特開 2023-27862 光源装置およびフローサイトメータ用レーザ光源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023027862

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】光源装置およびフローサイトメータ用レーザ光源装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/14 20060101AFI20230224BHJP

   G01N 21/05 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

G01N15/14 D

G01N21/05

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021133191

(22)【出願日】2021-08-18

(71)【出願人】

【識別番号】592163734

【氏名又は名称】京セラＳＯＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】中尾 理史

(72)【発明者】

【氏名】羽鳥 正美

(72)【発明者】

【氏名】小原 健治

(72)【発明者】

【氏名】増川 勲

【テーマコード（参考）】

2G057

【Ｆターム（参考）】

2G057AA02

2G057AA03

2G057AA04

2G057AB04

2G057AB08

2G057AC06

2G057BA05

2G057BB01

2G057DB01

2G057DC07

(57)【要約】

【課題】管路において流通させた複数の粒子を測定、分析するフローサイトメータにおいて、粒子のダブルカウントを防止できる光源装置を得る。
【解決手段】レーザビームを発する半導体レーザ１１と、半導体レーザ１１から発散光状態で発せられたレーザビームＬを平行光にするコリメートレンズ１２と、平行光とされたレーザビームＬを、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、管路２０中で管路長さ方向とスロー軸方向とが揃う状態にするプリズム１３、１４からなる第１ビーム変換ユニットおよびプリズム１６、１７からなる第２ビーム変換ユニットと、これらのビーム変換ユニットを経たレーザビームＬを管路２０中で収束させる収束レンズ１９とからフローサイトメータ用光源装置１を構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管路において複数の粒子を管路長さ方向に並んだ状態で流通させ、これらの粒子に対して流れの側方側からレーザビームを照射する構成を有するフローサイトメータにおいて、前記レーザビームを前記粒子に照射するための光源装置であって、
レーザビームを発する半導体レーザと、
前記半導体レーザから発散光状態で発せられたレーザビームを平行光にするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズによって平行光とされた前記レーザビームを、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、前記管路中で管路長さ方向とスロー軸方向とが揃う状態にするビーム変換ユニットと、
前記ビーム変換ユニットを経た前記レーザビームを、前記管路中で収束させる収束レンズと、
を備えたことを特徴とするフローサイトメータ用光源装置。

【請求項2】

管路において複数の粒子を管路長さ方向に並んだ状態で流通させ、これらの粒子に対して流れの側方側からレーザビームを照射する構成を有するフローサイトメータにおいて、前記レーザビームを前記粒子に照射するための光源装置であって、
互いに異なる波長のレーザビームを発する複数の半導体レーザと、
前記複数の半導体レーザから各々発散光状態で発せられたレーザビームを平行光にする複数のコリメートレンズと、
前記コリメートレンズによって平行光とされた前記レーザビームをそれぞれ、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、前記管路中で管路長さ方向とスロー軸方向とが揃う状態にする各波長用のビーム変換ユニットと、
前記各波長用のビーム変換ユニットを経た各レーザビームを１本に合波する合波器と、
前記合波器により合波されたレーザビームを前記管路中で収束させる収束レンズと、
を備えたことを特徴とするフローサイトメータ用光源装置。

【請求項3】

前記収束レンズが色消しレンズである請求項２に記載のフローサイトメータ用光源装置。

【請求項4】

前記ビーム変換ユニットが、平行光とされた前記互いに異なる波長のレーザビームを、波長分散機能により互いに角度をなして出射させるものである請求項２または３に記載のフローサイトメータ用光源装置。

【請求項5】

前記ビーム変換ユニットが、前記レーザビームをスロー軸方向および／またはファスト軸方向に偏向可能である請求項１から４のいずれか１項に記載のフローサイトメータ用光源装置。

【請求項6】

前記ビーム変換ユニットが、プリズムペアを回転させることによって前記偏向を行うものである請求項５に記載のフローサイトメータ用光源装置。

【請求項7】

前記ビーム変換ユニットが、前記レーザビームをスロー軸方向には、前記縮小されたファスト軸方向のビーム径より大径に拡大するものである請求項１から６のいずれか１項に記載のフローサイトメータ用光源装置。

【請求項8】

前記管路中の収束位置における前記レーザビームのスロー軸方向のビームウエスト径が、ファスト軸方向のビームウエスト径より小さくなっている請求項１から７のいずれか１項に記載のフローサイトメータ用光源装置。

【請求項9】

レーザビームを発する半導体レーザと、
前記半導体レーザから発散光状態で発せられたレーザビームを平行光にするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズによって平行光とされた前記レーザビームを、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、レーザビーム照射位置でスロー軸方向を所定の一方向と一致させるビーム変換ユニットと、
前記ビーム変換ユニットを経た前記レーザビームを収束させる収束レンズと、
を備えたことを特徴とする光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はフローサイトメータに用いられるレーザ光源装置に関し、特に詳細には、光源として半導体レーザが適用されたフローサイトメータ用レーザ光源装置に関するものである。また本発明は、フローサイトメータ用に限定しない、半導体レーザが適用された光源装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、細胞や細菌等の生体微小粒子や、その他の粒子を含む液をキャピラリー管等の管路中に流通させ、この流通する粒子の数、構造、性状等を測定、分析するフローサイトメトリーと呼ばれる手法が知られている。このフローサイトメトリーによって粒子を測定、分析する装置すなわちフローサイトメータも、例えば特許文献１～３に示されるように種々公知となっている。

【0003】

フローサイトメータにおいては、検体としての複数の粒子をキャピラリー管等からなる管路中で流れ方向に一列に整列させて流通させ、これらの粒子に対して流れの側方側からレーザビームを照射し、それにより生じた散乱光（前方散乱光や側方散乱光）や蛍光を光検出器で検出して電気信号を得、この電気信号に基づいて１つまたは集団としての粒子を測定、分析する。

【0004】

レーザビームを発する光源としては、例えば前記特許文献２にも示されているように、半導体レーザ（レーザダイオード）が適用されることも多く、特に、発振波長が相異なる複数の半導体レーザが用いられることもある。その場合は、各半導体レーザから発せられたレーザビームが収束レンズに通されて、管路中の略同じ位置で収束する。

