CN115266683A - 激光诱导击穿分光器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了激光诱导击穿分光器。可以节省对分析点的摄像所需的时间和精力，并提高分析装置的可用性。作为激光诱导击穿分光器的分析观察装置包括：第一照相机；向样本发射激光的电磁波发射器；收集在样本中生成的等离子体光的反射物镜；生成强度分布谱的第一检测器和第二检测器；以及处理器。该处理器响应于接收到开始触发信号而控制第一照相机以生成作为用激光照射样本之前的图像的照射前图像，并且在控制第一照相机向样本发射激光之后控制电磁波发射器。

Description

激光诱导击穿分光器

技术领域

本文公开的技术涉及激光诱导击穿分光器。

背景技术

例如，JP 2020-113569 A公开了被配置为进行对样本的成分分析的分析装置(分光装置)。具体地，JP 2020-113569 A中公开的分光装置包括聚光透镜和收集头，该聚光透镜被配置为收集主电磁波(紫外激光)，该收集头被配置为收集响应于主电磁波而在样本表面上生成的副电磁波(等离子体)，以使用激光诱导击穿分光法(LIBS)进行成分分析。

根据JP 2020-113569 A，从副电磁波的信号来测量样本的谱的峰，使得可以执行基于测量出的峰的样本的化学分析。

另一方面，JP 2020-113569 A中公开的分光装置被配置成专门用于分析功能的装置。当使用这种装置时，需要用与分光装置分离的数字照相机等单独拍摄分析对象的图像，以留下样本的被摄像的分析点。

然而，使用数字照相机等的拍摄需要用户的时间和精力，并且在可用性方面造成不便。

发明内容

鉴于上述观点，已经做出了本文公开的技术，并且其目的是节省对分析点进行摄像所需的时间和精力，并提高分析装置的可用性。

根据本公开的一个实施例，提供了一种激光诱导击穿分光器，用于使用激光诱导击穿分光法进行对分析对象的成分分析。所述激光诱导击穿分光器包括：放置台，其上放置有分析对象；摄像部，用于接收放置在所述放置台上的所述分析对象所反射的反射光，并且检测所接收到的反射光的光接收量；激光发射器，用于向所述分析对象发射激光；收集头，用于收集在用从所述激光发射器发射的激光照射所述分析对象时在所述分析对象中生成的等离子体光；检测器，用于接收在所述分析对象中生成并由所述收集头收集的等离子体光，并且生成强度分布谱，其中所述强度分布谱是针对各个波长的等离子体光的强度分布；以及处理器，其包括：摄像控制器，用于基于所述摄像部所检测到的反射光的光接收量来生成所述分析对象的图像，以及成分分析部，用于接收用以开始所述分析对象的成分分析的开始触发信号，并且基于所述检测器所生成的强度分布谱来进行所述分析对象的成分分析。

根据本公开的一个实施例，所述处理器进行如下操作：响应于接收到所述开始触发信号，控制所述摄像部生成照射前图像，其中所述照射前图像是在用所述激光照射所述分析对象之前的图像；以及在控制所述摄像部之后，控制所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光。

根据一个实施例，所述处理器在用所述激光照射所述分析对象之前紧挨着的定时经由所述摄像部生成所述照射前图像。此时，被配置为观察所述分析对象的元件(诸如摄像部等)和被配置为分析所述分析对象的元件(诸如激光发射器等)由共用处理器控制，使得可以无缝地执行对所述分析对象的观察和分析并节省对分析点进行摄像所需的时间和精力。结果，可以提高激光诱导击穿分光器(下文中，也简称为“分析装置”)的可用性。

此外，根据本公开的另一实施例，所述处理器可以生成将所述分析的结果叠加在所述照射前图像上的图像，并使显示器显示该图像。

根据另一实施例，所述处理器将分析结果叠加在所述照射前图像上。结果，用户可以掌握分析结果与分析对象之间的关系，这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述处理器可以在控制所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光之后，控制所述摄像部生成照射后图像，其中所述照射后图像是在用所述激光照射所述分析对象之后的图像。

根据又一实施例，所述处理器在用所述激光照射所述分析对象之后的定时经由所述摄像部生成所述照射后图像。例如，通过将所述照射前图像和所述照射后图像进行比较，用户可以掌握利用所述激光诱导击穿分光法在所述分析对象中发生的变化。这适合于增强分析装置的可用性。此外，还可以与照射前图像的生成同样地无缝地进行照射后图像的生成，因此，可以节省生成所需的时间和精力。结果，在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，激光诱导击穿分光器还可以包括：第二摄像部，用于接收放置在所述放置台上的分析对象所反射的反射光，并且检测所接收到的反射光的光接收量；以及模式切换器，用于切换到所述摄像部和所述第二摄像部其中之一，其中，所述分析对象的放大倍率可以被设置为在所述第二摄像部中比在所述摄像部中相对更高，以及所述摄像控制器可以进行如下操作：在所述模式切换器切换到所述摄像部的状态下，生成放大倍率相对低的低倍图像，以及在所述模式切换器切换到所述第二摄像部的状态下，生成放大倍率相对高的高倍图像。

此外，根据本公开的又一实施例，激光诱导击穿分光器还可以包括：观察壳体，其容纳所述摄像部；以及分析壳体，其与所述观察壳体分开配置并容纳所述第二摄像部和所述检测器，其中，所述模式切换器可以通过使所述观察壳体和所述分析壳体相对于所述放置台移动来切换到所述摄像部和所述第二摄像部中的一个。

此外，根据本公开的又一实施例，激光诱导击穿分光器还可以包括：第二摄像部，用于接收放置在所述放置台上的分析对象所反射的反射光，并且检测所接收到的反射光的光接收量；以及倍率改变器，其能够改变所述摄像部和所述第二摄像部其中至少之一对所述分析对象的放大倍率，其中，所述处理器可以进行如下操作：调整所述倍率改变器以改变所述放大倍率，以及在所述摄像部在各个放大倍率下检测所述反射光的光接收量时，生成放大倍率相对低的低倍图像和放大倍率相对高的高倍图像作为所述分析对象的所述照射前图像。

根据又一实施例，所述处理器生成具有不同放大倍率的两种类型的图像。例如，在这两种类型的图像之间，低倍图像用于用户的导航，并且高倍图像用于分析点的指定，使得可以进一步提高分析装置的可用性。

此外，根据本公开的又一实施例，所述处理器可以使显示器显示所述低倍图像、所述高倍图像和分析结果、以及第一用户界面，所述第一用户界面接收用于与所述分析结果相关联地存储所述低倍图像和所述高倍图像中的至少一个图像的操作输入。

根据又一实施例，所述处理器向用户提供所述第一用户界面，所述第一用户界面被配置为将所述两种类型的图像中的至少一种与所述分析结果相关联。结果，可以满足例如期望存储低倍图像但不需要存储高倍图像的详细需要。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述处理器可以进行如下操作：使显示器显示用于更新与分析结果相关联的所述至少一个图像的显示画面，以及接收用于将显示在显示器上的图像和与所述图像相关联的分析结果存储在存储部中的存储指示，以及所述显示画面可以包括：所述至少一个图像；以及第二用户界面，用于接收用以更新所述至少一个图像的操作输入。

根据又一实施例，所述处理器向用户提供用于更新图像的第二用户界面。结果，可以满足例如将低倍图像从照射前图像替换为照射后图像的详细需要。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，激光诱导击穿分光器还可以包括：报告输出部，用于输出报告，其中在所述报告中，在通过分配要输出所述低倍图像、所述高倍图像和分析结果的位置而获得的模板上的各个位置处显示所述低倍图像、所述高倍图像和所述分析结果其中至少之一，其中，在所述报告输出部输出所述报告的情况下，所述处理器可以使得在所述报告上显示通过所述第一用户界面相关联的所述图像。

根据又一实施例，所述处理器经由所述报告输出部输出通过显示在成分分析期间所获得的照射前图像、照射后图像等而获得的报告。结果，用户可以掌握激光的照射位置以及由激光的照射引起的破坏等。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，激光诱导击穿分光器还可以包括：电驱动器，用于使指示所述放置台相对于所述摄像部的相对位置的摄像位置沿着水平方向移动，其中，所述处理器可以被配置为能够接收所述高倍图像上的第一分析点的指定和所述低倍图像上的第二分析点的指定其中至少之一，以及所述摄像控制器可以进行如下操作：在所述处理器接收到所述第二分析点的指定的情况下，基于所述第二分析点控制所述电驱动器以移动所述摄像位置，使得所述第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内，以及在所述处理器接收到所述第一分析点的指定的情况下，基于所述第一分析点控制所述电驱动器以移动所述摄像位置，使得所述第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心。

根据又一实施例，所述分析装置可以移动所述放置台以拍摄在所述低倍图像上指定的第二分析点的图像，或者可以移动所述放置台使得在所述高倍图像上指定的第一分析点靠近视场中心。结果，可以容易地详细指定激光的照射位置，这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述摄像控制器可以进行如下操作：在所述处理器接收到所述第二分析点的指定的情况下，在通过所述电驱动器使所述第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内的状态下，执行所述高倍图像的再生成，以及在所述处理器接收到所述第一分析点的指定的情况下，在通过所述电驱动器使所述第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心的状态下，执行所述高倍图像的再生成。

根据又一实施例，每当根据第一分析点或第二分析点的指定而移动放置台时，所述分析装置再生成高倍图像。结果，可以更适当地指定激光的照射位置，这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述处理器可以接收在再生成的高倍图像上的所述第一分析点的指定，以及所述摄像控制器可以进行如下操作：在所述处理器接收到所述第一分析点的指定的情况下，基于所述第一分析点控制所述电驱动器以移动所述摄像位置，使得所述第一分析点靠近再生成的高倍图像的视场中心，以及在通过所述电驱动器使所述第一分析点靠近再生成的高倍图像的视场中心的状态下，执行所述高倍图像的附加再生成。

根据又一实施例，所述分析装置重复地接收第一分析点的指定，并且每当接收到指定时执行放置台的移动和高倍图像的再生成。结果，可以更详细地指定激光的照射位置，这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，激光诱导击穿分光器还可以包括：基座；以及台架，用于连接到所述基座，并且在与所述基座垂直的第一方向上延伸，其中，所述放置台可以由所述基座或所述台架支撑，所述电驱动器可以被配置为沿着所述第一方向移动所述摄像位置，以及在通过所述电驱动器以沿着所述水平方向移动所述摄像位置之后，所述摄像控制器可以控制所述电驱动器以沿着所述第一方向移动所述摄像位置。

根据又一实施例，所述分析装置可以沿着水平方向和第一方向移动摄像位置。结果，可以更详细地控制图像的摄像位置。

此外，根据本公开的又一实施例，所述摄像控制器可以进行如下操作：使所述电驱动器将所述摄像位置沿着所述第一方向移动到多个第一位置，分别在所述多个第一位置处生成多个高倍图像，以及对分别在所述多个第一位置处生成的所述多个高倍图像进行合成，以生成所述分析对象的全聚焦图像。

根据又一实施例，所述摄像控制器生成分析对象的全聚焦图像，使得可以生成聚焦在大致整个视场范围上的高倍图像。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述电驱动器可以被配置为沿着所述第一方向改变指示所述放置台相对于所述收集头的相对位置的收集位置，所述摄像控制器可以使所述电驱动器将所述收集位置沿着所述第一方向移动到多个第一位置，并且在所述多个第一位置中的各个第一位置处生成所述图像，以及所述成分分析部可以进行如下操作：基于在所述多个第一位置中的各个第一位置处生成的图像，识别所述处理器所接收到的所述第一分析点处的沿着所述第一方向的高度，以及基于所识别的高度控制所述电驱动器，以使所述收集位置沿着所述第一方向移动，使得从所述激光发射器发射的激光聚焦在所述第一分析点上。

根据又一实施例，可以通过根据所识别的高度进行控制来将激光聚焦在第一分析点上。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述处理器可以被配置为能够在所述低倍图像上接收多个第二分析点的指定，以及在所述处理器接收到所述多个第二分析点的指定时，针对所接收到的多个第二分析点中的各个第二分析点，所述处理器可以进行如下操作：使所述电驱动器移动所述摄像位置，使得所接收到的多个第二分析点中的一个第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内，在所述一个第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内的状态下，使所述摄像控制器生成所述高倍图像，以及在所述摄像控制器生成所述高倍图像之后，使所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光，以使所述成分分析部进行所述一个第二分析点处的成分分析。

根据又一实施例，可以将激光发射到多个第二分析点中的各个第二分析点，并且可以在第二分析点中的各个第二分析点处进行成分分析。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

此外，根据本公开的又一实施例，所述处理器可以被配置为能够在所述高倍图像上接收多个第一分析点的指定，以及在所述处理器接收到所述多个第一分析点的指定的情况下，针对所接收到的多个第一分析点中的各个第一分析点，所述处理器可以进行如下操作：使所述电驱动器移动所述摄像位置，使得所接收到的多个第一分析点中的一个第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心，在所述一个第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心的状态下，使所述摄像控制器生成所述高倍图像，以及在所述摄像控制器生成所述高倍图像之后，使所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光，以使所述成分分析部进行所述一个第一分析点处的成分分析。

根据又一实施例，可以将激光发射到多个第一分析点中的各个第一分析点，并且可以在第一分析点中的各个第一分析点处进行成分分析。这在提高分析装置的可用性方面是有利的。

如上所述，可以节省对分析点进行摄像所需的时间和精力，并且提高根据本公开的分析装置的可用性。

附图说明

图1是示出分析观察装置的整体结构的示意图；

图2是示出光学系统组件的斜视图；

图3是示出光学系统组件的侧视图；

图4是示出光学系统组件的正视图；

图5是示出光学系统组件的分解斜视图；

图6是示意性地示出光学系统组件的结构的侧视图；

图7是用于描述俯摄照相机的布局的透视图；

图8是示出分析光学系统的结构的示意图；

图9是用于描述滑动机构的结构的示意图；

图10A是用于描述头部的水平移动的图；

图10B是用于描述头部的水平移动的图；

图11A是用于描述倾斜机构的操作的图；

图11B是用于描述倾斜机构的操作的图；

图12是示出控制器主体2的结构的框图；

图13是示出控制器的结构的框图；

图14是示出实时图像和导航图像的显示画面的图；

图15是用于描述当接收到第二分析点的指定时的处理的图；

图16是用于描述当接收到第一分析点的指定时的处理的图；

图17是示出用于输出开始触发信号的用户界面的图；

图18是用于描述全聚焦图像的生成的图；

图19是示出照射后图像的显示画面的图；

图20是用于描述当用激光照射多个点时的处理的图；

图21是用于描述当用激光照射相同点时的处理的图；

图22是示出鸟瞰图图像的显示画面的图；

图23是示出鸟瞰图图像的显示画面的图；

图24是用于描述各个图像的关联的图；

图25是用于描述各个图像的更新的图；

图26是用于描述观察单元中的光轴偏差的图；

图27是用于描述在将模式从观察单元切换到分析单元时的视场偏差的图；

图28是用于描述光轴偏差和视场偏差的校正的图；

图29是示出报告的模板的图；

图30是示出报告的输出示例的图；

图31是示出分析观察装置的基本操作的流程图；

图32是示出光轴偏差的校正量的计算过程的流程图；

图33是示出视场偏差的校正量的计算过程的流程图；

图34是示出光轴偏差和视场偏差的校正过程的流程图；

图35是示出利用照明设置部的照明条件设置过程的流程图；

图36A是示出分析观察装置进行的各种类型的处理的流程图；

图36B是示出分析观察装置进行的各种类型的处理的流程图；

图36C是示出分析观察装置进行的各种类型的处理的流程图；

图37是示出深度合成的执行过程的流程图；

图38是示出显示器的显示画面的图；

图39是示出显示器的显示画面的图；

图40是示出显示器的显示画面的图；

图41是示出显示器的显示画面的图；

图42是示出显示器的显示画面的图；

图43是示出显示器的显示画面的图；以及

图44是示出显示器的显示画面的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。注意，给出以下描述作为示例。

<分析观察装置A的整体结构>

图1是示出根据本公开的实施例的作为激光诱导击穿分光器的分析观察装置A的整体结构的示意图。图1所示的分析观察装置A可以对用作观察对象和分析对象这两者的样本SP进行放大观察，并且还可以对样本SP进行成分分析。

具体地，例如，根据本实施例的分析观察装置A可以通过对包括诸如微小物体等的样品、电子组件和工件等的样本SP的图像进行放大和拍摄，来搜索样本SP中要进行成分分析的部位并且对该部位的外观进行检查、测量等。当关注于观察功能时，分析观察装置A可以被称为放大观察装置，简称为显微镜，或称为数字显微镜。

分析观察装置A还可以在对样本SP的成分分析中进行被称为激光诱导击穿分光法(LIBS)或激光诱导等离子体分光法(LIPS)等的方法。当关注于分析功能时，分析观察装置A可以被称为成分分析装置，简称为分析装置，或者称为分光装置。

如图1所示，根据本实施例的分析观察装置A包括作为主要构成要素的光学系统组件(光学系统主体)1、控制器主体2和操作部3。

其中，光学系统组件1可以进行对样本SP的拍摄和分析，并且将与拍摄结果和分析结果相对应的电信号输出到外部。

控制器主体2包括控制器21，该控制器21被配置为用于控制构成光学系统组件1的诸如第一照相机81等的各种组件。控制器主体2可以使用控制器21使光学系统组件1观察并分析样本SP。控制器主体2还包括能够显示各种类型的信息的显示器22。显示器22可以显示在光学系统组件1中拍摄的图像、以及指示样本SP的分析结果的数据等。

操作部3包括接受用户的操作输入的鼠标31、控制台32以及键盘33(键盘33仅在图12中示出)。控制台32可以通过操作按钮和调整旋钮等来向控制器主体2指示图像数据的获取、亮度调整以及第一照相机81的聚焦。

注意，操作部3没有必要一定包括鼠标31、控制台32以及键盘33所有这三者，也可以包括任意一个或两个。此外，除了鼠标31、控制台32以及键盘33以外或者代替鼠标31、控制台32以及键盘33，还可以使用触摸面板式输入装置或音频式输入装置等。在触摸面板式输入装置的情况下，可以检测显示在显示器22上的画面上的任何位置。

<光学系统组件1的细节>

图2至4是分别示出光学系统组件1的斜视图、侧视图和正视图。此外，图5是光学系统组件1的分解斜视图，以及图6是示意性地示出光学系统组件1的结构的侧视图。此外，图7是用于描述俯摄照相机48的布局的透视图。

如图1至6所示，光学系统组件1包括：支撑各种仪器并放置样本SP的台4、以及附接至台4的头部6。这里，通过将容纳有观察光学系统9的观察壳体90安装到容纳有分析光学系统7的分析壳体70上来形成头部6。这里，分析光学系统7是被配置为进行对样本SP的成分分析的光学系统。观察光学系统9是被配置为进行对样本SP的放大观察的光学系统。头部6被配置为具有样本SP的分析功能和放大观察功能这两者的装置组。

注意，在以下的描述中，如图1至4所示定义光学系统组件1的前后方向和左右方向。即，与用户相对的一侧是光学系统组件1的前侧，其相对侧是光学系统组件1的后侧。当用户与光学系统组件1相对时，从该用户观看的右侧是光学系统组件1的右侧，并且从该用户观看的左侧是光学系统组件1的左侧。注意，前后方向和左右方向的定义旨在帮助理解描述，并且不限制实际使用状态。可使用任何方向作为前向。

此外，在以下描述中，光学系统组件1的左右方向被定义为“X方向”，光学系统组件1的前后方向被定义为“Y方向”，光学系统组件1的上下方向被定义为“Z方向”，并且绕与Z轴平行的轴旋转的方向被定义为“

方向”。X方向和Y方向在同一水平面上彼此正交，并且沿着水平面的方向被定义为“水平方向”。Z轴是与水平面正交的法线的方向。这些定义也可以适当地改变。Z方向(上下方向)是沿着垂直方向延伸的方向，并且是本实施例中的“第一方向”的示例。

虽然后面将详细描述，但头部6可以沿着图2至图6所示的中心轴Ac移动或绕中心轴Ac摆动。如图6等所示，中心轴Ac沿着上述水平方向延伸，特别是沿着前后方向延伸。

(台4)

台4包括安装在工作台等上的基座41、连接到基座41的台架42以及由基座41或台架42支撑的放置台5。台4是被配置为用于规定放置台5与头部6之间的相对位置关系的构件，并且被配置为使得至少头部6的观察光学系统9及分析光学系统7能够安装至该台。

