JP5416319B1 - 荷電粒子線装置、試料観察システムおよび操作プログラム - Google Patents

Abstract

初心者でも、観察条件の違いによる撮影結果の違いを容易に認識できるようにするため、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタン（Ｅ１４１）を操作画面（２００）に複数表示するコンピュータを有し、処理部は、複数の観察目的設定ボタン（Ｅ１４１）にかかる観察条件の特徴を、相反した３つ以上の項目で表示するレーダチャート（Ｅ１４４）を操作画面（２００）に表示させることを特徴とする。そして、そのレーダチャート（Ｅ１４４）には、高分解能、表面構造の強調および材料の違いの強調が項目として少なくとも表示される。

Description

本発明は、荷電粒子線装置、試料観察システムおよび操作プログラムの技術に関する。

走査型電子顕微鏡（以下、電子顕微鏡と称する）の操作におけるパラメータの設定値であるパラメータ設定値の組み合わせ（以下、観察条件と称する）の設定は経験によるところが大きい。従って、初心者が電子顕微鏡の操作を行う際、電子顕微鏡観察条件が撮影画像にどのような影響を及ぼすのかを把握しづらく、初心者のスキル向上がなかなか図られないといった問題がある。

このような問題に対し、特許文献１，２に記載の技術は、まず、本撮影の前に、複数の簡易観察条件による撮影が行われる。そして、得られた複数の簡易観察画像が表示部に一覧表示される（ｅプレビュー）。続いて、ユーザは、表示されている複数の簡易観察画像の中から、所望の簡易観察画像を選択する。すると、コンピュータが選択された簡易観察画像における観察条件を設定する。その後、ユーザが選択した簡易観察画像に対して必要な手動調整を行い、撮影を行う。この撮影の結果、得られた画像が表示部に表示される。

特許第４０１４９１６号公報 特許第４０１４９１７号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載の技術は、以下のような問題点を有している。
（１）初心者は、複数の簡易観察画像のうち、どの画像がよいのかを認識できない。
（２）簡易観察画像は、生の撮影画像であるため、複数の簡易観察画像のそれぞれがどのように異なるのかを初心者が把握しづらい。
（３）複数の簡易観察画像を得るための時間がかかる。つまり、目的の画像を得るまでの効率が悪い。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、初心者でも、観察条件の違いによる撮影結果の違いを容易に認識できることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明では、例えば、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示部に複数表示する処理部を有し、前記処理部は、複数の前記観察目的設定ボタンにかかる観察条件の特徴を、相反した３つ以上の項目で表示する観察条件特徴表示を前記画像表示部に表示させる、もしくは、複数の前記観察目的設定ボタンにかかる観察条件の特徴として、高分解能、表面構造の強調および材料の違いの強調を項目として少なくとも表示する観察条件特徴表示を前記画像表示部に表示させることを特徴とする。

あるいは、本発明では、例えば、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示部に表示する処理部を有し、前記処理部は、前記観察目的設定ボタンに、または前記観察目的設定ボタンの近傍に、前記観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させることを特徴とする。
その他の解決手段については、後記して説明する。

本発明によれば、観察条件の違いによる撮影結果の違いを容易に認識できることができる。

本発明による電子顕微鏡の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る電子顕微鏡の操作手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る操作画面の画面例を示す図である。 起動時における操作画面の例を示す図（その１）である。 起動時における操作画面の例を示す図（その２）である。 試料への一次電子ビーム照射開始時における操作画面の例を示す図である。 ユーザによる視野探し・倍率調整時における操作画面の例を示す図（その１）である。 ユーザによる視野探し・倍率調整時における操作画面の例を示す図（その２）である。 画像保存（撮影）における操作画面の例を示す図（その１）である。 画像保存（撮影）における操作画面の例を示す図（その２）である。 画像保存（撮影）における操作画面の例を示す図（その３）である。 画像保存（撮影）における操作画面の例を示す図（その４）である。 画像保存（撮影）における操作画面の例を示す図（その５）である。 画像保存（撮影）における操作画面の例を示す図（その６）である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その１）である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その２）である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その３）である。 本実施形態に係る観察条件設定テーブルを示す図である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その４）である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その５）である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その６）である。 ユーザによる画像の確認時、および観察条件の調整・変更時における操作画面の例を示す図（その７）である。 ユーザによる再画像保存（撮影）時の操作画面を示す図である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その１）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その２）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その３）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その４）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その５）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その６）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その７）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その８）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その９）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その１０）である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その１１）である。 ユーザによる再画像保存（撮影）時の操作画面を示す図である。 ユーザによる画像の再確認時、および観察条件の再調整・再変更時における操作画面の例を示す図（その１２）である。 本実施形態に係るアプリアシスト画面の変形例である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

