(57)【要約】【課題】震動による焦点のずれが発生する状況下においても、ピント調整にかかる時間と手間を軽減しつつ、焦点の合った画像を表示させる。【解決手段】光学系１０３にて観察された入力画像は画像メモリ１０７に順次格納され、画像メモリ１０７に格納された入力画像は合焦度計算部１１１にて合焦度が計算された後、その合焦度が合焦度記憶部１１２に記憶され、合焦判定処理部１１３は、合焦度記憶部１１２に記憶された過去の入力画像の合焦度と、合焦度計算部１１１にて算出された現在の入力画像の合焦度とを比較し、その比較結果に基づいて入力画像の合焦判定を行うことで、震動による焦点のずれが入力画像に発生しているかどうかを判断し、震動による焦点のずれが入力画像に発生していない場合には、その入力画像を観察画像として表示画像処理部１０８に出力する。【選択図】      図１
2008197612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視する合焦監視手段と、
前記合焦監視手段にて監視される入力画像の合焦度の変動に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させる表示画像処理手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記合焦監視手段は、
前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算手段と、
前記合焦度計算手段にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶手段と、
前記合焦度記憶手段に記憶された合焦度に基づいて前記入力画像の合焦判定を行う合焦判定処理手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記合焦判定処理手段は、
前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出する差分器と、
前記差分器にて算出された合焦度の差分をしきい値と比較する比較器とを備え、
前記表示画像処理手段は、前記差分器にて算出された合焦度の差分が前記しきい値以下である場合、前記入力画像を表示画面上に表示させることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視する相関監視手段と、
前記相関監視手段にて監視される入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させる表示画像処理手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記相関監視手段は、
前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算する相関値計算手段と、
前記相関値計算手段にて計算された相関値を記憶する相関値記憶手段と、
前記相関値記憶手段に記憶された相関値に基づいて前記入力画像間の相関判定を行う相関判定処理手段とを備えることを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記相関判定処理手段は、
前記相関値記憶手段に記憶された相関値をしきい値と比較する比較器を備え、
前記表示画像処理手段は、前記相関値記憶手段に記憶された相関値が前記しきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
【請求項７】
光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視する合焦監視手段と、
前記光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視する相関監視手段と、
前記合焦監視手段にて監視される入力画像の合焦度の変動および前記相関監視手段にて監視される入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させる表示画像処理手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
前記合焦監視手段は、
前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算手段と、
前記合焦度計算手段にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶手段と、
前記合焦度記憶手段に記憶された合焦度に基づいて前記入力画像の合焦判定を行う合焦判定処理手段とを備え、
前記相関監視手段は、
前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算する相関値計算手段と、
前記相関値計算手段にて計算された相関値を記憶する相関値記憶手段と、
前記相関値記憶手段に記憶された相関値に基づいて前記入力画像間の相関判定を行う相関判定処理手段とを備えることを特徴とする請求項７記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記合焦判定処理手段は、
前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出する差分器と、
前記差分器にて算出された合焦度の差分を第１のしきい値と比較する第１の比較器とを備え、
前記相関判定処理手段は、
前記相関値記憶手段に記憶された相関値を第２のしきい値と比較する第２の比較器を備え、
前記表示画像処理手段は、前記差分器にて算出された合焦度の差分が前記第１のしきい値以下でかつ前記相関値記憶手段に記憶された相関値が前記第２のしきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させることを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
【請求項１０】
光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視するステップと、
前記監視される入力画像の合焦度の変動に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項１１】
前記入力画像の合焦度の変動を監視するステップは、
前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算するステップと、
前記計算された合焦度を記憶させるステップと、
前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出するステップと、
前記算出された合焦度の差分をしきい値と比較するステップと、
前記算出された合焦度の差分が前記しきい値以下である場合、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとを備えることを特徴とする請求項１０記載の画像表示プログラム。
【請求項１２】
光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視するステップと、
前記監視される入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項１３】
前記入力画像間の相関を監視するステップは、
前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算するステップと、
