(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像を、該高さ方向の取得範囲に亘り順次取得するスライス画像取得手段と、
前記スライス画像取得手段が新たに取得したスライス画像を構成する画素の輝度値と、該画素と同一位置の画素であって既に取得していたスライス画像の各々を構成しているものの輝度値の最大値とで、値が大きい方を該位置の画素の輝度値とすることで得られる最大輝度画像を、前記スライス画像を新たに取得する度に更新することで、前記観察試料の全焦点画像を作成していく全焦点画像作成手段と、
前記スライス画像の前記取得範囲に亘る取得の終了を、前記スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像に基づき判定する終了判定手段と、
前記スライス画像の前記取得範囲に亘る取得の終了までに対する現時点までの取得の進捗状況を示す値を、前記全焦点画像作成手段による前記全焦点画像の作成状況を示す値に基づき算出する進捗状況算出手段と、
前記進捗状況算出手段により算出された値で示されている前記進捗状況を出力する出力手段と、
を有し、
前記全焦点画像作成手段による前記全焦点画像の作成状況を示す値は、前記最大輝度画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以上であるものの度数であり、
前記進捗状況算出手段は、所定の第１基準画素数に対する前記度数の割合を、前記進捗状況を示す値として算出し、
前記終了判定手段は、前記スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以下のものの度数が、所定の第２基準画素数を超えたと判定したときに、前記取得の終了との判定を下す、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像を、該高さ方向の取得範囲に亘り順次取得するスライス画像取得手段と、
前記スライス画像取得手段が新たに取得したスライス画像を構成する画素の輝度値と、該画素と同一位置の画素であって既に取得していたスライス画像の各々を構成しているものの輝度値の最大値とで、値が大きい方を該位置の画素の輝度値とすることで得られる最大輝度画像を、前記スライス画像を新たに取得する度に更新することで、前記観察試料の全焦点画像を作成していく全焦点画像作成手段と、
前記スライス画像の前記取得範囲に亘る取得の終了を、前記スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像に基づき判定する終了判定手段と、
前記スライス画像の前記取得範囲に亘る取得の終了までに対する現時点までの取得の進捗状況を示す値を、前記全焦点画像作成手段による前記全焦点画像の作成状況を示す値と、前記スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像の輝度値とに基づき算出する進捗状況算出手段と、
を有し、
前記全焦点画像作成手段による前記全焦点画像の作成状況を示す値は、前記最大輝度画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以上であるものの度数であり、
前記進捗状況算出手段は、所定の第１基準画素数に対する前記度数の割合と、前記スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以下であるものの度数についての所定の第２基準画素数に対する割合との和を、前記進捗状況を示す値として算出し、
前記終了判定手段は、前記スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以下のものの度数が、前記所定の第２基準画素数を超えたと判定したときに、前記取得の終了との判定を下す、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項３】
観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像を、該高さ方向の取得範囲に亘り順次取得するスライス画像取得手段と、
前記スライス画像を新たに取得する度に、取得されている各スライス画像を構成する同一位置の画素の輝度値の変化の傾きを求めて、該画素においての輝度の最大値を該傾きの変化に基づき画素毎に見つけ出し、見つけ出された輝度の最大値を各画素の輝度値とすることで、前記観察試料の全焦点画像を作成していく全焦点画像作成手段と、
前記スライス画像取得手段による前記スライス画像の前記取得範囲に亘る取得の終了を、前記輝度の最大値が見つけ出された画素の数に基づき判定する終了判定手段と、
前記スライス画像取得手段による前記スライス画像の前記取得範囲に亘る取得の終了までに対する現時点までの該スライス画像の取得の進捗状況を示す値を、前記輝度の最大値が見つけ出された画素の数に基づき算出する進捗状況算出手段と、
前記進捗状況算出手段により算出された値で示されている前記進捗状況を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項４】
前記進捗状況算出手段は、所定の基準画素数に対する前記輝度の最大値が見つけ出された画素の数の割合を、前記進捗状況を示す値として算出することを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の技術に関し、特に、顕微鏡を用いて行う自動測定の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料の全焦点画像や三次元画像を取得する装置として、例えば走査型共焦点顕微鏡がある。走査型共焦点顕微鏡の構成の概略を図８に示す。
図８において、点状光源８０１から照射された光は、ハーフミラー８０２を透過した後に、良好に収差の補正がされている対物レンズ８０３によって観察対象の試料８０４上の１点に集光して試料８０４を照明する。このときの試料８０４での反射光は、ハーフミラー８０２で今度は反射した後に、ピンホール板８０５によって集光点以外からの反射光がカットされ、ピンホールを通過した反射光だけが光検出器８０６で検出される。ここで、点状光源８０１からの照射光を二次元走査して試料８０４上を照明したときに光検出器８０６で検出される光の光量より、二次元画像を得ることができる。
【０００３】
図８において、対物レンズ８０３の集光位置からずれた位置である位置イからの反射光は、ピンホール板８０５を通過することができずに光検出器８０６で検出されない。従って、図８に示した構成では、対物レンズ８０３の集光位置のみの画像、言い換えれば合焦位置のみの画像を得ることができる。
【０００４】
図８に示したような共焦点光学系は焦点深度が浅い。このため、試料８０４の観察面が平面状の場合には問題ないが、観察面の高さが異なっている（凹凸が存在する）非平面状である場合には、観察面のうちピントの位置から外れた領域については画像を得ることができない。つまり、試料８０４が対物レンズ８０３の集光位置にある場合に光検出器８０６の出力（検出光量値）は最大となり、この位置から対物レンズ８０３と試料８０４との相対位置が離れるに従い、光検出器８０６の出力は急激に低下する。
【０００５】
