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特開2022-127539拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022127539
(43)【公開日】2022-08-31
(54)【発明の名称】拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器
(51)【国際特許分類】
G02B 21/26 20060101AFI20220824BHJP
G02B 21/36 20060101ALI20220824BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20220824BHJP
【ＦＩ】
G02B21/26
G02B21/36
H04N5/232 990
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021025736
(22)【出願日】2021-02-19
(71)【出願人】
【識別番号】000129253
【氏名又は名称】株式会社キーエンス
(74)【代理人】
【識別番号】110003225
【氏名又は名称】弁理士法人豊栖特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】近藤 亮介
【テーマコード（参考）】
2H052
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H052AD18
2H052AD20
2H052AF14
2H052AF21
2H052AF25
5C122DA30
5C122EA42
5C122FA01
5C122FB03
5C122FC01
5C122FC02
5C122FD01
5C122FH04
5C122FK12
5C122FK28
5C122FK37
5C122FK42
5C122FL04
5C122FL05
5C122FL08
5C122GD11
5C122GG05
5C122GG12
5C122GG17
5C122GG21
5C122HA42
5C122HA87
5C122HA88
5C122HB01
5C122HB05
(57)【要約】
【課題】ユーザに細かな操作を強いることなく、所望の軌道に視野を移動可能とする。
【解決手段】拡大観察装置１００は、ステージ部３０上における対物レンズ部２５の光軸の位置を異ならせて、表示制御部５２によりディスプレイ部７０に出力される観察視野が移動するように対物レンズ部２５の光軸とステージ部３０とを相対移動させる視野移動機構５と、ディスプレイ部７０における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、視野移動機構５の移動方向を指示する移動方向指示部５５ａと、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示するための軌跡指示部８１と、軌跡指示部８１で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算部８２と、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿って、移動方向指示部５５ａによる移動方向の指示に従い、視野移動機構５の移動を制御する移動制御部８３とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】拡大観察装置１００は、ステージ部３０上における対物レンズ部２５の光軸の位置を異ならせて、表示制御部５２によりディスプレイ部７０に出力される観察視野が移動するように対物レンズ部２５の光軸とステージ部３０とを相対移動させる視野移動機構５と、ディスプレイ部７０における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、視野移動機構５の移動方向を指示する移動方向指示部５５ａと、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示するための軌跡指示部８１と、軌跡指示部８１で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算部８２と、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿って、移動方向指示部５５ａによる移動方向の指示に従い、視野移動機構５の移動を制御する移動制御部８３とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
観察対象物を載置するためのステージ部と、
前記ステージ部上の観察対象物に向けて配置される対物レンズ部と、
前記対物レンズ部を介して結像された観察対象物の像を撮像して、当該像を示す画像データを生成するカメラ部と、
前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像をディスプレイ部に表示させる表示制御部と、
前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて、前記表示制御部によりディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを相対移動させる視野移動機構と、
前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部と、
観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示するための軌跡指示部と、
前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算部と、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って、前記移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を制御する移動制御部と、
を備える拡大観察装置。
前記ステージ部上の観察対象物に向けて配置される対物レンズ部と、
前記対物レンズ部を介して結像された観察対象物の像を撮像して、当該像を示す画像データを生成するカメラ部と、
前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像をディスプレイ部に表示させる表示制御部と、
前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて、前記表示制御部によりディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを相対移動させる視野移動機構と、
前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部と、
観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示するための軌跡指示部と、
前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算部と、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って、前記移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を制御する移動制御部と、
を備える拡大観察装置。
【請求項2】
請求項１に記載の拡大観察装置であって、
前記軌跡指示部は、前記視野移動機構により移動される１又は複数の観察視野の画像を用いて、前記軌跡情報として複数の軌跡基準点の指示を受け付け、
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点に基づいて視野移動軌跡を演算するよう構成されてなる拡大観察装置。
前記軌跡指示部は、前記視野移動機構により移動される１又は複数の観察視野の画像を用いて、前記軌跡情報として複数の軌跡基準点の指示を受け付け、
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点に基づいて視野移動軌跡を演算するよう構成されてなる拡大観察装置。
【請求項3】
請求項１に記載の拡大観察装置であって、
前記軌跡指示部は、前記視野移動機構により移動させて複数の観察視野の画像を前記表示制御部によりディスプレイ部に表示させ、前記軌跡情報として各観察視野に対応した複数の軌跡基準点の指示を受け付け、
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点に基づいて視野移動軌跡を演算するよう構成されてなる拡大観察装置。
前記軌跡指示部は、前記視野移動機構により移動させて複数の観察視野の画像を前記表示制御部によりディスプレイ部に表示させ、前記軌跡情報として各観察視野に対応した複数の軌跡基準点の指示を受け付け、
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点に基づいて視野移動軌跡を演算するよう構成されてなる拡大観察装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記移動制御部は、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿うように、前記移動方向指示部で前記視野移動機構を制御するルートトレースモードと、
前記視野移動軌跡と無関係に、前記移動方向指示部で指示された移動方向に前記視野移動機構を制御するフリーモードと
を切替可能としてなる拡大観察装置。
前記移動制御部は、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿うように、前記移動方向指示部で前記視野移動機構を制御するルートトレースモードと、
前記視野移動軌跡と無関係に、前記移動方向指示部で指示された移動方向に前記視野移動機構を制御するフリーモードと
を切替可能としてなる拡大観察装置。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、さらに、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿うように、前記移動方向指示部で前記視野移動機構を制御するルートトレースモードの実行中に、当該ルートトレースモードを解除して前記視野移動軌跡と無関係に、前記移動方向指示部で指示された移動方向に前記視野移動機構を制御可能なフリーモードとするルートガイド解除部を設けてなる拡大観察装置。
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿うように、前記移動方向指示部で前記視野移動機構を制御するルートトレースモードの実行中に、当該ルートトレースモードを解除して前記視野移動軌跡と無関係に、前記移動方向指示部で指示された移動方向に前記視野移動機構を制御可能なフリーモードとするルートガイド解除部を設けてなる拡大観察装置。
【請求項6】
請求項４又は５に記載の拡大観察装置であって、
前記移動制御部は、
前記視野移動機構を移動させる移動位置と、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡とが、
所定値以上異なる場合に、前記ルートトレースモードからフリーモードに切り替えるよう構成してなる拡大観察装置。
前記移動制御部は、
前記視野移動機構を移動させる移動位置と、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡とが、
所定値以上異なる場合に、前記ルートトレースモードからフリーモードに切り替えるよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項7】
請求項４～６のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記移動制御部は、前記表示制御部によりディスプレイ部で表示されている画像データの観察視野に対し、
前記移動方向指示部で指示された移動方向の指示が、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を移動させるべき方向に対し、
所定の第一角度の範囲内であれば、第一方向に沿った前記ルートトレースモードを継続し、
所定の第一角度の範囲外であれば、前記第一方向とは逆向きの第二方向に沿った前記ルートトレースモードを継続するよう構成してなる拡大観察装置。
前記移動制御部は、前記表示制御部によりディスプレイ部で表示されている画像データの観察視野に対し、
前記移動方向指示部で指示された移動方向の指示が、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を移動させるべき方向に対し、
所定の第一角度の範囲内であれば、第一方向に沿った前記ルートトレースモードを継続し、
所定の第一角度の範囲外であれば、前記第一方向とは逆向きの第二方向に沿った前記ルートトレースモードを継続するよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項8】
請求項４～６のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記移動方向指示部は、前記視野移動軌跡に沿った第一方向と、前記視野移動軌跡に沿った方向のうち当該第一方向とは異なる第二方向を指示するよう構成してなる拡大観察装置。
前記移動方向指示部は、前記視野移動軌跡に沿った第一方向と、前記視野移動軌跡に沿った方向のうち当該第一方向とは異なる第二方向を指示するよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項9】
請求項２又は３に記載の拡大観察装置であって、
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点を通る視野移動軌跡を演算し、
前記軌跡演算部で演算される視野移動軌跡が、折曲部を含んでなる拡大観察装置。
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点を通る視野移動軌跡を演算し、
前記軌跡演算部で演算される視野移動軌跡が、折曲部を含んでなる拡大観察装置。
【請求項10】
請求項２又は３に記載の拡大観察装置であって、
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点を、曲線を含む幾何形状で補間するように、前記視野移動軌跡を演算するよう構成されてなる拡大観察装置。
前記軌跡演算部が、前記軌跡指示部で指示された複数の軌跡基準点を、曲線を含む幾何形状で補間するように、前記視野移動軌跡を演算するよう構成されてなる拡大観察装置。
【請求項11】
請求項９又は１０に記載の拡大観察装置であって、
前記軌跡演算部が、観察視野の中心の座標位置を軌跡基準点として、視野移動軌跡を演算するよう構成してなる拡大観察装置。
前記軌跡演算部が、観察視野の中心の座標位置を軌跡基準点として、視野移動軌跡を演算するよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項12】
請求項１～１１のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記視野移動機構が、前記ステージ部をＸ方向及びＹ方向に電動式に移動させる電動ＸＹステージを含む拡大観察装置。
前記視野移動機構が、前記ステージ部をＸ方向及びＹ方向に電動式に移動させる電動ＸＹステージを含む拡大観察装置。
【請求項13】
請求項１～１２のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記視野移動機構は、さらに、前記対物レンズ部の焦点位置と前記ステージ部との間の相対距離を変化させ、
前記軌跡指示部により指示される軌跡情報は、前記相対距離に関する情報を含み、
前記軌跡演算部は、前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野の移動と前記相対距離の変化とを伴う視野移動軌跡を演算するよう構成してなる拡大観察装置。