前記計算された相関値を記憶させるステップと、
前記算出された相関値をしきい値と比較するステップと、
前記算出された相関値が前記しきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとを備えることを特徴とする請求項１２記載の画像表示プログラム。
【請求項１４】
光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視するステップと、
前記光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視するステップと、
前記監視される入力画像の合焦度の変動および前記入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項１５】
前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算するステップと、
前記計算された合焦度を記憶させるステップと、
前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出するステップと、
前記算出された合焦度の差分を第１のしきい値と比較するステップと、
前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算するステップと、
前記計算された相関値を記憶させるステップと、
前記算出された相関値を第２のしきい値と比較するステップと、
前記算出された合焦度の差分が前記第１のしきい値以下でかつ前記記憶された相関値が前記第２のしきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとを備えることを特徴とする請求項１４記載の画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置および画像表示プログラムに関し、特に、震動による焦点のずれが発生する状況下においてピントの合った画像を表示する方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハや半導体チップなどを顕微鏡などで観察する場合、観察者が鏡筒を覗き続けるのは疲労しやすいことから、観察画像をディスプレイに表示することが通常行われている。
図１０は、従来の画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図１０において、画像表示装置４０６には、光学系４０３から送られた観察画像を格納する画像メモリ４０７および表示画像処理部４０８が設けられている。ここで、表示画像処理部４０８は、光学系４０３から送られた倍率情報およびＸＹステージ４０２から送られた位置情報に基づいて観察位置をマップ上に表示しながら、画像メモリ４０７に格納された観察画像を表示画像に加工してモニタ４０５に表示させることができる。
【０００３】
また、光学系４０３には、観察画像の倍率を切り替える倍率切替機構４０４が設けられ、光学系４０３は、観察画像の倍率情報を表示画像処理部４０８に出力することができる。また、ＸＹステージ４０２は、被検体４０１をＸＹ方向に移動させることができ、その時の移動量に基づいて被検体４０１のＸＹ方向の位置を算出し、被検体４０１の位置情報として表示画像処理部４０８に出力することができる。
【０００４】
そして、被検体４０１を観察する場合、被検体４０１をＸＹステージ４０２上に載置する。そして、光学系４０３を介して被検体４０１を観察しながら、ＸＹステージ４０２を操作し、被検体４０１の観察位置を調整するとともに、倍率切替機構４０４にて被検体４０１の倍率を調整する。
そして、光学系４０３にて観察される観察画像は画像メモリ４０７に送られ、画像メモリ４０７に順次格納される。そして、画像メモリ４０７に格納された観察画像は表示画像処理部４０８にて表示画像に加工され、表示画像処理部４０８からモニタ４０５に送られることで、観察画像がモニタ４０５に表示される。
【０００５】
また、表示画像処理部４０８には、被検体４０１の位置情報がＸＹステージ４０２から送られるとともに、被検体４０１の倍率情報が倍率切替機構４０４から送られる。そして、表示画像処理部４０８は、被検体４０１の位置情報および倍率情報を受け取ると、被検体４０１の位置情報および倍率情報に基づいてマップ上における現在の観察位置を算出し、現在の観察位置が記されたマップを表示画面上に合成し、モニタ４０５に表示させることができる。
【０００６】
また、特許文献１には、被測定物との距離を変化させながら、ビデオカメラにより該被測定物表面の画像を撮影し、該画像の隣接する画素の輝度の差分のｎ乗和により定義したコントラストが最大になったことから合焦状態を検出する方法が開示されている。
さらに、特許文献２には、基板像を合焦させるように顕微鏡を制御し、合焦位置固定後に基板像の合焦程度を示す合焦信号を出力し、その合焦信号に基づいて基板像の合焦程度が高くなるタイミングに合せて撮像手段からの画像信号を取り込むタイミング信号を出力する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平６−３４３６６号公報
【特許文献２】特許第３８１６６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の画像表示装置では、高倍率の画像を繰り返し観察する場合、焦点深度が浅くなることから、外乱などによって画像表示装置が震動すると、被検体４０１に対する焦点がずれ、観察画像の撮像タイミングによっては観察画像がぼけることがある。なお、画像表示装置の震動を引き起こす外乱としては、ＸＹステージ４０２を動かした場合や、外部機器からの震動が画像表示装置に伝わる場合などがある。
【０００８】
そして、このような画像表示装置の震動による影響は、フリーズした静止画像では目立たないが、連続して撮像された画像では顕著に現れる。このため、画像表示装置の震動による影響を排除するためには、連続して観察しながら画像の変化が止まったのを確認してフリーズすることで、観察画像を静止画像として取得する必要があり、時間と手間がかかるという問題があった。
【０００９】
また、半導体ウェハなどの目視検査工程に画像表示装置が使用される場合、複数の箇所の画像を自動で取得させてモニタ４０５に表示させる場合には、震動による焦点のずれに気付くことなく被検体４０１の観察や検査が行われることから、被検体４０１の検査精度に悪影響を及ぼすという問題があった。
さらに、観察画像に基づいて合焦度を判定する場合には、震動による焦点のずれが発生すると、合焦度の判定に悪影響を及ぼすことから、ピント調整に時間がかかるという問題もあった。
【００１０】
また、ピントが合っている場合においても、水平方向に振動があると、観察画像が震えるため、観察画像の震えが止まるまで待機する必要があり、観察に時間がかかるという問題があった。
そして、ピントがぼけたり、観察画像が震えたりすると、観察者自身が揺れているように感じることがあり、観察者が疲れやすくなるという問題もあった。
【００１１】
