JP2001290079A - 光量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速な光量の調整が可能で、且つ断続制御が
可能な光量調整装置を提供する。 【解決手段】 レーザ発生源１からのレーザ光の出射光
路２に、同一平面上に多数の微小ミラーを格子状に整列
させるとともに、これら微小ミラーを各別に回動制御可
能にした微小ミラーアレイ４を配置し、該微小ミラーア
レイ４の個々の微小ミラーを同時または選択的に回動制
御することでレーザ発生源１より投射される光の反射光
量を変化し、光量を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光量調整装置に関
し、例えば走査型顕微鏡や光学顕微鏡などに用いられる
光源の光調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、走査型顕微鏡の光源として、レー
ザ光を発生するレーザ光源装置が用いられているが、こ
のようなレーザ光源装置は、構造的に大型であるため、
顕微鏡本体に直接取付けることが困難な場合がある。

【０００３】そこで、従来では、レーザ発生源のレーザ
共振器と顕微鏡本体の間を光ファイバにより結合し、レ
ーザ共振器から発したレーザ光を集光レンズにより光フ
ァイバの入射端に集光させ、光ファイバの出射端に配置
されたコリメータレンズを介して顕微鏡本体内部の光偏
向機構に進めるようにしている。

【０００４】ところで、走査型顕微鏡に供給されるレー
ザ光は、必要に応じて光量を可変できることが好まし
く、このため、従来では、光ファイバへの入射端の集光
レンズの前または後に光量調整装置として可変光減衰器
を配置し、この可変光減衰器により光ファイバへ入射さ
せるレーザ光の光量を変化させることで、必要に応じた
光量のレーザ光を走査型顕微鏡に供給する方法が考えら
れている。

【０００５】この場合、可変光減衰器としては、複数の
固定減衰フィルタを回転体に取付け、この回転体を回転
させて、所望する固定減衰フィルタを光路上に位置させ
ることで、光量を変化させるもの、複数の固定減衰フィ
ルタを直線体に一列に取付け、この直線体をスライドさ
せて、所望する固定減衰フィルタを光路上に位置させる
もの、あるいは、円板状のガラス板の円周方向に沿って
順次透過率が異なるように金属膜を蒸着させ、このガラ
ス板を回転させることで、連続して光量を変化させるよ
うにしたものなどが用いられる。

【０００６】一方、光ファイバへ入射させるレーザ光の
光量を最大、最小の間で断続的に切換えるような場合、
可変光減衰器の一種としてシャッタが用いられており、
このようなシャッタ機能を有するものとして、例えば、
特開平１１−２３２１２２号公報に開示されるような音
響光学素子（ＡＯＴＦ）が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、複数の固定
減衰フィルタを使用したものによると、光路上に位置さ
れる固定減衰フィルタを選択するようにしているため、
光量を段階的に可変することはできるが、連続的に光量
を変化させるには、多くのフィルタを必要とするととも
に、回転機構またはスライド機構を要することから、可
変光減衰器全体が大型化して大きなスペースを必要と
し、また、光量の変化速度を高速化することも難しいと
いう問題があった。

【０００８】また、円板状のガラス板に金属膜を蒸着さ
せたものは、滑らかに減衰能を変化させることはできる
が、回転機構を要することから、やはり大型化するとと
もに、光量の変化速度を高速化することのが難しいとい
う問題があった。

