JPH0843018A - ピーク信号選択回路及び走査型共焦点顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】試料の高さ測定を正確に行なうことができるピ
ーク信号選択回路及び走査型共焦点顕微鏡を提供する。 【構成】複数のピークを持つ画像信号において、この画
像信号とあらかじめあるレベルに設定された基準信号と
を比較するコンパレータ２１と、比較結果に基づいて前
記画像信号と前記基準信号との大小関係が変化する時点
を検出するＤ−ＦＦ２２と、Ｄ−ＦＦ２２からの検出信
号に基づいて前記画像信号とゼロレベル信号とを切換え
るスイッチ２０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピーク信号選択回路及
び走査型共焦点顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】走査型共焦点顕微鏡は、点状光源によっ
て観察試料を点状に照明し、照明された試料からの透過
光または反射光を再び点状に結像させて、ピンホール開
口を有する検出器で像の濃度情報を得る顕微鏡である。
図１２はその概略図であって、点光源１００から出た光
はハーフミラー１０１を通過して、収差の良く補正され
た対物レンズ１０２によって試料１０３上に点として結
像され試料１０３を照明する。試料１０３で反射した光
は再び対物レンズ１０２を通ってハーフミラー１０１で
反射され集光する。集光位置にはピンホール１０４が配
置され、ここを通った光は光検出器１０５で検出され
る。そして試料１０３を、テレビのラスター走査と同じ
ように２次元走査することによって、試料１０３の２次
元画像が得られる。

【０００３】ところで点線の光は、対物レンズ１０２の
集光位置からずれた位置Ａからの光を示している。この
光はピンホール１０４上では集光しない。したがって、
ピンホール１０４を通過できず光検出器１０５には到達
しない。すなわちこのような光学系では、対物レンズ１
０２の集光位置すなわち合焦位置のみの画像を得ること
が可能になる。

【０００４】次に、図１３のように高さの異なる試料１
１０を、従来の光学顕微鏡で観察する場合を考える。Ａ
面に合焦した場合、Ｂ面やＣ面はぼけてしまう。したが
って、Ａ、Ｂ、Ｃの全部の面に合焦した画像を得ること
は不可能であった。しかしながら、共焦点光学系を持つ
顕微鏡の場合、Ａ面ピントを合わせた画像を保存し同じ
ようにして得られたＢ面、Ｃ面の画像をたしあわせる
と、全面に合焦した画像が容易に得られる。実際には各
画素について、明るさの最大値を保持させればよい。こ
の光学的特性を利用して試料の表面形状を測定すること
ができる。これは、試料を載せたステージを光軸方向に
移動させながら各画素について最大強度になるときのス
テージの移動量をメモリに記憶させている。

【０００５】最大強度を検出するために、現在のステー
ジ位置での光強度と、ひとつ前のステージ位置での強度
と比較する機能を備えている。ここで、現在のステージ
位置での光強度がひとつ前のステージ位置での強度より
も大きい場合、現在のステージ位置での光強度とステー
ジの移動量がそれぞれメモリに記憶される。そうでない
場合は、ひとつ前のステージ位置での強度とステージの
移動量がひきつづき記憶される。以上のような方法で、
試料を光軸方向に移動させながら反射光の最大ピークを
検出することで試料の高さ情報が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記方法においては、
例えば試料１２０として図１４のように反射率の高い物
質１２１の上に透明でしかも反射率が物質１２１よりも
低い物質１２２がのっているような試料について考えて
みる。このような試料を、対物レンズと試料の間隔を変
化させながら反射強度を測定していくと図１５のように
なる。まず最初に物質１２２の表面が対物レンズ１２３
の合焦位置に近づくにつれて反射強度が徐々に大きくな
る。そして合焦位置に一致したときに最大となりその後
反射強度は徐々に小さくなる。ここで第一回目のピーク
１３０が発生する。さらに試料を移動させ続けると、物
質１２１が合焦位置に近づき再び、反射強度が徐々に大
きくなる。結果としては物質１２２の時と同じように２
回目のピーク１３１が発生する。ここで１回目のピーク
１３０と２回目のピーク１３１の違いは、物質１２１と
１２２の反射率の違いに基づくピークの強度に差がある
ということである。当然反射率の高い物質１２１のピー
ク１３１の方がピーク１３０より強い。