基座41形成台4的大致下半部分，并且如图2所示形成为前后方向的尺寸比左右方向的尺寸长的台座形状。基座41具有要安装在工作台等上的底面。放置台5附接至基座41的前侧部分。

此外，如图6等所示，在基座41的后侧部分(特别是位于比放置台5更靠后侧的部分)上，以从前侧起依次并排布置的状态设置第一支撑部41a和第二支撑部41b。第一支撑部41a和第二支撑部41b这两者被设置为从基座41向上突出。在第一支撑部41a和第二支撑部41b中形成有与中心轴Ac同心地布置的圆形轴承孔(未示出)。

台架42形成台4的大致上半部分，并且如图2和3以及图6等所示形成为在垂直于基座41(具体地，基座41的底面)的上下方向上延伸的柱形形状。头部6经由单独的安装工具43附接至台架42的上侧部分的前面。

此外，如图6等所示，在台架42的下侧部分中，以从前侧起依次并排布置的状态设置第一附接部42a和第二附接部42b。第一附接部42a和第二附接部42b分别具有与第一支撑部41a和第二支撑部41b相对应的结构。具体地，陈设第一支撑部41a和第二支撑部41b以及第一附接部42a和第二附接部42b，使得第一支撑部41a夹持在第一附接部42a和第二附接部42b之间、并且第二附接部42b夹持在第一支撑部41a和第二支撑部41b之间。

此外，在第一支撑部41a和第二支撑部41b中形成与第一附接部42a和第二附接部42b中形成的轴承孔同心且具有相同直径的圆形轴承孔(未示出)。轴构件44经由诸如交叉滚子轴承等的轴承(未示出)插入到这些轴承孔中。轴构件44被布置成使得其轴与中心轴Ac同心。通过插入轴构件44使得基座41和台架42以能够相对摆动的方式连结。轴构件44与第一支撑部41a、第二支撑部41b以及第一附接部42a、第二附接部42b一起形成本实施例的倾斜机构45。

由于基座41与台架42经由倾斜机构45连结，因此台架42在能够绕中心轴Ac摆动的状态下由基座41支撑。台架42绕中心轴Ac摆动，以相对于预定基准轴As在左右方向上倾斜(参见图10A和10B)。基准轴As可以设置为在图4等所示的非倾斜状态下与放置台5的上表面(放置面51a)垂直地延伸的轴。此外，中心轴Ac用作由倾斜机构45引起的摆动的中心轴(旋转中心)。

具体地，根据本实施例的倾斜机构45可以使台架42相对于基准轴As向右倾斜约90°或者相对于基准轴As向左倾斜约60°。如上所述，由于头部6附接至台架42，因此头部6也能够相对于基准轴As在左右方向上倾斜。倾斜头部6相当于倾斜分析光学系统7和观察光学系统9，最终，相当于倾斜后述的分析光轴Aa和观察光轴Ao。

此外，如图6所示，俯摄照相机48结合在形成倾斜机构45的轴构件44中。该俯摄照相机48通过设置在轴构件44的前表面上的通孔44a接收由样本SP反射的可见光(参见图7)。俯摄照相机48通过检测所接收的反射光的光接收量来拍摄样本SP的图像。

俯摄照相机48的摄像视场比稍后将描述的第一照相机81和第二照相机93的摄像视场宽。换句话说，俯摄照相机48的放大倍率小于第一照相机81和第二照相机93的放大倍率。因此，俯摄照相机48可以在比第一照相机81和第二照相机93更宽的范围内拍摄样本SP。

这里，俯摄照相机48的摄像光轴被布置成与通过倾斜机构45的摆动的中心轴Ac平行。在本实施例中，俯摄照相机48的摄像光轴从轴构件44向前延伸，并且与作为第一照相机81的摄像光轴的分析光轴Aa和作为第二照相机93的摄像光轴的观察光轴Ao这两者正交。因此，俯摄照相机48可以从与第一照相机81和第二照相机93不同的角度拍摄样本SP的图像。

此外，俯摄照相机48的摄像光轴不会根据倾斜机构45的操作而变化。因此，无论台架42相对于基准轴As的倾斜角度如何，俯摄照相机48的摄像视场都保持恒定。

具体地，根据本实施例的俯摄照相机48通过布置在其光接收面上的多个像素来对通过通孔44a入射的光进行光电转换，并且将光转换为与被摄体(样本SP)的光学图像相对应的电信号。

俯摄照相机48可以具有沿着光接收面布置的多个光接收元件。在这种情况下，各个光接收元件与像素相对应，使得可以生成基于各个光接收元件中的光接收量的电信号。具体地，根据本实施例的俯摄照相机48使用包括互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器来配置，但不限于该配置。作为俯摄照相机48，例如，也可以使用包括电荷耦合器件(CCD)的图像传感器。

然后，俯摄照相机48将通过检测各个光接收元件的光接收量而生成的电信号输入到控制器主体2的控制器21。控制器21基于所输入的电信号来生成与被摄体的光学图像相对应的图像数据。控制器21能够使显示器22等显示由此生成的图像数据作为通过拍摄被摄体的图像而获得的图像。

注意，俯摄照相机48的上述配置仅仅是示例。俯摄照相机48具有比第一照相机81和第二照相机93更宽的摄像视场就足够了，并且俯摄照相机48的布局和其摄像光轴的方向等可以自由地改变。例如，可以使用以有线或无线方式连接到光学系统组件1或控制器主体2的USB照相机来配置俯摄照相机48。

安装工具43具有导轨43a和锁定杆43b，导轨43a沿着台架42的长边方向引导头部6，锁定杆43b被配置为锁定头部6相对于导轨43a的相对位置。这里，在非倾斜状态下，台架42的长边方向与上下方向(第一方向)一致，并且还与沿着分析光轴Aa、观察光轴Ao和基准轴As延伸的方向一致。在倾斜状态下，台架42的长边方向与上下方向和沿着基准轴As延伸的方向不一致，但是仍然与沿着分析光轴Aa和观察光轴Ao延伸的方向一致。台架42的长边方向在以下描述中也被称为“大致上下方向”。

头部6的后面部分(具体地，头部附接构件61)插入导轨43a中。导轨43a可以在大致上下方向上移动后面部分。然后，通过在将头部6设置在期望位置的状态下操作锁定杆43b，能够将头部6固定在期望位置处。此外，也可以通过操作图2至3所示的第一操作旋钮46来调整头部6的位置。

此外，台4或头部6内置有被配置为在大致上下方向上移动头部6的头部驱动器47。头部驱动器47包括由控制器主体2控制的致动器(例如，步进马达)(未示出)和将步进马达的输出轴的旋转转换成在大致上下方向上的直线运动的运动转换机构，并且基于从控制器主体2输入的驱动脉冲来移动头部6。当头部驱动器47移动头部6时，能够使该头部6沿着大致上下方向移动，并且最终使分析光轴Aa和观察光轴Ao沿着大致上下方向移动。头部驱动器47与稍后将描述的放置台驱动器53一起形成本实施例中的“电驱动器”。

放置台5布置在比基座41的前后方向的中央靠前侧的位置，并附接至基座41的上表面。放置台5被配置为电动式放置台，并且可以使放置在放置面51a上的样本SP沿着水平方向移动、沿着上下方向升降或者沿着

方向旋转。

具体地，如图2至图4所示，根据本实施例的放置台5包括：放置台主体51，其具有被配置为用于安装样本SP的放置面51a；放置台支撑部52，其布置在基座41与放置台主体51之间并且用于使放置台主体51移位；以及之后将描述的图12所示的放置台驱动器53。

放置台主体51被配置成所谓的XY台。放置台主体51的上表面形成用于放置样本SP的放置面51a。放置面51a形成为沿着大致水平方向延伸。在大气开放状态下(即，在未容纳在真空室等中的状态下)，将样本SP放置在放置面51a上。

放置台支撑部52是连结基座41与放置台主体51的构件，并且形成为沿着上下方向延伸的大致圆柱形状。放置台支撑部52能够容纳放置台驱动器53。

放置台驱动器53包括由控制器主体2控制的多个致动器(例如步进马达)(未示出)、以及将各步进马达的输出轴的旋转转换成直线运动的运动转换机构，并且基于从控制器主体2输入的驱动脉冲来移动放置台主体51。随着通过放置台驱动器53移动放置台主体51，能够使放置台主体51沿着水平方向和上下方向移动，并且最终使放置在放置面51a上的样本SP沿着水平方向和上下方向移动。放置台驱动器53与上述头部驱动器47一起形成本实施例中的“电驱动器”。

同样地，放置台驱动器53还可以基于从控制器主体2输入的驱动脉冲沿着

方向绕预定旋转轴旋转放置台主体51。当放置台驱动器53旋转放置台主体51时，可以使放置在放置面51a上的样本SP在

方向上旋转。注意，包括放置台驱动器53的结构不是必需的。放置台主体51可以被配置为手动旋转。

特别地，根据本实施例的放置面51a被配置为可绕如图6等所示的基准轴As作为旋转轴旋转。也就是说，在本实施例中，作为倾斜基准的基准轴As和放置面51a的旋转轴被设置为同轴。

此外，能够通过操作图2所示的第二操作旋钮54等来手动移动和旋转放置台主体51。省略第二操作旋钮54的详细内容。

返回到基座41和台架42的描述，第一倾斜传感器Sw3内置在基座41中。第一倾斜传感器Sw3可以检测与放置面51a垂直的基准轴As相对于重力方向的倾斜。另一方面，第二倾斜传感器Sw4附接至台架42。第二倾斜传感器Sw4可以检测分析光学系统7相对于重力方向的倾斜(更具体地，分析光轴Aa相对于重力方向的倾斜)。第一倾斜传感器Sw3的检测信号和第二倾斜传感器Sw4的检测信号这两者被输入到控制器21。

(头部6)

头部6包括头部附接构件61、分析单元62、观察单元63、壳体连结部64和滑动机构(水平驱动机构)65(分析单元62和观察单元63仅在图5中示出)，在分析单元62中，分析光学系统7容纳在分析壳体70中，在观察单元63中，观察光学系统9容纳在观察壳体90中。头部附接构件61是被配置为将分析壳体70连接到台架42的构件。分析单元62是被配置为通过分析光学系统7进行样本SP的成分分析的装置。观察单元63是被配置为通过观察光学系统9进行样本SP的观察的装置。壳体连结部64是被配置为将观察壳体90连接到分析壳体70的构件。滑动机构65是被配置为使分析壳体70相对于台架42滑动的机构。

具体地，根据本实施例的头部附接构件61布置在头部6的后侧，并且被配置为用于将头部6安装至台架42的板状构件。如上所述，头部附接构件61固定至台架42的安装工具43。

头部附接构件61包括：与头部6的背面大致平行地延伸的板主体61a；以及从板主体61a的下端向前突出的盖构件61b。板主体61a在后述的反射物镜74面向样本SP的第一模式中与头部6的背面紧密接触或接近。板主体61a在后述的物镜92面向样本SP的第二模式中在前后方向上与头部6的背面分离。

此外，如图9所示，形成滑动机构65的导轨65a附接至头部附接构件61的左端。导轨65a将头部附接构件61和头部6中的其它元件(具体地，分析光学系统7、观察光学系统9和壳体连结部64)以可在水平方向上相对移位的方式连结。

在下文中，将顺次描述分析单元62、观察单元63、壳体连结部64和滑动机构65的结构。

-分析单元62-

图8是示出分析光学系统7的结构的示意图。

分析单元62包括分析光学系统7和容纳分析光学系统7的分析壳体70。分析光学系统7是被配置为分析作为分析对象的样本SP的组件集合，并且各个组件容纳在分析壳体70中。分析壳体70容纳作为第二摄像部的第一照相机81以及作为检测器的第一检测器77A和第二检测器77B。此外，被配置为分析样本SP的元件还包括控制器主体2的控制器21。

分析光学系统7可以使用例如LIBS方法等来进行分析。被配置为向控制器主体2发送电信号和从控制器主体2接收电信号的通信线缆C1连接至分析光学系统7。通信线缆C1不是必须的，并且分析光学系统7和控制器主体2可以通过无线通信连接。

注意，本文使用的术语“光学系统”在广义上使用。即，分析光学系统7被定义为除了诸如透镜等的光学元件之外还包括光源和摄像元件等的系统。这同样适用于观察光学系统9。

如图8所示，根据本实施例的分析光学系统7包括电磁波发射器71、输出调整器72、偏转元件73、作为收集头的反射物镜74、色散元件75、第一抛物面镜76A、第一检测器77A、第一分束器78A、第二抛物面镜76B、第二检测器77B、第二分束器78B、同轴照明器79、成像透镜80、第一照相机81以及侧照明器84。分析光学系统7的一些构成要素也在图6中示出。此外，侧照明器84仅在图11中示出。

电磁波发射器71向样本SP发射主电磁波。特别地，根据本实施例的电磁波发射器71包括向样本SP发射作为主电磁波的激光的激光光源。电磁波发射器71是本实施例中的“激光发射器”的示例。

尽管未详细示出，但根据本实施例的电磁波发射器71包括：使用激光二极管(LD)等配置的激励光源；聚焦透镜，其用于收集从激励光源输出的激光并且发射激光作为激光激励光；激光介质，其基于激光激励光生成基波；Q开关，其被配置为使基波脉冲振荡；后镜和输出镜，其被配置为用于使基波共振；以及波长转换元件，其对从输出镜输出的激光的波长进行转换。

这里，例如优选使用棒状Nd:YAG作为激光介质以获得每脉冲高能量。注意，在本实施例中，通过受激发射而从激光介质发射的光子的波长(所谓的基波长)本实施例中被设置为红外范围中的1064nm。

此外，可以使用在基波的强度超过预定阈值的情况下透射率增加的无源Q开关作为Q开关。无源Q开关使用例如过饱和吸收器(诸如Cr:YAG等)来配置。由于使用无源Q开关，因此可以在激光介质中累积了预定量的能量或更多能量的定时处自动进行脉冲振荡。此外，也可以使用能够从外部控制衰减率的所谓有源Q开关。

此外，诸如LBO(LiB₃O₃)等的两个非线性光学晶体被用作波长转换元件。由于使用两个晶体，因此能够从基波生成三次谐波。在本实施例中，三次谐波的波长被设置为紫外区域中的355nm。

即，根据本实施例的电磁波发射器71可以输出由紫外线形成的激光作为主电磁波。由此，可以通过LIBS方法对如玻璃等的透明样本SP进行光学分析。此外，紫外范围中的激光到达人视网膜的比例极小。通过采用激光不在视网膜上形成图像的结构，可以提高装置的安全性。

输出调整器72布置在连接电磁波发射器71和偏转元件73的光路上，并且可以调整激光(主电磁波)的输出。具体地，根据本实施例的输出调整器72包括半波板72a和偏振分束器72b。半波板72a被配置为相对于偏振分束器72b旋转，并且通过控制其旋转角度可以调整穿过偏振分束器72b的光量。

已被输出调整器72调整了输出的激光(主电磁波)被镜(未示出)反射，并且入射在偏转元件73上。

具体地，偏转元件73被陈设成反射激光(其从电磁波发射器71输出并且穿过输出调整器72，以经由反射物镜74被引导至样本SP)，并且允许响应于激光而在样本SP中生成的光(其是由于在样本SP的表面上生成的等离子体而发射的光，并且在下文中被称为“等离子体光”)通过并将副电磁波引导至第一检测器77A和第二检测器77B。偏转元件73还被陈设成允许用于拍摄的所收集的可见光通过并且将可见光中的大部分引导至第一照相机81。

由偏转元件73反射的紫外激光作为平行光沿着分析光轴Aa传播并到达反射物镜74。

作为收集头的反射物镜74被配置为收集在用从电磁波发射器71发射的主电磁波照射样本SP时在该样本SP中生成的副电磁波。特别地，根据本实施例的反射物镜74被配置为收集作为主电磁波的激光并用激光照射样本SP，并且收集响应于施加至样本SP的激光(主电磁波)在样本SP中生成的等离子体光(副电磁波)。在这种情况下，副电磁波对应于由于在样本SP的表面上生成的等离子体而发射的等离子体光。

反射物镜74被配置为使以下两个光学系统同轴：与来自电磁波发射器71的主电磁波的发射相关的光学系统、与第一照相机81中的反射光的接收以及第一检测器77A和第二检测器77B中的副电磁波的接收相关的光学系统。换句话说，反射物镜74由两个类型的光学系统共享。

反射物镜74具有沿着大致上下方向延伸的分析光轴Aa。分析光轴Aa被设置成与观察光学系统9的物镜92的观察光轴Ao平行。

具体地，根据本实施例的反射物镜74是包括两个镜的施瓦兹希尔德(Schwarzschild)物镜。如图8所示，反射物镜74包括具有部分环状和相对大的直径的主镜74a以及具有盘状和相对小的直径的副镜74b。

主镜74a允许激光(主电磁波)穿过设置在其中心处的开口，并且通过设置在其周边的镜面反射在样本SP中生成的等离子体光(副电磁波)。后一等离子体光再次被副镜74b的镜面反射，并且以与激光同轴的状态穿过主镜74a的开口。

副镜74b被配置为透射已经穿过主镜74a的开口的激光，并且收集和反射由主镜74a反射的等离子体光。将前一激光施加到样本SP，但是后一等离子体光穿过主镜74a的开口并到达如上所述的偏转元件73。

因此，当激光输入到反射物镜74时，激光透射通过布置在反射物镜74的中心处的副镜74b，并到达样本SP的表面。当通过到达样本SP的激光将样本SP局部转变成等离子体使得发射等离子体光时，等离子体光穿过设置在副镜74b周围的开口并到达主镜74a。已到达主镜74a的等离子体光由镜表面反射以到达副镜74b，并且再次由副镜74b反射以从反射物镜74到达偏转元件73。已经到达偏转元件73的反射光通过偏转元件73到达色散元件75。

色散元件75在反射物镜74的光轴方向(沿着分析光轴Aa的方向)上布置在偏转元件73与第一分束器78A之间，并且将在样本SP中生成的等离子体光的一部分引导至第一检测器77A并将另一部分引导至第二检测器77B等。后一等离子体光的大部分被引导至第二检测器77B，但其余部分到达第一照相机81。

具体地，从样本SP返回的等离子体光(副电磁波)除了与作为主电磁波的激光对应的波长之外，还包括各种波长成分。因此，根据本实施例的色散元件75反射从样本SP返回的副电磁波中的短波长带的电磁波，并且将该电磁波引导至第一检测器77A。色散元件75还透射其它带的电磁波并且将该电磁波引导至第二检测器77B等。

第一抛物面镜76A是所谓的抛物面镜，并且布置在色散元件75与第一检测器77A之间。第一抛物面镜76A收集由色散元件75反射的副电磁波，并且使收集的副电磁波入射在第一检测器77A上。

第一检测器77A接收在样本SP中生成并由反射物镜74收集的等离子体光(副电磁波)，并且生成强度分布谱，该强度分布谱是该等离子体光的各个波长的强度分布。

特别地，在电磁波发射器71被使用激光光源配置并且反射物镜74被配置为收集响应于作为主电磁波的激光的照射而生成的作为副电磁波的等离子体光的情况下，第一检测器77A针对各个波长以不同的角度反射光以分离光，并且使分离的光的各个光束入射在具有多个像素的成像元件上。由此，能够使各个像素接收到的光的波长不同，并且能够针对各个波长获取光接收强度。在这种情况下，强度分布谱对应于针对光的各个波长的强度分布。

注意，可以使用针对各个波数所获取的光接收强度来配置强度分布谱。由于波长和波数彼此唯一地对应，因此即使当使用针对各个波数所获取的光接收强度时，强度分布谱也可以被认为是针对各个波长的强度分布。这同样适用于稍后将描述的第二检测器77B。

例如，可以使用基于Czerny-Turner检测器的检测器作为第一检测器77A第一检测器77A的入射狭缝与第一抛物面镜76A的焦点位置对准。由第一检测器77A生成的强度分布谱被输入到控制器主体2的控制器21。

第一分束器78A反射透射通过色散元件75的光的一部分(包括可见光带的红外侧上的副电磁波)以将其引导至第二检测器77B，并且透射另一部分(可见光带的一部分)以将其引导至第二分束器78B。属于可见光带的等离子光中的相对大量的等离子光被引导至第二检测器77B，并且相对少量的等离子光经由第二分束器78B被引导至第一照相机81。

与第一抛物面镜76A类似的第二抛物面镜76B是所谓的抛物面镜，并且布置在第一分束器78A与第二检测器77B之间。第二抛物面镜76B收集由第一分束器78A反射的副电磁波，并且使所收集的副电磁波入射在第二检测器77B上。

