JPH10142507A - レーザ走査顕微鏡 - Google Patents
レーザ走査顕微鏡Info
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- JPH10142507A JPH10142507A JP29893396A JP29893396A JPH10142507A JP H10142507 A JPH10142507 A JP H10142507A JP 29893396 A JP29893396 A JP 29893396A JP 29893396 A JP29893396 A JP 29893396A JP H10142507 A JPH10142507 A JP H10142507A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光の波長が変わった場合でも色収差に
よる合焦エラー補正すことができ、高速で画像を得るこ
とができ、且つ３次元的にランダムな位置で多光子吸収
を起こさせる得るレーザ走査顕微鏡を提供する。 【解決手段】 近赤外域の波長のサブピコ秒の単色コヒ
ーレント光パルスを発するレーザ光源１と、レーザ光源
からの光束を所望の大きさに変える光束変換光学系２
と、光束変換光学系で変換された光束を対物レンズの像
面に集光し走査させる走査光学系３と、集光された上記
変換光束を標本面５上に投影する対物レンズ系４とを備
えている。光束変換光学系２は２群構成であり、群間隔
が可変であるように構成されている。
よる合焦エラー補正すことができ、高速で画像を得るこ
とができ、且つ３次元的にランダムな位置で多光子吸収
を起こさせる得るレーザ走査顕微鏡を提供する。 【解決手段】 近赤外域の波長のサブピコ秒の単色コヒ
ーレント光パルスを発するレーザ光源１と、レーザ光源
からの光束を所望の大きさに変える光束変換光学系２
と、光束変換光学系で変換された光束を対物レンズの像
面に集光し走査させる走査光学系３と、集光された上記
変換光束を標本面５上に投影する対物レンズ系４とを備
えている。光束変換光学系２は２群構成であり、群間隔
が可変であるように構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、近赤外パルスレー
ザを標本面上に集光し走査させて、そこでの多光子吸収
により励起されて発生する蛍光を検出することにより像
を得るか、或いは標本面で多光子吸収による化学反応を
起こさせる、所謂多光子励起レーザ走査顕微鏡に関する
ものである。
ザを標本面上に集光し走査させて、そこでの多光子吸収
により励起されて発生する蛍光を検出することにより像
を得るか、或いは標本面で多光子吸収による化学反応を
起こさせる、所謂多光子励起レーザ走査顕微鏡に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】この種従来のレーザ走査顕微鏡として
は、近赤外域の波長のサブピコ秒の単色コヒーレント
光パルスを発するレーザ光源と、そのレーザ光源からの
光束を対物レンズに入射させるべく指向させるミラー手
段とを備え、対物レンズにより標本面上に集光されたス
ポットが、そこで多光子吸収を起こさせるようにしたも
の（特表平５−５０３１４９号：米国特許第５０３４６
１３号）や、可視レーザと紫外レーザを同時に用いた
レーザ顕微鏡において、紫外レーザの光路に光束を平行
光でないようにする固定の光学系を配置して、可視レー
ザ光と紫外レーザ光との色収差による合焦エラーを補正
するようにしたもの（特表平６−５０６２３８号：米国
特許第５２６０５７８号）や、走査光学系の光偏向手
段として同一方向に走査する二つの異なる共振周波数を
持つ共振スキャナと、一つのガルバノメータミラーとを
備え、二つの共振スキャナにより走査の線形性を向上さ
せるようにしたもの（米国特許第５２２５９２３号）等
が知られている。
は、近赤外域の波長のサブピコ秒の単色コヒーレント
光パルスを発するレーザ光源と、そのレーザ光源からの
光束を対物レンズに入射させるべく指向させるミラー手
段とを備え、対物レンズにより標本面上に集光されたス
ポットが、そこで多光子吸収を起こさせるようにしたも
の（特表平５−５０３１４９号：米国特許第５０３４６
１３号）や、可視レーザと紫外レーザを同時に用いた
レーザ顕微鏡において、紫外レーザの光路に光束を平行
光でないようにする固定の光学系を配置して、可視レー
ザ光と紫外レーザ光との色収差による合焦エラーを補正
するようにしたもの（特表平６−５０６２３８号：米国
特許第５２６０５７８号）や、走査光学系の光偏向手
段として同一方向に走査する二つの異なる共振周波数を
