DE102014226941A1 - Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, vergrößerndes Bildbeobachtungsverfahren und computer-lesbares Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung dient zum Einsparen der Zeit für die Suche eines visuellen Feldes, das zu beobachten ist, und der Beobachtung eines synthetischen Bildes. Eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung umfasst eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Einstellen einer Bildgebungsbedingung, zum Erzeugen eines ersten Bildes, das in einem ersten Anzeigemodus angezeigt wird, in dem eine erste Bildverarbeitung an dem Bild durchgeführt wird, das bei der Bildgebungsbedingung erfasst wird, zum Erzeugen eines zweiten Bildes, das in einem zweiten Anzeigemodus angezeigt wird, in dem eine zweite Bildverarbeitung an dem Bild durchgeführt wird, zum Erfassen eines Bildänderungsbetriebs, einschließlich zumindest einem von einer Änderung der Bildgebungsbedingung und einer Änderung eines visuellen Feldes, und zum Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, ansprechend auf die Erfassung des Bildänderungsbetriebs.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• 1. Erfindungsgebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein digitales Mikroskop oder ein Mikroskop, das ein vergrößertes Bild erfasst und anzeigt, sowie ein vergrößertes Bildbeobachtungsverfahren, ein vergrößertes Bildbeobachtungsprogramm und ein computer-lesbares Aufzeichnungsmedium.
• 2. Beschreibung des Standes der Technik
• Als eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, die ein Bild eines Gegenstands, wobei es sich um eine Probe, wie zum Beispiel ein Mikroobjekt, ein Werkstück oder dergleichen handelt, vergrößert und anzeigt, wurde ein optisches Mikroskop, ein Digitalmikroskop oder dergleichen verwendet, die eine optische Linse verwenden. In dem Digitalmikroskop wird reflektiertes Licht oder transmittiertes Licht, das über ein optisches System einfällt und von einem Beobachtungsziel kommt, das an einem Beobachtungszielfixierabschnitt befestigt ist, mit einem Bildgebungselement, wie zum Beispiel einer CCD oder einer CMOS, empfangen, wobei das Licht elektrisch an jedem von zweidimensional angeordneten Pixeln gelesen wird, und das elektrisch gelesene Bild wird an einem Anzeigeabschnitt, wie zum Beispiel einer Anzeige angezeigt (zum Beispiel, JP 2012-145722 A , JP 2004-170574 A ).
• Einige der vergrößernden Beobachtungsvorrichtungen sind mit einer Funktion (synthetischer Bildmodus) zum Synthetisieren eines Bildes aus einer Vielzahl von Bildern bereitgestellt. Aus einer Vielzahl von Bildern, die fotografiert werden, während eine Fokusposition geändert wird, werden zum Beispiel nur fokussierte Abschnitte aus eine Fokusinformation synthetisiert, um ein Bild mit einem großen Tiefenfokus (synthetisches Tiefenbild bezüglich einem Bild mit einem kleinen tiefen Fokus zu erhalten. Es ist eine Technik zum Erfassen eines Bildes mit einer Auflösung bekannt, die durch eine sogenannte Superauflösungstechnik erhöht wird, oder eines Bildes mit einem verbreiterten dynamischen Bereich. Da ein derartiges synthetisches Bild mit einer Vielzahl von Bildern erzeugt wird, ist eine beträchtlich lange Verarbeitungszeit erforderlich. Zum Erzeugen und Anzeigen dese synthetischen Bildes ist es aus diesem Grund schwierig, an den Anzeigeabschnitt ein Echtzeitbild (ein Live-Bild oder ein bewegendes Bild) mit einer hohen Rahmenrate weiter anzuzeigen, und die Rahmenrate wird somit signifikant verringert, oder das Bild wird als ein Ruhebild angezeigt.
• Während jedes dieser synthetischen Bilder angezeigt wird, ist ein Anzeigeinhalt an dem Anzeigeabschnitt das Ruhebild oder ist in einem Zustand mit einer extrem geringen Rahmenrate. Wenn aus diesem Grund ein anderer Abschnitt zu beobachten ist, ist es erforderlich, das Ruhebild einmal zu verwerfen und den Anzeigeinhalt an dem Anzeigeabschnitt in einem Durchgangsbildmodus zum Anzeigen eines Live-Bildes zu schalten bzw. zu wechseln. Das heißt, dass der Nutzer einen Betrieb zum Schalten bzw. Wechseln der Anzeige an dem Anzeigeabschnitt von dem Ruhebild zu dem bewegten Bild durchführen muss.
• In einem Zustand, in dem das Live-Bild an dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird, wobei die Rahmenrate des Bildgebungselements auf hoch eingestellt ist, sucht der Nutzer nach einem zu beobachtenden Abschnitt, während auf den Anzeigeabschnitt Bezug genommen wird, um ein visuelles Feld zu entscheiden. In einem Zustand, in dem der erwünschte Abschnitt entschieden wurde, muss dann eine Syntheseverarbeitung erneut für diesen Abschnitt ausgeführt werden, da das Live-Bild angezeigt bleibt. Das heißt, dass es notwendig ist, einen Betrieb zum Durchführen des Schaltens bzw. Wechselns in den synthetischen Bildmodus durchzuführen und den Anzeigeinhalt an dem Anzeigeabschnitt von dem Live-Bild zu dem Ruhebild zu ändern. Da ein Bild, das zum Zeitpunkt des Durchführens der Syntheseverarbeitung erforderlich ist, die zur Beobachtung erforderlich ist, sich von dem unterscheidet, das zum Zeitpunkt der Suche des gewünschten Abschnitts erforderlich ist, muss der Nutzer einen Betrieb zum An/Aus-Schalten des synthetischen Bildmodus und zum Schalten bzw. Wechseln des Anzeigeinhalts bei jedem Mal durchführen, was zu einem Problem führt, das darin besteht, dass der Betrieb extrem kompliziert ist.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben beschriebenen herkömmlichen Probleme. Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer vergrößernden Beobachtungsvorrichtung, eines vergrößernden Bildbeobachtungsverfahrens, eines vergrößernden Bildbeobachtungsprogramms und eines computer-lesbaren Aufzeichnungsmediums, die jeweils Zeit und Arbeit zum Durchführen eines Schaltbetriebs für einen Anzeigeabschnitt zum Zeitpunkt der Suche nach einem zu beobachtenden visuellen Feld und die Beobachtung eines synthetischen Bildes einspart.
• Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung bereitgestellt, die ein Bild eines Bildgebungsziels durch Bestrahlen des Bildgebungsziels mit Beleuchtungslicht aufnehmen kann, und eine Lichtempfangsgröße reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts des Beleuchtungslichts erfasst. Die Vorrichtung umfasst: einen Platzierungsabschnitt zum Platzieren eines Beobachtungsziels; eine Beleuchtungseinheit zum Bestrahlen des Beobachtungsziels mit Beleuchtungslicht; eine Bildgebungseinheit zum Empfangen reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts des Beleuchtungslichts, das durch die Beleuchtungseinheit angewendet wird; einen Bildgebungsbedingungs-Einstellabschnitt zum Einstellen einer Bildgebungsbedingung zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes durch die Bildgebungseinheit; eine Bildverarbeitungseinheit zum Durchführen einer vorbestimmten Bildverarbeitung an dem Bild, das bei der Bildgebungsbedingung aufgenommen wird, die durch den Bildgebungsbedingungs-Einstellabschnitt eingestellt wird; und einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen des Bildes, das der Bildverarbeitung in der Bildverarbeitungseinheit unterliegt. Die Vorrichtung enthält, als Anzeigemoden zum Anzeigen eines Bildes an dem Anzeigeabschnitt: einen ersten Anzeigemodus zum Anzeigen eines ersten Anzeigemodusbildes, das der vorbestimmten Bildverarbeitung in der Bildverarbeitungseinheit unterliegt; und einen zweiten Anzeigemodus zum Anzeigen eines zweiten Anzeigemodusbildes mit einer geringeren Verarbeitungslast als jene der Bildverarbeitung in dem ersten Anzeigemodus. Die Vorrichtung kann ferner enthalten: eine Bildänderungseinheit zum Akzeptieren eines Bildänderungsbetriebs zum Durchführen einer Änderung an dem Bild, das in der Bildgebungseinheit erfasst wird, in einem Zustand, in dem das erste Anzeigemodusbild, das der Bildverarbeitung in dem ersten Anzeigemodus unterliegt, an dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird; und eine Anzeigemodus-Schalteinheit zum automatischen Schalten bzw. Wechseln der Anzeige an dem Anzeigeabschnitt von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, bei Ausführung des Bildänderungsbetriebs in der Bildänderungseinheit in einem Zustand, in dem der Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt in dem ersten Anzeigemodus ist. Mit der obigen Konfiguration wird bei Erfassung, dass der Betrieb zur Durchführung einer Änderung zu dem Bild durch den Nutzer durchgeführt wurde, der Anzeigeinhalt an dem Anzeigeabschnitt automatisch von dem ersten Anzeigemodusbild zu dem zweiten Anzeigemodusbild mit einer geringeren Last geschaltet. Während eine Belastung der Bildverarbeitung daher reduziert wird, um eine Echtzeitaktualisierung zu ermöglichen, wird der Bedarf nach einer Operation zum manuellen Schalten der Anzeige an dem Anzeigeabschnitt durch den Nutzer, wie bisher durchgeführt, eliminiert, wodurch eine Betriebsumgebung mit einer verbesserten Operabilität und einer guten Verwendbarkeit realisiert wird.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anzeigemodus-Schalteinheit darüber hinaus konfiguriert sein, den Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt von dem zweiten Anzeigemodus in den ersten Anzeigemodus zu schalten, zu dem Zeitpunkt zu dem die Bildverarbeitungseinheit die Bildverarbeitung durchführt. da mit der obigen Konfiguration die Anzeige an dem Anzeigeabschnitt automatisch in den ersten Anzeigemodus geschaltet werden kann, zum Zeitpunkt der Anzeige des Bildes, das der Bildverarbeitung unterliegt, ist es für den Nutzer möglich, umgehend einen Anzeigeinhalt gemäß einem Betriebsinhalt zu erhalten, ohne von dem Schaltbetrieb für den Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt zu wissen, was zu einer verbesserten Operabilität führt.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der erste Anzeigemodus darüber hinaus eine Anzeige eines Bewegungsbilds bei einer ersten Rahmenrate sein, und der zweite Anzeigemodus kann eine Anzeige eines Bewegungsbilds bei einer zweiten Rahmenrate sein, die höher als die erste Rahmenrate ist.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der erste Anzeigemodus darüber hinaus eine Anzeige eines Ruhebildes sein, und der zweite Anzeigemodus kann eine Anzeige eines Bewegungsbildes sein.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Bildänderungsbetrieb darüber hinaus zumindest eines von einer Relativbewegung oder einer Rotation des Platzierungsabschnitts und der Bildgebungseinheit, einer Neigung der Bildgebungseinheit, einer Änderung einer Bildgebungsbedingung durch den Bildgebungsbedingungs-Einstellabschnitt und einer Änderung einer Bildverarbeitungsbedingung, die in der Bildverarbeitungseinheit durchgeführt wird, sein.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Bildänderungsbetrieb darüber hinaus zumindest eines von einer Anpassung einer Shutter-Geschwindigkeit oder einer Belichtungszeit der Bildgebungseinheit, einer Anpassung einer Verstärkung, ein Anwenden oder Nichtanwenden einer Kantenverstärkung, Änderung eines Weißabgleichs und Auswahl einer Größe eines Bildes und einer Art eines Beleuchtungslichts aus der Beleuchtungseinheit sein.
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus eine Vergrößerungsanpassungseinheit zum Erhöhen oder Verringern einer Anzeigevergrößerung eines Bildes enthalten, das an dem Anzeigeabschnitt angezeigt ist, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Vergrößerungsänderungsbetrieb durch die Vergrößerungsanpassungseinheit enthalten kann.
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus eine Visuelles-Feld-Bewegungseinheit zum Ändern eines visuellen Feldes von einer Bildanzeige an den Anzeigeabschnitt enthalten, wobei, bei Erfassung einer Bewegung des visuellen Feldes durch die Visuelles-Feld-Bewegungseinheit die Anzeigemodus-Schalteinheit automatisch den Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus schaltet.
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus für die Visuelles-Feld-Bewegungseinheit enthalten: einen z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der einen relativen Abstand zwischen dem Platzierungsabschnitt und der Bildgebungseinheit anpassen kann; und einen xy-Achsen-Bewegungsmechanismus der Relativpositionen des Platzierungsabschnitts der Bildgebungseinheit ändern kann, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Bewegungsbetrieb durch den z-Achsen-Bewegungsmechanismus oder den xy-Achsen-Bewegungsmechanismus enthalten kann.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Bildverarbeitungseinheit darüber hinaus eine Bildsyntheseeinheit zum Erzeugen eines synthetischen Bildes sein, das erhalten wird durch Synthetisieren einer Vielzahl von Bildern, die jeweils bei einer unterschiedlichen Position und einem relativen Abstand aufgrund des z-Achsen-Bewegungsmechanismus und/oder des xy-Achsen-Bewegungsmechanismus aufgenommen werden, und wobei der erste Anzeigemodus eine Anzeige des synthetischen Bildes ist.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus ein synthetisches Bild, das in dem ersten Anzeigemodus angezeigt wird, eines von einem synthetischen Tiefenbild, einem synthetischen 3D-Bild, einem Pixelverschiebungsbild, einem Superauflösungsbild und einem HDR-Bild sein.
• In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der zweite Anzeigemodus darüber hinaus eine von einer Anzeige eines Bewegungsbildes, eines Durchgangsbildes und eines einfachen synthetischen Bildes sein.
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus ferner enthalten: einen ersten Objektivlinsenabschnitt, der optisch mit der Bildgebungseinheit verbunden ist, indem diesbezügliche optische Achsen übereinstimmen, und eine erste Vergrößerung aufweist; einen zweiten Objektivlinsenabschnitt, der optisch mit der Bildgebungseinheit verbunden ist, indem diesbezügliche Achsen übereinstimmen, und eine höhere Vergrößerung als die erste Vergrößerung aufweist; und eine Objektivlinsen-Schalteinheit zum Schalten bzw. Wechseln von einem von dem ersten Objektivlinsenabschnitt und dem zweiten Objektivlinsenabschnitt zu einer Position, die mit der optischen Achse der Bildgebungseinheit abgeglichen ist, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Betrieb zum Schalten bzw. Wechseln der Objektivlinse enthalten kann.
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus einen Kopfneigemechanismus enthalten, der die Bildgebungseinheit bezüglich des Platzierungsabschnitts in einer vertikalen Ebene neigen kann, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Betrieb zum Neigen der Bildgebungseinheit durch den Kopfneigemechanismus enthalten kann.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus ein vergrößerndes Beobachtungsverfahren zum Anzeigen eines Bildes eines Bildgebungszieles durch Bestrahlen des Bildgebungszieles mit Beleuchtungslicht und Erfassen einer Lichtempfangsgröße reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts des Beleuchtungslichts bereitgestellt. Das Verfahren kann die Schritte enthalten zum: Bestrahlen eines Beobachtungszieles mit Beleuchtungslicht oder transmittiertem Licht, und Aufnehmen eines Bildes durch eine Bildgebungseinheit, um an einem Anzeigeabschnitt ein erstes Anzeigemodusbild anzuzeigen, das durch Durchführen einer vorbestimmten Bildverarbeitung erzeugt wird; Erfassen, dass ein Bildänderungsbetrieb in einer Bildänderungseinheit durchgeführt wird, zum Akzeptieren eines Bildänderungsbetriebs zum Durchführen einer Änderung an dem Bild, das in der Bildgebungseinheit in einem Zustand erfasst wird, in dem das erste Anzeigemodusbild an dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird; und automatisches Schalten bzw. Wechseln einer Anzeige an dem Anzeigeabschnitt von dem ersten Anzeigemodusbild zu einem zweiten Anzeigemodusbild mit einer geringeren Verarbeitungslast als die des ersten Anzeigemodusbildes, bei Erfassen des Bildänderungsbetriebs. Wenn erfasst wird, dass die Operation zum Durchführen einer Änderung an dem Bild durch den Nutzer durchgeführt wurde, wird somit der Anzeigeinhalt an dem Anzeigeabschnitt automatisch von dem ersten Anzeigemodusbild zu dem zweiten Anzeigemodusbild mit einer geringeren Last geschaltet bzw. gewechselt. Während eine Verarbeitungslast reduziert wird, um eine Echtzeitaktualisierung zu ermöglichen, wird daher der Bedarf nach einer Operation zum manuellen Schalten der Anzeige an dem Anzeigeabschnitt durch den Nutzer, wie bisher durchgeführt, eliminiert, wodurch eine Betriebsumgebung mit verbesserter Operabilität und guter Verwendbarkeit realisiert wird.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein vergrößerndes Bildbeobachtungsprogramm zur Anzeige eines Bildes von einem Bildgebungsziel durch Bestrahlen des Bildgebungszieles mit Beleuchtungslicht und Erfassen einer Lichtempfangsgröße reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts des Beleuchtungslichts bereitgestellt. Das Programm bewirkt, dass ein Computer die Funktionen realisiert zum: Bestrahlen eines Beobachtungszieles mit Beleuchtungslicht oder transmittiertem Licht, und Aufnehmen eines Bildes durch eine Bildgebungseinheit, um an einem Anzeigeabschnitt ein erstes Anzeigemodusbild anzuzeigen, das durch eine Durchführung einer vorbestimmten Bildverarbeitung erzeugt wird; Erfassen, dass ein Bildänderungsbetrieb in einer Bildänderungseinheit durchgeführt wird, zum Akzeptieren eines Bildänderungsbetriebs zum Durchführen einer Änderung an dem Bild, das in der Bildgebungseinheit in einem Zustand erfasst wird, in dem das erste Anzeigemodusbild an dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird; und automatisches Schalten einer Anzeige an dem Anzeigeabschnitt von dem ersten Anzeigemodusbild zu einem zweiten Anzeigemodusbild mit einer geringeren Verarbeitungslast als die des ersten Anzeigemodusbildes, bei Erfassen des Bildänderungsbetriebs.
