JP3996773B2 - レーザ顕微切断・処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立請求項１の前置部の特徴を有するレーザ顕微切断・処理装置に関する。即ち、本発明は、切断ないし処理されるべき試料を担持する顕微鏡ステージ；光軸と、レーザビームを生成するレーザ光源と、及び前記レーザビームを前記試料において合焦する顕微鏡対物レンズとを有する投下光照明装置を有するレーザ顕微切断・処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ切断・処理用の既知の装置は、その光路中にＵＶレーザビームが差込入射される投下光照明装置を有する。ＵＶレーザビームは、投下光光路上で案内され、顕微鏡対物レンズを介し、モータ駆動で走行可能な顕微鏡ステージ（スキャニングステージ）に載置される試料上で合焦される。合焦点においてＵＶレーザビームにより生成される高密度のエネルギーは、試料の切断（ないし解剖）に利用される。切断ラインは、（照射）位置固定のレーザビームに対し試料を相対運動させるよう、切断時に、顕微鏡ステージを走行させることによって形成される。通常は、パルスレーザが使用される。そして、１つのレーザパルスによって、１つの小さな穿孔が試料に形成される。切断ラインは、そのような複数の穿孔を互いに隣接するよう適切に（一列に）並べることにより形成される。そのためには、顕微鏡ステージは、とりわけ対物レンズの倍率が著しく大きい場合、精密な切断を行うために、高度な位置決め精度を有していなければならない。そのような顕微鏡ステージは、高価である。
【０００３】
レーザビームの切断（照射）スポット周りで試料を運動させる際、観察者には、その画像も運動しているように見える。このことは、低速度カメラとモニタによって観察が行われる場合、とりわけ混乱をきたす。この場合、モニタの画像はぼやけないし消失をしたり、急激な変化を示したりする。それゆえ、利用者の見地からは、切断の際には、顕微鏡ステージを、従って試料を位置固定（不変）的に構成することがより有利であろう。
【０００４】
しかしながら、顕微鏡ステージを位置固定（不変）的に構成すると、レーザビームを位置固定の試料上で運動させなけれなならない。レーザビームを試料上の所定の範囲に亘って案内できるようにするためには、対物レンズに入射するレーザビームを変化する（それぞれ異なる）角度で対物レンズひとみに入射させなければならない。この角度の変化は、スキャン装置によって、ｘ−及びｙ−方向で行なわなければならない。
【０００５】
そのようなスキャン装置としては、例えば、走査用光学顕微鏡で使用されるようなミラースキャナ、ガルバノメータスキャナ又はステップモータスキャナが挙げられる。スキャン装置は、それぞれ、対物レンズひとみと共役する面に配設されなければならない。そのためには、所謂ひとみ結像（Pupillenabbildung）が必須となる。というのは、そうでなければ、偏向されたビームは、対物レンズひとみに入射しないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの既知のスキャン装置の欠点は、まさに、それらがひとみ結像を必要とするということにある。ＵＶレーザビームで顕微切断ないし処理を行う際には、ＵＶ適合性のひとみ結像が必要となるであろう。ひとみ結像を有する装置では、例えばアパーチュア制限装置、摺動可能な２つのレンズからなるオフセット光学系（Offset-Optik）、特殊な灰色フィルタないし中性フィルタ（Graufilter）等のような一連の機能性ユニットが、スキャン装置とレーザ（光源）との間に配設されなければならない。このため、そのようなシステムは、構造長さが大きくなり、大きな設置面積も必要となる。その上、電子制御装置を含む既知のスキャン装置は、非常に高価である。
【０００７】
それゆえ、本発明の課題は、ひとみ結像を必要とせず、上記従来技術の欠点を回避できる、コンパクトで、構造も簡素で、しかも価格的にも妥当なレーザ顕微切断・処理装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の第１の視点により、切断ないし処理されるべき試料を担持する顕微鏡ステージ、及び光軸と、レーザビームを生成するレーザ光源と、該レーザビームを該試料において合焦する顕微鏡対物レンズとを有する投下光照明装置を有するレーザ顕微切断・処理装置が提供される。このレーザ顕微切断・処理装置は、以下の新規な特徴を有する。