持つ共振スキャナと、一つのガルバノメータミラーとを
備え、二つの共振スキャナにより走査の線形性を向上さ
せるようにしたもの（米国特許第５２２５９２３号）等
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これら従来
例のうち、のものは、レーザ走査顕微鏡の実際の構成
上極めて重要であるレーザ光のコリメート光学系に関し
て何も記述しておらず、具体性を欠いている。また、
のものは、実質上コリメート光学系は固定されていて可
変でないため、レーザ光の波長が変わった場合等には色
収差による合焦エラーを十分に補正することができな
い。更に、のものは、二つの共振スキャナは高速で走
査できるという長所を持つ反面、走査方向と走査速度に
線形性がなく、また、任意の位置で止めることができな
いという欠点を有している。
例のうち、のものは、レーザ走査顕微鏡の実際の構成
上極めて重要であるレーザ光のコリメート光学系に関し
て何も記述しておらず、具体性を欠いている。また、
のものは、実質上コリメート光学系は固定されていて可
変でないため、レーザ光の波長が変わった場合等には色
収差による合焦エラーを十分に補正することができな
い。更に、のものは、二つの共振スキャナは高速で走
査できるという長所を持つ反面、走査方向と走査速度に
線形性がなく、また、任意の位置で止めることができな
いという欠点を有している。
【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、レーザ光の波長が変わった場合でも色収差によ
る合焦エラーを十分に補正することができると共に、高
速で画像を得ることができ、且つ３次元的にランダムな
位置で多光子吸収を起こさせ得るようなレーザ走査顕微
鏡を提供しようとするものである。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、レーザ光の波長が変わった場合でも色収差によ
る合焦エラーを十分に補正することができると共に、高
速で画像を得ることができ、且つ３次元的にランダムな
位置で多光子吸収を起こさせ得るようなレーザ走査顕微
鏡を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるレーザ走査顕微鏡は、近赤外域の波長
のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発するレー
ザ光源と、該レーザ光源からの光束を所望の大きさに変
える光束変換光学系と、該光束変換光学系で変換された
光束を対物レンズの像面に集光し走査させる走査光学系
と、集光された上記変換光束を標本面上に投影する対物
レンズ系を具備しており、上記光束変換光学系は２群構
成で、群間隔が可変であるように構成されている。これ
により、近赤外レーザの波長が変わった場合でも、色収
差による合焦エラーを十分に補正することができ、可視
光による像と同焦の位置で多光子吸収による化学反応を
起こさせることができる。
に、本発明によるレーザ走査顕微鏡は、近赤外域の波長
のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発するレー
ザ光源と、該レーザ光源からの光束を所望の大きさに変
える光束変換光学系と、該光束変換光学系で変換された
光束を対物レンズの像面に集光し走査させる走査光学系
と、集光された上記変換光束を標本面上に投影する対物
レンズ系を具備しており、上記光束変換光学系は２群構
成で、群間隔が可変であるように構成されている。これ
により、近赤外レーザの波長が変わった場合でも、色収
差による合焦エラーを十分に補正することができ、可視
光による像と同焦の位置で多光子吸収による化学反応を
起こさせることができる。
【０００６】また、本発明によれば、上記レーザ走査顕
微鏡は、標本面上に投影された光束により励起されて発
する蛍光を検出する検出光学系を更に備えている。これ
により、近赤外域の波長が変わった場合でも色収差によ
る合焦エラーを十分に補正することができ、可視光によ
る像と同焦な位置に像を得ることができる。
微鏡は、標本面上に投影された光束により励起されて発
する蛍光を検出する検出光学系を更に備えている。これ
により、近赤外域の波長が変わった場合でも色収差によ
る合焦エラーを十分に補正することができ、可視光によ
る像と同焦な位置に像を得ることができる。
【０００７】また、本発明によれば、上記光束変換光学
系の少なくとも１群は変換可能で、変換されるべきレン
ズ群の焦点距離及び焦点位置の少なくとも一方は互いに
異なっている。これにより、近赤外域の波長が変わった