従って、図９に示すような、高さがそれぞれａ、ｂ、及びｃ（但し、ｂ＞ａ＞ｃ）である観察面Ａ、Ｂ、及びＣを有する非平面状の試料９００を図示のＺ方向に観察する場合に、例えば観察面Ａに合焦させても観察面Ｂ及びＣの観察画像は得ることができない。
【０００６】
ところで、このような場合に、高さｃから高さｂまでの範囲を、試料９００と対物レンズ８０３とのどちらか一方を所定のピッチでＺ軸方向（光軸方向）に移動させながら試料９００のスライス画像（共焦点画像）を複数枚取得する。そして、各スライス画像を構成する各画素の位置毎に光検出器８０６の出力最大の値を抽出し、抽出された光量値を各画素の位置に配置すると、試料９００の全焦点画像を構成することができる。また、光検出器８０６の出力が最大となるときの光軸方向の高さ情報（試料９００と対物レンズ８０３と相対距離）を各画素の位置毎に取得することで、試料９００の三次元画像を構成することもできる。
【０００７】
このような全焦点画像や三次元画像を得る際には、測定範囲（例えば、図９のｂの範囲）や測定ピッチ（試料９００と対物レンズ８０３との相対移動における移動ピッチ）などの測定条件を設定し、その測定条件の下で、複数枚のスライス画像の取得が行われる。従って、測定範囲と測定ピッチの値の設定内容によっては、測定時間が非常に長くなる場合もある。このような場合、ユーザは、測定が進行しているかどうかが分からない不安感や、いつ測定が終了するか分からないという不快感を感じることがある。
【０００８】
このような不安感や不快感を軽減する手法として、例えば特許文献１には、測定条件を手動にて予め設定しておき、設定された測定条件に基づいて、測定終了までの残り時間を算出し表示するという技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３３００２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、測定動作を自動で行うのみではなく、測定条件の設定についても装置が自動で行う場合には、測定の終了位置が測定開始時には必ずしも決まらない。このため、手動によって設定を行うことを前提としている特許文献１の技術では、測定終了までの残り時間を算出して表示することはできない。
【００１０】
また、測定条件を装置が自動設定して行う測定動作時は、測定開始から現在までの画像の取り込み枚数（ステップ数）を表示することは可能である。しかし、このステップ数を単に表示するのみでは、ユーザは、測定が進行していることについては把握できても、いつ取り込みが終了するかを把握することはできないため、とりわけ測定時間が長い場合には、ユーザは強い不快感を感じることになる。
【００１１】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、測定条件の自動設定を伴う顕微鏡での自動測定を行う場合にユーザが感じる不安感や不快感を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像を、該高さ方向の取得範囲に亘り順次取得するスライス画像取得手段と、該スライス画像取得手段が新たに取得したスライス画像を構成する画素の輝度値と、該画素と同一位置の画素であって既に取得していたスライス画像の各々を構成しているものの輝度値の最大値とで、値が大きい方を該位置の画素の輝度値とすることで得られる最大輝度画像を、該スライス画像を新たに取得する度に更新することで、該観察試料の全焦点画像を作成していく全焦点画像作成手段と、該スライス画像の該取得範囲に亘る取得の終了を、該スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像に基づき判定する終了判定手段と、該スライス画像の該取得範囲に亘る取得の終了までに対する現時点までの取得の進捗状況を示す値を、該全焦点画像作成手段による該全焦点画像の作成状況を示す値に基づき算出する進捗状況算出手段と、該進捗状況算出手段により算出された値で示されている該進捗状況を出力する出力手段と、を有し、該全焦点画像作成手段による該全焦点画像の作成状況を示す値は、該最大輝度画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以上であるものの度数であり、該進捗状況算出手段は、所定の第１基準画素数に対する該度数の割合を、該進捗状況を示す値として算出し、該終了判定手段は、該スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以下のものの度数が、所定の第２基準画素数を超えたと判定したときに、該取得の終了との判定を下す、というものである。
【００１４】
本発明の別の態様のひとつである顕微鏡装置は、観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像を、該高さ方向の取得範囲に亘り順次取得するスライス画像取得手段と、該スライス画像取得手段が新たに取得したスライス画像を構成する画素の輝度値と、該画素と同一位置の画素であって既に取得していたスライス画像の各々を構成しているものの輝度値の最大値とで、値が大きい方を該位置の画素の輝度値とすることで得られる最大輝度画像を、該スライス画像を新たに取得する度に更新することで、該観察試料の全焦点画像を作成していく全焦点画像作成手段と、該スライス画像の該取得範囲に亘る取得の終了を、該スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像に基づき判定する終了判定手段と、該スライス画像の該取得範囲に亘る取得の終了までに対する現時点までの取得の進捗状況を示す値を、該全焦点画像作成手段による該全焦点画像の作成状況を示す値と、該スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像の輝度値とに基づき算出する進捗状況算出手段と、を有し、該全焦点画像作成手段による該全焦点画像の作成状況を示す値は、該最大輝度画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以上であるものの度数であり、該進捗状況算出手段は、所定の第１基準画素数に対する該度数の割合と、該スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以下であるものの度数についての所定の第２基準画素数に対する割合との和を、該進捗状況を示す値として算出し、該終了判定手段は、該スライス画像取得手段が直近に取得したスライス画像を構成する画素のうち輝度が所定の基準輝度レベル以下のものの度数が、該所定の第２基準画素数を超えたと判定したときに、該取得の終了との判定を下す、ように構成することができる。
【００１７】
本発明の別の態様のひとつである顕微鏡装置は、観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像を、該高さ方向の取得範囲に亘り順次取得するスライス画像取得手段と、該スライス画像を新たに取得する度に、取得されている各スライス画像を構成する同一位置の画素の輝度値の変化の傾きを求めて、該画素においての輝度の最大値を該傾きの変化に基づき画素毎に見つけ出し、見つけ出された輝度の最大値を各画素の輝度値とすることで、該観察試料の全焦点画像を作成していく全焦点画像作成手段と、該スライス画像取得手段による該スライス画像の該取得範囲に亘る取得の終了を、該輝度の最大値が見つけ出された画素の数に基づき判定する終了判定手段と、該スライス画像取得手段による該スライス画像の該取得範囲に亘る取得の終了までに対する現時点までの該スライス画像の取得の進捗状況を示す値を、該輝度の最大値が見つけ出された画素の数に基づき算出する進捗状況算出手段と、該進捗状況算出手段により算出された値で示されている該進捗状況を出力する出力手段と、を有するというものである。