【０００９】一方、レーザ走査型顕微鏡では、ＵＶ域か
ら赤外域までの複数の波長の光源を選択的に使用するこ
とが多く、しかも、特定波長については、レーザ光を高
速で断続的に切換えるという要求があるとともに、光路
遮断のときは、完全に光量を０にできることが必要であ
る。ところが、上述のシャッタとして用いられる音響光
学素子（ＡＯＴＦ）では、構造上の問題から完全に光量
０にできないという問題があった。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、高速な光量調整が可能で且つ断続制御が可能な光量
調整装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源から供給される光の光量を調整する光量調整装置に
おいて、前記光源からの光が平行光となる位置に配置さ
れ、偏向方向が各々独立して制御可能な微小光偏向素子
を面状に多数配列した光偏向手段と、前記照明光路上と
該照明光路外との方向に前記光偏向手段の微小光偏向素
子で前記光源からの光を偏向するために前記微小光偏向
素子を各々独立して制御する制御手段とを具備し、前記
制御手段による微小光偏向素子の各々独立した制御によ
り、前記光源からの光を偏向する割合を調整し、前記光
源からの光の光量を調整することを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記光量調整装置は、さらに、前記制御手
段の制御により前記照明光路外に偏向された光が、前記
照明光路上に混入するのを防止する手段を備えているこ
とを特徴としている。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記光量調整装置は、前記光偏向
手段の微小光偏向素子で照明光路上に偏向した前記光源
からの光を集光する集光光学系を備えていることを特徴
としている。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記光量調整装置は、前記集光光学系の集
光位置に内部で集光された光を散乱させる光学系を備え
ていることを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記内部で集光された光を散乱させる光学
系は、光ファイバであることを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記光ファイバは、シングルモードファイ
バであることを特徴としている。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記内部で集光された光を散乱させる光学
系は、光散乱板であることを特徴としている。

【００１８】請求項８記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記光偏向手段は、微小光偏向素
子として微小ミラーを同一平面上に格子状に多数配列
し、これら微小ミラーの偏向方向を各々独立して制御可
能な微小ミラーアレイであることを特徴としている。

【００１９】請求項９記載の発明は、請求項１、２また
は８記載の発明において、前記制御手段は、さらに前記
光偏向手段の微小光偏向素子を制御して調整した前記光
源からの光の光量を検出する光量検出手段を備え、前記
光量検出手段により検出された光量と予め設定された設
定光量とを比較し、その結果に基づいて前記光偏向手段
の微小光偏向素子の偏向方向を各々独立して制御するこ
とを特徴としている。

【００２０】この結果、本発明によれば、光偏向手段の
個々の微小光偏向素子の数、位置について、それぞれ独
立して偏向方向を制御し光源からの光を偏向する割合を
調整することにより、光量の増減を高速で調整でき、ま
た、光量を最大、最小の間で断続的に切換えるシャッタ
として用いる場合も、高速で切換える動作が可能であ
る。

【００２１】また、本発明によれば、光偏向手段の微小
光偏向素子の偏向方向を、予め設定された設定光量を用
いて制御することにより、設定光量に応じた光量に調整
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。

【００２３】（第１の実施の形態）図１は、本発明の光
量調整装置が適用されるレーザ走査型顕微鏡の概略構成
を示している。図において、１はレーザ共振器からなる
レーザ発生源で、このレーザ発生源１は、平行光束から
なるレーザ光を出射するものである。そして、このレー
ザ発生源１からのレーザ光の出射光路２には、ビームエ
キスパンダ３および光偏向手段として微小ミラーアレイ
４とを備えた光量調整装置１００が配置されている。

【００２４】ビームエキスパンダ３は、平行光束からな
るレーザ光のビーム径を拡大するビーム拡大光学系から
なるものである。微小ミラーアレイ４は、ビームエキス
パンダ３を経由してビーム径が拡大された平行光束上に
配置されており、ビーム径が拡大されたレーザ光が微小
ミラーアレイ４に投影される。

【００２５】ここで、微小ミラーアレイ４について説明
すると、かかる微小ミラーアレイ４は、半導体プロセス
などのマイクロプロセスにより製作されるもので、ここ
では、図２に示すように同一平面上に微小光偏向素子と
して多数の微小ミラー４１が格子状に整列されており、
あたかも一枚の平面鏡のようになっている。この場合、
各微小ミラー４１自体の構成は、種々あるが、例えば、
それぞれ独立して両端を回動自在に支持され、電磁力や
静電力などの作用力により、両端の支持を中心に、図３
（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態に回動可能になって
いる。これら微小ミラー４１は、回動方向を一個一個独
立して、またはグループ単位で悉無的に制御することに
より微小ミラーアレイ４全体に投射されたレーザ光の反
射光量を変化可能にしている。つまり、反射光の偏向方
向を変化させる微小ミラー４１を選択してレーザ発生源
１からのレーザ光を偏向する微小ミラー４１の割合を調
整することにより、選択された微小ミラー４１の数に比
例して反射光量を減衰させることができるので、このと
きの選択数を設定するのみで、連続的にレーザ発生源１
からのレーザ光の光量を変化させることができる。微小
ミラーアレイ４には、微小ミラーアレイ４の微小ミラー
４１の偏向方向を各々独立した駆動制御を行うためのミ
ラー制御装置１０１がミラー駆動装置１０２を介して接
続されている。

