(57)【要約】【課題】より高解像度の画像を取得する。【解決手段】電流電圧変換部は、試料から検出される蛍光を、その蛍光の強度に応じた電気的な信号に変換して出力し、４個のサンプルホールド回路が、電流電圧変換部から出力される信号を、所定の積分時間だけ積分して、それぞれ対応するＡＤコンバータがＡＤ変換することにより輝度信号が取得される。そして、４個のサンプルホールド回路は、所定の積分時間の１／４の間隔で遅れたタイミングで信号の積分を開始するようにタイミングが制御される。本発明は、例えば、レーザ走査型顕微鏡に適用できる。【選択図】図２
2013224991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料から検出された光を、その光の強度に応じた電気的な信号に変換して出力する変換部と、
前記変換部から出力される前記信号を、所定の積分時間で積分する複数の第１の積分部と、
複数の前記第１の積分部が、前記積分時間の１／ｎ（ｎ＝正の整数）の間隔で遅れたタイミングで前記信号の積分を開始するようにタイミングを制御する制御部と
を備えるレーザ走査型顕微鏡。
【請求項２】
複数の前記第１の積分部のうちの、ｋ（ｋ＝正の整数）番目の前記第１の積分部が前記信号の積分を開始した時刻から、ｋ＋１番目の前記第１の積分部が前記信号の積分を開始した時刻までの時間における前記光の輝度を示す輝度値を、ｋ番目の前記第１の積分部が前記信号を前記積分時間で積分することにより得られる積分値と、ｋ＋１番目の前記第１の積分部が前記信号を前記積分時間で積分することにより得られる積分値とを用いた所定の第１の近似式により算出する演算部
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項３】
前記演算部が算出した前記輝度値が異常値であるか否かを判定する判定部
をさらに備え、
前記演算部は、前記判定部により前記輝度値が異常値であると判定された場合、ｋ番目の前記第１の積分部が前記信号の積分を開始した時刻から、ｋ＋１番目の前記第１の積分部が前記信号の積分を開始した時刻までの時間における前記光の輝度を示す輝度値を、ｋ番目の前記第１の積分部が前記信号を前記積分時間で積分することにより得られる積分値を用いた所定の第２の近似式により算出し直す
ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項４】
前記変換部から出力される前記信号を、前記第１の積分部が前記信号の積分を開始した時刻に対して１／ｎの間隔で遅れたタイミングから、前記積分時間の（ｎ−１）／ｎの時間で積分する複数の第２の積分部と、
それぞれ対応する前記第１の積分部および前記第２の積分部ごとに、前記第１の積分部が前記信号を積分することにより得られる値と、前記第２の積分部が前記信号を積分することにより得られる値との差分を求めることにより、前記第１の積分部が前記信号の積分を開始した時刻から、前記第２の積分部が前記信号の積分を開始した時刻までの時間における前記光の輝度を示す輝度値を算出する差分演算部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項５】
前記差分演算部は、前記第１の積分部により積分された値をＡＤ（Analog Digital）変換し、前記第２の積分部により積分された値をＡＤ変換するとともに、前記第１の積分部および前記第２の積分部により得られる値の差分を演算する
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項６】
前記差分演算部は、ＡＤ変換および差分演算を同時に行う差動入力ＡＤコンバータである
ことを特徴とする請求項５に記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項７】
前記第１の積分部に対して同一の積分時間で同一の入力信号を供給するとともに、前記第２の積分部に対して同一の積分時間で同一の入力信号を供給して、前記差動入力ＡＤコンバータから出力される輝度値が所定の誤差範囲内となるように補正する処理が、前記第１の積分部、前記第２の積分部、および前記差動入力ＡＤコンバータに対して施されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項８】
試料から検出された光を、その光の強度に応じた電気的な信号に変換して出力する変換部と、前記変換部から出力される前記信号を、所定の積分時間で積分する複数の第１の積分部とを備えるレーザ走査型顕微鏡の制御方法であって、
複数の前記第１の積分部が、前記積分時間の１／ｎ（ｎ＝正の整数）の間隔で遅れたタイミングで前記信号の積分を開始するようにタイミングを制御する
ステップを含む制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ走査型顕微鏡および制御方法に関し、特に、画像取得時間の増加を抑制しつつ高解像度化することができるようにしたレーザ走査型顕微鏡および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ走査型顕微鏡は、試料に照射されるレーザ光を走査し、試料から発せられた反射光または蛍光を光検出器に導入して、検出された光の強度とレーザ光の走査位置とを関連付けることで、レーザ光の走査範囲内の画像を取得し、試料の観察を行う。
【０００３】
例えば、特許文献１には、レーザ光の走査条件の変更に伴う誤差を抑制することができるレーザ走査型顕微鏡が開示されている。
【０００４】
このようなレーザ走査型顕微鏡において、画像の解像度（分解能）を向上させると、画像の画素数が増加するため、ＡＤ（Analog Digital）コンバータによって同一のＡＤ変換時間で画像を取得した場合には、１画像を取得するために必要な時間が大幅に延長されることになる。例えば、縦×横の画素数が512×515の解像度から、縦×横の画素数が4096×4096の解像度に変更すると、１画素を取得するためのＡＤ変換時間が同一であれば、画素数が６４倍になることより、１画像を取得するための画像取得時間も６４倍になる。このため、ＡＤ変換時間を可能な限り短縮して、１画像を取得するための画像取得時間を短縮することが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画像取得に用いるＡＤコンバータの変換時間を短くするのには限界があることより、高解像度の画像を取得する際の画像取得時間の増加を抑制することは困難であった。また、高速な処理を行うことができるＡＤコンバータは、コストアップの原因となるため、高速なＡＤコンバータを使用することなく高解像度化することが求められている。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像取得時間の増加を抑制しつつ高解像度化することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザ走査型顕微鏡は、試料から検出された光を、その光の強度に応じた電気的な信号に変換して出力する変換部と、前記変換部から出力される前記信号を、所定の積分時間で積分する複数の第１の積分部と、複数の前記第１の積分部が、前記積分時間の１／ｎ（ｎ＝正の整数）の間隔で遅れたタイミングで前記信号の積分を開始するようにタイミングを制御する制御部とを備える。
