JP2022170899A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分析装置において、分析と観察の光学条件を双方とも最適化する。【解決手段】分析観察装置Ａは、ベース４１と、ベース４１に対して垂直な第１方向に延びるスタンド４２と、サンプルＳＰを載置するための載置面５１ａを有する載置台５と、サンプルＳＰからの光を集光する反射型対物レンズ７４が収容された分析筐体７０と、分析筐体７０によって保持され、サンプルＳＰからの光を集光する対物レンズ９２を有する観察ユニット９ａと、スタンド４２と接続され、第１方向に対して垂直な第２方向に延びる第１のガイド部材１０１と、分析筐体７０と接続されかつ第２方向に沿って相対的にスライド可能な状態で第１のガイド部材１０１と連結された第２のガイド部材１０２と、を備え、第１のガイド部材１０１に対する第２のガイド部材１０２のスライドに応じて、分析筐体７０と観察ユニット９ａとが一体的に移動するように構成される。【選択図】図１８Ａ

Description

ここに開示する技術は、分析装置に関する。

例えば特許文献１には、レーザ誘起ブレークダウン分光法（Laser Induced Breakdown Spectroscopy：ＬＩＢＳ）を用いた成分分析を行う装置が開示されている。具体的に、この特許文献１に開示された成分計測装置は、分析対象物（試料）にレーザ光を照射し、その分析対象物で発生した光（プラズマ光）を検出器で受光して分析することで、観察対象物の成分分析を行うように構成されている。

さらに、前記特許文献１に係る成分計測装置は、分析対象物（試料）から検出器に至る光路上に配置された観察光学系（観測光学系）を備えており、この観察光学系を通じて検出器に光を導くように構成されている。

特開２０２０－１０１４４１号公報

ところで、分析対象物を詳細に観察したり、分析対象の位置を詳細に特定したりするためには、適切な観察光学系によって観察画像を取得できるようにすることが好ましい。そこで、分析用対物レンズと観察用対物レンズをレボルバなどで切り替えることにより、分析と観察を切り替えることが考えられる。

しかしながら、レボルバ等によって２種類の対物レンズを切り替えるように構成した場合、分析光学系および観察光学系の大部分が共有化されて一体になるため、分析と観察の双方を最適な光学条件で行うことは困難である。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分析装置において、分析と観察の光学条件を双方とも最適化することにある。

本開示の第１の態様は、分析対象物の成分分析を行う分析装置に係る。この分析装置は、ベースと、前記ベースと接続され、該ベースに対して垂直な第１方向に延びるスタンドと、前記ベースまたは前記スタンドによって支持され、前記分析対象物を載置するための載置面を有する載置台と、前記載置台に載置された前記分析対象物からの光を集光する第１の対物レンズが収容された分析筐体と、前記分析筐体によって保持され、前記分析対象物からの光を集光する第２の対物レンズを有する観察ユニットと、前記スタンドと接続され、前記第１方向に対して垂直な第２方向に延びる第１のガイド部材と、前記分析筐体と接続され、かつ前記第２方向に沿って相対的にスライド可能な状態で前記第１のガイド部材と連結された第２のガイド部材と、を備える。

そして、本開示の第１の態様によれば、前記分析装置は、前記第１のガイド部材に対する前記第２のガイド部材のスライドに応じて、前記分析筐体と前記観察ユニットとが一体的に移動するように構成される。

前記第１の態様によると、前記分析装置は、第１および第２のガイド部材の相対的なスライドによって、分析筐体と観察ユニットとを一体的に移動させる。ここで、分析筐体に収容された第１の対物レンズと、観察ユニットにおける第２の対物レンズは、それぞれ独立した光学系を構成するため、各光学系に係る光学条件を、個別に調整することができる。これにより、分析と観察の光学条件を双方とも最適化することができる。

また、本開示の第２の態様によれば、前記第１のガイド部材は、前記スタンドとは別体であり、前記第１のガイド部材は、前記第２のガイド部材および前記分析筐体とともに前記スタンドに対して着脱可能に構成される、としてもよい。

前記第２の態様によると、第１のガイド部材は、第２のガイド部材と一体的に、スタンドに対して着脱することができる。第２のガイド部材は分析筐体に接続されるため、分析筐体ごと、第１のガイド部材をスタンドから取り外すことができる。これにより、分析筐体の着脱に係るユーザビリティを向上させることができる。

また、本開示の第３の態様によれば、前記第１方向は、鉛直方向に沿って延び、前記第１および第２のガイド部材は、それぞれ、前記第１方向の寸法に比して、前記第１および第２方向に直交する第３方向の寸法が短くなるように構成される、としてもよい。

前記第３の態様によると、前記第１および第２のガイド部材は、第１方向を長手方向とし、かつ、第３方向を短手方向とするように構成される。このように構成することで、第１および第２のガイド部材に対し第３方向に隣接するスペースを広く確保することができるようになる。これにより、スライド機構によるスライド方向（第２方向）の寸法を嵩張らせることなく、観察ユニットをレイアウトすることが可能になる。その結果、スライド機構による移動量を抑制することができるようになる。

また、長手方向を鉛直方向に沿わせたことで、第１および第２のガイド部材に作用する重力に起因した第１および第２のガイド部材の撓み変形等を抑制することができる。これにより、分析筐体および観察ユニットの支持を安定させ、ひいては各々が有する対物レンズの光軸を揺らすことなく支持することが可能になる。

また、本開示の第４の態様によれば、前記分析装置は、前記第１および第２のガイド部材のうちの一方に設けられ、前記第１方向において離間するように配置されているとともに、それぞれ前記第２方向に沿って延びるように形成された一対のレール部と、前記第１および第２のガイド部材のうちの他方に設けられ、それぞれ前記レール部をスライド可能に支持する複数の支持部材と、を備え、前記レール部および前記支持部材は、前記第１のガイド部材に対して前記第２のガイド部材を前記第２方向に沿ってスライドさせるスライド機構を構成する、としてもよい。

前記第４の態様によると、第１のガイド部材と第２のガイド部材とは、第１方向に沿って離れて配置されたレール部と支持部材とによって連結される。このように連結することで、第１方向に垂直な回転軸（第２方向または第３方向に沿った回転軸）まわりの第１のガイド部材に対する第２のガイド部材の回転を抑制することができる。これにより、第１のガイド部材に対する第２のガイド部材の相対的な揺れを抑制することができる。このことは、第２のガイド部材によって分析筐体と観察ユニットを両方とも支持する構成等、第２のガイド部材に比較的大きな荷重が作用するような構成において、取り分け有効となる。

また、本開示の第５の態様によれば、前記スライド機構は、前記第１のガイド部材に設けられた送りナット部と、前記第２のガイド部材に設けられ、前記送りナット部に挿入されたネジ軸と、を備え、前記送りナット部は、前記ネジ軸と螺合され、該ネジ軸が回転することで該ネジ軸を前記第２方向に沿って相対的に移動させる第１ブロックと、前記第２方向において前記第１ブロックと前記スタンドの間に配置されかつ、前記ネジ軸とは非接触な状態で前記第１のガイド部材に固定された第２ブロックと、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの離間を検出する検出部と、を有し、前記第１および第２ブロックのうちの一方は、磁力によって他方を吸着し、前記スライド機構は、前記第１および第２ブロックを相互に離間させる方向に作用する力が所定以上となった場合に、前記磁力による吸着を解除させるように構成されている、としてもよい。

前記第５の態様によると、第１ブロックはネジ軸を介して第２のガイド部材に固定されている一方、第２ブロックは第１のガイド部材に固定されることになる。したがって、第１ブロックと第２ブロックとを引き離す方向に力を作用させたときに、双方を離間させることが可能となる。

ここで、例えば、分析筐体とスタンドとを接近させるようにスライド機構を作動させた場合において、スタンドの前面と分析筐体の後面との間に異物等が挟まった場合を考える。この場合、分析筐体には、スライドから離間する方向（スライドに対して分析筐体を押し返す方向）に力が作用することになる。この力は、第２のガイド部材を介してネジ軸に伝わることになる。

ここで、前記第５の態様によると、前述のようにしてネジ軸に伝わった力は、ネジ軸に螺合された第１ブロックには伝わるものの、ネジ軸と非接触な状態とされた第２ブロックには伝わらない。よって、ネジ軸から力が伝わるか否かの差異を利用して、第１ブロックを第２ブロックから離間させることが可能となる。この離間を前記検出部が検出することで、分析装置に異物等の挟まりを検知させることができる。

またそもそも、前記第５の態様のように、第１ブロックと第２ブロックとを離間可能に構成した場合、非挟み検知時、つまり、スライド機構によって第１および第２のガイド部材を相対的にスライドさせようとしたときには、ネジ軸と第１ブロックとの供回りを防ぐことが望ましい。

そこで、前記第５の態様のように第１ブロックと第２ブロックとを磁力によって吸着させておくことで、第２ブロックによって第１ブロックを固定することも可能になる。つまり、前記第５の態様は、非挟み検知時におけるスライド移動の実現と、異物等の挟まりの検知と、を両立する上で有効である。

また、本開示の第６の態様によれば、前記スライド機構は、前記載置台上の測定視野に前記第１の対物レンズを向かい合わせた第１の状態と、前記載置台上の測定視野に前記第２の対物レンズを向かい合わせた第２の状態と、の間で第２のガイド部材をスライドさせるように、該第２のガイド部材の可動範囲を規定する、としてもよい。

前記第６の態様によると、スライド機構は、分析対象物の分析に適した第１の状態と、分析対象物の観察に適した第２の状態と、の間で第２のガイド部材をスライドさせることができる。これにより、分析対象物の分析と観察を両立する上で有利になる。

また、本開示の第７の態様によれば、前記第１の状態における前記スタンドと前記第１の対物レンズの中央部との距離を第１の距離とし、前記第２の状態における前記スタンドと前記第２の対物レンズの中央部との距離を第２の距離とすると、前記スライド機構は、前記第１の距離と前記第２の距離とが略一致するように、前記第２のガイド部材の可動範囲を規定する、としてもよい。

ここで、「第１の対物レンズの中央部」とは、第１の対物レンズのうち、該第１の対物レンズの中心軸（光軸）が通過する部位を指す。「第２の対物レンズの中央部」についても同様である。

前記第７の態様によると、第２のガイド部材の可動範囲は、第１の距離と第２の距離とが一致するように規定される。このように規定することで、第１の対物レンズおよび分析対象物の相対位置と、第２の対物レンズおよび観察対象物の相対位置と、を略一致させることができる。その結果、第２の対物レンズによって観察された位置と略同じ位置に対し、電磁波による破壊試験等の分析を実施することができるようになる。これにより、２つの状態の間でユーセントリック関係を維持することが可能となり、分析対象物の分析と観察を両立する上で有利になる。

また、本開示の第８の態様によれば、前記載置面は、所定の回転軸まわりに回転可能に構成され、前記スタンドと前記回転軸との距離は、前記第１の状態においては前記第１の距離に一致し、前記第２の状態においては前記第２の距離に一致する、としてもよい。

前記第８の態様によると、載置面を前記回転軸まわりに回転させたときに、第１の状態における第１の対物レンズおよび分析対象物の相対位置と、第２の状態における第２の対物レンズおよび分析対象物の相対位置と、を同様に変化させることができる。これにより、載置台を回転させた場合においてもなお、２つの状態の間でユーセントリック関係を維持することが可能となり、分析対象物の分析と観察を両立する上で有利になる。

また、本開示の第９の態様によれば、前記第１の対物レンズの光軸と前記第２の対物レンズの光軸とは、前記第２方向に沿って並んだ状態で互いに平行に延び、前記スライド機構は、前記第２方向における前記第１の対物レンズおよび第２の対物レンズそれぞれの光軸間の距離以上となるように、前記第２のガイド部材の可動範囲を規定する、としてもよい。

前記第９の態様によると、２つの光軸間の距離以上となるように第２のガイド部材の可動範囲を規定することで、分析対象物の分析と観察を両立する上で有利になる。

また、本開示の第１０の態様によれば、前記レール部は、前記第２のガイド部材に設けられ、前記支持部材は、前記第１のガイド部材に設けられかつ前記第２方向に沿って間隔を空けて配置された一対の部材からなり、前記第１の状態においては、前記一対の部材の間に前記第１の対物レンズの光軸が配置される一方、前記第２の状態においては、前記一対の部材の間に前記第２の対物レンズの光軸が配置される、としてもよい。

前記第１０の態様によると、第１のガイド部材において支持部材が配置された部位と、第２のガイド部材においてレール部が配置された部位とは、相互に重なり合うことになる。そうして重なり合う部位は、他の部位に比して高い剛性を有する。そうした高剛性の部位に第１および第２の対物レンズそれぞれの光軸を配置することで、各光軸の揺れを抑制することが可能になる。このことは、分析対象物の分析と観察を両立する上で有効である。

また、本開示の第１１の態様によれば、前記分析筐体には、前記分析対象物を分析するための電磁波を出射する電磁波出射部と、前記分析対象物において発生した電磁波の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する検出器と、が収容され、前記第１の対物レンズは、前記電磁波出射部により出射された電磁波を集光して前記分析対象物に照射するとともに、該分析対象物において発生した電磁波を集光して前記検出器に導く、としてもよい。

前記第１１の態様によると、第１の対物レンズは、分析対象物への電磁波の照射と、分析対象物からの電磁波の集光と、を同軸で行うように構成されており、２つの機能を兼ね備えた構成とすることができる。このことは、分析用の光学系の集約化、ひいては、分析筐体のコンパクト化に資する。分析筐体のコンパクト化は、観察筐体の取付スペースを確保する上で有効であり、分析対象物の分析と観察の両立に資する。

また、本開示の第１２の態様によれば、前記第１のガイド部材には、前記第１の対物レンズを遮蔽する保護カバーが接続され、前記保護カバーは、前記第１および第２のガイド部材の相対的なスライド移動に伴って、前記第１の対物レンズによって集光する場合には、前記第１の対物レンズを露出させる一方、前記第２の対物レンズによって集光する場合には、前記第１の対物レンズを遮蔽するように移動する、としてもよい。

第１の対物レンズには、成分分析用のレーザ光等、電磁波出射部から出射された電磁波が通過する。そこで、第１の対物レンズによって電磁波を集光する場合、つまり集光される電磁波と同軸化された電磁波が第１の対物レンズから出射される場合においては、保護カバーによって第１の対物レンズを遮蔽する。これにより、電磁波等の漏洩を抑制することが可能になる。また、前記第１１の態様は、外部からの塵等の侵入を抑制できるという点で、第１の対物レンズとして反射型対物レンズを用いる場合において取り分け有効となる。

また、本開示の第１３の態様によれば、前記第１の対物レンズは、前記第２方向に直交するように延びる光軸を有し、前記分析筐体は、前記光軸および前記第２方向に垂直な第４方向の一側に配置される第１の領域と、前記第４方向の他側に配置される第２の領域と、前記第４方向において前記第１および第２の領域の間に配置される第３の領域と、に区分され、前記第１の領域には、前記第２方向に沿って突出しかつ前記第２のガイド部材を収容してなる突出部が設けられ、前記第２の領域には、前記検出器が収容され、前記第３の領域には、前記第１の対物レンズを介して前記分析対象物を撮像するカメラが収容され、前記観察ユニットは、前記第４方向に沿って前記突出部と隣接するように配置される、としてもよい。

前記第１３の態様によると、分析筐体は、第４方向において非対称な形状を有する。ここで、第１の領域に設けられた突出部に第１および第２のガイド部材を収容するとともに、第４方向において突出部と観察ユニットとを並べて配置することで、例えば第２方向に沿って両要素を並べた構成に比して、第２方向における装置の寸法を抑制することができる。これにより、第１および第２のガイド部材の間の移動量を抑制し、ひいては装置のコンパクト化に有利になる。

また、第２方向における装置の寸法を抑制することで、分析筐体および観察ユニット全体の重心位置を、第２方向においてスタンドに接近させることが可能となる。これにより、分析筐体および観察ユニットの支持を安定させ、ひいては、第１および第２の対物レンズそれぞれの光軸の揺れを抑制することが可能になる。このことは、分析対象物の分析と観察を両立する上で有効である。

また、第２の領域に検出器を収容することで、第３の領域において第２方向の寸法を抑制し、第３の領域付近に観察ユニットを配置するためのスペースをより広く確保することができるようになる。これにより、第４方向において第１および第２のガイド部材と観察ユニットを近接させる上で有利になる。これらの要素を第４方向において近接させることで、第１および第２のガイド部材による観察ユニットの支持を安定させ、ひいては、第２の対物レンズの光軸の揺れを抑制することが可能になる。このことは、分析対象物の観察を行う上で有効である。

さらに、前記第１３の態様によると、分析筐体および観察ユニットは、第１の領域に配置された第１および第２のガイド部材によって、片持ち状態で支持されることになる。これにより、第４方向において第１の領域の反対側に位置する第２の領域周辺のスペースを広く確保することができ、そのスペースを観察ユニットの着脱等を行うための作業スペース（ユーザが手作業を行うためのスペース）として用いることができるようになる。これにより、分析装置のユーザビリティを向上させることができる。

また、本開示の第１４の態様によれば、前記突出部および前記観察ユニットは、前記第２方向において前記第１の対物レンズよりも前記スタンドから離間するように配置され、前記電磁波出射部は、前記第２方向において前記第１の対物レンズと前記スタンドとの間に配置される、としてもよい。

前記第１４の態様によると、第２の方向における一側から順に、スタンド、電磁波出射部、第１の対物レンズ、および、観察ユニットの順番で配置されることになる。第２方向において電磁波出射部をスタンドに近接させることで、分析筐体、および、その収容物全体の重心が、スタンドに近接するようになる。これにより、スタンドによる分析筐体の支持（より詳細には、第１のガイド部材を介して行われる支持）を安定させ、ひいては、第１の対物レンズの光軸の揺れを抑制することが可能になる。このことは、分析対象物の分析を行う上で有効である。

さらに、前記第１４の態様によると、第１および第２のガイド部材の相対移動に伴って、スタンドと電磁波出射部とが離間することになる。そのため、例えば、第２の方向において第１の対物レンズと、観察ユニットと、の間に電磁波出射部を配置するような構成に比して、電磁波出射部からの放熱をより効果的に行うことができる。

また、本開示の第１５の態様によれば、前記分析装置は、前記第２の対物レンズと、該第２の対物レンズを通して受光された前記分析対象物からの光の受光量を検出することで該分析対象物を撮像するカメラと、が収容された観察筐体を備え、前記観察筐体は、前記分析筐体の外側に配置される、としてもよい。

前記第１５の態様によると、観察筐体は、分析筐体の外部空間に配置されることになる。これにより、観察筐体の着脱が容易となり、ひいては、分析装置のユーザビリティを向上させることができる。

また、本開示の第１６の態様によれば、前記観察筐体は、該観察筐体とは別体の筐体連結具を介して前記分析筐体に保持され、前記第２のガイド部材の上面または下面には、該第２のガイド部材と一体的に設けられた固定部が配置され、前記筐体連結具は、前記固定部を介して前記第２のガイド部材に支持される、としてもよい。

前記第１６の態様によると、観察筐体は、第２のガイド部材によって支持される。分析筐体ではなく、第２のガイド部材によって直に支持するように構成することで、第２のガイド部材による観察ユニットの支持を安定させ、ひいては、第２の対物レンズの光軸の揺れを抑制することが可能になる。このことは、分析対象物の観察を行う上で有効である。

以上説明したように、本開示によれば、分析装置において、分析と観察の光学条件を双方とも最適化することができる。

図１は、分析観察装置の全体構成を例示する模式図である。 図２は、光学系アセンブリを例示する斜視図である。 図３は、光学系アセンブリを例示する側面図である。 図４は、光学系アセンブリを例示する正面図である。 図５は、光学系アセンブリを例示する分解斜視図である。 図６は、光学系アセンブリの構成を模式化して示す側面図である。 図７は、分析光学系の構成を例示する模式図である。 図８は、ヘッド部を前側から見て例示する斜視図である。 図９は、ヘッド部を後側から見て例示する斜視図である。 図１０は、第１および第２のガイド部材を左側から見て例示する斜視図である。 図１１は、第１および第２のガイド部材を右側から見て例示する斜視図である。 図１２は、図１１に示す状態から第２のガイド部材をスライド移動させた状態を例示する斜視図である。 図１３は、第１のガイド部材を右側から見て例示する斜視図である。 図１４は、第２のガイド部材を左側から見て例示する斜視図である。 図１５は、第１および第２のガイド部材の連結構造を例示する断面図である。 図１６は、第１および第２のガイド部材を左側から見て例示する側面図である。 図１７Ａは、第１モードにおける送りネジ機構について説明するための図である。 図１７Ｂは、第２モードにおける送りネジ機構について説明するための図である。 図１７Ｃは、第１モードから第２モードへの移行途中における送りネジ機構の状態を説明するための図である。 図１８Ａは、第１モードにおける分析筐体の内部構造を示す図である。 図１８Ｂは、第２モードにおける分析筐体の内部構造を示す図である。 図１９Ａは、第２のガイド部材と分析筐体との接続構造を例示する斜視図である。 図１９Ｂは、第２のガイド部材と分析筐体との接続構造を例示する斜視図である。 図２０は、筐体連結具の構成を例示する斜視図である。 図２１は、筐体連結具の内部構造を例示する横断面図である。 図２２は、観察ユニットの着脱について説明するための図である。 図２３Ａは、ヘッド部の水平移動について説明するための図である。 図２３Ｂは、ヘッド部の水平移動について説明するための図である。 図２４Ａは、傾斜機構の動作について説明するための図である。 図２４Ｂは、傾斜機構の動作について説明するための図である。 図２５は、コントローラ本体の構成を例示するブロック図である。 図２６は、制御部の構成を例示するブロック図である。 図２７は、分析観察装置の基本動作を例示するフローチャートである。 図２８は、分析光学系によるサンプルの分析手順を例示するフローチャートである。 図２９は分析観察装置の観察用アセンブリを例示する斜視図である。 図３０は、第３の取付構造について説明するための斜視図である。 図３１は、分析観察装置の光学系アセンブリと観察用アセンブリを比較して示す平面図である。 図３２は、スイング式の観察ユニットを装着した状態を例示する図４対応図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。

