(57)【要約】【課題】第二画像取得装置で試料表面の凹凸状態や偏光に関する情報等を取得することができる可視光源部を備えた観察用照明装置を提供する。【解決手段】試料Ｓ上の分析位置からの測定光を検出する検出部４０と、試料Ｓ上の分析位置を含む領域からの可視光が検出面に入射して光学像を取得する第一画像取得部５０と、可視光源部３０の点灯状態を制御する制御部９１とを備える観察用照明装置１であって、検出部４０に導かれる光路上以外の位置に配置され、可視光が検出面に導かれることにより、第一画像取得部５０で取得された試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域の光学像より大きい試料Ｓ表面上の分析位置を含む大領域の光学像を取得する第二画像取得部８０を備え、可視光源部３０は、それぞれ異なる方向から試料Ｓ表面に可視光を出射する複数個の可視光源３１〜３８を有し、制御部９１は、可視光源３１〜３８の点灯状態をそれぞれ独立して制御する。【選択図】図１
2016126053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上の分析位置を含む領域に可視光を出射する可視光源部と、
前記試料上の分析位置からの測定光を検出する検出部と、
前記試料上の分析位置を含む領域からの可視光が検出面に入射して光学像を取得する第一画像取得部と、
前記試料上の分析位置からの測定光が検出部に導かれる光路上に配置され、当該光路を切り替えるかもしくは分割することによって、前記試料上の分析位置を含む領域からの可視光を前記第一画像取得部の検出面に導く光束分離手段と、
前記可視光源部の点灯状態を制御する制御部とを備える観察用照明装置であって、
前記検出部に導かれる光路上でない位置に配置され、前記可視光が検出面に導かれることにより、前記第一画像取得部で取得される前記試料表面上の分析位置を含む領域の光学像より大きい前記試料表面上の分析位置を含む大領域の光学像を取得する第二画像取得部を備え、
前記可視光源部は、それぞれ異なる方向から前記試料表面に可視光を出射する複数個の可視光源を有し、
前記制御部は、複数個の可視光源の点灯状態をそれぞれ独立して制御することを特徴とする観察用照明装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数個の可視光源を順番に１個ずつ点灯させ、
前記第二画像取得部は、複数個の可視光源を順番に１個ずつ点灯させた際の光学像を取得することを特徴とする請求項１に記載の観察用照明装置。
【請求項３】
前記可視光源は、輝度又は波長を変化させることが可能となっており、
前記制御部は、前記可視光源の輝度又は波長を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の観察用照明装置。
【請求項４】
複数個の可視光源は、前記検出部に導かれる光路を中心軸として、円環状に並べて配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の観察用照明装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の観察用照明装置を備え、
前記試料を前記検出部及び前記第一画像取得部に対して移動させることが可能となっていることを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察用照明装置及びそれを備える顕微鏡に関し、特に巨視的な試料の表面における微視的な分析位置に赤外光や紫外光や可視光等の測定光を照射する顕微鏡において、巨視的な試料の表面を観察するための観察系に対する照明方法と、その観察系で取得することができる画像情報を最大にする照明状態を決定することとに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外顕微鏡は、例えば固体（試料）表面に付着した有機物等の官能基に基づき分子構造等を調べる目的で使用される。具体的には、微小径に集束させた赤外光を試料表面上の特定の微小部位（例えば、１５μｍ×１５μｍの分析位置）に照射する。試料表面上の特定の微小部位からは有機物等の官能基に基づき分子構造等に特有のスペクトルが発生するため、このスペクトルを検出して分析することにより、有機物等の同定や定量を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような赤外顕微鏡は、測定者が試料表面の観察を行うためのＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の画像取得部を備え、画像取得部を用いて試料表面の光学像が観察されながら試料表面上における分析位置の決定等が行われている。例えば、ハロゲンランプ等の可視光源から試料表面上の分析位置を含む領域に可視光を照射して、試料表面上の分析位置を含む領域で反射した可視光をＣＣＤカメラで検出することにより、検出された可視光に基づいて光学像が作成され光学像画像が表示されている。これにより、測定者は、光学像画像を観察しながら試料上の赤外光の照射位置を指定したり、試料上の分析範囲の位置を指定したりしている。