【００１８】
なお、上述した本発明に係る顕微鏡装置において、該進捗状況算出手段は、所定の基準画素数に対する該輝度の最大値が見つけ出された画素の数の割合を、該進捗状況を示す値として算出するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、以上のようにすることにより、測定条件の自動設定を伴う顕微鏡での自動測定を行う場合にユーザが感じる不安感や不快感を軽減できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず図１について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態である走査型共焦点顕微鏡システムの構成を示している。
【００２１】
走査型共焦点顕微鏡１００は、対物レンズ１０２、対物レンズ切換部１０３、Ｚ位置制御部１０４、ハーフミラー１０５、ピンホール板１０６、光検出器１０７、二次元走査部１０８、ミラー１０９、及びレーザ照明部１１０を備えている。そして、この走査型共焦点顕微鏡１００と、コントローラ１１１及び出力装置１１２とから、走査型共焦点顕微鏡システムが構成されている。
【００２２】
対物レンズ切換部１０３は、走査型共焦点顕微鏡１００の光軸上に配置される対物レンズ１０２の切り換えを行う。Ｚ位置制御部１０４は、対物レンズ１０２のＺ位置（走査型共焦点顕微鏡１００の光軸方向の位置）を制御する。ピンホール板１０６は、集光点以外からの反射光をカットする。光検出器１０７は、光を検出してその光量を示す信号を出力する。二次元走査部１０８は、レーザ光を、その進行方向に垂直な平面で二次元走査させる。レーザ照明部１１０は、レーザ光を励起して試料（観察試料）１０１に照射する。コントローラ１１１は、試料１０１の観察画像や、対物レンズ１０２のＺ位置情報を取得する。出力装置１１２は、取得した試料１０１の観察画像等の表示を行う。
【００２３】
レーザ照明部１１０から出射したレーザ光は、ミラー１０９で反射して二次元走査部１０８に導入される。二次元走査部１０８は、このレーザ光を二次元走査して出射する。二次元走査部１０８から出射したレーザ光は、ハーフミラー１０５を透過した後に、対物レンズ１０２により集光されて試料１０１の表面を照明する。このときの試料１０１の表面からの反射光は、対物レンズ１０２を通過した後に、ハーフミラー１０５で今度は反射して、ピンホール板１０６に向かう。ピンホール板１０６は、この反射光のうち集光点以外からの反射光をカットする。ピンホール板１０６を通過した反射光は光検出器１０７で検出されて、その光量を示す信号が出力される。この信号に基づいて、試料１０１についての、光軸方向に垂直な平面でスライスしたような画像（共焦点画像）が光学的に得られる。
【００２４】
ここで、Ｚ位置制御部１０４が対物レンズ１０２を光軸方向に駆動させて、試料１０１に対する対物レンズ１０２の相対距離を変更しながら、各Ｚ位置における共焦点画像を順次取得していく。そして、取得した複数の共焦点画像から、同一画素での最大輝度を画素毎に抽出することで、全焦点画像や三次元画像を得ることができる。なお、このときのＺ位置の移動範囲（試料１０１に対する対物レンズ１０２の相対距離の変化範囲）を測定範囲という。
【００２５】
コントローラ１１１は、ＭＰＵ（演算処理装置）、メインメモリ、入力装置、インタフェース装置、及び記憶装置を備えており、出力装置１１２が接続されている。なお、ＭＰＵ、メインメモリ、入力装置、インタフェース装置、及び記憶装置については、図１には図示していない。
【００２６】
ＭＰＵは、例えば記憶装置に記憶されている制御プログラムの実行によって、図１の走査型共焦点顕微鏡システム全体の動作制御を行うものであり、制御プログラムの実行により、少なくとも、輝度頻度計数部１１５、最大輝度頻度計数部１１６、進捗状況算出部１１７、及び画像取り込み終了判定部１１８として機能する。
【００２７】
メインメモリは、ＭＰＵが必要に応じてワークメモリとして使用する半導体メモリであり、少なくとも、共焦点画像メモリ１１３、最大輝度画像メモリ１１４、及び動作パラメータメモリ１１９として機能する。
【００２８】
入力装置は例えばマウス装置やキーボード装置であり、ユーザからの各種の指示を入力として取得する。
インタフェース装置は、この走査型共焦点顕微鏡システムの各構成要素との間での各種データの授受を管理する。
【００２９】
記憶装置は例えばハードディスク装置であり、各種の制御プログラムやデータを記憶しておく。
出力装置１１２は例えばディスプレイ装置であり、ＭＰＵによる制御の下で操作画面や観察画像等の表示を行う。
【００３０】
共焦点画像メモリ１１３は、光検出器１０７から出力される信号に基づきＭＰＵにより生成される試料１０１の共焦点画像を記憶しておく。
最大輝度画像メモリ１１４は、対物レンズ１０２のＺ位置を測定開始位置から現在位置まで移動させながら取得した複数枚の共焦点画像から、同一位置の画素毎に最大の輝度値を抽出することで得られる最大輝度画像を記憶しておく。
【００３１】
輝度頻度計数部１１５は、共焦点画像メモリ１１３で記憶されている共焦点画像を構成している画素のうち、輝度値が基準輝度レベルＡ以下のものの数を計数する。
最大輝度頻度計数部１１６は、最大輝度画像メモリ１１４で記憶されている最大輝度画像を構成している画素のうち、輝度値が基準輝度レベルＢ以上のものの数を計数する。
【００３２】
進捗状況算出部１１７は、走査型共焦点顕微鏡１００による画像取り込み動作の開始から終了までの進捗状況を算出する。
画像取り込み終了判定部１１８は、走査型共焦点顕微鏡１００による画像取り込み動作を終了させるか否かの判定を行う。
【００３３】
動作パラメータメモリ１１９は、前述した基準輝度レベルＡ及びＢや、画像取り込み終了判定部１１８による判定において使用される基準画素数などといった、走査型共焦点顕微鏡システムによる自動測定動作の際に使用される各種の動作パラメータを記憶しておく。
【００３４】
図１に示した走査型共焦点顕微鏡システムは以上のように構成されている。
次に、図１に示されているコントローラ１１１によって行われる制御処理について説明する。この制御処理は、前述した測定範囲をコントローラ１１１自身が設定して試料１０１の全焦点画像を生成すると共に、そのための試料１０１の共焦点画像の取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の表示を行う。なお、コントローラ１１１では、記憶装置に予め記憶させておいた制御プログラムをＭＰＵが読み出して実行することによって、これより説明する制御処理を実現する。
【００３５】
まず図２について説明する。図２は、コントローラ１１１によって行われる制御処理の第一の例をフローチャートで示したものである。