与第一检测器77A同样地，当用从电磁波发射器71发射的主电磁波照射样本SP时，第二检测器77B接收在样本SP中生成的副电磁波，并且生成强度分布谱，该强度分布谱是针对各个波长的副电磁波的强度分布。

特别地，在电磁波发射器71被使用激光光源配置并且反射物镜74被配置为收集响应于作为主电磁波的激光的照射而生成的作为副电磁波的等离子体光的情况下，第二检测器77B针对各个波长以不同角度反射光以分离光，并且使分离的光的各个光束入射在具有多个像素的成像元件上。由此，能够使各个像素接收到的光的波长不同，并且能够针对各个波长获取光接收强度在这种情况下，强度分布谱对应于针对光的各个波长的强度分布。

例如，可以使用基于Czerny-Turner检测器的检测器作为第二检测器77B第二检测器77B的入射狭缝与第二抛物面镜76B的焦点位置对准。第二检测器77B生成的强度分布谱与第一检测器77A生成的强度分布谱同样地被输入到控制器主体2的控制器21。

由第一检测器77A生成的紫外强度分布谱和由第二检测器77B生成的红外强度分布谱被输入到控制器21。控制器21基于强度分布谱，使用稍后将描述的基本原理进行样本SP的成分分析。控制器21通过组合使用紫外强度分布谱和红外强度分布谱，能够使用更宽的频率范围进行成分分析。

第二分束器78B反射已经从LED光源79a发射并且穿过光学元件79b的照明光(可见光)，并且经由第一分束器78A、色散元件75、偏转元件73和反射物镜74用照明光照射样本SP。由样本SP反射的反射光(可见光)经由反射物镜74返回到分析光学系统7。

同轴照明器79包括发射照明光的LED光源79a以及从LED光源79a发射的照明光穿过的光学元件79b。同轴照明器79用作所谓的“同轴落射照明器”。从LED光源79a发射的照明光与从电磁波发射器71输出并发射到样本SP的激光(主电磁波)和从样本SP返回的光(副电磁波)同轴传播。

具体地，同轴照明器79经由与从电磁波发射器71发射的主电磁波同轴的光路发射照明光。具体地，照明光的光路中连接偏转元件73和反射物镜74的部分与主电磁波的光路同轴。此外，照明光的光路中连接第一分束器78A和反射物镜74的部分与副电磁波的光路同轴。

在返回到分析光学系统7的反射光的光束中，第二分束器78B进一步使得透射通过第一分束器78A的反射光和透射通过第一分束器78A而未到达第一检测器77A和第二检测器77B的等离子体光透射，并且使反射光和等离子体光经由成像透镜80进入第一照相机81。

虽然在图8所示的示例中，同轴照明器79内置于分析壳体70中，但是本公开不限于这样的结构。例如，光源可以布局在分析壳体70外部，并且光源和分析光学系统7可以经由光纤线缆耦接到光学系统。

侧照明器84被布置成围绕反射物镜74。尽管未示出，但侧照明器84从样本SP的侧面(换句话说，相对于分析光轴Aa倾斜的方向)发射照明光。

第一照相机81经由反射物镜74接收由样本SP反射的反射光。第一照相机81通过检测所接收的反射光的光接收量来拍摄样本SP的图像。第一照相机81是本实施例中的“第二摄像部(第二照相机)”的示例。

具体地，根据本实施例的第一照相机81通过布置在其光接收面上的多个像素对通过成像透镜80入射的光进行光电转换，并且将光转换为与被摄体(样本SP)的光学图像相对应的电信号。

第一照相机81可以具有沿着光接收面布置的多个光接收元件。在这种情况下，各个光接收元件对应于像素，从而可以生成基于各个光接收元件中的光接收量的电信号。具体地，根据本实施例的第一照相机81虽然使用包括互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器来配置，但不限于该结构。例如，还可以使用包括电荷连结部件(CCD)的图像传感器作为第一照相机81。

然后，第一照相机81将通过检测各个光接收元件的光接收量而生成的电信号输入到控制器主体2的控制器21。控制器21基于输入的电信号生成与被摄体的光学图像相对应的图像数据。控制器21能够使显示器22等显示由此生成的图像数据作为通过拍摄被摄体的图像而获得的图像。

目前为止已描述的光学组件容纳在分析壳体70中。通孔70a设置在分析壳体70的下表面中。反射物镜74经由通孔70a与放置面51a相对。

图8中示出的遮蔽构件83可以布置在分析壳体70中。遮蔽构件83布置在通孔70a与反射物镜74之间，并且能够基于从控制器主体2输入的电信号插入在激光的光路上(参见图8中的虚线)。遮蔽构件83被配置为至少不透射激光。

通过在光路上插入遮蔽构件83可以限制来自分析壳体70的激光的发射。遮蔽构件83可以布置在电磁波发射器71与输出调整器72之间。

如图9所示，除了分析光学系统7的容纳空间之外，分析壳体70还限定滑动机构65的容纳空间。在这种意义上，分析壳体70也可被视为滑动机构65的要素。

具体地，根据本实施例的分析壳体70形成为前后方向上的尺寸短于左右方向上的尺寸的盒状。然后，分析壳体70的前表面70b的左侧部分向前突出，以确保导轨65a在前后方向上的移动余量。在下文中，该突出部分被称为“突出部”，并且由附图标记70c表示。突出部70c布置在前表面70b的上下方向的下半部(换言之，仅前表面70b的左侧部分的下半部突出)。

-分析光学系统7进行的分析的基本原理-

控制器21基于从作为检测器的第一检测器77A和第二检测器77B输入的强度分布谱执行样本SP的成分分析。如上所述，可以使用LIBS方法作为具体的分析方法。LIBS方法是用于在元素水平上分析样本SP中包含的成分的方法(所谓的元素分析方法)。

一般地，在对物质施加高能量的情况下，电子从原子核分离，使得物质变为等离子体状态。与原子核分离的电子暂时变为高能量且不稳定状态，但是从这样的状态损失能量并且被原子核再次捕获以转变为低能量且稳定状态(换言之，从等离子体状态返回到非等离子体状态)。

这里，从电子损失的能量作为电磁波从电子发射，但是电磁波的能量的大小由基于各个元素固有的壳结构的能级规定。即，当电子从等离子体返回到非等离子体状态时发射的电磁波的能量对于各个元素(更确切地，受原子核束缚的电子的轨迹)具有固有值。电磁波的能量的大小由电磁波的波长规定。因此，通过分析从电子发射的电磁波的波长分布(即，从在等离子体状态时从物质发射的光的波长分布)，可以在元素水平上分析包含在物质中的成分。这样的技术通常称为原子发射分光法(AES)方法。

LIBS方法是属于AES方法的分析方法。具体地，在LIBS方法中，用激光(主电磁波)照射物质(样本SP)以向物质施加能量。这里，用激光照射的部位局部变成等离子体，因此，通过分析随着变成等离子体而发射的离子体光(副电磁波)的强度分布谱，可以进行物质的成分分析。

即，如上所述，各个等离子体光(副电磁波)的波长对于各个元素具有固有值，因此，在强度分布谱在特定波长处形成峰的情况下，与峰相对应的元素变为样本SP的成分。然后，在强度分布谱包括多个峰的情况下，通过对各个峰的强度(光接收量)进行比较，能够计算出各个元素的成分比。

根据LIBS方法，不需要抽真空，并且可以在大气开放状态下进行成分分析。此外，尽管样本SP经受破坏性测试，但是不必进行诸如溶解整个样本SP等的处理，使得样本SP的位置信息保留(测试仅是局部破坏性的)。

-观察单元63-

观察单元63包括观察光学系统9和容纳观察光学系统9的观察壳体90。观察光学系统9是被配置为观察作为观察对象的样本SP的组件集合，并且各个组件容纳在观察壳体90中。观察壳体90与上述分析壳体70分开配置，并且容纳作为摄像部的第二照相机93。此外，被配置为观察样本SP的元件还包括控制器主体2的控制器21。

观察光学系统9包括具有物镜92的透镜单元9a。如图3等所示，透镜单元9a对应于布置在观察壳体90的下端侧上的圆柱形镜筒。透镜单元9a由分析壳体70保持。透镜单元9a可以单独地从观察壳体90拆卸。

被配置为向控制器主体2发送电信号和从控制器主体2接收电信号的通信线缆C2以及被配置为引导来自外部的照明光的光纤线缆C3连接至观察壳体90。注意，通信线缆C2不是必需的，并且观察光学系统9和控制器主体2也可以通过无线通信来连接。

具体地，如图6所示，观察光学系统9包括镜组91、物镜92、作为摄像部的第二照相机93、第二同轴照明器94、第二侧照明器95以及作为倍率改变部的放大光学系统96。

物镜92具有沿着大致上下方向延伸的观察光轴Ao，收集要发射至放置在放置台主体51上的样本SP的照明光，并且收集来自样本SP的光(反射光)。观察光轴Ao被设置成与观察光学系统7的反射物镜74的分析光轴Aa平行。物镜92所收集的反射光由第二照相机93接收。

镜组91透射由物镜92收集的反射光以将其引导至第二照相机93。如图6所示，根据本实施例的镜组91可以被使用全反射镜和分束器等来配置。镜组91还反射从第二同轴照明器94发射的照明光以将其引导至物镜92。

第二照相机93经由物镜92接收由样本SP反射的反射光。第二照相机93通过检测所接收的反射光的光接收量来拍摄样本SP的图像。第二照相机93是本实施例中的“摄像部(照相机)”的示例。

另一方面，第一照相机81是如上所述的本实施例中的“第二摄像部”的示例。尽管在本说明书中将主要描述第二照相机93被认为是摄像部、并且第一照相机81被认为是第二摄像部的结构，但是如稍后将描述的，第一照相机81可以被认为是摄像部并且第二照相机93可以被认为是第二摄像部。

具体地，根据本实施例的第二照相机93通过布置在其光接收面上的多个像素对通过物镜92从样本SP入射的光进行光电转换，并且将该光转换为与被摄体(样本SP)的光学图像相对应的电信号。

第二照相机93可以具有沿着光接收面布置的多个光接收元件。在这种情况下，各个光接收元件对应于像素，从而可以生成基于各个光接收元件中的光接收量的电信号。根据本实施例的第二照相机93与第一照相机81相似地包括具有CMOS的图像传感器，但是也可以使用具有CCD的图像传感器。

然后，第二照相机93将通过检测各个光接收元件的光接收量而生成的电信号输入到控制器主体2的控制器21。控制器21基于输入的电信号生成与被摄体的光学图像相对应的图像数据。控制器21可以使显示器22等显示由此生成的图像数据作为通过拍摄被摄体的图像而获得的图像。

第二同轴照明器94发射从光纤线缆C3引导的照明光。第二同轴照明器94通过与经由物镜92收集的反射光共用的光路发射照明光。也就是说，第二同轴照明器94用作与物镜92的观察光轴Ao同轴的“同轴落射照明器”。注意，代替从外部通过光纤线缆C3引导照明光，光源也可以内置在透镜单元9a中。在这种情况下，不需要光纤线缆C3。

如图6中示意性示出的，第二侧照明器95由布置成围绕物镜92的环形照明器构成。第二侧照明器95与分析光学系统7中的侧照明器84同样地从样本SP的斜上方发射照明光。

放大光学系统96布置在镜组91和第二照相机93之间，并且被配置为能够改变第二照相机93对样本SP的放大倍率。根据本实施例的放大光学系统96包括可变倍率透镜和被配置为沿着第二照相机93的光轴移动可变倍率透镜的致动器。致动器可以通过基于从控制器21输入的控制信号移动可变倍率透镜，来改变样本SP的放大倍率。

注意，放大光学系统96的具体结构不限于通过致动器移动可变倍率透镜的结构。例如，放大光学系统可以设置有被配置为移动可变倍率透镜的操作部。在这种情况下，当用户对操作部进行操作时，可以改变样本SP的放大倍率。

此外，放大光学系统可以设置有检测放大倍率的切换的传感器。然后，当检测到放大倍率已经从低倍率切换到高倍率时，切换之前的图像(稍后将描述的低倍图像)可以由第二照相机93自动拍摄，并且拍摄到的图像可以存储在控制器主体2中。以这种方式，用户可以掌握稍后将描述的高倍图像相对于低倍图像的相对位置关系。

该放大光学系统96可以被配置为不仅能够改变第二照相机93对样本SP的放大倍率，而且能够改变第一照相机81对样本SP的放大倍率。在这种情况下，放大光学系统96设置在色散元件75和第一照相机81之间。

-壳体连结部64-

壳体连结部64是被配置为将观察壳体90连结到分析壳体70的构件。由于壳体70和90这两者通过壳体连结部64连结，因此分析单元62和观察单元63是一体的，并且分析光学系统7和观察光学系统9一体地移动。

壳体连结部64可以在分析壳体70的内部和外部附接，即壳体连结部64可以附接至分析壳体70的内部或外部，或者附接至台架42。特别地，在本实施例中，壳体连结部64附接至分析壳体70的外表面。

具体地，根据本实施例的壳体连结部64被配置为可附接至分析壳体70的突出部70c并且将透镜单元9a保持在比突出部70c靠右侧的位置。

此外，如图3所示，在通过壳体连结部64将观察壳体90连结到分析壳体70的状态下，突出部70c的前表面从壳体连结部64和观察壳体90的前部向前突出。以这种方式，在本实施例中，在壳体连结部64保持观察壳体90的状态下，分析壳体70的至少一部分(本实施例中的突出部70c)和观察壳体90被陈设成当从侧面观看时(从与利用滑动机构65的观察光学系统9和分析光学系统7的移动方向正交的方向观看时)彼此重叠。

根据本实施例的壳体连结部64可以通过将观察壳体90固定至光学壳体70来固定分析光轴Aa相对于观察光轴Ao的相对位置。

具体地，如稍后将描述的图9所示，壳体连结部64保持观察壳体90，使得观察光轴Ao和分析光轴Aa沿着利用滑动机构65使观察光学系统9和分析光学系统7相对于放置台5相对移动的方向(在本实施例中为前后方向)来并排布置。特别地，在本实施例中，观察光轴Ao与分析光轴Aa相比布置在前侧。

此外，如图9所示，在壳体连结部64保持观察壳体90的情况下，观察光轴Ao和分析光轴Aa被布置成使得非移动方向(在本实施例中为左右方向)上的位置彼此一致，该非移动方向是沿水平方向延伸且与移动方向(在本实施例中为前后方向)正交的方向。

-滑动机构65-

图9是用于描述滑动机构65的结构的示意图。此外，图10A和10B是用于描述头部6的水平移动的图。

滑动机构65被配置为沿着水平方向来使观察光学系统9和分析光学系统7相对于放置台主体51的相对位置移动，使得能够对作为观察对象的样本SP中的同一点来进行如下操作：观察光学系统9对样本SP的拍摄；以及在通过分析光学系统7生成强度分布谱的情况下的电磁波(激光)的照射(换言之，分析光学系统7的发射器71进行的电磁波的照射)。

通过滑动机构65进行的相对位置的移动方向可以是观察光轴Ao和分析光轴Aa的布置方向。如图9所示，根据本实施例的滑动机构65使观察光学系统9和分析光学系统7相对于放置台主体51的相对位置沿着前后方向移动。

根据本实施例的滑动机构65使分析壳体70相对于台架42和头部附接构件61相对移位。由于分析壳体70和透镜单元9a通过壳体连结部64连结，因此通过使分析壳体70移位，透镜单元9a也一体地移位。

具体地，根据本实施例的滑动机构65包括导轨65a和致动器65b，该导轨65a形成为从头部附接构件61的前表面向前突出。

具体地，导轨65a的基端固定至头部附接构件61。另一方面，导轨65a的远端侧部分插入到在分析壳体70中限定的容纳空间中，并且以可插入且可移除的状态附接至分析壳体70。分析壳体70相对于导轨65a的插入和移除方向与头部附接构件61和分析壳体70分离或彼此靠近的方向(在本实施例中的前后方向)相同。

能够使用基于来自控制器21的电信号而工作的线性马达或步进马达等来配置致动器65b。通过驱动致动器65b，能够相对于台架42和头部附接构件61相对地移位分析壳体70，并且最终移位观察光学系统9和分析光学系统7。在步进马达用作致动器65b的情况下，还设置有将步进马达中的输出轴的旋转运动转换为前后方向的直线运动的运动转换机构。

滑动机构65还包括被配置为检测观察光学系统9和分析光学系统7的各移动量的移动量传感器Sw2。可以使用例如线性标尺(线性编码器)或光遮断器等来配置移动量传感器Sw2。

移动量传感器Sw2检测分析壳体70与头部附接构件61之间的相对距离，并且将与该相对距离相对应的电信号输入到控制器主体2。控制器主体2计算从移动量传感器Sw2输入的相对距离的变化量，以确定观察光学系统9和分析光学系统7的各位移量。

如图10A和10B所示，当操作滑动机构65时，头部6沿着水平方向滑动，并且观察光学系统9和分析光学系统7相对于放置台5的相对位置移动(水平移动)。该水平移动使头部6在反射物镜74与样本SP相对的第一模式和物镜92与样本SP相对的第二模式之间切换。滑动机构65可以使分析壳体70和观察壳体90在第一模式和第二模式之间滑动。

为了实现这样的结构，当操作滑动机构65时头部6的移动量D2被设置为与观察光轴Ao和分析光轴Aa之间的距离D1相同(参见图9)。另外，如图9所示，观察光轴Ao和分析光轴Aa的布置方向被设置为平行于头部6的移动方向。

此外，在本实施例中，通过调整壳体连结部64在大致上下方向上的尺寸将以下两个距离设置为一致：第一模式中的反射物镜74的中心(更具体地，分析光轴Aa和反射物镜74彼此交叉的位置)与样本SP之间的距离；第二模式(第二状态)中的物镜92的中心(更具体地，观察光轴Ao和物镜92彼此交叉的位置)与样本SP之间的距离。也可以通过自动聚焦获得聚焦位置来进行该设置。利用该设置，可以使工件距离(WD)在分析样本SP时的第一模式和观察样本SP时的第二模式中一致。由于在这两个模式中使WD一致，因此可以在模式切换之前和之后维持聚焦状态。

利用上述结构，在进行第一模式与第二模式之间的切换前后的定时处，可以从相同方向对样本SP中的相同点执行如下操作：通过观察光学系统9进行的样本SP的图像生成；以及通过分析光学系统7进行的强度分布谱的生成(具体地，通过分析光学系统7生成强度分布谱的情况下由分析光学系统7进行的主电磁波的照射)。

此外，如图10B所示，头部附接构件61中的盖构件61b被布置成在头部6处于相对缩回状态的第一模式中覆盖形成分析光学系统7的反射物镜74(遮蔽状态)，并且布置成在头部6处于相对前进状态的第二模式中与反射物镜74分离(非遮蔽状态)。

在前者的遮蔽状态下，即使无意地发出激光，也能够通过盖构件61b遮蔽该激光。由此，能够提高装置的安全性。

(倾斜机构45的细节)

图11A和图11B是用于说明倾斜机构45的操作的图。在下文中，将参考图10A和10B详细描述倾斜机构45诸如与壳体连结部64的关系等。

倾斜机构45是包括上述轴构件44等的机构，并且能够使分析光学系统7和观察光学系统9中至少观察光学系统9相对于与放置面51a垂直的基准轴As倾斜。

如上所述，在本实施例中，壳体连结部64将分析壳体70和观察壳体90一体地连结，从而维持观察光轴Ao相对于分析光轴Aa的相对位置。因此，如图11A和图11B所示，当使具有观察光轴Ao的观察光学系统9倾斜时，具有分析光轴Aa的分析光学系统7与观察光学系统9一体地倾斜。

以这种方式，根据本实施例的倾斜机构45在维持观察光轴Ao相对于分析光轴Aa的相对位置的状态下使分析光学系统7和观察光学系统9一体地倾斜。

此外，滑动机构65的操作和倾斜机构45的操作彼此独立，并且允许这两个操作的组合。因此，滑动机构65能够在利用倾斜机构45至少将观察光学系统9保持为倾斜姿势的状态下使观察光学系统9与分析光学系统7的相对位置移动。即，如图11B的双箭头A1所示，根据本实施例的分析观察装置A能够在使观察光学系统9倾斜的状态下使头部6前后滑动。

特别地，在本实施例中，由于分析光学系统7和观察光学系统9被配置为一体地倾斜，因此滑动机构65在维持通过倾斜机构45使观察光学系统9和分析光学系统7这两者倾斜的状态的同时使观察光学系统9和分析光学系统7的相对位置移动。

