CN107003334B - 扫描型探针显微镜用数据显示处理装置以及处理方法 - Google Patents

Abstract

扫描型探针显微镜用数据显示处理装置(1)具备：群组信息存储部(37)，针对每个群组，对多个测定数据进行管理存储；指定数据取得单元(32)，从群组信息存储部(37)取得使用者指定的测定数据即指定数据；显示控制单元(34)，将指定数据作为图像显示在显示部的画面；预备图像生成单元(33)，以指定数据的决定为触发，从群组信息存储部(37)取得属于包含指定数据的群组的其他测定数据，生成将其他测定数据显示在画面时的图像即预备图像；以及第1显示切换单元(36)，依照画面显示有指定数据时进行的、使用者的第1规定输入操作，使预备图像在画面规定区域内切换显示，能够不强迫使用者进行烦杂操作而简便地阅览多个测定数据。

Description

扫描型探针显微镜用数据显示处理装置以及处理方法

技术领域

本发明涉及一种对通过原子力显微镜(AFM：Atomic Force Microscope)等扫描型探针显微镜(SPM：Scanning Probe Microscope)取得的测定数据、更详细地说表示各种物理量的分布的数据进行处理并进行图像显示的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置等。

背景技术

以AFM为代表的SPM一般通过设置于能够在垂直(z轴)方向上振动的悬臂的自由端的探针(probe)，对放置于在水平(x－y平面)以及垂直方向上可动的台上的样品表面进行扫描，从而观察该样品表面的状态(例如专利文献1)。

作为与通过通常的SPM能够观察的样品表面相关的信息，除形状(凹凸)之外，还能够举出各种物理性能(粘弹性、吸附力、导电率以及磁化率等)，通过数据解析用软件(以下称为“解析软件”)，分别对于它们生成单独的测定数据(例如非专利文献1)。另外，针对每个往返的扫描方向而生成这些测定数据，因此通过一次测定，关于1个样品得到大量的测定数据。这些测定数据在上述解析软件上作为1个群组来管理。图10表示SPM数据用解析软件的画面显示的一个例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-157554号公报

非专利文献

非专利文献1：「SPM-9700カタログ」、株式会社島津製作所、2010年12月1日、p.8－15(“SPM-9700目录”，株式会社岛津制作所，2010年12月1日，p.8－15)

发明内容

发明要解决的技术问题

在这样的解析软件中，在关于属于1个群组的测定数据群而用户想要在画面上作为图像而显示的测定数据存在多个的情况下，该用户需要明确地指定多个测定数据。在这里，“明确地指定”包括单独地选择想要显示的多个测定数据中的各个测定数据以及一并选择该多个测定数据这两者。

参照图10的(a)示出具体例。在该图中，在作为“数据选择画面”的窗口内，以与样品对应的形式显示有多个群组，分别对于它们以缩略图显示有一个或者多个测定数据。此时，在想要从如“样品4”那样包括大量的测定数据的群组中详细阅览2个以上的测定数据的情况下，用户大致进行如下2种操作中的某一种。首先一种是对于期望的测定数据分别单独地进行在测定数据的缩略图上的双击等操作。另一种是在以划定与期望的多个测定数据的缩略图重叠的矩形区域的方式，保持按下鼠标的左键的状态移动光标后松开该左键(或者伴随着规定的快捷键操作)而将多个缩略图设为临时选择状态的基础上，通过右点击等来指示显示。通过这样指定了的多个测定数据在图10的(b)所示的作为“数据显示画面”的窗口内，作为具有规定的分辨率(例如512像素×512像素)的图像而单独地(例如该图所示作为独立的窗口)显示。

然而，在上述2种中的前一种操作中，用户需要交替地观察数据选择画面与数据显示画面，或者根据显示器的分辨率而频繁地进行显示窗口的切换，视点、光标的移动多且烦杂。另外，关于后一种操作，在通过一并指定而在数据显示画面内显示有多个测定数据之后想要追加显示群组内的其他测定数据的情况下，用户需要重新指定该其他测定数据，也面临与上述前一种操作相同的问题。

另外，上述以往的构成以在指定时用户正确地掌握了测定数据的内容作为前提。然而，在群组内，不仅逐渐累积有通过测定而得到的原样状态的“原始”测定数据，还逐渐累积有针对该原始测定数据实施了修正等各种编辑的测定数据。因此，根据用户的目的，1个群组中包括的测定数据的数量有时变得庞大。而且，在编辑前与编辑后的测定数据的外观类似的情况下，难以从数据选择画面中显示的缩略图中识别所期望的测定数据。此时，如果用户未掌握目标测定数据的文件名等，则为了找到该目标测定数据，需要从缩略图中依次或者一并指定外观类似的测定数据并使其显示。前一种操作当然很烦杂，但即使在后一种操作的情况下，从在数据显示画面内显示的大量的窗口找出目标测定数据的作业也伴随着频繁的窗口的切换，让用户厌烦。

本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种在将通过SPM取得的表示各种物理量的测定数据作为图像而显示在显示部的画面上时，不强迫使用者进行烦杂的操作而能够简便地阅览多个测定数据的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置等。

解决技术问题的技术手段

为了解决上述问题而完成的第1发明涉及一种扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其根据分别表示使用扫描型探针显微镜取得的规定的物理量的分布的多个测定数据，制成表示该物理量的分布的多个图像并显示在显示部的画面上，

所述扫描型探针显微镜用数据显示处理装置具备：

a)群组信息存储部，其针对每个群组，对多个测定数据进行管理、存储；

b)指定数据取得单元，其从所述群组信息存储部取得使用者指定了的测定数据即指定数据；

c)显示控制单元，其将所述指定数据取得单元取得的所述指定数据作为图像而显示在所述画面上；

d)预备图像生成单元，其以所述指定数据的决定作为触发，从所述群组信息存储部取得属于包含所述指定数据取得单元所取得的所述指定数据的群组的其他测定数据，并生成将该其他测定数据显示在所述画面上时的图像即预备图像；以及

e)第1显示切换单元，其依照在所述画面上显示有所述指定数据时进行的、所述使用者的第1规定输入操作，使所述预备图像生成单元生成的所述预备图像在所述画面上的规定区域内切换地显示。

