CN102967929B - 放大观察装置、放大观察方法及放大观察程序 - Google Patents

Abstract

提供了放大观察装置、放大观察方法及放大观察程序，其中在对对象进行再成像以获得对应于多个单位区域的连接图像数据时可以在短时间段内高效获得连接图像数据。对观察对象表面上的多个单位区域进行成像，从而产生了分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据。包括所述多个单位区域的对象的图像被显示为区域表现图像。当通过来自用户的选择指令选择了所述多个单位区域中的任一个时，对所选择的单位区域进行再成像，以产生对应于所选择的单位区域的图像数据来作为再成像数据。

Description

放大观察装置、放大观察方法及放大观察程序

技术领域

本发明涉及放大观察装置、放大观察方法及放大观察程序。

背景技术

日本未审查专利公开第2008-139795号公开了一种荧光显微镜***，其中将对象的多个区域的图像接合在一起以产生一个合成宽区域图像。根据该荧光显微镜***，可以以最低放大率获得比对应于物镜视野的区域更宽的对象区域的图像。

在上述荧光显微镜***中，例如，可以移动放置有对象的样本放置部件，并且可以对该对象的多个区域进行成像，从而获得多个图像。此后，将所获得的多个图像接合在一起。这导致了合成宽区域图像的产生，并且在显示部件中显示所产生的合成宽区域图像。

当在产生合成宽区域图像时未适当地获得所述多个图像中的一部分时，用户可以查看所产生的合成宽区域图像，从而识别出部分区域还未适当地成像。在这种情况下，用户对所有的区域执行再成像以产生合成宽区域图像。

然而，随着待成像区域数量的增加，对所述多个区域进行再成像所需的时间以及产生合成宽区域图像所需的时间会变长。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种放大观察装置、一种放大观察方法及一种放大观察程序，其中，在对对象进行再成像以获得与多个单位区域对应的连接图像数据的情况下，可以在短时间段内有效获得所述连接图像数据。

（1）根据本发明的一个实施例，提供了一种放大观察装置，其对对象进行成像以显示该对象的图像，该装置包括：成像部件，其在之前设置的成像条件下分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据；位置信息产生部件，其产生表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息；存储部件，其存储所述成像部件产生的所述多条图像数据以及由所述位置信息产生部件产生的位置信息；连接部件，其对存储在所述存储部件中的所述多条图像数据进行连接，以产生连接图像数据；显示部件，其将包括所述多个单位区域的所述对象的图像作为区域表现图像进行显示；接收部件，其从用户接收选择指令，该选择指令用于利用所述显示部件正显示的区域表现图像来选择所述多个单位区域中的任一个；以及控制部件，其控制所述成像部件来基于由所述接收部件接收到的选择指令和存储于所述存储部件中的位置信息，而在不同于之前设置的成像条件的成像条件下，通过对所选择的单位区域进行再成像，以产生与所选择的单位区域相对应的图像数据，并以可与对应于存储在所述存储部件中的多个单位区域的图像数据中对应于所选择的单位区域的图像数据置换的方式，将再成像所产生的图像数据存储到所述存储部件中。

在该放大观察装置中，在之前设置的成像条件下分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据。此外，产生了表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息。所产生的多条图像数据与所述位置信息一起被存储，并且对所存储的多条图像数据进行连接，以产生连接图像数据。

将包括多个单位区域的所述对象的图像作为区域表现图像进行显示。在该状态中，当利用来自用户的选择指令选择了所述多个单位区域中的任一个时，在不同于之前设置的成像条件的成像条件下，基于位置信息来对所选择的单位区域进行再成像，以产生与所选择的单位区域相对应的图像数据。以可与对应于所存储的多个单位区域的图像数据中对应于所选择的单位区域的图像数据置换的方式，来存储再成像所产生的图像数据。因此，可以以被存储的图像数据来代替对应于所选择的单位区域的图像数据，从而产生对应于所述多个单位区域的连接图像数据。即使在未适当获得所述多个单位区域的一部分的图像时，这也能够消除对所有单位区域进行再成像的需要。因此，在对所述对象进行再成像以获得对应于所述多个单位区域的连接图像数据的情况下，可以在短时间段内高效获得所述连接图像数据。

此外，由于在针对每个单位区域的不同于之前设置的成像条件的成像条件下执行再成像，因此可以以在不同于之前设置的成像条件的成像条件下通过再成像产生的图像数据，来代替对应于所选择的单位区域的图像数据。因此，当部分单位区域的成像条件不适当时，可以在适当的成像条件下获得该部分单位区域的图像。

（2）当所述接收部件接收到选择指令时，所述控制部件可以以再成像所产生的图像数据来代替存储于所述存储部件中的对应于所述多个单位区域的图像数据中对应于所选择的单位区域的图像数据。

在此情况下，以再成像所产生的图像数据来代替对应于所述多个单位区域的存储图像数据中对应于所选择的单位区域的图像数据。这免除了用户执行替代图像数据的操作的需要。因此，在对对象进行再成像的情况下，可以容易地获得包括再成像所产生的图像数据的连接图像数据。

（3）所述接收部件还可以从用户接收用于将成像部件的成像条件调整为不同于之前设置的成像条件的成像条件的调整指令，并且当所述接收部件接收到所述选择指令时，所述控制部件可以控制所述成像部件来在根据所述调整指令进行调整后的成像条件下执行再成像，从而产生图像数据。

在此情况下，利用来自用户的调整指令，可以在将每个单位区域的成像条件被调整至不同于之前设置的成像条件的成像条件的同时执行再成像。这允许以在调整后的成像条件下进行再成像所产生的图像数据来代替对应于所选择的单位区域的图像数据。因此，当部分成像区域的成像条件不适当时，可以在适当的成像条件下获得该部分单位区域的图像。

（4）每次产生对应于一个单位区域的图像数据时，所述连接部件都可以将所产生的图像数据顺序连接至之前产生的对应于另一个单位区域的图像数据，并且所述显示部件可以基于所述连接部件顺序连接的图像数据顺序显示多个单位区域的图像作为区域表现图像。

在此情况下，每次产生图像数据时，在所述显示部件中顺序显示所述多个单位区域的图像来作为区域表现图像。用户可以查看所述显示部件中显示的区域表现图像，从而容易地选择需要进行再成像的单位区域。此外，用户可以容易地识别出所述多个单位区域中的哪个区域是当前成像的单位区域。

（5）当所述接收部件接收到选择指令时，所述控制部件可以控制所述连接部件以暂停连接图像数据。

在此情况下，在该时间期间接收所述选择指令直到对所有的单位区域都进行了成像，以暂停连接图像数据。这防止了继续连接包括不适合图像数据的多条图像数据。因此，省去了产生连接图像数据时浪费的时间。从而，可以高效地产生适当的连接图像数据。

（6）所述成像部件可以以第一放大率和低于所述第一放大率的第二放大率对对象进行成像，并且可以以所述第一放大率对所述多个单位区域分别进行成像来产生对应于所述多个单位区域的多条图像数据，以及所述显示部件可以显示基于通过所述成像部件以第二放大率来进行成像所产生的图像数据的图像，来作为区域表现图像。

在此情况下，可以利用小容量的图像数据来显示所述区域表现图像。这消除了为了显示区域表现图像而花费长时间来产生图像数据的需要。此外，可以防止用于显示所述区域表现图像的数据量超过操作存储器的可用容量。

（7）所述控制部件可以在在之前设置的成像条件下进行成像之前，基于通过对每个单位区域进行成像所产生的图像数据，来自动设置之前设置的成像条件，以对每个单位区域进行成像，并且确定是否已经正常设置了每个单位区域的成像条件，并且所述控制部件可以控制所述显示部件来在所述区域表现图像中显示一个指示符，所述指示符用于标识被确定为还未利用成像条件来正常设置的单位区域的图像。

在此情况下，由于自动设置了每个单位区域的成像条件，因此在无需用户执行调整成像条件的操作的情况下在适当的成像条件下对每个单位区域进行成像。此外，用户可以查看显示在所述区域表现图像上的指示符，从而容易地识别出还未利用成像条件来正常设置的单位区域的图像。因此，可以基于该指示符来选择单位区域，从而易于对被确定为还未利用成像条件来进行正常设置的单位区域进行再成像。

（8）所述放大观察装置还可以包括确定部件，其用于基于对应于每个单位区域的图像数据来确定每个单位区域的图像是否满足之前设置的条件，并且所述控制部件可以控制所述显示部件来在所述区域表现图像中显示一个指示符，所述指示符用于标识已被所述确定部件确定为不满足之前设置的条件的单位区域的图像。

在此情况下，用户可以查看显示在所述区域表现图像上的指示符，从而易于识别出其中还未获得满足之前设置的条件的图像的单位区域的图像。因此，可以基于所述指示符来选择单位区域，从而易于对其中还未获得满足之前设置的条件的图像的单位区域进行再图像。

（9）所述成像部件可以顺序对所述多个单位区域进行成像以顺序产生对应于每个单位区域的图像数据，并且所述控制部件可以控制所述成像部件，以便顺序对基于由所述接收部件接收到的选择指令所选择的单位区域以及后续单位区域进行再成像，从而产生了对应于所选择的单位区域和后续单位区域的图像数据。