あるいは、複数の箇所の画像を自動で取得して表示させる場合には、観察画像が震えていると、震動によるピントのずれに気付くことなく観察や検査を継続したり、撮像位置や検査位置がずれたりすることから、検査精度が劣化したり、合焦度の判定に悪影響を与えるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、震動による焦点のずれが発生する状況下においても、ピント調整にかかる時間と手間を軽減しつつ、焦点の合った画像を表示させることが可能な画像表示装置および画像表示プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の画像表示装置によれば、光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視する合焦監視手段と、前記合焦監視手段にて監視される入力画像の合焦度の変動に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させる表示画像処理手段とを備えることを特徴とする。
また、請求項２記載の画像表示装置によれば、前記合焦監視手段は、前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算手段と、前記合焦度計算手段にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶手段と、前記合焦度記憶手段に記憶された合焦度に基づいて前記入力画像の合焦判定を行う合焦判定処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３記載の画像表示装置によれば、前記合焦判定処理手段は、前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出する差分器と、前記差分器にて算出された合焦度の差分をしきい値と比較する比較器とを備え、前記表示画像処理手段は、前記差分器にて算出された合焦度の差分が前記しきい値以下である場合、前記入力画像を表示画面上に表示させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４記載の画像表示装置によれば、光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視する相関監視手段と、前記相関監視手段にて監視される入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させる表示画像処理手段とを備えることを特徴とする。
また、請求項５記載の画像表示装置によれば、前記相関監視手段は、前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算する相関値計算手段と、前記相関値計算手段にて計算された相関値を記憶する相関値記憶手段と、前記相関値記憶手段に記憶された相関値に基づいて前記入力画像間の相関判定を行う相関判定処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の画像表示装置によれば、前記相関判定処理手段は、前記相関値記憶手段に記憶された相関値をしきい値と比較する比較器を備え、前記表示画像処理手段は、前記相関値記憶手段に記憶された相関値が前記しきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させることを特徴とする。
また、請求項７記載の画像表示装置によれば、光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視する合焦監視手段と、前記光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視する相関監視手段と、前記合焦監視手段にて監視される入力画像の合焦度の変動および前記相関監視手段にて監視される入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させる表示画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８記載の画像表示装置によれば、前記合焦監視手段は、前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算手段と、前記合焦度計算手段にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶手段と、前記合焦度記憶手段に記憶された合焦度に基づいて前記入力画像の合焦判定を行う合焦判定処理手段とを備え、前記相関監視手段は、前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算する相関値計算手段と、前記相関値計算手段にて計算された相関値を記憶する相関値記憶手段と、前記相関値記憶手段に記憶された相関値に基づいて前記入力画像間の相関判定を行う相関判定処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９記載の画像表示装置によれば、前記合焦判定処理手段は、前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出する差分器と、前記差分器にて算出された合焦度の差分を第１のしきい値と比較する第１の比較器とを備え、前記相関判定処理手段は、前記相関値記憶手段に記憶された相関値を第２のしきい値と比較する第２の比較器を備え、前記表示画像処理手段は、前記差分器にて算出された合焦度の差分が前記第１のしきい値以下でかつ前記相関値記憶手段に記憶された相関値が前記第２のしきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０記載の画像表示プログラムによれば、光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視するステップと、前記監視される入力画像の合焦度の変動に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、請求項１１記載の画像表示プログラムによれば、前記入力画像の合焦度の変動を監視するステップは、前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算するステップと、前記計算された合焦度を記憶させるステップと、前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出するステップと、前記算出された合焦度の差分をしきい値と比較するステップと、前記算出された合焦度の差分が前記しきい値以下である場合、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２記載の画像表示プログラムによれば、光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視するステップと、前記監視される入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、請求項１３記載の画像表示プログラムによれば、前記入力画像間の相関を監視するステップは、前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算するステップと、前記計算された相関値を記憶させるステップと、前記算出された相関値をしきい値と比較するステップと、前記算出された相関値が前記しきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１４記載の画像表示プログラムによれば、光学系から入力された入力画像の合焦度の変動を監視するステップと、前記光学系から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視するステップと、前記監視される入力画像の合焦度の変動および前記入力画像間の相関に基づいて、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１５記載の画像表示プログラムによれば、前記光学系から入力された入力画像の合焦度を計算するステップと、前記計算された合焦度を記憶させるステップと、前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出するステップと、前記算出された合焦度の差分を第１のしきい値と比較するステップと、前記光学系から入力された入力画像間の相関値を計算するステップと、前記計算された相関値を記憶させるステップと、前記算出された相関値を第２のしきい値と比較するステップと、前記算出された合焦度の差分が前記第１のしきい値以下でかつ前記記憶された相関値が前記第２のしきい値を超える場合、前記入力画像を表示画面上に表示させるステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、震動による焦点のずれが発生する状況下において連続的に撮像された画像の中から焦点のずれの少ない画像を自動的に選択して表示させることができる。このため、画像表示装置の震動による影響を排除するために、観察者が画像を連続して観察しながら画像の変化が止まったのを確認してフリーズする必要がなくなり、震動による焦点のずれが発生する状況下においても、ピント調整にかかる時間と手間を軽減することが可能となるとともに、画像表示装置が検査工程に使用される場合においても、検査作業の効率性を損なうことなく、検査精度の劣化を抑制することができる。
【００２３】
また、震動による画像の揺れが発生する状況下において連続的に撮像された画像の中から、揺れの少ない画像を自動的に選択して表示させることができる。このため、画像表示装置の震動による影響を排除するために、観察者が画像を連続して観察しながら画像の変化が止まったのを確認してフリーズする必要がなくなり、震動による画像の揺れが発生する状況下においても、画像の揺れが静まるまで待機することなく、震動による揺れの少ない画像を表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る画像表示装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、画像表示装置１０６には、光学系１０３から送られた入力画像を記憶する画像メモリ１０７、光学系１０３から入力された入力画像の合焦度の変動を監視する合焦監視部１０９および表示画像処理部１０８が設けられている。なお、表示画像処理部１０８は、光学系１０３から送られた倍率情報およびＸＹステージ１０２から送られた位置情報に基づいて観察位置をマップ上に表示しながら、画像メモリ１０７に格納された入力画像を表示画像に加工してモニタ１０５に表示させることができる。
【００２５】
ここで、合焦監視部１０９には、光学系１０３から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算部１１１、合焦度計算部１１１にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶部１１２および合焦度記憶部１１２に記憶された合焦度に基づいて入力画像の合焦判定を行う合焦判定処理部１１３が設けられている。
また、光学系１０３には、入力画像の倍率を切り替える倍率切替機構１０４が設けられ、光学系１０３は入力画像の倍率情報を表示画像処理部１０８に出力することができる。また、ＸＹステージ１０２は、被検体１０１をＸＹ方向に移動させることができ、その時の移動量に基づいて被検体１０１のＸＹ方向の位置を算出し、被検体１０１の位置情報として表示画像処理部１０８に出力することができる。また、合焦判定処理部１１３には、合焦度を判定するしきい値を外部から取り込むためのユーザインターフェース１１０が接続されている。
【００２６】
そして、被検体１０１を観察する場合、被検体１０１をＸＹステージ１０２上に載置する。そして、光学系１０３を介して被検体１０１を観察しながら、ＸＹステージ１０２を操作し、被検体１０１の観察位置を調整するとともに、倍率切替機構１０４にて被検体１０１の倍率を調整する。
そして、被検体１０１の観察位置および倍率が決定すると、その観察位置および倍率が固定された状態で光学系１０３にて観察された入力画像は画像メモリ１０７に送られ、画像メモリ１０７に順次格納される。なお、画像メモリ１０７への入力画像の取り込み間隔は、ＸＹステージ１０２や光学系１０３などの震動周期よりも短くなるように設定することが好ましい。そして、画像メモリ１０７に格納された入力画像は合焦度計算部１１１に送られ、合焦度計算部１１１にて合焦度が計算された後、その合焦度が合焦度記憶部１１２に記憶される。なお、合焦度の計算方法としては、例えば、入力画像全体または入力画像の特定の領域のエッジ強度に基づいて合焦度を計算することができる。
【００２７】
そして、合焦判定処理部１１３は、合焦度記憶部１１２に記憶された過去の入力画像の合焦度と、合焦度計算部１１１にて算出された現在の入力画像の合焦度とを比較し、その比較結果に基づいて入力画像の合焦判定を行う。そして、合焦判定処理部１１３は、入力画像の合焦判定結果に基づいて、震動による焦点のずれが入力画像に発生しているかどうかを判断し、震動による焦点のずれが入力画像に発生していない場合には、その入力画像を観察画像として表示画像処理部１０８に出力する。
【００２８】
そして、表示画像処理部１０８に観察画像が出力されると、表示画像処理部１０８にて表示画像に加工され、表示画像処理部１０８からモニタ１０５に送られることで、観察画像がモニタ１０５に表示される。
一方、震動による焦点のずれが観察画像に発生している場合、合焦判定処理部１１３は、入力画像の更新指示を行うことにより、画像メモリ１０７から送られる入力画像を更新し、その更新された入力画像について合焦判定を行う。
【００２９】
これにより、震動による焦点のずれが発生する状況下において連続的に撮像された入力画像の中から、焦点のずれの少ない入力画像を自動的に選択してモニタ１０５に表示させることができる。このため、画像表示装置１０６の震動による影響を排除するために、観察者が画像を連続して観察しながら観察画像の変化が止まったのを確認してフリーズする必要がなくなり、震動による焦点のずれが発生する状況下においても、ピント調整にかかる時間と手間を軽減することが可能となるとともに、画像表示装置１０６が検査工程に使用される場合においても、検査作業の効率性を損なうことなく、検査精度の劣化を抑制することができる。
【００３０】
また、画像表示装置の震動状況を確認することが可能となることから、ＸＹステージ１０２の効率的な動かし方法や、震動の少ない画像表示装置の構造設計などに利用することができ、画像表示装置の操作性や安定性を向上させることが可能となる。
なお、画像表示装置１０６としては、例えば、パーソナルコンピュータを用いることができる。そして、合焦度計算部１１１および合焦判定処理部１１３は、これらのブロックで行われる処理を遂行させる命令が記述されたプログラムをコンピュータに実行させることにより実現することができる。
【００３１】
そして、このプログラムをＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶しておけば、インターネット上のコンピュータに記憶媒体を装着し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、合焦度計算部１１１および合焦判定処理部１１３で行われる処理を実現することができる。また、このプログラムをインターネットを介してダウンロードすることにより、このプログラムを容易に普及させることができる。
