JP2012145939A - 走査顕微鏡により試料を画像化するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査顕微鏡により試料を画像化する方法および装置を提供する。
【解決手段】走査顕微鏡により試料（２８）を画像化する方法と装置を開示する。複数の試料点を走査ビーム（１４）により連続する走査時間区間で走査し、それぞれに走査された試料点からの発光の強度を、関連する走査時間区間内に繰り返し感知し、それぞれに走査された試料点から感知された強度から強度平均値を平均値画像点信号として求め、平均値画像点信号を合成して平均値ラスタ画像を生成するようになされている。さらに、それに加えて、それぞれに走査された試料点において感知された強度から強度分散値を分散画像点信号として求め、分散画像点信号を合成して分散ラスタ画像信号を生成するようになされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、走査顕微鏡により試料を画像化するための、それぞれ特許請求の範囲の請求項１と請求項９のプリアンブル部分（所謂おいて書き部分、前提部）に係る方法と装置に関する。

走査顕微鏡法、特に共焦点顕微鏡法において、画像化対象の試料はその全体が照明されるのではなく、一般にレーザ光源から発せられる走査ビームによって、ラスタモーション方式で点ごとに走査される。個々の試料点を走査するために、それぞれの試料点が走査ビームによって照明される走査時間区間を設ける。そして、その試料点からの発光、たとえば走査ビームによってトリガされた蛍光を検出器によって感知し、画像点信号に変換する。最後に、個々の試料点について生成された画像点信号を合成してラスタ画像信号を生成し、その信号に基づいて、その試料全体を表すラスタ画像を提示することができる。

個々の画像点信号は、関係する走査時間区間中に個々の試料点から発せられた光の輝度または強度を再現する。発光強度をできるだけ正確に感知するために、その時点で走査中の試料点からの発光の強度を、それぞれの走査時間区間中に繰り返し感知し、そして、感知された強度から強度平均値を求めることが考えられる。

結果として得られるラスタ画像信号は、画像化された試料の全体を再現するものであり、この場合、各々、それぞれの走査時間区間について平均された強度または輝度を表す個々の平均値画像点信号から合成される。

上記の方法で得られたラスタ画像には、画像情報として、試料の輝度しか含まれていない。たとえば、拡散等の動的過程を分析できるようにするためには、生成されるラスタ画像が輝度以外の画像情報も提供できることが望ましいであろう。

このような追加の画像情報は、たとえば蛍光相関分光法において得ることができる。しかしながら、この方法によれば、画像情報は一般に１つの画像点についてしか感知されず、すなわち、その方法では評価可能なラスタ画像を得ることができない。これは、画像情報の自己相関を利用する、いわゆるラスタ画像相関分光法（ＲＩＣＳ）であれば可能である。しかしながら、この方法では、ラスタモーションの速度を、分析対象の動的過程、たとえば拡散が発生する速度と同じ範囲内にしなければならない。さらに、この方法による評価は、ラスタモーションが直線的でないと、特に複雑である。また、相関分光法の分野においては、文献で「数（number）と輝度（brightness）」（略して「Ｎ＆Ｂ」）と呼ばれている分析的方法も挙げられるかもしれない。この方法では、動的過程に関する結論を特定の画像位置における変動に基づいて出すことができるようにするために、複数の画像が必要となる。

本発明の目的は、走査顕微鏡法による試料の画像化に関して冒頭に挙げたタイプの方法と装置を、ラスタ画像に基づいて動的過程を簡単かつ迅速に分析できようにするために、さらに発展させることである。

本発明は上記の目的を、方法については特許請求の範囲の請求項１の特徴構成部分により、また装置に関しては請求項９の特徴構成部分により達成する。

本発明に係る方法は、それぞれに走査された試料点において感知された強度から、平均値画像点信号として使用される強度平均値のほかに、さらに強度分散値を分散画像点信号として求めるステップと、個々の試料点についてこのように生成された分散画像点信号を合成して分散ラスタ画像信号を生成するステップを提供する。「試料点」とは、本明細書においては、もちろん、厳密に数学的な意味における点ではなく、試料の、焦点の絞られた走査ビームで照明される、空間的に狭く区切られた小区域と理解するものとする。