＜分析観察装置Ａの全体構成＞
図１は、本開示の実施形態に係る分析装置としての分析観察装置Ａの全体構成を例示する模式図である。図１に例示される分析観察装置Ａは、観察対象物および分析対象物としてのサンプルＳＰの拡大観察を行うとともに、該サンプルＳＰの成分分析を行うこともできる。

詳しくは、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、例えば微少物体等の試料、電子部品、被加工物等からなるサンプルＳＰを拡大して撮像することで、そのサンプルＳＰにおいて成分分析が行われるべき部位を探索したり、その外観の検査、計測等を行ったりすることができる。分析観察装置Ａは、その観察機能に着目した場合、拡大観察装置と呼称したり、単に顕微鏡と呼称したり、あるいは、デジタルマイクロスコープと呼称したりすることができる。

分析観察装置Ａはまた、サンプルＳＰの成分分析に際し、レーザ誘起ブレークダウン法（Laser Induced Breakdown Spectroscopy：ＬＩＢＳ）、レーザ誘起プラズマ分光法（Laser Induced Plasma Spectroscopy：ＬＩＰＳ）等と呼称される手法を実施することができる。分析観察装置Ａは、その分析機能に着目した場合、成分分析装置と呼称したり、単に分析装置と呼称したり、あるいは、分光装置と呼称したりすることもできる。

図１に示すように、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、主要な構成要素として、光学系アセンブリ（光学系本体）１と、コントローラ本体２と、操作部３と、を備える。

このうち、光学系アセンブリ１は、サンプルＳＰの撮像および分析を行うとともに、その撮像結果および分析結果に対応した電気信号を外部に出力することができる。

コントローラ本体２は、第１カメラ８１等、光学系アセンブリ１を構成する種々の部品を制御するための制御部２１を有する。コントローラ本体２は、制御部２１を介して、光学系アセンブリ１にサンプルＳＰの観察および分析を行わせることができる。コントローラ本体２はまた、種々の情報を表示可能な表示部２２を有する。この表示部２２には、光学系アセンブリ１において撮像された画像、サンプルＳＰの分析結果を示すデータ等を表示することができる。

操作部３は、ユーザによる操作入力を受け付けるマウス３１、コンソール３２およびキーボード３３を有する（キーボード３３は、図２５にのみ図示）。コンソール３２は、ボタン、調整ツマミ等を操作することで、コントローラ本体２に画像データの取込、明るさ調整、第１カメラ８１のピント合わせ等を指示することができる。

なお、操作部３は、マウス３１、コンソール３２およびキーボード３３を３つとも有する必要はなく、任意の１つまたは２つを有していてもよい。また、マウス３１、コンソール３２およびキーボード３３に加えてまたは代えて、タッチパネル式の入力装置、音声式の入力装置等を用いてもよい。タッチパネル式の入力装置の場合、表示部２２に表示されている画面上の任意の位置を検出可能に構成することができる。

＜光学系アセンブリ１の詳細＞
図２～図４は、それぞれ、光学系アセンブリ１を例示する斜視図、側面図および正面図である。また、図５は光学系アセンブリ１の分解斜視図であり、図６は光学系アセンブリ１の構成を模式化して示す側面図である。

図１～図６に示すように、光学系アセンブリ１は、各種機器を支持するとともにサンプルＳＰが載置されるステージ４と、このステージ４に取り付けられるヘッド部６と、を備える。ここで、ヘッド部６は、分析光学系７が収容された分析筐体７０に、観察光学系９が収容された観察筐体９０を装着してなる。ここで、分析光学系７はサンプルＳＰの成分分析を行うための光学系である。観察光学系９はサンプルＳＰの拡大観察を行うための光学系である。ヘッド部６は、サンプルＳＰの分析機能と拡大観察機能とを兼ね備えた装置群として構成されている。

なお、以下の説明では、図１～図４に示すように光学系アセンブリ１の前後方向および左右方向を定義する。すなわち、ユーザと対面する一側が光学系アセンブリ１の前側であり、これと反対側が光学系アセンブリ１の後側であり、ユーザと光学系アセンブリ１とが対面したときに、そのユーザから見て右側が光学系アセンブリ１の右側であり、ユーザから見て左側が光学系アセンブリ１の左側である。なお、前後方向および左右方向の定義は、説明の理解を助けるためのものであり、実際の使用状態を限定するものではない。いずれの方向が前となるように使用してもよい。

また、以下の説明では、光学系アセンブリ１の左右方向を「Ｘ方向」とし、光学系アセンブリ１の前後方向を「Ｙ方向」とし、光学系アセンブリ１の上下方向を「Ｚ方向」とし、このＺ軸に平行な軸を中心に回転する方向を「φ方向」と定義する。Ｘ方向とＹ方向とは同一水平面上で互いに直交しており、その水平面に沿った方向を「水平方向」と定義する。Ｚ軸は、その水平面に対して直交する法線の方向である。これらの定義についても、適宜変更することが可能である。Ｚ方向（上下方向）は、鉛直方向に沿って延びる方向であり、本実施形態における「第１方向」の例示である。また、Ｙ方向（前後方向）は「第２方向」の例示であり、Ｘ方向（左右方向）は「第３方向」の例示である。

また詳細は後述するが、ヘッド部６は、図２～図６に示す中心軸Ａｃに沿って移動したり、この中心軸Ａｃ回りに揺動したりすることができる。この中心軸Ａｃは、図６等に示すように、前述の水平方向、特に前後方向に沿って延びるように構成される。

（ステージ４）
ステージ４は、作業台等に設置されるベース４１と、ベース４１に接続されたスタンド４２と、ベース４１またはスタンド４２によって支持された載置台５と、を有する。このステージ４は、載置台５およびヘッド部６の相対的な位置関係を規定するための部材であり、少なくとも、ヘッド部６の観察光学系９および分析光学系７を取付可能に構成される。

ベース４１は、ステージ４の略下半部を構成しており、図２に示すように、左右方向の寸法に比して、前後方向の寸法が長い台座状に形成される。ベース４１は、作業台等に設置される底面を有する。ベース４１の前側部分には、載置台５が取り付けられる。

また、図６等に示すように、ベース４１の後側部分（特に、載置台５よりも後側に位置する部分）には、第１支持部４１ａと第２支持部４１ｂが、前側から順番に並んだ状態で設けられる。第１および第２支持部４１ａ，４１ｂは、双方ともベース４１から上方へ突出するように設けられる。第１および第２支持部４１ａ，４１ｂには、前記中心軸Ａｃと同心になるように配置される円形の軸受孔（不図示）が形成される。

スタンド４２は、ステージ４の上半部を構成しており、図２～図３、図６等に示すように、ベース４１（特にベース４１の底面）に対して垂直な上下方向に延びる柱状に形成される。スタンド４２における上側部分の前面には、別体の装着具４３を介してヘッド部６が取り付けられる。

また、図６等に示すように、スタンド４２の下側部分には、第１取付部４２ａと第２取付部４２ｂが、前側から順番に並んだ状態で設けられる。第１および第２取付部４２ａ，４２ｂは、前述の第１および第２支持部４１ａ，４１ｂに対応した構成とされている。具体的に、第１および第２支持部４１ａ，４１ｂならびに第１および第２取付部４２ａ，４２ｂは、第１取付部４２ａと第２取付部４２ｂによって第１支持部４１ａを挟み込むとともに、第１支持部４１ａと第２支持部４１ｂによって第２取付部４２ｂを挟み込むようにレイアウトされる。

また、第１および第２取付部４２ａ，４２ｂには、第１および第２支持部４１ａ，４１ｂに形成された軸受孔と同心かつ同径に構成された円形の軸受孔（不図示）が形成される。これら軸受孔に対し、クロスローラベアリング等のベアリング（不図示）を介して軸部材４４が挿入される。この軸部材４４は、その軸心が前述の中心軸Ａｃと同心になるように配置される。軸部材４４を挿入することで、ベース４１とスタンド４２は、相対的に揺動可能に連結される。軸部材４４は、第１および第２支持部４１ａ，４１ｂならびに第１および第２取付部４２ａ，４２ｂとともに、本実施形態における傾斜機構４５を構成する。

傾斜機構４５を介してベース４１とスタンド４２を連結することで、スタンド４２は、中心軸Ａｃまわりに揺動可能な状態で、ベース４１によって支持されることになる。スタンド４２は、中心軸Ａｃまわりに揺動することで、所定の基準軸Ａｓに対して左右方向に傾斜することになる（図２４Ａおよび図２４Ｂを参照）。この基準軸Ａｓは、図４等に示す非傾斜状態においては、載置台５の上面（載置面５１ａ）に垂直に延びる軸とすることができる。特に、本実施形態に係る基準軸Ａｓは、後述のように、載置台５の回転軸と一致するように設定することができる。また、中心軸Ａｃは、傾斜機構４５による揺動の中心軸（回転中心）として機能することになる。

具体的に、本実施形態に係る傾斜機構４５は、スタンド４２を基準軸Ａｓに対して右側に９０°程度傾斜させたり、基準軸Ａｓに対して左側に６０°程度傾斜させたりすることができるようになっている。前述のように、スタンド４２にはヘッド部６が取り付けられることになるため、このヘッド部６もまた、基準軸Ａｓに対して左右方向に傾斜させることができる。ヘッド部６を傾斜させることは、分析光学系７および観察光学系９を傾斜させること、ひいては、後述の分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏを傾斜させることに等しい。

なお、後述の図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、基準軸Ａｓに対する分析光軸Ａａの角度を「傾きθ」と呼称すると、傾きθは、所定の第１閾値θｍａｘを下回る範囲内で調整可能とされている。傾きθを第１閾値θｍａｘ未満に収めるために、傾斜機構４５にハード的な制約を課すことができる。例えば傾斜機構４５に不図示のブレーキ機構を設けることで、傾斜機構４５の動作範囲を物理的に制限してもよい。第１閾値θｍａｘの具体的な設定については後述する。

装着具４３は、スタンド４２の長手方向に沿ってヘッド部６を案内するレール部４３ａと、レール部４３ａに対するヘッド部６の相対位置をロックするためのロックレバー４３ｂと、を有する。ここで、スタンド４２の長手方向は、非傾斜状態では上下方向（第１方向）に一致するとともに、分析光軸Ａａ、観察光軸Ａｏおよび基準軸Ａｓに沿って延びる方向に一致する。スタンド４２の長手方向は、傾斜状態では上下方向および基準軸Ａｓに沿って延びる方向とは不一致になるものの、分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏに沿って延びる方向とは依然として一致する。スタンド４２の長手方向は、以下の記載では「略上下方向」とも呼称される。

レール部４３ａにはヘッド部６の後面部分（具体的にはヘッド取付部材６１）が挿入される。レール部４３ａは、ヘッド部６の後面部分を略上下方向に沿って移動させることができる。そして、ヘッド部６を所望位置に設定した状態でロックレバー４３ｂを操作することで、ヘッド部６を所望位置に固定することができる。また、図２～図３に示される第１操作ダイヤル４６を操作することで、ヘッド部６の位置調整を行うこともできる。

さらに、ステージ４またはヘッド部６には、該ヘッド部６を略上下方向に移動させるためのヘッド駆動部４７が内蔵される。このヘッド駆動部４７は、コントローラ本体２によって制御される不図示のアクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）と、そのステッピングモータの出力軸の回転を略上下方向の直線運動に変換する運動変換機構とを含んでおり、コントローラ本体２から入力される駆動パルスに基づいてヘッド部６を移動させる。ヘッド駆動部４７がヘッド部６を移動させることで、このヘッド部６、ひいては分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏを略上下方向に沿って移動させることができる。

載置台５は、ベース４１の前後方向中央部よりも前側に配置されており、このベース４１の上面に取り付けられている。載置台５は、電動式の載置台として構成されており、その載置面５１ａ上に載置されたサンプルＳＰを水平方向に沿って移動させたり、上下方向に沿って昇降させたり、φ方向に沿って回動させたりすることができる。

具体的に、本実施形態に係る載置台５は、図２～図４に示すように、サンプルＳＰを載置するための載置面５１ａを有する載置台本体５１と、ベース４１および載置台本体５１の間に配置されかつ載置台本体５１を変位させる載置台支持部５２と、後述の図２５に示す載置台駆動部５３と、を有する。

載置台本体５１は、いわゆるＸＹステージとして構成されている。載置台本体５１の上面は、サンプルＳＰが載置される載置面５１ａを構成している。この載置面５１ａは、略水平方向に沿って延びるように形成される。載置面５１ａには、大気開放状態、すなわち真空室等に収容されない状態でサンプルＳＰが載置される。

載置台支持部５２は、ベース４１と載置台本体５１とを連結する部材であり、上下方向に沿って延びる略円柱状に形成される。載置台支持部５２には、載置台駆動部５３を収容することができる。

載置台駆動部５３は、コントローラ本体２によって制御される不図示かつ複数のアクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）と、そのステッピングモータの出力軸の回転を直線運動に変換する運動変換機構とを含んでおり、コントローラ本体２から入力される駆動パルスに基づいて載置台本体５１を移動させる。載置台駆動部５３が載置台本体５１を移動させることで、この載置台本体５１、ひいては、その載置面５１ａに載置されたサンプルＳＰを、水平方向および上下方向に沿って移動させることができる。

同様に、載置台駆動部５３は、コントローラ本体２から入力される駆動パルスに基づいて、載置台本体５１を所定の回転軸まわりにφ方向に沿って回転させることもできる。載置台駆動部５３が載置台本体５１を回転させることで、載置面５１ａに載置されたサンプルＳＰを、φ方向に回動させることもできる。なお、載置台駆動部５３を備えた構成は必須ではない。載置台本体５１を手動で回転させるように構成してもよい。

特に、本実施形態に係る載置面５１ａは、前記回転軸として、図６等に示した基準軸Ａｓまわりに回転可能に構成されている。つまり、本実施形態では、傾きθの大きさの目安（傾きθの基準）となる基準軸Ａｓと、載置面５１ａの回転軸とが同軸化されている。後述のようにユーセントリック関係を良好に維持するためには、この回転軸（基準軸Ａｓ）と、中心軸Ａｃとが垂直に交差するように構成すれば有利になる。

また、図２に例示される第２操作ダイヤル５４等を操作することで、載置台本体５１を手動で移動および回転させることもできる。第２操作ダイヤル５４の詳細は省略する。

なお、ベース４１およびスタンド４２の説明に戻ると、前述したベース４１には、第１傾斜センサＳｗ２が内蔵されている。この第１傾斜センサＳｗ２は、重力方向に対する、載置面５１ａに垂直な基準軸Ａｓの傾きを検出することができる。一方、スタンド４２には、第２傾斜センサＳｗ３が取り付けられている。この第２傾斜センサＳｗ３は、重力方向に対する分析光学系７の傾き（より詳細には、重力方向に対する分析光軸Ａａの傾き）を検出することができる。第１傾斜センサＳｗ２と第２傾斜センサＳｗ３の検出信号は、双方とも制御部２１に入力される。

（ヘッド部６）
ヘッド部６は、分析筐体７０に収容された分析光学系７と、観察筐体９０に収容された観察光学系９と、ヘッド取付部材６１と、筐体連結具６４と、スライド機構（水平駆動機構）６５と、を有する。このうち、ヘッド取付部材６１は、分析筐体７０をスタンド４２に接続するための部材である。筐体連結具６４は、観察筐体９０を分析筐体７０に接続するための部材である。スライド機構６５は、スタンド４２に対して分析筐体７０をスライド移動させるための機構である。

以下、分析光学系７および分析筐体７０、観察光学系９および観察筐体９０、ヘッド取付部材６１、筐体連結具６４、ならびに、スライド機構６５の構成について順番に説明する。

－分析光学系７－
図７は、分析光学系７の構成を例示する模式図である。分析光学系７は、分析対象物としてのサンプルＳＰの分析を行うための部品の集合であり、各部品が分析筐体７０に収容されるようになっている。分析光学系７を構成する部品には、サンプルＳＰからの光を集光する第１の対物レンズが含まれる。分析筐体７０は、少なくとも、第１の対物レンズを収容するように構成されている。この第１の対物レンズは、本実施形態では、後述の反射型対物レンズ７４によって例示されている。

分析光学系７は、例えばＬＩＢＳ法を用いた分析を行うことができる。この分析光学系７には、コントローラ本体２との間で電気信号を送受するための通信ケーブルＣ１が接続される。この通信ケーブルＣ１は必須ではなく、分析光学系７とコントローラ本体２とを無線通信によって接続してもよい。

なお、ここでいう「光学系」の語は、広義で用いる。すなわち、分析光学系７は、レンズ等の光学素子に加え、光源、撮像素子等を包括したシステムとして定義される。観察光学系９についても同様である。

図７に示すように、本実施形態に係る分析光学系７は、電磁波出射部７１と、出力調整手段７２と、ノッチフィルタ７３と、反射型対物レンズ７４と、ダイクロイックミラー７５と、第１パラボリックミラー７６Ａと、第１検出器７７Ａと、第１ビームスプリッター７８Ａと、第２パラボリックミラー７６Ｂと、第２検出器７７Ｂと、第２ビームスプリッター７８Ｂと、ＬＥＤ光源７９と、結像レンズ８０と、第１カメラ８１と、光学素子８２と、を含んでなる。反射型対物レンズ７４は、本実施形態における「第１の対物レンズ」の例示である。また、第１検出器７７Ａと第２検出器７７Ｂは、本実施形態における「検出器」の例示である。分析光学系７の構成要素のうちの一部は、図６にも示す。

電磁波出射部７１は、サンプルＳＰを分析するための電磁波を出射する。特に、本実施形態に係る電磁波出射部７１は、電磁波としてのレーザ光を出射するレーザ光源によって構成される。

詳細な図示は省略するが、本実施形態に係る電磁波出射部７１は、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）等で構成される励起光源と、その励起光源から出力されたレーザを集光してレーザ励起光として出射するフォーカシングレンズと、そのレーザ励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質と、基本波をパルス発振するためのＱスイッチと、基本波を増幅するためのリアミラーおよび出力ミラーと、出力ミラーから出力されたレーザ光の波長を変換する波長変換素子と、を有する。

ここで、レーザ媒質としては、１パルスあたりのエネルギーを高くとるべく、例えばロッド状のＮｄ：ＹＡＧを用いることが好ましい。なお、本実施形態では、誘導放出によってレーザ媒質から放出される光子の波長（いわゆる基本波長）は、本実施形態では赤外域の１０６４ｎｍに設定されている。

また、Ｑスイッチとしては、減衰率を外部から制御可能ないわゆるアクティブＱスイッチではなく、基本波の強度が所定の閾値を超えると透過率が増大するパッシブＱスイッチを用いることができる。パッシブＱスイッチは、例えばＣｒ：ＹＡＧ等の過飽和吸収体によって構成される。パッシブＱスイッチを用いることで、レーザ媒質に所定以上のエネルギーが蓄積されたタイミングで自動的にパルス発振することが可能になる。

また、波長変換素子としては、ＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_３）等の非線形光学結晶を２つ用いた構成とされている。２つの結晶を用いることで、基本波から３次高調波を生成することができる。３次高調波の波長は、本実施形態では紫外域の３５５ｎｍに設定されている。

すなわち、本実施形態に係る電磁波出射部７１は、電磁波として、紫外線からなるレーザ光を出力することができる。これにより、ガラスの様に光学的に透明なサンプルＳＰに対してもＬＩＢＳ法による分析を行うことができる。加えて、紫外域にあるレーザ光は、人間の網膜に到達する割合が非常に少ない。網膜上でレーザ光が結像しないように構成することで、装置の安全性を高めることができる。

