動系統(tǒng)之間的關(guān)系即可。例如，作業(yè)者可以給用于驅(qū)動第I驅(qū)動馬達(dá)315和第3驅(qū)動馬達(dá)415的電信號賦予偏移量(offset)。因此，即使因環(huán)境變化或時間變化在第I偏光鏡310和第3偏光鏡410產(chǎn)生了位置的偏離，作業(yè)者通過給電信號賦予偏移量就能適當(dāng)?shù)卣{(diào)整或校正顯微鏡100A的光學(xué)設(shè)定。
[0127]圖4是表示控制部120的控制的概念圖。參照圖2和圖4對控制部120的控制進(jìn)行說明。
[0128]圖4表示樣品焦點(diǎn)SFP、第I焦點(diǎn)FPl以及第2焦點(diǎn)FP2。在圖4的部分(a)中，樣品焦點(diǎn)SFP、第I焦點(diǎn)FPl以及第2焦點(diǎn)FP2存在于初始位置。圖4的部分(b)表示控制部120只使第2偏光鏡320旋轉(zhuǎn)時的樣品焦點(diǎn)SFP、第I焦點(diǎn)FPl以及第2焦點(diǎn)FP2的動作。圖4的部分(c)表示控制部120使第4偏光鏡420與第2偏光鏡320的旋轉(zhuǎn)動作同步而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作時的樣品焦點(diǎn)SFP、第I焦點(diǎn)FPl以及第2焦點(diǎn)FP2的動作。
[0129]圖4表示在滑動玻璃110上概念性地設(shè)定的XY坐標(biāo)。X軸表示主掃描方向。Y軸表示副掃描方向。
[0130]圖4表示在第I針孔部件520上概念性地設(shè)定的XlYl坐標(biāo)。Xl軸對應(yīng)于上述XY坐標(biāo)的X軸。Yl軸對應(yīng)于上述XY坐標(biāo)的Y軸。XlYl坐標(biāo)的原點(diǎn)被設(shè)定在第I針孔521的中心。
[0131]圖4表示在第2針孔部件620上概念性地設(shè)定的X2Y2坐標(biāo)。X2軸對應(yīng)于上述XY坐標(biāo)的X軸。Y2軸對應(yīng)于上述XY坐標(biāo)的Y軸。X2Y2坐標(biāo)的原點(diǎn)被設(shè)定在第2針孔621的中心。
[0132]如部分(a)所示，樣品焦點(diǎn)SFP、第I焦點(diǎn)FPl以及第2焦點(diǎn)FP2存在于坐標(biāo)原點(diǎn)的狀態(tài)作為初期條件而被設(shè)定。如果控制部120向第2驅(qū)動馬達(dá)325輸出驅(qū)動信號，第2驅(qū)動馬達(dá)325向第2偏光鏡320賦予與驅(qū)動信號相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其結(jié)果，樣品焦點(diǎn)SFP向副掃描方向移動(參照部分(b))。本實(shí)施方式中，第2反射元件通過第2偏光鏡320而被例示。第2驅(qū)動裝置通過第2驅(qū)動馬達(dá)325而被例示。
[0133]如參照圖2說明的那樣，反射光RL在樣品焦點(diǎn)SFP到分束器220的區(qū)間沿著與激光光源210射出的激光LB前行的光路逆向的方向前行。之后，反射光RL通過分束器220到達(dá)第I針孔部件520，因此，即使在樣品焦點(diǎn)SFP向副掃描方向移位的情況下，第I焦點(diǎn)FPl也被維持在第I針孔521內(nèi)。
[0134]另一方面，透過光TL的光路被設(shè)定成與激光LB及反射光RL的光路不同，因此，在第4偏光鏡420靜止的情況下，第2焦點(diǎn)FP2的位置直接受樣品焦點(diǎn)SFP移位的影響。因此，如部分(b)所示，第2焦點(diǎn)FP2偏離第2針孔621。在部分(b)，只有第2偏光鏡320被旋轉(zhuǎn)的條件下的第2焦點(diǎn)FP2的移位量用符號“DY”來表示。
