共聚焦扫描仪、显微镜系统以及共聚焦显微镜的制作方法

本发明涉及共聚焦扫描仪、显微镜系统以及共聚焦显微镜。

背景技术：

已知有线式扫描型的共聚焦显微镜。例如，在专利文献1中公开了一种扫描例子，将线状的照明光投影到观察对象上，通过线状的检测器检测来自观察对象的返回光，通过扫描镜将线状的照明光对观察对象进行扫描。

此外，在专利文献2中公开了另外的线式扫描型的共聚焦显微镜的例子。这个例子虽然与专利文献1公开的例子相同，将线状的照明光投影到观察对象上，并通过线状的检测器检测来自观察对象的返回光，但是其是相对于观察对象使光学系统整体向1个方向并进移动并进行扫描的例子。

此外，在专利文献3以及专利文献4中公开了在物镜与光分束装置以及成像透镜之间设置狭缝阵列，通过使该狭缝阵列往复运动而进行扫描的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4905356号公报

专利文献2：日本专利第2660613号公报

专利文献3：日本特开2001-13445号公报

专利文献4：日本特开2003-247817号公报

但是，虽然在专利文献1中使用的扫描镜能够进行高速扫描，可是一般来说高额的较多，所以存在的缺点是导致系统高额。此外，在配置扫描镜的情况下，一般优选配置在物镜的瞳位置，但是物镜的瞳位置位于物镜的内部或安装位置附近，所以不适合配置扫描镜。因此，一般来说扫描镜需要通过中继透镜来转送物镜的瞳位置，所以存在的缺点是光学系统整体变大。

此外，按照在专利文献2中公开的技术，作为扫描方式需要将光学系统整体并进移动，所以难以安装到已有的手动的显微镜等上，因此缺点是需要特殊的显微镜。

此外，在专利文献3以及专利文献4中公开的技术中，在由显微镜扩大的成像面上配置狭缝，将通过该狭缝的光投影到显微镜的焦平面上，利用中继透镜系统由拍摄元件对返回的光中通过狭缝的光进行拍摄。在该显微镜中需要转送显微镜的成像面的像的中继透镜系统，所以缺点是光学系统变大。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的一个实施方式提供通过简便的结构可以得到共聚焦显微镜图像的共聚焦扫描仪、显微镜系统以及共聚焦显微镜。

为了解决上述问题，本发明提供一种共聚焦扫描仪，是安装在显微镜上的共聚焦扫描仪，包括：线状光源，射出线状光；线状检测器，具有将入射的光按照每行进行检测的线状的检测部；以及移动机构，使所述线状光源与所述线状检测器相对于所述显微镜并进移动，所述线状光源与所述线状检测器分别配置在相对于所述显微镜的焦平面位于共轭的位置的成像面内的相互对应的位置关系上。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述线状光源与所述线状检测器被配置在所述显微镜具备的成像透镜与所述成像透镜的像面之间的分束光学系统分束，分别直接配置在所述成像透镜的成像面上。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述移动机构使所述线状光源与所述线状检测器在维持相互对应的所述位置关系的状态下在所述显微镜的成像面上并进移动。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述线状光源与所述线状检测器配置的位置关系为：使根据所述线状光源的长边方向与从所述线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和根据所述线状检测器的长边方向与向所述线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面或者相互平行的平面，所述移动机构使所述线状光源以及所述线状检测器向相对于所述同一平面或者所述相互平行的平面垂直的方向并进移动。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述线状光源与所述线状检测器配置的位置关系为：使根据所述线状光源的长边方向与从所述线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和根据所述线状检测器的长边方向与向所述线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面，并且所述线状光源的光轴与所述线状检测器的光轴通过分束光学系统相交。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述移动机构使所述线状光源与所述线状检测器一体并进移动。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，上述共聚焦扫描仪包括多个数量分别相同的所述线状光源与所述线状检测器，分别成对的所述线状光源与所述线状检测器配置在对应的位置关系上。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述成对的所述线状光源与所述线状检测器分别配置的位置关系为：使各自的根据所述线状光源的长边方向与从所述线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和各自的根据所述线状检测器的长边方向与向所述线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面或者相互平行的平面，所述移动机构使所述成对的所述线状光源与所述线状检测器分别向相对于所述同一平面或者所述相互平行的平面垂直的方向并进移动。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述线状光源与所述线状检测器中的任意一方具有多个，所述线状光源与所述线状检测器配置成通过相对移动能够选择性地使所述线状光源与所述线状检测器对应。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，包括多个所述线状光源与1个所述线状检测器，所述线状光源与所述线状检测器配置成通过相对移动能够选择性地使多个所述线状光源中的1个所述线状光源与1个所述线状检测器对应。

此外，本发明还提供一种共聚焦扫描仪，在上述共聚焦扫描仪中，所述线状光源包括多个光源与狭缝，所述多个光源与所述狭缝配置成，通过使所述多个光源相对于所述狭缝相对移动，从所述多个光源中选择性地将1个光源的波长作为所述线状光源射出的光的波长。

此外，本发明还提供一种共聚焦显微镜，包括：载物台，设置观察对象；物镜；成像透镜，使通过所述物镜入射的所述观察对象的像成像；线状光源，射出通过所述成像透镜与所述物镜对所述观察对象进行照明的线状光；线状检测器，具有将由所述观察对象发出并通过所述物镜与所述成像透镜入射的光按照每行进行检测的线状的检测部；以及移动机构，使所述线状光源与所述线状检测器相对于所述成像透镜并进移动，所述线状光源与所述线状检测器分别配置在相对于自显微镜的焦平面位于共轭的位置的成像面内的相互对应的位置关系。