【0005】

また、微小粒子に照射されるレーザビームのビームプロファイルは、粒子の流れ方向に関してはガウスビームであって、流れ方向に垂直な方向に関しては平坦なプロファイルとされることが多い（特許文献３参照）。また、上述したように複数の粒子を一列に整列させるために、多くのフローサイトメータにおいては、粒子を含む液をシース液中に含ませて流通させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２０１３－５２７９２９号公報

【特許文献2】特開２０１７－０６２２４７号公報

【特許文献3】特開２０２０－０７３８７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、従来のフローサイトメータにおいては、複数の粒子を管路中で流れ方向に一列に整列させていても、粒子をダブルカウントする場合があることが認められている。つまり、ある１つの粒子に由来する散乱光あるいは蛍光を、別々の粒子に各々由来するものとして検出してしまうことがある。

【0008】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、検体としての粒子をダブルカウントしてしまうことを防止できるフローサイトメータ用レーザ光源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による第１のフローサイトメータ用レーザ光源装置は、
管路において複数の粒子を管路長さ方向に並んだ状態で流通させ、これらの粒子に対して流れの側方側からレーザビームを照射する構成を有するフローサイトメータにおいて、レーザビームを上記粒子に照射するための光源装置であって、
レーザビームを発する半導体レーザと、
この半導体レーザから発散光状態で発せられたレーザビームを平行光にするコリメートレンズと、
このコリメートレンズによって平行光とされたレーザビームを、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、上記管路中で管路長さ方向とスロー軸方向とが揃う状態にするビーム変換ユニットと、
上記ビーム変換ユニットを経たレーザビームを、上記管路中で収束させる収束レンズと、
を備えたことを特徴とするものである。

【0010】

また、本発明による第２のフローサイトメータ用レーザ光源装置は、相異なる波長のレーザビームを粒子に照射可能としたもので、
管路において複数の粒子を管路長さ方向に並んだ状態で流通させ、これらの粒子に対して流れの側方側からレーザビームを照射する構成を有するフローサイトメータにおいて、レーザビームを上記粒子に照射するための光源装置であって、
互いに異なる波長のレーザビームを発する複数の半導体レーザと、
これら複数の半導体レーザから各々発散光状態で発せられたレーザビームを平行光にする複数のコリメートレンズと、
上記コリメートレンズによって平行光とされたレーザビームをそれぞれ、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、上記管路中で管路長さ方向とスロー軸方向とが揃う状態にする各波長用のビーム変換ユニットと、
上記各波長用のビーム変換ユニットを経た各レーザビームを１本に合波する合波器と、
上記合波器により合波されたレーザビームを上記管路中で収束させる収束レンズと、
を備えたことを特徴とするものである。

【0011】

なお上記第２の第２のフローサイトメータ用レーザ光源装置において、収束レンズは色消しレンズが適用されることが望ましい。さらに、この第２のフローサイトメータ用レーザ光源装置においては、前記ビーム変換ユニットが、平行光とされた前記互いに異なる波長のレーザビームを、波長分散機能により互いに角度をなして出射させるものであることが望ましい。

【0012】

また、本発明によるフローサイトメータ用レーザ光源装置においては、前記ビーム変換ユニットが、レーザビームをスロー軸方向およびファスト軸方向に偏向可能であることが望ましい。

【0013】

そのように形成されるビーム変換ユニットは、プリズムペアを回転させることによって偏向を行うものであることが望ましい。

【0014】

また、本発明によるフローサイトメータ用レーザ光源装置においては、前記ビーム変換ユニットが、レーザビームをスロー軸方向には、前記縮小されたファスト軸方向のビーム径より大径に拡大するものであることが望ましい。さらに、本発明によるフローサイトメータ用レーザ光源装置においては、上記管路中の収束位置におけるレーザビームのスロー軸方向のビームウエスト径が、ファスト軸方向のビームウエスト径より小さくなっていることが望ましい。

【0015】

また本発明は、上記第１のフローサイトメータ用レーザ光源装置と主要部が共通していて、用途をフローサイトメータ用に限定しない光源装置を提供するものであり、この光源装置は、
レーザビームを発する半導体レーザと、
この半導体レーザから発散光状態で発せられたレーザビームを平行光にするコリメートレンズと、
このコリメートレンズによって平行光とされたレーザビームを、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、レーザビーム照射位置でスロー軸方向を所定の一方向と一致させるビーム変換ユニットと、
このビーム変換ユニットを経たレーザビームを収束させる収束レンズと、
を備えたことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0016】

本発明のフローサイトメータ用レーザ光源装置においては、平行光とされたレーザビームをビーム変換ユニットにより、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、管路中で管路長さ方向とスロー軸方向とが揃う状態にしているので、ダブルカウントを防止することができる。その詳しい理由は、後述する実施の形態に即して説明する。

【0017】

また本発明の光源装置においては、平行光とされたレーザビームをビーム変換ユニットにより、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、レーザビーム照射位置でスロー軸方向を所定の一方向と一致させているので、この所定の一方向をファスト軸方向と一致させた場合に生じる不具合を無くすことができる。その詳しい理由も、後述する実施の形態に即して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態によるフローサイトメータ用レーザ光源装置の全体形状を示す概略側面図（ａ）と概略平面図（ｂ）