• Ein computer-lesbares Aufzeichnungsmedium oder eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet darüber hinaus das obige Programm auf. Das Aufzeichnungsmedium umfasst eine Magnetplatte, eine optische Platte, eine magneto-optische Platte, einen Halbleiterspeicher, und ein anderes programm-speicherbares Medium, wie zum Beispiel eine CD-ROM, eine CD-R, eine CD-RW, eine Floppy-Disk, ein Magnetband, eine MO, eine DVD-ROM, eine DVD-RAM, eine DVD-R, eine DVD+R, eine DVD-RW, eine DVD+RW, eine Blu-ray (registrierte Marke) und eine HD-DVD (AOD). Das Programm enthält ferner ein Programm in der Form zum Verteilen durch Herunterladen durch ein Netzwerk, wie zum Beispiel das Internet, zusätzlich zu einem Programm, das in dem obigen Aufzeichnungsmedium gespeichert ist und verteilt wird. Das Aufzeichnungsmedium enthält darüber hinaus eine Vorrichtung, die ein Programm aufzeichnen kann, wie zum Beispiel eine Universal- oder Spezialvorrichtung, die mit dem Programm in der Form von Software, Firmware oder dergleichen, in einem ausführbaren Zustand platziert ist. Jede Verarbeitung und jede Funktion, die in dem Programm enthalten sind, kann darüber hinaus durch eine Programm-Software ausgeführt werden, die durch den Computer ausführbar ist, und eine Verarbeitung von jedem Abschnitt kann durch eine vorbestimmte Hardware realisiert werden, wie zum Beispiel einem Gate-Array (FPGA, ASIC) oder in der Form einer Programm-Software, die mit einem partiellen Hardware-Modul gemischt ist, das ein Hardware-Element realisiert.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 ist eine externe Ansicht einer vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 2 ist ein Blockdiagramm der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 3 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines Beleuchtungsabschnitts;
• 4 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Nutzerschnittstellenbildschirms eines Beleuchtungslicht-Schaltbildschirms eines vergrößernden Bildbeobachtungsprogramms;
• 5 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Nutzerschnittstellenbildschirms eines Helligkeitseinstellbildschirms des vergrößernden Bildbeobachtungsprogramms;
• 6 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung einer vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel;
• 7 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung einer vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß einem anderen modifizierten Beispiel;
• 8 ist eine Querschnittsansicht eines Kopfabschnitts;
• 9 ist eine Perspektivansicht zur Darstellung einer Erscheinungskonfiguration eines Bildgebungssystems der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung;
• 10 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung der Situation zum Schwingen des Kopfabschnitts;
• 11 ist eine Perspektivansicht zur Darstellung der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung, die mit einer Objektivlinsen-Schalteinheit bereitgestellt ist;
• 12 ist eine Draufsicht zur Darstellung eines Bayer-Arrays von Bildgebungselementen;
• 13 ist eine Draufsicht zur Darstellung der Situation beim Durchführen eines Verschiebens um ein Pixel und beim Erfassen von RGB-Daten bei jedem Pixel;
• 14 ist eine Draufsicht zur Darstellung der Situation zum Durchführen eines Verschiebens um ein halbes Pixel weiter von 13 und zum Erfassen von RGB-Daten durch eine Unterpixeleinheit;
• 15 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Nutzerschnittstellenbildschirms eines Weißabgleich-Einstellbildschirms des vergrößernden Bildbeobachtungsprogramms;
• 16 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Nutzerschnittstellenbildschirms des vergrößernden Bildbeobachtungsprogramms, wobei ein Listenanzeigebereich angezeigt ist;
• 17 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Nutzerschnittstellenbildschirms eines Bildeinstellbildschirms des vergrößernden Bildbeobachtungsprogramms;
• 18A und 18B sind Bildansichten zur Darstellung von Bildern mit geringen Farbtönen mit einer unterschiedlichen Belichtungszeit, und 18C ist eine Bildansicht zur Darstellung eines HDR-Bildes, das durch Synthetisieren von 18A und 18B erhalten wird;
• 19A bis 19D sind schematische Ansichten zur Darstellung der Situation zum Synthetisieren eines synthetischen Tiefenbildes;
• 20 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines dreidimensionalen Bildes;
• 21A ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Bildes vor einer Tiefensynthese, 21B ist eine Bildansicht zur Darstellung der Situation zum Anzeigen des synthetischen Tiefenbildes in einem ersten Anzeigemodus; 21C ist eine Bildansicht zur Darstellung eines zweiten Anzeigemodusbildes; und 21D ist eine Bildansicht zur Darstellung eines ersten Anzeigemodusbildes;
• 22 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Wechseln bzw. Schalten eines Anzeigemodus; und
• 23A bis 23C sind Bildansichten zur Darstellung der Situation bei der Durchführung einer automatischen Messverarbeitung.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf Grundlage der Zeichnungen erläutert. Die Hier gezeigte Ausführungsform stellt eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, ein vergrößerndes Beobachtungsverfahren, ein vergrößerndes Beobachtungsprogramm und ein computer-lesbares Aufzeichnungsmedium lediglich zum Zweck der Verkörperung technischer Ideen der vorliegenden Erfindung dar, und die vorliegende Erfindung spezifiziert die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, das vergrößernde Beobachtungsverfahren, das vergrößernde Beobachtungsprogramm und das computer-lesbare Aufzeichnungsmedium nicht auf die, die im Folgenden beschrieben werden. Die vorliegende Beschreibung spezifiziert darüber hinaus Elemente, die in den Ansprüchen angegeben werden, nicht auf die Elemente der Ausführungsform. Größen, Materialien, Formen, die relative Anordnung und dergleichen von ausbildenden Komponenten, die in der Ausführungsform beschrieben werden, dienen insbesondere nicht dazu, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken, sondern sind lediglich erläuternde Beispiele, es sei denn, dass dies anders angegeben wird. Es wird vermerkt, dass Größen, Positionsbeziehungen und dergleichen von Elementen, die in jeder der Zeichnungen dargestellt sind, zur Klarstellung einer Beschreibung übertrieben sind. In der folgenden Beschreibung bezeichnet darüber hinaus der gleiche Name und das gleiche Bezugszeichen das gleiche Element oder Elemente der gleichen Qualität, und eine detaillierte Beschreibung davon wird geeignet nicht wiederholt. Jedes Elemente, das die vorliegende Erfindung ausbildet, kann darüber hinaus einen Modus aufweisen, in dem eine Vielzahl von Elementen in dem gleichen Abschnitt konfiguriert sind, und der eine Abschnitt für die Vielzahl von Elementen dienen kann, oder umgekehrt eine Funktion eines Abschnitts durch eine Vielzahl von Elementen gemeinsam verwendet und realisiert werden kann.
• Eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und ein Computer, ein Drucker, eine externe Speichervorrichtung und andere periphere Vorrichtungen, die mit der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung verbunden sind und zum Betrieb, der Steuerung, der Anzeige und anderer Verarbeitungen und dergleichen dienen, kommunizieren durch eine elektrische, magnetische oder optische Verbindung durch eine serielle Verbindung oder parallele Verbindung, wie zum Beispiel IEEE 1394, RS-232x, RS-422 oder USB oder über ein Netzwerk, wie zum Beispiel 10BASE-T, 100BASE-TX oder 1000BASE-T. Die Verbindung ist nicht auf eine physikalische Bindung unter Verwendung eines Drahts beschränkt, sondern kann eine drahtlose Verbindung unter Verwendung eines drahtlosen LAN, wie zum Beispiel IEEE802.x, einer Funkwelle, wie zum Beispiel Bluetooth (registrierte Marke), Infrarotstrahlen, optischer Kommunikation oder dergleichen sein. Eine Speicherkarte, eine Magnetplatte, eine optische Platte, eine magneto-optische Platte, ein Halbleiterspeicher oder dergleichen kann darüber hinaus als ein Aufzeichnungsmedium für einen Datenaustausch, zum Speichern einer Einstellung und dergleichen verwendet werden. Es wird vermerkt, dass in der vorliegenden Beschreibung die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung und das vergrößernde Beobachtungsverfahren in der Bedeutung verwendet werden, die nicht nur einen Körper der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung einschließt, sondern auch ein vergrößerndes Beobachtungssystem, das durch eine Kombination des Körpers mit einem Computer und einer peripheren Vorrichtung, wie zum Beispiel einer externen Speichervorrichtung, ausgebildet wird.
• Darüber hinaus ist die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung in der vorliegenden Beschreibung nicht auf das System selbst zum Durchführen einer vergrößernden Beobachtung beschränkt, sondern auch auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchführen, in einer Hardware, einer Eingabe/Ausgabe, Anzeige, Berechnung, Kommunikation und anderer Verarbeitung, die mit der Bildgebung in Beziehung stehen. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Realisieren einer Verarbeitung in Software sind ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Eine Vorrichtung und ein System, in dem ein Programm, ein Plug-In, ein Objekt, eine Bibliothek, ein Applet, ein Compiler, ein Modul, ein Makro, das in einem bestimmten Programm betrieben wird, oder dergleichen, in einer Universalschaltung oder einem Computer enthalten ist, um eine Bildgebung selbst oder eine damit in Beziehung stehende Verarbeitung zu erlauben, entspricht ebenfalls der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Beschreibung schließt der Computer darüber hinaus eine Arbeitsstation, ein Terminal oder andere elektronische Vorrichtungen zusätzlich zu einem universalen oder dedizierten elektronischen Berechnungsmittel ein. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Beschreibung das Programm nicht auf ein Programm beschränkt, das einzeln verwendet wird, sondern kann in einem Produktionsmodus als Teil eines spezifischen Computerprogramms, einer Software, eines Dienstes oder dergleichen verwendet werden, und zwar in dem Modus mit einem Aufruf zum Zeitpunkt des Bedarfs und der Funktion, in dem Modus der Bereitstellung als ein Dienst in einer Umgebung, wie zum Beispiel einem Betriebssystem, in dem Modus des Betriebs der Residenz in einer Umgebung, in dem Modus des Betriebs im Hintergrund oder in einer Position eines anderen Supportprogramms.
• Unter Verwendung der 1 und 2 wird im Folgenden eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung 100 im Allgemeinen in ein Bildgebungssystem 1 und ein Steuersystem 2 unterteilt. Das Bildgebungssystem 1 ist mit einem Beleuchtungsabschnitt 60 zum Beleuchten einer Probe, eines Werkstücks oder eines anderen Gegenstands als ein Beobachtungsziel S bereitgestellt, sowie einem Kopfabschnitt 4 zum Aufnehmen eines Bildes des Beobachtungszieles S, das durch den Beleuchtungsabschnitt 60 beleuchtet wird. Der Kopfabschnitt 4 ist mit einem Kameraabschnitt 10 mit einem Bildgebungselement 12 bereitgestellt, sowie einem Mikroskoplinsenabschnitt 20, der an der Spitze des Kameraabschnitts lösbar angebracht ist. Der Mikroskoplinsenabschnitt 20 bildet ein optisches Bildgebungssystem (optisches Linsensystem) aus, das durch eine Vielzahl optischer Linsen konfiguriert ist. Der Mikroskoplinsenabschnitt 20 enthält hier einen Objektivlinsenabschnitt 25. Der Kopfabschnitt 4 arbeitet darüber hinaus als eine Bildgebungseinheit zum Empfangen reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts des Beleuchtungslichts.
• Darüber hinaus ist das Bildgebungssystem 1 bereitgestellt mit: einem Platzierungsabschnitt 30 zum Platzieren des Beobachtungsziels S; einem oberen z-Objekttisch (engl. Stage) bzw. einer oberen z-Stufe als einen ersten Fokusanpassungsabschnitt zum Ändern eines relativen Abstands zwischen diesem Platzierungsabschnitt 30 und dem Kopfabschnitt 4 in einer optischen Achsenrichtung und zum Anpassen eines Fokus; und einen oberen Objekttischhub 16 zum Ansteuern diesen oberen z-Objekttisches. Der Kopfabschnitt 4 ist unterdessen mit einem oberen z-Objekttisch als einen zweiten Fokusanpassungsabschnitt zum Ändern des relativen Abstands mit dem Platzierungsabschnitt in der optischen Achsenrichtung und zum Anpassen eines Fokus bereitgestellt. Reflektiertes Licht, das auf das Beobachtungsziel S, das auf dem Platzierungsabschnitt 30 platziert ist, über ein optisches Bildgebungssystem 11 einfällt und an dem Beobachtungsziel S reflektiert wird, oder transmittiertes Licht, das von der unteren Oberflächenseite des Beobachtungsziels S angewendet wird, wird in einem Bildgebungselement 12 des Kameraabschnitts 10 elektrisch gelesen.
• Das Steuersystem 2 ist ferner mit einem Körperabschnitt 50 bereitgestellt, der einen Anzeigeabschnitt 52 zum Anzeigen eines vergrößerten Bildes aufweist, das in dem Kameraabschnitt 10 aufgenommen wurde. Der Kameraabschnitt 10 ist über einen Kabelabschnitt 3 mit dem Körperabschnitt 50 verbunden. Es wird vermerkt, dass in dem Beispiel von 1 der Anzeigeabschnitt 52 integral mit dem Körperabschnitt 50 bereitgestellt ist, jedoch der Anzeigeabschnitt ein separates Element von dem Körperabschnitt sein kann. Der Kabelabschnitt 3 ist ferner mit einem optischen Kabel 3b zum Übertragen von Beleuchtungslicht von dem Körperabschnitt 50 zu der Seite des Kopfabschnitts 4 bereitgestellt, zusätzlich zu einem elektrischen Kabel zum Übertragen einer Bildinformation, die in dem Bildgebungselement des Kameraabschnitts 10 erhalten wird, an die Seite des Körperabschnitts 50. In dem Kabelabschnitt 3 kann das elektrische Kabel und das optische Kabel 3b miteinander integriert werden, oder diese können separat bereitgestellt werden.
• Der Platzierungsabschnitt 30 ist darüber hinaus in einer Ebene bewegbar, zusätzlich zu einer Bewegbarkeit in einer Höhenrichtung, und zwar eine z-Richtung, durch einen unteren Objekttischhub 35. Es wird insbesondere ein x-y-Objekttisch bereitgestellt, der in einer x-Achsen-Richtung und einer y-Achsen-Richtung bewegbar ist. Darüber hinaus kann ebenfalls ein rotierbarer Objekttisch (θ-Objekttisch) bereitgestellt werden, der rotierbar ist, und den Platzierungsabschnitt 30 rotiert.
• 2 zeigt ein Blockdiagramm dieses Körperabschnitts 50. Wie in 2 gezeigt, ist der Körperabschnitt 50 bereitgestellt mit: einem Speicherabschnitt 53 als ein Fokusabstands-Informationsspeicherabschnitt zum Speichern einer Fokusabstandsinformation in Bezug auf einen relativen Abstand zwischen dem Platzierungsabschnitt 30 und dem optischen Bildgebungssystem 11 in der optischen Achsenrichtung zum Zeitpunkt der Anpassung eines Fokus durch den unteren Objekttischhub 35, zusammen mit einer zweidimensionalen Positionsinformation des Beobachtungsziels S in einer Ebene, die nahezu vertikal zu der optischen Achsenrichtung ist; dem Anzeigeabschnitt 52 zum Anzeigen eines Bildes, das durch das Bildgebungselement 12 gelesen wird; und eine Schnittstelle 54 zum Durchführen einer Datenkommunikation mit dem Kopfabschnitt 4 und dem unteren Objekttischhub 35. Diese vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 nimmt ein Beobachtungsbild auf, unter Verwendung des Bildgebungselements 12 zum elektrischen Lesen reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts, das über das optische Bildgebungssystem 11 einfällt und von dem Beobachtungsziel S kommt, das an den Platzierungsabschnitt 30 angebracht ist, und zeigt das Bild an dem Anzeigeabschnitt 52 an.
• Der Speicherabschnitt 53 funktioniert auch als ein Linsenidentifikations-Informationsspeicherabschnitt zum Speichern einer Linsenidentifikationsinformation und einer Linsenaberrationsinformation, oder als eine Wellenlängenkomponenten-Speichereinheit zum Speichern einer Wellenlängenkomponente mit einer geringen Aberration von jedem Linsenabschnitt in Assoziation mit der Aberrationsinformation des Linsenabschnitts. Es wird vermerkt, dass der Speicherabschnitt 53 durch eine Festplatte, einen Halbleiterspeicher oder dergleichen konfiguriert ist. Ferner kann ein individueller Speicherabschnitt bezüglich jeder Datenbasis bereitgestellt werden.
• Linsenidentifikationsinformation
• Die Linsenidentifikationsinformation umfasst einen Linsentyp, die Position eines Fokusabstands, die Länge eines Objektivtubus (engl. Lens Barrel) und dergleichen. Da, wie oben beschrieben, das Bildgebungssystem 1 und das Steuersystem 2 über den Kabelabschnitt 3 verbunden sind, ist es möglich, eine geeignete Steuerung durch eine Unterscheidung des Typs einer Linse durchzuführen, die gegenwärtig in dem Steuersystem 2 montiert ist. Durch Erfassen einer physikalischen Länge des Mikroskoplinsenabschnitts 20 ist zum Beispiel zum Zeitpunkt der Absenkung des Mikroskoplinsenabschnitts 20 mittels des oberen z-Objekttisches möglich, eine untere Bewegungsabstandsgrenze zu erfassen, bis zu der der Mikroskoplinsenabschnitt 20 abgesenkt werden kann, ohne in einen Kontakt mit dem Beobachtungsziel S und dem Platzierungsabschnitt 30 zu kommen, und eine Steuerung der Absenkung durchzuführen, um diesen Abstand nicht zu überschreiten.
• Zusätzlich zum direkten Aufzeichnen einer Information des Mikroskoplinsenabschnitts als Linsentyp-Information, ist es möglich, nur eine Identifikationsinformation des Mikroskoplinsenabschnitts aufzuzeichnen, wie zum Beispiel dessen Typ, während vorab eine detaillierte Information des Mikroskoplinsenabschnitts, die dem Typ entspricht, in dem Speicherabschnitt 53 des Körperabschnitt 50 oder dergleichen speichert, als eine Look-Up-Tabelle in Assoziation mit dem Typ. Wenn hiermit der Typ als Linsenidentifikationsinformation über den Kameraabschnitt erfasst wird, kann der Körperabschnitt 50 eine detaillierte Information entsprechend dieses Typs erfassen, indem auf den Speicherabschnitt 53 Bezug genommen wird, und kann eine Steuerung durchführen, die für den Mikroskoplinsenabschnitt geeignet ist, auf Grundlage der erfassten Information. Mit diesem Verfahren ist es möglich, eine notwendige Information an der Seite des Körperabschnitts 50 zu erfassen, während die Informationsmenge reduziert wird, die an der Seite des Mikroskoplinsenabschnitts gehalten wird.