在这里，作为“由使用者实施的第1规定输入操作”，例如可列举鼠标滚轮的旋转以及方向键、回车键的按下等。另外，为了防止不期望的切换显示，也可以构成为在通常时候即使检测到上述输入操作，也不进行显示的切换，而是通过规定的触发事件，依照上述输入操作而转移到对显示进行切换的预备图像的切换模式。作为上述触发事件，例如可列举指定数据的显示区域内的双击、多个键的同时按下等。

作为其他例子，在指定数据的显示区域内(例如左右的边缘部附近)显示有箭头等标记，在检测到该标记上的点击操作(第1规定输入操作)的情况下，也可以进行图像的切换。

根据上述构成，当使用者指定了属于某个群组的多个测定数据中的特定的测定数据时，指定数据取得单元从群组信息存储部取得该测定数据(指定数据)。指定数据取得单元取得的指定数据通过显示控制单元而如通常那样显示在显示部的画面上。另外，预备图像生成单元取得该指定数据所属于的群组内的其他测定数据，生成将该取得的测定数据作为图像显示在显示部的画面上时的图像作为预备图像。然后，当在画面上显示有上述指定数据时，若使用者进行第1规定输入操作，则通过第1显示切换单元，在画面上的规定区域内切换地显示通过预备图像生成单元生成的预备图像。

由此，使用者能够如转换(zapping)电视频道那样在画面上切换地阅览作为显示对象而指定了的测定数据以及属于与该指定了的测定数据相同的群组的其他测定数据，不需要使视点大幅移动，所以能够抑制操作的烦杂性(以下，将这样的切换阅览称为转换)。另外，预先制作上述其他测定数据的显示图像作为预备图像，从而能够迅速地进行切换。进一步地，例如如果将切换显示的预备图像设为在画面上显示各测定数据时的初始形式，则还存在容易从该预备图像(通过参照例如图10的(a)所示的数据选择画面中的缩略图)确定期望的测定数据这样的优点。

此外，使用者指定的测定数据(即指定数据)不限于1个，也可以是多个。另外，无需对属于与指定数据相同的群组的全部其他测定数据生成预备图像，例如，在存在针对指定数据的编辑前以及/或者编辑后的数据的情况下，也可以仅对由同一原始数据制成的测定数据(以及该原始数据)生成预备图像。

所述预备图像生成单元还能够构成为取得属于包含所述指定数据的群组的全部其他测定数据。

由此，使用者在指定某个测定数据之后，通过上述第1规定输入操作，能够通过切换显示来阅览属于相同的群组的全部测定数据。因此，例如当在群组内包括使用者未认识的测定数据的情况下，如果是以往的结构，则当群组内的测定数据数量多时，在图10的(a)所示的数据选择画面(即缩略图图像的一览)中使用者忽略该测定数据的可能性高，但如上所述通过转换预备图像，不易忽略该测定数据的存在。因此，有助于防止、纠正使用者对测定数据的种类、数量的误认。

所述规定区域优选所述显示控制单元将所述指定数据作为图像而显示的区域。

由此，进一步地抑制用户的视点移动量。

所述显示控制单元优选进一步地依照在所述预备图像的显示过程中进行的由所述使用者实施的确定操作，将与该预备图像联系起来的所述其他测定数据在与所述指定数据的显示区域不同的区域中作为图像而显示。

根据上述结构，使用者通过进行确定操作，将期望的测定数据显示在与指定数据不同的区域中，能够在画面上对它们进行比较。作为本构成优选的具体例，可列举在不同的窗口中显示指定数据以及进行上述确定操作之后的测定数据的形式(类似于图10的(b))。

优选地，所述第1显示切换单元进一步地将随附于各测定数据的信息附加到所述预备图像而显示。

随附于测定数据的信息是指例如文件名、种类、扫描方向以及编辑处理的种类和次数等。

由此，使用者能够在转换群组内的测定数据的同时，详细掌握各测定数据的内容，进一步地有助于确定期望的测定数据。

所述扫描型探针显微镜用数据显示处理装置优选地还具备：

f)显示形式存储部，其对于所述多个测定数据的各个测定数据，将由该测定数据能够显示的一个或者多个显示形式联系起来并存储；

g)另外形式预备图像生成单元，其参照所述显示形式存储部，确定与该指定数据联系起来的显示形式中的、当前未显示在所述画面上或者未被指示显示的显示形式，并生成以该确定了的显示形式显示所述指定数据时的图像即另外形式预备图像；以及

h)第2显示切换单元，其依照在所述画面上显示有所述指定数据时进行的、所述使用者的第2规定输入操作，使所述另外形式预备图像生成单元生成的所述另外形式预备图像在所述画面上的规定区域内切换地显示。

在这里，作为“由使用者实施的第2规定输入操作”，既可以与上述第1规定输入操作相同，也可以从作为该第1规定输入操作所举出的操作中分配不同的操作。当在本构成中也构成为能够通过规定的触发事件而转移到显示形式的切换模式的情况下，为了避免与上述预备图像的切换模式的混淆，将不同的操作(例如应该按下的键不同)设为触发事件即可。

另外，关于在指定数据的显示区域内显示受理点击操作的标记的情况，也可以通过使该标记相对于切换测定数据时而变更，从而能够知道切换对象的类别(测定数据/显示形式)。

根据上述构成，另外形式预备图像生成单元根据保存于显示形式存储部的信息，生成指定数据所涉及的另外形式预备图像。然后，当在画面上显示有该指定数据时，如果使用者进行第2规定输入操作，则通过第2显示切换单元，在画面上的规定区域内切换地显示上述另外形式预备图像。由此，使用者能够关于指定数据而转换多个显示形式的图像，所以即使是例如不习惯解析软件的操作的使用者，也容易通过目视而确定符合目的的形式，有助于提高可用性。

为了解决上述问题而完成的第2发明涉及一种扫描型探针显微镜用数据显示处理方法，其根据分别表示使用扫描型探针显微镜取得的规定的物理量的分布的多个测定数据，制成表示该物理量的分布的多个图像并显示在显示部的画面上，

