、前記調節され得るスペクトル選択
的要素２に後続配置された要素８、１２、及び１３は、
ただ要素２の影響を消すためにだけ用いられる。図１に
示された光学装置は、検出光路における四つの高価なク
リスタルの使用を問題にしなくても、手間をかけて調整
する必要があり、さらにきわめて著しい構造サイズを要
求する。

【００２６】本発明では、レーザー走査顕微鏡の光路に
おける光学装置が前記要素２に後続配置された別の光学
的な部材８を有する。この部材を通り抜けることによ
り、検出光の分散性（拡散性）の、あるいは複屈折性
の、あるいは分散性且つ複屈折性の性質が検出され得
る。ここでは、要素２及び部材８はそれぞれＡＯＴＦ
（Acousto-Optical-Tunable-Filter、音響光学チューナ
ブルフィルタ）である。その際、要素２だけがアクティ
ブな光学エレメントとして構成されている。部材８は、
要素２に後続して配置されており、それによって、検出
光の光線が要素２及び部材８を通り抜けた後に十分に
（広範囲に）平行に出てくる。このために、要素２に対
して相対的な部材８の点対称な配置が実現されている。
このことは、例えば図２から読み取られ得る。この場合
には、部材８は、相応の距離のところに、且つ、検出光
が部材８を十分に損失なしに且つ内部の反射なしに通り
抜けることができるようにずらされて、配置されてい
る。

【００２７】一つの具体的な構成では、一つの検出部分
光線だけが検出される。それについては図３を参照のこ
と。別の構成では、部材８の後方で二つの検出部分光線
が同時に検出される。このことは図２に示されている。
この場合には、検出部分光線９及び１０が要素２及び部
材８に後続配置された検出器１７及び１８で検出され
る。この場合には、両方の検出部分光線９、１０の同時
の検出が行われる。同様に、部材８に光線偏向装置（光
線の方向を変える装置）１９が後続配置されており、当
該光線偏向装置が検出部分光線１０を検出器１７へ導く
ことが図２において概略を示されている。

【００２８】別の構成では、レーザー走査顕微鏡が一つ
の検出器１７だけを有する。このことは、図３に示され
ている。この場合には、有利には、光線偏向装置１９が
可動に配設されており、そこで示された両方の検出部分
光路９及び１０にポジショニングされ得る（置かれ得
る）。したがって、可動に配設された光線偏向装置１９
の位置に依存して、検出部分光線１０かあるいは検出部
分光線９が検出器１７で検出され得る。検出器１７は、
この実施例では、検出されるべき波長領域全体で、最高
に敏感な検出特性をもつ。それは、さらに、ほとんど無
視できるノイズ成分（ノイズ割合）を保証する特別な冷
却によって際立たされている。

【００２９】図２及び図３に示された検出部分光線９及
び１０については、部分光線９は、偏光させられている
常光線(ordentlicher, polarisierter Strahl)であり、
部分光線１０は、偏光させられている異常光線(aussero
rdentlicher, polarisierterStrahl)である。

【００３０】図２及び図３の実施例において、検出器１
７及び１８は、各検出部分光線９及び１０のスペクトル
分解(spektrale Zerlegung)を考慮にいれ且つ有利には
強める（増幅する）マルチバンド検出器として構成され
ている。検出部分光線９及び１０のそこで存在する平行
性に基づいて、検出器１７、１８の配置は、部材８から
のそれらの距離を顧慮してクリティカル（決定的）でな
い(unkritisch)。このことは、機器デザインの際の付加
的な自由度を結果として伴う。

【００３１】図６に示す具体的な構成では、検出光路に
光線トラップ(Strahlfalle)の形でのマスク装置（遮断
装置、Ausblendeinrichtung）２０が備えられている。
それによって、検出部分光線１０が検出のために考慮に
いれられない。

【００３２】図４に示す構成から読み取れるように、本
発明では、要素２及び部材８に光線偏向装置２１が後続
配置されており、当該光線偏向装置が、対象物ないしは
顕微鏡からくる検出光を要素２及び部材８を通り抜けた
後に反射してもどす。その結果、検出光は、部材８及び
要素２を再度通り抜けた後に、図４には描かれていない
検出器によって検出され得る。光線偏向装置２１によっ
て、図１に描かれた要素１２及び１３を有利には設けな
くてよい。その際、それにもかかわらず、（詳しく言う
と検出光が要素２及び８を再度通り抜けた後に）再び一
つにまとめられた検出光線が検出され得る。特に要素２
に後続配置されたいまや二つの光学的な部材８及び２１
の調整に関して、本発明に係る装置は、（要素２に三つ
の構造同一の要素８、１２、及び１３が後続配置されて
いる図１に示す構成に比較して）著しい利点を提供す
る。