前記視野移動機構は、さらに、前記対物レンズ部の焦点位置と前記ステージ部との間の相対距離を変化させ、
前記軌跡指示部により指示される軌跡情報は、前記相対距離に関する情報を含み、
前記軌跡演算部は、前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野の移動と前記相対距離の変化とを伴う視野移動軌跡を演算するよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の拡大観察装置であって、
前記電動Ｚステージが、前記表示制御部によりディスプレイ部に表示される画像データの焦点を、前記対物レンズ部から観察対象物までの距離に応じて合焦させるよう自動で焦点距離を調整するよう構成してなる拡大観察装置。
前記電動Ｚステージが、前記表示制御部によりディスプレイ部に表示される画像データの焦点を、前記対物レンズ部から観察対象物までの距離に応じて合焦させるよう自動で焦点距離を調整するよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項15】
請求項１～１４のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記移動方向指示手段が、ジョイスティックであり、
前記ジョイスティックを傾斜させる角度が大きいほど、前記移動制御部による前記視野移動機構の移動速度を速くするよう構成してなる拡大観察装置。
前記移動方向指示手段が、ジョイスティックであり、
前記ジョイスティックを傾斜させる角度が大きいほど、前記移動制御部による前記視野移動機構の移動速度を速くするよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、さらに、
前記観察視野の中心の位置がずれたことを検出して、当該視野ずれを自動で補正する視野ずれ補正部を備えており、
前記軌跡演算部は、前記視野ずれ補正部により視野ずれ補正が行われると、当該視野ずれ補正に応じて前記視野移動軌跡を自動でオフセットさせるよう構成してなる拡大観察装置。
前記観察視野の中心の位置がずれたことを検出して、当該視野ずれを自動で補正する視野ずれ補正部を備えており、
前記軌跡演算部は、前記視野ずれ補正部により視野ずれ補正が行われると、当該視野ずれ補正に応じて前記視野移動軌跡を自動でオフセットさせるよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項17】
請求項１３に記載の拡大観察装置であって、さらに、
前記観察視野の中心の位置又は前記相対距離がずれたことを検出して、当該視野ずれを自動で補正する視野ずれ補正部を備えており、
前記軌跡演算部は、前記視野ずれ補正部により視野ずれ補正が行われると、当該視野ずれ補正に応じて前記視野移動軌跡を自動でオフセットさせるよう構成してなる拡大観察装置。
前記観察視野の中心の位置又は前記相対距離がずれたことを検出して、当該視野ずれを自動で補正する視野ずれ補正部を備えており、
前記軌跡演算部は、前記視野ずれ補正部により視野ずれ補正が行われると、当該視野ずれ補正に応じて前記視野移動軌跡を自動でオフセットさせるよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項18】
請求項１～１７のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、さらに、
観察対象物に向けて照明方向を切り替え可能で、かつ
照明方向を順次切り替えて照射する第一照明パターンと、
選択された照射方向に照射する第二照明パターンと
に照射可能な照明部
を備えており、
前記視野移動軌跡に沿って観察視野を移動させる際には、前記照明部を前記第一照明パターンで照射させるよう構成してなる拡大観察装置。
観察対象物に向けて照明方向を切り替え可能で、かつ
照明方向を順次切り替えて照射する第一照明パターンと、
選択された照射方向に照射する第二照明パターンと
に照射可能な照明部
を備えており、
前記視野移動軌跡に沿って観察視野を移動させる際には、前記照明部を前記第一照明パターンで照射させるよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項19】
請求項１～１８のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記表示制御部は、前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像をディスプレイ部に表示させ、
前記視野移動機構による観察視野の移動を停止させた際には、前記カメラ部が生成する複数の画像データに基づいて画像合成処理された合成画像をディスプレイ部に表示させ、
前記視野移動機構による観察視野を移動させた際には、前記カメラ部が生成する画像データに基づいてライブ画像を表示させるよう構成してなる拡大観察装置。
前記表示制御部は、前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像をディスプレイ部に表示させ、
前記視野移動機構による観察視野の移動を停止させた際には、前記カメラ部が生成する複数の画像データに基づいて画像合成処理された合成画像をディスプレイ部に表示させ、
前記視野移動機構による観察視野を移動させた際には、前記カメラ部が生成する画像データに基づいてライブ画像を表示させるよう構成してなる拡大観察装置。
【請求項20】
請求項１～１９のいずれか一項に記載の拡大観察装置であって、
前記軌跡演算部が、移動方向と速度に加えて、移動コマンドを監視するポーリング間隔から、到達する予測地点を算出し、
該算出した予測地点から軌跡に最も近い点を探索し、該探索された最も近い点に向けて方向と速度を補正して、前記視野移動機構を移動させるよう制御してなる拡大観察装置。
前記軌跡演算部が、移動方向と速度に加えて、移動コマンドを監視するポーリング間隔から、到達する予測地点を算出し、
該算出した予測地点から軌跡に最も近い点を探索し、該探索された最も近い点に向けて方向と速度を補正して、前記視野移動機構を移動させるよう制御してなる拡大観察装置。
【請求項21】
ステージ部に載置された観察対象物を、対物レンズ部を介してカメラ部で撮像してディスプレイ部に表示させ、前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて前記ディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを視野移動機構で相対移動させて観察する拡大画像観察方法であって、
前記観察視野を移動させたい移動方向の規定に関する軌跡情報の指示を、軌跡指示部が促す工程と、
前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、前記観察視野を移動させる視野移動軌跡を軌跡演算部が演算する工程と、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って、前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を移動制御部で制御する工程と、
を含む拡大画像観察方法。
前記観察視野を移動させたい移動方向の規定に関する軌跡情報の指示を、軌跡指示部が促す工程と、
前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、前記観察視野を移動させる視野移動軌跡を軌跡演算部が演算する工程と、
前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って、前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を移動制御部で制御する工程と、
を含む拡大画像観察方法。
【請求項22】
観察対象物を載置するためのステージ部と、
前記ステージ部上の観察対象物に向けて配置される対物レンズ部と、
前記対物レンズ部を介して結像された観察対象物の像を撮像して、当該像を示す画像データを生成するカメラ部と、
前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像を表示させるディスプレイ部と、
前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて、前記ディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを相対移動させる視野移動機構と、
前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部と、
を備える拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムであって、
観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示する軌跡指示機能と、
前記軌跡指示機能で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算機能と、
前記軌跡演算機能で演算された視野移動軌跡に沿って、前記移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を制御する移動制御機能と、
をコンピュータに実現させるための拡大画像観察プログラム。
前記ステージ部上の観察対象物に向けて配置される対物レンズ部と、
前記対物レンズ部を介して結像された観察対象物の像を撮像して、当該像を示す画像データを生成するカメラ部と、
前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像を表示させるディスプレイ部と、
前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて、前記ディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを相対移動させる視野移動機構と、
前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部と、
を備える拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムであって、
観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示する軌跡指示機能と、
前記軌跡指示機能で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算機能と、
前記軌跡演算機能で演算された視野移動軌跡に沿って、前記移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を制御する移動制御機能と、
をコンピュータに実現させるための拡大画像観察プログラム。
【請求項23】
請求項２２に記載のプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記憶した機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器に関する。
【背景技術】
【0002】
微小物体等の試料やワーク等の被写体を拡大して表示する拡大観察装置として、光学レンズを使った光学顕微鏡やデジタルマイクロスコープ等が利用されている。デジタルマイクロスコープは、光学系を介して入射され、ステージ部上に載置された観察対象物からの反射光又は透過光を、二次元状に配置された画素毎に電気的に読み取るＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子で受光し、電気的に読み取られた画像をディスプレイ部に表示する（例えば特許文献１）。ディスプレイ部に表示される観察視野を移動させるため、ステージ部にはＸ方向、Ｙ方向に移動可能とするＸＹステージ等のステージ移動機構が設けられているものがある。
【0003】
このようなステージ移動機構は、手動でステージ部を移動させるものの他、電動式に移動させるようにした電動ステージを備えるものも開発されている。このような電動ステージの操作に関しては、ユーザがマウスやジョイスティックなどの入力コンソールを通じてステージ部の移動先を指定するよう構成されている。例えばＸＹステージの移動に際しては、図７に示すように、ユーザがジョイスティックを所望の方向に傾けることで、ステージ部の移動方向を指定する。このような電動ステージを用いることにより、手動によるステージ部の操作よりも高速かつ高精度に、ステージ部の位置決めを行うことができる。またこのようなデジタルマイクロスコープにおいては、複数の観察箇所が離れている場合でも、複数の観察箇所間を高速で移動させて、精度高く位置決めすることが可能である。
【0004】
一方で、観察対象物として例えば刃物や工具の端縁などの、特定の形状に沿って傷や欠けが無いかを観察したい場合がある。このような場合には、複数の観察箇所間を指定して移動するのではなく、特定の形状、例えば線に沿って視野を移動させて観察を行うことになる。例えば図６に示すような円筒状のワークＷＫ２の端縁を、円弧に沿って視野を移動させて観察する場合などが考えられる。ところで、顕微鏡で観察を行う場合、倍率が高くなるほど電動ステージの移動量に対する観察視野の相対的な移動量が大きくなる。このため、高倍率で観察する場合にステージを動かした際、ユーザが意図していたよりも大きく移動してしまうことがあり、所望の観察位置に観察視野を合わせる作業が必要であった。ジョイスティックを用いて図６のような円筒状のワークＷＫ２の端縁を、円弧に沿って観察する場合を考える。この場合、ユーザは円弧が観察視野から外れないように、ＸＹ方向に微調整しながら観察を行うこととなる。このように、従来の操作方法で特定の形状に沿って観察視野を移動させる場合、ユーザは観察と同時に煩雑な作業を強いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１５－１２７７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的の一は、ユーザに細かな操作を強いることなく、所望の軌道に視野を移動可能とした拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【0007】
本発明の一の態様に係る拡大観察装置は、観察対象物を載置するためのステージ部と、前記ステージ部上の観察対象物に向けて配置される対物レンズ部と、前記対物レンズ部を介して結像された観察対象物の像を撮像して、当該像を示す画像データを生成するカメラ部と、前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像をディスプレイ部に表示させる表示制御部と、前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて、前記表示制御部によりディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを相対移動させる視野移動機構と、前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部と、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示するための軌跡指示部と、前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算部と、前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って、前記移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を制御する移動制御部とを備える。上記構成により、ユーザは移動方向指示部で詳細な観察視野の移動を指示しなくとも、軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を容易に移動させることが可能となり、操作の簡素化が図られる。
【0008】