また、合焦度計算部１１１および合焦判定処理部１１３で行われる処理を遂行させる命令が記述されたプログラムをコンピュータに実行させる場合、スタンドアロン型コンピュータで実行させるようにしてもよく、ネットワークに接続された複数のコンピュータに分散処理させるようにしてもよい。
【００３２】
図２は、本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図２において、画像表示装置２０６には、光学系から送られた入力画像を記憶する画像メモリ２０７、光学系から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算部２１１、合焦度計算部２１１にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶部２１２および合焦度記憶部２１２に記憶された合焦度に基づいて入力画像の合焦判定を行う合焦判定処理部２１３が設けられている。
【００３３】
ここで、合焦判定処理部２１３には、前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出する差分器２１４、差分器２１４にて算出された合焦度の差分をしきい値と比較する比較器２１６、差分器２１４にて算出された合焦度と比較されるしきい値を設定するしきい値設定部２１５、比較器２１６による比較結果に基づいて、画像メモリ２０７に記憶された入力画像を観察画像として表示画像処理部２０８に出力する切り替え器２１７が設けられている。そして、しきい値設定部２１５には、合焦度を判定するしきい値を外部から取り込むためのユーザインターフェース２１０が接続されている。
【００３４】
そして、観察位置および倍率が固定された状態で光学系にて観察された入力画像は画像メモリ２０７に送られ、画像メモリ２０７に順次格納される。そして、画像メモリ２０７に格納された入力画像は合焦度計算部２１１に送られ、合焦度計算部２１１にて合焦度が計算された後、その合焦度が合焦度記憶部２１２に記憶される。
そして、過去の入力画像の合焦度が合焦度記憶部２１２に記憶されると、差分器２１４は、合焦度記憶部２１２に記憶された前回の入力画像の合焦度と、合焦度計算部２１１にて算出された現在の入力画像の合焦度との差分を計算し、その合焦度の差分を比較器２１６に送る。そして、比較器２１６は、合焦度の差分を差分器２１４から受け取ると、その合焦度の差分をしきい値と比較し、その合焦度の差分がしきい値以下であるかどうかを判断する。
【００３５】
そして、差分器２１４にて計算された合焦度の差分がしきい値以下である場合、比較器２１６は、画像メモリ２０７に格納された入力画像が表示画像処理部２０８に送られるように切り替え器２１７に指示する。そして、切り替え器２１７は、画像メモリ２０７に格納された入力画像が表示画像処理部２０８に送られるように比較器２１６から指示されると、画像メモリ２０７からの出力を表示画像処理部２０８側に切り替える。
【００３６】
そして、画像メモリ２０７からの出力が表示画像処理部２０８側に切り替えられると、画像メモリ２０７に格納された入力画像が観察画像として表示画像処理部２０８に出力される。
一方、震動による焦点のずれが観察画像に発生している場合、比較器２１６は、入力画像の更新指示を行うことにより、画像メモリ２０７から合焦度計算部２１１に送られる入力画像を更新し、合焦度計算部２１１は、その更新された入力画像について合焦度を計算することができる。
【００３７】
図３は、図２の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
図３において、入力画像の取り込み回数をｎ、合焦度をｆnとすると、画像表示装置２０６は、初期化を行うことにより、ｎ＝０、ｆn＝０に設定する（ステップＳ３０１）。なお、観察箇所を変えるために図１のＸＹステージを移動させたり、倍率を変えるために図１の倍率切替機構１０４を操作したりした場合に初期化を行うことができ、ｎは０に戻ることができる。
【００３８】
そして、画像表示装置２０６は入力画像を入力し（ステップＳ３０２）、画像メモリ２０７に記憶する（ステップＳ３０３）。そして、合焦度計算部２１１は、画像メモリ２０７に格納された入力画像の合焦度ｆnを計算し（ステップＳ３０４）、合焦度記憶部２１２に記憶する。
そして、差分器２１４は、合焦度記憶部１１２に記憶された前回の入力画像の合焦度合焦度ｆn-1と、合焦度計算部２１１にて算出された現在の入力画像の合焦度ｆnとの差分Ｄ＝|ｆn−ｆn-1|を計算し（ステップＳ３０５）、その合焦度の差分Ｄを比較器２１６に送る。そして、比較器２１６は、差分器２１４にて計算された合焦度の差分Ｄをしきい値Ｔｈと比較し、その合焦度の差分Ｄがしきい値Ｔｈ以下であるかどうかを判断する（ステップＳ３０６）。
【００３９】
そして、差分器２１４にて計算された合焦度の差分Ｄがしきい値Ｔｈ以下である場合、比較器２１６は、画像メモリ２０７に格納された入力画像を切り替え器２１７を介して表示画像処理部２０８に送る（ステップＳ３０７）。
一方、差分器２１４にて計算された合焦度の差分Ｄがしきい値Ｔｈよりも大きい場合、ｎを１だけインクリメントしてから（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０２に戻って以上の処理を繰り返す。
これにより、震動による焦点のずれが発生する状況下においても、ピント調整に多大な時間や手間をかけることなく、焦点のずれた観察画像が表示されるのを防止することができ、観察画像の観察を効率よく行うことができる。
【００４０】
図４は、本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図４において、画像表示装置５０６には、光学系５０３から今回送られた入力画像を記憶する画像メモリ５０７、光学系５０３から前回入力された入力画像と今回入力された入力画像との相関を監視する相関監視部５０９および表示画像処理部５０８が設けられている。なお、表示画像処理部５０８は、光学系５０３から送られた倍率情報およびＸＹステージ５０２から送られた位置情報に基づいて観察位置をマップ上に表示しながら、画像メモリ５０７に格納された入力画像を表示画像に加工してモニタ５０５に表示させることができる。
【００４１】
ここで、相関監視部５０９には、光学系５０３から前回送られた入力画像を記憶する画像メモリ５１０、画像メモリ５０７、５１０にそれぞれ記憶された入力画像間の相関値を計算する相関計算部５１１、相関計算部５１１にて計算された相関値を記憶する相関値記憶部５１２および相関値記憶部５１２に記憶された相関値に基づいて入力画像間の相関判定を行う相関判定処理部５１３が設けられている。なお、入力画像間の相関値としては、入力画像間の類似度を用いるようにしてもよく、入力画像間の差分を用いるようにしてもよい。また、入力画像間の相関値を計算する場合、入力画像の全てのエリアについての相関値を計算してもよいし、入力画像の特定のエリアについての相関値を計算してもよい。
【００４２】
また、光学系５０３には、入力画像の倍率を切り替える倍率切替機構５０４が設けられ、光学系５０３は入力画像の倍率情報を表示画像処理部５０８に出力することができる。また、ＸＹステージ５０２は、被検体５０１をＸＹ方向に移動させることができ、その時の移動量に基づいて被検体５０１のＸＹ方向の位置を算出し、被検体５０１の位置情報として表示画像処理部５０８に出力することができる。また、相関判定処理部５１３には、相関値を判定するしきい値を外部から取り込むためのユーザインターフェース５１４が接続されている。