【００３３】光線偏向装置２１は、（図５に示されてい
るように）光線偏向装置２１の方へ向かう検出光路が光
線偏向装置２１から反射して戻された検出光路に比べて
傾けられて配置されているように、配置され且つポジシ
ョニングされている。光線偏向装置の方へ向かう検出光
路は図５において実線で描かれており、光線偏向装置２
１から反射して戻された検出光路は一点鎖線で示されて
いる。両方の検出光線の間の傾斜角度は１０度である。
しかしながら、図５では、よりよい図示のために、光線
偏向装置２１がより大きい角度で傾けられている。

【００３４】光線偏向装置２１の傾けられた配置に基づ
いて、部材８及び要素２へ反射して戻される検出光（一
点鎖線で示されている）は顕微鏡４からくる検出光路に
対してわきにずらされている。それによって、検出光
は、要素２及び部材８を再度通り抜けた後に別の光線偏
向装置１９によって検出器１７へ導かれ得る。

【００３５】図６に示す構成では、検出部分光線９だけ
が部材８及び要素２の方へ反射して戻され、検出部分光
線１０は、マスク装置２０を使って検出光路から除去さ
れる。図７には、有利な構成が描かれている。この構成
では、要素２及び部材８から出てくる検出部分光線９も
部材８及び要素２の方へ反射して戻される検出部分光線
１０もそれぞれ（不図示の）検出器で検出される。この
場合、要素２及び部材８に後続配置された光線偏向装置
２１が通路（貫通部）２２を備えており、当該通路が、
検出部分光線９が不図示の検出器へ通過させられること
を可能にする。この構成では、（図５に示す構成におい
てもそうであるように）光線偏向装置が有利には傾けら
れて配置されている（図７には示されていない）。その
結果、部材８及び要素２の方へ反射して戻される検出部
分光線１０が、通過の後に、同様に、顕微鏡４からくる
検出光線５に対してのわきへのずれを有する。その結
果、反射して戻された検出部分光線１０が（図７には示
されていない）光線偏向装置によって（同様に図７には
示されていない）検出器へ送られる。有利には、光線偏
向装置２１は、可動に配設されており、且つ検出部分光
線９かあるいは検出部分光線１０が当該光線偏向装置２
１を通過できるようにポジショニングされ得る。有利に
は、通路２２を備える光線偏向装置２１に、図７には示
されていないマルチバンド検出器が後続配置されてお
り、当該マルチバンド検出器が光線偏向装置２１を通過
する検出部分光線をさらにスペクトル分解し且つ検出す
る。光線偏向装置２１によって部材８及び要素２の方へ
反射して戻された検出部分光線は、有利には、光電子増
倍管(Photomultiplier)として構成されている図７には
示されていない従来どおりの検出器によって検出され
る。

【００３６】図８に示す構成では、可動に配設されてい
て且つ検出部分光線９及び１０に作用する光線偏向装置
２１を有する、レーザー走査顕微鏡の光路における光学
装置が示されている。この場合には、光線偏向装置２１
のポジションに依存して検出部分光線９及び１０が要素
２及び部材８を一回通り抜けた後に検出器１７、１８で
検出される。可動に配設された光線偏向装置２１が検出
光路にあるならば、両方の検出部分光線９、１０が反射
されて部材８及び要素２を通って戻される。そのときそ
れらは図５に示す構成に従い対応する（図８には示され
ていない）検出器で検知され得る。図２〜８の構成で
は、光線偏向装置１９及び２１として従来どおりの反射
鏡が利用されている。

【００３７】スペクトル選択的要素２の構成についての
別の実施例では、要素２、あるいは光学的な部材８、あ
るいは要素２及び光学的な部材８がＡＯＭ（Acusto-Opt
ical-Modulator、音響光学変調器）である。スペクトル
選択的要素２の別の実施形態では、光学的な部材８がＡ
ＯＤ（Acusto-Optical-Deflektor、音響光学偏向器）と
して構成されている。さらに、光学的な部材８は、複屈
折のクリスタル、プリズム、及び円柱レンズとして構成
されていてもよい。

【００３８】前記部材の後ろでの一つあるいは複数の検
出光線９の検出のために、検出光線が対応する検出器１
７及び１８に送られる。当該装置に設けられた光線偏向
装置１９及び２１は、反射鏡としてあるいは位相共役化
された反射鏡(phasenkonjugierte Spiegel)として構成
されている。

【００３９】引き続いて、特に以下のことを指摘してお
く。すなわち、上記の検討された実施例は、単に、請求
される発明の説明に用いられるにすぎない。これらは、
前記の純粋に任意に選択された実施例に限定しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザー走査顕微鏡の光路における従来技術に
より知られている装置の図である。