また本発明の他の態様に係る拡大画像観察方法は、ステージ部に載置された観察対象物を、対物レンズ部を介してカメラ部で撮像してディスプレイ部に表示させ、前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて前記ディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを視野移動機構で相対移動させて観察する拡大画像観察方法であって、前記観察視野を移動させたい移動方向の規定に関する軌跡情報の指示を、軌跡指示部が促す工程と、前記軌跡指示部で指示された軌跡情報に基づいて、前記観察視野を移動させる視野移動軌跡を軌跡演算部が演算する工程と、前記軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って、前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を移動制御部で制御する工程とを含む。これにより、ユーザは移動方向指示部で詳細な観察視野の移動を指示しなくとも、軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を容易に移動させることが可能となり、操作の簡素化が図られる。
【0009】
さらに本発明の他の態様に係る拡大画像観察プログラムは、観察対象物を載置するためのステージ部と、前記ステージ部上の観察対象物に向けて配置される対物レンズ部と、前記対物レンズ部を介して結像された観察対象物の像を撮像して、当該像を示す画像データを生成するカメラ部と、前記カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像を表示させるディスプレイ部と、前記ステージ部上における前記対物レンズ部の光軸の位置を異ならせて、前記ディスプレイ部に出力される観察視野が移動するように前記対物レンズ部の光軸と前記ステージ部とを相対移動させる視野移動機構と、前記ディスプレイ部における観察視野の移動方向を示すユーザ入力に従い、前記視野移動機構の移動方向を指示する移動方向指示部とを備える拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムであって、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示する軌跡指示機能と、前記軌跡指示機能で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算機能と、前記軌跡演算機能で演算された視野移動軌跡に沿って、前記移動方向指示部による移動方向の指示に従い、前記視野移動機構の移動を制御する移動制御機能とをコンピュータに実現させるための拡大画像観察プログラムである。上記構成により、ユーザは移動方向指示部で詳細な観察視野の移動を指示しなくとも、軌跡演算部で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を容易に移動させることが可能となり、操作の簡素化が図られる。
【0010】
さらにまた、本発明の他の態様に係るコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記録した機器は、上記プログラムを格納したものである。記録媒体には、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テープ、ＭＯ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＨＤ ＤＶＤ（ＡＯＤ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（商品名）、ＵＨＤ ＢＤ（商品名）、ＵＳＢメモリ、ＳＳＤメモリ等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。またプログラムには、上記記録媒体に格納されて配布されるものの他、インターネット等のネットワーク回線を通じてダウンロードによって配布される形態のものも含まれる。さらに記録媒体にはプログラムを記録可能な機器、例えば上記プログラムがソフトウェアやファームウェア等の形態で実行可能な状態に実装された汎用もしくは専用機器を含む。さらにまたプログラムに含まれる各処理や機能は、コンピュータで実行可能なプログラムソフトウエアにより実行してもよいし、各部の処理を所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウエア、又はプログラムソフトウエアとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウエアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。また本明細書においてコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、非一過性で有形の媒体、又は一過性の伝搬信号を含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態１に係る拡大観察装置の外観斜視図である。
【図3A】照明部の構成を示す概略図である。
【図3B】リング照明の模式図である。
【図4】ジョイスティックの側面視における傾斜方向を示す模式図である。
【図5】ジョイスティックの平面視における傾斜角度を示す模式側面図である。
【図6】円筒状のワークの端縁に沿って観察視野を移動させる場合の、ジョイスティックの移動方向を示す模式図である。
【図7】ジョイスティックでステージの移動方向を指示する様子を示す模式図である。
【図8】ルートトレースモードにおけるジョイスティックの傾斜方向と観察視野の移動方向を示す模式図である。
【図9】移動方向指示部をボタン操作で実現する例を示す模式図である。
【図10】移動方向指示部をマウス操作で実現する例を示す模式図である。
【図12】ルートガイド機能を実現する拡大画像観察方法を示すフローチャートである。
【図14】基板上に離間して実装されたチップに対して視野移動軌跡を設定する様子を示す模式図である。
【図16】拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムのユーザインターフェース画面である。
【図17】拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムのユーザインターフェース画面である。
【図18】拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムのユーザインターフェース画面である。
【図22】視野ずれ補正オフセット機能により視野移動軌跡をオフセットさせる様子を示す模式図である。
【図24】視野移動軌跡から離れた位置を指定してルートトレースモードを解除する様子を示す模式図である
【図26】視野移動軌跡に近付けた位置を指定してルートトレースモードに復帰する様子様子を示す模式図である
【図27】解除条件設定部の例を示すユーザインターフェース画面の模式図である。
【図28】図２８Ａはナビゲーション表示欄の全体に表示させた低倍率画像に重ねて視野移動軌跡を表示させた状態を、図２８Ｂはナビゲーション表示欄の一部に低倍率画像を表示させた状態で視野移動軌跡を重ねて表示させた状態を、それぞれ示すイメージ図である。
【図30】実施形態２に係る拡大観察装置を示す模式図である。
【図33】低倍率の画像から３Ｄ形状を取得したプロファイルの一例を示す模式図である。
【図34】ＸＹ移動を停止させた場合のルートガイド機能を示す模式図である。
【図38】視野移動軌跡が交差する場合に視野移動方向を決定する様子を示す模式図である。
【図39】捻れの位置で交差する視野移動軌跡に対してルートガイド機能を実行する様子を示す模式図である。
【図40】近接する登録点が設定された視野移動軌跡に対してルートガイド機能を実行する様子を示す模式図である。
【図41】ルートガイド機能実行中にＺ方向に移動させた場合の動作の一例を示す模式図である。
【図42】ルートガイド機能実行中にＺ方向に移動させた場合の動作の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器を例示するものであって、本発明は拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものではない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【0013】
本発明の実施例において使用される拡大観察装置とこれに接続される操作、制御、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２ｘやＲＳ－４２２、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ－Ｔ等のネットワークを介して電気的、あるいは磁気的、光学的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．ｘ等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらにデータの交換や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。なお本明細書において拡大観察装置及び拡大画像観察方法とは、拡大観察装置本体のみならず、これにコンピュータ、外部記憶装置等の周辺機器を組み合わせた拡大観察システムも含む意味で使用する。
【0014】
また、本明細書において拡大観察装置は、拡大観察を行うシステムそのもの、ならびに撮像に関連する入出力、表示、演算、通信その他の処理をハードウェア的に行う装置や方法に限定するものではない。ソフトウェア的に処理を実現する装置や方法も本発明の範囲内に包含する。例えば汎用の回路やコンピュータにソフトウェアやプログラム、プラグイン、オブジェクト、ライブラリ、アプレット、コンパイラ、モジュール、特定のプログラム上で動作するマクロ等を組み込んで撮像そのものあるいはこれに関連する処理を可能とした装置やシステムも、本発明の拡大観察装置に該当する。また本明細書においてコンピュータには、汎用あるいは専用の電子計算機の他、ワークステーション、端末その他の電子デバイスも包含する。さらに本明細書においてプログラムとは、単体で使用されるものに限られず、特定のコンピュータプログラムやソフトウェア、サービス等の一部として機能する態様や、必要時に呼び出されて機能する態様、ＯＳ等の環境においてサービスとして提供される態様、環境に常駐して動作する態様、バックグラウンドで動作する態様やその他の支援プログラムという位置付けで使用することもできる。
［実施形態１］
［実施形態１］
【0015】
以下、図１～図２を用いて、本発明の実施形態１に係る拡大観察装置１００を説明する。拡大観察装置１００は、図１に示すように撮像系１と制御系２に大別される。撮像系１は、観察対象物ＷＫである試料又はワークその他の被写体を照明するための照明部６０と、照明部６０により照明された観察対象物ＷＫを撮像するヘッド部４を備える。ヘッド部４は、図２に示すように撮像素子１２を含むカメラ部１０と、カメラ部１０の先端に着脱自在に装着される顕微鏡レンズ部２０とを備える。顕微鏡レンズ部２０は複数枚の光学レンズで構成された撮像光学系（レンズ光学系）を構成する。ここでは、顕微鏡レンズ部２０は対物レンズ部２５を含んでいる。またヘッド部４は、照明光の反射光又は透過光を受光する撮像手段として機能する。
（カメラ部１０）
（カメラ部１０）
【0016】
カメラ部１０は、図２に示すように、照明部６０により照明された観察対象物ＷＫから、撮像光学系１１を介して入射する反射光を電気的に読み取る撮像素子１２を備える。撮像素子１２は、この例ではＣＭＯＳを利用しているが、ＣＣＤ等、他の受光素子も利用できる。対物レンズ部２５は、ステージ部３０上の観察対象物に向けて配置されている。またカメラ部１０は、対物レンズ部２５を介して結像された観察対象物の像を撮像して、この像を示す画像データを生成する。
【0017】
また撮像系１は、観察対象物ＷＫを載置するステージ部３０と、このステージ部３０とヘッド部４との光軸方向における相対距離を変化させ焦点を調整する第一焦点調整部としてＺ上ステージ及びこのＺ上ステージを駆動するための上Ｚ昇降器１６とを備える。このステージ部３０上に載置された観察対象物ＷＫに対して、撮像光学系１１を介して入射され、観察対象物ＷＫで反射された反射光又は観察対象物ＷＫの底面側から照射された透過光を、カメラ部１０の撮像素子１２で電気的に読み取る。
【0018】
さらに制御系２は、カメラ部１０で撮像された拡大画像を表示するディスプレイ部７０を有する本体部５０を備える。カメラ部１０は、ケーブル部３を介して本体部５０と接続される。ディスプレイ部７０は、カメラ部１０が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像を表示させる。なお図１の例では、ディスプレイ部７０を本体部５０と一体に設けているが、ディスプレイ部を本体部と別部材とすることもできる。例えば本体部５０は、ディスプレイ部７０に表示させる表示内容を生成する表示制御部５２に加えて、本体部５０にディスプレイ部７０を接続するディスプレイ接続インターフェースを備えることができる。
【0019】
また本体部５０は、プロセッサ部５１を備えている。プロセッサ部５１は、図２のブロック図に示すように、複数の機能を実現する（詳細は後述）。本体部５０は、汎用のコンピュータに専用のプログラムをインストールしたものや、専用に設計された機器が利用できる。この例では、汎用のコンピュータに拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムをインストールしたものを本体部として利用している。この本体部５０は、プロセッサ部５１と、表示制御部５２と、ストレージ部５３と、インターフェース５４と、操作部５５と、メモリ部５６を備える。
【0020】
またケーブル部３は、カメラ部１０の撮像素子１２で得られた画像情報を保体部５０側に伝達するための電気的ケーブルに加えて、照明光を本体部５０からヘッド部４側に伝達するための光学的ケーブル３ｂを備えている。ケーブル部３は、電気的ケーブルと光学的ケーブル３ｂと統合することもできるし、これらを個別に設けることもできる。
（ディスプレイ部７０）
（ディスプレイ部７０）
【0021】
ディスプレイ部７０は液晶ディスプレイや有機ＥＬ、ＣＲＴ等のモニタが利用できる。また本体部５０は、ユーザが各種操作を行うための操作部５５を接続している。操作部５５はコンソールやマウス等の入力デバイスである。なおこの例においてもディスプレイ部７０や操作部５５は、本体部５０と一体的に組み込むことも、外付けの部材とすることもできる。さらにディスプレイ部７０をタッチパネルで構成すれば、ディスプレイ部７０と操作部５５を一体に構成することもできる。
【0022】
操作部５５は本体部５０又はコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータに固定されている。一般的な操作部５５としては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイント等の各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの操作部５５は、拡大観察用操作プログラムの操作の他、拡大観察装置自体やその周辺機器の操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示するディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、又は音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。図１の例では、操作部５５はマウスとキーボード、ジョイスティック５５ｂで構成される。
（照明部６０）
（照明部６０）
【0023】