【図2】半導体レーザの構造を示す概略斜視図

【図3】半導体レーザが発するレーザビームのファスト軸方向のビームプロファイルを４例示す概略図

【図4】図１に示すフローサイトメータ用レーザ光源装置の一部を示す概略側面図

【図5】本発明の第２実施形態によるフローサイトメータ用レーザ光源装置の全体形状を示す概略平面図

【図6】図５に示す光源装置の要部を示す概略側面図（ａ）と概略平面図（ｂ）

【図7】図５に示す光源装置における要部の仕様を示す表

【図8】図５に示す光源装置における別の要部の仕様を示す表

【図9】図５に示す光源装置の一部を示す概略側面図

【図10】図５に示す光源装置における波長６４０ｎｍのレーザビームのビームプロファイルを示す図

【図11】図５に示す光源装置における波長４８８ｎｍのレーザビームのビームプロファイルを示す図

【図12】図５に示す光源装置における波長４０５ｎｍのレーザビームのビームプロファイルを示す図

【図13】レーザビームを偏向させる機構の例を示す概略図

【図14】レーザビームを偏向させる機構の別の例を示す概略図

【図15】レーザビームを偏向させる機構の別の例を示す概略図

【図16】レーザビームを偏向させる機構の別の例を示す概略図

【図17】レーザビームを偏向させる機構の別の例を示す概略図

【図18】本発明の第３実施形態による光源装置の作用を説明する概略図

【図19】本発明の第４実施形態による光源装置の作用を説明する概略図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態によるフローサイトメータ用レーザ光源装置１を示すものであり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本光源装置１の概略側面形状、概略平面形状を示している。この光源装置１においては光源として、１つの半導体レーザ１１が適用されており、図２にはこの半導体レーザ１１の概略斜視形状を示している。半導体レーザ１１は、一例として波長４８８ｎｍのレーザビームＬを発する出力６０ｍＷのものである。

【0020】

図２に示されている通り半導体レーザ１１は、活性層１１ａから出射端面１１ｂ側にレーザビームＬを発散光状態で発する。レーザビームＬは、活性層１１ａと平行なスロー（Slow）軸方向には発散角θ//で、活性層１１ａに垂直な方向、つまり層の重なり方向であるファスト（Fast）軸方向には発散角θ⊥でレーザビームＬを発する。なおθ//＜θ⊥で、通常後者は前者の２～３倍程度である。図１の（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した側面形状、平面形状は、上記出射端面１１ｂにおけるスロー軸方向を矢印Ｓで、ファスト軸方向を矢印Ｆで示すように、各々それらの軸に対して垂直な方向から光源装置１を見た状態を示している。

【0021】

本実施形態の光源装置１が適用されるフローサイトメータは、ガラス製キャピラリー等からなる微細な管路２０を有し、この管路２０において、検体としての複数の粒子２１を管路長さ方向に一列に整列させて流通させる。そしてフローサイトメータは、これらの粒子２１に対して流れの側方側からレーザビームＬを照射し、それにより生じた散乱光（前方散乱光や側方散乱光）または蛍光を光検出器で検出して電気信号を得、この電気信号に基づいて１つまたは集団としての粒子２１を測定、分析する。本実施形態によるフローサイトメータ用レーザ光源装置１は、管路２０内を流れる粒子２１に上述のようにレーザビームＬを照射するために用いられたものである。

【0022】

図１に示されるように本実施形態の光源装置１は、半導体レーザ１１から発散光状態で発せられたレーザビームＬを平行光にするコリメートレンズ１２と、平行光とされたレーザビームＬを順次通過させるプリズム１３、１４、１６、１７と、プリズム１７から出射したレーザビームＬを管路２０中で収束させる収束レンズ１９とを有している。なお、コリメートレンズ１２は、非球面レンズを用いている。球面レンズに比べて非球面レンズは、よりガウスビームに近いビームが得られるので、より効果的にダブルカウントを防止できる。

【0023】

プリズム１３および１４は、矢印Ｒ方向に回転され得る回転ステージ１５の上に固定されて、いわゆるプリズムペアを構成している。プリズム１６および１７も同様に、矢印Ｒ方向に回転され得る回転ステージ１８の上に固定されて、いわゆるプリズムペアを構成している。またプリズム１３および１４からなるプリズムペアは第１ビーム変換ユニットを構成し、プリズム１６および１７からなるプリズムペアは第２ビーム変換ユニットを構成している。なお本明細書で言う「ビーム変換ユニット」とは、レーザビームのビーム径を変換する機能および／またはレーザビームを偏向する機能を有する光学ユニットを指すものである。

【0024】

より詳しく説明すれば、プリズム１３および１４からなるプリズムペアは、コリメートレンズ１２で平行光とされたレーザビームＬを、スロー軸方向のビーム径ｄｓはそのまま維持し、ファスト軸方向のビーム径ｄｆは縮小して出射させる。またプリズム１３および１４からなるプリズムペアはレーザビームＬを、ファスト軸を含む面内での進行方向を変えるように偏向して出射させる。

【0025】

一方、プリズム１６および１７からなるプリズムペアは、コリメートレンズ１２を通過した後のスロー軸方向のビーム径ｄｓがそのまま維持されてプリズム１４から出射したレーザビームＬを、スロー軸方向のビーム径を拡大し、ファスト軸方向のビーム径はそのまま維持して出射させる。またプリズム１６および１７からなるプリズムペアはレーザビームＬを、スロー軸を含む面内での進行方向を変えるように偏向して出射させる。

【0026】

プリズム１３、１４、１６および１７は、それぞれ頂角が４５°のものである。これらのプリズム１３、１４、１６および１７としては、例えば光学ガラスＢＫ７からなるものを好適に用いることができるが、溶融石英等のその他の材料からなるものも適用可能である。

【0027】

プリズム１７から出射した後、収束レンズ１９により管路２０中で収束したレーザビームＬは、管路２０において管路長さ方向に一列に整列して流れている複数の粒子２１を照射する。それにより生じた散乱光（前方散乱光や側方散乱光）あるいは蛍光は、図示外の光検出器で検出される。フローサイトメータは、このとき光検出器が出力する電気的な検出信号に基づいて、１つまたは集団としての粒子２１を測定、分析する。

【0028】

本実施形態のフローサイトメータ用レーザ光源装置１において、管路２０中で収束するレーザビームＬは、図１の（ａ）に明示されるように、管路２０の長さ方向（粒子２１の流れ方向）とスロー軸とが揃う状態にして管路２０内に照射される。それによりフローサイトメータにおいては、１つの粒子２１をダブルカウントしてしまうことが防止される。以下、その点について詳しく説明する。

【0029】

管路２０の中で流れ方向に一列に整列して流通している粒子２１をダブルカウントしないためには、管路２０の中の収束位置におけるレーザビームＬのビームウエスト径が、流れ方向には十分小さいことが必要である。そうでないと、２個の粒子２１が相近接して流れて来た際に、１個としてカウントしてしまうからである。それに対して、上記流れ方向に垂直な方向のビームウエスト径は、粒子２１にレーザビームＬが当たらないでカウント漏れが生じることを防止するために、ある程度大きいことが求められる。例えば、生体微小粒子を検体とする多くのフローサイトメータにおいては、前者のビームウエスト径は１０μｍ以下程度、後者のビームウエスト径は６０～１００μｍ以上程度であることが求められる。