此外，分析观察装置A被配置为进行共心(eucentric)观察。即，在分析观察装置A中定义三维坐标系，该三维坐标系对于装置是唯一的并且由平行于X方向、Y方向和Z方向的三个轴形成。控制器21的副存储装置21c还存储有分析观察装置A的三维坐标系中的稍后将描述的交叉位置的坐标。交叉位置的坐标信息可以在分析观察装置A出厂时预先存储在副存储装置21c中。此外，可以由分析观察装置A的用户更新存储在副存储装置21c中的交叉位置的坐标信息。

如图11A和11B所示，假设分析光轴Aa相对于基准轴As的角度被称为“倾斜θ”，则分析观察装置A被配置为允许在例如倾斜θ小于预定第一阈值θmax的情况下发射激光。可以对倾斜机构45施加硬约束，以保持倾斜θ小于第一阈值θmax。例如，倾斜机构45可以设置有制动机构(未示出)以物理地限制倾斜机构45的操作范围。

作为物镜92的光轴的观察光轴Ao与中心轴Ac交叉。当物镜92绕中心轴Ac摆动时，在观察光轴Ao与中心轴Ac之间的交叉位置维持恒定的同时，观察光轴Ao相对于基准轴As的角度(倾斜θ)改变。以这种方式，例如，在样本SP的观察对象部分位于上述交叉位置处的情况下，当用户通过倾斜机构45使物镜92绕中心轴Ac摆动时，即使物镜92处于倾斜状态，也维持第二照相机93的视场中心不从相同的观察对象部分移开的共心关系。因此，可以防止样本SP的观察对象部分偏离第二照相机93的视场(物镜92的视场)。

特别地，在本实施例中，分析光学系统7和观察光学系统9被配置为一体地倾斜，因此，作为反射物镜74的光轴的分析光轴Aa与观察光轴Ao相似地与中心轴Ac交叉。当反射物镜74绕中心轴Ac摆动时，在分析光轴Aa和中心轴Ac之间的交叉位置维持恒定的同时分析光轴Aa相对于基准轴As的角度(倾斜θ)改变。

此外，如上所述，倾斜机构45可以使台架42相对于基准轴As向右倾斜约90°或向左倾斜约60°。然而，在分析光学系统7和观察光学系统9被配置为一体地倾斜的情况下，如果台架42过度倾斜，则存在从分析光学系统7发射的激光朝向用户发射的可能性。

因此，假设观察光轴Ao和分析光轴Aa各自相对于基准轴As的倾斜为θ，则期望倾斜θ至少在可发射激光的情况下落在满足预定安全标准的范围内。具体地，如上所述，根据本实施例的倾斜θ可以被调整为在低于预定第一阈值θmax的范围内。

<控制器主体的细节>

图12是示出控制器主体2的结构的框图。此外，图13是示出控制器21的结构的框图。注意，在本实施例中，控制器主体2和光学系统组件1分开配置，但是本公开不限于这样的结构。控制器主体2的至少一部分可以设置在光学系统组件1中。例如，构成控制器21的处理器21a的至少一部分可以内置于光学系统组件1中。

如上所述，根据本实施例的控制器主体2包括进行各种处理的控制器21以及显示与控制器21进行的处理有关的信息的显示器22。控制器21至少与鼠标31、控制台32、键盘33、头部驱动器47、俯摄照相机48、放置台驱动器53、致动器65b、电磁波发射器71、输出调整器72、LED光源79a、第一照相机81、遮蔽构件83、侧照明器84、第二照相机93、第二同轴照明器(第二个同轴照明器)94、第二侧照明器(第二个侧照明器)95、放大光学系统96、透镜传感器Sw1、移动量传感器Sw2、第一倾斜传感器Sw3以及第二倾斜传感器Sw4电连接。

控制器21电控制头部驱动器47、俯摄照相机48、放置台驱动器53、致动器65b、电磁波发射器71、输出调整器72、LED光源79a、第一照相机81、遮蔽构件83、侧照明器84、第二照相机93、第二同轴照明器94、第二侧照明器95和放大光学系统96。

此外，俯摄照相机48、第一照相机81、第二照相机93、透镜传感器Sw1、移动量传感器Sw2、第一倾斜传感器Sw3和第二倾斜传感器Sw4的输出信号被输入到控制器21。控制器21基于输入的输出信号执行计算等，并且基于计算结果执行处理。作为用于进行这种处理的硬件，根据本实施例的控制器21包括执行各种类型的处理的处理器21a、存储与处理器21a所进行的处理相关的数据的主存储装置21b和副存储装置21c、以及输入/输出总线21d。

处理器21a包括CPU、系统LSI和DSP等。处理器21a执行各种程序以分析样本SP并控制分析观察装置A的各个部(诸如显示器22等)。特别地，根据本实施例的处理器21a可以基于指示样本SP的分析结果的信息和从第一照相机81、第二照相机93和俯摄照相机48输入的图像数据，来控制显示器22上的显示画面。

注意，作为处理器21a的控制对象的显示器不限于设置在控制器主体2中的显示器22。根据本公开的“显示器”还包括未设置在分析观察装置A中的显示器。例如，以有线或无线方式连接到分析观察装置A的计算机或平板终端等的显示器可以被视为显示器，并且指示样本SP的分析结果的信息和各种类型的图像数据可以显示在显示器上。以这种方式，本公开还可以适用于包括分析观察装置A以及以有线或无线方式连接到分析观察装置A的显示器的分析系统。

此外，根据本实施例的处理器21a包括作为功能元件的模式切换器211、用作成分分析部的谱获取器212和谱分析器213、摄像控制器214和用户界面控制器(在下文中，简称为“UI控制器”)215、照明设置部216、照明控制器217和报告输出部218。这些元件可以由逻辑电路实现，或者可以通过执行软件来实现。此外，这些元件中的至少一些元件(诸如头部6等)也可以设置在光学系统组件1中。

注意，谱获取器212和谱分析器213等的分类仅仅是为了方便，并且可以自由改变。例如，谱获取器212也可以用作谱分析器213，或者摄像控制器214可以根据功能进行细分。

主存储装置21b使用易失性存储器来配置。根据本实施例的主存储装置21b可以从副存储装置21c等读取各种类型的数据并临时存储数据。

副存储装置21c使用诸如硬盘驱动器和固态驱动器等的非易失性存储器来配置。副存储装置21c可以连续地存储各种类型的数据。注意，代替将各种类型的数据存储在副存储装置21c中，可以从诸如光盘等的存储介质读取各种类型的数据，或者可以从以有线或无线方式连接到分析观察装置A的计算机或平板终端等读取各种类型的数据。

-模式切换器211

模式切换器211通过使分析光学系统7和观察光学系统9沿着水平方向(在本实施例中的前后方向)前进或缩回，来从第一模式切换到第二模式或者从第二模式切换到第一模式。例如，根据本实施例的模式切换器211可以通过相对于放置台5移动观察壳体90和分析壳体70来切换到第二照相机93和第一照相机81之一。

模式切换器211可以切换到第一照相机81和第二照相机93之一作为被配置为拍摄样本SP的图像的摄像部。例如，在本实施例中，模式切换器211在第一模式下被设置到第一照相机81作为摄像部，并且在第二模式下被设置到第二照相机93作为摄像部。

具体地，根据本实施例的模式切换器211预先读取预先存储在副存储装置21c中的观察光轴Ao与分析光轴Aa之间的距离。接着，模式切换器211操作滑动机构65的致动器65b以使分析光学系统7和观察光学系统9前进和缩回。

这里，模式切换器211将移动量传感器Sw2所检测到的观察光学系统9和分析光学系统7的各位移量与预先读取的距离进行比较，并且判断前者的位移量是否达到后者的距离。然后，在位移量达到预定距离的定时处停止分析光学系统7和观察光学系统9的前进和缩回。注意，也可以预先确定预定距离，或者也可以将预定距离与致动器65b的最大可动范围配置为彼此一致。

注意，头部6可以在通过模式切换器211切换到第一模式之后倾斜，或者头部6也可以在切换之前在第二模式下倾斜。用于操作倾斜机构45的定时可以是第一模式或第二模式。

-谱获取器212-

谱获取器212控制电磁波发射器71以相对于作为分析对象的样本SP发射主电磁波，并且获取由第一检测器77A和第二检测器77B生成的强度分布谱。

具体地，根据本实施例的谱获取器212在第一模式下使主电磁波(例如，激光)从电磁波发射器71发射。通过发射主电磁波而生成的副电磁波(例如，等离子体光)到达第一检测器77A和第二检测器77B。

作为检测器的第一检测器77A和第二检测器77B基于到达它们中的各个检测器的副电磁波来生成强度分布谱。由此生成的强度分布谱由谱获取器212获取。

此外，通过针对显示在显示器22上的图像P的操作输入来指定谱获取器212的激光的发射位置。可以在多个位置上接收发射位置的指定。当指定多个发射位置时，谱获取器212针对各个发射位置依次发射激光，并针对各个发射位置进行成分分析。在与摄像控制器214和UI控制器215的结构有关的描述中，将描述在这种情况下进行的特征处理。

-谱分析器213-

谱分析器213基于由谱获取器212生成的强度分布谱来执行样本SP的成分分析。如上所述，在使用LIBS方法的情况下，样本SP的表面局部变成等离子体，并且当从等离子体状态返回到气体等时发射的光的峰波长对于各个元素(更精确地，受原子核束缚的电子的电子轨迹)具有固有值。因此，可以通过识别强度分布谱的峰位置来确定为与峰位置相对应的元素是包含在样本SP中的成分，并且还可以通过比较峰的大小(峰的高度)来确定各个元素的成分比并且基于所确定的成分比来估计样本SP的组成。谱分析器213与上述谱获取器212一起是本实施例中的“成分分析部”的示例。

谱分析器213的分析结果可以以预定格式显示在显示器22上或存储在副存储装置21c中。

-摄像控制器214和UI控制器215-

在下文中，将描述由摄像控制器214进行的处理。由于下文例示的处理与UI控制器215所进行的处理密切相关，因此以下描述还包括与UI控制器215相关的描述。

1.高倍图像和低倍图像

高倍图像是样本SP的放大倍率相对高的图像P。该高倍图像可以基于来自观察光学系统9的第二照相机93的光接收信号来生成，或者可以基于来自分析光学系统7的第一照相机81的光接收信号来生成。此外，还可以通过将第二照相机93拍摄到的高倍图像视为观察系统高倍图像、并且将分析光学系统7的第一照相机81拍摄到的高倍图像视为分析系统高倍图像，来生成观察系统高倍图像和分析系统高倍图像这两者。

低倍图像是与上述高倍图像相比摄像视场相对更宽的图像P。该低倍图像可以是样本SP的放大倍率比在拍摄高倍图像时使用的放大倍率相对更低的观察图像。代替使用这样的低倍图像，可以通过贴合多个高倍图像来创建与各个高倍图像相比视场更宽的图像(所谓的广域图像)P。

此外，可以使用分析光学系统7的第一照相机81和观察光学系统9的第二照相机93这两者来生成高倍图像和低倍图像。具体地，观察光学系统9的第二照相机93的放大倍率被设置为相对低，并且分析光学系统7的第一照相机81的放大倍率被设置为相对高。在这种情况下，由观察光学系统9的第二照相机93拍摄到的图像P可以被视为低倍图像，并且模式切换器211可以在获取低倍图像之后从第二模式切换到第一模式，然后，由分析光学系统7的第一照相机81拍摄到的图像P可以被视为高倍图像。

此外，在下面的描述中，低倍图像可以用作用于向用户通知高倍图像的摄像视场或用于接收高倍图像的视场范围的变化的导航图像Pn。在这样的应用中，低倍图像有时被称为导航图像Pn。

另外，可以将高倍图像用作指示样本SP的动态变化的图像P。在这种应用中，高倍图像有时被称为实时图像Pl。

2.与实时图像Pl和导航图像Pn相关的处理

摄像控制器214基于由作为第二摄像部的第一照相机81或第二照相机93检测到的反射光的光接收量来生成样本SP的图像P。由此生成的图像P由UI控制器215显示在显示器22上。可以主要从两个观点对由摄像控制器214生成的图像P进行分类。这里，将描述作为第一观点的基于图像P的应用和摄像视场的大小的观点的分类以及与分类相关的处理。

注意，以下描述对应于第二模式下的情况，即，使用第二照相机93作为摄像部的情况，但是第二照相机93可以适当地替换为第一照相机81。例如，代替第二照相机93或者除了第二照相机93之外，可以由第一照相机81生成实时图像Pl和导航图像Pn。

图14是示出实时图像Pl和导航图像Pn的显示画面的图。图17是示出用于输出开始触发信号的用户界面的图。

在图14中，图标Ic11是接收用于从第一模式切换到第二模式、或从第二模式切换到第一模式的指示的用户界面，并且图标Ic12是接收在第一模式下的成分分析的执行指示的用户界面。当图标Ic12接收到执行指示时，在显示器22上显示如图17所示的对话框W1。稍后将描述对话框W1。

如图14所示，根据本实施例的摄像控制器214可以基于由第二照相机93接收到的反射光的光接收量来生成作为样本SP的图像(特别地，上述高倍图像)P的实时图像Pl和作为上述低倍图像的导航图像Pn，该实时图像Pl每隔固定时段更新并且指示样本SP的动态变化，该导航图像Pn与实时图像Pl相比具有更宽的摄像范围并且指示实时图像Pl的位置。

这里，实时图像Pl被生成为高倍图像，其中第二照相机93对样本SP的放大倍率相对高。另一方面，导航图像Pn被生成为低倍图像，其中第二照相机93对样本SP的放大倍率相对低。如上所述，可以通过贴合多个高倍图像来生成导航图像Pn。这里，放大倍率可以随着摄像控制器214调整放大光学系统96、或者随着用户调整放大光学系统96而改变。注意，放大倍率可以通过所谓的数字变焦来改变。

注意，如上所述，基于来自观察光学系统9的第二照相机93的光接收信号所生成的图像可以用作导航图像Pn，并且基于来自分析光学系统7的第一照相机81的光接收信号所生成的图像可以用作实时图像Pl。代替此，例如，导航图像Pn可以由第一照相机81生成。在这种情况下，可以使用由第一照相机81获得的低倍图像来生成导航图像Pn，或者可以通过贴合经由第一照相机81所生成的多个高倍图像来生成导航图像Pn。

也就是说，首先，样本SP的低倍图像由具有相对低的放大倍率的第二照相机93获取，并且被用作导航图像Pn。此后，模式切换器211将光学系统从观察光学系统9切换到分析光学系统7。然后，样本SP的高倍图像可以由分析光学系统7的第一照相机81获取并用作实时图像Pl。注意，根据摄像定时，有时将第一照相机81拍摄到的图像称为照射前图像Pb或照射后图像Pa，并且照射前图像Pb是指用激光照射样本SP之前的图像，而照射后图像Pa是指用激光照射样本SP之后的图像。

注意，如果在图14所示的状态下操作图标Ic11，则第二模式切换到第一模式。在第一模式中，由第一照相机81生成的高倍图像作为实时图像Pl显示在显示器22上。在这种情况下，可以将导航图像Pn切换为由第一照相机81拍摄到的低倍图像，或者可以直接使用由第二照相机93拍摄到的低倍图像。

实时图像Pl的更新间隔(生成实时图像Pl的时间间隔)可以被设置为例如大约几十FPS，或者可以被设置为使得每隔几秒进行更新。该更新间隔可以是观测单元63固有的设置或者可以从外部改变的设置。

另外，当摄像控制器214控制放置台驱动器53和第二照相机93以在放置面51a的各个XY位置处(在沿着前后方向和左右方向的平面上的各个位置处)生成图像P并合成在各个XY位置处所生成的图像P时，可以生成导航图像Pn。

然后，如图14所示，UI控制器215使显示器22显示由摄像控制器214生成的实时图像Pl和导航图像Pn。此时，UI控制器215使显示器22在与导航图像Pn中的指示实时图像Pl的当前位置的位置信息Ic叠加的状态下显示导航图像Pn。

这里，位置信息Ic可以是如图14所示的十字准线。在这种情况下，当未指定稍后将描述的第一分析点Lo1时，十字准线的交点Cp可以指示实时图像Pl的视场中心。此外，作为位置信息Ic，除了十字准线之外或代替十字准线，可以叠加并显示指示实时图像Pl的视场范围的矩形框，或者可以叠加并显示点状或圆状图形。

然后，UI控制器215接收作为主电磁波(例如，激光)的照射位置的在实时图像Pl上的第一分析点Lo1的指定，并且使显示器22在与指示第一分析点Lo1在导航图像Pn中的位置的信息(下文中，也称为“广域侧分析位置”)叠加的状态下显示导航图像Pn。

这里，可以例如通过操作鼠标或通过使用键盘等在实时图像Pl上输入坐标来指定第一分析点Lo1。

此外，在图14所示的示例中，在实时图像Pl上叠加并显示大致十字状标记作为指示所指定的第一分析点Lo1的信息。另一方面，在导航图像Pn上叠加并显示交点X作为广域侧分析位置。该交点X指示在导航图像Pn上的主电磁波的照射位置。代替叠加并显示交点X，十字准线也可以用于广域侧分析位置。在这种情况下，十字准线的交点Cp指示在导航图像Pn上的主电磁波的照射位置。

可以指定多个第一分析点Lo1。在这种情况下，交点X可以在与第一分析点Lo1相对应的各个位置处显示在导航图像Pn上。

此外，UI控制器215还可以接收在导航图像Pn上的主电磁波的照射位置的指定以及在实时图像Pl上的主电磁波的照射位置(第一分析点Lo1)的指定。

具体地，UI控制器215可以接收导航图像Pn上的第二分析点Lo2作为与主电磁波的照射位置相对应的位置信息。如图15的上部所示，当UI控制器215接收到第二分析点Lo2的指定时，摄像控制器214基于第二分析点Lo2控制放置台驱动器53，以移动放置台5相对于第二照相机93的相对位置(摄像位置)，使得第二分析点Lo2落在实时图像Pl的视场范围内。在图15的下部所示的示例中，移动摄像位置，使得位置信息(十字准线)Ic的交点Cp与第二分析点Lo2一致。

如图15的下部所示，在通过放置台驱动器53将第二分析点Lo2设置为落在实时图像Pl的视场范围内的状态(在图中所示的示例中，位置信息的交点Cp与第二分析点Lo2一致的状态)下，摄像控制器214执行实时图像Pl的再生成。结果，可以新生成反映出第二分析点Lo2的实时图像Pl并将其显示在显示器22上。

UI控制器215还可以进一步接收在新生成的实时图像Pl上的第一分析点Lo1的指定。如图16的上部所示，当UI控制器215新接收到第一分析点Lo1’的指定时，摄像控制器214基于新接收到的第一分析点Lo1’控制放置台驱动器53以移动摄像位置，使得第一分析点Lo1’靠近实时图像Pl的视场中心。在图16的下部所示的示例中，移动摄像位置，使得第一分析点Lo1’与实时图像Pl的视场中心一致。

然后，摄像控制器214在通过放置台驱动器53使第一分析点Lo1’靠近实时图像Pl的视场中心的状态下执行实时图像Pl的再生成。结果，可以新生成并在显示器22上显示使第一分析点Lo1’靠近视场中心的实时图像Pl。

UI控制器215可以在再生成的实时图像Pl上重复地接收第一分析点Lo1的指定或者遍及多个点接收第一分析点Lo1的指定。每当UI控制器215在再生成的实时图像Pl上接收到第一分析点Lo1的指定时，摄像控制器214基于第一分析点Lo1来控制放置台驱动器53，从而移动摄像位置，使得第一分析点Lo1靠近再生成的实时图像Pl的视场中心。

然后，摄像控制器214在通过放置台驱动器53使第一分析点Lo1靠近再生成的实时图像Pl的视场中心的状态下，执行实时图像Pl的附加再生成。当重复执行实时图像Pl的再生成时，用户可以获取期望的实时图像Pl。

此后，当获取期望的实时图像Pl并且在实时图像Pl上指定一个或多于一个第一分析点Lo1时，由用户操作上述图标Ic11，并且通过模式切换器211将第二模式切换到第一模式。在第一模式中，将由第二照相机93生成的实时图像Pl切换到由第一照相机81生成的实时图像Pl，但是实时图像Pl上的第一分析点Lo1的位置和导航图像Pn上的交点X的位置被保持。

