JP5726566B2 - 2次元スキャナ、及び、光刺激装置 - Google Patents
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Description
光刺激装置の光源には、例えば、フェムト秒オーダのパルス幅の超短光パルスを発する超短光パルスレーザが用いられるが、超短光パルスレーザから射出されるレーザ光は、比較的広いバンド幅(レーザ光に含まれる波長の幅)を有している。このため、音響光学偏向器では光の偏向角が波長に依存すること、即ち、角度分散が生じることに起因して、レーザ光が試料面に広がって照射されることになり、ビームスポット径が大きくなってしまう。また、ビームスポット径の広がりは、偏向角を大きくするほど大きくなるため、偏向角により定まる刺激位置に依存して、ビームスポット径が変化することなる。従って、音響光学偏向器を含む光刺激装置では、刺激位置に依存して刺激強度及び刺激の空間分解能が変化することになり、刺激強度及び刺激の空間分解能を一定に維持することが困難となる。即ち、2次元スキャナとしては、一定の強度の光で所望の位置を安定して走査することができないことになるため、安定した走査性能を確保できない。
音響光学偏向器は、図6に例示されるように、入射角によって異なる回折効率を示す。このため、音響光学偏向器は、通常、入射角が良好な回折効率を示す角度になるように、予め配置されている。しかしながら、音響光学偏向器の回折効率は、入射角だけではなく波長にも依存する。従って、音響光学偏向器を含む光刺激装置では、中心波長の異なるレーザ光を切り換えて使用する場合には、回折効率が劣化してしまう。
2次元光スキャナを提供する。
本発明の第4の態様は、第1の態様乃至第3の態様のいずれか1つに記載の2次元光スキャナと、2次元スキャナにレーザ光を照射する超短光パルスレーザと、を含む光刺激装置を提供する。
AOD7でのレーザ光の偏向量は波長毎に異なるため、AOD7から射出されるバンド幅を有するレーザ光は角度分散を有している。このため、レーザ光に含まれる異なる波長の光は試料Sの異なる位置に照射されることになり、試料Sが配置された面でのレーザ光のスポット径が広がってしまう。その結果、刺激強度や刺激の空間分解能の低下が生じる。
プリズム11から射出されたレーザ光は、リレーレンズ12を介して対物レンズ13に入射し、対物レンズ13により試料S上に集光されて照射される。
Claims (6)
- 外部からの制御信号に応じて入射光を偏向させる第1の音響光学偏向器と、
前記第1の音響光学偏向器への入射光と前記第1の音響光学偏向器からの射出光とを含む第1の平面に垂直な回転軸周りに、前記第1の音響光学偏向器を回転させる第1の駆動手段と、
前記第1の音響光学偏向器の射出端近傍に配置された、前記第1の音響光学偏向器からの射出光の角度分散を補償する第1のプリズムと、
外部からの制御信号に応じて入射光を偏向させる第2の音響光学偏向器と、
前記第2の音響光学偏向器への入射光と前記第2の音響光学偏向器からの射出光とを含む第2の平面に垂直な回転軸周りに、前記第2の音響光学偏向器を回転させる第2の駆動手段と、
前記第2の音響光学偏向器の射出端近傍に配置された、前記第2の音響光学偏向器からの射出光の角度分散を補償する第2のプリズムと、
前記第1の音響光学偏向器の射出端と前記第2の音響光学偏向器の入射端とを光学的に共役にするリレーレンズと、
前記第1の音響光学偏向器及び前記第2の音響光学偏向器への入射角を入射光の波長に応じて調整するように、前記第1の駆動手段及び前記第2の駆動手段を制御する制御装置と、を含み、
前記第1の音響光学偏向器と前記第2の音響光学偏向器は、前記第1の平面と前記第2の平面が直交するように配置される
ことを特徴とする2次元光スキャナ。 - 請求項1に記載の2次元光スキャナにおいて、さらに、
前記第1の平面と垂直な回転軸周りに、前記第1のプリズムを回転させる第3の駆動手段と、
前記第2の平面と垂直な回転軸周りに、前記第2のプリズムを回転させる第4の駆動手段と、を含む
ことを特徴とする2次元光スキャナ。 - 請求項2に記載の2次元光スキャナにおいて、
前記制御装置は、前記第1のプリズム及び前記第2のプリズムへの入射角を入射光の波長に応じて調整するように、前記第3の駆動手段及び前記第4の駆動手段を制御する
ことを特徴とする2次元光スキャナ。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の2次元光スキャナと、
前記2次元スキャナにレーザ光を照射する超短光パルスレーザと、を含む
ことを特徴とする光刺激装置。 - 請求項4に記載の光刺激装置において、さらに、
前記超短光パルスレーザと前記2次元光スキャナとの間の光路中に配置された、所定の範囲の波長の光を透過させる波長選択フィルタと、を含み、
前記波長選択フィルタは、前記レーザ光のバンド幅を狭める
ことを特徴とする光刺激装置。 - 請求項5に記載の光刺激装置において、さらに、
異なる範囲の波長の光を透過させる複数の前記波長選択フィルタと、
前記超短光パルスレーザと前記2次元光スキャナとの間の光路中に配置される前記波長選択フィルタを切り換える切換手段と、を含み、
前記切換手段は、前記超短光パルスレーザから射出されるレーザ光の中心波長に応じて、前記波長選択フィルタを切り換える
ことを特徴とする光刺激装置。
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