【0030】

他方、収束レンズ１９によりレーザビームＬを収束させる場合、上記ビームウエスト径は、収束レンズ１９に入射する前のビーム径が大であるほど小さくなる。具体的に、波長λのレーザビームを焦点距離ｆのレンズで絞ったときのビーム径２ωは、２ω＝４／π・ｆλ/Ｄとなる。

【0031】

以上のことに鑑みれば、前述した図２から分かる通り、上記収束前のレーザビームＬを、ファスト軸が粒子流れ方向と揃う状態に配するのが、光学系を簡素化できて望ましいことになる。しかし本発明者の研究によると、レーザビームのファスト軸方向のビームプロファイルはコブ等の乱れを持ったものとなり易く、それがダブルカウント発生につながっていることが判明した。

【0032】

このファスト軸方向のビームプロファイル例を、図３に示す。同図（ａ）～（ｄ）において横軸はファスト軸方向位置を示し、縦軸はビーム強度Ｉを示す。同図の（ａ）は理想的なガウスビーム状のビームプロファイルを示している。それに対して（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、プロファイル中央部を挟んで二つのコブが生じているビームプロファイルを、プロファイル端部にショルダーが生じているビームプロファイルを、プロファイル端部に１つのコブが生じているビームプロファイルを示している。

【0033】

このように、粒子２１の流れ方向に沿ったレーザビームＬのビームプロファイルにコブ等の乱れが生じていると、前述した散乱光や蛍光を検出する検出器の検出信号が、その乱れに起因して変動してしまう。そしてその変動が、実在しない粒子２１に由来するものとして捕えられ、ダブルカウントを招いてしまうのである。例えばレーザビームＬのビームプロファイルに２つのコブが生じている場合は、１つの粒子２１を２つと判定することがある。このようなダブルカウントは、レーザビームＬの本来のビーム強度Ｉに対して１～２％程度の強度のコブが生じている場合でも発生する。

【0034】

以上の知見に基づいて本実施形態では、プリズム１３および１４からなる第１ビーム変換ユニットおよび、プリズム１６および１７からなる第２ビーム変換ユニットにより、レーザビームＬを、管路２０中で管路長さ方向（粒子流れ方向）にスロー軸方向が揃う状態にしている。そこで、ファスト軸方向のビームプロファイルがコブ等の乱れを生じていることに起因するダブルカウントを防止可能となる。

【0035】

また本実施形態では、コリメートレンズ１２によって平行光とされたレーザビームＬを、上記第１ビーム変換ユニットおよび第２ビーム変換ユニットにより、ファスト軸方向にはビーム径を縮小しスロー軸方向にはビーム径を拡大した上で、収束レンズ１９に通して管路２０中で収束させている。具体的にスロー軸方向に関しては、コリメートレンズ１２を通過後のレーザビームＬのビーム径ｄｓ＝０．５６ｍｍであり、このレーザビームＬを入射角α＝５６°でプリズム１６に入射させて、プリズム１７からビーム径３ｍｍにして出射させている（拡大率Ｍｓ＝５.４）。なお、コリメートレンズ１２を通過後のレーザビームＬは、スロー軸方向に関しては第１ビーム変換ユニットに垂直入射しているから、該第１ビーム変換ユニットにおいて上記ビーム径ｄｓ＝０．５６ｍｍは本質的にそのまま維持される。

【0036】

一方ファスト軸方向に関しては、コリメートレンズ１２を通過後のレーザビームＬのビーム径ｄｆ＝１．４ｍｍであり、このレーザビームＬを入射角β＝２３°でプリズム１３に入射させて、プリズム１４からビーム径０.５ｍｍにして出射させている（拡大率Ｍｓ＝０.３６）。なお、プリズム１４を通過後のレーザビームＬは、ファスト軸方向に関しては上記第２ビーム変換ユニットに垂直入射しているから、該第２ビーム変換ユニットにおいて上記ビーム径＝０．５ｍｍは本質的にそのまま維持される。ここで、以上述べたビーム径および後述するビームウエスト径は、１／e^２径で定義したものである。

【0037】

つまり、焦点距離ｆ＝５０ｍｍである収束レンズ１９に入射する前のレーザビームＬは、そのビーム径がスロー軸方向には３ｍｍ、ファスト軸方向にはそれより小さい０.５ｍｍとなっている。それにより、収束レンズ１９によって絞られた後のレーザビームＬの、管路２０中の収束位置におけるビームウエスト径を、スロー軸方向には比較的小さい１０μｍとし、ファスト軸方向には比較的大きい６０μｍとしている。

【0038】

以上の通り本実施形態では、収束位置でのファスト軸方向のビームウエスト径を前述した６０～１００μｍ以上程度とし、スロー軸方向のビームウエスト径を前述した１０μｍ以下程度とすることが容易に実現されている。そして、このような効果を奏し、また前述した通りダブルカウントを防止できる第１ビーム変換ユニットおよび第２ビーム変換ユニットは、それぞれ簡単なプリズムペアからなるものであるので、本実施形態においては光学系の設計、製造および調整も容易で、そのコストも低く抑えられる。

【0039】

光源として半導体レーザ以外のガスレーザ等が適用されて、ビーム断面形状がほぼ正円のレーザビームを管路２０中で収束させる場合は、例えばシリンドリカルレンズを用いてレーザビームを絞ることにより、粒子流れ方向とそれに垂直な方向とでビームウエスト径を変えることも考えられる。しかし、シリンドリカルレンズは加工が困難で高価な上、使用に当たっては複雑な調整も必要となる。