【０００９】
本発明の制御方法は、試料から検出された光を、その光の強度に応じた電気的な信号に変換して出力する変換部と、前記変換部から出力される前記信号を、所定の積分時間で積分する複数の第１の積分部とを備えるレーザ走査型顕微鏡の制御方法であって、複数の前記第１の積分部が、前記積分時間の１／ｎ（ｎ＝正の整数）の間隔で遅れたタイミングで前記信号の積分を開始するようにタイミングを制御するステップを含む。
【００１０】
本発明のレーザ走査型顕微鏡および制御方法においては、複数の第１の積分部が、積分時間の１／ｎの間隔で遅れたタイミングで、試料から検出された光の強度に応じた電気的な信号の積分を開始するようにタイミングが制御される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーザ走査型顕微鏡および制御方法によれば、画像取得時間の増加を抑制しつつ高解像度化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したレーザ走査型顕微鏡の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】サンプリング部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】サンプリング部におけるサンプリングについて説明する図である。
【図４】サンプルホールド回路およびＡＤコンバータによる処理を説明するフローチャートである。
【図５】演算部および判定部による処理を説明するフローチャートである。
【図６】サンプリング部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図７】サンプリング部におけるサンプリングについて説明する図である。
【図８】サンプリング部におけるタイミング信号の関係について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明を適用したレーザ走査型顕微鏡の一実施の形態の構成例を示す図である。
【００１５】
図１のレーザ走査型顕微鏡１１では、ステージ１２に載置された試料１３が観察される。光源１４から出力されるレーザ光は、集光レンズ１５により平行光とされ、光透過率可変手段１６に入射する。光透過率可変手段１６は、例えば、ＡＯＴＦ（Acousto Optic Tunable Filter）や、ＡＯＭ（Acousto Optic Modulator）などにより構成され、レーザ光の強度を調整する。
【００１６】
光透過率可変手段１６を通過したレーザ光は、ダイクロイックミラー１７を介して、Ｘ走査ミラー１８およびＹ走査ミラー１９を備えて構成されるガルバノスキャナにより、試料１３に向かって反射され、集光レンズ２０により一旦結像された後、対物レンズ２１により試料１３に集光される。そして、Ｘ軸走査手段２２およびＹ軸走査手段２３が、制御装置２９の制御に従って、Ｘ走査ミラー１８およびＹ走査ミラー１９を駆動することによりレーザ光が偏向され、試料１３上に形成されるスポットが二次元的に走査される。また、駆動機構２４が、ステージ１２をＸ−Ｙ方向（試料１３に照射されるレーザ光の光軸をＺ方向として、Ｚ方向に直交する方向）に駆動することによって、試料１３の任意の範囲に、レーザ光のスポットを走査させることができる。なお、駆動機構２４は、ユーザによる手動で駆動する手動機構や、電気的に制御されて駆動する電動機構などにより構成される。
【００１７】
試料１３に含まれている蛍光材料にレーザ光が照射されると、その蛍光材料から蛍光が発せられ、対物レンズ２１および集光レンズ２０を介してレーザ光の経路を逆に辿り、ダイクロイックミラー１７に向かう。ダイクロイックミラー１７に入射した蛍光は、レーザ光よりも波長が長いためダイクロイックミラー１７で反射し、集光レンズ２５により集光されて光検出器２６に入射する。光検出器２６は、入射した蛍光の強度に応じた信号電流を、サンプリング部２７に出力する。
【００１８】
サンプリング部２７は、光検出器２６から出力される信号電流を変換した信号電圧を、所定のピクセルクロックに従ってサンプリング（ピクセルクロックで決まる所定の積算時間で積算された信号電圧値を選択）し、所定の積算時間で走査される試料１３の領域に相当するものを１画素として、光検出器２６により検出された蛍光の輝度に応じた画素値を取得する。なお、サンプリング部２７の構成については、図２を参照して後述する。
【００１９】
画像処理部２８は、サンプリング部２７から画素値を読み出して画像を構築する画像処理を行い、構築した画像を、図示しない表示装置に出力して表示させたり、図示しない記憶装置に出力して記憶させたりする。
【００２０】
制御装置２９は、レーザ走査型顕微鏡１１の各部に対する制御、例えば、レーザ光により試料１３上に形成されるスポットを所定の走査範囲および走査速度で走査するように、Ｘ軸走査手段２２およびＹ軸走査手段２３に対する制御を行う。また、例えば、制御装置２９は、図示しない上位の装置から指定された解像度に従って、サンプリング部２７に対して、指定された解像度で画素値を取得するように制御を行う。
【００２１】
ここで、レーザ走査型顕微鏡１１では、サンプリング部２７が、ｎ個（ｎ＝正の整数）のサンプルホールド回路とｎ個のＡＤコンバータとを備え、所定の積分時間の１／ｎの時間差でｎ段のサンプリングを行うことによって、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる画像の解像度よりも、より高解像度の画像を取得することができる。例えば、サンプリング部２７が、４個のサンプルホールド回路と４個のＡＤコンバータとを備え、所定の積分時間の１／４の時間差で４段のサンプリングを行うことによって、レーザ走査型顕微鏡１１では、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる画像の解像度よりも４倍の解像度の画像を取得することができる。
【００２２】
図２は、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる画像の解像度よりも４倍の解像度を有する画像を構築するための画素値を取得するサンプリング部２７の第１の構成例を示すブロック図である。
【００２３】
図２に示すように、サンプリング部２７は、電流電圧変換部３１、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４、ＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４、演算部３４、判定部３５、画素バッファ部３６、およびタイミング生成回路３７を備えて構成される。
