JPH08338807A

JPH08338807A - 分光装置

Info

Publication number: JPH08338807A
Application number: JP8146330A
Authority: JP
Inventors: Kurt J Baldwin; ジャスティンボールドウィンカーツ; Chunwei Cheng; チェンウェイチャン; Ian P Hayward; ポールハワードイアン; David N Batchelder; ネヴィルバチェルダーデイヴィッド
Original assignee: Renishaw PLC
Current assignee: Renishaw PLC
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1996-12-24
Also published as: GB9511490D0; EP0747681A3; US5623342A; EP0747681A2; ZA964715B

Abstract

(57)【要約】【課題】ラマン散乱光を用いて試料の部分の像を形成
する際に、より狭い通過帯域を持つフィルタを使用する
ことができるようにする。【手段】試料１０上の照明された部分からのラマン散
乱光は、対物レンズ１２によって収集されて、レンズ１
８により、像平面２０内の検出器２０に結像する。フィ
ルタ１６は、所望のラマン波数偏移の光だけを選択す
る。このフィルタの調整は、入射角に敏感に反応するた
め、フィルタを傾けて行う。フィルタは、レンズ１８の
手前ではなく、その後ろに配置され、対物レンズ１２か
らレンズ１８までの距離は、レンズ１８の焦点距離と実
質的に等しくする。これにより、試料１０上の異なった
点からの主光線１４Ａ′，１４Ｂ′は、ほぼ同一の入射
角でフィルタ１６を通り抜ける。フィルタにより選択さ
れる波数は、試料上のどの点からの光に関しても同一に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラマン散乱光を用
いて試料の部分の像を形成する、ラマン顕微鏡等に用い
ることができる分光装置に関する。

【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる英国特許出願第GB 9511490.6号（１９９５年
６月７日出願）の明細書の記載に基づくものであって、
当該英国特許出願の番号を参照することによって当該英
国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構
成するものとする。

【０００３】

【従来の技術】国際特許出願第ＷＯ９０／０７１０８号
および欧州特許出願第ＥＰ５４３５７８号に、このタイ
プのラマン顕微鏡が記載されている。この顕微鏡は、添
付図面の図１に、シンプルな略図の形で示されている。
試料１０の部分は、レーザ光によって照らされて、試料
の照明された部分内の各点から、ラマン散乱光のスペク
トルが得られる。顕微鏡の対物レンズ１２は、照明され
た部分内の各点から放出された錐体状の光束を視準し
て、１４Ａ，１４Ｂに示すようにそれぞれ平行ビームに
する。視準ビームは、誘電体帯域フィルタ１６を通り抜
ける。このフィルタ１６は、このフィルタを傾けること
で入射角を調節することにより調整可能になっている。
また、このフィルタ１６は、対象となる特定のラマン帯
域内の光だけを選択し、その他の波数の光を排除する。
ビーム（光線束）１４Ａ，１４Ｂは、次に、レンズ１８
により、像平面２０内の適切な２次元検出器、たとえば
電荷結合素子（ＣＣＤ）上に結像する。その結果、フィ
ルタ１６により選択された帯域内の波数を持つラマン散
乱光により、試料１０の照明された部分の像が形成され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来技術の構成では、試料の異なった部分からの
１４Ａ，１４Ｂ等のような視準ビームが、フィルタ１６
を異なった入射角で通り抜けるという欠点がある。誘電
体フィルタやこれと同様のフィルタの通過帯域は、入射
角によって著しく変動する。実は、このことは、フィル
タを傾けることによって通過帯域を調整することができ
ことの理由である。すなわち、通過帯域のスペクトル位
置は、試料上の位置とともに移ることになる。言い換え
れば、ビーム１４Ａの透過された通過帯域は、（たとえ
ば）ビーム１４Ｂの透過された通過帯域とは異なること
となる。