【００２６】微小ミラーアレイ４で反射した照明光路５
には、絞り６、集光レンズ７および光ファイバ８の入射
端８１が配置されている。絞り６は、照明光路外に微小
ミラー４１で偏向された軸外光１０３を遮断して、集光
レンズ７に照明光路外の軸外光１０３が入射してレーザ
光の光量調整に影響を与えることを防止するためのもの
である。集光レンズ７は、絞り６を介して入射されるレ
ーザ光を光ファイバ８の入射端８１に集光させるもので
ある。そして、光ファイバ８は、出射端８２より出射さ
れるレーザ光を被光源供給装置である走査型顕微鏡本体
１０４側に供給するようにしている。

【００２７】ここで、走査型顕微鏡本体１０４の構成に
ついて簡単に説明する。

【００２８】走査型顕微鏡本体１０４は、出射軸８２よ
り供給したレーザ光を２次元走査するためのＸ−Ｙスキ
ャナ１０５、Ｘ−Ｙスキャナ１０５で２次元走査された
レーザ光を試料１０６に照射する対物レンズ１０７、試
料１０６から対物レンズ１０７、Ｘ−Ｙスキャナ１０５
を介して同一光路を戻ってきた光、例えば蛍光を分割す
るダイクロイックミラー１０８、ダイクロイックミラー
１０８で反射した蛍光を集光レンズ１０９で集光し、そ
の集光位置に配置された絞り１１０および絞り１１０を
通過した光を検出する光検出器１１１から構成されてい
る。

【００２９】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。

【００３０】いま、レーザ発生源１より、平行光束から
なるレーザ光が出射すると、このレーザ光は、ビームエ
キスパンダ３によりビーム径が拡大され、微小ミラーア
レイ４に投影される。

【００３１】レーザ光は、微小ミラーアレイ４で反射さ
れ、絞り６、集光レンズ７を介して光ファイバ８の入射
端８１に入射される。

【００３２】光ファイバ８の入射端８１に入射されたレ
ーザ光は、光ファイバ８を通り、出射端８２より走査型
顕微鏡本体１０４内に導かれる。

【００３３】走査型顕微鏡本体１０４内では、レーザ光
がダイクロイックミラー１０８を介してＸ−Ｙスキャナ
１０５に導かれ、２次元走査される。

【００３４】Ｘ−Ｙスキャナ１０５で２次元走査された
レーザ光は、対物レンズ１０７で集光され、試料１０６
上を２次元走査される。、次いで、試料１０６からの
光、例えば蛍光は、光路を逆に戻り、対物レンズ１０
７、Ｘ−Ｙスキャナ１０５を介してダイクロイックミラ
ー１０８で反射される。

【００３５】ダイクロイックミラー１０８で反射された
光は、集光レンズ１０９で集光され、絞り１１０を介し
て光検出器１１１で検出され、不図示の画像処理装置で
画像処理され顕微鏡画像が得られる。

【００３６】ここで、光ファイバ８の入射端８１へのレ
ーザ光の入射量を最大にする場合について、以下に説明
する。

【００３７】まず、ミラー制御装置１０１で、微小ミラ
ーアレイ４の全ての微小ミラー４１を図３（ａ）に示す
ような状態になるように設定する。これによりビームエ
キスパンダ３より微小ミラーアレイ４に入射されるレー
ザ光の全光量が同一方向、ここでは、照明光路５に偏向
され、絞り６、集光レンズ７を介して光ファイバ８の入
射端８１に最大光量のレーザ光が入射される。