【００２４】
電流電圧変換部３１には、光検出器２６が検出した蛍光の強度に応じた信号電流が供給される。そして、電流電圧変換部３１は、信号電流を、その電流値に応じた電圧値の信号電圧に変換して、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４に供給する。
【００２５】
サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４は、タイミング生成回路３７から供給されるタイミング信号に従って、電流電圧変換部３１から出力される信号電圧を、所定の積分時間分だけ積分し、その積分したアナログ値を保持する。なお、図３を参照して後述するように、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４がサンプリングを開始するタイミング、および、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４がサンプリングを終了するタイミングは、互いに所定の積分時間の１／４の時間差を有するように制御される。
【００２６】
ＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４は、タイミング生成回路３７から供給されるタイミング信号に従って、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４に保持されているアナログ値を、それぞれＡＤ変換してサンプリング値Ｓ１乃至Ｓ４を取得し、演算部３４に供給する。サンプリング値Ｓ１乃至Ｓ４は、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４がサンプリングを行うタイミングの間隔に従って、互いに所定の積分時間の１／４の間隔を有する所定の積分時間における輝度に応じた値となる。
【００２７】
演算部３４は、ＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４から出力されるサンプリング値Ｓ１乃至Ｓ４から、所定の積分時間の１／４の時間における輝度に応じた高解像度の輝度値Ｔｓ１乃至Ｔｓ４を演算する。図３を参照して後述するように、ｎ番目の高解像度の輝度値Ｔｓｎは、次の式（１）を演算することにより求めることができる。
【００２８】
Ｔｓｎ≒Ｓｎ−（３／４）×Ｓｎ＋１            ・・・（１）
【００２９】
但し、式（１）において、Ｓｎは、ｎ番目のサンプリング値であり、Ｓｎ＋１は、ｎ＋１番目のサンプリング値である。
【００３０】
判定部３５は、演算部３４により算出された高解像度の輝度値Ｔｓｎが、ノイズ成分が含まれることによる異常値となっているか否かを判定する。そして、判定部３５は、高解像度の輝度値Ｔｓｎが異常値となっていないと判定した場合、その高解像度の輝度値Ｔｓｎを画素バッファ部３６に供給して記憶させる。一方、判定部３５は、高解像度の輝度値Ｔｓｎが異常値となっている判定した場合、演算部３４に対して、次の式（２）を演算することにより高解像度の輝度値Ｔｓｎを算出し直すように要求し、その高解像度の輝度値Ｔｓｎを画素バッファ部３６に供給して記憶させる。
【００３１】
Ｔｓｎ≒（１／４）×Ｓｎ                      ・・・（２）
【００３２】
画素バッファ部３６は、判定部３５から供給される高解像度の輝度値Ｔｓｎを、光検出器２６により検出された蛍光の輝度に応じた画素値として記憶し、画像処理部２８が画像を構築する際に、画像処理部２８に供給する。
【００３３】
タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４およびＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４に対して、それぞれが駆動するタイミングを示すタイミング信号を生成して供給し、それぞれが処理を行うタイミングを制御する。例えば、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４に対して、積分の開始を指示するタイミング信号SH1_start乃至SH4_start、および、積分の終了を指示するタイミング信号SH1_stop乃至SH4_stopをそれぞれ供給する。また、タイミング生成回路３７は、ＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４に対して、それぞれ対応するアナログ値のＡＤ変換を行うことを指示するタイミング信号AD1_start乃至AD4_startをそれぞれ供給する。
【００３４】
このように構成されているサンプリング部２７により、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる画像の解像度よりも４倍の解像度を有する画像を構築する画素値を取得することができる。
【００３５】
次に、図３を参照して、サンプリング部２７におけるサンプリングについて説明する。
【００３６】
図３には、レーザ走査型顕微鏡１１が画素値を取得する際の基準となるタイミングを示すピクセルクロック信号、および、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４により取得されるサンプリング値Ｓ１乃至Ｓ４が示されている。
【００３７】
サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４は、電流電圧変換部３１から出力される信号電圧を所定の積分時間Ｌだけ積分し、それぞれの積分値を、ＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４がＡＤ変換してサンプリング値Ｓ１乃至Ｓ４を取得する。その際、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４どうしで、所定の積分時間Ｌの１／４の時間差をもってサンプリングの開始と終了が行われる。
【００３８】
即ち、サンプルホールド回路３２−１は、ピクセルクロック信号に従ったタイミングである時刻ｔ０から信号電圧のサンプリングを開始し、所定の積分時間Ｌが経過したタイミングでサンプリングを終了する。そして、その時点での積分値がＡＤコンバータ３３−１によりＡＤ変換されてサンプリング値Ｓ１が取得される。また、サンプルホールド回路３２−２は、サンプルホールド回路３２−１がサンプリングを開始した時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過した時刻ｔ１から信号電圧のサンプリングを開始し、所定の積分時間Ｌが経過したタイミングでサンプリングを終了する。そして、その時点での積分値がＡＤコンバータ３３−２によりＡＤ変換されてサンプリング値Ｓ２が取得される。
【００３９】