另外，由于光路可逆，物体(观察对象)与像的关系可以调换。即，可以在像的位置放置物体，通过相同的光学系统在原来物体的位置上成像。像这样，由于无论在哪里放置物体都没关系，因此将二点是成像关系称作共轭(conjugate)。

按照本发明，通过简单的结构可以得到共聚焦显微镜图像。

附图说明

图1是表示第1实施方式的显微镜系统的构成的一个例子的图。

图2是表示第1实施方式的共聚焦扫描仪的详细图。

图3a是表示第1实施方式的驱动机构的详细例的图。

图3b是表示第1实施方式的驱动机构的详细例的图。

图4a是表示第1实施方式的线状光源的详细例的侧面图。

图4b是表示第1实施方式的线状光源的详细例的侧面图。

图5a是表示第1实施方式的线状检测器的详细例的图。

图5b是表示第1实施方式的线状检测器的详细例的图。

图6是表示第1实施方式的线式扫描处理的一个例子的流程图。

图7a是表示第2实施方式的线状光源的详细例的图。

图7b是表示第2实施方式的线状光源的详细例的图。

图8a是表示第3实施方式的线状检测器的详细例的侧面图。

图8b是表示第3实施方式的线状检测器的详细例的侧面图。

图9a是表示第4实施方式的驱动机构的详细例的图。

图9b是表示第4实施方式的驱动机构的详细例的图。

图10是表示第5实施方式的共聚焦扫描仪的构成例的图。

图11a是表示第6实施方式的驱动机构的一个例子的图。

图11b是表示第6实施方式的驱动机构的一个例子的图。

图12a是表示第7实施方式的驱动机构的一个例子的图。

图12b是表示第7实施方式的驱动机构的一个例子的图。

图13是表示第8实施方式的2个驱动机构的一个例子的图。

图14a是表示第9实施方式的驱动机构的一个例子的图。

图14b是表示第9实施方式的驱动机构的一个例子的图。

图15是表示第10实施方式的驱动机构的一个例子的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

另外，为了使说明容易理解，以下各实施方式的说明中使用的附图主要记载了主要部分，适当地省略了其他的记载。另外，为了方便，有时会扩大主要部分，对于各构成要素的大小比例等不限于与实际相同。此外，在各图中，对于相同的构成附加相同的符号，省略其说明。

[第1实施方式]

首先，对本发明的第1实施方式进行说明。

(显微镜系统的构成)

图1是表示第1实施方式的显微镜系统1的构成的一个例子的图。图示的显微镜系统1包括：显微镜主体也即显微镜10；安装在显微镜10上的共聚焦扫描仪20；控制共聚焦扫描仪20的处理装置30；以及附属于处理装置30的显示器40。

显微镜10包括透过照明11、样品载物台12、物镜13、折曲镜14以及成像透镜15。透过照明11是对样品载物台12照射用于观察的光的装置，但是当与共聚焦扫描仪20组合使用时，由于利用从共聚焦扫描仪20所具有的线状光源22照射的线状光，也可以没有透过照明11。这里，显微镜10作为通用的显微镜的一个例子也图示了透过照明11。在样品载物台12上设置作为在该显微镜10中观察的观察对象的样品。物镜13扩大在样品载物台12上设置的观察对象的像。折曲镜14将由物镜13扩大的观察对象的像的平行光导向成像透镜15。从物镜13通过折曲镜14导入的平行光由成像透镜15成像。在以下的说明中，由成像透镜15成像的观察对象的像也称作观察像。此外，在本图中，不是由人观察显微镜10，而是安装了共聚焦扫描仪20，所以在成像透镜15的后级没有安装目镜。

共聚焦扫描仪20包括：射出线状光的线状光源22；将该光导入到显微镜10的成像透镜15的分色镜21；通过分色镜21把来自显微镜10的光按照每行进行检测(拍摄)的线状检测器23。分色镜21配置在成像透镜15与成像透镜15的像面之间。共聚焦扫描仪20通过沿相对于线方向(线状光的长边方向)垂直的方向对观察对象进行扫描，按照每行依次检测(拍摄)观察像的光，构建观察像整体的拍摄图像。此外，在本图中以符号k表示的一点虚线表示光路(光轴)，在其他图中也相同。

图2是从图1的箭头100的方向观察共聚焦扫描仪20的详细图。共聚焦扫描仪20包括分色镜21、激发过滤器24以及荧光过滤器25，并且这些配置在光路上。激发过滤器24仅使特定波长的光透过。分色镜21作为分束光学系统配置，并且选择了具有以下特性的：反射透过激发过滤器24的光(激发光)的波长，并使比该激发光波长更长的荧光透过。分色镜21向显微镜10的成像透镜15的方向发射激发光。荧光过滤器25仅使透过分色镜21的光中的荧光透过。透过该荧光过滤器25的荧光到达线状检测器23。这里，线状光源22与线状检测器23配置在成像透镜15的成像面内的相互对应的位置。例如，线状光源22与线状检测器23由分色镜21分束，分别直接配置于成像透镜15的成像面。此外，共聚焦扫描仪20具备能够使线状光源22以及线状检测器23一体地在成像面内并进移动的驱动机构26(移动机构)。即，线状光源22与线状检测器23在维持相互对应的位置关系的状态下能够在显微镜10(成像透镜15)的成像面上并进移动。