本発明はしたがって、走査ビームが衝突する個々の試料点の各々に関して、その試料点からの発光の強度を、関連する走査時間区間内に繰り返し感知し、そして、これらの複数の強度値から強度平均値と強度分散値の両方を求めるようにする。それゆえ、各試料点に関して、強度平均値によって示される平均輝度のほかに、強度分散値という形の別の画像情報項目が得られる。強度平均値と強度分散値はどちらも、毎回、画像点信号として使用される。そして、すべての試料点について生成された画像点信号を合成して、それぞれ平均値ラスタ画像信号と分散値ラスタ画像信号を生成する。このようにして２つのラスタ画像が生成され、すなわち、１つはその画像点または画素の各々が強度平均値および、それゆえ平均輝度を表すもの、１つはその画像点または画素の各が、強度分散の形で別の画像情報項目をさらに提供するもの、である。

このような別の画像情報は、動的過程を分析するために使用できる。たとえば、蛍光顕微鏡法においては、これを使って蛍光染料の拡散を分析することができる。この追加の画像情報に基づいて、利用分野に応じて、粘性変動、膜透過性、粒子サイズ等に関する証拠を獲得することも可能である。

本発明の方法によれば、それゆえ、１つの試料点の照射中に２種類の画像情報項目（すなわち、平均値と分散）を取得し、それゆえ、その試料点に関連する２つの画像点を生成することが可能となる。これらの画像点を合成することによって、それゆえ、試料上の同一の走査ビーム衝突で１つだけでなく２つのラスタ画像、すなわち一方は平均輝度を再現し、もう一方は輝度の分散を再現する画像が生成される。この方法はそれゆえ、先行技術から知られている先述の方法より効率的である。

評価画像点信号は好ましくは、それぞれの平均値画像点信号と、関連する分散画像点信号に基づいて生成される。そして、このようにして生成された評価画像点信号を合成して、評価ラスタ画像信号を生成する。この有利な改良型においては、それゆえ、平均値ラスタ画像と分散ラスタ画像のほかに、第三の画像として評価ラスタ画像が生成される。そして、３つのラスタ画像をさまざまな方法、たとえば隣り合わせに、または重ね合わせて、または同時に、または所定の連続画像で、表示装置上に表示させて、動的過程の分析を行いやすくすることができる。

各走査時間区間内の発光の強度は、連続する小区間内にｎ回デジタル化して、ｎ個の強度値を感知することが好ましく、ｎは１より大きい整数で、小区間は各々、走査時間区間の１／ｎ倍に等しい。たとえば、走査時間区間（「画素持続時間」とも呼ばれる）が１０μｓであり、各走査時間区間内に強度値が感知される測定周波数が４０ＭＨｚである場合、各画像点または画素についてｎ＝４００の測定値が得られる。すると、これらの４００個の測定値に基づいて強度平均値と強度分散値が求められる。

有利な実施形態において、ｎ個の強度値の感知は、それぞれの走査時間区間内にｎ回、発光に対応するアナログ信号がアナログデジタル変換器により、毎回小区間と等しい所定の変換時間で、それぞれの強度値を表すデジタル信号に変換されることによって行われる。アナログデジタル変換器の変換時間はそれゆえ、この場合、変換器が走査時間区間内にｎ回動作状態となって、アナログ信号をｎ回デジタル化し、それゆえｎ個の強度値を感知するのに十分なだけ短く設定される。

他の実施形態において、アナログデジタル変換器の代わりに光子カウンタを使用することが可能であり、その計数時間は、走査時間区間内に計数サイクルがｎ回実行されるように短く設定される。