[0135]如部分(c)所示，控制部120以使移位量“DY”抵消的方式控制第4驅(qū)動馬達(dá)425。如果第4驅(qū)動馬達(dá)425在控制部120的控制下賦予第4偏光鏡420旋轉(zhuǎn)動作，則第2焦點(diǎn)FP2被維持在第2針孔621內(nèi)。因此，控制部120能夠控制第4驅(qū)動馬達(dá)425來降低樣品焦點(diǎn)SFP的移位對第2焦點(diǎn)FP2的位置的影響。本實(shí)施方式中，第4反射元件通過第4偏光鏡420而被例示。第4驅(qū)動裝置通過第4驅(qū)動馬達(dá)425而被例示。
[0136]由第4驅(qū)動馬達(dá)425和第4偏光鏡420構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)與由第2驅(qū)動馬達(dá)325和第2偏光鏡320構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，這使得顯微鏡100A的光學(xué)設(shè)定變得容易。例如，調(diào)整顯微鏡100A的光學(xué)設(shè)定的作業(yè)者如果發(fā)現(xiàn)在副掃描方向上的顯微鏡100A的動作有問題，作業(yè)者只需微調(diào)由第2驅(qū)動馬達(dá)325和第2偏光鏡320構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)與由第4驅(qū)動馬達(dá)425和第4偏光鏡420構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)之間的關(guān)系即可。例如，作業(yè)者也可以給用于驅(qū)動第2驅(qū)動馬達(dá)325和第4驅(qū)動馬達(dá)425的電信號賦予偏移量。因此，即使因環(huán)境變化或時間變化在第2偏光鏡320和第4偏光鏡420產(chǎn)生了位置的偏離，作業(yè)者通過給電信號賦予偏移量就能適當(dāng)?shù)卣{(diào)整或校正顯微鏡100A的光學(xué)設(shè)定。
[0137]如上所述，本實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)計原理能使光學(xué)設(shè)定變得容易。例如，如果樣品SMP具有產(chǎn)生雙折射(birefringence)的光學(xué)特性，作業(yè)者可根據(jù)樣品SMP的光學(xué)特性快速地調(diào)整顯微鏡100A的光學(xué)設(shè)定。
[0138](第3實(shí)施方式)
[0139]如果在反射像和透過像之間存在過大的亮度差，觀察者有時難以從合成圖像獲得有關(guān)樣品的信息。如果樣品具有大的透過率，則透過像的亮度容易變得比反射像的亮度大。如果樣品具有大的反射率，則反射像的亮度容易變得比透過像的亮度大。在第3實(shí)施方式中，對降低反射像和透過像之間的亮度差的技術(shù)進(jìn)行說明。
[0140]圖5是第3實(shí)施方式的共聚焦顯微鏡(以下稱為顯微鏡100B)的概略框圖。參照圖5對顯微鏡100B進(jìn)行說明。第I實(shí)施方式和第3實(shí)施方式之間共同使用的符號意味著賦予了該共同符號的要素與第I實(shí)施方式具有相同的功能。因此，第I實(shí)施方式的說明援用于這些要素。
[0141]與第I實(shí)施方式同樣，顯微鏡100B具備光生成部200、掃描部300、調(diào)整部400、第I信號生成部500以及第2信號生成部600。顯微鏡100B還具備圖像生成部700B。圖像生成部700B包含亮度調(diào)整部715、合成部730B、顯示部740B。