此后，当在根据需要再次指定第一分析点Lo1之后由用户操作上述图标Ic12时，UI控制器215使显示器22显示图17所示的对话框W1。如图17所示，对话框W1包括用于在三个级中指定激光功率的复选框Ic21、用于设置是否在照射期间进行深度合成的复选框Ic22、用于是否设置在照射期间执行自动聚焦(AF)的复选框Ic23、用于输出开始触发信号的图标Ic24、用于设置求平均的图标Ic25、以及用于关闭对话框W1的图标Ic26。

当在对话框W1中点击图标Ic24时，UI控制器215将开始触发信号输出到谱获取器212。当输入开始触发信号时，谱获取器212在通过放置台驱动器53使第一分析点Lo1靠近实时图像Pl的视场中心(例如，实时图像Pl中固定的一个点)的状态下，用主电磁波照射第一分析点Lo1。结果，执行第一分析点Lo1处的成分分析。

注意，在执行成分分析之前紧挨着生成由实时图像Pl和导航图像Pn中的至少一个形成的照射前图像Pb，并且在执行成分分析之后紧接着同样地生成由实时图像Pl和导航图像Pn中的至少一个形成的照射后图像Pa。

此外，摄像控制器214还可以在第一模式和第二模式这两者下显示全聚焦图像Pc作为实时图像(高倍图像)Pl。具体地，如图18所示，根据本实施例的摄像控制器214通过放置台驱动器53将摄像位置沿着第一方向(Z方向)移动到多个第一位置，并在多个第一位置中的各个第一位置处生成图像P。

在附图所示的示例中，示出n个高度位置z1、z2、…和zn以及在相应高度位置处拍摄到的n个图像P1、P2、…和Pn作为多个第一位置。图像P1、P2、...、和Pn的正方形在概念上指示像素，并且附到各个像素的“OK”在概念上指示聚焦的像素。如图18所示，对于各个高度位置，聚焦的像素和失焦的像素是不同的。

因此，摄像控制器214对分别在多个第一位置处所生成的高倍图像(图像P)进行合成，以生成样本的全聚焦图像Pc。如图所示，摄像控制器214可以从n个实时图像P1、P2、…和Pn中的各个实时图像中提取聚焦的像素，并组合这些像素以生成单个全聚焦图像Pc。所生成的全聚焦图像Pc作为导航图像Pn显示在显示器22上，并且作为照射前图像Pb存储在存储部中。结果，实现了整个实时图像Pl聚焦的状态，并且可以更适当地指定第一分析点Lo1。

注意，可以在观察单元63的第二照相机93的观察期间(即，在第二模式中)、在分析单元62的第一照相机81的观察期间(即，在第一模式中)、或者在这两个模式中生成全聚焦图像Pc。还可以基于用户输入的操作来适当地改变是否生成全聚焦图像Pc。

另一方面，可以通过放大光学系统96来调整由第二照相机93生成的图像P的放大倍率。例如，如图26所示，在设置为低倍率侧的预定倍率(第一倍率)的低倍图像Pj中所反映的基准标记物Ma的大小小于在设置为放大倍率比预定倍率相对更高的基准倍率(第二倍率)的高倍图像Pi中所反映的基准标记物Ma的大小。

此时，由于放大光学系统96的物理变形等，在基准倍率下观察光轴Ao和放置面51a彼此相交的位置以及在预定倍率下观察光轴Ao和放置面51a彼此相交的位置处可能发生偏差(下文中称为“光轴偏差”)。当发生这种光轴偏差时，例如，如图26所示，基准标记物Ma的顶点和位置信息(十字准线)Ic的交点Cp在基准倍率下一致，但在预定倍率下不一致。

为了消除这种光轴偏差的影响，根据本实施例的摄像控制器214控制放大光学系统96以首先生成低倍图像Pj和高倍图像Pi作为属于实时图像Pl和导航图像Pn其中之一的图像P，并且检测包括在低倍图像Pj和高倍图像Pi这两者中的基准标记物Ma。这里，作为基准标记物Ma，可以使用可以放置在放置面51a上的标度，或者可以使用显示在放置面51a上的图案。接下来，摄像控制器214获取指示在低倍图像Pj中检测到的基准标记物Ma的位置与在高倍图像Pi中检测到的基准标记物Ma的位置之间的差的第一位置差ΔD1，并且获取指示在生成低倍图像Pj时使用的放大倍率与在生成高倍图像Pi时使用的放大倍率之间的差的倍率差。

注意，用于获取位置差ΔD1的方法不限于该方法。例如，可以获取任意测量对象的高倍图像和低倍图像，并且可以检测任意测量对象的预定点在高倍图像中的位置与该预定点在低倍图像中的位置之间的差。此外，可以被配置为使得如果位置差基于预先拍摄到的低倍图像和高倍图像是已知的，则接收该位置差的输入作为ΔD1。

然后，摄像控制器214基于第一位置差ΔD1和倍率差来计算当放大倍率被设置为预定的第三倍率时的图像P的视场中心的位置变化。这里，当第三倍率位于预定倍率和基准倍率之间时，位置变化的大小变为小于第一位置差ΔD1的值。此外，当第三倍率是预定倍率的较低倍率侧的放大倍率时，位置变化的大小变为大于第一位置差ΔD1的值。

另一方面，UI控制器215例如基于透镜传感器Sw1的检测信号检测到实时图像Pl中的放大倍率已经改变。然后，当检测到实时图像Pl中的放大倍率的改变时，UI控制器215基于由摄像控制器214计算出的位置变化来更新导航图像Pn中的位置信息Ic的叠加位置。这里，更新位置信息Ic，使得通过计算抵消位置变化的光轴偏差的校正量、并根据该校正量移动位置信息Ic的交点Cp，交点Cp和基准标记物Ma的位置一致。

注意，用于消除光轴偏差的影响的方法不限于这里描述的方法。例如，控制器21基于透镜传感器Sw1的检测信号检测到实时图像Pl中的放大倍率已经改变。然后，控制器21可以基于由摄像控制器214计算出的位置变化来驱动头部驱动器47和放置台驱动器53中的至少一个，以使视场中心在放大倍率改变之前和之后一致。此外，可以通过将交点Cp的上述移动以及对头部驱动器47和放置台驱动器53中的至少一个的驱动进行组合来进行控制，使得实时图像Pl的视场中心和交点Cp一致。

根据本实施例的处理器21a可以在例如由放大光学系统96改变放大倍率时自动校正光轴偏差。

另外，在从第二模式切换到第一模式时，由于观察单元63相对于分析单元62的组装的偏差，在第二模式中观察光轴Ao和放置面51a相交的位置与在第一模式中分析光轴Aa和放置面51a相交的位置之间可能存在偏差(下文中称为“视场偏差”)。当发生这种视场偏差时，例如如图27所示，基准标记物Ma的顶点和位置信息(十字准线)Ic的交点Cp例如在第二模式中(特别是在基准倍率下)一致，但是在第一模式中不一致。

为了消除这种视场偏差的影响，根据本实施例的摄像控制器214首先控制放大光学系统96以准备由调整到基准倍率的第二照相机93生成的图像Pi和由第一照相机81生成的图像Pk，并且检测包括在图像Pi和图像Pk这两者中的基准标记物Ma。接下来，摄像控制器214获取第二位置差ΔD2，该第二位置差ΔD2指示在第二照相机93所生成的图像Pi中检测到的基准标记物Ma的位置与在第一照相机81所生成的图像Pk中检测到的基准标记物Ma的位置之间的差。

然后，摄像控制器214将第二位置差ΔD2视为在从第二模式切换到第一模式时发生的图像P的视场中心的位置变化(具体地，在从基准倍率切换时的位置变化)。

另一方面，处理器21a例如基于透镜传感器Sw1的检测信号来检测在从第二模式切换到第一模式时所使用的第二照相机93的放大倍率。然后，当检测到的放大倍率被认为是第三倍率时，处理器21a获取位置变化(例如，第一位置差ΔD1)，并且将该位置变化与第二位置差ΔD2相加，以确定在从第二照相机93被设置为任意放大倍率的状态切换到第一模式时发生的视场偏差的校正量。然后，根据视场偏差的校正量，通过移动位置信息Ic的交点Cp或移动放置台5或头部6来校正视场偏差，使得交点Cp和基准标记物Ma的位置一致。

也就是说，假设如图28所示，在观察光学系统9中放大倍率可以以多种方式从20倍改变到200倍，通常认为有必要计算针对所有放大倍率的第二位置差ΔD2，以校正在从被设置为任何一个放大倍率的状态切换到第一模式时发生的视场偏差。

然而，只要在观察光学系统9中仅获得在预先设置的基准倍率(例如，200倍)和预定倍率(例如，30倍)之间所生成的第一位置差ΔD1以及在从被设置为基准倍率的状态切换到第一模式时所生成的第二位置差ΔD2，就可以通过对基于第一位置差ΔD1和倍率差计算出的位置变化的大小以及第二位置差ΔD2进行组合，来获得所有放大倍率下的视场偏差的校正量。

根据本实施例的处理器21a可以在通过例如模式切换器211从第二模式切换到第一模式时自动校正视场偏差。

3.与照射前图像Pb和照射后图像Pa相关的处理

这里，将描述作为第二观点的基于图像P的生成定时的观点的分类以及与分类相关的处理。

注意，以下描述对应于第一模式下的情况，即，使用第一照相机81作为摄像部的情况，但是第一照相机81可以适当地替换为第二照相机93。例如，代替第一照相机81或者除了第一照相机81之外，可以由第二照相机93生成照射前图像Pb和照射后图像Pa。

也就是说，可以在基于来自第一照相机81的光接收信号生成照射前图像Pb之后分析样本SP，并且可以在分析之后基于来自第一照相机81的光接收信号生成照射后图像Pa。另外，可以基于来自第二照相机93的光接收信号生成照射前图像Pb，然后，可以在通过模式切换器211从观察光学系统9切换到分析光学系统7之后分析样本SP，并且可以在分析之后由第一照相机81生成样本SP的照射后图像Pa。

此外，可以基于来自第二照相机93的光接收信号生成照射前图像Pb，然后，可以在通过模式切换器211从观察光学系统9切换到分析光学系统7之后分析样本SP，并且可以在分析样本SP之后再次通过模式切换器211切换到观察光学系统9之后基于来自第二照相机93的光接收信号生成照射后图像Pa。

根据本实施例的UI控制器215可以接收用于开始样本SP的成分分析的开始触发信号，并且使显示器22显示图像P和作为成分分析部的谱分析器213的分析结果(参见图19中的对话框Wr)Vd1。

此时，图像P和分析结果可以显示在单独的窗口中，或者可以显示在共用窗口中。此外，图像P和分析结果可以通过在预定窗口上所进行的点击操作逐个顺次显示(显示画面可以从图像P转移到分析结果，或者显示画面可以从分析结果转移到图像P)。如图19所示，UI控制器215可以生成分析结果(例如，如图19中的文本数据Vd100所示的通过成分分析所估计的物质的名称)叠加在照射前图像Pb上的图像P，并且使图像P显示在显示器22上。

这里，当点击操作被输入到如图17所示的对话框W1中的图标Ic24时，UI控制器215接收例如开始触发信号。

当摄像控制器214响应于UI控制器215接收到开始触发信号而控制第二照相机93时，根据本实施例的处理器21a生成照射前图像Pb，该照射前图像Pb是利用作为主电磁波的激光照射样本SP之前的图像P。所生成的照射前图像Pb可以如图14所示显示在显示器22上，或者存储在主存储装置21b或副存储装置21c中。

注意，当摄像控制器214响应于接收到开始触发信号而控制第一照相机81时，也可以生成照射前图像Pb，该照射前图像Pb是利用作为主电磁波的激光照射样本SP之前的图像。此外，可以被配置为使得可以响应于接收到开始触发信号而向用户显示诸如“你想要拍摄照射前图像吗？”等的对话框，并且接收用户对该对话框的输入操作以生成照射前图像Pb。在这种情况下，可以仅在用户期望的定时留下照射前图像Pb。

此后，在摄像控制器214控制第二照相机93之后，当谱获取器212控制电磁波发射器71时，处理器21a向样本SP发射激光。

这里，可以用作照射前图像Pb的图像P包括响应于接收到上述开始触发信号而在分析样本SP之前由第一照相机81或第二照相机93获取的图像。注意，在接收到开始触发信号之前所获取的实时图像Pl和导航图像Pn中的至少一个可以用作照射前图像Pb。

在图14所示的示例中，处理器21a被配置为在第一分析点Lo1已被指定为照射前图像Pb的状态下存储实时图像Pl和导航图像Pn这两者。

当用激光照射样本SP时，如图19所示，根据激光功率和激光发射次数等，在作为照射位置的第一分析点Lo1处发生破坏。

此时，当在谱获取器212控制电磁波发射器71向样本SP发射激光之后摄像控制器214控制第一照相机81或第二照相机93时，根据本实施例的处理器21a生成照射后图像Pa，该照射后图像Pa是用激光照射样本SP之后的图像P。所生成的照射后图像Pa如图19所示显示在显示器22上，或者存储在主存储装置21b或副存储装置21c中。

这里，可以用作照射后图像Pa的图像P包括：在激光发射到样本SP之后摄像控制器214控制第一照相机81或第二照相机93时所获得的图像。具体地，可以包括：通过在将激光发射到样本SP之后在不改变分析光学系统7的位置的情况下控制分析光学系统7的第一照相机81而获取的样本SP的图像。此外，可以包括：通过在将激光发射到样本SP之后由模式切换器从分析光学系统7切换到观察光学系统9、并控制观察光学系统9的第二照相机93而获取的样本SP的图像。

根据本实施例的处理器21a被配置为自动生成并存储照射前图像Pb和照射后图像Pa。注意，照射后图像Pa可以包括实时图像Pl和导航图像Pn中的至少一个，这与照射前图像Pb相同。可以使用在将激光发射到样本SP之后由摄像控制器214重新获取的低倍图像作为被包括作为照射后图像Pa的导航图像。根据本实施例的处理器21a被配置为自动执行作为照射前图像Pb的实时图像Pl和导航图像Pn的生成和存储以及作为照射后图像Pa的实时图像Pl和导航图像Pn的生成和存储。

与谱分析器213的分析结果相关联地管理照射前图像Pb和照射后图像Pa。因此，如稍后将描述的，当分析结果显示在显示器22上时，可以适当地切换和显示与分析结果相对应的照射前图像Pb和照射后图像Pa。

注意，可以被配置为使得除了将分析结果与照射前图像Pb和照射后图像Pa相关联之外，还可以将所获取的图像P的标度与所获取的图像P的注释彼此相关联地存储。

此时使用的标度可以通过接收用户的选择来切换。此时可以切换的设置项的示例除了导致不显示标度的“无”之外，还包括显示网格状标度的“网格”、显示在十字上的标度的“十字”、沿着预定方向显示条形标度的“条”、以及沿着XY方向显示L状的两个标度的“XY条”。此外，除了标度的类型之外，还可以设置标度的宽度。当在已经设置了类型和宽度的标度以这种方式叠加并显示在于显示器22上所显示的图像P上的状态下存储分析结果和图像P时，可以存储叠加并显示分析结果和标度的图像P。

另外，当选择显示器22上的特定图标时，在显示器22上显示窗口，并且可以通过操作窗口将图形叠加并显示在图像P上，可以将日期和时间等叠加并显示在图像P上，或者可以将用户的任何注释叠加并显示在图像P上。当存储分析结果和图像P时，诸如上述叠加并显示的图形和注释等的信息可以与分析结果和图像P相关联地存储。可以存储标度以及诸如图形和注释等的信息这两者，或者可以存储这两者其中之一。

在图14和图19所示的示例中，可以通过操作图标Ic13将需要在显示器22上显示的图像切换为照射前图像Pb和照射后图像Pa中的至少一个。

此外，如上所述，当UI控制器215接收到在用作照射前图像Pb的实时图像Pl和导航图像Pn各自中的分别与激光的照射位置相对应的第一分析点Lo1和第二分析点Lo2的指定时，可以改变各个图像P的摄像位置。处理器21a可以在摄像位置已经改变的状态下通过谱获取器212进行激光的发射。

如上所述，可以对多个点进行指定。作为用于指定多个点的方法，可以考虑使用一个实时图像Pl的在相同视场内的指定以及使用多个实时图像Pl或者一个或多于一个导航图像Pn的在多个视场内的指定。根据本实施例的UI控制器215可以接收这两种类型的指定。

然后，根据本实施例的处理器21a被配置为在多个点上指定了激光的照射位置的情况下，针对各个照射位置顺次生成照射前图像Pb。

具体地，UI控制器215被配置为能够在多个点上接收在实时图像Pl上的第一分析点Lo1的指定。当UI控制器215在多个点上接收到第一分析点Lo1的指定时，针对接收到的多个第一分析点Lo1中的各个第一分析点Lo1，处理器21a使放置台驱动器53移动摄像位置，使得接收到的多个第一分析点Lo1中的一个第一分析点Lo1靠近实时图像Pl的视场中心。

然后，处理器21a使摄像控制器214在使该一个第一分析点Lo1靠近实时图像Pl的视场范围的状态下生成照射前图像Pb，在通过摄像控制器214生成照射前图像Pb之后使电磁波发射器71向样本SP发射激光，并且使谱分析器213执行在该一个第一分析点Lo1处的成分分析。

当以这种方式在落在一个实时图像Pl内的相同视场内指定了多个第一分析点Lo1时，可以从各个第一分析点Lo1处的实时图像Pl生成照射前图像Pb，并且可以通过用激光照射各个第一分析点Lo1来进行成分分析。

也可以在导航图像Pn上的第二分析点Lo2的指定中进行相同的处理。具体地，UI控制器215被配置为能够在多个点上接收在导航图像Pn上的第二分析点Lo2的指定。当UI控制器215在多个点上接收到第二分析点Lo2的指定时，针对接收到的多个第二分析点Lo2中的各个第二分析点Lo2，处理器21a使放置台驱动器53移动摄像位置，使得接收到的多个第二分析点Lo2中的一个第二分析点Lo2落在实时图像Pl的视场范围内。

然后，处理器21a使摄像控制器214在该一个第二分析点Lo2落在实时图像Pl的视场范围内的状态下生成照射前图像Pb，在通过摄像控制器214生成照射前图像Pb之后使电磁波发射器71向样本SP发射激光，并且使谱获取器212执行在该一个第二分析点Lo2处的成分分析。

例如，如图20所示，考虑在实时图像Pl和导航图像Pn中的至少一个图像P上在多个点上指定了第一分析点Lo1和第二分析点Lo2中的至少一个的情况。在这种情况下，假设第一分析点Lo1和第二分析点Lo2中的至少一个被简单地统称为“分析点”，并且在样本SP的表面上指定两个分析点X1和X2，则摄像控制器214在不从初始位置(在已经指定了分析点X1和X2的定时的摄像位置)移动摄像位置的情况下首先在初始位置处生成照射前图像Pb(参见图20的左侧部分中的上部图)。

此后，摄像控制器214移动放置台5，使得两个分析点X1和X2中的一个分析点(第一分析位置)X1靠近视场中心，并且在放置台5已经移动的状态下生成与第一分析位置X1相对应的照射前图像Pb(参见图20的左侧部分中的中部图)。

此后，在谱获取器212用激光照射第一分析位置X1之后，摄像控制器214生成与第一分析位置X1相对应的照射后图像Pa(参见图20的左侧部分中的下部图)。谱分析器213在生成照射后图像Pa之前和之后或者与生成照射后图像Pa同时地执行在第一分析位置X1处的成分分析。

此后，摄像控制器214移动放置台5，使得两个分析点X1和X2中的另一分析点(第二分析位置)X2靠近视场中心，并且在放置台5已经移动的状态下生成与第二分析位置X2相对应的照射前图像Pb(参见图20的右侧部分中的上部图)。

此后，在谱获取器212用激光照射第二分析位置X2之后，摄像控制器214生成与第二分析位置X2相对应的照射后图像Pa(参见图20的右侧部分中的中部图)。谱分析器213在生成照射后图像Pa之前和之后或者与生成照射后图像Pa同时地执行在第二分析位置X2处的成分分析。

此后，摄像控制器214将摄像位置移动到初始位置，并且在初始位置处生成照射后图像Pa(参见图20的右侧部分中的下部图)。

以这种方式，根据本实施例的摄像控制器214被配置为在多个分析点X1和X2中的各个分析点处生成照射前图像Pb和照射后图像Pa，在分析开始之前的定时(在用激光照射多个分析点X1和X2中的各个分析点之前的定时)生成整个样本SP的照射前图像Pb，并且在分析完成之后的定时(在用激光照射所有多个分析点X1和X2之后的定时)生成整个样本SP的照射后图像Pa。此外，谱分析器213对多个分析点X1和X2中的各个分析点进行成分分析，使得可以在样本SP的表面上的各个点处进行成分分析。