【0040】

なお本実施形態において、第２ビーム変換ユニットとしてのプリズムペア（プリズム１６および１７）は回転ステージ１８の上に固定されているので、回転ステージ１８を矢印Ｒ方向に回転させることにより、この第２ビーム変換ユニットから出射するレーザビームＬをスロー軸方向に偏向可能となっている。同様に第１ビーム変換ユニットとしてのプリズムペア（プリズム１３および１４）は回転ステージ１５の上に固定されているので、回転ステージ１５を矢印Ｒ方向に回転させることにより、この第１ビーム変換ユニットから出射するレーザビームＬをファスト軸方向に偏向可能となっている。

【0041】

本実施形態では具体的に、図４として示す概略図を参照して説明するが、回転ステージ１８を矢印Ｒ方向に±１°回転させることにより、第２ビーム変換ユニットから出射するレーザビームＬの向きが±０.２°変化するように（図中の破線表示）、レーザビームＬをスロー軸方向に偏向可能である。これは、前述した回転ステージ１５の回転量と、ファスト軸方向の偏向におけるレーザビームＬの向きに関しても同様である。

【0042】

上記のようにレーザビームＬをファスト軸方向に偏向させることにより、レーザビームＬを、管路２０の中心位置で収束するように調整することができる。また、レーザビームＬをスロー軸方向に偏向させることにより、レーザビームＬの粒子流れ方向の収束位置を調整することができる。以上の通りレーザビームＬの収束位置を、粒子２１の流れ方向についても、また、この方向を横切る方向についても調整可能とすることにより、粒子２１に由来する散乱光や蛍光を高強度のものとすることができる。そこで、それらの光を検出する光検出器からの検出信号も高強度化できるので、フローサイトメータの個体間の信号バラツキも無くして、信頼性の高い検出信号を得ることが可能となる。なおレーザビームＬを、スロー軸方向とファスト軸方向のいずれか一方向だけに偏向可能としてもよい。

【0043】

＜第２の実施形態＞
次に図５～１７を参照して、本発明の第２実施形態によるフローサイトメータ用レーザ光源装置２について説明する。なおこれらの図において、先に説明したものと同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は、特に必要の無い限り省略する。

【0044】

図５は本発明の第２実施形態によるフローサイトメータ用レーザ光源装置２の概略平面形状を示すものであり、図６の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本光源装置２の要部の概略側面形状、概略平面形状を示している。この光源装置２においては光源として、３つの半導体レーザ３１、５１および７１が適用されている。半導体レーザ３１は、一例として波長６４０ｎｍのレーザビームＬ１を発する出力１００ｍＷのものである。半導体レーザ５１は、第１の実施形態で用いられた半導体レーザ１１と同様に、波長４８８ｎｍのレーザビームＬ２を発する出力６０ｍＷのものである。半導体レーザ７１は、一例として波長４０５ｎｍのレーザビームＬ３を発する出力６０ｍＷのものである。

【0045】

半導体レーザ３１から発散光状態で発せられたレーザビームＬ１は、コリメートレンズ３２によって平行光とされ、平行光とされたレーザビームＬ１は順次、第１ビーム変換ユニット３３、第２ビーム変換ユニット３４、第３ビーム変換ユニット３５および第４ビーム変換ユニット３６に通される。同様に半導体レーザ５１から発散光状態で発せられたレーザビームＬ２は、コリメートレンズ５２によって平行光とされ、平行光とされたレーザビームＬ２は順次、第１ビーム変換ユニット５３、第２ビーム変換ユニット５４、第３ビーム変換ユニット５５および第４ビーム変換ユニット５６に通される。そして半導体レーザ７１から発散光状態で発せられたレーザビームＬ３は、コリメートレンズ７２によって平行光とされ、平行光とされたレーザビームＬ３は順次、第１ビーム変換ユニット７３、第２ビーム変換ユニット７４、第３ビーム変換ユニット７５および第４ビーム変換ユニット７６に通される。なお、コリメートレンズ３２、５２、７２は、非球面レンズを用いている。球面レンズに比べて非球面レンズは、よりガウスビームに近いビームが得られるので、ダブルカウントを防止できる効果がより高い。

【0046】

図５では以上述べた１２個のビーム変換ユニット３３～７６を全て概略的に示しているが、図６にはそれらの中の特に第１ビーム変換ユニット５３および第２ビーム変換ユニット５４の構成を詳しく示している。この図６に示されている通り第１ビーム変換ユニット５３は、第１の実施形態におけるプリズム１３および１４からなる第１ビーム変換ユニットと同様に、プリズム５３ａおよび５３ｂのプリズムペアから構成されたものである。同様に第２ビーム変換ユニット５４も、第１の実施形態におけるプリズム１６および１７からなる第２ビーム変換ユニットと同様に、プリズム５４ａおよび５４ｂのプリズムペアから構成されたものである。なお図６では図示を省略しているが、プリズム５３ａおよび５３ｂのプリズムペアは図１に示す回転ステージ１５と同様の回転ステージの上に固定され、またプリズム５４ａおよび５４ｂのプリズムペアは図１に示す回転ステージ１８と同様の回転ステージの上に固定されている。そしてそれらの各回転ステージを回転させることにより、レーザビームＬ２はファスト軸方向にもスロー軸方向にも偏向可能となっている。

【0047】

また、これも図６では図示を省略しているが、第２ビーム変換ユニット５４に続く第３ビーム変換ユニット５５（図５参照）は、上記第１ビーム変換ユニット５３と同様に２つのプリズムが配されてなるプリズムペアから構成され、第３ビーム変換ユニット５５に続く第４ビーム変換ユニット５６（図５参照）は、上記第２ビーム変換ユニット５４と同様に２つのプリズムが配されてなるプリズムペアから構成されている。そして第３ビーム変換ユニット５５においても、また第４ビーム変換ユニット５６においてもプリズムペアは上記と同様の回転ステージの上に固定され、それらの各回転ステージを回転させることにより、レーザビームＬ２はファスト軸方向にもスロー軸方向にも偏向可能となっている。

【0048】

第１の実施形態では第１および第２ビーム変換ユニットによってレーザビームＬをファスト軸方向およびスロー軸方向に偏向可能としているのに対し、この第２の実施形態では第１および第３ビーム変換ユニットによってレーザビームＬ２を２段にファスト軸方向に偏向させ、第２および第４ビーム変換ユニットによってレーザビームＬ２を２段にスロー軸方向に偏向させている。このようにレーザビームＬ２を各軸方向に２段に偏向させることにより、１段に偏向させる場合と同じ偏向角を最終的に得るとするならば、各ビーム変換ユニットによる偏向角が小さくて済むようになる。