即ち：ａ）前記顕微鏡ステージは、試料切断ないし処理の際、ｘ−方向及びｙ−方向に関し、位置固定（不変）的に構成されること、ｂ）前記投下光照明装置には、前記光軸に対し傾斜しかつ該光軸周りに互いに独立的に回動可能に構成され、その楔角度に基づきビーム偏向を行う２つの肉厚な楔状ガラスプレートを有するレーザスキャン装置が配されると共に、該楔状ガラスプレートの回動によって、その結果生じる前記光軸に対する前記レーザビームの偏角αが、可変となるよう構成されること、及びｃ）前記レーザビームは、前記レーザスキャン装置の射出部において、前記楔状ガラスプレートの厚さ及び傾斜配置状態に基づく前記光軸に対する直交方向のビーム偏差を有し、かつ全ての偏角αにおいて、前記顕微鏡対物レンズの対物レンズひとみの中心を通過するよう構成されることを特徴とする（形態１・基本構成１）。
更に、上記の課題を解決するために、本発明の第２の視点により、以下の処理ステップ：ａ） マウスによりモニタにおいて試料切断ラインを規定するステップ、ｂ） 互いに隣接配置する一連の穿孔（複数）であって、その中心が、切断処理中ｘ−方向及びｙ−方向に関し位置固定的な顕微鏡ステージに担持される試料にとるべき顕微鏡対物レンズの対物レンズひとみの中心を通過するレーザビームの目標照射位置に対応する穿孔（複数）へと、前記試料切断ラインを計算的に分解変換するステップ、ｃ） 前記形成されるべき目標照射位置のそれぞれに対し前記レーザビームの偏角αをそれぞれ計算し、かつ光軸に対 し傾斜しかつ該光軸周りに互いに独立的に回動可能に構成され、その楔角度に基づきビーム偏向を行う２つの肉厚な楔状ガラスプレートの対応する回転状態を計算するステップ、ｄ） 前記楔状ガラスプレートをモータ駆動で回転させる制御信号を生成するステップ、及びｅ） 前記楔状ガラスプレートの回転により前記レーザビームを前記計算された目標照射位置へ偏向照射することによって前記規定された切断ラインを生成するステップを含むことを特徴とするレーザ顕微切断・処理方法が提供される（形態５・基本構成２））。
上記形態１のレーザ顕微切断・処理装置において、前記レーザ光源は、ＵＶレーザ又はＩＲレーザ又はＶＩＳレーザを放射するよう構成されることが好ましい（形態２）。
上記形態１のレーザ顕微切断・処理装置において、ａ） 前記楔状ガラスプレートの各々には、前記光軸の周りに該楔状ガラスプレートをそれぞれ回動するモータが配されること、及びｂ） 前記モータには、モータ制御装置が配されることが好ましい（形態３）。
上記形態１のレーザ顕微切断・処理装置において、ａ） 前記楔状ガラスプレートの各々には、前記光軸周りに該楔状ガラスプレートをそれぞれ回動するモータが配されること、ｂ） 前記モータには、モータ制御装置が配されること、ｃ） マウス及びモニタを有するコンピュータが配され、該コンピュータは、前記モータ制御装置及び前記レーザ光源と接続すること、及びｄ） 前記モニタで表示される前記試料の画像を撮像するカメラが配設されることが好ましい（形態４）。
上記形態１〜４のレーザ顕微切断・処理装置において、前記レーザスキャン装置により偏向されるレーザビームによって、材料処理を行うことが可能である（形態６）。
上記形態１〜４のレーザ顕微切断・処理装置において、前記偏向されるレーザビームを、コンピュータ制御により案内し、かつ該レーザビームにより、表面に記号を形成することが可能である（形態７）。
上記形態１〜４のレーザ顕微切断・処理装置において、前記偏向されるレーザビームによって光学ピンセットを構成し、該レーザビームにより、個々のパーティクルを掴持・移送することが可能である（形態８）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の技術的特徴は、２つの楔状プレートの形状及び空間的配置に存する。
【００１０】
ビームの偏向を行うことができる光学ユニットは、確かに既に存在はする。そして、レーザビームを、互いに対し摺動可能な２つのレンズ（所謂アバットの楔（Abat'scher Keil））からなる光学ユニットか、又は互いに対し回転可能な２つの薄いガラス楔からなる光学ユニットを透過させることによって、投下光照明装置の領域においてレーザビームの偏向を行うことも可能ではあろう。しかしながら、これらの光学ユニットには、レーザビームは、専らビーム偏向のみが行われ、そして対物レンズのひとみの外側に入射してしまうという欠点がある。そのため、レーザビームは、切断されるべき試料には最早到達できない。そのため、上述の光学ユニットを有する装置は、レーザスキャン装置としての使用には適合しない。
【００１１】