各々の強度平均値

は好ましくは、次式（１）、

により求められる。

それぞれの強度分散値Ｖは、次式（２）、

により求められ、式中、

は好ましくは、式（３）、

または、次式（３’）、

により求められ、式中、
χ_ｉは、各走査時間区間内に感知される強度を示し、
ｎは、それぞれの走査時間区間内に感知される強度χ_ｉの数を示す、１より大きい整数である。

式（３）または（３’）による信号処理の結果として、強度χ_ｉの和とその平方和の両方を一度に計算できる。これによって、画像取得中に直接、すなわち、走査ビームでそれぞれの試料点を照明する間に実時間で演算を実行することが可能である。

強度分散値Ｖと強度平均値

の商が好ましくは、評価画像点信号として求められる。この改良型は、たとえば試料内の拡散増大領域を感知することができる。具体的には、静止試料（すなわち、試料スライド上に固定したもの）がポアソン統計にしたがって光子を発生すると仮定すると、分散は、発生される光子の数に比例する。これは、平均値ラスタ画像と分散ラスタ画像が同じ画像情報を提供する（統計変動を除く）ことを意味する。そして、光子発生源が、たとえば蛍光染料の拡散等の結果としてさらに変化すると、分散は、関連する強度平均値に関して、すなわち画像の輝度に関して増大する。それゆえ、個々の試料点の各々について計算された、強度分散値と強度平均値

の商に基づいて、試料内の拡散増大領域を検出することが可能である。そして、この商によって計算された評価画像点信号は、これらの領域が明瞭にわかる評価ラスタ画像を生成するために使用することができる。

他の有利な実施形態においては、関連する走査時間区間内にそれぞれの試料点から発生された光子数Ｎ_ｐｈを評価画像点信号として、強度平均値

と強度分散値Ｖに応じて次式（４）、

を用いて求めるようになされる。

この改良型は、ポアソン統計が適用可能であれば、発生される光子数Ｎ_ｐｈは式（４）によって得られるという認識に基づいている。光子数Ｎ_ｐｈの測定は、いかなるゲイン係数や校正とも関係なく行うことができる。必要なのは、測定される信号、すなわち感知される強度値の変動の主な原因がポアソンノイズであることのみである（ノイズの影響が無視できることを前提とする）。それゆえ、（本来は不明な）トータルゲインを係数θとすることができる。この場合、光子数Ｎ_ｐｈは次式（５）、

によって決まる。

ポアソン統計により、

が得られる。

最後に、式（５）と式（６）から、

が得られる。

上記のような考察から、式（４）による評価画像点信号が実際に光子数Ｎ_ｐｈの測定に適していることは明らかである。それゆえ、走査時間区間を考えた場合、絶対的な検出光子束（たとえば、１秒当たりの光子数の単位）をゲイン係数と校正に関係なく説明することができる。

特許請求の範囲の請求項９に係る本発明の装置は、請求項１に係る方法を実行するように構成される。

この装置の特に有利な改良型において、それぞれの強度平均値とそれぞれの強度分散値を求める計算ユニットは、自由にプログラムできる論理モジュール、特にフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）または特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）を包含する。この種の論理モジュールは、本発明によって求められる可変値、すなわち強度平均値と強度分散値を、画像取得中に直接、すなわち実時間で計算することができる。それゆえ、平均値画像点信号の合成により平均値ラスタ画像信号を生成してこれらの画像を評価する評価ユニットに転送すべきデータの量を大幅に減らすことができる。たとえば、個々の試料点の各々に関する強度平均値と強度分散値だけを評価ユニットに転送すればよい。