同様に、サンプルホールド回路３２−３は、サンプルホールド回路３２−１がサンプリングを開始した時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの２／４の時間が経過した時刻ｔ２から信号電圧のサンプリングを開始し、所定の積分時間Ｌが経過したタイミングで信号電圧のサンプリングを終了する。そして、その時点での積分値がＡＤコンバータ３３−３によりＡＤ変換されてサンプリング値Ｓ３が取得される。また、サンプルホールド回路３２−４は、サンプルホールド回路３２−１がサンプリングを開始した時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの３／４の時間が経過した時刻ｔ３から信号電圧のサンプリングを開始し、所定の積分時間Ｌが経過したタイミングで信号電圧のサンプリングを終了する。そして、その時点での積分値がＡＤコンバータ３３−４によりＡＤ変換されてサンプリング値Ｓ４が取得される。
【００４０】
ここで、サンプリング値Ｓ１を取得するための所定の積分時間Ｌと、サンプリング値Ｓ２を取得するための所定の積分時間Ｌとは、所定の積分時間Ｌの３／４の時間だけ、つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間だけ重複している。従って、この重複していない時間における輝度値Ｔｓ１、つまり、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間における輝度値Ｔｓ１は、サンプリング値Ｓ１から、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間で信号電圧を積分した値を減算することで求めることができる。
【００４１】
しかしながら、サンプリング部２７の構成では、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間で信号電圧を積分した信号を取得することはできないため、この信号電圧を、サンプリング値Ｓ２の３／４の値で代用することで、輝度値Ｔｓ１を近似的に求めることができる。即ち、輝度値Ｔｓ１は、Ｔｓ１≒Ｓ１−（３／４）×Ｓ２を演算することで近似的に求めることができる。
【００４２】
同様に、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間における輝度値Ｔｓ２は、Ｔｓ２≒Ｓ２−（３／４）×Ｓ３を演算すること、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間における輝度値Ｔｓ３は、Ｔｓ３≒Ｓ３−（３／４）×Ｓ４を演算することで、それぞれ近似的に求めることができる。
【００４３】
また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間における輝度値Ｔｓ４は、Ｔｓ４≒Ｓ４−（３／４）×Ｓ５を演算することで求めることができる。なお、サンプリング値Ｓ５は、サンプリング値Ｓ４を取得するためのサンプリングが開始された時刻ｔ３に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過した時刻ｔ４からサンプリングが開始されることにより得られるサンプリング値（つまり、ピクセルクロックに従った次のタイミングで積分を開始することにより得られるサンプリング値Ｓ１）である。
【００４４】
従って、一般的に、時刻ｔｎから時刻ｔｎ＋１までの時間、即ち、所定の積分時間Ｌの１／４の時間に対応する輝度値Ｔｓｎは、Ｔｓｎ≒Ｓｎ−（３／４）×Ｓｎ＋１を演算すること、即ち、上述の式（１）を演算することにより求められる。
【００４５】
このように、レーザ走査型顕微鏡１１では、互いに所定の積分時間Ｌの１／４の間隔を有して４段のサンプリングを行うことにより、ＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４を使用して、所定の積分時間Ｌで１画素をサンプリングしたときに得られる画像の４倍の解像度を有する画像を構築する画素値を取得することができる。つまり、レーザ走査型顕微鏡１１では、所定の積分時間Ｌの１／ｎの時間差で、ｎ段のサンプリングを行うことにより、所定の積分時間Ｌで１画素をサンプリングしたときに得られる画像のｎ倍の解像度を有する画像を構築する画素値を取得することができる。
【００４６】
ここで、例えば、輝度値Ｔｓ１に対応する時間（時刻ｔ０から時刻ｔ１まで）は、サンプリング値Ｓ１を求めるための所定の積分時間Ｌの１／４であることより、Ｔｓ１≒（１／４）×Ｓ１の演算によっても、輝度値Ｔｓ１を近似的に求めることができると考えられる。しかしながら、Ｔｓ１≒（１／４）×Ｓ１の近似式よりも、上述したＴｓ１≒Ｓ１−（３／４）×Ｓ２の近似式の方が、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間における輝度の真値に近い値となる。
【００４７】
つまり、サンプリング値Ｓ１とサンプリング値Ｓ２とは、それぞれの所定の積分時間Ｌの３／４の時間（時刻ｔ１から時刻ｔ４まで）を共有している。このため、Ｔｓ１≒Ｓ１−（３／４）×Ｓ２の近似式により差分を演算することで、その共有している所定の積分時間Ｌの３／４の時間において発生したノイズ成分を打ち消すことができる。例えば、このような共有している時間帯においてノイズが発生する確率は、共有していない時間帯においてノイズが発生する確率よりも高いため、確率的に、良質の画像を得る可能性を高くすることができる。
【００４８】
ところで、サンプリング値Ｓ２を求めるための所定の積分時間Ｌのうちの、サンプリング値Ｓ１を求めるための所定の積分時間Ｌと共有していない時間帯、即ち、時刻ｔ４の経過後からサンプリング値Ｓ２を求めるための所定の積分時間Ｌが終了する時刻までの時間帯において、ノイズが発生することも想定される。つまり、図３に示されている時間帯Ｘにおいてノイズが発生することが想定される。
【００４９】
このように、時間帯Ｘにおいてノイズが発生した場合には、サンプリング値Ｓ２が大きな値となるため、輝度値Ｔｓ１を求めるためにＴｓ１≒Ｓ１−（３／４）×Ｓ２を演算すると、演算結果がマイナスの値、即ち、異常値になることがある。従って、輝度値Ｔｓ１が異常値となった場合には、Ｔｓ１≒（１／４）×Ｓ１の近似式を演算して、即ち、上述の式（２）を演算して、輝度値Ｔｓ１が算出し直される。このように、サンプリング部２７では、輝度値Ｔｓｎが異常値となった場合には、輝度値Ｔｓｎを算出し直すことによって、輝度値Ｔｓｎと、その前後の輝度値Ｔｓｎ−１およびＴｓｎ＋１とのコントラストを維持することができ、画質を改善することができる。
【００５０】
次に、図４のフローチャートを参照して、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４およびＡＤコンバータ３３−１乃至３３−４による処理について説明する。
【００５１】
ステップＳ１１において、電流電圧変換部３１は、光検出器２６が検出した蛍光を、その強度に応じた電圧値の信号電圧に変換し、その信号電圧のサンプルホールド回路３２−１乃至３２−４への供給を開始する。