在此情况下，顺序对所选择的单位区域和后续的单位区域进行再成像。因此，当获得了对于所述多个单位区域来说并不适当的图像时，由发出一次选择指令的用户对所选择的单位区域和多个随后的单位区域进行再成像。这简化了用户对针对单位区域的选择指令进行的操作。

（10）根据本发明的另一个实施例，提供了一种对对象进行成像以显示该对象的图像的放大观察方法，所述方法包括以下步骤：在之前设置的成像条件下分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据；产生表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息；存储所产生的所述多条图像数据以及所产生的位置信息；对所存储的所述多条图像数据进行连接，以产生连接图像数据；将包括所述多个单位区域的所述对象的图像作为区域表现图像进行显示；接收用于利用处于显示状态的区域表现图像来选择所述多个单位区域中的任一个的选择指令；以及基于接收到的选择指令和所存储的位置信息，在不同于之前设置的成像条件的成像条件下，通过对所选择的单位区域进行再成像来产生与所选择的单位区域对应的图像数据，并以可与对应于多个所存储的单位区域的图像数据中对应于所选择的单位区域的图像数据置换的方式，将所产生的图像数据进行存储。

在所述放大观察方法中，在之前设置的成像条件下分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据。此外，产生了表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息。所产生的多条图像数据与所产生的位置信息一起被存储，并且所存储的多条图像数据被连接在一起，以产生连接图像数据。

包括所述多个单位区域的所述对象的图像被显示为区域表现图像。在此状态中，当通过来自用户的选择指令选择了所述多个单位区域中的任一个时，在不同于之前设置的成像条件的成像条件下基于位置信息对所选择的单位区域进行再成像，以产生对应于所选择的单位区域的图像数据。以可与对应于所存储的多个单位区域的图像数据中的对应于所选择的单位区域的图像数据置换的方式，将再成像所产生的图像数据进行存储。因此，可以以被存储的图像数据来代替对应于所选择的单位区域的图像数据，从而产生了对应于所述多个单位区域的连接图像数据。即使在未适当获得所述多个单位区域的一部分的图像时，这也可以免去对所有单位区域进行再成像的需要。从而，在对对象进行再成像以获得对应于所述多个单位区域的连接图像数据的情况下，可以在短时间段内高效获得所述连接图像数据。

此外，由于在不同于之前设置的成像条件的针对每个单位区域的成像条件下进行再成像，因此可以以在不同于之前设置的成像条件的成像条件下通过再成像产生的图像数据来代替对应于所选择的单位区域的图像数据。因此，当对于部分单位区域的成像条件不适当时，可以在适当的成像条件下获得该部分单位区域的图像。

（11）根据本发明的另一个实施例，提供了一种放大观察程序，该程序用于使处理设备执行对对象进行成像的处理以显示该对象的图像，所述程序包括以下进程：在之前设置的成像条件下分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据；产生表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息；存储所产生的所述多条图像数据以及所产生的位置信息；对所存储的所述多条图像数据进行连接，以产生连接图像数据；将包括所述多个单位区域的所述对象的图像作为区域表现图像来进行显示；接收用于利用处于显示状态的区域表现图像来选择所述多个单位区域中的任一个的选择指令；以及基于接收到的选择指令和所存储的位置信息，在不同于之前设置的成像条件的成像条件下，通过对所选择的单位区域进行再成像，以产生与所选择的单位区域相对应的图像数据，并以可与对应于多个所存储的单位区域的图像数据中的对应于所选择的单位区域的图像数据置换的方式，将再成像所产生的图像数据进行存储。

在放大观察程序中，在之前设置的成像条件下对对象的多个单位区域分别进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据。还产生了表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息。所产生的多条图像数据与所产生的位置信息一起被存储，并将所存储的多条图像数据连接在一起，以产生连接图像数据。

包括所述多个单位区域的所述对象的图像被显示为区域表现图像。在此状态中，当通过来自用户的选择指令选择了所述多个单位区域中的任一个时，在不同于之前设置的成像条件的成像条件下，基于位置信息来对所选择的单位区域进行再成像，以产生对应于所选择的单位区域的图像数据。以可与对应于所存储的多个单位区域的图像数据中的对应于所选择的单位区域的图像数据置换的方式，将再成像所产生的图像数据进行存储。因此，可以以所存储的图像数据来代替对应于所选择的单位区域的图像数据，从而产生了对应于所述多个单位区域的连接图像数据。即使在未适当获得所述多个单位区域的一部分的图像时，这也可以免去对所有单位区域进行再成像的需要。因此，在对对象进行再成像以获得对应于所述多个单位区域的连接图像数据的情况下，可以在短时间段内高效获得所述连接图像数据。

此外，由于在不同于之前设置的成像条件的针对每个单位区域的成像条件下进行再成像，因此可以以在不同于之前设置的成像条件的成像条件下通过再成像产生的图像数据来代替对应于所选择的单位区域的图像数据。因此，当对于部分单位区域的成像条件不适当时，可以在适当的成像条件下获得该部分单位区域的图像。

根本发明，在对对象进行再成像以获得对应于多个单位区域的连接图像数据，该连接图像数据可以在短时间段内高效获得。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的放大观察装置的构造的框图；

图2示出根据第一实施例的放大观察装置的显微镜的透视图；

图3是示出显微镜的成像单元以平行于Z方向固定的状态的示意图；

图4是示出显微镜的成像单元相对于Z方向以期望角度倾斜的状态的示意图；

图5是示出显示部件在对观察对象成像时的显示示例的示图；

图6是示出显示部件在对观察对象成像时的另一显示示例的示图；

图7是示出根据第一实施例的显示部件在放大观察处理期间的显示示例的示图；

图8是示出根据第一实施例的显示部件在放大观察处理期间的显示示例的示图；

图9是示出根据第一实施例的显示部件在放大观察处理期间的显示示例的示图；

图10示出根据第一实施例的显示部件在放大观察处理期间的显示示例的示图；

图11是示出根据第一实施例的显示部件在放大观察处理期间的显示示例的示图；

图12是根据第一实施例的放大观察处理的流程图；

图13是根据第一实施例的放大观察处理的流程图；

图14是示出根据第二实施例的显示部件在放大观察处理期间的显示示例的示图；

图15是根据第二实施例的放大观察处理的流程图；以及

图16是根据第二实施例的放大观察处理的流程图。

具体实施方式

[1]第一实施例

下面将参照附图来描述根据第一实施例的放大观察装置、放大观察方法及放大观察程序。

（1）放大观察装置的构造

图1是示出根据第一实施例的放大观察装置的构造的框图。

在下文中，将水平面内正交的两个方向取为X方向和Y方向，并将垂直于X方向和Y方向的方向（垂直方向）取为Z方向。

如图1所示，放大观察装置300装备有显微镜100和成像处理设备200。

显微镜100包括成像单元10、台单元20和转动角传感器30。成像单元10包括彩色CCD（电荷耦合器件）11、半反射镜12、物镜13、变焦调节部件13a、放大率检测部件13b、A/D转换器（模拟/数字转换器）15、照明光源16和透镜驱动部件17。台单元20包括台21、台驱动部件22和台支撑部件23。观察对象S被放置在台21上。

照明光源16是例如产生白光的卤素灯或白光LED（发光二极管）。由照明光源16产生的白光被半反射镜12反射，之后被物镜13聚集到台21上的观察对象S上。

观察对象S发射的白光透过物镜13和半反射镜12，然后入射到彩色CCD 11上。彩色CCD 11具有用于接收红色波长光的多个红色像素、用于接收绿色波长光的多个绿色像素和用于接收蓝色波长光的多个蓝色像素。多个红色像素、多个绿色像素和多个蓝色像素以二维排列。从彩色CCD 11中的每个像素输出对应于光接收量的电信号。彩色CCD 11的输出信号被A/D转换器15转换成数字信号。从A/D转换器15输出的数字信号被作为图像数据顺序提供给图像处理设备200。可以使用诸如CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器之类的成像元件来代替彩色CCD 11。

在该实施例中，物镜13是变焦透镜。变焦调节部件13a通过图像处理设备200的控制来改变物镜13的放大率。放大率检测部件13b检测物镜13的放大率，并将检测结果提供给图像处理设备200。从而，物镜13的放大率可被图像处理设备200调节为固定范围内的任意放大率。应该注意，变焦调节部件13a可以由用户操作，以调节物镜13的放大率。在此情况下，调节后的物镜13的放大率可以被放大率检测部件13b检测到，并被提供给图像处理设备200。

此外，物镜13被提供为可沿Z方向移动。透镜驱动部件17通过图像处理设备200的控制而沿Z方向移动物镜13。从而，成像单元10的焦点位置沿Z方向移动。

台21以围绕沿Z方向的轴可转动的方式设置在台支撑部件23上。台驱动部件22基于从图像处理设备200提供的移动命令信号（驱动脉冲），使台21相对于台支撑部件23而沿（稍后描述的）X方向和Y方向移动。台驱动部件22使用步进电动机。转动角传感器30检测台21的转动角度，并将表示检测到的角度的角度检测信号提供给图像处理设备200。在图像处理设备200中，基于来自台驱动部件22的针对移动命令信号的响应信号以及来自转动角传感器30的角度检测信号，获取了台21在X方向和Y方向中的位置及其转动角。