【００３８】一方、光ファイバ８の入射端８１へのレー
ザ光の入射量を調整する場合について、以下に説明す
る。

【００３９】まず、ミラー制御装置１０１で微小ミラー
アレイ４の任意の微小ミラー４１について、電磁力や静
電力などの作用力を用いて回動させ、これら微小ミラー
４１を図３（ｂ）に示すような回動状態になるように設
定する。この場合、図２に示す微小ミラーアレイ４の微
小ミラー４１中で黒く塗り潰したものが図３（ｂ）の状
態にあるものを表わしている。

【００４０】すると、このように設定された微小ミラー
４１で偏向されるレーザ光は、これまでと異なる方向
（照明光路外）に偏向され、これら偏向された光（軸外
光１０３）は、絞り６で遮光することによって光路調整
したレーザ光の照明光路５に含まれないようにし、集光
レンズ７に投影されない。つまり、微小ミラーアレイ４
中の一部の微小ミラー４１を回動させて、その反射光の
偏向を異なる方向に設定し、集光レンズ７に投影される
光量を減らすことで、光ファイバ８の入射端８１に光量
調整されたレーザ光が入射される。

【００４１】従って、このようにすれば、微小ミラーア
レイ４の各微小ミラー４１は、その数、位置について、
それぞれ独立して回動制御、すなわち偏向制御できるの
で、図３（ｂ）に示す回動状態にある微小ミラー４１を
増加するにしたがって、集光レンズ７に投影される光量
が減少して減光される。また、全ての微小ミラー４１を
偏向状態に設定すれば、集光レンズ７に投影される光量
は全くなくなるので、シャッタ機能も得られる。この場
合、微小ミラーアレイ４は、電磁力や静電力などの作用
力を用いて微小ミラー４１を回動制御するものであり、
回動による偏向によって光量の増減が高速で調整可能で
ある。また、光量を最大、最小の間で断続的に切換える
シャッタとして用いる場合も、高速で切換える動作が可
能であることは勿論、完全に光量０の状態に高速にきり
かえることもできる。

【００４２】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部
分には、同符号を付している。

【００４３】この場合、光ファイバ８の出射端８２より
出射されるレーザ光の出射光路９には、コリメータレン
ズ１０、ハーフミラー１１が配置されている。コリメー
タレンズ１０は、光ファイバ８からのレーザ光を平行光
束のレーザ光に変換するものである。ハーフミラー１１
は、コリメータレンズ１０からのレーザ光の一部を透過
して図示しないレーザ走査型顕微鏡本体に入射させると
ともに、残りの一部を反射して光量検出器１２に入射さ
せるようにしている。光量検出器１２は、光ファイバ８
の出射端８２より出射されるレーザ光の光量を検出する
ものである。

【００４４】光量検出器１２には、演算装置１３が接続
されている。この演算装置１３は、図示しないメモリ
に、予め設定される設定光量と光量検出器１２より検出
される光量とを外部入力として用い、例えば、これら光
量を比較し、この比較結果から微小ミラーアレイ４のう
ち回動動作させる微小ミラー４１の数や位置を決定し、
ミラー駆動装置１４を介してそれぞれの微小ミラー４１
を制御するようにしている。

【００４５】このようにすれば、光ファイバ８の出射端
８２より出射されるレーザ光の光量は、光量検出器１２
により検出され、演算装置１３において、予め設定され
た設定光量と比較される。そして、この比較結果から微
小ミラーアレイ４のうち回動動作させる微小ミラー４１
の数や位置が決定され、ミラー駆動装置１４を介してそ
れぞれの微小ミラー４１が制御される。

【００４６】従って、微小ミラーアレイ４で反射される
レーザ光は、予め設定された設定光量を用いて光量調整
されるので、光ファイバ８の出射端８２からは、設定光
量に応じた光量のレーザ光を出射することができる。

【００４７】なお、光量検出器１２は、集光レンズ７の
前に配置しても、上述したと同様な効果を期待できる。

【００４８】（第３の実施の形態）ところで、レーザ走
査型顕微鏡では、例えばＵＶ域から赤外域までの複数の
波長の光源を使用することがある。図５は、このような
レーザ走査型顕微鏡に適用される光源装置の概略構成を
示すものである。