【００４３】
そして、被検体５０１を観察する場合、被検体５０１をＸＹステージ５０２上に載置する。そして、光学系５０３を介して被検体５０１を観察しながら、ＸＹステージ５０２を操作し、被検体５０１の観察位置を調整するとともに、倍率切替機構５０４にて被検体５０１の倍率を調整する。
そして、被検体５０１の観察位置および倍率が決定すると、その観察位置および倍率が固定された状態で光学系５０３にて観察された入力画像は画像メモリ５０７に送られ、画像メモリ５０７に順次格納される。なお、画像メモリ５０７への入力画像の取り込み間隔は、ＸＹステージ５０２や光学系５０３などの震動周期よりも短くなるように設定することが好ましい。
【００４４】
そして、画像メモリ５０７に格納された入力画像は画像メモリ５１０に送られ、画像メモリ５０７には、光学系５０３を介して今回送られた入力画像が記憶されるとともに、画像メモリ５１０には、光学系５０３を介して前回送られた入力画像が記憶される。そして、画像メモリ５０７、５１０にそれぞれ格納された入力画像は相関計算部５１１に送られ、相関計算部５１１にて相関値が計算された後、その相関値が相関値記憶部５１２に記憶される。
【００４５】
そして、相関判定処理部５１３は、相関値記憶部５１２に記憶された入力画像間の相関値に基づいて、震動による揺れが入力画像に発生しているかどうかを判断し、震動による揺れが入力画像に発生していない場合には、その入力画像を観察画像として表示画像処理部５０８に出力する。
そして、表示画像処理部５０８に観察画像が出力されると、表示画像処理部５０８にて表示画像に加工され、表示画像処理部５０８からモニタ５０５に送られることで、観察画像がモニタ５０５に表示される。
【００４６】
一方、震動による揺れが観察画像に発生している場合、相関判定処理部５１３は、入力画像の更新指示を行うことにより、画像メモリ５０７から送られる入力画像を更新し、その更新された入力画像について相関判定を行う。
これにより、震動による入力画像の揺れが発生する状況下において連続的に撮像された入力画像の中から、揺れの少ない入力画像を自動的に選択してモニタ５０５に表示させることができる。このため、画像表示装置５０６の震動による影響を排除するために、観察者が画像を連続して観察しながら観察画像の変化が止まったのを確認してフリーズする必要がなくなり、震動による画像の揺れが発生する状況下においても、画像の揺れが静まるまで待機することなく、震動による揺れの少ない観察画像を表示させることができる。
【００４７】
図５は、本発明の第４実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図５において、画像表示装置６０６には、光学系から今回送られた入力画像を記憶する画像メモリ６０７、光学系から前回送られた入力画像を記憶する画像メモリ６１０、光学系から入力された入力画像間の相関値を計算する相関値計算部６１１、相関値計算部６１１にて計算された相関値を記憶する相関値記憶部６１２および相関値記憶部６１２に記憶された相関値に基づいて入力画像間の相関判定を行う相関判定処理部６１３が設けられている。
【００４８】
ここで、相関判定処理部６１３には、相関値記憶部６１２に記憶された相関値をしきい値と比較する比較器６１５、相関値記憶部６１２に記憶された相関値と比較されるしきい値を設定するしきい値設定部６１４、比較器６１５による比較結果に基づいて、画像メモリ６０７に記憶された入力画像を観察画像として表示画像処理部６０８に出力する切り替え器６１６が設けられている。そして、しきい値設定部６１４には、相関値を判定するしきい値を外部から取り込むためのユーザインターフェース６０９が接続されている。
【００４９】
そして、観察位置および倍率が固定された状態で光学系にて観察された入力画像は画像メモリ６０７に送られ、画像メモリ６０７に順次格納される。そして、画像メモリ６０７に格納された入力画像は、画像メモリ６１０に送られ、画像メモリ６０７には、光学系を介して今回送られた入力画像が記憶されるとともに、画像メモリ６１０には、光学系を介して前回送られた入力画像が記憶される。そして、画像メモリ６０７、６１０にそれぞれ格納された入力画像は相関計算部６１１に送られ、相関計算部６１１にて相関値が計算された後、その相関値が相関値記憶部６１２に記憶される。そして、比較器６１５は、相関値記憶部６１２に記憶された相関値をしきい値と比較し、その相関値がしきい値を越えるかどうかを判断することで、震動による揺れが観察画像に発生しているかどうかを判定する。
【００５０】
そして、相関値記憶部６１２に記憶された相関値がしきい値を越える場合、比較器６１５は、画像メモリ６０７に格納された入力画像が表示画像処理部６０８に送られるように切り替え器６１６に指示する。そして、切り替え器６１６は、画像メモリ６０７に格納された入力画像が表示画像処理部６０８に送られるように比較器６１５から指示されると、画像メモリ６０７からの出力を表示画像処理部６０８側に切り替える。
【００５１】
そして、画像メモリ６０７からの出力が表示画像処理部６０８側に切り替えられると、画像メモリ６０７に格納された入力画像が観察画像として表示画像処理部６０８に出力される。
一方、震動による揺れが観察画像に発生している場合、比較器６１５は、入力画像の更新指示を行うことにより、画像メモリ６０７から画像メモリ６１０および相関値計算部６１１に送られる入力画像を更新し、相関値計算部６１１は、その更新された入力画像について相関値を計算することができる。
【００５２】
図６は、図５の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
図６において、入力画像の取り込み回数をｎ、相関値をｇnとすると、画像表示装置６０６は、初期化を行うことにより、ｎ＝０、ｇn＝０に設定する（ステップＳ７０１）。なお、観察箇所を変えるために図４のＸＹステージを移動させたり、倍率を変えるために図４の倍率切替機構５０４を操作したりした場合に初期化を行うことができ、ｎは０に戻ることができる。
【００５３】
そして、画像表示装置６０６は、２枚以上取り込まれるまで入力画像を入力し（ステップＳ７０２、Ｓ７０３）、今回取り込まれた入力画像を画像メモリ６０７に記憶するとともに、前回取り込まれた入力画像を画像メモリ６１０に記憶する。そして、相関値計算部６１１は、画像メモリ６０７、６１０にそれぞれ格納された入力画像間の相関値ｇnを計算し（ステップＳ７０４）、相関値記憶部６１２に記憶する。
【００５４】
そして、図５の比較器６１５は、相関値記憶部６１２に記憶された相関値ｇnをしきい値Ｔｈ２と比較し、その相関値ｇnがしきい値Ｔｈ２以下であるかどうかを判断する（ステップＳ７０５）。
そして、相関値記憶部６１２に記憶された相関値ｇnがしきい値Ｔｈ２を超える場合、比較器６１５は、画像メモリ６０７に格納された入力画像を切り替え器６１６を介して表示画像処理部６０８に送る（ステップＳ７０７）。
【００５５】
一方、相関値記憶部６１２に記憶された相関値ｇnがしきい値Ｔｈ２以下の場合、ステップＳ７０２に戻ってｎを１だけインクリメントし、以上の処理を繰り返す。
これにより、震動による画像の揺れが発生する状況下においても、画像の揺れが静まるまで待機することなく、揺れが発生している観察画像が表示されるのを防止することができ、観察画像の観察を効率よく行うことができる。
なお、上述した実施形態では、順次入力された２枚の入力画像の相関値ｇnに基づいて、震動による入力画像の揺れが発生しているかどうかを判断する方法について説明したが、順次入力された３枚以上の入力画像の相関値ｇnに基づいて、震動による入力画像の揺れが発生しているかどうかを判断するようにしてもよい。
【００５６】
図７は、本発明の第５実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図７において、画像表示装置８０６には、光学系８０３から送られた入力画像を記憶する画像メモリ８０７、光学系８０３から入力された入力画像の合焦度の変動および光学系８０３から入力された入力画像間の相関を監視する合焦相関監視部８０９および表示画像処理部８０８が設けられている。なお、表示画像処理部８０８は、光学系８０３から送られた倍率情報およびＸＹステージ８０２から送られた位置情報に基づいて観察位置をマップ上に表示しながら、画像メモリ８０７に格納された入力画像を表示画像に加工してモニタ８０５に表示させることができる。
【００５７】
ここで、合焦相関監視部８０９には、光学系８０３から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算部８１０、合焦度計算部８１０にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶部８１１、光学系８０３から前回送られた入力画像を記憶する画像メモリ８１３、画像メモリ８０７、８１３にそれぞれ記憶された入力画像間の相関値を計算する相関計算部８１４、相関計算部８１４にて計算された相関値を記憶する相関値記憶部８１５および合焦度記憶部８１１に記憶された合焦度および相関値記憶部８１５に記憶された相関値に基づいて入力画像の合焦相関判定を行う合焦相関判定処理部８１２が設けられている。
【００５８】
また、光学系８０３には、入力画像の倍率を切り替える倍率切替機構８０４が設けられ、光学系８０３は入力画像の倍率情報を表示画像処理部８０８に出力することができる。また、ＸＹステージ８０２は、被検体８０１をＸＹ方向に移動させることができ、その時の移動量に基づいて被検体８０１のＸＹ方向の位置を算出し、被検体８０１の位置情報として表示画像処理部８０８に出力することができる。また、合焦判定処理部８１３には、合焦度を判定する第１のしきい値および相関値を判定する第２のしきい値を外部から取り込むためのユーザインターフェース８１６が接続されている。
【００５９】
そして、被検体８０１を観察する場合、被検体８０１をＸＹステージ８０２上に載置する。そして、光学系８０３を介して被検体８０１を観察しながら、ＸＹステージ８０２を操作し、被検体８０１の観察位置を調整するとともに、倍率切替機構８０４にて被検体８０１の倍率を調整する。
そして、被検体８０１の観察位置および倍率が決定すると、その観察位置および倍率が固定された状態で光学系８０３にて観察された入力画像は画像メモリ８０７に送られ、画像メモリ８０７に順次格納される。なお、画像メモリ８０７への入力画像の取り込み間隔は、ＸＹステージ８０２や光学系８０３などの震動周期よりも短くなるように設定することが好ましい。
【００６０】
そして、画像メモリ８０７に格納された入力画像は合焦度計算部８１０に送られ、合焦度計算部８１０にて合焦度が計算された後、その合焦度が合焦度記憶部８１１に記憶される。なお、合焦度の計算方法としては、例えば、入力画像全体または入力画像の特定の領域のエッジ強度に基づいて合焦度を計算することができる。
また、画像メモリ８０７に格納された入力画像は画像メモリ８１３に送られ、画像メモリ８０７には、光学系８０３を介して今回送られた入力画像が記憶されるとともに、画像メモリ８１３には、光学系８０３を介して前回送られた入力画像が記憶される。そして、画像メモリ８０７、８１３にそれぞれ格納された入力画像は相関計算部８１４に送られ、相関計算部８１４にて相関値が計算された後、その相関値が相関値記憶部８１５に記憶される。
【００６１】
そして、合焦判定処理部８１２は、合焦度記憶部８１１に記憶された過去の入力画像の合焦度と、合焦度計算部８１０にて算出された現在の入力画像の合焦度とを比較し、その比較結果に基づいて入力画像の合焦判定を行うことで、震動による焦点のずれが入力画像に発生しているかどうかを判断するとともに、相関値記憶部５１２に記憶された入力画像間の相関値に基づいて、震動による揺れが入力画像に発生しているかどうかを判断する。そして、震動による焦点のずれが入力画像に発生しておらず、震動による揺れが入力画像に発生していない場合には、その入力画像を観察画像として表示画像処理部８０８に出力する。
【００６２】
そして、表示画像処理部８０８に観察画像が出力されると、表示画像処理部８０８にて表示画像に加工され、表示画像処理部８０８からモニタ８０５に送られることで、観察画像がモニタ８０５に表示される。
一方、震動による焦点のずれが観察画像に発生しているか、あるいは震動による揺れが入力画像に発生している場合には、合焦判定処理部８１２は、入力画像の更新指示を行うことにより、画像メモリ８０７から送られる入力画像を更新し、その更新された入力画像について合焦判定および相関判定を行う。
【００６３】
これにより、震動による焦点のずれおよび画像の揺れが発生する状況下において連続的に撮像された入力画像の中から、焦点のずれおよび画像の揺れの少ない入力画像を自動的に選択してモニタ８０５に表示させることができる。このため、画像表示装置８０６の震動による影響を排除するために、観察者が画像を連続して観察しながら観察画像の変化が止まったのを確認してフリーズする必要がなくなり、震動による焦点のずれおよび画像の揺れが発生する状況下においても、ピント調整にかかる時間と手間を軽減することが可能となるとともに、画像の揺れが静まるまで待機することなく、震動による揺れの少ない観察画像を表示させることができる。
【００６４】
図８は、本発明の第６実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図８において、画像表示装置９０６には、光学系から送られた入力画像を記憶する画像メモリ９０７、光学系から入力された入力画像の合焦度を計算する合焦度計算部９１０、合焦度計算部９１０にて計算された合焦度を記憶する合焦度記憶部９１１、光学系から前回送られた入力画像を記憶する画像メモリ９１６、光学系から入力された入力画像間の相関値を計算する相関値計算部９１７、相関値計算部９１７にて計算された相関値を記憶する相関値記憶部９１８および合焦度記憶部９１１に記憶された合焦度および相関値記憶部９１８に記憶された相関値に基づいて入力画像の合焦相関判定を行う合焦相関判定処理部９１２が設けられている。
【００６５】
ここで、合焦相関判定処理部９１２には、前回入力された入力画像の合焦度と今回入力された入力画像の合焦度との差分を算出する差分器９１３、差分器９１３にて算出された合焦度の差分をしきい値と比較する比較器９１５、差分器９１３にて算出された合焦度と比較されるしきい値を設定するしきい値設定部９１４、相関値記憶部９１８に記憶された相関値をしきい値と比較する比較器９２０、相関値記憶部９１８に記憶された相関値と比較されるしきい値を設定するしきい値設定部９１９、比較器９１５、９２０による比較結果の論理積を算出する論理積回路９２１、論理積回路９２１からの出力に基づいて、画像メモリ９０７に記憶された入力画像を観察画像として表示画像処理部９０８に出力する切り替え器９２２が設けられている。そして、しきい値設定部９１４、９１９には、合焦度を判定する第１のしきい値および相関値を判定する第２のしきい値を外部からそれぞれ取り込むためのユーザインターフェース９０９が接続されている。