注意，并不总是需要在多个分析点X1和X2中的各个分析点处在分析开始之前的定时生成照射前图像Pb。例如，在多个分析点X1和X2设置在不同样本SP上的情况下，可以生成用激光照射分析点X1之前的照射前图像Pb和用激光照射分析点X2之前的照射前图像Pb这两者。另一方面，在将多个分析点X1和X2设置在同一样本SP上的情况下，可以仅生成在用激光照射作为初始位置的分析点X1之前的照射前图像Pb。

此外，分析结果也可以叠加并显示在照射前图像Pb和照射后图像Pa中的至少一个上。此时，在已经设置了多个分析点的情况下，可以针对各个分析点叠加并显示如图19中的文本数据Vd100所示的分析结果。例如，当通过用激光照射样本SP来进行样本SP的成分分析时，样本SP随着激光的照射而变化。当分析结果叠加在照射前图像Pb上时，可以显示样本SP发生变化之前的状态以及通过分析样本SP所获得的结果，这对于用户来说是方便的。

此外，摄像控制器214可以合成在不同Z位置处生成的图像P，以生成如上所述的全聚焦图像Pc。此时，处理器21a可以通过利用焦点在各个z位置处不同的事实来获取样本SP的表面的高度数据，并且使用该高度数据进行适合于多个分析点X1和X2中的各个分析点的调焦。

也就是说，根据本实施例的摄像控制器214通过利用如下的事实在多个高度位置中的各个高度位置处生成图像P：作为电驱动器的头部驱动器47被配置为使指示放置台5相对于反射物镜74的相对位置的收集位置沿着Z方向移动。谱获取器212基于所生成的各个图像P来识别由UI控制器215接收到的在第一分析点Lo1处的沿着Z方向的高度，并且将该高度存储在主存储装置21b等中作为高度数据。谱获取器212还基于所识别的高度来控制头部驱动器47或放置台驱动器53，以使收集位置沿着第一方向移动，使得从电磁波发射器71发射的激光聚焦在第一分析点Lo1上。

注意，在图20所示的示例中，多个分析点被设置在彼此不同的位置处，但是例如，如图21所示，多个分析点可以被设置在相同的位置处。在这种情况下，分析观察装置A多次(在图中所示的示例中为n次)用激光照射特定分析点X3。

在图21所示的示例的情况下，首先，摄像控制器214在不从初始位置(在已经指定分析点X3的定时的摄像位置)移动摄像位置的情况下在初始位置处生成照射前图像Pb(参见图21的上部图)。

此后，在谱获取器212用激光照射分析点X3之后，摄像控制器214生成与分析位置X3相对应的照射后图像Pa(参见图21的中部图)。谱分析器213在生成照射后图像Pa之前和之后或者与生成照射后图像Pa同时地执行在分析点X3处的成分分析。

此后，每当谱获取器212用激光照射分析点X3时，摄像控制器214生成与分析位置X3相对应的照射后图像Pa。每当发射激光时，谱分析器213在生成照射后图像Pa之前或之后或者与生成照射后图像Pa同时地执行在分析点X3处的成分分析。

在已经完成总共n次用激光照射之后，生成一个照射前图像Pb和n个照射后图像Pa，并且同时，获得执行n次的成分分析的结果。

以这种方式，根据本实施例的摄像控制器214在每当用激光照射特定分析点X3时生成照射后图像Pa。由于以这种方式生成的多个照射后图像Pa与预先生成的照射前图像Pb进行核对，因此用户可以掌握由作为主电磁波的激光的照射引起的样本SP的变化。此外，谱分析器213在特定分析点X3处重复进行成分分析，使得可以挖掘样本SP的表面并且可以获取与样本SP中的成分有关的信息。

此外，在用激光重复照射特定分析点X3的情况下，可以在每次发射激光时执行成分分析，并且分析的结果也可以叠加并显示在显示器22上。在这种情况下，用户可以直观地掌握样本SP的挖掘深度与该深度处的分析结果之间的关系。

4.与俯摄照相机48相关的处理

摄像控制器214还基于由俯摄照相机48检测到的反射光的光接收量来生成样本SP的鸟瞰图图像Pf。由此生成的鸟瞰图图像Pf由UI控制器215显示在显示器22上。

图22和图23是示出鸟瞰图图像Pf的显示画面的图。如图22所示，摄像控制器214在显示器22上显示示出鸟瞰图图像Pf的窗口W2。鸟瞰图图像Pf相当于从侧面观看的样本SP的图像。

注意，如图6所示，分析单元62的分析壳体70插置在俯摄照相机48和观察单元63的物镜92之间。因此，根据分析壳体70的尺寸，物镜92可能被分析壳体70隐藏。这对于通过鸟瞰图图像Pf来掌握物镜92和样本SP之间的相对位置关系是不方便的。

因此，根据本实施例的UI控制器215生成表示物镜92的轮廓的示意形状St，并且将示意性形状St叠加并显示在鸟瞰图图像Pf上。结果，用户可以通过鸟瞰图图像Pf掌握物镜92和样本SP之间的相对位置关系。

此外，如图23所示，UI控制器215被配置为当观察单元63通过倾斜机构45倾斜时，使叠加并显示在鸟瞰图图像Pf上的示意性形状St倾斜。结果，用户可以直观地掌握观察光轴Ao相对于基准轴As的倾斜θ。

此外，如图22和图23所示，与从物镜92发射的可见光相对应的图形Di也叠加并显示在鸟瞰图图像Pf上。该图形Di显示为其顶点Ve指向下方的等腰三角形。图形Di的顶点Ve指示由物镜92形成的焦点位置。因此，顶点Ve位于样本SP的表面上的状态与可见光聚焦在样本SP的表面上的状态(可见光聚焦的状态)相对应。图形Di用作在Z方向上移动物镜92时的标准。

此外，在显示鸟瞰图图像Pf的窗口W2中，显示表示可见光的聚焦值相对于物镜92的高度位置的大小的图线(更准确地，纵轴表示物镜92的高度位置、并且横轴表示聚焦值的大小的图线)G1。这里，“高度位置”指示物镜92在Z方向(第一方向)上相对于放置面51a的相对位置。假设“高度位置”同样指示关于除了物镜92之外的组件在Z方向上相对于放置面51a的相对位置。

指示物镜92的当前高度位置的条Ba叠加并显示在该图线G1上，并且可以通过在调整物镜92的高度位置使得条Ba定位在聚焦值的峰位置的状态下接收图标Ic31的操作输入来使可见光聚焦。

此外，可以通过在物镜92和样本SP彼此靠近的状态下接收图标Ic32的操作输入来设置物镜92的高度位置的下限。在生成全聚焦图像等时使用以这种方式设置的下限。

这里，倾斜机构45和放置台驱动器53被配置为维持偏心关系。因此，即使观察光轴Ao被倾斜机构45倾斜或者放置台5被放置台驱动器53旋转，也可以维持图形Di的顶点Ve位于样本SP的表面上的状态。例如，如图23所示，当观察光轴Ao相对于基准轴As倾斜时，图形Di的顶点Ve不从样本SP的表面移动，并且保持倾斜之前的位置。

由摄像控制器214生成的鸟瞰图图像Pf可以显示在由报告输出部218输出的报告Rep上。为了在这种应用中使用，摄像控制器214可以在通过谱获取器212和谱分析器213对样本SP的成分分析完成之后或者在进行样本SP的成分分析之前拍摄样本SP的图像以生成鸟瞰图图像Pf。可以基于例如关于操作部3的操作输入来适当地改变是否生成鸟瞰图图像Pf的设置和用于生成鸟瞰图图像Pf的定时的设置。

此外，当在完成样本SP的成分分析之后或者在进行样本SP的成分分析之前生成鸟瞰图图像Pf时，摄像控制器214在生成鸟瞰图图像Pf之前缩回放置台5和头部6中的至少一个。具体地，摄像控制器214可以通过操作放置台5和头部6中的至少一个使得头部6和放置台5沿着Z方向彼此分离，来缩回放置台5和头部6。当放置台5缩回时，可以防止分析壳体70和物镜92等反映在鸟瞰图图像Pf上。

此外，存在这样的情况：难以根据样本SP的形状简单地通过利用俯摄照相机48拍摄样本SP的图像来获得整个样本SP的鸟瞰图。因此，可以被配置为使得可以例如通过使放置台5部分地倾斜而在与俯摄照相机48相对的方向上引导样本SP。

具体地，可以被配置为使得设置在放置面51a的左右方向上的旋转轴和围绕该旋转轴旋转的大致半圆形的台构件设置在放置台5上，并且仅当需要利用俯摄照相机48拍摄样本SP的图像时，该台构件倾斜以面向俯摄照相机48侧。注意，代替放置台5设置有倾斜机构的结构，放置台5可以设置有用于与倾斜板适配的适配槽，使得与适配槽接合的倾斜板可以形成相对于放置台5倾斜的倾斜面。

由摄像控制器214生成的鸟瞰图图像Pf以及叠加在该鸟瞰图图像Pf上的示意形状St和图形Di被输入到稍后将描述的报告输出部218，并用于报告生成。

5.各个图像P与分析结果的关联

UI控制器215可以使显示器22显示作为低倍图像的导航图像Pn、作为高倍图像的实时图像Pl、鸟瞰图图像Pf以及指示分析结果Vd1的对话框Wr，并且还使显示器22显示第一界面W3，该第一界面W3接收用于将导航图像Pn和实时图像Pl中的至少一个图像P与分析结果相关联地存储的操作输入。

可以使用例如图24所示的对话框来配置第一界面W3。在该第一界面W3中，显示了接收用于将作为高倍图像的实时图像Pl与分析结果相关联地存储的操作输入的复选框Ic44、接收用于将作为示意性图像的导航图像Pn与分析结果相关联地存储的操作输入的复选框Ic45、以及接收用于将鸟瞰图图像Pf与分析结果相关联地存储的操作输入的复选框Ic46。例如，如果复选框Ic44被选中，则实时图像Pl与分析结果相关联地存储，并且如果未选中该复选框，则实时图像Pl不与分析结果相关联地存储。与分析结果相关联的实时图像Pl由报告输出部218输出到报告Rep。

这同样适用于其他复选框Ic45至Ic47。例如，如果未选中复选框Ic47，则实时图像Pl、导航图像Pn和鸟瞰图图像Pf彼此相关联地存储，但是不存储分析结果。第一界面W3用作选择画面，该选择画面被配置为当报告输出部218输出报告Rep时，单独地选择是否在报告Rep上显示作为低倍图像的导航图像Pn、作为高倍图像的实时图像Pl以及分析结果中的各个。

另外，第一界面W3上的图标Ic41是被配置为更新用作低倍图像的导航图像Pn和用于生成高倍图像和照射前图像Pb的实时图像Pl中的至少一个图像P的按钮。也就是说，图标Ic41是被配置为进行如下操作的按钮：使在将分析结果存储在作为存储部的主存储装置21b和副存储装置21c中的至少一个中时要存储的图像改变为新获取的图像或从其他已经获取的图像中选择的一个图像，来代替在第一界面W3上显示的图像。UI控制器215使显示器22显示被配置为响应于接收到针对这种改变的指示而更新至少一个图像P的显示画面W4。

图标Ic42是用于关闭第一界面W3的显示的按钮。当接收到与图标Ic42相对应的操作输入时，关闭用于图像更新的第一界面W3以返回到图14等所示的画面。另一方面，当在第一界面W1上接收到与图标Ic43相对应的操作输入时，如稍后将描述的那样，存储显示在显示区域中的图像P。注意，在第一界面W1上显示图标Ic43的结构不是必需的，并且图标Ic43可以显示在图14等所示的画面上。

如图25所示，利用至少一个图像(在图中所示的示例中的导航图像Pn和实时图像Pl这两者)P以及用作用于更新图像P的第二界面的图标Ic51和Ic52来更新显示画面W4。当UI控制器215接收到例如对图标Ic51的操作输入时，利用在接收时显示在显示器22上的图像P来更新需要与分析结果相关联的实时图像Pl。此时，可以用在接收时显示在显示器22上的照射后图像Pa来更新实时图像Pl，或者可以用在获取分析结果之前生成的照射前图像Pb来替换实时图像Pl。这同样适用于导航图像Pn。此外，当接收到对显示为“OK”的图标Ic53的操作输入时，UI控制器215完成实时图像Pl和导航图像Pn的更新。此外，当接收到对显示为“取消”的图标Ic54的操作输入时，UI控制器215取消对实时图像Pl和导航图像Pn的更新。

此外，当接收到针对第一界面W3上的图标Ic43的操作输入时，UI控制器215可以完成实时图像Pl、导航图像Pn、鸟瞰图图像Pf和分析结果等的关联，并且将关联结果存储在副存储装置21c中。

-照明设置部216-

在从第一模式切换到第二模式或者从第二模式切换到第一模式的情况下，照明设置部216存储模式切换前的照明条件，并且基于所存储的照明条件来设置模式切换后的照明条件。

具体地，根据本实施例的照明设置部216设置切换后的照明条件，使得在第一模式与第二模式之间切换前后再现以下条件：第一模式中的与同轴照明器79相关的照明条件和与侧照明器84相关的照明条件以及第二模式中的与第二同轴照明器94相关的照明条件和与第二侧照明器95相关的照明条件之中的、在切换前参考的照明条件。

这里，照明条件指的是与第一照相机81、同轴照明器79和侧照明器84相关的控制参数以及与第二照相机93、第二同轴照明器94和第二侧照明器95相关的控制参数。照明条件包括各个照明器的光量和各个照明器的点亮状态等。照明条件包括在设置方面可改变的多个项。

与各个照明器的光量相关的控制参数包括流过LED光源79a的电流的大小、利用电流通电的定时以及通电时间等。例如，可以通过流过LED光源79a的电流的大小来控制同轴照明器79的光量。控制参数还包括第一照相机81和第二照相机93等的各个曝光时间。

照明设置部216将包括多个设置项的照明条件中的当前的照明条件(即模式切换前已经参考的项)和模式切换后能够设置的项进行比较，以提取共同项。

照明设置部216设置照明条件，使得模式切换前的设置内容用于所提取的共同项，并且将该照明条件存储在主存储装置21b或副存储装置21c中。例如，可以考虑如下情况：在从第二模式切换到第一模式时，在切换前的第二模式中使用第二侧照明器95并且在切换后的第一模式中使用侧照明器84。在这种情况下，照明设置部216存储例如第二侧照明器95的光量。照明设置部216设置包括光量的照明条件，并且将该照明条件存储在主存储装置21b或副存储装置21c中。

注意，如果存在切换前后的照明条件之一固有的项，则照明设置部216可以通过读取照明条件的初始设置或者读取先前使用时使用的照明条件来设置当前的照明条件。即，在主存储装置21b或副存储装置21c中按照使用顺序存储过去使用中已经参考的照明条件，并且照明设置部216能够基于所存储的内容来设置照明条件中不能使用的项。

此外，在模式切换后，能够通过操作部3手动改变照明条件。

此外，可以在照明条件的初始设置和调整中考虑如下：分析光学系统7的由样本SP反射的光在返回到第一照相机81时穿过的光学元件(诸如色散元件75和成像透镜80等)的可见光透射率和形成第一照相机81的摄像元件的光接收灵敏度、以及形成观察光学系统9的光学元件(诸如镜组91等)的可见光透射率和形成第二照相机93的摄像元件的光接收灵敏度。

此外，通过使在从第一模式切换到第二模式或者从第二模式切换到第一模式时显示器22上所显示的图像数据的亮度恒定，可以使第一照相机81的曝光时间和第二照相机93的曝光时间为共同的。

由此，可以使第一照相机81和第二照相机93的帧频为共同的。注意，例如，通过将与第一照相机81和第二照相机93各自相关联的可见光透射率和光接收灵敏度的乘积控制为恒定，可以使图像数据的亮度恒定。

-照明控制器217-

照明控制器217从主存储装置21b或副存储装置21c读取由照明设置部216设置的照明条件，并且控制同轴照明器79、侧照明器84、第二同轴照明器94或第二侧照明器95以反映所读取的照明条件。利用该控制，可以开启同轴照明器79和侧照明器84中的一个或这两个，或者可以开启第二同轴照明器94和第二侧照明器95中的一个或这两个。

当在第一模式中发射激光时，不管照明条件的内容如何，照明控制器217都进一步暂时关闭所有同轴照明器79和侧照明器84。

照明控制器217还使得主存储装置21b或副存储装置21c在关闭同轴照明器79或侧照明器84之前存储执行关闭时已经参考的照明条件。

在激光的发射完成之后的定时(例如，谱分析器213进行的分析前后的定时)处，照明控制器217解除同轴照明器79和侧照明器84的关闭。此时，照明控制器217读取在执行关闭之前存储在主存储装置21b或副存储装置21c中的照明条件，并且将该照明条件反映在同轴照明器79或侧照明器84的开启中。

-报告输出部218-

图29是示出报告Rep的模板Ds的图，并且图30是示出报告Rep的输出示例的图。报告输出部218被配置为在谱分析器213对样本SP的分析完成之后输出报告Rep，该报告Rep概括了实时图像Pl、导航图像Pn和指示分析结果的信息(第一信息Vd1)。

具体地，根据本实施例的报告输出部218可以输出报告Rep，在报告Rep中，在分配了作为低倍图像的导航图像Pn、用于生成照射前图像Pb和照射后图像Pa的作为高倍图像的实时图像Pl以及分析结果的输出位置的模板Ds上的各个位置处显示导航图像Pn和实时图像Pl(更具体地，使用实时图像Pl生成的照射前图像Pb或者照射前图像Pb和照射后图像Pa)以及分析结果中的至少一个。

注意，照射前图像Pb可以是由观察光学系统9的第二照相机93获取的照射前图像Pb和由分析光学系统7的第一照相机81获取的照射前图像Pb中的至少一个。当报告输出部218输出报告Rep时，UI控制器215可以在报告Rep上显示与第一界面W2相关联的图像P，例如，在复选框Ic44被选中的情况下的实时图像Pl(更具体地，照射前图像Pb或者照射前图像Pb和照射后图像Pa)、以及在复选框Ic45被选中的情况下的导航图像Pn等。

此时，作为用于生成照射前图像Pb的实时图像Pl，可以使用在第二模式下由第二照相机(观察照相机)93生成的实时图像Pl和在第一模式下由第一照相机(分析照相机)81生成的实时图像Pl中的至少一个。

此外，例如，如图29所示的电子表格可以用作分配了实时图像Pl等的输出位置的模板Ds。作为电子表格，可以使用作为所谓的办公套件(Office suite)安装在计算机上的软件的数据表。代替这样的电子表格，可以使用用于文字处理软件的文本文件。

如图29所示，显示为[鸟瞰图图像]的第一标签Tg1、显示为[低倍图像]的第二标签Tg2、显示为[高倍图像(观察照相机)]的第三标签Tg3、显示为[高倍图像(分析照相机)]的第四标签Tg4、显示为[估计结果]的第五标签Tg5、显示为[倾斜]的第六标签Tg6、显示为[照明条件]的第七标签Tg7、显示为[透镜]的第八标签Tg8和显示为[检测元素]的第九标签Tg9可以布置在模板Ds中。

然后，如图30所示，报告输出部218在布置在模板Ds上的第一标签Tg1至第九标签Tg9的各个位置处输出与各个标签相对应的信息。例如，可以将鸟瞰图图像Pf输出到第一标签Tg1，可以将导航图像Pn输出到第二标签Tg2，可以将在第二模式下由第二照相机93生成的实时图像Pl输出到第三标签Tg3，可以将在第一模式下由第一照相机81生成的实时图像Pl输出到第四标签Tg4，可以将由谱分析器213获取的指示样本SP的估计结果的信息Vd9(对应于稍后将描述的第五信息Vd5)输出到第五标签Tg5，可以将指示由第一倾斜传感器Sw3和第二倾斜传感器Sw4检测到的倾斜θ的信息Vd10输出到第六标签Tg6，可以将指示由光照设置部216设置的照明条件的信息Vd11输出到第七标签Tg7，可以将由透镜传感器Sw1检测到的与透镜单元9a相关的信息Vd12输出到第八标签Tg8，并且可以将由谱分析器213获取的指示样本SP的检测元素的信息(对应于稍后将描述的第一信息Vd1和第四信息Vd4)输出到第九标签Tg9。