【００５２】
ステップＳ１２において、タイミング生成回路３７はカウント値ｋを初期化して１をセット（ｋ＝１）する。そして、タイミング生成回路３７は、ピクセルクロック信号のタイミングに応じて、処理をステップＳ１３に進める。
【００５３】
ステップＳ１３において、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−ｋに対して、積分の開始を指示するタイミング信号を供給する。例えば、カウント値ｋが１である場合、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−１に対して、積分の開始を指示するタイミング信号SH1_startを供給する。
【００５４】
ステップＳ１４において、サンプルホールド回路３２−ｋは、タイミング生成回路３７からのタイミング信号に従って、電流電圧変換部３１から供給される信号電圧の積分を開始する。
【００５５】
ステップＳ１５において、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−ｋに対して積分の開始を指示したタイミングから、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過したか否かを判定して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過したと判定するまで処理を待機する。
【００５６】
ステップＳ１５において、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過したと判定されると、処理はステップＳ１６に進み、タイミング生成回路３７は、カウント値ｋが４以上であるか否かを判定する。
【００５７】
ステップＳ１６において、カウント値ｋが４以上でない（即ち、カウント値ｋが４未満である）と判定された場合、処理はステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、タイミング生成回路３７は、カウント値ｋを１だけインクリメントして、処理はステップＳ１３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
【００５８】
即ち、ステップＳ１６でカウント値ｋが４以上であると判定されるまで、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過するごとに、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−２に対してタイミング信号SH2_startを供給し、サンプルホールド回路３２−３に対してタイミング信号SH3_startを供給し、サンプルホールド回路３２−４に対してタイミング信号SH4_startを供給する。そして、サンプルホールド回路３２−２乃至３２−４は、それぞれのタイミングで、電流電圧変換部３１から供給される信号電圧の積分を開始する。
【００５９】
その後、ステップＳ１６において、カウント値ｋが４以上であると判定されると、処理はステップＳ１８に進み、タイミング生成回路３７は、カウント値ｋをリセット（ｋ＝１）する。
【００６０】
ステップＳ１９において、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−ｋに対して積分の開始を指示したタイミングから所定の積分時間Ｌが経過したか否かを判定して、所定の積分時間Ｌが経過したと判定するまで処理を待機する。なお、ステップＳ１６でカウント値ｋが４以上であると判定されたとき、即ち、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が４回経過したとき、サンプルホールド回路３２−１に対して積分の開始を指示したタイミングから所定の積分時間Ｌが経過している。
【００６１】
ステップＳ１９において、所定の積分時間Ｌが経過したと判定された場合、処理はステップＳ２０に進み、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−ｋに対して、積分の終了を指示するタイミング信号を供給する。さらに、タイミング生成回路３７は、ＡＤコンバータ３３−ｋに対して、サンプルホールド回路３２−ｋに保持に保持されているアナログ値のＡＤ変換を行うことを指示するタイミング信号を供給する。例えば、カウント値ｋが１である場合、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−１に対して、積分の終了を指示するタイミング信号SH1_stopを供給する。さらに、タイミング生成回路３７は、ＡＤコンバータ３３−１に対して、サンプルホールド回路３２−１に保持に保持されているアナログ値のＡＤ変換を行うことを指示するタイミング信号AD1_startを供給する。
【００６２】
ステップＳ２１において、ＡＤコンバータ３３−ｋは、タイミング生成回路３７からのタイミング信号に従って、サンプルホールド回路３２−ｋに保持に保持されているアナログ値をＡＤ変換して、サンプリング値Ｓｋを取得する。
【００６３】
ステップＳ２２において、タイミング生成回路３７は、カウント値ｋが４以上であるか否かを判定する。
【００６４】
ステップＳ２２において、カウント値ｋが４以上でない（即ち、カウント値ｋが４未満である）と判定された場合、処理はステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、タイミング生成回路３７は、カウント値ｋを１だけインクリメントして、処理はステップＳ１９に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
【００６５】
即ち、ステップＳ２２でカウント値ｋが４以上であると判定されるまで、それぞれ所定の積分時間Ｌが経過するごとに、タイミング生成回路３７は、サンプルホールド回路３２−２に対してタイミング信号SH2_stopを供給するとともにＡＤコンバータ３３−２に対してタイミング信号AD2_startを供給し、サンプルホールド回路３２−３に対してタイミング信号SH3_stopを供給するとともにＡＤコンバータ３３−３に対してタイミング信号AD3_startを供給し、サンプルホールド回路３２−４に対してタイミング信号SH4_stopを供給するとともにＡＤコンバータ３３−４に対してタイミング信号AD4_startを供給する。
【００６６】
そして、サンプルホールド回路３２−２乃至３２−４は、それぞれのタイミングで、電流電圧変換部３１から供給される信号電圧の積分を停止し、ＡＤコンバータ３３−２乃至３３−４は、それぞれサンプリング値Ｓ２乃至４を取得する。
【００６７】
その後、ステップＳ２２において、カウント値ｋが４以上であると判定されると、処理はステップＳ１２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
【００６８】