图3a以及图3b是表示驱动机构26的详细例的图。图3a是表示从图2的箭头101的方向观察驱动机构26的一个例子的图。此外，图3b是表示从图3a的箭头102的方向观察驱动机构26的一部分的图。如图2、图3a以及图3b所示，驱动机构26包括直线导轨261、载物台部262、连接构件263、固定块264、步进马达265以及滚珠丝杆266。线状光源22与线状检测器23固定在连接构件263上，并且成如下的位置关系：使根据线状光源22的线方向(长边方向)与从线状光源22射出的光的光轴方向确定的平面与根据线状检测器23的线方向(长边方向)与向线状检测器23入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面，且使各自的光轴垂直。此外，线状光源22与线状检测器23也可以以如下的位置关系固定在连接构件263上：使根据线状光源22的线方向(长边方向)与从线状光源22射出的光的光轴方向确定的平面与根据线状检测器23的线方向(长边方向)与向线状检测器23入射的光的光轴方向确定的平面成为相互平行的平面。此外，连接构件263固定在直线导轨261的载物台部262，能够在图3a的箭头103的方向(扫描方向)上并进。

固定块264连接于直线导轨261，步进马达265固定于固定块264。而且滚珠丝杆266通过未图示的轴承旋转自如地支撑在固定块264上。滚珠丝杆266与步进马达265通过未图示的耦合器连接。此外，在载物台部262的内部配置了未图示的球形螺母，与滚珠丝杆266螺合。根据这些构成，通过使步进马达265驱动，能够使线状光源22以及线状检测器23向与各自的线方向(长边方向)垂直的方向(即，扫描方向)一体并进。另外，所谓线状光源22以及线状检测器23的与各自的线方向(长边方向)垂直的方向相当于与上述的根据线状光源22与线状检测器23确定的平面垂直的方向。另外，线状光源22、线状检测器23以及步进马达265等以能够由处理装置30控制的方式连接于处理装置30。

图4a以及图4b是表示线状光源22的详细例的图。图4a是线状光源22的侧面图，图4b是从图4a的箭头104的方向观察的线状光源22的正面图。线状光源22包括线状排列的led(lightemittingdiode发光二极管)元件221、配置在led元件221的前方的导光板222、以及配置在导光板222的前方的狭缝223。从led元件221射出的光由导光板222导入到狭缝223，并从在狭缝223上开口的狭缝形状的出射区域22m成为线状光射出。

图5a以及图5b是表示线状检测器23的详细例的图。图5a是线状检测器23的侧面图，图5b是从图5a的箭头105的方向观察的线状检测器23的正面图。例如，在线状检测器23的检测区域23m中1列cmos(complementarymos互补金属氧化物半导体)元件配置在纵方向上，检测(拍摄)对该线状区域的光。

在显微镜系统1中，从共聚焦扫描仪20的线状光源22射出的光由激发过滤器24仅让必要的波长透过，该透过光被分色镜21反射而射向显微镜10。该光由位于显微镜10的内部的成像透镜15变换为平行光，由折曲镜14将方向向直角(物镜13的方向)变换，由物镜13在样品载物台12上未图示的观察对象的样品上聚焦并投影。这里，由于来自共聚焦扫描仪20的照明光是线状，所以投影到观察对象的样品的光也是线状。从样品发出的荧光沿着相同的光路向逆方向返回，入射到物镜13，通过折曲镜14变换方向，由成像透镜15成像。来自该样品的荧光透过分色镜21，仅使必要的波长透过荧光过滤器25，在线状检测器23的检测区域23m上成像并投影。线状光源22与线状检测器23分别配置在相对于显微镜的焦平面位于共轭的位置关系的成像面内的相互对应的位置关系上。因此，投影到样品的线状的照明光的附近以外的荧光基本不会被该线状检测器23检测。

回到图1，处理装置30是用户使用的计算机装置，可以使用pc(personalcomputer个人计算机)、平板pc、智能手机或功能手机等便携电话、便携信息终端(pda：personaldigitalassistant个人数字助理)等。

例如，处理装置30通过控制共聚焦扫描仪20的线状光源22、线状检测器23以及步进马达265，边使线状光源22以及线状检测器23向扫描方向一体并进移动，边进行按照每行检测(拍摄)观察对象的像的控制。此外，处理装置30基于按照每行检测(拍摄)的图像构建观察像的拍摄图像。

(线式扫描处理的动作)

接着，对处理装置30通过使共聚焦扫描仪20的线状光源22以及线状检测器23向扫描方向并进移动，由显微镜10拍摄观察像的图像的线式扫描处理的动作进行说明。

图6是表示第1实施方式的线式扫描处理的一个例子的流程图。

步骤s100：首先，处理装置30将共聚焦扫描仪20的线状光源22以及线状检测器23的位置设定为初始状态，并进入到步骤s102的处理。所谓初始状态例如是将对观察对象的样品进行线式扫描时的开始位置(扫描区域的一端)作为检测对象的状态。此时，如上所述，从共聚焦扫描仪20的线状光源22射出的光透过激发过滤器24，被分色镜21反射，射向显微镜10。从分色镜21入射到显微镜10的光通过位于显微镜10的内部的成像透镜15、折曲镜14、物镜13，在样品载物台12上的未图示的观察对象的样品上聚焦投影。此外，从样品发出的荧光沿着相同的光路向逆方向返回，通过物镜13、折曲镜14以及成像透镜15射向共聚焦扫描仪20。透过成像透镜15的光通过分色镜21以及荧光过滤器25在线状检测器23的检测区域23m上成像投影。

步骤s102：处理装置30使共聚焦扫描仪20的线状检测器23拍摄透过了分色镜21以及荧光过滤器25的透过图像(线状的观察像的图像。也称作“线式图像”)。接着，进入到步骤s104的处理。

步骤s104：处理装置30驱动步进马达265，使线状光源22以及线状检测器23向与各自的线方向(长边方向)垂直的方向(扫描方向)并进移动1行。所谓1行是指基于线状光源22的出射区域22m以及线状检测器23的检测区域23m的线宽(短边方向的宽)预先设定的移动量。由此，投影到观察对象的样品上的线状光沿着扫描方向移动1行，被线状检测器23检测的线式图像也沿着扫描方向移动1行。接着，进入到步骤s106的处理。