【０００５】実際には、この欠点は、広い通過帯域を有
するフィルタ１６を使用することで、調査対象のラマン
・ピークを常にその通過帯域内に置くことにより、隠さ
れうる。このシステムの商品化実施例で、２０ｃｍ^-1の
帯域幅を持つフィルタの使用が実際に開示されている。
有用ではあるものの、これには明らかに、高スペクトル
分解能が不可能であるという制限がある。たとえば、試
料が２つまたはそれ以上の近接した間隔のラマン・ピー
クを有する場合、これらのラマン・ピークを分解するこ
とは不可能である。さらにまた、試料が大きなバックグ
ランドルミネセンスを有している場合には、２０ｃｍ^-1
の通過帯域内のルミネセンスは、フィルタで排除され
ず、検出されたラマン像の信号対雑音比が低下すること
になる。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、要望に応じて、より狭い通過帯域を持
つフィルタを使用することができる分光装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の態様に従う分光装置は、試料の照明
された部分からの散乱光スペクトルを収集して、該散乱
光スペクトルから視準ビームを生成する対物レンズと、
前記散乱光スペクトルの一部分を選択して、該散乱光ス
ペクトルの残りの部分を排除し、自身に入射する該散乱
光の入射角に鋭敏なフィルタと、前記選択されたスペク
トルにより前記照明された部分の像を像平面上に結像す
るレンズまたは鏡と、前記照明された部分の前記像を検
出する前記像平面内の検出器とを具え、前記試料から前
記検出器までの光路は、少なくとも前記散乱光が前記視
準ビームとなる第１の部分と、前記散乱光が視準されな
い第２の部分とを含み、前記フィルタは、前記光路の前
記第２の非視準部分に配置される。

【０００８】本発明の第２の態様に従う分光装置は、試
料の照明された部分からの散乱光スペクトルを収集する
対物レンズと、前記散乱光スペクトルの一部分を選択し
て、該散乱光スペクトルの残りの部分を排除し、自身に
入射する該散乱光の入射角に鋭敏なフィルタと、前記選
択されたスペクトルにより前記照明された部分の像を像
平面上に結像するレンズまたは鏡と、前記照明された部
分の前記像を検出する前記像平面内の検出器とを具え、
前記照明された部分内の各点からのそれぞれの主光線
は、前記照明された部分の他の点からの主光線の入射角
と実質的に同一である角度で、前記フィルタに入射す
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
好適な実施形態を詳細に説明する。

【００１０】図２および図３に示す構成の光学系は、図
１に示す従来の光学系を改良したものであり、以下の説
明は、上述した先行の国際および欧州特許出願と一緒に
読まれるべきものである。たとえば、照明用レーザ光を
注入するための装置構成および、このレーザ光と同じ周
波数／波数を持つ反射したレイリー散乱光を排除するた
めの装置構成は、これらの先行特許明細書に記載された
ものでよい。これらの先行特許明細書に記載されている
その他の特徴技術も、要望があれば、本発明の装置に取
り入れることができる。

【００１１】（第１の実施形態）図２の本発明の第１実
施形態による光学系は、図１の従来の光学系を、レンズ
１８と、像平面２０すなわち像と同一の「空間」内にあ
る像平面との間にフィルタ１６を配置して、変えたもの
である。この結果、ビーム１４Ａ，１４Ｂの主光線（斜
光線束の中心の光線）１４Ａ′，１４Ｂ′は、互いに実
質的に平行となって、フィルタ１６に対して実質的に同
じ入射角を有するということが分かるであろう。フィル
タ１６は、それゆえ物体１０の照明された部分内のあら
ゆる地点からの光線のそれぞれに対して実質的に同じ透
過特性（すなわち同一の通過帯域）を有する。主光線１
４Ａ′，１４Ｂ′をできるだけ平行にするためには、レ
ンズ１２とレンズ１８間の距離をレンズ１８の焦点距離
と一致させるべきである。しかし、この理想からはずれ
ていても、実用上は許容できよう。

【００１２】現実には、ビーム１４Ａ内の主光線以外の
その他の光線は、フィルタ１６を通り抜けると、焦点の
方へと収束する。すなわち、ビーム１４Ａ内の全ての光
線が、フィルタ１６に対して実質的に同一の入射角を有
するわけではない。これは、ビーム１４Ｂの光線および
試料の照明された部分内のその他の各地点からのビーム
内の光線についても同じことである。フィルタ１６が狭
い通過帯域を有する（高スペクトル分解能を得るために
望ましい）場合は、像平面２０内で検出される像は、当
該帯域フィルタに入射する光線の角度が大範囲にわたる
ために、ぼやけてしまう。これらの光線束の中での狭い
錐体だけが、このフィルタにより透過されるからであ
る。このぼやけに対する補償は、通過帯域の公呼幅を増
大するか、あるいはそのフィルタの次のレンズの焦点距
離を増加することにより、光線束の錐体の角度の広がり
を小さくすれば可能である。これらの２つの特徴（フィ
ルタ１６の通過帯域の帯域幅とレンズ１８の焦点距離）
は、互いに相反する可能性があることを理解されたい。
焦点距離を長くすることにより、（一定の強度のラマン
・ピークであってかつ一定の感度の検出器の場合に対し
て）、通過帯域を狭めることができ、より高いスペクト
ル分解能が得られるが、装置は、このような小型のハウ
ジング内には、もはや納まらなくなる。逆に、スペクト
ル分解能をできるだけ高くすることが、それほど重要で
はない場合には、より短い焦点距離のレンズをレンズ１
８に使用することができ、それにより装置は、より小型
になる。