出力調整手段７２は、電磁波出射部７１とノッチフィルタ７３を結ぶ光路上に配置されており、電磁波（レーザ光）の出力を調整することができる。具体的に、本実施形態に係る出力調整手段７２は、１／２波長板７２ａと、偏向ビームスプリッター７２ｂと、を有する。１／２波長板７２ａは、偏向ビームスプリッター７２ｂに対して相対的に回転するように構成されており、その回転角度を制御することで、偏向ビームスプリッター７２ｂを通過する光量を調整することができる。

ノッチフィルタ７３は、電磁波出射部７１から出力されて出力調整手段７２を通過したレーザ光を反射させ、これを反射型対物レンズ７４を介してサンプルＳＰに導く一方、このレーザ光に対応してサンプルＳＰから戻る光（サンプルＳＰの表面で生じるプラズマ化に伴って発せられる光）を透過させ、これを第１検出器７７Ａ、第２検出器７７Ｂおよび第１カメラ８１に導くようにレイアウトされている。なお、本実施形態に係るノッチフィルタ７３は、３５５ｎｍの波長帯に属する光のみを反射し、残りの光を透過させるように構成されている。

反射型対物レンズ７４は、電磁波出射部７１により出射された電磁波（レーザ光）をサンプルＳＰに照射するとともに、そのサンプルＳＰにおいて発生した電磁波（光）を集光して第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂに導く。具体的に、本実施形態に係る反射型対物レンズ７４は、前述の略上下方向に沿って延びる分析光軸Ａａを有し、電磁波出射部７１から出射された電磁波を集光してサンプルＳＰに照射するとともに、サンプルＳＰに照射された電磁波（レーザ光）に対応してサンプルＳＰから戻る光（サンプルＳＰの表面で生じるプラズマ化に伴って発せられる光）を集光する。分析光軸Ａａは、観察光学系９の対物レンズ（第２の対物レンズ）９２が有する観察光軸Ａｏと平行になるように設けられる。ここで、分析光軸Ａａは、上下方向（第１方向）、前後方向（第２方向）および左右方向（第３方向）のうち、少なくとも前後方向に直交するように延びる。

この反射型対物レンズ７４は、第１カメラ８１での受光に係る光学系と、電磁波出射部７１から出力されてサンプルＳＰに照射されるレーザ光に係る光学系と、サンプルＳＰから戻って第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂに至る光に係る光学系と、を同軸化するように構成されている。言い換えると、反射型対物レンズ７４は、３種類の光学系で共有化されている。

具体的に、本実施形態に係る反射型対物レンズ７４は、２枚のミラーからなるシュヴァルツシルト型の対物レンズであり、円環状かつ相対的に大径の１次ミラー７４ａと、円板状かつ相対的に小径の２次ミラー７４ｂと、を内蔵してなる。

１次ミラー７４ａは、その中央部に設けた開口によってレーザ光を通過させる一方、その周囲に設けられた鏡面によってサンプルＳＰから戻る光（プラズマ状態から気体等の状態に戻るときに電子から放射される電磁波）を反射させる。後者の反射光は、２次ミラー７４ｂの鏡面によって再び反射され、レーザ光と同軸化された状態で１次ミラー７４ａの開口を通過する。

２次ミラー７４ｂは、レーザ光を透過させる一方、１次ミラー７４ａによって反射された光を集光した状態で反射するように構成される。前者のレーザ光はサンプルＳＰに照射される一方、後者の反射光は、前述のように１次ミラー７４ａの開口を通過して、ノッチフィルタ７３に至る。ノッチフィルタ７３に到達した反射光は、該ノッチフィルタ７３を通過してダイクロイックミラー７５に至る。

反射型対物レンズ７４にレーザ光を入力すると、そのレーザ光は、反射型対物レンズ７４の中央部に配置された２次ミラー７４ｂを通過してサンプルＳＰの表面に到達する。レーザ光によってサンプルＳＰが局所的にプラズマ化し、それに伴って光が発せられると、その光は２次ミラー７４ｂの周囲に設けた開口を通過して１次ミラー７４ａに到達する。１次ミラー７４ａに到達した光は、その鏡面によって反射されて２次ミラー７４ｂに到達し、２次ミラー７４ｂによって反射されて反射型対物レンズ７４からノッチフィルタ７３に戻る。

ダイクロイックミラー７５は、サンプルＳＰから戻る光のうちの一部を第１検出器７７Ａに導く一方、他部を第２検出器７７Ｂ等へ導く。具体的に、サンプルＳＰから戻る光には、レーザ光の波長以外にも種々の波長成分が含まれる。そこで、本実施形態に係るダイクロイックミラー７５は、サンプルＳＰから戻る光のうち短い波長帯域の光を反射させ、これを第１検出器７７Ａに導く。このダイクロイックミラー７５はまた、それ以外の帯域の光を透過し、これを第２検出器７７Ｂに導く。

第１パラボリックミラー７６Ａは、いわゆる放物面鏡として構成されており、ダイクロイックミラー７５と第１検出器７７Ａとの間に配置される。第１パラボリックミラー７６Ａは、ダイクロイックミラー７５によって反射された光を集光し、集光された光を第１検出器７７Ａに入射させる。

第１検出器７７Ａは、サンプルＳＰにおいて発生しかつ反射型対物レンズ７４によって集光された光（サンプルＳＰから戻る光）の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する。この第１検出器７７Ａは、波長毎に異なる角度に光を反射させることで光を分離し、分離させた各々を複数の画素を有する撮像素子に入射させる。これにより、各画素によって受光される光の波長を相違させるとともに、波長毎に受光強度を取得することができる。第１検出器７７Ａとしては、例えばツェルニターナー型の検出器をベースしたものを用いることができる。第１検出器７７Ａの入射スリットは、第１パラボリックミラー７６Ａの焦点位置にアライメントされている。第１検出器７７Ａによって生成された強度分布スペクトルは、コントローラ本体２の制御部２１に入力される。

第１ビームスプリッター７８Ａは、ダイクロイックミラー７５を透過した光のうちの一部を反射して第２検出器７７Ｂに導く一方、他部を透過して第２ビームスプリッター７８Ｂに導く。

第２パラボリックミラー７６Ｂは、第１パラボリックミラー７６Ａと同様に放物面鏡として構成されており、第１ビームスプリッター７８Ａと第２検出器７７Ｂとの間に配置される。第２パラボリックミラー７６Ｂは、第１ビームスプリッター７８Ａによって反射された光を集光し、集光された光を第２検出器７７Ｂに入射させる。

第２検出器７７Ｂは、第１検出器７７Ａと同様に、サンプルＳＰにおいて発生しかつ反射型対物レンズ７４によって集光された光（サンプルＳＰから戻る光）の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する。第２検出器７７Ｂとしては、例えばツェルニターナー型の検出器をベースしたものを用いることができる。第２検出器７７Ｂの入射スリットは、第２パラボリックミラー７６Ｂの焦点位置にアライメントされている。第２検出器７７Ｂによって生成された強度分布スペクトルは、第１検出器７７Ａと同様に、図１等に示す制御部２１に入力される。

第２ビームスプリッター７８Ｂは、第１ビームスプリッター７８Ａを透過した光のうちの少なくとも一部を透過させ、結像レンズ８０を介して第１カメラ８１に入射させる。第２ビームスプリッター７８Ｂはまた、ＬＥＤ光源７９から発せられて光学素子８２を通過した照明光を反射して、これを第１ビームスプリッター７８Ａ、ダイクロイックミラー７５、ノッチフィルタ７３および反射型対物レンズ７４を介してサンプルＳＰに照射する。

なお、ＬＥＤ光源７９から照射される照明光は、電磁波出射部７１から出力されてサンプルＳＰに照射されるレーザ光と同軸化されており、いわゆる「同軸落射照明」として機能することになる。ＬＥＤ光源７９は、図７に示す例では分析筐体７０に内蔵されているが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、分析筐体７０の外部に光源をレイアウトし、その光源と分析光学系７とを光ファイバーケーブルを介して光学系に結合してもよい。

第１カメラ８１は、反射型対物レンズ７４を通して受光されたサンプルＳＰからの光の受光量を検出することで、該サンプルＳＰを撮像する。具体的に、本実施形態に係る第１カメラ８１は、その受光面に配置された複数の画素によって結像レンズ８０を通じて入射した光を光電変換し、被写体（サンプルＳＰ）の光学像に対応した電気信号に変換する。

第１カメラ８１は、受光面に沿って複数の受光素子を並べたものとすればよい。この場合、各受光素子が画素に対応することになり、各受光素子での受光量に基づいた電気信号を生成することができるようになる。具体的に、本実施形態に係る第１カメラ８１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）からなるイメージセンサによって構成されているが、この構成には限定されない。第１カメラ８１としては、例えばＣＣＤ（Charged-Coupled Device）からなるイメージセンサを使用することもできる。

そして、第１カメラ８１は、各受光素子での受光量を検出することで生成される電気信号に基づいて、被写体の光学像に対応した画像データを生成し、その画像データをコントローラ本体２に入力する。

なお、サンプルＳＰから戻る光は、第１検出器７７Ａと、第２検出器７７Ｂと、第１カメラ８１と、に分割されて入射する。そのため、第１カメラ８１における受光量は、後述の第２カメラ９３に比して小さくなる。

－分析光学系７による分析の基本原理－
制御部２１は、検出器としての第１検出器７７Ａおよび第２検出器７７Ｂから入力された強度分布スペクトルに基づいて、サンプルＳＰの成分分析を実行する。具体的な分析手法としては、前述のようにＬＩＢＳ法を用いることができる。ＬＩＢＳ法は、サンプルＳＰに含まれる成分を元素レベルで分析する手法（いわゆる元素分析法）である。

一般に、物質に高いエネルギーを付与すると、原子核から電子が分離することで、その物質はプラズマ状態となる。原子核から分離した電子は、一時的に高エネルギーかつ不安定な状態となるものの、その状態からエネルギーを失うことで、再び原子核によって捕捉されて低エネルギーかつ安定な状態に遷移する（換言すれば、プラズマ状態から非プラズマ状態に戻る）ことになる。

ここで、電子から失われるエネルギーは、電磁波として電子から放出されるものの、その電磁波のエネルギーの大きさは、各元素に固有の殻構造に基づいたエネルギー準位によって規定されることになる。つまり、プラズマから非プラズマ状態に電子が戻る際に放出される電磁波のエネルギーは、元素（より正確には、原子核に束縛された電子の軌道）毎に固有の値を持つ。電磁波のエネルギーの大きさは、その電磁波の波長によって規定される。ゆえに、電子から放出される電磁波の波長分布、すなわちプラズマ化に際して物質から放出される光の波長分布を解析することで、その物質に含まれる成分を元素レベルで解析することができるようになる。このような手法は、一般に原子発光分光（Atomic Emission Spectroscopy：ＡＥＳ）法と呼称される。

ＬＩＢＳ法は、このＡＥＳ法に属する分析手法である。具体的に、ＬＩＢＳ法では、物質（サンプルＳＰ）にレーザを照射することで、その物質にエネルギーを付与することになる。ここで、レーザの照射部位が局所的にプラズマ化されるため、そのプラズマ化に伴い発せられる光の強度分布スペクトルを解析することで、物質の成分分析を行うことができるようになっている。

すなわち、上記のように、各光（電磁波）の波長は、元素毎に固有の値を持つため、強度分布スペクトルが特定の波長においてピークを形成する場合、そのピークに対応した元素がサンプルＳＰの成分となる。そして、強度分布スペクトルに複数のピークが含まれる場合、各ピークの強度（受光量）を比較することで、各元素の成分比を算出することができる。

ＬＩＢＳ法によれば、真空引きが不要であり、大気開放状態で成分分析を行うことができる。また、サンプルＳＰの破壊試験ではあるものの、サンプルＳＰ全体を溶解させるなどの処理は不要であり、サンプルＳＰの位置情報が残存する（局所的な破壊試験にすぎない）。

ここまでに説明した光学部品は、前述の分析筐体７０に収容される。分析筐体７０の下面には、貫通孔７０ａが設けられている。反射型対物レンズ７４は、この貫通孔７０ａを介して載置面５１ａと対峙する。

分析筐体７０内には、図７に示す遮蔽部材８３が配置されている。この遮蔽部材８３は、貫通孔７０ａと反射型対物レンズ７４の間に配置されており、コントローラ本体２から入力される電気信号に基づいて、レーザ光の光路上に挿入することができる（図７の点線部を参照）。遮蔽部材８３は、少なくともレーザ光を透過不能に構成されている。

光路上に遮蔽部材８３を挿入することで、分析筐体７０からのレーザ光の出射を制限することができる。遮蔽部材８３は、電磁波出射部７１と出力調整手段７２との間に配置してもよい。

－分析筐体７０－
分析筐体７０には、少なくとも、電磁波出射部７１と、第１検出器７７Ａと、第２検出器７７Ｂと、が収容される。本実施形態に係る分析筐体７０は、分析光学系７を構成する全光学部品を収容する。

図４に示すように、分析筐体７０は、平面視または上下方向に垂直な断面視においては、前後方向の寸法に比して左右方向の寸法が長い箱状に形成されている。そして、分析筐体７０の前面７０ｂの左側部分は、前方に向かって突出している。以下、この突出した前面７０ｂおよびその内部空間を「突出部」と呼称し、これに符号７０ｃを付す。この突出部７０ｃは、上下方向においては、前記前面７０ｂの中央部または下半部の周辺に配置される。言い換えると、本実施形態に係る前面７０ｂの上半部は、前方に向かって非突出となるように形成されている。

ここで、分析光軸Ａａおよび前後方向（第２方向）に垂直な方向を「第４方向」と呼称する。第４方向は、非傾斜状態では左右方向（第３方向）に一致する。第４方向は、傾斜状態では、左右方向に対して傾きθの分だけ傾斜する。図１８Ａおよび図１８Ｂに示す例は、θ＝０、すなわち、第４方向が左右方向に一致する場合に相当する。

図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、分析筐体７０は、第４方向に沿って３つの領域に区分することができる。具体的に、分析筐体７０は、第４方向の一側（図例では左側）に配置される第１の領域Ｒ１と、第４方向の他側（図例では右側）に配置される第２の領域Ｒ２と、第４方向において第１および第２の領域Ｒ１，Ｒ２の間に配置される第３の領域Ｒ３と、に区分される。

第１の領域Ｒ１には、前述の突出部７０ｃが設けられる。この突出部７０ｃには、少なくとも第２のガイド部材１０２が収容されるようになっている。第２のガイド部材１０２は、ヘッド部６を前後方向にスライドさせるためのスライド機構６５を構成する。また、分析筐体７０において突出部７０ｃに相当する部分の後面には開口部が設けられている。第２のガイド部材１０２とともにスライド機構６５を構成する第１のガイド部材１０１は、この開口部に挿入される。前後方向における第３の領域Ｒ３の寸法は、少なくとも第１および第２のガイド部材１０１，１０２の寸法よりも長い。また、前後方向における突出部７０ｃ単体の寸法は、本実施形態では観察筐体９０の寸法（観察筐体９０の外径）より長い。

また、後述のように、第２のガイド部材１０２の上面または下面には、該第２のガイド部材１０２と一体的に設けられた固定部１０２ｄが配置される（図１５等を参照）。本実施形態に係る固定部１０２ｄは、第２のガイド部材１０２の上面に配置されており、図８に示すように、突出部７０ｃの上面から外部に露出している。この固定部１０２ｄには、分析筐体７０に観察筐体９０を保持するための筐体連結具６４が固定される。

第２の領域Ｒ２には、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂが上下に並んだ状態で配置される（図例では、第１検出器７７Ａのみを図示）。図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、第１検出器７７Ａは、上下方向に垂直な断面視において、矩形状の横断面を有している。

ここで、第１検出器７７Ａは、その長手方向を前後方向に沿わせるのではなく、長手方向を前後方向に傾斜させた姿勢で収容されている。具体的に、第１検出器７７Ａは、前後方向に沿って前方に向かうにつれて、左右方向において外方に向かう（左右方向における中央部から離れる方向に向かう）ような姿勢で支持されている。このように傾斜させた姿勢で第１検出器７７Ａを収容することで、例えば第１検出器７７Ａの長手方向を左右方向に沿わせた姿勢に比して、左右方向における分析筐体７０の寸法を短くすることが可能となる。さらに、このように傾斜させた姿勢で第１検出器７７Ａを収容することで、突出部７０ｃに比して、前後方向における分析筐体７０の突出を抑制することが可能となる。第２検出器７７Ｂは、第１検出器７７Ａと同様に傾斜させた姿勢で、該第１検出器７７Ａの上方に配置されている。

第３の領域Ｒ３には、ノッチフィルタ７３と、ダイクロイックミラー７５と、第１ビームスプリッター７８Ａと、第２ビームスプリッター７８Ｂと、結像レンズ８０と、第１カメラ８１と、が収容される。また、第３の領域Ｒ３の前方には、観察ユニット９ａ、ひいては観察筐体９０の配置スペースが設けられる。具体的に、この配置スペースは、分析筐体７０の外部空間に区画されており、突出部７０ｃの右側面と、第３の領域Ｒ３における分析筐体７０の前面７０ｂと、によって区画されている。この配置スペースにおいて、観察ユニット９ａは、左右方向に沿って突出部７０ｃと隣接するように配置される。そして、観察ユニット９ａおよび観察筐体９０は、分析筐体７０の外面によって保持される。観察筐体９０の保持構造については後述する。

このように、観察筐体９０およびスライド機構６５は、該スライド機構６５による移動方向に沿った直線（前後方向に沿ってのび、かつスライド機構６５の軌跡に対応する直線）に対してねじれの位置にある直線（左右方向に沿ってのび、かつ、スライド機構６５の軌跡に対して上方または下方に位置する直線）に沿って並ぶように配置される。

また、突出部７０ｃおよび観察ユニット９ａは、前後方向において反射型対物レンズ７４よりもスタンド４２から離間するように配置されている。言い換えると、突出部７０ｃは、前後方向においてスタンド４２の反対側（前側）に突出するとともに、観察ユニット９ａは、前後方向において該観察ユニット９ａとスタンド４２との間に反射型対物レンズ７４が位置するように配置される。

そして、分析光学系７における電磁波出射部７１は、左右方向においては第２の領域Ｒ２から第３の領域Ｒ３にわたって配置されている一方、前後方向においては突出部７０ｃおよび観察ユニット９ａの反対側に位置するように構成されている。すなわち、本実施形態における電磁波出射部７１は、前後方向において反射型対物レンズ７４とスタンド４２との間に配置されている。

電磁波出射部７１を後側に配置することで、上下方向および左右方向における分析筐体７０の寸法を抑制することが可能となる。このように、本実施形態に係る分析筐体７０は、第１および第２検出器７７Ａ、７７Ｂ、ならびに、電磁波出射部７１のレイアウトに工夫を凝らすことで、上下方向および左右方向における分析筐体７０の寸法を抑制し、ひいては両方向における分析筐体７０の設計自由度を高めるように構成されている。その結果、本実施形態に係る分析筐体７０は、前後方向に沿って正面視した場合において、下方に向かって先細りとなるように形成されている。

具体的に、本実施形態に係る分析筐体７０は、左右方向の寸法が略一定の箱状部分と、下方に向かうにしたがって、左右方向の寸法が徐々に短くなる台形状部分と、からなる。箱状部分および台形状部分は、非傾斜状態において上下に並んでおり、互いに連通した一体的な収容空間を区画している。台形状部分は、分析筐体７０の容積を絞り込む切り欠きとして機能する。なお、箱状部分を用いることなく、分析筐体７０全体を台形状部分によって構成してもよい。

反射型対物レンズ７４は、台形状部分の下端部に配置される。台形状部分は、傾斜機構４５による揺動の中心となる中心軸Ａｃよりも上方に配置される。そのため、台形状部分を設けることで、分析筐体７０に許容される傾斜範囲をより広くする（より急峻な角度まで傾斜させる）ことができるようになる。

詳しくは、基準軸Ａｓに対する分析光軸Ａａの傾きθは、図２４Ａおよび図２４Ｂを用いて説明したように、所定の第１閾値θｍａｘを下回る範囲内で調整可能である。この第１閾値θｍａｘの大きさは、載置台５と分析筐体７０とが干渉しない範囲内で設定可能である。

一方、傾斜機構４５が動作することで、台形状部分において台形の斜辺に相当する斜面部７０ｅと、載置面５１ａとが接離する。そのため、斜面部７０ｅの傾斜角度を通じて、第１閾値θｍａｘの大きさを設定することができる。具体的に、本実施形態に係る傾斜機構４５は、前後方向に沿って観察光学系９および分析光学系７を正面視した場合において、台形状部分の斜面部７０ｅと載置面５１ａとが少なくとも平行になるまで観察光学系９および分析光学系７を傾斜させることができる。第１閾値θｍａｘは、好ましくは３０°以上、さらに好ましくは４５°以上に設定される。