可以通过改变第一标签Tg1到第九标签Tg9的布置来改变各个信息的输出位置。此外，当从模板Ds中删除任何标签时，可以从报告Rep中移除与该标签相对应的信息。例如，如果从模板Ds中删除第六标签Tg，则从报告Rep中移除指示倾斜θ的信息Vd10。

<控制流程的具体示例>

图31是示出分析观察装置A的基本操作的流程图。图32是示出光轴偏差的校正量D1的计算过程的流程图，以及图33是示出视场偏差的校正量D2的计算过程的流程图。图34是示出光轴偏差和视场偏差的校正过程的流程图。图35是示出利用照明设置部216的照明条件设置过程的流程图。图36A至36C是示出由分析观察装置A进行的各种类型的处理的流程图。图37是示出深度合成的执行过程的流程图。

首先，观察光学系统9在图31的步骤S1中在第二模式中搜索分析对象。在该步骤S1中，控制器21基于用户的操作输入，在调整诸如第二照相机93的曝光时间和由第二照相机93生成的实时图像Pl和导航图像Pn各自的亮度(诸如由光纤线缆C3引导的照明光等)等的条件的同时，在样本SP的各部分中搜索要由分析光学系统7分析的部分(分析对象)。

注意，第二照相机93的曝光时间的调整和照明光的亮度的调整还可以被配置为在不伴随用户进行的操作输入的情况下由控制器21基于透镜传感器Sw1的检测信号自动执行。

在步骤S1中，在显示器22上显示如图14所示的画面。可以通过参考画面上的实时图像Pl和导航图像Pn来平滑地进行分析对象的搜索。此时，通过在实时图像Pl上指定第一分析点Lo1或在导航图像Pn上指定第二分析点Lo2来动态地更新实时图像Pl。

此外，在通过观察光学系统9搜索分析对象时，放大光学系统96适当地改变放大倍率。放大倍率的改变导致如上所述的光轴偏差。因此，每当放大倍率改变时，控制器21基于第一校正量D1来执行光轴偏差的校正。结果，可以在不会使用户感觉到光轴偏差的影响的情况下改变放大倍率。

注意，可以在设置分析观察装置A等时预先计算第一校正量D1。稍后将描述第一校正量D1的计算过程的具体示例和校正过程的细节。

在随后的步骤S2中，控制器21基于用户的操作输入而接收从第二模式切换为第一模式的指示。例如，当在图14所示的图标Ic11上进行点击操作时，UI控制器215接收该切换指示。注意，在执行步骤S2时，模式切换器211对滑动机构65的操作尚未执行。

在随后的步骤S3中，由第二照相机93拍摄样本SP的图像。在步骤S3中生成的图像P可以被输出到报告Rep作为由第二照相机93生成的照射前图像Pb。

随后，在步骤S4中，照明设置部216在执行模式切换之前设置照明条件。图35示出步骤S4中进行的处理。即，图31的步骤S4包括图35的步骤S401至S410。

首先，在图35的步骤S401中，照明设置部216获取形成当前照明条件(在第二模式中参考的照明条件)的各个项。

在随后的步骤S402中，照明设置部216获取形成需要在第一模式中参考的照明条件的项中的在第一模式中可使用的项。

在随后的步骤S403中，照明设置部216将在步骤S401中获取的当前照明条件的各个项与在步骤S402中获取的可用项进行比较，并且提取它们之间的共同项。

在随后的步骤S404中，照明设置部216判断是否已经在步骤S403中提取了共同项(是否存在共同项)，在判断为“是”的情况下进入步骤S405，或者在判断为“否”的情况下进入步骤S406。

在步骤S405中，照明设置部216使用包括多个项的照明条件中的在步骤S403中提取的共同项(在第一模式和第二模式这两者中可以使用的项，诸如侧照明器84和第二侧照明器95的照射形式等)的当前照明条件。另一方面，针对在步骤S403中未提取的项(例如，与分析光学系统7的结构相关的第一模式所特有的设置项)，读取先前使用的设置和初始设置等。当各个项的设置完成时，照明设置部216使控制处理进入步骤S39，并且将第一模式的照明条件存储在主存储装置21b和副存储装置21c中的至少一个中。

另一方面，在步骤S406中，照明设置部216判断是否存在先前使用的设置，并且在判断为“是”的情况下进入步骤S407，以及在判断为“否”的情况下进入步骤S408。在步骤S407中，照明设置部216读取先前使用的设置作为照明条件，进入步骤S409，并且将所读取的照明条件作为用于第一模式的照明条件存储在主存储装置21b和副存储装置21c中的至少一个中。此外，在步骤S408中，照明设置部216读取初始设置作为照明条件，进入步骤S409，并且将所读取的照明条件作为用于第一模式的照明条件存储在主存储装置21b和副存储装置21c中的至少一个中。

在步骤S409之后的步骤S410中，照明控制器217关闭观察用的照明(第二同轴照明器94或第二侧照明器95)，并且结束图35所示的流程。然后，控制处理从图31的步骤S4进入步骤S5。

在步骤S5中，模式切换器211操作滑动机构65以使观察光学系统9和分析光学系统7一体地滑动，从而执行从第二模式到第一模式的切换。

当完成向第一模式的切换时，由第一照相机81生成的图像P作为实时图像Pl显示在显示器22上，来代替由第二照相机93生成的图像P。与实时图像Pl同样地，导航图像Pn也可以用由第一照相机81生成的图像P替换。即使在第一模式下，也为用户提供如图14所示的与在第二模式下相同的显示画面。

在第一模式下，用户参考由第一照相机81生成的实时图像Pl，并且指定激光的照射位置。该指定由UI控制器215接收并用于由谱获取器212进行的处理。

此外，从第二模式到第一模式的切换导致如上所述的视场偏差。因此，每当第二模式切换到第一模式时，控制器21基于第二校正量D2来执行视场偏差的校正。结果，可以在不会使用户感觉到视场偏差的影响的情况下，从利用第二照相机93的观察切换到利用第一照相机81的观察。

注意，可以在设置分析观察装置A等的定时预先计算第二校正量D2。稍后将描述第二校正量D2的计算过程的具体示例和校正过程的细节。

在随后的步骤S6中，在模式切换完成之后，执行照明控制器217进行的照明控制以及谱获取器212和谱分析器213进行的样本SP的成分分析。在图36A、36B和36C中示出在步骤S6中进行的处理。即，图31中的步骤S6包括图36A中的步骤S601至S607以及图36B中的步骤S608至S615。

首先，在步骤S601中，照明控制器217从主存储装置21b或副存储装置21c读取由照明设置部216设置的照明条件。在随后的步骤S602中，照明控制器217开启分析用的照明器(同轴照明器79或侧照明器84)以反映步骤S601中读取的照明条件。结果，与分析用的照明器有关的各个控制参数(诸如第一照相机81的曝光时间和从LED光源79a发射的照明光的光量等)尽可能多地再现第二模式中的控制参数。

在本实施例中，用于成分分析的反射物镜74与用于观察的物镜92相比，在观察期间具有更浅的被摄体深度。因此，在步骤S602之后的步骤S603中，照明控制器217在第二图像数据I2中的各个位置处执行自动聚焦，并且生成全聚焦图像。具体地，在该步骤S603中，例如，执行图37所示的处理。注意，在步骤S603中，可以被配置为使得处理器21a接收是否执行全聚焦图像的生成，并且仅当接收到用于生成全聚焦图像的指示时，才生成全聚焦图像。利用仅在用户需要时执行全聚焦图像的生成的结构，可以使处理高效。

具体地，处理器21a在图37的步骤S651中接收全聚焦图像的合成指示。该合成指示可以被配置为在控制步骤进入到上述步骤S602之后紧接着自动输出。

在随后的步骤S652中，处理器21a设置放置台5或头部6的上限位置(参见图18中的高度位置zn)和下限位置(参见图18中的高度位置z1)。上限位置和下限位置可以由处理器21a自动设置，或者可以通过读取用户预先输入的值来设置。

在随后的步骤S653中，处理器21a在上述的上限位置和下限位置之间的范围内在Z方向上移动放置台5或头部6，并且由第一照相机81在各个Z位置(Z坐标)处生成图像P。

在随后的步骤S654中，处理器21a基于在各个Z位置处生成的图像P来生成如图18所示的全聚焦图像Pc。所生成的全聚焦图像Pc作为实时图像Pl和导航图像Pn中的至少一个显示在显示器22上。这里，如果被预设为获取样本SP的三维形状，则控制步骤从步骤S654进入步骤S655。在步骤S655中，基于在各个Z位置处生成的图像P来计算样本SP的表面的高度数据。所计算出的高度数据可以作为样本SP的三维形状显示在显示器22上。

当根据预设设置完成步骤S654中所示的处理或者在步骤S654之后的步骤S655中所示的处理时，控制步骤从图37中所示的流程返回到图36A中所示的流程，并且从S603进入步骤S604。

在步骤S604中，UI控制器215在实时图像Pl上接收作为分析位置的第一分析点Lo1的指定。此时，如图14所示，UI控制器215将指示各个第一分析点Lo1的位置的信息(交点X)叠加并显示在导航图像Pn上。

在随后的步骤S605中，UI控制器215判断分析位置的接收是否完成，并且在该判断为“是”的情况下，控制处理进入步骤S606，并且在“否”的情况下，控制处理返回到步骤S604。例如，可以基于图14中的图标Ic12是否已经接收到点击操作来进行该判断。

在随后的步骤S606中，UI控制器215判断是否已经接收到开始触发信号，并且在该判断为“是”的情况下，控制处理进入步骤S607，并且在“否”的情况下，重复步骤S606中的判断。例如，可以基于图17中的图标Ic24是否已经接收到点击操作来进行该判断。

在随后的步骤S607中，摄像控制器214将分析开始时(具体地，已经接收到开始触发信号的时间)的坐标(例如，反射物镜74相对于放置台5的相对坐标)存储在主存储装置21b或副存储装置21c中以供临时存储。

随后，在图36B所示的步骤S608中，摄像控制器214生成如参考图20的左侧部分的上部图所述的整个照射前图像Pb。当存在一个第一分析点Lo1时，可以省略步骤S608。

在随后的步骤S609中，摄像控制器214获取与第一分析点Lo1相对应的坐标，并且将头部6移动到该坐标。可以移动放置台5来代替移动头部6。当头部6或放置台5的移动完成时，该坐标和分析光轴Aa彼此相交。

在随后的步骤S610中，摄像控制器214生成如参考图20的左侧部分中的中部图所述的与第一分析点Lo1相对应的照射前图像Pb。

在随后的步骤S611中，照明控制器217将此时(在步骤S610中已经生成照射前图像Pb的时间)的发光状态(紧挨在激光发射之前的定时的照明条件)设置在主存储装置21b或副存储装置21c中。在随后的步骤S612中，照明控制器217关闭分析用的照明器(同轴照明器79或侧照明器84)。

然后，在步骤S613中，谱获取器212用激光照射作为分析位置的该一个第一分析点。在步骤S613中，第一检测器77A和第二检测器77B接收由于在样本SP上出现的等离子体而发射的光(副电磁波)。此时，第一检测器77A和第二检测器77B的光接收定时被设置为与激光的发射定时同步。

在随后的步骤S614中，谱获取器212根据激光的发射定时获取强度分布谱。在从步骤S614到稍后将描述的步骤S618的时段期间，谱分析器213在该一个第一分析点Lo1处执行样本SP的成分分析。将成分分析的结果与第一分析点Lo1的坐标相关联地存储在主存储装置21b或副存储装置21c中。

在随后的步骤S615中，照明控制器217开启分析用的照明器(同轴照明器79或侧照明器84)。随后，在图36C的步骤S616中，照明控制器217读取存储在主存储装置21b或副存储装置21c中的照明条件，并且控制分析用的照明器以反映该照明条件。结果，再现紧挨在激光的发射之前的发光状态。

在随后的步骤S617中，摄像控制器214生成如参考图20的左侧部分中的下部图所述的与第一分析点Lo1相对应的照射后图像Pa。

在随后的步骤S618中，谱获取器212判断是否已经完成所有第一分析点Lo1处的成分分析(换句话说，激光向所有第一分析点Lo1的发射)，并且在该判断为“是”的情况下，控制处理进入步骤S619，在“否”的情况下，控制处理返回到图36B中的步骤S609。不仅在第一分析点Lo1的位置彼此不同时，而且在第一分析点Lo1的位置相同时，可以进行该判断。

此外，当已经获取到样本SP的高度数据时，可以针对各个第一分析点Lo1调整分析单元62相对于放置台5的相对高度位置，并且可以在各个第一分析点Lo1处优化焦点位置的状态下照射激光。

在随后的步骤S619中，摄像控制器214将头部6移动到在步骤S607中存储的坐标。可以移动放置台5来代替移动头部6。当头部6或放置台5的移动完成时，存储的坐标和分析光轴Aa彼此相交。

在随后的步骤S620中，摄像控制器214生成如参考图20的右侧部分中的下部图所述的整个照射后图像Pa。当存在一个第一分析点Lo1时，可以省略步骤S620。

在随后的步骤S621中，摄像控制器214使放置台5和头部6中的至少一个沿着Z方向缩回，以与头部6分离，特别是与分析壳体70分离。

在随后的步骤S622中，摄像控制器214操作俯摄照相机48以生成鸟瞰图图像Pf。注意，在步骤S622中，可以被配置为使得处理器21a接收是否生成鸟瞰图图像Pf，并且仅当接收到用于生成鸟瞰图图像Pf的指示时，才生成鸟瞰图图像Pf。利用仅在用户需要时执行鸟瞰图图像Pf的生成的结构，可以使处理高效。

注意，在从步骤S614至步骤S622的时段期间，UI控制器215接收针对对话框W3和W4的各种指示，以将照射前图像Pb、照射后图像Pa和鸟瞰图图像Pf与成分分析结果相关联。可以针对各个第一分析点Lo1或共同地针对多个第一分析点Lo1进行该关联。

此后，处理器21a结束图36A至36C所示的流程，并且控制处理从图31中的步骤S6进入步骤S7。然后，在步骤S7中，报告输出部218将实时图像Pl等输出到模板Ds上设置的各个位置，使得报告Rep作为电子数据输出。

-光轴偏差和视场偏差的校正-

图32是示出光轴偏差的校正量的计算过程的流程图，并且图33是示出视场偏差的校正量的计算过程的流程图。此外，图34是示出光轴偏差和视场偏差的校正过程的流程图。

首先，在图32的步骤S11中，UI控制器215接收用于计算光轴偏差的校正量的指示。在随后的步骤S12中，放大光学系统96将放大倍率设置为基准倍率。

在随后的步骤S13中，例如，如上述图26的上部图所示，移动放置台5或头部6，使得基准标记物Ma落在第二照相机93的视场范围内。

在随后的步骤S14中，调整观察光学系统9的焦点。

在随后的步骤S15中，由第二照相机93检测基准标记物Ma。可以基于基准标记物Ma的特定部位(例如，当基准标记物Ma是三角形时的顶点或当基准标记物Ma是箭头状图形时的前端)是否包括在由第二照相机93生成的图像P中来进行该检测。将检测到的特定部位的坐标存储在主存储装置21b等中。

在随后的步骤S16中，放大光学系统96将放大倍率设置为低倍率侧的预定倍率。

在随后的步骤S17中，第二照相机93再次检测基准标记物Ma。与步骤S15同样地，将检测到的特定部位的坐标存储在主存储装置21b等中。

在随后的步骤S18中，检测在步骤S15中检测到的基准标记物Ma的检测位置(特定部位的坐标)与在步骤S17中检测到的基准标记物Ma的检测位置之间的差。该差作为上述第一位置差ΔD1存储在主存储装置21b等中。

在随后的步骤S19中，基于在步骤S18中获得的第一位置差ΔD1以及基准倍率与用于计算的预定倍率之间的差(倍率差)，来计算由放大光学系统96实现的在各个放大倍率下的光轴偏差的校正量。以这种方式计算出的校正量被连续地存储在主存储装置21b或副存储装置21c等中，并且每当透镜传感器Sw1等检测到由放大光学系统96进行的放大倍率的调整时被读出。摄像控制器214可以基于以这种方式读出的校正量，每次校正光轴偏差。

另一方面，在图33的步骤S31中，UI控制器215接收用于计算视场偏差的校正量的指示。在随后的步骤S32中，模式切换器211设置第二模式，并且放大光学系统96将第二照相机93的放大倍率改变为基准倍率。

在随后的步骤S33中，例如，移动放置台5或头部6，使得基准标记物Ma落在第二照相机93的视场范围内。

在随后的步骤S34中，调整观察光学系统9的焦点。

在随后的步骤S35中，由第二照相机93检测基准标记物Ma。可以基于基准标记物Ma中的特定部位是否包括在由第二照相机93生成的图像P中来进行该检测。检测到的特定部位的坐标存储在主存储装置21b等中。

在随后的步骤S36中，模式切换器211从第二模式改变为第一模式，以使第一照相机81拍摄图像(生成图像P)。

在随后的步骤S37中，例如，移动放置台5或头部6，使得基准标记物Ma落在第一照相机81的视场范围内。

在随后的步骤S38中，执行分析光学系统7(特别是第一照相机81)的焦点调整。

在随后的步骤S39中，由第一照相机81检测基准标记物Ma。与步骤S35同样地，将检测到的特定部位的坐标存储在主存储装置21b等中。

在随后的步骤S40中，检测在步骤S35中检测到的基准标记物Ma的检测位置(特定部位的坐标)与在步骤S39中检测到的基准标记物Ma的检测位置之间的差。该差作为上述第二位置差ΔD2存储在主存储装置21b等中。同时，被执行以使基准标记物Ma落在视场范围内的放置台5沿着X和Y方向的移动量、以及当调整第一照相机81等的焦点时被执行的放置台5沿着Z方向的移动量在与第二位置差ΔD2相关联的状态下，被连续地存储在主存储装置21b或副存储装置21c等中。

然后，可以在校正从第二模式切换到第一模式时发生的视场偏差时执行例如图34所示的控制处理。该控制处理可以在切换到第一模式时自动地或手动地执行。

首先，在图34的步骤S51中，执行第二模式下的利用第二照相机93对图像P的生成(获取)。

在随后的步骤S52中，例如，基于透镜传感器Sw1的检测信号来获取由放大光学系统96设置的观察光学系统9的放大倍率(上述第三倍率)。

在随后的步骤S53中，接收图像P中的位置的指定。这里所指定的位置可以是例如参考图14所述的分析位置X。可替代地，可以被配置为存储交点Cp的位置来代替接收位置指定。

在随后的步骤S54中，由模式切换器211执行从第二模式到第一模式的切换，并且由第一照相机81生成(获取)图像P。利用该切换，在步骤S53中指定的位置在图像P中变化。

在随后的步骤S55中，读出与第三倍率相对应的光轴偏差的校正量。作为光轴偏差的校正量，可以使用通过图32所示的控制处理预先计算出的量。

在随后的步骤S56中，获取上述第二位置差ΔD2作为视场偏差的校正量。作为视场偏差的校正量，可以使用通过图33所示的控制处理预先计算出的量。

在随后的步骤S57中，通过将在步骤S55中读取的校正量和在步骤S56中读取的校正量相加，来确定放置台5在X、Y和Z方向中的各个方向上的移动量。

在随后的步骤S58中，基于步骤S57中确定的在各个方向上的移动量，在X方向、Y方向和Z方向上移动放置台5。结果，消除了在步骤S53中指定的位置的变化。

-用户界面的具体示例-

图38至图44是示出显示器22的显示画面的图。在从图36B中的步骤S614到图36C中的步骤S618的任何定时，如图38所示，UI控制器215使显示器22显示指示被认为包含在样本SP中的物质的特征Ch的第一信息Vd1、指示物质的类型的第二信息Vd2和指示物质的层级结构的第三信息Vd3。第一信息Vd1、第二信息Vd2和第三信息Vd3全部都被配置为由谱分析器213获取。例如，当使用LIBS法作为分析方法时，物质的特征Ch包含将样本SP的构成元素及该构成元素的含量(或含量率)汇总在一个集合中的信息。

注意，在以下描述中，“超类”表示被认为包含在样本SP中的物质的总称。此外，出现在以下描述中的“子类”表示属于超类的物质的类型。超类可以被配置为包括至少一个所属子类。另外，可以在超类和子类之间提供一个或多于一个中间类。该中间类表示属于超类的多个种类(strain)。