步骤s106：处理装置30判定扫描行是否是最终行。在处理装置30判定不是最终行的情况下(否)，回到步骤s102的处理，使共聚焦扫描仪20的线状检测器23拍摄线式图像，然后根据步骤s104的处理，使线状光源22以及线状检测器23向扫描方向进一步移动1行。另一方面，在处理装置30判定在该步骤s106中是最终行的情况下(是)，进入到步骤s108的处理。

步骤s108：处理装置30使共聚焦扫描仪20的线状检测器23拍摄透过了分色镜21以及荧光过滤器25的线式图像(最终行的线式图像)。接着，进入到步骤s110的处理。

步骤s110：到最终行为止进行了扫描的线状光的轨迹形成与光轴垂直的面。处理装置30根据驱动控制的步进马达265的每行的位置信息以及线状检测器23拍摄的每行的线式图像，构建与进行了扫描的面对应的观察像的图像。该图像成为几乎不包括来自焦平面的附近以外的荧光的共聚焦显微镜图像。此外，处理装置30使构建的观察像的图像在显示器40上显示，并且存储到未图示的存储装置。另外，存储装置既可以内置于处理装置30也可以是连接于外部的存储装置。

另外，在上述处理中，也可以适宜地驱动样品载物台12，选择在观察对象的样品中的所期望的位置，或进行对该样品的聚焦或进行观察面的深度方向的定位。此外，也可以根据需要使透过照明11进行照明，使线状检测器23并进移动并进行线式图像的拍摄。

此外，处理装置30既可以在每次进行各行的扫描时从共聚焦扫描仪20取得各行的线式图像，也可以直到最终行扫描结束后统一从共聚焦扫描仪20取得各行的线式图像。

此外，在线式扫描处理中，处理装置30既可以在使线状光源22以及线状检测器23按照每行停止之后拍摄各线式图像，也可以不使线状光源22以及线状检测器23按照每行停止，而是使其边移动边拍摄每行的线式图像。

此外，作为线状光源22的光源，既可以是一种颜色的led元件221线状排列，也可以是多种颜色的led元件221有规则地排列。在多种颜色的led元件221有规则地排列的情况下，也可以选择与多种颜色对应的分色镜21、激发过滤器24以及荧光过滤器25。在这种情况下，优选使led元件221的一种颜色点灯并依次拍摄线式图像。

此外，在本实施方式中表示了线状光源22包括led元件221、配置在led元件221的前方的导光板222、以及配置在导光板222的前方的狭缝223的例子，但是不限于此。例如，既可以代替导光板222而使用其他的光学系统，此外也可以不使用导光板那样的光学系统而至少包括led元件以及狭缝。

此外，在本实施方式中，作为线状检测器23表示了在检测区域23m配置了1列cmos元件的例子，但是不限于此。例如，在检测区域23m既可以配置多列cmos元件，也可以配置线状的ccd(chargecoupleddevice电荷耦合器件)。此外，也可以在线状检测器23上配置能够拍摄二维图像的cmos元件或ccd，读取与线状的照明光的扫描位置对应的列的cmos元件或ccd的检测结果(拍摄结果)。

此外，在本实施方式中，分色镜21使激发光反射、使荧光透过，但是不限于此。例如，也可以使用使激发光透过、使荧光反射的分色镜，并调换线状光源22以及激发过滤器24与线状检测器23以及荧光过滤器25的配置。

如以上说明，本实施方式的安装在显微镜10的共聚焦扫描仪20包括：线状光源22，射出线状光；线状检测器23，具有按照每行对入射的光进行检测的以线状配置的cmos元件(检测部)；以及驱动机构26(移动机构)，使线状光源22与线状检测器23相对于显微镜10并进移动。线状光源22与线状检测器23分别配置在相对于显微镜10的焦平面位于共轭的位置的成像面内的相互对应的位置关系上。

像这样，由于共聚焦扫描仪20使线状光源22与线状检测器23在显微镜10的成像面内以保持相互对应的位置关系的状态并进移动，所以不需要使用特殊的显微镜，可以通过像显微镜10那样的通用的显微镜拍摄共聚焦显微镜图像。因此，按照本实施方式，通过简便的构成能够得到共聚焦显微镜图像，也可以抑制导入成本。此外，比起使用专利第4905356号公报中记载的扫描镜，还能够使光学系统小型化。

例如，线状光源22与线状检测器23配置的位置关系为：使根据线状光源22的线方向(长边方向)与从线状光源22射出的光的光轴方向确定的平面与根据线状检测器23的线方向(长边方向)与向线状检测器23入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面或者相互平行的平面。接着，驱动机构26(移动机构)能够使线状光源22以及线状检测器23向与上述的同一平面或者相互平行的平面垂直的方向(扫描方向)并进移动。

由此，共聚焦扫描仪20能够通过1个驱动机构26使线状光源22与线状检测器23联动，能够成为简便的构成。例如，在如图3所示的构成中，线状光源22以及线状检测器23的线方向可以设为与扫描方向平行的方向，但是在这种情况下，由于扫描时线状光源22的移动方向与线状检测器23的移动方向不同，无法使用同一驱动机构。

此外，驱动机构26(移动机构)能够使线状光源22与线状检测器23一体并进移动。

由此，由于共聚焦扫描仪20能够通过同一驱动机构使线状光源22以及线状检测器23联动，所以不需要进行在使用多个驱动机构的情况下所需的同步，因此简便。此外，由于通过一体化将线状光源22以及线状检测器23的位置关系固定，与分别驱动相比容易确保精度。