なお、図例では、斜面部７０ｅは、上下方向および左右方向に対して傾斜し、かつ前後方向に平行な側面として構成されていたが、この構成には限定されない。斜面部７０ｅは、前後方向に対して傾斜させることもできる。

また、図８等に示すように、本実施形態に係る分析筐体７０の上面には取っ手７０ｄが設けられる。ヘッド部６を構成する各部品は、便宜上、ヘッド取付部材６１および第１のガイド部材１０１によって構成される固定部と、第２のガイド部材１０２、分析光学系７、分析筐体７０、観察光学系９、観察筐体９０および筐体連結具６４によって構成される可動部と、に二分することができる。可動部は、スライド機構６５の作動時にスライド移動する部品の集合であり、固定部は、スライド機構６５の作動時にスライド移動しない部品の集合である。本実施形態では、固定部ではなく可動部（具体的には分析筐体７０）に取っ手７０ｄが設けられることになる。

そして、本実施形態では、固定部に比して可動部が重くなるように構成されている。そのため、固定部を構成する部品ではなく、可動部を構成する分析筐体７０に取っ手７０ｄを設けることで、ヘッド部６の可搬性を高めることができる。なお、例えば、第１のガイド部材１０１に比較的重量があり、可動部に比して固定部が相対的に重い場合、ヘッド取付部材６１の上端部等、固定部を構成する部品に取っ手７０ｄを設けることが好ましい。

－ヘッド取付部材６１－
図８は、ヘッド部６を前側から見て例示する斜視図である。また、図９は、ヘッド部６を後側から見て例示する斜視図である。

前述のように構成された分析筐体７０は、ヘッド取付部材６１を介してスタンド４２に接続される。具体的に、ヘッド取付部材６１は、上下方向および左右方向に広がるプレート状の部材として構成されており、分析筐体７０の背面（後面）と、スタンド４２の前面との間に配置されている。ヘッド取付部材６１は、スタンド４２の装着具４３に固定される。

ヘッド取付部材６１は、プレート本体６１ａと、保護カバー６１ｂと、挿入部６１ｄと、ケーブル保持部６１ｅと、第２のガイド部材１０２とともにスライド機構６５を構成する第１のガイド部材１０１と、を有する。

このうち、プレート本体６１ａは、ヘッド部６の後面と略平行に延びるプレート状の部材として構成されている。プレート本体６１ａは、図６、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように、後述の第２モード（第２の状態）においては、分析筐体７０の後面と密着または近接する。プレート本体６１ａは、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように、後述の第１モード（第１の状態）においては、前後方向において分析筐体７０の後面から離間する。

保護カバー６１ｂは、プレート本体６１ａの下端部から前方に突出する舌状の部材として構成されている。図９に示すように、保護カバー６１ｂは、第１の対物レンズとしての反射型対物レンズ７４を遮蔽することができる。保護カバー６１ｂは、プレート本体６１ａを介して第１のガイド部材１０１と接続されている。

挿入部６１ｄは、プレート本体６１ａの後面に設けられている。挿入部６１ｄは、装着具４３のレール部４３ａに挿入可能な形状を有している。挿入部６１ｄをレール部４３ａに挿入した状態でロックレバー４３ｂを操作することで、スタンド４２にヘッド取付部材６１が支持される。これにより、ヘッド取付部材６１を介してスタンド４２にヘッド部６が接続されることになる。

ケーブル保持部６１ｅは、プレート本体６１ａの上縁部から左方に向かって延びるアーム状の部材と、該アーム状の部材から上方に向かって略管状の部材と、から構成されている。後者の管状部材には、分析筐体７０から延びる通信ケーブルＣ１を取り付けて保持することができる。

ここで、図９に示すように、通信ケーブルＣ１の基端部（分析筐体７０との接続部）から、通信ケーブルＣ１においてケーブル保持部６１ｅによって保持される部位までの長さは、少なくとも、スライド機構６５によるヘッド部６の移動量よりも長くなるように設定されている。このように設定した場合、通信ケーブルＣ１は、図９に示すように、重力を受けて弛んだ状態で保持されることになる。これにより、後述の第１モードと第２モードとの間でヘッド部６を切り替えた場合に、通信ケーブルＣ１に過度な張力が作用するのを抑制することが可能となる。

第１のガイド部材１０１は、分析筐体７０に内蔵された第２のガイド部材１０２とともに、本実施形態に係るスライド機構６５を構成する。第１のガイド部材１０１は、第２のガイド部材１０２に対してスライド可能な状態で分析筐体７０に接続されている。そのため、第１のガイド部材１０１は、基本的には、分析筐体７０および分析光学系７、ひいてはヘッド部６と一体的にスタンド４２に脱着されることになる。第１のガイド部材１０１、ひいてはスライド機構６５の詳細は後述する。

なお、第２モードかつ非傾斜状態においては、図９等に示すように、保護カバー６１ｂは、上下方向において分析筐体７０の取っ手７０ｄと並ぶようにレイアウトされている。

詳しくは、本実施形態に係る取っ手７０ｄは、反射型対物レンズ７４の分析光軸Ａａに沿って延びる直線状に配置されている。一方、この分析光軸Ａａは、例えば図６に示すように、第２モードでは保護カバー６１ｂを貫くように配置される。

したがって、分析光軸Ａａは、第２モードでは取っ手７０ｄと保護カバー６１ｂを両方とも貫くことになる。言い換えると、第２モードでは、取っ手７０ｄと保護カバー６１ｂは、両方とも、分析光軸Ａａに沿って延びる直線上に配置されることになる。ここで、分析光軸Ａａは、非傾斜状態においては上下方向に沿って延びるようになっている。よって、第１モードかつ非傾斜状態においては、取っ手７０ｄと保護カバー６１ｂは、上下方向に沿って延びる共通の直線上に配置されることになる。

このようなレイアウトを採用することで、ユーザは、ヘッド部６を持ち運ぶ際に、一方の手で取っ手７０ｄを把持する一方、他方の手で保護カバー６１ｂを下方から支えるのが容易となる。このことは、分析観察装置Ａにおけるユーザビリティの向上に資する。

－観察光学系９－
観察光学系９は、観察対象物としてのサンプルＳＰの観察を行うための部品の集合であり、各部品が観察筐体９０に収容されるようになっている。観察光学系９を構成する部品には、第２の対物レンズ（後述の対物レンズ９２）と、第２カメラ９３とが含まれる。第２の対物レンズとしての対物レンズ９２は、サンプルＳＰからの光を集光する。第２カメラ９３は、対物レンズ９２を通して受光されたサンプルＳＰからの光（反射光）の受光量を検出することで、該サンプルＳＰを撮像する。第２カメラ９３は、本実施形態における「カメラ」の例示である。観察筐体９０は、少なくとも、第２の対物レンズと第２カメラ９３とを収容するように構成されている。

観察光学系９は、第２の対物レンズとしての対物レンズ９２を有する観察ユニット９ａを備える。この観察ユニット９ａは、図３等に示すように、観察筐体９０の下端側に配置された筒状のレンズ鏡筒に相当する。観察ユニット９ａは、分析筐体７０によって保持される。観察ユニット９ａは、観察光学系９から単体で取り外すことができる。

観察光学系９には、コントローラ本体２との間で電気信号を送受するための通信ケーブルＣ２と、外部から照明光を導光するための光ファイバーケーブルＣ３と、が接続される。なお、通信ケーブルＣ２は必須ではなく、観察光学系９とコントローラ本体２とを無線通信によって接続してもよい。

具体的に、観察光学系９は、図６に示すように、ミラー群９１と、対物レンズ９２と、第２カメラ９３と、を含んでなる。第２カメラ９３は、本実施形態における「カメラ」の例示である。

ミラー群９１は、光ファイバーケーブルＣ３から導光された照明光を反射して、対物レンズ９２を介してサンプルＳＰの表面に導く。この照明光は、対物レンズ９２の観察光軸Ａｏと同軸化されており、いわゆる「同軸落射照明」として機能することになる。なお、光ファイバーケーブルＣ３を介して外部から照明光を導光する代わりに、観察筐体９０の内部に光源を内蔵してもよい。その場合、光ファイバーケーブルＣ３は不要となる。

ミラー群９１はまた、サンプルＳＰからの反射光を透過させ、これを第２カメラ９３に導く。本実施形態に係るミラー群９１は、図６に例示されるように全反射ミラーとハーフミラー等を用いて構成することができる。

対物レンズ９２は、略上下方向に沿って延びる観察光軸Ａｏを有し、照明光を集光して載置台５に載置されたサンプルＳＰに照射するとともに、そのサンプルＳＰからの光（反射光）を集光する。観察光軸Ａｏは、分析光学系７の反射型対物レンズ７４が有する分析光軸Ａａと平行になるように設けられる。

また、詳細は省略するが、図６に模式的に例示したように、対物レンズ９２にリング照明９２ａを装着し、このリング照明９２ａを観察用の照明（非同軸落射照明）として用いることもできる。

また、対物レンズ９２は、観察ユニット９ａに対して着脱可能に構成されている。これにより、観察ユニット９ａごと観察光学系９を交換せずとも、観察光学系９の拡大倍率を変更することができる。

第２カメラ９３は、その受光面に配置された複数の画素によってサンプルＳＰから対物レンズ９２を通じて入射した光を光電変換し、被写体（サンプルＳＰ）の光学像に対応した電気信号に変換する。

第２カメラ９３は、受光面に沿って複数の受光素子を並べたものとすればよい。この場合、各受光素子が画素に対応することになり、各受光素子での受光量に基づいた電気信号を生成することができるようになる。本実施形態に係る第２カメラ９３は、第１カメラ８１と同様にＣＭＯＳからなるイメージセンサによって構成されているが、ＣＣＤからなるイメージセンサを使用することもできる。

そして、第２カメラ９３は、各受光素子での受光量を検出することで生成される電気信号に基づいて、被写体の光学像に対応した画像データを生成し、その画像データをコントローラ本体２に入力する。

なお、サンプルＳＰから戻る光は、検出器等に分割されずに第２カメラ９３に入射する。そのため、第２カメラ９３における受光量は、前述の第１カメラ８１における受光量に比して大きい。第２カメラ９３は、第１カメラ８１よりも明るい画像を生成することができる。

－観察筐体９０－
図３等に示すように、観察筐体９０は略円筒状に形成される。観察筐体９０の長手方向は、前述の観察光軸Ａｏが延びる方向と一致する。図３に示すように、前後方向における観察筐体９０の寸法は、同じく前後方向における分析筐体７０の寸法よりも短い。また、図４に示すように、左右方向における観察筐体９０の寸法は、同じく左右方向における分析筐体７０の寸法よりも短い。

このように、観察筐体９０は分析筐体７０よりもコンパクトに構成されるようになっている。また、分析筐体７０には、検出器としての第１検出器７７Ａおよび第２検出器７７Ｂ等、観察光学系９には含まれない光学部品も収容されることになる。それらの事情に起因して、本実施形態では、観察光学系９および観察筐体９０の総重量は、分析光学系７および分析筐体７０の総重量に比して軽量となる。

図５等に示すように、観察筐体９０は、該観察筐体９０とは別体の筐体連結具６４を介して分析筐体７０（本実施形態では、突出部７０ｃの上面）に保持される。以下、筐体連結具６４の詳細について説明する。

－筐体連結具６４－
図２０は、筐体連結具６４の構成を例示する斜視図であり、図２１は、筐体連結具６４の内部構造を例示する横断面図である。また、図２２は、観察ユニット９ａの着脱について説明するための図である。

筐体連結具６４は、分析筐体７０に観察筐体９０を接続するための部材である、筐体連結具６４は、分析筐体７０および観察筐体９０とは別体にすることが可能であり、両筐体７０，９０を相対的に移動不能に接続する。筐体連結具６４が両筐体７０，９０を接続することで、分析光学系７と、観察光学系９とが一体的に移動するようになる。図示は省略したが、筐体連結具６４は、分析筐体７０または観察筐体９０と一体に構成することもできる。

筐体連結具６４は、分析筐体７０の内外、すなわち分析筐体７０の内部もしくは外部に取り付けることができる。特に本実施形態に係る筐体連結具６４は、第２のガイド部材１０２の上面に配置されかつ突出部７０ｃの上面から露出した固定部１０２ｄに固定されるようになっている（図８を参照）。

筐体連結具６４は、固定部１０２ｄを介して第２のガイド部材１０２に支持される。したがって、観察筐体９０、および、その収容物に加わる重力は、筐体連結具６４を介して第２のガイド部材１０２、ひいてはスライド機構６５に作用することになる。

詳しくは、筐体連結具６４は、図２０に示すように、固定部１０２ｄの上面に締結される締結部６４ａと、締結部６４ａから下方に向かって延びるアーム部６４ｂと、アーム部６４ｂから右方に向かって延びかつ観察筐体９０を保持可能に構成された筐体挿入部６４ｃと、を有する。

このうち、締結部６４ａは、水平方向に沿って延びる平板状に形成されている。この締結部６４ａを突出部７０ｃの上面に配置された固定部１０２ｄに載置した状態で上方からボルト等の締結具を締結することで、固定部１０２ｄ、ひいては第２のガイド部材１０２に対して筐体連結具６４を固定することができる。

アーム部６４ｂは、前後方向の寸法に比して上下方向の寸法が長い長板状に形成されている。前記締結部６４ａを固定部１０２ｄに締結することで、図８に示すように、アーム部６４ｂの左側面と突出部７０ｃの右側面とが接触し、観察筐体９０をぐらつかせることなく、これを安定して位置決めすることができる。

筐体挿入部６４ｃは、水平方向に沿って延びかつ貫通孔６４ｄが形成された平板状に形成されている。貫通孔６４ｄの内径は、観察筐体９０の外径と略一致する。図２１に示すように、筐体挿入部６４ｃの外面には、観察光軸Ａｏまわりの観察筐体９０の回転角度を調整するための第１ネジ６４ｅと、水平方向における観察筐体９０の位置決めを調整するための第２ネジ６４ｆおよび第３ネジ６４ｇと、観察筐体９０の回転角度および位置決めを調整した後に、筐体挿入部６４ｃに対して観察筐体９０を固定するための第４ネジ６４ｈと、が設けられている。第４ネジ６４ｈは、その中心軸方向に沿って観察筐体９０の外面を押圧する。

また、筐体挿入部６４ｃにおける第４ネジ６４ｈの反対側（第４ネジ６４ｈの中心軸方向における反対側）には、第４ネジ６４ｈによる押圧に抗する付勢力を観察筐体９０の外面に加える付勢部材６４ｉが内蔵されている。

第１ネジ６４ｅ、第２ネジ６４ｆ、第３ネジ６４ｇおよび第４ネジ６４ｈは、それぞれ、左右方向における突出部７０ｃの反対側（右側）のスペースから、前後方向における分析筐体７０の前面７０ｂの反対側（前側）のスペースにかけて配置されている。このように配置することで、分析筐体７０によって妨げられることなく、第１ネジ６４ｅ～第４ネジ６４ｈを操作することが可能になる。

本実施形態に係る分析観察装置Ａは、筐体連結具６４に設けられる調整機構（第１ネジ６４ｅ、第２ネジ６４ｆ、第３ネジ６４ｇ、第４ネジ６４ｈおよび付勢部材６４ｉによって構成される調整機構）によって、観察筐体９０の回転角度および位置決めを調整するように構成されている。しかしながら、観察筐体９０の回転角度等の調整は、他の手段を用いて行うこともできる。

例えば、筐体連結具６４に設けられる調整機構の代わりに、第２のガイド部材１０２に対して前記固定部１０２ｄを回転および／またはスライドさせる調整機構を新設し、その調整機構によって観察筐体９０の回転角度および位置決めを調整するように構成してもよい。あるいは、そのようにして構成される調整機構（固定部１０２ｄに設けられる調整機構）と、筐体連結具６４に設けられる調整機構とを組合わせて用いてもよい。２つの調整機構を組み合わせて用いる場合、例えば、一方の調整機構によって観察筐体９０の回転角度を調整するとともに、他方の調整機構によって観察筐体９０のＸ方向およびＹ方向の位置決めを調整する等、各調整機構に異なる機能を持たせてもよい。

本実施形態に係る筐体連結具６４は、分析筐体７０に対して観察筐体９０を接続することで、観察光軸Ａｏに対する分析光軸Ａａの相対位置を固定することができる。

具体的に、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、筐体連結具６４が観察筐体９０を保持することで、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａは、スライド機構６５による移動方向である第２方向（本実施形態では前後方向）に沿って並ぶように配置される。特に本実施形態では、観察光軸Ａｏは、分析光軸Ａａに比して前側に配置される。

また、筐体連結具６４が観察筐体９０を保持することで、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａは、第１方向および第２方向に直交する第３方向（本実施形態では左右方向）における位置が一致するように配置される。

また、観察筐体９０は、分析筐体７０に対して適宜付け替えることができる。互いに異なる観察ユニット９ａ，９ａ’を有してなる複数種類の観察筐体９０，９０’を付け替えようとしたときに、一方の観察筐体９０と、他方の観察筐体９０’とで設定されるべきワーキングディスタンス（Working Distance：ＷＤ）が相異する場合がある。なお、ここでいうＷＤとは、サンプルＳＰ（観察対象物）と対物レンズ９２との距離を指す。

図２２に示すように、観察筐体９０，９０’の仕様に応じた複数種類の筐体連結具６４，６４’を用意するとともに、筐体連結具６４，６４’ごと観察筐体９０，９０’を付け替えるように構成することで、各観察筐体９０，９０’に適したＷＤを実現することができるようになる。

例えば、相対的に長いＷＤに設定されるべき観察ユニット９ａを有してなる観察筐体９０については、上下方向の寸法が相対的に短いアーム部６４ｂを有する筐体連結具６４によって保持することで、上下方向において観察筐体９０とサンプルＳＰとを離間させることができる。これにより、図２２のＷＤ１に示すように、相対的に長いＷＤに設定することができる。

一方、相対的に短いＷＤに設定されるべき観察ユニット９ａを有してなる観察筐体９０’については、上下方向の寸法が相対的に長いアーム部６４ｂ’を有する筐体連結具６４’によって保持することで、上下方向において観察筐体９０’とサンプルＳＰとを接近させることができる。これにより、図２２のＷＤ２に示すように、相対的に短いＷＤに設定することができる。

また、詳細な図示は省略するが、設定されるべきＷＤが同一の観察筐体９０，９０’であったとしても、上下方向における観察ユニット９ａ，９ａ’の寸法が相異する場合も考えられる。その場合、アーム部６４ｂ，６４ｂ’の長さを調整することで、観察ユニット９ａ，９ａ’間の寸法の差異を補償してＷＤを一致させることができる。

例えば、ＷＤが相対的に長い観察ユニット９ａを有してなる観察筐体９０については、上下方向の寸法が相対的に短いアーム部６４ｂを有する筐体連結具６４によって保持するように構成する一方、ＷＤが相対的に短い観察ユニット９ａ’を有してなる観察筐体９０’については、上下方向の寸法が相対的に長いアーム部６４ｂ’を有する筐体連結具６４’によって保持するように構成することができる。

なお、アーム部６４ｂの寸法ではなく、筐体挿入部６４ｃの厚み等、種々の部位の寸法を調整することによって、観察筐体９０の付け替え前後においてサンプルＳＰと対物レンズ９２との焦点距離（ＷＤ）を一致させることができる。

また、筐体連結具６４，６４’ごと観察筐体９０，９０’を付け替える代わりに、先端の観察ユニット９ａ，９ａ’のみを付け替えるように構成してもよい。このように構成する場合、筐体連結具６４，６４’は、観察筐体９０，９０’における観察ユニット９ａ，９ａ’の外周面を保持することが好ましい。

また、複数種類の対物レンズが装着されたレボルバを観察筐体９０の下端部に配置して、そのレボルバを回転させることで対物レンズ９２を切り替えるように構成してもよい。このように構成する場合、ＷＤに見合う筐体連結具６４を用意する代わりに、後述のように、ヘッド駆動部４７または載置台駆動部５３を介してＷＤを調整することができる。

各観察筐体９０，９０’は、少なくとも観察ユニット９ａ，９ａ’の種類を識別可能に構成されている。例えば、各観察ユニット９ａ，９ａ’には、そうした種類を検出するためのレンズセンサＳｗ１が取り付けられている。レンズセンサＳｗ１の検出信号は、コントローラ本体２に入力される。