【００４９】図において、２１、２２、２３は、レーザ
発生源で、これらレーザ発生源２１、２２、２３は、波
長の異なるレーザ光を出射するものである。図示例で
は、レーザ発生源２１はＵＶレーザ、レーザ発生源２２
は赤色レーザ、レーザ発生源２３は青色レーザを出射す
る。

【００５０】これらレーザ発生源２１、２２、２３から
のレーザ光のそれぞれの出射光路には、ビームエキスパ
ンダ３を各々介して微小ミラーアレイ２４、２５、２６
が配置されている。これらビームエキスパンダ３と微小
ミラーアレイ２４、２５、２６は、第１の実施の形態で
述べたと同様の構成をなすものである。

【００５１】また、微小ミラーアレイ２４、２５、２６
のそれぞれの反射光路には、絞り２７、２８、２９を介
してハーフミラー３０、３１および反射ミラー３２が配
置されている。

【００５２】そして、反射ミラー３２の反射光路上に
は、ハーフミラー３１、３０および集光レンズ７を介し
て光ファイバ３３の入射端３３１が配置される。微小ミ
ラーアレイ２４からの反射光は、ハーフミラー３０で反
射させて光ファイバ３３の入射端３３１に集光するよう
になっており、また、微小ミラーアレイ２５からの反射
光は、ハーフミラー３１で反射させ、ハーフミラー３０
を透過させて光ファイバ３３の入射端３３１に集光する
ようになっている。また、微小ミラーアレイ２６からの
反射光は、反射ミラー３２で反射させ、ハーフミラー３
１、３０を透過させて光ファイバ３３の入射端３３１に
集光するようになっている。

【００５３】このような構成において、レーザ走査型顕
微鏡側の要求により、例えば、レーザ発生源２１のみを
使用する場合は、微小ミラーアレイ２４について、全て
の微小ミラーを図３（ａ）に示すような状態に設定し
て、レーザ発生源２１からのレーザ光を同一方向に偏向
させ、ハーフミラー３０で反射し、集光レンズ７を介し
て光ファイバ３３の入射端３３１にそれぞれ入射させ
る。また、残りの微小ミラーアレイ２５、２６について
は、全ての微小ミラーを図３（ｂ）に示すような回動状
態に設定し、これら微小ミラーで反射されるレーザ光を
全て異なる方向に偏向させ、絞り２８、２９の通過を皆
無にすることにより、光ファイバ３３の入射端３３１へ
の入射光量を０にする。

【００５４】また、この状態で、微小ミラーアレイ２４
の任意の微小ミラーを回動させて、その反射光を異なる
方向に設定すれば、光ファイバ３３の出射端３３１への
入射光量を調整することができる。また、全ての微小ミ
ラーを同時に回動状態に設定すれば、光ファイバ３３の
入射端３３１への入射光量を０にすることもでき、さら
に、全ての微小ミラーを、図３（ａ）に示す状態と、同
図（ｂ）に示す回動状態とを交互に切換えれば、光ファ
イバ３３の入射端３３１への入射光を断続的に切換える
こともできる。

【００５５】勿論、他のレーザ発生源２２、２３を選択
的に使用する場合も同様である。

【００５６】従って、このようにすれば、レーザ走査型
顕微鏡側の要求により、異なる波長のレーザ発生源２
１、２２、２３を選択的に使用する場合も、各微小ミラ
ーアレイ２４、２５、２６のそれぞれの微小ミラーを回
動駆動するのみで、所望する波長の光源のみを使用する
ことができる。また、選択されたレーザ発生源２１、２
２、２３についても、対応する微小ミラーアレイ２４、
２５、２６の微小ミラーの一部を回動させることで、そ
の光量を高速に調整することができるとともに、全ての
微小ミラーを図３（ｃ）に示す状態と同図（ｂ）に示す
状態とを交互に切換えることで、光量を断続的に切換え
ることもできる。