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung 100 ist ferner bereitgestellt mit: einem Betriebsabschnitt 55 zum Einstellen einer Bildgebungsbedingung zum Einstellen einer Bedingung zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes durch den Kameraabschnitt 10 und zum Durchführen einer anderen notwendigen Auswahl von Einstellungen und Operationen; und einen Steuerabschnitt 51 zum Berechnen der Höhe des Beobachtungsziels S in der optischen Achsenrichtung, die einen eingestellten Bereich entspricht, auf Grundlage einer Fokusabstandsinformation, die in dem Speicherabschnitt 53 gespeichert ist, und in Beziehung steht mit einem Teil oder dem gesamten Beobachtungsziel S entsprechend dem eingestellten Bereich. Diese vergrößernde Beobachtungsvorrichtung 100 kann eine mittlere Höhe (Tiefe) des Beobachtungsziels S in der optischen Achsenrichtung, die einem bestimmten Bereich entspricht, unter Verwendung des Bildgebungselements 12 berechnen.
• Dieser Steuerabschnitt 51 realisiert Funktionen, wie zum Beispiel: eine Optische-Weg-Verschiebungssteuereinheit 81 zur Aktivierung einer Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14; eine Bildauswahleinheit 82, die ein Beobachtungsbild in einem Zustand auswählen kann, in dem eine Vielzahl von Beobachtungsbildern, die mit Bezug auf das gleiche visuelle Feld des Beobachtungszieles S unter Verwendung einer Vielzahl von Beleuchtungsbildern aufgenommen wurde, simultan in dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt werden; einen Bildgebungsbedingungs-Einstellabschnitt 83 zum Einstellen als Bildgebungsbedingung einer Bildbeobachtungsbedingung, einschließlich dem Typ eines Beleuchtungsfilters, der zum Aufnehmen eines Beobachtungsbildes verwendet wird, das in der Bildauswahleinheit 82 ausgewählt wird; eine automatische Syntheseeinheit 84 zum automatischen Durchführen eines Betriebs zum Synthetisieren von Beobachtungsbildern in einer Bildverarbeitungseinheit zum Durchführen einer vorbestimmten Bildverarbeitung und in einer Bildsyntheseeinheit 85, um ein farbiges Hochauflösungs-Beobachtungsbild zu erfassen; eine Wellenformauswahleinheit 86, die eine Wellenformkomponente auswählen kann, die durch eine Aberration eines gegenwärtig angebrachten Mikroskoplinsenabschnitts relativ wenig beeinflusst wird, aus einer Vielzahl von Wellenlängenkomponenten auf Grundlage einer Aberrationsinformation des Mikroskoplinsenabschnitts, der gegenwärtig in dem Kameraabschnitt angebracht ist, aus ersetzbaren Mikroskoplinsenabschnitten mit unterschiedlichen Spezifikationen; eine Beleuchtungslicht-Auswahleinheit 87, die zu einem Wellenlängenbereich auswählbar wechseln bzw. schalten kann, unter einer Vielzahl von unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, die in einem Wellenlängenband von Licht enthalten sind, das durch eine Beleuchtungslichtquelle 65 emittiert wird; eine Vergrößerungsanpassungseinheit 89a zum Erhöhen oder Verringern einer Anzeigevergrößerung eines Bildes, das an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt wird; eine Verschiebungspositions-Änderungseinheit 89b zum Bewegen einer angezeigten Position des an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigten Bildes; einen einfachen Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsabschnitt 89c zum Erzeugen einer Vielzahl unterschiedlicher vorläufiger Bildgebungsbedingungen; eine ineinandergreifende Anpassungseinheit 89d zum Anpassen einer Anzeigevergrößerung und einer angezeigten Position von jedem einfachen Bild, sodass, wenn eine Vergrößerung von einem einfachen Bild in der Vergrößerungsanpassungseinheit 89a in einem Zustand angepasst wird, bei dem eine Vielzahl einfacher Bilder in einem Listenanzeigebereich durch eine Liste angezeigt werden, eine Vergrößerung eines anderen einfachen Bildes ebenfalls ineinandergreifend mit dieser Anpassung angepasst wird, und wenn eine angezeigte Position von einem einfachen Bild in der Anzeigepositions-Änderungseinheit 89b geändert wird, eine angezeigte Position eines anderen einfachen Bildes ebenfalls ineinandergreifend mit dieser Änderung, geändert wird; und eine Anzeigemodus-Schalteinheit 89e zum automatischen Wechseln bzw. Schalten einer Anzeige an dem Anzeigeabschnitt 52 von einem zweiten Anzeigemodus in einen ersten Anzeigemodus. Die Bildverarbeitungseinheit arbeitet darüber hinaus als eine Bildsyntheseeinheit 85 zum Synthetisieren von zumindest zwei Beobachtungsbildern des gleichen Beobachtungszieles S, das unter Verwendung unterschiedlicher Beleuchtungsfilter aufgenommen wird. Dieser Steuerabschnitt 51 kann aus einem Gate-Array, wie zum Beispiel einem ASIC oder einem FPGA konfiguriert sein.
• Der Betriebsabschnitt 55 ist mit dem Körperabschnitt 50 oder dem Computer in einer verdrahteten oder drahtlosen Art und Weise verbunden, oder mit dem Computer fixiert. Beispiele des allgemeinen Betriebsabschnitts 55 umfassen eine Vielzahl von Zeigevorrichtungen, wie zum Beispiel eine Mouse, eine Tastatur, ein Slide Pad, ein Track-Point, ein Tablet, einen Joystick, eine Konsole, ein Jog-Dial, ein Digitalisiergerät, einen Light-Pen, eine numerische Tastatur, ein Touch-Pad und ACCUPOINT. Jeder dieser Betriebsabschnitte 55 kann ferner für einen Betrieb der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 selbst und deren periphere Vorrichtungen verwendet werden, zusätzlich zu einem Betrieb des vergrößernden Beobachtungsbetriebsprogramms. Eine Eingabe und ein Betrieb kann darüber hinaus durch den Nutzer direkt durchgeführt werden, der den Bildschirm unter Verwendung eines Touch-Screens oder eines Touch-Feldes für eine Anzeige selbst berührt, um einen Schnittstellenbildschirm anzuzeigen, wobei eine Videoeingabe oder andere existierende Eingabeeinheiten verwendet werden können, oder beide davon gleichzeitig verwendet werden können. In dem Beispiel von 1 ist der Betriebsabschnitt 55 durch eine Zeigevorrichtung, wie zum Beispiel eine Maus, konfiguriert.
• Beleuchtungsabschnitt 60
• Der Beleuchtungsabschnitt 60 erzeugt Beleuchtungslicht zum Beleuchten des Beobachtungsziels S, dessen Bild in dem Bildgebungselement 12 ausgebildet wird. Die Beleuchtungslichtquelle des Beleuchtungsabschnitts 60 ist in dem Körperabschnitt 50 installiert, und Beleuchtungslicht wird an dem Beleuchtungsabschnitt 60 des Kopfabschnitts 4 über das optische Kabel 3b übertragen. Der Beleuchtungsabschnitt 60 kann entweder eine Konfiguration eines Systems einsetzen, das in dem Kopfabschnitt 4 eingefügt ist, oder eine Konfiguration eines lösbaren Abschnitts, der von dem Kopfabschnitt 4 separiert ist. Als ein Beleuchtungssystem zum Beleuchten von Licht kann eine Epi-Beleuchtung, eine Transmissionsbeleuchtung und dergleichen geeignet verwendet werden. Die Epi-Beleuchtung ist ein Beleuchtungsverfahren zum Anwenden eines Beleuchtungslichts von einer Position oberhalb des Beobachtungsziels, und umfasst eine Ringbeleuchtung, eine koaxiale Epi-Beleuchtung und dergleichen. Der in 1 gezeigte Beleuchtungsabschnitt 60 ist bereitgestellt mit einem koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 (vergleiche 3) zum Bestrahlen des Beobachtungsziels S mit einem koaxialen Epi-Beleuchtungslicht; einem Ringbeleuchtungsabschnitt 63 zum Durchführen einer Bestrahlung mit einem Ring-artigen Beleuchtungslicht von einer Ring-artigen Lichtquelle; und einem Transmissionsbeleuchtungsabschnitt 64 zum Durchführen einer Bestrahlung mit transmittierten Licht. Jeder Beleuchtungsabschnitt ist mit dem Körperabschnitt 50 über das optische Kabel 3b verbunden. Der Körperabschnitt 50 ist mit einem Verbindungsmittel zum Verbinden des optischen Kabels 3b bereitgestellt, und darüber hinaus mit der Beleuchtungslichtquelle 65 zum Übertragen von Licht an das optische Kabel 3b über das Verbindungsmittel (vergleiche 3) installiert. Der Ringbeleuchtungsabschnitt 63 kann ferner zwischen einer Rundumbeleuchtung und einer Seitenbeleuchtung wechseln bzw. schalten. Um dies zu realisieren, kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der eine Vielzahl von LEDs in einer Ringform als Ringbeleuchtungsabschnitt 63 angeordnet werden, und ein Teil der LEDs an/aus-geschaltet werden, durch eine Konfiguration, bei der eine Turret-artige Maske zum Ausschneiden eines Teils des Beleuchtungslichts angeordnet ist, oder eine andere Konfiguration. Eine derartige Lichtsteuerung und Wechsel des Beleuchtungslichts wird in einem Beleuchtungslicht-Steuerabschnitt 66 durchgeführt. Der Beleuchtungslicht-Steuerabschnitt 66 ist mit einem Beleuchtungslicht-Schaltabschnitt 61 zum Schalten bzw. Wechseln des Beleuchtungslichts bereitgestellt.
• Eine schematische Schnittdarstellung von 3 zeigt ein Detail des Beleuchtungsabschnitts 60. Der Beleuchtungsabschnitt 60 ist mit dem koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 und dem Ringbeleuchtungsabschnitt 63 bereitgestellt. Die koaxiale Epi-Beleuchtung ist ein Verfahren zum Durchführen einer Bestrahlung aus der gleichen Richtung als eine Bildgebungsoberfläche der Kamera, und wird ebenso als Hellfeldbeleuchtung bezeichnet. Die koaxiale Epi-Beleuchtung ist insbesondere in dem Fall effektiv, bei dem zum Beispiel eine Unebenheit eines Spiegeloberflächenwerkstücks, wie zum Beispiel ein Silizium-Wafer oder ein LCD-Panel, betrachtet wird. Eine Lichtsteuerung für den Beleuchtungsabschnitt 60 wird in dem Beleuchtungslicht-Steuerabschnitt 66 durchgeführt. Der Beleuchtungslicht-Steuerabschnitt 66 ist mit dem Beleuchtungslicht-Schaltabschnitt 61 bereitgestellt, und der Beleuchtungslicht-Schaltabschnitt 61 kann zwischen dem koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 und dem Ringbeleuchtungsabschnitt 63 schalten bzw. wechseln. Der Beleuchtungslicht-Schaltabschnitt 61 kann darüber hinaus auch konfiguriert sein, um den koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 und den Ringbeleuchtungsabschnitt 63 zu mischen, indem ein Verhältnis dazwischen geändert wird.
• Vergrößertes Bildbeobachtungsprogramm
• 4 zeigt ein Beispiel eines Nutzerschnittstellenbildschirms, der einen Modus der Beleuchtungslicht-Schalteinheit ausbildet. 4 ist ein Nutzerschnittstellenbildschirm eines vergrößerten Bildbeobachtungsprogramms zum Betreiben der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100. Ein derartiger Betriebsbildschirm kann an dem Anzeigeabschnitt 52 der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 oder an einem Monitor des extern verbundenen Computers angezeigt werden. Der Nutzer führt eine Vielzahl von Einstellungen und Operationen der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 von dem angezeigten Bildschirm durch. Das vergrößernde Beobachtungsprogramm ist in dem Körperabschnitt 50 enthalten.
• Es muss nicht betont werden, dass in den Beispielen des Nutzerschnittstellenbildschirms des Programms es möglich ist, eine Anordnung, die Formen, die Art und Weise der Anzeige, die Größe, die Farbe, das Muster und dergleichen von jedem Eingabefeld jeder Schaltfläche oder dergleichen geeignet geändert werden kann. Eine Änderung des Designs kann die Anzeige zur Betrachtung, Evaluierung und Bestimmung vereinfachen, und kann ein Layout für einen Betrieb vereinfachen. Es kann eine geeignete Änderung durchgeführt werden, wie zum Beispiel die Anzeige eines detaillierten Einstellbildschirms in einem anderen Fenster, oder die Anzeige einer Vielzahl von Bildschirmen in den gleichen Anzeigebildschirm. An jedem der Nutzerschnittstellenbildschirmen des Programms wird ferner eine Bestimmung zum Durchführen eines AN/AUS-Betriebs und die Eingabe eines numerischen Werts und einer Reihenfolge an einer virtuell bereitgestellten Schaltfläche und einem Eingabefeld mittels des Betriebsabschnitts 55 durchgeführt. Eine Bildgebungsbedingung und dergleichen kann hier mittels einer Eingabevorrichtung eingestellt werden, die mit dem Computer verbunden ist, der das Programm enthält. In der vorliegenden Beschreibung umfasst ein "Drücken" ein Anklicken oder Auswählen und künstliches Drücken einer Schaltfläche mittels eines Eingabeabschnitts, zusätzlich zu dem physikalischen Berühren und Bedienen der Schaltfläche. Die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, die den Betriebsabschnitt und dergleichen ausbildet, ist mit dem Computer in einer verdrahteten oder drahtlosen Art und Weise verbunden, oder mit dem Computer oder dergleichen fixiert. Beispiele des allgemeinen Eingabeabschnitts umfassen eine Vielzahl von Zeigevorrichtungen, wie zum Beispiel eine Mouse, eine Tastatur, ein Slide-Pad, ein Track-Point, ein Tablet, ein Joystick, eine Konsole, ein Jog-Dial, einen Digitalisierer, einen Light-Pen, eine numerische Tastatur, ein Touch-Pad und ACCUPOINT. Jede dieser Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen ist ferner nicht auf den Betrieb des Programms beschränkt, sondern kann ebenfalls für einen Betrieb der Hardware, wie zum Beispiel der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100, verwendet werden. Die Eingabe und ein Betrieb kann darüber hinaus durch den Nutzer durchgeführt werden, der den Bildschirm unter Verwendung eines Touch-Screens oder eines Touch-Feldes für die Anzeige des Anzeigeabschnitts 52 zur Anzeige eines Schnittstellenbildschirms direkt berührt, wobei eine Videoeingabe oder eine andere existierende Eingabeeinheit verwendet werden kann, oder beide davon gleichzeitig verwendet werden können.
• Beleuchtungswechselbildschirm 110
• Der in 4 gezeigte Nutzerschnittstellenbildschirm des vergrößernden Beobachtungsprogramms zeigt einen Beleuchtungswechselbildschirm 110 als ein Modus einer Beleuchtungsbedingungs-Einstelleinheit zum Einstellen einer Beleuchtungsbedingung des Beleuchtungsabschnitts. An dem Beleuchtungswechselbildschirm 110 ist an der linken Seite ein Anzeigebereich 111 bereitgestellt, und ein Betriebsbereich 112 wird an der rechten Seite bereitgestellt. In dem Betriebsbereich 112 ist an der linken Seite ein Menü in einer Bandform angezeigt, und ein betreibbarer bzw. bedienbarer Inhalt an der rechten Seite wird gemäß einem ausgewählten Band geschaltet bzw. gewechselt. Ein Einstellinhalt kann hier ferner durch Schalten einer Vielzahl von Tabs geschaltet werden. In dem Beispiel von 4 wird ein "Helligkeit/Beleuchtung"-Band 113 in dem Betriebsbereich 112 ausgewählt, und ferner wird ein "Beleuchtung"-Tab 114 ausgewählt. Die Richtung und Helligkeit von jedem Beleuchtungslicht wird dann in einem "Epi-Beleuchtung"-Einstellfeld 115 eingestellt, das in einer oberen Stufe des "Beleuchtung"-Tab 114 bereitgestellt ist, und einem "Transmissionsbeleuchtung"-Einstellfeld 116, das an dessen unterer Stufe bereitgestellt ist. Wenn zum Beispiel eine "An"-Schaltfläche 117 in dem "Epi-Beleuchtung"-Einstellfeld 115 betätigt wird, wird eine Ringbeleuchtung beleuchtet, und dessen Helligkeit wird durch 0 bis 255 bestimmt. Die Helligkeit wird durch einen nummerischen Wert oder einen Schieber (engl. Slider) bestimmt. Das Bild wird hell, wenn ein Lichtmengenwert groß ist, und das Bild wird dunkel, wenn der Wert klein ist. Ferner wird eine gesamte Peripherie einer ringförmigen Ringbeleuchtung erhellt bzw. beleuchtet, wenn eine "Ringbeleuchtung"-Schaltfläche 118 betätigt wird, und nur ein Teil der ringförmigen Ringbeleuchtung wird beleuchtet, wenn eine "Ringseitenbeleuchtung"-Schaltfläche 119 betätigt wird. Durch ein seitliches bzw. schräges Durchführen einer Bestrahlung mit Beleuchtungslicht kann zum Beispiel ein Defekt (engl. Flaw) oder eine Unebenheit auf der Oberfläche des Beobachtungsziels hervorgehoben und beobachtet werden. Wenn, vergleichbar in dem "Transmissionsbeleuchtung"-Einstellfeld 116 eine "An"-Schaltfläche 120 betätigt wird, eine Transmissionsbeleuchtung beleuchtet, und dessen Helligkeit wird mittels eines numerischen Werts oder durch einen Schieber 121 bestimmt. In diesem Beispiel wird eine Ringbeleuchtung eingeschaltet und eine Transmissionsbeleuchtung ausgeschaltet. Jedoch können beide Beleuchtungen eingeschaltet werden, und ein Ausgleich dazwischen kann gemäß dem Zweck der Beobachtung angepasst werden.
