(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線焦点と試料とが相対移動可能であり、前記試料上に前記線焦点を作り、そこからの散乱光のスペクトルを生成するよう配置された励起光源と、
２次元状のアレイに配置された複数のディテクタ素子を有するディテクタと、
前記試料および前記ディテクタとの間の光路であって、前記線焦点から散乱した光が前記アレイ内のディテクタ素子に向うように構成された当該光路と、を具え、
前記線焦点は、第１方向およびこれを横切る第２方向において前記試料に相対移動するように配置され、
前記線焦点は、前記第２方向における前記相対移動を通じて、前記試料のエリアを双方向に掃引し、
前記線焦点は、前記試料に対し、ジグザグ状に移動し、
前記第１方向および前記第２方向への移動時に前記線焦点によって照射された前記試料内の所定領域から前記ディテクタにより受容される光量を表すデータは、前記試料の前記所定領域に対する前記線焦点の相対移動に同期して、対応するディテクタ素子内に、または対応するディテクタ素子から、集められて組み合わされるようにされる、
ことを特徴とする分光装置。
【請求項２】
前記データは、前記第１方向に対応する方向において前記ディテクタ内でシフトし、前記試料の前記所定領域からの前記データが前記相対移動に同期して蓄積されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の分光装置。
【請求項３】
前記データは前記ディテクタから読み出されてから順次に組み合わされ、前記試料の前記所定領域からの前記データが前記相対移動に同期して蓄積されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の分光装置。
【請求項４】
前記線焦点が前記第１方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の分光装置。
【請求項５】
前記線焦点は前記ディテクタ素子の行または列の方向に一致し、前記線焦点の異なる部分から散乱した光が前記行または列内の異なるディテクタ素子のそれぞれに向けられるようにしたことを特徴とする請求項１または４に記載の分光装置。
【請求項６】
前記データは、前記行または列に沿って、１つの素子から次の素子へと順次に通って行くことを特徴とする請求項５に記載の分光装置。
【請求項７】
前記線焦点は、これに平行な２つの境界線間で、該２つの境界線の間にあるどのエリアも除外することなく、掃引を行うことを特徴とする請求項１に記載の分光装置。
【請求項８】
前記線焦点内のポイントからのスペクトルは、前記第１方向に直交する方向において、前記ディテクタを横切って分散することを特徴とする請求項１に記載の分光装置。
【請求項９】
前記線焦点内のいかなる所定ポイントからのスペクトルも、前記第１方向に直交する方向において、前記ディテクタを横切って分散することを特徴とする請求項５または６に記載の分光装置。
【請求項１０】
前記列または行のそれぞれに沿った方向の各波数についてのデータを前記線焦点および前記試料の前記相対移動に同期して移動させながら、前記スペクトルを横切って広がる方向の波数を、前記２次元状のアレイの行または列のそれぞれにおいて同時に取得するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の分光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライン走査型分光装置に関するものである。特に本発明は、ラマン分光計において有用なものであるが、他の形態、例えば蛍光発光、狭いラインのフォトルミネッセンス（narrow-line photoluminescence）または陰極線発光（cathodoluminescence）を用いる分光計にも等しく用いられ得るものである。
【背景技術】
【０００２】
ラマン分光計の一例が特許文献１（Batchelderらによる）に示されている。レーザ源からの光は試料のスポット上に焦点合わせされる。光と試料の分子の間の相互作用が、励起レーザ周波数に対応してシフトした波数および周波数をもつスペクトルのラマン散乱を生じさせる。レーザ周波数を除去した後、回折格子などの分散素子は、この散乱したラマンスペクトルを、２次元フォトディテクタアレイを横切るように分散させる。異なる分子種は異なる特性のラマンスペクトルを有するので、その効果を用いて存在している分子種を分析することができる。ラマンスペクトルはまた、試料内の局所的な応力あるいは歪などの他の情報を与えることができる。フォトディテクタアレイは、例えば、受光した光に比例した電荷を蓄積する画素の配列を有する電荷結合素子（ＣＣＤ）などの形態を取ることができる。
