JP3293717B2

JP3293717B2 - 分析装置

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Publication number: JP3293717B2
Application number: JP23480294A
Authority: JP
Inventors: 泰生三輪
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 2002-06-17
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JPH0894645A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査型プローブ顕微鏡
等の分析装置に関し、特に測定した画像データをカラー
表示する画像データ表示装置を備えた分析装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、走査型プローブ顕微鏡等の分析
装置においては、物質表面の原子配列や、物質表面の表
面形状の測定結果を画像データとして取得し、該画像デ
ータを表示装置に表示している。この走査型プローブ顕
微鏡として、例えば、プローブと試料表面との間に流れ
るトンネル電流を用いる走査型トンネル顕微鏡（ＳＴ
Ｍ）や、プローブと試料表面間に働く原子間力を測定す
る原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）が知られている。例えば、
走査型トンネル顕微鏡は、探針を試料表面に近づけて探
針または試料の何れかを３次元方向に移動可能とし、探
針と試料表面との間に流れるトンネル電流が一定となる
ように試料表面と探針先端部との間をサブナノメータオ
ーダーで制御することにより原子レベルの分解能で得ら
れる３次元形状の情報によって、物質表面の原子配列の
観察や、物質表面の表面形状の観察等を行うものであ
り、原子間力顕微鏡は、例えば探針及び探針を支持する
カンチレバー等と、レバーの曲がりを検出する変位測定
系からなり、探針と試料との間の原子間力（引力または
斥力）を検出してこれが一定になるように制御すること
によって、試料表面の凹凸像等を観察するものであり、
生物，有機分子，絶縁物等の非導電物質の観察を行うこ
とができる顕微鏡である。このような走査型プローブ顕
微鏡等の分析装置が備える画像表示装置においては、一
般に、分析装置から得られる画像データは必ずしもコン
トラストが良好ではない。そのため、測定されたままの
未処理の測定画像データに対してカラーテーブルを割り
当てて色付けを行っても、明瞭なカラーの画像表示が行
われるとは限らない。また、良好なコントラストが得ら
れている場合であっても、分析の必要性から輝度の表示
範囲を限定して表示を行いたいという要請が生じる場合
がある。そのため、従来、その画像データの輝度分布を
表すヒストグラムを基にして、測定画像データに対して
ヒストグラムの平坦化やヒストグラムの部分拡張等を行
うデータ加工を行って測定画像データを再構成し、その
再構成した測定画像データに対してカラーテーブルを割
り当てて色付けを行ってカラー表示し、その画像表示を
確認し、再び測定画像データのデータ加工を行うという
操作を、所望の表示状態となるまで繰り返して行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分析装置では、カラー表示のための測定データのデータ
処理が円滑に行えないという問題がある。従来の測定画
像データのカラー表示においては、前記したように分析
装置から得られた測定画像データのデータ加工による再
構成と、該加工画像データの表示確認という操作を繰り
返す必要があるため、カラー表示のための測定データの
データ処理に時間を要し、操作が煩雑となっている。こ
れは、従来の分析装置において行われるデータ加工はヒ
ストグラム自体を所望の特性とするデータ処理であり、
このデータ処理によって結果的に再構成される測定画像
データを用いてカラー表示を行うものであるため、カラ
ー表示におけるカラーテーブルの割り当てと、測定画像
データのデータ加工とが必ずしも対応しているものとな
っていないためである。例えば、走査型トンネル顕微鏡
では、試料と探針との間に流れるトンネル電流を用いて
得られる物質表面の原子配列や表面形状についての三次
元データを、カラー表示によって画像表示する場合があ
る。例えば、表面の高さ情報をカラー表示によって画像
表示する場合、この高さ方向の頻度を表すヒストグラム
自体が所望の特性となるよう行うヒストグラムのデータ
加工と、カラー表示を行うためのカラーテーブルの割当
てとの間には充分な対応がとられておらず、ヒストグラ
ムのデータ加工を行ったとしても，必ずしも適切なカラ
ー表示が行われるとは限らなかった。そこで、本発明は
前記した従来の分析装置の問題点を解決し、測定画像デ
ータの表示状態の調整のための操作を容易に行うことが
できる分析装置を提供することを目的とし、また、トン
ネル電流を用いて得られる画像データのカラー表示のた
めの調整を容易に行うことができる走査トンネル顕微鏡
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、分析装置にお
いて、分析手段側から得られる画像データの任意の輝度
分割数に分割された輝度分布を求める手段と、前記輝度
分布に対して、前記輝度分割数と実質的に１対１で対応
させることができる任意のカラー分割数に分割されたカ
ラーテーブルの割り当てを表示画面上のレンジ・バーを
用いて指定して色付けを行なう輝度分布の範囲を設定す
る手段と、前記カラーテーブルの割り当てに従って画像
データを表示用画像データに変換する手段と、前記表示
用画像データを記憶する手段と、前記輝度分布、カラー
テーブル、レンジ・バー、及び表示用画像データを表示
する手段とを備えることによって、測定画像データの表
示状態の調整のための操作を容易に行うことができる。