場合でも色収差による合焦エラーを十分に補正すること
ができ、可視光による像と同焦な位置に像を得ること
も、可視光による像と同焦な位置で多光子吸収による化
学反応を起こさせることもできる。
系の少なくとも１群は変換可能で、変換されるべきレン
ズ群の焦点距離及び焦点位置の少なくとも一方は互いに
異なっている。これにより、近赤外域の波長が変わった
場合でも色収差による合焦エラーを十分に補正すること
ができ、可視光による像と同焦な位置に像を得ること
も、可視光による像と同焦な位置で多光子吸収による化
学反応を起こさせることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるレーザ走査
顕微鏡の基本構成を示す図である。図中、１は近赤外域
の波長のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発す
るレーザ光源、２はレーザ光源１からの光束を所望の大
きさに変える光束変換光学系、３は光束変換光学系２で
変換された光束を対物レンズの像面に集光し走査させる
走査光学系、４は集光された変換光束を標本面５上に投
影する対物レンズ系である。
顕微鏡の基本構成を示す図である。図中、１は近赤外域
の波長のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発す
るレーザ光源、２はレーザ光源１からの光束を所望の大
きさに変える光束変換光学系、３は光束変換光学系２で
変換された光束を対物レンズの像面に集光し走査させる
走査光学系、４は集光された変換光束を標本面５上に投
影する対物レンズ系である。
【０００９】通常、走査光学系３から対物レンズ系４を
経て標本面６に至るビーム照射光学系は可視光の領域で
しか色収差が補正されていないため、近赤外のレーザ光
を可視のレーザ光を用いる場合と同様に完全にコリメー
トして走査光学系３へ導入すると、色収差により可視の
レーザ光で観察している位置と同焦な位置に近赤外のレ
ーザ光のスポットは形成されない。そのため、レーザ光
源１からの近赤外光の波長と上記ビーム照射光学系の近
赤外域での色収差の発生方向に応じて光束変換光学系２
の構成を変え、光束変換光学系２を出た後の光束を若干
発散または収斂させて色収差を相殺させるようにする。
経て標本面６に至るビーム照射光学系は可視光の領域で
しか色収差が補正されていないため、近赤外のレーザ光
を可視のレーザ光を用いる場合と同様に完全にコリメー
トして走査光学系３へ導入すると、色収差により可視の
レーザ光で観察している位置と同焦な位置に近赤外のレ
ーザ光のスポットは形成されない。そのため、レーザ光
源１からの近赤外光の波長と上記ビーム照射光学系の近
赤外域での色収差の発生方向に応じて光束変換光学系２
の構成を変え、光束変換光学系２を出た後の光束を若干
発散または収斂させて色収差を相殺させるようにする。
【００１０】図１において、実線で示す光束は完全にコ
リメートされた可視光の光路を、破線で示す光束は若干
収斂光束にされた近赤外光の光路を夫々表わしている
が、以下に記述する実施例においては、図示を簡単にす
るため、光束変換光学系より射出した光束は完全なコリ
メート光として示されている。
リメートされた可視光の光路を、破線で示す光束は若干
収斂光束にされた近赤外光の光路を夫々表わしている
が、以下に記述する実施例においては、図示を簡単にす
るため、光束変換光学系より射出した光束は完全なコリ
メート光として示されている。
【００１１】実施例１ 図２は本実施例を示す。この実施例においては、近赤外
域の波長のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発
するレーザ光源１からの光束は、焦点距離２０mmの第１
レンズ群６と焦点距離４０mmの第２レンズ７より成る光
束変換光学系２によりビーム径を２倍に拡大される。２
倍に拡大されたコリメート光は、近赤外光を透過し可視
光を反射するダイクロイックミラー８を透過し、近接し
て配置された２枚のガルバノメーターミラー９，１０に
より互いに直交する方向に偏向される。これらのガルバ
ノメーターミラー９，１０により偏向された光束は、瞳
投影レンズ１１によって結像レンズ１２と対物レンズ１
３より成る対物レンズ系４の像位置１４に集光される。
この場合、瞳投影レンズ１１により、近接配置された２
枚のガルバノメーターミラー９，１０の中間点が、対物
レンズ系４の瞳位置近傍に投影されていることは言うま
でもない。
域の波長のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発
