JP4959536B2 - Optical pulse multiplexing unit, illumination device and microscope - Google Patents

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Description

本発明は、光パルス多重化ユニット、照明装置及び顕微鏡に関するものである。   The present invention relates to an optical pulse multiplexing unit, an illumination device, and a microscope.

従来、レンズで光を集光した際に、その焦平面に複数の照射点を形成する構成が開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。また、複数の照射点を空間的に分離するとともに時間的にも分離させて形成する構成が開示されている(例えば、特許文献3参照)。図14は、特開2004−4704号公報に提案されている構成を示す。図14に示された構成では、ビームスプリッターサブストレートの両側に、それぞれ3つの高反射鏡Sが配置されている。一方の側の3つの高反射鏡Sは、各々ビームスプリッターサブストレートとの間隔が異なるように配置されている。同様に、他方の側の3つの高反射鏡Sも、各々ビームスプリッターサブストレートとの間隔が異なるように配置されている。
このような構成において、入射するレーザ光線は、分割点5aで先ず2つの光線に分割される。これらの光線は、2つの第1の高反射鏡Sで反射して、再度ビームスプリッターサブストレート1に向きを変え、そして該ビームスプリッターサブストレートに分割点5bでぶつかる。そこで該2つの分割光線から4つの分割光線が得られる。続く分割点5bおよび5dでさらに8本ないしは16本の分割光線が得られ、これらの光線は、高反射鏡Sの角度の適当な調整によって分割光線の交差点9で一緒になる。結果的に上記光線束から、光線1〜8および1’〜8’から成る2つの光線束が得られる。
Conventionally, a configuration in which a plurality of irradiation points is formed on a focal plane when light is collected by a lens has been disclosed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In addition, a configuration is disclosed in which a plurality of irradiation points are spatially separated and temporally separated (see, for example, Patent Document 3). FIG. 14 shows a configuration proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-4704. In the configuration shown in FIG. 14, three high reflecting mirrors S are arranged on both sides of the beam splitter substrate. The three high-reflecting mirrors S on one side are arranged so that the distance from each beam splitter substrate is different. Similarly, the three high-reflecting mirrors S on the other side are also arranged so as to have different intervals from the beam splitter substrate.
In such a configuration, the incident laser beam is first divided into two beams at the dividing point 5a. These rays are reflected by the two first high-reflecting mirrors S, redirected to the beam splitter substrate 1 again, and hit the beam splitter substrate at the dividing point 5b. Therefore, four divided rays are obtained from the two divided rays. Subsequent dividing points 5b and 5d result in 8 or 16 further dividing rays which are brought together at the intersection 9 of the dividing rays by appropriate adjustment of the angle of the high reflector S. As a result, two light bundles composed of the light beams 1 to 8 and 1 ′ to 8 ′ are obtained from the light beam bundle.

特開2004−4704号公報JP 2004-4704 A 特開2000−275531号公報JP 2000-275531 A 特開2006−275908号公報JP 2006-275908 A

しかしながら、特許文献1、2に記載された構成では、分割点からの光を再度ビームスプリッターに向かわせるために、光を高反射鏡に1回のみ反射させている。このような構成において、複数本の分割光線を得るためには、一方の側の高反射鏡とビームスプリッターとの距離を他方の側に対して異ならせることにより、分割された2つの光線の光路長差を生じさせる必要がある。このため、分割光線を得るとともに、複数の分割光線の光路長を一致させることが困難である。よって、複数の照射点を同時に照射することが困難である。また、特許文献3に記載された構成でも同様に、ハーフミラーにより分波された光をミラーに1回のみ反射させて再びハーフミラーに向かわせているため、分割光線を得るとともに、複数の分割光線の光路長を一致させることが困難である。このため、複数の照射点を同時に照射することは困難である。   However, in the configurations described in Patent Documents 1 and 2, light is reflected only once by the high-reflecting mirror in order to direct light from the dividing point to the beam splitter again. In such a configuration, in order to obtain a plurality of split light beams, the distance between the high-reflection mirror on one side and the beam splitter is made different from that on the other side, whereby the optical paths of the two split light beams are obtained. It is necessary to cause a long difference. For this reason, it is difficult to obtain split rays and to match the optical path lengths of the plurality of split rays. Therefore, it is difficult to irradiate a plurality of irradiation points simultaneously. Similarly, in the configuration described in Patent Document 3, since the light demultiplexed by the half mirror is reflected by the mirror only once and directed to the half mirror again, a divided light beam is obtained and a plurality of divided light beams are obtained. It is difficult to match the optical path lengths of the light beams. For this reason, it is difficult to irradiate a plurality of irradiation points simultaneously.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の照射点を同時に照射することができる光パルス多重化ユニット、照明装置及び顕微鏡を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the optical pulse multiplexing unit which can irradiate a several irradiation point simultaneously, an illuminating device, and a microscope.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、入射光を分波して、透過光及び反射光を生成するハーフミラーと、前記ハーフミラーの両側に対向配置され、前記ハーフミラーにより分波された透過光及び反射光をそれぞれ偏向して、再び前記ハーフミラー上の所定箇所で合波を行わせる光学ユニットと、所定面において光路長を一致させる光路長補正部とを有し、前記ハーフミラーの両側のうち一方の側に配置されている前記光学ユニットは、前記ハーフミラーにより分波された光を偏向する光偏向部を有し、前記光偏向部により偏向された光が他方の側に配置されている前記光学ユニットからの光と前記ハーフミラー上において共通箇所で同一の入射角度で再び合波するときの前記光偏向部の配置角度を基準角度としたとき、前記光偏向部は、前記基準角度から所定角度だけ傾けて配置されていることを特徴とする光パルス多重化ユニットを提供できる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a half mirror that demultiplexes incident light and generates transmitted light and reflected light, and oppositely disposed on both sides of the half mirror, An optical unit that deflects transmitted light and reflected light separated by the half mirror and combines them again at a predetermined position on the half mirror; and an optical path length correction unit that matches the optical path length on a predetermined surface; And the optical unit disposed on one side of the half mirror has a light deflection unit that deflects the light demultiplexed by the half mirror, and is deflected by the light deflection unit. The angle of arrangement of the light deflection unit when the light from the optical unit arranged on the other side and the half mirror is combined again at the same incident angle on the half mirror is used as a reference angle. Come, the light deflection unit can provide an optical pulse multiplexing unit, characterized in that it is arranged to be inclined by a predetermined angle from the reference angle.

また、本発明の好ましい態様によれば、前記光偏向部は、前記基準角度から所定角度だけ傾けて配置されているミラーを有することが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light deflection unit has a mirror arranged to be inclined at a predetermined angle from the reference angle.