• Helligkeitseinstellbildschirm 122
• Wenn ferner das "Beleuchtung"-Tab 114 in dem Betriebsbereich 112 in dem Beleuchtungswechselbildschirm 110 von 4 ausgewählt wird, wird der Bildschirm zu einem Helligkeitseinstellbildschirm 122 gemäß 5 geschaltet. An diesem Bildschirm kann eine Shutter-Geschwindigkeit (Belichtungszeit) und eine Verstärkung des Kameraabschnitts zum Zeitpunkt der Bildgebung als Helligkeit des Bildes angepasst werden. Das Bild wird hell, wenn die Shutter-Geschwindigkeit langsam gemacht wird (die Belichtungszeit wird lang), und das Bild wird dunkel, wenn die Shutter-Geschwindigkeit schnell gemacht wird (die Belichtungszeit wird kurz). Für die Shutter-Geschwindigkeit kann hier mittels einer Optionsschaltfläche (engl. Radio Button) eines von automatisch, manuell, Super-charge und vorabeingestellt ausgewählt werden. Das Bild wird ferner hell, wenn der Shutter-Verstärkungswert groß gemacht wird, und das Bild wird dunkel, wenn der Shutter-Verstärkungswert klein gemacht wird. Für die Verstärkung kann hier eines von automatisch, manuell und vorabeingestellt ausgewählt werden.
• Beleuchtungslichtquelle 65
• Für die Beleuchtungslichtquelle 65 kann ein Halbleiterlicht-Emissionselement, wie zum Beispiel eine Leuchtdiode (LED) oder eine Laserdiode (LD) verwendet werden. Zum Beispiel werden, wie in 3 gezeigt, LEDs 65r, 65g, 65b mit Wellenlängenbereichen von R, G und B eingerichtet, und ein Beleuchtungslicht kann auf Rot, Grün oder Blau geschaltet werden, indem jede LED beleuchtet wird, oder ein weißes Licht kann durch Mischen dieser Farben erhalten werden. Eine weiße LED kann ferner separat eingerichtet werden. Da die LED insbesondere im AN/AUS-Ansprechverhalten exzellent ist, ist es ferner möglich, einen Vorteil zu erhalten, der darin besteht, dass eine Verbesserung im Durchsatz (engl. Throughput) der Messung erreicht wird. Die LED ist ferner mit Merkmalen einer langen Lebensdauer, eines geringen Stromverbrauchs, eines geringen Wärmeerzeugungswerts und einen Widerstand gegenüber einen mechanischen Schock bereitgestellt. Die LED kann alternativ eine Lichtquelle sein, die ein Wellenlängenwandlungselement verwendet, wie zum Beispiel eine fluoreszierende Substanz, die durch ultraviolette Strahlen oder sichtbare Strahlen als Lichtquellen Licht angeregt wird. Damit kann selbst eine LED weißes Licht emittieren. Ferner kann auch eine LED für die Lichtquelle verwendet werden, die ein Beleuchten mit ultraviolettem Licht oder infrarotem Licht, zusätzlich zu sichtbarem Licht, durchführen kann. Eine Beobachtung mittels Infrarotlicht ist zum Beispiel bei der Analyse eines fehlerhaften Produkts, einer Gewebeverteilung eines biologischen Gewebes und dergleichen nützlich. Es wird vermerkt, dass die Beleuchtungslichtquelle nicht auf das Halbleiterlicht-Emissionselement beschränkt ist, sondern eine Halogen-Lampe, eine Xenon-Lampe, eine HID-Lampe oder dergleichen als eine Weißlichtquelle zur Emission weißen Lichts mit einem breiten Wellenlängenbereich verwendet werden kann. Die Lichtquelle kann ferner ein Beleuchten mit infrarotem Licht sowie sichtbarem Licht durchführen. Die Halogen-Lampe wird besonders bevorzugt, da dessen Lichtemissionswellenlänge einen breiten Wellenlängenbereich aufweist. Darüber hinaus wird nicht nur eine einzelne Lichtquelle verwendet, sondern es kann eine Vielzahl von Lichtquellen bereitgestellt werden. Diese können simultan leuchten, und das gemischte Licht kann als Beleuchtungslicht verwendet werden, oder diese können zur Beleuchtung geschaltet bzw. gewechselt werden.
• Es wird vermerkt, dass die Beleuchtungslichtquelle nicht auf die Konfiguration der Installierung in dem Körperabschnitt beschränkt ist. Zum Beispiel kann diese in dem Platzierungsabschnitt oder dem Mikroskoplinsenabschnitt bereitgestellt werden. In einer in 6 gezeigten vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 400 ist in einem modifizierten Beispiel eine Transmissionsbeleuchtungs-Lichtquelle 65B als die Beleuchtungslichtquelle an der Seite des Platzierungsabschnitts 30 bereitgestellt. In einer in 7 gezeigten vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 500 ist eine Beleuchtungslichtquelle 65C für die koaxiale Epi-Beleuchtung und die Ringbeleuchtung ferner an der Seite des Mikroskoplinsenabschnitts 20 bereitgestellt. Mit derartigen Konfigurationen ist es möglich, einen Vorteil zu erhalten, der in der Eliminierung des Bedarfs für ein Transmissionsbeleuchtungslicht von der Seite des Körperabschnitts zu der Seite des Kopfabschnitts mittels einer optischen Faser oder dergleichen besteht, sowie eine Reduzierung der Anzahl von Kabeln, die nach außen extrahiert werden, um die Konfiguration zu vereinfachen. Innerhalb der Seite des Kopfabschnitts kann Licht von der Beleuchtungslichtquelle ferner durch eine optische Faser unterteilt werden oder ein Halbleiterlicht-Emissionselement, wie zum Beispiel ein LED mit einer hohen Helligkeit kann für eine direkte Beleuchtung bereitgestellt werden. Verglichen mit einer herkömmlichen Halogen-Lampe und dergleichen weist die LED insbesondere eine geringe Größe, einen geringen Wärmeerzeugungswert und eine lange Lebensdauer auf, und kann wartungsfrei gemacht werden.
• Durch Einstellen der Beleuchtungslichtquelle, die in der Lage ist, rotes, grünes und blaues Licht zu emittieren, ist es, wie somit beschrieben, möglich, den Bedarf nach einem Filter wie in der herkömmlichen weißen Lichtquelle zu eliminieren, und ebenfalls den Bedarf an der Durchführung eines mechanischen Betriebs, wie zum Beispiel das Schalten bzw. Wechseln des Filters zu eliminieren, um ein stabiles und Hochgeschwindigkeitsschalten eines Beleuchtungslichts nur mittels eines elektrischen Signal stabil durch zuführen. Mit der LED, die eine lange Lebensdauer aufweist, ist es ferner möglich, Zeit und Arbeit für einen Wartungsbetrieb, wie zum Beispiel das Ersetzen einer elektrischen Glühlampe, einzusparen. Das das Halbleiterlicht-Emissionselement darüber hinaus verglichen mit der Glühlampe eine geringe Größe aufweist, gibt es einen Vorteil, der darin besteht, dass eine Vielzahl von Arten von Lichtemissionselementen in einer raumsparenden Art und Weise angeordnet werden können. Indem zum Beispiel auch ein Infrarotlicht-Emissionselement oder ein Ultraviolettlicht-Emissionselement bereitgestellt wird, ist es ferner möglich, das Beleuchtungslicht nicht nur auf sichtbares Licht, sondern auch auf infrarotes Licht, ultraviolettes Licht oder dergleichen leicht zu schalten. Das Halbleiterlicht-Emissionselement weist darüber hinaus einen geringen Stromverbrauch auf, und dessen Kühlventilator kann in der Größe reduziert werden oder weggelassen werden, um ein exzellentes Ruheverhalten zu realisieren. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Beleuchtungslichtquelle, die mit einer Vielzahl von Lichtemissionselementen bereitgestellt ist, mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen durch die Beleuchtungslicht-Auswahleinheit 87 zu steuern, ein Lichtemissionselement mit einem gewünschten Wellenlängenbereich auszuwählen und zu beleuchten, und eine Bestrahlung mit Beleuchtungslicht durchzuführen.
• Zusätzlich zu den drei Primärfarben gemäß RGB, können ferner Komplementärfarben (z.B. Zyan, Magenta, Gelb) von diesen geeignet für die Beleuchtungslichtquelle und die Beleuchtungsfiltereinheit verwendet werden. Ein Filter, der eine Transmission von ultraviolettem Licht oder infrarotem Licht ermöglicht, kann auch für den Filter verwendet werden.
• Koaxiale Epi-Beleuchtungsbeobachtung
• 8 zeigt eine Querschnittsansicht des Kopfabschnitts 4. Dieser Kopfabschnitt 4 ist bereitgestellt mit: dem koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 zum Bestrahlen des Beobachtungsziels mit koaxialen Epi-Beleuchtungslicht; dem Kameraabschnitt 10, der ein Bildgebungselement zum Empfangen reflektiertem Lichts des Beleuchtungslichts aufweist, das durch den koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 angewendet wird; dem Objektivlinsenabschnitt 25, der mit dem Kameraabschnitt 10 optisch verbunden ist, indem diesbezügliche optische Achsen angepasst werden; und ein Phasenverzögerungselement 90, das durch Anpassen dessen optischer Achse mit der optischen Achse des Objektivlinsenabschnitts 25 angeordnet wird. Der Beleuchtungsabschnitt 60 enthält den koaxialen Epi-Beleuchtungsabschnitt 62 und den Ringbeleuchtungsabschnitt 63. Der Kopfabschnitt 4 ist mit dem Kameraabschnitt 10, einen polarisierenden Strahlenteiler 28 und dem Objektivlinsenabschnitt 25 bereitgestellt. Diese sind optisch in einem Zustand verbunden, in dem die diesbezüglichen optischen Achsen AX angepasst werden, und bilden das optische Bildgebungssystem aus. Das Phasenverzögerungselement 90 ist ferner an der optischen Achse AX in dem Objektivlinsenabschnitt 25 angeordnet. Das Ringbeleuchtungslicht wird unterdessen nicht in das optische Bildgebungssystem eingebracht, und das Beobachtungsziel S wird direkt mit dem Ringbeleuchtungslicht bestrahlt. Es wird vermerkt, dass für das Phasenverzögerungselement 90 eine λ/4-Platte, eine λ-Platte, eine (1/2)λ-Platte, eine (3/4)λ-Platte, eine (5/8)λ-Platte oder dergleichen verwendet werden kann, und die λ/4-Platte typischerweise verwendet wird. Darüber hinaus wird die λ/4-Platte bevorzugt mit einer Neigung gegenüber der optischen Achse angeordnet, um das Auftreten einer Reflektion an dessen Grenzoberfläche zu verhindern.
• Halterung 40
• 9 zeigt ein Beispiel des Aussehens der Konfiguration des Bildgebungssystems 1 in der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100. Das in 9 gezeigte Bildgebungssystem 1 ist mit dem Platzierungsabschnitt 30 zum Platzieren des Beobachtungsziels S, einer Halterung (engl. Support Base) 40 zum Halten bzw. Tragen des Kopfabschnitts 4 bereitgestellt. Die Halterung 40 ist mit einem Objekttisch-Fixierungsmechanismus 42 zum Halten des Platzierungsabschnitts 30 bereitgestellt, um in der horizontalen Ebene oder vertikal bewegbar zu sein, sowie einem Kopfneigemechanismus 44 zum Neigen des Kopfabschnitts 4 in dem Zustand des Haltens des Platzierungsabschnitts 30. Der Objekttisch-Fixierungsmechanismus 42 und der Kopfneigemechanismus 44 sind mit einem Basisabschnitt 41 fixiert. Der Basisabschnitt 41 ist in einer flachen bzw. tafelförmigen Form ausgebildet und macht die Halterung 40 unabhängig stabil.
• Objekttisch-Fixierungsmechanismus 42
• Der Objekttisch-Fixierungsmechanismus 42 fixiert den Platzierungsabschnitt 30 an der Halterung 40 über einen oder mehrere Bewegungsmechanismen, die den Platzierungsabschnitt 30 in der horizontalen Ebene (xy-Achsen-Richtung) und der vertikalen Richtung (z-Achsen-Richtung) bewegen können. Es ist insbesondere möglich, für den Bewegungsmechanismus einen z-Achsen-Richtungs-Bewegungsmechanismus (ersten Fokusanpassungsabschnitt) zum Bewegen des Platzierungsabschnitts 30 in der z-Achsen-Richtung zu verwenden, sowie einen xy-Achsen-Richtungs-Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Platzierungsabschnitts 30 in der xy-Achsen-Richtung und einem Rotationsbewegungsmechanismus zum Rotieren des Platzierungsabschnitts 30 einer θ-Richtung. In dem in 9 gezeigten Beispiel wird für den z-Achsen-Bewegungsmechanismus der untere Objekttischhub 35 durch einen Schieber 32 realisiert, der in einer vertikal beweglichen Art und Weise an der Halterung 41 fixiert ist. Für den Rotationsbewegungsmechanismus ist der Platzierungsabschnitt 30 ferner durch einen Zwischenkopplungsabschnitt 34, der an dem Schieber 32 fixiert ist, rotierbar gemacht. Für den xy-Achsen-Bewegungsmechanismus ist darüber hinaus der Platzierungsabschnitt 30 in der xy-Achsen-Richtung durch den xy-Objekttisch, der an dem Zwischenkopplungsabschnitt 34 fixiert ist, bewegbar gemacht. Der xy-Achsen-Bewegungsmechanismus, der z-Achsen-Bewegungsmechanismus und der Rotationsbewegungsmechanismus arbeiten als Visuelles-Feld-Bewegungseinheiten zum Ändern eines visuellen Feldes eines Bildes, das an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt wird.
• Kopfneigemechanismus 44
• Zum Neigen des Kopfabschnitts 4 bezüglich des Platzierungsabschnitts 30 wird unterdessen der Kopfneigemechanismus 44 mit einem Schwingabschnitt 46 bereitgestellt, der über eine Schwingachse 45 mit dem Basisabschnitt 41 schwingbar gekoppelt ist, sowie einen Kopffixierabschnitt 48 zum Fixieren des Kopfabschnitts 4 an dem Schwingabschnitt 46, wie in einer Perspektivansicht gemäß 10 gezeigt. Der Schwingabschnitt 46 ist mit der Schwingachse 45 bereitgestellt, und einen Auf- und Ab-Träger 47, der in der Lage für ein Hervorstehen nach oben von dem Basisabschnitt 41 bereitgestellt ist. Der Kopffixierabschnitt 48 ist ferner mit einem Kopfarm 49 zum Fixieren des Kopfabschnitts 4 an dem Auf- und Ab-Träger 47 in einer fast parallelen Lage bereitgestellt. Der Auf- und Ab-Träger 47 ist mit der Schwingachse 45 an dessen unterem Ende bereitgestellt, und wird durch den Basisabschnitt 41 unterstützt, um um die Schwingachse 45 zu zirkulieren. Der Kopf-Arm 49 ist ferner zum Beispiel durch ein Klammern des Auf- und Ab-Trägers 47 in einer Position von einem oberen Abschnitt zu einem mittleren Abschnitt des Auf- und Ab-Trägers fixiert, um den Kopfabschnitt 4 oberhalb des Platzierungsabschnitts 30 zu halten. Ein Fixiermechanismus zum Fixieren des Kopfabschnitts 4 ist darüber hinaus an der Spitze des Kopf-Arms 49 bereitgestellt. Der Fixiermechanismus ist hier in einer Ringform ausgebildet, welche eine äußere Peripherie des Kopfabschnitts 4 umgibt, und der Kopfabschnitt 4 wird in das Zentrum der Ringform eingefügt, und an einer Vielzahl von Position darum zur Fixierung aufgeschraubt.
• Ein Block 41a, der nach unten verbreitert wird, ist an der oberen Oberfläche des Basisabschnitts 41 fixiert, und eine Halterung 41b ist in einem oberen Abschnitt des Blocks 41a ausgebildet. Die Halterung 41b ist mit einem Paar von Führungsabschnitten 41c bereitgestellt, die separat voneinander fixiert sind, und das Paar von Führungsabschnitten 41c sind in einer eingelassenen bzw. ausgesparten Form in einer Seitenoberflächenansicht ausgebildet. Die jeweiligen Führungsabschnitte 41c weisen runde Löcher auf, die mit einer parallelen Achse zu der y-Achsen-Richtung als eine Zentralachse ausgebildet sind. Die Schwingachse 45 ist mit diesen Löchern entlang der y-Achsen-Richtung angepasst. In diesem Beispiel liegt eine Konfiguration vor, wonach die Schwingachse 45 mit einer Skala bereitgestellt ist, und ein Winkel, an dem der Kopfabschnitt 4 geschwungen ist, kann mittels der Skala visuell betrachtet werden.
• Der Kopfabschnitt 4 ist bezüglich des Platzierungsabschnitts 3 durch den Kopfneigemechanismus 44 geneigt, wodurch eine geneigte bzw. schräge Beobachtung ermöglicht wird, bei der das Beobachtungsziel S von einer Neigerichtung beobachtet wird. Durch ein horizontales Auf und Ab des Kopfabschnitts 4 von einer vertikalen Lage mit der Schwingachse 45 als Rotationsachse, kann insbesondere eine Beobachtung entweder von einer linken Richtung oder einer rechten Richtung durchgeführt werden, und die Beobachtung von unterschiedlichen Betrachtungswinkeln ermöglicht eine Verbesserung in der Flexibilität der Beobachtung. In einer derartigen schrägen Beobachtung ist ferner eine euzentrische Beobachtung erforderlich, bei der das visuelle Feld nicht geändert wird, selbst dann, wenn der Kopfabschnitt 4 geneigt ist. Zum Zeitpunkt der schrägen Beobachtung wird aus diesem Grund die Höhe des Platzierungsabschnitts 30 vorzugsweise angepasst, sodass die Beobachtungsoberfläche des Beobachtungsziels S vorab dem Zentrum der Schwingachse 45 angepasst wird.