するレーザ光源１からの光束は、焦点距離２０mmの第１
レンズ群６と焦点距離４０mmの第２レンズ７より成る光
束変換光学系２によりビーム径を２倍に拡大される。２
倍に拡大されたコリメート光は、近赤外光を透過し可視
光を反射するダイクロイックミラー８を透過し、近接し
て配置された２枚のガルバノメーターミラー９，１０に
より互いに直交する方向に偏向される。これらのガルバ
ノメーターミラー９，１０により偏向された光束は、瞳
投影レンズ１１によって結像レンズ１２と対物レンズ１
３より成る対物レンズ系４の像位置１４に集光される。
この場合、瞳投影レンズ１１により、近接配置された２
枚のガルバノメーターミラー９，１０の中間点が、対物
レンズ系４の瞳位置近傍に投影されていることは言うま
でもない。
【００１２】対物レンズ系４の像位置１４に集光されラ
スター走査されたスポットは、対物レンズ系４により標
本面５に投影され、標本面５上に微小スポットとなって
ラスター走査する。標本面４で２光子（或いはそれ以上
の多光子）吸収により励起され発生した蛍光は、光路を
逆進し、ダイクロイックミラー８で反射され、検出光学
系１５に導入される。検出された蛍光信号は、検出器１
６により電気信号に変換され、図示しない信号処理系を
経てモニタ上に画像として表示される。なお、１５′は
標本面５を透過した光を検出する透過検出光学系、１
６′は検出器で検出光学系１５及び検出器１６と同様の
機能を有する。
スター走査されたスポットは、対物レンズ系４により標
本面５に投影され、標本面５上に微小スポットとなって
ラスター走査する。標本面４で２光子（或いはそれ以上
の多光子）吸収により励起され発生した蛍光は、光路を
逆進し、ダイクロイックミラー８で反射され、検出光学
系１５に導入される。検出された蛍光信号は、検出器１
６により電気信号に変換され、図示しない信号処理系を
経てモニタ上に画像として表示される。なお、１５′は
標本面５を透過した光を検出する透過検出光学系、１
６′は検出器で検出光学系１５及び検出器１６と同様の
機能を有する。
【００１３】ここで、光束変換光学系２を構成する第１
レンズ群６と第２レンズ群７は、光軸方向に沿って移動
し、その相対距離（間隔）が変えられ得るようになって
いる。第１レンズ群６の後側焦点位置と第２レンズ群７
の前側焦点位置が一致していれば、射出される光束は完
全にコリメートされた光束となるが、上記間隔を短くす
れば射出される光束は発散光となり、長くすれば収斂光
となる。瞳投影レンズ１１と結像レンズ１２と対物レン
ズ１３より成るビーム照射光学系が近赤外域で正の色収
差を発生する場合は、近赤外レーザ光の波長に応じて第
１レンズ群６と第２レンズ群７の間隔を長くして収斂光
とすることにより色収差を相殺し、可視光での観察位置
と同焦な位置に近赤外光を集光させるようにする。
レンズ群６と第２レンズ群７は、光軸方向に沿って移動
し、その相対距離（間隔）が変えられ得るようになって
いる。第１レンズ群６の後側焦点位置と第２レンズ群７
の前側焦点位置が一致していれば、射出される光束は完
全にコリメートされた光束となるが、上記間隔を短くす
れば射出される光束は発散光となり、長くすれば収斂光
となる。瞳投影レンズ１１と結像レンズ１２と対物レン
ズ１３より成るビーム照射光学系が近赤外域で正の色収
差を発生する場合は、近赤外レーザ光の波長に応じて第
１レンズ群６と第２レンズ群７の間隔を長くして収斂光
とすることにより色収差を相殺し、可視光での観察位置
と同焦な位置に近赤外光を集光させるようにする。
【００１４】実施例２ 図３は本実施例の要部を示す。この実施例においては、
光束変換光学系２の構成が実施例１とは異なっている。
即ち、本実施例では、第１レンズ群１７の焦点距離が−
２０mmに選定されている。この場合も、第１レンズ群１
７と第２レンズ群７の間隔を変えることによりビーム照
射光学系の近赤外域での色収差が相殺される原理は実施
例１の場合と同じであり、光学系全体の構成並びに作用
効果は実施例１と同様であるので、同一部材には同一符
号を付すに留め説明は省略する。
光束変換光学系２の構成が実施例１とは異なっている。
即ち、本実施例では、第１レンズ群１７の焦点距離が−
２０mmに選定されている。この場合も、第１レンズ群１
７と第２レンズ群７の間隔を変えることによりビーム照
射光学系の近赤外域での色収差が相殺される原理は実施
例１の場合と同じであり、光学系全体の構成並びに作用
効果は実施例１と同様であるので、同一部材には同一符
号を付すに留め説明は省略する。
【００１５】実施例３ 図４は本実施例の要部を示す。この実施例は、走査光学