なお、コントローラ本体２に入力される信号には、レンズセンサＳｗ１の検出信号だけでなく、例えば、対物レンズ９２の拡大倍率を示す信号が含まれてもよい。観察ユニット９ａが取り付けられることによって、コントローラ本体２と、その観察ユニット９ａとが電気的に接続される。この接続を通じて、コントローラ本体２が、観察ユニット９ａの種類、拡大倍率等を取得してもよい。なお、光学系アセンブリ１にレンズセンサＳｗ１を取り付ける代わりに、操作部３等を介してコントローラ本体２に観察ユニット９ａの種類、拡大倍率等を手入力するように構成することもできる。

さらに、コントローラ本体２は、観察ユニット９ａの種類に応じてヘッド駆動部４７を駆動し、ヘッド部６をＺ軸方向に移動させてもよい。コントローラ本体２は、例えばレンズセンサＳｗ１の検出信号によって観察ユニット９ａの種類を特定することで、筐体連結具６４によって固定されている対物レンズ９２の焦点距離（ＷＤ）を取得し、取得した焦点距離（ＷＤ）に応じて、サンプルＳＰと、対物レンズ９２との焦点距離（ＷＤ）が、観察筐体９０または観察ユニット９ａの付け変え前後で一致するようにヘッド駆動部４７を駆動する。また、ヘッド駆動部４７を駆動する代わりに、載置台駆動部５３を介して載置面５１ａをＺ軸方向に移動させてもよい。

－スライド機構６５－
図１０は、第１および第２のガイド部材１０１，１０２を左側から見て例示する斜視図である。図１１は、第１および第２のガイド部材１０１，１０２を右側から見て例示する斜視図である。図１２は、図１１に示す状態から第２のガイド部材１０２をスライド移動させた状態を例示する斜視図である。

また、図１３は、第１のガイド部材１０１を右側から見て例示する斜視図である。図１４は、第２のガイド部材１０２を左側から見て例示する斜視図である。図１５は、第１および第２のガイド部材１０１，１０２の連結構造を例示する断面図である。

また、図１６は、第１および第２のガイド部材１０１，１０２を左側から見て例示する側面図である。また、図１７Ａは、第１モードにおける送りネジ機構について説明するための図であり、図１７Ｂは、第２モードにおける送りネジ機構について説明するための図であり、図１７Ｃは、第１モードから第２モードへの移行途中における送りネジ機構の状態を説明するための図である。

また、図１８Ａは、第１モードにおける分析筐体７０の内部構造を示す図である。図１８Ｂは、第２モードにおける分析筐体７０の内部構造を示す図である。また、図２３Ａおよび図２３Ｂは、ヘッド部６の水平移動について説明するための図である。

スライド機構６５は、観察光学系９によるサンプルＳＰの撮像と、分析光学系７によって強度分布スペクトルが生成される場合における電磁波（レーザ光）の照射（換言すれば、分析光学系７の電磁波出射部７１による電磁波の照射）と、を観察対象物としてのサンプルＳＰにおける同一箇所に対して実行可能となるように、載置台５に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置を水平方向に沿って移動させるよう構成されている。

スライド機構６５による相対位置の移動方向は、観察光軸Ａｏおよび分析光軸Ａａの並び方向とすることができる。図２３Ａ等に示すように、本実施形態に係るスライド機構６５は、載置台５に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置を前後方向に沿って移動させる。

スライド機構６５は、スタンド４２およびヘッド取付部材６１に対し、分析筐体７０を相対的に変位させるものである。分析筐体７０と観察筐体９０とは筐体連結具６４によって連結されているため、分析筐体７０を変位させることで、観察筐体９０、ひいては観察光学系９も一体的に変位することになる。

スライド機構６５が動作することで、ヘッド部６は、載置台５上の測定視野に分析光学系７の反射型対物レンズ７４を向い合わせた第１モード（図１８Ａ、ならびに、図２３Ａおよび図２３Ｂの上図を参照）と、載置台５上の測定視野に観察光学系９の対物レンズ９２を向い合わせた第２モード（図１８Ｂ、ならびに、図２３Ａおよび図２３Ｂの下図を参照）と、の間で切り替わることになる。第１モードは、本実施形態における「第１の状態」の例示である。第２モードは、本実施形態における「第２の状態」の例示である。

図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように、水平駆動機構としてのスライド機構６５が作動することで、ヘッド部６が水平方向に沿ってスライドし、載置台５に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置が移動（水平移動）することになる。この水平移動によって、ヘッド部６は、反射型対物レンズ７４をサンプルＳＰに対峙させた第１モードと、対物レンズ９２をサンプルＳＰに対峙させた第２モードと、の間で切り替わるようになっている。

図１８Ａおよび図１８Ｂ、ならびに、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように、第１モードにおいては、ヘッド部６は相対的に前進した状態にあり、第２モードにおいては、ヘッド部６は相対的に後退した状態にある。第１モードは、分析光学系７によってサンプルＳＰの成分分析を行うための動作モードであり、第２モードは、観察光学系９によってサンプルＳＰの拡大観察を行うための動作モードである。

特に、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、第１モードにおいて反射型対物レンズ７４が指向する箇所と、第２モードにおいて対物レンズ９２が指向する箇所と、が同一箇所となるように構成されている。具体的に、分析観察装置Ａは、第１モードにおいて分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交わる箇所と、第２モードにおいて観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交わる箇所と、が同一になるように構成されている（図２３Ｂを参照）。

そうした構成を実現するために、スライド機構６５が作動したときのヘッド部６の移動量は、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとの間の距離と同一となるように設定されている。加えて、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとの並び方向は、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、ヘッド部６の移動方向と平行になるように設定されている。

このように構成することで、第１モードと第２モードとの切替を行う前後のタイミングにおいて、観察光学系９によるサンプルＳＰの画像生成と、分析光学系７による強度分布スペクトルの生成（具体的には、分析光学系７によって強度分布スペクトルが生成される場合における、分析光学系７による電磁波の照射）と、をサンプルＳＰ中の同一箇所に対して同一方向から実行することができるようになる。

以下、スライド機構６５の具体的構成について、詳細に説明する。

スライド機構６５は、少なくとも、第１のガイド部材１０１と、第２のガイド部材１０２と、を備える。第１のガイド部材１０１は、スタンド４２と接続され、第１方向としての上下方向に対して垂直な前後方向に延びる部材である。第２のガイド部材１０２は、分析筐体７０と接続され、かつ、前後方向に沿ってスライド可能な状態で第１のガイド部材１０１と連結された部材である。

本実施形態では、第１のガイド部材１０１に対する第２のガイド部材１０２のスライドに応じて、分析筐体７０と観察ユニット９ａとが一体的に移動するように構成されている。

ここで、第１のガイド部材１０１は、スタンド４２とは別体であり、前述のヘッド取付部材６１と一体的に設けられている。よって、第１のガイド部材１０１は、ヘッド取付部材６１の挿入部６１ｄを介することで、第２のガイド部材１０２、および、該第２のガイド部材１０２に接続された分析筐体７０とともにスタンド４２に対して着脱可能に構成されている。

図１３、図１４および図１５に示すように、第１のガイド部材１０１および第２のガイド部材１０２は、それぞれ、上下方向の寸法に比して、左右方向の寸法が短くなるように構成される。詳しくは、第１および第２のガイド部材１０１，１０２は、それぞれ、略プレート状の第１および第２プレート部１０１ａ，１０２ａを有している。第１および第２プレート部１０１ａ，１０２ａは、それぞれ、板厚方向を左右方向に沿わせかつ、正面視した場合における長手方向（左右方向から見た場合における短手方向）を上下方向に沿わせた姿勢で配置される。

第１および第２のガイド部材１０１，１０２は、分析筐体７０における中央部に区画された第３の領域Ｒ３ではなく、左側部分に区画された第１の領域Ｒ１に配置される。そして、第１および第２のガイド部材１０１，１０２の右方には、分析筐体７０と観察筐体９０とが位置する。つまり、第１および第２のガイド部材１０１，１０２は、分析筐体７０、観察筐体９０、および、各筐体に収容された収容物を片持ち状態で支持するようになっている。

第１のガイド部材１０１は、前記第１プレート部１０１ａと、送りナット部１０１ｂと、複数の支持ブロック１０１ｃと、を有する。支持ブロック１０１ｃは、本実施形態における「支持部材」の例示である。

第１プレート部１０１ａは、板厚方向を左右方向に沿わせた姿勢で配置された、前後方向に延びるプレート状に形成されている。第１プレート部１０１ａの左側面には送りナット部１０１ｂが取り付けられている一方、第１プレート部１０１ａの右側面には複数の支持ブロック１０１ｃが取り付けられている。

第１のガイド部材１０１に設けられた送りナット部１０１ｂは、第２のガイド部材１０２に設けられたネジ軸１０２ｃおよびアクチュエータ１０２ｂとともに、送りネジ機構を構成する。送りナット部１０１ｂには、ネジ軸１０２ｃが挿入されており、ネジ軸１０２ｃのネジ山に対応したネジ穴を有している。

複数の支持ブロック１０１ｃは、上側に設けられた支持ブロック１０１ｃと、下側に設けられた支持ブロック１０１ｃと、からなる。上側に設けられた支持ブロック１０１ｃは、第２のガイド部材１０２における上側のレール部１０２ｅをスライド可能に支持する。下側に設けられた支持ブロック１０１ｃは、第２のガイド部材１０２における下側のレール部１０２ｅをスライド可能に支持する。

具体的に、支持ブロック１０１ｃは、前後方向に沿って間隔を空けて配置されかつ、対応するレール部１０２ｅを挿通可能に構成された前後一対のブロック状の部材からなる。

なお、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、第１のガイド部材１０１において支持ブロック１０１ｃが配置された部位は、第１モードおよび第２モードの双方において、第２のガイド部材１０２と重なり合う（左右方向に沿って見た場合に重なり合う）。

したがって、スライド機構６５において支持ブロック１０１ｃが配置された領域は、第１のガイド部材１０１と第２のガイド部材１０２とが重なり合う分、他の領域に比して剛性が高くなる。後述のように、この領域には、観察光軸Ａｏおよび分析光軸Ａａが配置されるようになっている。

また、第２のガイド部材１０２は、前記第２プレート部１０２ａと、アクチュエータ１０２ｂと、第２軸受１０２ｈと、ネジ軸１０２ｃと、上下一対のレール部１０２ｅと、スライド規制部１０２ｇを有する第３軸受１０２ｆと、を備える。第２のガイド部材１０２にはまた、第２プレート部１０２ａと一体的な固定部１０２ｄも設けられている。

第２プレート部１０２ａは、板厚方向を左右方向に沿わせた姿勢で配置された、前後方向に延びるプレート状に形成されている。第２プレート部１０２ａは、第１プレート部１０１ａの右方に配置されている。より詳細には、第２プレート部１０２ａは、図１５に示すように、上下方向に反転させた略Ｌ字状に形成されている。

第２プレート部１０２ａにおいてＬ字の短辺に相当する部位は、前後方向および左右方向に沿って延びるプレート状に形成されており、第１プレート部１０１ａの上方に配置されている。一方、第２プレート部１０２ａにおいてＬ字の長辺に相当する部位は、前述のように板厚方向を左右方向に沿わせた部位に相当し、第１プレート部１０１ａの右方に配置されている。

アクチュエータ１０２ｂは、第２プレート部１０２ａにおいて前記短辺に相当する部位の前端部の下面に取り付けられている。アクチュエータ１０２ｂは、例えば制御部２１からの電気信号に基づいて作動するリニアモータまたはステッピングモータとすることができる。

アクチュエータ１０２ｂを駆動させることで、スタンド４２およびヘッド取付部材６１に対し、分析筐体７０ひいては観察光学系９および分析光学系７を相対的に変位させることができる。図１５に示すように、左右方向においては、アクチュエータ１０２ｂと第２プレート部１０２ａとの間に第１プレート部１０１ａが配置されるようになっている。

また、第１および第２プレート部１０１ａ，１０２ａの周辺には、観察光学系９および分析光学系７の移動量を検出するための移動量センサが設けられてもよい（不図示）。移動量センサを設けた場合、ヘッド部６のスライド移動に際して、分析光軸Ａａと観察光軸Ａｏとの相対的な距離分だけヘッド部６が移動したことが移動量センサによって検出され次第、制御部２１がスライド移動を停止させるように構成することができる。移動量センサは、例えばリニアスケール（リニアエンコーダ）等で構成することができる。

また、スライド機構６５によって実現可能な最大移動量を分析光軸Ａａと観察光軸Ａｏとの相対的な距離に一致させ、その最大移動量だけヘッド部６を移動させるように構成してもよい。この場合、スライド移動の前後で、分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交差する点と、観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交差する点と、を一致させることができる。

ネジ軸１０２ｃは、前後方向を中心軸としたらせん状のネジ山が切られた軸状部材によって構成されている。ネジ軸１０２ｃの前端部は、アクチュエータ１０２ｂの上方に配置された第２軸受１０２ｈによって回転可能に支持されている。一方、ネジ軸１０２ｃの後端部は、第３軸受１０２ｆによって回転可能に支持されている。ネジ軸１０２ｃは、アクチュエータ１０２ｂからの動力を受けて回転する。

送りナット部１０１ｂ、アクチュエータ１０２ｂ、ネジ軸１０２ｃ、第２軸受１０２ｈおよび第３軸受１０２ｆによって構成される送りネジ機構において、アクチュエータ１０２ｂを駆動させると、ネジ軸１０２ｃがその中心軸まわりに回転する。スライド機構６５は、ネジ軸１０２ｃが回転することで、該ネジ軸１０２ｃが送りナット部１０１ｂに対して前後方向に相対的に移動するように構成されている。ここで、ネジ軸１０２ｃは、第２プレート部１０２ａに固定されている一方、送りナット部１０１ｂは、第１プレート部１０１ａに固定されている。そのため、ネジ軸１０２ｃと送りナット部１０１ｂとの間の相対移動によって、第１のガイド部材１０１と第２のガイド部材１０２との間でスライド移動が実現される。

図１７Ａに示すように、第１モードにおいては、送りナット部１０１ｂの後面と、第３軸受１０２ｆの前面とが当接する。一方、図１７Ｂに示すように、第２モードにおいては、送りナット部１０１ｂに対してネジ軸１０２ｃ、第２軸受１０２ｈおよび第３軸受１０２ｆが第１モード時よりも相対的に後方に移動した結果、送りナット部１０１ｂの前面と、第２軸受１０２ｈの後面とが当接する。

そして、第２モードから第１モードへの切替に際しては、例えば図１６の破線１０２ｂ’に示すように、送りナット部１０１ｂに対してネジ軸１０２ｃと第２軸受１０２ｈと第３軸受１０２ｆとが第２モード時よりも相対的に前方に動いた結果、送りナット部１０１ｂの後面と、第３軸受１０２ｆの前面とが相対的に接近し、双方が近接または接触することで第１モードへの切替が完了する。

ここで、スライド機構６５の動作にしたがって送りナット部１０１ｂと第３軸受１０２ｆとが接近する際に、ヘッド取付部材６１の前面と分析筐体７０の後面との間に異物等が挟まる可能性がある。その場合、スライド機構６５の動作を可及的速やかに停止することが考えられる。そこで、本実施形態に係る送りナット部１０１ｂは、異物の接触を検知するとともに、その検知信号をコントローラ本体２に入力するように構成されている。

具体的に、送りナット部１０１ｂは、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、ネジ軸１０２ｃに挿通された第１ブロック１０１１、第２ブロック１０１２および第３ブロック１０１３と、第２ブロック１０１２と第３ブロック１０１３とを離間させる方向に付勢力を及ぼす付勢部材１０１４と、第２ブロック１０１２に固定されかつホール素子センサが収容された検出部１０１５と、を有してなる。

詳しくは、第１ブロック１０１１、第２ブロック１０１２および第３ブロック１０１３は、第２方向の前側からこの順番で配置されている。第１ブロック１０１１は、不図示の連結具によって第３ブロック１０１３と連結されており、第１ブロック１０１１と第３ブロック１０１３との相対的な位置関係は、スライド機構６５の動作状況にかかわらず一定に保持される。第２ブロック１０１２は、第２方向において、第１ブロック１０１１とスタンド４２およびヘッド取付部材６１との間、より詳細には第２方向において第１ブロック１０１１と第３ブロック１０１３の間に配置されており、付勢部材１０１４によって第１ブロック１０１１に向けて付勢されている。

ここで、第１ブロック１０１１は、ネジ軸１０２ｃのネジ山と螺合するネジ穴を有しており、そのネジ穴を通じてネジ軸１０２ｃと連結されている。一方、第１ブロック１０１１は、第１のガイド部材１０１とは非接触とされている。この第１ブロック１０１１は、ネジ軸１０２ｃが回転することで、第２方向に沿ってネジ軸１０２ｃに対して相対的に移動するように構成されている。本実施形態のように、送りナット部１０１ｂが移動せずにネジ軸１０２ｃ前後方向にスライド移動する場合は、第１ブロック１０１１は前後に移動せず、ネジ軸１０２ｃが回転しながら前後に移動することになる。

第１ブロック１０１１は、第１のガイド部材１０１とは直に連結されておらず、ネジ軸１０２ｃを介して第２のガイド部材１０２に取り付けられているため、なんらかの手段で第１ブロック１０１１を固定しなくては、第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃとを相対的に回転させることはできない。第１ブロック１０１１を固定する手段が存在しない場合、第１ブロック１０１１は、該第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃとの間に作用する静止摩擦力により、ネジ軸１０２ｃと一体的に回転しつつ、該ネジ軸１０２ｃと一体的に前後に移動することになる。第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃは、供回りすることになる。

そこで、本実施形態では、第１ブロック１０１１に対して第２方向に並んで配置される第２ブロック１０１２が、前記静止摩擦力を上回る吸着用磁力（磁力）によって第１ブロック１０１１を吸着し、第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃとを相対的に回転させるように構成されている。この吸着用磁力を発する吸着用磁石は、本実施形態では第２ブロック１０１２に収容されているが、第１ブロック１０１１に吸着用磁石を収容してもよい。

また、本実施形態に係る第１ブロック１０１１には、該第１ブロック１０１１と第２ブロック１０１２とが離れたことを検出部１０１５に検知させるための検出用磁石が収容されている。この検出用磁石は、第１ブロック１０１１ではなく、第２ブロック１０１２に収容してもよい。第２ブロック１０１２に収容した場合、検出部１０１５は、第２ブロック１０１２ではなく、第１ブロック１０１１または第３ブロック１０１３に固定されることになる。

なお、磁力による吸着に代えて、もしくは、磁力による吸着に加えて、第１ブロック１０１１に切り込みを設け、該切込みを貫通するようにネジ軸１０２ｃとは異なる別の棒を挿入することで、第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃとの供回りを防いでもよい。その際、別の棒は、第１ブロック１０１１に対して堅固に固定される必要はなく、第１ブロック１０１１に対して遊びを持った状態で接続してもよい。

第２ブロック１０１２は、ネジ軸１０２ｃを挿通可能な貫通孔を有しているものの、その貫通孔の内径はネジ軸１０２ｃの外径（具体的には、ネジ軸１０２ｃに設けられたネジ山の山部の外径）よりも大きい。そのため、第２ブロック１０１２は、スライド機構６５の動作にかかわらず、ネジ軸１０２ｃ、ひいては第２のガイド部材１０２とは非連結な状態を保つ。また、図１７Ａ～図１７Ｃに示されているように、第２ブロック１０１２は、第１プレート部１０１ａと接触しており、不図示の締結具によって、この第１プレート部１０１ａに締結されている。そのため、第２ブロック１０１２は、スライド機構６５の動作にかかわらず、第１のガイド部材１０１に固定された状態を保つ。

そして、第２ブロック１０１２は、少なくともその一部が金属製の部材または磁石によって構成されており、第２ブロック１０１２に収容された吸着用磁石が発する吸着用磁力（磁力）によって、第１ブロック１０１１を吸着する。第２ブロック１０１２は、少なくとも前記静止摩擦力を上回る磁力によって第１ブロック１０１１を吸着し、該第１ブロック１０１１を固定する。第１ブロック１０１１は、第２ブロック１０１２を介して第１のガイド部材１０１に取り付けられることになる。

第２ブロック１０１２が第１ブロック１０１１を固定することで、第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃとを供回りさせることなく、第１ブロック１０１１とネジ軸１０２ｃとを相対的に回転させることができる。第１ブロック１０１１を固定した状態でネジ軸１０２ｃが回転することで、ネジ軸１０２ｃのネジ山は、第１ブロック１０１１のネジ穴に沿って摺動することになる。この摺動は、ネジ山の中心軸に沿ったスライド移動、つまり第２方向に沿ったスライド移動をネジ軸１０２ｃにもたらす。このスライド移動によって、第１のガイド部材１０１と第２のガイド部材１０２とが第２方向に沿って相対的にスライド移動することになる。なお、磁力によって第１ブロック１０１１を固定するかわりに、第１ブロック１０１１と第２ブロック１０１２に雌雄の凹凸を形成し、それらを互いに結合させることで回り止めとしてもよい。