图像处理设备200包括接口210、CPU（中央处理单元）220、ROM（只读存储器）230、存储单元240、输入单元250、显示部件260和操作存储器270。

***程序存储在ROM 230中。存储单元240由硬盘等组成。在存储单元240中，存储了稍后描述的放大观察程序，还存储了诸如从显微镜100通过接口210提供的图像数据之类的各种数据。稍后将描述放大观察程序的细节。输入单元250包括键盘和指示装置。作为指示装置，使用了鼠标、操纵杆等。

显示部件260由例如液晶显示面板或有机EL（电致发光）面板构成。

操作存储器270由RAM（随机存取存储器）构成并用于处理各种数据。

CPU 220执行存储于存储单元240中的放大观察程序，以利用操作存储器270来执行基于图像数据的图像处理，并在显示部件260中显示基于图像数据的图像。此外，CPU 220通过接口210控制显微镜100的彩色CCD 11、变焦调节部件13a、照明光源16、透镜驱动部件17和台驱动部件22。

图2是示出根据第一实施例的放大观察装置300的显微镜100的透视图。在图2中，以箭头示出了X方向、Y方向和Z方向。

如图2所示，显微镜100具有底座1。第一支撑底座2附接在底座1上，并且第二支撑底座3还附接至第一支撑底座2的前面以便嵌入其中。

连接部件4以围绕沿Y方向延伸的转动轴R1可转动的方式附接至第一支撑底座2的顶部边缘。转动柱5附接至连接部件4。从而，转动柱5可以转动轴R1作为支点而与连接部件4的转动相关联地在平行于Z方向的垂直平面中倾斜。用户可以利用固定旋钮9将连接部件4固定至第一支撑底座2。

圆形支撑部件7附接至连接部件6的前面。实质上成管状的成像单元10附接至支撑部件7。在图2的状态中，成像单元10的光轴R2平行于Z方向。支撑部件7具有用于使成像单元10在水平面中移动的多个调节螺钉41。可以利用这些多个调节螺钉41来调节成像单元10的位置，使得成像单元10的光轴R2与转动轴R1垂直相交。

滑块8以沿Z方向可滑动的方式附接至底座1上的第二支撑底座3的前面。调节旋钮42设置在第二支撑底座3的侧面。滑块8在Z方向（高度方向）上的位置可由调节旋钮42调节。

台单元20的台支撑部件23附接至滑块8上。台21以可围绕Z方向上的转动轴R3来相对台支撑部件23转动的方式设置。此外，在台21上设置了在水平面中彼此相交的x方向和y方向。台21被设置为可以通过图1的台驱动部件22沿x方向和y方向移动。当台21围绕转动轴R3转动时，台21的x方向和y方向也转动。这导致台21的x方向和y方向在水平面中相对于X方向和Y方向倾斜。

成像单元10的成像范围（视野范围）根据成像单元10的放大率而变化。在下文中，将成像单元10的成像范围称作单位区域。台21可沿x方向和y方向移动，从而获取多个单位区域的图像数据。该多个单位区域的图像数据可以被连接在一起，从而在图1的显示部件260中显示该多个单位区域的图像。

尽管如上所述在本实施例中将成像单元10的成像范围称作单位区域，但是该单位区域不必是成像单元10的成像范围。例如，可以将成像单元10的成像范围内的部分区域取为单位区域。在此情况下，单位区域小于成像单元10的成像范围。

图3是示出以平行于Z方向的方式固定显微镜100的成像单元10的状态的示意图。此外，图4是示出显微镜100的成像单元10相对于Z方向以期望角度倾斜的状态的示意图。

如图3所示，利用处于与Z方向平行的状态中的转动柱5，紧固了固定旋钮9，以将连接部件4固定至第二支撑底座3。从而，成像单元10的光轴R2在与Z方向平行的状态下与转动轴R1垂直相交。在此情况下，成像单元10的光轴R2垂直于台21的表面。

固定旋钮9被松开以使连接部件4可围绕转动轴R1转动，并且使转动柱5以转动轴R1为支点进行倾斜。因此，如图4所示，成像单元10的光轴R2相对于Z方向以任意角θ倾斜。在此情况下，成像单元10的光轴R2与转动轴R1垂直相交。类似地，成像单元10的光轴R2可相对于Z方向在图4所示一侧的相反侧上以任意角度倾斜。

因此，可以使得台21上的观察对象的表面高度与转动轴R1的高度一致，从而沿垂直方向和倾斜方向观察观察对象的同一部分。

（2）成像时观察对象的图像的显示示例

在下面的描述中，可由图1的变焦调节部件13a调节的物镜13的在一定范围内彼此不同的两个放大率被称作第一放大率和第二放大率。第二放大率小于第一放大率。

图5是示出对观察对象S进行成像时的显示部件260的显示示例的示图，而图6是示出对观察对象S进行成像时的显示部件260的另一显示示例的示图。

如图5和图6所示，在显示部件260的屏幕上显示了图像显示区域410、条件设置区域420和指针p。在对观察对象S进行成像时，在图像显示区域410中显示基于图像数据的图像，并且在条件设置区域420中显示第一放大率设置按钮421、第二放大率设置按钮422和连接处理按钮423。

在将观察对象S放置到图1的台21上后，用户利用图1的输入单元250来操作第一放大率设置按钮421。因而控制变焦调节部件13a来将物镜13的放大率调节为第一放大率。如图5所示，CPU 220在显示部件260的图像显示区域410中显示与观察对象S的单位区域相对应的图像。

用户利用图1的输入单元250来操作第二放大率设置按钮422。因而控制变焦调节部件13a来将物镜13的放大率调节为第二放大率。如图6所示，CPU 220在显示部件260的图像显示区域410中显示与观察对象S的单位区域相对应的图像。

如上所述，第二放大率低于第一放大率。在此情况下，如图5和图6所示，在设置了第一放大率的情况下的单位区域小于在设置了第二放大率的情况下的单位区域。

因此，在将物镜13的放大率从第一放大率改变为第二放大率的情况下，显示在图像显示区域410中的观察对象S的图像的范围可以被放大。在图6中，将虚线用于在物镜13的放大率为第一放大率时与观察对象S的单位区域相对应的图像部分。

利用正显示在显示部件260中的图像，用户可以沿x方向或y方向移动台21，从而改变图像显示区域410中显示的观察对象S的图像的范围。

用户利用图1的输入单元250来操作连接处理按钮423。从而，启动了稍后描述的放大观察处理。

（3）根据第一实施例的放大观察处理

如上所述，在根据本实施例的放大观察装置300中，台21可以沿x方向和y方向移动，从而获取了多个单位区域的图像数据，并且可以连接该多个单位区域的图像数据，从而在图1的显示部件260中显示该多个单位区域的图像。在该情况下，可以跨越超过这些单位区域的宽范围来获得观察对象S的图像。如上所述的连接多个单位区域的图像数据以及在显示部件260中显示所述多个单位区域的图像的处理称作放大观察处理。用户操作图5或图6的连接处理按钮423，以开始放大观察处理。

下面将参照图7至图11来描述在物镜13的放大率被设置为第一放大率的情况下开始的放大观察处理，即，在以第一放大率产生对应于多个单位区域的图像的情况下的放大观察处理。图7至图11是各自示出根据第一实施例的在放大观察处理期间显示部件260的显示示例的示图。

当用户操作图5的连接处理按钮423时，图1的CPU 220获取从图1的A/D转换器15提供的数字信号作为对应于第一单位区域的图像数据，并将所获取的图像数据作为第一图像数据存储到图1的存储单元240中。此时，CPU 220产生对应于第一图像数据并表示第一单位区域的位置的第一位置信息，并将所产生的第一位置信息存储到图1的存储单元240中。此外，CPU 220基于所获取的第一图像数据和第一位置信息在图1的显示部件260中显示第一单位区域的图像r1。

例如，可以基于前述的来自台驱动部件22（图1）的对移动命令信号的响应信号以及前述的来自转动角传感器30（图1）的角度检测信号，来产生位置信息。在此情况下，位置信息可以是每个单位区域在X方向和Y方向上的坐标。此外，在按照成像顺序预先设置了多个单位区域的成像位置的情况下，位置信息可以是成像的顺序。

随后，CPU 220控制图1的台驱动部件22以沿x方向和y方向移动图1的台21，从而对第一单位区域周围的区域进行成像。

在本实施例中，将与第一单位区域相邻的单位区域作为第二单位区域进行成像。CPU 220获取从图1的A/D转换器15提供的数字信号作为对应于第二单位区域的图像数据，并将所获取的图像数据作为第二图像数据存入图1的存储单元240中。此时，CPU 220产生对应于第二图像数据并且表示第二单位区域的位置的第二位置信息，并将所产生的第二位置信息存入图1的存储单元240中。此外，CPU 220将第二图像数据连接至存储在存储单元240中的第一图像数据，并基于所获取的第二图像数据和第二位置信息在图1的显示部件260中显示第二单位区域的图像r2。