系３の構成が記述の実施例とは異なる。即ち、本実施例
では、ダイクロイックミラー８を透過した近赤外光束は
共振ガルバノミラー１８によりＸ方向（モニタ上で横方
向）へ高速で偏向され、瞳リレー光学系１９によりリレ
ーされて、近接配置された２枚のガノバノメーターミラ
ー９，１０によりＸ，Ｙ両方向に偏向される。Ｘ，Ｙ方
向に偏向された光束は、瞳投影レンズ１１によって結像
レンズ１２と対物レンズ１３より成る対物レンズ系４の
像位置１４に集光される。
系３の構成が記述の実施例とは異なる。即ち、本実施例
では、ダイクロイックミラー８を透過した近赤外光束は
共振ガルバノミラー１８によりＸ方向（モニタ上で横方
向）へ高速で偏向され、瞳リレー光学系１９によりリレ
ーされて、近接配置された２枚のガノバノメーターミラ
ー９，１０によりＸ，Ｙ両方向に偏向される。Ｘ，Ｙ方
向に偏向された光束は、瞳投影レンズ１１によって結像
レンズ１２と対物レンズ１３より成る対物レンズ系４の
像位置１４に集光される。
【００１６】この場合、共振ガルバノミラー１８の位置
は、瞳リレー光学系１９により、近接配置された２枚の
ガルバノメーターミラー９，１０の中間点に投影され、
更に、この位置が瞳投影レンズ１１により対物レンズ系
４の瞳位置近傍に投影されていることは言うまでもな
い。
は、瞳リレー光学系１９により、近接配置された２枚の
ガルバノメーターミラー９，１０の中間点に投影され、
更に、この位置が瞳投影レンズ１１により対物レンズ系
４の瞳位置近傍に投影されていることは言うまでもな
い。
【００１７】ここで、２光子（或いはそれ以上の多光
子）吸収により励起され発生した蛍光を画像として高速
で捉える時は、共振ガルバノミラー１８とＹ方向のガル
バノメーターミラー１０を用いて走査し、Ｘ方向のガル
バノメーターミラー９は固定しておく。これにより、遅
くともビデオレート以上の速さで画像を得ることができ
る。他方、画像が暗く低速で走査したい場合や、標本面
５上の任意の位置で２光子（或いはそれ以上の多光子）
吸収による化学反応を起こさせたい場合は、共振ガルバ
ノミラー１８は固定し、Ｘ，Ｙ両方向のガルバノメータ
ーミラー９，１０で走査するようにすればよい。
子）吸収により励起され発生した蛍光を画像として高速
で捉える時は、共振ガルバノミラー１８とＹ方向のガル
バノメーターミラー１０を用いて走査し、Ｘ方向のガル
バノメーターミラー９は固定しておく。これにより、遅
くともビデオレート以上の速さで画像を得ることができ
る。他方、画像が暗く低速で走査したい場合や、標本面
５上の任意の位置で２光子（或いはそれ以上の多光子）
吸収による化学反応を起こさせたい場合は、共振ガルバ
ノミラー１８は固定し、Ｘ，Ｙ両方向のガルバノメータ
ーミラー９，１０で走査するようにすればよい。
【００１８】本実施例では、高速スキャナとして共振ガ
ルバノミラーを用いたが、これに代えて音響光学素子や
ポリゴンミラーを用いても良い。但し、これらの高速ス
キャナのうち、音響光学素子は波長依存性があるため試
料に照射された光の波長と、蛍光のように試料から発す
る光の波長とが異なるような場合には、波長依存性に起
因する問題を考慮しなければならない。また、ポリゴン
ミラーは走査方向において、走査幅や走査中心を制御で
きないためランダム走査用としては使用できない。
ルバノミラーを用いたが、これに代えて音響光学素子や
ポリゴンミラーを用いても良い。但し、これらの高速ス
キャナのうち、音響光学素子は波長依存性があるため試
料に照射された光の波長と、蛍光のように試料から発す
る光の波長とが異なるような場合には、波長依存性に起
因する問題を考慮しなければならない。また、ポリゴン
ミラーは走査方向において、走査幅や走査中心を制御で
きないためランダム走査用としては使用できない。
【００１９】このように、本実施例によれば、使用すべ
きスキャナを切り替えるだけで、高速イメージング，低
速イメージング或いはランダムアクセスを行うことがで
きる。なお、３次元像の構築や３次元内でのランダムア
クセスには、ステージ或いは対物レンズを上下動させて
光軸方向の走査（Ｚ走査）を併用するようにすれば良
い。また、低速イメージングやランダムアクセスには、
ステージ或いは対物レンズの移動による走査手段を用い
ることもできる。
きスキャナを切り替えるだけで、高速イメージング，低
速イメージング或いはランダムアクセスを行うことがで
きる。なお、３次元像の構築や３次元内でのランダムア
クセスには、ステージ或いは対物レンズを上下動させて
光軸方向の走査（Ｚ走査）を併用するようにすれば良
い。また、低速イメージングやランダムアクセスには、
ステージ或いは対物レンズの移動による走査手段を用い
