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我們為了看更精細的結構，通常采用光學放大系統來幫助我們觀察，這就是傳統的顯微鏡。但是受到光波繞射的限制，傳統顯微鏡無法提供無限的放大能力，且成像方式亦不離平面成像。
在1955 年，Marvin Minsky 一個在眼鏡制造工廠工作的員工，為了觀察 sample 腦部的神經活性組織 DNA 的變化，
發展出另一套顯微鏡系統，也就是現今所謂的共軛焦顯微鏡（Confocal microscope）系統
早先的共軛顯微鏡結構是依據一般的光學（螢光）顯微鏡為整體基礎架構，在光源方面則以鋯燈（Zirconium arc source）及兩組濾孔（pinhole）、
一組偏光鏡。其原理在于共軛焦顯微鏡可藉由去除非焦面所產生的雜訊，以取得在樣本中不同深度之高解析度顯微影像。
其主要原理可分為三個步驟來說說明：首先雷射光線可以經由物鏡聚焦成單一的光點,來照射樣品單點的特定深度；
由焦點反射或發散的光線還可經由物鏡聚焦成單一的光束，完全通過影像偵測器前的濾孔（pinhole），進而達到所欲測定之不同深度的顯微影像。
使用濾孔（pinhole）的目的在于限制光源的方向，使返回光線能通過并達到探測器表面，以屏蔽掉不對焦的光線，以及樣品探測點外散射光的干擾。
其結果可以形成這一探測點的更完整影像。因此它能針對特定的光學斷層，觀察到較清晰的組織影像，且可清楚顯示樣品內部(厚度可達 10μm)
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