まず、ユーザは、出力装置１１２に表示される試料１０１の画像を観察しながらコントローラ１１１の入力装置を操作してＺ位置制御部１０４に所定の指示を与えることで、対物レンズ１０２のＺ位置を測定範囲の下限位置まで移動させる。ＭＰＵは、このときのＺ位置を測定開始位置の設定として取得する。なお、従来はこのときに併せて行っていた測定終了位置（測定範囲の上限位置）の手動設定は、ここでは行わない。
【００３６】
その後、ユーザは、コントローラ１１１の入力装置を操作して所定の指示を与え、図２の制御処理を開始させる。
この制御処理が開始されると、まず、Ｓ２０１では、前述した動作パラメータを動作パラメータメモリ１１９から読み出す処理が行われる。この処理により読み出される動作パラメータは、対物レンズ１０２のＺ位置についてのとり得る最大上限位置及び最大下限位置、前述した測定ピッチ、後述するＳ２０５及びＳ２０６の処理でそれぞれ用いる２つの基準輝度レベル、後述するＳ２０９及びＳ２１０の処理でそれぞれ用いる２つの基準画素数などである。なお、これらの動作パラメータは、予め設定されている固定値でよいが、この制御処理の開始前にユーザが設定して動作パラメータメモリ１１９に記憶させておくようにしてもよい。
【００３７】
Ｓ２０２では、試料１０１の共焦点画像の取り込み処理を現在のＺ位置で行い、得られた共焦点画像（試料１０１のＺ位置毎の観察面に対するスライス画像）をこのＺ位置を示す情報に対応付けて共焦点画像メモリ１１３に記憶させる処理が行われる。なお、試料１０１の共焦点画像の取り込み処理では、光検出器１０７からの出力信号を取得すると共に、取得した信号が表している光量（輝度値）と画像の構成画素との対応付けを、二次元走査部１０８によるレーザ光の二次元走査における当該信号の取得時の走査位置に基づいて行う。こうすることで、試料１０１の共焦点画像が得られる。
【００３８】
Ｓ２０２に続き、Ｓ２０３では、最大輝度画像の作成処理が行われる。この処理では、共焦点画像メモリ１１３に新たに記憶させた共焦点画像の輝度値と、最大輝度画像メモリ１１４に既に記憶されている画像の輝度値（既に取得済みのスライス画像の各々を構成している画素の輝度値の最大値）との大小比較を同一位置の画素毎に行う。ここで、共焦点画像の方が大きい輝度値である画素については、その画素の輝度値を共焦点画像のものに更新して最大輝度画像メモリ１１４に記憶させる。従って、最大輝度画像メモリ１１４に記憶させた最大輝度値を画素毎に並べると、最大輝度画像が得られる。そして、Ｚ方向の取得範囲に亘って取得された試料１０１のＺ位置毎の観察面に対する共焦点画像について、この最大輝度画像の更新を繰り返せば、この最大輝度画像が試料１０１の全焦点画像となる。
【００３９】
なお、最大輝度画像メモリ１１４に記憶されている輝度値を更新するときには、この輝度値が得られた共焦点画像の取り込み時におけるＺ位置を示す情報についても、画素毎に最大輝度画像メモリ１１４に記憶させるようにする。
【００４０】
Ｓ２０４では、Ｓ２０２の処理で共焦点画像メモリ１１３に記憶させた共焦点画像と、Ｓ２０３の処理で最大輝度画像メモリ１１４に記憶させた最大輝度画像との各々について、構成画素の輝度値と画素数との関係を示すヒストグラムを作成する処理が行われる。このＳ２０４の処理により作成される、共焦点画像についてのヒストグラムの例及び最大輝度画像についてのヒストグラムの例を、それぞれ図３Ａ及び図３Ｂに示す。
【００４１】
Ｓ２０５では、Ｓ２０４の処理により共焦点画像について作成したヒストグラムより、前述した動作パラメータのひとつである基準輝度レベルＡ以下の輝度値である画素の度数を計数する処理が行われる（図３Ａ参照）。コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ２０５の処理を実行することで、輝度頻度計数部１１５として機能し、このときの計数結果は、直近のＳ２０２の処理により取得された共焦点画像についての輝度頻度と称される。
【００４２】
Ｓ２０６では、Ｓ２０４の処理により最大輝度画像について作成したヒストグラムより、前述した動作パラメータのひとつである基準輝度レベルＢ以上の輝度値である画素の度数を計数する処理が行われる（図３Ｂ参照）。コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ２０６の処理を実行することで、最大輝度頻度計数部１１６として機能し、このときの計数結果は最大輝度頻度と称される。
【００４３】
Ｓ２０７では、走査型共焦点顕微鏡１００による画像取り込み動作の開始から終了までの進捗状況を算出する処理が行われる。この進捗状況の算出は、下記の式の値を求めることによって行われる。
【００４４】
［進捗状況］＝［最大輝度頻度］／［第１基準画素数］×１００（％）
ここで、第１基準画素数は、試料１０１の全焦点画像を構成する画素数を示す値であり、前述した動作パラメータのひとつである。つまり、進捗状況は、第１基準画素数に対する最大輝度頻度の割合として算出される。例えば、第１基準画素数の画素全てで最大輝度が得られたとすると、そのときの最大輝度画像は試料１０１の全焦点画像そのものであるので、進捗状況は「１００％」となる。
【００４５】
なお、コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ２０７の処理を実行することで、進捗状況算出部１１７として機能する。
Ｓ２０８では、Ｓ２０７の処理により算出された進捗状況を出力装置１１２で表示させる処理が行われる。進捗情報の出力装置１１２での表示は、例えば図４Ａに示す進捗バー表示のように、現在の進捗状況の算出結果の値を、全焦点画像の生成完了を示す「１００％」に対する相対的な長さで視覚的に示す。なお、ここで、進捗状況の算出結果の値が「１００％」を超えたとしても、進捗情報の表示は、「１００％」で打ち切るようにする。
【００４６】
なお、進捗情報の表示を図４Ａのようにして行う代わりに、図４Ｂに示すように、現在の進捗状況の算出結果の値を数値表示するようにしてもよく、更に、表示と共に音声で数値をユーザに報知するようにしてもよい。
【００４７】
Ｓ２０９では、測定範囲の第一終了判定処理として、Ｓ２０６の処理により取得された最大輝度頻度が、前述した第１基準画素数を超えたか否かを判定する処理が行われる。ここで、最大輝度頻度が第１基準画素数を超えたと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２１０に処理を進める。一方、最大輝度頻度が第１基準画素数を超えてはいないと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ２１１に処理を進める。
【００４８】
Ｓ２１０では、測定範囲の第二終了判定処理として、Ｓ２０５の処理により取得された輝度頻度が、予め設定された第２基準画素数を超えたか否かを判定する処理が行われる。ここで、第２基準画素数は、Ｓ２０２の処理により取得された共焦点画像が、もはや試料１０１の全焦点画像の生成に使用することはないとみなし得る程度に十分暗いものとなったかどうかの判定に用いる閾値であり、前述した動作パラメータのひとつである。ここで、輝度頻度が第２基準画素数を超えたと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、試料１０１の共焦点画像の取得が終了したとの判定を下し、Ｓ２１２に処理を進める。一方、輝度頻度が第２基準画素数を超えてはいないと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２１１に処理を進める。