第３ブロック１０１３は、ネジ軸１０２ｃのネジ山と螺合するネジ穴を有しており、そのネジ穴を通じてネジ軸１０２ｃと連結されている。一方、第３ブロック１０１３は、第１のガイド部材１０１とは非接触とされている。この第３ブロック１０１３は、ネジ軸１０２ｃが回転することで、第２方向に沿ってネジ軸１０２ｃに対して相対的に移動するように構成されている。第３ブロック１０１３は、第２ブロック１０１２には吸着されていないものの、第１ブロック１０１１とは連結されているため、この第１ブロック１０１１を介して第２ブロック１０１２に固定されるようになっている。

ここで、スタンド４２と分析筐体７０とを接近させるように第１および第２のガイド部材１０１，１０２を移動させた場合、つまり、本実施形態では第２モードから第１モードへと遷移させようとした場合（図１７Ｂと図１７Ａを参照）において、ヘッド取付部材６１の前面と分析筐体７０の後面との間に異物等が挟まった場合を考える。この場合、分析筐体７０の後面には、該分析筐体７０を前方（より一般的には、スタンド４２から分析筐体７０を離間させる方向）に押し出すような力が作用することになる。この力は、第２のガイド部材１０２、ひいてはネジ軸１０２ｃを介して第１ブロック１０１１に伝搬し、第１ブロック１０１１をスタンド４２から離間させる方向に作用することになる。

ここで、第２ブロック１０１２は、前述のようにネジ軸１０２ｃとは非接触となるように配置されている。そのため、異物等の挟まりに起因して伝搬する力は、第１ブロック１０１１には作用するものの、第２ブロック１０１２には作用しない。したがって、この力は、第１ブロック１０１１を第２ブロック１０１２から引き離すよう、前記磁力による吸着に逆らうように作用することになる。

本実施形態に係る第１ブロック１０１１は、第２ブロック１０１２から離間する方向に作用する力が所定以上になった場合に、吸着用磁力による吸着を解除して、第２ブロック１０１２との離間を許容するように構成されている（図１７Ｃを参照）。特に本実施形態では、第２ブロック１０１２から第１ブロック１０１１を引き離すように作用する力が、前記吸着用磁力と、付勢部材１０１４による付勢力と、支持ブロック１０１ｃおよびレール部１０２ｅの間に作用する摩擦力と、の和を上回ったときに、第１ブロック１０１１と第２ブロック１０１２との離間を許容するように構成されている。

第１ブロック１０１１と第２ブロック１０１２とが離間すると、第１ブロック１０１１に収容された検出用磁石と、第２ブロック１０１２に設けられた検出部１０１５のホール素子センサと、が前後方向に相対的に移動する。ホール素子センサは、その相対移動に基づいた検知信号をコントローラ本体２に出力する。コントローラ本体２は、入力された検知信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号をアクチュエータ１０２ｂに入力してスライド移動を停止させる。

このように、例えば取付部材６１の前面と分析筐体７０の後面との間に異物等が挟まった場合、検出部１０１５に対する検出用磁石の相対移動が検知されることで、スライド機構６５の動作を停止させることができる。

また、第３軸受１０２ｆには、その中心軸を前後方向に沿わせた姿勢で配置されたスライド規制部１０２ｇが挿入されている。このスライド規制部１０２ｇは、第３軸受１０２ｆに対して進退可能な調整ネジによって構成されている。スライド規制部１０２ｇの先端部は、第３軸受１０２ｆを貫いており、前方に向かって突出している。スライド規制部１０２ｇの先端部と、第３軸受１０２ｆに向かって相対的に後退した送りナット部１０１ｂとが当接することで、該送りナット部１０１ｄの相対移動を規制する。

スライド規制部１０２ｇの突出量は、例えば手作業で調整することができる。これにより、第１モードにおける反射型対物レンズ７４の位置（特に、前後方向における位置）を調整することが可能となる。スライド規制部１０２ｇを介した反射型対物レンズ７４の位置調整は、第１モードと第２モードとの間でユーセントリック関係を維持する上で好適に作用する。

なお、スライド規制部１０２ｇによる位置調整だけでは補償できないようなズレについては、載置台駆動部５３を介して載置台５を前後方向に移動させることで補償することができる。載置台５の移動に係る制御については後述する。

固定部１０２ｄは、第２プレート部１０２ａの前端部の上面に取り付けられている。この固定部１０２ｄは、分析筐体７０から露出しており、突出部７０ｃの上面に配置されている。

上下一対のレール部１０２ｅは、上下方向において離間するように配置されているとともに、それぞれ、前後方向に沿って延びるように形成されている。各レール部１０２ｅを対応する支持ブロック１０１ｃに連結することで、第１のガイド部材１０１に対して第２のガイド部材１０２を前後方向に沿ってスライドさせることが可能となる。上下一対のレール部１０２ｅおよび複数の支持ブロック１０１ｃは、スライド機構６５の要部を構成する（図１１および図１２も参照）。

スライド機構６５は、第１モードと第２モードとの間で第２のガイド部材１０２を相対的にスライドさせるように、該第２のガイド部材１０２の可動範囲を規定している。詳しくは、第１モードにおけるスタンド４２と反射型対物レンズ７４の中央部（より詳細には、分析光軸Ａａと反射型対物レンズ７４とが交わる部位）との距離を第１の距離とし、第２モードにおけるスタンド４２と対物レンズ９２の中央部（より詳細には、観察光軸Ａｏと対物レンズ９２とが交わる部位）との距離を第２の距離Ｄ２とする。第１の距離Ｄ１は、第１モードにおいて、分析光軸Ａａに垂直な平面で見た場合におけるスタンド４２と分析光軸Ａａとの距離に相当する。第２の距離Ｄ２は、第２モードにおいて、観察光軸Ａｏに垂直な平面で見た場合におけるスタンド４２と観察光軸Ａｏとの距離に相当する。

図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、本実施形態に係るスライド機構６５は、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とが略一致するように（Ｄ１＝Ｄ２となるように）、第２のガイド部材１０２の可動範囲を規定する。

このように、第１モードと第２モードとでスタンド４２からの距離が一定になるように設定することで、第１モードにおいて分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交差する点と、第２モードにおいて観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交差する点と、を一致させることができる。これにより、第１モードにおいて分析光学系７がサンプルＳＰに電磁波を照射する領域（具体的には、電磁波出射部７１がレーザ光を照射する領域）と、第２モードにおいて観察光学系９がサンプルＳＰを観察する領域（具体的には、第２カメラ９３が撮像視野に収める領域）と、を略一致させることができる。

また、本実施形態では、分析光軸Ａａと観察光軸Ａｏは、スライド機構６５によって実現されるスライド方向（前後方向）に沿って並んだ状態で、互いに平行に延びている。この場合、スライド機構６５は、前後方向における反射型対物レンズ７４と対物レンズ９２との間隔以上となるように、第２のガイド部材１０２の可動範囲を規定している。

また、第１のガイド部材１０１は、第１モードと第２モードとの切替に際して移動しないように構成されている。そのため、第１モードにおける分析光軸Ａａおよび第１のガイド部材１０１の相対位置関係と、第２モードにおける観察光軸Ａｏおよび第１のガイド部材１０１の相対位置関係と、は互いに略一致するようになっている。

詳しくは、図１８Ａの直線Ｌ１に示すように、第１モードにおいては、前後一対の支持ブロック１０１ｃの間（より詳細には、前後一対の支持ブロック１０１ｃの中間位置）に観察光軸Ａｏが配置される。第２モードにおいては、図１８Ｂの直線Ｌ２に示すように、前後一対の支持ブロック１０１ｃの間（より詳細には、前後一対の支持ブロック１０１ｃの中間位置）に分析光軸Ａａが配置されるように構成されている。なお、前後方向における観察光軸Ａｏおよび分析光軸Ａａの位置は、直線Ｌ１および直線Ｌ２が双方とも第１および第２のガイド部材１０１，１０２を貫くことから示されるように、第１のガイド部材１０１と第２のガイド部材１０２とが重なり合う部分に相当する。

また、図２３Ｂに示すように、保護カバー６１ｂは、スライド機構６５の動作に応じて、第１モードにおいては分析光軸Ａａ上に位置する反射型対物レンズ７４を露出させる一方、第２モードにおいては反射型対物レンズ７４を遮蔽するように移動する（図例では、分析光軸Ａａにのみ符号を付す）。保護カバー６１ｂによって反射型対物レンズ７４を遮蔽することで、レーザ光の不要な出射を抑制するとともに、２次ミラー７４ｂ周辺の隙間を介した塵等の侵入を抑制することができる。なお、保護カバー６１ｂは、ヘッド取付部材６１とは別体の部材として構成し、該ヘッド取付部材６１に着脱されるように構成してもよい。あるいは、保護カバー６１ｂは、ベース４１、スタンド４２等、ヘッド取付部材６１以外の部材に取り付けられるように構成してもよい。

（傾斜機構４５の詳細）
図２４Ａおよび図２４Ｂは、傾斜機構４５の動作について説明するための図である。以下、図２４Ａおよび図２４Ｂを参照しつつ、筐体連結具６４との関係等、傾斜機構４５についてさらに説明する。

傾斜機構４５は、前述の軸部材４４等によって構成される機構であり、載置面５１ａに垂直な基準軸Ａｓに対し、分析光学系７および観察光学系９のうち少なくとも観察光学系９を傾斜させることができる。

前述のように、本実施形態では、筐体連結具６４が分析筐体７０と観察筐体９０とを一体的に連結することで、分析光軸Ａａに対する観察光軸Ａｏの相対位置が保持されるようになっている。したがって、観察光軸Ａｏを有する観察光学系９を傾斜させると、分析光軸Ａａを有する分析光学系７は、図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように観察光学系９と一体的に傾斜することになる。

このように、本実施形態に係る傾斜機構４５は、分析光軸Ａａに対する観察光軸Ａｏの相対位置を保持した状態で、分析光学系７および観察光学系９を一体的に傾斜させるように構成されている。

また、水平駆動機構としてのスライド機構６５の動作と、傾斜機構４５の動作と、は互いに独立しており、両動作の組合わせが許容されている。したがって、スライド機構６５は、傾斜機構４５によって少なくとも観察光学系９を傾斜させた姿勢を保持した状態で、観察光学系９および分析光学系７の相対位置を移動させることができる。すなわち、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、観察光学系９を傾斜させたままの状態で、図２４Ｂの両矢印Ａ１に示すようにヘッド部６を前後にスライド可能とされている。

特に本実施形態では、分析光学系７と観察光学系９とが一体的に傾斜するように構成されているため、スライド機構６５は、傾斜機構４５によって観察光学系９および分析光学系７を双方とも傾斜させた状態を保持しつつ、観察光学系９および分析光学系７の相対位置を移動させるようになっている。

また、分析観察装置Ａは、ユーセントリック観察が行えるように構成されている。すなわち、分析観察装置Ａにおいては、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ平行な３つの軸で形成される装置固有の三次元座標系が定義されている。制御部２１の記憶装置２１ｂには、分析観察装置Ａの三次元座標系における後述する交差位置の座標がさらに記憶されている。交差位置の座標情報は、分析観察装置Ａの工場出荷時に予め記憶装置２１ｂに記憶されていてもよい。また、記憶装置２１ｂに記憶される交差位置の座標情報は、分析観察装置Ａの使用者により更新可能としてもよい。

対物レンズ９２の光軸である観察光軸Ａｏは、中心軸Ａｃに交差している。対物レンズ９２が中心軸Ａｃを中心として揺動する場合、観察光軸Ａｏと中心軸Ａｃとの交差位置が一定に維持されつつ、基準軸Ａｓに対する観察光軸Ａｏの角度（傾きθ）が変化する。このように、ユーザは、対物レンズ９２を傾斜機構４５によって中心軸Ａｃを中心として揺動させた際、例えば、サンプルＳＰの観察対象部分が上記の交差位置にある場合には、対物レンズ９２が傾斜した状態になったとしても、第２カメラ９３の視野中心が同じ観察対象部分から移動しないユーセントリック関係が維持される。したがって、サンプルＳＰの観察対象部分が第２カメラ９３の視野（対物レンズ９２の視野）から外れることを防止することができる。このように、本実施形態に係る観察光学系９は、ユーセントリック関係を維持するように構成されている。

特に本実施形態では、分析光学系７と観察光学系９とが一体的に傾斜するように構成さされているため、反射型対物レンズ７４の光軸である分析光軸Ａａは、観察光軸Ａｏと同様に中心軸Ａｃに交差している。反射型対物レンズ７４が中心軸Ａｃを中心として揺動する場合、分析光軸Ａａと中心軸Ａｃとの交差位置が一定に維持されつつ、基準軸Ａｓに対する分析光軸Ａａの角度（傾きθ）が変化する。分析光軸Ａａと中心軸Ａｃとの交差位置が一定に維持されることで、観察光学系９と同様に、分析光学系７もユーセントリック関係を維持することになる。

分析光学系７および観察光学系９が双方ともユーセントリック関係を維持すべく、本実施形態では、反射型対物レンズ７４は、第１モードにおける反射型対物レンズ７４および載置台５の間の距離と、第２モードにおける対物レンズ９２および載置台５の間の距離と、が所定の許容誤差内に収まるように配置されている。

そして、反射型対物レンズ７４とサンプルＳＰとの距離（第１観察距離）は、観察距離調整機構としてのヘッド駆動部４７および載置台駆動部５３の少なくとも一方によって行われる対物レンズ９２とサンプルＳＰとの距離（第２観察距離）の調整を通じて、予め定められた距離に調整される。

第１モードにおいて、傾斜機構４５は、第１観察距離を予め定められた距離に維持することで、分析光軸ＡａがサンプルＳＰと交差する点である所定位置に関してユーセントリック関係を維持したまま、載置台５に対する分析光軸Ａａの傾斜角度（傾きθ）が変化するように、回転軸としての中心軸Ａｃを中心として分析光学系７を一体的に傾斜させる。

一方、第２モードにおいて、傾斜機構４５は、第２観察距離を予め定められた距離に維持することで、観察光軸ＡｏがサンプルＳＰと交差する点である所定位置に関してユーセントリック関係を維持したまま、載置台５に対する観察光軸Ａｏの傾斜角度（傾きθ）が変化するように、回転軸としての中心軸Ａｃを中心として観察光学系９を一体的に傾斜させる。

第１観察距離および第２観察距離を測定すべく、分析観察装置Ａには観察距離測定部が設けられている。観察距離測定部は、例えば、レーザ光による三角測距を利用して距離を測定することができる。観察距離測定部による測定結果は、コントローラ本体２に入力される。コントローラ本体２は、測定された第１および第２観察距離に基づいて、ヘッド駆動部４７および載置台駆動部５３の少なくとも一方を駆動する。ここで、観察距離測定部は、後述の画像処理部２１４のように、制御部２１が有する機能ブロックとして構成することができる。観察距離測定部は、三角測距を利用して距離を測定する代わりに、オートフォーカスにより合焦位置を求めることで、第１観察距離および第２観察距離を測定することもできる。

また、前述のように、第１モードと第２モードとでスタンド４２からの距離が一定（Ｄ１＝Ｄ２）になるように設定することで、第１モードおよび第２モードそれぞれ単体で見た場合においてユーセントリック関係が維持されるばかりでなく、第２モードから第１モードに切り替えたり、第１モードから第２モードに切り替えたり等、モード間の切替時においても、ユーセントリック関係を維持させることができる。例えば、第１モードにおいて傾きθを所定角度に設定したときに分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交差する点と、その状態から第２モードに切り替えたときに観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交差する点とを一致させることができる。

さらに、載置面５１ａの回転軸である基準軸Ａｓとスタンド４２との距離は、第１モードにおいては第１の距離Ｄ１に一致し、第２モードにおいては第２の距離Ｄ２に一致するように構成されている。このように構成することで、非傾斜状態において、第１モードでは分析光軸Ａａと基準軸Ａｓとが一致し、第２モードでは観察光軸Ａｏと基準軸Ａｓとが一致するようになる。これにより、第１モードにおいて傾斜機構４５を作動させた場合に、分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交差する点と、基準軸ＡｓとサンプルＳＰとが交差する点と、を一致させた状態に保つことができる。同様に、第２モードにおいて傾斜機構４５を作動させた場合に、観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交差する点と、基準軸ＡｓとサンプルＳＰとが交差する点と、を一致させた状態に保つこともできる。これにより、第１モードおよび第２モードの双方において、載置面５１ａの回転角度にかかわらず、ユーセントリック関係を維持することができるようになる。

さらに、前述のように第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とを一致させることで、例えば、第１モードにおいて載置面５１ａを所定角度回転させたときに分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交差する点と、その状態から第２モードに切り替えたときに観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交差する点とを一致させることができる。

本実施形態では、中心軸Ａｃおよび基準軸Ａｓが交差する点と、第２モードにおいて中心軸Ａｃおよび観察光軸Ａｏが交差する点と、第１モードにおいて中心軸Ａｃおよび分析光軸Ａａが交差する点とが一致しているのに加えて、基準軸Ａｓと載置台５の回転軸とが同軸化されているため、基準軸Ａｓに対して観察光軸Ａｏまたは分析光軸Ａａを傾斜させたり、そうして傾斜させた状態から載置台５を回転させたりしても、一定の視野を維持する（ユーセントリック関係を維持する）ことができる。

（スライド機構６５の接続構造について）
図１９Ａは、第２のガイド部材１０２と分析筐体７０との接続構造を例示する斜視図であり、図１９Ｂは、その接続構造を模式的に示す図である。図１９Ａは、分析筐体７０からその前面７０ｂを取り外した状態を例示した図に相当する。

ここで、図１１および図１２に戻ると、第２プレート部１０２ａにおいて第４方向の内側（非傾斜状態では右側）に面する側面には、第２のガイド部材１０２を分析筐体７０に接続するための第１接続部１０２ｉと、同じく第２のガイド部材１０２を分析筐体７０に接続するための第２接続部１０２ｊと、が設けられている。第１接続部１０２ｉおよび第２接続部１０２ｊは、第２プレート部１０２ａにおける前記側面の中央部（第２方向および第３方向における中央部）に配置されている。第１接続部１０２ｉと第２接続部１０２ｊは、第２方向に並んでいる。

第１接続部１０２ｉは、分析筐体７０内に分析光学系７の収容スペースを区画する隔壁（不図示）に締結されており、図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１９Ｂに示す第１の領域Ｒ１と第３の領域Ｒ３との境界付近に接続されている。

第２接続部１０２ｊは、第１接続部１０２ｉよりも第２方向の先端側（前側）に配置されており、支柱部材１０３を介して分析筐体７０の内壁に締結されている。図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、支柱部材１０３は、支柱本体１０３ａと、支柱本体１０３ａに設けられた締結孔１０３ｃと、を有する。

支柱本体１０３ａは、第４方向に沿って延びる中空の柱状に形成されている。支柱本体１０３ａは、第２プレート部１０２ａの第２接続部１０２ｊから、第４方向において第２のガイド部材１０２の反対側（右側）に位置する分析筐体７０の内壁部７０ｆに至るまで延びている。言い換えると、この支柱本体１０３ａは、第４方向に沿って、第１の領域Ｒ１から、第３の領域Ｒ３を経由して第２の領域Ｒ２に至るまで延びるようになっている。

締結孔１０３ｃは、第４方向における支柱本体１０３ａの先端部（第２の領域Ｒ２側の端部）に配置されている。締結孔１０３ｃにネジ等の締結具を挿入することで、分析筐体７０において第２の領域Ｒ２に位置する前記内壁部７０ｆに支柱部材１０３を接続することができる。この内壁部７０ｆは、支柱部材１０３を介して第２のガイド部材１０２に接続されることになる。

このように、支柱部材１０３を介して第２のガイド部材１０２を接続することで、第２のガイド部材１０２は、その板厚方向（第４方向）に離間した複数箇所で分析筐体７０に接続されることになる。これにより、第１および第２のガイド部材１０１，１０２の連結部を支点とした第２のガイド部材１０２の折れ曲がり変形（特に、第４方向に沿った折れ曲がり変形）を抑制することができる。そのことで、スタンド４２に対してスライド機構６５を精密に位置決めすることができるようになる。このことは、第１モードおよび第２モードでの動作時、ならびに、モード間の切替に際し、ユーセントリック関係を維持する上で有効である。

また、第４方向において第２のガイド部材１０２の反対側に位置する内壁部７０ｆまで支柱部材１０３を延ばしたことで、第４方向の内側に向かって第１および第２のガイド部材１０１，１０２を折り曲げようとしたときに、その折り曲げを抑制する支えとして支柱部材１０３を機能させることができる。このことも、第１モードおよび第２モードでの動作時、ならびに、モード間の切替に際し、ユーセントリック関係を維持する上で有効である。