• Wie in einer Perspektivansicht gemäß 11 gezeigt, ist eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung 200 ferner mit einer Objektivlinsen-Schalteinheit 26 bereitgestellt, um einen ersten Objektivlinsenabschnitt 25A und einen zweiten Objektivlinsenabschnitt 25B auf und ab zu bewegen, die an der Spitze des Kopfabschnitts 4 bereitgestellt sind, in einer vertikalen Ebene in einer Ebene, in der der Kopfabschnitt 4 auf und ab bewegt wird, um ein Schalten bzw. Wechseln durchzuführen. Die Auf- und Ab-Ebene des Kopfabschnitts 4 und die Auf- und Ab-Ebene zum Wechseln des Objektivlinsenabschnitts 25 sind daher, wie eben beschrieben, orthogonal zueinander, wodurch eine Situation vermieden werden kann, bei der die Spitze der Objektivlinse in einem Kontakt mit dem Beobachtungsziel kommt, zu einem Zeitpunkt des Wechselns des Objektivlinsenabschnitts 25 in dem Zustand des geneigten Kopfabschnitts 4. Jeder Objektivlinsenabschnitt ist hier vorab ausgebildet, um die gleiche Länge aufzuweisen.
• Kameraabschnitt 10
• Der Kopfabschnitt 4 ist mit dem Kameraabschnitt 10 bereitgestellt, der das Bildgebungselement aufweist, sowie den Mikroskoplinsenabschnitt 20, der an der Spitze des Kameraabschnitts 10 lesbar angebracht ist. Der Kameraabschnitt 10 ist mit dem Bildgebungselement 12 zum elektrischen Lesen reflektierten Lichts bereitgestellt, das über das optische Bildgebungssystem 11 von dem Beleuchtungsziel S, das durch den Beleuchtungsabschnitt 60 beleuchtet wird, einfällt. Ein CMOS wird für das Bildgebungselement 12 in diesem Beispiel verwendet, es kann jedoch ebenfalls ein anderes Lichtempfangselement, wie zum Beispiel eine CCD, verwendet werden. Zusätzlich zu dem optischen Linsenabschnitt 25 ist der Mikroskoplinsenabschnitt 20 mit einem Linsenkörper 21 bereitgestellt, sowie einen Montageabschnitt 22, der auf der Endoberfläche dieses Linsenkörpers 21 montiert ist, um eine Linsenkontaktoberfläche auszubilden. Der Montageabschnitt 22 ist darüber hinaus elektrisch mit dem Mikroskoplinsenabschnitt 20 über ein linsen-seitiges Kabel 24 verbunden, das eine Flexibilität aufweist. Eine Linsenidentifikationsinformation des Mikroskoplinsenabschnitts 20 wird damit an einen linsen-seitigen Verbindungsanschluss des Montageabschnitts 22 über das linsen-seitige Kabel 24 übertragen.
• Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14
• Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung 100 kann darüber hinaus mit dem Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 zum relativen Verschieben einer Erfassungsposition des Bildgebungselements 12 bereitgestellt werden, sowie der Optischer-Weg-Verschiebesteuereinheit 81 zum Aktivieren der Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14. In Bezug auf drei oder mehr markierte Pixelgruppen wird insbesondere eine Erfassungsposition von einem der Bildgebungselemente, die die markierte Pixelgruppe ausbilden, relativ durch die Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 um eine Bewegungsgröße entsprechend einem Intervall zwischen Pixeln des Bildgebungselements verschoben, sodass ein Lichtempfangssignal eine Runde durch Positionen der Pixel von Bildgebungselementen macht, die die markierte Pixelgruppe ausbilden, und eine Lichtempfangsgröße an jeder Position erfasst wird.
• Optischer-Weg-Verschiebesteuereinheit 81
• Die Optischer-Weg-Verschiebesteuereinheit 81 aktiviert die Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 derart, dass zum Zeitpunkt der Bestrahlung der Probe S mit Beleuchtungslicht mit einer vorbestimmten Wellenlänge über einen Beleuchtungsfilter, der mit einer Filterauswahleinheit 88 ausgewählt wird, einer Lichtempfangsgröße in einem Bildgebungselement entsprechend des Wellenlängenbereichs aus einer Vielzahl von Bildgebungselementen erfasst wird. Dies ermöglicht die Auswahl des Beleuchtungsfilters und des Bildgebungselements ineinandergreifend mit einer Pixelverschiebung, wodurch dem Nutzer ermöglicht wird, ein hochauflösendes Beobachtungsbild leicht zu erfassen, ohne die Aufmerksamkeit auf ein störendes Umschalten sowie auf eine Kombination der Auswahl von Beleuchtungslicht und der Auswahl des Beleuchtungsfilters und des Bildgebungselements gemäß dem Beleuchtungslicht zu richten.
• In dem Beispiel der 2 ist die Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 in dem Kameraabschnitt 10 bereitgestellt, und durch eine Pixelverschiebung ist es möglich, eine höhere Auflösung als eine Auflösung des CMOS zu erhalten. Die Pixelverschiebung dient zum Erhalt einer hohen Auflösung, derart, dass zum Beispiel unter Verwendung eines piezo-elektrischen Elements oder dergleichen für einen einzelnen Plattentyp oder einem Dreiplattentyp, ein Bild, das fotografiert wird, während die Probe S verschoben wird, zum Beispiel um eine Hälfte eines Pixelabstands durch die Pixelverschiebung zum physikalischen Verschieben des Elements in einen Raum zwischen benachbarten Elementen (Pixeln), mit einem Bild vor der Verschiebung synthetisiert wird. Durch die Durchführung einer Verschiebung um 1 Pixelabstand und Erfassen von RGB-Daten an jedem Pixel, können darüber hinaus Farbreproduktionseigenschaften verbessert werden. Als typische Mechanismen zur Pixelverschiebung gibt es ein Bildgebungselement-Antriebssystem zum Bewegen des Bildgebungselements 12 mittels eines Aktuators AC oder dergleichen, ein LPF-Neigesystem zum Neigen eines LPF, ein Linsenbewegungssystem zum Bewegen der Linse, und dergleichen.
• Wenn die Pixelverschiebefunktion ausgeführt wird, in einem Zustand, in dem, wie in 12 gezeigt, die Bildgebungselemente an entsprechenden Pixeln in einer Matrixform in einem Bayer-Array angeordnet sind, kann die Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 ein Schalten durchführen, um die Bildgebungselemente auf 2 × 2 benachbarte Pixelpositionen zu verschieben, wie in 13 gezeigt. Die Bildgebungselemente im Bayer-Array mit unterschiedlichen Lichtempfangscharakteristika werden durch die Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 verschoben, um eine Runde bezüglich der benachbarten 2 × 2 markierten Pixeln zu machen, wodurch es möglich wird, ein Lichtempfangssignal an jeder von allen den 2 × 2 Pixelpositionen zu erfassen und ein hochauflösendes Beobachtungsbild zu erhalten. Es wird vermerkt, dass eine Verschiebegröße des Bildgebungselements, das durch die Optischer-Weg-Verschiebeeinheit 14 relativ verschoben wird, 4 mal einer Verschiebung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn entspricht, entsprechend einer Gesamtheit von 4 Pixeln als Verschiebegröße des Bildgebungselements, was dem Pixelintervall in dem Beispiel von 13 entspricht. Es kann jedoch auch nur um 2 benachbarte Pixel vertikal, horizontal oder dergleichen, oder nur um 3 Pixel verschoben. Die Bewegungsgröße ist nicht auf eine Größe entsprechend einem Pixel des Bildgebungselements beschränkt, sondern diese kann auch eine Größe entsprechend einem halben Pixel sein, wie in 14 gezeigt, eine Größe entsprechend einem Drittel Pixel, oder dergleichen. Durch die Anpassung der Bewegungsgröße in Übereinstimmung mit einer Spitzenposition und einem Bereich der Lichtempfangsempfindlichkeit an jedem Pixel, das das Bildgebungselement ausbildet, ist es möglich, die Lichtempfangsgröße selbst durch eine Bewegungsgröße zu verbessern, die nicht größer als die Größe entsprechend einem Pixel ist, um eine hohe Auflösung zu erzielen. Wie somit beschrieben ist die Verschiebegröße entsprechend dem Pixelintervall des Bildgebungselements nicht auf die Größe beschränkt, die äquivalent zu dem Pixelabstand oder einen integralen Vielfachen davon ist, sondern umfasst darüber hinaus die Größe, bei der es sich um einen Bruchteil des Vielfachen davon handelt, wie zum Beispiel einem halben Pixel oder einem Drittel des Pixels.
• Anzeigeabschnitt 52
• Derartige Bilddaten und der Einstellungsinhalt, gespeichert in dem Speicherabschnitt 53, können ferner an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt werden. Für den Anzeigeabschnitt 52 kann eine CRT-Anzeige, eine Flüssigkristallanzeige, ein organischer EL-Monitor oder dergleichen verwendet werden. Der Betriebsabschnitt 55 für den Nutzer, der eine Auswahl von Operationen durchführt, ist mit dem Steuerabschnitt 51 verbunden. Der Betriebsabschnitt 55 ist eine Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel eine Tastatur oder eine Mouse. Es wird vermerkt, dass auch in diesem Beispiel der Anzeigeabschnitt und der Betriebsabschnitt integral in dem Körperabschnitt 50 enthalten sein kann, oder diese externe Elemente sein können. Wenn darüber hinaus der Anzeigeabschnitt durch ein Berührungsfeld konfiguriert ist, können der Anzeigeabschnitt und der Betriebsabschnitt integral konfiguriert sein.
• Es wird hier ein Betrieb des unteren Objekttischhubs 35 beschrieben. Durch die Eingabe von Steuerdaten bezüglich einer Steuerung eines Schrittmotors 37 in einer Motorsteuerschaltung 36 ändert der Körperabschnitt 50 einen relativen Abstand in der optischen Achsenrichtung zwischen dem Platzierungsabschnitt 30 und dem Kopfabschnitt 4, der das optische Bildgebungssystem und das Bildgebungselement 12 aufweist, ob es sich in diesem Fall um die Höhe in der z-Richtung handelt. Mit einer Eingabe von Steuerdaten, die zum Steuern des unteren Objekttischhubs 35 erforderlich sind, in die Motorsteuerschaltung 36, steuert der Körperabschnitt 50 eine Rotation des Schrittmotors 37 und erhöht oder verringert eine Höhe z (eine Position in der z-Richtung) des Platzierungsabschnitt 30. Der Schrittmotor 37 erzeugt ein Rotationssignal entsprechend einer Rotation. Auf Grundlage des Rotationssignals, das über die Motorsteuerschaltung 36 eingegeben wird, speichert der Körperabschnitt 50 die Höhe z des Platzierungsabschnitts 30 als eine Information in Bezug auf den relativen Abstand zwischen dem Platzierungsabschnitt 30 und dem optischen Bildgebungssystem 11 in der optischen Achsenrichtung. Dieser Platzierungsabschnitt 30 arbeitet als eine Beobachtungspositionierungseinheit zum Durchführen einer Positionierung einer Beobachtungsposition an dem Beobachtungsziel S.
• Natürlich ist der untere Objekttischhub (engl. Stage Lift) 35 nicht auf einen elektrischen Hubtyp beschränkt ist, sondern kann auch als ein manueller Hubtyp konfiguriert sein.
• In der vorliegenden Ausführungsform wird nicht nur der relative Abstand zwischen dem Platzierungsabschnitt 30 und dem optischen Bildgebungssystem 11 in der optischen Achsenrichtung durch Ändern der Höhe des Platzierungsabschnitts 30 geändert, sondern die Höhe des optischen Bildgebungssystems, und zwar die Höhe des Kopfabschnitts 4, kann ebenfalls geändert werden. Der Kopfabschnitt 4 ist durch den Kabelabschnitt 3 mit dem Körperabschnitt 50 verbunden. Daten, die in dem Kopfabschnitt 4 erfasst werden, werden damit über den Kabelabschnitt 3 an den Körperabschnitt 50 übertragen, und eine notwendige Verarbeitung kann an der Seite des Körperabschnitts 50 durchgeführt werden. Der Platzierungsabschnitt kann in einem Kopfabschnitt bereitgestellt werden, als ein separates Element von dem Körper, zusätzlich zur Bereitstellung in dem Mikroskopkörper, oder der Bildgebungsabschnitt mit dem Objekttisch davon entfernt kann in dem Kopfabschnitt bereitgestellt werden. Der Bildgebungsabschnitt mit dem Objekttisch entfernt davon kann auch an einem Anbringungsständer montiert werden, oder durch den Nutzer gehalten werden.
• Das Bildgebungselement 12 kann eine Lichtempfangsgröße an jedem Pixel elektrisch auslesen, die zweidimensional in der x-Richtung und der y-Richtung angeordnet sind. Ein Bild des Beobachtungsziel S, das an dem Bildgebungselement 12 ausgebildet ist, wird in ein elektrisches Signal gemäß der Lichtempfangsgröße an jedem Pixel des Bildgebungselements 12 gewandelt, und wird ferner in digitale Daten in einer Bildgebungselement-Steuerschaltung 13 an der Kopfseite gewandelt. Der Körperabschnitt 50 speichert in der Speicherabschnitt 53 die digitalen Daten, die in den Bildgebungselement-Steuerschaltung 13 gewandelt wurden, als Lichtempfangsdaten D, zusammen mit einer Pixelanordnungsinformation (x, y) als eine zweidimensionale Positionsinformation des Beobachtungsziels S in einer Ebene (die x/y-Richtungen in 2), die nahezu vertikal zu der optischen Achsenrichtung (die z-Richtung in 2) ist. "In einer Ebene, die nahezu vertikal zu der optischen Achsenrichtung ist" muss hier nicht eine Ebene sein, die genau 90° gegenüber der optischen Achsenrichtung ausbildet, sondern kann nur eine Beobachtungsebene in einem Bereich einer Neigung in einem Ausmaß sein, das die Form des Beobachtungsziels S bei Auflösungen in dem optischen Bildgebungssystem und dem Bildgebungselement erkannt werden kann.
• Obwohl das Beispiel des Beobachtungsziels S, auf dem Platzierungsabschnitt 30 platziert ist, als ein Beispiel des Platzierungsabschnitts 30 in der obigen Beschreibung gezeigt wurde, kann dieses ferner so konfiguriert sein, dass ein Arm anstelle des Platzierungsabschnitts befestigt ist, und das Beobachtungsziel S an dessen Spitze fixiert ist. Zusätzlich zur Montierung zur Verwendung an einem Kamerabefestigungsabschnitt 43 kann der Kopfabschnitt 4 ferner an einer gewünschten Position und einem Winkel angeordnet sein, durch ein Verfahren, bei dem dieser lösbar ist, und mit einer Hand gehalten wird, oder ein anderes Verfahren.
• Steuerabschnitt 51
• Der Steuerabschnitt 51 führt eine Steuerung durch, das aufgenommene Beobachtungsbild in ein Bild mit einer Auflösung zu wandeln, bei der dieses an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt werden kann, und um das erhaltene Bild anzuzeigen. In der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 gemäß 1 wird ein Beobachtungsbild, das durch den Kameraabschnitt 10 erhalten wird, der ein Bild des Beobachtungsziels S mittels des Bildgebungselements 12 aufnimmt, an den Anzeigeabschnitt 52 angezeigt. Die Leistungsfähigkeit des Bildgebungselements, wie zum Beispiel einem CMOS oder CCD, übersteigt im Allgemeinen oft eine Anzeigefähigkeit an dem Anzeigeabschnitt, und zum Anzeigen des aufgenommenen Beobachtungsbildes an einem Bildschirm wird somit eine Auflösung auf eine Größe reduziert, bei der das Bild an einem Bildschirm angezeigt werden kann, indem Pixel ausgedünnt werden, oder dergleichen, um das Bild zu reduzieren und anzuzeigen. Wenn eine Leserauflösung zum Zeitpunkt des Lesens in dem Kameraabschnitt 10 als eine erste Auflösung genommen wird, wird eine Anzeige an dem Anzeigeabschnitt 52 bei einer zweiten Auflösung durchgeführt, die geringer als die erste Auflösung ist.
• Einfache Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsfunktion
• Zum Zeitpunkt der Beobachtung des Beobachtungsziels unter Verwendung der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 besteht die Notwendigkeit der Einstellung einer Bildgebungsbedingung zum Aufnehmen eines Bildes. Beispiele der Bildgebungsbedingung umfassen eine Auswahl von Bildgebungsparametern, wie zum Beispiel eine Auswahl des Beleuchtungslichts im Fall einer Vielzahl bereitgestellter Beleuchtungsabschnitte 4, die Art und die Richtung des Beleuchtungslichts, einer Shutter-Geschwindigkeit (Belichtungszeit) des Kameraabschnitts, einer Helligkeit und einem Kontrast eines Bildschirms, eines Weißabgleichs und der Art der Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Auswahl von Filtern zur Nachverarbeitung nach der Bildgebung (Parameter, einschließlich der Nachverarbeitungsparameter nach der Bildgebung werden hier als "Bildgebungsparameter" bezeichnet). Die Bildgebungsbedingungen umfassen ferner eine Beleuchtungsbedingung zum Einstellen des Beleuchtungslichts. Als ein Beispiel ist ein Nutzerschnittstellenbildschirm des vergrößernden Beobachtungsprogramms in jeder der 4 und 15 bis 17 gezeigt, als ein Modus des Bildgebungsbedingungs-Einstellabschnitts 83 zum Einstellen einer derartigen Bildgebungsbedingung. In diesen Figuren zeigt, wie oben beschrieben, 4 den Beleuchtungsschaltbildschirm 110 als ein Modus der Beleuchtungsbedingungs-Einstelleinheit zum Einstellen der Beleuchtungsbedingung des Beleuchtungsabschnitts 4. Ferner zeigt 15 ein Beispiel eines Weißabgleich-Einstellbildschirms 124 zum Einstellen eines Weißabgleichs, zeigt 16 ein Beispiel eines Listenanzeigebereichs, und zeigt 17 ein Beispiel eines Bildeinstellbildschirms. An dem Weißabgleich-Einstellbildschirm 124 von 15 kann ein Weißabgleich, und zwar eine Farbschattierung eines Bildes angepasst werden. In dem Listenanzeigebereich von 16 kann durch Auswahl eines gewünschten einfachen Bildes aus einfachen Bildern, die jeweils bei einer einfachen Bildgebungsbedingung aufgenommen wurden, die einfach eingestellt wurden, die für dieses einfache Bild eingestellte einfache Bildgebungsbedingung als eine Bildgebungsbedingung eingestellt werden. An dem Bildeinstellbildschirm von 17 wird eine Auswahl von Bildgebungsbedingungen eingestellt. Wenn auf diese Art und Weise die Bildgebungsbedingung eingestellt ist und in dem Bildgebungsbedingungs-Einstellabschnitt 83 geändert wird, bestimmt eine später beschriebene Anzeigemodus-Schalteinheit 89e, dass ein Bildänderungsbetrieb durchgeführt wurde, und wechselt den Anzeigemodus.