また、本発明の好ましい態様によれば、前記光偏向部は、出射端面の角度が前記基準角度から所定角度だけ傾けて配置された光ファイバを有することが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light deflection unit has an optical fiber arranged such that an angle of an emission end face is inclined by a predetermined angle from the reference angle.

また、本発明の好ましい態様によれば、前記ハーフミラーの両側のうちの他方の側に配置されている前記光学ユニットは、前記一方の側の前記光学ユニットの前記光偏向部の所定角度の傾きによる複数の光路の光路長の相違を相殺するようにループ状の光路を有することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the optical unit arranged on the other side of the half mirror is inclined at a predetermined angle of the light deflection unit of the optical unit on the one side. It is desirable to have a loop-shaped optical path so as to cancel the difference in optical path lengths of the plurality of optical paths.

また、本発明の好ましい態様によれば、前記ハーフミラーの両側のうちの他方の側に配置されている前記光学ユニットの前記ループ状の光路は、2枚のミラーにより形成されていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the loop-shaped optical path of the optical unit arranged on the other side of the half mirror is formed by two mirrors. .

また、本発明の好ましい態様によれば、前記ハーフミラーの両側のうちの他方の側に配置されている前記光学ユニットの前記ループ状の光路は、複数の光ファイバにより形成されていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the loop-shaped optical path of the optical unit arranged on the other side of the half mirror is formed by a plurality of optical fibers. .

また、本発明の好ましい態様によれば、前記ミラーを基準となる角度から所定角度だけ傾けるためのミラー角度調整部を有することが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable to have a mirror angle adjusting unit for tilting the mirror by a predetermined angle from a reference angle.

また、本発明の好ましい態様によれば、前記光学ユニットの位置を調整するための光学ユニット位置調整部を有することが望ましい。   Moreover, according to a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have an optical unit position adjustment unit for adjusting the position of the optical unit.

また、本発明によれば、上述の光パルス多重化ユニットと、光パルスを発する光源とを有することを特徴とする照明装置を提供できる。   Moreover, according to this invention, the illuminating device characterized by having the above-mentioned optical pulse multiplexing unit and the light source which emits an optical pulse can be provided.

また、本発明によれば、上述の照明装置を有することを特徴とする顕微鏡を提供できる。   Moreover, according to this invention, the microscope characterized by having the above-mentioned illuminating device can be provided.

本発明には、複数の照射点を同時に照射することができる光パルス多重化ユニット、照明装置及び顕微鏡を提供することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect of providing an optical pulse multiplexing unit, an illumination device, and a microscope that can irradiate a plurality of irradiation points simultaneously.

以下に、本発明にかかる光パルス多重化ユニット、照明装置及び顕微鏡の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of an optical pulse multiplexing unit, an illumination device, and a microscope according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明に係る光パルス多重化ユニットの実施例1の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical pulse multiplexing unit according to the present invention.

図1において、光パルス多重化ユニットは、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)と、ミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)と、ハーフミラー1とで構成されている。ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)は、ミラーMi‐11(i=1〜3)とミラーMi‐12(i=1〜3)を備えている。ミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)は、ミラーMi‐21(i=1〜3)とミラーMi‐22(i=1〜3)を備えている。ミラーユニットMUi‐1、MUi‐2は、光学ユニットに対応する。   In FIG. 1, the optical pulse multiplexing unit includes a mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3), a mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3), and a half mirror 1. The mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3) includes a mirror Mi-11 (i = 1 to 3) and a mirror Mi-12 (i = 1 to 3). The mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3) includes a mirror Mi-21 (i = 1 to 3) and a mirror Mi-22 (i = 1 to 3). The mirror units MUi-1 and MUi-2 correspond to the optical unit.

ミラーMi‐11(i=1〜3)とミラーMi‐12(i=1〜3)は、2枚のミラーMi‐11、Mi‐12及びハーフミラー1のいずれにも直交する仮想面が形成されるように配置されている。ミラーMi‐21(i=1〜3)とミラーMi‐22(i=1〜3)も同様に配置されている。   The mirror Mi-11 (i = 1 to 3) and the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) form a virtual plane orthogonal to any of the two mirrors Mi-11, Mi-12 and the half mirror 1. Are arranged to be. The mirror Mi-21 (i = 1 to 3) and the mirror Mi-22 (i = 1 to 3) are similarly arranged.

ここで、ミラーMi‐12(i=1〜3)は、基準の角度から所定角度だけ傾けて配置されている。このミラーMi‐12(i=1〜3)は、光偏向部に対応する。ここで、基準の角度(以下、適宜「基準角度」という。)とは、光偏向部としてのミラーMi‐12(i=1〜3)により偏向された光がハーフミラー1に対して他方の側に配置されているミラーユニットMUi‐2からの光とハーフミラー1上において共通箇所で同一の入射角度で再び合波するときのミラーMi‐12(i=1〜3)の配置角度をいう。   Here, the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) is arranged so as to be inclined by a predetermined angle from the reference angle. This mirror Mi-12 (i = 1 to 3) corresponds to the light deflection unit. Here, the reference angle (hereinafter referred to as “reference angle” as appropriate) refers to the light deflected by the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) as the light deflecting unit with respect to the other half mirror 1. The arrangement angle of the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) when the light from the mirror unit MUi-2 arranged on the side and the half mirror 1 are combined again at the same incident angle at the same location. .

図1において、ミラーM1‐12、M2‐12、M3‐12のそれぞれの基準角度に対応するミラーの位置を、それぞれ点線でミラーM1‐12”、M2‐12”、M3‐12”として示している。   In FIG. 1, the mirror positions corresponding to the reference angles of the mirrors M1-12, M2-12, and M3-12 are indicated by the dotted lines as mirrors M1-12 ″, M2-12 ″, and M3-12 ″, respectively. Yes.

さらに、上述の配置を図2、図3を用いて説明する。図2、図3は、それぞれ、ミラーユニットMU1‐1のうちの2枚のミラーM1‐11、M1‐12を示している。また、ミラーM1‐11、M1‐12のそれぞれの反射面における法線Nも合わせて記載する。   Furthermore, the above arrangement will be described with reference to FIGS. 2 and 3 show two mirrors M1-11, M1-12 of the mirror unit MU1-1, respectively. In addition, the normal line N on each reflecting surface of the mirrors M1-11 and M1-12 is also described.

図2は、ミラーM1‐11、M1‐12ともに、基準の角度に配置されている状態を示している。基準の角度の状態では、ミラーM1‐11で反射された光パルスの光路は、ハーフミラー1の反射面に対して平行となる。さらに、この光パルスは、ミラーM1‐12で反射され、光線aとなってハーフミラー1に入射する。   FIG. 2 shows a state in which the mirrors M1-11 and M1-12 are both arranged at the reference angle. In the state of the reference angle, the optical path of the light pulse reflected by the mirror M1-11 is parallel to the reflection surface of the half mirror 1. Further, this light pulse is reflected by the mirror M1-12, becomes a light beam a, and enters the half mirror 1.

