光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光学装置。在用针孔或者狭缝限制检测光量的透射型的扫描光学显微镜光学装置中，实现不扫描观察试样而扫描光束的方法。将透过了观察试样（202）的来自光束扫描机构（263）的扫描光聚集到反射板（210）上，再次返回到观察试样（202）。从试样（202）返回的光再次返回光束扫描机构（263）后，使用光检测器（104）检测通过固定的针孔（265）或者狭缝被限制的光。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种光学装置。在用针孔或者狭缝限制检测光量的透射型的扫描光学显微镜光学装置中，实现不扫描观察试样而扫描光束的方法。将透过了观察试样（202）的来自光束扫描机构（263）的扫描光聚集到反射板（210）上，再次返回到观察试样（202）。从试样（202）返回的光再次返回光束扫描机构（263）后，使用光检测器（104）检测通过固定的针孔（265）或者狭缝被限制的光。【专利说明】光学装置
本专利技术涉及一种需要光学的空间分辨率的光学装置，特别是涉及一种将光束会聚到观察试样，使光束相对于观察试样的照射位置相对发生变化来取得响应信号的光学装置。
技术介绍
在扫描光学显微镜中，直到衍射界限为止将光会聚为微小光点状,在观察试样上进行扫描。并且通过检测器检测来自观察试样的光。已知在通过宽阔的检测器检测来自观察试样的光时会成为和现有的光学显微镜相同的分辨率。这里所说的现有的光学显微镜照亮宽阔的范围，经由物镜将照亮的物体的像进行成像。已知通过针孔来检测被会聚到观察试样的光的响应光，可以提高分辨率(非专利文献I)。这个作为共焦扫描光学显微镜已在市场上销售。共焦扫描光学显微镜的扫描方法有两种。一个是直接使观察试样相对于聚光点移动的方法。该方法具有光学系统的设计简单，在光点产生的光学像差小，扫描范围广等优点。但是，缺点是难以缩短扫描时间，液体中的柔软的观察试样由于扫描而振动等。另一个扫描方法是固定观察试样来扫描光点的类型。该方法的扫描速度可以变快，也可以应对液体中的柔软的观察试样。缺点是扫描光学系统变得复杂。图11表示反射型的共焦扫描光学显微镜的光学系统。扫描方式为扫描光束的类型。从激光光源101射出的激光通过透镜261和208来进行校准，在半反射镜262进行反射后，作为入射光束302入射到263的2维扫描机构。2维扫描机构例如由两个电流镜(Galvano mirror)构成。从2维扫描机构263射出的光束相对于光轴的角度为了扫描而发生变化，例如像射出光300那样倾斜射出。来自2维扫描机构263的射出光入射到物镜201后,作为微小的光点会聚到观察试样202。该微小的光点状的激光301被观察试样202反射，返回到物镜201。从物镜201返回到2维扫描机构263的激光相对于光轴的角度和入射时相同。因此，返回来的激光在2维扫描机构内部追随和入射光相同的光路，在从2维扫描机构出去时，成为和被固定的入射光束302相同的光路的光。来自观察试样的反射激光透过半反射镜262，通过聚光透镜264在针孔265上进行聚光，通过光检测器104检测该透射光。激光在针孔265上的聚光位置与光束的扫描无关不进行位移，所以来自观察试样的检测强度不受扫描的影响。109是电子装置，进行检测信号的取入和扫描位置的控制。检测信号作为图像在显示装置110上进行显示。图12表示共焦扫描光学显微镜的透射型的光学系统。这时采用扫描观察试样的方式。从激光光源101射出的激光通过透镜261以及208来进行准直，在通过半反射镜进行反射后，入射到物镜201，会聚到观察试样202上。透过观察试样202的激光通过接近物镜201的数值孔径的特性的物镜207和聚光透镜205被会聚到针孔265上。透过了针孔265的激光通过光检测器104检测，由电子装置109取入。通过移动观察试样202来进行扫描。即，电子装置109进行控制，以便通过执行器102移动与观察试样202成为一体的工作台200的位置。如上所述，在观察生物细胞等时，需要使工作台200缓慢移动或者将细胞固定在相对于工作台200固定的保持器上的技术。在透射型的扫描光学显微镜中，直接扫描观察试样的情况比较多，但是在将液体中的观察试样作为对象时，无法提高扫描速度。提高扫描速度的话会产生观察试样摇动，移动等不良情况，会使光学分辨率下降。另外，在以存活的状态观察培养细胞时，使细胞生长的温度控制装置等附加在使观察试样移动的工作台上，有时不希望工作台移动。例如，图12的透射型的共焦光学显微镜中，当固定观察试样202通过2维扫描机构扫描光束点时，扫描并移动在针孔265上的光的聚光位置。因此，产生透过针孔检测出的光量与观察试样的浓淡无关，与扫描同步地增减的问题。现有技术文献非专利文献T.Wilson, and C.Sheppard:Theory and Practice of ScanningOptical Microscopy:Academic Press, London (1984)