【００１３】これと関係はあるが異なった効果として、
次のようなものがある。フィルタ１６が、狭い公呼通過
帯域（平行な光線に対して）を有する場合でも、やはり
現実には、見かけの通過帯域は、若干広くなる。公呼通
過帯域の片側から若干離れた波長の光を考えてみよう。
試料１０の各点からの、この波長の主光線１４Ａ′，１
４Ｂ′は、フィルタによって排除されるが、焦点の方へ
と集束する光線に含まれている、この波長での一部の光
は、これが透過されうる適切な角度で入射することとな
る。レンズ１８の焦点距離が長いと、この通過帯域幅の
見かけの拡幅作用は減少する。さらにまた、この拡幅作
用は、フィルタ１６に対する光の入射角につれて増加す
る。したがって、最善の結果を得るためには垂直入射が
好ましいが、そうすると、フィルタを傾けて微調整する
能力が制限されてしまう。

【００１４】図２の光学系を設計するにあたって、ビー
ム１４Ａ，１４Ｂの光路上における有効開口絞りの位置
に注意を払わなければならない。典型的な光学設計によ
れば、主光線は、その有効開口絞りの中心を通り抜け
る。実際の光学系では、自然の（つまり人工的でない）
絞りは、顕微鏡の対物レンズ１２のところにある。した
がって、その他の構成部品（レンズ１８を含む）の開口
を十分に大きくして、これらの部品が自然の絞り以上に
ビームを絞らないようにしなければならない。これによ
って確実に、主光線は、図２に示すようなものとなり、
図示のように、フィルタ１６のところで平行となる。ま
た、これは得られた像の口径食を防ぐのに役立つ。

【００１５】図２の装置を図４に示すように改良するこ
とができる。長い焦点距離のレンズ１８を、これと等価
の、（少なくとも）凸レンズ２４と凹レンズ２６からな
る望遠レンズ２２に置き換えることができる。こうする
ことにより、それほど大きなハウジングを必要とするこ
となしに、長い有効焦点距離が達せられて、それにより
できるだけ多くの光が細い錐体の光線となってフィルタ
１６を通過するようになる。しかし、考えられるその副
作用として、光学系内のレンズの必要な開口が大きくな
ることであり、そのために収差が増大しうる。

【００１６】（第２の実施形態）図３に、本発明による
また更に別の構成を示すが、この構成では、最適化の範
囲がより広がり、上述した図１の製品化した既存の実施
例に、より容易に適合させることができる。図１の光学
系と比較すると、図３の光学系には、余分に２つのレン
ズ２８，３０が用いられており、また更に別の像平面３
２が光路内に創出されている。フィルタ１６は、レンズ
２８とレンズ３０間に配置されており、その結果、物体
内の各地点からの主光線は、図２の場合と同様な態様
で、フィルタに対して実質的に同じ入射角を有する。レ
ンズ２８，３０間におけるフィルタの正確な位置は、特
別に重要というものではないが、このフィルタをレンズ
の１つに接近させて配置すると、フィルタ品質のあらゆ
る空間的な変動を取り除くのに役立つ。しかし、既存の
市販装置に用いた場合には、既存のフィルタ位置を変え
ないことが望ましいが、空間的な制約および長い焦点距
離のレンズの必要性との関連から、このことはレンズ２
８，３０をフィルタから遠い距離に配置しなければなら
なくなることを意味する。

【００１７】図３の装置の光学系の設計では、図２の場
合と同様の点を考慮に入れなければならない。たとえ
ば、レンズ１２，２８をレンズ２８の焦点距離と等しい
距離だけ離間させることによって、ビーム経路内の有効
開口絞りの位置を考察することが望ましい。通過帯域の
見かけの拡幅と、フィルタ１６に対する垂直入射の使用
に関する上記注意事項も当てはまる。