図3は、ミラーM1‐11を基準角度の状態から矢印Y方向へ所定角度だけ傾けた(回転した)状態を示している。ミラーM1‐12は、基準角度の状態のままである。ミラーM1‐11を所定角度だけ傾けることで、ミラーM1‐12において反射された光パルスの光路は、光線a(点線)から光線b(実線)へと変化する。   FIG. 3 shows a state in which the mirror M1-11 is tilted (rotated) by a predetermined angle in the arrow Y direction from the reference angle state. The mirror M1-12 remains in the reference angle state. By tilting the mirror M1-11 by a predetermined angle, the optical path of the light pulse reflected by the mirror M1-12 changes from the light beam a (dotted line) to the light beam b (solid line).

なお、図3では、ミラーM1‐11の角度を傾斜させているが、これに限られない。例えば、ミラーM1‐12の角度を傾斜させても同様に光路を偏向させることができる。   In FIG. 3, the angle of the mirror M1-11 is inclined, but the present invention is not limited to this. For example, even if the angle of the mirror M1-12 is inclined, the optical path can be similarly deflected.

さらに、光路長の調整について図4、図5に基づいて説明する。ここで、ミラーMi‐11、Mi‐12(i=1〜3)は、ハーフミラー1の反射面に対する法線方向に沿って移動すること、つまり、対向するミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)を結ぶ直線上を移動できるように構成されている。   Further, the adjustment of the optical path length will be described with reference to FIGS. Here, the mirrors Mi-11 and Mi-12 (i = 1 to 3) move along the normal direction with respect to the reflection surface of the half mirror 1, that is, the mirror units MUi-2 (i = 1) facing each other. To 3) can be moved on a straight line.

また、ミラーMi‐11、Mi‐12(i=1〜3)は、ハーフミラー1の反射面に対して平行方向に沿って移動すること、つまり、対向するミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)を結ぶ直線に対して垂直な線上を移動できるように構成されている。これらの移動は、例えば、後述する実施例におけるステージSTi(i=1〜3)により行われる。   Further, the mirrors Mi-11 and Mi-12 (i = 1 to 3) move along the parallel direction with respect to the reflection surface of the half mirror 1, that is, the mirror units MUi-2 (i = 1) facing each other. ˜3) is configured to be able to move on a line perpendicular to the straight line connecting ˜3). These movements are performed by, for example, stages STi (i = 1 to 3) in an embodiment described later.

図4は、ミラーM1‐11、M1‐12を、ハーフミラー1から遠ざかる方向(図4の矢印で示す水平方向)に移動させている状態を示す。この移動によって生じる作用について、ミラーM1‐11、M1‐12を用いて説明する。   FIG. 4 shows a state where the mirrors M1-11 and M1-12 are moved in a direction away from the half mirror 1 (horizontal direction indicated by an arrow in FIG. 4). The action caused by this movement will be described using the mirrors M1-11 and M1-12.

移動前のミラーM1‐11、M1‐12により反射された光パルスに係る光線を光線b(点線)で示す。光線bは、図3における角度を傾けたミラーM1‐11の状態における光線bに対応している。これに対して、ハーフミラー1の反射面に対する法線方向(図4の水平方向)に沿って移動した後をミラーM1‐11’、M1‐12’とする。ミラーM1‐11’、M1‐12’により反射された光パルスに係る光線を光線c(実線)で示す。   A light ray related to the light pulse reflected by the mirrors M1-11 and M1-12 before movement is indicated by a light ray b (dotted line). The light beam b corresponds to the light beam b in the state of the mirror M1-11 inclined at an angle in FIG. On the other hand, after moving along the normal direction (horizontal direction in FIG. 4) with respect to the reflecting surface of the half mirror 1, mirrors M1-11 'and M1-12' are defined. A light ray related to the light pulse reflected by the mirrors M1-11 'and M1-12' is indicated by a light ray c (solid line).

図5は、図4の状態から、さらにミラーM1‐12’を、ハーフミラー1の反射面に対して平行方向(図5の矢印で示す垂直方向)に沿って移動させた状態を示す。この状態において、ミラーM1‐12’で反射された光パルスに係る光線を光線dで示す。   FIG. 5 shows a state in which the mirror M1-12 'is further moved from the state of FIG. 4 along a parallel direction (vertical direction indicated by an arrow in FIG. 5) with respect to the reflecting surface of the half mirror 1. In this state, a light ray related to the light pulse reflected by the mirror M1-12 'is indicated by a light ray d.

図5から明らかなように、光線b(点線)と光線d(実線)との間において、光路を一致させ、かつ光路長差を生じさせることができる。換言すると、ミラーM1‐11を基準角度から所定角度だけ傾けることで、光線bを生じさせる。そして、ミラーM1‐11、M1‐12を水平、垂直方向へ移動することで、光線bの角度を維持したまま、光線bに移動量に応じた光路長差を付与できる。   As is clear from FIG. 5, the optical path can be matched between the light beam b (dotted line) and the light beam d (solid line), and an optical path length difference can be generated. In other words, the light beam b is generated by tilting the mirror M1-11 by a predetermined angle from the reference angle. Then, by moving the mirrors M1-11, M1-12 in the horizontal and vertical directions, an optical path length difference corresponding to the amount of movement can be given to the light beam b while maintaining the angle of the light beam b.

図1に戻って説明を続ける。ミラーユニットMU1‐1のミラーM1‐12は、基準角度(点線で示すミラーM1‐12”)から+θ°傾けて配置されている。ミラーユニットMU2‐1のミラーM2‐12は、基準角度(点線で示すミラーM2‐12”)から−2θ°傾けて配置されている。また、ミラーユニットMU3‐1のミラーM3‐12は、基準角度(点線で示すミラーM3‐12”)から+4θ°傾けて配置されている。ここで、傾き角度は、点線で示す基準角度の位置に対して、時計回りを負とし、反時計回りを正としている。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. The mirror M1-12 of the mirror unit MU1-1 is arranged at an angle of + θ ° from the reference angle (mirror M1-12 ″ shown by a dotted line). The mirror M2-12 of the mirror unit MU2-1 is arranged at a reference angle (dotted line). Is tilted by −2θ ° from the mirror M2-12 ″) shown in FIG. Further, the mirror M3-12 of the mirror unit MU3-1 is disposed at an angle of + 4θ ° from the reference angle (mirror M3-12 ″ indicated by a dotted line). Here, the inclination angle is the position of the reference angle indicated by the dotted line. On the other hand, clockwise is negative and counterclockwise is positive.

