JP3571557B2 - 試料観察装置操作システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作盤からの操作入力により生成されるコマンドに基づき試料観察装置の制御を行う試料観察装置操作システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の操作盤は、パネル上のスイッチやつまみの機能がほとんどの場合一意的に定義されていた。例えば対物レンズフォーカスと呼ばれるつまみは、収束レンズや対物レンズなどレンズの電流を可変するためのみに使用されている。そして、その定義は、本体の制御ソフトのプログラムが決めていた。
【0003】
近年、ユーザの要求は、多種多様化し、TEM(透過型電子顕微鏡)の多機能化が進んできた。それに伴い、装置誕生当初では予想できなかった目的に使用されるケースが多く生じてきている。そして、多くの場合、操作盤の最適なレイアウトは、使用目的ごとに異なる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一旦完成されたTEMなどの多機能化した装置において、操作盤上のスイッチやつまみの定義の変更は、制御ソフトの大がかりな変更を要する。さらに、新たな機能のつまみを増設する場合、ソフトの大がかりな変更以上に、I/Oの増設やケーブル配線の増加などが必要となり、時として回路全体の変更が必要となるなどの不都合が生じる。したがって、従来の装置では、スイッチ類の配置替えや追加などのレイアウトの物理的な変更はできたとしても、回路やソフトを変更することは現実的に非常に困難である。また、はじめから多くの操作盤を準備した場合、それぞれに対応した回路やソフトが必要になり、回路やソフトが非常に複雑化するため、ちょっとした変更すら不可能になってしまうという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、操作盤のスイッチやエンコーダの定義の変更が容易に行え、仕様の変更に柔軟に対応できるようにするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、操作盤からの操作入力により生成されるコマンドに基づき試料観察装置の制御を行う試料観察装置操作システムであって、複数の操作手段を配置した操作盤と、前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容を定義した定義手段と、前記複数の操作手段の操作を検出して前記定義手段により定義された操作内容のコマンドを生成するコマンド生成手段と、前記コマンドを解析して試料観察装置の制御を行う制御手段と、前記コマンド生成手段と前記制御手段との通信を行う通信手段とを備え、前記制御手段により行う制御の量を前記操作手段の操作量に対応して前記定義手段に定義することにより、前記操作盤からの操作手段の操作量に対応して前記定義手段で定義された前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容のコマンドを生成し、該コマンドに基づき前記制御手段による試料観察装置の制御を行うことを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明に係る試料観察装置操作システムの実施の形態を示す図であり、1は操作盤、2は操作盤読み取り回路、3は操作盤用CPU、4は通信制御部、5はメモリ、6は通信制御部、7はCPU、8はメモリ、9はTEM制御回路、10は鏡筒、11はCRT、12はキーボード、13はデータ記憶媒体、S1、S2、……はスイッチ、E1、E2、……はエンコーダを示す。
【0008】
図1において、操作盤1は、操作手段として複数のスイッチS1、S2、……、エンコーダE1、E2、……を配置した操作者とのインターフェイスとなる部分である。操作盤読み取り回路2は、操作盤1のスイッチやエンコーダの状態を常時読み取り、監視するための回路であり、何らかの変化が生じた場合に、その変化の生じたスイッチやエンコーダ及びその内容(オン、オフ、ノッチアップ、ノッチダウン、ノッチ数など)を読み取り操作盤用CPU3へ通知する。操作盤用CPU3は、予め決められた操作盤1のスイッチやエンコーダの状態に応じてコマンド化する定義情報をメモリ5に記憶し、操作盤読み取り回路2から読み取った操作盤1の変化の内容が通知されると、メモリ5の定義にしたがってコマンド化して通信制御部4を介してTEM本体へ送信するものであり、通信制御部4は、TEM本体の通信制御部6との通信を行うものである。以上が操作盤サブシステムを構成するものである。
【0009】
操作盤サブシステムとTEM本体は、通信制御部4と6で相互に通信を行い、TEM本体では、操作盤サブシステムから送信されるコマンドに基づいて電子顕微鏡の観察条件の設定その他の制御を行う。そのTEM本体は、以下のものからなる。