另外，在本实施方式中，举例说明了使线状光源22与线状检测器23一体并进移动，但是也可以使线状光源22与线状检测器23分别并进移动，使各自同步移动。

另外，例如，线状光源22与线状检测器23配置成使根据线状光源22的线方向(长边方向)与从线状光源22射出的光的光轴方向确定的平面和根据线状检测器23的线方向(长边方向)与向线状检测器23入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面的位置关系，且使线状光源22的中心光轴与线状检测器23的中心光轴通过分色镜21(分束光学系统)相交的位置关系。

通过像这样配置线状光源22与线状检测器23，由于光轴方向的变更达到最小限度，所以可以将光学系统小型化，能够在小空间中构成光学系统。

[第2实施方式]

接着，对本发明第2实施方式进行说明。

本实施方式是在第1实施方式中说明的线状光源22(参照图4a以及图4b)的变形例。在第1实施方式中，表示了led元件221线状排列的线状光源22的例子，但是也可以使用面发光型的光源来构成线状光源。图7a以及图7b是表示第2实施方式的线状光源22a的详细例的图。图7a是线状光源22a的侧面图，图7b是从图7a的箭头106的方向观察线状光源22a的正面图。图示的线状光源22a包括作为光源的面发光led221a、以及以覆盖面发光led221a的发光面的方式配置的狭缝223a。从面发光led221a射出的光从在狭缝223a开口的狭缝(出射区域22m)呈线状射出。例如，在本实施方式中，在使线状光源22a沿着箭头107的方向(扫描方向)并进移动时，也可以不是使线状光源22a的整体移动，而是仅使狭缝223a向箭头107的方向(扫描方向)并进移动。

像这样，在使用面发光型的光源构成线状光源的情况下，也可以与第1实施方式同样通过简便的构成得到共聚焦显微镜图像，能够使光学系统小型化并抑制导入成本。

[第3实施方式]

接着，对本发明第3实施方式进行说明。

本实施方式是在第1实施方式中说明的线状检测器23(参照图5a以及图5b)的变形例。

图8a以及图8b是表示第3实施方式的线状检测器23b的详细例的图。图8a是线状检测器23b的侧面图，图8b是从图8a的箭头108的方向观察线状检测器23b的正面图。在本实施方式中，由线状检测器23b检测的光通过狭缝231b，通过中继透镜232b在线状检测器23b上成像。例如，线状检测器23b配置了线状的cmos元件、线状的ccd或者能够拍摄二维图像的cmos元件或ccd，配置能够拍摄二维图像的cmos元件，检测(拍摄)通过狭缝231b与中继透镜232b成像的线式图像。

在如上所述构成线状检测器23b的情况下，也可以与第1实施方式同样通过简便的构成得到共聚焦显微镜图像，能够使光学系统小型化并抑制导入成本。此外，在本实施方式中，还可以容易变更狭缝231b的宽度。

[第4实施方式]

接着，对本发明第4实施方式进行说明。

本实施方式是设有多个在第1实施方式中说明的线状光源22以及线状检测器23的构成例，相当于图3所示的驱动机构26的变形例。图9a以及图9b是表示第4实施方式的驱动机构26c的详细例的图。图9a是表示当从与图3a相同的方向观察时的驱动机构26c的一个例子的图。图9b是表示从图9a的箭头109的方向观察驱动机构26c的一部分的图。驱动机构26c与第1实施方式的不同点在于在连接构件263c上设有2个线状光源22a、22b以及2个线状检测器23a、23b。线状光源22a与线状检测器23a成对，并分别配置成在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。此外，线状光源22b与线状检测器23b成对，并分别配置成在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。

此外，连接构件263c固定在直线导轨261的载物台部262上，能够在9a的箭头110的方向(扫描方向)上并进。即，2个线状光源22a、22b与2个线状检测器23a、23b在其并进方向上分别排列配置。具体来说，在2个线状光源22a、22b与2个线状检测器23a、23b中，分别成对的线状光源与线状检测器配置的位置关系为：使根据各自的线状光源的线方向(长边方向)与从线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和根据各自的线状检测器的线方向(长边方向)与向线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面。

此外，这里2个线状光源22a、22b分别搭载了不同波长的led元件，其全面设置了与各自的波长对应的未图示的激发过滤器。此外，在对应的线状检测器23a、23b上设置了与各自的荧光波长对应的未图示的荧光过滤器。

在上述构成中，处理装置30通过驱动步进马达265，使2个线状光源22a、22b与2个线状检测器23a、23b在扫描方向上并进移动，能够并行并依次拍摄2个波长的线式图像。由此，在本实施方式中，除了与第1实施方式相同的效果，还能够更加高速地拍摄2种颜色的线式图像。

另外，2个线状光源22a、22b与2个线状检测器23a、23b中成对的线状光源与线状检测器分别配置的位置关系还可以是：使根据各自的线状光源的线方向(长边方向)与从线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和根据各自的线状检测器的线方向(长边方向)与向线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为相互平行的平面。

[第5实施方式]

接着，对本发明第5实施方式进行说明。

本实施方式虽然与第4实施方式相同设置了多个线状光源22以及线状检测器23，但是其配置不同。图10是表示第5实施方式的共聚焦扫描仪20d的构成例的图。图10是图2所示的共聚焦扫描仪20的变形例，对于对应的部分附上相同的符号并省略其说明。

在2个线状光源22a、22b上分别搭载了不同波长的led元件，在其前方配置了与各自的波长相吻合的激发过滤器24a、24b。而且，一方的光透过激发用分色镜21b，另一方的光在激发用分色镜21b反射。由此，2个光相互重合。此外，在2个线状检测器23a、23b的前方配置了与各检测器负责的波长相吻合的荧光过滤器25a、25b。而且，一方的光透过荧光用分色镜21c，另一方的光在荧光用分色镜21c反射。由此，2个光相互重合。分色镜21a对透过激发用分色镜21b而来的激发光以及反射而来的激发光的波长进行反射，并使来自显微镜10的成像透镜15的荧光透过。