【０００７】このような状態で、従来技術でのピーク検
出を行うと、最大強度であるピーク１３１が最終的に保
存される。これは本来検出すべきピーク１３０がピーク
１３１のために検出できないことを示している。

【０００８】このように従来の方法では、試料によって
は測定したい部分のピークが検出できないため、試料の
高さ測定ができないという問題があった。本発明のピー
ク信号選択回路及び走査型共焦点顕微鏡はこのような課
題に着目してなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、試料の高さ測定を正確に行なうことができるピー
ク信号選択回路及び走査型共焦点顕微鏡を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、第１の発明に係るピーク信号選択回路
は、複数のピークを持つ画像信号において、この画像信
号とあらかじめあるレベルに設定された基準信号とを比
較する比較手段と、この比較手段による比較結果に基づ
いて前記画像信号と前記基準信号との大小関係が変化す
る時点を検出する検出手段と、この検出手段からの検出
信号に基づいて前記画像信号とゼロレベル信号とを切換
える信号切換え手段とを具備する。

【００１０】また、第２の発明に係るピーク信号選択回
路は、第１の発明に係るピーク信号選択回路において、
前記比較手段が第１の基準信号と前記画像信号とを比較
する第１の比較手段と、第２の基準信号と前記画像信号
とを比較する第２の比較手段とを具備し、これら２つの
比較結果に基づいて前記画像信号と前記基準信号との大
小関係が変化する時点を検出する。

【００１１】また、第３の発明に係るピーク信号選択回
路は、複数のピークを持つ画像信号において、この画像
信号とあらかじめあるレベルに設定された基準信号とを
比較する第１の比較手段と、この比較手段からの比較結
果をある走査時における前記画像信号の輝度レベルとし
て記憶する記憶手段と、ある時点における走査での画像
信号の輝度レベルと一回前の走査での輝度レベルとを比
較して、前記画像信号と前記基準信号との大小関係が変
化したかどうかを検出する第２の比較手段と、この第２
の比較手段からの比較結果に基づいて前記画像信号とゼ
ロレベル信号とを切換える信号切換え手段とを具備す
る。

【００１２】また、第４の発明に係る走査型共焦点顕微
鏡は、光源から出た光を試料に集光する対物レンズと、
試料からの反射光を検出して対応する電気信号に変換す
る光検出器と、この光検出器の前にあって前記対物レン
ズと共役な位置に配置された微小開口と、前記試料に集
光する光と試料を相対的に２次元走査する走査機構と、
前記対物レンズの焦点位置と試料の位置を相対的に光軸
方向に走査する移動機構と、前記光検出器からの電気信
号を画像信号として、あらかじめあるレベルに設定され
た基準信号と比較する比較手段と、この比較手段による
比較結果に基づいて前記画像信号と前記基準信号との大
小関係が変化する時点を検出する検出手段と、この検出
手段からの検出信号に基づいて前記画像信号とゼロレベ
ル信号とを切換える信号切換え手段とを具備する。

【００１３】また、第５の発明に係る走査型共焦点顕微
鏡は、第４の発明に係る走査型共焦点顕微鏡において、
前記比較手段が第１の基準信号と前記画像信号とを比較
する第１の比較手段と、第２の基準信号と前記画像信号
とを比較する第２の比較手段とを具備し、これら２つの
比較結果に基づいて前記画像信号と前記基準信号との大
小関係が変化する時点を検出する。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。第１実施例の共焦点光学系を持つ光学装置
を図１に示す。同図において、レーザ１から出たレーザ
光はハーフミラー２を通過し対物レンズ３を通過してス
テージ５上の試料４に微小なスポットに集光する。試料
４から反射した光は入射した光路を逆に戻り、ハーフミ
ラー２で反射されピンホール６を通り光検出器７に入射
する。光検出器７は試料の反射光を電気信号に変換す
る。この電気信号は信号処理ユニット８で信号処理が施
された後、画像処理ユニット９の画像メモリに画像デー
タとして保存される。画像メモリは、例えば５１２画素
×５１２画素×８ビット（２５６階調）が２枚用意され
ており、この内の１枚の画像メモリ９Ａには反射光の電
気信号が、もう一方の画像メモリ９ＢにはＺ移動回路１
０からのステージ５の移動回数の値が保存される。