本発明について、図面を参照しながら例示的実施形態に基づいて以下に説明する。

本発明に係る共焦点走査顕微鏡の構成を示す。 図１に係る走査顕微鏡の中に設置された計算ユニットおよび計算ユニットと相互作用する構成要素を示す。

図１は、本発明に係る共焦点走査顕微鏡１０を概略的に示す。走査顕微鏡１０は、走査ビーム１４を第一の絞り１６に向けて発生するレーザ光源１２を備える。第一の絞り１６を通過した走査ビーム１４は、静止ビームスプリッタ１７で反射されて、走査ユニット１８に入る。走査ユニット１８はジンバル式走査ミラー２０を備え、そこで走査ビーム１４が反射されて、２枚のレンズ２２と２４から構成される走査光学系に向かう。走査光学系を通過した走査ビーム１４は対物レンズ２６に入り、対物レンズは走査ビーム１４を試料ステージ３０の上に載置された試料２８に合焦させる。図１において、レーザ光源１２から発せられ、最終的に試料２８に合焦される走査ビームは、実線で示されている。

画像化対象の試料２８は蛍光染料で染められており、これが走査ビーム１４によって励起されて、蛍光を発生する。蛍光は図１において、破線で示され、３２の参照番号が付与されている。蛍光３２の波長は、走査ビーム１４の波長と異なる。蛍光３２は、走査ビーム１４の伝搬方向と反対向きに、対物レンズ２６を通り、続いて２枚のレンズ２２と２４から構成される走査光学系を通過する。すると、蛍光３２は走査ミラー２０に入射し、そこで反射されてビームスプリッタ１７に向かう。ビームスプリッタ１７は、それが蛍光３２の波長を透過させるように構成される。蛍光３２はそれゆえ、ビームスプリッタ１７を通り、そして、第二の絞り３４を通過する。検出器３６は第二の絞り３４を通過した蛍光を受け取り、これを、対応するアナログ電圧信号に変換する。

走査ビーム１４は、周知の方法で第一の絞り１６によって試料２８に合焦される。これは、走査ビーム１４が試料２８の全体を照明するのではなく、少なくともある時点で、その回析限界の小さな部分を照明することを意味し、これを本願の場合、簡潔に「試料点」と呼ぶ。この試料点は、第二の絞り３４を通じて検出器３６の上に、対応する画像点の形で画像化される。

ジンバル式走査ミラー２０を駆動システム（図１には図示せず）によって動かすことにより（両矢印によって示される）、走査ビーム１４は試料２８を、一度に１試料点ずつ走査する。そのために、走査ビーム１４がそれぞれの試料点を照明する走査時間区間が設けられる。

本発明はここで、それぞれの試料点が走査ビーム１４で照明されるこのような走査時間区間中に、その試料点から発せられる蛍光の強度を繰り返し感知して、複数の強度値を獲得し、これらが後述の方法で処理されるようにする。この例示的実施形態において、複数の強度値は各走査時間区間内に、検出器３６によって生成されたアナログ電圧信号がアナログデジタル変換器３８に供給されることによって感知される。アナログデジタル変換器３８は、そこに供給されたアナログ電圧信号をデジタル信号に変換し、変換時間は、それぞれの走査時間区間内に複数回のアナログデジタル変換が行われるように設定される。

あくまでも例として、アナログデジタル変換器３８が４０ＭＨｚの周波数で動作し、走査時間区間が１０μｓであるとすると、走査時間区間内に４００回のアナログデジタル変換が実行される。これは、１つの試料点について４００個のデジタル強度値が求められることを意味する。

アナログデジタル変換器により生成されるデジタル強度値は、計算ユニット４０に出力される。計算ユニット４０は、この例示的実施形態において、自由にプログラムできる論理モジュール、たとえばＦＰＧＡ、ＤＳＰまたはＡＳＩＣである。計算ユニット４０は、アナログデジタル変換器３８からそこに供給されたデジタル強度値から、それぞれに走査された試料点に関連する少なくとも２つの画像点信号、すなわち、平均値画像点信号と分散画像点信号を求める。これら２つの画像点信号を求めることについて、図２を参照しながらさらに説明する。