应该注意，优选地将所述相邻单位区域的各部分设置为彼此重叠。在此情况下，可以在对应于各相邻单位区域的多条图像数据之间执行模式匹配。可以执行模式匹配，从而将所获取的图像数据顺序连接至对应于相邻单位区域的图像数据。

在上述方式中，重复了如下操作序列：移动台21、对第n个单位区域进行成像（n是不小于2的自然数）、存储图像数据和位置信息、连接图像数据以及显示图像。在下文中，将该操作序列称作连接图像产生操作。重复该连接图像产生操作，以在图像显示区域410中以螺旋形式顺序显示第一至第六单位区域的图像r1至r6，例如如图7所示。在此状态下，在条件设置区域420中显示了再成像按钮424和连接结束按钮425。

在图7和稍后描述的图8、图10和图11的每一个中，为了便于理解分别与在显示部件260中顺序显示的多个单位区域相对应的多个图像，对显示区域410提供了虚线，用来分割对应于所述多个单位区域的多个图像。

在根据本实施例的放大观察处理中，可以操作图7的再成像按钮424，从而选择性地对多个已成像的单位区域中的任一个单位区域进行再成像。下面将描述再成像时的操作。

图8示出了在操作图7的再成像按钮424的情况下的显示部件260的显示示例。当用户操作再成像按钮424时，CPU 220暂停重复上述的连接图像产生操作。此外，如图8所示，CPU 220在显示部件260中显示图像r1至r6作为基于所述多条图像数据的区域表现图像，其中所述多条图像数据是在暂停之前被连接在一起的。此时，在条件设置区域420中显示了连接结束按钮425。

在此状态下，用户可以利用图1的输入单元250来选择显示在图像显示区域410中的多个图像r1至r6中的任一个，从而选择对应于多个图像r1至r6的多个单位区域中需要再成像的单位区域。

在图像显示区域410中，指针p重叠在所述多个图像r1至r6中的任一个上，以显示重叠有指针p的图像（图8中的图像r6）周围的选择框HF。从而，用户可以在观看选择框HF的同时容易地选择需要再成像的单位区域。

如上所述，选择了所述多个图像r 1至r6中的任一个，以向CPU220提供表示所选择的图像的单位区域的信号作为选择指令。

在图8的示例中，不清楚地显示了所述多个图像r1至r6中的图像r6中包括的星形标记m。此时，用户利用图1的输入单元250来选择图像r6。在此情况下，CPU 220接收表示图像r6的单位区域（第六单位区域）的信号，并基于接收到的选择指令和存储于存储单元240中的位置信息（该示例中的第六位置信息）来控制图1的台驱动部件22以移动图1的台21，以便允许对第六单位区域进行成像。

随后，CPU 220获取从A/D转换器15提供的数字信号作为对应于第六单位区域的图像数据，并基于所获取的图像数据在图1的显示部件260中显示第六单位区域的图像r6。

图9示出了在选择了图8图像r6的情况下显示部件260的显示示例。如图9所示，当选择了图8的图像r6时，在图像显示区域410的整个区域内显示图像r6。此外，在条件设置区域420中显示了再成像决定按钮426、增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d。

在此状态下，用户可以操作增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d，以调节再成像时的成像条件。操作增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d中的任一个，以对CPU 220提供用于调节成像条件的调节指令。

用户操作增益调节按钮427a。在此情况下，CPU 220接收针对图1的彩色CCD 11的调节指令作为用于单位区域的成像条件的调节指令。CPU 220基于所提供的增益调节指令来增加或减小彩色CCD 11的增益。

用户操作曝光时间按钮427b。在此情况下，CPU 220接收针对曝光时间的调节指令作为用于单位区域的成像条件的调节指令。CPU220基于所提供的针对曝光时间的调节指令使快门速度快或慢。

用户操作白平衡按钮427c。在此情况下，CPU 220接收针对白平衡的调节指令作为用于单位区域的成像条件的调节指令。基于所提供的针对白平衡的调节指令，CPU 220校正图像数据的值，以改变基于图像数据而显示的图像的色温。

用户操作聚焦按钮427d。在此情况下，CPU 220接收针对物镜13在Z方向上的位置（在下文中称作Z位置）的调节指令作为用于单位区域的成像条件的调节指令。CPU 220基于所提供的针对Z位置的调节指令来控制透镜驱动部件17，以使物镜13沿Z方向移动，以便沿Z方向移动物镜13的焦点。

CPU 220基于通过在调节后的成像条件下进行成像所获取的图像数据来在图1的显示部件260中显示观察对象S的第六单位区域的图像r6。在此情况下，用户可以在观看显示在图像显示区域410中的图像r6的同时容易地调节各种成像条件。例如，用户可以在观看在图像显示区域410中示出的图像r6的同时，容易地调节成像条件以使图8中不清楚地显示的星形标记m清楚地显示。

在下面的描述中，将通过再成像获取的图像数据称作再成像数据，将基于再成像数据而显示在显示部件260中的图像称作再成像图像。

在调节了单位区域的成像条件后，用户利用图1的输入单元250来操作图9的再成像决定按钮426。从而，CPU 220在调节后的成像条件下对第六单位区域进行再成像。CPU220将通过再成像而获取的图像数据作为对应于第六单位区域的再成像数据存储到图1的存储单元240中。此时，CPU 220产生对应于再成像数据且表示第六单位区域的位置的第六位置信息，并将所产生的第六位置信息存储到图1的存储单元240中。

此外，CPU 220以新存储的第六再成像数据代替存储于图1的存储单元240中的多条图像数据中的在再成像前存储的第六图像数据。此外，CPU 220将第六再成像数据连接至第一至第五图像数据。

随后，基于相互连接的第一至第五图像数据以及第六再成像数据，CPU 220在图1的显示部件260中显示第一至第五单位区域的多个图像r1至r5以及第六单位区域的再成像图像r6x。

然后，CPU 220在下一单位区域不是已成像的单位区域时重新开始已暂停的连接图像产生操作。另一方面，当下一单位区域是已成像的单位区域时，CPU 220在调节后的成像条件下顺序对该单位区域及随后的单位区域进行再成像，以顺序获取分别对应于该单位区域和随后的单位区域的再成像数据，同时将对应于各再成像数据的位置信息存储到图1的存储单元240中。此外，CPU 220以这些再成像数据代替存储于图1的存储单元240中的图像数据，并在图像显示区域410中显示再成像图像。

图10示出了在操作图9的再成像决定按钮426之后的显示部件260的显示示例。如图10所示，在操作了图9的再成像决定按钮426的情况下，在对第六单位区域进行再成像之后，重新开始上述的连接图像产生操作。在此情况下，在以再成像的图像r6x代替了图8的图像r6之后，对随后的各单位区域进行成像，并在图像显示区域410中顺序显示已成像单位区域的各图像。在图10的示例中，显示了第七图像r7。

在本实施例中，在重新开始之后的连接图像产生操作中，在再成像时调节的成像条件下对随后的各单位区域进行成像。从而，再成像可以导致在适当的条件下对随后的各单位区域进行成像。这并不是限制性的，在重新开始后的连接图像产生操作中，可以在开始放大观察处理时设置的成像条件下对每个单位区域进行成像。

用户利用图1的输入单元250来操作图7、图8或图10的连接结束按钮425。图11示出了当在对第25个单位区域进行成像时操作连接结束按钮425时显示部件260的显示示例。通过操作连接结束按钮425，CPU 220完成了连接图像产生操作。在这种情况下，如图11所示，CPU 220在显示部件260中显示图像r1至r5以及r7至r25以及再成像的图像r6x作为基于连接了多条图像数据和再成像数据的连接图像。此外，CPU 220将通过将对应于所述多个单位区域的多条图像数据和再成像数据相互连接而产生的连接图像数据存储到存储单元240中，以完成放大观察处理。此时，CPU 220还将分别对应于构成该连接图像数据的所述多条图像数据和所述再成像数据的位置信息存储到存储单元240中。

（4）效果

在本实施例中，对观察对象S的表面上的多个单位区域进行成像，并基于通过成像获得的多条图像数据，在显示部件260中显示所述多个单位区域的图像。

在此状态下，通过操作图7的再成像按钮424，用户可以在观看多个已成像单位区域的图像r1至r6的同时选择不适当的图像，从而选择需要再成像的单位区域。

基于用户的选择指令和存储于存储单元240中的位置信息，对所选择的单位区域进行再成像，并以再成像数据代替存储单元240中存储的图像数据。最后，基于存储于存储单元240中的所述多条图像数据和所述再成像数据产生连接图像数据。

这可以消除即使在未适当获得所述多个单位区域中的一部分时对所有单位区域进行再成像的需要。因此，在对观察对象S进行再成像以获得对应于多个单位区域的连接图像数据的情况下，可以在短时间段内高效地获得连接图像数据。