【０００４】
ここで、図４は、従来の顕微鏡の要部の構成を示す図である。なお、地面に水平な一方向をＸ方向とし、地面に水平でＸ方向と垂直な方向をＹ方向とし、Ｘ方向とＹ方向とに垂直な方向をＺ方向とする。
顕微鏡１０１は、試料Ｓが載置される試料ステージ１０と、測定光を出射する測定光源部（図示せず）と、可視光を出射する可視光源部１３０と、測定光を検出する検出部４０と、可視光を検出する検出面を有する画像取得装置５０と、光学素子６０と、平板形状のビームスプリッタ（光束分離手段）７０と、顕微鏡１０１全体の制御を行うコンピュータ１９０とを備える。
【０００５】
試料ステージ１０は、移動体である微動ステージとＸ方向駆動機構（図示せず）とＹ方向駆動機構（図示せず）とＺ方向駆動機構（図示せず）とを備える。
微動ステージの上面には、試料Ｓを載せたり取り除いたりすることが可能となっている。このような微動ステージは、コンピュータ１９０の試料ステージ制御部９１ａによって駆動機構へ必要な駆動信号が出力されることにより、所望のＸ方向とＹ方向とＺ方向とに移動できるようになっている。
【０００６】
測定光源部は、例えば、時間的に強弱の変化をする赤外光（インターフェログラム）を出射するフーリエ変換赤外分光光度計である。そして、測定光源部は、出射した赤外光が、試料ステージ１０に載置された試料Ｓ上の分析位置（例えば、１５μｍ×１５μｍ）に照射されるように配置されている。
検出部４０は、検出器４１と、検出器４１の前方に配置されたミラー４２とを備える。
【０００７】
可視光源部１３０は、試料ステージ１０の上方（−Ｚ方向）に配置され、検出部４０に導かれる光路を中心軸とする円環状のハロゲンランプである。これにより、可視光源部１３０から出射した可視光が、試料ステージ１０に載置された試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に一様に照射されるようになっている。
【０００８】
画像取得装置５０は、可視光を検出する検出面を有するＣＣＤカメラ５１と、ＣＣＤカメラ５１の前方に配置されたリレーレンズ５２とを備える。
ところで、画像取得装置５０が試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域の光学像を、検出部４０に赤外光を導く光学系と同じ光軸（光路）で取得するために、試料ステージ１０の上方（−Ｚ方向）で検出部４０に赤外光を導く光路上に、光の波長で分割するビームスプリッタ７０が配置されている。
これにより、試料Ｓ上の分析位置から所定方向（−Ｚ方向）に進行する赤外光が、光路上に配置されたビームスプリッタ７０によって−Ｘ方向に反射された後、検出部４０で検出されるようになっている。また、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域から所定方向（−Ｚ方向）に進行する可視光が、ビームスプリッタ７０を透過した後、ＣＣＤカメラ５１の検出面で検出されるようになっている。
【０００９】
コンピュータ１９０は、ＣＰＵ（制御部）１９１を備え、さらにモニタ９３と操作部９２が連結されている。また、ＣＰＵ１９１が処理する機能をブロック化して説明すると、試料ステージ１０を制御する試料ステージ制御部９１ａと、画像取得装置５０から光学像を取得してモニタ９３に光学像画像（測定画像）を表示する画像取得制御部１９１ｂと、検出部４０から試料Ｓ上の分析位置の測定光情報を取得することによりフーリエ変換して赤外スペクトルを算出する分析制御部９１ｃと、可視光源部１３０の点灯状態を制御する可視光源部制御部１９１ｅとを有する。
【００１０】
ここで、図５は、顕微鏡１０１により表示された画像表示画面の一例を示す図である。
モニタ９３には、画像取得装置５０から取得された測定画像（例えば、５００μｍ×４００μｍ）が表示されている。測定画像上には、現在の微動ステージの位置関係での分析位置（例えば、５０μｍ×５０μｍ）を示す点線の四角形の分析位置画像が表示されている。
【００１１】
試料ステージ制御部９１ａは、操作部９２からの信号に基づいて、微動ステージをＸ方向とＹ方向とＺ方向とに移動させる制御を行う。例えば、測定者は、モニタ９３に表示された測定画像を観察しながら、操作部９２を用いて測定画像上でマウスドラッグやスクロールバー等を操作することにより、試料Ｓ上の赤外光の照射位置（分析位置）を指定する。これにより、試料ステージ制御部９１ａは、指定された位置が赤外光の照射位置となるように、微動ステージをＸ方向とＹ方向とＺ方向とに移動させる。そして、測定者は、照射位置が所望の位置でない場合は再度位置を修正する操作を繰り返し、測定画像上の分析位置画像の位置を確認して、測定を開始させることになる。