なお、実施形態では、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に表示する処理部を有し、処理部が、観察目的設定ボタンに、または観察目的設定ボタンの近傍に、観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させる荷電粒子線装置を開示する。

また、実施形態では、観察目的設定ボタンと、観察条件とが対応付けられて記憶部に格納されており、処理部が、入力部を介して、観察目的設定ボタンが選択されると、選択された観察目的設定ボタンに対応する観察条件で、荷電粒子線装置のパラメータ設定値を設定することを開示する。

そして、実施形態では、処理部が、予め設定済みの観察条件で、試料の画像を取得し、取得した画像の像質および現在の観察条件を基に、観察目的設定ボタンを画像表示部に表示し、入力部を介して、観察条件の変更が行われると、変更された観察条件で、画像を再取得し、再取得した画像の像質および現在の観察条件を基に、観察目的設定ボタンを画像表示部に表示する処理を、入力部を介して、処理の終了の指示が入力されるまで、繰り返すことを開示する。
さらに、実施形態では、処理部が、試料の最初の画像の取得前において、試料に対するコーティングの有無の確認または試料に対する前処理に関する情報を表示することを開示する。
また、実施形態では、処理部が、処理待機時間において、電子顕微鏡の構造、電子顕微鏡の操作手順、および操作画面における操作項目の説明の少なくとも１つが表示される学習画面を表示することを開示する。

そして、実施形態では、処理部が、荷電粒子線装置の操作項目が表示される操作画面を画像表示部に表示させ、操作画面に表示される所定の操作項目を非表示または非活性とすることを開示する。また、所定の操作項目が、フォーカス調整、Ｘフォーカス調整およびＹフォーカス調整の少なくとも１つであることを開示する。
さらに、実施形態では、処理部が、観察条件に応じて、荷電粒子線装置の機能を制限することを開示する。また、処理部が、倍率が所定の値以上である場合はイメージシフトを使用可能とし、ステージ移動を使用不可とし、倍率が所定の値未満である場合はステージ移動を使用可能とし、イメージシフトを使用不可とすることによって観察条件による荷電粒子線装置の機能の制限を行うことを開示する。

また、実施形態では、処理部が、操作履歴を基に、所定の観察目的設定ボタンを非表示とすることを開示する。
そして、実施形態では、処理部が、荷電粒子線装置の操作項目が表示される操作画面を画像表示部に表示させ、操作画面に、現在の操作段階が示される情報を表示し、現在の操作段階を示す情報が、メインの操作段階を示すメイン項目およびサブの操作段階を示すサブ項目で構成されていることを開示する。

さらに、実施形態では、処理部が、荷電粒子線装置の操作項目が表示される操作画面を画像表示部に表示させ、操作画面に取得した画像を表示し、画像表示部に表示される画像の近傍に、倍率調整スライダ、フォーカス調整スライダ、フォーカスＸ調整スライダおよびフォーカスＹ調整スライダの少なくとも１つを表示することを開示する。

また、実施形態では、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に複数表示する処理部を有し、処理部が、複数の観察目的設定ボタンにかかる観察条件の特徴を、相反した３つ以上の項目で表示する観察条件特徴表示を画像表示部に表示させる荷電粒子線装置を開示する。
そして、実施形態では、観察条件特徴表示における項目が、高分解能、表面構造の強調および材料の違いの強調を含むことを開示する。