これに対して、ミラーM1‐11、M2‐11、M3‐11、及びミラーユニットMU1‐2、MU2‐2、MU3‐2内に配置されているミラーMi‐21、Mi‐22(i=1〜3)は、全て基準角度の状態で配置されている。   On the other hand, mirrors M1-11, M2-11, M3-11, and mirrors Mi-21, Mi-22 (i = 1) arranged in the mirror units MU1-2, MU2-2, MU3-2. -3) are all arranged in a state of a reference angle.

ここで、図1で示すユニットへ光パルスを入射させる。ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)と、ミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)は、ハーフミラー1を挟み対向配置されている。ハーフミラー1は、入射した光パルスPを反射側と透過側に分波(振幅分割)する。   Here, a light pulse is incident on the unit shown in FIG. The mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3) and the mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3) are arranged to face each other with the half mirror 1 interposed therebetween. The half mirror 1 demultiplexes the incident light pulse P into the reflection side and the transmission side (amplitude division).

入射された光パルスは、ハーフミラー1の所定箇所O1で分波される。分波された一方の光パルスは、ミラーMi‐11(i=1〜3)において反射される。ミラーMi‐11(i=1〜3)において反射された光パルスは、さらにミラーMi‐12(i=1〜3)において反射される。   The incident light pulse is demultiplexed at a predetermined location O1 of the half mirror 1. One of the demultiplexed light pulses is reflected by the mirror Mi-11 (i = 1 to 3). The light pulse reflected by the mirror Mi-11 (i = 1 to 3) is further reflected by the mirror Mi-12 (i = 1 to 3).

このとき、ミラーM1‐12は、所定角度θだけ傾斜して配置されている。ミラーM1‐12で反射された光パルスは、ハーフミラー1の所定箇所O2に入射する。入射した光パルスは、ハーフミラー1の所定箇所O2において、さらに反射光と透過光とに分波される。   At this time, the mirror M1-12 is disposed so as to be inclined by a predetermined angle θ. The light pulse reflected by the mirror M1-12 enters the predetermined location O2 of the half mirror 1. The incident light pulse is further demultiplexed into reflected light and transmitted light at a predetermined location O2 of the half mirror 1.

また、所定箇所O1で分波された他方の光パルスは、ミラーM1‐21、M1‐22で反射される。そして、ハーフミラー1の所定箇所O3に入射する。   The other optical pulse demultiplexed at the predetermined location O1 is reflected by the mirrors M1-21 and M1-22. And it injects into the predetermined location O3 of the half mirror 1. FIG.

このとき、ミラーM1‐11、M1‐21、M1‐22は基準角度の状態に設定されている。これに対して、ミラーM1‐12は、所定角度θだけ基準角度から傾斜(回転)している。このため、図3を用いて上述したように、ミラーM1‐12から反射した光パルスの光路は、傾斜量(回転量)に応じて変化する。このため、ミラーM1‐12で反射した光パルスが入射する所定箇所O2と、ミラーM1‐22で反射した光パルスが入射する所定箇所O3とは、異なる位置となる。   At this time, the mirrors M1-11, M1-21, and M1-22 are set to the reference angle state. On the other hand, the mirror M1-12 is inclined (rotated) from the reference angle by a predetermined angle θ. Therefore, as described above with reference to FIG. 3, the optical path of the light pulse reflected from the mirror M1-12 changes according to the tilt amount (rotation amount). Therefore, the predetermined location O2 where the light pulse reflected by the mirror M1-12 is incident and the predetermined location O3 where the light pulse reflected by the mirror M1-22 is incident are different positions.

所定箇所O2、O3において、さらに分波がそれぞれ行われる。そして、所定箇所O2を透過した光パルスは、ミラーM2‐11、M2‐12で反射される。このとき、ミラーM2‐12は、所定角度−2θだけ基準角度から傾斜している。このため、ミラーM2‐12で反射した光パルスの光路は、傾斜量に応じて変化する。   Further demultiplexing is performed at the predetermined locations O2 and O3. The light pulse transmitted through the predetermined location O2 is reflected by the mirrors M2-11, M2-12. At this time, the mirror M2-12 is inclined from the reference angle by a predetermined angle -2θ. For this reason, the optical path of the light pulse reflected by the mirror M2-12 changes according to the amount of inclination.

これに対して、ミラーユニットMU2‐2内の2枚のミラーM2‐21、M2‐22は、基準角度の状態に設定されている。このため、ミラーM2‐12、M2‐22で反射された光パルスは、それぞれハーフミラー1の異なる所定箇所に入射する。   On the other hand, the two mirrors M2-21, M2-22 in the mirror unit MU2-2 are set to the reference angle state. For this reason, the light pulses reflected by the mirrors M2-12 and M2-22 are incident on different predetermined portions of the half mirror 1, respectively.

ハーフミラー1に入射した光は、透過光と反射光とにさらに分波される。そして、ハーフミラー1の所定箇所を透過した光パルスは、ミラーM3‐11、M3‐12で反射される。このとき、ミラーM3‐12は、所定角度+4θだけ基準角度から傾斜している。このため、ミラーM3‐12で反射した光パルスの光路は、傾斜量に応じて変化する。   The light incident on the half mirror 1 is further demultiplexed into transmitted light and reflected light. Then, the light pulse transmitted through the predetermined portion of the half mirror 1 is reflected by the mirrors M3-11 and M3-12. At this time, the mirror M3-12 is inclined from the reference angle by a predetermined angle + 4θ. For this reason, the optical path of the light pulse reflected by the mirror M3-12 changes according to the amount of inclination.

これに対して、ミラーユニットMU3‐2内の2枚のミラーM3‐21、M3‐22は、基準角度の状態に設定されている。このため、ミラーM2‐12、M2‐22で反射された光パルスは、それぞれハーフミラー1の異なる所定箇所に入射する。   On the other hand, the two mirrors M3-21 and M3-22 in the mirror unit MU3-2 are set to the reference angle state. For this reason, the light pulses reflected by the mirrors M2-12 and M2-22 are incident on different predetermined portions of the half mirror 1, respectively.

このように、ミラーM1‐12、M2‐12、M3‐12を、それぞれ角度θ、−2θ、4θだけ傾斜させることで、伝播する光路によって様々な角度を有する複数の光パルスを得ることができる。   In this way, by tilting the mirrors M1-12, M2-12, and M3-12 by angles θ, −2θ, and 4θ, respectively, it is possible to obtain a plurality of optical pulses having various angles depending on the propagating optical path. .