２つの画像点信号を求めるために必要な演算は、計算ユニット４０によって実時間で実行され、すなわち、２つの画像点信号は、それぞれの走査時間区間が経過した直後に取得できる。計算ユニット４０は、画像点信号を評価ユニット４２、たとえばパーソナルコンピュータに出力する。したがって、走査ビーム１４によるすべての試料点の走査が終わると、平均値画像点信号の連続と分散画像点信号の連続（および、これが該当する場合は、別の画像点信号の連続）が取得でき、これらはそれぞれ平均値ラスタ画像信号と分散ラスタ画像信号へと合成される。これらのラスタ画像信号を得るための合成は、この例示的実施形態において、評価ユニット４２で行われる。しかしながら、計算ユニット４０を適切にプログラムすることによって、これを計算ユニット４０で行うこともできる。そして、評価ユニット４２はラスタ画像信号をモニタ４４に出力すると、画像化された試料２８の、対応するラスタ画像がそこに表示される。

計算ユニット４０によって画像点信号を求めることについて、図２を参照しながら以下により詳細に説明する。このために、図２は、計算ユニット４０の例示的な構成を概略的に示している。

すでに上で説明したように、計算ユニット４０は、それぞれの試料点が走査ビーム１４によって照明される走査時間区間中に、検出器３６によって生成されたアナログ電圧信号をアナログデジタル変換器３８が変換することによって生成されるデジタル強度値を受け取る。計算ユニット４０は遅延要素４６を備え、そこにアナログデジタル変換器３８からデジタル強度値が供給される。再び、走査時間区間の長さが１０μｓでアナログデジタル変換器３８の変換周波数が４０ＭＨｚである上記の例に基づけば、遅延要素４６はｎ＝４００の強度値を受け取り、これらには図２においてｘ_１、ｘ_２、ｘ_３、．．．、ｘ_ｎの番号が付与されている。遅延要素４６は、強度値ｘ_１、ｘ_２、ｘ_３、．．．、ｘ_ｎに対するバッファリング動作を、いわゆる「先入れ、先出し」の原則で実行し、この原則によれば、最初に保存された強度値が最初にメモリから取り出される。

遅延要素４６は、強度値ｘ_１、ｘ_２、ｘ_３、．．．、ｘ_ｎを第一の機能ブロック４８と第二の機能ブロック５０に供給する。第一の機能ブロック４８は強度値ｘ_１、ｘ_２、ｘ_３、．．．、ｘ_ｎの和を求め、第二の機能ブロック５０は強度値ｘ_１、ｘ_２、ｘ_３、．．．、ｘ_ｎの平方和を求める。すると、第一の機能ブロック４８は、求められた和を第三の機能ブロック５２と第四の機能ブロック５４に出力する。第二の機能ブロック５０は求められた平方和を第四の機能ブロック５４に供給する。

第三の機能ブロック５２は、前述の式（１）にしたがって強度平均値

を求める。これに対して、第四の機能ブロック５４は、前述の式（２）、（３）、（３’）を利用して、強度分散値Ｖを求める。第三の機能ブロック５２は、強度平均値

を平均値画像点信号として評価ユニット４２に出力する。第四の機能ブロック５４は、これに対応して、強度分散値Ｖを分散画像点信号として評価ユニット４２に出力する。

計算ユニット４０の上記の演算は、走査された各々の試料点について実行される。それゆえ、すべての試料点が走査ビーム１４で走査されると、平均値画像点信号の連続と分散画像点信号の連続が得られ、これらは評価ユニット４２の中でそれぞれ平均値ラスタ画像信号と分散ラスタ画像信号へと合成される。すると、これらのラスタ画像信号に基づいて、平均値ラスタ画像と分散ラスタ画像がそれぞれモニタ４４に表示される。これに関して、どのような種類の画像表現でもよい。たとえば、上記の２つのラスタ画像は、モニタ４４の上で隣り合わせに、または重ね合わせて、または所定の時間系列で連続的に表示することができる。また、分散ラスタ画像内に含まれる追加の画像情報を、モニタ４４の上で、平均値ラスタ画像の上に偽色で、または三次元描写により重ねた状態で再現することも考えられる。