さらに、実施形態では、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に複数表示する処理部を有し、処理部が、複数の観察目的設定ボタンにかかる観察条件の特徴として、高分解能、表面構造の強調および材料の違いの強調を項目として少なくとも表示する観察条件特徴表示を画面表示部に表示させる荷電粒子線装置を開示する。
また、実施形態では、観察条件特徴表示における項目が、チャージアップ抑制および/またはビームダメージ抑制の項目を含むことを開示する。

そして、実施形態では、複数の観察目的設定ボタンとして、最も高分解能観察ができる観察条件に変更する第１のボタンと、最も表面構造を強調した観察ができる観察条件に変更する第２のボタンと、最も材料の違いを強調した観察ができる観察条件に変更する第３のボタンと、を備えることを開示する。また、複数の観察目的設定ボタンとして、表面構造を強調し、かつ、材料の違いを強調した観察条件に変更する第４のボタンと、最も元素分析に適した観察条件に変更する第５のボタンと、をさらに備えることを開示する。

さらに、実施形態では、観察条件特徴表示がレーダチャートであることを開示する。
また、実施形態では、処理部が、観察目的設定ボタンにかかる観察条件によって得られる画像の特徴が強調された強調画像を画像表示部に表示させることを開示する。また、強調画像が、形状および/または材質が異なる３つ以上の材料を模式的に表示した画像であることを開示する。

そして、実施形態では、処理部が、新規な試料に対して標準の観察条件で画像を取得した後に、観察目的設定ボタンによって観察条件を変更することを開示する。また、標準の観察条件が、最も高分解能観察ができる観察条件であることを開示する。

さらに、実施形態では、荷電粒子線装置と、荷電粒子線装置を制御するコンピュータとを有する試料観察システムにおいて、コンピュータが、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に表示させる処理部、を有し、処理部が、観察目的設定ボタンに、または観察目的設定ボタンの近傍に、観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させることを開示する。

また、実施形態では、荷電粒子線装置を操作するための操作プログラムにおいて、操作プログラムが、コンピュータに、荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に表示させる際に、観察目的設定ボタンに、または観察目的設定ボタンの近傍に、観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させることを開示する。

［電子顕微鏡の構成］
図１は、本発明による電子顕微鏡の一例を示す概略構成図である。
電子顕微鏡（荷電粒子線装置、試料観察システム）１０１において、電子銃１から放射された一次電子ビーム２は、収束レンズ３および対物レンズ８によって収束され、上段偏向器６と下段偏向器７によって試料９上に照射される。試料９から発生した信号電子は検出器１０で検出され、後記する各回路１１〜１７を介し、コンピュータ（処理部）１９で処理される。走査位置に対応して記録された信号が画像表示装置１８に表示される。試料９上に一次電子ビーム２を点状に集束させるため、フォーカスＸ調整を行うＸ方向非点補正器４、フォーカスＹ調整を行うＹ方向非点補正器５が設けられ、これらの制御条件を調整することでフォーカスＸ調整、フォーカスＹ調整（非点収差補正）ができる。また収束レンズ３または対物レンズ８の励磁強度が調整されることで試料９上にフォーカス調整を行うことができる。以上の電子光学系は電子顕微鏡カラム（荷電粒子線装置）１００に収められている。