ることもできる。
【００２０】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、様々な組み合わせで構成することができ、また、
一般のレーザ走査顕微鏡と同様に複数の検出器で検出さ
れた信号を画像処理し、特殊な効果を得るようにするこ
とができることは言うまでもない。
なく、様々な組み合わせで構成することができ、また、
一般のレーザ走査顕微鏡と同様に複数の検出器で検出さ
れた信号を画像処理し、特殊な効果を得るようにするこ
とができることは言うまでもない。
【００２１】以上説明したように、本発明のレーザ走査
顕微鏡は、特許請求の範囲に記載した特徴のほかに、下
記のような特徴を有している。
顕微鏡は、特許請求の範囲に記載した特徴のほかに、下
記のような特徴を有している。
【００２２】（１）２群構成の前記光束変換光学系の両
レンズ群が共に正の焦点距離を有し、下記条件を満足す
るようにした、請求項１乃至３の何れかに記載のレーザ
走査顕微鏡。 ｆ2 ≧｜ｆ1 ｜ 但し、ｆ1 はレーザ光源側のレンズ群の焦点距離、ｆ2
はレーザ光源とは反対側のレンズ群の焦点距離である。
これにより、拡大倍率１倍以上のケプラー型のビームコ
リメータを構成することができる。
レンズ群が共に正の焦点距離を有し、下記条件を満足す
るようにした、請求項１乃至３の何れかに記載のレーザ
走査顕微鏡。 ｆ2 ≧｜ｆ1 ｜ 但し、ｆ1 はレーザ光源側のレンズ群の焦点距離、ｆ2
はレーザ光源とは反対側のレンズ群の焦点距離である。
これにより、拡大倍率１倍以上のケプラー型のビームコ
リメータを構成することができる。
【００２３】（２）２群構成の前記光束変換光学系のレ
ーザ光源側のレンズ群が負の焦点距離−ｆ1 を有し、レ
ーザ光源とは反対側のレンズ群が正の焦点距離ｆ2 を有
していて、下記条件を満足するようにした、請求項１乃
至３の何れかに記載のレーザ走査顕微鏡。 ｆ2 ≧｜ｆ1 ｜ これにより、拡大倍率１倍以上のガリレオ型のビームコ
リメータを構成することができる。
ーザ光源側のレンズ群が負の焦点距離−ｆ1 を有し、レ
ーザ光源とは反対側のレンズ群が正の焦点距離ｆ2 を有
していて、下記条件を満足するようにした、請求項１乃
至３の何れかに記載のレーザ走査顕微鏡。 ｆ2 ≧｜ｆ1 ｜ これにより、拡大倍率１倍以上のガリレオ型のビームコ
リメータを構成することができる。
【００２４】（３）前記走査光学系と前記対物レンズ系
とから成るビーム照射光学系が、近赤外域で正の色収差
を発生する場合（可視光と同様にコリメートされた近赤
外光を入射させた時、近赤外光が可視光よりも対物レン
ズから離れた位置に集光する場合）は、前記レーザ光源
の波長が長くなるに従い２群構成の前記光束変換光学系
のレンズ群間隔が長くなり、負の色収差を発生する場合
は、前記レーザ光源の波長が長くなるに従い上記レンズ
群間隔が短くなる、請求項１，２，上記（１），（２）
の何れかに記載のレーザ走査顕微鏡。これにより、近赤
外光の波長が変わった場合でもより十分に色収差による
合焦エラーを補正することができ、可視光による像と同
焦な位置の像を得ることや、同焦な位置で多光子吸収に
よる化学反応を起こさせることができる。
とから成るビーム照射光学系が、近赤外域で正の色収差
を発生する場合（可視光と同様にコリメートされた近赤
外光を入射させた時、近赤外光が可視光よりも対物レン
ズから離れた位置に集光する場合）は、前記レーザ光源
の波長が長くなるに従い２群構成の前記光束変換光学系
のレンズ群間隔が長くなり、負の色収差を発生する場合
は、前記レーザ光源の波長が長くなるに従い上記レンズ
群間隔が短くなる、請求項１，２，上記（１），（２）
の何れかに記載のレーザ走査顕微鏡。これにより、近赤
外光の波長が変わった場合でもより十分に色収差による
合焦エラーを補正することができ、可視光による像と同
焦な位置の像を得ることや、同焦な位置で多光子吸収に
よる化学反応を起こさせることができる。
【００２５】（４）前記走査光学系の光偏向手段が、一
つの高速スキャナと二つのガルバノメーターミラーであ
って、該高速スキャナと一方のガルバノメーターミラー
の光偏向方向が一致している、請求項１乃至３，上記
（１）乃至（３）の何れかに記載のレーザ走査顕微鏡。
これにより、高速で画像を得ることも、３次元的にラン
ダムな位置で多光子吸収を起こさせることも可能とな
る。
つの高速スキャナと二つのガルバノメーターミラーであ
って、該高速スキャナと一方のガルバノメーターミラー
の光偏向方向が一致している、請求項１乃至３，上記
（１）乃至（３）の何れかに記載のレーザ走査顕微鏡。
これにより、高速で画像を得ることも、３次元的にラン