【０００５】本発明における分析装置は、分析手段から
得られる測定データを画像として表示する表示手段を備
えた装置であり、さらに、その表示手段は測定画像デー
タのカラー表示を行うことができるものである。本発明
における画像データの輝度分布は、測定した画像データ
の輝度の強度に対する頻度分布を表すものである。ま
た、本発明におけるカラーテーブルは、画像データをカ
ラー表示する際の色分布を表す表であり、割り当て指定
手段はこの色分布を輝度分布中の輝度範囲に対する割り
当てを指定し、設定する手段である。本発明における表
示用画像データは、測定画像データをカラーテーブルの
割り当て区分に対応するように変換することにより得ら
れ、この表示用画像データに対してカラーテーブルの各
色を対応させることによって、カラー表示を行うことが
できるものである。

【０００６】本発明の第１の実施態様は、走査型トンネ
ル顕微鏡において、探針を通して得られるトンネル電流
を用いて得られる表面状態に関連する画像データの輝度
分布を求める手段と、輝度分布に対するカラーテーブル
の割り当てを指定する手段と、カラーテーブルの割り当
てに従って表面状態に関連する画像データを表示用画像
データに変換する手段と、変換した表示用画像データを
記憶する手段と、輝度分布、カラーテーブル、及び表示
用画像データを表示する手段とを備えることによって、
トンネル電流を用いて得られる画像データのカラー表示
のための容易な調整を可能とする。本発明の第２の実施
態様は、画像データは画素単位の輝度強度であり、該輝
度強度を複数個の輝度区間に分割して区分し、各輝度区
間に分布する画素の個数を求めることによって画像デー
タの輝度分布を求めるものであり、これによって、該輝
度分布を任意の表示形態で表示することができる。本発
明の第３の実施態様は、輝度分布をヒストグラムの表示
形態で表示するものであり、これによって、柱状の形態
で表示したカラーテーブルと輝度分布との対応を容易に
行なうことができる。本発明の第４の実施態様は、画像
データの輝度強度をカラーテーブルの割り当てに対応し
て区分し、区分した値を画素単位のビットマップデータ
として記憶するものであり、これによって、設定したカ
ラー表示範囲に対応した表示用の画像データを得ること
ができる。

【０００７】本発明の第５の実施態様は、ビットマップ
データで表される表示用画像データの値と、カラーテー
ブルの各色を表す値とを対応させることによって画像デ
ータのカラー表示を行うものであり、これによって、画
像データのカラー表示を容易に行なうことができ、ま
た、カラーテーブルを変更することによりカラー表示の
変更を容易に行なうことができる。本発明の第６の実施
態様は、画像データの輝度の分割個数とカラーテーブル
の色分割の個数とが実質的に一致しているものであり、
これによって、ビットマップデータで表される表示用画
像データの値とカラーテーブルの各色を表す値とを実質
的に１対１で対応させることができ、これによって、画
像データのカラー表示を容易に行なうことができ、ま
た、カラーテーブルを変更することによりカラー表示の
変更を容易に行なうことができる。本発明の第７の実施
態様は、輝度分布、カラーテーブル、及び表示用画像デ
ータを実質的に一つの表示面上に表示するものであり、
これによって、輝度分布に対するカラーテーブルの割り
当て、及び画像データの表示確認を同時に行なうことが
できる。