つまり、測定者は、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域をＣＣＤカメラ５１に結像させ、表示された測定画像を頼りに所望の分析位置を決定する。或いは、測定光学系の光軸が試料Ｓのどの辺りに位置するかを目視で確認することにより大まかな位置合わせを行う。そして、測定者は、所望の位置でない場合には再度目視で位置を修正する操作を繰り返し、測定画像上の分析位置画像の位置を確認して測定を開始させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１２１５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述したような顕微鏡１０１では、画像取得装置５０で取得される光学像の倍率が、光学素子６０を介するため高い（例えば、１５倍〜３０倍）ので、測定者は試料Ｓ表面の全体を把握することができない。また、赤外光の照射位置を指定する際、操作部９２を用いて測定画像に表示される試料Ｓ表面の範囲を変更するには、微動ステージを少しずつ移動させる必要があり、作業に要する時間が長くなっていた。
なお、この問題を解決するために、測定画像として試料Ｓ表面の全体を観測できるような光学素子とは異なる光学素子を別途用意し、必要に応じて切り替えるようにすることが考えられるが、その場合には、低倍率が５倍程度に制限されること、また、光学素子の切り替えにそれなりの時間を要することや光学素子の切り替えに伴う位置ずれ等の別の問題が発生する。
【００１４】
そこで、本件発明者は、大領域の光学像を取得する第二画像取得装置を備えた顕微鏡を以前に着想して出願した。図６は、その先行発明に係る顕微鏡の要部の構成を示す図である。なお、上述した顕微鏡１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
顕微鏡２０１は、試料Ｓが載置される試料ステージ１０と、測定光を出射する測定光源部（図示せず）と、可視光を出射する可視光源部１３０と、測定光を検出する検出部４０と、可視光を検出する検出面を有する第一画像取得装置５０と、可視光を検出する検出面を有する第二画像取得装置８０と、光学素子６０と、平板形状のビームスプリッタ７０と、顕微鏡１０１全体の制御を行うコンピュータ２９０とを備える。
【００１５】
第二画像取得装置８０は、可視光を検出する検出面を有するＣＣＤカメラ８１、ＣＣＤカメラ８１を移動させる移動機構（図示せず）とを備える。ＣＣＤカメラ８１は、試料ステージ１０の右上方（Ｙ方向から見ると検出部４０に測定光を導く光学系（光学素子６０等）の光軸と所定の角度（４５°）を有する位置）に配置されており、検出面が左下方を向くように配置されている。
【００１６】
このような第二画像取得装置８０によれば、試料Ｓ表面上の分析位置を含む大領域（試料Ｓ表面の全体）からの可視光がＣＣＤカメラ８１の検出面で検出されるようになっている。すなわち、光学素子６０を介さずに可視光がＣＣＤカメラ８１の検出面で検出されるようになる。図３は、このようにして表示された画像表示画面の一例を示す図である。
【００１７】
ところで、上述したような顕微鏡２０１では、光学素子６０を介さずに可視光がＣＣＤカメラ８１の検出面で検出されるようにするため、ＣＣＤカメラ８１は、試料ステージ１０の右上方に配置されている。このため、試料Ｓ表面による可視光の反射光が直射されることがあった。また、試料ステージ１０の右上方に配置されているため、一般的には試料Ｓ表面の微細な状況を判断しにくくなるが、試料Ｓ表面の凹凸状態は顕著に反映されるため判断しやすくなる。
そこで、本件発明者は、凹凸状態に関する情報（表面角度、コントラスト、立体情報等）や偏光情報等の情報を最大限に引き出す照明方法を見出した。すなわち、本発明は、第二画像取得装置で試料Ｓ表面の凹凸状態に関する情報や偏光情報等の情報を取得することができる可視光源部を備える観察用照明装置及びそれを備える顕微鏡を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するためになされた本発明の観察用照明装置は、試料上の分析位置を含む領域に可視光を出射する可視光源部と、前記試料上の分析位置からの測定光を検出する検出部と、前記試料上の分析位置を含む領域からの可視光が検出面に入射して光学像を取得する第一画像取得部と、前記試料上の分析位置からの測定光が検出部に導かれる光路上に配置され、当該光路を切り替えるかもしくは分割することによって、前記試料上の分析位置を含む領域からの可視光を前記第一画像取得部の検出面に導く光束分離手段と、前記可視光源部の点灯状態を制御する制御部とを備える観察用照明装置であって、前記検出部に導かれる光路上でない位置に配置され、前記可視光が検出面に導かれることにより、前記第一画像取得部で取得される前記試料表面上の分析位置を含む領域の光学像より大きい前記試料表面上の分析位置を含む大領域の光学像を取得する第二画像取得部を備え、前記可視光源部は、それぞれ異なる方向から前記試料表面に可視光を出射する複数個の可視光源を有し、前記制御部は、複数個の可視光源の点灯状態をそれぞれ独立して制御することを特徴としている。