ダムな位置で多光子吸収を起こさせることも可能とな
る。
【００２６】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、近赤外光に
対してまでも色収差の補正がなされていない通常の顕微
鏡を用いても、可視光での観察面と同焦な位置で多光子
吸収を起こさせることが可能であり、また、高速イメー
ジングと３次元ランダムアクセスも簡単な切り替えで可
能となり、且つ検出器のレイアウトの自由度の大きい多
光子吸収レーザ走査顕微鏡を得ることができる。
対してまでも色収差の補正がなされていない通常の顕微
鏡を用いても、可視光での観察面と同焦な位置で多光子
吸収を起こさせることが可能であり、また、高速イメー
ジングと３次元ランダムアクセスも簡単な切り替えで可
能となり、且つ検出器のレイアウトの自由度の大きい多
光子吸収レーザ走査顕微鏡を得ることができる。
【図１】本発明に係るレーザ走査顕微鏡の基本構成を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の第１実施例の全体構成を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２実施例の要部構成を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の第３実施例の要部構成を示す図であ
る。
る。
１ レーザ光源 ２ 光束変換光学系 ３ 走査光学系 ４ 対物レンズ系 ５ 標本面 ６，１７ 第１レンズ群 ７ 第２レンズ群 ８ ダイクロイックミラー ９，１０ ガルバノメーターミラー １１ 瞳投影レンズ １２ 結像レンズ １３ 対物レンズ １４ 対物レンズ系の像位置 １５ 検出光学系 １６ 検出器 １８ 共振ガルバノミラー １９ 瞳リレー光学系
Claims (3)
- 【請求項１】 近赤外域の波長のサブピコ秒の単色コヒ
ーレント光パルスを発するレーザ光源と、該レーザ光源
からの光束を所望の大きさに変える光束変換光学系と、
該光束変換光学系で変換された光束を対物レンズの像面
に集光し走査させる走査光学系と、集光された前記変換
光束を標本面上に投影する対物レンズ系を具備し、前記
光束変換光学系は２群構成であって、その群間隔が可変
であるレーザ走査顕微鏡。 - 【請求項２】 近赤外域の波長のサブピコ秒の単色コヒ
ーレント光パルスを発するレーザ光源と、該レーザ光源
からの光束を所望の大きさに変える光束変換光学系と、
該光束変換光学系で変換された光束を対物レンズの像面
に集光し走査させる走査光学系と、集光された前記変換
光束を標本面上に投影する対物レンズ系と、前記標本面
上に投影された光束により励起されて発する蛍光を検出
する検出光学系を具備し、前記光束変換光学系は２群構
成であって、その群間隔が可変であるレーザ走査顕微
鏡。 - 【請求項３】 前記光束変換光学系の少なくとも１群は
変換可能であって、変換されるレンズ群の焦点距離及び
焦点位置の少なくとも一方は互いに異なっている請求項
１又は２に記載のレーザ走査顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29893396A JPH10142507A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | レーザ走査顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29893396A JPH10142507A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | レーザ走査顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142507A true JPH10142507A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17866071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29893396A Withdrawn JPH10142507A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | レーザ走査顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10142507A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290665B1 (ko) * | 1999-01-19 | 2001-05-15 | 남궁석 | 구조화 문서를 관계형 데이터베이스에 저장/관리하는 방법 |