【００４９】
なお、コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ２０９及びＳ２１０の処理を実行することで、画像取り込み終了判定部１１８として機能する。
Ｓ２１１では、Ｚ位置制御部１０４に所定の指示を与えて対物レンズ１０２のＺ位置を測定ピッチ分上方に移動させる処理が行われ、その後はＳ２０２へと処理を戻して上述した処理が再度行われる。こうしてＳ２０２の処理が繰り返されることによって、試料１０１の高さ毎の観察面に対する共焦点画像が、Ｚ方向（高さ方向）の取得範囲に亘り順次取得される。
【００５０】
Ｓ２１２では、最大輝度画像メモリ１１４から画素毎の最大輝度値を全画素について読み出して全焦点画像を作成して出力装置１１２に表示させる処理が行われ、その後はこの図２の制御処理を終了する。なお、このＳ２１２の処理において、画素毎の最大輝度値と共に記憶されているＺ位置の情報を最大輝度画像メモリ１１４から読み出し、このＺ位置と各画素のＸＹ平面（Ｚ方向に垂直な平面）上の位置とを対応付けることにより、試料１０１の三次元画像を作成して出力装置１１２に表示させる処理を併せて行うようにしてもよい。
【００５１】
以上までの制御処理がコントローラ１１１で行われることにより、試料１０１の全焦点画像を生成すると共に、そのための試料１０１の共焦点画像の取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の表示が行われる。しかも、このときには、測定範囲（測定終了位置である対物レンズ１０２のＺ位置の上限位置）の設定を手動で行うことはなく、コントローラ１１１が自動的に設定する。つまり、この図２の処理によれば、予め手動で設定しておかないため測定範囲の終了位置が分からないのにも拘らず、測定終了までの進捗状況の表示をユーザへ提供することができる。
【００５２】
なお、図２の処理において、全焦点画像の生成作業の進捗状況だけでなく、前述した試料１０１の三次元画像の生成作業の進捗状況についても算出・表示を行うようにすることも可能である。
【００５３】
また、全焦点画像の生成作業の進捗状況の表示を、図４Ａや図４Ｂに示したもののようにする代わりに、例えば図４Ｃに示すように、画像取り込みの進捗状況と画像生成の進捗状況とに分けて表示するようにすることも可能である。
【００５４】
次に図５について説明する。図５は、コントローラ１１１によって行われる制御処理の第二の例をフローチャートで示したものである。この第二の例も、図２に示した第一の例と同様、前述した測定範囲をコントローラ１１１自身が設定して試料１０１の全焦点画像を生成すると共に、そのための試料１０１の共焦点画像の取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の表示を行う。但し、進捗状況算出部１１７により行われる、走査型共焦点顕微鏡１００による画像取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の算出手法が、第一の例とは異なっている。
【００５５】
まず、ユーザは、出力装置１１２に表示される試料１０１の画像を観察しながらコントローラ１１１の入力装置を操作してＺ位置制御部１０４に所定の指示を与えることで、対物レンズ１０２のＺ位置を測定範囲の下限位置まで移動させる。ＭＰＵは、このときのＺ位置を測定開始位置の設定として取得する。なお、従来はこのときに併せて行っていた測定終了位置（測定範囲の上限位置）の手動設定は、ここでは行わない。
【００５６】
その後、ユーザは、コントローラ１１１の入力装置を操作して所定の指示を与え、図５の制御処理を開始させる。
図５の制御処理が開始されると、まず、Ｓ３０１では、前述した動作パラメータを動作パラメータメモリ１１９から読み出す処理が行われる。この処理により読み出される動作パラメータは、対物レンズ１０２のＺ位置についてのとり得る最大上限位置及び最大下限位置、前述した測定ピッチ、後述するＳ３０５及びＳ３０６の処理でそれぞれ用いる２つの基準輝度レベル、後述するＳ３０９及びＳ３１０の処理でそれぞれ２つの基準画素数などである。なお、これらの動作パラメータは、予め設定されている固定値でよいが、この制御処理の開始前にユーザが設定して動作パラメータメモリ１１９に記憶させておくようにしてもよい。
【００５７】
Ｓ３０２では、試料１０１の共焦点画像の取り込み処理を現在のＺ位置で行い、得られた共焦点画像（試料１０１のＺ位置毎の観察面に対するスライス画像）をこのＺ位置を示す情報に対応付けて共焦点画像メモリ１１３に記憶させる処理が行われる。なお、試料１０１の共焦点画像の取り込み処理では、光検出器１０７からの出力信号を取得すると共に、取得した信号が表している光量（輝度値）と画像の構成画素との対応付けを、二次元走査部１０８によるレーザ光の二次元走査における当該信号の取得時の走査位置に基づいて行う。こうすることで、試料１０１の共焦点画像が得られる。
【００５８】
Ｓ３０２に続き、Ｓ３０３では、最大輝度画像の作成処理が行われる。この処理では、共焦点画像メモリ１１３に新たに記憶させた共焦点画像の輝度値と、最大輝度画像メモリ１１４に既に記憶されている画像の輝度値（既に取得済みのスライス画像の各々を構成している画素の輝度値の最大値）との大小比較を同一位置の画素毎に行う。ここで、共焦点画像の方が大きい輝度値である画素については、その画素の輝度値を共焦点画像のものに更新して最大輝度画像メモリ１１４に記憶させる。従って、最大輝度画像メモリ１１４に記憶させた最大輝度値を画素毎に並べると、最大輝度画像が得られる。そして、Ｚ方向の取得範囲に亘って取得された試料１０１のＺ位置毎の観察面に対する共焦点画像について、この最大輝度画像の更新を繰り返せば、この最大輝度画像が試料１０１の全焦点画像となる。
【００５９】
なお、最大輝度画像メモリ１１４に記憶されている輝度値を更新するときには、この輝度値が得られた共焦点画像の取り込み時におけるＺ位置を示す情報についても、画素毎に最大輝度画像メモリ１１４に記憶させるようにする。
【００６０】
Ｓ３０４では、Ｓ３０２の処理で共焦点画像メモリ１１３に記憶させた共焦点画像と、Ｓ３０３の処理で最大輝度画像メモリ１１４に記憶させた最大輝度画像との各々について、構成画素の輝度値と画素数との関係を示す、図３Ａ及び図３Ｂに例示したようなヒストグラムを、第一の例と同様にして作成する処理が行われる。
【００６１】
Ｓ３０５では、Ｓ３０４の処理により共焦点画像について作成したヒストグラムより、前述した動作パラメータのひとつである基準輝度レベルＡ以下の輝度値である画素の度数を計数する処理が行われる（図３Ａ参照）。コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ３０５の処理を実行することで、輝度頻度計数部１１５として機能し、このときの計数結果は、直近のＳ３０２の処理により取得された共焦点画像についての輝度頻度と称される。
【００６２】
Ｓ３０６では、Ｓ３０４の処理により最大輝度画像について作成したヒストグラムより、前述した動作パラメータのひとつである基準輝度レベルＢ以上の輝度値である画素の度数を計数する処理が行われる（図３Ｂ参照）。コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ３０６の処理を実行することで、最大輝度頻度計数部１１６として機能し、このときの計数結果は最大輝度頻度と称される。