【００１９】
ここで、「測定光」としては、例えば、赤外光、紫外光、可視光等が挙げられる。また、干渉計やその他の変調手段によって時間的な強度変化を伴うこともできる。
また、「光束分離手段」としては、空間的・波長的に分割されて両方の検出器（検出部及び第一画像取得部）に導入されるものであればよく、例えば、切替鏡やビームスプリッタ等が挙げられ、さらに「ビームスプリッタ」としては、光の波長で透過と反射とを切り分けるダイクロックミラーのようなものや、空間で透過と反射とを切り分けるエッジミラーやポルカドットミラーのようなもの等が挙げられる。
【００２０】
本発明の観察用照明装置によれば、例えば、第一方向から試料表面に可視光を出射する第一の可視光源や、第二方向から試料表面に可視光を出射する第二の可視光源や、第三方向から試料表面に可視光を出射する第三の可視光源等の複数個の可視光源を有する。そして、制御部は、第一の可視光源の点灯状態や第二の可視光源の点灯状態や第三の可視光源の点灯状態をそれぞれ独立して制御する。よって、例えば、まず時間ｔ１に、第一の可視光源を点灯させ第二の可視光源と第三の可視光源とを消灯させた際（第一方向のみから試料表面に可視光を出射した際）の大領域の光学像を取得し、次に時間ｔ２に、第二の可視光源を点灯させ第一の可視光源と第三の可視光源とを消灯させた際（第二方向のみから試料表面に可視光を出射した際）の大領域の光学像を取得し、次に時間ｔ３に、第三の可視光源を点灯させ第一の可視光源と第二の可視光源とを消灯させた際（第三方向のみから試料表面に可視光を出射した際）の大領域の光学像を取得する。
これにより、試料Ｓ表面の凹凸状態に応じた影が移動する様相を観察することができ、その結果、試料Ｓ表面の凹凸状態に関する情報を取得することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明の観察用照明装置によれば、複数個の可視光源の内から任意の可視光源を点灯させることができるので、試料Ｓ表面の凹凸状態に応じた影の発生状況等を観察することができ、また、試料Ｓ表面の凹凸状態や反射状況に応じて適切な照明方向と照明状態とを実現することができる。さらに、全ての可視光源を点灯させれば、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に一様に照射させることができる。
したがって、試料Ｓ表面の凹凸状態に関する情報（表面角度やコントラスト等）等の情報を取得することができ、測定光の照射位置を効果的に指定したり、異物分析で対象物を容易に検出したりすることができる。
【００２２】
（他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明の観察用照明装置において、前記制御部は、複数個の可視光源を順番に１個ずつ点灯させ、前記第二画像取得部は、複数個の可視光源を順番に１個ずつ点灯させた際の光学像を取得するようにしてもよい。
本発明の観察用照明装置によれば、試料Ｓ表面の凹凸状態に応じて影が移動する様相を観察することができるため、試料Ｓ表面の立体的な観察をすることができる。このとき、コントラスト等を計算し、コントラスト等が最大となる点灯状態を決定することで、最適な照明方向と照明状態とを自動的に決定するようにしてもよい。
【００２３】
そして、本発明の観察用照明装置において、前記可視光源は、輝度又は波長を変化させることが可能となっており、前記制御部は、前記可視光源の輝度又は波長を制御するようにしてもよい。
本発明の観察用照明装置によれば、可視光源の輝度や波長を個別に設定することができるため、試料Ｓ表面の凹凸状態や反射状況に応じて適切な照明方向と照明状態とを実現することができる。
【００２４】
さらに、本発明の観察用照明装置において、複数個の可視光源は、前記検出部に導かれる光路を中心軸として、円環状に並べて配置されるようにしてもよい。
また、本発明の顕微鏡において、上述したような観察用照明装置を備え、前記試料を前記検出部及び前記第一画像取得部に対して移動させることが可能となっているようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る顕微鏡の要部構成図。
【図２】図１の試料ステージと可視光源部と第二画像取得装置とを示す斜視図。