线状光源22a与线状检测器23a分别配置成在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。此外，线状光源22b与线状检测器23b分别配置成在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。这里，2个线状光源与2个状检测器分别固定在连接构件263d上，成为使根据各自的线状光源的线方向(长边方向)与从线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和根据各自的线状检测器的线方向(长边方向)与向线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面的位置关系。

另外，不限于此，线状光源22a与线状检测器23a、以及线状光源22b与线状检测器23b，也可以相对于上述同一平面沿垂直方向(扫描方向)错开配置。在这种情况下，彼此的波长的光不会相互混合，因此能够进行灵敏度更加良好的计测。总而言之，只要线状光源22a与线状检测器23a是分别在显微镜10的成像面内的相互对应的位置关系，此外，线状光源22b与线状检测器23b是分别在显微镜10的成像面内的相互对应的位置关系，可以是任意配置。

在上述构成中，处理装置30通过驱动步进马达265，能够使2个线状光源22a、22b与2个线状检测器23a、23b在扫描方向上并进移动，能够并行并依次拍摄2个波长的线式图像。由此，在本实施方式中，除了与第1实施方式相同的效果，还能够更加高速地拍摄2种颜色的线式图像。

另外，可以是线状光源22a、22b与2个线状检测器23a、23b中，成对的线状光源与线状检测器分别配置成使根据各自的线状光源的线方向(长边方向)与从线状光源射出的光的光轴方向确定的平面和根据各自的线状检测器的线方向(长边方向)与向线状检测器入射的光的光轴方向确定的平面成为相互平行的平面的位置关系。

[第6实施方式]

接着，对本发明第6实施方式进行说明。

本实施方式是第4实施例的变形例。在第4实施方式中，分别设置了多个线状光源22以及线状检测器23，但是在本实施方式中，对线状光源22以及线状检测器23中的任意1方设置多个的构成进行说明。

通常线状检测器23价格高，所以有时难以设置多个。此外，以多种颜色构成线状光源22的情况下，有时优选能够切换这些多个光源。因此，参照图11a以及图11b，对1个线状检测器23与多个线状光源22对应的构成例进行说明。

图11a以及图11b是表示第6实施方式的驱动机构26e的一个例子的图。图11a是表示从与图9a相同的方向观察时的驱动机构26e的一个例子的图。图11b是表示从图11a的箭头109的方向观察驱动机构26e的一部分的图。在图示的例子中，在驱动机构26e的连接构件263e上配置了1个线状检测器23a。而且，在连接构件263e上通过直线导轨300设有载物台部301，在该载物台部301上配置了4个线状光源22a、22b、22c、22d。这里，载物台部301通过未图示的促动器能够向箭头302的方向(与线状检测器23a以及线状光源22a、22b、22c、22d的长边方向垂直的方向)移动。通过使载物台部301向箭头302的方向移动，4个线状光源22a、22b、22c、22d相对于1个线状检测器23a移动。即，通过4个线状光源22a、22b、22c、22d与线状检测器23a的相对移动，选择4个线状光源22a、22b、22c、22d中的一个与线状检测器23a成为分别在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。

在图示的例子中，选择了线状光源22c，线状光源22c与线状检测器23a位于对应的位置关系。在这个状态下，处理装置30通过驱动步进马达265，使安装在连接构件263e上的光学系统整体向扫描方向一体并进移动，并且能够按照每行检测(拍摄)观察对象的像。另外，在需要通过其他线状光源22a，22b，22d中的任意1个进行激发的情况下，通过随时使载物台部301移动，能够将所希望的线状光源移动到对应的位置。

另外，在图示的例子中，虽然说明了设置了1个线状检测器23(例如，23a)与多个线状光源22(例如，22a、22b、22c、22d)的例子，但是也可以设置多个线状检测器23与1个线状光源22。在这种情况下，如图11a以及图11b所示，代替使多个线状光源22移动，使多个线状检测器23移动，由此可以选择使多个线状检测器23中的一个线状检测器23与1个线状光源22成为分别在显微镜10的成像面内的相互对应的位置关系。

像这样，在本实施方式中，将线状光源22与线状检测器23中的任意一方具备多个，并配置成通过使线状光源22与线状检测器23相对移动，能够选择使线状光源22与线状检测器23对应。例如，在设有1个线状检测器23与多个线状光源22的构成中，配置成通过使1个线状检测器23与多个线状光源22相对移动，能够从多个线状光源22中选择1个线状光源22与1个线状检测器23对应。由此，相比设置多个线状检测器23能够抑制成本，并且通过选择利用多个波长的线状光源22能够拍摄多个波长的线式图像。

[第7实施方式]

接着，对本发明第7实施方式进行说明。

虽然本实施方式是与第6实施方式同样1个线状检测器23与多个线状光源22对应的构成例，但是与其不同的点在于不是使多个线状光源22移动，而是使1个线状检测器23移动。

图12a以及图12b是表示第7实施方式的驱动机构26f的一个例子的图。图12a是从与图11a相同的方向观察时的驱动机构26f的一个例子的图。图12b是表示从图12a的箭头109的方向观察驱动机构26f的一部分的图。在图示的例子中，在驱动机构26f的连接构件263f上配置了4个线状光源22a、22b、22c、22d。而且，在连接构件263f上通过直线导轨303设置了载物台部304，在该载物台部304上配置了1个线状检测器23a。这里，载物台部304通过未图示的促动器能够向箭头305的方向(与线状检测器23a以及线状光源22a、22b、22c、22d的长边方向垂直的方向)移动。通过使载物台部304向箭头305的方向移动，1个线状检测器23a相对于4个线状光源22a、22b、22c、22d移动。即，通过4个线状光源22a、22b、22c、22d与线状检测器23a的相对移动，选择4个线状光源22a、22b、22c、22d中的一个与线状检测器23a成为分别在显微镜10的成像面内的相互对应的位置关系。