また、高電圧制御回路１１、集束レンズ制御回路１２、Ｘ方向非点補正器制御回路１３、Ｙ方向非点補正器制御回路１４、偏向器制御回路１５、対物レンズ制御回路１６、検出信号制御回路１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのコンピュータ１９によって制御されている。各制御回路１１〜１７は別々に設けられていても、一つの基板に設けられていてもよく、またコンピュータ１９に含まれていてもよい。コンピュータ１９には画像表示装置１８、記憶装置（記憶部）２１、メモリ２２が接続されている。後記するように画像表示装置１８に表示される操作画面２００（図３〜図３７）を介して、ユーザは対物レンズ８のフォーカス条件、Ｘ方向非点補正器４およびＹ方向非点補正器５の非点補正条件を調整する。また、本実施形態における操作画面２００は、後記するように各操作段階などに対応して記憶装置２１に予め保存されている。またコンピュータ１９が図示しないネットワークに接続されていれば、当該ネットワークに接続された別の記憶装置に操作画面２００が記憶されていてもよい。
また、メモリ２２には操作プログラム３１が展開されており、コンピュータ１９によってこの操作プログラム３１が実行されている。操作プログラム３１は操作画面２００を画像表示装置１８に表示し、入力装置２３を介して入力された情報を基に、各部１〜１７を制御する。
なお、操作画面２００とは、詳細を後記して説明するが、ユーザの操作段階に応じて表示される各画面である。

［操作手順］
図２は、本実施形態に係る電子顕微鏡の操作手順を示すフローチャートである。図１を適宜参照しつつ、図２に沿って本実施形態に係る操作手順を説明する。
まず、ユーザは、図示しない操作プログラムを起動することで、操作画面２００（図３〜図３７）を起動する（Ｓ１０１）。なお、試料９のセットは、操作画面２００の起動後に行われてもよいし、操作画面２００の起動前に行われてもよい。
そして、コンピュータ１９がデフォルトの観察条件で試料９を走査し、走査像（以下、画像と称する）を取得する（Ｓ１０２）。操作プログラム３１は、取得された画像を画像表示装置１８に表示する。ここで、観察条件とは、電子顕微鏡１０１のパラメータ設定値の組み合わせである。
続いて、ユーザは取得された画像に対し、視野探しや、倍率調整などを行う（Ｓ１０３）。なお、視野・倍率もオートが設定されている場合、ステップＳ１０３の処理は省略可能である。

コンピュータ１９は、ステップＳ１０３で設定された視野や、倍率で随時試料９を走査し、画像を取得し、画像表示装置１８に表示している。
そして、ユーザがコンピュータ１９に画像表示装置１８に表示されている画像を記憶装置２１に保存させる（Ｓ１０４）。本実施形態では、画像を記憶装置２１に記憶させることを適宜「撮影」と称する。
続いて、ユーザは取得した画像でＯＫか否かを判断する（Ｓ１０５）。
ステップＳ１０５の結果、ＯＫである場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、ユーザは処理を終了する。

ステップＳ１０５の結果、ＯＫではない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、すなわちＮＧである場合、ユーザは、操作画面２００のアプリアシスト画面２０２（図３）などに表示されているメッセージなどを参考に観察条件の調整や、変更を行う（Ｓ１０６）。
コンピュータ１９は、調整・変更された観察条件で随時試料９を走査し、画像を取得し、画像表示装置１８に表示している。
そして、操作プログラム３１はステップＳ１０３に処理を戻し、ユーザはコンピュータ１９に画像表示装置１８に表示されている画像を記憶装置２１に再度記憶（撮影）させる。
以降、電子顕微鏡１０１はステップＳ１０３〜Ｓ１０６の処理を繰り返す。

［操作画面の構成］
図３は、本実施形態に係る操作画面の画面例を示す図である。
操作画面２００は、操作ナビ画面２０１と、アプリアシスト画面２０２と、画像表示画面（画像表示部）２０３と、操作パネル画面２０４とを有する。各画面２０１〜２０４については、後記して説明する。
操作ナビ画面２０１は、操作手順を示す画面である。操作ナビ画面２０１には現在の操作手順としてメイン項目（符号Ａ１）、メイン項目のサブ項目（符号Ａ２）が表示されている。このようにすることで、初心者でも操作手順の把握が行いやすくなる。
アプリアシスト画面２０２は、撮影条件の変更や、調整に対するアドバイスを表示する画面である。

画像表示画面２０３は、電子顕微鏡１０１による画像（走査像）が表示される画面である。
操作パネル画面２０４は、撮影条件の変更や、調整を行うための画面である。
なお、各画面２０１〜２０４に表示される内容は、後記するようにユーザが行っている操作の段階によって変更される。
また、本実施形態に係る操作画面２００は、ユーザが初心者であることを前提としている。