照明部６０は、撮像素子１２に結像される観察対象物ＷＫを照明する照明光を生成する。照明部６０の概略構成を図３Ａに示す。照明部６０は、照明制御部６６を備えている。照明制御部６６は、設定された照明条件に従って照明光を制御する。照明条件は、照明部６０から照射される照明光の明るさを調整する。例えば、照明部６０の照射時間や照射強度を調整することで、照明光の明るさを調整できる。照明部６０は光源としてＬＥＤを含んでもよい。照明制御部６６により光源の発光を制御してもよく、シャッターのような遮光部材により照射光の明るさを制御してもよい。
【0024】
照明光源６５は、本体部５０に内蔵され、光学的ケーブル３ｂを介して照明光がヘッド部４の照明部６０に伝達される。なお照明部６０は、ヘッド部４に組み込み式としたり、ヘッド部４と脱着可能な別体とする構成のいずれも採用できる。また照明光の照明方式としては、落射照明や透過照明等が適宜利用できる。落射照明とは、観察対象物の上方から照明光を落とす照明方法であり、リング照明や同軸照明等が含まれる。
【0025】
同軸照明は、偏射照明を備えることもできる。このような偏射照明機能を備えた同軸照明とリング照明の一例を、図３Ｂの模式図に示す。この図に示す照明部６０は、内輪側に配置された円環状の同軸落射照明部６２と、外輪側に配置された同じく円環状のリング照明部６３を備える。同軸落射照明部６２、リング照明部６３とも、円周上に沿って部分的に分割されており、分割されたブロック毎に点灯を切り替えることで、照明方向を変えた偏射照明が可能となる。
【0026】
このように照明部６０は、観察対象物に向けて照射方向を切り替え可能としている。また照明部６０は、照明方向を順次切り替えて照射する第一照明パターンと、選択された照射方向に照射する第二照明パターンとに照射可能としている。このような照明パターンの切り替えは、照明制御部６６で行われる。
（照明制御部６６）
（照明制御部６６）
【0027】
照明制御部６６は、視野移動軌跡に沿って観察視野を移動させる際には、照明部６０を第一照明パターンで照射させる。これにより、観察視野の移動中に照明方向を自動で変化させることができ、観察対象物の表面状態を異なる照明で観察することが可能となり、傷や欠け等を見つけ易くできる。また照明制御部６６は、視野移動機構５による観察視野の移動を停止させた際には、バッファメモリ５７に保持された照明方向の異なる複数の画像データを解析して、傷が最も鮮明となる照明方向の画像を選択し、照明部６０を当該照明方向に固定した第二照明パターンで照射させる。これにより、観察視野の移動を停止させると、最も傷の見やすい照明方向の画像データが表示されるようになり、傷の探索に好適な観察が実現される。
【0028】
図１に示す照明部６０は、観察対象物ＷＫに同軸落射光を照射するための同軸落射照明部６２（図３Ａ参照）と、リング状の光源からリング状照明光を照射するためのリング照明部６３を備えている。これらの照明は、光学的ケーブル３ｂを介して本体部５０と接続される。本体部５０は光学的ケーブル３ｂを接続するコネクタを備えると共に、コネクタを介して光学的ケーブル３ｂに光を送出するための照明光源６５を内蔵する（図３Ａ参照）。またリング照明部６３は、全周照明と偏射照明を切り替えることができる。これを実現するため、リング照明部６３として複数のＬＥＤを環状に配置し、一部のＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦする構成や、照明光の一部をカットするターレット式のマスクを配置する構成等が利用できる。これら照明光の点灯制御や切り替えは、照明制御部６６で行われる。
【0029】
また照明部６０は、図３Ａの模式断面図に示すように、制御系２（例えば本体部５０）側に光源を内蔵し、撮像系１側のヘッド部４に照明光を光ファイバ等で送出する構成を採用している。照明部６０は、同軸落射照明部６２とリング照明部６３を含んでおり、同軸落射照明は、例えばシリコンウェハやＬＣＤパネル等特に鏡面ワークの凸凹を見る場合に効果的となる。照明部６０の点灯制御は、照明制御部６６で行われる。
（照明光源６５）
（照明光源６５）
【0030】
照明光源６５としては、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）や半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）といった半導体発光素子が利用できる。特にＬＥＤはＯＮ／ＯＦＦ応答性に優れるため、測定のスループットを向上できる利点も得られる。また長寿命で低消費電力であり、発熱量も少なく、機械的衝撃に強いといった特長も備える。あるいは、光源光の紫外線や可視光線で励起される蛍光体等の波長変換部材を利用した光源とすることもできる。さらに、可視光以外に紫外光や赤外光を照射可能なＬＥＤを光源として用いることもできる。例えば赤外光による観察は、不良品の解析や生体組織の組織分布等において有用である。なお照明光源には半導体発光素子に限らず、幅広い波長域の白色光を発する白色光源として、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＨＩＤランプ等を利用してもよい。また可視光のみならず赤外光を照射可能な光源としてもよい。特にハロゲンランプは、発光波長の波長域が広いため好ましい。また、単一の光源を利用するのみならず、複数の光源を備え、これらを同時に点灯して混色光を照明光としたり、あるいは切り替えて照明することもできる。
【0031】
なお、照明光源は本体部に内蔵する構成に限られない。例えば、ステージ部や顕微鏡レンズ部に設けることもできる。すなわちステージ部側に照明光源として、透過照明光源を設けたり、顕微鏡レンズ部側に同軸落射照明やリング照明用の照明光源を備えてもよい。このような構成により、光ファイバ等で照明光を本体部側からヘッド部側に伝達する必要をなくし、外部に引き出すケーブルを少なくして構成を簡素化できる利点が得られる。また、ヘッド部側の内部においても、照明光源からの光を光ファイバで分岐する他、直接照明に高輝度のＬＥＤ等の半導体発光素子を設けてもよい。特にＬＥＤは、従来のハロゲンランプ等と比べて小型で発熱量も少なく、長寿命でメンテナンスフリー化も図ることができる。
（視野移動機構５）
（視野移動機構５）
【0032】
また拡大観察装置１００は、ディスプレイ部７０に表示される観察視野を移動させる視野移動機構５を備えている。視野移動機構５は、ステージ部３０の載置面上における対物レンズ部２５の光軸ＡＸの位置を異ならせるため、対物レンズ部２５とステージ部３０の相対位置を変化させる。視野移動機構５で対物レンズ部２５とステージ部３０の相対位置を移動させると、ディスプレイ部７０には、移動後の観察視野に更新された像を表示させることができる。図１の例では視野移動機構５として、ステージ部３０を移動させるＸＹステージを採用している。ただ、本発明はこれに代えて、あるいはこれに加えて、対物レンズ部側を移動させる視野移動機構を採用してもよい。視野移動機構は、光軸側から見た対物レンズ部とステージ部の相対位置、すなわちＸＹ平面内の観察視野を移動させることができれば足りる。
【0033】
ＸＹステージは、ステージ部３０の載置面をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な電動ステージである。また視野移動機構５は、ステージ部３０を回転可能なθステージを備えることもできる。
【0034】
さらにステージ部３０は、視野移動機構５によるＸＹ平面内でのステージ部３０の移動に加えて、下ステージ昇降器３５による高さ方向、すなわちＺ方向への移動も可能としている。
【0035】
ここで下ステージ昇降器３５の動作について説明する。本体部５０は、モータ制御回路３６に対してステッピングモータ３７の制御に関する制御データを入力することによって、ステージ部３０と、撮像光学系１１および撮像素子１２を有するヘッド部４との光軸方向における相対距離、ここではｚ方向における高さを変化させる。具体的には、本体部５０は、下ステージ昇降器３５の制御に必要な制御データをモータ制御回路３６に入力することによってステッピングモータ３７の回転を制御し、ステージ部３０の高さｚ（ｚ方向の位置）を昇降させる。ステッピングモータ３７は、回転に応じた回転信号を生成する。本体部５０は、モータ制御回路３６を介して入力される回転信号に基づいて、ステージ部３０と撮像光学系１１の光軸方向における相対距離に関する情報としてのステージ部３０の高さｚを記憶する。このステージ部３０は、観察対象物ＷＫに対して観察位置の位置決めを行う観察位置決め手段として機能する。
【0036】
さらに本実施形態においては、ステージ部３０の高さを変化させることによってステージ部３０と撮像光学系１１の光軸方向における相対距離を変化させるのみならず、撮像光学系の高さ、すなわちヘッド部４の高さも変化可能としている。ヘッド部４は本体部５０とケーブル部３により接続される。これにより、ヘッド部４で取得したデータはケーブル部３を介して本体部５０に送出され、本体部５０側で必要な処理を行うことができる。なおステージ部は顕微鏡本体に設ける他、本体と別部材としたヘッド部に設けたり、あるいはステージを省略した撮像部をヘッド部に設けることもできる。ステージを省略した撮像部は、取り付けスタンドに装着したり、ユーザが手持ち可能とすることもできる。
【0037】
撮像素子１２は、ｘ方向およびｙ方向に２次元状に配置された画素毎に受光量を電気的に読み取ることができる。撮像素子１２上に結像された観察対象物ＷＫの像は、撮像素子１２の各画素において受光量に応じて電気信号に変換され、撮像素子制御回路１３においてさらにデジタルデータに変換される。本体部５０は、撮像素子制御回路１３において変換されたデジタルデータを受光データＤとして、光軸方向（図２中のｚ方向）とほぼ垂直な面内（図２中のｘ、ｙ方向）における観察対象物ＷＫの２次元位置情報としての画素の配置情報（ｘ、ｙ）と共にストレージ部５３に記憶する。ここで、光軸方向とほぼ垂直な面内とは、厳密に光軸に対して９０°をなす面である必要はなく、その撮像光学系および撮像素子１２における解像度において観察対象物ＷＫの形状を認識できる程度の傾きの範囲内にある観察面であればよい。
【0038】
また、以上の説明ではステージ部３０の一例として、観察対象物ＷＫがステージ部３０に載置される例を示したが、例えばステージ部の代わりにアームを取り付け、その先端に観察対象物ＷＫを固定する構成とすることもできる。さらにヘッド部４は、カメラ取り付け部４３に装着して使用する他、脱着可能として手持ち等の方法により所望の位置、角度に配置することもできる。
（移動方向指示部５５ａ）
（移動方向指示部５５ａ）
【0039】
制御系２は、操作部５５を設けている。操作部５５は、本体部５０に接続された入力デバイスである。操作部５５は、ディスプレイ部７０における観察視野の移動方向を示すユーザ入力を受け付ける移動方向指示部５５ａとして機能する。この操作部５５から入力された方向に従い、視野移動機構５の移動方向が指示される。この操作部５５には、ジョイスティックやタッチパッド、マウス、キーボード（矢印キーあるいは特定のキー）などが利用できる。特に操作部５５としてジョイスティック５５ｂを利用することで、ユーザは、ジョイスティック５５ｂを倒す方向によって観察視野の移動方向を感覚的に指示し易くなる。例えば順方向、逆方向、右回り、左回り、上下左右等を指示し易くなる。またジョイスティック５５ｂを垂直姿勢から傾斜させる角度によって移動速度を指定することもできる。具体的には、図４に示すように、側面視における傾斜角度αを大きくするほど移動速度が速くなり、傾斜角度αが小さくなるほど移動速度が遅くなる。なお図５に示すように、ジョイスティック５５ｂの平面視における傾斜角度βは、観察視野の移動方向を支持するものであるが、後述するルートガイド機能の実行中には、この平面視における傾斜角度βも、移動速度の指示に利用することも可能となる。
【0040】
なお、操作部５５が受け付けるユーザ入力の方向と、視野移動機構５によるステージ部３０や対物レンズ部２５の移動方向は、操作部５５がユーザ入力を受け付ける態様や、視野移動機構５が移動させる対象によって異なる。例えば、操作部５５がジョイスティック５５ｂであり、視野移動機構５がステージ部３０側を移動させるＸＹステージの場合は、操作部５５で入力された方向と逆の方向にＸＹステージでステージ部３０を移動させることで、ユーザが入力した方向に観察視野が移動される。また視野移動機構５が対物レンズ部２５側を移動させる場合は、ユーザ入力の方向とＸＹステージに移動方向が一致する。
この例では、視野移動機構５としてステージ部３０を移動させるＸＹステージを、また移動方向指示部５５ａとしてジョイスティック５５ｂを採用している。
この例では、視野移動機構５としてステージ部３０を移動させるＸＹステージを、また移動方向指示部５５ａとしてジョイスティック５５ｂを採用している。
【0041】
またジョイスティック５５ｂのレバーを押し込むと、ステージ部３０は原点又は初期位置に移動する。またステージ部３０の移動先の座標を指定されたときは、ルートトレースモードを解除してそれに従う。
【0042】
さらにまたステージ部３０は、下ステージ昇降器３５による高さ方向、すなわちＺ方向への移動に加えて、平面内での移動も可能としている。具体的には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能なＸＹステージを備える。また、ステージ部３０を回転させる回転可能なステージ（θステージ）を備えることもできる。
【0043】
なお、この例では上Ｚ昇降器１６、及び下ステージ昇降器３５を共に電動駆動とした例を説明した。ただ本発明では、対物レンズ部２５とステージ部３０のそれぞれの高さ情報が取得できておれば足り、上Ｚ昇降器及び下ステージ昇降器が共に電動駆動であることは必須でない。例えば上Ｚ昇降器と下ステージ昇降器のいずれか一方を手動で駆動させるように構成してもよい。
【0044】
本体部５０は、図２のブロック図に示すように、プロセッサ部５１と、表示制御部５２と、ストレージ部５３と、インターフェース５４と、操作部５５と、メモリ部５６を備える。この拡大観察装置１００は、撮像光学系１１を介して入射するステージ部３０に固定された観察対象物ＷＫからの反射光又は透過光を電気的に読み取る撮像素子１２を用いて観察像を撮像し、ディスプレイ部７０に表示させる。
【0045】
ストレージ部５３は、表示制御部５２によりディスプレイ部７０に表示される画像データを動画像として保存する等、記憶部として機能する。インターフェース５４は、本体部５０がヘッド部４や下ステージ昇降器３５等とデータを通信するため接続部である。メモリ部５６は、ＲＡＭやＲＯＭなどで構成される。このメモリ部５６は、視野移動機構５の移動中にカメラ部１０で撮像された、照明方向の異なる画像データを逐次保持するバッファメモリ５７を含んでいる。操作部５５は、カメラ部１０で画像を撮像する際の条件を設定するための撮像条件や、その他の必要な各種の設定や操作を行うための部材でもある。
（表示制御部５２）
（表示制御部５２）
【0046】
表示制御部５２は、カメラ部１０が生成する画像データをディスプレイ部７０に出力する。ディスプレイ部７０は、表示制御部５２から出力される観察視野の画像データを表示させる。この表示制御部５２は、ＧＰＵなどで構成できる。図２の例では、表示制御部５２をプロセッサ部と別部材で構成した例を説明している。このような表示制御部５２は、例えばＧＰＵで構成される。ただ本発明はこの構成に限られず、表示制御部５２をプロセッサ部に組み込んでもよい。例えばプロセッサを構成するＣＰＵやＭＰＵに、表示制御部５２を統合してもよい。
（プロセッサ部５１）
（プロセッサ部５１）
【0047】
このプロセッサ部５１は、ディスプレイ部７０に表示された画像データに対して、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示するための軌跡指示部８１と、軌跡指示部８１で指示された軌跡情報に基づいて、観察視野を移動させる視野移動軌跡を演算する軌跡演算部８２と、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿って、移動方向指示部５５ａによる移動方向の指示に従い、視野移動機構５の移動を制御する移動制御部８３と、設定された領域に対応する観察対象物ＷＫの一部又は全部に関するストレージ部５３に記憶された焦点距離情報に基づいて、設定された領域に対応する観察対象物ＷＫの光軸方向における高さを演算する画像処理部８４と、基準座標取得部８５を備える。基準座標取得部８５は、画像表示領域１１１に表示された観察画像の中心の座標位置を基準位置として取得し、基準点の座標として登録する。また、後述するように、視野移動軌跡がｚ座標の情報も含む場合には、基準点の登録時に基準座標取得部８５がｘｙ座標だけではなくｚ座標も取得するようにしても良い。この拡大観察装置１００は、撮像素子１２を用いて指定された領域に対応する観察対象物ＷＫの光軸方向における平均高さ（深さ）を演算できる。