所述扫描型探针显微镜用数据显示处理方法包括：

a)指定数据取得步骤，从针对每个群组而对多个测定数据进行管理、存储的群组信息存储部取得使用者指定了的测定数据即指定数据；

b)预备图像生成步骤，以所述指定数据的决定作为触发，从所述群组信息存储部取得属于包含在所述指定数据取得步骤中取得的所述指定数据的群组的其他测定数据，并生成在所述画面上显示该其他测定数据时的图像即预备图像；

c)显示控制步骤，将在所述指定数据取得步骤中取得的所述指定数据作为图像而显示在所述画面上；以及

d)显示切换步骤，依照在所述画面上显示有所述指定数据时进行的、所述使用者的第1规定输入操作，使在所述预备图像生成步骤中生成的所述预备图像在所述画面上的规定区域内切换地显示。

发明效果

根据本发明，在将通过SPM取得的表示各种物理量的测定数据作为图像而在显示部的画面上显示时，能够不强迫使用者进行烦杂的操作而简便地阅览多个测定数据。

附图说明

图1为包括本发明的第1实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的测定系统的概略构成图。

图2为表示该实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置执行的数据切换处理的流程的一个例子的流程图。

图3为该实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的测定数据的选择画面的显示例。

图4为该实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的指定数据的显示画面的显示例。

图5为该实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的数据切换模式中的画面显示例。

图6为在图5所示的数据切换模式中由用户进行确定操作的情况下的画面显示例(a)以及其后进行数据切换模式的结束操作的情况下的画面显示例(b)。

图7为包括本发明的第2实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的测定系统的概略构成图。

图8为表示该实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置执行的显示形式切换处理的流程的一个例子的流程图。

图9为该实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的显示形式切换模式中的画面显示例。

图10为以往的SPM数据解析软件的测定数据的选择画面的显示例(a)以及指定数据的显示画面的显示例(b)。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明用于实施本发明的方式。在以下的记载中，对具有与先说明的附图相同功能的部件，附加相同编号，省略其说明。

〔第1实施方式〕

图1为表示包括本发明的第1实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的测定系统的概略构成的框图。本测定系统具备SPM100以及用于管理SPM100进行的测定或者对由SPM100进行测定的测定结果进行解析、编辑的、与SPM100连接的工作站1(相当于本发明的SPM用数据显示处理装置)。

SPM100用于测定样品表面的形状、各种物理性能。

作为观察对象的样品111在设置于具有大致圆筒形状的扫描仪113上的样品台112上保持。在样品111的上方，配置有顶端具有探针115的悬臂114，未图示的包括压电元件的激励部使该悬臂114振动。扫描仪113是具备压电元件的微动机构，根据来自扫描仪驱动部116的施加电压，使样品台112在相互正交的3轴(x、y、z)的各方向上微动。扫描仪驱动部116的施加电压通过从工作站1发出的控制信号来控制。

为了检测悬臂114的z轴(垂直)方向的位移，在悬臂114的上方设置有包括激光源117、透镜118、分束器119、反射镜120以及光检测器121的位移检测机构。激光源117射出的激光(由单点划线图示)经过透镜118的会聚以及分束器119的反射，到达悬臂114的顶端附近。用金、铝等涂覆悬臂114的上表面(与设置有探针115的表面相反的一侧的表面)，在该悬臂114上表面反射的激光在反射镜120处反射，到达具有在z轴方向上分割成多个的受光面的光检测器121。

在进行基于DFM(Dynamic Force Microscope，动态力显微镜)模式的通常观察时，悬臂114以其共振点附近的频率f在z轴方向上振动。此时，当在探针115与样品111的表面之间基于原子力等的引力(或者斥力)发挥作用时，悬臂114的振动振幅变化。当悬臂114上下地位移时，入射到光检测器121具有的多个受光面的光量的比例变化。位移量计算部122通过对与这些多个受光面各自的受光量相应的检测信号进行运算处理，计算悬臂114的位移量，并发送到工作站1。

工作站1接受来自位移量计算部122的反馈，计算以使悬臂114的位移量变成零的方式、即以使探针115与样品111表面之间的距离变恒定的方式使扫描仪113在z轴方向上位移的电压值，并控制扫描仪驱动部116使扫描仪113在z轴方向上微动。另外，工作站1依照预先确定的扫描模式，以使样品111在x－y平面内相对于探针115相对移动的方式，计算x轴、y轴方向的电压值，并经由扫描仪驱动部116使扫描仪113在x轴以及y轴方向上微动。将向扫描仪驱动部116的控制信号以及来自位移量计算部122的反馈信号的各值逐次保存到工作站1。在工作站1中，这些信号值与时序信息一起被参照，根据样品111上的x－y平面内的各坐标处的悬臂114的z轴方向的位移量，制成对应于每个测定位置的高度、即样品111表面的凹凸的测定数据。

除上述的样品111表面的凹凸之外，通过包括SPM100和工作站1的测定系统，还能够测定各种物理量。作为一个例子，根据针对用于使悬臂114振动的上述激励部的控制信号的相位与来自位移量计算部122的反馈信号的相位之间的时间上的偏移，能够求出该样品111表面的各部位的粘弹性、吸附力，或者，通过对悬臂114施加交流电信号，检测作用于样品111表面与悬臂114之间的静电力，从而能够求出样品111表面的各部位的电位。此外，还存在偏差(纵向)、偏差(横向)、振幅、sinδ、cosδ以及电流等物理量，在工作站1侧制成基于各物理量的测定数据。进一步地，对于它们的每一个，针对探针115对样品111表面的每个扫描方向(去路以及归路)，制成扫描(trace)和回扫(retrace)这2种测定数据，并作为1个群组来管理。

