(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料面に対物レンズを介してスポット光を走査するとともに、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡において、
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段の移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する情報検出手段と、
前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に前記情報検出手段により検出される前記前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられている色情報を混合した色情報を設定する三次元表示情報設定手段と、
この三次元表示情報設定手段で設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示する表示手段と
を具備したことを特徴とする共焦点走査型顕微鏡。
【請求項２】
前記三次元表示情報設定手段は、色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を混合する割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項１記載の共焦点走査型顕微鏡。
【請求項３】
前記三次元表示情報設定手段は、色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記輝度情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項２記載の共焦点走査型顕微鏡。
【請求項４】
前記三次元表示情報設定手段は、色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記距離情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項２記載の共焦点走査型顕微鏡。
【請求項５】
試料面に対物レンズを介してスポット光を走査するとともに、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡において、
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段の移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する情報検出手段と、
前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に視野位置と光源位置から演算した陰影情報を混合した色情報を設定する三次元表示情報設定手段と、
この三次元表示情報設定手段で設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示する表示手段と
を具備したことを特徴とする共焦点走査型顕微鏡。
【請求項６】
試料面に対物レンズを介してスポット光を走査するとともに、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡において、
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段の移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する情報検出手段と、
前記情報検出手段により検出される前記輝度情報のコントラストを変更するコントラスト変更手段と、
前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記コントラスト変更手段により前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報のコントラストを変更し、変更された該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報を設定する三次元表示情報設定手段と、
この三次元表示情報設定手段で設定された前記高さ情報および前記色情報に基づいて三次元像を表示する表示手段と
を具備したことを特徴とする共焦点走査型顕微鏡。
【請求項７】
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する第１の工程と、
前記第１の工程により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいた前記試料面の高さ情報と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられている色情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定する第２の工程と、
を具備し、
前記第２の工程の三次元表示情報による前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴とする共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法。
【請求項８】
前記第２の工程は、三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対し予め割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を混合する割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項７記載の共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法。
【請求項９】
前記第２の工程は、三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記輝度情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項８記載の共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法。
【請求項１０】
前記第２の工程は、三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記距離情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項８記載の共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法。
【請求項１１】