次に、図５のフローチャートを参照して、演算部３４および判定部３５による処理を説明する。
【００６９】
ステップＳ３１において、演算部３４は、２つのサンプリング値Ｓｎおよびサンプリング値Ｓｎ＋１が供給されると、上述の式（１）を演算することにより、輝度値Ｔｓｎを近似的に算出して、判定部３５に供給する。
【００７０】
ステップＳ３２において、判定部３５は、ステップＳ３１で演算部３４により算出された輝度値Ｔｓｎは異常値であるか否かを判定する。例えば、判定部３５は、輝度値Ｔｓｎがマイナスの値である場合（Ｔｓｎ＜０）、輝度値Ｔｓｎは異常値であると判定する。
【００７１】
ステップＳ３２において、判定部３５が、ステップＳ３１で演算部３４により算出された輝度値Ｔｓｎは異常値でないと判定した場合、処理はステップＳ３３に進み、判定部３５は、その輝度値Ｔｓｎを画素バッファ部３６に供給して記憶させる。
【００７２】
一方、ステップＳ３２において、判定部３５が、ステップＳ３１で演算部３４により算出された輝度値Ｔｓｎは異常値であると判定した場合、処理はステップＳ３４に進み、判定部３５は、演算部３４に対して上述の式（２）を演算して輝度値Ｔｓｎを算出し直すように要求する。これに応じて、演算部３４は、輝度値Ｔｓｎを算出し直して判定部３５に供給する。その後、処理はステップＳ３４に進み、判定部３５は、ステップＳ３４で演算部３４により算出し直された輝度値Ｔｓｎを画素バッファ部３６に供給して記憶させる。
【００７３】
ステップＳ３３の処理後、ステップＳ３５において、演算部３４は、次のサンプリング値が供給されるまで処理を待機し、次のサンプリング値が供給されると処理はステップＳ３１に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
【００７４】
以上のように、サンプリング部２７では、所定の積分時間の１／４の時間差で４段のサンプリングを行うことによって、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる画像の解像度よりも４倍の解像度の画像を構築する画素値（輝度値）を取得することができる。また、試料１３上で走査されるスポットのＸ方向の走査速度は、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる解像度の画像を取得するときと同一であるので、高解像度の画像を取得するために要する時間が増加することを回避することができる。つまり、レーザ走査型顕微鏡１１では、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる解像度の画像を取得するときと同一の画像取得時間で、４倍の解像度の画像を取得することができる。
【００７５】
また、レーザ走査型顕微鏡１１は、高速なＡＤコンバータを使用した場合に想定されるコストアップを回避することができる。つまり、レーザ走査型顕微鏡１１は、高解像度の画像を、短い画像取得時間かつ低コストで取得することができる。
【００７６】
また、レーザ走査型顕微鏡１１は、上述の式（１）により輝度値を算出することで、サンプリング値Ｓｎとサンプリング値Ｓｎ＋１とで共有している時間帯において発生したノイズ成分を打ち消すことができ、より高画質な画像を取得することができる。さらに、レーザ走査型顕微鏡１１は、上述の式（１）で算出された輝度値が異常値である場合には、上述の式（２）により輝度値を算出し直すので、画質の低下を抑制することができる。
【００７７】
次に、図６は、サンプリング部２７の第２の構成例を示すブロック図である。図６に示されているサンプリング部２７’において、図２のサンプリング部２７と共通するブロックについては、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７８】
即ち、サンプリング部２７’は、電流電圧変換部３１、画素バッファ部３６、およびタイミング生成回路３７を備える点で、図２のサンプリング部２７と共通の構成とされる。但し、サンプリング部２７’は、サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４、サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４、および差動入力ＡＤコンバータ３８−１乃至３８−４を備える点で、図２のサンプリング部２７と異なる構成とされる。
【００７９】
サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４は、タイミング生成回路３７から供給されるタイミング信号に従って、電流電圧変換部３１から出力される信号電圧を、所定の積分時間分だけ積分し、その積分したアナログ値を保持する。サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４は、タイミング生成回路３７から供給されるタイミング信号に従って、電流電圧変換部３１から出力される信号電圧を、所定の積分時間の３／４の時間分だけ積分し、その積分したアナログ値を保持する。
【００８０】
即ち、サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４は、所定の積分時間分の積分を行うのに対し、サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４は、所定の積分時間の３／４の時間分の積分を行う。
【００８１】
差動入力ＡＤコンバータ３８−１は、タイミング生成回路３７から供給されるタイミング信号に従って、サンプルホールド回路３２ａ−１およびサンプルホールド回路３２ｂ−１に保持されているアナログ値の差分値をＡＤ変換して輝度値Ｔｓ１を取得する。また、差動入力ＡＤコンバータ３８−２は、タイミング生成回路３７から供給されるタイミング信号に従って、サンプルホールド回路３２ａ−２およびサンプルホールド回路３２ｂ−２に保持されているアナログ値の差分値をＡＤ変換して輝度値Ｔｓ２を取得する。同様に、差動入力ＡＤコンバータ３８−３は輝度値Ｔｓ３を取得し、差動入力ＡＤコンバータ３８−４は輝度値Ｔｓ４を取得する。
【００８２】
差動入力ＡＤコンバータ３８−１乃至３８−４は、それぞれ取得した輝度値Ｔｓ１乃至Ｔｓ４を画素バッファ部３６に供給して、画素値として記憶させる。
【００８３】
次に、図７を参照して、サンプリング部２７’におけるサンプリングについて説明する。
【００８４】
図７には、レーザ走査型顕微鏡１１が画素値を取得する際の基準となるタイミングを示すピクセルクロック信号、サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４により取得されるサンプリング値Ｓ１ａ乃至Ｓ４ａ、および、サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４により取得されるサンプリング値Ｓ１ｂ乃至Ｓ４ｂが示されている。
【００８５】
サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４は、電流電圧変換部３１から出力される信号電圧を所定の積分時間Ｌだけ積分することにより、サンプリング値Ｓ１ａ乃至Ｓ４ａを取得する。その際、サンプルホールド回路３２−１乃至３２−４どうしで、所定の積分時間Ｌの１／４の時間差をもってサンプリングの開始が行われる。
【００８６】
即ち、サンプルホールド回路３２ａ−１は、ピクセルクロック信号に従ったタイミングである時刻ｔ０から信号電圧のサンプリングを開始し、サンプルホールド回路３２ａ−２は、時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間が経過した時刻ｔ１から信号電圧のサンプリングを開始する。また、サンプルホールド回路３２ａ−３は、時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの２／４の時間が経過した時刻ｔ２から信号電圧のサンプリングを開始し、サンプルホールド回路３２ａ−４は、時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの３／４の時間が経過した時刻ｔ３から信号電圧のサンプリングを開始する。
【００８７】
サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４は、電流電圧変換部３１から出力される信号電圧を所定の積分時間Ｌの３／４の時間だけ積分することにより、サンプリング値Ｓ１ｂ乃至Ｓ４ｂを取得する。
【００８８】
このとき、サンプルホールド回路３２ｂ−１は、サンプルホールド回路３２ａ−１がサンプリングを開始する時刻ｔ０に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間だけ遅れたタイミングである時刻ｔ１からサンプリングを開始する。また、サンプルホールド回路３２ｂ−２は、サンプルホールド回路３２ａ−２がサンプリングを開始する時刻ｔ１に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間だけ遅れたタイミングである時刻ｔ２からサンプリングを開始する。
【００８９】
同様に、サンプルホールド回路３２ｂ−３は、サンプルホールド回路３２ａ−３がサンプリングを開始する時刻ｔ２に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間だけ遅れたタイミングである時刻ｔ３からサンプリングを開始する。また、サンプルホールド回路３２ｂ−４は、サンプルホールド回路３２ａ−４がサンプリングを開始する時刻ｔ３に対して、所定の積分時間Ｌの１／４の時間だけ遅れたタイミングである時刻ｔ４からサンプリングを開始する。
【００９０】
従って、差動入力ＡＤコンバータ３８−１が、サンプルホールド回路３２ａ−１に保持されているサンプリング値Ｓ１ａと、サンプルホールド回路３２ｂ−１に保持されているサンプリング値Ｓ１ｂとの差分値をＡＤ変換することにより、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間における輝度値Ｔｓ１が求められる。また、差動入力ＡＤコンバータ３８−２が、サンプルホールド回路３２ａ−２に保持されているサンプリング値Ｓ２ａと、サンプルホールド回路３２ｂ−２に保持されているサンプリング値Ｓ２ｂとの差分値をＡＤ変換することにより、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間における輝度値Ｔｓ２が求められる。
【００９１】
同様に、差動入力ＡＤコンバータ３８−３により、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間における輝度値Ｔｓ３が求められ、差動入力ＡＤコンバータ３８−４により、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間における輝度値Ｔｓ４が求められる。
【００９２】
従って、一般的に、時刻ｔｎから時刻ｔｎ＋１までの所定の積分時間Ｌの１／４の時間に対応する輝度値Ｔｓｎは、差動入力ＡＤコンバータ３８により差分を求めること、即ち、Ｔｓｎ＝Ｓｎａ−Ｓｎｂにより求められる。
【００９３】
図８を参照して、サンプリング部２７’におけるタイミング信号の関係について説明する。
【００９４】
図８には、互いに１／４の位相差（時間差）を有する４つのクロック信号Clock1乃至Clock4が示されている。
【００９５】
タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock1に従って、サンプルホールド回路３２ａ−１に対して積分の開始を指示するタイミング信号SH1_startを供給し、サンプリング値Ｓ１ａの積分が開始される。
【００９６】
次に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock2に従って、サンプルホールド回路３２ｂ−１に対して積分の開始を指示するタイミング信号SH2_startを供給し、サンプリング値Ｓ１ｂの積分が開始される。同時に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock2に従って、サンプルホールド回路３２ａ−２に対して積分の開始を指示するタイミング信号SH3_startを供給し、サンプリング値Ｓ２ａの積分が開始される。
【００９７】
同様に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock3に従って、タイミング信号SH4_startおよびSH5_startを供給してサンプリング値Ｓ２ｂおよびＳ３ａの積分が開始され、クロック信号Clock4に従って、タイミング信号SH6_startおよびSH7_startを供給してサンプリング値Ｓ３ｂおよびＳ４ａの積分が開始される。
【００９８】
その後、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock1に従って、サンプルホールド回路３２ｂ−４に対して積分の開始を指示するタイミング信号SH8_startを供給し、サンプリング値Ｓ４ｂの積分が開始される。同時に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock1に従って、サンプルホールド回路３２ａ−１および３２ｂ−１に対して積分の終了を指示するタイミング信号SH1_stopおよびSH2_stopを供給し、サンプリング値Ｓ１ａおよびＳ１ｂの積分が終了される。さらに、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock1に従って、差動入力ＡＤコンバータ３８−１に対してＡＤ変換を行うことを指示するタイミング信号AD1_startを供給し、差動入力ＡＤコンバータ３８−１は輝度値Ｔｓ１を取得する。
【００９９】