＜コントローラ本体２の詳細＞
図２５は、コントローラ本体２の構成を例示するブロック図である。また、図２６は、制御部２１の構成を例示するブロック図である。図２５等に示す例では、コントローラ本体２と光学系アセンブリ１とが別体に構成されているが、本開示は、そのような構成には限定されない。コントローラ本体２の少なくとも一部を光学系アセンブリ１に設けてもよい。

前述のように、本実施形態に係るコントローラ本体２は、種々の処理を行う制御部２１と、制御部２１が行う処理に係る情報を表示する表示部２２と、を備える。このうちの制御部２１は、ＣＰＵ、システムＬＳＩ、ＤＳＰ等からなる処理装置２１ａと、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどからなる記憶装置２１ｂと、入出力バス２１ｃと、を有する。

制御部２１は、サンプルＳＰからの光の受光量に基づいたサンプルＳＰの画像データの生成と、強度分布スペクトルに基づいたサンプルＳＰの含有物質の分析と、を双方とも実行可能に構成されている。

詳しくは、図２５に例示されるように、制御部２１には、少なくとも、マウス３１、コンソール３２、キーボード３３、ヘッド駆動部４７、載置台駆動部５３、電磁波出射部７１、出力調整手段７２、ＬＥＤ光源７９、第１カメラ８１、遮蔽部材８３、リング照明９２ａ、第２カメラ９３、アクチュエータ１０２ｂ、レンズセンサＳｗ１、第１傾斜センサＳｗ２および第２傾斜センサＳｗ３が電気的に接続されている。

制御部２１によって、ヘッド駆動部４７、載置台駆動部５３、電磁波出射部７１、出力調整手段７２、ＬＥＤ光源７９、第１カメラ８１、遮蔽部材８３、リング照明９２ａ、第２カメラ９３、アクチュエータ１０２ｂが電気的に制御される。

また、第１カメラ８１、第２カメラ９３、レンズセンサＳｗ１、第１傾斜センサＳｗ２および第２傾斜センサＳｗの出力信号は、制御部２１に入力される。制御部２１は、入力された出力信号に基づいた演算等を実行し、その演算結果に基づいた処理を実行する。

例えば、制御部２１は、第１傾斜センサＳｗ２の検出信号と、第２傾斜センサＳｗ３の検出信号とに基づいて、載置面５１ａに垂直な基準軸Ａｓに対する分析光学系７の傾きθを算出する。制御部２１は、その傾きが所定の閾値を超える場合、ユーザに警告等を通知する。

また、制御部２１は、筐体連結具６４によって分析光学系７に固定されている観察ユニット９ａに対応した観察光学系９の種類のうち、少なくとも対物レンズ９２の種類を識別するとともに、その識別結果に基づいてサンプルＳＰの撮像に係る処理を実行することができる。ここで、対物レンズ９２の種類の識別は、レンズセンサＳｗ１の検出信号に基づいて行うことができる。制御部２１は、サンプルＳＰの撮像に係る処理として、例えば、第２カメラ９３の露光時間の調整および照明光の明るさの調整等を実行することができる。

具体的に、本実施形態に係る制御部２１は、図２６に示すように、モード切替部２１１と、スペクトル取得部２１２と、スペクトル解析部２１３と、画像処理部２１４と、を有する。これらの要素は、論理回路によって実現されてもよいし、ソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。

－モード切替部２１１－
モード切替部２１１は、水平方向（本実施形態では前後方向）に沿って分析光学系７および観察光学系９を進退させることで、第１モードから第２モードへと切り替えたり、第２モードから第１モードに切り替えたりする。

具体的に、本実施形態に係るモード切替部２１１は、予め記憶装置２１ｂに記憶されている観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとの間の距離を事前に読み込む。次いで、モード切替部２１１は、スライド機構６５のアクチュエータ１０２ｂを作動させることで、分析光学系７および観察光学系９を進退させる。

ここで、モード切替部２１１は、観察光学系９および分析光学系７の移動量が前述の最大移動量に達したタイミングで、分析光学系７および観察光学系９の進退を停止する。

なお、モード切替部２１１によって第１モードへと切り替えた後に、ヘッド部６を傾斜させることもできる。

また、モード切替部２１１は、第２モードにおける対物レンズ９２と載置面５１ａとの間の相対位置関係と、第１モードにおける反射型対物レンズ７４と載置面５１ａとの間の相対位置関係と、が一致するようにスライド機構６５を移動させるものの、前者の相対位置関係と、後者の相対位置関係との間には、部品の公差等に起因したズレが残存する可能性がある。

そこで、モード切替部２１１は、載置台駆動部５３を介して載置面５１ａを位置調整することで、前述の如きズレを補償することができる。ここで、補償されるべきズレの大きさは、分析観察装置Ａの初期設定に際して記録され、記憶装置２１ｂによって事前に記憶されるようになっている。また、モード切替部２１１は、スライド機構６５による第１モードと第２モードとの間の切替後に、載置台駆動部５３を介した載置面５１ａの位置調整を実行するように構成されている。

－スペクトル取得部２１２－
スペクトル取得部２１２は、第１モードにおいて分析光学系７からレーザ光を出射させることで、強度分布スペクトルを取得する。具体的に、本実施形態に係るスペクトル取得部２１２は、電磁波出射部７１から電磁波としてのレーザ光（紫外レーザ光）を出射させ、これを、反射型対物レンズ７４を介してサンプルＳＰに照射する。サンプルＳＰにレーザ光を照射すると、サンプルＳＰの表面が局所的にプラズマ化するとともに、プラズマ状態から気体等に戻るときに、エネルギー準位間の幅に対応したエネルギーを有する光（電磁波）が電子から放出される。そうして放出された光は、反射型対物レンズ７４を通じて分析光学系７に戻り、第１カメラ８１、第１検出器７７Ａおよび第２検出器７７Ｂに到達する。

第１カメラ８１に戻った光は、サンプルＳＰから戻る光を撮像してなる画像データを生成し、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂに戻った光は、スペクトル取得部２１２が受光量を波長毎に分光することで、強度分布スペクトルを生成する。スペクトル取得部２１２によって生成された強度分布スペクトルは、スペクトル解析部２１３に入力される。

なお、スペクトル取得部２１２は、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂによる受光タイミングを、レーザ光の出射タイミングと同期させる。このように設定することで、スペクトル取得部２１２は、レーザ光の出射タイミングに合わせて強度分布スペクトルを取得することができる。

－スペクトル解析部２１３－
スペクトル解析部２１３は、スペクトル取得部２１２によって生成された強度分布スペクトルに基づいて、サンプルＳＰの成分分析を実行する。既に説明したように、ＬＩＢＳ法を用いた場合、サンプルＳＰの表面が局所的にプラズマ化され、プラズマ状態から気体等に戻るときに放出される光のピーク波長は、元素（より正確には、原子核に束縛された電子の電子軌道）毎に固有の値を持つ。したがって、強度分布スペクトルのピーク位置を特定することで、そのピーク位置に対応した元素がサンプルＳＰに含まれている成分であると判定することができ、また、ピーク同士の大きさ（ピークの高さ）を比較することで、各元素の成分比を決定するとともに、決定された成分比に基づいて、サンプルＳＰの組成を推定することもできる。

スペクトル解析部２１３による分析結果は、表示部２２上に表示されたり、所定のフォーマットで記憶装置２１ｂに記憶したりすることができる。

－画像処理部２１４－
画像処理部２１４は、観察光学系９における第２カメラ９３によって生成される画像データ（第１画像データ）、分析光学系７における第１カメラ８１によって生成される画像データ（第２画像データ）、およびスペクトル解析部２１３による分析結果等に基づいて、表示部２２上の表示態様を制御することができる。

特に、本実施形態に係る画像処理部２１４は、第２カメラ９３によって撮像される領域（例えば、領域の中心位置）と、第１カメラ８１によって撮像される領域（例えば、領域の中心位置）と、を第１モードと第２モードとの切替前後で一致させる。画像処理部２１４は、各領域を一致させるように、第１および第２カメラ８１，９３、ひいては、各カメラ８１，９３によって生成される第１および第２画像データの表示態様を調整することができる。

その他、画像処理部２１４は、第２画像データ上に、レーザ光の照射位置（より一般には、電磁波が照射される領域）を示す指標を重ねて表示することもできる。

＜制御フローの具体例＞
図２７は、分析観察装置Ａの基本動作を例示するフローチャートである。また、図２８は、分析光学系７によるサンプルＳＰの分析手順を例示するフローチャートである。

まず、図２７のステップＳ１では、第２モードにおいて、観察光学系９による分析対象の探索が実行される。このステップＳ１では、ユーザによる操作入力に基づいて、制御部２１が、第２カメラ９３の露光時間、光ファイバーケーブルＣ３によって導光される照明光など、第２カメラ９３によって生成される画像データ（第１画像データ）の明るさ等の条件を調整しながら、サンプルＳＰの各部のうち、分析光学系７によって分析されるべき部分（分析対象）を探索する。このとき、制御部２１は、必要に応じて、第２カメラ９３によって生成される第１画像データを保存する。

なお、第２カメラ９３の露光時間の調整および照明光の明るさの調整は、ユーザによる操作入力を伴わずとも、レンズセンサＳｗ１の検出信号に基づいて制御部２１が自動的に実行するように構成することもできる。

また、このステップＳ１の最中、または、同ステップＳ１と前後して、例えばユーザによる手動操作に基づいて、分析対象の探索に際し、傾斜機構４５によって観察光学系９、ひいてはヘッド部６全体が傾けられる。制御部２１は、そのときの傾きθの大きさを検知する。その傾きθの大きさは、第２カメラ９３によって生成される第１画像データとともに、表示部２２上に表示してもよい。

続くステップＳ２では、モード切替部２１１がスライド機構６５を作動させて観察光学系９と分析光学系７とを一体的にスライド移動させることで、第２モードから第１モードへの切替が実行される。

続くステップＳ３では、モード切替部２１１が載置台駆動部５３を作動させて載置台５の位置調整を実行する。この位置調整は、前後方向、左右方向および上下方向の少なくとも１方向に沿って行われる。載置台５の位置調整を行うことで、反射型対物レンズ７４に対するサンプルＳＰの相対位置が調整される。なお、第１モードから第２モードへの切替に際して同様の位置調整を実行してもよい。

続いて、図２７のステップＳ４では、第１モードにおいて、分析光学系７によるサンプルＳＰの成分分析が実行される。ステップＳ４で行われる処理は、図２８に示す通りである。すなわち、図２７のステップＳ４は、図２８のステップＳ４１～ステップＳ４６によって構成されている。

本実施形態では、成分分析用の反射型対物レンズ７４は、観察用の対物レンズ９２に比して、観察時の被写体深度が浅い。そのため、図２８のステップＳ４１では、コントローラ本体２における制御部２１は、第２画像データ中の各所においてオートフォーカスを実行し、全焦点画像の生成を実行する。これにより、第２画像データの略全体にわたって焦点を合わせ込むことができる。その際、第１カメラ８１の露光時間、ＬＥＤ光源７９から発せられる照明光の光量等の撮像条件は、第２モードにおける撮像条件に可能な限り近づけられるようになっている。

また、前述した画像処理部２１４は、反射型対物レンズ７４よりも対物レンズ９２の拡大倍率が低い場合には、ステップＳ１で保存された第１画像データをマッピング画像とし、そのマッピング画像内のどの箇所が第２画像データとして撮像されているかを表示部２２上に表示することができる。

続くステップＳ４２では、画像処理部２１４が、レーザ光の照射位置（レーザ照射点）を示唆するマークを第２画像データ上にオーバーレイ表示する（図示省略）。このマークは、レーザ光の照準を示す。ユーザは、マークの位置をチェックすることで、分析対象が適切に設定されているか否かを確認することができる。画像処理部２１４は、その確認結果を示す操作入力（例えば、ユーザによる手入力）に基づいて、制御プロセスを進めることができる。

また、このステップＳ４２では、分析対象が適切に設定されていない場合、ヘッド部６は、例えばユーザによる操作入力に基づいて、載置台駆動部５３を駆動して載置台５の位置を調整する。これにより、マークに対するサンプルＳＰの相対位置を補正することができる。

続くステップＳ４３においては、制御部２１は、レーザ光を照射する直前の第２画像データを記憶装置２１ｂに保存し、それに続くステップＳ４４では、制御部２１は、分析光学系７からサンプルＳＰへとレーザ光を出射させる。

このステップＳ４４では、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂによって、サンプルＳＰのプラズマ化に起因して発せられる光が受光される。その際、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂによる受光タイミングは、レーザ光の出射タイミングと同期するように設定される。スペクトル取得部２１２は、レーザ光の出射タイミングに合わせて強度分布スペクトルを取得する。

続くステップＳ４５では、スペクトル解析部２１３が強度分布スペクトルを解析することで、サンプルＳＰに含まれる元素の成分および成分比の分析と、成分比に基づいた材料の推定と、を実行する。

それに続くステップＳ４６では、ステップＳ４５を通じて取得された分析結果を、画像処理部２１４が表示部２２上に表示する。その後、制御部２１は、図２８に示すフローからリターンして図２７のフローに戻り、図２７に示す制御プロセスも完了する。

（スライド機構６５に係る特徴部）
以上説明したように、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、第１および第２のガイド部材１０１，１０２の相対的なスライドによって、分析筐体７０と観察ユニット９ａとを一体的に移動させる。ここで、分析筐体に収容された反射型対物レンズ７４と、観察ユニット９ａの対物レンズ９２とは、それぞれ独立した光学系７，９を構成するため、各光学系７，９に係る光学条件を、個別に調整することができる。これにより、分析と観察の光学条件を双方とも最適化することができる。

また、第１のガイド部材１０１は、第２のガイド部材１０２と一体的に、スタンド４２に対して着脱することができる。第２のガイド部材１０２は分析筐体７０に接続されるため、分析筐体７０ごと、第１のガイド部材１０１をスタンド４２から取り外すことができる。これにより、分析筐体７０の着脱に係るユーザビリティを向上させることができる。

また、第１および第２のガイド部材１０１，１０２は、図１５等に示すように、上下方向を長手方向とし、かつ、左右方向を短手方向とするように構成される。このように構成することで、第１および第２のガイド部材１０１，１０２に対し左右方向に隣接するスペースを広く確保することができるようになる（例えば図１８Ａを参照）。これにより、スライド機構６５によるスライド方向（前後方向）の寸法を嵩張らせることなく、観察ユニット９ａをレイアウトすることが可能になる。その結果、スライド機構６５による移動量を抑制することができるようになる。

また、長手方向を鉛直方向（上下方向）に沿わせたことで、第１および第２のガイド部材１０１，１０２に作用する重力に起因した第１および第２のガイド部材１０１，１－２の撓み変形等を抑制することができる。これにより、分析筐体７０および観察ユニット９ａの支持を安定させ、ひいては各々が有する対物レンズ７４，９２の光軸Ａａ、Ａｏを揺らすことなく支持することが可能になる。

また、図１３～図１５に示すように、第１のガイド部材１０１と第２のガイド部材１０２とは、それぞれ上下方向に沿って離れて配置されたレール部１０２ｅと支持ブロック１０１ｃとによって連結される。このように連結することで、上下方向に垂直な回転軸（前後方向または左右方向に沿った回転軸）まわりの第１のガイド部材１０１に対する第２のガイド部材１０２の回転を抑制することができる。これにより、第１のガイド部材１０１に対する第２のガイド部材１０２の相対的な揺れを抑制することができる。このことは、第２のガイド部材１０２によって分析筐体７０と観察ユニット９ａを両方とも支持する構成等、第２のガイド部材１０２に比較的大きな荷重が作用するような構成において、取り分け有効となる。

また、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、スライド機構６５は、サンプルＳＰの分析に適した第１モードと、サンプルＳＰの観察に適した第２モードと、の間で第２のガイド部材１０２をスライドさせることができる。これにより、サンプルＳＰの分析と観察を両立する上で有利になる。

また、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、第２のガイド部材１０２の可動範囲は、前記第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とが双方とも一致するように規定される。このように規定することで、反射型対物レンズ７４およびサンプルＳＰの相対位置と、対物レンズ９２およびサンプルＳＰの相対位置と、を略一致させることができる。その結果、対物レンズ９２によって観察された位置と略同じ位置に対し、電磁波による破壊試験等の分析を実施することができるようになる。これにより、２つのモード間でユーセントリック関係を維持することが可能となり、サンプルＳＰの分析と観察を両立する上で有利になる。

また、回転軸としての基準軸Ａｓとスタンド４２との距離を第１および第２の距離Ｄ１，Ｄ２に一致させたことで、載置台５を回転させた場合においてもなお、２つのモード間でユーセントリック関係を維持することが可能となる。これにより、サンプルＳＰの分析と観察を両立する上で有利になる。

また、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、２つの光軸間の距離以上となるように第２のガイド部材の可動範囲を規定することで、サンプルＳＰの分析と観察を両立する上で有利になる。

また、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、第１のガイド部材１０１において支持ブロック１０１ｃが配置された部位と、第２のガイド部材１０２においてレール部１０２ｅが配置された部位とは、特に左右方向（第３方向）に沿って見た場合において、相互に重なり合うことになる。そうして重なり合う部位は、他の部位に比して高い剛性を有する。そうした高剛性の部位に２つの対物レンズ９２，７４それぞれの光軸Ａｏ，Ａａを配置することで、各光軸Ａｏ，Ａａの揺れを抑制することが可能になる。このことは、サンプルＳＰの分析と観察を両立する上で有効である。

また、図２３Ｂに示すように、反射型対物レンズ７４によって光を集光する場合である第１モードにおいては、対物レンズ９２によって光を集光する場合である第２モードとは異なり、保護カバー６１ｂによって反射型対物レンズ７４を遮蔽する。これにより、レーザ光の漏洩を抑制することが可能になる。また、この構成は、反射型対物レンズ７４の隙間を通じた塵等の侵入を抑制できるという点においても有効である。

また、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、分析筐体７０は、第４方向において非対称な形状を有する。ここで、第１の領域Ｒ１に設けられた突出部７０ｃに第１および第２のガイド部材１０１，１０２を収容するとともに、第４方向において突出部７０ｃと観察ユニット９ａとを並べて配置することで、例えば前後方向（第２方向）に沿って両要素を並べた構成に比して、前後方向におけるヘッド部６の寸法を抑制することができる。これにより、第１および第２のガイド部材１０１，１０２の間の相対的な移動量を抑制し、ひいてはヘッド部６のコンパクト化に有利になる。

また、前後方向におけるヘッド部６の寸法を抑制することで、分析筐体７０および観察ユニット９ａ全体の重心位置を、前後方向においてスタンド４２に接近させることが可能となる。これにより、分析筐体７０および観察ユニット９ａの支持を安定させ、ひいては、分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏの揺れを抑制することが可能になる。このことは、サンプルＳＰの分析と観察を両立する上で有効である。

また、第２の領域Ｒ２に検出器７７Ａ、７７Ｂを収容することで、第３の領域Ｒ３において前後方向の寸法を抑制し、観察ユニット９ａを配置するためのスペースをより広く確保することができるようになる。これにより、第４方向において第１および第２のガイド部材１０１，１０２と観察ユニット９ａを近接させる上で有利になる。これらの要素を第４方向において近接させることで、第１および第２のガイド部材１０１，１０２による観察ユニット９ａの支持を安定させ、ひいては、対物レンズ９２の光軸Ａｏの揺れを抑制することが可能になる。このことは、サンプルＳＰの観察を行う上で有効である。

さらに、分析筐体７０および観察ユニット９ａは、第１の領域Ｒ１に配置された第１および第２のガイド部材１０１，１０２によって、片持ち状態で支持されることになる。これにより、左右方向において反対側の第２の領域Ｒ２周辺のスペースを広く確保することができ、そのスペースを観察ユニット９ａの着脱等を行うための作業スペース（ユーザが手作業を行うためのスペース）として用いることができるようになる。これにより、分析観察装置Ａのユーザビリティを向上させることができる。

また、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、前後方向における後側から順に、スタンド４２、電磁波出射部７１、分析光軸Ａａ、および、観察光軸Ａｏの順番で配置されることになる。前後方向において電磁波出射部７１をスタンド４２に近接させることで、分析筐体７０、および、その収容物全体の重心が、スタンド４２に近接するようになる。これにより、スタンド４２による分析筐体７０の支持（より詳細には、第１のガイド部材１０１を介して行われる支持）を安定させ、ひいては、反射型対物レンズ７４の光軸Ａａの揺れを抑制することが可能になる。このことは、サンプルＳＰの分析を行う上で有効である。

さらに、第１および第２のガイド部材１０１，１０２の相対移動に伴って、スタンド４２と電磁波出射部７１とが離間することになる。そのため、例えば、前後方向において反射型対物レンズ７４と、観察ユニット９ａと、の間に電磁波出射部７１を配置するような構成に比して、電磁波出射部７１からの放熱をより効果的に行うことができる。