そして、各光パルスがレンズLに入射すると、レンズLの焦平面において、複数の焦点を形成できる。同様の構成を繰り返して、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜n)をn段構成する。各ミラーMi‐12(i=1〜n)を(−2)n−1×θだけ基準角度から傾斜(回転)させる。この結果、各々の光パルスに係る光線の角度がθ異なる2本の光線を生成できる。 When each light pulse enters the lens L, a plurality of focal points can be formed on the focal plane of the lens L. By repeating the same configuration, n stages of mirror units MUi-1 (i = 1 to n) are configured. Each mirror Mi-12 (i = 1 to n) is tilted (rotated) from the reference angle by (−2) n−1 × θ. As a result, it is possible to generate 2 n light rays having different light angles θ related to each light pulse.

また、本実施例では、図4、図5を用いて説明したように、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)を、それぞれ水平方向へ移動すること、また、ミラーMi‐12(i=1〜3)を紙面の垂直方向へ移動することで、光線の角度を維持したまま、8本の光線の光路長が所定面において等しくなるように調整されている。   In this embodiment, as described with reference to FIGS. 4 and 5, the mirror units MUi-1 (i = 1 to 3) are respectively moved in the horizontal direction, and the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) are moved in the direction perpendicular to the plane of the paper so that the optical path lengths of the eight rays are adjusted to be equal on the predetermined plane while maintaining the angle of the rays.

本光学系に、光パルスPを入射させる場合を考える。このとき、光路長の調整により、レンズLの焦平面において、複数(8個)の光パルスを同時に照射することができる。   Consider a case in which a light pulse P is incident on this optical system. At this time, by adjusting the optical path length, a plurality (eight) of light pulses can be simultaneously irradiated on the focal plane of the lens L.

また、本実施例において、ハーフミラー1の両側のうちの他方の側に配置されているミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)は、一方の側のミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)のミラーMi‐12(i=1〜3)の所定角度の傾きによる光路長の相違を相殺するようにループ状の光路を有している。このループ状の光路を形成しているミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)は、光路長補正部としての機能も有している。   In this embodiment, the mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3) arranged on the other side of both sides of the half mirror 1 is the mirror unit MUi-1 (i = 1) on one side. -3) has a loop-like optical path so as to cancel out the difference in optical path length due to the inclination of the predetermined angle of the mirror Mi-12 (i = 1 to 3). The mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3) forming the loop-shaped optical path also has a function as an optical path length correction unit.

そして、本実施例では、ループ状の光路は、2枚のミラーMi‐21(i=1〜3)、Mi‐22(i=1〜3)により形成されている。このようなループ状の光学系を用いることで、ミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)への入射位置から射出位置までの光路長を、入射角度の異なる光線ごとに異ならせることができる。換言すると、このようなループ状の光路を備えることで、光路長に関するバッファのような機能、すなわち、入射角度の異なる光線に応じた光路長を確保する機能をもたせることができる。   In this embodiment, the loop optical path is formed by two mirrors Mi-21 (i = 1 to 3) and Mi-22 (i = 1 to 3). By using such a loop optical system, the optical path length from the incident position to the mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3) to the exit position can be made different for each light beam having a different incident angle. . In other words, by providing such a loop-shaped optical path, it is possible to provide a function like a buffer related to the optical path length, that is, a function of ensuring optical path lengths corresponding to light beams having different incident angles.

従って、レンズLの焦平面において、複数(8個)の光パルスを同時に照射することができる。特に、本実施例では、光パルス多重化ユニットから射出される個々のパルスについて、独立して光路長の調整を行なうことができる。よって、複数の光パルスの同時性(例えば、同一面に各々のパルスが到達するタイミング)を、より高めることができる。あるいは、複数のパルスを幾つかのグループに分け、各グループ内の複数の光パルスの同時性を確保するとともに、他のグループの光パルスとの同時性を異ならせることができる。   Therefore, a plurality (eight) of light pulses can be simultaneously irradiated on the focal plane of the lens L. In particular, in this embodiment, the optical path length can be adjusted independently for each pulse emitted from the optical pulse multiplexing unit. Therefore, the simultaneity of a plurality of light pulses (for example, the timing at which each pulse reaches the same surface) can be further increased. Alternatively, it is possible to divide a plurality of pulses into several groups, ensure the simultaneity of the plurality of optical pulses in each group, and make the simultaneity with the optical pulses of other groups different.

次に、本発明の実施例2に係る光パルス多重化ユニットについて説明する。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図6は、本実施例に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。   Next, an optical pulse multiplexing unit according to the second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 6 shows a schematic configuration of the optical pulse multiplexing unit according to the present embodiment.

本実施例では、図4、図5を用いて説明したように、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)を、それぞれステージSTi(i=1〜3)により図1の水平方向へ移動することができる。また、ステージSTi(i=1〜3)は、ミラーMi‐12(i=1〜3)を紙面の垂直方向へ移動することができる。   In this embodiment, as described with reference to FIGS. 4 and 5, the mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3) is moved in the horizontal direction in FIG. 1 by the stage STi (i = 1 to 3), respectively. can do. Further, the stage STi (i = 1 to 3) can move the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) in the direction perpendicular to the paper surface.

この結果、ステージSTi(i=1〜3)を用いて、各ミラーの位置を調整することができる。これにより、光線の角度を維持したまま、8本の光線の光路長が所定面において等しくなるように調整できる。このように、ステージSTi(i=1〜3)は、光路長補正部の機能と、光学ユニット位置調整部の機能と、ミラー角度調整部の機能とを有している。   As a result, the position of each mirror can be adjusted using the stage STi (i = 1 to 3). Thereby, the optical path lengths of the eight light beams can be adjusted to be equal on the predetermined plane while maintaining the angle of the light beams. As described above, the stage STi (i = 1 to 3) has the function of the optical path length correction unit, the function of the optical unit position adjustment unit, and the function of the mirror angle adjustment unit.

本実施例では、ミラーMi‐12(i=1〜3)の傾斜角度を任意に調整できる。そして、ステージSTi(i=1〜3)を用いることで、調整した傾斜角度に応じて、所定面において複数の光路の光路長が等しくなるように調整することができる。   In the present embodiment, the tilt angle of the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) can be arbitrarily adjusted. Then, by using the stage STi (i = 1 to 3), the optical path lengths of the plurality of optical paths can be adjusted to be equal on the predetermined surface according to the adjusted inclination angle.

(変形例1)
次に、光パルス多重化ユニットの変形例について説明する。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図7は、本変形例に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。
(Modification 1)
Next, a modification of the optical pulse multiplexing unit will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 7 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to this modification.