在图38所示的示例中，作为第一信息Vd1显示了如下内容：样本SP包含铁、铬及镍的事实以及指示铁含量为74％、铬含量为17％、和镍含量为9％的数值数据。这里，在第一信息Vd1的下方显示接收利用鼠标31的点击操作等的第一图标Ic1。尽管稍后将描述细节，但是可以通过点击具有标注“检测设置...”的第一图标Ic1来改变与谱分析器213所进行的处理相关的设置。

此外，在第一图标Ic1的更下方显示接收利用鼠标31的点击操作等的第二图标Ic2。通过操作具有标注“谱”的第二图标Ic2，如图40所示，指示由谱获取器212获取的强度分布谱的第四信息Vd4和从该强度分布谱提取的特征Ch可以显示在显示器22上。在图中所示的示例中，在强度分布谱上叠加并显示指示与铁相对应的波长λ1、与铬相对应的波长λ2以及与镍相对应的波长λ3的峰位置的点划线。可以看出，强度分布谱在各个波长处具有峰。

返回到图38，在第一信息Vd1的左侧显示物质的超类是“不锈钢”的事实，作为第二信息Vd2。此外，在第二信息Vd2下方以“奥氏体”、“沉淀硬化”和“奥氏体”的顺序显示属于超类的中间类，作为第三信息Vd3。该顺序等于属于各个中间类的子类的准确度的顺序。在该示例中，建议“奥氏体”包括比属于“沉淀硬化”的子类更准确的子类和比属于“沉淀硬化”的子类更不准确的子类这两者。在图中所示的示例中，具有相对高准确度的子类包括SUS302等，中间类包括SUS631等，并且具有相对低准确度的子类包括SUS304、SUS321、SUS305等(未示出)。

这里，可以点击显示在诸如“奥氏体”等的中间类左侧的第五图标Ic5，以获知子类的细节。尽管省略了详细说明，但是第五图标Ic5是用于切换属于中间类、并且子类所属的“第二中间类”的显示和不显示的图标，并且由UI控制器215显示在显示器22上，特别是在第三信息Vd3的显示栏中。

第二中间类是通过细分中间类所获得的类。当该第二中间类被进一步细分时，可以获得该示例中的子类。注意，第二中间类不是必需的。此外，可以设置属于第二中间类的第三中间类，或者可以设置属于第三中间类的附加中间类。子类可以与以这种方式设置的中间类中的最低层相关联。

这里，当操作位于布置在图38中顶部的“奥氏体”左侧的第五图标Ic5时，属于“奥氏体”的第二中间类可以显示在显示器22中，特别是在第三信息Vd3的显示栏中。尽管未在图中示出，但是可以显示例如“SUS300系列”作为第二中间类。

此外，在第三信息Vd3下方显示接收利用鼠标31的点击操作的第三图标Ic3。当操作具有标注“显示描述性文本”的第三图标Ic3时，可以在显示器22上显示描述样本SP所包含的物质的文本数据。

这里，图39示出了当从图38所示的状态操作第三图标Ic3时的显示画面。在该显示画面上，第五信息Vd5指示通过结合如下项中的一个或多于一个而获得的文本数据：描述样本SP中包含的物质的超类的文本数据、描述其中间类的文本数据和描述其子类的文本数据。

此外，在第三图标Ic3的右侧显示接收利用鼠标31的点击操作的第四图标Ic4。当接收到第四图标Ic4的操作时，UI控制器215可以使显示器22显示用于选择超类到子类的分类标准的界面。可以经由该界面来选择的分类标准可以包括例如日本工业标准(JIS)、基于国际标准化组织(ISO)的标准、由欧洲标准协会定义的EN标准、由美国国家标准协会(ANSI)定义的标准和由用户设置的标准中的一个或多于一个。另外，可以使用商业标准或类似的数据库。

例如，当选择标准“JIS”时，如图38等所示，指示已经选择了“JIS”的识别信息可以叠加并显示在第四图标Ic4上。

此外，返回到图40所示的显示画面，根据本实施例的UI控制器215可以通过接收针对布置在强度分布谱附近的第九图标Ic9的操作输入，来提取并显示如图41所示的各个元素的峰附近的谱。尽管在附图所示的示例中仅显示与铁相对应的谱Vd5以及与镍相对应的谱Vd6，但是也可以以同样的方式显示与被检测为样本SP所包含的元素的铬相对应的谱。此外，除了这些元素之外，也可以显示指示未被检测为样本SP所包含的元素的元素(除铁、镍和铬以外的元素)的谱。此外，通常存在分别与元素相对应的多个峰，指示多个峰的谱可以并排显示。

此外，当在图41所示的显示画面上接收到具有标注“返回”的第六图标Ic6的操作输入时，UI控制器215可以从图41所示的显示画面返回到图40所示的显示画面。

此外，UI控制器215可以接收选择针对各个元素提取的谱的操作，并且在第四信息Vd4中放大并显示与所选择的谱相对应的点。例如，如图42所示，当选择与铁相对应的谱Vd5时，UI控制器215显示第七信息Vd7来代替第四信息Vd4，在第七信息Vd7中，铁附近的强度分布被放大。

此外，返回到图38，当接收到具有标注“检测设置...”的第一图标Ic1的操作输入时，UI控制器215使显示器22显示如图43所示的对话框W5。如在图中所示的示例中，可以在该对话框W5中显示用于显示元素周期表(在图中所示的示例中仅示出元素周期表的一部分)的第八信息Vd8、具有标注“从列表中选择”的第七图标Ic7和具有标注“重新计算”的第八图标Ic8。

这里，UI控制器215被配置为接收对作为第八信息Vd8显示的元素周期表中的各个元素的操作输入。如图43所示，可以基于对各个元素进行的操作输入来将各个元素分类为：以黑色显示元素名称的“标准”、以白色显示元素名称的“必须”、以及以与圆点图案重叠的方式显示元素名称的“排除”。当在已经设置了各个元素的分类的状态下进行第八图标Ic8的操作输入时，已经接收到该操作输入的UI控制器215与谱分析器213一起执行第一信息Vd1的重新计算以及作为点划线叠加并显示在强度分布谱上的峰位置(与波长λ1至波长λ3相对应的点划线)的重新设置。

其中，仅在强度分布谱中发现峰时，才由谱分析器213提取被分类为“标准”的元素作为检测元素。在图39中，在第一信息Vd1等中显示作为检测元素提取的元素，诸如铁、镍和铬等。

另外，无论强度分布谱中是否存在峰，都提取被分类为“必须”的元素作为检测元素。在图44所示的示例中，锰被分类为“必须”。在这种情况下，UI控制器215可以将与锰相对应的波长λ4的位置叠加并显示在第四信息Vd4上。例如，在样本SP不包含锰的情况下，如图44中的信息Vd4’所示，在强度分布谱中没有出现峰的位置处重叠并显示指示波长λ4的点划线。

另外，无论强度分布谱中是否存在峰，都将被分类为“排除”的元素从检测元素中排除。在图44所示的示例中，镍被分类为“排除”。在这种情况下，无论强度分布谱的大小如何，指示波长λ3的点划线都不显示在与镍相对应的峰位置处，这与图40中所例示的第四信息Vd4不同。此外，尽管未示出，但是当镍被分类为“排除”时，即使在图39等所示的第一信息Vd1中也不显示镍。

此外，当鼠标光标放置在第八信息Vd8中的一个元素上时，UI控制器215还可以在强度分布谱上叠加并显示与该一个元素相对应的峰位置。

此外，当接收到针对第七图标Ic7的操作输入时，UI控制器215在显示器22上以项目列表的方式显示各个元素的列表(未示出)。在这种情况下，列表中的各个元素可以单独分类为上述“标准”、“必须”和“排除”。

<有助于提高可用性的特征部>

如上所述，例如，如图14和图20以及图36B的步骤S608和S610所示，根据本实施例的处理器21a在紧挨在用激光照射样本SP之前的定时，利用第一照相机81生成照射前图像Pb。此时，用于观察样本SP的元件(诸如第一照相机81和第二照相机93等)和用于分析样本SP的元件(诸如电磁波发射器71等)由共用的处理器21a控制，使得可以无缝地进行样本SP的观察和分析，并且可以节省对分析点X进行摄像所需的时间和精力。结果，可以提高分析观察装置A的可用性。

此外，如图19和图21以及图36C的步骤S617和S620所示，处理器21a在用激光照射样本SP之后的定时，用第一照相机81生成照射后图像Pa。用户可以例如通过将照射前图像Pb和照射后图像Pa进行比较，来掌握利用激光诱导击穿分光法在样本SP中发生的变化。这适合于增强分析观察装置A的可用性。此外，与照射前图像Pb的生成同样地，还可以无缝地进行照射后图像Pa的生成，因此，可以节省生成所需的时间和精力。结果，在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图14和图19所示，处理器21a生成具有不同放大倍率的两种类型的图像P。例如，在两种类型的图像P之间，低倍图像用于用户的导航，并且高倍图像用于分析点X的指定，使得可以进一步提高分析观察装置A的可用性。

此外，如图24所示，UI控制器215向用户提供被配置为将两种类型的图像中的至少一种与分析结果相关联的第一用户界面W3。结果，可以满足例如期望存储低倍图像、但不需要存储高倍图像的详细需要。这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图24所示，UI控制器215向用户提供被配置为更新图像的图标Ic51和Ic52。结果，可以满足例如将低倍图像从照射前图像Pb替换为照射后图像Pa的详细需要。这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图29和图30所示，UI控制器215经由报告输出部218输出显示了在成分分析期间获得的照射前图像Pb和照射后图像Pa等的报告Rep。结果，用户可以掌握激光的照射位置以及由激光的照射引起的破坏等。这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图15和图16所示，分析观察装置A可以移动放置台5以拍摄在作为低倍图像的导航图像Pn上指定的第二分析点Lo2的图像，或者移动放置台5使得在作为高倍图像的实时图像Pl上指定的第一分析点Lo1靠近视场中心。结果，可以容易地详细指定激光的照射位置，这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图15和图16所示，每当放置台5响应于第一分析点Lo1或第二分析点Lo2的指定而移动时，分析观察装置A执行实时图像Pl的再生成。结果，可以更适当地指定激光的照射位置，这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图16所示，分析观察装置A重复地接收第一分析点Lo1和Lo1’的指定，并且每当接收到该指定时执行放置台5的移动和高倍图像的再生成。结果，可以更详细地指定激光的照射位置，这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如参考图18所述，摄像控制器214生成样本SP的全聚焦图像Pc，使得可以生成聚焦在大致整个视场范围上的实时图像Pl。这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如参考图20所述，可以将激光发射到多个分析点X1和X2中的各个分析点，并且可以在分析点X1和X2中的各个分析点处进行成分分析。这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

此外，如图14所示，用户可以通过将位置信息Ic叠加在导航图像Pn上，通过位置信息Ic来掌握实时图像Pl和导航图像Pn之间的相对位置关系。另外，用户可以通过将指示实时图像Pl上的第一分析点Lo1的位置的信息X叠加在导航图像Pn上，通过信息X来掌握作为主电磁波的激光的照射位置。结果，可以提高分析观察装置A的可用性。

此外，如参考图26和图31所述，可以使用第一位置差D1和倍率差来计算伴随着放大倍率的改变的视场中心的位置变化。结果，可以移动放置台5以校正视场中心的位置变化，并且可以根据该位置变化来更新位置信息Ic。这在提高分析观察装置A的可用性方面是有利的。

<<其他实施方式>>

在上述实施例中，观察光学系统9中的第二照相机93被例示为摄像部，并且分析光学系统7中的第一照相机81被例示为第二摄像部，但是本公开不限于这种结构。第一照相机81可以用作摄像部，并且第二照相机93可以用作第二摄像部。

例如，当第一照相机81被视为摄像部时，由作为如上所述的摄像部的第一照相机81生成照射前图像Pb、照射后图像Pa、实时图像Pl和导航图像Pn。

此外，当第一照相机81被视为摄像部时，根据本公开的倍率改变器改变第一照相机81的放大倍率。也就是说，根据本公开的倍率改变器可以通过第一照相机81和第二照相机93中的至少一个改变样本SP的放大倍率就足够了。

Claims (17)

1.一种激光诱导击穿分光器，用于使用激光诱导击穿分光法进行对分析对象的成分分析，所述激光诱导击穿分光器包括：

放置台，其上放置有分析对象；

摄像部，用于接收放置在所述放置台上的所述分析对象所反射的反射光，并且检测所接收到的反射光的光接收量；

激光发射器，用于向所述分析对象发射激光；

收集头，用于收集在用从所述激光发射器发射的激光照射所述分析对象时在所述分析对象中生成的等离子体光；

检测器，用于接收在所述分析对象中生成并由所述收集头收集的等离子体光，并且生成强度分布谱，其中所述强度分布谱是针对各个波长的等离子体光的强度分布；以及

处理器，其包括：

摄像控制器，用于基于所述摄像部所检测到的反射光的光接收量来生成所述分析对象的图像，以及

成分分析部，用于接收用以开始所述分析对象的成分分析的开始触发信号，并且基于所述检测器所生成的强度分布谱来进行所述分析对象的成分分析，

其中，所述处理器进行如下操作：

响应于接收到所述开始触发信号，控制所述摄像部生成照射前图像，其中所述照射前图像是在用所述激光照射所述分析对象之前的图像，以及

在控制所述摄像部之后，控制所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光。

2.根据权利要求1所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器生成将所述成分分析的结果叠加在所述照射前图像上的图像，并使显示器显示该图像。

3.根据权利要求1所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器在控制所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光之后，控制所述摄像部生成照射后图像，其中所述照射后图像是在用所述激光照射所述分析对象之后的图像。

4.根据权利要求1所述的激光诱导击穿分光器，还包括：

第二摄像部，用于接收放置在所述放置台上的分析对象所反射的反射光，并且检测所接收到的反射光的光接收量；以及

模式切换器，用于切换到所述摄像部和所述第二摄像部其中之一，

其中，所述分析对象的放大倍率被设置为在所述第二摄像部中比在所述摄像部中相对更高，以及

所述摄像控制器进行如下操作：

在所述模式切换器切换到所述摄像部的状态下，生成放大倍率相对低的低倍图像，以及

在所述模式切换器切换到所述第二摄像部的状态下，生成放大倍率相对高的高倍图像。

5.根据权利要求4所述的激光诱导击穿分光器，还包括：

观察壳体，用于容纳所述摄像部；以及

分析壳体，其与所述观察壳体分开配置，并且用于容纳所述第二摄像部和所述检测器，

其中，所述模式切换器通过相对于所述放置台移动所述观察壳体和所述分析壳体，来切换到所述摄像部和所述第二摄像部其中之一。

6.根据权利要求1所述的激光诱导击穿分光器，还包括：

第二摄像部，用于接收放置在所述放置台上的分析对象所反射的反射光，并且检测所接收到的反射光的光接收量；以及

倍率改变器，其能够改变所述摄像部和所述第二摄像部其中至少之一对所述分析对象的放大倍率，

其中，所述处理器进行如下操作：

调整所述倍率改变器以改变所述放大倍率，以及

在所述摄像部和所述第二摄像部其中至少之一在各个放大倍率下检测所述反射光的光接收量时，生成放大倍率相对低的低倍图像和放大倍率相对高的高倍图像作为所述分析对象的所述照射前图像。

7.根据权利要求4所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器使显示器显示：

所述低倍图像；

所述高倍图像；

所述成分分析的结果；以及

第一用户界面，用于接收用以将所述低倍图像和所述高倍图像中的至少一个图像与所述成分分析的结果相关联地存储的操作输入。

8.根据权利要求7所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器进行如下操作：

使显示器显示用于更新与所述成分分析的结果相关联的所述至少一个图像的显示画面，以及

接收用于将显示在显示器上的图像和与所述图像相关联的所述成分分析的结果存储在存储部中的存储指示，以及

所述显示画面包括：

所述至少一个图像；以及

第二用户界面，用于接收用以更新所述至少一个图像的操作输入。

9.根据权利要求7所述的激光诱导击穿分光器，还包括：

报告输出部，用于输出报告，其中在所述报告中，在通过分配要输出所述低倍图像、所述高倍图像和所述成分分析的结果的位置而获得的模板上的各个位置处显示所述低倍图像、所述高倍图像和所述成分分析的结果其中至少之一，

其中，在所述报告输出部输出所述报告的情况下，所述处理器使得在所述报告上输出通过所述第一用户界面相关联的所述图像。

10.根据权利要求6所述的激光诱导击穿分光器，还包括：

电驱动器，用于使指示所述放置台相对于所述摄像部的相对位置的摄像位置沿着水平方向移动，

其中，所述处理器被配置为能够接收所述高倍图像上的第一分析点的指定和所述低倍图像上的第二分析点的指定其中至少之一，以及

所述摄像控制器进行如下操作：

在所述处理器接收到所述第二分析点的指定的情况下，基于所述第二分析点控制所述电驱动器以移动所述摄像位置，使得所述第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内，以及

在所述处理器接收到所述第一分析点的指定的情况下，基于所述第一分析点控制所述电驱动器以移动所述摄像位置，使得所述第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心。

11.根据权利要求10所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述摄像控制器进行如下操作：

在所述处理器接收到所述第二分析点的指定的情况下，在通过控制所述电驱动器使所述第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内的状态下，执行所述高倍图像的再生成，以及

在所述处理器接收到所述第一分析点的指定的情况下，在通过控制所述电驱动器使所述第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心的状态下，执行所述高倍图像的再生成。

12.根据权利要求11所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器接收在再生成的高倍图像上的所述第一分析点的指定，以及

所述摄像控制器进行如下操作：

在所述处理器接收到所述第一分析点的指定的情况下，基于所述第一分析点控制所述电驱动器以移动所述摄像位置，使得所述第一分析点靠近再生成的高倍图像的视场中心，以及

在通过控制所述电驱动器使所述第一分析点靠近再生成的高倍图像的视场中心的状态下，执行所述高倍图像的附加再生成。

13.根据权利要求10所述的激光诱导击穿分光器，还包括：

基座；以及

台架，用于连接到所述基座，并且在与所述基座垂直的第一方向上延伸，

其中，所述放置台由所述基座或所述台架支撑，

所述电驱动器被配置为沿着所述第一方向移动所述摄像位置，以及

在通过控制所述电驱动器以沿着所述水平方向移动所述摄像位置之后，所述摄像控制器控制所述电驱动器以沿着所述第一方向移动所述摄像位置。

14.根据权利要求13所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述摄像控制器进行如下操作：

使所述电驱动器将所述摄像位置沿着所述第一方向移动到多个第一位置，分别在所述多个第一位置处生成多个高倍图像，以及

对分别在所述多个第一位置处生成的所述多个高倍图像进行合成，以生成所述分析对象的全聚焦图像。

15.根据权利要求13所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述电驱动器被配置为沿着所述第一方向改变指示所述放置台相对于所述收集头的相对位置的收集位置，

所述摄像控制器使所述电驱动器将所述收集位置沿着所述第一方向移动到多个第一位置，并且在所述多个第一位置中的各个第一位置处生成所述图像，以及

所述成分分析部进行如下操作：

基于在所述多个第一位置中的各个第一位置处生成的图像，识别所述处理器所接收到的所述第一分析点处的沿着所述第一方向的高度，以及

基于所识别的高度控制所述电驱动器，以使所述收集位置沿着所述第一方向移动，使得从所述激光发射器发射的激光聚焦在所述第一分析点上。

16.根据权利要求10所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器被配置为能够在所述低倍图像上接收多个第二分析点的指定，以及

在所述处理器接收到所述多个第二分析点的指定时，针对所接收到的多个第二分析点中的各个第二分析点，所述处理器进行如下操作：

使所述电驱动器移动所述摄像位置，使得所接收到的多个第二分析点中的一个第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内，

在所述一个第二分析点落在所述高倍图像的视场范围内的状态下，使所述摄像控制器生成所述高倍图像，以及

在所述摄像控制器生成所述高倍图像之后，使所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光，以使所述成分分析部进行所述一个第二分析点处的成分分析。

17.根据权利要求10所述的激光诱导击穿分光器，其中，

所述处理器被配置为能够在所述高倍图像上接收多个第一分析点的指定，以及

在所述处理器接收到所述多个第一分析点的指定的情况下，针对所接收到的多个第一分析点中的各个第一分析点，所述处理器进行如下操作：

使所述电驱动器移动所述摄像位置，使得所接收到的多个第一分析点中的一个第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心，

在所述一个第一分析点靠近所述高倍图像的视场中心的状态下，使所述摄像控制器生成所述高倍图像，以及

在所述摄像控制器生成所述高倍图像之后，使所述激光发射器向所述分析对象发射所述激光，以使所述成分分析部进行所述一个第一分析点处的成分分析。

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