对工作站1的构成进行详细说明。

工作站1的实际形式是计算机，在中央运算处理装置即CPU(Central ProcessingUnit)10上相互连接有存储器12、由LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)等构成的显示器显示器14(相当于本发明的显示部)、由键盘、鼠标等构成的输入部16以及存储部20。其中，上述存储器12是RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等易失性存储装置，存储部20由ROM(Read only Memory，只读存储器)、闪存存储器、EPROM(ErasableProgrammable ROM，可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(注册商标)(Electrically EPROM，电可擦写可编程只读存储器)、HDD(Hard Disc Drive，硬盘驱动器)、SSD(Solid StateDrive，固态驱动器)等非易失性存储装置构成。在存储部20中，设置有测定控制程序21、解析显示程序22。解析显示程序22具备的后述各要素是通过CPU10将该程序读出到存储器12并执行来实现的功能单元。在存储部20中，还存储有OS(Operating System，操作系统)29。

工作站1具备用于掌管与外部装置的直接连接、经由LAN(Local Area Network，局域网)等网络与外部装置等的连接的接口(I/F)18，从该I/F18经由网络缆线NW(或者无线LAN)连接到SPM100。此外，与工作站1连接的SPM也可以是多台。

测定控制程序21是用于控制由SPM100实施的测定的应用软件。具体来说，在上述工作站1的功能中，向激励部、扫描仪驱动部116送出控制信号、从位移量计算部122取得反馈信号以及将这些控制信号和反馈信号的各值保存到存储部20等是通过执行测定控制程序21而实现的动作。根据经由输入部16进行的用户输入来对诸如所测定的物理量、测定对象区域等各种参数进行设定这样的功能也由测定控制程序21负责。

解析显示程序22是用于根据测定控制程序21保存于存储部20的各种信号值来解析由SPM100进行测定的测定结果并将该解析结果显示器作为图像而显示在显示器14的画面上的应用软件。

在图1中，如解析显示程序22所涉及的那样，示出了操作取得判定部31、指定数据取得部32、初始显示图像生成部33(相当于本发明的预备图像生成单元)、显示控制部34、测定数据编辑部35、数据切换部36(相当于本发明的第1显示切换单元)以及群组信息数据库(DB)37(相当于本发明的群组信息存储部)。此外，解析显示程序22不一定必须是与测定控制程序21分开的程序，也可以作为将两者一体地套装而成的应用软件来提供。

操作取得判定部31取得经由输入部16进行的由用户实施的输入操作，判定其指示内容。例如，参照输入部16探测到的点击操作、按键输入以及在显示器14的画面上当前显示的GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)等的信息来确定指示的内容，根据确定结果，进行向指定数据取得部32、测定数据编辑部35以及数据切换部36等的通知。

指定数据取得部32从后述的群组信息DB37取得用户指定的测定数据。在这里，“指定”意味着通过点击、文件名输入等操作而手动选择应该显示器作为图像而显示在显示器14的画面上的测定数据。以下，将由用户指定了的测定数据称为“指定数据”。

初始显示图像生成部33从群组信息DB37取得属于包含指定数据的群组的全部其他测定数据，并且针对该取得的其他测定数据中的各测定数据而生成初始显示图像。本实施方式中的初始显示图像是指在将某个测定数据在通常的模式中选择为显示对象的情况下，显示在显示器14的画面上时的初始形式的图像，典型地，是512像素×512像素的俯视图图像。该显示形式在大多数一般的解析软件中是缩略图的原始图像，所以也可以说是适当的。

显示控制部34对显示器14输出通过解析显示程序22处理而获得的各种信息的影像信号。在本实施方式中，特别是如图3所示，使群组310中所包含的8个测定数据的缩略图311～318在数据选择画面300内显示，或者如图4所示，使指定数据取得部32取得的指定数据图像413在数据显示画面400中显示。

测定数据编辑部35根据用户的指示，对测定数据实施各种编辑处理。例如，对作为图像而显示在显示器14的画面上的指定数据进行修正，或者提取连接规定的2点的线段上的凹凸形状的线，或者生成组合了多个显示形式的图像。

数据切换部36对显示在显示器14的画面上的测定数据的图像进行切换。具体来说，向显示控制部34输出指示信号，以便在后述的指定数据图像的显示区域中，依照由用户进行的切换操作(相当于本发明中的第1规定输入操作)显示初始显示图像生成部33生成的初始显示图像。

群组信息DB37针对每个群组而保存多个测定数据的信息。将制作日期时间、对应的文件名以及所实施的编辑处理的种类和次数等与各测定数据关联起来，根据用户的指示，对各群组进行测定数据的追加、删除、变更等。

＜数据切换处理的流程＞

在这里，参照作为流程图的图2，并且根据需要参照图3～图6，对本实施方式的由解析显示程序22实施的数据切换处理的流程进行说明。

首先，操作取得判定部31判定有没有由用户进行的测定数据的指定(步骤S101)。具体来说，判定是否检测到显示在图3所示的数据选择画面300上的多个测定数据的缩略图(例如311～318)的显示区域上的双击操作。

在这里，设为用户使光标C移动到属于“样品1”的群组310的测定数据“高度扫描扫描_倾斜度修正修正2”的缩略图313上并进行双击。由此，操作取得判定部31判定为指定了该测定数据(步骤S101中的“是”)，将该判定结果通知给指定数据取得部32以及初始显示图像生成部33。

于是，指定数据取得部32取得指定数据(步骤S102)。具体来说，根据从操作取得判定部31通知的判定结果，在群组信息DB37中查询测定数据“高度扫描扫描_倾斜度修正修正2”，并将它作为指定数据而取得。

进一步地，初始显示图像生成部33取得属于与上述指定数据相同的群组310的全部其他测定数据(步骤S103)。具体来说，根据来自操作取得判定部31通知的判定结果，在群组信息DB37中查询作为指定数据的测定数据“高度扫描扫描_倾斜度修正修正2”，取得该指定数据以外的全部7个测定数据。进一步地，初始显示图像生成部33分别对于这7个测定数据，生成上述初始显示图像(步骤S104)。

此外，也可以同时执行步骤S102和S103。作为其他例子，也可以构成为在步骤S101中操作取得判定部31仅对指定数据取得部32进行通知，在该情况下，指定数据取得部32在取得指定数据后，将对应于该指定数据的测定数据的标识符通知给初始显示图像生成部33即可。