【００１５】ステージ５の光軸方向（Ｚ方向）への移動
は、コンピュータ１１から命令がＺ移動回路１０に出さ
れる。ステージ５の１回の移動量はコンピュータ１１か
ら毎回行われる。測定範囲の設定及び各測定範囲でのス
テージ５の移動量の設定、画像の表示及びシステムの制
御はコンピュータ１１のモニタ１２で行う。

【００１６】図２は、図１に示す信号処理回路８の構成
を示す図である。同図において、光検出器７から出力さ
れた画像信号はスイッチ２０とコンパレータ２１の一方
の入力端子に入力する。コンパレータ２１の残りの入力
端子には任意に設定された基準信号が入力されている。
コンパレータ２１の出力はＤ型のフリップ・フロップ２
２（以後Ｄ−ＦＦと呼ぶ）のクロック端子（ＣＬＫ）に
接続されている。Ｄ−ＦＦ２２の出力はスイッチ２０の
コントロール端子に接続され、ＤＦＦ２２からのコント
ロール信号によってスイッチ２０の入力端子Ａと端子Ｂ
のいずれかが選択され選択された方の信号が最大輝度値
検出回路２３に入力される。

【００１７】コンパレータ２１では図３（ａ）のよう
に、実線で示す画像信号と破線で示す基準信号とのレベ
ルの比較を行っている。コンパレータ２１の出力は画像
信号が基準信号を越える時にその出力を変化させる。図
３（ｂ）は図３（ａ）についてのコンパレータ２１の出
力信号を表している。コンパレータ２１の出力では、２
つのピーク（ピーク（１）、ピーク（２））を検出して
いる。コンパレータ２１の出力はＤ−ＦＦ２２のクロッ
ク端子（ＣＬＫ）に入力される。一方、Ｄ−ＦＦ２２の
データ端子（Ｄ）はプルアップされている。このような
状態になっているため、Ｄ−ＦＦ２２の出力は最初のピ
ーク（１）が発生した時のコンパレータ２１の出力の立
上がり部分で、図３（ｃ）のようにローレベルからハイ
レベルに変化したあとはクロック端子が変化してもその
出力は変化しない。

【００１８】初期状態ではスイッチ２０の出力は入力端
子Ａに接続されている。従って、画像信号がスイッチ２
０を通過して最大輝度値検出回路２３に入力され、輝度
が最大値に対応する画像信号の値が保存される。同時に
コンパレータ２１でも信号の比較が開始される。最初の
ピーク（１）が発生後、画像信号が段々小さくなり基準
信号よりレベルが低くなるとＤ−ＦＦの出力が図３
（ｃ）のようにローレベルからハイレベルに変化する。

【００１９】スイッチ２０は図３（ｃ）の信号変化を受
けて、入力端子Ａから入力端子Ｂへ接続される。たとえ
画像信号としてピーク（２）の信号が発生しても入力端
子Ｂは０電位になっているため、図３（ｄ）のように入
力端子Ｂに接続後は最初のピーク（１）より大きい信号
は最大輝度値検出回路２３に入力されることはない。し
たがって、最初のピークが保存されることになる。再度
測定を行う場合には、Ｄ−ＦＦ２２のリセット端子のリ
セット信号を入力すればよい。

【００２０】上記した第１実施例によれば、反射率の高
い物質の上にある反射率の低い物質の表面での反射のピ
ークを簡単に検出することができる。図４は、本発明の
第２実施例の構成を示す図である。図２と同じ構成要素
については同じ番号を付しその説明は省略する。

【００２１】第１実施例の回路では、画像信号に加わっ
ているノイズが少ない場合は回路は問題無く動作する。
しかしながら図５のように多少ノイズがある場合は、基
準信号レベルに対する画像信号レベルの逆転位置につい
て、本来Ａ点で検出するべきところがノイズのためにＢ
点で検出される可能性がある。