これに対し、本発明のレーザ顕微切断・処理装置は、レーザ光路中に、２つの肉厚楔状ガラスプレートを有するレーザスキャン装置を有する。２つの楔状ガラスプレートは、例えば、同じ楔角度及び異なる厚さ、並びに光軸に対する異なる傾斜を有し得る。２つの楔状プレートは、その他の態様を取ることも可能である。
【００１２】
楔状プレートの各々は、その楔角度によって、既知の通り、レーザビームのビーム偏向（路）全体の内の一部（成分）を形成する。（ここで、楔角度は、１つの楔状ガラスプレートについて、その表側の（一方の）境界面（斜面）及び裏側の（他方の）境界面（斜面）間のなす角を意味する。）ビーム偏向（路）全体の内の当該２つの一部（成分）は、ベクトル的に加算される。２つの楔状プレートの光軸周りでの互いに独立した回転により、ビーム偏向の当該２つの一部（成分）の（ベクトルの）方向はそれぞれ変化する。そして、ビーム偏向の当該２つの一部（成分）は、ベクトル的に加算されて、光軸に対するレーザビームの偏角αを有するビーム偏向全体が得られる。こうして、切断されるべき試料上にレーザビームが案内されるよう、全体として生成されるレーザビームのビーム偏向（路）が変化される。
【００１３】
楔状ガラスプレートの回転は、同時に、スキャン装置の射出部において（光軸の直交方向に対する）ビーム偏差の変化を引き起こす。ビーム偏差のこの変化によって、ビーム偏向によって対物レンズひとみの面内で形成されるレーザビームのずれないしふれ（Ablage）が補償される。このため、レーザビームは、対物レンズのひとみを−形成される偏角αとは無関係に−常に変わらずその中心を通過する。
【００１４】
楔状プレートの回転運動を適正に制御することによって、任意の偏角αを、従って任意の形状の切断ラインを形成することができる。例えば、２つの楔状プレートがパラレル状態（Parallel-Stellung）にある場合、最大の偏角αが形成され、パラレル状態とは逆（対極）の状態（antiparallelen Anordnung）の場合は、偏角α＝０が得られる（即ち、レーザビームは、光軸上で試料に照射される）。レーザビームの偏角αが最大の値を取る場合において、視野の境界領域にまでレーザビームが偏向されるような大きさに、２つの楔状プレートの楔角度が選択されると有利である。
【００１５】
本発明のレーザ顕微切断・処理装置によって、切断されるべき試料を位置固定的（位置不変的）に配し、かつレーザ切断（照射）スポットを僅かな技術的手段を加えることにより試料上において運動させることが可能となる。同時に、２つの肉厚で、傾斜配置された、回動楔状プレートを有するレーザスキャン装置の本発明の構成は、既知のビームスキャナより遥かに単純かつ価格的に有利である。本発明のレーザ顕微切断・処理装置では、高価なモータ駆動ｘｙ−ステージ（スキャニングステージ）を利用せずに済む。というのは、切断の質は、顕微鏡ステージの位置決め精度に依存しないからである。レーザ光源としては、紫外（ＵＶ）スペクトル領域又は赤外（ＩＲ）スペクトル領域或いは可視（ＶＩＳ）スペクトル領域のレーザを使用することができる。
【００１６】
レーザスキャン装置によって偏向されたレーザビームが対物レンズに入射すると、既知の通り、全ての対物レンズの倍率に対し、物体（試料）における（ビームの）シフトないしずれは、対物レンズの倍率に比例する。レーザビームが丁度視野の境界領域にまで偏向されるように最大偏角αが大きいようにすると、全ての対物レンズに対し、その倍率とは無関係に、このことは当てはまる。これは、視野内におけるレーザスキャン装置の空間分解能が、全ての対物レンズに対し同じであることを意味する。視野全体に亘って（視野の任意の位置に）切断ラインを形成するために、２つの楔状部材相互の角度調節が、全ての対物レンズに対し同じように行われる。
【００１７】
ここに、上述のレーザスキャン装置を有する本発明のレーザ顕微切断・処理装置の、位置固定のレーザビームと可動ｘｙ−ステージとにより作動する既知のレーザ顕微切断・処理装置に対する大きな利点がある。ｘｙ−ステージが可動の場合、対物レンズの倍率を大きくすると物体における切断ライン幅はより小さくしなければならず、当該ステージの位置決めは、より一層精密に行なわなければならない。
【００１８】
これに対し、本発明のレーザスキャン装置では、より大きい切断ライン幅をもっての弱い対物レンズでの楔状部材の回転のための所与の角度分解能（Winkelaufloesung）において、より小さい切断ライン幅をもっての強い対物レンズの場合よりも、自ずから物体におけるステップ幅がより大きくなる。
【００１９】
顕微鏡ステージが、切断プロセス中、位置不変であるという事実は、同時に、利用者が、切断プロセス中、試料を観察及び制御できるという利点を有する。そのため、観察者は、１つの切断プロセスが行われている最中にも、同時に、次に行うべき所望の切断ラインを選択することができる。