接下来，显示控制部34在画面上对指定数据进行窗口显示(步骤S105)。具体来说，显示控制部34在图4所示的数据显示画面400中新制成窗口410，在该窗口410内显示对应于测定数据“高度扫描_倾斜度修正2”的指定数据图像413。此外，如果在本步骤之前的阶段中数据显示画面400未显示在显示器14的画面上，则在本步骤中还显示数据显示画面400即可。

接下来，操作取得判定部31对针对指定数据的编辑操作的有无进行判定(步骤S106)。具体来说，例如在能够从数据显示画面400的菜单栏401的“编辑”菜单进行各种数据编辑处理的情况下，判定是否检测到分配给该编辑处理的GUI的显示区域中的点击等操作。

在检测到上述编辑操作的情况下(步骤S106中为“是”)，操作取得判定部31将该编辑操作内容通知给测定数据编辑部35，测定数据编辑部35对指定数据实施与该通知内容相应的编辑处理(步骤S107)。

此外，图4所示的指定数据图像413是通过对包含在相同的“样品1”的群组310中的测定数据“高度扫描”(对应于图3中的缩略图311)进行2次z轴方向的倾斜度修正而得到的图像。即，在得到指定数据图像413之前，进行了将作为原始数据的“高度扫描”设为指定数据的一系列的编辑、保存处理。

其后，如果操作取得判定部31检测到由用户进行的保存指示操作(步骤S108中为“是”)，则接受来自测定数据编辑部35的输入，在群组信息DB37中，将被实施了步骤S107中的编辑处理的指定数据追加到“样品1”的群组310中(步骤S109)。

另一方面，如果没有保存指示(步骤S108中为“否”)，则返回到步骤S106。

如果在步骤S106中未检测到编辑操作(步骤S106中为“否”)，则接下来操作取得判定部31对向数据切换模式的转移操作的有无进行判定(步骤S110)。作为向数据切换模式的转移操作的具体例，可列举指定数据图像413的显示区域内的双击、将窗口410设为最前面的状态下的多个按键的按下以及规定键的按下与上述显示区域内的点击的组合等。转移操作优选在开发程序时预先设定，也可以能够由用户进行变更。如果未检测到这样的转移操作(步骤S110中为“否”)，则返回到步骤S106。

另一方面，如果检测到转移操作(步骤S110中为“是”)，则解析显示程序22转移到数据切换模式(步骤S111)。

图5的(a)表示此时的显示器14的画面显示例。与图4相比，在指定数据图像413的左右的边缘部附近显示有切换标记500。切换标记500由前标记501和后标记502构成。作为其他例子，切换标记500的显示位置既可以是指定数据图像413的上下的边缘部附近，另外也可以是指定数据图像413的外侧。

此外，为了理解处于数据切换模式，并且为了避免用户弄错后述的切换后的图像的信息，优选对提示有指定数据所固有的信息(例如窗口410右下的直方图等)的区域的像素值进行变更，使它们的辨识性降低。

首先，操作取得判定部31对数据切换模式的结束操作的有无进行判定(步骤S112)。数据切换模式的结束操作既可以是与向数据切换模式的转移操作相同的操作，也可以是不同的操作。但是，需要是不与后述的切换操作、确定操作混淆的操作。该结束操作也可以能够由用户任意地变更。如果检测到结束操作(步骤S112中为“是”)，则解析显示程序22结束数据切换模式(步骤S117)，返回到步骤S106。

如果未检测到结束操作(步骤S112中为“否”)，则接下来操作取得判定部31对切换操作的有无进行判定(步骤S113)。具体来说，在图5的(a)所示的例子中，判定是否检测到前标记501以及后标记502中的某一个的显示区域(及其附近)的点击操作。作为其他例子，切换操作既可以是左右或者上下的方向键的按下，也可以是鼠标滚轮的滚动。如果未检测到这样的切换操作(步骤S113中为“否”)，则返回到步骤S112。

如果检测到切换操作(步骤S113中为“是”)，则数据切换部36在窗口410中切换显示测定数据的图像(步骤S114)。在这里，“测定数据的图像”是指关于指定数据以外的数据而在步骤S104中生成的初始显示图像。因此，例如当在图5的(a)所示的状态下检测到后标记502上的点击操作时，数据切换部36对显示控制部34发出指示，以从指定数据图像413切换为显示在群组310中在“高度扫描_倾斜度修正2”之后相应的测定数据“高度回扫”(对应于图3中的缩略图314)的初始显示图像514。图5的(b)示出了由此得到的画面显示例(为了简化，仅图示窗口410内)。如果在该状态下进一步地检测到后标记502上的点击操作，则进一步地从初始显示图像514切换为显示接下来的测定数据“电位追踪”(对应于图3中的缩略图315)的初始显示图像515(图5的(c))。同样地，如果在图5的(a)所示的状态下检测到前标记501上的点击操作，则从指定数据图像413切换为显示在群组310中在“高度扫描_倾斜度修正2”之前相应的测定数据“高度扫描_倾斜度修正1”(对应于图3中的缩略图312)的初始显示图像(省略图示)。

此外，在通过向一个方向重复切换显示而达到群组310内的最先/最后的测定数据的情况下，既可以将切换标记500中的前标记501/后标记502设为非显示而变成无法切换，也可以能够以环路方式切换为群组310内的最后/最先的测定数据。

在这里，为了向用户通知切换显示了的初始显示图像分别是对应于哪个测定数据的图像，如图5的(b)以及(c)所示，优选在初始显示图像514、515中分别附加并显示表示测定数据的种类等的附加信息514i、515i(相当于本发明的随附于各测定数据的信息)。这样的信息基于在步骤S103中从群组信息DB37取得的测定数据而制成即可。作为附加信息514i、515i的例子，除测定数据的种类以及扫描方向之外，还可列举制作测定数据的日期时间、对应的文件名以及群组310内的总测定数据数量和该测定数据是其中第几个等。进一步地，也可以附加直至制成该测定数据为止实施了的编辑处理的种类及其次数(即编辑历史)等。编辑历史例如在由同一原始数据制作的编辑后的测定数据存在多个的情况下，在用户对该编辑后的测定数据进行切换显示并比较时，能够成为根据噪声少、辨识性高这样的观点来确定优选的测定数据(及其制成方法)时的识别信息。此外，在该图中，附加信息514i、515i以重叠于初始显示图像514、515的方式显示，但显示形式不限定于此，例如，既可以在窗口410的空白区域中显示，也可以将附加信息514i、515i作为图像而嵌入到初始显示图像514、515。