[0142]第I信號FS從第I信號生成部500被輸出至亮度調(diào)整部715。第2信號SS從第2信號生成部600被輸出至亮度調(diào)整部715。亮度調(diào)整部715進(jìn)行降低由第I信號FS表示的反射像的亮度和由第2信號SS表示的透過像的亮度之間的差異的處理。亮度調(diào)整部715也可以執(zhí)行用于降低亮度差而設(shè)計的程序。取而代之，亮度調(diào)整部715也可以進(jìn)行放大或衰減第I信號FS的處理。此外，取而代之，亮度調(diào)整部715也可以進(jìn)行放大或衰減第2信號SS的處理。本實(shí)施方式的原理并不限定于亮度調(diào)整部715執(zhí)行的特定的處理。用于降低反射像和透過像之間的亮度差的各種已知的技術(shù)都可以適用于亮度調(diào)整部715。本實(shí)施方式中，亮度調(diào)整處理通過亮度調(diào)整部715執(zhí)行的處理而被例示。
[0143]在亮度調(diào)整部715進(jìn)行上述處理后，第I信號FS和第2信號SS被輸出到合成部730B。合成部730B使用第I信號FS和第2信號SS合成反射像和透過像，并生成圖像信號VSo圖像信號VS從合成部730B被輸出到顯示部740B。顯示部740B根據(jù)圖像信號VS顯示合成圖像。如上所述，由于亮度調(diào)整部715降低反射像和透過像之間的亮度差，因此，觀察者能夠從顯示部740B顯示的合成圖像容易地掌握樣品SMP的狀態(tài)。
[0144](第4實(shí)施方式)
[0145]生體組織或細(xì)胞在大多數(shù)情況下具有低的反射率。因此，從反射光生成的信號的強(qiáng)度容易變低。如果由低強(qiáng)度的信號生成反射像，反射像的亮度就會變低。在第4實(shí)施方式中，對增大反射像的亮度的技術(shù)進(jìn)行說明。
[0146]圖6是第4實(shí)施方式的共聚焦顯微鏡(以下稱為顯微鏡100C)的概略框圖。參照圖2和圖6對顯微鏡100C進(jìn)行說明。第3實(shí)施方式和第4實(shí)施方式之間共同使用的符號意味著賦予了該共同符號的要素與第3實(shí)施方式具有相同的功能。因此，第3實(shí)施方式的說明援用于這些要素。
[0147]與第3實(shí)施方式同樣，顯微鏡100C具備光生成部200、掃描部300、調(diào)整部400、第I信號生成部500以及第2信號生成部600。顯微鏡100C還具備圖像生成部700C。
[0148]與第3實(shí)施方式同樣，圖像生成部700C包含顯示部740B。圖像生成部700C還包含亮度調(diào)整部715C和合成部730C。
[0149]亮度調(diào)整部715C包含放大部710C和第2信號處理部720C。第I信號FS從第I信號生成部500被輸出至放大部710C。放大部710C放大第I信號FS并生成放大信號AS。放大信號AS從放大部710C輸出到合成部730C。第2信號SS從第2信號生成部600被輸出至第2信號處理部720C。第2信號處理部720C也可以對第2信號SS執(zhí)行雜訊除去或其它的必要的處理。經(jīng)第2信號處理部720C處理的第2信號SS被輸出到合成部730C。
[0150]合成部730C使用放大信號AS和第2信號SS合成反射像和透過像并生成圖像信號VS。圖像信號VS從合成部730C被輸出至顯示部740B。顯示部740B根據(jù)圖像信號VS顯示合成圖像。如上所述，由于放大部710C放大第I信號FS，所以反射像和透過像之間的亮度差降低。因此，觀察者能夠從顯示部740B顯示的合成圖像容易地掌握樣品SMP的狀態(tài)。