【０００３】
単一のポイントではなく試料のエリアをマッピングすることが要求される場合には、直交するＸ，Ｙ方向に移動可能なステージ上に試料を取り付けることが知られている。あるいは、試料の表面を横切るよう可動ミラーが光ビームをＸおよびＹ方向に偏向させるものでもよい。従って、試料のラスタ走査が行われ、その走査の各ポイントでのラマンスペクトルが与えられる。
【０００４】
走査時間を短縮するために、ポイント焦点ではなく線焦点をもって試料に光を照射することが知られている。これにより、ライン内の複数ポイントから同時にスペクトルを取得することが可能となる。ＣＣＤディテクタ上で、スペクトル分散方向に直交して延在するラインの画像が配列される。これにより、ディテクタの２次元的性質の効果的な使用を可能として、複数のスペクトルを同時に得ることができるようになる。
【０００５】
本出願人の特許文献２はかかる装置について記載おり、ここでは試料は線焦点の軸方向に走査される。これに同期して、ＣＣＤ内の電荷は同方向に画素順次にシフトし、ＣＣＤの出力レジスタに向い、走査の進行とともに蓄積が続く。この軸方向のライン走査は、側方に間隔を置いた場所で繰り返される。これにより、１軸において「歩進的（step and stitch）」なプロセスを実行することなく試料のエリアのスペクトルマップを得ることが可能となり、不連続性およびスペクトル誤差を排除する助けとなる。
【０００６】
かかる装置を用いる場合、散乱光は通常、可能な限り高倍率を持つ顕微鏡の対物レンズを用いて試料から集められる。これは光学的集光効果を最大化する。試料が例えば５０μｍのような低解像で素早くマッピングされる場合には、データはそれが得られた際に線焦点の長さに沿って平均化される。しかしながら、線焦点に直交する横方向においては、かかる平均化は行われない。その代わりに、この試料において５０μｍだけ間隔を置いた、疎らな狭い帯状部において軸方向のライン走査が単に繰り返される。これには、帯状部間では試料のデータが得られないので限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，４４２，４３８号明細書
【特許文献２】国際公開第２００８／０９０３５０号公報
【特許文献３】国際特許出願ＧＢ２００８／００１５８２号（英国特許出願第０７０８５８２．２に基づく優先権主張出願）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、焦点と試料とが相対移動可能であり、前記試料上に前記焦点を作り、そこからの散乱光のスペクトルを生成するよう配置された励起光源と、
２次元状のアレイに配置された複数のディテクタ素子を有するディテクタと、
前記試料および前記ディテクタとの間の光路であって、前記焦点から散乱した光が前記アレイ内のディテクタ素子に向うように構成された当該光路と、を具え、
前記焦点は、第１方向およびこれを横切る第２方向において前記試料に相対移動するように配置され、
前記第１方向および前記第２方向への移動時に前記焦点によって照射された前記試料内の所定領域から前記ディテクタにより受容される光量を表すデータは、前記試料の前記所定領域に対する前記焦点の相対移動に同期して、対応するディテクタ素子内に、または対応するディテクタ素子から、集められて組み合わされるようにされる、
分光装置を提供するものである。
【０００９】
前記データは、前記第１方向に対応する方向において前記ディテクタ内でシフトし、前記試料の所定領域からの前記データが前記相対移動に同期して蓄積されるようにしたものとすることができる。あるいは、前記データは前記ディテクタから読み出されてから順次に組み合わされ、前記試料の所定領域からの前記データが前記相対移動に同期して蓄積されるようにしたものであってもよい。
【００１０】
好適な実施形態においては、前記焦点が線焦点である。好ましくは、記線焦点が前記第１方向に延在している。前記線焦点は前記ディテクタ素子の行（row）または列（column）の方向に一致し、前記線焦点の異なる部分から散乱した光が前記行または列内の異なるディテクタ素子のそれぞれに向けられるようにしたものであってもよい。前記データは、前記行または列に沿って、１つの素子から次の素子へと順次に通って行くものとすることができる。
【００１１】