接下来，操作取得判定部31对确定操作的有无进行判定(步骤S115)。这里的“确定”意味着对于为了简便地阅览测定数据而显示的初始显示图像，将与该初始显示图像对应的测定数据设为新的指定数据。作为确定操作的例子，例如可列举初始显示图像的显示区域中的、切换标记及其附近以外的区域中的点击操作、回车键的按下等。如果未检测到这样的确定操作(步骤S115中为“否”)，则返回到步骤S112。

如果检测到确定操作(步骤S115中为“是”)，则显示控制部34在显示器14的画面上在新窗口中显示所确定的测定数据(步骤S116)。具体来说，指定数据取得部32针对与在步骤S115中判定为“是”的时刻在窗口410内显示的初始显示图像相对应的测定数据，执行步骤S102以及S105的处理。当在同一群组310内指定新的测定数据的情况下，能够省略步骤S103以及S104。先前的指定数据的初始显示图像使用上次的在步骤S105中显示的图像即可。然后，与窗口410相关的处理返回到步骤S112。

图6的(a)示出了此时的显示器14的画面显示例。在这里，设为在图5的(b)所示的初始显示图像514的显示过程中进行了确定操作。由此，将测定数据“高度回扫”确定为新的指定数据，并在新窗口420内显示该测定数据的指定数据图像414。在这里，在期望比较该指定数据图像414与先前的指定数据即“高度扫描_倾斜度修正2”的指定数据图像413的情况下，用户选择窗口410，进行数据切换模式的结束操作即可。图6的(b)示出了由此得到的画面显示例。作为其他例子，也可以将步骤S115中的确定操作替换成步骤S112中的结束操作，使窗口410的数据切换模式结束。

此外，如上所述，在步骤S115中确定了的测定数据成为新的指定数据，显示该指定数据的图像的新的窗口也是步骤S106～S117的适用对象。即，在图6所示的窗口420中也能够切换地显示测定数据的图像。

另外，在图2中步骤S106～S109与步骤S110～S117的顺序也可以相反。

根据以上说明的处理，当用户将期望的测定数据指定为显示对象时，从群组信息DB37取得属于包含该指定了的测定数据(指定数据)的群组310的全部测定数据，对于指定数据，在数据显示画面400内的窗口410中显示指定数据图像413，对于指定数据以外的测定数据，生成在将该测定数据选择为显示对象(即变成指定数据)的情况下最先显示的图像即初始显示图像。然后，通过在指定数据图像413的显示过程中用户进行规定的转移操作，窗口410转移到数据切换模式，用户通过点击在指定数据图像413的显示区域内(或者附近)显示的切换标记500等简便的操作，能够在窗口410内切换地显示指定数据图像413以及7个初始显示图像。换而言之，能够进行群组310内的全部测定数据的转换(切换阅览)，能够简便地目视确认各测定数据。另外，如上所述，通过将切换操作设为视点移动少的简便的操作，能够大幅降低阅览多个测定数据时的烦杂。

进一步地，当在转换中发现期望的测定数据的情况下，通过在该测定数据的初始显示图像的显示过程中进行规定的确定操作，将该测定数据作为新的指定数据而在另外的窗口420显示。由此，容易在2个不同的窗口410、420中显示不同的测定数据并进行比较，对于用户而言提高了便利性。

另外，如本实施方式那样，能够阅览与指定数据属于同一群组310的全部测定数据，由此能够降低用户自身也未认识到的测定数据的存在被忽略的风险。

〔第2实施方式〕

在上述第1实施方式中，说明了针对每个测定数据生成1个初始显示图像并对它进行切换显示的构成。在本实施方式中，进一步地说明能够简便地转换基于多个显示形式的指定数据的图像的构成。

通常，在SPM用的解析软件中，1个测定数据对应有多个显示形式。例如，存在俯视图、高低(2D)、线(2D)、网格(2D)、等高线、阴影、混合、高低(3D)、线(3D)、网格(3D)等显示形式，根据测定数据的种类，能够对应的显示形式也有时不同。以往，在关于显示中的测定数据想要变更显示形式的情况下，例如在图4所示的数据显示画面400中，用户需要从菜单栏401的“显示”菜单设定显示形式。但是，在所设定的显示形式与期望的显示形式不同的情况下，需要进行再次的设定，目标显示形式对于用户而言不明确的情况下的探索作业是烦杂的。如上所述，本实施方式通过转换来解决该问题。

图7为表示包括本发明第2实施方式所涉及的SPM用数据显示处理装置的测定系统的概略构成的框图。本测定系统具备SPM100和工作站1a。关于SPM100的内部构成，与上述第1实施方式相同，所以省略图示。

工作站1a是在上述第1实施方式所涉及的工作站1中代替解析显示程序22而具备解析显示程序22a的结构。解析显示程序22a除解析显示程序22具备的各要素之外，还具备对应形式图像生成部71(相当于本发明的另外形式预备图像生成单元)和显示形式切换部72(相当于本发明的第2显示切换单元)。另外，本实施方式中的群组信息DB37也相当于本发明的显示形式存储部。

对应形式图像生成部71根据指定数据取得部32取得的指定数据的信息，确定该指定数据对应的全部其他显示形式，并且对于该确定了的显示形式中的各显示形式，生成在显示器14的画面上显示时的初始形式的图像即另外形式初始显示图像。这里的初始形式，具体来说，意味着对于例如颜色、亮度以及3D而在针对俯瞰、旋转角度等各种参数选择各显示形式的情况下反映了最先应用的值的形式。另外，“其他显示形式”意味着从与指定数据能够对应的全部显示形式除去当前画面上显示(或者指示了显示)的显示形式。