［各操作段階における操作画面］
次に、図４から図３７までを参照して、各操作段階における操作画面２００の表示内容を説明する。なお、以降の図面における各画面２０１〜２０４を構成する要素に関しては、説明対象となっている画面において必要な要素のみ符号を付して、その他の符号は省略する。また、操作画面２００および各画面２０１〜２０４の符号は、図４〜図３７におけるほとんどのすべての図面に付されているが、各図面において操作画面２００および各画面２０１〜２０４の説明は省略している。
また、適宜図１が参照され、ステップ番号は図２におけるステップ番号を示す。

（Ｓ１０１）
まず、図４および図５は、走査画面の起動時（Ｓ１０１）における操作画面の例である。
図４は、操作画面が起動されたときの表示内容を示す図である。
操作画面２００が起動されたときには、試料９の撮影が行われていないため、アプリアシスト画面２０２（図３）は表示されていない。また、画像表示画面２０３および操作パネル画面２０４には何も情報が表示されていない。
そして、操作ナビ画面２０１には、現在の操作段階が「１．準備」の「試料セット確認」であることが示されており、試料９をセットするか否かを確認するボタンＡ１１〜Ａ１３が表示されている。
ここでは、試料９が電子顕微鏡１０１にセット済みであるものとして、「セット済の試料で観察します」ボタンＡ１３をユーザが押下するものとする。

図５は、起動時における操作画面の例を示す図である。
図５の段階において、操作ナビ画面２０１には現在の操作段階が「１．準備」の「スタート（照射スタート）」であることが示されている。
そして、操作パネル画面２０４にはスタートボタンＤ１が強調表示されており、ユーザがこのスタートボタンＤ１を押下すると、電子顕微鏡１０１は予め設定されているデフォルトの観察条件で試料９に電子ビームを照射して撮影を行う。このように、次に操作すべきボタンなどが強調表示されることでユーザは観察手順を学習することができる。
また、このように、次に押下されるボタンが強調表示されることにより、初心者でも迷わずに操作を進めることができる。

本実施形態では、デフォルトの観察条件として「観察目的＝標準の観察、蒸着されている試料（高真空）」が設定されているものとする。
本実施形態では、デフォルトの観察条件で１枚目の画像を取得し、取得した画像を基に、後記する処理でパラメータの調整を行う。初心者は、どのように電子顕微鏡のパラメータを設定すればよいか分からないものだが、このようにすることで、ユーザは複雑なパラメータの設定や、観察条件の選択を最初から行わなくて済む。この結果、初心者でも、容易に観察を進めることができる。
デフォルトの観察条件は、平均的な観察条件が設定されてもよいし、強調すべき特徴が明確となるような観察条件が設定されてもよい。デフォルトの観察条件で撮影が行われることが分かっているので、ユーザが試料９のセットを終えると、画像取得までを自動で行ってもよいのだが、あえて、スタートボタンＤ１などをユーザに押下させることで、ユーザに手順を学習させることができる。

なお、操作パネル画面２０４に表示されている変更ボタンＤ２が押下されると、観察条件変更画面（例えば、図１７で後記する観察目的変更画面３０４）が表示され、観察目的の変更が可能となる（観察目的の変更については図１７参照）。また、図５の操作段階で、ユーザは、倍率や、視野などを設定することができるが、ここでは説明を省略する。なお、操作パネル画面２０４は、操作ナビ画面２０１に応じて変化する画面である。

なお、所定の段階で、操作プログラム３１は、試料９に対するコーティングの有無の確認に関する情報をアプリアシスト画面２０２に表示してもよい。また、操作プログラム３１は、試料９に対する蒸着に関する情報、コーティングを行っていない試料９の観察方法（具体的には、低真空観察へ移行するための真空度を選択する操作手順）や、真空度に関する情報（高真空観察、低真空観察の目的・方法）などの試料９に対する前処理に関する情報をアプリアシスト画面２０２に表示してもよい。
このようにすることで、一次電子ビーム２の照射前に操作画面２００上で、ユーザはコーティングの有無を確認したり、試料の前処理に対する知識を得たりすることができる。
なお、本実施形態では、コーティングの有無の確認や、前処理に関する情報が一次電子ビーム２の照射前に表示されるとしたが、これに限らず、他の操作段階で表示されるようにしてもよい。