【００５７】なお、上述した実施の形態に用いられる微
小ミラーアレイは、半導体プロセスにより製作されてお
り、個々の微小ミラーは極めて小さい。このため、レー
ザ光の光束径が数百μｍから数千μｍであるのに対し、
微小ミラーの一辺が数μｍと十分に小さい場合にはビー
ムエキスパンダ３を省略することができる。この場合
は、構成がより簡単となり、価格的にも安価にできる。

【００５８】また、レーザ発生源のレーザ光のビーム径
が微小ミラーに対して数ｍｍと大きい場合には、ビーム
エキスパンダ３に代えてビームの縮小光学系を用いるよ
うにしてもよい。

【００５９】さらに、このような光量調整装置を共焦点
レーザ走査型顕微鏡に使用する場合に、光ファイバとし
てシングルモードファイバを使用すると、点光源が得ら
れ、共焦点効果を得て、効果的に詳細な観察像を得るこ
ともできる。

【００６０】また、上述した実施の形態では、走査型顕
微鏡本体を例にして説明したが、これに限られるもので
なく、本発明の光量調整装置は、例えば一般的に用いら
れる正立型顕微鏡や倒立型顕微鏡にも適用することが可
能である。

【００６１】以下に、構成について簡単に説明する。

【００６２】正立型顕微鏡に本発明の光量調整装置を適
用しようとした場合、光量調整装置の微小ミラーアレイ
は、光源からの光が平行になる位置で、且つ試料を落射
照明する照明光路と試料からの観察光路とを分離するダ
イクロイックミラーのような反射と透過を行う光学系ま
での光路上の開口絞り（ＡＳ）の位置に配置されている
のであればどこでもよい。

【００６３】さらに照明光として用いるために微小ミラ
ーアレイで調光された光を集光レンズを介して一度集光
し、その集光位置に配置した光散乱板または小径の光学
素子、例えば光ファイバを通過させることにより、光量
調整された照明光を用いることができる。

【００６４】また、倒立型顕微鏡に本発明の光量調整装
置を適用しようとした場合、光量調整装置の微小ミラー
アレイは、光源からの光が平行になる位置で、且つ試料
を透過照明する光路上の開口絞り（ＡＳ）の位置に配置
されているのであればどこでもよい。これも、正立型顕
微鏡の場合と同様、照明光として用いるために微小ミラ
ーアレイで調光された光を集光レンズを介して一度集光
し、その集光位置に配置した光散乱板または小径の光学
素子、例えば光ファイバを通過させることにより、光量
調整された照明光を用いることができる。

【００６５】正立型顕微鏡や倒立型顕微鏡における従来
の光量調整装置は、主に光源に供給する電力を調整する
ことで光源自体の光量を調整する構成の装置や観察状態
の切換えに応じてゲイン調整する構成の装置であった。

【００６６】そこで、正立型顕微鏡や倒立型顕微鏡に本
発明の光量調整装置を適用すると、対物レンズの倍率切
換えや位相差や微分干渉、偏光などのために使用される
光学系の介在といった観察状態の切換えの際に、光量調
整を高速に行うことができる。

【００６７】さらに、本発明の光量調整装置であれば、
光源からの光は光量一定にしておき、一定光量の光に対
して微小ミラーアレイの部分で光量調整するようにして
いるので、光源自体の光量を調整していた従来の装置に
比べて光源に与える負担を軽くすることができる。

【００６８】なお、上述した一定光量の光とは、微小ミ
ラーアレイで照明光光路すべてを反射した場合、通常の
観察で使用される照明光としては明るすぎる程度にして
おく。このような光の状態で、微小ミラーアレイの微小
ミラーを各々独立して偏向制御し、光源からの光の一部
を間引いて光量調整した光を、通常の観察で使用される
照明光として用いる。

【００６９】また、光源のフィラメント電源電圧の調整
により光量調整を行おうとすると、フィラメントの発熱
が変化するため、発光の色温度が変化してしまう可能性
があった。しかしながら、本発明の構成を用いて光量調
整を行うと、フィラメント自体の発熱の変化は無くなる
ので、光量調整を行っても色温度が変化しなくなる。

【００７０】さらに上述した正立型顕微鏡や倒立型顕微
鏡に適用した光量調整装置に第２の実施の形態の光量検
出器などを適用することで、常に観察状態に適した光量
に自動制御することもできる。

