特許
J-GLOBAL ID：201103026299978420
レーザ集光光学系及びそれを用いたレーザ走査型顕微鏡
発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (7件)：
韮澤 弘
, 阿部 龍吉
, 蛭川 昌信
, 内田 亘彦
, 菅井 英雄
, 青木 健二
, 米澤 明
公報種別：特許公報
出願番号（国際出願番号）：特願平11-345678
公開番号（公開出願番号）：特開2001-166213
特許番号：特許第4531895号
出願日： 1999年12月06日
公開日（公表日）： 2001年06月22日
請求項（抜粋）：
【請求項1】 レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザビームを適切なビーム径にコリメートする光学系と、前記レーザビームを標本上に集光する対物レンズと、前記対物レンズと標本の距離を相対的に変わらないようにして光軸方向の集光位置を変えていく際に、対物レンズの瞳位置又はその近傍において、光線が入射する領域の90%以上の領域で形成される波面形状が、前記対物レンズの瞳面と共役な位置又はその近傍に配置された波面変換素子によって下記の条件1〜4を満たすように変形され、前記対物レンズの瞳位置又はその近傍における波面形状g(x,y,z,na)が式1a又は式1bを満たす範囲内で前記波面変換素子の制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とするレーザ集光光学系。
集光位置が対物レンズから遠ざかる場合、
条件1:波面形状は光軸から瞳周辺部に向かい単調に減少する;
条件2:波面形状は対物レンズに向かって凸の形状である;
集光位置が対物レンズに近づく場合、
条件3:波面形状は光軸から瞳周辺部に向かい単調に増加する;
条件4:波面形状は対物レンズから離れる方向に向かって凸の形状である;
ただし、光源から標本に向かう向きを正の向きとし、また、対物レンズの瞳位置は、標本側を前側としたときの後側焦点位置である。
g1 (x,y,z,na)=g0 (x,y,10δ,na)z/10δとして、
x2 +y2 ≧0.3を満たす(x,y)と、3δ<z<50δを満たすzに対して、
1.2g1 (x,y,z,na)
<g(x,y,z,na)<0.8g1 (x,y,z,na)
・・・(式1a)
x2 +y2 ≧0.3を満たす(x,y)と、-50δ<z<-3δを満たすzに対して、
0.8g1 (x,y,z,na)
<g(x,y,z,na)<1.2g1 (x,y,z,na)
・・・(式1b)
ここで、
g(x,y,z,na):波面変換素子が対物レンズの瞳面に作る波面形状(単位:波長)。g(0,0,z,na)≡0を満たす。
g0 (x,y,z,na):光軸上の位置zにある点光源から発した光が対物レンズを透過し、対物レンズの瞳面に作る波面形状(単位:波長)。
g0 (0,0,z,na)≡0を満たす。
x,y:対物レンズの瞳面上の位置。光軸上は(x,y)=(0,0)で、対物レンズの瞳半径で規格化するため、x2 +y2 ≦1となる。
z:光軸上の位置。使用対物レンズの像側から平面波が入射したとき、対物レンズの標本側にできる集光スポットの波面収差ベスト位置をz=0とし、光源から標本に向かう向きを正の向きとする。
na:(=NA/n)対物レンズの標本側開口数を前記対物レンズと標本との間の媒質の屈折率nで割った値(0.1<na<0.95)。
また、対物レンズの瞳位置は、標本側を前側としたときの後側焦点位置である。
δ=nλ/2NA2
δ:焦点深度、
n:前記対物レンズと標本の間の媒質の屈折率、
λ:使用波長、
NA:前記対物レンズの標本側開口数。
IPC (1件)：
FI (1件)：
引用特許：
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