【0048】
このプロセッサ部５１は汎用のＣＰＵやＭＰＵ、ＳｏＣ、あるいは特定用途向けにカスタマイズされたＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のゲートアレイ等で構成できる。なおこの例では、一のＣＰＵをプロセッサ部として、後述する複数の機能を実現する構成を示しているが、本発明はこの構成に限られず、複数のＣＰＵ等でプロセッサ部を構成してもよい。例えばいわゆるマルチコアのＭＰＵでプロセッサ部を構成してもよい。この場合において、複数のコアで各機能を実現する他、コア毎に異なる機能を割り当てて実行してもよい。さらに、ＣＰＵとＧＰＵの組み合わせでプロセッサ部を構成してもよい。この場合において、ＧＰＵは上述した表示制御部５２の機能を果たす他、プロセッサ部に割り当てられた機能の一部又は全部を実行させるように構成してもよい。
（ルートガイド機能）
（ルートガイド機能）
【0049】
この拡大観察装置１００は、観察視野を予め設定したルートに沿って移動させ易くしたルートガイド機能を備えている。例えば観察対象物が図６に示すような円筒状のワークＷＫ２であり、その端面の円周上のバリや傷などを拡大観察装置で観察する用途を考える。この場合、ディスプレイ部７０に表示させる観察視野が観察対象物の端縁の円弧状に沿って移動するように、ステージ部３０を移動させる必要がある。
【0050】
デジタルマイクロスコープにおける観察時には倍率が高くなるため、意図した位置に観察視野を移動させるのに一定の難易度がある。手動でステージ部を動かす際には、ＸＹ軸を個別に移動させることが一般的である。例えばステージ移動用のつまみをＸ方向移動用、Ｙ方向移動用にそれぞれ準備し、ユーザが各つまみを操作することで所望の方向へ移動させる。この方法では、Ｘ方向への移動、Ｙ方向への移動のそれぞれについて、個別に操作する必要があり、目的の位置へ移動させるのに苦労を要する。例えば、図６に示す円筒状のワークＷＫ２の円弧に沿うように、Ｘ軸、Ｙ軸の２軸を交互に動かしながら観察する必要があった。
【0051】
これに対し、デジタルマイクロスコープが進化したことで、近年では電動ＸＹステージを利用するケースも増えてきている。これにより画面上のマウス操作や、図７に示すようなジョイスティックを操作するなどしてＸＹ平面の自由な移動が可能になった。
【0052】
しかしながら、ドラッグやダブルクリックといったマウス操作の場合は、長い距離を移動させる場合に操作を連続させる必要がある。
【0053】
またジョイスティック等で指定の方向に連続移動させる場合も、厳密にサンプルに沿って移動できるわけではなく、図６に示すように、希望のルートに対して蛇行しながら進むことになる。観察視野が蛇行して移動している間、ユーザは希望のルートから外れないよう集中して操作し続ける必要があり、大きなストレスを感じることになる。
【0054】
一方で、画像連結機能を利用して事前に撮影しておき、あとから確認するという方法を採ることもできる。ただしこの場合は、撮影範囲を設定して撮影が完了するまでの間に多大な時間がかかることになり、バリの有無だけを確認したいようなユーザにとって毎回撮影から保存までの手間をかけることは大きな負担になってしまう。
【0055】
そこで本実施形態に係る拡大観察装置１００では、予め観察視野を移動させるルートを設定しておき、移動方向指示部５５ａで観察視野を実際に指示する際には、設定されたルートに沿って観察視野が変化するように視野移動機構５を制御するルートトレースモードを備えている。ルートトレースモードを実行することで、ユーザはおおよその方向を移動方向指示部５５ａで指示するだけで、観察視野を複雑な経路であっても所望のルートで移動させることが可能となり、ステージ部３０の移動などに煩わされることなく観察に集中できる。上述した図７の例では、予め円筒状の端面に沿うように円弧状のルートＲＴを図８に示すように設定しておく。そして移動方向指示部５５ａであるジョイスティック５５ｂを概ね右方向に倒すだけで、観察視野を円弧に沿って移動させることができる。図８において、矢印ＤＪ１はジョイスティック５５ｂを倒した方向を示している。本来であれば円弧状のルートの接線方向ＤＳ１に沿うようにジョイスティック５５ｂの傾斜方向を右方向から上方向に徐々に変更しなければ、観察視野を円弧状に移動させることはできないところ、ルートトレースモードを実行することで、図８に示すように一定方向ＤＪ１にジョイスティック５５ｂを倒したままでも、ステージ部３０をルートＲＴに沿って円弧状、すなわちＤＳ１の方向に移動させることが可能となる。すなわち、ジョイスティック５５ｂの傾斜方向ＤＪ１を円弧の位置に応じて徐々に変化させずとも、対物レンズ部２５の光軸ＡＸをステージ部３０の載置面上で、図８に示すように円周に沿って、ＤＳ１のように曲がって移動させることが可能となる。このように、ルートトレースモードにおいてはジョイスティック５５ｂの傾斜方向ＤＪ１と、ステージ部３０の実際の移動方向ＤＳ１を乖離させた移動制御を許容している。
【0056】
また、視野移動軌跡にあらかじめ順方向と逆方向とが設定されており、視野移動軌跡と共にメモリ部５６に記憶されていても良い。この場合、図５のβが１°～１７９°の角度で倒されている場合には順方向に進み、１８１°～３５９°の角度に倒されている場合には逆方向に進むように移動制御される。なお０°と１８０°の角度に倒された場合にいずれの方向に進むかは適宜設定されればよい。角度βの倒し角と、順方向と逆方向の対応付けについてはこの例に限定されず、適宜設定されても良い。
【0057】
このような操作はジョイスティック５５ｂに制限されるものでない。例えば図９に示すような移動ボタン５５ｃを仮想的に又は物理的に準備し、順方向や逆方向、あるいは右方向や下方向、上下方向や左右方向といったボタン操作による指示も可能である。また視野移動軌跡にあらかじめ順方向と逆方向とが設定されており、視野移動軌跡と共にメモリ部５６に記憶されている場合は、進むボタンと戻るボタンのように二つの移動方向を指定するボタンがあればよい。この場合、進むボタンを押下すると順方向に観察視野が移動するように移動機構が制御され、戻るボタンを押下すると逆方向に観察視野が進むように移動機構が制御される。さらにホイールボタンを備えるマウスを移動方向指示部５５ａとして用いる場合、図１０に示すようにマウスホイールをクリックすることで表示されるアイコンＩＣの周囲に、視野の移動方向を指示するマウスカーソルＭＣを移動させることで、ジョイスティックのように観察視野の移動方向を指示することもできる。
【0058】
上述のように軌跡演算部８２で演算される視野移動軌跡には、曲線を含むことができる。これにより、従来は面倒であった観察視野の曲線状の移動を簡便に行える利点が得られる。また軌跡演算部８２で演算される視野移動軌跡が、折曲部を含むこともできる。これにより、従来は面倒であった観察視野の、直線状でない折曲させた移動を簡便に行える利点が得られる。
（移動制御部８３）
（移動制御部８３）
【0059】
移動制御部８３は、視野移動機構５の制御方法として、ルートトレースモードと、フリーモードを切替可能としている。ルートトレースモードでは、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿うように、移動方向指示部５５ａで視野移動機構５を制御する。またフリーモードでは、視野移動軌跡と無関係に、移動方向指示部５５ａで指示された移動方向又は指定された座標位置に視野移動機構５を制御する。これにより、ルートトレースモードでは視野移動軌跡に沿った観察視野の移動を簡便に実現しつつ、フリーモードにおいてユーザの自由な観察視野の移動にも対応できる。
【0060】
移動制御部８３は、ジョイスティック５５ｂなどの移動方向指示部５５ａで指示された移動方向に従って、観察視野が視野移動軌跡に沿ってスムーズに移動するように、視野移動軌跡の変化を予め想定しながらステージ部３０等の視野移動機能のスムーズな移動を実現している。具体的には、移動制御部８３は図１１Ａに示すように、ステージ部３０等の移動方向ＤＳ１と移動速度に加えて、ジョイスティック５５ｂ等で指示された移動方向ＤＪ１、すなわち移動コマンドを監視するポーリング間隔から、到達する予測地点を算出する。そして図１１Ｂに示すように、算出した予測地点から視野移動軌跡に最も近い点を探索し、最も近い点に向けてステージ部３０等の移動方向ＤＳ１と移動速度を補正して、移動させる。算出されたＤＳ１を元にステージを移動させ、ポーリング周期が経過したら上記の処理を繰り返す。これによって、視野移動軌跡が曲線上であってもスムーズな移動が実現される。また、視野移動軌跡にあらかじめ順方向と逆方向とが設定されており、ジョイスティックの倒し角βとこれらの方向とが対応付けられている場合、βの角度に応じて移動速度が変化しても良い。この場合、例えばβの角度が９０°に近いほど順方向の移動速度が速くなるよう移動機構が制御され、２７０°に近いほど逆方向への移動速度が速くなるよう移動機構が制御されても良い。
【0061】
ここで、ルートガイド機能を実現する拡大画像観察方法を、図１２のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳ１２０１において、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報をユーザに指示させる。例えば軌跡指示部８１でもって、ユーザによる基準点指定を軌跡情報として受け付ける。
【0062】
次にステップＳ１２０２において、軌跡情報に従い軌跡演算部８２が視野移動軌跡を演算する。例えば軌跡指示部８１でユーザにより指定された基準点に基づき、補完したルートを設定する。そしてステップＳ１２０３において、ユーザによるステージ部３０の移動方向の指示を受け付ける。さらにステップＳ１２０４において、指定された移動方向及び補完したルートに基づいて、ステージ部３０の移動方向を決定する。最後にステップＳ１２０５において、決定した移動方向に基づいてステージ部３０を制御する。
（軌跡指示部８１、軌跡演算部８２）
（軌跡指示部８１、軌跡演算部８２）
【0063】
軌跡指示部８１は、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示する。軌跡指示部８１で指定された軌跡情報に基づいて、軌跡演算部８２が観察視野を移動させる軌跡、すなわちルートを設定する。ここで軌跡情報としては、例えば複数の基準点が挙げられる。軌跡指示部８１で指示された複数の基準点を通るルートを、軌跡演算部８２が演算する。例えば、ルートが円形の場合は、基準点として円周上の３点を指定する。またルートが直線状の線分を組み合わせたものである場合は、線分の始点と終点、あるいは折曲点を基準点として指示する。なお軌跡指示部８１及び軌跡演算部８２は、別部材とする他、これらを統合してもよい。
【0064】
また軌跡指示部８１及び軌跡演算部８２は、ルートを予め用意された幾何形状で近似することができる。すなわち、軌跡指示部８１から予め幾何形状を選択させた上で、この幾何形状を通る点を基準点として指定することにより、軌跡演算部８２でもってルートを演算できる。幾何形状は、円形、楕円形、矩形、多角形、星形、直線や線分、円弧などの曲線などが挙げられる。幾何形状は、二次元平面で表現できるものであれば特に制限されない。円形や楕円形、ベジエ曲線などの指定は、３点以上を指定することで可能となる。また矩形などの多角形は、頂点を指定することで可能となる。
【0065】
幾何形状の選択は幾何形状選択部、基準点の指定は基準点指定部から行うことができる。例えば、幾何形状ＧＳ１として直線又は線分を選択した場合は、図１３Ａに示すように、基準点としてディスプレイ部７０上で２点を指定することで、この２点を通る直線又は線分をルートとして演算できる。なおこの例では説明の便宜上、ヘッド部４側をステージ部３０に対して相対移動させた状態を示している。
【0066】
また図１３Ｂに示すように、幾何形状ＧＳ２として円形を選択した場合は、基準点として３点を指定することでこれらの点を通る円をルートとして演算できる。同様に図１３Ｃに示すように、幾何形状ＧＳ３として矩形を選択した場合は、基準点として３点の頂点又は四隅を指定することでこれらの点を基に規定した矩形をルートとして演算できる。なお四隅が９０°である場合は、矩形を３点で規定することもできる。また、幾何形状は円形や矩形といった単純なものに限られず、複雑な形状を指定してもよい。例えば複数の図形の和集合や積集合、折曲部分を含む連続した線分、ポインティングデバイスで指示した軌跡をトレースした図形など、任意の形状が利用できる。例えば図１３Ｄでは、幾何形状ＧＳ４として部分的に欠けた円形を、図１３Ｅでは幾何形状ＧＳ５として星形を、また図１３Ｆでは幾何形状ＧＳ６として連続する複数の線分で構成された図形の例を示している。
【0067】
また幾何形状は、円形や矩形のような閉じた図形である必要はなく、直線や曲線等とすることもできる。例えば図１４のような、基板ＣＢ上に複数のチップＣＰを離散的に実装した観察対象物の、各チップＣＰを観察する例を考える。この場合は、チップＣＰの配置に従い、各チップＣＰの位置に基準点を設定することで、図１５のような折れ線状のルートＲＴが視野移動軌跡として設定される。
（軌跡指示部８１の具体例）
（軌跡指示部８１の具体例）
【0068】
観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報を指示する具体例を、図１６～図１８に基づいて説明する。これらの図は、図１の本体部５０にインストールされて実行される、拡大観察装置を操作する拡大画像観察プログラムのユーザインターフェース画面である軌跡指示画面１１０で軌跡指示部８１を実現する例を示している。このようなユーザインターフェース画面は、拡大観察装置１００のディスプレイ部７０や外部接続されたコンピュータのモニタ上に表示される。ユーザはディスプレイ部７０に表示された画面上から、拡大観察装置１００の各種設定や操作を行う。この拡大画像観察プログラムは、本体部５０に組み込まれている。なおこれらのプログラムのユーザインターフェース画面の例において、各入力欄や各ボタン等の配置、形状、表示の仕方、サイズ、配色、模様等は適宜変更できることはいうまでもない。デザインの変更によってより見易く、評価や判断が容易な表示としたり操作しやすいレイアウトとすることもできる。例えば詳細設定画面を別ウィンドウで表示させる、複数画面を同一表示画面内で表示する等、適宜変更できる。またこれらのプログラムのユーザインターフェース画面において、仮想的に設けられたボタン類や入力欄に対するＯＮ／ＯＦＦ操作、数値や命令入力等の指定は、操作部５５で行う。ここでは、プログラムを組み込んだコンピュータに接続された入力デバイスでもって、撮像条件等の設定を行う。本明細書において「押下する」とは、ボタン類に物理的に触れて操作する他、入力部によりクリックあるいは選択して擬似的に押下することを含む。操作部５５等を構成する入出力デバイスはコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータ等に固定されている。一般的な入力部としては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイント等の各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの入出力デバイスは、プログラムの操作のみに限られず、拡大観察装置１００等のハードウェアの操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示するディスプレイ部７０のディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、又は音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。