如上所述，在本实施例中，在再成像时，以再成像数据代替存储于图1的存储单元240中的与多条图像数据中将被再成像的单位区域相对应的图像数据。这消除了用户执行代替图像数据的操作的需要。因此，可以容易地获得包括再成像数据的连接图像数据。

取代以再成像时的再成像数据代替图像数据，可以以可替代状态将对应于获取的再成像数据的所述图像数据存储到存储单元240中。在此情况下，用户可以操作图1的输入单元250来以再成像数据代替所述图像数据。

在根据本发明的放大观察处理中，以螺旋形式顺序地对所述多个单位区域进行成像，从而利用连接图像产生操作对第一单位区域周围的各区域进行成像，然后操作连接结束按钮425，以完成放大观察处理。在此情况下，用户可以在观察显示在显示部件260中的多个图像的同时，在没有预先设置成像范围的情况下，容易地决定需要成像的观察对象S的观察对象范围。

在本实施例中，在选择了要进行再成像的单位区域之后，还顺序地对所选择的单位区域之后的各单位区域进行再成像。从而，仅利用用户的一次选择指令就对多个后续的单位区域进行再成像。这简化了用户执行针对单位区域的选择指令的操作。

如上所述，在再成像时，CPU 220可以仅对所选择的单位区域进行再成像，而不是顺序对所选择的单位区域和随后的各单位区域进行再成像。在此情况下，可以针对每个单位区域适当调节成像条件。

（5）根据第一实施例的放大观察处理的流程

图12和图13是根据第一实施例的放大观察处理的流程图。图1的CPU 220执行存储在存储单元240中的放大观察程序，以执行根据本实施例的放大观察处理。在下面的流程图中，将描述仅对与在再成像时所选择的图像相对应的单位区域进行再成像的示例。

在初始状态下，通过用户的操作在放大观察装置300中设置预先确定的成像条件（彩色CCD 11的增益、曝光时间、白平衡、物镜13的焦点位置等）。

首先，CPU 220在预先设置的成像条件下对观察对象S的第一单位区域进行成像，以获取对应于第一单位区域的图像数据，产生表示第一单位区域的位置的第一位置信息，并且将所获取的图像数据与第一位置信息一起存入图1的存储单元240中（步骤S1）。此外，CPU220基于所获取的图像数据和第一位置信息在图1的显示部件260中显示第一单位区域的图像（步骤S2）。

接下来，CPU 220确定是否已发出了再成像的命令（步骤S3）。例如，当操作了图7的再成像按钮424时，CPU 220确定已经发出了再成像的命令，而在未操作再成像按钮424时，CPU 220确定还未发出再成像的命令。

当还未发出再成像的命令时，CPU 220确定是否已经发出了完成放大观察处理的命令（步骤S4）。例如，当操作了图7、图8或图10的连接结束按钮425时，CPU 220确定已经发出了完成放大观察处理的命令，而在未操作连接结束按钮425时，CPU 220确定还未发出完成放大观察处理的命令。

当已经发出了完成放大观察处理的命令时，CPU 220将利用所述多条图像数据和再成像数据产生的连接图像数据存储到存储单元240中，并基于该连接图像数据在显示部件260中显示连接图像（步骤S5），从而完成了放大观察处理。

另一方面，当还未发出完成放大观察处理的命令时，CPU 220控制图1的台驱动部件22以移动图1的台21，以便对下一单位区域进行成像（步骤S6）。

CPU 220对下一单位区域进行成像以获取对应于该单位区域的图像数据，并产生表示该单位区域的位置的位置信息，并将所获取的图像数据与相应的位置信息一起存储到图1的存储单元240中，同时将所获取的图像数据连接至对应于之前存储的另一单位区域的图像数据（步骤S7）。此外，CPU 220基于所获取的图像数据和位置信息在图1的显示部件260中显示该单位区域的图像(步骤S8)，并返回至步骤S3的处理。

在上述步骤S3中，当已经发出了再成像的命令时，CPU 220在显示部件260中显示允许用户选择需要进行再成像的单位区域的图像作为区域表现图像（步骤S9）。

作为此时的区域表现图像，可以使用基于在开始放大观察处理之后获取的且彼此连接的所有图像数据的多个图像，或可以使用基于在开始放大观察处理之后获取的且彼此连接的所有图像数据中的一部分的多个图像。此外，作为区域表现图像，例如，可以使用其中以固定间隔排列了基于所述多条图像数据的多个非连接图像的图像。

此后，CPU 220确定是否已经选择了任何已成像的单位区域作为再成像对象(步骤S10)。

具体地，通过基于用户对输入单元250的操作来选择显示部件260中显示的多个图像中的任一个，CPU 220确定已经选择了需要再成像的单位区域。

当选择了任一单位区域时，CPU 220控制台驱动部件22以移动台21，以便基于存储于图1的存储单元240中的位置信息来对所选择的单位区域进行成像（步骤S11）。

随后，CPU 220对所选择的单位区域进行成像以获取图像数据，并在显示部件260中显示基于所获取的图像数据的图像（步骤S 12）。在此状态下，CPU 220接收上述针对成像条件的调节指令，以基于所提供的调节指令来调节成像条件（步骤S13）。

具体地，通过用户操作图9的多个按钮（再成像决定按钮426、增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d），CPU 220基于所提供的调节指令来调节各种成像条件。应该注意，当在预定时间段内没有之前设置的调节指令时，CPU 220不调节成像条件。

之后，CPU 220在调节后的成像条件下对所选择的单位区域进行再成像，以获取对应于所选择的单位区域的再成像数据，并将对应于该再成像数据的位置信息存储到存储单元240中（步骤S14）。

接下来，CPU 220以存储单元240中的所获取的再成像数据代替所选择的单位区域的图像数据，并将获取的再成像数据连接至另一条图像数据（步骤S15）。

随后，CPU 220在显示部件260中基于所获取的再成像数据和位置信息来显示所选择的单位区域的图像（步骤S16），并返回步骤S3的处理。

在图12和图13的流程图中，例如，包括步骤S4、S6、S7和S8的处理操作序列对应于连接图像产生操作。

[2]第二实施例

关于第二实施例的放大观察装置、放大观察方法和放大观察程序，将描述它们与第一实施例中相应部分之间的差异。

根据第二实施例的放大观察装置具有与图1的放大观察装置300的构造相同的构造，但具有存储在存储单元240中的不同的放大观察程序。为此，根据第二实施例的放大观察处理不同于根据第一实施例的放大观察处理。在下文中，将描述根据第二实施例的放大观察处理的细节。

（1）根据第二实施例的放大观察处理

同样在该实施例中，当对观察对象S进行成像时，根据物镜13的放大率在图1的显示部件260中显示与图5或图6的图像类似的图像。在此状态下，用户利用图1的输入单元250来操作图5或图6的连接处理按钮423，从而启动了放大观察处理。

下面将描述在物镜13的放大率被设置为第一放大率的情况下所执行的放大观察处理，即，在以第一放大率来产生对应于多个单位区域的图像的情况下的放大观察处理。

首先，设置需要进行成像的观察对象S的观察对象范围。例如，用户利用图1的输入单元250输入关于观察对象范围的信息。基于输入信息，图1的CPU 220设置观察对象S的观察对象范围。此外，当观察对象范围大于单位区域时，CPU 220在设置的观察对象范围内设置需要进行成像的多个单位区域的位置。此后，CPU 220控制显微镜100的每个构成元件来顺序对所述多个设置的单位区域进行成像。

在本实施例中，在设置上述观察对象范围时，以低于第一放大率的第二放大率对观察对象S进行成像。在此情况下，CPU 220在设置第二放大率时获取对应于所述单位区域的图像数据，并产生表示该单位区域的位置的位置信息，以将所获取的图像数据与位置信息一起存储到图1的存储单元240中。

此时，物镜13的第二放大率可以是例如在开始设置观察对象范围时由CPU 220自动设置，或在开始设置观察对象范围之前由用户操作图1的变焦调节部件13a来设置。

在该实施例中，在放大观察处理期间，CPU 220在开始对各单位区域进行成像时自动设置成像条件。下面将具体描述该自动设置。在下面的特定示例中，CPU 220自动设置物镜13的Z位置来作为自动设置成像条件。

在开始对每个单位区域进行成像时，CPU 220针对与物镜13相对的单位区域控制图1的透镜驱动部件17，以沿Z方向移动物镜13，并在沿Z方向移动物镜13的焦点位置的同时对该单位区域进行成像。此时，CPU 220基于从A/D转换器15提供的图像数据，来检测在物镜13的焦点与该单位区域的表面一致时的物镜13的Z位置（在下文中称作焦点位置）。随后，CPU 220移动物镜13至检测到的焦点位置。以此方式，在成像时的物镜13的Z位置被设置为焦点位置。

在此情况下，以自动设置为焦点位置的物镜13的Z位置对该单位区域进行成像。由于在物镜13处于对焦状态下对该单位区域进行了成像，因此用户可以容易地针对每个单位区域获得对焦图像。

