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公開番号2025088185
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023202724
出願日2023-11-30
発明の名称顕微鏡
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 21/00 20060101AFI20250604BHJP(光学)
要約【課題】位相差観察法で用いる絞りを試料近傍に保持したまま、非線形光学観察法と両立させた顕微鏡を提供すること。
【解決手段】顕微鏡が、位相差観察光学系の光学系と非線形光学観察用の光学系とを対象物を挟んで対向配置し、位相差観察用の一次光に対して絞りとして機能し対象物からの非線形光学効果を含む二次光に対しては透過するリング絞りと、リング絞りと光学的に共役の位置に配置された位相リングと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物が載置される載置部と、
第１の光源より放出された第１の光を集光し前記対象物に第１の照射光を照射する第１の集光レンズを含む第１の光学系と、
前記載置部を挟んで前記第１の光学系と反対側に位置し、前記第１の照射光による非線形光学効果により前記対象物から射出された第１の波長を含む第１の射出光を、前記第１の集光レンズと前記載置部を挟んで対向配置された第２の集光レンズを介して検出する第１の検出部と、
前記第１の集光レンズとは反対側に対向配置される第２の集光レンズを含み、第２の光源より放出され前記第１の波長とは異なる第２の波長を含む第２の照射光を前記対象物に照射する第２の光学系と、
前記第２の照射光により前記対象物から射出された第２の射出光を、前記第１の集光レンズを介して検出する第２の検出部と、
前記第１の光学系は、前記第１の光と前記第２の射出光のうちいずれか一方を透過しいずれか他方を反射する第１の分離部を備え、
前記第２の光学系は、前記第２の光と前記第１の射出光のうちいずれか一方を透過しいずれか他方を反射する第２の分離部と、前記第２の分離部と前記第２の集光レンズの間に配され、前記第１の波長における分光透過率が前記第２の波長における分光透過率より高く前記第２の光の一部を減衰する第１の光学部材と、を備え、
前記第２の検出部と前記第１の集光レンズの間に配され、前記第１の光学部材と光学的に共役な位置に配される第２の光学部材と、
を備える顕微鏡。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記第１の波長は、前記第２の波長よりも長い請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記第１の光源は、前記第１の波長および前記第２の波長のいずれとも異なる第３の波長を含む第３の光を放出するように構成される請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記第１の波長は、前記第３の波長よりも短い請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記第１の光学部材は、前記第１の波長における分光透過率より低い前記第３の波長における分光透過率を有する請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項６】
前記第２の光学部材は、前記第１の光学部材の形状に共役な位相膜を含む請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項７】
前記第２の光学部材は、前記第１の分離部と前記第２の検出部の間に配されている請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項８】
前記第２の光学部材は、前記第１の集光レンズと前記第１の分離部との間に位置する請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項９】
前記第２の光学部材は、前記第１の分離部と前記第２の検出部の間に位置する請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項１０】
前記第１の光源と前記第２の分離部との間に前記第１の光の光束の位置を走査する走査部をさらに備える請求項１または２に記載の顕微鏡。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
明視野観察法などではコントラストの見えにくい細胞などの試料の形態を観察する方法として、位相差観察法が知られている。位相差観察法においては、照明を一部遮蔽するドーナツ型の絞り（リング絞り）をコンデンサの瞳位置に配置し、その絞りと共役な関係にあるリング状の位相膜（位相リング）を対物レンズの瞳位置に配置する。
【０００３】
また非線形光学効果を利用し、照射光の強度に対する試料の非線形応答を含む散乱光を検出することで、試料に含まれる分子振動などの分布を取得する方法が知られている。線形光学効果を利用した例としては、多光子励起蛍光、第二次高調波発生、コヒーレントアンチストークスラマン散乱や誘導ラマン散乱などが知られている。
【０００４】
これらの方法を組み合わせ、試料の前後にて照明および検出の光路の一部を共有した光学系を持つ顕微鏡が、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－３５８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
位相差観察法と非線形光学効果を利用した観察方法（以下、非線形光学観察法）の光路を試料前後で共有させると、前者で用いる絞りによって、後者の照明光または散乱光が遮られることにより、その信号量が低下し効率が低下する。この課題を解決するため、特許文献１ではリレー光学系によってコンデンサの瞳と共役な位置を作り、そこに絞りを置くとともに、試料と絞りの間で位相差観察法と非線形光学観察法の光路を分岐させることが提案されている。しかし、上述のリレー光学系の分、光学系が大型化するという課題があった。
【０００７】
すなわち、本発明の目的は、位相差法による位相差像と非線形光学法による非線形光学像とを同時に取得可能でかつ小型化された光学系を備える顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係る顕微鏡は、対象物が載置される載置部と、
第１の光源より放出された第１の光を集光し前記対象物に第１の照射光を照射する第１の集光レンズを含む第１の光学系と、
前記載置部を挟んで前記第１の光学系と反対側に位置し、前記第１の照射光による非線形光学効果により前記対象物から射出された第１の波長を含む第１の射出光を、前記第１の集光レンズと前記載置部を挟んで対向配置された第２の集光レンズを介して検出する第１の検出部と、
前記第１の集光レンズとは反対側に対向配置される第２の集光レンズを含み、第２の光源より放出され前記第１の波長とは異なる第２の波長を含む第２の照射光を前記対象物に照射する第２の光学系と、
前記第２の照射光により前記対象物から射出された第２の射出光を、前記第１の集光レンズを介して検出する第２の検出部と、
前記第１の光学系は、前記第１の光と前記第２の射出光のうちいずれか一方を透過しいずれか他方を反射する第１の分離部を備え、
前記第２の光学系は、前記第２の光と前記第１の射出光のうちいずれか一方を透過しいずれか他方を反射する第２の分離部と、前記第２の分離部と前記第２の集光レンズの間に配され、前記第１の波長における分光透過率が前記第２の波長における分光透過率より高く前記第２の光の一部を減衰する第１の光学部材と、を備え、
前記第２の検出部と前記第１の集光レンズの間に配され、前記第１の光学部材と光学的に共役な位置に配される第２の光学部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、位相差法による位相差像と非線形光学法による非線形光学像とを同時に取得可能でかつ小型化された光学系を備える顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態に係る顕微鏡１００の構成を示す図である。
第１の実施形態に係る第１の光源および走査部の構成を示す図である。
第２の実施形態に係る顕微鏡３００の構成を示す図である。
第３の実施形態に係る顕微鏡４００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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