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する第１の工程と、
前記第１の工程により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいた前記試料面の高さ情報と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に視野位置と光源位置から演算した陰影情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定する第２の工程と、を具備し、
前記第２の工程の三次元表示情報による前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴とする共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法。
【請求項１２】
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する第１の工程と、
前記第１の工程により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいた前記試料面の高さ情報と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報についてコントラストを変更し、コントラストが変更された該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報を三次元表示情報として設定する第２の工程と、を具備し、
前記第２の工程の三次元表示情報による前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴とする共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法。
【請求項１３】
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡に用いられるコンピュータによって画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出し、この検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に前記記距離情報に基づいて該距離情報に対して予め割り当てられている色情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定し、この設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴とする画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１４】
前記三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対し予め割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を混合する割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項１３記載の画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１５】
前記三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記輝度情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項１４記載の画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１６】
前記三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記距離情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴とする請求項１４記載の画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１７】
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡に用いられるコンピュータによって画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出し、この検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に視野位置と光源位置から演算した陰影情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定し、この設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴とする画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１８】
少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡に用いられるコンピュータによって画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出し、この検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいてコントラストを変更し、コントラストが変更された該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報を三次元表示情報として設定し、この設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴とする画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料を三次元像として表示可能にした共焦点走査型顕微鏡、共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法および画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
共焦点走査型顕微鏡は、点光源を用いて試料面を走査するとともに、試料面からの反射光のうちピンホールを通過した光のみを光検出器により電気信号に変換し、試料面の三次元情報を得るようにしたものである。
【０００３】
つまり、このような共焦点走査型顕微鏡は、レーザ光などの点光源とピンホールを組み合わせ、試料面をピンポイントで照明することで、測定点以外からの散乱光を抑制し、また、光検出器の前面に空間フィルタとしてのピンホールを配置し、測定点と同一面内にあるノイズ光をピンホール周辺に結像させ、また、光軸方向にずれた面からの光を対物レンズによってピンホールの前で広げピンホールを通過する光を抑制することにより、測定点以外からの反射光をカットして光電変換器により三次元空間中の一点だけを測定できるようにしている。
【０００４】
一方、共焦点走査型顕微鏡は、光軸方向に分解能を持つことも知られている。つまり、光軸上で焦点の合ったときに光量が増大し、焦点から外れた点では、光量がほぼゼロになることから、試料面でスポット光を二次元走査し、かつＺ軸方向に所定ピッチで焦点位置をずらすことで、三次元空間のスライス像を得られることになる。これにより、半導体基板などの表面を光源からの光が透過しないような試料については、光量が最大の光軸位置が試料表面と考えられるので、複数枚のスライス像の中で光軸方向に最大光量を与える高さを、その試料の表面とした三次元の表面形状画像が得られることになる。また、このような表面形状画像を表示するとき、二次元的に表示するだけでなく、斜めから見た三次元像として表示することもでき、表面形状を、さらに認識し易くできるようにしている。
【０００５】
ところで、このよう共焦点走査により得られる三次元の表面形状画像は、白黒の無彩色の画像として表示される。しかし、このような白黒画像は、情報量が少なく、試料表面の傷などの情報認識が困難になることがある。
【０００６】
そこで、従来では、表面形状画像を三次元像として表示する場合、あらかじめ高さ情報に対して擬似的に所定の色を割り当てたカラーテーブルを用意しておき、このカラーテーブルを用いて三次元像の高さ情報に対応させて色情報を決定することにより色付けすることが行なわれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにした三次元像は、高さ情報に対しカラーテーブルを割り当てて色付けしただけのものであり、試料面の高さが同じである限り同じ色付けがなされるため、例えば試料面の高さが同じでも部分ごとに色調が異なるような場合も、同一色が付されることとなり、実際に観察者が見ている試料表面の画像からかけ離れた不自然な色使いのものとなり、試料表面の情報が認識しずらいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、観察者に対し認識し易い三次元像を表示できる共焦点走査型顕微鏡、共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法および画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、試料面に対物レンズを介してスポット光を走査するとともに、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡において、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させる移動手段と、前記移動手段の移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する情報検出手段と、
前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に前記情報検出手段により検出される前記前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられている色情報を混合した色情報を設定する三次元表示情報設定手段と、この三次元表示情報設定手段で設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示する表示手段とを具備したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記三次元表示情報設定手段は、色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を混合する割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記三次元表示情報設定手段は、色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記輝度情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記三次元表示情報設定手段は、色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記距離情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴と
【００１５】
請求項５記載の発明は、試料面に対物レンズを介してスポット光を走査するとともに、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡において、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させる移動手段と、前記移動手段の移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する情報検出手段と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に視野位置と光源位置から演算した陰影情報を混合した色情報を設定する三次元表示情報設定手段と、この三次元表示情報設定手段で設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示する表示手段とを具備したことを特徴としている。
請求項６記載の発明は、試料面に対物レンズを介してスポット光を走査するとともに、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡において、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させる移動手段と、前記移動手段の移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する情報検出手段と、前記情報検出手段により検出される前記輝度情報のコントラストを変更するコントラスト変更手段と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記コントラスト変更手段により前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報のコントラストを変更し、変更された該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報を設定する三次元表示情報設定手段と、この三次元表示情報設定手段で設定された前記高さ情報および前記色情報に基づいて三次元像を表示する表示手段とを具備したことを特徴としている。
請求項７記載の発明は、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法であって、
前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する第１の工程と、前記第１の工程により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいた前記試料面の高さ情報と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられている色情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定する第２の工程と、を具備し、前記第２の工程の三次元表示情報による前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴としている。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記第２の工程は、三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対し予め割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を混合する割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記第２の工程は、三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記輝度情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記第２の工程は、三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記距離情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法であって、前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する第１の工程と、前記第１の工程により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいた前記試料面の高さ情報と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に視野位置と光源位置から演算した陰影情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定する第２の工程と、を具備し、前記第２の工程の三次元表示情報による前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴としている。
請求項１２記載の発明は、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡における画像表示方法であって、前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出する第１の工程と、前記第１の工程により検出される画素ごとの前記距離情報に基づいた前記試料面の高さ情報と、前記情報検出手段により検出される画素ごとの前記輝度情報についてコントラストを変更し、コントラストが変更された該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報を三次元表示情報として設定する第２の工程と、を具備し、
前記第２の工程の三次元表示情報による前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴としている。
請求項１３記載の発明は、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡に用いられるコンピュータによって画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体であって、前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出し、この検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に前記記距離情報に基づいて該距離情報に対して予め割り当てられている色情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定し、この設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴としている。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対し予め割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を混合する割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００２４】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記輝度情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記三次元表示情報のうちの色情報として、前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報に、前記距離情報に基づいて該距離情報に対してあらかじめ割り当てられた色情報を、前記距離情報に応じて混合割合を調整して混合した色情報を用いることを特徴としている。
【００２６】
請求項１７記載の発明は、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡に用いられるコンピュータによって画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体であって、前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出し、この検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいて該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられている色情報に視野位置と光源位置から演算した陰影情報を混合した色情報を三次元表示情報として設定し、この設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴としている。
請求項１８記載の発明は、少なくとも試料と対物レンズのいずれか一方を光軸方向に移動させるとともに、前記試料面に前記対物レンズを介してスポット光を走査し、前記試料面からの反射光を受光する共焦点走査型顕微鏡に用いられるコンピュータによって画像表示処理をするための処理プログラムを記録した記録媒体であって、前記試料と対物レンズとの相対的移動により得られる複数のスライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報と該輝度情報が得られる前記試料と対物レンズとの間の距離情報を検出し、この検出される画素ごとの前記距離情報に基づいて前記試料面の高さ情報を設定するとともに、前記検出される画素ごとの前記輝度情報に基づいてコントラストを変更し、コントラストが変更された該輝度情報に対しあらかじめ割り当てられた色情報を三次元表示情報として設定し、この設定された前記高さ情報および前記混合した色情報に基づいて三次元像を表示させることを特徴としている。
【００２７】
この結果、本発明によれば、試料面の高さが同じでも部分ごとに色調が異なる場合も、試料面は、実際の輝度に応じた色付けがされることで、観察者が実際に試料面を見ている状態のままの三次元像として表示できる。
【００２８】
本発明によれば、視野位置と光源位置を考慮した陰影が付けられた三次元像を表示することができる。
【００２９】
本発明によれば、試料面の高さが異なるが色調が同じような場合でも、試料面は、高さも考慮した色分けがなされることで、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。
【００３０】
本発明によれば、高さが異なるが高反射率の表面を多く有するような試料に対しても、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。
【００３１】
本発明によれば、高さが異なるが同じような反射率の表面を有する試料に対しても、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。
【００３２】
本発明によれば、同じような反射率を有するような試料に対しても、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される共焦点走査型顕微鏡の概略構成を示している。図において、１は光源で、レーザ光などの点光源からなっている。この光源１からのスポット光を二次元走査スキャナ２に導くようにしている。二次元走査スキャナ２は、光源１からのスポット光を試料４上に２次元走査するためのもので、例えばＸ軸方向走査用のガルバノミラーまたはレゾナントスキャナとＹ軸方向走査用のガルバノミラーを有し、これらＸスキャナとＹスキャナをＸ軸方向およびＹ軸方向に振ることでスポット光を試料４上でＸＹ方向に振らせるようになっている。
【００３５】
対物レンズ３を通り２次元走査されたスポット光をステージ５上の試料４に照射する。この場合、ステージ５は、Ｚ軸方向に移動可能となっていて、試料４をスポット光の光軸方向に移動できるようになっている。
【００３６】
試料４からの反射光は、対物レンズ３を通して二次元走査スキャナ２に戻し、この二次元走査スキャナ２からの反射光を光検出器１１に導かれるようになっている。この光検出器１１は、受光面の前面に図示しないピンホールを有するもので、ピンホールを介して受光される光情報を、その光量に対応した電気信号に変換するようにしている。
【００３７】
そして、光検出器１１は、Ａ／Ｄ変換器６を介してＣＰＵ７を接続されている。ＣＰＵ７には、二次元走査スキャナ２、ステージ５の他に、メモリ８、フレームメモリ９を介在した表示部１０が接続されている。
【００３８】
ＣＰＵ７は、各所の制御指令を出力するもので、例えば、二次元走査スキャナ２に対しレーザ走査の開始やステージ５のＺ軸（高さ）方向の走査を指示するとともに、光検出器１１によって検出される試料４の光情報に基づいて、光量最大の画素の輝度情報と、高さ情報を求め、これらの結果から三次元像を生成するようにしている。
【００３９】
メモリ８は、ＣＰＵ７で決定されるピーク光量情報やＣＰＵ７で演算される高さ情報などを記憶するとともに、あらかじめ光量（輝度）に対し所定の色を割り当てたカラーテーブルを記憶している。そして、表示部１０は、ＣＰＵ７で生成された三次元像を、フレームメモリ９を介して表示するようにしている。
【００４０】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００４１】
この場合、図２に示すフローチャートが実行される。
【００４２】
なお、同図において用いられる記号において、ｉ、ｊは画素のｘ、ｙ座標（ｉ＝１，２，３…，Ｎｉ、ｊ＝１，２，３…，Ｎｊ）、ｋはステージ５の高さ位置（ｋ＝１，２，３…，Ｎｋ）、ａ（ｉ，ｊ，ｋ）はスライス像の各座標に対応する画素ごとの光量データ、ｐ（ｉ，ｊ）は光量最大の画素の輝度情報、ｈ（ｉ，ｊ）は、光量が最大時の試料４と対物レンズ３との間の距離情報、ここでは、ステージ５の高さ情報である。
【００４３】
まず、ステップ２０１で、初期化を行なう。この場合、スライス像のデータａ（０，０，０）、光量最大の画素の輝度情報ｐ（０，０）、光量が最大の時のステージ５の高さ位置情報ｈ（０，０）に初期値として０を入力する。
【００４４】
次に、ステップ２０２で、ステージ５の高さ位置ｋが最大位置かどうか、つまりｋ＝Ｎｋであるか否かを判断する。ここで、ステージ５の高さ位置ｋが最大位置でないと判断されると、ステップ２０３で、ステージ５の高さ位置ｋにおける試料４の最初のスライス像の全画素について光検出器１１より検出される試料４の光情報から光量データａ（ｉ，ｊ，ｋ）を検出する。そして、ステップ２０４で、全画素の光量データａ（ｉ，ｊ，ｋ）について、同一座標の画素ごとに、これまで光量最大の画素の輝度情報ｐ（ｉ，ｊ）と比較し、ａ（ｉ，ｊ，ｋ）＞ｐ（ｉ，ｊ）が成立するか否かを判断する。ここで、ａ（ｉ，ｊ，ｋ）＞ｐ（ｉ，ｊ）が成立するものがあると判断されると、ステップ２０５に進み、輝度情報ｐ（ｉ，ｊ）を光量データａ（ｉ，ｊ，ｋ）の内容に更新すると同時に、光量が最大時のステージ５の高さ情報ｈ（ｉ，ｊ）にステージ５の高さ位置ｋを格納する。そして、ステップ２０６で、ステージ５の高さ位置ｋを更新、すなわちｋ＋１にしてステップ２０２に戻り、次のスライス像について同様な動作を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップ２０４で、ａ（ｉ，ｊ，ｋ）＞ｐ（ｉ，ｊ）の成立するものがないと判断された場合は、直ちにステップ２０６に進み、ステージ５の高さ位置ｋを更新してステップ２０２に戻り、次のスライス像について同様な動作を繰り返す。
【００４６】
これらの動作は、ステップ２０２で、ステージ５の高さ位置ｋが最大位置と判断されるまで、すなわちｋ＝Ｎｋが判断されるまで繰り返し、全スライス像の同一座標の画素について光量が最大の画素の輝度情報ｐ（ｉ，ｊ）とステージ５の高さ情報ｈ（ｉ，ｊ）を検出する。
【００４７】
そして、ステップ２０２で、ｋ＝Ｎｋが判断されると、ステップ２０７に進み、これまでの動作により得られた輝度情報ｐと高さ情報ｈを用いて三次元表示情報を設定する。この場合、図３に示すように、ある画素位置（ｘ，ｙ）を考えると、この画素位置（ｘ，ｙ）での高さ情報ｈを取り出し、この高さ情報ｈを三次元表示時の高さ情報ｚ（ｘ，ｙ）として設定する。つまり、ｚ（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）を設定する。
【００４８】
同時に、画素位置（ｘ，ｙ）での輝度情報ｐを取り出し、三次元表示時の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を設定する。つまり、ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｐ（ｘ，ｙ）を設定する。この場合、メモリ８には、予め輝度情報ｐに対応して所定の色情報を割り当てたカラーテーブルが用意されており、このテーブルを用いて三次元表示時の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を設定する。
【００４９】
このような三次元表示情報の設定は、画像の全画素について行なわれ、その後、ステップ２０８で、画像の全領域について三次元表示情報の設定が行なわれたことを判断すると、ステップ２０９で、フレームメモリ９を通して表示部１０に三次元像を表示する。
【００５０】
従って、このようにすれば試料４に対する複数のスライス画像の同一座標の画素について光量最大の画素の輝度情報ｐ（ｉ，ｊ）とステージ５の高さ情報ｈ（ｉ，ｊ）を検出し、各画素位置（ｘ，ｙ）ごとの高さ情報ｈにより、三次元表示時の高さ情報ｚ（ｘ，ｙ）を設定すると同時に、輝度情報ｐにより、輝度情報ｐに割り当てられた三次元表示時の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を設定し、三次元像として表示部１０に表示するようにしたので、例えば試料４面の高さが同じで部分ごとに色調が異なるような場合でも、試料４面は、実際の輝度に応じた色付けがされることから、観察者が実際に試料面を見ている状態のままの三次元像を表示できる。これにより、観察者に対し認識し易い三次元像を表示でき、常に最適な状態で試料面の観察を行なうことができる。この場合の第１の実施の形態による三次元像の具体的表示例を図９に示している。
【００５１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、輝度情報ｐより得られた色情報ｃを三次元表示するようにしたが、この第２の実施の形態では、色情報ｃにさらに陰影情報を付加するようにしている。
【００５２】
この場合、第２の実施の形態が適用される共焦点走査型顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとする。また、図２に示すフローチャートのステップ２０１からステップ２０６までは、第１の実施の形態で述べたと同様な処理を行ない、輝度情報ｐと高さ情報ｈを求めた後、ステップ２０７で、三次元表示情報として設定する色情報ｃを以下のように算出する。
【００５３】
この場合、ある画素位置（ｘ，ｙ）で、斜め上方から見る時の視野位置と光源位置から演算した陰影情報をｓ（ｘ，ｙ）、陰影情報ｓを混合する割合をｒとすると、この時の三次元表示の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）は、ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｐ（ｘ，ｙ）×（１−ｒ）＋ｓ（ｘ，ｙ）×ｒにより設定される。
【００５４】
そして、ステップ２０８、２０９において、画像の全画素について同様な設定を実行した後、表示部１０に三次元像として表示する。
【００５５】
従って、このようにすれば、表示部１０に表示される三次元像には、視野位置と光源位置を考慮した陰影が付けられるので、さらに観察者が表面形状を認識し易くなり、最適な状態での観察を行なうことができる。この場合の第２の実施の形態による三次元像の具体的表示例を図１０に示している。
【００５６】
(第３の実施の形態)
第１の実施の形態では、輝度情報ｐより得られた色情報ｃを三次元表示するようにしたが、この第３の実施の形態では、輝度情報に対応する色情報に、高さ情報に対応する色情報を混合する割合を調整して色情報を設定し、三次元表示するようにしている。
【００５７】
この場合、第３の実施の形態が適用される共焦点走査型顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとする。また、図２に示すフローチャートについても、ステップ２０１からステップ２０６までは、第１の実施の形態で述べたものと同様なので同図を援用するものとし、ステップ２０２で、ｋ＝Ｎｋが判定されると、図４に示すフローチャートに示すステップ４０１以降に進み、これまでの動作により得られた輝度情報ｐと高さ情報ｈを用いて三次元表示情報を設定する。
【００５８】
この場合、ステップ４０１で、ある画素位置（ｘ，ｙ）での高さ情報ｈを取り出し、この高さ情報ｈを三次元表示時の高さ情報ｚ（ｘ，ｙ）として設定する。つまり、ｚ（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）を設定する。次に、ステップ４０２で、画素位置（ｘ，ｙ）での輝度情報ｐを取り出し、三次元表示情報として設定する色情報ｃを以下のように算出する。
【００５９】
この場合、図１に示すメモリ８には、予め輝度情報ｐおよび高さ情報ｈに対応させて、それぞれ所定の色情報を割り当てたカラーテーブルが用意されている。そして、輝度情報ｐに対して予め割り当てられている色情報をｃ１（ｐ）、高さ情報ｈに対して予め割り当てられている色情報をｃ２（ｈ）、高さ情報に対して色情報を混合する割合をｒとすると、この時の三次元表示の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）は、
ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｃ１（ｐ（ｘ，ｙ））×（１−ｒ）＋ｃ２（ｈ（ｘ，ｙ））×ｒ
により設定される。
【００６０】
このような三次元表示情報の設定は、画像の全領域について行なわれ、その後、ステップ４０３で、画像の全画素について三次元表示情報の設定が行なわれたことを判断すると、ステップ４０４で、フレームメモリ９を通して表示部１０に三次元像を表示する。
【００６１】
従って、このようにすれば、表示部１０に表示される三次元像は、輝度情報ｐだけでなく高さ情報ｈも含まれ色情報ｃが設定されるので、例えば、試料４の面の高さが異なるが色調が同じような場合でも、試料４面は、高さも考慮した色分けがなされることにより観察者が視覚的に表面形状を認識しやすくできる。この場合の第３の実施の形態による三次元像の具体的表示例を図１１に示している。
【００６２】
(第４の実施の形態)
第３の実施の形態では、輝度情報に対応する色情報に、高さ情報に対応する色情報を混合する割合を調整して色情報を設定し、三次元表示するようにしたが、この第４の実施の形態では、高さ情報に対応する色情報の混合割合を、その画素位置の輝度情報に応じて調整するようにしている。
【００６３】
この場合、第４の実施の形態が適用される共焦点走査型顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとする。また、図２に示すフローチャートについても、ステップ２０１からステップ２０６までは、第１の実施の形態で述べたものと同様なので同図を援用するものとし、ステップ２０２で、ｋ＝Ｎｋが判定されると、図５に示すフローチャートに示すステップ５０１以降に進み、これまでの動作により得られた輝度情報ｐと高さ情報ｈを用いて三次元表示情報を設定する。
【００６４】
この場合、ステップ５０１で、ある画素位置（ｘ，ｙ）での高さ情報ｈを取り出し、この高さ情報ｈを三次元表示時の高さ情報ｚ（ｘ，ｙ）として設定する。つまり、ｚ（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）を設定する。次に、ステップ５０２で、輝度情報に対応する色情報に高さ情報に対応する色情報を混合するにあたって輝度情報ｐにより調整される高さ情報ｈに対応する色情報の混合割合Ｒ（ｐ（ｘ，ｙ））を求め、ステップ５０３で、三次元表示情報として設定する色情報ｃを以下のように算出する。
【００６５】
この場合もメモリ８には、予め輝度情報ｐおよび高さ情報ｈに対応して、それぞれ所定の色情報を割り当てたカラーテーブルが用意されている。そして、輝度情報ｐに対して予め割り当てられている色情報をｃ１（ｐ）、高さ情報ｈに対して予め割り当てられている色情報をｃ２（ｈ）とする。また、ある画素位置（ｘ，ｙ）の高さ情報ｈ（ｘ，ｙ）に対応する色情報ｃ２（ｈ（ｘ，ｙ））を輝度情報ｐ（ｘ，ｙ）に対応する色情報ｃ１（ｐ（ｘ，ｙ））に混合する割合は、その画素位置（ｘ，ｙ）の輝度情報ｐ（ｘ，ｙ）に応じて調整されるが、この時の混合する割合は、Ｒ（ｐ（ｘ，ｙ））で与えられるので、三次元表示の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）は、
ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｃ１（ｐ（ｘ，ｙ））×（１−Ｒ（ｐ（ｘ，ｙ）））
＋ｃ２（ｈ（ｘ，ｙ））×Ｒ（ｐ（ｘ，ｙ））
により設定される。
【００６６】
このような三次元表示情報の設定は、画像の全領域について行なわれ、その後、ステップ５０４で、画像の全画素について三次元表示情報の設定が行なわれたことを判断すると、フレームメモリ９を通して表示部１０に三次元像を表示する。
【００６７】
従って、このようにすれば、表示部１０に表示される三次元像には、輝度情報に応じて高さ情報に対応する色情報が混合されるので、例えば高さが異なるが高反射率の表面を多く有するような試料４に対して、観察者は、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。この場合の第４の実施の形態による三次元像の具体的表示例を図１２に示している。
【００６８】
(第５の実施の形態)
第３の実施の形態では、輝度情報に対応する色情報に、高さ情報に対応する色情報を混合する割合を調整して色情報を設定し、三次元表示するようにしたが、この第５の実施の形態では、高さ情報に対応する色情報の混合割合を、その画素位置の高さ情報に応じて調整するようにしている。
【００６９】
この場合、第５の実施の形態が適用される共焦点走査型顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとする。また、図２に示すフローチャートについても、ステップ２０１からステップ２０６までは、第１の実施の形態で述べたものと同様なので同図を援用するものとし、ステップ２０２で、ｋ＝Ｎｋが判定されると、図６に示すフローチャートのステップ６０１以降に進み、これまでの動作により得られた輝度情報ｐと高さ情報ｈを用いて三次元表示情報を設定する。
【００７０】
この場合、ステップ６０１で、ある画素位置（ｘ，ｙ）での高さ情報ｈを取り出し、この高さ情報ｈを三次元表示時の高さ情報ｚ（ｘ，ｙ）として設定する。つまり、ｚ（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）を設定する。次に、ステップ６０２で、輝度情報に対応する色情報に高さ情報に対応する色情報を混合するにあたって高さ情報ｈにより調整される高さ情報ｈに対応する色情報の混合割合Ｒ（ｐ（ｘ，ｙ））を求め、ステップ６０３で、三次元表示情報として設定する色情報ｃを以下のように算出する。
【００７１】
この場合もメモリ８には、予め輝度情報ｐおよび高さ情報ｈに対応して、それぞれ所定の色情報を割り当てたカラーテーブルが用意されている。そして、輝度情報ｐに対して予め割り当てられている色情報をｃ１（ｐ）、高さ情報ｈに対して予め割り当てられている色情報をｃ２（ｈ）とする。また、ある画素位置（ｘ，ｙ）の高さ情報ｈ（ｘ，ｙ）に対応する色情報ｃ２（ｈ（ｘ，ｙ））を輝度情報ｐ（ｘ，ｙ）に対応する色情報ｃ１（ｐ（ｘ，ｙ））に混合する割合は、その画素位置（ｘ，ｙ）の高さ情報ｈ（ｘ，ｙ）に応じて調整されるが、この時の混合する割合は、Ｒ（ｐ（ｘ，ｙ））で与えられるので、三次元表示の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）は、
ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｃ１（ｐ（ｘ，ｙ））×（１−Ｒ（ｈ（ｘ，ｙ）））
＋ｃ２（ｈ（ｘ，ｙ））×Ｒ（ｈ（ｘ，ｙ））
により設定される。
【００７２】
このような三次元表示情報の設定は、画像の全領域について行なわれ、その後、ステップ６０４で、画像の全画素について三次元表示情報の設定が行なわれたことを判断すると、フレームメモリ９を通して表示部１０に三次元像を表示する。
【００７３】
従って、このようにすれば、表示部１０に表示される三次元像には、高さ情報に応じて高さ情報から算出される色情報が混合されるのので、例えば高さが異なるが同じような反射率の表面を有するような試料４に対して、観察者は、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。この場合の第５の実施の形態による三次元像の具体的表示例を図１３に示している。
【００７４】
(第６の実施の形態)
この第６の実施の形態では、輝度情報のコントラストを変更するコントラスト変更手段を設け、この手段により輝度情報ｐに対してコントラストの変更を行った輝度情報を用いるようにしている。
【００７５】
この場合、第６の実施の形態が適用される共焦点走査型顕微鏡の概略構成は、図１に示すようにＣＰＵ７に図示破線で示すコントラスト変更処理部７ａが設けられている。その他は同様なので、同図を援用するものとする。この場合、コントラスト変更部７ａは、ＣＰＵ７によりコントラスト強調処理が行われる。このコントラスト強調処理には、輝度濃度域の最小から最大を軸としてサンプリングされた画素の数を棒グラフ上に示した濃度ヒストグラムの形を、例えば平坦になるように変換するヒストグラム変換による処理が用いられる。
【００７６】
また、図２に示すフローチャートについても、ステップ２０１からステップ２０６までは、第１の実施の形態で述べたものと同様なので同図を援用するものとし、ステップ２０２で、ｋ＝Ｎｋが判定されると、図７に示すフローチャートのステップ７０１以降に進み、これまでの動作により得られた輝度情報ｐと高さ情報ｈを用いて三次元表示情報を設定する。
【００７７】
この場合、ステップ７０１で、ある画素位置（ｘ，ｙ）での高さ情報ｈを取り出し、この高さ情報ｈを三次元表示時の高さ情報ｚ（ｘ，ｙ）として設定する。つまり、ｚ（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）を設定する。次に、ステップ７０２で、コントラスト変更処理部７ａでの輝度情報ｐに対するコントラスト強調処理をｆ（ｐ）を求め、ステップ７０３で、三次元表示情報として設定する色情報ｃを以下のように設定する。
【００７８】
この場合、コントラスト変更処理部７ａでの輝度情報ｐに対するコントラスト強調処理として、ｆ（ｐ）で与えられるので、この時の三次元表示の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）は、ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝ｆ（ｐ（ｘ，ｙ））により設定される。つまり、この場合、メモリ８には、予め輝度情報ｐに対応して所定の色情報を割り当てたカラーテーブルが用意されており、コントラスト強調処理後の輝度情報ｆ（ｐ）に対して、このテーブルを用いて三次元表示時の色情報ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）が設定される。
【００７９】
このような三次元表示情報の設定は、画像の全領域について行なわれ、その後、ステップ７０４で、画像の全画素について三次元表示情報の設定が行なわれたことを判断すると、フレームメモリ９を通して表示部１０に三次元像を表示する。
【００８０】
従って、このようにすれば、表示部１０に表示される三次元像は、輝度情報のコントラストが強調されているので、例えば、同じような反射率を有するような試料４に対しても、観察者は、視覚的に表面形状を認識しやすくできる。この場合の第６の実施の形態による三次元像の具体的表示例を図１４に示している。
【００８１】
なお、第６の実施の形態では、コントラスト変更手段には、ＣＰＵ７におけるコントラスト強調処理としてヒストグラム変換による方法を用いて説明したが、線形変換関数、区分線形変換関数などのコントラスト変換関数によるコントラスト強調処理、ガンマ補正処理、ＬＯＧ補正処理などを用いることも可能である。
【００８２】
また、第６の実施の形態では、コントラスト変更処理部７ａでのコントラスト変更処理ｆ（ｐ）を三次元表示の色情報を設定するときに求めるようにしたが、三次元情報の設定の前に予め求めてもよい。図８は、このような場合のフローチャートを示すもので、ステップ８０１で、コントラスト変更処理部７ａでの輝度情報ｐに対するコントラスト強調処理をｆ（ｐ）を求め、ステップ８０２で、画像の全画素についてコントラスト強調処理ｆ（ｐ）が求められたことを判断すると、ステップ８０３からステップ８０５の動作が実行される。これらステップ８０３からステップ８０５までの動作は、上述した図７に示すフローチャートのステップ７０１、７０２、７０４と同様なので、ここでの説明は省略する。このようにしても、上述したものと同様な効果を得られる。
【００８３】
また、上述した第１乃至第６の実施の形態では、試料４と対物レンズ３の間の相対的移動はステージ５が対物レンズ３に対して移動するようにしているが、対物レンズ３が上下動してもかまわない。さらに上述した各実施の形態では、色情報を輝度情報から求めるようにしているが、カラーの走査型顕微鏡ならば、顕微鏡から得られる色情報をそのまま用いることができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、観察者に対し認識し易い三次元像を表示でき、最適な状態で試料面の観察を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するための図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の第４の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】本発明の第５の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の第６の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】第６の実施の形態の変形例の動作を説明するためのフローチャート。
【図９】本発明の第１の実施の形態による三次元像の具体的表示例を示す画像。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による三次元像の具体的表示例を示す画像。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による三次元像の具体的表示例を示す画像。
【図１２】本発明の第４の実施の形態による三次元像の具体的表示例を示す画像。
【図１３】本発明の第５の実施の形態による三次元像の具体的表示例を示す画像。
【図１４】本発明の第６の実施の形態による三次元像の具体的表示例を示す画像。
【符号の説明】
１…光源
２…二次元走査スキャナ
３…対物レンズ
４…試料
５…ステージ
６…Ａ／Ｄ変換器
７…ＣＰＵ
７ａ…コントラスト変更処理部
８…メモリ
９…フレームメモリ
１０…表示部
１１…光検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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