【００６３】
Ｓ３０７では、走査型共焦点顕微鏡１００による画像取り込み動作の開始から終了までの進捗状況を算出する処理が行われる。この進捗状況の算出は、下記の式の値を求めることによって行われる。
【００６４】
［進捗状況Ａ］＝［最大輝度頻度］／［第１基準画素数］×５０（％）
［進捗状況Ｂ］＝［輝度頻度］／［第２基準画素数］×５０（％）
［進捗状況］＝［進捗状況Ａ］＋［進捗状況Ｂ］（％）
ここで、第１基準画素数は、試料１０１の全焦点画像を構成する画素数を示す値であり、前述した動作パラメータのひとつである。また、第２基準画素数は、Ｓ３０２の処理により取得された共焦点画像が、もはや試料１０１の全焦点画像の生成に使用することはないとみなし得る程度に十分暗いものとなったとみなすときの輝度頻度であり、前述した動作パラメータのひとつである。
【００６５】
なお、コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ３０７の処理を実行することで、進捗状況算出部１１７として機能する。
Ｓ３０８では、Ｓ３０７の処理により算出された進捗状況を出力装置１１２で表示させる処理が行われる。進捗情報の出力装置１１２での表示は、前述した第一の例と同様に、例えば図４Ａに示した進捗バー表示のように、現在の進捗状況の算出結果の値を、全焦点画像の生成完了を示す「１００％」に対する相対的な長さで視覚的に示す。なお、ここで、進捗状況の算出結果の値が「１００％」を超えたとしても、進捗情報の表示は、「１００％」で打ち切るようにする。また、図４Ｂに示したように、現在の進捗状況の算出結果の値を数値表示するようにしてもよく、更に、表示と共に音声で数値をユーザに報知するようにしてもよい。
【００６６】
Ｓ３０９では、測定範囲の第一終了判定処理として、Ｓ３０６の処理により取得された最大輝度頻度が、前述した第１基準画素数を超えたか否かを判定する処理が行われる。ここで、最大輝度頻度が第１基準画素数を超えたと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ３１０に処理を進める。一方、最大輝度頻度が第１基準画素数を超えてはいないと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ３１１に処理を進める。
【００６７】
Ｓ３１０では、測定範囲の第二終了判定処理として、Ｓ３０５の処理により取得された輝度頻度が、前述した第２基準画素数を超えたか否かを判定する処理が行われる。ここで、輝度頻度が第２基準画素数を超えたと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、試料１０１の共焦点画像の取得が終了したとの判定を下し、Ｓ３１２に処理を進める。一方、輝度頻度が第２基準画素数を超えてはいないと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ３１１に処理を進める。
【００６８】
なお、コントローラ１１１のＭＰＵは、このＳ３０９及びＳ３１０の処理を実行することで、画像取り込み終了判定部１１８として機能する。
Ｓ３１１では、Ｚ位置制御部１０４に所定の指示を与えて対物レンズ１０２のＺ位置を測定ピッチ分上方に移動させる処理が行われ、その後はＳ３０２へと処理を戻して上述した処理が再度行われる。こうしてＳ３０２の処理が繰り返されることによって、試料１０１の高さ毎の観察面に対する共焦点画像が、Ｚ方向（高さ方向）の取得範囲に亘り順次取得される。
【００６９】
Ｓ３１２では、最大輝度画像メモリ１１４から画素毎の最大輝度値を全画素について読み出して全焦点画像を作成して出力装置１１２に表示させる処理が行われ、その後はこの図５の制御処理を終了する。なお、このＳ３１２の処理において、画素毎の最大輝度値と共に記憶されているＺ位置の情報を最大輝度画像メモリ１１４から読み出し、このＺ位置と各画素のＸＹ平面（Ｚ方向に垂直な平面）上の位置とを対応付けることにより、試料１０１の三次元画像を作成して出力装置１１２に表示させる処理を併せて行うようにしてもよい。
【００７０】
以上までの制御処理がコントローラ１１１で行われることにより、試料１０１の全焦点画像を生成すると共に、そのための試料１０１の共焦点画像の取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の表示が行われる。しかも、このときには、測定範囲（測定終了位置である対物レンズ１０２のＺ位置の上限位置）の設定を手動で行うことはなく、コントローラ１１１が自動的に設定する。つまり、この図５の処理によれば、予め手動で設定しておかないため測定範囲の終了位置が分からないのにも拘らず、測定終了までの進捗状況の表示をユーザへ提供することができる。
【００７１】
なお、図５の処理において、全焦点画像の生成作業の進捗状況だけでなく、前述した試料１０１の三次元画像の生成作業の進捗状況についても算出・表示を行うようにすることも可能である。
【００７２】
また、全焦点画像の生成作業の進捗状況の表示を、図４Ａや図４Ｂに示したもののようにする代わりに、例えば図４Ｃに示したように、画像取り込みの進捗状況と画像生成の進捗状況とに分けて表示するようにすることも可能である。
【００７３】
また、図５の処理においては、進捗状況を算出するときの基礎となる進捗状況Ａの値と進捗状況Ｂの値とに等しい重み（５０：５０）を与えているが、例えば、共焦点画像の取得終了判定においてその一方を重視する場合などに応じ、進捗状況Ａの値と進捗状況Ｂの値とにそれぞれ与える重みを異なるものとしてもよい。
【００７４】
また、図５の処理において、進捗状況を出力装置１１２で表示させる代わりに、進捗状況Ａと進捗状況Ｂとを出力装置１１２で別個に表示させるようにしてもよく、ユーザに対する進捗状況のより詳細な提供が可能となる。
【００７５】
なお、本発明の実施は、走査型共焦点顕微鏡システムに限定されるものではなく、例えば、ビデオマイクロスコープ顕微鏡のような拡大観察顕微鏡においても実施可能である。
ここで図６について説明する。図６は、本発明の第二実施形態であるビデオマイクロスコープ顕微鏡システムの構成を示している。
【００７６】
ビデオマイクロスコープ顕微鏡４００は、対物レンズ４０２、対物レンズ切換部４０３、Ｚ位置制御部４０４、ハーフミラー４０５、光検出器４０６、及びＬＥＤ照明部４０７を備えている。そして、このビデオマイクロスコープ顕微鏡４００と、コントローラ４０８及び出力装置４０９とから、ビデオマイクロスコープ顕微鏡システムが構成されている。
【００７７】
対物レンズ切換部４０３は、ビデオマイクロスコープ顕微鏡４００の光軸上に配置される対物レンズ４０２の切り換えを行う。Ｚ位置制御部４０４は、対物レンズ４０２のＺ位置（ビデオマイクロスコープ顕微鏡４００の光軸方向の位置）を制御する。光検出器４０６は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた撮像素子であり、光を検出してその光量を示す信号を出力する。ＬＥＤ照明部４０７は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を発光させてその光を試料（観察試料）４０１に照射する。コントローラ４０８は、試料４０１の観察画像や、対物レンズ４０２のＺ位置情報を取得する。出力装置４０９は、取得した試料４０１の観察画像等の表示を行う。