前述のように、分散ラスタ画像に含まれる追加の画像情報は、特に動的過程の分析に使用できる。たとえば、粘性変動、膜浸透、粒子サイズ、拡散パラメータ等に関する証拠を、この画像情報に基づいて導き出すことが考えられる。

計算ユニット４０において求められた強度分散値Ｖに基づいて、他の可変値を求めることもできる。ここで挙げられる例としては、強度分散値Ｖと強度平均値

の商がある。光子数Ｎ_ｐｈもまた、先述の式（７）によって求めることができる。そして、これらの可変値に基づいて、対応する評価画像点信号を各試料点について生成し、そして、すべての試料点の評価画像点信号を合成して評価ラスタ画像信号を生成し、対応するラスタ画像をモニタ４４に表示する。

上記の実施形態は、単なる例と理解するべきである。それゆえ、図１と図２に示される例示的実施形態はもちろん、本発明に係る方法を保持しながら変更できる。たとえば、検出器３６とアナログデジタル変換器３８の代わりに光子カウンタを使用することができ、光子カウンタは、それぞれの走査時間区間につき複数の計数サイクルで、それぞれの試料点からの発光に対応する光子の数を感知することによって、強度値を感知する。また、強度平均値と強度分散値に基づいて、上記の評価可変値以外の可変値も求められる点も自明である。

１０ 共焦点走査顕微鏡
１２ レーザ光源
１４ 走査ビーム
１６ 第一の絞り
１７ ビームスプリッタ
１８ 走査ユニット
２０ 走査ミラー
２２、２４ レンズ
２６ 対物レンズ
２８ 試料
３０ 試料ステージ
３２ 蛍光
３４ 第二の絞り
３６ 検出器
３８ アナログデジタル変換器
４０ 計算ユニット
４２ 評価ユニット
４４ モニタ
４６ 遅延要素
４８ 第一の機能ブロック
５０ 第二の機能ブロック
５２ 第三の機能ブロック
５４ 第四の機能ブロック

Claims (15)

1. 走査顕微鏡によって試料（２８）を画像化する方法であって、
   連続する走査時間区間で、複数の試料点を走査ビーム（１４）によって走査するステップと、
   それぞれに走査される前記試料点からの発光の強度を、関連する前記走査時間区間内に繰り返し感知するステップと、
   それぞれに走査される前記試料点にて感知された前記強度から、強度平均値を平均値画像点信号として求めるステップと、
   前記平均値画像点信号をまとめて平均値ラスタ画像信号を生成するステップと、
   を含み、
   それぞれに走査される前記試料点にて感知された前記強度から、強度分散値を分散画像点信号としてさらに求め、
   前記分散画像点信号をまとめて、分散ラスタ画像信号を生成する、方法。
2. それぞれの前記平均値画像点信号および関連する前記分散画像点信号に基づいて、評価画像点信号を生成し、
   生成された前記評価画像点信号をまとめて、評価ラスタ画像信号を生成する、請求項１に記載の方法。
3. 各走査時間区間内の発光の強度が連続する小区間の中でｎ回デジタル化されて、ｎ個の強度値が感知され、ｎは１より大きい整数であり、前記小区間はそれぞれ前記走査時間区間の１／ｎ倍に等しい、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記ｎ個の強度値の感知は、前記発光に対応するアナログ信号がアナログデジタル変換器によって、それぞれの前記走査時間区間内にｎ回、毎回前記小区間と等しい所定の変換時間で、それぞれの前記強度値を表すデジタル信号に変換されることによって行われる、請求項３に記載の方法。
5. ｎ個の前記強度値の感知は、前記発光に対応する光子数が光子カウンタによって、それぞれの前記走査時間区間内にｎ回、毎回前記小区間と等しい所定の計数時間で求められることによって行われる、請求項３に記載の方法。
6. それぞれの前記強度平均値
   