【００１８】図３のフィルタ１６の通過帯域の帯域幅と
レンズ２８，３０の焦点距離とが相反することは、図２
の装置の場合と同じである。このため、レンズ２８を図
４に示すような等価の望遠レンズ系２２に置き換えて、
相対的に短い距離でより長い有効焦点距離を実現し、必
要とされるハウジングの大きさを小型化すると有利であ
る。レンズ３０を同様に望遠レンズに置き換えてもよ
い。これに代わる方法として、レンズ３０およびレンズ
１８を適切な焦点距離の単一レンズに置き換えることも
できる。

【００１９】フィルタ１６は、図３では、像平面３２の
手前の収束光ビーム内に配置されていたが、そうする代
わりに、このフィルタを当該像平面３２の後方でかつレ
ンズ３０の手前の発散ビーム内に配置してもよい。

【００２０】さらに他の可能性としては、フィルタ１６
を試料１０と対物レンズ１２との間に配置することかも
しれないが、これは、さまざまな理由から好ましくない
ことである。たとえば、上述した先行の国際並びに欧州
特許出願に記載されているように、試料を照射するため
のレーザ光がそのフィルタにより遮られてしまうため、
当該レーザ光を光路内に入射することはもはや不可能と
なる。したがって、この場合は、これとは別個の照明が
必要になる。さらにまた、フィルタに必要とされる空間
のために、開口数と、対物レンズにより収束される光量
とが減少してしまうかもしれない。

【００２１】（第３の実施形態）図６は本発明による第
３の実施形態のラマン顕微鏡の光学系の配置構成を示
す。図６には、図３の装置を改良したものが示されてお
り、図３のものと同じ参照番号が、対応する構成要素に
用いられている。この改良部分は、欧州特許出願第５４
３５７８号に開示されているような市販装置に組み込ま
れて図６に示されている。

【００２２】この市販装置を簡単に説明すると、レーザ
４０からの照明光は、空間周波数フィルタおよびデフォ
ーカスレンズ装置４２を通り抜ける。この照明光は、鏡
４４とホログラフィック・フィルタ４６とによって、顕
微鏡５０の方へと反射される。ここで、この照明光は鏡
４８により反射して顕微鏡の対物レンズ１２を通過し、
試料１０上のある範囲を照らす。この照射により試料１
０から生じたラマン散乱光は、対物レンズ１２と鏡４８
とを経て戻り、（上記レーザの波長と同じ波長を有する
光を排除する）ホログラフィック・フィルタ４６を透過
させられる。随意で設置される別のホログラフィック・
フィルタ５２が、レーザ波長のさらなる排除に供され
る。可動鏡５４は、光路内に挿入され、ラマン散乱光が
この可動鏡で方向を変えてフィルタ１６を経て送られ
る。当該フィルタ１６は、フィルタを保持するホイール
状（車輪状）のフィルタ・ホイール５６内に取り付けら
れており、このフィルタ・ホイールを傾けてフィルタを
調整することができるが、この場合も、垂直入射を用い
てフィルタの通過帯域の見かけの拡幅を低減することに
ついての前述の注釈が当てはまる。結像レンズ１８は、
試料の照明された部分の像を、符号２０で示すＣＣＤ検
出器上に結像する。

【００２３】図３の場合と同様に、２つの追加レンズ
が、対物レンズ１２と結像レンズ１８との間に介挿して
いる。そのレンズの１つは、凸レンズ２８である。臨界
条件というわけではないが、既存の市販装置の都合のた
めに、この凸レンズ２８は対物レンズ１２と結像レンズ
１８との間の光路の略中間に配置される。この位置に配
置すると、望遠装置を用いなくても、適切な長さの焦点
距離を得ることができる。対物レンズ１２からレンズ２
８までの距離は、要求された通りに、レンズ２８の焦点
距離に等しくしてあり、この構成によって、視準された
ラマン散乱光が、結像レンズ１８付近に収束することに
なる。しかし、第２の追加レンズは、凹レンズ３０Ａで
あって、フィルタ１６の後ろに配置されており、このフ
ィルタは、光を再視準し、再視準された光は市販装置の
既存のレンズ１８によりＣＣＤ２０上に正確に結像され
る。

【００２４】図２および図３に示す場合のように、試料
上の各地点からの実質的に平行な主光線を伴う光は、フ
ィルタ１６を通り抜けるにつれて収束していく。しか
し、図３の構成と比較すると、現実の像平面３２はな
く、凹レンズ３０Ａを用いることによって、レンズ２８
は比較的長い焦点距離を持つことが可能となる。既存の
市販装置と比較すると、この追加レンズ２８，３０Ａ
は、倍率の増加を与えているる。