• Einfache Bildbedingungs-Einstellfunktion
• Ein individuelles Einstellen derartiger Bildgebungsbedingungen ist mühselig. Da ferner einige Bildgebungsparameter miteinander korreliert sind, kann es insbesondere für einen Anfänger schwierig sein, herauszufinden, welche Parameter angepasst werden müssen, um ein gewünschtes Bild zu erhalten. Die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist daher mit einer einfachen Bildgebungsbedingungs-Einstellfunktion zum Voraberzeugen, in einer einfachen Art und Weise, einer Vielzahl von temporären Bildgebungsbedingungen ausgestattet, die durch eine Kombination einer Auswahl von Bildgebungsparameter erhalten wird, und ferner zum Listenanzeigen an dem Anzeigeabschnitt eines einfachen Bildes, das bei jeder einfachen Bildgebungsbedingung erfasst wird. Indem dem Nutzer gestattet wird, geeignet ein gewünschtes einfaches Bild auszuwählen, aus den in einer Liste angezeigten einfachen Bildern, kann die einfache Bildgebungsbedingung, bei der dieses einfache Bild erfasst wurde, als eine normale Bildgebungsbedingung eingestellt werden, und somit kann selbst ein Nutzer, der nicht mit dem Betrieb vertraut ist, leicht ein Bild erhalten, das visuell nahe an einem gewünschten Bild ist. Jeder Bildgebungsparameter kann darüber hinaus fein gemäß der ausgewählten einfachen Bildgebungsbedingung angepasst werden, und es kann daher ein Vorteil erreicht werden, der darin besteht, dass die Durchführung eines Bildgebungsbedingungs-Einstellbetriebs leicht durchführbar ist. Eine derartige einfache Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsfunktion kann durch den einfachen Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsabschnitt 89c des Steuerabschnitts 51 realisiert werden.
• Eine Vielzahl unterschiedlicher einfacher Bildgebungsbedingungen, die in dem einfachen Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsabschnitt 89c erzeugt werden, werden in dem Beleuchtungsabschnitt 4 und dem Kameraabschnitt 10 von dem Steuerabschnitt eingestellt, und jedes einfache Bild wird einfach aufgenommen. Da nur beabsichtigt ist, dass hier aufgenommene einfache Bild in einer Liste anzuzeigen, damit der Nutzer Vergleiche durchführen kann, muss kein genaues Bild erfasst werden, und für den Zweck ist eine einfache Bildgebung ausreichend. Insbesondere wird ein Bild in einer kürzeren Zeitperiode erhalten, verglichen mit einer Zeit, die in einem normalen Bildgeben erforderlich ist, indem eine Auflösung oder eine Rahmenrate reduziert wird, indem eine rechnergestützte Verarbeitung zur Bilderzeugung vereinfacht wird, oder durch ein anderes Mittel. Eine Vielzahl einfacher Bilder bezüglich unterschiedlicher einfacher Bildgebungsbedingungen kann hiermit in einer kurzen Zeitperiode erfasst werden (dies kann als eine Preview in der Bedeutung einer vorläufigen Bildgebung bezeichnet werden). Der einfache Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsabschnitt 89c kann einen Eindruck des erhaltenen einfachen Bildes signifikant machen, indem ein Bildgebungsparameter eingestellt wird, der einen visuellen Effekt stark verändern kann.
• Listenanzeigefunktion
• Die vergrößernden Beobachtungsvorrichtung 100 ist ferner bereitgestellt mit einer Listenanzeigefunktion zum Listenanzeigen einfacher Bilder, die einfach an einer Vielzahl unterschiedlicher einfacher Bildgebungsbedingungen erfasst werden, die in dem einfachen Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsabschnitt 89c erzeugt werden, in dem Listenanzeigebereich an dem Anzeigeabschnitt. Ein Beispiel der Listenanzeige ist an einem Listenanzeigebildschirm 130 von 16 gezeigt. In dem Beispiel gemäß 16 wird zum Ausführen der Listenanzeigefunktion ein "verbessertes Bild"-Band 131 in dem Betriebsbereich 112 ausgewählt, und ein "Auswahl-Optimales-Bild"-Tab 132 wird ausgewählt. Dann wird eine "Ausführung Optimales Bild"-Schaltfläche 133, die in einer oberen Stufe der "Auswahl optimales Bild"-Tab 132 bereitgestellt ist, betätigt, um den Anzeigebereich 111 in einen Listenanzeigebereich 134 zu schalten. In dem Listenanzeigebereich 134 werden die einfachen Bilder, die bei den jeweiligen einfachen Bildgebungsbedingungen aufgenommen werden, in einem Array angeordnet und angezeigt. In diesem Beispiel werden 9 einfache Bildgebungsbedingungen durch den einfachen Bildgebungsbedingungs-Erzeugungsabschnitt 89c erzeugt, und 9 einfache Bilder, die einfach an den jeweiligen Bildgebungsbedingungen aufgenommen werden, werden angezeigt. Die jeweiligen einfachen Bilder unterliegen einer unterschiedlichen Bildverarbeitung und Beleuchtungseffekten, und der Nutzer wählt aus diesen ein gewünschtes einfaches Bild in Übereinstimmung mit dem Zweck der Beobachtung aus. In dem Beispiel von 16 werden 9 listenangezeigte Bilder 136, die vergleichbar zu jenen in dem Listenanzeigebereich 134 sind, auch in dem Betriebsbereich 112 angezeigt. Da ein Array des listenangezeigten Bildes 136 mit einem Array des Listenanzeigebereichs 134 übereinstimmt, entscheidet der Nutzer ein gewünschtes einfaches Bild, während jedes einfache Bild in dem größeren Listenanzeigebereich 134 verglichen wird, und wählt das Bild aus, das in der entsprechenden Position ist, aus den listenangezeigten Bildern 136 in dem Betriebsbereich 112, durch einen Mouse-Klick oder dergleichen. Eine einfache Bildgebungsbedingung entsprechend dem ausgewählten einfachen Bild wird hiermit aufgerufen und diese einfache Bildgebungsbedingung wird als eine normale Bildgebungsbedingung eingegeben. Der Nutzer kann ferner die Bildgebungsbedingung bei Bedarf genau anpassen.
• Wenn in dem Beispiel von 16 ein "Bildeinstellen"-Tab 138 ausgewählt wird, wird der Bildschirm von dem Listenanzeigebildschirm 130 zu einem Bildeinstellbildschirm 140 gemäß 17 geschaltet bzw. gewechselt. Es hier möglich, eine Kantenverstärkung, eine Gammakorrektur, einen Offset und eine monochrome Einstellung für die Bildgebungsbedingungsparameter genau anzupassen. In diesem Beispiel werden die Kantenverstärkung, die Gammakorrektur und der Offset unter Verwendung eines Schiebers angepasst, und in der monochromen Einstellung wird ein Grad der Verstärkung eines Schattens unter Verwendung einer Optionsschaltfläche (engl. Radio Button) ausgewählt. Die Kantenverstärkung ist dabei ein Bildgebungsbedingungsparameter zum Verstärken eines Kantenabschnitts des Bildes, um eine Beobachtung eines Fehlers oder eines feinen Materials zu erleichtern, und je größer dessen Wert ist, umso stärker wird die Kantenverstärkung angewendet. Die Gammakorrektur ist darüber hinaus eine Anpassung, die an einem Helligkeitshistogramm von jedem Pixel in dem Bild durchgeführt wird, und wird zur Verstärkung eines Kontrasts oder einer Abtönung verwendet. Die Offset-Anpassung ist darüber hinaus auch eine Anpassung eines Helligkeitshistogramms, und wird zu dem Zeitpunkt verwendet, wenn das gesamte Bild heller oder dunkler gemacht wird. Es ist ferner möglich, eine neue einfache Bildgebungsbedingung in Übereinstimmung mit der Einstellungsbedingung hier zu erzeugen, und erneut die Listenanzeigefunktion auszuführen. Durch Betätigen einer "HDR-Parameter-Anpassen"-Schaltfläche, die unterhalb des listenangezeigten Bildes 136 bereitgestellt ist, wird der Bildschirm darüber hinaus von dem Bildschirm gemäß 16 zu einem detaillierten Syntheseparameter-Einstellbildschirm zum Erzeugen eines HDR-Bildes verschoben.
• Bildsyntheseeinheit 85
• Als ein Synthetisches-Bild-Fotografiermodus zum Erfassen eines synthetischen Bildes in einer Synthetisches-Bild-Erzeugungseinheit 85, wird die vergrößernde Beobachtungsvorrichtung bereitgestellt mit einem Fotografiermodus für eine dynamische Bereichserweiterung, der geeignet ist zur Anwendung der Erweiterung eines dynamischen Bereiches, und einen Auflösungsverbesserungs-Fotografiermodus zur Verbesserung einer Helligkeitsauflösung und zur Verstärkung eines Kontrasts. In dem Fotografiermodus zur dynamischen Bereichserweiterung wird ein synthetisches Bild mit einem breiteren dynamischen Bereich als in einem ursprünglichen Bild erzeugt. Andererseits wird in dem Auflösungsverbesserungs-Fotografiermodus ein synthetisches Bild mit einer Helligkeitsauflösung erzeugt, die stärker verbessert ist als die des ursprünglichen Bildes in einem geringeren dynamischen Bereich als einem dynamischen Bereich des Bildgebungsbedingungselements.
• HDR-Bild
• In dem Fotografiermodus zur dynamischen Bereichserweiterung wird ein sogenanntes HDRI aufgenommen. Das HDRI (engl. High Dynamic Range Image, im Folgenden als ein "HDR-Bild" bezeichnet) ist ein Bild mit einem dynamischen Bereich, und zwar einem Verhältnis zwischen einer minimalen Lichtmenge und einer maximalen Lichtmenge, der signifikant größer als der eines herkömmlichen Bildes ist. An einem Monitor eines Standardcomputers wird zum Beispiel eine 8- bis 24-Bit-Farbe als Standardfarbrepräsentierung verwendet, und kann durch 2,56 bis 16,77 Millionen Farbtönen (engl. Tones) dargestellt werden, jedoch existiert in der Realität eine größere Anzahl von Farben und menschliche Augen sehen diese, in denen die Größe einer Pupille geändert wird, um eine Helligkeit auf einer Referenzhelligkeit anzupassen, von der angenommen wird, dass diese geeignet ist. Es wird folglich ein HDR-Bild über einer Darstellungsfähigkeit des Monitors und dergleichen verwendet, und mit einer größeren Farbinformation wiedergegeben. Zum Erfassen eines derartigen HDR-Bildes kann eine bekannte Technik verwendet werden, wie zum Beispiel die Synthese einer Vielzahl von Bildern, die durch Aufnehmen von Bildern des gleichen Beobachtungsziels in der gleichen Position bei unterschiedlichen Bildgebungsbedingungen (typischerweise Belichtungszeit des Bildgebungsbedingungselements) erhalten werden. Zum Beispiel ein HDR-Bild mit einem hohen Farbton durch Synthese einer Vielzahl von Bildern mit einem geringen Farbton erhalten werden, die aufgenommen werden, wenn ein dynamischer Bereich eines Helligkeitsbereiches geändert wird. Bilder mit geringem Farbton mit unterschiedlichen Belichtungszeiten, wie in den 18A und 18B gezeigt, werden zum Beispiel synthetisiert, um ein HDR-Bild mit einem hohen Farbton zu erzeugen, wie in 18C gezeigt.
• Im Gegensatz zu dem obigen Fotografieren mit einer dynamischen Bereichserweiterung ist es ebenfalls möglich, ein Fotografieren durchzuführen, bei dem eine Auflösung verbessert ist, um die Anzeige eines feinen Musters in einem geringeren dynamischen Bereich zu ermöglichen. In dem Auflösungsverbesserungs-Fotografiermodus werden Bilder mit einer Bildgebungsbedingung, die feiner geändert wird, in einem geringeren dynamischen Bereich synthetisiert, als dem des ursprünglichen Bildes, wodurch ein synthetisches Bild erhalten wird, dessen Helligkeitsauflösung stärker verbessert ist als die des ursprünglichen Bildes. Es wird vermerkt, dass das synthetische Bild, das hier erhalten wird, im eigentlichen Sinne kein HDR-Bild ist, da der dynamische Bereich nicht erweitert wird, jedoch ein Bild mit einem hohen Farbton ist, vergleichbar zu dem HDR-Bild, und in der vorliegenden Beschreibung zweckmäßig ebenfalls als ein HDR-Bild behandelt wird. Obwohl das HDR-Bild ferner in der Bedeutung verwendet wird, dass dessen dynamischer Bereich größer als ein dynamischer Bereich ist, mit dem eine Anzeige an dem Anzeigeabschnitt in der vorliegenden Beschreibung möglich ist, dies ist jedoch nicht einschränkend. Das HDR-Bild kann ebenso als solches behandelt werden, dass ein Bild mit einem breiteren dynamischen Bereich als einem dynamischen Bereich bedeutet, mit dem eine Bildgebungsbedingung durch das Bildgebungsbedingungselement des Bildgebungsabschnitts möglich ist, oder als eines, das ein Bild bedeutet, dass mit einer spezifischen Bit-Anzahl bereitgestellt ist, wie zum Beispiel eine Bit-Anzahl, die nicht kleiner als 24 Bit oder nicht kleiner als 32 Bit ist.
• Synthetisches Tiefenbild
• Als ein synthetisches Bild kann diese vergrößernde Beobachtungsvorrichtung ferner auch ein synthetisches Tiefenbild zusätzlich zu dem HDR-Bild aufnehmen, mittels der Synthetisches-Bild-Erzeugungseinheit 85. Ein synthetisches Tiefenbild ist ein Bild, das derart erhalten wird, dass dann, wenn ein Höhenunterschied eines Messzielabschnitts des Zieles S ein Tiefenfeld übersteigt, nur fokussierte Abschnitte aus Beobachtungsbildern extrahiert und synthetisiert werden, die individuell aufgenommen werden und sich voneinander in der Höhenrichtung unterscheiden, wie in den 19A bis 19D gezeigt.
• Als ein anderes synthetisches Bild, das in der Synthetisches-Bild-Erzeugungseinheit 85 synthetisiert wird, kann ferner ebenso ein dreidimensionales Bild, ein hochauflösendes Bild mittels Pixelverschiebung, ein Superauflösungsbild oder dergleichen verwendet werden. Das dreidimensionale Bild wird durch ein Vorabspeichern einer Koordinateninformation des z-Achsen-Bewegungsmechanismus (z-Objekttisch) zum Zeitpunkt der Erzeugung eines synthetischen Tiefenbildes erhalten, sowie eine Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes unter Verwendung einer Höheninformation mit Bezug auf jedes Pixel, und ein Bild wie in 20 wird erhalten. Das hochauflösende Bild mittels der Pixelverschiebungsfunktion ist darüber hinaus derart erhalten, dass, in den Bildgebungselementen in dem Bayer-Array, wie in 12 gezeigt, 4 Positionen von zwei Reihen × 2 Spalten zur Verschiebung um 1 Pixel verschoben werden, und Bilder kombiniert werden, die in den jeweiligen Positionen aufgenommen werden. Es ist hiermit möglich, RGB-Daten bei jedem Pixel zu erfassen, um ein hochauflösendes Bild (13) zu erhalten, ohne Bayer-Interpolation durchzuführen. Durch Verwendung der Pixelverschieben von Unterpixeln zur gleichen Zeit ist es ferner möglich, alle RGB-Daten zu erfassen, während Daten zwischen den Pixeln erfasst werden, um ein noch höher aufgelöstes Bild zu erhalten (14). Das superaufgelöste Bild wird darüber hinaus derart ausgebildet, dass eine Helligkeitsinformation erhalten wird, indem nur eine spezifische Wellenlängenkomponente durch Pixelverschiebefotografieren verwendet wird, um ein hochauflösendes Bild zu erzeugen, das frei ist von einer Linsenaberration und einem Einfluss einer langen Wellenlängenkomponente. Bezüglich dieses superauflösenden Bildes werden eine Vielzahl von Bildern durch Pixelverschiebefotografieren oder dergleichen fotografiert, und ein Bild vor dem Auftreten einer Unschärfe aufgrund der Linse wird auf Grundlage eines Wahrscheinlichkeitsverteilungsmodells und einer Punktverbreiterungsfunktion geschätzt.
• Ferner ist es auch möglich, ein hochauflösendes Farbbild unter Verwendung der Bildsyntheseeinheit 85 zu erfassen. Wenn eine Beobachtung mittels Beleuchtungslicht mit einer kurzen Wellenlänge durchgeführt wird, kann ein hochauflösendes Bild erhalten werden. Unter Verwendung blauen Beleuchtungslichts durch die Verwendung der obigen Eigenschaften und ferner durch ein Durchführen einer Pixelverschiebung kann ein hochauflösendes monochromatisches Bild erhalten werden. Dieses Bild weist jedoch nur eine Blauinformation auf und ist kein vollständiges Farbbild. Durch ein separates Erfassen eines vollständigen Farbbildes unter Verwendung weißen Beleuchtungslichts und Überlagern einer Farbinformation (Chromatizität, Sättigung) des vollständigen Farbbildes bezüglich einer Helligkeitsinformation des monochromatischen Bildes in der Bildsyntheseeinheit 85, ist es möglich, ein hochauflösendes synthetisches Farbbild zu erhalten. Durch die Aufnahme eines monochromatischen hochauflösenden Bildes unter Verwendung eines Bildgebungselements, das Beleuchtungslicht mit einer kurzen Wellenlänge aufnehmen kann, insbesondere ein Bildgebungselement für Blau, aus den Einzelplatten-Bildgebungselementen, und Synthetisieren des aufgenommenen Bildes mit einem separat fotografierten Farbbeobachtungsbild, kann eine Farbinformation dem hochaufgelösten monochromatischen Beobachtungsbild hinzugefügt werden, um ein farbiges hochauflösendes Beobachtungsbild (synthetisches Helligkeitsbild) zu erhalten.