好ましくは、前記線焦点は、前記第２方向における前記相対移動を通じて、前記試料のエリアを掃引（sweep）する。好適な一構成においては、前記線焦点は、前記試料に対し、ジグザグ状に移動する。
【００１２】
好ましくは、前記線焦点内のいかなる所定ポイントからのスペクトルも、前記第１方向に直交する方向において、前記ディテクタを横切って分散する。よって、前記列または行のそれぞれに沿った方向の各波数についてのデータを前記線焦点および前記試料の前記相対移動に同期して移動させながら、前記スペクトルを横切って広がる方向の波数を、前記２次元状のアレイの行または列のそれぞれにおいて同時に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】分光装置の模式図である。
【図２】図１の装置で分析される試料のエリアの平面図である。
【図３】図１の装置内の線焦点に沿ったほか李ビームの強度の変化を示すグラフである。
【図４】図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、それぞれ、試料に対して移動する線焦点、対応するＣＣＤディテクタ内の電荷のシフト、および線焦点内の１ポイントから受容されるスペクトルを示している。
【図５】図１の装置の一部の他の構成例を示している。
【図６】試料の平面図であり、本発明の好適な技術を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付の図面を参照し、例を用いて本発明の好適実施形態を説明する。
【００１５】
図１を参照するに、分光装置は、励起光源として作用するレーザ１０を備えている。励起光は、ビーム拡大器１２、円柱レンズ１３、ミラー１４，１６，１８およびフィルタ２０を通って顕微鏡２２に至る。顕微鏡２２の対物レンズ２４はステージすなわちテーブル２８に置かれた試料２６上にレーザビームを焦点合わせする。ステージ２８はモータ３０を有し、これによって、コンピュータ３２の制御の下、Ｘ，Ｙ方向に移動可能である。
【００１６】
励起レーザビームの照射は、散乱光、例えば異なる周波数／波数のラマン散乱光を生じさせる。これは、顕微鏡の対物レンズ２４によって集められ、２次元フォトディテクタアレイ３４に向けられる。そして、ミラー１８、フィルタ２０、スリット３５（これは焦点を共有するよう（confocally）作用して機器の深さ解像度（depth resolution）を制御するものであってもよい）、回折格子３９および合焦レンズ３７を通る。
【００１７】
好ましい２次元フォトディテクタアレイ３４はＣＣＤディテクタである。回折格子３９はＣＣＤ３４を横切る散乱光をＸ’方向においてスペクトルに分ける。
【００１８】
フィルタ２０は二重の目的を果たす。第１には、レーザ１０からの励起レーザ照射を反射し、これを顕微鏡２２および試料２６に向う光路に入れることである。第２には、照射レーザビームと同じ周波数をもつレイリー散乱光（Rayleigh scattered light）を排除し、対象となるラマンスペクトルのみを通過させてＣＣＤディテクタ３４に向けることである。かかる特性をもつ種々異なるタイプの誘電性フィルタが使用可能であり、例えばホログラフィックフィルタ（図に示すように、光路に対し低入射角をもって配置することができる）を用いることが可能である。所望であれば、かかるフィルタを２以上直列に設け、レイリー散乱光の排除をさらに改善するようにしてもよい。
【００１９】
ここまで説明した構成の多くの特徴は特許文献１に見られるものであり、この文献を詳しく参照することで、その内容は本明細書に包含される。
【００２０】
レーザビームを１回に試料２６上の単一ポイントに単に照射するのではなく、線焦点が生じるよう円柱レンズ１３が設けられる。そしてこれは、試料上の複数のポイントからのラマン散乱を同時に照射および励起する。
【００２１】
図２に示すように、分析すべき試料上のエリア３７は、一般に、照射される線焦点３８の長さより大きい寸法を有している。従って、線焦点３８エリア３７のラスタ走査を実行するようにされている。実際には、照射光の線焦点と試料との相対移動は、コンピュータ３２の制御の下、モータ３０を用いてステージ２８を移動させることにより行われる。しかしながら、その代わりに、ビームを偏向させる電動走査型のミラーを用い、照射ビーム自身が静止した試料の表面を横切るよう走査されるようにすることもできる。
【００２２】
従来のシステムにおいては、線焦点はまず矢印４１で示すように試料に対しＸ方向に移動し、帯状部４０を走査するようにされる。そして、矢印４２で示すようにＹ方向に割り付けられ、連続する帯状部４０に対しかかる走査を繰り返すようにされる。
