，出现激励拉曼散射现象。
[0093]在穿过样本的激光中，只有具有波长中的一个波长的激光被光学滤波器46分开，并且被光检测器51 (包含例如光电二极管)检测。其光强度被转换成电压及输出。
[0094]来自光检测器51的信号被发送到波检测器52，在波检测器52处，来自第一光源31的调制信号(频率f)作为参考信号经受同步波检测，使得调制成分作为拉曼信号(非线性拉曼散射信号)被输出。
[0095]输出的拉曼信号被输入到控制PC 6的输入部分。控制PC 6产生并存储其中累积了位置信息、光波长信息和来自信号检测器的输入信号的数据。通过在改变波数和测量位置的同时获得拉曼信号，获得拉曼光谱空间分布。
[0096]如果能够高速光扫描的共振检流计扫描器(共振频率在8kHz的量级)被用作光学扫描器22，那么当每个图像帧的扫描线的数量在500线的量级时，能够执行约30帧/秒的视频速率(video rate)测量。
[0097]根据实施例的激励拉曼光谱显微镜装置具有响应于移动控制器2在移动观察区域时和在固定观察区域时切换光谱测量条件的功能。该功能允许执行与根据第一实施例的操作相同的操作，因此，不再描述该功能。
[0098]根据实施例，即使在例如以激励拉曼光谱显微镜装置为代表的使用两个光源的利用非线性光学现象的光谱显微镜装置中，也可在移动观察区域的同时关于观察区域的移动以良好的追随性迅速显示测量结果的图像。因此，变得容易搜索要进行希望的详细观察的观察区域。
[0099][第三实施例]
[0100]作为第三实施例，描述对光谱分析使用多变量分析的示例性结构。
[0101]例如，可执行诸如主成分分析、独立成分分析、多回归分析或判别分析之类的多变量分析，以分析包含在实施例中获得的多维成分的光谱数据。
[0102]如果执行多变量分析，那么即使对于源自多个信号源的复杂多光谱，也能够分离和提取信号源。
[0103]主成分分析是用于从多变量数据获得新分类指标的技术。独立成分分析是用于通过允许信号独立的转换仅使用观察信号恢复独立信号源的技术。多回归分析是用于获得光谱成分与信号源之间的关系并且确定信号源的技术。判别分析是用于从诸如光谱数据的目标的特性来识别目标属于什么组的技术。
[0104]如果以主成分分析为例子，那么数量与数据的维数η相同的正交基向量被确定，并且，从具有大的方差的向量到具有小的方差的向量被依次定义为第一主成分到第η主成分。
[0105]靠上的(top)主成分常被用作表不分析目标的特性的成分。在例如主成分分析中，需要确定与获得的信号的维数相同数量的基向量。作为结果，它具有以下问题:随着信号数据的维数即测量波数的数量增大，计算量增加。因此，为了减少分析时间量，减少测量波数的数量是有效的。
[0106]因此，在实施例中，当移动观察区域时，通过使测量波数的数量最小化，测量时间量和分析时间量缩短，并且，可关于观察区域的移动以良好的追随性显示分析结果。
[0107]当观察区域被固定时，大的选择的测量波数的数量被设定以允许详细的光谱测量和分析。
[0108]例如，当使用非专利文献1中的技术时，可执行约30帧/秒的视频速率测量。波数也可随各帧改变。
[0109]当使用该技术时，如果波数的数量是几个波数，那么诸如主成分分析的多变量分析所需的时间短。因此，能够基本上根据观察区域的移动执行实时显示。
[0110]当测量波数的数量增大时，关于观察区域的移动的结果显示的追随性降低。但是，能够通过颜色执行更详细的显示。只要存在通过至少两个波数获得的信息，就可执行多变量分析。操作者可考虑测量时间和分析时间的量适当地设定选择的波数的数量。
[0111]当观察区域被固定时，当选择的测量波数的数量大时，执行测量和分析花费时间。但是，由于观察区域被固定，因此关于观察区域的追随性不成问题。只要选择的测量波数的数量处于100的量级，根据实施例的光谱显微镜装置就可在几秒内显示测量和分析的结果Ο
[0112]在以上的说明中，描述了当移动观察区域时设定小的测量波数的数量的情况。但是，如果分析仅使用已被测量的波数之中的一些波数，那么能够通过减少分析所花费的时间来进一步减少处理时间。