[0151]本實(shí)施方式的原理也可以組合到第2實(shí)施方式的設(shè)計中。參照圖2說明的第I信號處理裝置710也可以作為放大部710C而發(fā)揮其功能。第2信號處理部720C也可以與參照圖2說明的第2信號處理裝置720相對應(yīng)。合成部730C也可以與圖像生成裝置730相對應(yīng)。顯示部740B也可以與顯示裝置740相對應(yīng)。
[0152](第5實(shí)施方式)
[0153]生體組織或細(xì)胞在大多數(shù)情況下具有高的透過率。因此，由透過光生成的信號的強(qiáng)度容易變高。如果由過高強(qiáng)度的信號生成透過像，則透過像的亮度會過度地變高。其結(jié)果，觀察者有時難以從合成圖像掌握樣品的狀態(tài)。在第5實(shí)施方式中，對降低透過像的亮度的技術(shù)進(jìn)行說明。
[0154]圖7是第5實(shí)施方式的共聚焦顯微鏡(以下稱為顯微鏡100D)的概略框圖。參照圖2和圖7對顯微鏡100D進(jìn)行說明。第3實(shí)施方式和第5實(shí)施方式之間共同使用的符號意味著賦予該共同符號的要素與第3實(shí)施方式具有相同的功能。因此，第3實(shí)施方式的說明援用于這些要素。
[0155]與第3實(shí)施方式同樣，顯微鏡100D具備光生成部200、掃描部300、調(diào)整部400、第I信號生成部500以及第2信號生成部600。顯微鏡100D還具備圖像生成部700D。
[0156]與第3實(shí)施方式同樣，圖像生成部700D包含顯示部740B。圖像生成部700D還包含亮度調(diào)整部71?和合成部730D。
[0157]亮度調(diào)整部71?包含第I信號處理部710D和衰減部720D。第I信號FS從第I信號生成部500被輸出到第I信號處理部710D。第I信號處理部710D也可以對第I信號FS執(zhí)行雜訊除去或其它的必要的處理。經(jīng)第I信號處理部710D處理過的第I信號FS被輸出到合成部730D。第2信號SS從第2信號生成部600被輸出至衰減部720D。衰減部720D衰減第2信號SS并生成衰減信號DS。衰減信號DS從衰減部720D被輸出到合成部730D。
[0158]合成部730D使用第I信號FS及衰減信號DS合成反射像和透過像并生成圖像信號VS。圖像信號VS從合成部730D被輸出至顯示部740B。顯示部740B根據(jù)圖像信號VS顯示合成圖像。如上所述，由于衰減部720D衰減第2信號SS，所以反射像和透過像之間的亮度差降低。因此，觀察者能夠從顯示部740B顯示的合成圖像容易掌握樣品SMP的狀態(tài)。
[0159]本實(shí)施方式的原理也可以組合到第2實(shí)施方式的設(shè)計中。參照圖2說明的第2信號處理裝置720也可以作為衰減部720D而發(fā)揮其功能。第I信號處理部710D也可以與參照圖2說明的第I信號處理裝置710相對應(yīng)。合成部730D也可以與圖像生成裝置730相對應(yīng)。顯示部740B也可以與顯示裝置740相對應(yīng)。
[0160](第6實(shí)施方式)
[0161 ] 如果共聚焦顯微鏡具有第4實(shí)施方式說明的放大功能和第5實(shí)施方式說明的衰減功能，觀察者就能高精度地掌握包含低透過率的區(qū)域和高透過率的區(qū)域的樣品的特征。在第6實(shí)施方式中，對生成包含低透過率的區(qū)域和高透過率的區(qū)域的樣品的合成圖像的技術(shù)進(jìn)行說明。
[0162] 圖8是第6實(shí)施方式的共聚焦顯微鏡(以下稱為顯微鏡100E)的概略框圖。參照圖2和圖8對顯微鏡100E進(jìn)行說明。第4實(shí)施方式至第6實(shí)施方式共同使用的符號意味著賦予了該共同符號的要素與第4實(shí)施方式或第5實(shí)施方式具有相同的功能。因此，第4實(shí)施方式或第5實(shí)施方式的說明援用于這些要素。