【００２２】このような現象を無くすために、第１実施
例にノイズリダクション回路を追加しても良いが、本実
施例のように２種類の基準信号を使用する方法もある。
図４に示すように、光検出器７から出力された画像信号
はスイッチ２０とコンパレータ４０および４１の一方の
入力端子に入力される。コンパレータ４０の残りの入力
端子には、任意に設定された基準信号（１）が入力され
ている。コンパレータ４１の残りの入力端子には、任意
に設定された基準信号（２）が入力されている。コンパ
レータ４０の出力は、ＮＡＮＤ回路４３の一端に接続さ
れている。一方、コンパレータ４１の出力はＤ−ＦＦ回
路４２のクロック端子（ＣＬＫ）に接続され、その出力
はＮＡＮＤ回路４３の一端に接続されている。ＮＡＮＤ
回路４３の出力はＤ−ＦＦ回路４４のクロック端子（Ｃ
ＬＫ）に接続され、その出力はスイッチ２０のコントロ
ール端子に接続されている。スイッチ２０の出力はコン
トロール信号によって入力端子Ａと端子Ｂのいずれかを
最大輝度値検出回路２３に出力する。

【００２３】図６は信号の様子を示したものである。図
６で使用している（ａ）〜（ｇ）は図４における（ａ）
〜（ｇ）の信号の様子を表している。図６においてコン
パレータ４０は、実線で示す画像信号と破線で示す基準
信号（１）とのレベルの比較を行っている。同様にコン
パレータ４１は、実線で示す画像信号と破線で示す基準
信号（２）とのレベルの比較を行っている。図６（ｂ）
および図６（ｃ）はそれぞれのコンパレータの出力を表
している。いずれも基準信号のレベルを越えるか下回る
位置でその出力が変化している。Ｄ−ＦＦ回路４２の出
力は図６（ｄ）のように、入力信号の最初の変化でその
出力をローレベルからハイレベルに変化させ、その後は
入力信号に変化があってもハイレベルを保持し続ける。
ＮＡＮＤ回路４３は二つの入力端子のレベルが共にハイ
レベルの時、出力をローレベルにし、それ以外ではハイ
レベルを出力する。従って信号図６（ｂ）と図６（ｄ）
の出力は図６（ｅ）のようになる。図６（ｅ）の出力で
はピーク（１）とピーク（２）のそれぞれを示す信号が
発生しているが、Ｄ−ＦＦ回路４４に入力すると、その
出力は図６（ｆ）のようにピーク（１）のみを示す信号
になる。この信号（図（ｆ））を使ってスイッチ２０を
切り換えることによって、最大輝度値検出回路２３には
図６（ｇ）の画像信号が入力される。従ってピーク
（１）の最大輝度値のみが得られる。

【００２４】以下に図７を参照して、基準信号（１）と
（２）を設定した効果について、ピーク（１）の部分に
ついて説明する。 図７（ｂ）は画像信号が基準信号
（１）のレベルを、図７（ｃ）は画像信号が基準信号
（２）のレベルを、越えるか下回る位置でその出力が変
化している。Ｄ−ＦＦ回路４２の出力は、図７（ｄ）の
ように画像信号が基準信号（２）のレベルを最初に越え
た時に変化する。ＮＡＮＤ回路４３では図７（ｂ）と図
７（ｄ）の信号について演算が行われる。前述のよう
に、ＮＡＮＤ回路４３は二つの入力端子のレベルが共に
ハイレベルの時、出力をローレベルにし、それ以外では
ハイレベルを出力する。従って、最初に画像信号が基準
信号（１）を越える部分でのノイズによる誤信号（図７
（ｂ）におけるＸの部分の信号変化）は、その期間で図
７（ｄ）の信号がローになっているためにＮＡＮＤ回路
４３の出力（図７（ｅ））においてはノイズによる誤信
号は除去されている。従って図７（ｆ）に見られるよう
に、本来検出すべきピークを過ぎて画像信号が基準信号
（１）を下回る時点を正確に検出できる。

【００２５】第２実施例によれば、基準信号を２つ設定
しそのレベルの差をノイズよりも大きく設定しているた
め、画像信号のノイズによる誤信号が発生しても安定し
た動作をする回路になる。