【０００８】

【作用】本発明の分析装置において、分析手段側から得
られる画像データは、例えば、画素単位の輝度強度によ
って表されている。この輝度強度を複数個の輝度区間に
分割して区分し、各輝度区間に分布する画素の個数を求
めることによって、画像データの輝度分布を求めること
ができる。この求めた輝度分布は、表示部中において、
例えば、ヒストグラム等の表示形態によって表すことが
できる。表示部には、前記輝度分布を表す部分と共に、
カラーテーブルを表す部分が形成され、画像データ表示
部で表示される画像データの色の分布を、例えば柱状の
形態によって、ヒストグラムで表された輝度分布と対応
できるように表示している。そして、カラーテーブル割
り当て指定手段によって画像データの輝度分布における
表示範囲を指定して、カラーテーブルによって色付さけ
れる輝度分布中の範囲を設定する。これによって、所望
の輝度分布範囲におけるカラー表示を設定することがで
きる。

【０００９】また、画像データを表示用画像データに変
換する手段は、測定画像データをカラーテーブルの割り
当て区分に対応させ、その対応する色に該当するカラー
値を画素単位で求め、さらに、表示用画像データを記憶
する手段は、該値をビットマップデータとして記憶す
る。表示用画像データによって画像データのカラー表示
を行なう場合には、表示用画像データのカラー値に対し
て対応するカラーテーブルの色を選択し、該色によって
その画素に対応する部分を表示する。したがって、表示
部には、画像データとカラーテーブルと輝度分布が同時
に表示される。そして、該表示状態を観察して、カラー
テーブルの輝度分布に対する範囲を、表示された画像デ
ータの表示状態に応じてカラーテーブル割り当て指定手
段によって変更することができる。このカラーテーブル
の割り当て変更により、前記したように、画像データを
表示用画像データに変換し、カラー表示を行なう。

【００１０】画像データの輝度の分割個数とカラーテー
ブルの色分割の個数とを一致させたり、あるいは、それ
らの個数関係に例えば整数倍等の一定の関係をたせるこ
とによって実質的に一致させると、ビットマップデータ
で表される表示用画像データのカラー値と画像データ表
示部において実際にカラー表示を行なう際のカラーテー
ブル中のＲ，Ｇ，Ｂの色データとを実質的に１対１で対
応させることができる。そして、このＲ，Ｇ，Ｂの色デ
ータを、対応する画素に入力することによって、設定し
たカラーテーブルの割り当てに対応したカラー表示が行
なわれる。このカラーテーブルにおいて、異なる組み合
わせのＲ，Ｇ，Ｂの色データを使用することによって、
カラー表示を変更することもできる。走査型トンネル顕
微鏡においては、表示部において、ヒストグラム等の表
示形態は、探針を通して得られるトンネル電流を用いて
得られる表面状態に関連する画像データの輝度分布を表
し、カラーテーブル割り当て指定手段によって表面状態
に関連した画像データについての色付けの割当てを行っ
て、所望の輝度分布範囲におけるカラー表示を設定す
る。そして、表示用画像データ記憶手段中の記憶してあ
る表面状態に関連するビットマップデータに対して、対
応するカラーテーブルの色を選択し、該色によって対応
画素を表示する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。〔本発明の実施例の構成〕はじめに、図１の構成図を用
いて、本発明の分析装置の一実施例の構成について説明
する。図１において、本発明の分析装置は、通常の分析
を行なう分析手段（図示していない）、画像データ等の
表示を行なう表示部１、画像データ等のデータの処理や
記憶を行なうデータ処理部２を備えている。なお、図で
は、表示部１及びデータ処理部２の概略を示し、分析装
置が備える分析手段等のその他の部分については省略し
て示している。なお、以下に示す例では、輝度分布表示
としてヒストグラム表示を例として説明する。表示部１
は、画像データ表示部１０とカラーテーブル表示部１１
とレンジ・バー１２とヒストグラム表示部１３とを備え
ている。画像データ表示部１０は、分析手段が測定した
測定データを画像データとして表示する部分であり、例
えば、５１２×５１２個の複数の画素に区分した表示手
段により構成することができ、各画素に対して画像デー
タを入力することによって画像表示を行なうものであ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーデータに対応することによるカ
ラー表示機能も備えている。分析装置が走査型トンネル
顕微鏡の場合には、前記画像データはトンネル電流を用
いて得られる表面状態に対応した画像データとなり、例
えば、表面の三次元情報を有した画像データである。