【0049】

これは、第１～４の各ビーム変換ユニットにおいて、そこから出射するレーザビームＬ２の向きの変化を、回転ステージの回転に対して緩くできることに繋がる。例えば第１の実施形態では前述した通り、回転ステージ１８を矢印Ｒ方向に±１°回転させることにより、第２ビーム変換ユニットから出射するレーザビームＬの向きが±０.２°変化するように第２ビーム変換ユニットを構成可能であったが、本第２の実施形態では、第１～４の各ビーム変換ユニットにおいて、各回転ステージを±１°回転させることにより、ビーム変換ユニットから出射するレーザビームＬ２の向きが±０.０５°変化するようにビーム変換ユニットを構成することもできる。そうであれば、ビーム変換ユニットの製造時や使用時の調整を、より簡単で高精度なものとすることができる。

【0050】

上の説明では、波長４８８ｎｍのレーザビームＬ２に対して設けられた第１ビーム変換ユニット５３、第２ビーム変換ユニット５４、第３ビーム変換ユニット５５および第４ビーム変換ユニット５６について述べたが、波長６４０ｎｍのレーザビームＬ１に対して設けられた第１ビーム変換ユニット３３、第２ビーム変換ユニット３４、第３ビーム変換ユニット３５および第４ビーム変換ユニット３６も、それぞれ上記ビーム変換ユニット５３、５４、５５および５６と基本的に同様に構成されている。また波長４０５ｎｍのレーザビームＬ３に対して設けられた第１ビーム変換ユニット７３、第２ビーム変換ユニット７４、第３ビーム変換ユニット７５および第４ビーム変換ユニット７６も、それぞれ上記ビーム変換ユニット５３、５４、５５および５６と基本的に同様に構成されている。

【0051】

ここで図７に、波長６４０ｎｍのレーザビームＬ１、波長４８８ｎｍのレーザビームＬ２、波長４０５ｎｍのレーザビームＬ３の各々について、第１ビーム変換ユニットへ入射する前のビーム径（コリメートビーム径）、第１、第２ビーム変換ユニットへの入射角、第２ビーム変換ユニットから出射する際の出射ビーム径、および該出射ビーム径の上記コリメートビーム径に対する比であるビーム径倍率を、スロー軸およびファスト軸方向に関してそれぞれ示す。

【0052】

また図８に、同じく波長６４０ｎｍのレーザビームＬ１、波長４８８ｎｍのレーザビームＬ２、波長４０５ｎｍのレーザビームＬ３の各々について、第３ビーム変換ユニットへ入射する際の入射ビーム径（これは、上記第２ビーム変換ユニットから出射する際の出射ビーム径である）、第３、第４ビーム変換ユニットへの入射角、第４ビーム変換ユニットから出射する際の出射ビーム径、および該出射ビーム径の上記入射ビーム径に対する比であるビーム径倍率を、スロー軸およびファスト軸方向に関してそれぞれ示す。

【0053】

図５に示されるように、第４ビーム変換ユニット３６から出射したレーザビームＬ１は第１ミラー３７で反射してから、第４ビーム変換ユニット５６から出射したレーザビームＬ２と第１合波器５７によって合波される。合波されたレーザビームＬ１、Ｌ２は、第４ビーム変換ユニット７６から出射したレーザビームＬ３と第２合波器７７によって合波される。合波されたレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、第５ビーム変換ユニット８０に通されてから第２ミラー８１で反射し、次いで第６ビーム変換ユニット８２に通されてから収束レンズ８３に通される。レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は収束レンズ８３により、管路２０中で収束するように収束される。

【0054】

本実施形態でも、管路２０中で収束したレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、管路２０において管路長さ方向（粒子の流れ方向で、図５では紙面と垂直な方向）に一列に整列して流れている複数の粒子を照射する。それにより生じた散乱光（前方散乱光や側方散乱光）あるいは蛍光は、図示外の光検出器で検出される。フローサイトメータは、このとき光検出器が出力する電気的な検出信号に基づいて、１つまたは集団としての粒子を測定、分析する。

【0055】

上述した第５ビーム変換ユニット８０および第６ビーム変換ユニット８２は、既述の各ビーム変換ユニットと同様にプリズムペアからなるものである。第２合波器７７で合波された後に第５ビーム変換ユニット８０に通されたレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、プリズムの波長分散により、波長４８８ｎｍのレーザビームＬ２を中心として互いに一例として約０．２°の角度をなす状態に分離される。またその際、第５ビーム変換ユニット８０によりレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３はいずれもビーム径が約３倍に拡大され、スロー軸方向のビーム径は約３ｍｍとなる。

【0056】

以上のようにまとめてビーム径が拡大されたレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、第６ビーム変換ユニット８２において、管路２０の長さ方向（粒子２１の流れ方向）に互いがなす角度が調整される。次いでレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、収束レンズ８３に通されて、管路２０中で収束する。本実施形態でもレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、スロー軸方向が管路２０の長さ方向（粒子の流れ方向）と一致する状態とされる。それにより、第１の実施形態におけるのと同様の効果を得ることができる。

【0057】

また管路２０中で収束するレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３のビームウエスト径は、スロー軸方向には比較的小さい１０μｍとし、この方向に垂直なファスト軸方向には比較的大きい６０μｍとする。図５では管路２０の右側、上側にそれぞれスロー軸方向、ファスト軸方向のビームプロファイルを概略的に示している。また図９には、レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３が収束レンズ８３を経て管路２０中で収束する状態を、管路２０の側方側から見て示す。

【0058】

波長が各々６４０ｎｍ、４８８ｎｍ、４０５ｎｍであるレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３のビームプロファイルを上記収束位置において実測した結果をそれぞれ図１０、１１、１２に示す。各図において（ａ）に示すのがファスト軸方向、（ｂ）に示すのがスロー軸方向のビームプロファイルである。なおこれらの図１０～１２では、実測値をプロットし、そのプロットにフィットする理想的なガウスビームのプロファイルを曲線で示している。また収束位置におけるファスト軸方向とスロー軸方向の各ビームウエスト径は、レーザビームＬ１で４２μｍと９μｍ、レーザビームＬ２で６４μｍと９μｍ、レーザビームＬ３で６３μｍと８μｍである。