技术实现思路
本专利技术的课题在于实现一种光学系统，不仅在共焦光学显微镜，在具有配置了针孔或狭缝等开口的检测光学系统的透射型扫描光学显微镜中，当观察试样固定，扫描光束时，可以得到稳定的检测信号。本专利技术的光学装置具有激光光源；光束扫描机构，其扫描从激光光源射出的激光；工作台，其保持观察试样；物镜，其将从光束扫描机构射出的激光会聚到在工作台上保持的观察试样上；聚光光学系统，其设置在工作台的光透射侧；反射板，其配置在聚光光学系统的聚光位置；聚光透镜，其对来自光束扫描机构的返回光进行聚光；开口，其设置在聚光透镜的焦点位置；光检测器，其检测通过了开口的光；存储部，其将光检测器的信号和扫描位置对应地存储；显示装置，其显示存储部中存储的信号。另外，本专利技术的光学装置具有激光光源；光束扫描机构，其扫描从激光光源射出的激光；工作台，其保持观察试样；第I物镜，其将从光束扫描机构射出的激光会聚到工作台上保持的观察试样上；第2物镜，其设置在工作台的光透射侧；回归反射板，其使通过了第2物镜的激光返回到该第2物镜；聚光透镜，其对来自光束扫描机构的返回光进行聚光；开口，其设置在聚光透镜的焦点位置；光检测器，其检测通过了开口的光；存储部，其将光检测器的信号和扫描位置对应地存储；显示装置，其显示存储部中存储的信号。光束扫描机构可以为2维扫描机构，也可以为3维扫描机构。另外，还可以具备:为了使聚光光学系统的聚光点位置与反射板的位置始终一致，使聚光光学系统内的透镜位置或反射板的位置在光轴方向上进行移动的执行器，或者为了使通过了第2物镜的激光作为平行光入射到回归反射板，使第2物镜的位置在光轴方向上移动的执行器；取出从扫描光学系统射出的返回光的一部分，检测聚焦误差的检测器；通过聚焦误差信号驱动执行器的反馈电路。根据本专利技术可以在透射型的扫描光学显微镜中固定观察试样，所以可以高速取得液体中的柔软物体(例如生物细胞)的图像数据。由此，可以缩短取得3维图像数据的时间。其他的课题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明会变得明确。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的光学装置的光学系统的一例的概略图。图2是表示用于检测散焦的4分割检测器的模式图。图3是表示本专利技术的能够3维扫描的光学装置的光学系统一例的概略图。图4是表示本专利技术的检测CARS的光学装置的光学系统的一例的概略图。图5是表示脉冲激光的频谱的图。图6是表示超连续谱光的频谱的图。图7是表示作为斯托克斯光而使用的超连续谱光的低频区域的频谱的图。图8是表示本专利技术的检测CARS的光学装置的光学系统的一例的概略图。图9是表示作为参照光而使用的超连续谱光的高频区域的频谱的图。图10是表示本专利技术的光学装置的光学系统的一例的概略图。图11是表示反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学装置，其特征在于，具有：激光光源；光束扫描机构，其扫描从所述激光光源射出的激光；工作台，其保持观察试样；物镜，其将从所述光束扫描机构射出的激光会聚到在所述工作台上保持的观察试样上；聚光光学系统，其设置在所述工作台的光透射侧；反射板，其配置在所述聚光光学系统的聚光位置；聚光透镜，其对来自所述光束扫描机构的返回光进行聚光；开口，其设置在所述聚光透镜的焦点位置；光检测器，其检测通过了所述开口的光；存储部，其将所述光检测器的信号和扫描位置对应地存储；显示装置，其显示所述存储部中存储的信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木村茂治，
申请(专利权)人：日立视听媒体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：