【００２０】
本発明の更なる利点は、ひとみ結像は不要であり、かつ例えばアパーチュア制限装置、摺動可能な２つのレンズからなるオフセット光学系、特殊な灰色フィルタ等のような機能性ユニットをすべてコンパクトな顕微鏡光路に組み込む（統合する）ことができるということである。このため、本発明の装置は、非常にコンパクトな構造を有する。
【００２１】
本発明のレーザ顕微切断・処理装置の有利な一実施形態では、楔状ガラスプレートの回動は、モータ駆動で行われる。このため、光軸周りで楔状ガラスプレートを回動させるために、楔状ガラスプレートの各々につき１つのモータ（例えばステップモータ）が配される。これらモータは、モータ制御装置からその制御信号を受け取る。最も有利にはマイクロステップ駆動で制御されるステップモータの位置決め精度は、この場合、レーザビームの試料上での位置決め精度も規定する。
【００２２】
本発明のレーザ顕微切断・処理装置の有利な他の一実施形態では、楔状ガラスプレートの回動は、同様にモータ駆動で行われるが、付加的に、マウス（入力手段）とモニタとを有するコンピュータが配される。コンピュータは、モータ制御装置及びレーザ光源と接続される。更に、モニタで表示される試料の画像を撮像するカメラが設けられる。この実施形態を実施する場合、以下の処理ステップを（全処理ステップの少なくとも一部として）行なうことにより試料のレーザ切断を行なうことも可能である。その処理ステップは、
ａ） マウスによりモニタにおいて試料切断ラインを規定するステップ、
ｂ） 互いに隣接配置する一連の穿孔（複数）であって、その中心が、切断処理中試料にとるべきレーザビームの目標照射位置に対応する穿孔（複数）へと、試料切断ラインを計算的に分解変換するステップ、
ｃ） 上記形成されるべき目標照射位置のそれぞれに対しレーザビームの偏角αをそれぞれ計算し、かつ楔状ガラスプレートの対応する回転状態を計算するステップ、
ｄ） 楔状ガラスプレートをモータ駆動で回転させる制御信号を生成するステップ、及び
ｅ） 楔状ガラスプレートの回転によりレーザビームを上記計算された目標照射位置へ偏向照射することによって上記規定された切断ラインを生成するステップ、を含んで構成される。
【００２３】
本発明のレーザスキャン装置は、レーザビームを偏向して非常に精密に案内できるので、本発明のレーザ顕微切断・処理装置は、他の使用態様にも適用可能である。例えば、レーザスキャン装置によって偏向されたレーザビームを材料処理（Materialbearbeitung）に適用することも可能である。
【００２４】
更に他の使用態様では、偏向されるレーザビームをコンピュータ制御により案内し、該レーザビームにより（試料の）表面に記号を形成ないしマークする（beschriften）ことも可能である。
【００２５】
本発明のレーザ顕微切断・処理装置の第三の使用態様では、偏向されるレーザビームは光学ピンセット（optische Pinzette）を構成し、該レーザビームにより、個々のパーティクルを掴持・移送することも可能である。
【００２６】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１〜図３では、同じ構成要素ないし部材は、同じ参照符号が付されている。
【００２８】
図１に、本発明のレーザ顕微切断・処理装置の一例を示した。レーザ顕微切断・処理装置は、試料支持体３ａ（その下面に切断されるべき試料３が載置される）を担持する試料支持体ホルダ２が配設される顕微鏡ステージ１を有する。顕微鏡ステージ１の下方には、コンデンサ４が配設され、コンデンサ４を介して試料３は下から（透過）照明される。顕微鏡ステージ１は、以下で説明する切断処理中は、水平方向、即ちｘ−方向及びｙ−方向への移動は行われない。
【００２９】
この実施例ではＵＶレーザ光源として構成されるレーザ光源５からレーザビームが放射され、該レーザビームは、第一の偏向ミラー６ａを介し、光軸８を有する投下光照明装置７へ差込入射される。投下光照明装置７には、レーザスキャン装置９が配設される。レーザビームは、レーザスキャン装置９を通過し、第二の偏向ミラー６ｂを介し、該レーザビームを試料３で合焦する対物レンズ１０に到達する。偏向ミラー６ｂは、ダイクロミックビームスプリッタとして構成されるのが好ましい。この場合、試料３から出発し対物レンズ１０を通過する結像光路２０が、該スプリッタを介して、顕微鏡鏡筒２２及び接眼レンズ２４に到達する。
【００３０】