【0059】

なお本実施形態においては、収束レンズ８３として色消しレンズが適用されている。この色消しレンズは、波長６４０ｎｍ、４８８ｎｍ、４０５ｎｍに対して色分散補正された、例えば張り合わせ３枚構成の焦点距離５０ｍｍのレンズである。このような収束レンズ８３を通すことによりレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を、波長の違いに依らずに管路２０中で、管路径方向の同じ位置に収束させることができる。なお本実施形態において管路２０の長さ方向には、レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を互いにビーム中心間距離で１７０μｍ分離して、互いに一直線に並ぶ状態に収束させている。このようにレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を互いに分離して収束させていれば、それぞれ異なる波長のレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３に由来する散乱光や蛍光を、互いに区別して的確に検出可能となる。

【0060】

なお、色消しレンズが適用されない場合は、上記３通りの波長のいずれかの波長のレーザビームが、ビームウエスト径が１０μｍよりも大となって収束することもある。また前述したように例えば張り合わせ３枚構成の色消しレンズは、その製造技術も従来確立されていて比較的容易に得ることができる。

【0061】

また、合波前のレーザビームＬ１は第１～第４ビーム変換ユニット（３３～３６）において、レーザビームＬ２も同じく第１～第４ビーム変換ユニット（５３～５６）において、レーザビームＬ３も同じく第１～第４ビーム変換ユニット（７３～７６）において、半導体レーザ毎に異なる発散角を調整して、それぞれ所望のビーム径としている。そうしてからレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を上記第５ビーム変換ユニット８０および第６ビーム変換ユニット８２に入射させているので、レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を管路２０中で前述したように精度良く収束させることができ、また、そのためのビーム変換ユニットの調整も簡素化できる。

【0062】

以上説明した第２の実施形態では、波長が各々６４０ｎｍ、４８８ｎｍ、４０５ｎｍであるレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を発する３個の半導体レーザ３１、５１、７１用いているが、本発明においては波長が互いに異なるレーザビームとして、それらの以外の波長のレーザビームをそれぞれ発する複数の半導体レーザが用いられてもよい。また、そのような複数の半導体レーザは、３個以外の個数であってもよい。

【0063】

ここで、レーザビームを偏向させる機構として、上記回転ステージを用いるもの以外の例を図１３～１７を参照して説明する。これらの例示する機構は、特に相異なる波長の複数のレーザビームの各々を偏向させるためだけでなく、単一波長の１つのレーザビームを偏向させるためにも適用できるものである。

【0064】

図１３に示す偏向機構は、レーザビームＬを屈折させるプリズム９０と、屈折したレーザビームＬを一面（図中の下面）で反射させるミラー９１とから構成されたもので、ミラー９１は上記一面と平行な回転軸９１ｃを中心に矢印Ｒ方向に回転可能とされている。そこで、ミラー９１を上述のように回転させれば、反射するレーザビームＬを図中破線で示すように偏向させることができる。

【0065】

次に図１４に示す偏向機構は、レーザビームＬを屈折させるプリズム９０と、屈折したレーザビームＬを一面（図中の下面）で反射させるミラー９１とから構成されたもので、この機構ではプリズム９０がレーザビームＬの長手方向と平行な回転軸９０ｃを中心に矢印Ｒ方向に回転可能とされている。そこで、プリズム９０を上述のように回転させれば、ミラー９１で反射するレーザビームＬを、図中破線で示すように偏向させることができる。この図１４や図１３に示したプリズム９０は、前述したようなプリズムペアを構成する一方のプリズムであってもよいし、あるいは単独に設けられたものであってもよい。

【0066】

図１５に示す偏向機構は、レーザビームＬが入射する凹レンズ９２と、この凹レンズ９２を通過して発散光となったレーザビームＬを略平行光化する凸レンズ９３とから構成されたもので、凹レンズ９２は光軸と垂直な方向に移動可能とされている。凹レンズ９２が、その光軸がレーザビームＬのビーム中心と一致する状態に配置されている場合、レーザビームＬは凸レンズ９３から矢印ｄ０で示す方向に出射する。この状態から凹レンズ９２を上記の方向に移動させることにより、凸レンズ９３から出射するレーザビームＬを矢印ｄ１や矢印ｄ２で示す方向に偏向させることができる。なおこの機構において、例えば凹レンズ９２、凸レンズ９３の焦点距離がそれぞれ１０ｍｍ、２０ｍｍの場合、凹レンズ９２に入射する前のレーザビームＬのビーム径に対して、凸レンズ９３から出射するレーザビームＬのビーム径は２倍に拡大される。

【0067】

図１６に示す偏向機構は、レーザビームＬが入射する第１凸レンズ９４と、この第１凸レンズ９４を通過して収束した後に発散光となったレーザビームＬを略平行光化する第２凸レンズ９５とから構成されたもので、第１凸レンズ９４は光軸と垂直な方向に移動可能とされている。第１凸レンズ９４が、その光軸がレーザビームＬのビーム中心と一致する状態に配置されている場合、レーザビームＬは第２凸レンズ９５から矢印ｄ０で示す方向に出射する。この状態から第１凸レンズ９４を上記の方向に移動させることにより、第２凸レンズ９５から出射するレーザビームＬを矢印ｄ１や矢印ｄ２で示す方向等に偏向させることができる。なおこの機構において、例えば第１凸レンズ９４、第２凸レンズ９５の焦点距離がそれぞれ１０ｍｍ、２０ｍｍの場合、第１凸レンズ９４に入射する前のレーザビームＬのビーム径に対して、第２凸レンズ９５から出射するレーザビームＬのビーム径は２倍に拡大される。