[0163]與第4實(shí)施方式及第5實(shí)施方式同樣，顯微鏡100E具備光生成部200、掃描部300、調(diào)整部400、第I信號生成部500以及第2信號生成部600。顯微鏡100E還具備圖像生成部 700E。
[0164]與第4實(shí)施方式及第5實(shí)施方式同樣，圖像生成部700E包含顯示部740B。圖像生成部700E還包含亮度調(diào)整部715E和合成部730E。
[0165]與第4實(shí)施方式同樣，亮度調(diào)整部715E包含放大部710C。與第5實(shí)施方式同樣，亮度調(diào)整部715E包含衰減部720D。第I信號FS從第I信號生成部500被輸出至放大部710C。放大部710C放大第I信號FS并生成放大信號AS。放大信號AS從放大部710C被輸出到合成部730E。第2信號SS從第2信號生成部600被輸出到衰減部720D。衰減部720D衰減第2信號SS并生成衰減信號DS。衰減信號DS從衰減部720D被輸出到合成部730E。
[0166]合成部730E使用放大信號AS及衰減信號DS合成反射像和透過像并生成圖像信號VS。圖像信號VS從合成部730E被輸出到顯示部740B。顯示部740B根據(jù)圖像信號VS顯示合成圖像。
[0167]本實(shí)施方式的原理也可以組合到第2實(shí)施方式的設(shè)計中。參照圖2說明的第I信號處理裝置710也可以作為放大部710C而發(fā)揮其功能。參照圖2說明的第2信號處理裝置720也可以作為衰減部720D而發(fā)揮其功能。合成部730D也可以與圖像生成裝置730相對應(yīng)。顯示部740B也可以與顯示裝置740相對應(yīng)。
[0168]圖9是表示圖像合成處理的概念的概略流程圖。參照圖8和圖9對圖像合成處理進(jìn)行說明。
[0169]如上所述，第I信號FS從第I信號生成部500輸出到放大部710C。第2信號SS從第2信號生成部600輸出到衰減部720D。第I信號FS包含由來自樣品SMP的反射光RL表現(xiàn)的反射像的數(shù)據(jù)。第2信號SS包含由來自樣品SMP的透過光TL表現(xiàn)的透過像的數(shù)據(jù)。放大部710C在顯微鏡100E的掃描動作期間，接收第I信號生成部500輸出的第I信號FS并生成反射像。衰減部720D在顯微鏡100E的掃描動作期間，接收第2信號生成部600輸出的第2信號SS并生成透過像。
[0170]圖9表示作為樣品SMP而使用的生體細(xì)胞的反射像及透過像。生體細(xì)胞整體上具有低反射率。因此，反射像的對比度容易變低。另一方面，由于反射像易于反映生體細(xì)胞內(nèi)部或表面的反射率的局部性的增加，所以反射像能夠給觀察者大量的有關(guān)生體細(xì)胞內(nèi)部或表面的狀態(tài)的信息。由于生體細(xì)胞整體上具有低反射率，所以第I信號FS微弱。如果放大第I信號FS，則能獲得生體細(xì)胞內(nèi)部或表面的特征得以強(qiáng)調(diào)的反射像。
[0171]從形成在偏離于樣品SMP的位置的樣品焦點(diǎn)發(fā)出的透過光TL的強(qiáng)度強(qiáng)，所以第2信號SS的強(qiáng)度強(qiáng)。另一方面，由于樣品SMP吸收光或使光發(fā)散，所以從形成在樣品SMP內(nèi)的樣品焦點(diǎn)發(fā)出的透過光TL的強(qiáng)度弱。透過光TL的上述特征有助于以高對比度描繪生體細(xì)胞的輪廓。如果第2信號SS衰減，反射像和透過像之間的亮度差降低，并且，能夠獲得明確地顯示生體細(xì)胞的輪廓的透過像。