【００２６】以下に本発明の第３実施例を説明する。図
１の光学装置の構成では１点についての情報しか得られ
ないが、例えば図８（ａ）のようにステージを光軸に垂
直な面内で２次元走査する機構８０、８１や図８（ｂ）
のようにレーザ光を２次元走査する機構８２を付加する
ことによって平面画像についての情報が得られる。上記
の具体的な装置としては走査型共焦点顕微鏡などがあ
る。図９は本発明による第３の実施例であり、走査型共
焦点顕微鏡に使用する場合の回路の実施例である。

【００２７】画像信号はスイッチ９１とコンパレータ９
２に入力する。コンパレータ９２は画像信号と基準信号
のレベルを比較して、その結果に応じて出力を変化させ
る。画像信号が基準信号よりも大きい場合はハイレベ
ル、画像信号が基準信号よりも小さい場合はローレベル
である。ＡＮＤ回路９３および９７は入力端子の一端に
リセット信号が入力されていて、測定開始に出されるリ
セット信号でＦＩＦＯ回路９４、９８を初期化する。Ｆ
ＩＦＯ回路９４は同期信号及びクロック信号により、画
像信号のレベルを記憶する。ここで同期信号及びクロッ
ク信号は図８の２次元走査機構８０、８１又は８２の走
査にも用いられている。従ってＦＩＦＯ回路９４に記憶
される輝度レベルは、画像を構成する各画素毎について
記憶がなされる。ＦＩＦＯ回路９４では新しいデータが
入力されると、その前に記憶していたデータを出力する
ようになっている。したがって上記のように１回走査が
行われて画像信号の輝度レベルを記憶すると、その一つ
前の走査での画像信号の輝度レベルを出力する。ＡＮＤ
回路９５では今回の走査での画像信号の輝度レベルと１
回前の走査での画像信号の輝度レベルを比較して、画像
信号がピークを過ぎて基準信号よりも小さくなったかど
うかを検出する。図１１に各点での信号についてＡＮＤ
回路９５の出力がどのように変化するかを以下に示す。

【００２８】上記のように画像信号についてピークを過
ぎた後、基準信号を下回った時を検出している。この時
の信号はＯＲ回路９６を通りスイッチ９１に入力する。
この信号でスイッチは入力をＡからＢに切替える。一
方、ＯＲ回路４６の出力はＡＮＤ回路９７に入力され、
リセット時でなければハイレベルがＦＩＦＯ回路９８に
保存される。これは図１０に示すように、Ｄ、Ｅで出力
がハイレベルになった後にＥ、Ｆで出力がローレベルに
なっても、ＦＩＦＯ回路９８の出力はハイレベルになっ
ているためＯＲ回路９６の出力は常にハイレベルにな
る。従って、ＡＮＤ回路９５の出力が変化してもスイッ
チ９１が切り替わることがない。

【００２９】従って以後はゼロレベルの信号しか最大輝
度値検出回路９０に入力されないため、最初のピークの
みが検出されることになる。以上のように、第３実施例
によれば、走査と同期して各画素ごとにピークの検出が
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、弱い信号強度のピーク
を検出できるので、試料の正しい高さ測定が行えるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の走査型共焦点顕微鏡の構
成を示す図である。

【図２】図１の信号処理ユニットの構成を示す図であ
る。

【図３】図２に示す信号処理ユニットの各部の信号波形
を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例の信号処理ユニットの構成
を示す図である。