【００２５】上記のように、図２、図３および図６の構
成では、フィルタ１６に入射する光線の入射角度の広が
りを減少させるから、より高い分解能のフィルタを使用
できるので、高スペクトル分解能を達成することができ
る。よって、この構成は、２つ以上の近接空間のラマン
信号を生み出す試料にも特に役に立ち、あるいは大きな
バックグランド・ルミネッセンスを有する試料の信号対
雑音比を改善させるのに特に有用である。

【００２６】他の適用は、応力の撮像である。ラマン・
ピークのスペクトル位置を試料内の応力の測定として利
用し得ることは良く知られている。このラマン・ピーク
のスペクトル位置は、帯域フィルタまたはエッジ・フィ
ルタの適切な固有エッジを用いることによって、光強度
に変換することができる。フィルタの反射と透過との間
の遷移(transition)のスペクトル位置をラマン・ピーク
に位置していれば（たとえばフィルタを傾けることによ
り）、ラマン・ピークの位置のいかなる変動も、像の光
強度変化として観察されることとなる。この原理を図５
に示す。ラマン・ピーク３４の波数偏移（wavenumber s
hift) は、矢印３６で示すように、試料中の応力によっ
て変化する。もちろん、これが試料の照明された範囲内
のある地点から他の地点にどのように変動するかを研究
するのは、非常に興味を引くことである。これをさまざ
まな地点での光強度変化として観察するために、適切な
フィルタとして図２、図３または図６のフィルタ１６の
ようなフィルターを使用し、このフィルタを調整して、
その透過特性の鋭いエッジ３８とラマン・ピーク３４と
を一致するようにする。図１に示す撮像系の場合には、
上記エッジのスペクトル位置が像の至る所で一定でなけ
ればならないので、この効果を得ることは不可能であ
る。帯域フィルタは、応力測定に無関係な他の帯域から
の光を排除するので、フィルタ１６としてエッジ・フィ
ルタよりも好適である。しかし、エッジ・フィルタ、あ
るいは帯域消去（ノッチ）フィルタを使用することもで
きるだろう。

【００２７】試料の範囲の全域にわたるラマン・ピーク
３４のいかなる光強度変動（たとえば、この変動は試料
の材料含有量の不均一性によって引き起こされる）も、
上記フィルタを傾けることにより、ラマン・ピークが応
力にかかわりなく、常に透過されるようにすることによ
って排除されうる。次に、第２の像が撮影される。この
像は、試料の照明された部分の通常のラマン像である。
コンピュータは、「応力像」と通常のラマン像との両方
に関して像の各地点のデータを取得して、応力像の各地
点における光強度の値を、通常のラマン像内の対応する
点の光強度の値で割る。この結果、像の全域に渡る光強
度の変動が正規化される。

【００２８】図２の場合には、レンズ１８により像を検
出器上に収束させることが好ましいが、このレンズの代
わりに凹面鏡を用いることもできる。同様に、上記のど
の装置内のその他のどのレンズでも、適切な鏡に置き換
えることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィルタに入射する光線の入射角度の広がりが減少する
ので、より高い分解能のフィルタを使用でき、これによ
り高スペクトル分解能を達成することができる。

【００３０】よって、本発明によれば、２つ以上の近接
空間のラマン信号を生み出す試料にも特に役に立ち、あ
るいは大きなバックグランド・ルミネッセンスを有する
試料の信号対雑音比を改善させるのに特に有用である。

【００３１】さらに、本発明によれば、試料の範囲の全
域にわたるラマン・ピークのいかなる光強度変動（たと
えば、この変動は試料の材料含有量の不均一性によって
引き起こされる）も、上記フィルタを傾けることによ
り、ラマン・ピークが応力にかかわりなく、常に透過さ
れるようにすることによって排除されうるので、応力を
撮像し、観察し、測定解析することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知のラマン顕微鏡の光学系の配置構成を示す
概略光路図である。