（Ｓ１０２）
次に、図６は、試料への一次ビーム照射開始時（Ｓ１０２：画像取得）における操作画面の例を示す図である。
図５におけるスタートボタンＤ１をユーザが押下することで、試料９に対する一次電子ビーム２の照射が始まると、図６のように操作画面２００が非活性となり、照射状態画面３０１が表示される。
照射状態画面３０１は、現在の照射状態を模式図で示す模式図画面Ｅ１や、現在の照射進捗状態を示す進捗状態画面Ｅ２や、現在の観察条件を示す観察条件画面Ｅ３や、キャンセルボタンＥ４などを有している。
ここで、ユーザの学習用として、照射状態画面３０１の代わりに、電子顕微鏡１０１の原理や、試料９の前処理に関する説明や、電子顕微鏡１０１の構造や、電子顕微鏡１０１の操作手順や、撮影における強調画像の原理などを示す学習画面が表示されてもよい。

あるいは、照射状態画面３０１の代わりに、操作画面２００におけるアプリアシスト画面２０２（図３）など各画面２０１〜２０４（図３）の項目の説明や、電子顕微鏡１０１の各種調整パラメータに関する説明などが示されている学習画面が表示されてもよい
特に、アプリアシスト画面２０２は、その後の操作過程で、たびたび操作画面２００上に表示されるものである。そこで、アプリアシスト画面２０２上に学習画面が表示されるようにすることで、ユーザの潜在的な意識への知識の向上が期待できる。
なお、このような学習画面は、照射状態画面３０１とともに表示されてもよい。

ユーザがこのような学習画面に注視していなくても、このような学習画面が短時間でも一次電子ビーム２の照射時に繰り返し表示されることにより、ユーザの学習効果を期待することができる。また、操作プログラム３１は、一次電子ビーム２の照射時や、後記するオートフォーカス調整中だけに限らず、ユーザの待機時間（処理待機時間）に、学習画面を画像表示装置１８に繰り返し表示するようにしてもよい。ここで、ユーザの待機時間は、電子顕微鏡１０１が自動的に各種調整を行っている間などに生じる時間である。このようにすることで、ユーザに対する学習効果のさらなる向上が期待できる。また、試料室の真空引きの間におけるユーザの待機時間に操作プログラム３１が画像表示装置１８に学習画面を表示してもよい。試料室の真空引きは、ユーザの待機時間として最長であるので、この時間に学習画面を表示することで、ユーザの学習効果の向上が期待できる。

このような学習画面は、ユーザの待機時間を利用して、次に行うべき操作方法の説明や、電子顕微鏡１０１の概念を可視化して直感的に把握できる点がＡＴＭ（Automated Teller Machine）や、インターネットのＷｅｂ上に表示される広告と異なる。このように、次に行うべき操作方法の説明や、電子顕微鏡１０１の概念を可視化して直感的に把握できることにより、ユーザが電子顕微鏡１０１の原理や、操作方法に関する知識を習得することができる点で、本実施形態はＡＴＭや、インターネットのＷｅｂ上に表示される広告と異なる。

（Ｓ１０３）
次に、図７および図８は、ユーザによる視野探し・倍率調整時（Ｓ１０３）における操作画面の例を示す図である。
図７は、一次電子ビームの照射が完了した直後の表示内容を示す図である。
ここで、一次電子ビーム２の照射が完了し、取得された画像に対して、ユーザが倍率の調整や、視野探しを行う。
操作ナビ画面２０１には、現在の操作段階が「２．視野探し」の「倍率調整・視野探し」であることが示されている。
そして、画像表示画面２０３には、一次電子ビーム２の照射が行われた結果、取得された画像Ｃ４１が表示されている。
そして、操作パネル画面２０４には、電子顕微鏡１０１の調整を行うための各種ボタンが表示されている。