また、図８等に示すように、観察筐体９０は、分析筐体７０の外部空間に配置されることになる。これにより、観察筐体９０の着脱が容易となり、ひいては、分析観察装置Ａのユーザビリティを向上させることができる。

また、図８および図１５に示すように、観察筐体９０は、固定部１０２ｄを介して第２のガイド部材１０２によって支持される。分析筐体７０ではなく、第２のガイド部材１０２によって直に支持するように構成することで、第２のガイド部材１０２による観察ユニット９ａの支持を安定させ、ひいては、対物レンズ９２の光軸Ａｏの揺れを抑制することが可能になる。このことは、サンプルＳＰの観察を行う上で有効である。

（その他の特徴部）
－観察用アセンブリ１’に関連した構成－
図２９は、分析観察装置Ａの観察用アセンブリ１’を例示する斜視図である。また、図３０は、第３の取付構造としての挿入部６６１を例示する斜視図であり、図３１は、分析観察装置Ａの光学系アセンブリ１と観察用アセンブリ１’を比較して示す平面図である。なお、図２９および図３１において、コントローラ本体２は、図示を省略している。

前記実施形態では、分析装置と観察装置を兼用するように組み立てられた光学系アセンブリ１が開示されていた。本開示に係る分析観察装置Ａは、ステージ４、観察筐体９０等、この光学系アセンブリ１における少なくとも一部の要素を流用することで、図２９に示すように、観察機能に特化した観察用アセンブリ１’に光学系アセンブリ１を組み替えることもできる。この場合、分析観察装置Ａは、拡大観察装置として用いられることになる。

詳しくは、実施形態に係るスタンド４２には、分析筐体７０を取り付けるための第１の取付構造としてレール部４３ａが設けられている一方、分析筐体７０には、レール部４３ａに嵌合する第２の取付構造としての挿入部６１ｄが設けられていた。

本実施形態に係るスタンド４２には、前記分析筐体７０に代えて、観察筐体９０を保持するための観察筐体保持具６６を取り付けることもできる。この観察筐体保持具６６は、前記実施形態と共通のスタンド４２に接続される台座部６６ａと、この台座部６６ａに接続されかつ観察筐体９０を保持する保持部６６ｂと、を備える。

図３０に示すように、台座部６６ａは、レール部４３ａに嵌合する第３の取付構造としての挿入部６６１と、挿入部６６１から第２方向に沿って延びるアーム部６６２と、アーム部６６２の先端に設けられる支柱部６６３と、を有する。

挿入部６６１は、第１および第３方向に沿って広がる矩形板状に形成されている。挿入部６６１は、分析筐体７０の挿入部６１ｄと同様に、上方からレール部４３ａに挿入可能である。第１方向および第３方向における挿入部６６１の寸法、ならびに、第２方向における挿入部６６１の板厚は、前記挿入部６１ｄと実質的に同じである。挿入部６６１は、レール部４３ａに挿入された状態でロックレバー４３ｂが操作されることで、スタンド４２に固定されるようになっている。

アーム部６６２は、挿入部６６１の前面から前方に向かって延びるように形成されている。アーム部６６２の先端の上面には、支柱部６６３が設けられている。支柱部６６３はは、観察ユニット９ａのＷＤを調整可能とすべく、第１方向に沿って上方に向かって延びる柱状に形成されている。

保持部６６ｂは、支柱部６６３に挿入されかつ、該支柱部６６３の外周面に装着される第１接続部６６４と、該第１接続部６６４に対して前側に配置されかつ観察筐体９０を把持する第２接続部６６５と、を有する（図２９にのみ図示）。第２接続部６６５は、筐体連結具６４と同様に、観察筐体９０の回転角度および位置決めを調整可能に構成されている。台座部６６ａがスタンド４２に固定された状態で、支柱部６６３に第１接続部６６４が装着されかつ第２接続部６６５が観察筐体９０を把持することで、観察筐体保持具６６を介してスタンド４２に観察筐体９０を取り付けられると同時に、観察用アセンブリ１’が実現される。

このように、分析観察装置Ａは、分析機能と観察機能を兼ね備えた光学系アセンブリ１を備えてなる第１の組立状態と、観察機能に特化した観察用アセンブリ１’を備えてなる第２の組立状態と、ユーザのニーズに応じて使い分けることができる。第１の組立状態と、第２の組立状態との双方で、スタンド４２は共通である。

ここで、前後方向におけるアーム部６６２の長さと、アーム部６６２における支柱部６６３の位置と、を変更することで、スタンド４２と観察光軸Ａｏとの相対位置を調整することができる。特に本実施形態では、観察光軸Ａｏに垂直な平面で観察用アセンブリ１’を見た場合における、スタンド４２と観察光軸Ａｏとの距離を第３の距離Ｄ３とすると、この第３の距離Ｄ３は、図３１に示すように、観察光軸Ａｏに垂直な平面で光学系アセンブリ１（特に、第２モードの光学系アセンブリ１）を見た場合における、スタンド４２と観察光軸Ａｏとの距離（つまり、第２の距離Ｄ２）に一致するように調整されている。第３の距離Ｄ３は、第１の距離Ｄ１とも一致することになる。

このように調整することで、第１の組立状態における分析および観察と同様の使用感で、第２の組立状態においてサンプルＳＰの観察を行うことが出来る。

－スイング式の観察ユニット９ｂに関連した構成－
図３２は、スイング式の観察ユニット９ｂを装着した状態を例示する図４対応図である。

前記実施形態では、例えば図６に示されるように、一対物レンズ９２を備えた観察ユニット９ａを例示したが、本開示は、そうした観察ユニット９ａには限定されない。図３２に例示されるようなスイング式の観察ユニット（以下、「スイング式ユニット」ともいう）９ｂを観察筐体９０に装着してもよい。

このスイング式ユニット９ｂは、一対物レンズを収容してなる第１レンズ部９１１と、それとは別の一対物レンズを収容してなる第２レンズ部９１２と、を有する。スイング式ユニット９ｂは、図３２の紙面を直交する揺動軸Ａｘまわりに揺動可能に構成されており、第１レンズ部９１１を載置面５１ａに向けた状態と、第２レンズ部９１２を載置面５１ａに向けた状態と、を使い分けることができる。

ここで、揺動軸Ａｘは、前記中心軸Ａｃに対し平行に延び、かつ前記基準軸Ａｓに対し垂直に延びるように構成される。このように構成された揺動軸Ａｘを用いた場合、図３２に示すように、例えば第１レンズ部９１１を載置面５１ａに向けた際に、第２レンズ部９１２は、第１レンズ部９１１の側方、例えば左方に位置することになる。この場合、分析筐体７０に設けた突出部７０ｃと、第２レンズ部９１２との干渉が懸念される。

そこで、本実施形態に係る突出部７０ｃは、分析筐体７０の下端部付近には設けられておらず、分析筐体７０において前記第１の領域Ｒ１に属する部位のうち、さらに第１方向における中央部（上下方向中央部）に設けられるようになっている。このように、分析筐体７０の下端部を意図的に突出させないように構成することで、スイング式ユニット９ｂによるサンプルＳＰの観察を支障なく行うことができるようになる。このような構造は、スイング式（揺動式）の観察ユニット９ｂではなく、レボルバを用いることによって対物レンズを切替可能な回転式の観察ユニットを用いる場合にも有効である。

《他の実施形態》
前記実施形態では、分析光学系７は、観察光学系９と一体的に傾斜するように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。傾斜機構４５は、少なくとも観察光学系９のみを傾斜させればよい。観察光学系９のみを傾斜させるように構成した場合、電磁波としてのレーザ光は、サンプルＳＰの直上方から下方に向かって出射されることになる。

前記実施形態では、スライド機構６５は、載置台５に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置を移動させる際に、載置台５ではなく観察光学系９および分析光学系７を移動させるように構成されていた。このような構成により、載置台５の振動を抑制することができ、載置台５の移動に伴って生じる観察対象物の位置変動を抑えることができる。もっとも、本開示は、そうした構成には限定されない。さらに、観察光学系９および分析光学系７の双方を一体的に移動させるとともに、載置台５も移動させ、同一箇所の観察と分析とができるように構成してもよい。

前記実施形態では、スタンド４２によって分析光学系７を後方から支持するとともに、その分析光学系７の前側に観察光学系９が配置されるように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。スタンド４２と分析光学系７の間に観察光学系９を配置してもよい。

前記実施形態では、第１のガイド部材１０１とスタンド４２とが別体に構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。第１のガイド部材１０１とスタンド４２とを一体的に構成してもよい。

前記実施形態では、第１のガイド部材１０１および第２のガイド部材１０２は、その長手方向を上下方向に沿わせるとともに、分析筐体７０および観察筐体９０を左右方向の片側から片持ち状態で支持するように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、第１のガイド部材１０１および第２のガイド部材１０２の長手方向を左右方向に沿わせてもよいし、分析筐体７０および観察筐体９０を左右方向の両側から支持するように構成してもよい。

また、前記実施形態では、第１のガイド部材１０１に支持部材としての支持ブロック１０１ｃが設けられる一方、第２のガイド部材１０２にレール部１０２ｅが設けられるように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、第１のガイド部材１０１にレール部を設ける一方、第２のガイド部材１０２に支持部材を設けるように構成してもよい。

また、前記実施形態では、分析筐体７０の外面によって観察筐体９０を支持するように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。観察筐体９０または観察ユニット９ａを分析筐体７０の内面によって支持するように構成してもよい。この場合、観察筐体９０または観察ユニット９ａは、分析光学系７と同様に、分析筐体７０に収容されることになる。

また、前記実施形態では、第２のガイド部材１０２と観察筐体９０とを接続するとともに、この観察筐体９０によって分析筐体７０を保持するように構成してもよい。この場合、分析筐体７０は、観察筐体９０を介して間接的に、第２のガイド部材１０２と接続されることになる。

また前記実施形態では、観察光軸Ａｏおよび分析光軸Ａａは、互いに平行になるように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとがねじれの位置になるように、分析光学系７および観察光学系９を配置することもできる。

（分析方法の変形例）
前記実施形態に係る分析観察装置Ａは、電磁波出射部７１から電磁波としてのレーザ光を出射させることで、ＬＩＢＳ法による成分分析を行うように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。

例えば、電磁波として赤外光を用いることで、ＬＩＢＳ法ではなく赤外分光法による分析を行ってもよい。具体的には、赤外光を観察対象物に照射し、透過または反射した光を測定することで、観察対象物に含まれる分子の化学構造を分析してもよい。電磁波として単色光を用い、単色光を観察対象物に照射することで生じるラマン散乱光を用いて観察対象物の性質を調べる、ラマン分光法による分析を行ってもよい。また、電磁波として約１８０～３０００ｎｍ程度の紫外領域、可視領域および赤外領域の光を用いることで、紫外可視近赤外分光法による分析を行ってもよい。具体的には、電磁波を観察対象物に照射し、透過または反射した光を測定することで、観察対象物に含まれる目的成分の定性・定量分析を行ってもよい。さらに、電磁波としてＸ線を用いることで、Ｘ線領域の分光分析を行ってもよい。具体的には、Ｘ線を観察対象物（試料）に照射し、それによって発生する固有のＸ線である蛍光Ｘ線のエネルギーおよび強度により観察対象物の元素を分析する蛍光Ｘ線分析を行ってもよい。電磁波の代わりに電子線を用い、電子線を観察対象物に照射することによって発生する反射電子のエネルギーおよび強度により観察対象物の表面を分析してもよい。本開示に係る構成は、それらの分光を行う場合にも適用可能である。

Ａ 分析観察装置（分析装置）
１ 光学系アセンブリ
１’ 観察用アセンブリ
２ コントローラ本体
２１ 制御部
２２ 表示部
４ ステージ
４１ ベース
４２ スタンド
５ 載置台
５１ａ 載置面
６ ヘッド部
６１ｂ 保護カバー
６４ 筐体連結具
６５ スライド機構
６６ 観察筐体保持具
７ 分析光学系
７０ 分析筐体
７０ｃ 突出部
７１ 電磁波出射部
７４ 反射型対物レンズ（第１の対物レンズ）
７７Ａ 第１検出器（検出器）
７７Ｂ 第２検出器（検出器）
８１ 第１カメラ（カメラ）
９ 観察光学系
９ａ 観察ユニット
９０ 観察筐体
９２ 対物レンズ（第２の対物レンズ）
９３ 第２カメラ（カメラ）
１０１ 第１のガイド部材
１０１ｂ 送りナット部
１０１１ 第１ブロック
１０１２ 第２ブロック
１０１５ 検出部
１０１ｃ 支持ブロック（支持部材）
１０２ 第２のガイド部材
１０２ｃ ネジ軸
１０２ｄ 固定部
１０２ｅ レール部
Ａａ 分析光軸（第１の対物レンズの光軸）
Ａｏ 観察光軸（第２の対物レンズの光軸）
Ａｓ 基準軸（回転軸）
Ｄ１ 第１の距離
Ｄ２ 第２の距離
Ｒ１ 第１の領域
Ｒ２ 第２の領域
Ｒ３ 第３の領域
ＳＰ サンプル（分析対象物）

Claims (16)

1. 分析対象物の成分分析を行う分析装置であって、
   ベースと、
   前記ベースと接続され、該ベースに対して垂直な第１方向に延びるスタンドと、
   前記ベースまたは前記スタンドによって支持され、前記分析対象物を載置するための載置面を有する載置台と、
   前記載置台に載置された前記分析対象物からの光を集光する第１の対物レンズが収容された分析筐体と、
   前記分析筐体によって保持され、前記分析対象物からの光を集光する第２の対物レンズを有する観察ユニットと、
   前記スタンドと接続され、前記第１方向に対して垂直な第２方向に延びる第１のガイド部材と、
   前記分析筐体と接続され、かつ前記第２方向に沿って相対的にスライド可能な状態で前記第１のガイド部材と連結された第２のガイド部材と、を備え、
   前記第１のガイド部材に対する前記第２のガイド部材のスライドに応じて、前記分析筐体と前記観察ユニットとが一体的に移動するように構成される
   ことを特徴とする分析装置。
2. 請求項１に記載された分析装置において、
   前記第１のガイド部材は、前記スタンドとは別体であり、
   前記第１のガイド部材は、前記第２のガイド部材および前記分析筐体とともに前記スタンドに対して着脱可能に構成される
   ことを特徴とする分析装置。
3. 請求項１または２に記載された分析装置において、
   前記第１方向は、鉛直方向に沿って延び、
   前記第１および第２のガイド部材は、それぞれ、前記第１方向の寸法に比して、前記第１および第２方向に直交する第３方向の寸法が短くなるように構成される
   ことを特徴とする分析装置。
4. 請求項１から３のいずれか一方に記載された分析装置において、
   前記第１および第２のガイド部材のうちの一方に設けられ、前記第１方向において離間するように配置されているとともに、それぞれ前記第２方向に沿って延びるように形成された一対のレール部と、
   前記第１および第２のガイド部材のうちの他方に設けられ、それぞれ前記レール部をスライド可能に支持する複数の支持部材と、を備え、
   前記レール部および前記支持部材は、前記第１のガイド部材に対して前記第２のガイド部材を前記第２方向に沿ってスライドさせるスライド機構を構成する
   ことを特徴とする分析装置。
5. 請求項４に記載された分析装置において、
   前記スライド機構は、
   前記第１のガイド部材に設けられた送りナット部と、
   前記第２のガイド部材に設けられ、前記送りナット部に挿入されたネジ軸と、を備え、
   前記送りナット部は、
   前記ネジ軸と螺合され、該ネジ軸が回転することで該ネジ軸を前記第２方向に沿って相対的に移動させる第１ブロックと、
   前記第２方向において前記第１ブロックと前記スタンドの間に配置されかつ、前記ネジ軸とは非接触な状態で前記第１のガイド部材に固定された第２ブロックと、
   前記第１ブロックと前記第２ブロックとの離間を検出する検出部と、を有し、
   前記第１および第２ブロックのうちの一方は、磁力によって他方を吸着し、
   前記スライド機構は、前記第１および第２ブロックを相互に離間させる方向に作用する力が所定以上となった場合に、前記磁力による吸着を解除させるように構成されている
   ことを特徴とする分析装置。
6. 請求項４または５に記載された分析装置において、
   前記スライド機構は、
   前記載置台上の測定視野に前記第１の対物レンズを向かい合わせた第１の状態と、
   前記載置台上の測定視野に前記第２の対物レンズを向かい合わせた第２の状態と、
   の間で第２のガイド部材をスライドさせるように、該第２のガイド部材の可動範囲を規定する
   ことを特徴とする分析装置。
7. 請求項６に記載された分析装置において、
   前記第１の状態における前記スタンドと前記第１の対物レンズの中央部との距離を第１の距離とし、前記第２の状態における前記スタンドと前記第２の対物レンズの中央部との距離を第２の距離とすると、
   前記スライド機構は、前記第１の距離と前記第２の距離とが略一致するように、前記第２のガイド部材の可動範囲を規定する
   ことを特徴とする分析装置。
8. 請求項７に記載された分析装置において、
   前記載置面は、所定の回転軸まわりに回転可能に構成され、
   前記スタンドと前記回転軸との距離は、
   前記第１の状態においては前記第１の距離に一致し、
   前記第２の状態においては前記第２の距離に一致する
   ことを特徴とする分析装置。
9. 請求項６から８のいずれか１項に記載された分析装置において、
   前記第１の対物レンズの光軸と前記第２の対物レンズの光軸とは、前記第２方向に沿って並んだ状態で互いに平行に延び、
   前記スライド機構は、前記第２方向における前記第１の対物レンズおよび第２の対物レンズそれぞれの光軸間の距離以上となるように、前記第２のガイド部材の可動範囲を規定する
   ことを特徴とする分析装置。
10. 請求項６から９のいずれか１項に記載された分析装置において、
    前記レール部は、前記第２のガイド部材に設けられ、
    前記支持部材は、前記第１のガイド部材に設けられかつ前記第２方向に沿って間隔を空けて配置された一対の部材からなり、
    前記第１の状態においては、前記一対の部材の間に前記第１の対物レンズの光軸が配置される一方、前記第２の状態においては、前記一対の部材の間に前記第２の対物レンズの光軸が配置される
    ことを特徴とする分析装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載された分析装置において、
    前記分析筐体には、
    前記分析対象物を分析するための電磁波を出射する電磁波出射部と、
    前記分析対象物において発生した電磁波の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する検出器と、が収容され、
    前記第１の対物レンズは、前記電磁波出射部により出射された電磁波を集光して前記分析対象物に照射するとともに、該分析対象物において発生した電磁波を集光して前記検出器に導く
    ことを特徴とする分析装置。
12. 請求項１１に記載された分析装置において、
    前記第１のガイド部材には、前記第１の対物レンズを遮蔽する保護カバーが接続され、
    前記保護カバーは、前記第１および第２のガイド部材の相対的なスライド移動に伴って、
    前記第１の対物レンズによって集光する場合には、前記第１の対物レンズを露出させる一方、
    前記第２の対物レンズによって集光する場合には、前記第１の対物レンズを遮蔽するように移動する
    ことを特徴とする分析装置。
13. 請求項１１または１２に記載された分析装置において、
    前記第１の対物レンズは、前記第２方向に直交するように延びる光軸を有し、
    前記分析筐体は、
    前記光軸および前記第２方向に垂直な第４方向の一側に配置される第１の領域と、
    前記第４方向の他側に配置される第２の領域と、
    前記第４方向において前記第１および第２の領域の間に配置される第３の領域と、に区分され、
    前記第１の領域には、前記第２方向に沿って突出しかつ前記第２のガイド部材を収容してなる突出部が設けられ、
    前記第２の領域には、前記検出器が収容され、
    前記第３の領域には、前記第１の対物レンズを介して前記分析対象物を撮像するカメラが収容され、
    前記観察ユニットは、前記第４方向に沿って前記突出部と隣接するように配置される
    ことを特徴とする分析装置。
14. 請求項１３に記載された分析装置において、
    前記突出部および前記観察ユニットは、前記第２方向において前記第１の対物レンズよりも前記スタンドから離間するように配置され、
    前記電磁波出射部は、前記第２方向において前記第１の対物レンズと前記スタンドとの間に配置される
    ことを特徴とする分析装置。
15. 請求項１３または１４に記載された分析装置において、
    前記第２の対物レンズと、該第２の対物レンズを通して受光された前記分析対象物からの光の受光量を検出することで該分析対象物を撮像するカメラと、が収容された観察筐体を備え、
    前記観察筐体は、前記分析筐体の外側に配置される
    ことを特徴とする分析装置。
16. 請求項１５に記載された分析装置において、
    前記観察筐体は、該観察筐体とは別体の筐体連結具を介して前記分析筐体に保持され、
    前記第２のガイド部材の上面または下面には、該第２のガイド部材と一体的に設けられた固定部が配置され、
    前記筐体連結具は、前記固定部を介して前記第２のガイド部材に支持される
    ことを特徴とする分析装置。

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