【００２３】
本出願人による特許文献２に記載のシステム（同文献を参照することでその内容を本明細書に包含するものとする）においては、次の方法が採用されている。照射ラインを最初にその長さ方向に直交するＸ方向に移動させる代わりに、長さ（すなわち軸）方向に平行なＹ方向にまず連続的に移動させる。Ｙ方向（矢印４２）におけるそれぞれの全走査を行った後、線焦点はＸ方向（矢印４１）において試料の隣接位置に歩進され、Ｙ方向における他の走査が行われる。このプロセスは検討されるべきエリア３７の全体が走査されるまで繰り返される。これはすべてコンピュータ３２の制御の下で行われる。そして、帯状部４０はないことがわかるであろう。
【００２４】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃを参照し、本出願人による特許文献２において用いられる方法をさらに説明する。
【００２５】
図４Ａは試料２６の表面の一部を示しており、説明のためにその上にＣＣＤ３４の画素の仮想的格子を重ねている。この格子は、図示のように、研究されるべき試料のエリア３７の一部分のみをカバーしている。また、図４Ａに示すように、照射レーザビームは線焦点３８である。矢印４８は、上述したように線焦点３８に対する試料の移動方向である。
【００２６】
図４ＢはＣＣＤディテクタのディテクタ素子（画素）の対応するアレイを示している。図４Ａにおけるライン３８の各ポイントについて、ラマンスペクトルは、ＣＣＤディテクタアレイの行（row）に沿ったＸ’方向に、例えば行４６に示されるように分散している。図４Ｃに示すように、このスペクトルは、試料２６の対応する位置での注目する物質に対応し得るものである。図４Ａおよび図４Ｂに示される画素のサイズは、図４Ｃと比べて誇張して示されていること、および、現実にはこの多数倍の数の画素が存在していることを理解するべきである。
【００２７】
ＣＣＤが光に曝されると、各ディテクタ素子（画素）に電荷が蓄積される。この電荷がデータを表し、曝露を通じて受容した光量に比例している。通常、この電荷は、１つのディテクタ素子から次々に通過してゆくことで、曝露後に順次に読み出される。これらの電荷のシフトステップのそれぞれで、アレイの端にある画素からの電荷はシフトレジスタ内に読み込まれ、さらにそこから読み出されてコンピュータに転送される。
【００２８】
図４Ｂの本実施形態において、電荷は矢印５０で示される方向、すなわちＹ’方向にシフトし、この方向は試料の移動方向であるＹ方向（図４Ａの矢印４８）に対応している。それは同時にシフトレジスタ５２内に読み込まれ、そこから矢印５４で示すようにコンピュータ３２に読み出される。よって、読み出しプロセス間のどの時点においても、シフトレジスタ５２は、ライン３８上の１ポイントの完全なスペクトルを１つ保持している。
【００２９】
矢印５０で示される電荷のシフトは、コンピュータ３２の制御の下、矢印４８で示されるＹ方向におけるライン３８の走査に同期して同時に行われる。走査過程を通じてＣＣＤの光への曝露が継続され、電荷は、ＣＣＤアレイの１つのディテクタ素子から次の素子にシフトするようにして蓄積されてゆく。電荷は、試料および線焦点３８の相対移動に同期し、同じ方向にシフトするために、試料２８内のあるポイントからの光は、図４Ｃに示すように、そのポイントについてのスペクトルとして蓄積されてゆく。かかるＣＣＤの、およびステージの同期した走査は、分析されるべきエリア３７の全長を線焦点が横切るまで、図２において矢印４２で示すようにＹ方向に継続して行われる。そして、線焦点３８は矢印４１に示されるように隣接位置に歩進し、エリア３７の全体のラスタ走査が確立されるまで、同じ手順が行われる。
【００３０】
試料のある点についての電荷(データ)の蓄積について参照した。しかしながら、より低解像度のシステムにおいては、図６について後述するように、試料のより小さいエリアないしは領域について蓄積されるものでもよい。
【００３１】
上述した技術にはいくつかの利点がある。
【００３２】
図３を参照して第１の利点を説明する。この図は、線焦点３８の長さ方向に沿った照射レーザビームの強度特性を示している。理想的には勿論、線焦点３８の長さ全体にわたって均一な強度を持つ「シルクハット（top hat）」状の関数となる。しかし実際にはこれは不可能であり、強度曲線４４は線に沿ったある位置と他の位置とでばらつく。この結果、従来技術においては、線上の異なる位置から同時に得られるスペクトルは異なる強度を持つことになる。これがスペクトルを比較する定量分析を困難なものにし、線に沿った様々な被照射ポイントについての分子構成およびその他の情報の推定を困難なものにしてしまう。適切な「シルクハット」状関数を実現するためには回折光学素子（diffractive optical element）をもつ点光源レーザ（point source laser）が必要となり、これは高価なものである。