【００７１】また、本発明の光量調整装置は、顕微鏡な
どへの適用のみでなく、それ以外の光量調整が必要な装
置へ適用することが可能である。そのようなものとし
て、例えば、測定機器や、プラスチック等の３次元造形
に見られるレーザを用いた加工装置や、レーザ治療装
置、レーザ通信装置などにも適用することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高速
な光量の調整が可能で、且つ断続制御が可能な光量調整
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図２】第１の実施の形態に用いられる微小ミラーアレ
イを拡大して示す図。

【図３】第１の実施の形態に用いられる微小ミラーの動
作を説明するための図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図５】本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す
図。

【符号の説明】

１…レーザ発生源 ２…出射光路 ３…ビームエキスパンダ ４…微小ミラーアレイ ４１…微小ミラー ５…反射光路 ６…絞り ７…集光レンズ ８…光ファイバ ８１…入射端 ８２…出射端 １００…光量調整装置 １０１…ミラー制御装置 １０２…ミラー駆動装置 １０３…軸外光 １０４…走査型顕微鏡本体 １０５…Ｘ−Ｙスキャナ １０６…試料 １０７…対物レンズ １０８…ダイクロイックミラー １０９…集光レンズ １１０…絞り １１１…光検出器 ９…出射光路 １０…コリメータレンズ １１…ハーフミラー １２…光量検出器 １３…演算装置 １４…ミラー駆動回路 ２１〜２３…レーザ発生源 ２４〜２６…微小ミラーアレイ ２７〜２９…絞り ３０、３１…ハーフミラ ３２…反射ミラー ３３…光ファイバ ３３１…入射端

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から供給される光の光量を調整する
   光量調整装置において、 前記光源からの光が平行光となる位置に配置され、偏向
   方向が各々独立して制御可能な微小光偏向素子を面状に
   多数配列した光偏向手段と、 前記照明光路上と該照明光路外との方向に前記光偏向手
   段の微小光偏向素子で前記光源からの光を偏向するため
   に前記微小光偏向素子を各々独立して制御する制御手段
   とを具備し、 前記制御手段による微小光偏向素子の各々独立した制御
   により、前記光源からの光を偏向する割合を調整し、前
   記光源からの光の光量を調整することを特徴とする光量
   調整装置。
2. 【請求項２】 前記光量調整装置は、 さらに、前記制御手段の制御により前記照明光路外に偏
   向された光が、前記照明光路上に混入するのを防止する
   手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の光量
   調整装置。
3. 【請求項３】 前記光量調整装置は、 前記光偏向手段の微小光偏向素子で照明光路上に偏向し
   た前記光源からの光を集光する集光光学系を備えている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光量調整装
   置。
4. 【請求項４】 前記光量調整装置は、 前記集光光学系の集光位置に内部で集光された光を散乱
   させる光学系を備えていることを特徴とする請求項３記
   載の光量調整装置。
5. 【請求項５】 前記内部で集光された光を散乱させる光
   学系は、 光ファイバであることを特徴とする請求項４記載の光量
   調整装置。
6. 【請求項６】 前記光ファイバは、 シングルモードファイバであることを特徴とする請求項
   ４記載の光量調整装置。
7. 【請求項７】 前記内部で集光された光を散乱させる光
   学系は、 光散乱板であることを特徴とする請求項４記載の光量調
   整装置。
8. 【請求項８】 前記光偏向手段は、 微小光偏向素子として微小ミラーを同一平面上に格子状
   に多数配列し、これら微小ミラーの偏向方向を各々独立
   して制御可能な微小ミラーアレイであることを特徴とす
   る請求項１または２記載の光量調整装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、 さらに前記光偏向手段の微小光偏向素子を制御して調整
   した前記光源からの光の光量を検出する光量検出手段を
   備え、 前記光量検出手段により検出された光量と予め設定され
   た設定光量とを比較し、その結果に基づいて前記光偏向
   手段の微小光偏向素子の偏向方向を各々独立して制御す
   ることを特徴とする請求項１、２または８記載の光量調
   整装置。