【００７８】
ＬＥＤ照明部４０７から出射した光は、ハーフミラー４０５を透過した後に対物レンズ４０２を通過して試料４０１を照明する。このときの試料４０１の表面からの反射光は、再び対物レンズ４０２を通過した後に、ハーフミラー４０５で今度は反射して光検出器４０６の受光面で試料４０１の所定の高さの像を結像する。光検出器４０６はこの光を検出し、その光量を示す信号が出力される。この信号に基づいて、試料４０１についての、光軸方向に垂直な平面でスライスしたような画像（スライス画像）が光学的に得られる。
【００７９】
ここで、Ｚ位置制御部４０４が対物レンズ４０２を光軸方向に駆動させて、試料４０１に対する対物レンズ４０２の相対距離を変更しながら、各Ｚ位置におけるスライス画像を順次取得していく。そして、取得した複数のスライス画像から、同一画素での最大輝度を画素毎に抽出することで、全焦点画像や三次元画像を得ることができる。なお、このときのＺ位置の移動範囲（試料４０１に対する対物レンズ４０２の相対距離の変化範囲）を測定範囲という。
【００８０】
コントローラ４０８は、ＭＰＵ（演算処理装置）、メインメモリ、入力装置、インタフェース装置、及び記憶装置を備えており、出力装置４０９が接続されている。なお、ＭＰＵ、メインメモリ、入力装置、インタフェース装置、及び記憶装置については、図６には図示していない。
【００８１】
ＭＰＵは、例えば記憶装置に記憶されている制御プログラムの実行によって、図６のビデオマイクロスコープ顕微鏡システム全体の動作制御を行うものであり、制御プログラムの実行により、少なくとも、最大輝度値探索部４１１、最大輝度計数部４１２、進捗状況算出部４１４、及び画像取り込み終了判定部４１５として機能する。
【００８２】
メインメモリは、ＭＰＵが必要に応じてワークメモリとして使用する半導体メモリであり、少なくとも、画像メモリ４１０及び動作パラメータメモリ４１３として機能する。
入力装置は例えばマウス装置やキーボード装置であり、ユーザからの各種の指示を入力として取得する。
【００８３】
インタフェース装置は、このビデオマイクロスコープ顕微鏡システムの各構成要素との間での各種データの授受を管理する。
記憶装置は例えばハードディスク装置であり、各種の制御プログラムやデータを記憶しておく。
【００８４】
出力装置４０９は例えばディスプレイ装置であり、ＭＰＵによる制御の下で操作画面や観察画像等の表示を行う。
画像メモリ４１０は、光検出器４０６から出力される信号に基づきＭＰＵにより生成される試料４０１のスライス画像を記憶しておく。
【００８５】
最大輝度値探索部４１１は、直近に取得されたスライス画像の輝度値と、その時点で既に取得済みであるスライス画像の輝度値とから、最大輝度値を画素毎に探索する。
最大輝度計数部４１２は、最大輝度値を見出すことのできた画素の数を計数する。
【００８６】
動作パラメータメモリ４１３は、このビデオマイクロスコープ顕微鏡システムによる自動測定動作の際に使用される各種の動作パラメータを記憶しておく。
進捗状況算出部４１４は、ビデオマイクロスコープ顕微鏡４００による画像取り込み動作の開始から終了までの進捗状況を算出する。
【００８７】
画像取り込み終了判定部４１５は、ビデオマイクロスコープ顕微鏡４００による画像取り込み動作を終了させるか否かの判定を行う。
図６に示したビデオマイクロスコープ顕微鏡システムは以上のように構成されている。
【００８８】
次に、図６に示されているコントローラ４０８によって行われる制御処理について説明する。この制御処理は、前述した測定範囲をコントローラ４０８自身が設定して試料４０１の全焦点画像を生成すると共に、そのための試料４０１のスライス画像の取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の表示を行う。なお、コントローラ４０８では、記憶装置に予め記憶させておいた制御プログラムをＭＰＵが読み出して実行することによって、これより説明する制御処理を実現する。
【００８９】
ここで図７について説明する。図７は、コントローラ４０８によって行われる制御処理をフローチャートで示したものである。
まず、ユーザは、出力装置４０９に表示される試料４０１の画像を観察しながらコントローラ４０８の入力装置を操作してＺ位置制御部４０４に所定の指示を与えることで、対物レンズ４０２のＺ位置を測定範囲の下限位置まで移動させる。ＭＰＵは、このときのＺ位置を測定開始位置の設定として取得する。なお、従来はこのときに併せて行っていた測定終了位置（測定範囲の上限位置）の手動設定は、ここでは行わない。
【００９０】
その後、ユーザは、コントローラ４０８の入力装置を操作して所定の指示を与え、図７の制御処理を開始させる。
この制御処理が開始されると、まず、Ｓ５０１では、前述した動作パラメータを動作パラメータメモリ４１３から読み出す処理が行われる。この処理により読み出される動作パラメータは、対物レンズ４０２のＺ位置についてのとり得る最大上限位置及び最大下限位置、前述した測定ピッチ、後述するＳ５０３の処理でそれぞれ用いるスライス画像の枚数設定値、後述するＳ５０６の処理で用いる２つの基準画素数などである。なお、これらの動作パラメータは、予め設定されている固定値でよいが、この制御処理の開始前にユーザが設定して動作パラメータメモリ４１３に記憶させておくようにしてもよい。
【００９１】
Ｓ５０２では、試料４０１のスライス画像の取り込み処理を現在のＺ位置で行い、得られたスライス画像（試料４０１のＺ位置毎の観察面に対するスライス画像）をこのＺ位置を示す情報に対応付けて画像メモリ４１０に記憶させる処理が行われる。なお、試料４０１のスライス画像の取り込み処理では、光検出器４０６からの出力信号を取得すると共に、取得した信号が表している光量（輝度値）と画像の構成画素との対応付けを、その光量を受光した光検出器４０６の受光面上の位置に基づいて行う。こうすることで、試料４０１のスライス画像が得られる。
【００９２】
Ｓ５０２に続き、Ｓ５０３では、最大輝度値の探索処理が行われる。この処理では、画像メモリ４１０に記憶されている複数枚のスライス画像から、画素毎に最大輝度値の探索を行うと共に、最大輝度値を見つけ出すことのできた画素の数を計数する。ここで、画素毎の最大輝度値の探索は、まず、直近に取得したスライス画像と、この時点で既に取得していた複数枚のスライス画像のうち動作パラメータメモリ４１３に設定してある直近の枚数分の画像との各画素について、同一位置の画素毎に、Ｚ位置を横軸とし輝度値を縦軸として輝度変化曲線を作成する。そして、この輝度変化曲線の傾きの変化を求め、この傾きの符号が反転したならば、そのときの輝度値を最大輝度値として求める。
【００９３】
なお、コントローラ４０８のＭＰＵは、このＳ５０３の処理を実行することで、最大輝度値探索部４１１及び最大輝度計数部４１２として機能する。
Ｓ５０４では、ビデオマイクロスコープ顕微鏡４００による画像取り込み動作の開始から終了までの進捗状況を算出する処理が行われる。この進捗状況の算出は、下記の式の値を求めることによって行われる。この進捗状況の算出は、下記の式の値を求めることによって行われる。
［進捗状況］＝［最大輝度値を見つけ出せた画素数］／［第３基準画素数］
×１００（％）