【００３３】
しかし本発明の技術を用いれば、試料２６上のどのポイントも、線焦点３８の長さの範囲内の各位置からの光が連続して照射される。従って、試料上の各ポイントには、図３の曲線４４に示されるように異なる強度の光が照射される。その効果は、これらすべての強度をまとめる（integrate）ことであり、それらの間の差は影響しない。
【００３４】
第２の利点は、エリア３７のＹ方向全体にわたって照射ライン３８の円滑な遷移が生じ、従来技術に示されるような、異なる帯状部４０間での差異が見られないことである。データは継ぎ目なく得られ、帯状部４０の端部でのつなぎ合わせを試みる必要もない。
【００３５】
第３の利点は、ＣＣＤアレイ３４の異なるディテクタ素子間の応答性に差異が生じない、あるいは異なる画素間で機器の伝達関数のばらつきが生じないために、これらもまた試料のエリア全体にわたってまとめられることである。従ってこれは、従来技術において生じ得る影響を結果的な出力に及ぼさず、出力結果に対する正確な分析を容易にする。実際に、何の信号出力も与えない欠陥のあるディテクタ素子ですら許容され得るものとなる。
【００３６】
第４の利点は、線焦点の走査を行うことは、ポイント毎の走査を行う場合に比べ、試料のエリアのマッピングをより迅速に行うことができるという結果をもたらすことである。各ポイントで短い照射時間を要するのみで大きな試料エリアをマッピングする場合、本発明の方法は、線焦点走査の既知の方法よりも迅速に行われることが理解されるであろう。
【００３７】
図４Ｂにおける電荷のシフトの方向５０は、特許文献１の図８を参照して説明された、従来技術に係る同期走査方法と直交していることに注意されたい。その従来技術においては、電荷は、本願の図４Ｂにおける方向Ｘ’に対応するスペクトル分散の方向にシフトする。従って、本発明は、従来特許において説明されたものとは異なる効果を実現する。
【００３８】
コンピュータ３２は、モータ３０の動きに同期して電荷のシフトの制御を行うようプログラムされている。また、シフトレジスタ５２からの読み出し５４と、その結果のデータの取得とを制御する。静止した試料を横切るよう光ビームを走査することによって線焦点３８と試料との相対的な動きを生じさせることが望まれるのであれば、コンピュータ３２は、照射ビームの走査を生じさせ、試料からの散乱光を集めるように走査ミラーを制御することができる。
【００３９】
以上の実施形態で説明した同期走査とともに、特許文献１に記載されたスペクトル範囲（spectral dimension）内での同期走査を提供する能力を持つことが望まれる場合、いくつかの可能性がある。
【００４０】
好ましくは、本出願人による特許文献３に記載された技術が用いられる（同文献を参照することでその内容を本明細書に包含するものとする）。
【００４１】
その他の可能性は、Ｘ’およびＹ’方向の双方に電荷をシフトさせる能力を持つＣＣＤディテクタアレイを利用し、アレイの直交する縁部にあるそれぞれのシフトレジスタに電荷をシフトさせることである。そして電荷は、上述したようにＹ’方向にシフトさせることが可能であり、あるいは、先行特許に係る方法を実行することが望まれるのであれば、Ｘ’方向にシフトさせることが可能である。
【００４２】
あるいは、図１に示すように、ＣＣＤディテクタアレイ３４を付加的な回転可能取り付け部５６に取り付けるようにしてもよい。これは、上述した方法を実行可能な状態（position）と、先行特許の方法を実行可能な状態との間で、９０度にわたり割り出し可能（indexable）である。直交する２つの状態のそれぞれにおいてディテクタの反復可能な再位置決めを確実なものにするために、回転可能な取り付け部５６は２つの割り出し位置のそれぞれに運動学的支持部（kinematic mount）を備えることができる。所望であれば、回転可能な取り付け部５６を電動式のものとし、コンピュータ３２の制御の下で、１つの状態から他の状態へと走査モードが変更されるようにすることもできる。
【００４３】