次に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock2に従って、サンプルホールド回路３２ａ−２および３２ｂ−２に対して積分の終了を指示するタイミング信号SH3_stopおよびSH4_stopを供給し、サンプリング値Ｓ２ａおよびＳ２ｂの積分が終了される。同時に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock2に従って、差動入力ＡＤコンバータ３８−２に対してＡＤ変換を行うことを指示するタイミング信号AD2_startを供給し、差動入力ＡＤコンバータ３８−２は輝度値Ｔｓ２を取得する。
【０１００】
同様に、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock3に従って、タイミング信号SH5_stopおよびSH6_stopを供給してサンプリング値Ｓ３ｂおよびＳ３ａの積分が終了され、タイミング信号AD3_startを供給して輝度値Ｔｓ３が取得される。また、タイミング生成回路３７は、クロック信号Clock4に従って、タイミング信号SH7_stopおよびSH8_stopを供給してサンプリング値Ｓ４ｂおよびＳ４ａの積分が終了され、タイミング信号AD4_startを供給して輝度値Ｔｓ４が取得される。
【０１０１】
以上のように、サンプリング部２７’では、所定の積分時間Ｌの１／４の時間差で行われる所定の積分時間Ｌ分の４段のサンプリングと、所定の積分時間Ｌの１／４の時間差で行われる所定の積分時間のＬ×３／４分の４段のサンプリングとの差分を求めることにより、正確に輝度値を算出することができる。これにより、レーザ走査型顕微鏡１１は、より良好な画質の画像を取得することができる。
【０１０２】
また、レーザ走査型顕微鏡１１は、サンプリングする時間を大幅に短縮する必要がないため、高速なＡＤコンバータを使用する必要がなく、画像取得時間が増加することを抑制しつつ、高解像度の画像を取得することができる。さらに、サンプルホールド回路３２ａ−１およびサンプルホールド回路３２ｂ−１に保持されているアナログ値を取得する際に、高画素化するほど、時間的に共有している時間帯の比率が高くなるため、差動入力ＡＤコンバータ３８により差分を演算することにより、ノイズを除去する効果を高めることができる。
【０１０３】
また、レーザ走査型顕微鏡１１では、差動入力ＡＤコンバータ３８にサンプルホールド回路３２ａおよびサンプルホールド回路３２ｂを接続することで、差動入力ＡＤコンバータ３８が、ＡＤ変換と差分の演算とを同時に行うため、回路を簡略化することができる。
【０１０４】
さらに、サンプリング部２７’では、個体差を補正する処理が行われる。即ち、サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４に対して同一の積分時間で同一の入力信号を供給するとともに、サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４に対して同一の積分時間で同一の入力信号を供給する。そして、差動入力ＡＤコンバータ３８−１乃至３８−４から出力される輝度値Ｔｓ１乃至Ｔｓ４を測定することにより、それぞれの個体差が計測される。
【０１０５】
従って、輝度値Ｔｓ１乃至Ｔｓ４が所定の誤差範囲内となるように補正する処理が、サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４、サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４、および差動入力ＡＤコンバータ３８−１乃至３８−４に対して施される。これにより、サンプルホールド回路３２ａ−１乃至３２ａ−４、サンプルホールド回路３２ｂ−１乃至３２ｂ−４、および差動入力ＡＤコンバータ３８−１乃至３８−４の個体差を抑制した画素値を取得することができる。
【０１０６】
本発明の実施形態は、所定の積分時間で１画素が取得されたときに得られる画像の解像度よりも４倍の解像度を有する画像を構築するために、所定の積分時間Ｌの１／４の時間差で４個のサンプルホールド回路を用いて積分を行う例を説明したが、これに限られず、少なくとも２個のサンプルホールド回路があれば実現できる。
【０１０７】
なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１０８】
コンピュータでは、ROM（Read Only Memory）に記憶されているプログラムや、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部に記憶されているプログラムなどが、RAM（Random Access Memory）にロードされ、CPU（Central Processing Unit）により実行される。それにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１０９】
また、それらのプログラムは、あらかじめ記憶部に記憶させておく他、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部を介して、あるいは、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディアを駆動するドライブを介して、コンピュータにインストールすることができる。
【０１１０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。また、プログラムは、１つのCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。
【０１１１】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１１  レーザ走査型顕微鏡，  １２  ステージ，  １３  試料，  １４  光源，  １５  集光レンズ，  １６  光透過率可変手段，  １７  ダイクロイックミラー，  １８  Ｘ走査ミラー，  １９  Ｙ走査ミラー，  ２０  集光レンズ，  ２１  対物レンズ，  ２２  Ｘ軸走査手段，  ２３  Ｙ軸走査手段，  ２４  駆動機構，  ２５  集光レンズ，  ２６  光検出器，  ２７  サンプリング部，  ２８  画像処理部，  ２９  制御装置，  ３１  電流電圧変換部，  ３２  サンプルホールド回路，  ３３  ＡＤコンバータ，  ３４  演算部，  ３５  判定部，  ３６  画素バッファ部，  ３７  タイミング生成回路，  ３８  差動入力ＡＤコンバータ
【図１】
2013224991.tif 000003
【図２】
2013224991.tif 000004
【図３】
2013224991.tif 000005
【図４】
2013224991.tif 000006
【図５】
2013224991.tif 000007
【図６】
2013224991.tif 000008
【図７】
2013224991.tif 000009
【図８】
2013224991.tif 000010