本変形例では、光路長を調整するために、ミラーを移動する代わりに、遅延素子701〜707を用いる。図7に示すように、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)とハーフミラー1との間の光路中において、各光線に対応して遅延素子701、702、703、704、705、706、707が配置されている。この遅延素子701、702、703、704、705、706、707は、光路長補正部に対応する。なお、図7において、ミラーユニットMU3‐1からの射出光線において、遅延素子705、706、707は、複数の光線に重複して配置されているように記載されているが、実際には、光線ごとに対応して、それぞれ一つの遅延素子が配置されている。   In this modification, in order to adjust the optical path length, delay elements 701 to 707 are used instead of moving the mirror. As shown in FIG. 7, in the optical path between the mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3) and the half mirror 1, delay elements 701, 702, 703, 704, 705, and 706 corresponding to each light beam. , 707 are arranged. The delay elements 701, 702, 703, 704, 705, 706, and 707 correspond to the optical path length correction unit. In FIG. 7, in the light beam emitted from the mirror unit MU3-1, the delay elements 705, 706, and 707 are described so as to be overlapped with a plurality of light beams. One delay element is arranged corresponding to each.

図8は、ミラーユニットMU2‐1近傍の構成を示している。遅延素子701〜707の基本的な構成は、全て同じである。図8に示す遅延素子702を例に構成を説明する。遅延素子702は、一組の楔形素子702a、702bから構成されている。楔形素子702a、702bの相対的な位置を矢印Y1方向に沿って変えることで、遅延素子702の光学的な厚みを変えることができる。   FIG. 8 shows a configuration near the mirror unit MU2-1. The basic configurations of the delay elements 701 to 707 are all the same. The configuration will be described by taking the delay element 702 shown in FIG. 8 as an example. The delay element 702 includes a pair of wedge elements 702a and 702b. By changing the relative positions of the wedge elements 702a and 702b along the direction of the arrow Y1, the optical thickness of the delay element 702 can be changed.

また、遅延素子702への光線の入射角度を垂直に保持することが望ましい。このため、矢印Y2方向へ遅延素子702を回転させる機構(不図示)も備えている。   In addition, it is desirable to keep the incident angle of the light beam on the delay element 702 vertical. For this reason, a mechanism (not shown) for rotating the delay element 702 in the direction of the arrow Y2 is also provided.

遅延素子は、n番目のミラーユニットMUn‐1から出射された全光線2n−1本のそれぞれに対して配置されている。このため、各光線に対して、それぞれ個別に光路長を調整することができる。 The delay element is arranged for each of 2 n−1 total rays emitted from the nth mirror unit MUn-1. For this reason, the optical path length can be individually adjusted for each light beam.

(変形例2)
次に、光パルス多重化ユニットの他の変形例について説明する。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図9は、本変形例に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。
(Modification 2)
Next, another modification of the optical pulse multiplexing unit will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 9 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to this modification.

本変形例では、光路長を調整するために、ミラーを移動する代わりに、遅延素子901〜907を用いる。図9に示すように、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)とハーフミラー1との間の光路中において、各光線に対応して遅延素子901、902、903、904、905、906、907が配置されている。この遅延素子901、902、903、904、905、906、907は、光路長補正部に対応する。なお、図9において、ミラーユニットMU3‐1からの射出光線において、遅延素子905、906、907は、複数の光線に重複して配置されているように記載されているが、実際には、光線ごとに対応して、それぞれ一つの遅延素子が配置されている。   In this modification, in order to adjust the optical path length, delay elements 901 to 907 are used instead of moving the mirror. As shown in FIG. 9, in the optical path between the mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3) and the half mirror 1, delay elements 901, 902, 903, 904, 905, 906 corresponding to each light beam. 907 are arranged. The delay elements 901, 902, 903, 904, 905, 906, 907 correspond to an optical path length correction unit. In FIG. 9, in the light beam emitted from the mirror unit MU3-1, the delay elements 905, 906, and 907 are described so as to be overlapped with a plurality of light beams. One delay element is arranged corresponding to each.

図10は、ミラーユニットMU2‐1近傍の構成を示している。遅延素子901〜907の基本的な構成は、全て同じである。図10に示す遅延素子902を例に構成を説明する。遅延素子902は、平行平板で構成されている。   FIG. 10 shows a configuration near the mirror unit MU2-1. The basic configurations of the delay elements 901 to 907 are all the same. The configuration will be described using the delay element 902 shown in FIG. 10 as an example. The delay element 902 is configured by a parallel plate.

また、遅延素子902は、上述の変形例とは異なり、遅延素子902の位置及び角度、光学的な厚さは固定されている。   The delay element 902 has a fixed position, angle, and optical thickness of the delay element 902, unlike the above-described modification.

遅延素子は、n番目のミラーユニットMUn‐1から出射された全光線2n−1本のそれぞれに対して、配置されている。このため、各光線に対して、それぞれ個別に光路長を調整することができる。 The delay element is arranged for each of the 2 n-1 total rays emitted from the nth mirror unit MUn-1. For this reason, the optical path length can be individually adjusted for each light beam.

次に、ループ状の光路を有するミラーユニットの他の構成例について説明する。上述した各実施例においては、ミラーユニットMUi‐2(i=1〜3)は、2枚のミラーMi‐21、Mi‐22(i=1〜3)によるループ状の光路を有している。本変形例では、図11に示すように、ミラーの代わりに、光ファイバによりループ状の光路を有している。   Next, another configuration example of the mirror unit having a looped optical path will be described. In each of the embodiments described above, the mirror unit MUi-2 (i = 1 to 3) has a loop-shaped optical path formed by two mirrors Mi-21 and Mi-22 (i = 1 to 3). . In this modification, as shown in FIG. 11, a loop-shaped optical path is provided by an optical fiber instead of a mirror.

図11は、ミラーユニットMU3‐2の構成を示している。ミラーユニットMU3‐2には、4本の光線が入射する。このため、各光線に対応して光ファイバFB1、FB2、FB3、FB4が配置されている。上記各実施例で述べたように、ミラーMi‐12(i=1〜3)を、それぞれ所定角度θ、−2θ、4θだけ傾けることで、ミラーユニットMU3‐2に異なる角度の光線が入射する。   FIG. 11 shows the configuration of the mirror unit MU3-2. Four light beams enter the mirror unit MU3-2. For this reason, optical fibers FB1, FB2, FB3, and FB4 are arranged corresponding to the respective light beams. As described in the above embodiments, the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) is tilted by the predetermined angles θ, −2θ, and 4θ, respectively, so that light beams having different angles are incident on the mirror unit MU3-2. .

例えば、入射端200aから入射した光線は、光ファイバFB1内を伝搬する。そして、射出端200bから射出する。このとき、各光ファイバFB1〜FB4は、ミラーMi‐12(i=1〜3)の所定角度の傾きによる光路長の相違を相殺するようにループ状の光路を形成している。このように、各光ファイバFB1〜FB4は、光路長補正部の機能を有している。このような構成によっても、レンズLの焦平面上に、同時に複数の光パルスを照射することができる。   For example, the light beam incident from the incident end 200a propagates in the optical fiber FB1. And it injects from the injection end 200b. At this time, each of the optical fibers FB1 to FB4 forms a loop-shaped optical path so as to cancel out the difference in optical path length due to the inclination of the mirror Mi-12 (i = 1 to 3) at a predetermined angle. Thus, each of the optical fibers FB1 to FB4 has a function of an optical path length correction unit. Even with such a configuration, a plurality of light pulses can be simultaneously irradiated onto the focal plane of the lens L.