另一方面，不必检测焦点位置。例如，当观察对象S的一个单位区域内的表面存在大的阶梯时，可能无法针对该单位区域检测到焦点位置。当未检测到焦点位置时，CPU 220将物镜13的Z位置设置为之前设置的位置（例如，在之前成像的单位区域中设置的位置等），并将表示还未在该单位区域中正常设置成像条件（在该实施例中为物镜13的Z位置）的信息存储到图1的存储单元240中。

如上所述，通过对观察对象范围内的所有单位区域进行成像，分别对应于所有单位区域的多条图像数据与多条分别对应的位置信息一起存储到存储单元240中。当在部分单位区域或全部单位区域中未检测到焦点位置时，将关于该部分单位区域或全部单位区域的异常信息存储到存储单元240中。

如上所述，在对观察对象范围内的所有单位区域进行成像后，CPU 220在图1的显示部件260中显示这样的图像（在下文中称作低放大率图像）来作为区域表现图像，其中该图像是在设置观察对象范围时通过以第二放大率来对观察对象S进行成像而获取的，并且该图像基于存储于存储单元240中的图像数据。在该实施例中，优选地设置第二放大率，使得显示部件260中显示的低放大率图像包括观察对象范围中的整个图像。

图14是示出根据第二实施例的在放大观察处理期间显示部件260的显示示例的示图。如图14所示，在根据第二实施例的放大观察处理中，对观察对象范围内的所有单位区域进行成像，以在图像显示区域410中显示观察对象S的低放大率图像来作为区域表现图像。

在此状态中，图1的CPU 220在图像显示区域410内显示与以第一放大率成像的多个单位区域相对应的部分周围的多个区域框f。从而，在图14的示例中，图像显示区域410内显示的低放大率图像被所述多个区域框f分割成二十五个低放大率图像t1至t25。

此外，基于存储于存储单元240中的异常信息，CPU 220确定是否已经在每个单位区域中正常设置了成像条件。从而，CPU 220确定是否已经在每个单位区域中正常设置了成像条件，并基于存储于存储单元240中的位置信息，使与被确定为还未利用成像条件来正常设置的单位区域相对应的低放大率图像（图14的示例中的低放大率图像t2和t6）高亮。图14以暗影表示高亮。

这便于用户识别出还未在与高亮的低放大率图像t2和t6相对应的单位区域中正常设置成像条件，从而未在适当的成像条件（该示例中的物镜13的Z位置）下对这些单位区域进行成像。此时，在条件设置区域420中显示再成像按钮424和连接结束按钮425。

在该实施例中，区域表现图像用于示出还未利用成像条件来正常设置的单位区域。为此，不同于第一实施例，在第二实施例中不必在显示部件260中显示基于以第一放大率来成像而获取的图像数据的多个图像。

还是在根据该实施例的放大观察处理中，用户可以操作图14的再成像按钮424，从而以第一放大率选择性地对多个已成像的单位区域中的任一个进行再成像。

例如，当用户操作再成像按钮424时，CPU 220进入待机状态直到接收到选择指令。在此状态中，用户利用指针P选择显示在图像显示区域410中的低放大率图像t1至t25中的任一个。从而，向CPU 220提供了表示与低放大率图像t1至t25相对应的多个单位区域中需要进行再成像的单位区域的选择指令。

如上所述，在该实施例中，使与还未利用成像条件来正常设置的单位区域相对应的低放大率图像t2和t6部分高亮。因此，用户可以看到高亮的低放大率图像t2和t6，从而优先选择还未利用成像条件来正常设置的单位区域作为需要再成像的单位区域。

用户选择低放大率图像t6，以向CPU 220提供表示对应于低放大率图像t6的单位区域的信号作为选择指令。在此情况下，CPU 220基于所提供的选择指令和存储于存储单元240中的位置信息以第一放大率来对所选择的单位区域进行成像。此外，类似于图9的示例，CPU 220在图像显示区域410的整个区域内显示低放大率图像t6，并在条件设置区域420中显示再成像决定按钮426、增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d。

在此状态中，用户可以操作增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d，从而针对单位区域来调节成像条件。

此后，CPU 220在调节后的成像条件下对所选择的单位区域进行再成像，以获取再成像数据，并将所获取的再成像数据存储到图1的存储单元240中。此外，CPU 220产生对应于该再成像数据的位置信息，并将所产生的位置信息存入存储单元240中。此时，CPU 220以再成像数据代替与之前存储的单位区域相对应的图像数据。

随后，CPU 220再次将显示部件260的显示状态返回至图14的显示状态。在此情况下，用户可以在选择低放大率图像t2的同时再次操作再成像按钮424，从而以第一放大率对观察对象S的对应于低放大率图像t2的单位区域进行再成像。

当用户最后操作图14的连接结束按钮425时，CPU 220在存储在存储单元240中的所述多条图像数据和所述再成像数据之间进行连接，以产生对应于观察对象范围的连接图像数据。CPU 220基于连接图像数据在显示部件260中显示观察对象范围内的连接图像，同时将所产生的连接图像数据存储到存储单元240中，从而完成了放大观察处理。此时，CPU220将每个单位区域的位置信息与构成连接图像数据的所述多条图像数据和所述再成像数据一起存储到存储单元240中。

（2）效果

在该实施例中，将低放大率图像用作区域表现图像，以使用户选择需要进行再成像的单位区域。在该情况下，可以利用小容量的图像数据来显示低放大率图像。这消除了对花费长时间段来产生用于显示低放大率图像的图像数据的需要。此外，可以防止用于显示低放大率图像的图像数据量超过图1的操作存储器270的可用容量。

在开始对每个单位区域进行成像时，物镜13的Z位置被自动设置为焦点位置以作为成像条件。当未检测到物镜13的焦点位置时，将表示还未在单位区域内正常设置成像条件的异常信息存储到存储单元240中。基于所存储的异常信息，确定是否已经在每个单位区域内正常设置了成像条件。使与还未利用成像条件来正常设置的单位区域相对应的低放大率图像的部分高亮。从而，用户可以看到包括高亮的低放大率图像，从而容易地识别出还未利用成像条件来正常设置的单位区域。因此，用户可以容易地对还未利用成像条件来正常设置的单位区域进行再成像。

（3）根据第二实施例的放大观察处理的流程

图15和图16是根据第二实施例的放大观察处理的流程图。图1的CPU 220根据存储于图1的存储单元240中的放大观察程序来执行放大观察处理。

在该实施例中，在初始状态中将物镜13的放大率设置为第二放大率。此外，在初始状态中，通过用户的操作在放大观察装置300中设置之前设定的成像条件（彩色CCD 11的增益、曝光时间、白平衡等）。应该注意，在初始状态中还未对图1的物镜13的Z位置进行设置。

首先，CPU 220设置观察对象范围，并在第二阶段对观察对象S进行成像，以将所获取的图像数据及其对应的位置信息一起存储到图1的存储单元240中（步骤S21）。如上所述，CPU 220基于例如从图1的输入单元250输入的信息来设置观察对象S的观察对象范围。此外，当观察对象范围大于单位区域时，CPU 220在设置的观察对象范围内设置需要进行成像的多个单位区域的位置。

在步骤S21的处理之后，通过用户操作图1的输入单元250或通过用户操作图1的变焦调节部件13a来将物镜13的放大率从第二放大率改变到第一放大率。

接下来，CPU 220针对观察对象S的第一单位区域自动设置成像条件（步骤S22）。在该示例中，CPU 220自动将物镜13的Z位置设置为成像条件。如上所述，当在自动设置时不能检测到物镜13的焦点位置时，CPU 220将上述异常信息存储到存储单元240中。

随后，CPU 220在物镜13的Z位置处于自动设置的状态下对第一单位区域进行成像，以获取对应于第一单位区域的图像数据，产生表示第一单位区域的位置的第一位置信息，并且将所获取的图像数据与第一位置信息一起存储到存储单元240中（步骤S23）。

接下来，CPU 220确定是否已经对在步骤S21中设置的观察对象范围内的所有单位区域都进行了成像（步骤S24）。具体地，CPU 220确定与观察对象范围内的所有的单位区域相对应的多条图像数据是否都已经被存储到存储单元240中。

当未对观察对象范围内的所有单位区域进行成像时，CPU 220控制图1的台驱动部件22以移动图1的台21，以便对观察对象S的下一单位区域进行成像（步骤S25）。

类似于上述步骤S22，CPU 220针对要成像的下一单位区域自动设置成像条件（步骤S26）。此外，当在自动设置时不能检测到物镜13的焦点位置时，CPU 220将上述异常信息存储到存储单元240中。

接下来，CPU 220在物镜13的Z位置处于自动设置状态的情况下对该下一单位区域进行成像，从而获取对应于该单位区域的图像数据，并将所获取的图像数据与对应于所获取的图像数据的位置信息一起存储到存储单元240中（步骤S27）。此后，CPU 220返回到步骤S24的处理。