【0068】

図１７に示す偏向機構は、図１６の機構におけるものと同様の第１凸レンズ９４および第２凸レンズ９５に加えて、第１凸レンズ９４によるレーザビームＬの略収束位置に配された透明な平行平板９６を設けて構成されたものである。平行平板９６は例えば光学ガラスＢＫ７等から形成されたもので、略上記収束位置を中心として図中の矢印Ｒ方向に回転可能とされている。平行平板９６が、レーザビームＬが略垂直入射する状態に配置されている場合、レーザビームＬは第２凸レンズ９５から矢印ｄ０で示す方向に出射する。この状態から平行平板９６を上記矢印Ｒ方向に回転させることにより、第２凸レンズ９５から出射するレーザビームＬを矢印ｄ１や矢印ｄ２で示す方向等に偏向させることができる。

【0069】

＜第３の実施形態＞
この第３の実施形態は、用途をフローサイトメータに限定しない本発明の光源装置の実施形態である。この光源装置の構成は、図１に示したフローサイトメータ用レーザ光源装置１の構成と同じであり、レーザビームＬを照射する対象は図１に示した管路２０ではなく、一例として微細加工をするレーザ加工装置の加工部分である。

【0070】

このレーザ加工装置は、加工部分に対してレーザビームＬを２次元走査させて微細加工を施すものである。図１８には加工部分の中の部分的な加工領域をＡｐとして示すが、この加工領域Ａｐに対してレーザビームＬが、各々太い矢印Ｘ、Ｙで示す主走査方向および副走査方向に走査される。なお同図ではレーザビームＬを、そのビームプロファイルによって概略的に示している。また同図の（ａ）、（ｂ）に示す矢印Ｆ、ＳはそれぞれレーザビームＬのファスト軸方向、スロー軸方向を示している。

【0071】

ある種のレーザ加工装置においては、同図（ａ）に示すようにファスト軸が主走査方向Ｘと揃う状態にして微細加工を行うと、副走査方向Ｙの走査の開始時に加工領域Ａｐの一辺にダレが生じることがある。このダレは副走査の進行に伴って、図中Ｇで示すような線状の誤加工部となる。以上の不具合は、本発明者の研究によると、レーザビームＬのファスト軸方向のビームプロファイルに前述のコブが有ることに起因すると考えられる。なぜなら、同図（ｂ）に示すようにスロー軸が主走査方向Ｘと揃う状態にして微細加工を行えば、その不具合は発生しないからである。

【0072】

そこで本実施形態においては、図１に示したプリズム１３および１４からなるプリズムペアを含む第１ビーム変換ユニット、および、プリズム１６および１７からなるプリズムペアを含む第２ビーム変換ユニットにより、スロー軸が主走査方向Ｘと揃う状態になり、かつ照射ビーム径が主走査方向Ｘに十分小となるように（つまり収束レンズ１９に入射する前のビーム径が十分大となるように）レーザビームＬの向きとビーム径を設定する。それにより、上述した不具合の発生を防止可能となる。

【0073】

なおレーザ加工装置の他に、レーザビームＬを記録材料上で主、副走査させて画像記録を行う記録装置においても、記録材料によっては上記と同様の誤記録がなされることがある。そのような場合にも、この第３の実施形態におけるのと同様の対策を講じることにより、上記誤記録の発生を防止可能となる。

【0074】

＜第４の実施形態＞
この第４の実施形態も、用途をフローサイトメータに限定しない本発明の光源装置の実施形態である。この光源装置の構成は、図１に示したフローサイトメータ用レーザ光源装置１の構成と同じであり、レーザビームＬを照射する対象は図１に示した管路２０ではなく、情報を担持させるためのピットが形成される光ディスク等の記録媒体である。

【0075】

この記録媒体にピットを形成する記録装置は、光源装置から発せられたレーザビームＬを記録媒体表面に２次元走査させてピットを形成する。すなわち図１９に概略的に示すように記録媒体表面に対してレーザビームＬが、各々太い矢印Ｘ、Ｙで示す主走査方向および副走査方向に走査される。なお同図ではレーザビームＬを、そのビームプロファイルによって概略的に示している。また同図に示す矢印Ｆは、レーザビームＬのファスト軸方向を示している。

【0076】

ある種の記録媒体においては、同図に示すようにファスト軸が主走査方向Ｘと揃う状態にしてピットＰを形成すると、ピットＰに対して走査方向の後方側に余計な部分的ピットＰｆが形成されることがある。この部分的ピットＰｆは、記録媒体から正しいピットＰを読み取る際に読取りエラーを招くこともある。本発明者の研究によると、部分的ピットＰｆの形成は、レーザビームＬのファスト軸方向のビームプロファイルに前述のコブが有ることに起因すると考えられる。なぜなら、スロー軸が主走査方向Ｘと揃う状態にしてピットＰを形成すれば、部分的ピットＰｆは形成されないからである。

【0077】

そこで本実施形態においては、図１に示したプリズム１３および１４からなるプリズムペアを含む第１ビーム変換ユニット、および、プリズム１６および１７からなるプリズムペアを含む第２ビーム変換ユニットにより、スロー軸が主走査方向Ｘと揃う状態になり、かつ照射ビーム径が主走査方向Ｘに十分小となるように（つまり収束レンズ１９に入射する前のビーム径が十分大となるように）レーザビームＬの向きとビーム径を設定する。それにより、上述した部分的ピットＰｆの発生を防止可能となる。

【符号の説明】

【0078】

１、２ フローサイトメータ用レーザ光源装置
１１、３１、５１、７１ 半導体レーザ
１２、３２、５２、７２ コリメートレンズ
１３、１４、１６、１７ プリズム
１５、１８ 回転ステージ
１９、８３ 収束レンズ
２０ 管路
２１ 粒子
３３、５３、７３ 第１ビーム変換ユニット
３４、５４、７４ 第２ビーム変換ユニット
３５、５５、７５ 第３ビーム変換ユニット
３６、５６、７６ 第４ビーム変換ユニット
３７ 第１ミラー
５７ 第１合波器
７７ 第２合波器
８０ 第５ビーム変換ユニット
８１ 第２ミラー
８２ 第６ビーム変換ユニット
９０ プリズム
９１ ミラー
９２ 凹レンズ
９３ 凸レンズ
９４ 第１凸レンズ
９５ 第２凸レンズ
９６ 平行平板
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ レーザビーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】