あるいは、図５に示すように２つのＣＣＤディテクタ３４を用いることもできる。その１つは上述した技術を実行するようにセットアップされ、他方は先行特許の技術を実行するようにセットアップされる。ビーム路内およびビーム路外に移動可能な可動ミラー５８によって、光を一方のディテクタから他方へと切り換えることができる。これもまた、所望であれば、電動式のものとしてコンピュータ３２の制御下におくことができる。一方のＣＣＤディテクタから他方への切り換えを行うさらなる方法も考えられる。例えば、直線状スライド上に２つのディテクタを並置し、所要の１つを光路に位置づけるようにすることが考えられる。
【００４４】
図６を参照し、本発明に係る好適な技術を説明する。これは、次の点を除いて、上述した技術および特許文献２に記載された技術と同様である。これは、Ｘ方向において上記技術よりも低い解像度（例えば５０μｍ）でデータを集めることを企図したものである。
【００４５】
図６は、２つの長手方向走査境界線６０を示し、これらは線焦点３８に平行であるとともに、横方向解像度Ｒ（５０μｍ）の分だけ離隔している。コンピュータ３２はステージ２８のＸ，Ｙモータ３０を同時に駆動するようプログラムされ、図６に示すように、２つの境界線間で試料および線焦点３８の相対的動きがジグザグ状に行われるようになっている。よって、ステージのＹモータによって試料を線焦点３８の長さだけ動かすことと、ステージのＸモータによって中心位置から境界線６０の一方まで距離Ｒ／２だけ動かし、方向を反転させて他方の境界線６０まで距離Ｒだけ動かし、そして中心位置に戻すことと、が同時に行われる。これにより、境界線６０間の全エリアが線焦点３８によって確実に掃引（sweep）されることになる。
【００４６】
境界線６０間でのこのジグザグ運動は、走査されるべきエリア３７のＹ方向（図２の矢印４２）の全長にわたって繰り返される。そして、ステージは距離ＲだけＸ方向（図２の矢印４１）に歩進され、ジグザグ運動が繰り返される。このようにして、エリア３７の全体が走査によりカバーされる。
【００４７】
前述したように、線焦点３８内の種々の点からのスペクトルはＣＣＤ３４を横切るＸ方向に分散する。これらのスペクトルを表すＣＣＤ３４内に蓄積された電荷は、ステージ２８のＹ方向移動と同時かつ同期してシフトされ、出力シフトレジスタ５２を介してコンピュータ３２に読み出される。
【００４８】
試料に対する線焦点の横方向のジグザグ移動により、集められたスペクトルそれぞれのデータは横方向の解像度の距離Ｒにわたって平均化される。データがレジスタ５２を介して読み出される際にビンニング（binning）（隣接し合う画素からの電荷の組み合わせ）が行われないのであれば、結果として得られたデータは広いスポット（Ｙ方向に１画素、Ｘ方向にｎ画素。ｎは距離Ｒ内の画素数）と等しくなる。しかしながら、コンピュータ３２の制御の下にビンニングを適用し、Ｙ方向における解像度を変化させることもできる。これら広いスポットからのデータは互いに加算され、正方形となるまで、およびこれを越えて変化するアスペクト比の解像度を与える。
【００４９】
図６に示すように、線焦点３８は、双方向のパス（bidirectional pass）で試料の各部分を走査する。これは、エリアのサンプリングが均一に行われることを確実にするための助けとなる。線６２より上の第１ライン長Ｌにわたって集められるデータは双方向のものではなく、前走査として考慮され、これは破棄される。
【００５０】
この技術の利点は、所望のいかなる解像度においても、走査の境界線間にあるどのエリアも除外することなく、試料のエリアの全体を表すデータが得られることである。よって、走査が解像度Ｒに対応して疎らな（sparse）狭い帯状部内で行われたとしたら失われ得るような物質の微粒子も、平均化の結果に影響を与えるものとなる。
【００５１】
ＣＣＤ３４の代わりに、２次元ＣＭＯＳ光ディテクタアレイのような他のディテクタも使用可能である。この場合、ディテクタチップ内の電荷の移送自体は行われず、複数の曝露についてのデータがディテクタから読み出され、コンピュータ３２内で組み合わされ、順次に操作される。コンピュータは、あたかも上述したディテクタチップ内で蓄積が行われるようにしたのと同じ手法で、データを組み合わせるようにプログラムされる。すなわち、試料２６内の所定の領域からの光についてのデータを、走査の進行につれてディテクタの異なる画素から集められたものであったとしても、走査に同期してその領域についてのデータとして蓄積する。高速のディテクタチップを用いれば最良の結果は得られるが、高レベルの読み出しノイズを被ることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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