【0069】
図１６～図１８に示す拡大画像観察プログラムの軌跡指示画面１１０は、左側に画像表示領域１１１、右側に操作領域１１２をそれぞれ設けている。画像表示領域１１１には、観察視野の画像データが表示されている。また操作領域１１２には、ルートガイド機能を実行するために必要な設定を行うボタン類が表示されている。この例では、操作領域１１２の上から下に、ユーザが設定すべき項目順に並べられており、ユーザは操作領域１１２で示された順に設定を行うことでルートガイド機能を利用できるようになる。このように操作領域１１２は、拡大観察装置の操作に詳しくない者であっても必要な設定を簡単に行えるように誘導するガイダンス機能を果たしている。具体的に操作領域１１２には、上段にルートガイド設定部１１３が、中段にルート表示領域１２０、下段にルートガイド実行表示欄１２２、ルートガイド開始ボタン１２４が、それぞれ配置される。
【0070】
ルートガイド設定部１１３は、ルートの幾何形状を設定するための部材が配置される。具体的には、ルートガイド設定部１１３には、幾何形状選択ボタン１１４、「登録」ボタン１１５、「元に戻す」ボタン１１６、「リセット」ボタン１１７等が設けられている。幾何形状選択ボタン１１４は、ルートの幾何形状を選択するための部材である。この例では、円、楕円、多角形の３つが用意されており、ユーザにいずれかの幾何形状を選択させることができる。幾何形状選択ボタン１１４で選択された幾何形状に応じて指定しなければならない基準点の数も変化する。例えば、上述の通り幾何形状が円形の場合は、指定された３点の基準点を通る円になる。また多角形の場合は、指定された基準点同士を結ぶ直線となる。
【0071】
「登録」ボタン１１５は、指定した点を基準点として登録するための部材である。「元に戻す」ボタン１１６は、直前に指定した基準点を１つ削除するための部材である。「リセット」ボタン１１７は、指定した点をすべて削除するための部材である。
【0072】
この例では、幾何形状選択ボタン１１４で円を選択した状態を示している。円を選択すると、円を規定するために３点を指定することがルートガイド設定部１１３に模式図で示される。ユーザは、画像表示領域１１１で表示される観察視野を移動させて、３点を順次指定していく。具体的には、視野移動機構５を移動させて、観察対象物の所望の位置が観察視野の中央となるように調整する。位置決めが終わると、「登録」ボタン１１５を押下することで、図２に示す基準座標取得部８５が画像表示領域１１１に表示された観察画像の中心の座標位置を基準位置として取得し、基準点の座標として登録すると共に、ルート表示領域１２０に登録された基準位置を含む観察視野が縮小表示される。また後述するように、視野移動軌跡がｚ座標の情報も含む場合には、基準点の登録時に基準座標取得部８５がｘｙ座標だけではなくｚ座標も取得するようにしても良い。
【0073】
ルート表示領域１２０は、指定された基準点と設定された視野移動軌跡を表示させるための部材である。このルート表示領域１２０は、指定された基準点のすべてが画像内に収まるように、基準点が指定されるたびに表示スケールを変化させることができる。
【0074】
またルート表示領域１２０には、観察対象物の全体を示す広域画像を表示させることができる。広域画像は、対物レンズ部２５の倍率を低くして観察視野を広くした状態で撮像した画像データである。広域画像中で、基準点として登録された観察視野と対応する部位が、矩形状に表示される。ユーザが画像表示領域１１１で順次、基準位置を指定していくと、これに応じてルート表示領域１２０で表示された広域画像の該当する部位に、登録済みの基準位置を含む観察視野の画像が矩形状に表示される。図１７は、図１６に続いて２つ目の基準位置を登録した状態を示している。さらに３つ目の基準位置を登録した状態を、図１８に示す。この状態で、３つの基準位置を通る円が確定され、視野移動軌跡が決定される。さらにルート表示領域１２０では、登録済みの基準位置がすべて表示されるよう、表示倍率が自動で調整される。図１８の例では、図１７の表示倍率では３つの基準位置をすべて表示できないため、表示倍率を下げることで３つの基準位置をすべて含めた円を表示できるように表示倍率を自動調整した例を示している。このように、一画像で視野移動軌跡の全体と、指定された基準位置を一覧できることで、ユーザは自身で指定した基準位置と視野移動軌跡の対応関係を視覚的に把握し易くできる。
【0075】
ルートガイド実行表示欄１２２には、ルートトレースモードが選択されていることをユーザに告知するための表示が行われる。例えばルートガイドの設定や実行中には「ルートガイド中」等と表示される。またルートトレースモードが解除されると「ルートガイド解除中」や「ルート上に移動するとガイドを開始します」等と表示して、ルートガイド機能に復帰させるための手順をユーザに示すことができる。
【0076】
ルートガイド開始ボタン１２４は、ルートガイド機能を実行するための部材である。ルートガイド開始ボタン１２４は、ルートガイド機能の実行に必要な設定が終わるまでは押下できない。具体的には、選択した幾何形状に応じて指定の必要な基準点の数が変化することから、必要な数の基準点を指定するまでは、ルートガイド開始ボタン１２４はグレーアウトされている。操作欄の上から順にユーザに設定を行わせ、一通りの設定作業を終えると、ルートガイド開始ボタン１２４が選択可能となる。この状態でルートガイド開始ボタン１２４を押下するとルートガイドが開始され、ステージ部３０の移動が制限される。
（ルートの補完）
（ルートの補完）
【0077】
視野移動軌跡の演算は、軌跡指示部８１から入力された軌跡情報に基づいて、軌跡演算部８２が行う。軌跡演算部８２は、複数の基準点から、その間の座標を補完し、補完したルートとして視野移動軌跡を完成させる。また、選択された幾何形状に基づいて、軌跡演算部８２は補完のアルゴリズムを変更する。なお軌跡情報は、複数の基準点に限らず、他の指定方法も適宜利用できる。例えば円形の軌跡を指定する軌跡情報として、円形の中心座標と半径で指定することができる。
【0078】
ここまででは、主に円形の軌跡を指定する方法を述べた。次に、折曲部を有する直線の視野移動軌跡を指定する場合について、図１４、図１５に基づいて説明する。まず図１３Ｂにて幾何形状ＧＳ２として直線を選択した場合は、基準点として２点以上を指定することでこれらの点を通る直線を視野移動軌跡として演算できる。図１４において、Ｉ～ＩＶは観察視野を示しており、基準点として指定される順番を示している。幾何形状ＧＳ２として直線を指定した場合には、基準点が指定されると、基準点の座標と共に指定された順番も併せてメモリ部５６に記憶されるようにしても良い。この場合基準点の指定された順に、基準点間が補完されるように視野移動軌跡が算出される。すなわち図１４において、Ｉ～ＩＶの順で基準点を指定したとすると、図１５に示す視野移動軌跡が算出される。さらに、視野移動軌跡と共に前述の順方向と逆方向とが対応付けて記憶される場合、基準点の指定された順番が早い方から遅い方向に向かう方向を順方向、逆の方向を逆方向として設定されても良い。すなわち、図１５においてＩからＩＶに向かう方向が順方向、ＩＶからＩに向かう方向が逆方向として設定される。
【0079】
さらに、観察視野の移動方向の規定に関する軌跡情報は、上述したディスプレイ部７０の画面上で基準点を指定する方法のみに限られず、例えば座標位置を数値で直接入力したり、視野移動軌跡を数式で指定する等の方法も利用できる。
【0080】
なお、観察対象物をステージ部３０上の定位置に配置する用途、例えば位置決め用の冶具などを使って同じサンプルを毎回ステージ部３０の同じ位置に配置する場合は、一度冶具の設計値に合わせて視野移動軌跡を設定すれば、後は同じ条件でルートガイドを実施できる。いいかえると、毎回ステージ部３０を移動させて基準位置を登録し視野移動軌跡を設定する必要はない。また、メモリ部５６に視野移動軌跡の設定を記憶しておくことで、記憶された設定を呼び出して、ルートを再現することもできる。この場合、視野移動軌跡の設定情報として例えば、基準座標取得部８５にて取得された各基準点の座標、軌跡指示部８１にて選択を受け付けられた幾何形状が記憶される。記憶された設定を呼び出してルートを再現する場合は、各基準点の座標及び幾何形状に基づいてルートが再現される。さらに基準点が指定された時のレンズや倍率なども併せて記憶されている場合には、これらの情報と現在のレンズや倍率などの情報とに基づいて、後述する視野ずれ補正も行ったうえで視野移動軌跡が再現される。
【0081】
また視野移動軌跡は、幾何形状で指定する以外にも、画像から自動で抽出することもできる。例えば図１９Ａのような観察対象物ＷＫ３の広域画像を撮像し、エッジ抽出により図１９Ｂのように輪郭ＰＬを抽出する。この輪郭ＰＬの全部又は一部に沿って移動するように設定すれば、軌跡指示部８１又は軌跡演算部８２が自動で軌跡情報を取得して視野移動軌跡を取得することが可能となり、ユーザが一々手動で軌跡情報を指定する作業を省力化できる。エッジ抽出は、例えば抽出点同士を接続して輪郭を取得する他、抽出点をつないだ線を直線や曲線で近似してもよい。
【0082】
また、図１９Ａのように観察対象物の全体像を一画面に表示させて、観察対象物の形状を抽出して視野移動軌跡を設定する他、観察対象物を部分的に表示させつつ、観察視野を移動させながら輪郭を逐次抽出して視野移動軌跡を設定するよう構成してもよい。例えば図２０Ａ～図２０Ｂに示すように、ＸＹステージを移動させながら観察視野を更新し、リアルタイムに観察対象物ＷＫ４の画像から輪郭を取得して、自動的に視野移動軌跡を検出することもできる。このような視野移動軌跡の自動取得は、軌跡指示部８１又は軌跡演算部８２で行わせることができる。
【0083】
以上のようにして視野移動軌跡を設定した上で、ルートトレースモードを実行すると、ユーザは視野移動機構５の移動方向をジョイスティック５５ｂ等の移動方向指示部５５ａで詳細に指示することなく、大まかな指示でも視野移動軌跡に沿った観察視野の移動が実現される。すなわちルートトレースモードにおいては、移動方向指示部５５ａで指示された移動方向を、視野移動軌跡の方向と比較し、視野移動軌跡に対する所定の範囲内にあれば、視野移動方向に沿った移動指示が行われたと判断して、視野移動機構５を移動させる。この結果、観察視野が移動されている間も、観察視野の中心が常に視野移動軌跡上となるように移動させるので、ユーザは観察視野を移動させながらも観察対象物を常時見易い位置で観察することが可能となる。
【0084】
このように、ジョイスティック５５ｂを大まかな方向に倒すだけで、規定されたルートに沿った見易い観察視野の移動が実現されることになる。ジョイスティック５５ｂを倒す方向すなわち傾斜角度βは、例えば図５で示す平面図において、０°～３６０°未満の範囲で規定される。このジョイスティック５５ｂを用いて、上述した図１５に示すようなＰ３～Ｐ４の直線区間の視野移動軌跡のルートＲＴに沿って移動させる場合は、視野移動方向に対して±９０°の範囲、すなわち視野移動方向と直交する線で確定された進行方向側の領域にジョイスティック５５ｂが倒されている限りは、視野移動方向への移動を継続する。一方、この範囲内に含まれない場合、すなわちジョイスティック５５ｂが進行方向に対して概ね逆方向に倒された場合、あるいは傾斜されない場合は、観察視野の移動を停止する。また、視野移動軌跡が円弧のような曲線の場合は、視野移動軌跡上の現在の位置における接線と移動方向とが比較され、同様に所定の角度範囲内にある場合はルートガイドが継続される。
【0085】
一方で図１５のＰ２の位置におけるような、視野移動軌跡が折曲された位置における移動方向指示部５５ａの移動方向の指示は、折曲位置がなす視野移動軌跡の角度を二等分する二等分線でもって、観察視野の移動可否を判定する。すなわち図１５の例において、破線で示す二等分線よりも上の範囲に属する角度で移動方向が指示された場合は、観察視野を２→３の方向に移動させる。一方、二等分線よりも下の範囲に属する角度で移動方向が指示された場合は、観察視野の移動を停止させる。
【0086】
また、ジョイスティック５５ｂの傾斜方向で観察視野の移動速度を変化させるように構成してもよい。例えばジョイスティック５５ｂの傾斜方向が、視野移動軌跡に沿っているほど、すなわち両者の角度差が小さいほど、観察視野の移動速度、例えばステージ部３０の移動速度を速くし、角度差が大きいほど、移動速度を遅くするように構成してもよい。また、上述した通りジョイスティック５５ｂの垂直方向の傾斜角度αに応じて観察視野の移動速度、例えばステージ部３０の移動速度を変化させる場合は、このようなジョイスティック５５ｂの平面視における傾斜方向（傾斜角度β）と、垂直方向における傾斜角度αとの組み合わせで、ステージの移動速度を変化させるように構成してもよい。
【0087】
また、メモリ部５６にレンズの種別と倍率、および移動速度の設定とを対応付けて記憶させても良い。この場合、観察時に使用しているレンズの種別および倍率に応じて、観察視野の移動速度を変化させることができる。相対的に高倍率であるほど、視野移動機構５の移動量に対する観察視野の移動量が相対的に大きくなるため、レンズの種別や倍率に応じて移動速度の設定を変化させることが望ましい。この場合、選択したレンズの種別や倍率によらず、一定の操作感を得ることができる。また、観察視野のアスペクト比に応じて、移動速度の設定を変化させても良い。例えば観察視野が縦長の場合、横方向の移動が相対的に速いと感じる。そこで、アスペクト比に応じて縦と横方向の観察視野の移動速度が一定となるように設定することができる。
（視野ずれ補正オフセット機能）
（視野ずれ補正オフセット機能）
【0088】
また、観察の途中で画像表示領域１１１における表示倍率を変更することも可能である。倍率を変更した後も、設定されたルート通りに動作させることができるよう、拡大観察装置１００は倍率変更時の視野ずれを自動で補正する視野ずれ補正オフセット機能を備えている。以下、詳述する。
【0089】
倍率変更時に対物レンズ部２５などを切り換えた際には、観察視野の中心の位置がずれることがある。例えば図２１Ａに示す観察視野において、回転式のレボルバに複数備えられた対物レンズ部２５を、レボルバを回転させることで機械的に切り替えて表示倍率を拡大すると、図２１Ｂに示すように、十字状に交差させたグリッド線の交点で示す視野中心ＣＳがずれて表示される。このため、事前に視野中心ＣＳのずれ量を算出して記憶しておき、倍率切り換え時にはＸＹＺステージをずれ量の分だけ移動させて視野ずれを補正する技術が知られている。例えば図２１Ｂの状態から、従前の図２１Ａで示していた視野中心ＣＳと対応する位置が視野中心ＣＳとなるよう、図２１Ｃに示すように視野移動機構５を自動で移動させる。
【0090】
しかしながら、ルートトレースモードにおいて設定されたルートをステージ座標で管理している場合、このような補正によりＸＹステージを動かしてしまうと、切り換え後の視野はルート上にいるのに、ステージ座標上ではルートから外れた扱いになってしまう。またルートトレースモードにおいて設定されるルートは、ＸＹ平面のみならずＺ方向の情報も有しているところ、従来の視野ずれ補正機能ではＸＹ平面での補正しか行われないため、高さ方向のずれを補正できなかった。そこで本実施形態に係る拡大観察装置１００では、ずれ補正した場合などに、図２２に示すようにルート自体をずれの補正量でオフセットすることで、ずれ補正後のルートを一致させている。この視野ずれ補正オフセット機能は、ＸＹ平面のみならず、高さ方向であるＺ方向に対しても行うことができる。このような視野ずれ補正オフセット機能は、軌跡演算部８２で行うことができる。
【0091】
なお、倍率切り換え時の視野中心ずれは、レボルバ等を用いた対物レンズ部２５の切り換えや物理的な対物レンズ部２５の交換時に限られず、ズーム光学系を用いた拡大縮小においても発生することがある。本実施形態に係る拡大観察装置１００は、視野ずれ補正オフセット機能の使用場面を対物レンズ部２５の切り換え時に限定するものではなく、視野ずれの発生する任意の場面で利用できる。
【0092】