【図２】レーザー走査顕微鏡の光路における本発明に係
る光学装置の図である。

【図３】別の検出の仕方が考慮にいれられている、図２
に由来する光学装置の図である。

【図４】検出光が前記要素及び前記部材を通り抜けた後
に元の方向へ反射される、レーザー走査顕微鏡の光路に
おける光学装置の図である。

【図５】図４に由来する光線偏向装置の傾けられた配置
を示す図である。

【図６】マスク装置を備える光学装置を示す図である。

【図７】前記要素及び前記部材の後方に配設されていて
通路を備えている光線偏向装置を示す図である。

【図８】可動に配設された光線偏向装置が検出光路にポ
ジショニングされ得るような、レーザー走査顕微鏡の光
路における光学装置の図である。

【符号の説明】

１光源２調節され得るスペクトル選択的要素３励起光４顕微鏡５検出光路６、７検出部分光線８要素、別の光学的な部材９、１０さしあたり平行にのびる検出部分光線１１対称軸１２、１３光学的な要素１４、１５収斂するようにのびる検出部分光線１６再び一つにまとめられた検出光線１７、１８検出器１９光線偏向装置２０マスク装置２１光線偏向装置２２光線偏向装置２１の通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ラファエルシュトルツドイツ連邦共和国デー・69245 バンメンタールライルスハイマーシュトラーセ 32−１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源（１）の励起光の波長に適合させら
れ得るスペクトル選択的要素（２）を少なくとも一つ備
える、レーザー走査顕微鏡の光路における光学装置にし
て、前記要素が前記光源（１）の励起光（３）を顕微鏡
（４）に送り込み、対象物で散乱させられ且つ反射され
た励起光（３）を検出光路（５）から少なくとも一部遮
断し、且つ前記対象物に由来する検出光は遮断しない光
学装置において、前記要素（２）に別の光学的な部材（８）が後続して配
置されており、当該部材を通り抜けた後に、前記検出光
の分散性の、あるいは複屈折性の、あるいは分散性且つ
複屈折性の性質が検出され得ることを特徴とする光学装
置。
【請求項２】前記部材（８）が前記要素（２）に後続
して配置されており、それにより、前記検出光（５）の
光線が前記要素（２）及び前記部材（８）を通り抜けた
後に十分に平行に検出部分光線（９、１０）として出て
くることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】少なくとも一つの検出器（１７、１８）
が前記光学的な部材（８）の後に配置されており、且つ
少なくとも一つの光線偏向装置（１９）が少なくとも一
つの検出部分光線（９、１０）を検出器（１７、１８）
に導き、当該光線偏向装置（１９）が前記光学的な要素
（２）及び前記部材（８）に後続配置されていることを
特徴とする、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】前記光線偏向装置（１９）が、可動に配
設されており、且つ前記検出部分光線（９、１０）のぞ
れぞれのところにポジショニングされ得ることを特徴と
する、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】少なくとも一つの検出部分光線（９、１
０）を検出光路から遮断するマスク装置（２０）が設け
られており、当該マスク装置（２０）が可動に配設され
ていることを特徴とする、請求項２に記載の光学装置。
【請求項６】前記要素（２）及び前記部材（８）に光
線偏向装置（２１）が後続配設されており、当該光線偏
向装置が、前記対象物に由来する検出光を前記要素
（２）及び前記部材（８）を通り抜けた後に反射して戻
し、その結果、検出光が前記部材（８）及び前記要素
（２）を二度目に通り抜けた後に少なくとも一つの検出
器（１７）によって検出され得ることを特徴とする、請
求項３に記載の光学装置。
【請求項７】前記光線偏向装置（２１）が、当該光線
偏向装置（２１）の方へのびる検出光路（５）が当該光
線偏向装置（２１）から戻る検出光路（５）に比べて少
なくともほんの少しだけ傾けられているように配設され
ており且つポジショニングされていることを特徴とす
る、請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】傾き角度が０よりも大きく且つ２０度よ
りも小さいことを特徴とする、請求項７に記載の光学装
置。
【請求項９】前記要素（２）及び前記部材（８）に後
続配設された前記光線偏向装置（２１）が、前記対象物
に由来する設定され得る数の検出部分光線（９、１０）
だけを前記部材（８）及び前記要素（２）の方へ反射し
て戻すことを特徴とする、請求項６に記載の光学装置。
【請求項１０】前記要素（２）及び前記部材（８）か
ら出てくる検出部分光線（９、１０）も前記部材（８）
及び前記要素（２）に反射して戻される検出部分光線
も、それぞれ検出器によって同時に検出されることを特
徴とする、請求項９に記載の光学装置。
【請求項１１】前記要素（２）及び前記部材（８）に
後続配設された前記光線偏向装置（２１）が少なくとも
一つの通路（２２）を備えていることを特徴とする、請
求項９に記載の光学装置。
【請求項１２】可動に配設されていて且つすべての検
出部分光線に作用する光線偏向装置（２１）が検出光路
から取り除けられるかあるいは検出光路に組み込まれる
かによって、前記検出光が前記要素（２）及び前記部材
（８）を一度通りぬけた後にかあるいは二度通りぬけた
後に検出され得ることを特徴とする、請求項６に記載の
光学装置。