例えば、倍率を大きくしたい場合、ユーザが画像Ｃ４１の側面に付随しているスライダＣ４２を動かすことによって、ユーザは手動で倍率の調整を行うことができる。例えば、大きく倍率を変更したい場合には、ユーザはスライダＣ４２を動かし、細かい倍率の変更を行う場合には、ユーザはマウスのホイールやトラックボールを操作するようにしてもよい。コンピュータ１９は、入力装置２３を介して入力されたスライダＣ４２の移動距離に応じて、対物レンズ制御回路１６に対物レンズ８を制御させて倍率の変更を行う。
また、画像Ｃ４１の視野を移動させたい場合、ユーザが画像Ｃ４１を例えばドラッグすることによって、画像Ｃ４１の視野を手動で動かすことができる。コンピュータ１９は、入力装置２３を介して入力された情報を基に、ステージの移動を行ったり、偏向器制御回路１５が上段偏向器６および下段偏向器７に一次電子ビーム２を偏向させたりすることによるイメージシフトを行ってもよい。

ここで、視野の移動について、所定の倍率以上であれば、視野の移動手段をイメージシフトとし、所定の倍率以下であれば、視野の移動手段をステージ移動としてもよい。つまり、コンピュータ１９は、倍率が所定の値以上である場合はイメージシフトを使用可能とし、ステージ移動を使用不可としてもよい。また、倍率が所定の値未満である場合はステージ移動を使用可能とし、イメージシフトを使用不可とすることによって、電子顕微鏡１０１の機能を制限してもよい。このようにすることで、ユーザが誤った視野の移動を行うことを防止することができる。

このように、本実施形態では、倍率や、後記するフォーカスなどのパラメータ調整の項目や、スライダＣ４２を画像Ｃ４１の近傍（本実施形態では画像Ｃ４１の横）に表示する。このようにすることで、視線やマウスカーソルの移動を最小限とし、画像Ｃ４１と比較しつつ、細やかな調整を行うことが可能となる。これまでは、電子顕微鏡１０１に設置されている操作装置のつまみが操作されていた。これに対し、本実施形態では、画像Ｃ４１の近傍に表示されているスライダＣ４２などで倍率などの調整が行われるため、画像Ｃ４１を見ながら簡易に調整を行うことができる。また、複数の画像Ｃ４１が表示されている場合にも、画像４１ごとにスライダＣ４２を表示することで、ユーザは画像Ｃ４１ごとの調整を容易に行うことができる。
なお、このとき、操作プログラム３１が調整できる倍率の範囲を制限してもよい。つまり、ユーザが所定の倍率以上には倍率を設定できないようにしてもよい。このようにすることで、ユーザが誤って想定外の倍率に設定してしまい、取得される画像に不具合が生じることを防ぐことができる。

なお、画像表示画面２０３に表示される画像Ｃ４１の表示モードは、操作段階に応じて操作プログラム３１が適切に切り替える。例えば、図７の視野探しや、図８の画像確認段階では、画像のレスポンスをよくするため、操作プログラム３１は電子ビームの走査速度を上げる表示モードである「視野探しモード」とする。また、画像を保存する段階では精細な画像が必要であるため、操作プログラム３１は走査速度を遅くし、高精細な画像を表示する「画像確認モード」とする。現在、どのような表示モードで画像Ｃ４１が表示されているのかは、操作パネル画面２０４の画面Ｄ４１に示されている。図７では、表示モードが「視野探しモード」となっている。
このように、操作段階に応じて、表示モードを操作プログラム３１が適切に切り替えることで、操作のし忘れによる作業効率の低下やミスを防ぐことができる。
また、操作ナビ画面２０１に表示モードの切り替えに関するメッセージを表示することで、ユーザは操作プログラム３１がどのような処理を行っているのかを認識することができる。