在图示的例子中，选择了线状光源22c，线状光源22c与线状检测器23a位于对应的位置关系。在这个状态下，处理装置30通过驱动步进马达265，使设置在连接构件263e的光学系统整体在扫描方向上一体并进移动，并且能够按照每行检测(拍摄)观察对象的像。此外，在需要通过其他的线状光源22a，22b，22d的任意一个进行激发的情况下，通过随时使载物台部301移动，能够使所希望的线状光源移动到对应的位置。

另外，在图示的例子中，虽然说明了设置了1个线状检测器23(例如，23a)与多个线状光源22(例如，22a、22b、22c、22d)的例子，但是也可以设置多个线状检测器23与1个线状光源22。在这种情况下，代替使1个线状检测器23(例如，23a)移动，而使1个线状光源22移动，由此能够选择多个线状检测器23中的1个线状检测器23与1个线状光源22分别成为在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。

像这样，在本实施方式中，与第6实施方式同样将线状光源22与线状检测器23中的任意一方具备多个，并配置成通过使线状光源22与线状检测器23相对移动，能够选择使线状光源22与线状检测器23对应。由此，例如，在设置了1个线状检测器23与多个线状光源22的情况下，相比设置多个线状检测器23能够抑制成本，并且通过选择利用多个波长的线状光源22能够拍摄多个波长的线式图像。

[第8实施方式]

接着，对本发明第8实施方式进行说明。在上述实施方式中，利用1个驱动机构使一体化的线状光源22与线状检测器23并进移动，但是在本实施方式中，对将线状光源22与线状检测器23分离并利用2个驱动机构分别并进移动的例子进行说明。

图13是表示第8实施方式的2个驱动机构的一个例子的图。该图是从与图11a相同的方向观察时的2个驱动机构26g，26h的一个例子的图。驱动机构26g包括直线导轨261、载物台部310、固定块264、步进马达265以及滚珠丝杆266。没有图11a以及图11b所示的连接构件263e，在载物台部310上配置了4个线状光源22a、22b、22c、22d。驱动机构26h基本上与驱动机构26g相同，包括直线导轨306、载物台部311、固定块307、步进马达308以及滚珠丝杆308。另外，在载物台部311上，通过安装基台312将线状检测器23a朝向与图11a以及图11b所示的例子相同的方向配置。

在图示的例子中选择了线状光源22c，线状光源22c与线状检测器23a位于对应的位置关系。在需要通过其他的线状光源22a，22b，22d中的任意一个进行激发的情况下，处理装置30通过驱动步进马达265或者步进马达308，能够使多个线状光源22与线状检测器23a相对移动，使所希望的线状光源22与线状检测器23a对应。此外，当进行用于拍摄的扫描时，处理装置30通过同步驱动2个步进马达265以及步进马达308，能够维持线状光源22与线状检测器23a的位置关系并使其在扫描方向上并进移动。

由此，相比设置多个线状检测器23能够抑制成本，并且能够通过选择利用多个波长的线状光源22拍摄多个波长的线式图像。此外，由于通过以同样的驱动方式使线状光源22与线状检测器23移动，不需要复杂的构造。

另外，在图示的例子中，虽然说明了设置了1个线状检测器23(例如，23a)与多个线状光源22(例如，22a、22b、22c、22d)的例子，但是也可以设置多个线状检测器23与1个线状光源22。

[第9实施方式]

接着，对本发明第9实施方式进行说明。

本实施方式不是如第6实施方式中所说明的使光学系统或包括狭缝的线状光源22移动，而是通过使光源相对于光学系统或狭缝移动来选择性地使光源与线状检测器23对应的例子。

图14a以及图14b是表示第9实施方式的驱动机构26i的一个例子的图。图14a是表示从与图11a相同的方向观察时的驱动机构26i的一个例子的图。图14b是表示从图14a的箭头109的方向观察驱动机构26i的一部分的图。在图示的例子中，在驱动机构26i的连接构件263i上配置了1个线状检测器23a。而且在连接构件263i上通过直线导轨315设置了载物台部316，在该载物台部316上配置了4个光源22a′、22b′、22c′、22d′。光源可以使用led等光源元件，但是也可以不像图4a以及图4b所示对每个光源设置狭缝等。这里，载物台部316通过未图示的促动器能够在箭头317方向上移动。

此外，隔着4个光源22a′、22b′、22c′、22d′与载物台部316的相反侧上固定了照明光学系统314以及设置在照明光学系统314的前面(与光源侧相反侧的面)的狭缝313。照明光学系统314将从在4个光源22a′、22b′、22c′、22d′中选择的1个光源射出的光导入到狭缝313。在图示的例子中，选择了光源22c′，从光源22c′射出的光通过照明光学系统314从狭缝313的狭缝形状的开口部变成线状光而射出。

这里，狭缝313以成为如下位置关系的方式固定于连接构件263i：使根据狭缝313的狭缝方向(长边方向)与从狭缝313射出的光的光轴方向确定的平面和根据线状检测器23a的线方向(长边方向)与向线状检测器23a入射的光的光轴方向确定的平面成为同一平面，且各自的光轴垂直。另外，狭缝313也可以以成为如下位置关系的方式固定于连接构件263i：使根据狭缝313的狭缝方向(长边方向)与从狭缝313射出的光的光轴方向确定的平面和根据线状检测器23a的线方向(长边方向)与向线状检测器23a入射的光的光轴方向确定的平面成为相互平行的平面。即，在4个光源22a′、22b′、22c′、22d′中选择的1个光源与线状检测器23a分别成为在显微镜10的成像面内相互对应的位置关系。