【００１２】カラーテーブル表示部１１（ビデオルック
アップテーブルという名称で呼ばれる場合もある）は、
画像データ表示部１０におけるカラー表示に使用するカ
ラーの分布状態を表示する部分であり、図では柱状の形
態で示されている。そして、このカラーテーブル表示部
１１は、例えば、２５６個に分割されている。各分割さ
れた区分に対応するピクセル値（以下、カラー値とい
う）に対して、データ処理部２は後述するカラーテーブ
ルメモリ２１中に格納されているカラーテーブルの色情
報を対応させることにより、色表示を行なう。ヒストグ
ラム表示部１３は、測定画像データ中の輝度分布を表す
部分であり、例えば、最小の輝度から最大の輝度の間を
分割し、その分割した区分内にある測定画像データ中の
画素の個数をヒストグラムによって表示するものであ
る。このヒストグラム表示においては、最大の画素数で
各区分内の画素数を除することによって、規格化するこ
とができる。

【００１３】図１では、ヒストグラム表示によって測定
画像データ中の輝度分布を表しているが、その他の周知
の表示形態によって表すこともできる。また、レンジ・
バー１２は、画像データ表示部１０におけるカラー表示
の状態を変更して設定する手段であり、例えば、マウス
等のカラーテーブル割り当て指定手段４等の入力手段に
より入力することができる。カラーテーブル割り当て指
定手段４によって、このレンジ・バー１２をヒストグラ
ム表示部１３に対して移動し、輝度分布に対して色付け
を行なう範囲を設定する。図１では、横方向の実線で示
される２本のレンジ・バー１２により設定される輝度分
布の間において、カラーテーブル表示部１１で示される
色分布によってカラー表示が行なわれることになる。し
たがって、このレンジ・バー１２を移動させることによ
り、色付けされる輝度分布の範囲を変更することができ
る。データ処理部２は、分析手段からの画像データ等の
データを処理や記憶を行ない前記表示部１に表示のため
の信号を出力する部分であり、処理部２０、カラーテー
ブルメモリ２１、表示用画像データメモリ２２、カラー
テーブル割り当て範囲（レンジ範囲）メモリ２３、及び
ヒストグラムデータメモリ（輝度分布データメモリ）２
４、表示ドライバ２５を備えている。

【００１４】処理手段２０には、分析手段から得られた
画像データを格納している画像データファイル３とカラ
ーテーブル割り当て指定手段４が、データ処理部２の外
部から接続され、データ処理部２内部において、カラー
テーブルメモリ２１、表示用画像データメモリ２２、カ
ラーテーブル割り当て範囲メモリ２３、及びヒストグラ
ムデータメモリ２４と接続されており、輝度分布形成の
ためのデータ処理やカラーテーブル割り当てのための処
理や表示用画像データ（ビットマップデータ）の作成処
理、及び表示ドライバ２５の制御等を行なっている。カ
ラーテーブルメモリ２１は、画像データ表示部１０にカ
ラー表示を行なうための色情報を格納している部分であ
り、例えば、２５６色の色付けを行なう場合には、各色
に対するＲ，Ｇ，Ｂの強度の組み合わせを記憶してい
る。そして、各色を指定するカラー値に対応したＲ，
Ｇ，Ｂ信号が画像データ表示部１０に送られると、該画
像データ表示部１０はカラー表示を行なうことになる。
なお、この例では、カラーテーブルを２５６色としてい
るが、表示のビット数を増やすことによって増色するこ
ともできる。また、使用するＲ，Ｇ，Ｂ信号の組み合わ
せを変更することより、カラー表示の色状態を変更する
こともできる。表示用画像データメモリ２２は、画像デ
ータ表示部１０に表示を行なうための画像データを格納
しておくメモリであり、画像データファイル３から入力
される分析手段からの画像データを、カラーテーブルの
割り当て区分に対応したカラー値を画素単位で記憶する
メモリであり、ビットマップデータを形成している。画
像データ表示部１０におけるカラー表示は、画像データ
ファイル３中の画像データではなく、この表示用画像デ
ータメモリ２２に格納されているビットマップデータに
基づいて行なわれる。