またルートのオフセット機能は他の用途にも利用できる。例えば、過去に設定したルートに対して同じ位置に毎回サンプルを配置することが難しい場合に、ルートの任意の点が現在の視野にあたることを指定することで、ルート全体をオフセットさせることもできる。例えば図２３においてＲＡのような観察視野に該当する視野移動軌跡上の位置を指定することで、ＲＢに示すように視野移動軌跡の全体が当該指定に応じてオフセットされる。
【0093】
以上のように拡大観察装置１００は、ルートガイド機能を実行するルートトレースモードと、ルートトレースモードを解除したフリーモードを備えている。ルートトレースモードにおいては、上述の通り、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿うように、移動方向指示部５５ａで視野移動機構５を動作させるように移動制御部８３が制御する。一方、フリーモードでは、視野移動軌跡と無関係に、移動方向指示部５５ａで指示された移動方向に視野移動機構５を動作させるよう移動制御部８３が制御する。このような構成により、ルートトレースモードでは視野移動軌跡に沿った観察視野の移動を簡便に実現しつつ、ユーザの自由な観察視野の移動にも対応できる。
（ルートガイド解除部５５ｄ）
（ルートガイド解除部５５ｄ）
【0094】
また拡大観察装置１００は、ルートガイド解除部５５ｄを設けてもよい。ルートガイド解除部５５ｄは、ルートトレースモードの実行中に、ルートトレースモードを解除するための部材である。ルートガイド解除部５５ｄは、ルートトレースモードを解除する解除条件を検知して、自動的にルードガイドモードからフリーモードに移行するようにしてもよいし、又はユーザからルートトレースモードを解除する明示の指示を受け付けるように構成してもよい。ルートガイド解除部５５ｄが自動でルートガイドを解除する解除条件としては、例えば視野移動機構５を移動させる移動方向や移動位置と、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡とが、所定値以上異なる場合が挙げられる。移動先が座標で指定された場合には倍率ごとに所定値が異なっていても良い。ここで解除条件を移動位置とする場合を、図２４～図２６に基づいて説明する。図２４の例では、円弧状に設定された視野移動軌跡のルートＲＴに対して、観察視野を移動させる移動位置として、マウスやタッチパネル等のポインティングデバイスで○の位置を移動位置ＰＴとして指定した場合を示している。移動位置ＰＴが新たに指定されると、ルートガイド解除部５５ｄが、指定された移動位置と、視野移動軌跡との距離を演算する。そして、この距離が所定値以上の場合は、解除条件を満たすとして図２５に示すようにルートトレースモードを解除する。すなわち視野移動機構５は、視野移動軌跡を離れて、指定された移動位置に移動するようにステージ部３０を制御する。あるいは、観察視野として表示されているエリア以外が指定された場合に、ルートトレースモードを解除するようにしてもよい。なお図２６に示すように、再度視野移動軌跡に近付けた位置を指定することで、ルートトレースモードに復帰させることもできる（詳細は後述）。
【0095】
また別の解除条件として、移動方向を用いてもよい。この場合は、移動方向指示部５５ａで指示された観察視野の移動方向が、視野移動軌跡に対して、所定の角度の範囲内にあるか否かをルートガイド解除部５５ｄで判定する。角度範囲内の場合は、ルートトレースモードを継続し、角度範囲外の場合はルートトレースモードを解除してフリーモードに移行させる。ここで観察視野の移動方向は、ジョイスティック５５ｂなどの移動方向指示部５５ａで指示された傾斜角度βである。また観察視野の移動方向と視野移動軌跡との角度は、視野移動軌跡が直線の場合は、この直線と観察視野の移動方向との角度差である。また視野移動軌跡が曲線の場合は、曲線の接線方向と観察視野の移動方向との角度差である。
（解除条件設定部）
（解除条件設定部）
【0096】
また、このようなルートトレースモードを解除する解除条件を、ユーザが設定可能としてもよい。例えば解除条件を設定する解除条件設定部として、図２７に示すような解除条件設定画面１３０を設けることができる。この例では、ユーザは解除条件として、移動位置と視野移動軌跡との距離か、移動方向と視野移動軌跡との角度差のいずれかを選択し、また選択された距離や角度の範囲を設定できる。
【0097】
また物理的なルートガイド解除部を設けることなく、移動制御部８３が自動でルートトレースモードのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるようにしてもよい。例えば画像データの観察視野に対し、移動方向指示部５５ａで指示された移動方向の指示が、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を移動させるべき方向に対し、所定の角度の範囲内であれば、ルートトレースモードを継続し、所定の角度の範囲外であれば、ルートトレースモードからフリーモードに移行させるよう構成する。
【0098】
なおルートトレースモード中においては、移動方向を指定されたときはルートから外れないよう制御される。一方、マウスドラッグや座標指定、原点移動などにより移動先を座標で指定された場合は、ルートトレースモードがＯＦＦになるよう制御される。この場合、ルートトレースモードが即座にＯＦＦになるのではなく、ルートから一定距離以上離れたときにＯＦＦになるよう制御される。一定距離は、例えば観察視野に対して３０％などと設定できる。また一旦ルートから離れてルートトレースモードがＯＦＦになっても、再度ルートに近づいて移動すれば自動的にＯＮになる。このため、例えばルートに沿って観察視野を移動させている最中に気になるものを発見した場合は、その方向へマウスドラッグで移動し、確認した後に再度ルートの方向へジョイスティックを倒せば、自然とルートに沿った移動を再開することが可能となる。
（ルートガイドＯＮ／ＯＦＦ表示機能）
（ルートガイドＯＮ／ＯＦＦ表示機能）
【0099】
ルートガイド機能実行中においては、観察視野のＸＹ方向への移動が制限されるため、ルートトレースモード中であることをユーザに告知することが好ましい。同様に、ルートトレースモードが解除されたことも告知することが望ましい。そこで本実施形態に係る拡大観察装置１００は、ルートガイドのＯＮ／ＯＦＦを示すルートガイドＯＮ／ＯＦＦ表示機能を備えている。具体的には、ディスプレイ部７０における視野移動軌跡の表示態様を、ルートトレースモードのＯＮ／ＯＦＦに応じて変化させる。例えば画像表示領域１１１に表示された観察中の画像上に直接、視野移動軌跡をオーバーレイで描画させる。これにより、ユーザは操作をしながら、どちらの方向に進むのかを予想しながら操作をすることができる。また画像表示領域１１１のみならず、ルート表示領域１２０においても表示態様を変化させてもよい。さらには、図２８Ａ、図２８Ｂに示すように、ディスプレイ部７０において低倍率画像を表示させるナビゲーション表示画面１４０を別途設けて、このナビゲーション表示画面１４０で視野移動軌跡に対応するルートの表示態様を変更させてもよい。図２８Ａは、ナビゲーション表示画面１４０の全体に表示させた低倍率画像に重ねて視野移動軌跡を表示させた状態を、図２８Ｂは得られている画像よりも広い視野をナビゲーション表示画面１４０に表示させ、画像データのない領域にまで視野移動軌跡を表示させた状態を、それぞれ示している。
【0100】
このようなルートガイドのＯＮ／ＯＦＦを示すルートガイドＯＮ／ＯＦＦ表示機能を設けることで、ユーザは、ルートトレースモードが解除されたことを視覚的に認識することが可能となる。例えば図２４のルートトレースモードが解除されてフリーモードになると、図２５に示すように、画像表示領域１１１において実線で表示されていた視野移動軌跡のルートＲＴを、破線表示のルートＲＴ’に変化させる。併せて図２９Ａに示すように、ルート表示領域１２０に表示されていた円形の視野移動軌跡も、実線表示のルートＲＴから図２９Ｂに示すように破線表示のルートＲＴ’に切り替わる。合わせて、「ルート上に移動するとガイドを開始します」等の説明文を表示させてもよい。これにより、ユーザに対し、ルートトレースモードを再開する手順を案内できる。また視野移動軌跡の表示はこの例のような実線と破線の切り替えに限られず、表示色を変化させたり、太線を細線に変化させる、グレーアウトさせる等、任意の態様が利用できる。このような視野移動軌跡の表示態様の変化は、ルートガイド解除部５５ｄで行わせてもよいし、軌跡演算部８２で行わせてもよい。
【0101】
さらにフリーモードの状態において、観察視野が視野移動軌跡に近付くと、再度ルートトレースモードに復帰させることもできる。すなわちフリーモードに移行後もルートガイド解除部５５ｄは解除条件の充足可否を判別し続け、解除条件を充足しない状態となったことを検出すると、ルートトレースモードに復帰させる。例えば図２５の状態から、図２６に示すように、移動位置が視野移動軌跡に近付いたことを検出すると、再びルートトレースモードを実行させる。またこれに応じて、視野移動軌跡の表示態様も、フリーモードの状態からルートトレースモードの状態、例えば破線から実線に変更される。例えば、ルートトレースモードで観察対象物の対象部位を順次観察している最中に、一時的に気になる部位を発見して観察視野をルート外に移動させた場合であっても、当該一時的な観察を終えて再度、元の観察視野に戻して観察を継続したい場合は、観察視野を視野移動軌跡に近付けることで、ユーザは再び観察視野を視野移動軌跡に沿って移動方向指示部５５ａで移動させ易くなる。
【0102】
以上の例では、ルートガイド解除部５５ｄでもって自動的にルートトレースモードの解除と復帰を切り替えるように構成した例を説明した。ただ本発明は、この構成に限られず、明示的にルートトレースモードのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成してもよい。例えばルートガイド解除部として、モード切替スイッチのような部材を設けて、ユーザが明示的にルートガイドのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成することもできる。
【0103】
なお以上の例において、ルートトレースモードを解除する指示は、観察視野を移動中の場合、又は観察視野を一時停止させている場合のいずれにおいても受付可能とできる。
【0104】
また以上の例では、ルートガイド解除部５５ｄでもってルードガイドモードを解除する解除条件を満たすか否かを判定するよう構成しているが、別の部材、例えば軌跡演算部８２や移動制御部８３などで、解除条件を判定するように構成してもよい。また、プロセッサ部でルートガイド解除部５５ｄや軌跡演算部８２の機能を実現する場合は、共通の部材で解除条件の判定や視野移動軌跡の演算などを実行させることもできる。
［実施形態２］
［実施形態２］
【0105】
上述した例では、マウス等のポインティングデバイスをルートガイド解除部５５ｄとして利用している。換言するとジョイスティック５５ｂ等の移動方向指示部５５ａとは別にルートガイド解除部５５ｄを設けている。このように、移動方向指示部５５ａとルートガイド解除部５５ｄを別部材で構成する他、共通の部材でもって移動方向指示部５５ａとルートガイド解除部５５ｄの機能を実現してもよい。例えば図３０で示す実施形態２に係る拡大観察装置２００では、一の操作部５５でもって移動方向指示部５５ａとルートガイド解除部５５ｄを実現している。例えばマウスを操作部５５として、マウスのドラッグ操作で移動方向指示部５５ａの機能を実現し、またマウスの入力でルートガイド解除部５５ｄの機能を実現してもよい。同様にキーボードでもって移動方向指示部５５ａとルートガイド解除部５５ｄの機能を実現してもよいし、マウスやキーボードなどを組み合わせた入力デバイスでもって、移動方向指示部５５ａとルートガイド解除部５５ｄの機能を実現してもよい。
（サーチライティング）
（サーチライティング）
【0106】
さらにルートトレースモード中に、設定されたルートに沿って観察視野を移動している間に、照明方向を自動的に変化させるサーチライティング機能を実行すること可能である。例えば図３１Ａ～図３１Ｄに示すように、照明部６０の片射照明を４方向から順繰りに切り換える。これによりユーザはステージ部３０を移動させながら、特定方向の照明でしか分かりづらいような傷などに気付けるようになる。すなわち従来であれば、正確に全周に沿って移動することも困難であった上、さらにすべての方向の照明パターンを試しながら行わねばならず、手間と時間を要するため、倍率を下げて一部のみを確認する等して簡易的に対応せざるを得ず、この結果見落としが発生するリスクがあった。これに対して本実施形態に係る拡大観察装置１００によれば、ルートガイド機能にサーチライティング機能を併用することで、ユーザの負担を大幅に軽減した観察が実現される。
【0107】
図３１Ａ～図３１Ｄの例では、図３Ｂで示した照明部６０のリング照明部６３や同軸照明を上下左右方向に四分割し、分割された各照明ブロックの点灯パターンを時計回りに順次切り替える例を説明している。このように一定方向に照明方向を回転させることで、照明の切り替わりが比較的スムーズになり、傷の見え方も徐々に見え易くなったり徐々に見え難くなるように変化させることが可能となり、ユーザに対して傷等の探索を行い易くできる。もちろん、照明方向は反時計回りなどとしてもよいし、また照明ブロックの切り分け方も４分割に限られず、２～３分割や５分割以上にしてもよい。
【0108】
またサーチライティング機能によれば、照明方向の切り換えは連続的に行われている。ユーザが傷らしきものを発見したときは、ディスプレイ部７０の画面上で傷のある箇所を指定すると、指定された箇所がもっとも見易い照明方向に自動的に切り替わる。例えば観察視野の移動中でかつ照明方向が回転中に、画像表示領域１１１上で気になる部位をユーザがマウス等のポインティングデバイスでクリックすると、照明の回転が停止されて、傷が最も見え易い照明方向に自動的に切り替わる。ここで適切な照明方向の選択は、例えば画像処理部で行われる。例えばサーチライティング機能の実行中に、照明方向が切り替わる画像データ、ここでは上下左右の照明方向に対応する４枚の画像データをそれぞれバッファメモリ５７に保持しておく。そしてマウスクリックを検出すると、照明方向の切り替えを停止すると共に、バッファメモリ５７に保持された直近の各照明方向の画像データを解析する。例えば輝度ヒストグラム等に基づいて、傷が見え易くなる分布の画像データを選択すると共に、当該画像データで用いた照明方向を選択して、ディスプレイ部７０の表示を当該照明方向に固定したライブ画像とする。例えば図３１Ａ～図３１Ｄの例では、図３１Ｄの画像に対応する照明方向が選択される。これによって、傷の見やすい表示態様が実現される。
【0109】
表示倍率が高くなると、画像の画面全体にピントが合わなくなることがある。そこで、Ｚステージを動かしながら複数枚の画像を撮影し、ピントの合った画素を合成して全焦点画像を生成することもできる。特に、ＸＹステージが停止したタイミングで、このような合成処理を実行させてもよい。このようにステージ部３０の停止時に自動的に全焦点画像を合成することで、ユーザはルートに沿って移動しながら、気になる対象が映ったときにステージ部３０を停止させるだけで、その箇所の全焦点画像を生成させて確認することができる。さらに、照明の明るさや露光時間といった撮影条件を切り換えて合成画像を作成することもできる。例えばDifferential Phase Contrastと呼ばれる異なる照明方向の画像を合成して、細かな凹凸をより強調して表示できるようにする。また、照明方向を切り換えてハレーションしていない画素を合成する技術や、ＨＤＲ等も併用できる。
【0110】
観察対象物の部品のバリや欠けを検査する場合は、見落としがないかが非常に重要になる。そこで、部品の全周をルートとして観察している間、検査の記録として動画を録画し続けることもできる。
【0111】
また図３２Ａに示すように事前に低倍率の画像からサンプルの３Ｄ形状を取得したり、あるいは図３２Ｂに示すように観察視野内でサンプル平面の傾きを推定するなどして、ＸＹ移動中にもフォーカスを合わせ続けることができる。なお、低倍率の画像から３Ｄ形状を取得する場合は、必ずしも精度よくピントが合うわけではない。
【0112】