[0172]上述的信號處理對于觀察生存狀態(tài)的生體組織或細(xì)胞有用。即，上述的信號處理的結(jié)果，觀察者能夠無染色且非侵害性地觀察生體組織或細(xì)胞。在本實(shí)施方式的原理下，即使不向生體組織或細(xì)胞添加熒光材料，透過像也能明確地描繪生體組織或細(xì)胞的輪廓。而且，反射像能明確地顯示生體組織或細(xì)胞的內(nèi)部或表面的狀態(tài)。
[0173]如果樣品SMP的反射率低(例如，生體細(xì)胞)，在反射像和透過像之間會產(chǎn)生大的對比度之差。放大部71C放大第I信號FS及衰減部720D衰減第2信號SS，使反射像和透過像之間的對比度比達(dá)到適當(dāng)?shù)谋壤Ｆ浣Y(jié)果，合成部730E生成的合成圖像能明確地表現(xiàn)樣品SMP的輪廓和表面及內(nèi)部的狀態(tài)。
[0174]在觀察者不添加熒光色素而觀察處于生存狀態(tài)的細(xì)胞時，細(xì)胞與空氣之間的折射率的差異決定反射像和透過像之間的光量的比例。如果細(xì)胞的折射率的值為“1.335”且細(xì)胞是被空氣包圍的，則透過像的光量為反射像的光量的大約50倍。
[0175]生體細(xì)胞的折射率取決于生體細(xì)胞內(nèi)的水分量或密度等因素，反射像比透過像暗10至100倍。因此，如果放大部710C將第I信號FS放大10至100倍并生成放大信號AS，則能獲得比由第I信號FS表現(xiàn)的反射像亮10至100倍的反射像。如果使用放大信號AS表現(xiàn)的反射像，則反射像和透過像之間的亮度差異被降低，所以能夠獲得適合于觀察樣品SMP的合成圖像。
[0176]放大部710C的信號放大率及衰減部720D的信號衰減率取決于樣品SMP的光學(xué)特性。因此，本實(shí)施方式的原理并不限定于特定的信號放大率及特定的信號衰減率。
[0177]如上所述，放大信號AS從放大部710C被輸出至合成部730E。衰減信號DS從衰減部720D被輸出至合成部730E。合成部730E使用放大信號AS和衰減信號DS合成反射像和透過像。合成部730E也可以使用放大信號AS及衰減信號DS進(jìn)行加法處理及/或減法處理。合成部730E也可以使用放大信號AS及衰減信號DS執(zhí)行邏輯與、邏輯或或者邏輯異或等邏輯運(yùn)算。圖9所示的合成部730E將透過像黑白反轉(zhuǎn)。然后，合成部730E將反轉(zhuǎn)處理后的透過像與反射像合成。合成圖像可以通過各種運(yùn)算技術(shù)而獲得。因此，本實(shí)施方式的原理并不限定于合成部730E執(zhí)行的特定的運(yùn)算處理。
[0178]合成部730E也可以對合成圖像實(shí)施各種處理。合成部730E還可以對合成圖像實(shí)施過濾處理。過濾處理的結(jié)果使合成圖像的可視性得以提高。
[0179]合成部730E生成表示合成圖像的圖像信號VS。圖像信號VS從合成部730E輸出至顯示部740B。顯示部740B根據(jù)圖像信號VS顯示合成圖像。
[0180]參照圖9說明的合成圖像的生成技術(shù)是舉出的例子。因此，也可以省略有關(guān)圖9說明的各種處理中的一部分。例如，也可以不生成反射像及透過像。圖像生成部700E也可以不生成反射像及透過像，處理第I信號FS和第2信號SS生成合成圖像。圖9中，合成處理為止的圖像處理是并行進(jìn)行的。然而，本實(shí)施方式的原理并不限定于圖像合成的特定的處理順序。例如，合成處理為止的圖像處理也可以串行進(jìn)行。
[0181](第7實(shí)施方式)
[0182]從光源部射出的射出光的光路的傾斜可適當(dāng)?shù)乩糜趻呙璨亢驼{(diào)整部之間的同步控制。第7實(shí)施方式中，對利用從光源部射出的射出光的光路的傾斜來同步控制掃