【0010】
通信制御部6は、操作盤サブシステムの通信制御部4から送信されてきたコマンドを受信するとCPU7に転送するものである。キーボード12は、データや指示などの入力を行うものであり、TEMを操作するために必要な条件を設定するために用いるが、操作盤1の設定条件を変更するためにも使用する。CRT11は、TEMを操作するために必要な情報の表示、装置の状態の表示、設定されている条件の表示、観察画像の表示、キーボード12の入力情報の表示などを行うものである。CPU7は、操作盤サブシステムから送信されてきたコマンドにしたがってTEM制御回路9を制御し、キーボード12、CRT11、メモリ8、データ記憶媒体13に対する入出力制御を行う。また、先に述べたように操作者、あるいは装置の使用目的によって、操作盤上でスイッチやエンコーダとして必要となる機能が異なるため、メモリ5に記憶する定義は、使用者や装置の使用目的によって変更する必要がある。データ記憶媒体13は、これらの条件を記憶させるためものでもあり、CPU7は、通信制御部6を介して操作盤サブシステムのメモリ5の定義情報の設定、更新を行う。
【0011】
図2はスイッチ群の定義の例を示す図であり、例えばこのように番号、種別、グループ、機能、許可の条件を定義し、これをメモリ5に格納する。ここで、種別は、スイッチの種別であり、Mはモメンタリースイッチ(跳ね返るスイッチ)、Aはオルタネートスイッチ(押された状態が維持される)である。グループは、ラジオボタンとして機能させるグループであり、同じグループのスイッチはラジオボタンとして働く。機能は、そのスイッチが押された場合に動作すべく機能であり、MAGはMAGにする、DIFFはDIFFにする、BEAM SHIFTはBEAM SHIFT選択、BEAM TILTはBEAM TILT選択、TV ONはTVのオン/オフスイッチである。許可は、そのスイッチを使用許可する(EN)か不許可とする(DA)かである。
【0012】
図3はエンコーダ群の定義の例を示す図であり、例えば番号、機能、係数、許可の条件を定義する。番号と許可は、図2の場合と同じ意味である。機能は、そのエンコーダの信号を反映させたい機能であり、CL3はCL3可変用、OLはOL可変用、DEFXは偏向系X可変用、DEFYは偏向系Y可変用、STAGEXはX試料移動用、STAGEYはY試料移動用である。係数は、エンコーダ1ノッチあたりの変化量である。
【0013】
上記本発明に係るシステムのように操作盤1からのスイッチやエンコーダの操作入力に対しメモリ5に記憶された定義にしたがってそれぞれの操作内容に対応したコマンドを生成して操作盤サブシステムからTEM本体に送信し、TEM本体でそのコマンドを解析して電子顕微鏡の制御を行うようにすれば、スイッチやエンコーダの数や位置を変更しても、メモリ5の定義を変更するだけでTEM本体のハードウエアやソフトウエアは変更する必要はなくなる。また、操作盤読み取り回路2として予め十分多くのスイッチやエンコーダを読み取れる回路にしておけば、操作盤1のスイッチやエンコーダの数や配置が変わっても、操作盤サブシステムの回路を変更する必要がなくなる。
【0014】
次に、動作を説明する。図4は操作盤のエンコーダE2が2ノッチUP側へ回された場合の動作及びスイッチS1が押された場合の動作の例を説明するための図である。
【0015】
まずTEM本体のキーボード12などから、操作者や使用目的にもっとも適したパネル条件を設定し、図2、図3の定義が設定されるとする。そこで、まず図4(A)に示すように操作盤1のエンコーダ群の中でエンコーダE2が2ノッチUP側へ廻されると(ステップS11)、操作盤読み取り回路2がエンコーダのE2の2ノッチUPを読み取りカウンタを2(ノッチ)とする(ステップS12)。操作盤用CPU3は、図3の定義にしたがってOLが2×10UPしたと解釈し(ステップS13)、コマンド「OL+20」を生成し(ステップS14)、通信制御部4を介してTEM本体へ送信する(ステップS15)。
【0016】
TEM本体の通信制御部6は、操作盤サブシステムからの通信を受信し(ステップS16)、CPU7が通信制御部6よりコマンド「OL+20」を受け取る(ステップS17)。CPU7は、コマンドにしたがってOLの電流を20ビット分増加させるようにTEM制御回路を制御する(ステップS18)。
【0017】
また、図4(B)に示すように操作盤1のスイッチ群の中でスイッチS1がオンに操作されると(ステップS21)、操作盤読み取り回路2がスイッチS1のオンを読み取る(ステップS22)。操作盤用CPU3は、図2の定義にしたがってMAGモードオンと解釈して(ステップS23)、コマンド「MAG ON」を生成し(ステップS24)、通信制御部4を介してTEM本体へ送信する(ステップS25)。
【0018】