在图示的例子中，选择了光源22c′，光源22c′与线状检测器23a位于对应的位置关系，但是在需要根据光源22a′、22b′、22d′中的任意一个进行激发的情况下，通过随时使载物台部316移动，能够将所希望的光源移动到对应的位置。在选择了任意一个光源的状态下，处理装置30通过驱动步进马达265，使设置在连接构件263i上的光学系统整体在扫描方向上一体并进移动，并且能够按照每行检测(拍摄)观察对象的像。

由此，在本实施方式中，当使用多个光源时，由于不用移动光学系统或狭缝，而是通过仅移动光源元件就能够选择性地利用光源，可以使光学元件共通化，比起使多个线状光源移动的情况，能够廉价地构成。

[第10实施方式]

接着，对本发明第10实施方式进行说明。

本实施方式是第9实施方式的变形例，参照图15进行说明。

图15是表示第10实施方式的驱动机构26j的一个例子的图。该图与图14b对应，表示了驱动机构26j的连接构件263j的一部分。图示的连接构件263j与图14b所示的例子的不同点在于：连接了4个激发过滤器的激发过滤器单元319与载物台部316通过过滤器连接构件318连接。

4个激发过滤器分别是与4个光源22a′、22b′、22c′、22d′的各光源对应的激发过滤器，是从各光源仅使所希望的激发波长通过的激发过滤器。4个激发过滤器分别配置在隔着狭缝313以及照明光学系统314与4个光源22a′、22b′、22c′、22d′分别对应(相对)的位置关系，随着载物台部316的移动，维持各光源与各激发过滤器的位置关系，并且相对于狭缝313一体相对移动。由此，与通过使载物台部316移动而选择的光源对应，选择仅使所希望的激发波长通过的激发过滤器。

[第11实施方式]

接着，对本发明第11实施方式进行说明。

上述的各实施方式中的共聚焦扫描仪20(20d)也可以构成为与显微镜10成为一体的共聚焦显微镜。该共聚焦显微镜，例如，至少包括：样品载物台12，设置观察对象；物镜13；成像透镜15，使通过物镜13入射的观察对象的像成像；线状光源22，射出通过成像透镜15与物镜13对观察对象进行照明的线状光；线状检测器23，与线状光源22分别配置在显微镜10的成像面内的相互对应的位置关系上，具有将由观察对象发出的荧光通过物镜13与成像透镜15而入射的光按照每行进行检测的线状cmos元件(检测部)；以及驱动机构26，使线状光源22与线状检测器23相对于显微镜并进移动。像这样将共聚焦扫描仪20(20d)与显微镜10一体化也能具有与上述的各实施方式相同的效果。

另外，也可以通过计算机来实现上述实施方式中的处理装置30所具备的各部的一部分或者全部的功能。在这种情况下，可以将用于实现上述功能的程序存储到计算机可读取的存储介质中，通过使计算机系统读取该存储介质中存储的程序并执行来实现上述功能。另外，这里所谓的“计算机系统”是内置于处理装置30的计算机系统，包括os或者周边设备等硬件。

此外，在利用www系统的情况下，“计算机系统”还包括主页提供环境(或者显示环境)。

此外，所谓“计算机可读取的存储介质”是指软盘、光磁盘、rom、cd－rom等可移动介质、以及内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且“计算机可读取的存储介质”也可以包括像在通过互联网等网络或电话线路等通信线路发送程序的情况下的通信线那样，短时间、动态保持程序的存储介质，以及像在这种情况下成为服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样，在一定时间内保持程序的存储介质。此外上述程序既可以实现前述功能的一部分，也可以通过与已存储在计算机系统内的程序组合来实现前述的功能。

此外，也可以由lsi(largescaleintegration大规模集成电路)等集成电路实现上述实施方式中的处理装置30的一部分或者全部。既可以将处理装置30的各功能块个别地处理器化，也可以将一部分或者全部集成并处理器化。此外，集成电路化的方法不限于lsi，也可以通过专用电路或者通用处理器来实现。此外，在随着半导体技术的进步而出现了代替lsi的集成电路化的技术的情况下，也可以使用该技术的集成电路。

本说明书中“前、后、上、下、右、左、垂直、水平、纵、横、行以及列”等表示方向的词语提到了本发明的装置中的这些方向。因此，在本发明的说明书中的这些词语在本发明的装置中应该相对性地解释。

“构成”一词是为了执行本发明的功能而构成或者为了表示装置的构成、要素、部分而使用。

而且，在权利要求中以功能性限定表现的词语，应该包括能够用于执行本发明中包括的功能的所有构造。

所谓“单元”的词语用于表示构成要素、单元、硬件或者用于执行所希望的功能而编程的软件的一部分。硬件的典型例是设备或电路，但是不限于此。

以上说明了本发明优选的实施例，但是本发明不限于这些实施例。在不超出本发明的主旨的范围内，能够进行构成的附加、省略、置换以及其他的变更。本发明不是由前述的说明限定，而是仅由附加的权利要求的范围限定。

附图标记

1显微镜系统、10显微镜、20，20d共聚焦扫描仪、11透过照明、12样品载物台、13物镜、14折曲镜、15成像透镜、21分色镜、22线状光源、23线状检测器、24激发过滤器、25荧光过滤器、26驱动机构、30处理装置、40显示器、221led元件、222导光板、223狭缝、261直线导轨、262载物台部、263连接构件、264固定块、265步进马达、266滚珠丝杆