【図５】ノイズを含んだ画像信号を示す図である。

【図６】図４に示す信号処理ユニットの各部の信号波形
を示す図である。

【図７】基準信号（１）と（２）を設定した場合の効果
を説明するための図である。

【図８】（ａ）はステージを光軸に垂直な面内で２次元
走査する機構を示す図であり、（ｂ）はレーザ光を２次
元走査する機構を示す図である。

【図９】本発明の第３実施例の構成を示す図である。

【図１０】画像信号と基準信号との関係を示す図であ
る。

【図１１】画像信号の各点でＡＮＤ回路の出力がどのよ
うに変化するかを示す図である。

【図１２】共焦点顕微鏡の概略図である。

【図１３】高さの異なる試料を示す図である。

【図１４】反射率の異なる部分からなる物質の反射強度
を測定した場合を説明するための図である。

【図１５】２つのピーク値を示す図である。

【符号の説明】 １…レーザ、２…ハーフミラー、３…対物レンズ、４…
試料、５…ステージ、６…ピンホール、７…光検出器、
８…信号処理ユニット、９…画像処理ユニット、１０…
Ｚ移動回路、１１…コンピュータ、１２…モニタ、２０
…スイッチ、２１…コンパレータ、２２…Ｄ−ＦＦ、２
３…最大輝度値検出回路。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年２月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】上記のように画像信号についてピークを過
ぎた後、基準信号を下回った時を検出している。この時
の信号はＯＲ回路９６を通りスイッチ９１に入力する。
この信号でスイッチは入力をＡからＢに切替える。一
方、ＯＲ回路９６の出力はＡＮＤ回路９７に入力され、
リセット時でなければハイレベルがＦＩＦＯ回路９８に
保存される。これは図１０に示すように、Ｄ、Ｅで出力
がハイレベルになった後にＥ、Ｆで出力がローレベルに
なっても、ＦＩＦＯ回路９８の出力はハイレベルになっ
ているためＯＲ回路９６の出力は常にハイレベルにな
る。従って、ＡＮＤ回路９５の出力が変化してもスイッ
チ９１が切り替わることがない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のピークを持つ画像信号において、
   この画像信号とあらかじめあるレベルに設定された基準
   信号とを比較する比較手段と、 この比較手段による比較結果に基づいて前記画像信号と
   前記基準信号との大小関係が変化する時点を検出する検
   出手段と、 この検出手段からの検出信号に基づいて前記画像信号と
   ゼロレベル信号とを切換える信号切換え手段と、を具備
   したことを特徴とするピーク信号選択回路。
2. 【請求項２】 前記比較手段が第１の基準信号と前記画
   像信号とを比較する第１の比較手段と、第２の基準信号
   と前記画像信号とを比較する第２の比較手段とを具備
   し、これら２つの比較結果に基づいて前記画像信号と前
   記基準信号との大小関係が変化する時点を検出すること
   を特徴とする請求項１記載のピーク信号選択回路。
3. 【請求項３】 複数のピークを持つ画像信号において、
   この画像信号とあらかじめあるレベルに設定された基準
   信号とを比較する第１の比較手段と、 この比較手段からの比較結果をある走査時における前記
   画像信号の輝度レベルとして記憶する記憶手段と、 ある時点における走査での画像信号の輝度レベルと一回
   前の走査での輝度レベルとを比較して、前記画像信号と
   前記基準信号との大小関係が変化したかどうかを検出す
   る第２の比較手段と、 この第２の比較手段からの比較結果に基づいて前記画像
   信号とゼロレベル信号とを切換える信号切換え手段と、
   を具備したことを特徴とするピーク信号選択回路。
4. 【請求項４】 光源から出た光を試料に集光する対物レ
   ンズと、 試料からの反射光を検出して対応する電気信号に変換す
   る光検出器と、 この光検出器の前にあって前記対物レンズと共役な位置
   に配置された微小開口と、 前記試料に集光する光と試料を相対的に２次元走査する
   走査機構と、 前記対物レンズの焦点位置と試料の位置を相対的に光軸
   方向に走査する移動機構と、 前記光検出器からの電気信号を画像信号として、あらか
   じめあるレベルに設定された基準信号と比較する比較手
   段と、 この比較手段による比較結果に基づいて前記画像信号と
   前記基準信号との大小関係が変化する時点を検出する検
   出手段と、 この検出手段からの検出信号に基づいて前記画像信号と
   ゼロレベル信号とを切換える信号切換え手段と、を具備
   したことを特徴とする走査型共焦点顕微鏡。
5. 【請求項５】 前記比較手段が第１の基準信号と前記画
   像信号とを比較する第１の比較手段と、第２の基準信号
   と前記画像信号とを比較する第２の比較手段とを具備
   し、これら２つの比較結果に基づいて前記画像信号と前
   記基準信号との大小関係が変化する時点を検出すること
   を特徴とする請求項４記載の走査型共焦点顕微鏡。