[0113]这里，关于波数值和在分析中使用的选择的波数的数量，波数可按相等的间隔被事先选择，或者特定的波数可按不等的间隔被事先设定。在后一种情况下，可通过使用关于已知材料的光谱信息确定选择的波数。
[0114]根据实施例，当观察区域移动时，可关于观察区域的移动以良好的追随性迅速地执行例如用颜色呈现结构成分的空间分布的图像显示。因此，变得容易搜索要进行详细观察的希望的观察区域。
[0115][第四实施例]
[0116]作为第四实施例，描述在移动观察区域时和在固定观察区域时改变测量的波数的示例性结构。
[0117]在实施例中，测量的波数被设定为在观察区域移动时以及在观察区域固定时改变。
[0118]这里，例如，当观察区域移动时，允许获得强信号的波数被适当地选择，并且，该区域一般被迅速查看；并且，当观察区域固定时，选择和设定源自希望的特定材料的波数。
[0119]作为替代方案，如果要对生物组织执行观察，那么能够针对选择适于在观察区域移动时提取细胞轮廓(outline)的波数与选择适于在观察区域固定时提取细胞的内部结构的波数，在波数之间切换。这仅是一个例子。根据目的来适当地选择要设定的波数。
[0120]此外，参照图5描述波数域变为例如CH伸缩振动区域或指纹区域的示例性结构。
[0121]在实施例中，当在观察区域移动时以及在观察区域固定时改变测量的波数时，选择波数的波数域改变。更具体而言，如图5所示，可知在关于生物组织的拉曼光谱中，主要获知接近指纹区域￠50?1500cm ')或者接近伸缩振动区域(1500?4000cm ')的波数域。指纹区域是详细地出现作为材料的特性的光谱的区域，并且对识别材料是有用的。伸缩振动区域是仅反映伸缩振动的光谱，并且，是相对简单的轮廓。
[0122]特别地，由于在生物组织中，主要结构成分是例如脂肪和蛋白质，因此，在拉曼光谱中，在2800?3000cm 1附近形成源自CH伸缩振动的强峰。
[0123]由于源自微小结构差异的信号重叠于该波数域中的信号上，因此光谱宽。虽然该信号不利于识别材料，但它对例如一般地查看细胞的形态或细胞分布是有用的。由于获得强信号，因此，信号累积次数可以较少。
[0124]指纹区域中的信号有利于识别材料，并且例如对提取特定材料的详细分布是有用的。但是，生物组织中的信号强度低，作为其结果，可能需要多的信号累积次数。
[0125]设定波数域的例子在图5中被示为域1?3。
[0126]域1是选择指纹区域的一部分的例子。域2是选择CH伸缩振动区域的例子。域3是选择0H伸缩振动区域的例子。
[0127]在实施例中，例如，当观察区域移动时，测量波数被设定为选自信号强的域2，并且，当观察区域固定时，测量波数被设定为选自材料识别能力较好的域1。
[0128]此时，当观察区域移动时选择的波数的数量可大于1，并且，可执行累积。但是，从高速测量的观点看，希望减少选择的波数的数量，并且，由于信号强，因此累积次数少。
[0129]当观察区域固定时，从增强识别精度的观点看，希望选择许多测量波数，并且，由于信号弱，因此执行多次累积。
[0130][第五实施例]
[0131]参照图6，作为第五实施例，描述用于在二维平面中(沿XY方向)在多个步骤中在测量条件之间自动地切换的示例性结构。
[0132]虽然根据上述的实施例的显微镜装置被配置为在观察区域移动时以及在观察区域固定时切换测量条件，但根据第五实施例的显微镜装置被配置为根据由移动控制器2指定的移动速度在多个步骤中自动切换测量条件。
[0133]在图6中示意性地示出根据移动速度的切换测量条件。
[0134]S卩，根据移动速度在以下示出的测量条件1?3之间执行切换。这里，虽然示出的是三个步骤，但可在更多的步骤中或者以无步骤(stepless)的方式切换测量条件。
[0135]这里，选择的测量波数的数量是切换的测量条件。当指定高速移动时，选择的测量波数的数量被设定为小(测量条件1);当指定低速移动时，选择的测量波数的数量被设定为大(测量条件3);当观察区域固定时，选择的测量波数的数量被设定为更大(测量条件
2) ο
[0136]以下，描述使用激励拉曼光谱显微镜装