レーザスキャン装置９は、前記光軸８に対し傾斜しかつ該光軸８周りに互いに独立に回動可能に構成される２つの肉厚楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを有する。このため、楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂは、ボールベアリング１２によって軸受支持（枢支）される。楔状プレート１１ａは、歯車１３ａと固定的に結合され、楔状プレート１１ｂは、歯車１３ｂと固定的に結合されている。楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂの回動は、対応してそれぞれに対し配される２つのステップモータ１４ａ、１４ｂによって行われ、ステップモータ１４ａは、歯車１３ａと係合し、ステップモータ１４ｂは、歯車１３ｂと係合する。
【００３１】
２つのステップモータ１４ａ、１４ｂには、該２つのステップモータ１４ａ、１４ｂをそれぞれ制御する制御信号を生成する１つのステップモータ制御装置１５が接続される。ステップモータ制御装置１５は、モニタ２８と接続するコンピュータ２６が接続される。モニタ２８には、カメラ１６から受容した試料３の画像を表示される。モニタ２８には、コンピュータマウス（不図示）によって切断ラインを規定することができる。コンピュータ２６は、更に、レーザ光源５と接続し、楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂがステップモータ１４ａ、１４ｂによって切断ラインの（を形成する）ための目標位置にセットされたとき、レーザパルスを放射するための制御（トリガ）信号をレーザ光源５に供給する。
【００３２】
２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを回転することにより、レーザビームは、レーザスキャン装置９の射出部において、種々異なる偏角で現われ（射出され）るが、何れの場合も、対物レンズひとみの中心を通過するように対物レンズ１０を通過する。その際、偏角を変化させることにより、対物レンズ１０の視野内にある試料３の任意の位置にレーザビームを導くことができる。２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂの回転を夫々適正に制御することにより、試料３に切断ラインを形成することができる。試料３の切断された部分は、試料支持体ホルダ２のフレーム状の開口部を通って、試料３の下方の顕微鏡ステージ１上に配される受容容器１７内に落下する。
【００３３】
レーザスキャン装置９内でのレーザビームの光線推移の例を図２及び図３に示した。レーザスキャン装置９内の２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを模式的に示した。図３には、楔角度βを明確に示すために、２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂの内の一方についてのみ楔角度βを示した。楔角度βは、楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂについて、それぞれ、その表側の（一方の）境界面（斜面）及び裏側の（他方の）境界面（斜面）間のなす角を意味する。
【００３４】
レーザ光源５から放射されたレーザビーム１８は、まず、光軸８上を楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂに向って進む。楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂの各々において、レーザビーム１８は、当該楔状プレートの楔角度に基づいたビーム偏向を受ける。このため、２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを通過した後、全体として偏角αが得られる。
【００３５】
更に、楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂの厚さ及び傾斜（状態）によって、２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂの各々において、レーザビーム１８のビーム偏差（変位）が生じる。これによって、レーザビーム１８は、２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを通過した後、全体としてビーム偏差Δを有することになる。このビーム偏差Δは、レーザビーム１８が、常に、対物レンズ（図２及び図３では示していない）１０の対物レンズひとみ１９の中心を通過して進行するような大きさになるよう構成される。