図12は、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)の別の変形例に係る構成を示している。本変形例では、2つのミラーM2−11,M2−12の代わりにループ状の光ファイバFB10、FB11を採用している。ここで、入射する光線の本数(例えば2本)に対応して、複数の光ファイバFB10、FB11が配置されている。   FIG. 12 shows a configuration according to another modification of the mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3). In this modification, loop-shaped optical fibers FB10 and FB11 are employed instead of the two mirrors M2-11 and M2-12. Here, a plurality of optical fibers FB10 and FB11 are arranged corresponding to the number of incident light beams (for example, two).

ハーフミラー1(図12では不図示)により分割された透過光は、光ファイバFB10、FB11の入射端面300a、301aに入射する。光ファイバFB10、FB11により導光された光は、それぞれ出射端面300b、301bから出射してハーフミラー1に向かう。なお、光ファイバFB10、FB11は、光偏向部に対応する。   The transmitted light divided by the half mirror 1 (not shown in FIG. 12) enters the incident end faces 300a and 301a of the optical fibers FB10 and FB11. Light guided by the optical fibers FB10 and FB11 is emitted from the emission end faces 300b and 301b, respectively, and travels toward the half mirror 1. The optical fibers FB10 and FB11 correspond to an optical deflecting unit.

また、光ファイバFB10、FB11の、それぞれの入射端面300a、301aおよび出射端面300b、301bを、ハーフミラー1と垂直な面内において矢印で示す方向に移動および偏向させる移動機構310a、320a、310b、320bを備える。   Also, moving mechanisms 310a, 320a, 310b for moving and deflecting the respective incident end faces 300a, 301a and outgoing end faces 300b, 301b of the optical fibers FB10, FB11 in the direction indicated by the arrows in the plane perpendicular to the half mirror 1. 320b.

また、ミラーの代わりに、光ファイバを用いることができるのは、ミラーユニットMUi‐1(i=1〜3)のうちの全てのユニット、または何れか1つのミラーユニットでも良い。   Further, instead of the mirror, an optical fiber may be used for all units of the mirror unit MUi-1 (i = 1 to 3) or any one of the mirror units.

次に、上述の光パルス多重化ユニットを備える照明装置及びこの照明装置を備える顕微鏡の実施例について説明する。図13は本実施例に係る顕微鏡の概略構成を示している。   Next, an embodiment of an illumination device including the above-described optical pulse multiplexing unit and a microscope including the illumination device will be described. FIG. 13 shows a schematic configuration of the microscope according to the present embodiment.

レーザ光源101は、光パルスPを供給する。光パルスPは、光パルス多重化ユニット102に入射する。光パルス多重化ユニット102は、上述した各実施例の構成を備えている。制御装置103は、例えば、光パルス多重化ユニット102のミラーの角度等を制御する。レーザ光源101と光パルス多重化ユニット102と制御装置103で照明装置を構成している。   The laser light source 101 supplies a light pulse P. The light pulse P is incident on the light pulse multiplexing unit 102. The optical pulse multiplexing unit 102 has the configuration of each embodiment described above. The control device 103 controls, for example, the mirror angle of the optical pulse multiplexing unit 102. The laser light source 101, the optical pulse multiplexing unit 102, and the control device 103 constitute an illumination device.

このため、複数、例えば、8個の光パルスが生成される。便宜上、図13においては、光パルス多重化ユニット102から射出される8個の光パルスを進行方向に沿って配列して記載している。しかしながら、実際は、空間的に異なる位置に生成された8個の光パルスが生成されている。   For this reason, a plurality of, for example, eight optical pulses are generated. For convenience, in FIG. 13, eight optical pulses emitted from the optical pulse multiplexing unit 102 are illustrated along the traveling direction. However, actually, eight optical pulses generated at spatially different positions are generated.

光パルスは、ダイクロイックミラー111で反射される。そして、光パルスは、リレーレンズ113、ミラー114、結像レンズ115、対物レンズ116を介して、試料117上に結像される。ここで、スキャンミラー112を所定範囲で傾斜(回転)させることで、試料117面上を複数の光パルスで同時に照射しながら走査できる。   The light pulse is reflected by the dichroic mirror 111. The light pulse is imaged on the sample 117 via the relay lens 113, the mirror 114, the imaging lens 115, and the objective lens 116. Here, by tilting (rotating) the scan mirror 112 within a predetermined range, scanning can be performed while simultaneously irradiating the surface of the sample 117 with a plurality of light pulses.

光パルスが照射されると試料117面では蛍光が発生する。発生した蛍光は、光路を戻り、ダイクロイックミラー111を透過する。そして、ミラー118、レンズ119、ピンホール120を介して検出器121に入射する。これにより、検出器121は、蛍光による情報を得ることができる。   When the light pulse is irradiated, fluorescence is generated on the surface of the sample 117. The generated fluorescence returns through the optical path and passes through the dichroic mirror 111. Then, the light enters the detector 121 through the mirror 118, the lens 119, and the pinhole 120. Thereby, the detector 121 can obtain information by fluorescence.

かかる構成によれば、リレーレンズ113、ミラー114、結像レンズ115、対物レンズ116からなる合成光学系の焦平面上において、複数の光パルスを同時に照射できる。そして、試料117面と焦平面とを一致させることで、試料117上を、複数の光パルスで同時に照射することができる。また、光パルス多重化ユニットは、種々の観察用途に用いることができる。このため、他のレーザ顕微鏡にも適用可能である。   According to such a configuration, a plurality of light pulses can be simultaneously irradiated on the focal plane of the combining optical system including the relay lens 113, the mirror 114, the imaging lens 115, and the objective lens 116. Then, by aligning the surface of the sample 117 and the focal plane, the sample 117 can be irradiated simultaneously with a plurality of light pulses. The optical pulse multiplexing unit can be used for various observation applications. For this reason, it can be applied to other laser microscopes.

以上のように、本発明にかかる光パルス多重化ユニットは、複数の照射点を同時に照射する光学系に有用である。   As described above, the optical pulse multiplexing unit according to the present invention is useful for an optical system that simultaneously irradiates a plurality of irradiation points.

