[发明专利]分束器装置、光源装置和扫描观测装置

说明书

技术领域

本发明涉及分束器装置、光源装置和扫描观测装置。

背景技术

用于将从光源发射的一个激光束分支为多个激光束的分束器装置是已知的(例如参见专利文献1)。这种类型的分束器装置包括设置在与夹在其间的平坦半透明反射镜成相互不同距离处的至少两个高反射镜并且提供有在所述半透明反射镜上形成为全反射器或者防反射部件的部分。

根据该分束器装置，从所述半透明反射镜的一侧进入的激光束由所述半透明反射镜分支、由设置在所述半透明反射镜的任一侧的高反射镜反射、并且返回到所述半透明反射镜。经过重复该步骤，一个激光束被分支为具有不同光学路径长度的多个激光束。通过对所述高反射镜赋予微小角度，多个所产生的激光束能够被会聚于一个位置。

(引用文献列表)

(专利文献)

(PTL1)

日本专利No.3927513

发明内容

技术问题

然而，当专利文献1中公开的所述分束器装置将被应用到诸如扫描显微镜的扫描观测装置时，需要不仅有效地产生来自对象的光学响应，而且还通过对于每一个辐射位置对它们进行区分来检测这些光学响应。

更具体地说，在要利用多个光束照射对象时，如在专利文献1中描述的分束器装置，存在的缺点在于在不同辐射位置产生的光学响应由于光在对象的表面上和内部中的散射而在检测器上空间地彼此重叠，并且无法对于每一个辐射位置区分这些光学响应。要从其观测光学响应的对象中的位置越深，光的散射越强烈并且该空间重叠越显著。此外，需要调节待照射到对象上的光束以具有合适的间隔。然而，专利文献1中公开的分束器装置具有的缺点在于，当分支激光束将要仅通过高反射镜的角度设置而设置于不同的相对角度时，会聚点在光轴方向上偏移。对于激光束赋予不同相对角度而不在光轴方向上偏移会聚点而言，高反射镜的单独角度设置不能令人不满意，反而也需要偏移它们的位置。而且，在激光束被分支为多个激光束时，对于每一个束分支要求反射镜的精细角度设置。出于该原因，设置高反射镜的工作错综复杂并且装置的结构也变得复杂。

鉴于上述情形来构思本发明，并且其目的在于提供一种分束器装置和光源装置，其即使在由使用多个光束的照射产生的对象中的响应在检测器上空间地彼此重叠的情况下也能够通过在时间轴上分离响应来检测该响应，并且提供一种能够使用该分束器装置进行快速扫描的扫描观测装置。而且，本发明的另一目的在于提供一种分束器装置和光源装置，其能够将一个束分支为具有不同光学路径长度的多个束并且尽管在这些束之间具有不同相对角度，也能够利用简单的结构将这些激光束会聚在光轴方向上的同一位置，并且提供一种能够使用该分束器装置进行快速扫描的扫描观测装置。

技术方案

根据本发明的第一方面是一种由输入脉冲束生成待照射在对象上的多个脉冲束的分束器装置，并且所述分束器装置包括将所述输入脉冲束分支到两个光学路径中的至少一个分支部；对沿着经由所述分支部分支开的所述两个光学路径经过的脉冲束赋予相对时间延迟以充分分离由所述脉冲束引起的所述对象中的响应的至少一个延迟部；以及对由所述延迟部赋予了所述相对时间延迟的所述多个脉冲束赋予相对角度并且将所述多个脉冲束会聚在同一位置的束角度设定部。

根据本发明的该第一方面，所述输入脉冲束由所述分支部分支到两个光学路径中。已分支进入每一个光学路径中的所述脉冲束在沿着每一个光学路径经过的同时由所述延迟部赋予所述相对时间延迟。然而，由所述束角度设定部对赋予了所述相对时间延迟的所述两个脉冲束赋予所述相对角度，会聚在同一位置上并且照射在所述对象上。

由于所述脉冲束以其间的相对角度会聚在同一位置，因此通过将所述脉冲束的会聚位置设置在其下游的光学系统(例如物方光学系统)的瞳孔(pupil)位置处或者与其光学共轭的位置处，能够透射全部脉冲束。然后，所述脉冲束能够聚焦在所述光学系统的焦点位置并且以多个点的形式在空间上分隔开。

在这种情况下，由所述延迟部产生的所述相对时间延迟长于诸如对象中的荧光或者散射的响应的时间。然后，防止由所述脉冲束产生的所述对象中的响应混合并且能够通过在时间轴上对所述响应进行分离来进行检测。

在上述方面中，可以提供设置在经由所述分支部分支开的所述光学路径的每一个中并且延迟所述光学路径的每一个中的瞳孔的中继光学系统；以及复用由所述中继光学系统中继的所述多个脉冲束的至少一个复用部。所述束角度设定部可以对经由所述分支部分支开的所述脉冲束之一赋予角度以具有相对于其它脉冲束的相对角度。