JP2013011546A - 分光器及び顕微分光システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顕微分光システム1に用いられる分光器40は、コリメート光学系41と、分光素子42と、集光光学系43と、複数の反射鏡が、少なくとも分光素子42による分光方向に1次元に配列され、少なくとも所定の1次元方向に回転可能な空間光変調素子44と、空間光変調素子44で反射された分光光を受光する投影光学系45と、複数の受光素子46aが、少なくとも投影光学系45の光軸と略直交する面内における空間光変調素子44の回転可能な1次元方向に配列された受光器46と、を有し、受光器46の配置位置は、投影光学系45の光軸と略直交する面内における空間光変調素子44の回転可能な1次元方向に関して投影光学系45の後側焦点位置である。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図1〜図3を用いて第1の実施形態に係る分光器を有する顕微分光システムの構成について説明する。図1に示すように、この顕微分光システム1は、光源系10、共焦点ユニット20及び顕微鏡30を有する共焦点顕微鏡と、分光器40と、制御部50と、を有する。この顕微分光システム1において、共焦点ユニット20と分光器40とは、ファイバカプラ29a,29bを介して光ファイバ28により光学的に接続されている。
(4)
図4に、第2の実施形態に係る分光器140の構成を示す。第1の実施形態に係る分光器40との違いは、横方向(XZ断面におけるX軸方向であって、空間光変調素子44の微小鏡44aの回転可能な1次元方向)において光ファイバ28の射出端と空間光変調素子44とが共役関係であり、同様に横方向(X軸方向)において回折格子42と受光器46の受光面とが共役関係になったことである。なお、縦方向(Y軸方向であって、空間光変調素子44の微小鏡44aの回転可能な1次元方向と略直交する方向)の関係は第1の実施形態と同様であり、また、この第1の実施形態と同様の構成要素については、同一の符合を付し、詳細な説明は省略する。
図5に、第3の実施形態に係る分光器240の構成を示す。第1及び第2の実施形態に係る分光器40,140との違いは、縦方向(YZ断面におけるY軸方向)及び横方向(XZ断面におけるX軸方向)で、光ファイバ28の射出端と空間光変調素子244が共役関係であり、同様に回折格子42と受光器246の受光面が共役関係になったことである。なお、第1及び第2の実施形態と同様の構成要素については、同一の符合を付し、詳細な説明は省略する。
f32×sinβm = WdT×Md/2 (20)
β = sin-1(k×WdT/f32) (22)
40 分光器 41 コリメート光学系 43 集光光学系
44 空間光変調素子 44a 微小鏡(反射鏡)
45 投影光学系 46 受光器 46a 受光素子
Claims (9)
- 信号光を略平行光とするコリメート光学系と、
前記略平行光を分光する分光素子と、
前記分光素子で分光された分光光を受光する集光光学系と、
複数の反射鏡が、少なくとも前記分光素子による分光方向に1次元に配列されて空間光変調素子面を形成し、前記複数の反射鏡の各々が、少なくとも所定の1次元方向に回転可能な空間光変調素子と、
前記空間光変調素子で反射された前記分光光を受光する投影光学系と、
複数の受光素子が、少なくとも前記投影光学系の光軸と略直交する面内における前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向に配列された受光器と、を有し、
前記受光器の配置位置は、前記投影光学系の光軸と略直交する面内における前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向に関して前記投影光学系の後側焦点位置であることを特徴とする分光器。 - 前記投影光学系は、前記投影光学系の光軸に直交する面内における前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向の屈折力と前記1次元方向に略直交する方向の屈折力とが異なり、
前記空間光変調素子及び前記受光器は、前記投影光学系を介して、前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向と略直交する方向に関して共役関係であることを特徴とする請求項1に記載の分光器。 - 前記投影光学系は、前記光軸に回転対称な屈折力を有し、
前記受光器の配置位置は、前記投影光学系の光軸と略直交する面内における前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向に関して前記投影光学系の後側焦点位置であることを特徴とする請求項1に記載の分光器。 - 前記投影光学系は、前記投影光学系の光軸と略直交する面内における前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向と略直交する方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項2に記載の分光器。
- 前記集光光学系は、前記集光光学系の光軸と略直交する面内における空間光変調素子の回転可能な1次元方向と略直交する方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項1、2、4のいずれか一項に記載の分光器。
- 前記集光光学系は、前記集光光学系の光軸に回転対称な屈折力を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の分光器。
- 前記受光器は、前記投影光学系の光軸と直交する面内に前記複数の受光素子が2次元に配列され、
前記空間光変調素子の前記複数の反射鏡の各々は、前記投影光学系の光軸と直交する面内における前記空間光変調素子の前記回転可能な1次元方向と直交する方向に回転可能であることを特徴とする請求項3に記載の分光器。 - 前記信号光は、光ファイバの端面から射出されて前記コリメート光学系に入射するように構成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の分光器。
- 光源からの光を走査して対物レンズにより標本に集光し、前記標本から射出した信号光を前記対物レンズで集光する顕微鏡と、
前記顕微鏡からの前記信号光を分光して検出する請求項1〜8のいずれか一項に記載の分光器と、を有することを特徴とする顕微分光システム。
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