【００１５】カラーテーブル割り当て範囲メモリ２３
は、カラーテーブル割り当て指定手段４が指定した割り
当てを記憶するメモリである。表示部１中のレンジ・バ
ー１２、及びカラーテーブル表示部１１の表示範囲は、
このメモリ２３の記憶内容に応じて行なわれる。ヒスト
グラムデータメモリ２４は、最小輝度と最大輝度間を分
割した区分内にある測定画像データの画素の個数を記憶
するメモリであり、この記憶内容に応じて、ヒストグラ
ム表示部１３に表示が行なわれる。表示ドライバ２５
は、カラーテーブルメモリ２１、前記表示画像データメ
モリ２２、カラーテーブル割り当てメモリ２３、ヒスト
グラムメモリ２４の記憶内容を表示部１に表示するため
の駆動部分であり、処理手段２０によって制御される。
また、走査型トンネル顕微鏡による分析装置の場合に
は、前記画像データは、トンネル電流を用いて得られる
表面状態に関連した画像データとなる。

【００１６】〔本発明の実施例の作用〕次に、本発明の
分析装置の作用について、図２，図３のフローチャー
ト、図４のビットマップデータ及びヒストグラムの形成
を説明する図、図５のフルカラーレンジによるカラー表
示を説明する図、及び図６の設定レンジによるカラー表
示を説明する図を用いて説明する。本発明の分析装置に
おける画像データの表示のための概略手順は、図２に示
すフローチャートに従って行なわれる。なお、図２のフ
ローチャートでは、ステップＳの符号を用いて説明す
る。はじめに、分析手段によって測定して得られた画像
データの入力を行なう（ステップＳ１）。この画像デー
タの入力は、画像データファイル３に格納しておいた画
像データを処理手段２０に読み込むことによって行なわ
れる。この場合、アナログの画像データを読み込んで、
処理手段２０においてデジタル信号にＡ／Ｄ変換するこ
とも、あるいは、デジタル信号に変換した画像データを
画像データファイル３に格納しておき、デジタル信号を
読み込むようにすることもできる。

【００１７】そして、読み込んだ画像データを用いて、
輝度分布（ヒストグラム）を求める（ステップＳ２）。
カラー表示を行なう場合のカラーレンジを設定する。こ
のカラーレンジの設定は、輝度分布に対応して色付けを
行なう範囲を定めるものであり、定められた範囲内をフ
ルカラーレンジとして輝度分布に対応したカラー表示を
行なうものである。また、前記読み込んだ画像データを
処理して表示用の画像データを作成する。本発明の分析
装置においては、分析手段で得られた画像データそのも
のではなく、表示用に形成した画像データによって画像
表示を行なう（ステップＳ４）。前記ステップＳ２及び
ステップＳ４で形成した輝度分析、表示用画像データ、
及びカラー表示のためのカラーテーブルを表示部１上に
同時に表示する（テップＳ５）。ステップＳ５における
表示を観察して、カラー表示を行なう範囲（カラーレン
ジ）を変更する場合には、前記ステップＳ３に戻ってス
テップＳ４及びステップＳ５を繰り返す。次に、図４，
図５，及び図６を用いるとともに、図３に示す本発明の
分析装置における画像データの表示のためのより詳細な
手順に従って、ステップＳの１０番台の符号を用いて説
明する。

【００１８】前記ステップＳ１によって、画像データフ
ァイル３から読み込んだ画像データを基にして、その画
像データの輝度信号から最大輝度（Ｐmax)と最小輝度
（Ｐmin)を求める。図４において、画像データファイル
３から読み込まれる画像データは、画像元データとして
表されている。図中において、画像元データは４×４の
マトリックスＡによって示されているが、例えば５１２
×５１２のマトリックス状の画素により実現される。こ
の各画素中に表記される「Ｐｎ」は、当該画素における
輝度強度を表している。このマトリックス状の画素の輝
度は表Ｂによって表わされる。この各画素中の輝度強度
の中から、最大輝度（Ｐmax)と最小輝度（Ｐmin)を求め
る。図４中では、画素Ｉにおいて最大輝度（Ｐmax)を持
ち、画素Ｊにおいて最小輝度（Ｐmin)を持っている（ス
テップＳ１１）。前記ステップＳ１１で求めた最大輝度
（Ｐmax)と最小輝度（Ｐmin)の区間〔Ｐmax,Ｐmin 〕を
ｎ分割する。この分割数ｎは任意であるが、カラー表示
を行なう場合の色数と対応させて設定する方が後の信号
処理において望ましい。ｎ分割による輝度の一つの区間
間隔は（Ｐmax −Ｐmin ）／ｎである。そして、このｎ
分割に対応して、輝度区分を設定する。この輝度区分の
各輝度の代表値をそれぞれＬ₁〜Ｌ_nとする。このｎの
数は、前記したカラー表示の色数に対応して例えば２５
６とすることができる（ステップＳ１２）。次に、前記
求めた輝度区分に対応する輝度強度を有する画素の個数
を計数し、輝度分布のデータを形成する。図４では、輝
度区分Ｌ₁についてはｍ₁個の画素数を計数し、輝度区
分Ｌ₂についてはｍ₂個の画素数を計数し、輝度区分Ｌ
_nについては、ｍ_n個の画素数を計数し、その値は図１
中のヒストグラムメモリ２４に格納している（ステップ
Ｓ１３）。