【図２】本発明の第１の実施形態のラマン顕微鏡の光学
系の配置構成を示す概略光路図である。

【図３】本発明の第２の実施形態のラマン顕微鏡の光学
系の配置構成を示す概略光路図である。

【図４】図２および図３の単一レンズの代わりに使用可
能な長い有効焦点距離が得られる望遠レンズ系の構成を
示す概略光路図である。

【図５】本発明の好適な実施の形態例の１適用結果を示
す、かつ応力像の得られる原理を説明するための、ラマ
ン波数偏移に対する光強度／透過率のグラフである。

【図６】本発明による第３の実施形態のラマン顕微鏡の
光学系の配置構成を示す光路図である。

【符号の説明】

１０物体１２対物レンズ１４Ａ，１４Ｂ主光線（光）１６帯域フィルタ１８結像レンズ２０ＣＣＤ２８凸レンズ（追加の第１のレンズ）３０レンズ３０Ａ追加の第２のレンズ３２像平面３４ラマンピーク４０レーザ４２空間周波数フィルタおよびデフォーカスレンズ装
置４４鏡４６ホログラフィック・フィルタ４８鏡５０顕微鏡５２更に別のホログラフィック・フィルタ５４可動鏡５６フィルタ・ホイール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者カーツジャスティンボールドウィン英国エルエス９９ジェイティーヨークシャー州リーズユニヴァーシティーオブリーズデパートメントオブフィズィクスモレキュラーフィズィクスアンドインストゥルメンテーショングループ内 (72)発明者チャンチェンウェイ英国エルエス16 ７ビーエックスヨークシャー州リーズウッドヒルクレセント６ (72)発明者イアンポールハワード英国ワイオー３４ユーエイチヨークシャー州ヨークディーンヘッドグローブ６ (72)発明者デイヴィッドネヴィルバチェルダー英国エルエス16 ５ピービーヨークシャー州リーズフォックスヒルアヴェニュ２エイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料の照明された部分からの散乱光スペ
クトルを収集して、該散乱光スペクトルから視準ビーム
を生成する対物レンズと、前記散乱光スペクトルの一部分を選択して、該散乱光ス
ペクトルの残りの部分を排除し、自身に入射する該散乱
光の入射角に鋭敏なフィルタと、前記選択されたスペクトルにより前記照明された部分の
像を像平面上に結像するレンズまたは鏡と、前記照明された部分の前記像を検出する前記像平面内の
検出器とを具え、前記試料から前記検出器までの光路は、少なくとも前記
散乱光が前記視準ビームとなる第１の部分と、前記散乱
光が視準されない第２の部分とを含み、前記フィルタは、前記光路の前記第２の非視準部分に配
置されることを特徴とする分光装置。
【請求項２】前記照明された部分内の各点からのそれ
ぞれの主光線は、前記照明された部分の他の点からの主
光線の入射角と実質的に同一である角度で、前記フィル
タに入射することを特徴とする請求項１に記載の分光装
置。
【請求項３】前記フィルタが配置されている前記光路
の前記第２の非視準部分は、前記検出器と、像を該検出
器上に結像するための前記レンズまたは鏡との間にある
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分光
装置。
【請求項４】前記レンズまたは鏡は、前記対物レンズ
と前記レンズあるいは鏡との間の距離に実質的に等しい
焦点距離を有することを特徴とする請求項３に記載の分
光装置。
【請求項５】前記光路の前記第２の非視準部分を生成
するための更に別のレンズまたは鏡を有することを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の分光装置。
【請求項６】前記更に別のレンズまたは鏡は、前記対
物レンズと前記更に別のレンズまたは鏡との間の距離に
実質的に等しい焦点距離を有することを特徴とする請求
項５に記載の分光装置。
【請求項７】前記レンズまたは鏡は、望遠装置を構成
していることを特徴とする請求項３または請求項４に記
載の分光装置。
【請求項８】前記更に別のレンズまたは鏡は、望遠装
置を構成していることを特徴とする請求項５または請求
項６に記載の分光装置。
【請求項９】試料の照明された部分からの散乱光スペ
クトルを収集する対物レンズと、前記散乱光スペクトルの一部分を選択して、該散乱光ス
ペクトルの残りの部分を排除し、自身に入射する該散乱
光の入射角に鋭敏なフィルタと、前記選択されたスペクトルにより前記照明された部分の
像を像平面上に結像するレンズまたは鏡と、前記照明された部分の前記像を検出する前記像平面内の
検出器とを具え、前記照明された部分内の各点からのそれぞれの主光線
は、前記照明された部分の他の点からの主光線の入射角
と実質的に同一である角度で、前記フィルタに入射する
ことを特徴とする分光装置。