TEM本体の通信制御部6は、操作盤サブシステムからの通信を受信し(ステップS26)、CPU7が通信制御部6よりコマンド「MAG ON」を受け取る(ステップS27)。CPU7は、コマンドにしたがってMAGモードの状態になるようにTEM制御回路を制御する(ステップS28)。
【0019】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、電子顕微鏡の操作を行うシステムについて説明したが、他の試料観察を行うシステムについて同様に適用してもよい。さらに、操作盤サブシステムにスイッチ群とエンコーダ群を装着したが、2つのエンコーダが1組になったものに相当するトラッカボールなど他の操作機構を装着してもよいし、ジョイスティックの傾斜の変化量を読み取り回路にエンコーダの変化量として送るようにしてもよい。また、操作盤自身は、特に1つにする必要はなく、必要に応じて複数に分離することも可能である。コマンドは、操作盤サブシステム側とTEM本体側の両方で予め決められているものであれば、その形態は特に限定するものではなく数字の羅列でも何でもよいし、通信手段も特に限定するものではない。TEM本体に送るコマンドは、操作盤サブシステムからのみならず、PCなどから送るようにしてもよい。この場合には、PC画面上に図1と全く同じ仮想操作盤をおいて、図1と全く同じ働きをさせることができ、通信線を長くすることにより、あるいは無線により遠隔操作を行うようにしてもよいし、TEM本体の、CPU、データ記憶媒体、CRT、キーボード、メモリをPCに置き換えてもよい。操作盤の定義は、操作者や使用目的ではなく、倍率などに応じて変更することも可能であるため、倍率ごとにエンコーダの粗さを変えるようにしてもよい。さらに、図1ではTEM本体にCPUが1つしか存在していないが、機能ごとにサブシステム化してもよい。この場合、各サブシステムには通信制御部を置き、操作盤サブシステムからのコマンドを直接受信して定義された通りの動作をする。
【0020】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複数の操作手段を配置した操作盤と、複数の操作手段のそれぞれの操作内容を定義した定義手段と、複数の操作手段の操作を検出して定義手段により定義された操作内容のコマンドを生成するコマンド生成手段と、コマンドを解析して試料観察装置の制御を行う制御手段と、コマンド生成手段と制御手段との通信を行う通信手段とを備え、制御手段により行う制御の量を操作手段の操作量に対応して定義手段に定義することにより、操作盤からの操作手段の操作量に対応して定義手段で定義された複数の操作手段のそれぞれの操作内容のコマンドを生成し、該コマンドに基づき制御手段による試料観察装置の制御を行うので、操作盤の操作手段としてのスイッチとエンコーダをサブシステム内の定義手段を用いて任意に定義でき、使用目的や操作者の好みに応じて定義を変え最適な操作盤にすることが可能になった。また、操作盤サブシステムとTEM本体とはコマンドを使用して通信するため、PC上の仮想端末に置き換えることが容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る試料観察装置操作システムの実施の形態を示す図である。
【図2】スイッチ群の定義の例を示す図である。
【図3】エンコーダ群の定義の例を示す図である。
【図4】操作盤のエンコーダE2が2ノッチUP側へ回された場合の動作及びスイッチS1が押された場合の動作の例を説明するための図である。
【符号の説明】
1…操作盤、2…操作盤読み取り回路、3…操作盤用CPU、4…通信制御部、5…メモリ、6…通信制御部、7…CPU、8…メモリ、9…TEM制御回路、10…鏡筒、11…CRT、12…キーボード、13…データ記憶媒体、S1、S2、………押しボタンスイッチ、E1、E2、………エンコーダ
Claims (1)
- 操作盤からの操作入力により生成されるコマンドに基づき試料観察装置の制御を行う試料観察装置操作システムであって、
複数の操作手段を配置した操作盤と、
前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容を定義した定義手段と、
前記複数の操作手段の操作を検出して前記定義手段により定義された操作内容のコマンドを生成するコマンド生成手段と、
前記コマンドを解析して試料観察装置の制御を行う制御手段と、
前記コマンド生成手段と前記制御手段との通信を行う通信手段と
を備え、前記制御手段により行う制御の量を前記操作手段の操作量に対応して前記定義手段に定義することにより、前記操作盤からの操作手段の操作量に対応して前記定義手段で定義された前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容のコマンドを生成し、該コマンドに基づき前記制御手段による試料観察装置の制御を行うことを特徴とする試料観察装置操作盤システム。
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