【００１９】（フルカラーレンジによるカラー表示）次
に、はじめに測定された画像データの輝度分析の全体を
観察するために、輝度区間〔Ｐmax,Ｐmin 〕をフルカラ
ーレンジとする。このカラーレンジは、色付けを行なう
際のカラーテーブルの割り当て範囲を設定するものとな
る（ステップＳ１４）。次に、画像データを表示部１の
画像データ表示部１０に表示するためのビットマップデ
ータを求める。このビットマップデータは、前記ステッ
プＳ１４で設定したカラーレンジ（カラーテーブルの割
り当て）に対応して、各画素の輝度強度がいずれの輝度
区分となるかを判定し、その区分値を示したものであ
る。図４のマトリックスＣは４×４のビットマップデー
タを示しており、その区分値は、Ｌ₁〜Ｌ_nによって表
示している。このビットマップデータが、表示用画像デ
ータとなり、図１中の表示用画像データメモリ２２に格
納される（ステップＳ１５）。

【００２０】前記ステップＳ１３及びステップＳ１５に
よって、輝度分布のデータ（ヒストグラムのデータ）及
び表示用画像データが求められてメモリに格納され、ま
た、カラーテーブルは、あらかじめカラーテーブルメモ
リ２１に格納されている。そこで、これらのデータを表
示部１中のそれぞれの画像データ表示部１０、ヒストグ
ラム表示部１３、及びカラーテーブル表示部１１に表示
する。輝度分布のデータの表示は、例えば、図４中のヒ
ストグラムＤに示されるようにステップＳ１３による画
像素数を、各対応する輝度区分の位置に表示することに
より形成される。このヒストグラムの表示あるいはステ
ップＳ１３のヒストグラムの形成において、最大の画素
数で各区分内の画素数を除することによって、規格化す
ることができる。

【００２１】また、フルカラーレンジにおける画像デー
タのカラー表示においては、図５に示すように、ビット
マップデータＣに対してカラーテーブルＥを用いて対応
するＲ，Ｇ，Ｂの色データを用いて行なう。このときの
色付けは、前記ステップＳ１２において輝度範囲をｎ分
割して求めた輝度区分（Ｌ₁〜Ｋ_n）に対して、フルカ
ラーレンジを同じくｎ分割した代表値（以下、カラー値
（Ｃ₁〜Ｃ_n）という）を１対１で対応させて定め、前
記ステップＳ１５で求めたビットマップデータＣ中の輝
度区分Ｌを対応したカラー値Ｃを求めることにより行な
われる。一般に、カラーテーブルＥは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各
色の強度の組み合わせによって、ソフトウェアにより色
表示を行なうことができるものであり、それらの組み合
わせを示すカラーテーブルＥ中においてカラー値Ｃを指
定することによって、該色を表示することができる。

【００２２】したがって、ステップＳ１５で求めたビッ
トマップデータとあらかじめ用意してあるカラーテーブ
ルとによって、カラー表示を行なうことができる。ま
た、該カラーテーブル自体の表示については、図５中に
示すカラーテーブルＥのカラー値（Ｃ₁〜Ｃ_n）に対応
する色をカラーテーブル表示部１１に表示することによ
り行なうことができる。なお、前記例では、輝度分布と
カラーレンジとを共にｎ分割して１対１の対応付けを行
なっているが、分割数及び対応付けの比率は任意とする
ことができる。（ステップＳ１６）。次に、前記ステッ
プＳ１６による表示を観察し、カラー表示の色範囲を変
更するか否かの判定を行なう（ステップＳ１７）。