本発明の実施例1に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 1 of this invention. ミラーの基準角度の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the reference angle of a mirror. ミラーを基準角度の状態から傾斜させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inclined the mirror from the state of the reference angle. ミラーの位置の調整を示す図である。It is a figure which shows adjustment of the position of a mirror. ミラーの位置の他の調整を示す図である。It is a figure which shows the other adjustment of the position of a mirror. 本発明の実施例2に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 2 of this invention. 変形例1に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on the modification 1. FIG. 変形例1の遅延素子の概略構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a delay element according to Modification 1. 変形例2に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on the modification 2. FIG. 変形例2の遅延素子の概略構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a delay element according to Modification 2. 本発明の変形例に係るミラーユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the mirror unit which concerns on the modification of this invention. 本発明の他の変形例に係る光学ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical unit which concerns on the other modification of this invention. 本発明の実施例3に係る顕微鏡の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the microscope which concerns on Example 3 of this invention. 従来の光パルス多重化ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional optical pulse multiplexing unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハーフミラー
MU1‐1、MU2‐1、MU3‐1、MU1‐2、MU2‐2、MU3‐2 ミラーユニット
M1‐11、M1‐12、M2‐11、M2‐12、M3‐11、M3‐12、M1‐21、M1‐22、M2‐21、M2‐22、M3‐21、M3‐22 ミラー
L レンズ
ST1、ST2、ST3 ステージ
701、702、703、704、705、706、707 遅延素子
901、902、903、904、905、906、907 遅延素子
FB1、FB2、FB3、FB4、FB10、FB11 光ファイバ
200a 入力端
200b 出力端
101 レーザ光源
102 光パルス多重化ユニット
103 制御装置
104 顕微鏡
111 ダイクロイックミラー
112 スキャンミラー
113 リレーレンズ
114 ミラー
115 結像レンズ
116 対物レンズ
117 試料
118 ミラー
119 レンズ
120 ピンホール
121 検出器
1 Half mirror MU1-1, MU2-1, MU3-1, MU1-2, MU2-2, MU3-2 Mirror unit M1-11, M1-12, M2-11, M2-12, M3-11, M3 12, M1-21, M1-22, M2-21, M2-22, M3-21, M3-22 Mirror L Lens ST1, ST2, ST3 Stage 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707 Delay element 901 , 902, 903, 904, 905, 906, 907 Delay element FB1, FB2, FB3, FB4, FB10, FB11 Optical fiber 200a Input end 200b Output end 101 Laser light source 102 Optical pulse multiplexing unit 103 Controller 104 Microscope 111 Dichroic mirror 112 Scan mirror 113 Relay lens 114 Mirror 15 imaging lens 116 objective lens 117 sample 118 Mirror 119 lens
120 pinhole 121 detector

Claims (10)

入射光を分波して、透過光及び反射光を生成するハーフミラーと、
前記ハーフミラーの両側に対向配置され、前記ハーフミラーにより分波された透過光及び反射光をそれぞれ偏向して、再び前記ハーフミラー上の所定箇所で合波を行わせる光学ユニットと、
所定面において光路長を一致させる光路長補正部とを有し、
前記ハーフミラーの両側のうち一方の側に配置されている前記光学ユニットは、前記ハーフミラーにより分波された光を偏向する光偏向部を有し、前記光偏向部により偏向された光が他方の側に配置されている前記光学ユニットからの光と前記ハーフミラー上において共通箇所で同一の入射角度で再び合波するときの前記光偏向部の配置角度を基準角度としたとき、前記光偏向部は、前記基準角度から所定角度だけ傾けて配置されていることを特徴とする光パルス多重化ユニット。
A half mirror that demultiplexes incident light to generate transmitted light and reflected light;
An optical unit that is disposed opposite to both sides of the half mirror, deflects the transmitted light and reflected light separated by the half mirror, and multiplexes again at a predetermined location on the half mirror;
An optical path length correction unit that matches the optical path length on a predetermined surface,
The optical unit disposed on one side of both sides of the half mirror has a light deflection unit that deflects the light demultiplexed by the half mirror, and the light deflected by the light deflection unit is the other The light deflection when the arrangement angle of the light deflection unit when the light from the optical unit arranged on the side of the light and the half mirror is combined again at the same incident angle at the same location is set as a reference angle The optical pulse multiplexing unit is characterized in that the unit is arranged to be inclined at a predetermined angle from the reference angle.
前記光偏向部は、前記基準角度から所定角度だけ傾けて配置されているミラーを有することを特徴とする請求項1に記載の光パルス多重化ユニット。   2. The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein the optical deflection unit includes a mirror disposed to be inclined at a predetermined angle from the reference angle. 前記光偏向部は、出射端面の角度が前記基準角度から所定角度だけ傾けて配置された光ファイバを有することを特徴とする請求項1に記載の光パルス多重化ユニット。   2. The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein the optical deflecting unit includes an optical fiber disposed so that an angle of an emission end face is inclined by a predetermined angle from the reference angle. 前記ハーフミラーの両側のうちの他方の側に配置されている前記光学ユニットは、前記一方の側の前記光学ユニットの前記光偏向部の所定角度の傾きによる複数の光路の光路長の相違を相殺するようにループ状の光路を有することを特徴とする請求項1に記載の光パルス多重化ユニット。   The optical unit disposed on the other side of the both sides of the half mirror cancels the difference in optical path lengths of a plurality of optical paths due to a predetermined angle of inclination of the optical deflection unit of the optical unit on the one side. The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein the optical pulse multiplexing unit has a looped optical path. 前記ハーフミラーの両側のうちの他方の側に配置されている前記光学ユニットの前記ループ状の光路は、2枚のミラーにより形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光パルス多重化ユニット。   5. The optical pulse multiplexing according to claim 4, wherein the loop-shaped optical path of the optical unit arranged on the other side of the both sides of the half mirror is formed by two mirrors. Unit. 前記ハーフミラーの両側のうちの他方の側に配置されている前記光学ユニットの前記ループ状の光路は、複数の光ファイバにより形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光パルス多重化ユニット。   The optical pulse multiplexing according to claim 4, wherein the loop-shaped optical path of the optical unit arranged on the other side of the both sides of the half mirror is formed by a plurality of optical fibers. Unit. 前記ミラーを基準となる角度から所定角度だけ傾けるためのミラー角度調整部を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光パルス多重化ユニット。   The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, further comprising a mirror angle adjustment unit configured to tilt the mirror by a predetermined angle from a reference angle. 前記光学ユニットの位置を調整するための光学ユニット位置調整部を有す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光パルス多重化ユニット。   The optical pulse multiplexing unit according to any one of claims 1 to 7, further comprising an optical unit position adjusting unit for adjusting a position of the optical unit. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光パルス多重化ユニットと、
光パルスを発する光源とを有することを特徴とする照明装置。
The optical pulse multiplexing unit according to any one of claims 1 to 8,
And a light source that emits a light pulse.
請求項9に記載の照明装置を有することを特徴とする顕微鏡。   A microscope comprising the illumination device according to claim 9.
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