ここで低倍率の画像から３Ｄ形状を取得したプロファイルの一例を、図３３に示す。この図において、観察対象物の真の形状を破線で、低倍率の画像から取得された３Ｄ形状を実線で、それぞれ示している。図の左側に示すように、視野の端部はレンズの鏡面湾曲の影響で持ち上がって検出される。また立ち上がりのような折曲された領域は、３Ｄ形状が鈍って検出される。
【0113】
そこで、ステージ部３０のＸＹ移動を停止したときにオートフォーカスを併用することもできる。オートフォーカス実行後のＺ座標で３Ｄ形状全体をオフセットすれば、移動開始した際のピントずれも軽減される。これによりレンズの像面湾曲の影響などで３Ｄ形状が歪む場合などにも対応できる。
（オートフォーカス処理）
（オートフォーカス処理）
【0114】
画像のオートフォーカス処理では、Ｚ位置を移動しながら焦点のあった位置の静止画を撮影する。この場合は、高さ方向に探索する範囲分の撮影処理が必要となる。通常は均等なピッチで数十枚の画像を撮影して合成する。オートフォーカス処理は、専用の実行ボタンを設けてユーザが手動で実行させる構成の他、自動で実行させてもよい。例えば、観察視野の移動が停止した状態で自動的にオートフォーカスを実行させる。観察視野の移動が停止したかどうかは、視野移動機構５からの操作信号の入力がなくなったとき、あるいは画像の変化を検出して、変化量が所定値以下となったとき等とできる。例えばライブ映像で画像が一定時間（例えば数秒）変化しない場合に、観察視野の移動が停止したと判定して、オートフォーカスを実行し、ピントの合った静止画（オートフォーカス画像）を表示できる。これにより、ユーザが視野移動を停止させた状態では常にピントの合った静止画が表示されるので、詳細を確認し易くなる。
【0115】
また観察視野内でサンプル平面の傾きを推定する方法では、ＸＹ移動が停止する度にＺステージを動作させ、停止した視野における傾きを求め続ける。この様子を図３４に示す。図の左側に示すように、開始位置ではＺ方向にステージ部３０を移動させて平面を推定する。また図の中央に示すようにＸＹ移動を停止したら、平面を推定する。先に測定した高さ情報と合わせて２点を用いることで精度が向上される。さらに図の右側に示すように、再度ステージ部３０を停止した際には平面を推定する作業を繰り返し、さらに精度を向上させる。
【0116】
このようにして、平らだが傾きのある観察対象物のサンプルについては、移動／停止を繰り返すほど、推定する平面の精度は向上していく。また、ルートに沿ったＸＹ移動中に照明を順次切り換えて、その様子を録画しておくなど、上述した各機能をそれぞれを組み合わせて利用可能であることはいうまでもない。
【0117】
次に、視野移動軌跡のルートの設定について詳述する。視野移動軌跡は、ステージ部３０上に複数設定することも可能である。この場合において、複数のルート間を移動するときは、一時的にルートトレースモードをＯＦＦにする。
【0118】
またルートを設定する際は、基準座標取得部８５により、ＸＹ座標だけでなくＺ座標、すなわち対物レンズ部２５の焦点位置と観察対象物との相対距離に関する情報も登録できるように構成してもよい。これにより、傾斜面を有する観察対象物のような場合でも、観察したい位置に沿って移動が可能となる。例えば上述した円形の視野移動軌跡を設定する場合、基準点として３点を指定する際に、基準座標取得部８５がＺ方向の情報も取得することで、３点の基準点の情報から平面の傾きを演算できる。すなわち、３Ｄの視野移動軌跡を演算できる。したがって、演算された平面内に視野移動軌跡を設定することで、傾斜した平面に沿ってルートガイド機能をピントの合った状態で実現することが可能となる。すなわち、視野移動軌跡が対物レンズ部２５の焦点位置と観察対象物表面の相対距離に関する情報を保持していることにより、３Ｄの視野移動軌跡に沿って観察視野が移動するように移動機構を制御することができる。
【0119】
また三次元空間上のルートを点群として管理することもできる。さらにＸＹ平面上に投影した図形として管理することもできる。例えば真上から見た場合に円形の視野移動軌跡を設定する場合、図３５Ａに示すように三次元空間で指定された３点を、図３５Ｂに示すようにＸＹ平面に投影し、投影された３点を元に図３５Ｃに示すようにＸＹ平面に円を定義する。これにより、三次元データをＸＹ平面に写像したデータとして視野移動軌跡を扱うことが可能となり、演算処理を簡素化できる。
【0120】
またＸＹステージは、上述のようにして算出されたＸＹ平面上の円の沿ってステージ部３０を移動させれば良い。Ｚステージは図３６Ａに示すように三次元空間で算出された平面を元に、移動するＸＹ座標に相当するＺ座標を随時算出することで、図３６Ｂに示すように三次元空間上で指定されたルートに沿った移動が可能となる。図３６Ａ、図３６Ｂに示すような三次元空間で算出された傾斜平面を規定する式を把握しておくことで、ＸＹ平面からこの傾斜平面に射影すればＺ座標が決定できる。
【0121】
多角形の場合も同様にしてＸＹ平面に投影してＸＹステージを動作させることができる。この場合は、図３７Ａ及び図３７Ｂに示すように点間の傾きを元にＺ座標を算出することで、点と点の間を移動してる間もユーザが意図したルートに沿って移動することができるようになる。
【0122】
さらにＸＹ平面上でルートが交差する場合も、どちらの方向に進むかはジョイスティック５５ｂなどの方向を元に決定できる。例えば図３８に示すような例では、進行方向に対して±９０°の範囲内にジョイスティック５５ｂが傾斜されている場合は直進させ、＋９０°～＋１８０°の範囲であれば左（図において上方）に折曲させ、－９０°～－１８０°の範囲であれば右（図において下方）に折曲させる。
【0123】
また、線分や円といった登録されたときの形状単位で、どちらに進むかを自動的に判定しても良い。特にＺ座標も追従している場合には、形状単位で移動方向を決めることが好ましい。例えば図３９のような捻れの位置で交差している場合等には意図せぬＺ上昇などが発生してユーザにストレスになることが考えられるからである。Ｚ座標が追従しているときにユーザがＺステージを操作した場合は、操作が完了した位置にルートをオフセットする。ユーザがステージ部３０を移動させるということは、観察対象物にピントが合っていない可能性が高く、例えば図４０に示すように登録点が近すぎる場合などは、移動したことでピントがボケることが起こりうる。ユーザの操作したＺ座標にルートをオフセットする処理は、ＸＹステージ停止中にＺステージを移動されたときも同様とすることが好ましい。例えば図４１において左下に示すように、ルートに沿って自動でＸＹＺ方向に追従させている状態から、ＸＹ移動を一時的に停止させ、手動でＺ方向に移動させた場合は、再度ＸＹＸ方向への移動を再開する際は、オフセット後のルートに沿って移動させるようにする。
【0124】
またＸＹステージ移動中のＺステージ操作を管理すると煩雑になる場合は、Ｚステージ操作を排他するか、もしくは操作されたタイミングでＺ追従を停止することもできる。例えば図４２において左下に示すように、ルートに沿って自動でＸＹＺ方向に追従させている状態から、ＸＹ移動中に手動でＺ方向に移動させた場合は、Ｚ追従を停止させて、ＸＹ方向への移動に関してのみルートガイド機能を働かせる。
【0125】
なお、ＸＹ方向への移動中にはＺ方向に移動させてもオフセットは行わず、ＸＹ方向への移動を停止している際にだけオフセットを実行するようにしてもよい。
【0126】
ＸＹステージ移動を開始されたタイミングのＺ座標でオフセットするようにしておけば、Ｚ追従が動作しなくなりボケが目立つようになっても、ユーザはＸＹステージを停止させ、一度ピントを合わせてからＸＹステージ移動を再開すれば良い。
【0127】
マウスを画面上でクリックしてＸＹステージを移動する操作など、ユーザが明示的に特定の位置に移動しようとする場合は、一時的にルート外への移動を認めることもできる。こういった際に移動モードをＯＦＦにしてから先端に移動し、再度モードＯＮにしてルートに戻るといった手順は手間がかかる。そのため画面ドラッグではルート外への移動を認め、一時的にモードをＯＦＦにする。そこからジョイスティック５５ｂなどでルート上に戻れば、モードは自動的にＯＮに戻る。一時的にモードがＯＦＦになる際はプレビューなどの表示でユーザに伝わるようにする。ルートから外れる操作はドラッグ以外にもＸＹステージ原点への移動コマンドや、指定座標への移動なども可能である。ルート上にいるかどうかの判定は幅をもたせて管理することもできる。これによりルート上に戻った際に多少オーバーランが発生したとしても、モードのＯＮ・ＯＦＦがチャタリングすることがない。
（面状観察）
（面状観察）
【0128】
以上の例では、観察対象物の輪郭に沿って観察を行う例を説明したが、本発明はこのような線状の観察のみならず、面状の観察にも適用できる。すなわち、予め設定された領域内部を自動的にルートとして設定することも可能である。例えば図４３Ａに示すような円形の観察対象物の全域を、目視で全面スキャンするといった用途で有効となる。まず図４３Ａの観察視野に対して、全体像を取得する。例えば図４３Ｂに示すように観察視野を移動させながら全景の画像を合成する。または観察視野を輪郭に沿って移動させたり、観察視野内に全景が収まるように低倍率に調整してもよい。このようにして観察対象物の輪郭が得られた状態で、この輪郭の内面の全体を観察できるように視野移動軌跡を設定する。例えば図４３Ｃに示すように、外周となる領域に対して、現在の観察視野のサイズを元に、軌跡演算部８２がルートを自動的に演算する。
【0129】
以上のように、ユーザは移動方向指示部５５ａで詳細な観察視野の移動を指示しなくとも、軌跡演算部８２で演算された視野移動軌跡に沿って観察視野を容易に移動させることが可能となり、操作の簡素化が図られる。すなわち拡大観察装置１００は、軌跡指示部８１により複数の基準点を元に補完したルートを軌跡演算部８２で設定しておくことで、移動方向指示部５５ａにより移動方向の指示を受けた際に、設定されたルートに沿ってステージ部３０を制御することができる。また基準点からルートを設定する際には、ＸＹ平面だけでなくＺ座標も元にすることで、ルートに沿った観察視野の移動中は常にピントの合った観察が可能になる。設定されるルートは円、楕円、矩形、多角形といった二次元形状を元にしており、それらの外周に沿った移動や、形状内部を順繰りに移動するなどが可能である。
【0130】
カメラ部が生成する画像データに基づいて観察対象物を含む観察視野の画像をディスプレイ部に表示させる際には、画像合成処理された合成画像を表示させることができる。画像合成処理された合成画像には深度合成画像、ＨＤＲ画像、凹凸強調画像、ハレーション除去画像などが挙げられる。ここで合成画像について説明する。画像処理部８４は、複数枚の画像から画像を合成する機能（合成画像モード）を実現する。例えば焦点深度の浅い画像に対して、焦点位置を変えながら撮影した複数枚の画像のうち、焦点情報から合焦部位のみを合成して焦点深度の深い画像（深度合成画像）を得ることができる。また、いわゆる超解像技術により解像を高めた画像やダイナミックレンジを広げた画像を取得することもできる。このように画像処理部８４で生成される合成画像には、深度合成画像、３Ｄ合成画像、画素ずらし画像、超解像画像、ＨＤＲ画像等が挙げられる。ＨＤＲ画像は、従来の画像よりダイナミックレンジ、すなわち最小光量と最大光量の比が格段に高い画像である。例えば標準的なコンピュータのモニタでは、標準色表現として８ビット～２４ビットのカラーが採用されており、２５６～１６７７万階調で表現できるが、現実にはより多くの色が存在しており、人の目は瞳孔の大きさを変えることで適正と思われる基準の明るさに調整して見ている。そこで、モニタの表現能力等を超えた、より多くの色情報を持たせたＨＤＲ画像が利用される。このようなＨＤＲ画像の取得には、同一の観察対象を同一位置で、異なる撮像条件（典型的には、撮像素子の露光時間）で撮像した複数の画像を合成する等、既知の手法が利用できる。例えば輝度領域のダイナミックレンジを変更して撮像した複数枚の低階調の画像を合成することで高階調のＨＤＲ画像とできる。
【0131】
また合成画像をディスプレイ部に表示させる際、視野移動機構による観察視野の移動を停止させた際には、合成画像を静止画で表示させつつ、観察視野を移動させた際には、ライブ画像を表示させるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0132】
本発明の拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器は、顕微鏡や反射、透過型等のデジタルマイクロスコープ等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【0133】
１００、２００…拡大観察装置
１…撮像系
２…制御系
３…ケーブル部；３ｂ…光学的ケーブル
４…ヘッド部
５…視野移動機構
１０…カメラ部
１１…撮像光学系
１２…撮像素子；１３…撮像素子制御回路
１６…上Ｚ昇降器
２０…顕微鏡レンズ部
２５…対物レンズ部
３０…ステージ部
３５…下ステージ昇降器
３６…モータ制御回路
３７…ステッピングモータ
４３…カメラ取り付け部
５０…本体部；５１…プロセッサ部；５２…表示制御部
５３…ストレージ部；５４…インターフェース；
５５…操作部；５５ａ…移動方向指示部；５５ｂ…ジョイスティック
５５ｃ…移動ボタン；５５ｄ…ルートガイド解除部
５６…メモリ部；
５７…バッファメモリ
６０…照明部
６２…同軸落射照明部
６３…リング照明部
６５…照明光源
６６…照明制御部
７０…ディスプレイ部
８１…軌跡指示部；８２…軌跡演算部；８３…移動制御部
８４…画像処理部
８５…基準座標取得部
１１０…軌跡指示画面
１１１…画像表示領域
１１２…操作領域
１１３…ルートガイド設定部
１１４…幾何形状選択ボタン
１１５…「登録」ボタン
１１６…「元に戻す」ボタン
１１７…「リセット」ボタン
１２０…ルート表示領域
１２２…ルートガイド実行表示欄
１２４…ルートガイド開始ボタン
１３０…解除条件設定画面
１４０…ナビゲーション表示画面
ＷＫ、ＷＫ４…観察対象物
ＷＫ２…円筒状のワーク
ＷＫ３…観察対象物
ＡＸ…光軸
α…側面視における傾斜角度
β…平面視における傾斜角度
ＤＪ１…ジョイスティックの傾斜方向
ＤＳ１…ステージ部の移動方向
ＩＣ…アイコン
ＭＣ…マウスカーソル
ＧＳ１～ＧＳ６…幾何形状
ＣＢ…基板
ＣＰ…チップ
ＲＴ…ルート
ＰＬ…輪郭
ＣＳ…視野中心
ＰＴ…移動位置
ＲＴ’…破線表示のルート
１…撮像系
２…制御系
３…ケーブル部；３ｂ…光学的ケーブル
４…ヘッド部
５…視野移動機構
１０…カメラ部
１１…撮像光学系
１２…撮像素子；１３…撮像素子制御回路
１６…上Ｚ昇降器
２０…顕微鏡レンズ部
２５…対物レンズ部
３０…ステージ部
３５…下ステージ昇降器
３６…モータ制御回路
３７…ステッピングモータ
４３…カメラ取り付け部
５０…本体部；５１…プロセッサ部；５２…表示制御部
５３…ストレージ部；５４…インターフェース；
５５…操作部；５５ａ…移動方向指示部；５５ｂ…ジョイスティック
５５ｃ…移動ボタン；５５ｄ…ルートガイド解除部
５６…メモリ部；
５７…バッファメモリ
６０…照明部
６２…同軸落射照明部
６３…リング照明部
６５…照明光源
６６…照明制御部
７０…ディスプレイ部
８１…軌跡指示部；８２…軌跡演算部；８３…移動制御部
８４…画像処理部
８５…基準座標取得部
１１０…軌跡指示画面
１１１…画像表示領域
１１２…操作領域
１１３…ルートガイド設定部
１１４…幾何形状選択ボタン
１１５…「登録」ボタン
１１６…「元に戻す」ボタン
１１７…「リセット」ボタン
１２０…ルート表示領域
１２２…ルートガイド実行表示欄
１２４…ルートガイド開始ボタン
１３０…解除条件設定画面
１４０…ナビゲーション表示画面
ＷＫ、ＷＫ４…観察対象物
ＷＫ２…円筒状のワーク
ＷＫ３…観察対象物
ＡＸ…光軸
α…側面視における傾斜角度
β…平面視における傾斜角度
ＤＪ１…ジョイスティックの傾斜方向
ＤＳ１…ステージ部の移動方向
ＩＣ…アイコン
ＭＣ…マウスカーソル
ＧＳ１～ＧＳ６…幾何形状
ＣＢ…基板
ＣＰ…チップ
ＲＴ…ルート
ＰＬ…輪郭
ＣＳ…視野中心
ＰＴ…移動位置
ＲＴ’…破線表示のルート
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】