【００２３】（設定カラーレンジによるカラー表示）カ
ラー表示の色範囲を変更する場合には、レンジ・バー１
２をヒストグラム表示部１３に対して移動して、カラー
レンジを指定し変更を行なう（ステップＳ１８）。前記
ステップＳ１８においてカラーレンジの指定範囲が変更
すると、例えば図６に示す設定レンジ及び輝度区分とな
る。図６において、フルカラーレンジより狭い範囲に設
定し、その狭い設定範囲をフルカラーレンジとして前記
ステップＳ１４と同様にｎ分割し、輝度区分（Ｌ₁〜Ｌ
_n）を求める（ステップＳ１９）。

【００２４】そして、前記ステップＳ１５と同様にし
て、画像データを表示部１の画像データ表示部１０に表
示するためのビットマップデータを求める。このビット
マップデータは、前記ステップＳ１９で設定したカラー
レンジ（カラーテーブルの割り当て）に対応して、各画
素の輝度強度がいずれの輝度区分となるかを判定し、そ
の区分値を示したものとなる。図６のマトリックスＣは
４×４のビットマップデータを示しており、その区分値
は、Ｌ₁〜Ｌ_nによって表示している。このビットマッ
プデータにおいては、表示される輝度の上限が下げら
れ、また、下限が上げられているため、Ｌ₁以下の輝度
はＬ₁として表示され、Ｌ_n以上の輝度はＬ_nとして表
示される。また、ビットマップデータＣをカラーテーブ
ルＥを用いてカラー表示する場合には、前記ステップＳ
１６と同様に、ビットマップデータＣに対してカラーテ
ーブルＥを用いて対応するＲ，Ｇ，Ｂの色データを用い
て行ない、色付けは、前記ステップＳ１２において輝度
範囲をｎ分割して求めた輝度区分（Ｌ₁〜Ｋ_n）に対し
て、フルカラーレンジを同じくｎ分割した代表値（以
下、カラー値（Ｃ₁〜Ｃ_n）という）を１対１で対応さ
せて定め、ビットマップデータＣ中の輝度区分Ｌを対応
したカラー値Ｃを求めることにより行なわれる。このと
き、カラーテーブル及びヒストグラムに表示について
は、フルカラーレンジおける表示と同一のデータを用い
て同様に行なうことができる。

【００２５】また、走査型トンネル顕微鏡による分析装
置の場合には、前記と同様の工程によって、トンネル電
流を用いて得られる表面状態に関連した画像データのカ
ラー表示することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置画像データの表示状態の調整のための操作が容易な
分析装置を提供することができる。また、トンネル電流
を用いて得られる画像データのカラー表示調整が容易な
走査トンネル顕微鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分析装置の一実施例の構成を説明する
ブロック図である。

【図２】本発明の分析装置における画像データの表示の
ための概略手順を示すフローチャートである。

【図３】本発明の分析装置における画像データの表示の
ためのより詳細な手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明のビットマップデータ及びヒストグラム
の形成を説明する図である。

【図５】本発明のフルカラーレンジによるカラー表示を
説明する図である。

【図６】本発明の設定レンジによるカラー表示を説明す
る図である。

【符号の説明】

１…表示部、２…データ処理部、３…画像データファイ
ル、４…カラーテーブル割り当て指定手段、１１…カラ
ーテーブル表示部、１２…レンジ・バー、１３…ヒスト
グラム表示部、２０…処理手段、２１…カラーテーブル
メモリ、２２…表示用画像データメモリ、２３…カラー
テーブル割り当てメモリ、２４…ヒストグラムデータメ
モリ、２５…表示ドライバ、Ａ…画像元データ、Ｂ…画
素−輝度表、Ｃ…ビットマップデータ、Ｄ…ヒストグラ
ム。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】分析手段側から得られる画像データの任
意の輝度分割数に分割された輝度分布を求める手段と、前記輝度分布に対して、前記輝度分割数と実質的に１対
１で対応させることができる任意のカラー分割数に分割
されたカラーテーブルの割り当てを表示画面上のレンジ
・バーを用いて指定して色付けを行なう輝度分布の範囲
を設定する手段と、前記カラーテーブルの割り当てに従って画像データを表
示用画像データに変換する手段と、前記表示用画像データを記憶する手段と、前記輝度分
布、カラーテーブル、レンジ・バー、及び表示用画像デ
ータを表示する手段とを備えたことを特徴とする分析装
置。