【図３】図１、６の顕微鏡による画像表示画面の一例を示す図。
【図４】従来の顕微鏡の要部構成図。
【図５】図４の顕微鏡による画像表示画面の一例を示す図。
【図６】本発明の先行発明に係る顕微鏡の要部構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００２７】
図１は、本発明に係る顕微鏡の要部の構成を示す図である。また、図２は、図１の試料ステージと可視光源部と第二画像取得装置との配置関係を示す斜視図である。なお、図１では測定光の導入光学系に係る図示を省略するとともに、上述した赤外顕微鏡２０１と同様のものについては同じ符号を付している。
顕微鏡１は、試料Ｓが載置される試料ステージ１０と、測定光を出射する測定光源部（図示せず）と、可視光を出射する可視光源部３０と、測定光を検出する検出部４０と、可視光を検出する検出面を有する第一画像取得装置５０と、可視光を検出する検出面を有する第二画像取得装置８０と、光学素子６０と、平板形状のビームスプリッタ７０と、顕微鏡１全体の制御を行うコンピュータ９０とを備える。
【００２８】
可視光源部３０は、８個の白色ＬＥＤ（可視光源）３１〜３８を有し、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８は、検出部４０に導かれる光路を中心軸として、円環状に等間隔に並べられて配置されている。そして、第一〜第八の８個の白色ＬＥＤ３１〜３８の点灯状態（ＯＮ／ＯＦＦ）は、コンピュータ９０によってそれぞれ個別に制御されるようになっている。
なお、本実施形態では可視光源部３０として８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を有する構成としたが、ハロゲンランプや蛍光発光による白色ＬＥＤやＲＧＢ加色混合白色ＬＥＤ等を有するような構成としてもよい。なお、ＲＧＢ加色混合白色ＬＥＤを用いた場合には、出射する光の波長がコンピュータ９０によってそれぞれ個別に制御されるようにしてもよい。
【００２９】
第二画像取得装置８０は、可視光を検出する検出面を有するＣＣＤカメラ８１と、ＣＣＤカメラ８１を移動させる移動機構（図示せず）とを備える。ＣＣＤカメラ８１は、試料ステージ１０の右上方（Ｙ方向から見ると検出部４０に測定光を導く光学系（光学素子６０等）の光軸と所定の角度（４５°）でずれ、Ｚ方向から見るとＸ方向と同じ方向）に配置されており、検出面が左下方を向くように配置されている。
【００３０】
よって、ＣＣＤカメラ８１には、第一の白色ＬＥＤ３１が点灯された際には、可視光が、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向（Ｙ方向から見ると検出部４０に測定光を導く光学系（光学素子６０等）の光軸と所定の角度（３０°）でずれ、Ｚ方向から見るとＸ方向と同じ方向）から照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して入射することになる。また、第二の白色ＬＥＤ３２が点灯された際には、可視光が、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第二方向（Ｙ方向から見ると検出部４０に測定光を導く光学系（光学素子６０等）の光軸と所定の角度（３０°）でずれ、Ｚ方向から見るとＸ方向と４５°ずれた方向）から照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して入射することになる。このように８個の白色ＬＥＤ３１〜３８から出射した可視光が、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に各方向から照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して入射することになる。
【００３１】
コンピュータ９０は、ＣＰＵ（制御部）９１を備え、さらにモニタ９３と操作部９２とが連結されている。また、ＣＰＵ９１が処理する機能をブロック化して説明すると、試料ステージ１０を制御する試料ステージ制御部９１ａと、第一画像取得装置５０から光学像（測定画像）を取得してモニタ９３に表示する第一画像取得制御部９１ｂと、第二画像取得装置８０から光学像を取得してモニタ９３に表示する第二画像取得制御部９１ｄと、検出部４０から試料Ｓ上の分析位置の測定光情報を取得することによりフーリエ変換してスペクトルを算出する分析制御部９１ｃと、可視光源部３０の点灯状態を制御する可視光源部制御部９１ｅとを有する。
【００３２】
