【背景技術】【0002】生物学等の分野では、従来より、例えば下記の特許文献1に示されるように、透明なマイクロビーズを液中に投入して、集光した赤外レーザー光の焦点位置で捕捉し、そのマイクロビーズを介して液中でDNAや生体分子、細胞等を操作する、光ピンセットと呼ばれる手法が用いられている。下記の特許文献2には、2光子吸収光造形法により作製された全長10μmサイズの樹脂製の微小構造体を対象物として、この対象物を液中で光ピンセットによって駆動させ、細胞の操作や力計測に用いる技術が開示されている。【0003】このような光ピンセットの手法では、対象物(試料)が非常に微小であるため、液中の対象物を顕微鏡下で観察しながら操作する必要がある。その場合、通常の顕微鏡では光ピンセットの対象物を2次元的にしか観察できないため、対象物と光トラップの焦点位置との上下関係を把握し難く、精確な操作ができないという問題がある。共焦点顕微鏡では、試料(蛍光染色を行った観察対象物)上に対物レンズを通して励起用レーザー光を集光照射し、試料から発せられた蛍光を対物レンズと共役な位置に配置したピンホールを通過させて検出器上に結像させる。対物レンズの焦点以外から発せられた光はピンホールによって除去されるため、焦点領域の光のみを検出することができる。励起用レーザー光の集光点をガルバノミラーや音響光学素子により試料上で2次元的に走査することによって、試料の特定深さ近傍の薄い断面像を得ることができる。対物レンズまたは試料ステージを光軸方向に走査することにより、異なる深さでの断面像を得ることができる。従って、試料の3次元画像を構築することができる。【0005】又、上記のような共焦点顕微鏡において、例えば下記の特許文献3、4に示されるように、試料上の2次元走査を高速化するために、ニッポウディスクやマイクロレンズアレイを用いて、励起用レーザー光を多数本に分割し、試料上の複数の領域を同時に走査する方法が知られている。5】特開2010-164635号公報。構成すれば、光ピンセットの手法において試料を3次元的に観察でき、従って、試料と光トラップの焦点位置との上下関係を良好に把握して、精確な光ピンセット操作ができるようになることが期待される。光ピンセット技術と共焦点顕微鏡を組み合わせて、光トラップされた試料を3次元観察しようとした場合には、新たに問題を生じる。この問題を図1に基づいて説明する。要部を簡略化して示すものである。図1の左側の図面において、共焦点観察用レーザー1は、対物レンズ2を通過して、焦点面3に焦点を結ぶ。光ピンセット用レーザー4は、ダイクロイックミラー5を介して同じ対物レンズ2を通過し、焦点面3で試料6を捕捉する。対物レンズ2を上下に走査する必要がある。図1の右側の図面に示すように対物レンズ2を下方位置7に移動させると、より低い高さの焦点面8を観察することができる。その際、同軸で入射している光ピンセット用レーザーの焦点位置も連動して下方に移動するので、光ピンセットにより操作している試料も追従して下方位置9に移動してしまう。従来の光ピンセット手法と共焦点顕微鏡との単純な組み合わせでは、光ピンセットによる試料の操作に影響を与えずに、試料の3次元観察をすることができないという問題がある。【0010】本発明の目的は、上記の問題を解消することである。おいて、対物レンズ及び光ピンセット用レーザーの焦点位置(試料ステージ)を移動させることなく、言い換えれば、光ピンセットを用いた試料の操作中に、光トラップに影響を与えることなく、試料の3次元像を取得することである。本発明の目的は、このようにして取得した試料の3次元像の正確さを確保することである。