   

   は、次式（１）、
   

   

   により求められ、それぞれの前記強度分散値Ｖは、次式（２）、
   

   

   により求められ、式中、
   

   

   は好ましくは、式（３）、
   

   

   または、次式（３’）、
   

   

   により求められ、式中、
   χ_ｉは、それぞれの前記走査時間区間内に感知される前記強度を示し、
   ｎは、それぞれの前記走査時間区間内に感知される前記強度χ_ｉの数を示す、１より大きい整数を示す、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記強度分散値Ｖと前記強度平均値
   

   

   が評価画像点信号として求められる、請求項６に記載の方法。
8. 関連する前記走査時間区間内に検出されたそれぞれの前記試料点からの光子数Ｎ_phは、評価画像点信号として、次式（４）、
   

   

   にしたがって、前記強度平均値
   

   

   と前記強度分散値Ｖに応じて求められる、請求項６または請求項７に記載の方法。
9. 走査顕微鏡によって試料を画像化する装置であって、
   複数の試料点を走査ビーム（１４）により、連続する所定の走査時間区間で走査するように構成された走査ユニット（１２、１８）と、
   それぞれに走査された前記試料点からの発光の強度を、関連する前記走査時間区間内に繰り返し感知するように構成された感知ユニット（３６、３８）と、
   それぞれに走査された前記試料点にて感知された前記強度から、強度平均値を、平均値画像点信号として求めるように構成された計算ユニット（４０）と、
   前記平均値画像点信号をまとめて平均値ラスタ画像信号を生成するように構成された評価ユニット（４２）と、
   を備え、
   前記計算ユニット（４０）はさらに、それぞれの感知された前記試料点にて感知された前記強度から、強度分散値を分散値画像点信号として追加で求めるように構成されており、
   前記評価ユニット（４２）はさらに、前記分散画像点信号をまとめて分散ラスタ画像信号を生成するように構成されている、装置。
10. 前記評価ユニット（４２）はさらに、前記平均値ラスタ画像信号と前記分散ラスタ画像信号に基づいて評価ラスタ画像信号を生成し、生成された前記評価画像点信号をまとめて評価ラスタ画像信号を生成するように構成されている、請求項９に記載の装置。
11. 前記感知ユニット（３６、３８）は、ｎ個の強度値を感知するために、各走査時間区間内に検出された前記発光の前記強度を、連続する小区間内にｎ回デジタル化するように構成されているデジタル化手段（３８）を備え、ｎは１より大きい整数であり、前記小区間の各々は前記走査時間区間の１／ｎ倍に等しい、請求項８または請求項９に記載の装置。
12. 前記デジタル化手段は、前記発光に対応するアナログ信号を、それぞれの前記走査時間区間内にｎ回、毎回前記小区間に等しい所定の変換時間で、それぞれの強度値を表すデジタル信号に変換することによって、ｎ個の前記強度値を感知するように構成されたアナログデジタル変換器（３８）を備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記デジタル化手段は、前記発光に対応する光子数を、それぞれの前記走査時間区間内にｎ回、毎回前記小区間に等しい所定の計数時間で求めることによって、ｎ個の前記強度値を感知するように構成された光子カウンタを備える、請求項１１に記載の装置。
14. 前記計算ユニット（４０）は、自由にプログラムできる論理モジュール、特にＦＰＧＡ、ＤＳＰまたはＡＳＩＣを包含する、請求項９〜請求項１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 請求項９〜請求項１４のいずれか一項に記載の装置を有する共焦点走査顕微鏡（１０）。
    

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