第二画像取得制御部９１ｄは、第二画像取得装置８０から光学像を取得してモニタ９３に表示する制御を行う。図３に示すように、モニタ９３の左側領域には、現在の微動ステージの位置関係で第一画像取得装置５０から取得された測定画像（例えば、５００μｍ×４００μｍ）が表示されるとともに、モニタ９３の右側領域には、第二画像取得装置８０から取得された大領域光学像画像（例えば、１０，０００μｍ×１０，０００μｍ）が表示されている。図中左側の測定画像上には、現在の微動ステージの位置関係での分析位置（例えば、５０μｍ×５０μｍ）を示す点線の四角形の分析位置画像が表示されている。また、図中右側の大領域光学像画像上には、測定画像の位置を示す実線の四角形の測定画像領域画像が表示されている。
【００３３】
可視光源部制御部９１ｅは、測定者等が操作部９２を用いて操作信号を入力することにより、可視光源部３０の点灯状態を制御する。
例えば、測定者等は、第一の白色ＬＥＤ３１のみを点灯させる操作信号を入力することにより、可視光が試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向から照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して、ＣＣＤカメラ８１に入射する。そして、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向から照射された際の大領域光学像画像が表示される。
また、測定者等は、第二の白色ＬＥＤ３２のみを点灯させる操作信号を入力することにより、可視光が試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第二方向から照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して、ＣＣＤカメラ８１に入射する。そして、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第二方向から照射された際の大領域光学像画像が表示される。
【００３４】
また、測定者等は、第一の白色ＬＥＤ３１と第五の白色ＬＥＤ３５（対向配置されたペアの白色ＬＥＤ）を点灯させる操作信号を入力することにより、可視光が試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向と第五方向とから照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して、ＣＣＤカメラ８１に入射する。そして、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向と第五方向とから照射された際の大領域光学像画像が表示される。また、測定者等は、第一〜第三の白色ＬＥＤ３１〜３３（白色ＬＥＤのグループ）を点灯させる操作信号を入力することにより、可視光が試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向と第二方向と第三方向とから照射された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域で反射して、ＣＣＤカメラ８１に入射する。そして、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向と第二方向と第三方向とから照射された際の大領域光学像画像が表示される。
【００３５】
これにより、測定者等は、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８の内から任意の白色ＬＥＤを点灯させることができるので、試料Ｓ表面の凹凸状態に応じた影の発生状況等を観察することができ、試料Ｓ表面の凹凸状態や反射状況に応じて適切な照明方向と照明状態とを実現することができる。
【００３６】
また、測定者等は、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を順番に１個ずつ点灯させる操作信号を入力することにより、時間ｔ１に第一の白色ＬＥＤ３１のみを点灯させ、時間ｔ２に第二の白色ＬＥＤ３２のみを点灯させるように、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を順番に１個ずつ点灯させていく。その結果、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第一方向から照射された際の大領域光学像画像が表示された後、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に第二方向から照射された際の大領域光学像画像が表示されるというように、大領域光学像画像が動画のように表示される。このとき、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を順番に１個ずつ点灯させた際の大領域光学像画像を動画としてキャプチャしてもよい。
