共聚焦显微镜主要采用3D捕获的成像技术，它通过数码相机针孔的高强度激光来实现数字成像，具有很强的纵向深度的分辨能力。
共聚焦显微镜成像原理
共焦显微镜装置是在被测对象焦平面的共轭面上放置两个小孔，其中一个放在光源前面，另一个放在探测器前面，如图所示。
共焦显微镜光路示意图
得到的图像是来自一个焦平面的光通过针孔数码相机聚焦拍摄，通过所累积的不同焦平面的图像序列，使用软件编译完整的 3d 图像。
共焦显微镜系统所展现的放大图像细节要高于常规的光学显微镜。传统光学显微镜上常配备灵敏度较低的CCD相机来采集图像，对于低照度的光，如荧光无法探测到，而共聚焦显微镜系统使用的探测元件是高灵敏度的光电倍增管，对微弱的荧光信号可以呈现出很高的灵敏度，并且还可以通过缩小激发范围并使用光学切片来消除背景噪声。
在相同物镜放大的条件下，共焦显微镜所展示的图像形态细节更清晰更微细，横向分辨率更高，如图：
以共聚焦技术为原理，擅长微纳级粗糙轮廓的检测，成像清晰，易于观察。
传统的光学显微镜使用的是场光源，标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰；激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描，标本上的被照射点，在探测针孔处成像，由探测针孔后的光电倍增管（PMT）或冷电耦器件（cCCD）逐点或逐线接收，迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面，克服了普通显微镜图像模糊的缺点。
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