| JP2002090638A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ走査型光学顕微鏡 |
| JP2002525651A (ja) * | 1998-09-15 | 2002-08-13 | ライカ ミクロジュステムス ハイデルベルク ゲーエムベーハー | 共焦点蛍光顕微鏡のビーム路における光学装置 |
| JP2006079000A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Olympus Corp | 光走査型観察装置 |
| JP2006301541A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Olympus Corp | 走査型蛍光観察装置 |
| EP2159227A1 (en) | 2008-08-26 | 2010-03-03 | Ricoh Company, Ltd. | Two-photon absorption material and application thereof |
| JP2010286799A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-12-24 | Nikon Corp | 走査型顕微鏡 |
| US9841591B2 (en) | 2014-01-14 | 2017-12-12 | Olympus Corporation | Microscope switchable between bright-field observation and fluorescence observation having movable lens |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29893396A patent/JPH10142507A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002525651A (ja) * | 1998-09-15 | 2002-08-13 | ライカ ミクロジュステムス ハイデルベルク ゲーエムベーハー | 共焦点蛍光顕微鏡のビーム路における光学装置 |
| KR100290665B1 (ko) * | 1999-01-19 | 2001-05-15 | 남궁석 | 구조화 문서를 관계형 데이터베이스에 저장/관리하는 방법 |
| JP2002090638A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ走査型光学顕微鏡 |
| JP2006079000A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Olympus Corp | 光走査型観察装置 |
| JP2006301541A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Olympus Corp | 走査型蛍光観察装置 |
| EP2159227A1 (en) | 2008-08-26 | 2010-03-03 | Ricoh Company, Ltd. | Two-photon absorption material and application thereof |
| US8207330B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-06-26 | Ricoh Company, Ltd. | Two-photon absorption material and application thereof |
| JP2010286799A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-12-24 | Nikon Corp | 走査型顕微鏡 |
| US9841591B2 (en) | 2014-01-14 | 2017-12-12 | Olympus Corporation | Microscope switchable between bright-field observation and fluorescence observation having movable lens |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |