(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを試料上で二次元的に走査して走査画像を得るためのコントラスト及びブライトネスの調整において、
画像データから信号強度分布を求める信号強度分布形成手段と、
信号強度分布から累積度数を求める累積度数算出手段と、
信号強度分布の中央域を表示階調域内の中央域に合わせるコントラスト粗調整、及び信号強度分布の端部域を表示階調域の端部域に合わせるコントラスト微調整を、前記累積度数を指標として検出器の増幅率を調整して行うコントラスト調整手段と、
信号強度分布の端部域を表示階調域の端部域に合わせるブライトネス調整を、前記累積度数を指標として表示レベルを調整して行うブライトネス調整手段とを備え、
コントラスト粗調整、及びコントラスト微調整とブライトネス調整との交互繰り返し調整によってコントラストとブライトネスの調整を行う、自動コントラスト・ブライトネス調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを試料上で二次元的に走査して走査画像を形成する走査画像形成に関し、特に検出器のコントラスト及び画像のブライトネスを自動調整する自動コントラスト・ブライトネス調整装置に関し、電子線マイクロアナライザやＸ線分析装置等に適用することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＤＸ（エネルギー分散Ｘ線分光）やＷＤＸ（波長分散Ｘ線分光）を用いた電子マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの電子線分析装置やＸ線分析装置、あるいはイオンマイクロアナリシス（ＩＭＡ）等の分析装置等の電子やイオンの荷電粒子ビームを試料上で二次元的に走査して走査画像を形成する走査ビーム装置が知られている。
これらの走査ビーム装置では、試料上に電子ビームやイオンビームの荷電粒子ビームを照射し、この照射によって試料から発生する二次電子線、反射電子線、特性Ｘ線等を検出することによって試料の表面分析や元素分析を行う。このとき、荷電粒子ビームあるいは試料ステージを二次元的に走査し検出器で検出することによって、試料の表面の凹凸や元素分析の二次元的な走査画像を得る。
【０００３】
表示装置上において走査画像を表示させて観察するには、表示画像のコントラストやブライトネスが適切であることが望ましい。表示画像において、コントラストは画像の濃淡の差の程度であり、ブライトネスは画像の明るさの程度である。
荷電粒子ビームを用いた装置において、通常、コントラストは検出器の増幅度によって調整し、ブライトネスは検出信号の基準信号強度（例えば信号０）に対する表示レベルによって調整している。
【０００４】
検出器の増幅度は、画像のコントラスト及びブライトネスを変化させる。例えば、検出器の増幅度を増加させると、検出信号の信号強度が高まることによって画像の明るさが増してブライトネスが高まると共に、検出信号中の強度差が大きくなって表示画像の濃淡が強調されてコントラストが高まる。
一方、検出信号の表示レベルは、画像のブライトネスのみを変化させる。例えば、基準信号強度に対して検出信号の表示レベルを高めると、同じコントラストのままで画像の明るさが増してブライトネスが高まる。
【０００５】
したがって、検出器の増幅度の調整と検出信号の表示レベルの調整を組み合わせることによってコントラスト及びブライトネスが可能となり、通常、検出器の増幅度によってコントラストを調整し、検出信号の表示レベルによってブライトネスを調整し、両調整によって走査画像の認識度を高めている。
従来、このコントラスト及びブライトネスの調整は、表示装置上に表示される画像を目視で観察しながら、コントラスト調整用電源の電圧を制御して検出器の増幅度を調整し、ブライトネス調整用電源の電圧を制御して検出信号の信号レベルを調整しており、両調整の調整操作は共に手作業によって画像観察と調整とを繰り返して行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来より行われているコントラスト及びブライトネスの調整は、表示画面に表示される画像を観察しながら各調整用電源の電圧を手作業で制御する方法であるため、人手を要するという問題がある他、調整に時間がかかり、また操作者によって調整にばらつきが生じるという問題がある。
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、コントラスト及びブライトネスの調整を自動で行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像データの信号強度分布から求めた累積度数を用いて、該累積度数が表示階調域の所定位置となるように、検出器の増幅度及び表示レベルを調整することによってコントラスト及びブライトネスを調整するものであり、累積度数の算出、該累積度数を用いた最適なコントラスト値及びブライトネス値の算出を行うことによって、検出器の増幅度及び表示レベルを自動調整し、コントラスト及びブライトネスの自動調整を可能とするものである。
【０００８】
そこで、本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置は、荷電粒子ビームを試料上で二次元的に走査して走査画像を得るためのコントラスト及びブライトネスの調整において、画像データから信号強度分布を求める信号強度分布形成手段と、信号強度分布から累積度数を求める累積度数算出手段と、信号強度分布の中央域を示す累積度数を表示階調域内の中央域に合わせるコントラスト粗調整、及び信号強度分布の端部域を示す累積度数を表示階調域の端部域に合わせるコントラスト微調整を、累積度数を指標として検出器の増幅率を調整して行うコントラスト調整手段と、信号強度分布の端部域を示す累積度数を表示階調域の端部域に合わせるブライトネス調整を、累積度数を指標として表示レベルを調整して行うブライトネス調整手段とを備え、コントラスト粗調整によって信号強度分布の中央域を表示階調域内の中央域に合わせた後、コントラスト微調整とブライトネス調整とを交互繰り返すことによって信号強度分布の端部域を表示階調域の端部域に合わせる。
【０００９】
本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置は、信号強度分布から求めた累積度数を用いることによって、コントラスト及びブライトネスの調整を自動化することができる。また、コントラスト調整を粗調整と微調整の２段階とすることによって信号強度分布の中央域と端部域とを調整することができ、コントラストの微調整とブライトネス調整とを交互繰り返すことによって、コントラスト調整によるブライトネスのずれを徐々に補正することができる。
コントラスト及びブライトネスの調整において、信号強度分布の中央域を表示階調域内の中央域に合わせることによって、表示レンジを見やすい範囲に設定することができ、また、信号強度分布の端部域を表示階調域内の端部域に合わせることにより、ノイズ分を除去することができる。
【００１０】
図１は本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の調整手段を説明するためのブロック図であり、図２は調整手段の動作を説明するためのフローチャートであり、図３は信号強度分布と表示階調域との関係を示す図であり、図４は調整手段の動作を説明するための信号強度分布を示す図である。
調整手段１０は、信号強度分布形成手段１１と累積度数算出手段１２とコントラスト調整手段１３とブライトネス調整手段１４を備え、コントラスト調整手段１３はコントラスト値を概算する機能とコントラスト値を微調整する機能を備える。
【００１１】
信号強度分布形成手段１１は、荷電粒子ビームを試料上で二次元的に走査して求めた画像データを入力し（ステップＳ１）、該画像データの信号強度分布を求める。信号強度分布は、例えば表示階調域の各階調における画素数を表すヒストグラムで形成することができる。図３は、階調数２５６の表示階調域における信号強度分布の一例を示している（ステップＳ２）。累積度数算出手段１２は、求めた信号強度分布から累積度数を算出する。累積度数は、信号強度分布における位置を表す指標であり、ある信号強度の位置を、信号強度分布の端部から該位置までの分析面積で表すことができる。たとえば分布全体の面積を１００％としたとき、端部からのある信号強度の位置までの面積を分布全体の面積で除算して得られる％表示によって、ある信号強度の位置を表すことができる。
【００１２】
信号強度分布が各階調における画素数で表される場合には、階調０から信号強度の位置に対応する階調までに分布する画素の総和、あるいは全体数に対する比率で表すことができる。図３では、累積度数１０％、累積度数５０％、及び累積度数９０％を示している（ステップＳ３）。
コントラスト及びブライトネスが未調整の場合では、得られる信号強度分布は表示階調域に対して適切な位置にあるとは限らない。図４（ａ）に示すように、信号強度分布が一方の側に片寄って分布している場合には、画像データの一部は表示階調域外となり表示されないことになる。なお、図４では０から２５５の２５６階調の場合を示している。
【００１３】
はじめに、コントラストを粗調整して、信号強度分布を表示階調域内に位置合わせする。コントラスト値の粗調整では、信号強度分布の中央域が表示階調域内の中央域となるようにコントラストを粗調整し、この値からコントラスト値の概算値が得られる。通常、信号強度分布の中央域には、画像データの主要部分が分布していると推定される。そこで、この中央域が表示階調域内の中央付近等の観察に適した所定位置となるようにコントラストを調整する。図４（ｂ）はコントラストを粗調整することによって信号強度分布を表示階調域の中央域に移動させた状態を示している（破線表示から実線表示）（ステップＳ４）。
【００１４】
ステップＳ４でコントラストを粗調整した後、次のステップＳ５，６でブライトネスとコントラストとを微調整する。この微調整では、信号強度分布の端部域が表示階調域の端部域に合うように、ブライトネス及びコントラストを調整する。これによって、表示階調範囲の全域を用いた広いレンジで画像表示を行い、また、信号強度分布の両端部域に含まれるノイズ分を表示階調域から除去して、画像表示を明瞭なものとする。ここで、ブライトネスの調整を信号レベルで行い、コントラストの調整を検出器の増幅度で行う場合には、両調整による信号強度変化の特性が異るため、両微調整を交互に繰り返しすことによって、互いの微調整による信号強度分布の変化を補い、最適なコントラスト及びブライトネス調整を行う。
【００１５】
図５はコントラストとブライトネスの調整による信号強度変化特性を説明するための図である。コントラストを検出器の増幅度で行う場合には、図５（ａ）に示すように信号強度の範囲及び位置が表示階調域に対して変化し、コントラストとブライトネスが変化する。一方、ブライトネスを信号レベルで変化させる場合には、図５（ｂ）に示すように主に信号強度分布の位置が表示階調域に対して変化し、ブライトネスのみが変化する。
そこで、ステップＳ５では、ブライトネスを微調整することによって、信号強度分布の一方の端部域を表示階調域の端部域（例えば、階調０の黒表示される端部域）に合わせ、ステップＳ６では、コントラストを微調整することによって、信号強度分布の他方の端部域を表示階調域の他方の端部域（例えば、階調２５５の白表示される端部域）に合わせる。
【００１６】
図４（ｃ）はブライトネスを微調整することによって信号強度分布の一方の端部域を表示階調域の一方の端部域に合わせた状態を示しており、図中の破線表示から実線表示へ信号強度分布を移動することによって、累積度数Ａ％の位置を階調０の位置に合わせている。また、図４（ｄ）はコントラストを微調整することによって信号強度分布の他方の端部域を表示階調域の他方の端部域に合わせた状態を示しており、図中の一点鎖線表示から実線表示へ信号強度分布を移動することによって、累積度数Ｂ％の位置を階調２５５の位置に合わせている。
コントラストを微調整すると、一方の端部域において位置ずれが生じるため、信号強度分布の所定範囲が表示階調域内となるまでステップＳ５，６を繰り返すことによって相互に微調整する（ステップＳ７）。
【００１７】
上記動作は、調整手段内の各手段によって自動で行うことができるため、コントラスト及びブライトネスの自動調整が可能となる。
信号強度分布の中央域は累積度数の他に、中央値、平均値、最頻値等から求めることができる。中央値は画素値を大きさの順序で並べたときの中央の画素値であり、ヒストグラム表示したときの累積度数が５０％の位置から求めることができる。中央域として累積度数、中央値、平均値、最頻値の何れを選択するかは、画像データの分布や表示形態に応じて定めることができる。なお、累積度数を用いた場合には、中央域の位置を任意に定めることができる。
【００１８】
また、信号強度分布の端部域は累積度数あるいは標準偏差を用いて設定することができる。例えば、累積度数の場合には１０％、９０％等によって端部域の位置を定め、標準偏差の場合にはσに範囲を定める係数を乗じた値（３σ等）によって端部域の位置を設定する。なお、累積度数や標準偏差に乗じる係数は、表示階調域中のどの範囲で表示するか、どの程度のノイズ分まで許容するか等の設定事項に応じて定めることができる。
コントラスト（あるいはブライトネス）の各調整は複数の態様で求めることができる。一態様では、ブライトネス値（あるいはコントラスト値）を固定値とし、コントラスト値（あるいはブライトネス値）を異ならせた複数の信号強度分布を求め、この信号強度分布の変化傾向からコントラスト値（あるいはブライトネス値）をパラメータとした変化特性（傾斜特性等）を求め、該変化特性から最適なコントラスト値（あるいはブライトネス値）を求める。
【００１９】
また他の態様では、ブライトネス値（あるいはコントラスト値）を固定値とし、偏差が小さくなるようにコントラスト値（あるいはブライトネス値）を順次変化させて、最適なコントラスト値（ブライトネス値）を求める。このとき、初期値から増減させた値をコントラスト（あるいはブライトネス）の設定値とし、該増減幅を順に狭くすることによって最適なコントラスト値を求める。
また、さらに別の態様では、端部域における信号強度分布の各変化率、及び表示階調域に対する信号強度分布のずれ量を用いた演算によって、コントラスト及びブライトネスの変化量を算出し、この変化量を用いて求める。
【００２０】
なお、コントラスト及びブライトネスの調整に用いる画像データは、１フレームを単位とすることも、あるいは数ラインを単位とすることもでき、数ラインを単位とする場合には、調整時間を短縮することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しながら詳細に説明する。
図６は本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置を用いた構成例であり、走査型電子顕微鏡に適用した場合について示している。
【００２２】
走査型電子顕微鏡１は、ビーム源２と、ビーム源２から照射された荷電粒子ビームを試料ステージ６上に通すコンデンサレンズ３及び対物レンズ５と、荷電粒子ビームを試料ステージ６上で走査させる走査用ダブルデフレクタ４及び走査ダブルデフレクタ４を制御する偏向用制御回路２２と、偏向用制御回路２２にｘ，ｙ方向の走査信号を供給するスイープジェネレータ２１と、試料から放出された二次電子やＸ線等を検出するＰＭＴ（光電子倍増管）等の検出器７と、検出信号を信号増幅するアンプ８と、アナログの検出信号をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換器９と、検出信号を記憶するメモリ１９と、検出器７の増幅率を制御するコントラスト電圧を供給するコントラスト調整用電源１７と、アンプレベルを制御するブライトネス電圧を供給するブライトネス調整用電源１８と、コントラスト及びブライトネスを調整する調整手段１０及びスイープジェネレータ２１の制御の他に走査型電子顕微鏡全体を制御する機能を含む制御コンピュータ２０と、調整手段１０からのデジタル信号をアナログ信号に変換してコントラスト調整用電源１７及びブライトネス調整用電源１８に供給するＤ／Ａ変換器１５，１６とを備える。
【００２３】
走査用ダブルデフレクタ４は偏向用制御回路２２からの走査信号に基づいて荷電粒子ビームをｘ，ｙ方向に移動させて試料ステージ６上を二次元的に走査する。検出器７は試料（図示しない）から放出された二次電子やＸ線等を検出することによって、試料の表面の凹凸や元素分析の二次元走査画像を求める。
制御コンピュータ２０中の調整手段１０は、図１に示したように、信号強度分布形成手段１１と累積度数算出手段１２とコントラスト調整手段１３とブライトネス調整手段１４を備え、コントラスト調整手段１３はコントラスト値を概算する機能とコントラスト値を微調整する機能を備え、メモリー１９から取り込んだ画像データを用いてコントラスト及びブライトネスを調整する。
【００２４】
調整手段１０によるコントラスト及びブライトネスの調整は、信号強度分布形成手段１１によって画像データの信号強度分布を求め、累積度数算出手段１２によって信号強度分布から累積度数を算出し、コントラスト調整手段１３及びブライトネス調整手段１４によってブライトネスとコントラストを微調整する。上記調整は、調整手段内の各手段によって自動で行うことができる。したがって、本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置は、画像データを用いてコントラスト及びブライトネスを自動調整することができる。
【００２５】
以下、本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の動作について説明する。図７は本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の一動作例のフローチャートであり、図８，９はコントラスト値の概算算出を説明するための図であり、図１０はブライトネスの微調整を説明するための図であり、図１１はコントラストの微調整を説明するための図である。
コントラスト・ブライトネスの調整は、コントラスト値を概算する工程（ステップＳ１１〜ステップＳ１７）と、ブライトネスを微調整する工程（ステップＳ１８〜ステップＳ２３）と、コントラストを微調整する工程（ステップＳ２４〜ステップＳ３０）に大別される。
【００２６】
コントラスト値の概算工程では、ブライトネス値を固定値とし、コントラスト値をいくつか変化させて表示状態を評価することによって、コントラスト値を概算する。
はじめに１つのブライトネス値と複数個のコントラスト値（図８ではコントラスト８５％、コントラスト７５％、コントラスト６５％の場合を示している）を予め定め、該ブライトネス値とコントラスト値の１つをデフォルト値として設定し（ステップＳ１１，１２）、荷電粒子ビームを走査させて１フレーム分の画像データを求める。ここで、コントラスト８５％は、例えば検出器の増幅能力の８５％の増幅率でコントラストを設定することを示している。なお、１フレーム分に代えて数ライン分の画像データとすることもできる（ステップＳ１３）。
【００２７】
求めた画像データを用いて、表示階調域の各階調に対する画素数でヒストグラムを作成する。このヒストグラムは信号強度分布を表示する（ステップＳ１４）。ヒストグラムにおいて、画素値を大きさの順序で順に累積して累積度数を求め、この累積度数に対応する表示階調域の値を求める。信号強度分布の中央値を表示階調域の中央部分に対応させる場合には、累積度数の第１設定値を例えば５０％に設定する。累積度数５０％に対応する表示階調域の値によって、信号強度分布の中央値が表示階調域に対してどの位置にあるかを知ることができる（ステップＳ１５）。
【００２８】
表示階調域に対する信号強度分布の位置は、コントラスト値に応じて変化する。そこで、予め定めておいた複数個のコントラスト値について信号強度分布を求め（ステップＳ１６）、コントラスト値と表示階調域の値との関係から累積度数の第１設定値（５０％）が表示階調域の適正範囲（例えば１２８〜１４０）内となるコントラスト値を求める。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はコントラスト値をそれぞれ８５％，７５％，６５％としたときの信号強度分布であり、第１設定値（５０％）の位置に対応する表示階調域の値は２４０階調、１８０階調、１００階調となる。
【００２９】
信号強度分布からコントラスト値を概算するには、コントラスト値を変更することによって、累積度数（たとえば第１設定値（５０％））が表示階調域の適正範囲内となるコントラスト値を求める方法、あるいは、コントラスト値をパラメータとして変化させたときの累積度数の変化傾向を求め、この傾向から推定する方法を用いることができる。
図９は変化傾向からコントラスト値を推定する例を示している。図８の例では、累積度数５０％が分布する表示階調域の適正範囲を１２８階調〜１４０階調としたとき、コントラスト値を８５％，７５％，６５％としたときの累積度数５０％に対応する各階調値は、適正範囲を挟んで両側に分布する。
【００３０】
そこで、図９（ａ）において、横軸をコントラスト値とし、縦軸を表示階調域の階調としたとき、コントラスト値が８５％，７５％，６５％のときの２４０階，１８０階調，１００階調をプロットして各点（図中の黒丸）を結ぶことによって変化傾向線を求める。この変化傾向線上において適正範囲内（例えば１２８階調〜１４０階調）となる点（図中の白丸）から、適正範囲となるコントラスト値を概算する。
なお、図９（ｂ）に示すように、コントラスト値８５％，７５％，６５％による階調変化では変化傾向線が求めにくい場合には、さらにコントラスト値５５％，４５％について求めることによって変化傾向線を求める（ステップＳ１７）。コントラスト値を概算した後、次にブライトネスを調整する。ブライトネスの調整工程では、コントラスト値を固定値とし、ブライトネス値をいくつか変化させて表示状態を評価することによって、ブライトネス値を求める。
【００３１】
複数個のブライトネス値（図１０ではブライトネスＢａ、ブライトネスＢｂ、ブライトネスＢｃの場合を示している）を予め定めておき、該ブライトネス値の１つとステップＳ１７で求めたコントラスト値をデフォルト値として設定し、１フレーム分あるいは数ライン分の画像データを求める（ステップＳ１８，１９）。
求めた画像データを用いて、表示階調域の各階調に対する画素数でヒストグラムを作成する（ステップＳ２０）。ヒストグラムにおいて、累積度数が第２設定値となる表示階調域の値を求める。信号強度分布において画素値が小さい端部域を表示階調域の白表示の端部域に対応させる場合には、この第２設定値を例えば１０％に設定する。なお、第２設定値は１０％に限るものではなく表示範囲や除去するノイズ分に応じて設定することができる（ステップＳ２１）。
【００３２】
予め定めておいた複数個のブライトネス値について信号強度分布を求め（ステップＳ２２）、ブライトネス値と表示階調域の値との関係から累積度数１０％が表示階調域の階調０となるブライトネス値を求める。図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）はコントラスト値が７０％の場合においてブライトネス値をそれぞれＢｃ，Ｂｂ，Ｂａとしたときの信号強度分布である。図１０の分布によれば、累積度数１０％の位置が表示階調域の階調０の前後に分布している。
信号強度分布からブライトネス値を求めるには、前記コントラスト値の算出と同様にして、デフォルト値としてのブライトネス値を変更することによって、累積度数（第２設定値１０％）が階調０となるブライトネス値を求める方法、あるいは、ブライトネス値をパラメータとして変化させたときの累積度数の変化傾向を求め、この傾向から推定することもできる。
【００３３】
図１０（ｄ）は変化傾向からブライトネス値を推定する例を示している。図１０の分布例では、累積度数１０％の位置が表示階調域の階調０の前後に分布している。そこで、図１０（ｄ）において、横軸をブライトネス値とし、縦軸を表示階調域の階調としたとき、ブライトネス値がＢｃ，Ｂｂ，Ｂａのときの各階調をプロットして各点（図中の黒丸）を結ぶことによって変化傾向線が求める。この変化傾向線上で階調が０となる点（図中の白丸）からブライトネス値Ｂ１を求める（ステップＳ２３）。
ブライトネス値を微調整した後、次に再度コントラストを微調整する。ブライトネスの調整工程において、複数個のコントラスト値（図１１では、ステップＳ１７で求めたコントラスト７０％を基準として、コントラスト７０％、コントラスト７２％、コントラスト７４％の場合を示している）を予め定めておき、該コントラスト値の１つとステップＳ２３で求めたブライトネス値Ｂ１をデフォルト値として設定し、１フレーム分あるいは数ライン分の画像データを求める（ステップＳ２４，２５）。
【００３４】
求めた画像データを用いて、表示階調域の各階調に対する画素数でヒストグラムを作成する（ステップＳ２６）。ヒストグラムにおいて、累積度数が第３設定値となる表示階調域の値を求める。信号強度分布において画素値が大きい端部域を表示階調域の黒表示の端部域に対応させる場合には、第３設定値を例えば９０％に設定する。なお、第３設定値は９０％に限るものではなく表示範囲や除去するノイズ分に応じて設定することができる（ステップＳ２７）。
予め定めておいた複数個のコントラスト値について信号強度分布を求め（ステップＳ２８）、コントラスト値と表示階調域の値との関係から累積度数の第３設定値（９０％）が表示階調域の階調２５５となるコントラスト値を求める。図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）はブライトネス値がＢ１の場合において、コントラスト値をそれぞれ７０％，７２％，７４としたときの信号強度分布である。
【００３５】
信号強度分布からコントラスト値を求めるには、前記ブライトネス値の算出と同様にして、コントラスト値を変更することによって、累積度数（第３設定値９０％）が階調２５５となるコントラスト値を求める方法、あるいは、コントラスト値をパラメータとして変化させたときの累積度数の変化傾向を求め、この傾向から推定することもできる。なお、累積度数の変化傾向からコントラスト値を推定する変化傾向線については、第２設定値と同様であるので記述を省略する（ステップＳ２９）。
ステップＳ１８からステップＳ２９の処理を、累積度数の第１設定値（１０％）が表示階調域の階調０の許容範囲内となるまで繰り返して、コントラスト及びブライトネスを微調整する（ステップＳ３０）。
なお、ステップＳ１８〜ステップＳ２３のブライトネス微調整と、ステップＳ２４〜ステップＳ２９のコントラスト微調整を入れ換えることもできる。
【００３６】
次に、コントラスト及びブライトネスの微調整の他の態様を説明する。この態様では、端部域における信号強度分布の各変化率を組み合わせた演算によって、表示階調域に対する信号強度分布のずれ量を補正するコントラスト及びブライトネスの調整量を求める。
コントラスト調整による信号強度分布の変化と、ブライトネス調整による信号強度分布の変化は変化特性が異なる。図１２はコントラスト調整による信号強度分布の変化の概略を示す図であり、図１２（ａ）に示す信号強度分布はコントラスト調整することによって図１２（ｂ）に示す信号強度分布となる。コントラストの微調整による端部域（累積度数１０％及び累積度数９０％に対応する端部域）の階調Ｔの変化として、ｄＴ（１０％）／ｄＣ，ｄＴ（９０％）／ｄＣを求める。
【００３７】
また、図１３はブライトネス調整による信号強度分布の変化の概略を示す図であり、図１３（ａ）に示す信号強度分布はブライトネス調整することによって図１３（ｂ）に示す信号強度分布となる。ブライトネスの微調整による信号強度分布の端部域（累積度数１０％及び累積度数９０％に対応する端部域）の階調Ｔの変化として、ｄＴ（１０％）／ｄＢ，ｄＴ（９０％）／ｄＢを求める。
【００３８】
コントラスト調整とブライトネス調整を同時に行って端部域のずれを補正する場合には、以下の式を満足するようなコントラストの変化量ｄｃ及びブライトネスの変化量ｄｂを求め、該変化量ｄｃ，ｄｂ分だけコントラスト及びブライトネスを調整する。
0004207353.tif 000002
ここで、Δ（１０％）は信号強度分布の累積度数１０％の位置と表示階調域の階調０との階調差であり、Δ（９０％）は信号強度分布の累積度数９０％の位置と表示階調域の階調２５５との階調差である。
【００３９】
なお、ブライトネス調整では、ｄＴ（１０％）／ｄＢとｄＴ（９０％）／ｄＢとはほぼ等しいとすることができるため、この場合には、コントラストの変化量ｄｃ及びブライトネスの変化量ｄｂはそれぞれ以下の式で求めることができる。
0004207353.tif 000003
この実施態様によれば、コントラスト調整とブライトネス調整を同時に行うことができるため、処理時間を短縮することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置によれば、コントラスト及びブライトネスの調整を自動で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の調整手段を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の調整手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の信号強度分布と表示階調域との関係を示す図である。
【図４】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の調整手段の動作を説明するための信号強度分布を示す図である。
【図５】コントラストとブライトネスの信号強度に対する特性を説明するための図である。
【図６】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置を用いた構成例である。
【図７】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置の一動作例のフローチャートである。
【図８】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置のコントラスト値の概算を説明するための図である。
【図９】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置のコントラスト値の概算を説明するための図である。
【図１０】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置のブライトネスの微調整を説明するための図である。
【図１１】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置のコントラストの微調整を説明するための図である。
【図１２】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置のコントラスト調整による信号強度分布の変化の概略を示す図である。
【図１３】本発明の自動コントラスト・ブライトネス調整装置のブライトネス調整による信号強度分布の変化の概略を示す図である。
【符号の説明】
１…走査型電子顕微鏡、２…ビーム源、３…コンデンサレンズ、４…走査用ダブルデフレクタ、５…対物レンズ、６…試料ステージ、７…検出器、８…アンプ、９…Ａ／Ｄ変換器、１０…調整手段、１１…信号強度分布形成手段、１２…累積度数算出手段、１３…コントラスト調整手段、１４…ブライトネス調整手段、１５，１６…Ｄ／Ａ変換器、１７…コントラスト調整用電源、１８…ブライトネス調整用電源、１９…メモリ、２０…制御コンピュータ、２１…スイープジェネレータ、２２…偏向用制御回路。
【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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