【００３６】
図２に、パラレル状態（２つの楔状ガラスプレートの各基準線ないし各基準面が、互いに平行な状態：Parallelstellung）にある２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを示した。この状態では、最大偏角αと最大ビーム偏差Δが形成される。図３に、前記パラレル状態とは逆（対極）の回転状態（パラレル状態（図２）にある２つの楔状プレートの内の一方を光軸周りに１８０°回転させた状態：Anti-Parallelstellung）にある２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂを示した。この状態では、ビーム偏向は形成されない、即ち偏角α＝０となり、ビーム偏差も生じない、即ちΔ＝０となよう構成されている。
【００３７】
レーザビームが全ての偏角αに対し対物レンズひとみ１９の中心を通過するようにするために、ビーム偏差Δは、全ての偏角αに対し、偏向されたビームがひとみ面内においてその横方向（光軸に対する直交方向）のずれないしふれが丁度補償されるような大きさにされる。
【００３８】
２つの楔状ガラスプレート１１ａ、１１ｂが光軸８ａ周りで回転されることにより、レーザビーム１８が切断されるべき試料３に案内されるようにするために、レーザビーム１８が、調節されたどの偏角αでも対物レンズひとみ１９を常にその中心を通過するように、レーザビーム１８のビーム偏向及びビーム偏差は変化される。
【００３９】
本発明は、実施例に基づいて説明したが、特許請求の範囲による保護範囲を逸脱しない範囲において、修正・変更等を行なうことができ保護範囲に含まれることは当業者には自明である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の独立請求項１及び５により、上記課題に対応する効果が上述の通りそれぞれ達成される。即ち、本発明の第１の視点のレーザ顕微切断・処理装置は、ひとみ結像を必要とせず、コンパクトで、構造も簡素で、しかも価格的にも妥当に構成することができる（基本構成１）。また、本発明の第２の視点のレーザ顕微切断・処理方法は、構造長さが大きく、設置面積も大きく、非常に高価で、かつひとみ結像を必要とする装置を使用することなくレーザ顕微切断・処理をすることができる（基本構成２）。
更に、従属請求項により、付加的な効果が上述の通りそれぞれ達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレーザ顕微切断・処理装置の一例。
【図２】 楔状ガラスプレートの平行状態におけるレーザビームの光線推移。
【図３】 楔状ガラスプレートの平行状態と反対の対極位置への回転状態におけるレーザビームの光線推移。
【符号の説明】
１ 顕微鏡ステージ
２ 試料支持体ホルダ
３ 試料
３ａ 試料支持体
４ コンデンサ
５ レーザ光源
６ 偏向ミラーａ、ｂ
７ 投下光照明装置
８ 光軸
９ レーザスキャン装置
１０ 対物レンズ
１１ 楔状ガラスプレート対（１１ａ、１１ｂ）
１２ ボールベアリング
１３ 歯車（１３ａ、１３ｂ）
１４ ステップモータ（１４ａ、１４ｂ）
１５ モータ制御装置
１６ カメラ
１７ 受容容器
１８ レーザビーム
１９ 対物レンズひとみ
２０ 結像光路
２２ 顕微鏡鏡筒
２４ 接眼レンズ
２６ コンピュータ
２８ モニタ
α 偏角
β 楔角度
Δ ビーム偏差（変位）

Claims (8)

1. ・切断ないし処理されるべき試料を担持する顕微鏡ステージ、及び
   ・光軸と、レーザビームを生成するレーザ光源と、該レーザビームを前記試料において合焦する顕微鏡対物レンズとを有する投下光照明装置
   を有するレーザ顕微切断・処理装置において、
   ａ） 前記顕微鏡ステージ（１）は、試料切断ないし処理の際、ｘ−方向及びｙ−方向に関し、位置固定的に構成されること、
   ｂ） 前記投下光照明装置（７）には、前記光軸（８）に対し傾斜しかつ該光軸（８）周りに互いに独立的に回動可能に構成され、その楔角度に基づきビーム偏向を行う２つの肉厚な楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）を有するレーザスキャン装置（９）が配されると共に、該楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）の回動によって、その結果生じる前記光軸（８）に対する前記レーザビーム（１８）の偏角αが、可変となるよう構成されること、及び