显示形式切换部72对在显示器14的画面上显示的指定数据的显示形式进行切换。具体来说，向显示控制部34输出指示信号，以在上述第1实施方式中示出的指定数据图像的显示区域中，依照由用户进行的切换操作(相当于本发明中的第2规定输入操作)显示对应形式图像生成部71生成的另外形式初始显示图像。

＜显示形式切换处理的流程＞

在这里，参照作为流程图的图8，并且根据需要参照图9，对本实施方式的解析显示程序22a的显示形式切换处理的流程进行说明。此外，在本实施方式中，与上述第1实施方式中的数据切换模式同样地，通过在显示指定数据图像后进行规定的转移操作，开始显示形式切换模式。向显示形式切换模式的转移操作设为与上述第1实施方式中的向数据切换模式的转移操作、该模式的结束操作不重复的操作。

为了简化说明，在图8中，仅示出了本实施方式中的特征性的处理。在本实施方式中，也设为从与上述第1实施方式相同的群组310(参照图3)将测定数据“高度扫描_倾斜度修正2”选择为指定数据，至少执行步骤S101～S105(参照图2)。可以在显示形式切换模式开始之前或者结束后，执行步骤S106之后的步骤。

图9示出了(仅图示窗口410内)显示形式切换模式中的显示器14的画面显示例。在本模式中，优选显示与图5的(a)所示的数据切换模式中的切换标记500不同的切换标记900(前标记901以及后标记902)。关于切换标记900的显示位置，与切换标记500相同。

首先，对应形式图像生成部71确定与指定数据能够对应的全部其他显示形式(步骤S203)。具体来说，在群组信息DB37中查询在图2所示的步骤S102中取得的指定数据“高度扫描_倾斜度修正2”，确定与该指定数据关联起来的、当前显示中的形式以外的显示形式。对应形式图像生成部71进一步地对该确定的显示形式中的各显示形式，生成上述另外形式初始显示图像(步骤S204)。

接下来，操作取得判定部31对显示形式切换模式的结束操作的有无进行判定(步骤S212)。该结束操作也可以是与数据切换模式的结束操作相同的操作，优选的是，用户能够任意地变更。但是，与上述第1实施方式相同，需要是与后述的切换操作、确定操作不混淆的操作。如果检测到结束操作(步骤S212中为“是”)，则解析显示程序22结束显示形式切换模式。

如果未检测到结束操作(步骤S212中为“否”)，则接下来操作取得判定部31对切换操作的有无进行判定(步骤S213)。本步骤中的处理与上述第1实施方式中的步骤S113相同，切换操作也可以相同。如果未检测到这样的切换操作(步骤S213中为“否”)，则返回到步骤S212。

如果检测到切换操作(步骤S213中为“是”)，则显示形式切换部72在窗口410中切换显示不同形式的图像(步骤S214)。在这里，“不同形式的图像”是指关于图9所示的俯视图形式以外而在步骤S204中生成的另外形式初始显示图像。因此，例如当在图9所示的状态下检测到后标记902上的点击操作时，显示形式切换部72对显示控制部34发出指示，以从指定数据图像413(俯视图形式)切换为显示在群组310中在“俯视图”之后相应的显示形式“高低2D”的初始形式的图像(省略图示)。关于切换显示的形式，与上述第1实施方式相同，代替测定数据的初始显示图像而切换地显示指定数据的另外形式初始显示图像。

接下来，操作取得判定部31对确定操作的有无进行判定(步骤S215)。本步骤中的处理与上述第1实施方式中的步骤S115相同，确定动作也可以相同。如果未检测到这样的确定操作(步骤S215中为“否”)，则返回到步骤S212。

如果检测到确定操作(步骤S215中为“是”)，则显示控制部34在显示器14的画面上在新窗口中显示所确定的显示形式的指定数据图像(步骤S216)。具体来说，显示控制部34以与在步骤S215中判定为“是”的时刻在窗口410内显示的另外形式初始显示图像相对应的显示形式，显示指定数据图像。然后，与窗口410相关的处理返回到步骤S212。

在想要将所确定的显示形式与俯视图图像进行比较的情况下，与上述第1实施方式相同，在窗口410中进行上述结束操作即可。另外，如果在该新窗口中进行了向显示形式切换模式的转移操作，则在该新窗口中执行步骤S212～S216。与俯视图相关的另外形式初始显示图像利用在图2所示的步骤S105中显示的图像即可。

此外，在本实施方式中，执行步骤S203以及S204的时机也可以不限定于图8所示的显示形式切换模式的开始之后。例如，也可以在图2所示的步骤S102与S105之间执行步骤S203以及S204。

根据以上说明的处理，除上述第1实施方式之外，用户还通过在指定数据图像413的显示过程中进行用于向显示形式切换模式转移的规定操作，来确定对于该指定数据能够对应的全部其他显示形式，并且分别对于它们生成另外形式初始显示图像。该另外形式初始显示图像具有与上述第1实施方式中的初始显示图像类似的概念，即，为在选择了该显示形式的情况下最先显示的图像。然后，通过与该第1实施方式相同的简便的切换操作，能够对将指定数据作为图像而显示时的各种显示形式进行转换。

另外，通过将所确定的显示形式显示在其他窗口中，容易进行多个显示形式之间的比较。进一步地，能够对对应的全部显示形式进行转换，从而即使是例如不习惯解析软件的操作的用户，也容易通过目视确定最符合自身的目的的显示形式，有助于提高可用性。

〔变更例〕

本发明不限定于上述各实施方式，允许在本发明的主旨的范围内适当变更。以下，记载本发明的变更例的一小部分。

在上述各实施方式中，将输入部16作为鼠标、键盘来进行了说明，但输入部16也可以是触摸面板。在通过触摸面板来实现输入部16的情况下，也可以将向数据切换模式或者显示形式切换模式的转移触发设为指定数据图像413上的多点触摸(例如3点以上)。