• Automatische Anzeigemodus-Schaltfunktion
• Nachdem in der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung ein derartiges synthetisches Bild angezeigt wird, kann das visuelle Feld bewegt werden, oder die Fotografierbedingung kann zur weiteren Aufnahme eines anderen synthetischen Bildes geändert werden. In einem derartigen Fall ist es herkömmlich erforderlich, das obenstehende Feld suchen und den Bildgebungsbedingungs-Anpassungsbetrieb durchzuführen, nachdem ein erster Anzeigemodus zum Anzeigen eines Ruhebildes des synthetischen Bildes einmal gestoppt wird und der Modus in einen zweiten Anzeigemodus zum Anzeigen eines Bewegungsbildes (eines Durchgangsbildes oder eines Live-Bildes) an dem Anzeigeabschnitt 52 geschaltet wird. Dies ist der Fall, da dann, wenn der Modus in dem ersten Anzeigemodus verbleibt, eine Aktualisierung eines Anzeigeinhalts des Anzeigeabschnitts 52 eine Zeit erfordert, aufgrund der langen Zeit, die zur Erzeugung von einem Bild erforderlich ist, und dies ist zur Feldsuche nicht geeignet, sodass das Schalten bzw. Wechseln des Bildes zu einem Bewegungsbild mit einer höheren Rahmenrate erforderlich ist, die in einer kürzeren Zeitperiode gezeichnet werden kann. Wenn dann das visuelle Feld und die Bildgebungsbedingung in dem zweiten Anzeigemodus mit einer höheren Rahmenrate angepasst werden, um eine Einstellung eines Zustands abzuschließen, der ein Bildgeben ermöglicht, wird der Modus zu diesem Zeitpunkt in den ersten Anzeigemodus gewechselt bzw. geschaltet, und es werden solche Operationen durchgeführt, wie das erneute Erzeugen eines synthetischen Bildes und die Anzeige des erhaltenen synthetischen Bildes. Der Betrieb zum Schalten des Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt einer Ruhebildanzeige zu einer Bewegungsbildanzeige ist herkömmlich bei jedem Mal erforderlich, sodass ein Problem entsteht, das darin besteht, dass der Betrieb verkompliziert wird.
• Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform ein automatischer Schaltfunktions-Anzeigemodus zum automatischen Schalten bzw. Wechseln eines Bildschirms, der an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt wird, in ein Live-Bild und zum Anzeigen dieses bei Erfassung eines Betriebs (Bildänderungsbetriebs) zum Ändern eines Bildes bereitgestellt, wie zum Beispiel eine Bewegung des visuellen Feldes oder die Änderung des Fotografierzustands in einem Zustand, in dem ein Ruhebild angezeigt ist. Es ist somit möglich, das Anzeigen des Live-Bildes an dem Anzeigeabschnitt 52 während der Bewegung des visuellen Feldes oder während der Zeit bis die Fotografierbedingung stabil wird, beizubehalten. Bei einem Stopp des visuellen Feldes und einer Stabilisierung der Fotografierbedingung wird eine Syntheseverarbeitung automatisch erneut ausgeführt, um ein synthetisches Bild anzuzeigen. Das heißt, dass bei Erfassung eines Stopps des visuellen Feldes oder einer Entscheidung bezüglich der Fotografierbedingung der Anzeigemodus automatisch in den ersten Anzeigemodus geschaltet bzw. gewechselt wird. Mit einer derartigen Konfiguration kann der Nutzer Zeit und Arbeit zum Schalten bzw. Wechseln des Anzeigemodus an den Anzeigeabschnitt von einem Ruhebild zu einem Bewegungsbild jedes Mal sparen, und es wird eine Betriebsumgebung mit einer guten Verwendbarkeit realisiert.
• Zum Beispiel wird ein Zustand betrachtet, bei dem ein synthetisches Tiefenbild wie in 21B durch Ausführen einer Tiefensynthese an einem Beobachtungsbild wie in 21A erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Ruhebild in dem ersten Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt. Wenn das visuelle Feld von diesem Zustand bewegt wird, in dem der Nutzer eine Visuelles-Feld-Bewegungseinheit (z.B. dem xy-Achsen-Bewegungsmechanismus, den z-Achsen-Bewegungsmechanismus, und so weiter) bedient, um ein synthetisches Tiefenbild in einem nächsten visuellen Feld zu erhalten, wird eine Anzeige an dem Anzeigeabschnitt 52 automatisch zu einem Live-Bild in dem zweiten Anzeigemodus geschaltet, wie in 21C gezeigt. Wenn der Nutzer ein gewünschtes visuelles Feld entscheidet, wird der Anzeigemodus automatisch zu dem ersten Anzeigemodus geschaltet, und eine synthetische Tiefenverarbeitung wird ausgeführt, um ein neues synthetisches Tiefenbild zu erhalten, wie in 21D gezeigt.
• Anzeigemodus-Schalteinheit 89e
• Die Anzeigemodus-Schalteinheit 89e führt hier ein Schalten bzw. Wechseln zwischen dem zweiten Anzeigemodus und dem ersten Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt 52 durch. Ein Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus wird zum Beispiel bei Ausführen eines Bildänderungsbetriebs in einer Bildänderungseinheit durchgeführt. Die Bildänderungseinheit ist hier eine Einheit zum Akzeptieren eines Bildänderungsbetriebs zum Durchführen einer Änderung an einem Bild, das in der Bildgebungseinheit erfasst wird, in einem Zustand, in dem ein erstes Anzeigemodusbild, das der Bildverarbeitung in dem ersten Anzeigemodus unterliegt, an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt wird. In der Stufe zum Erfassen eines Betriebs der Bewegung des visuellen Feldes, eine Anzeigevergrößerung, eines Arbeitsabstands oder dergleichen, durchgeführt durch die Visuelles-Feld-Bewegungseinheit, oder in einer Stufe zum Erfassen eines Betriebs zum Anpassen einer Bildhelligkeit, einer Shutter-Geschwindigkeit oder dergleichen, durchgeführt durch eine Bildanpassungseinheit, führt die Anzeigemodus-Schalteinheit 89e ein Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus durch.
• Im Gegensatz dazu erfolgt ein Schalten von dem zweiten Anzeigemodus in den ersten Anzeigemodus zum Zeitpunkt der Beendigung des Bildänderungsbetriebs durch die Bildänderungseinheit. Unmittelbar nach der Bewegung des visuellen Feldes durch die Visuelles-Feld-Bewegungseinheit oder nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel, ca. einige Sekunden), wird der Abschluss bzw. die Beendigung bestimmt.
• Durch Erfassung des Bildänderungsbetriebs zum Durchführen einiger Änderungen an dem Bild, das in der Bildgebungseinheit erfasst wird, die in der Bildänderungseinheit einschließlich der Visuellen-Feld-Bewegungseinheit und der Bildanpassungseinheit durchgeführt werden, führt die Anzeigemodus-Schalteinheit 89e, wie hiermit beschrieben, automatisch ein Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus durch.
• Das Schalten in den zweiten Anzeigemodus kann ferner nicht nur während einer Bewegung des visuellen Feldes durchgeführt werden, jedoch kann das zweite Anzeigemodusbild auch während einer Änderung der Fotografiebedingung angezeigt werden. Während der Zeit, wenn der Nutzer manuell die Helligkeit eines Bildes, das an dem Anzeigeabschnitt 52 angezeigt ist, in eine geeignete Helligkeit anpasst, wird zum Beispiel das Bild aktualisiert, wenn eine Rahmenrate erhöht wird, als der zweite Anzeigemodus, und zwar ein Live-Bild, und ein Schalten bzw. Wechseln wird daher an einem Bild in Übereinstimmung mit einem Wert durchgeführt, der in Echtzeit angepasst wird, wodurch die Anpassung erleichtert wird. Nach der Beendigung des Anpassungsbetriebs wird dann eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Syntheseverarbeitung, automatisch ausgeführt, und die Vorrichtung kann somit ohne eine Anstrengung verwendet werden.
• Beispiele der Fotografierbedingung umfassen hier ein Anpassen der Belichtungszeit (Helligkeit), eine Verstärkung (Helligkeit), eine Beleuchtung (eine Lichtmenge und eine Art der Anwendung von Licht) und dergleichen, sowie das Anwenden einer Auswahl der Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Kantenverstärkung, Gammakorrektur und Bildfilterverarbeitung. Während des Anpassungsbetriebs für jedes dieser Einstellungselemente und während der Ausführung der Bildverarbeitung wird der Modus auf den zweiten Anzeigemodus eingestellt, und in der Stufe der Beendigung der Nutzeranpassung, und zwar in der Stufe des Stopps der Eingabe oder in der Stufe des Beendens der Ausführung einer Bildverarbeitungsanweisung, wird eine Syntheseverarbeitung, die mit diesen Einstellungen angewendet wird, und eine Bildverarbeitung in der Bildverarbeitungseinheit ausgeführt.
• Anzeigemodus-Schaltbetrieb
• Ein Verfahren für den Anzeigemodus-Schaltbetrieb durch die Anzeigemodus-Schalteinheit 89a wird auf Grundlage eines Flussdiagramms gemäß 22 erläutert. Zuerst wird im Schritt Sd1 eine Information des Mikroskoplinsenabschnitts, der in dem Kameraabschnitt angebracht ist, erfasst. Beispiele der Information der Linse umfassen die Art der Linse und eine Vergrößerung. Diese Information wird entweder durch eine automatische Erkennung oder durch eine Eingabe von dem Nutzer erfasst. Im Fall der automatischen Erkennung kann eine Linsenidentifikationsinformation, die an der Seite des Mikroskoplinsenabschnitts gehalten wird, erfasst werden, durch ein Auslesen durch den Körperabschnitt über den Kameraabschnitt. Im Fall der Nutzereingabe gibt der Nutzer den Typ des angebrachten bzw. montierten Kameraabschnitts ein, sowie das diesbezügliche Merkmal oder dergleichen, mit der Konsole oder dem vergrößernden Bildbeobachtungsprogramm oder dergleichen.
• Im Schritt Sd2 wird der Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt 52 als Nächstes auf den ersten Anzeigemodus eingestellt, während eine Syntheseverarbeitung ausgeführt wird. Die Erzeugung und Anzeige des synthetischen Bildes werden hier als Syntheseverarbeitung ausgeführt. Auf Grundlage der Information des Mikroskoplinsenabschnitts, erhalten im Schritt Sd1, entscheidet die Steuereinheit insbesondere ein Bewegungsgröße und eine Bewegungsgeschwindigkeit der Linse, und erfasst eine Vielzahl von Bildern, während eine Fokusposition durch Bewegung der Linse geändert wird, und die Bildsyntheseeinheit führt die Syntheseverarbeitung aus. Der Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt 52 wird darüber hinaus automatisch der erste Anzeigemodus durch die Anzeigemodus-Schalteinheit 89e, und ein synthetisches Bild als ein Ruhebild wird als das erste Anzeigemodusbild angezeigt.
• Die Verarbeitung geht ferner zum Schritt Sd3, und es wird bestimmt, ob oder ob nicht ein Bildänderungsbetrieb zum Ändern des Bildes durchgeführt wurde. Es wird hier bestimmt, ob oder ob nicht ein Bewegungsbetrieb in Bezug auf das visuelle Feld durch die Bildänderungseinheit, zum Beispiel die Visuelles-Feld-Bewegungseinheit, wie zum Beispiel den xy-Achsen-Bewegungsmechanismus oder den z-Achsen-Bewegungsmechanismus durchgeführt wurde. Wenn der Bildänderungsbetrieb nicht durchgeführt wurde, kehrt die Verarbeitung zum Schritt Sd3 zurück und wird wiederholt. Wenn andererseits der Bildänderungsbetrieb durchgeführt wurde, geht die Verarbeitung zum Schritt Sd4, und die Anzeigemodus-Schalteinheit 89e schaltet den Anzeigemodus von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, während der eingegebene Bildänderungsbetrieb ausgeführt wird. Im Fall der Bewegung des Platzierungsabschnitts wird die Anzeige zum Beispiel von dem Ruhebild zu einem Live-Bild geschaltet, und der Nutzer kann das sich bewegende visuelle Feld mittels des Bewegungsbildes überprüfen, und Änderungen im Bild in Echtzeit erfolgen. Ferner wird im Schritt Sd5 bestimmt, ob oder ob nicht eine Ausführung des Bildänderungsbetriebs abgeschlossen wurde. Es wird hier bestimmt, ob oder ob nicht eine Bewegung des Platzierungsabschnitts abgeschlossen wurde, und wenn dieser nicht abgeschlossen wurde, kehrt die Verarbeitung zum Schritt Sd5 zurück und geht in einen Standby-Zustand. Wenn der Bildänderungsbetrieb dann abgeschlossen wird, kehrt die Verarbeitung zum Schritt Sd1 zurück, um die obige Schleife zu wiederholen. Es wird vermerkt, dass dann, wenn keine Änderung in dem Mikroskoplinsenabschnitt erfolgt, die Verarbeitung Schritt Sd1 überspringen kann, um zum Schritt Sd2 zu gehen. Indem der Anzeigemodus automatisch in den zweiten Anzeigemodus gewechselt, bzw. geschaltet wird, bei Erfassung des Bildänderungsbetriebs, und in den ersten Anzeigemodus geschaltet bzw. gewechselt wird, bei Beendigung des Bildänderungsbetriebs, kann der Nutzer auf diese Art und Weise einen Betrieb und eine Beobachtung mit einem geeigneten Anzeigeinhalt des Anzeigeabschnitts 52 durchführen, ohne den Anzeigeinhalt zu wechseln, sodass die Verwendbarkeit verbessert wird.
• Es wird vermerkt, dass zum Zeitpunkt der Syntheseverarbeitung im Schritt Sd2 eine Bewegung in der z-Richtung nicht auf eine Bewegung des Mikroskoplinsenabschnitts durch den oberen Objekttischhub beschränkt ist, sondern der Platzierungsabschnitt durch den unteren Objekttischhub bewegt werden kann. Eine Vielzahl von Bildern kann darüber hinaus durch Ändern eines Fokusringes zur Fokusanpassung erfasst werden, der in dem Mikroskoplinsenabschnitt bereitgestellt ist, um eine Fokusposition zu ändern. Bezüglich der Bewegungsgröße und der Bewegungsgeschwindigkeit des Mikroskoplinsenabschnitts, wird zum Beispiel dann, wenn die Vergrößerung der Linse gering ist, die Bewegungsgröße groß gemacht (ein Synthesebereich wird breit gemacht), um die Bewegungsgeschwindigkeit hoch zu machen. Wenn darüber hinaus das Tiefenfeld klein ist, wird die Bewegungsgröße klein gemacht, um die Bewegungsgeschwindigkeit gering zu machen, und es ist somit möglich, den Platzierungsabschnitt zu bewegen, sodass Abschnitte im Fokus gut in der z-Richtung in den jeweiligen Bildern lokalisiert sind.
• Erfassung des Bildänderungsbetriebs
• Bezüglich der Erfassung des Bildänderungsbetriebs zum Durchführen eines Schaltens an dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, wie zum Beispiel einem Live-Bild, zum Beispiel in dem Fall, dass die Visuelles-Feld-Bewegungseinheiten, wie zum Beispiel der xy-Achsen-Bewegungsmechanismus und der z-Achsen-Bewegungsmechanismus elektrisch betrieben werden, wird der Anzeigemodus an dem Anzeigeabschnitt 52 zu dem Zeitpunkt geschaltet, wenn der Steuerabschnitt eine Bewegungsanweisung dieser Einheiten ausgibt. Der Anzeigemodus wird ferner von dem zweiten Anzeigemodus in den ersten Anzeigemodus geschaltet, bei Erfassung der Ausgabe einer Stoppanweisung der obenstehenden Visuelles-Feld-Bewegungseinheit oder bei Benachrichtigung der Beendigung einer Bewegung in der Anzeigemodus-Schalteinheit 89e, während die Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Tiefensynthese, automatisch ausgeführt wird. Alternativ kann ein Sensor zum Erfassen der Bewegung des Platzierungsabschnitts für den Platzierungsabschnitt bereitgestellt sein, und der Modus kann auf den zweiten Anzeigemodus nur während der Zeit eingestellt sein, wenn der Sensor der Bewegung abtastet. Durch die Erfassung der Bewegung in den xyz-Richtungen und der θ-Richtung, kann der Sensor ein Schalten des Anzeigemodus ausführen, in welche Richtung der Platzierungsabschnitt auch immer bewegt wird.
• Es ist auch möglich, eine Änderung im Bild zur Bestimmung des Starts und des Endes des Bildänderungsbetriebs zu verwenden, wie beschrieben. Die Bildverarbeitungseinheit überprüft zum Beispiel einen Änderungsgrad im Bild durch die Bildverarbeitung, und betrachtet, dass die Bewegung erfolgt ist, wenn der Änderungsgrad im Bild einen bestimmten Wert übersteigt. Wenn im Gegensatz dazu der Änderungsgrad kleiner als der bestimmte Wert wird, wird bestimmt, dass die Bewegung gestoppt wurde. Als ein Parameter zum Bestimmen des Änderungsgrades im Bild wird zum Beispiel eine Änderungsgröße in der Helligkeit zwischen Rahmen oder die Bewegungsgröße eines charakteristischen Punktes verwendet. Wenn dieses Verfahren verwendet wird, muss ein Element in Bezug auf die Bildänderungseinheit nicht elektrisch betrieben werden, kann jedoch manuell betrieben werden. Da es zum Beispiel nicht erforderlich ist, den Motor und den Sensor auf dem xy-Objekttisch als xy-Achsen-Bewegungsmechanismus einzubeziehen, kann der Vorteil reduzierter Herstellungskosten und der Vereinfachung der Konfiguration erhalten werden.
• Der Bewegungsbetrieb bezüglich des visuellen Feldes enthält nicht nur eine Bewegung des visuellen Feldes in Richtung der xy-Richtungen durch den oben beschriebenen xy-Achsen-Bewegungsmechanismus, sondern auch eine Rotationsbewegung hin zur θ-Richtung durch den Rotationsbewegungsmechanismus, einer Bewegung in Richtung der z-Richtung durch den z-Achsen-Bewegungsmechanismus, eine Anpassung der Fokusposition, eine Vergrößerung/Reduktion des visuellen Feldes oder eine Anpassung der Vergrößerung, wie zum Beispiel ein Wechseln der Objektivlinse. Ein derartiger Bewegungsbetrieb des visuellen Feldes enthält ferner auch eine Neigung des Kopfabschnitts 4 durch den Kopfneigemechanismus 44. Wenn zum Beispiel in der in 10 gezeigten vergrößernden Beobachtungsvorrichtung ein Winkelsensor bereitgestellt ist und ein Neigebetrieb durch den Kopfneigemechanismus 44 erfasst wird, kann eine Synthesebild-Erzeugungsverarbeitung ausgeführt werden, während die Anzeige in eine Anzeige in dem zweiten Anzeigemodus (Live-Bild) während eines Neigebetriebs geschaltet wird, und zur Anzeige in den ersten Anzeigemodus (Ruhe-Bild) nach Beendigung der Neigung.