【００３７】
これにより、測定者等は、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を順番に１個ずつ点灯させることで、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８から出射される可視光が試料Ｓ周辺の上方で円運動を行っていることになり、試料Ｓ表面の凹凸状態に応じて影が移動する様相を観察することができると共に、試料Ｓ表面の立体的な観察をすることができる。
【００３８】
さらに、測定者等は、８個全ての白色ＬＥＤ３１〜３８を点灯させる操作信号を入力することにより、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を点灯させる。その結果、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に、第一〜第八の８つのそれぞれの方向から照射された際の大領域光学像画像が表示される。
これにより、測定者等は、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に対し一様に照射させた際の大領域光学像画像を観察することができる。このとき、ＣＣＤカメラ８１に試料Ｓ表面による可視光の反射光が直射することがあるが、その反射光が直射することになる白色ＬＥＤを消灯したり、その輝度を下げたりしてもよい。
【００３９】
以上のように、本発明の顕微鏡１によれば、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８の内から任意の白色ＬＥＤを点灯させることができるので、試料Ｓ表面の凹凸状態に応じた影の発生状況等を観察することができるとともに、試料Ｓ表面の凹凸状態や反射状況に応じて適切な照明方向と照明状態とを実現することができる。また、８個全ての白色ＬＥＤ３１〜３８を点灯させれば、試料Ｓ表面上の分析位置を含む領域に一様に照射させた際の大領域光学像画像を観察することができる。
したがって、測定者等は、試料Ｓ表面の凹凸状態に関する情報（表面角度やコントラスト等）等の情報を最大限に引き出すことができ、測定光の照射位置を効果的に指定したり、異物分析で対象物を容易に検出したりすることができる。
【００４０】
＜他の実施形態＞
（１）上述したような顕微鏡１では、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８の点灯状態（ＯＮ／ＯＦＦ）がコンピュータ９０によってそれぞれ個別に制御される構成としたが、さらに、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８の輝度状態がコンピュータによってそれぞれ個別に制御されるような構成としてもよい。このとき、輝度状態を制御する方法としては、印加電圧や電流を直流的に変化させる方法や、ＰＷＭ等の時間平均的に変化させる方法等が挙げられる。
【００４１】
（２）上述したような顕微鏡１では、第二画像取得制御部９１ｄは、第二画像取得装置８０から光学像を取得してモニタ９３に表示する構成としたが、８個の白色ＬＥＤ３１〜３８を順番に１個ずつ点灯させる操作信号が入力された際には、第二画像取得制御部９１ｄは、コントラスト等を計算し、コントラスト等が最大となる点灯状態を決定することで、最適な照明方向と照明状態とを自動的に決定するような構成としてもよい。
【００４２】
（３）上述したような顕微鏡１では、第一画像取得装置５０がビームスプリッタ７０の上方に配置されるとともに、検出部４０がビームスプリッタ７０の右方に配置される構成としたが、第一画像取得装置５０がビームスプリッタ７０の右方に配置されるとともに、検出部４０がビームスプリッタ７０の上方に配置されるような構成としてもよい。
【００４３】
（４）上述したような顕微鏡１では、第二画像取得装置８０は、ＣＣＤカメラ８１を備える構成としたが、２台以上のカメラを備える構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、試料に測定光を照射し、それによって試料から放出されたスペクトルを検出する顕微鏡等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  顕微鏡（観察用照明装置）
１０  試料ステージ
３０  可視光源部
３１〜３８  白色ＬＥＤ（可視光源）
４０  検出部
５０  第一画像取得部
６０  光学素子
７０  ビームスプリッタ（光束分離手段）
８０  第二画像取得部
９１  ＣＰＵ（制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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