ここで、第３基準画素数は、試料４０１のスライス画像を構成する画素のうち、どの程度の割合の画素で最大輝度値を見つけ出せたときに、試料４０１のスライス画像の取得を終了したとの判定を下すかを決定する値であり、前述した動作パラメータのひとつである。
【００９４】
なお、コントローラ４０８のＭＰＵは、このＳ５０４の処理を実行することで、進捗状況算出部４１４として機能する。
Ｓ５０５では、Ｓ５０４の処理により算出された進捗状況を出力装置４０９で表示させる処理が行われる。進捗情報の出力装置４０９での表示は、進捗情報の出力装置４０９での表示は、前述した走査型共焦点顕微鏡システムにおける例と同様に、例えば図４Ａに示した進捗バー表示のように、現在の進捗状況の算出結果の値を、全焦点画像の生成完了を示す「１００％」に対する相対的な長さで視覚的に示す。なお、ここで、進捗状況の算出結果の値が「１００％」を超えたとしても、進捗情報の表示は、「１００％」で打ち切るようにする。また、図４Ｂに示したように、現在の進捗状況の算出結果の値を数値表示するようにしてもよく、更に、表示と共に音声で数値をユーザに報知するようにしてもよい。
【００９５】
Ｓ５０６では、測定範囲の第三終了判定処理として、Ｓ５０３の処理により取得された最大輝度値を見つけ出せた画素の数が、前述した第３基準画素数を超えたか否かを判定する処理が行われる。ここで、最大輝度値を見つけ出せた画素の数が第３基準画素数を超えたと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ５０８に処理を進める。一方、最大輝度値を見つけ出せた画素の数が第３基準画素数を超えてはいないと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ５０７に処理を進める。なお、コントローラ４０８のＭＰＵは、このＳ５０６の処理を実行することで、画像取り込み終了判定部４１５として機能する。
【００９６】
Ｓ５０７では、Ｚ位置制御部４０４に所定の指示を与えて対物レンズ４０２のＺ位置を測定ピッチ分上方に移動させる処理が行われ、その後はＳ５０２へと処理を戻して上述した処理が再度行われる。こうしてＳ５０２の処理が繰り返されることによって、試料４０１の高さ毎の観察面に対するスライス画像が、Ｚ方向（高さ方向）の取得範囲に亘り順次取得される。
【００９７】
Ｓ５０８では、この処理の実行までに取得して画像メモリ４１０に記憶させておいたスライス画像から画素毎の最大輝度値を全画素について取得して全焦点画像を作成して出力装置４０９に表示させる処理が行われ、その後はこの図７の制御処理を終了する。なお、このＳ５０８の処理において、画素毎の最大輝度値と共に記憶されているＺ位置の情報を画像メモリ４１０から読み出し、このＺ位置と各画素のＸＹ平面（Ｚ方向に垂直な平面）上の位置とを対応付けることにより、試料４０１の三次元画像を作成して出力装置４０９に表示させる処理を併せて行うようにしてもよい。
【００９８】
以上までの制御処理がコントローラ４０８で行われることにより、試料４０１の全焦点画像を生成すると共に、そのための試料４０１のスライス画像の取り込み動作の開始から終了までの進捗状況の表示が行われる。しかも、このときには、測定範囲（測定終了位置である対物レンズ４０２のＺ位置の上限位置）の設定を手動で行うことはなく、コントローラ４０８が自動的に設定する。つまり、この図７の処理によれば、予め手動で設定しておかないため測定範囲の終了位置が分からないのにも拘らず、測定終了までの進捗状況の表示をユーザへ提供することができる。
【００９９】
なお、図７の処理において、全焦点画像の生成作業の進捗状況だけでなく、前述した試料４０１の三次元画像の生成作業の進捗状況についても算出・表示を行うようにすることも可能である。
【０１００】
以上のように、本発明のいずれの実施形態によっても、観察試料の高さ毎の観察面に対するスライス画像の取り込み範囲を自らが決定して全焦点画像や三次元画像を作成する拡大観察顕微鏡において、全焦点画像や三次元画像を生成するための画像取り込み終了までの進捗状況を算出してユーザに提供することができる。従って、例えば測定時間が長い場合に、ユーザが感じることがある、測定が進行しているかどうかの不安や、いつ測定が終了するか分からないことなどの不快感を軽減させることができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
例えば、本発明の各実施形態において、全焦点画像や三次元画像の生成の進捗状況を算出して表示することで、全測定終了までの進捗状況をユーザに表示するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第一実施形態である走査型共焦点顕微鏡システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示されているコントローラによって行われる制御処理の第一の例の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図３Ａ】共焦点画像についてのヒストグラムの例を示す図である。
【図３Ｂ】最大輝度画像についてのヒストグラムの例を示す図である。
【図４Ａ】進捗状況の表示例（その１）を示す図である。
【図４Ｂ】進捗状況の表示例（その２）を示す図である。
【図４Ｃ】進捗状況の表示例（その３）を示す図である。
【図５】図１に示されているコントローラによって行われる制御処理の第二の例の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図６】本発明の第二実施形態であるビデオマイクロ顕微鏡システムの構成を示す図である。
【図７】図６に示されているコントローラによって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図８】走査型共焦点顕微鏡の構成の概略を示す図である。
【図９】非平面状の試料の形状を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  走査型共焦点顕微鏡
１０１、４０１、８０４、９００  試料
１０２、４０２、８０３  対物レンズ
１０３、４０３  対物レンズ切換部
１０４、４０４  Ｚ位置制御部
１０５、４０５、８０２  ハーフミラー
１０６、８０５  ピンホール板
１０７、４０６、８０６  光検出器
１０８  二次元走査部
１０９  ミラー
１１０  レーザ照明部
１１１、４０８  コントローラ
１１２、４０９  出力装置
１１３  共焦点画像メモリ
１１４  最大輝度画像メモリ
１１５  輝度頻度計数部
１１６  最大輝度頻度計数部
１１７、４１４  進捗状況算出部
１１８、４１５  画像取り込み終了判定部
１１９、４１３  動作パラメータメモリ
４００  ビデオマイクロスコープ顕微鏡
４０７  ＬＥＤ照明部
４１０  画像メモリ
４１１  最大輝度値探索部
４１２  最大輝度計数部
８０１  点状光源
【図１】
0005102107.tif 000002
【図２】
0005102107.tif 000003
【図３Ａ】
0005102107.tif 000004
【図３Ｂ】
0005102107.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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