• Zusätzlich zu dem synthetischen Tiefenbild wie oben beschrieben, kann das synthetische Bild, das in der Synthetisches-Bild-Erzeugungseinheit 85 synthetisiert wird, ein HDR-Bild sein, sowie ein dreidimensionales Bild mit einer Höheninformation, ein Hochauflösungsbild mittels der Pixelverschiebungsfunktion, ein Superauflösungsbild oder dergleichen. In der Bildsyntheseverarbeitung zum Erzeugen eines derartigen synthetischen Bildes ist es erforderlich, eine Vielzahl von Bildern aufzunehmen, und diese zu verarbeiten. Da somit eine gewisse Zeit erforderlich ist, um ein synthetisches Bild zu erzeugen, ist eine Echtzeitanzeige schwierig, und ein synthetisches Bild wird im Allgemeinen als ein Ruhebild angezeigt, oder wird mit einer extrem langsamen Rahmenrate angezeigt. Es ist jedoch nicht effizient, nach einem Abschnitt zu suchen, der in dem ersten Anzeigemodus mit einer geringen Rahmenrate beobachtet wird, wie beschrieben. Folglich wird dies derart konfiguriert, dass zum Zeitpunkt der Suche des visuellen Feldes, und zwar zum Zeitpunkt der Durchführung des Bildänderungsbetriebs, eine Anzeige mit einer geringen Belastung möglich ist, und die Anzeige wird daher in dem zweiten Anzeigemodus durchgeführt, der auch die Rahmenrate verbessern kann, und nach einer Entscheidung bezüglich des visuellen Feldes wird ein Schalten in den ersten Anzeigemodus durchgeführt, wie oben beschrieben.
• In der vorliegenden Erfindung ist der zweite Anzeigemodus jedoch nicht notwendigerweise auf das Live-Bild beschränkt, sondern kann zum Beispiel eine aktualisierte Anzeige eines einfachen synthetischen Bildes sein, das durch Vereinfachung der Syntheseverarbeitung und Erzeugen eines einfachen synthetischen Bildes erhalten wird, das in einer kürzeren Zeitperiode als eine normale Syntheseverarbeitung erzeugt werden kann, um auf einen bestimmten Pegel der Rahmenrate aktualisiert zu werden. Obwohl während der Bewegung des visuellen Feldes oder während der Änderung der Fotografiebedingung ein Schalten in dem zweiten Anzeigemodus durchgeführt wird, wird zum Beispiel kein Live-Bild verwendet, und während die Bildsyntheseverarbeitung in dem zweiten Anzeigemodus durchgeführt wird, wird ein einfaches synthetisches Bild durch diese Syntheseverarbeitung selbst synthetisiert, wodurch es möglich ist, die Rahmenrate schneller als jene eines normalen synthetischen Bildes zu machen und eine Bewegung in Richtung eines Gegenstandsabschnitt zu vereinfachen. Als eine einfache Bildverarbeitung, die in dem ersten Anzeigemodus ausgeführt wird, wobei ein derartiges einfaches synthetisches Bild angezeigt wird, ist es möglich, eine Bildverarbeitung zu verwenden, bei der die Anzahl fotografierter Bilder reduziert ist. Im Fall eines einfachen synthetischen Tiefenbildes wird zum Beispiel ein Fotografierabstand zwischen originalen Bildern weit eingestellt, und die Anzahl fotografierter Bilder, die zum Synthetisieren eines einfachen synthetischen Tiefenbildes erforderlich sind, wird reduziert. Im Fall eines HDR-Bildes kann die Anzahl fotografierter Bilder ebenfalls reduziert werden, indem eine große Differenz der Belichtungszeit zwischen ursprünglichen Bildern eingestellt wird. Durch die Reduzierung der Anzahl fotografierter Bilder, die zur Bildsynthese erforderlich sind, ist es möglich, eine Verringerung in der Rahmenrate zu unterdrücken, und die Suche nach dem Gegenstandsabschnitt zu vereinfachen. Durch Reduzieren der Anzahl fotografierter Bilder durch dieses Verfahren kann trotz einer geringen Verschlechterung einer Qualität des einfachen synthetischen Bildes das Bild ausreichend für die Anwendung der Suche nach dem Zielabschnitt verwendet werden, und ein effizienterer Betrieb kann durchgeführt werden, indem der Verbesserung in der Rahmenrate eine höhere Priorität gegeben wird, als der Qualität des einfachen synthetischen Bildes.
• Gleichermaßen ist der erste Anzeigemodus nicht notwendigerweise auf ein Ruhebild beschränkt, sondern kann ein synthetisches Bild mit einer langsamen Rahmenrate sein. Eine Beobachtung wie diese kann insbesondere bei einer derartigen Anwendung verwendet werden, bei der das visuelle Feld nicht oft geändert wird, und bei einer derartigen Anwendung, bei der selbst ein großer Einfluss eines Nachbildes nicht problematisch ist. In der vorliegenden Erfindung ist, wie erläutert, der erste Anzeigemodus nicht auf ein Ruhebild beschränkt, das einer Bildverarbeitung unterliegt, und der zweite Anzeigemodus ist nicht auf ein Live-Bild beschränkt. Es ist ausreichend, nur die Rahmenrate des zweiten Anzeigemodus schneller als die Rahmenrate des ersten Anzeigemodus zu machen, und in Übereinstimmung mit einem Ausgleich zwischen Bildänderungsbetrieb und der Bildverarbeitung kann die Rahmenrate in jedem Anzeigemodus und der Verarbeitungsinhalt geeignet auf Grundlage einer Beobachtungsanwendung oder dergleichen angepasst werden.
• Obwohl ferner die Bildverarbeitung zum Erzeugen eines synthetischen Bildes in der Bildsyntheseeinheit als der erste Anzeigemodus in dem obigen Beispiel beschrieben wurde, ist der erste Anzeigemodus nicht auf die Erzeugung eines synthetischen Bildes beschränkt, und kann eine andere Bildverarbeitung sein. Beispiele davon umfassen ein Auto-Fokussieren, eine Kantenverstärkung, eine Speicherverarbeitung für erhaltene Bilddaten, und eine Messverarbeitung an einem Bild.
• Messverarbeitung
• In der Messverarbeitung wird zum Beispiel eine Messposition vorab bezüglich eines fotografierten Bildes zugewiesen, Lehr-Daten erzeugt, die ein partielles Bild speichern, einschließlich der Messposition und einer relativen Position der Messposition zu dem partiellen Bild, sowie eine Stellung/Position eines Abschnitts, der mit den Lehr-Daten übereinstimmt, wird von einem neu aufgenommenen Bild bestimmt, um eine Messung auszuführen, die in den Lehr-Daten aufgezeichnet ist. Zum Zeitpunkt des Voraberfassens eines partiellen Bildes einschließlich einer Messposition, wie in 23A gezeigt, mittels der Lehrdaten, wird zum Beispiel der erste Anzeigemodus eingestellt. Es wird dann ein Schalten bzw. Wechseln in den zweiten Anzeigemodus (ein Live-Bild gemäß 23B während der Bewegung des visuellen Feldes durchgeführt, und ein Musterabgleich wird nach der Bewegung durchgeführt. Zum Zeitpunkt des automatischen Durchführens der Messverarbeitung wird ein Schalten in den zweiten Anzeigemodus durchgeführt, wie in 23C gezeigt. Auf diese Art und Weise kann durch einen Stopp der automatischen Messverarbeitung während der Bewegung des visuellen Feldes und dem Durchführen einer automatischen Messung nach einer Entscheidung bezüglich des visuellen Feldes der Nutzer eine Messung nur durch den Betrieb zum Bewegen des visuellen Feldes durchführen, ohne einen An/Aus-Betrieb zum automatischen Messen bei jedem Mal durchzuführen, was zur Realisierung einer Umgebung mit einer exzellenten Operabilität führt.
• Gemäß der vergrößernden Beobachtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, nachdem ein synthetisches Bild mit einem großen Tiefenfokus einmal erzeugt und angezeigt wird, der Anzeigeinhalt an dem Anzeigeabschnitt 52 automatisch zu einem Live-Bild gewechselt, das bei Erfassung der Bewegung des visuellen Feldes angezeigt wird. Damit sucht der Nutzer nach einem Gegenstandsabschnitt, während das Live-Bild betrachtet wird, um das visuelle Feld zu bestimmen. Anschließend wird die Tiefensyntheseverarbeitung automatisch durchgeführt, bei Abtasten der Beendigung der Bewegung des visuellen Feldes, und ein synthetisches Tiefenbild wird angezeigt. Damit kann der Nutzer nach dem Gegenstandsabschnitt suchen, indem das Live-Bild mit einer schnellen Rahmenrate betrachtet wird, und kann automatisch das Bild mit einer größeren Tiefe beobachten, nach der Bestimmung des Gegenstandsabschnitts, um Zeit und Arbeit zum An/Aus-Schalten eines Synthesemodus einzusparen und eine effiziente Beobachtung zu realisieren.
• Eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, ein vergrößerndes Bildbeobachtungsverfahren, ein vergrößerndes Bildbeobachtungsprogramm und ein computer-lesbares Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung können bevorzugt für ein Mikroskop, ein Digitalmikroskop eines Reflektionstyps, Transmissionstyp oder dergleichen, einer digitalen Kamera oder dergleichen verwendet werden. Für den Fall des Einsatzes der vorliegenden Technik an einem Fluoreszenzmikroskop kann reflektiertes Licht oder transmittiertes Licht von einem Beobachtungsziel bezüglich des Beleuchtungslichts mit einem Anregungslicht ersetzt werden.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2012-145722 A [0002]
• JP 2004-170574 A [0002]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• IEEE 1394 [0048]
• IEEE802.x [0048]

Claims (16)

1. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, umfassend: einen Platzierungsabschnitt zum Platzieren eines Beobachtungsobjekts; eine Beleuchtungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestrahlen des Beobachtungsobjekts mit Beleuchtungslicht; eine Bildgebungseinheit, die konfiguriert ist zum Erfassen eines Bildes des Beobachtungsobjekts; einen z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist zum Ändern eines relativen Abstands zwischen dem Platzierungsabschnitt und der Bildgebungseinheit; einen xy-Achsen-Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist zum Ändern einer relativen lateralen Position des Platzierungsabschnitts und der Bildgebungseinheit; eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Einstellen einer Bildgebungsbedingung, zum Erzeugen eines ersten Bildes, das in einem ersten Anzeigemodus angezeigt wird, durch eine Durchführung einer ersten Bildverarbeitung an dem bei der Bildgebungsbedingung erfassten Bild, zum Erzeugen eines zweiten Bildes, das in einem zweiten Anzeigemodus angezeigt wird, durch eine Durchführung einer zweiten Bildverarbeitung an dem Bild, um einen Bildänderungsbetrieb zu erfassen, einschließlich zumindest einem von einer Änderung der Bildgebungsbedingung und einer Änderung eines visuellen Feldes, und zum Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, ansprechend auf ein Erfassen des Bildänderungsbetriebs; und einen Anzeigeabschnitt, der konfiguriert ist zum Anzeigen des ersten Bildes in dem ersten Anzeigemodus und zum Anzeigen des zweiten Bildes in dem zweiten Anzeigemodus.
2. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist zum Schalten von dem zweiten Anzeigemodus in den ersten Anzeigemodus, ansprechend auf ein Erfassen einer Beendigung des Bildänderungsbetriebs.
3. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Bild ein Bewegungsbild bei einer ersten Rahmenrate ist, und das zweite Bild ein Bewegungsbild bei einer zweiten Rahmenrate ist, die höher als die erste Rahmenrate ist.
4. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Bild ein Ruhebild ist und das zweite Bild ein Bewegungsbild ist.
5. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ändern der Bildgebungsbedingung zumindest eines umfasst von einem Ändern der Bildgebungsbedingung, und einem Ändern einer Bildverarbeitungsbedingung, die in der Steuerung durchgeführt wird.
6. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Ändern der Bildgebungsbedingung ein Ändern umfasst von zumindest einem von einer Shutter-Geschwindigkeit, einer Belichtungszeit, einer Verstärkung, einem Weißabgleich, einer Größe des Bildes und einer Art von Beleuchtungslicht von der Beleuchtungseinheit.
7. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ändern eines visuellen Feldes zumindest eines umfasst von einer Relativbewegung oder einer Rotation des Platzierungsabschnitts und der Bildgebungseinheit und einer Neigung der Bildgebungseinheit.
8. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend, für die Visuelles-Feld-Bewegungseinheit: wobei das Ändern eines visuellen Feldes einen Bewegungsbetrieb durch den z-Achsen-Bewegungsmechanismus oder den xy-Achsen-Bewegungsmechanismus umfasst.
9. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vergrößerungsanpassungseinheit, die konfiguriert ist zum Erhöhen oder Verringern einer Vergrößerung des Bildes, das durch die Bildgebungseinheit erfasst wird, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Vergrößerungsänderungsbetrieb durch die Vergrößerungsänderungseinheit umfasst.
10. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist zum Erzeugen eines synthetischen Bildes als das erste Bild, durch Synthetisieren einer Vielzahl von Bildern, die jeweils bei einer unterschiedlichen relativen lateralen Position und/oder einem relativen Abstand unter Verwendung des z-Achsen-Bewegungsmechanismus und/oder des xy-Achsen-Bewegungsmechanismus erfasst werden.
11. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das synthetische Bild zumindest eines von einem synthetischen Tiefenbild, einem synthetischen 3D-Bild, einem Pixelverschiebungsbild, einem Superauflösungsbild und einem HDR-Bild umfasst.
12. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das erste Bild das synthetische Bild ist, und das zweite Bild ein einfaches synthetisches Bild ist, das an einer einfachen Syntheseverarbeitung als das synthetische Bild durch die Steuerung erzeugt wird.
13. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen ersten Objektivlinsenabschnitt mit einer ersten Vergrößerung; einen zweiten Objektivlinsenabschnitt mit einer höheren Vergrößerung als die erste Vergrößerung; und eine Objektivlinsen-Schalteinheit, die konfiguriert ist zum Schalten von einem von dem ersten Objektivlinsenabschnitt und dem zweiten Objektivlinsenabschnitt, zu einer Position, die mit einer optischen Achse der Bildgebungseinheit übereinstimmt, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Betrieb zum Schalten der Objektlinse umfasst.
14. Vergrößernde Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Kopfneigemechanismus, der die Bildgebungseinheit bezüglich des Platzierungsabschnitts in einer vertikalen Ebene neigen kann, wobei der Bildänderungsbetrieb einen Betrieb zum Neigen der Bildgebungseinheit durch den Kopfneigemechanismus umfasst.
15. Vergrößerndes Bildbeobachtungsverfahren für eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung mit einem Platzierungsabschnitt zum Platzieren eines Beobachtungsobjekts, einer Beleuchtungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestrahlen des Beobachtungsobjekts mit Beleuchtungslicht, einer Bildgebungseinheit, die konfiguriert ist zum Erfassen eines Bildes des Beobachtungsobjekts, einem z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist zum Ändern eines relativen Abstands zwischen dem Platzierungsabschnitt und der Bildgebungseinheit, und einem xy-Achsen-Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist zum Ändern einer relativen lateralen Position des Platzierungsabschnitts und der Bildgebungseinheit, wobei das Verfahren umfasst: Einstellen einer Bildgebungsbedingung; Bestrahlen eines Beobachtungsobjekts mit Beleuchtungslicht; Erfassen eines Bildes des Beobachtungsobjekts; Erzeugen eines ersten Bildes, das in einem ersten Anzeigemodus angezeigt wird, durch eine Durchführung einer ersten Bildverarbeitung an dem Bild, das bei der Bildgebungsbedingung erfasst wird; Anzeigen des ersten Bildes in dem ersten Anzeigemodus; Erfassen eines Bildänderungsbetriebs, einschließlich zumindest einem von einer Änderung der Bildgebungsbedingung und einem Ändern eines visuellen Feldes; Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, ansprechend auf ein Erfassen des Bildänderungsbetriebs; Erzeugen eines zweiten Bildes, das in einem zweiten Anzeigemodus angezeigt wird, durch ein Durchführen einer zweiten Bildverarbeitung an dem Bild; und Anzeigen des zweiten Bildes in dem zweiten Anzeigemodus.
16. Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium oder eine Aufzeichnungsvorrichtung mit einem vergrößernden Bildbeobachtungsprogramm für eine vergrößernde Beobachtungsvorrichtung, die einen Platzierungsabschnitt zum Platzieren eines Beobachtungsobjekts umfasst, sowie eine Beleuchtungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestrahlen des Beobachtungsobjekts mit Beleuchtungslicht, eine Bildgebungseinheit, die konfiguriert ist zum Erfassen eines Bildes des Beobachtungsobjekts, einem z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist zum Ändern eines relativen Abstands zwischen dem Platzierungsabschnitt und der Bildgebungseinheit, und einem xy-Achsen-Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist zum Ändern einer relativen lateralen Position des Platzierungsabschnitts und der Bildgebungseinheit, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer die Funktionen realisiert zum: Einstellen einer Bildgebungsbedingung; Bestrahlen eines Beobachtungsobjekts mit Beleuchtungslicht; Erfassen eines Bildes des Beobachtungsobjekts; Erzeugen eines ersten Bildes, das in einem ersten Anzeigemodus angezeigt wird, durch eine Durchführung einer ersten Bildverarbeitung an dem Bild, das bei der Bildgebungsbedingung erfasst wird; Anzeigen des ersten Bildes in dem ersten Anzeigemodus; Erfassen eines Bildänderungsbetriebs, einschließlich zumindest einem von einer Änderung der Bildgebungsbedingung und einem Ändern eines visuellen Feldes; Schalten von dem ersten Anzeigemodus in den zweiten Anzeigemodus, ansprechend auf ein Erfassen des Bildänderungsbetriebs; Erzeugen eines zweiten Bildes, das in einem zweiten Anzeigemodus angezeigt wird, durch ein Durchführen einer zweiten Bildverarbeitung an dem Bild; und Anzeigen des zweiten Bildes in dem zweiten Anzeigemodus.

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