在步骤S24中，当对观察对象范围内的所有单位区域都进行了成像时，CPU 220基于在步骤S21中存储到存储单元240中的图像数据在显示部件260中显示低放大率图像来作为区域表现图像（步骤S31）。应该注意，CPU 220可以执行下列处理来代替在步骤S21中将图像数据存储到存储单元240中。

例如，当在步骤S24中对成像范围内的所有单位区域都进行了成像时，CPU 220可以将物镜13的放大率改变为低于第一放大率的第二放大率，并以第二放大率对观察对象S进行成像。在此情况下，CPU 220可以基于所获取的图像数据在显示部件260中显示低放大率图像来作为区域表现图像。

随后，当将异常信息存储到存储单元240中时，CPU 220基于所存储的异常信息来确定是否已在每个单位区域内正常设置了成像条件，并且使与还未利用成像条件来正常设置的单位区域相对应的低放大率图像的部分高亮（步骤S32）。

应该注意，代替高亮，CPU 220可以在与还未利用成像条件来正常设置的单位区域相对应的低放大率图像的部分中显示字母、符号、框等。在此情况下，用户可以看到字母、符号、框等，从而容易地识别出还未在适当条件下进行成像的单位区域。

接下来，CPU 220确定是否已经发出了再成像的命令（步骤S33）。例如，当操作了图14的再成像按钮424时，CPU 220确定已经发出了再成像的命令，而当未操作再成像按钮424时，CPU 220确定还未发出了再成像的命令。当还未发出再成像的命令时，CPU 220前进到稍后描述的步骤S40的处理。

另一方面，当已经发出再成像的命令时，在显示部件260中显示低放大率图像的同时，CPU 220确定是否已经选择了任何已成像的单位区域作为再成像对象（步骤S34）。

当选择了任何单位区域时，CPU 220控制台驱动部件22以移动台21，以便基于存储在图1的存储单元240中的位置信息来对所选择的单位区域进行成像（步骤S35）。

随后，CPU 220对所选择的单位区域进行成像以获取图像数据，并在显示部件260中显示基于所获取的图像数据的图像（步骤S36）。在此状态中，CPU 220接收成像条件的调节指令，以基于所提供的调节指令来调节成像条件（步骤S37）。具体地，类似于第一实施例，通过用户操作图9的多个按钮（再成像决定按钮426、增益调节按钮427a、曝光时间按钮427b、白平衡按钮427c和聚焦按钮427d），CPU220基于所提供的调节指令来调节各种成像条件。

此后，CPU 220在调节后的成像条件下对观察对象S的所选择的单位区域进行成像，以获取对应于该所选择的单位区域的再成像数据，并将对应于该再成像数据的位置信息存储到存储单元240中（步骤S38）。此外，CPU 220以存储单元240中的所获取的再成像数据来代替所选择的单位区域的图像数据（步骤S39）。

接下来，CPU 220确定是否已经发出完成放大观察处理的命令（步骤S40）。例如，当操作了图14的连接结束按钮425时，CPU 220确定已经发出了完成放大观察处理的命令，而在未操作连接结束按钮425时，CPU 220确定还未发出完成放大观察处理的命令。

当已经发出了完成放大观察处理的命令时，CPU 220在存储于存储单元240中的多条图像数据和再成像数据之间进行连接，以产生连接图像数据，并在显示部件260中显示基于连接图像数据的连接图像，同时将所产生的连接图像数据存储到存储单元240中（步骤S41）。从而完成了放大观察处理。另一方面，当还未发出完成放大观察处理的命令时，CPU220返回步骤S33的处理。

[3]其他实施例

（1）在第一和第二实施例中，在装备有用于利用白光来观察观察对象S的表面的显微镜100的放大观察装置300中执行放大观察处理。这些不是限制性的，并且该放大观察处理可以应用于放大观察对象S的表面并观察放大后的表面的另一种放大观察装置。作为这样的放大观察装置，例如，存在装备有利用光学干涉测量法的显微镜的放大观察装置、装备有共焦显微镜的放大观察装置、装备有电子扫描显微镜的放大观察装置、装备有扫描探针显微镜的放大观察装置、装备有荧光显微镜的放大观察装置等。

（2）在第一和第二实施例中，作为用于针对单位区域的成像条件的调节指令的示例，描述了用于图1的彩色CCD 11的增益的调节指令、用于曝光时间的指令、用于白平衡的指令和用于物镜13的Z位置的调节指令。这些不是限制性的，图1的CPU 220还可以接收下列的调节指令作为用于针对观察对象S的单位区域的成像条件的调节指令。

（2-1）CPU 220可以接收针对观察对象S和物镜13在X方向和Y方向中的相对位置作为针对单位区域的成像条件的调节指令。在此情况下，CPU 220基于该调节指令来控制图1的台驱动部件22，以沿x方向和y方向移动台21。

（2-2）作为用于针对单位区域的成像条件的调节指令，CPU 220可以接收针对图1的照明光源16的光量的调节指令或关于光圈（未示出）的开度或滤光器（未示出）的透射比的调节指令。在此情况下，CPU 220基于该调节指令来调节照明光源16的光量、光圈（未示出）的开度或滤光器（未示出）的透射比。

（2-3）当从观察对象S的表面反射的光量较大时，彩色CCD 11的电信号会饱和。在此情况下，所获取的图像数据表示最大值。为此，即使在显示基于所获取的图像数据的图像时，用户也不能识别出观察对象S的表面的状态。在此，可以将彩色CCD 11的增益设置得较低，从而防止彩色CCD 11的电信号的饱和。

另一方面，当彩色CCD 11的电信号的电平由于从观察对象S的表面反射的光量小而变得太低时，不能精确识别出基于该反射光所获取的图像数据。在此，可以将彩色CCD 11的增益设置得较高，以使彩色CCD 11的电信号的电平较高，从而精确识别出图像数据。

根据观察对象S的表面的状态，可能存在具有大反射光量的区域（在下文中称作高反射区域）与具有小反射光亮的区域（在下文中称作低反射区域）混合的情况。当要成像的区域中包括高反射区域和低反射区域时，不能精确观察观察对象S的表面的状态，除非针对高反射区域和低反射区域中的每一个将彩色CCD 11的增益设置为不同的值。

因此，有这样一种方法，其利用多个彼此不同的增益对一个区域进行成像以获取多条图像数据，并将所获取的图像数据进行合成以产生对应于该区域的合成图像数据。在下文中，将该方法称作宽动态范围。

根据宽动态范围，即使在该区域包括高反射区域和低反射区域时，也可以合成利用对应于高反射区域的适当增益来获取的图像数据和利用对应于低反射区域的适当增益来获取的图像数据，从而可以精确观察观察对象S在该区域中的表面的状态。

在根据第一和第二实施例的放大观察装置300中，当将宽动态范围的功能应用于放大观察处理时，CPU 220可以接收针对每个要成像的单位区域的成像数量以及成像时的彩色CCD 11的增益的调节指令，以作为针对单位区域的成像条件的调节指令。

在此情况下，基于该调节指令，CPU 220设置每个要成像的单位区域的成像数量以及成像时的彩色CCD 11的增益。这使得能够精确观察观察对象S的表面，而不管观察对象S的表面的状态如何。

（2-4）在共焦显微镜中，从激光光源发射的激光被物镜聚集到观察对象S。来自观察对象S的反射光被感光透镜聚集，并通过针孔入射到接收元件上。当观察对象S和物镜之间的相对距离改变时，激光被以二维的方式扫描到观察对象S的表面上，从而产生了与观察对象S和物镜之间的多个相对距离相对应的多条共焦图像数据。基于所产生的多条共焦图像数据，来产生超深度图像数据或高度图像数据。基于超深度图像数据或高度图像数据，在显示部件中显示超深度图像或高度图像。

如上所述，在配备有共焦显微镜的放大观察装置中，物镜相对于观察对象S在高度方向中的位置在对每个单位区域进行成像时改变。例如，当提供了共焦显微镜而不是图1的显微镜100时，CPU 220可以接收针对物镜相对于观察对象S在高度方向中的移动范围（上限位置和下限位置）的调节指令来作为针对单位区域的成像条件的调节指令。

在此情况下，CPU 220基于该调节指令来设置物镜在高度方向中的移动范围。这允许适当设置物镜在高度方向中的移动范围。

在上述说明中，在配备有共焦显微镜的放大观察装置中，已经描述了接收针对物镜相对于观察对象S在高度方向中的移动范围（上限位置和下限位置）的调节指令的示例。这并非限制性的，并且同样在配备有利用白光来观察观察对象S的表面的显微镜100的放大观察装置300中，CPU 220可以接收针对物镜13相对于观察对象S在高度方向中的移动范围（上限位置和下限位置）的调节指令来作为针对单位区域的成像条件的调节指令。

（3）在第一和第二实施例中，已经描述了沿x方向和y方向移动台21以连接获取的所述多个单位区域的图像数据的示例。这并非限制性的，并且在配备有共焦显微镜的放大观察装置中，可以针对多个单位区域来产生多条共焦图像数据，并且基于所产生的多条共焦图像数据，可以产生超深度图像数据或高度图像数据，并且可以连接所产生的多条超深度图像数据或高度图像数据，从而在显示部件中显示多个单位区域的相互连接的超深度图像或高度图像。