【００６６】
そして、観察位置および倍率が固定された状態で光学系にて観察された入力画像は画像メモリ９０７に送られ、画像メモリ９０７に順次格納される。そして、画像メモリ９０７に格納された入力画像は合焦度計算部９１０に送られ、合焦度計算部９１０にて合焦度が計算された後、その合焦度が合焦度記憶部９１１に記憶される。
そして、過去の入力画像の合焦度が合焦度記憶部９１１に記憶されると、差分器９１３は、合焦度記憶部９１１に記憶された前回の入力画像の合焦度と、合焦度計算部９１０にて算出された現在の入力画像の合焦度との差分を計算し、その合焦度の差分を比較器９１５に送る。そして、比較器９１５は、合焦度の差分を差分器９１３から受け取ると、その合焦度の差分を第１のしきい値と比較し、その比較結果を論理積回路９２１に送る。
【００６７】
また、画像メモリ９０７に格納された入力画像は、画像メモリ９１６に送られ、画像メモリ９０７には、光学系を介して今回送られた入力画像が記憶されるとともに、画像メモリ９１６には、光学系を介して前回送られた入力画像が記憶される。そして、画像メモリ９０７、９１６にそれぞれ格納された入力画像は相関計算部９１７に送られ、相関計算部９１７にて相関値が計算された後、その相関値が相関値記憶部９１８に記憶される。そして、比較器９２０は、相関値記憶部９１８に記憶された相関値を第２のしきい値と比較し、その比較結果を論理積回路９２１に送る。
【００６８】
そして、差分器９１５にて比較された合焦度の差分が第１のしきい値以下でかつ差分器９１５にて比較された相関値が第２のしきい値を越える場合、論理積回路９２１は、画像メモリ９０７に格納された入力画像が表示画像処理部９０８に送られるように切り替え器９２２に指示する。そして、切り替え器９２２は、画像メモリ９０７に格納された入力画像が表示画像処理部９０８に送られるように論理積回路９２１から指示されると、画像メモリ９０７からの出力を表示画像処理部９０８側に切り替える。
【００６９】
そして、画像メモリ９０７からの出力が表示画像処理部９０８側に切り替えられると、画像メモリ９０７に格納された入力画像が観察画像として表示画像処理部９０８に出力される。
一方、震動による焦点のずれが観察画像に発生しているか、あるいは震動による揺れが観察画像に発生している場合、論理積回路９２１は、入力画像の更新指示を行うことにより、画像メモリ９０７から合焦度計算部９１０、画像メモリ９１６および相関計算部９１７に送られる入力画像を更新し、合焦度計算部９１０は、その更新された入力画像について合焦度を計算するとともに、相関計算部９１７は、その更新された入力画像について相関値を計算することができる。
【００７０】
図９は、図８の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
図９において、入力画像の取り込み回数をｎ、合焦度をｆn、相関値をｇnとすると、画像表示装置９０６は、初期化を行うことにより、ｎ＝０、ｆn＝０、ｇn＝０に設定する（ステップＳ１００１）。なお、観察箇所を変えるために図８のＸＹステージを移動させたり、倍率を変えるために図７の倍率切替機構８０４を操作したりした場合に初期化を行うことができ、ｎは０に戻ることができる。
【００７１】
そして、画像表示装置９０６は入力画像を入力し（ステップＳ１００２）、画像メモリ９０７に記憶する。そして、合焦度計算部９１１は、画像メモリ９０７に格納された入力画像の合焦度ｆnを計算し（ステップＳ１００３）、合焦度記憶部９１２に記憶する。
そして、図８の差分器９１３は、合焦度記憶部９１２に記憶された前回の入力画像の合焦度合焦度ｆn-1と、合焦度計算部９１１にて算出された現在の入力画像の合焦度ｆnとの差分Ｄ＝|ｆn−ｆn-1|を計算し（ステップＳ１００４）、その合焦度の差分Ｄを比較器９１５に送る。
【００７２】
また、画像表示装置９０６は、２枚以上取り込まれるまで入力画像を入力し（ステップＳ１００２、Ｓ１００５）、今回取り込まれた入力画像を画像メモリ９０７に記憶するとともに、前回取り込まれた入力画像を画像メモリ９１６に記憶する。そして、相関値計算部９１７は、画像メモリ９０７、９１６にそれぞれ格納された入力画像間の相関値ｇnを計算し（ステップＳ１００６）、相関値記憶部９１８に記憶する。
【００７３】
そして、比較器９１５は、差分器９１３にて計算された合焦度の差分Ｄをしきい値Ｔｈと比較し、その合焦度の差分Ｄがしきい値Ｔｈ以下であるかどうかを判断する。また、較器９２０は、相関値記憶部９１８に記憶された相関値ｇnをしきい値Ｔｈ２と比較し、その相関値ｇnがしきい値Ｔｈ２以下であるかどうかを判断する
そして、比較器９１５にて比較された合焦度の差分Ｄがしきい値Ｔｈ以下であり、かつ比較器９２０にて比較された相関値ｇnがしきい値Ｔｈ２を超える場合、切り替え器９２２は、画像メモリ９０７に格納された入力画像を表示画像処理部９０８に送る（ステップＳ１００７）。
【００７４】
これにより、震動による焦点のずれや画像の揺れが発生する状況下においても、ピント調整に多大な時間や手間をかけることなく、焦点のずれた観察画像が表示されるのを防止することが可能となるとともに、画像の揺れが静まるまで待機することなく、震動による揺れの少ない観察画像を表示させることができ、観察画像の観察を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第５実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図８の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】従来の画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０１、５０１、８０１  被検体
１０２、５０２、８０２  ＸＹステージ
１０３、５０３、８０３  光学系
１０４、５０４、８０４  倍率切替機構
１０５、５０５、８０５  モニタ
１０６、２０６、５０６、８０６、９０６  画像表示装置
１０７、２０７、５０７、５１０、６０７、６１０、８０７、８１３、９０７、９１６  画像メモリ
１０８、２０８、５０８、６０８、８０８、９０８  表示画像処理部
１０９  合焦監視部
１１０、２１０、５１４、６０９、８１６、９０９  ユーザインターフェース
１１１、２１１、８１０、９１０  合焦度計算部
１１２、２１２、８１１、９１１  合焦度記憶部
１１３、２１３  合焦判定処理部
２１４、９１３  差分器
２１５、６１４、９１４  しきい値設定部
２１６、６１５、９１５  比較器
２１７、６１６、９２２  切り替え器
５０９  振動監視部
５１１、６１１、８１４、８１５、９１７  相関計算部
５１２、６１２、９１８  相関値記憶部
５１３、６１３  振動判定処理部
８０９  合焦振動監視部
８１２、９１２  合焦振動判定処理部
９２１  論理積回路
【図１】
2008197612.tif 000003
【図２】
2008197612.tif 000004
【図３】
2008197612.tif 000005
【図４】
2008197612.tif 000006
【図５】
2008197612.tif 000007
【図６】
2008197612.tif 000008
【図７】
2008197612.tif 000009
【図８】
2008197612.tif 000010
【図９】
2008197612.tif 000011
【図１０】
2008197612.tif 000012