另外，在上述各实施方式中，构成为当在数据/显示形式切换模式中进行确定操作之后，在新窗口中显示所确定的测定数据/显示形式来进行了说明。作为其他例子，还能够构成为在向数据/显示形式切换模式转移时显示新窗口，在该新窗口内切换显示其他测定数据，通过确定操作在该新窗口中显示该确定了的测定数据的指定数据图像。进一步地，作为其他例子，也可以不划分窗口，即仅在窗口410中进行切换显示以及新的指定数据图像的显示。在切换显示的目的是探索测定数据而不需要进行比较的情况下，通过应用本构成，能够使显示区域省空间化。

在上述第1实施方式中，在步骤S103中初始显示图像生成部33取得属于群组310的全部其他测定数据，从而能够转换该群组310内的全部测定数据。但是，取得属于与指定数据相同的群组的全部其他测定数据在本发明中不是必需的功能。具体来说，例如在指定数据是由群组内的其他测定数据的编辑后的数据的情况下，初始显示图像生成部33也可以从群组信息DB37取得由与该指定数据相同的原始数据制成的其他测定数据群以及该原始数据，仅关于它们生成初始显示图像。作为其他状况，也可以当在群组内存在基于指定数据的编辑后的数据的情况下，取得基于该指定数据制成的测定数据群，生成各自的初始显示图像。这些构成在针对反映了某个物理量的原始测定数据而实施大量的编辑处理之后探索最美观的测定数据的状况下十分有用。

另外，作为本发明的SPM用数据显示处理装置的一个例子，列举了具备解析显示程序22、22a的工作站1、1a，但本发明的SPM用数据显示处理装置也能够通过搭载有该程序的PC来实现。

符号说明

1、1a…工作站

10…CPU

100…SPM

111…样品

112…样品台

113…扫描仪

114…悬臂

115…探针

116…扫描仪驱动部

117…激光源

118…透镜

119…分束器

12…存储器

120…反射镜

121…光检测器

122…位移量计算部

14…显示器

16…输入部

18…I/F

20…存储部

21…测定控制程序

22、22a…解析/显示程序

300…数据选择画面

31…操作取得/判定部

310…群组

311、312、313、314、315、316、317、318…测定数据的缩略图

32…指定数据取得部

33…初始显示图像生成部

34…显示控制部

35…测定数据编辑部

36…数据切换部

37…群组信息DB

400…数据显示画面

401…菜单栏

410…窗口

413、414…指定数据图像

420…新窗口

500、900…切换标记

501、901…前标记

502、902…后标记

514、515…初始显示图像

514i、515i…附加信息

71…对应形式图像生成部

72…显示形式切换部

C…光标。

Claims (7)

1.一种扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其根据分别表示使用扫描型探针显微镜取得的规定的物理量的分布的多个测定数据，制成表示该物理量的分布的多个图像并显示在显示部的画面上，

所述扫描型探针显微镜用数据显示处理装置的特征在于，具备：

a)群组信息存储部，其针对每个群组，对多个测定数据进行管理、存储；

b)指定数据取得单元，其从所述群组信息存储部取得使用者指定了的测定数据即指定数据；

c)显示控制单元，其将所述指定数据取得单元取得的所述指定数据作为图像而显示在所述画面上；

d)预备图像生成单元，其以所述指定数据的决定作为触发，从所述群组信息存储部取得属于包含所述指定数据取得单元取得的所述指定数据的群组的其他测定数据，并生成将该其他测定数据显示在所述画面时的图像即预备图像；以及

e)第1显示切换单元，其依照在所述画面上显示有所述指定数据时进行的、所述使用者的第1规定输入操作，使所述预备图像生成单元生成的所述预备图像在所述画面上的规定区域内切换地显示。

2.根据权利要求1所述的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其特征在于，

所述预备图像生成单元取得属于包含所述指定数据的群组的全部的其他测定数据。

3.根据权利要求1或者2所述的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其特征在于，

所述规定区域为所述显示控制单元将所述指定数据作为图像而显示的区域。

4.根据权利要求1所述的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其特征在于，

所述显示控制单元进一步地依照在所述预备图像的显示过程中进行的、所述使用者的决定操作，将与该预备图像联系起来的所述其他测定数据作为图像而显示在与所述指定数据的显示区域不同的区域中。

5.根据权利要求1所述的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其特征在于，

所述第1显示切换单元进一步地将随附于各测定数据的信息附加到所述预备图像而显示。

6.根据权利要求1所述的扫描型探针显微镜用数据显示处理装置，其特征在于，还具备：

f)显示形式存储部，其对于所述多个测定数据中的各个测定数据，将由该测定数据能够显示的一个或者多个显示形式联系起来并存储；

g)另外形式预备图像生成单元，其参照所述显示形式存储部，确定与该指定数据联系起来的显示形式中的、当前未显示在所述画面上或者未被指示显示的显示形式，并生成以该确定了的显示形式显示所述指定数据时的图像即另外形式预备图像；以及

h)第2显示切换单元，其依照在所述画面上显示有所述指定数据时进行的、所述使用者的第2规定输入操作，使所述另外形式预备图像生成单元生成的所述另外形式预备图像在所述画面上的规定区域内切换地显示。

7.一种扫描型探针显微镜用数据显示处理方法，其根据分别表示使用扫描型探针显微镜取得的规定的物理量的分布的多个测定数据，制成表示该物理量的分布的多个图像并显示在显示部的画面上，

所述扫描型探针显微镜用数据显示处理方法的特征在于，包括：

a)指定数据取得步骤，从针对每个群组而对多个测定数据进行管理、存储的群组信息存储部取得使用者指定了的测定数据即指定数据；

b)预备图像生成步骤，以所述指定数据的决定作为触发，从所述群组信息存储部取得属于包含在所述指定数据取得步骤中取得的所述指定数据的群组的其他测定数据，并生成在所述画面上显示该其他测定数据时的图像即预备图像；

c)显示控制步骤，将在所述指定数据取得步骤中取得的所述指定数据作为图像而显示在所述画面上；以及

d)显示切换步骤，依照在所述画面上显示有所述指定数据时进行的、所述使用者的第1规定输入操作，使在所述预备图像生成步骤中生成的所述预备图像在所述画面上的规定区域内切换地显示。