应该注意，即使在配备有利用白光观察观察对象S的表面的显微镜100的放大观察装置300中，例如，可以在改变观察对象S和物镜13之间的相对距离的同时获取每个单位区域的图像数据，从而允许产生表示观察对象S的表面在Z方向中的位置的超深度图像数据或高度图像数据。因此，同样在上述的放大观察装置300中，可以连接多个单位区域的超深度图像数据或高度图像数据，以在显示部件260中显示多个单位区域的相互连接的超深度图像或高度图像。

（4）在第二实施例中，已经将物镜13的Z位置的自动设置描述为在开始对每个单位区域进行成像时执行的成像条件的自动设置。这并非限制性的，并且在开始对每个单位区域进行成像时，CPU 220可以自动设置图1的彩色CCD的增益、曝光时间、白平衡、每个单位区域的成像数量以及每次成像时彩色CCD 11的增益、物镜相对于观察对象S在高度方向中的移动范围等，以作为成像条件的自动设置。

当在自动设置彩色CCD 11的增益时未检测到适当的增益时，CPU220可以将上述的异常信息存储到图1的存储单元240中。此外，当在自动设置曝光时间时未检测到适当的快门速度时，CPU 220可以将上述的异常信息存储到图1的存储单元240中。此外，当自动设置白平衡时未能决定适当的图像数据校正量时，CPU 220可以将上述的异常信息存储到图1的存储单元240中。

此外，当在自动设置每个单位区域的成像数量时未检测到适当的成像数量时，CPU220可以将上述的异常信息存储到图1的存储单元240中。此外，当在自动设置物镜相对于观察对象S在高度方向中的移动范围时未检测到适当的移动范围（上限位置和下限位置）时，CPU 220可以将上述的异常信息存储到图1的存储单元240中。

从而，用户可以看到包括高亮的低放大率图像（区域表现图像），以容易地识别出每个单位区域是否已在适当的设置状态中利用各种成像条件进行了成像。

（5）在第二实施例中，在开始对每个单位区域进行成像时自动设置成像条件，并且在区域表现图像中使还未利用成像条件来正常设置的单位区域高亮。

这并非限制性的，并且CPU 220可以在开始放大观察处理时在之前设置的成像条件下对多个单位区域进行成像，从而获取对应于每个单位区域的图像数据，并且可以基于所获取的多条图像数据来确定显示部件260中显示的每个单位区域的图像是否满足之前设置的条件。

例如，当每个单位区域中的图像中的多个像素的亮度总量（亮度值）已经被设置为位于作为之前设置的条件的固定范围之内时，CPU220可以确定每个单位区域中的图像中的多个像素的亮度总量（亮度值）是否位于所述固定范围之内，并且可以使多个像素的亮度总量超出该固定范围的图像的单位区域在区域表现图像中高亮。

此外，当已经将每个单位区域的图像中的对比度设置在作为之前设置的条件的固定范围内时，CPU 220可以确定每个单位区域的图像中的对比度是否位于所述固定范围内，并可以使对比度超过所述固定范围的图像的单位区域在区域表现图像中高亮。

在这些情况下，用户可以看到区域表现图像，从而容易地识别出每个单位区域的图像是否满足之前设置的条件。因此，用户可以基于高亮来选择区域表现图像中所示的任何单位区域，从而容易地对还未获得满足之前设置的条件的图像的单位区域进行成像。

（6）在第一实施例中，可以在开始对每个单位区域进行成像时自动设置成像条件。在此情况下，类似于第二实施例，可以在区域表现图像中显示表示还未在适当的成像条件下进行成像的单位区域的指示符（高亮图像、字母、符号、框等）。

（7）在第一和第二实施例中，物镜13沿Z方向移动，从而改变观察对象S相对于物镜13在Z方向中的相对位置，但这不是限制性的。台21可以沿Z方向移动，从而改变观察对象S相对于物镜13在Z方向中的相对位置。

[4]各权利要求的每个构成要素和各实施例的每个部分之间的对应关系

尽管在下文中将描述各权利要求的每个构成要素和各实施例的每个部分之间的对应关系，但是本发明不限于下列示例。

在上述实施例中，观察对象S是对象的示例，放大观察装置300是放大观察装置的示例，成像单元10是成像部件的示例，存储单元240是存储部件的示例，CPU 220是位置信息产生部件、连接部件、控制部件、确定部件以及处理设备的示例，显示部件260是显示部件的示例，并且CPU 220和输入单元250是接收部件的示例。

作为各权利要求的构成要素，可以使用具有权利要求书中所描述的构造或功能的各种其他要素。

本发明可以高效地应用于利用各种显微镜的放大观察装置。

Claims (8)

1.一种对对象进行成像以显示所述对象的图像的放大观察装置，所述装置包括：

成像部件，其被构造为分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据；和

显示部件，其被构造为基于所述多条图像数据显示区域表现图像，其中，所述区域表现图像被构造为基于彼此连接的图像的多个图像，

所述放大观察装置的特征在于还包括：

位置信息产生部件，其被构造为产生表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息；

存储部件，其被构造为将所述成像部件产生的所述多条图像数据与所述位置信息产生部件产生的位置信息相关联地进行存储，

接收部件，其被构造为接收对所述显示部件中显示的所述区域表现图像的所述多个图像中的任何图像进行选择的选择指令，以对所选图像对应的单位区域进行再成像，以重新产生对应于所述单位区域的一条图像数据；以及

控制部件，其被构造为控制所述成像部件执行再成像，来对对象的与所述选择指令相对应的单位区域进行再成像，以产生对应于所述单位区域的一条图像数据，以及被构造为控制所述显示部件以基于被再成像所产生的那一条图像数据部分替代了的所述多条图像数据来显示图像，其中，

所述接收部件还接收用于调节所述成像部件的成像条件的调节指令，以及

当所述接收部件接收到所述选择指令时，所述控制部件控制所述成像部件来在根据所述调节指令调节后的成像条件下对与所述选择指令和存储于所述存储部件中的位置信息相对应的单位区域执行再成像，以产生对应于所述单位区域的一条图像数据。

2.根据权利要求1所述的放大观察装置，还包括：

存储部件，其被构造为存储所述成像部件产生的所述多条图像数据；

连接部件，其被构造为对存储在所述存储部件中的所述多条图像数据进行连接，以产生连接图像数据；以及

其中，所述显示部件基于所述连接图像数据来显示连接图像，以作为基于所述多条图像数据的图像。

3.根据权利要求1所述的放大观察装置，其中，当所述接收部件接收到所述选择指令时，所述控制部件以再成像所产生的图像数据代替存储在存储部件中的、对应于所述多个单位区域的图像数据中与所选择的单位区域相对应的图像数据。

4.根据权利要求1所述的放大观察装置，还包括：

连接部件，其被构造为将所产生的图像数据顺序连接至之前产生的对应于另一单位区域的图像数据，以及

其中，所述显示部件基于顺序连接的图像数据来显示连接图像，以作为基于所述多条图像数据的图像。

5.根据权利要求4所述的放大观察装置，其中，当所述接收部件接收到所述选择指令时，所述控制部件控制所述连接部件以暂停连接图像数据。

6.根据权利要求1所述的放大观察装置，其中，

所述成像部件以第一放大率和低于所述第一放大率的第二放大率对所述对象进行成像，并以所述第一放大率对所述多个单位区域分别进行成像，以产生对应于所述多个单位区域的多条图像数据，以及

所述显示部件基于由所述成像部件以所述第二放大率进行成像所产生的图像数据来显示图像，以作为基于所述多条图像数据的图像。

7.根据权利要求1所述的放大观察装置，还包括：

确定部件，其被构造为基于对应于每个单位区域的图像数据来确定每个单位区域的图像是否满足预设的条件，其中，

所述控制部件控制所述显示部件来在基于所述多条图像数据的图像上显示指示符，所述指示符用于标识已被所述确定部件确定为不满足所述预设条件的单位区域的图像。

8.一种对对象进行成像以显示所述对象的图像的放大观察方法，所述方法包括：

分别对对象的多个单位区域进行成像，以产生分别对应于所述多个单位区域的多条图像数据；和

基于所述多条图像数据显示区域表现图像，其中所述区域表现图像被构造为基于彼此连接的图像的多个图像；

所述方法特征在于还包括：

产生表示所述多个单位区域的各个位置的位置信息；

将产生的所述多条图像数据与产生的位置信息相关联地进行存储；

接收对所显示的所述区域表现图像的所述多个图像中的任何图像进行选择的选择指令；

对对象的与所述选择指令相对应的单位区域进行再成像，以产生对应于所述单位区域的一条图像数据；以及

基于被再成像所产生的那一条图像数据部分替代了的所述多条图像数据来显示图像，其中，

进一步接收用于调节成像条件的调节指令，以及

当接收到所述选择指令时，在根据所述调节指令调节后的成像条件下对与所述选择指令和存储的位置信息相对应的单位区域执行再成像，以产生对应于所述单位区域的一条图像数据。