   ｃ） 前記レーザビーム（１８）は、前記レーザスキャン装置（９）の射出部において、前記楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）の厚さ及び傾斜配置状態に基づく前記光軸（８）に対する直交方向のビーム偏差を有し、かつ全ての偏角αにおいて、前記顕微鏡対物レンズ（１０）の対物レンズひとみ（１９）の中心を通過するよう構成されること
   を特徴とするレーザ顕微切断・処理装置。
2. 前記レーザ光源（５）は、ＵＶレーザ又はＩＲレーザ又はＶＩＳレーザを放射するよう構成されること
   を特徴とする請求項１に記載のレーザ顕微切断・処理装置。
3. ａ） 前記楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）の各々には、前記光軸（８）の周りに該楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）をそれぞれ回動するモータ（１４ａ、１４ｂ）が配されること、及び
   ｂ） 前記モータ（１４ａ、１４ｂ）には、モータ制御装置（１５）が配されること
   を特徴とする請求項１に記載のレーザ顕微切断・処理装置。
4. ａ） 前記楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）の各々には、前記光軸（８）周りに該楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）をそれぞれ回動するモータ（１４ａ、１４ｂ）が配されること、
   ｂ） 前記モータ（１４ａ、１４ｂ）には、モータ制御装置（１５）が配されること、
   ｃ） マウス及びモニタ（２８）を有するコンピュータ（２６）が配され、該コンピュータ（２６）は、前記モータ制御装置（１５）及び前記レーザ光源（５）と接続すること、及び
   ｄ） 前記モニタ（２８）で表示される前記試料（３）の画像を撮像するカメラ（１６）が配設されること
   を特徴とする請求項１に記載のレーザ顕微切断・処理装置。
5. 以下の処理ステップ：
   ａ） マウスにより、切断処理中ｘ−方向及びｙ−方向に関し位置固定的な顕微鏡ステージに担持される試料（３）のカメラ（１６）によって撮像される画像を表示するモニタ（２８）において試料切断ラインを規定するステップ、
   ｂ） 互いに隣接配置する一連の穿孔（複数）であって、その中心が、切断処理中試料（３）にとるべき顕微鏡対物レンズ（１０）の対物レンズひとみ（１９）の中心を通過するレーザビームの目標照射位置に対応する穿孔（複数）へと、前記試料切断ラインを計算的に分解変換するステップ、
   ｃ） 前記形成されるべき目標照射位置のそれぞれに対し前記レーザビーム（１８）の偏角αをそれぞれ計算し、かつ光軸（８）に対し傾斜しかつ該光軸（８）周りに互いに独立的に回動可能に構成され、その楔角度に基づきビーム偏向を行う２つの肉厚な楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）の対応する回転状態を計算するステップ、
   ｄ） 前記楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）をモータ駆動で回転させる制御信号を生成するステップ、及び
   ｅ） 前記楔状ガラスプレート（１１ａ、１１ｂ）の回転により前記レーザビーム（１８）を前記計算された目標照射位置へ偏向照射することによって前記規定された切断ラインを生成するステップ
   を含むことを特徴とするレーザ顕微切断方法。
6. 前記レーザスキャン装置（９）により偏向されるレーザビームによって、材料処理を行うこと
   を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレーザ顕微切断・処理装置。
7. 前記偏向されるレーザビームを、コンピュータ制御により案内し、かつ該レーザビームにより、表面に記号を形成すること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレーザ顕微切断・処理装置。
8. 前記偏向されるレーザビームによって光学ピンセットを構成し、該レーザビームにより、個々のパーティクルを掴持・移送すること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレーザ顕微切断・処理装置。

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