なお、図７の操作パネル画面２０４における画面Ｄ４２のプリセットボタンＤ４３（プリセット１），Ｄ４４（プリセット２）は、予め登録されているプリセット倍率で倍率を設定するためのボタンであり、プリセット登録ボタンＤ４５は、新たなプリセット倍率を登録するためのボタンである。

なお、アプリアシスト画面２０２には、オート明るさボタンおよびオートフォーカスボタンを押下する基準に関するメッセージが表示されている。

そして、ユーザが、一連の調整を終えた後、操作ナビ画面２０１に表示されている「次へ」ボタンＡ４１を押下することで、図８に示す操作画面２００が表示される。

図８は、図７におけるオート調整における表示内容を示す図である。
図８では、操作ナビ画面２０１に現在の段階が「３．画像確認」の「オート調整」であることを示すことが表示されている。
なお、操作パネル画面２０４に表示されている各種ボタンは、図７から変更されていないが、画像表示画面２０３における画像Ｃ５１は、倍率調整されて図７より高倍率の画像が表示されている。
ここで、ユーザは、明るさとコントラストを調整するため、操作パネル画面２０４における「オート明るさ」ボタンＤ５１を押下する。
なお、図８において、操作パネル画面２０４の画面Ｄ４１では、表示モードが前の操作段階の「視野探しモード」であることが示されている。
ユーザが「オート明るさ」ボタンＤ５１を押下すると、明るさのオート調整（デフォルトの明るさへの調整）が行われる。

（Ｓ１０４）
次に、図９〜図１４は、画像保存（撮影）（Ｓ１０４）における操作画面の例を示す図である。
図９は、オート調整が終了した直後の表示内容を示す図である。
操作ナビ画面２０１には、「３．画像確認」が終了し、次の「４．撮影」の「画像保存」に操作段階が進んだことを示すメッセージが表示され、保存を促すメッセージが画面Ａ６１に表示されている。また、画面Ｄ４１が「視野探し」から「画像確認」に変わっている。その他、操作パネル画面２０４に表示されている各種ボタンは図７，図８と同様である。
図７で説明したように、操作プログラム３１は操作段階に応じて画像Ｃ５１の表示モードを切り替えるが、図９の「画像保存」段階では、表示モードを高精細な画像を得られる「画像確認」モードとする（操作パネル画面２０４における画面Ｄ４１の符号Ｄ６１）。
また、アプリアシスト画面２０２の画面Ｂ６１には、表示モードが「画像確認」モードに切り替えられたことを示すメッセージが表示される。
このとき、オート調整による観察条件が、どのような特徴を強調して撮影するための観察条件なのかを示すメッセージがアプリアシスト画面２０２に表示されてもよい。

ここで、ユーザが操作パネル画面２０４で強調表示されている「保存先指定」ボタンＤ６２を押下すると、図１０の表示内容が表示される。
なお、ここでは、ユーザがオート明るさ調整を行うだけでオート調整を終了しているが、図８や、図９の操作段階で「オートフォーカス」ボタンＤ６３をユーザが押下することで、パラメータ設定を行った者が最適と判断するフォーカス値にフォーカス調整するオートフォーカスを行ってもよい。

図１０は、保存先設定段階における表示内容を示す図である。
ユーザが図９の操作パネル画面２０４における「保存先指定」ボタンＤ６２を押下することにより、操作プログラム３１は図１０に示すように操作画面２００を非活性とし、保存先設定画面３０２を操作画面２００の前面に表示する。
保存先設定画面３０２は、一般的な保存先の設定画面と同じであるため詳細な説明を省略する。ユーザが、保存先設定画面３０２で保存先を設定し、登録ボタンＥ７１を押下すると、操作プログラム３１は図１１に示す表示内容を画像表示装置１８に表示する。

図１１および図１２は、画像保存段階における表示内容を示す図である。
図１１および図１２は、表示されている画像Ｃ５１が記憶装置２１に保存されるための操作画面２００である。
操作ナビ画面２０１の画面Ａ８１には、画像を保存するため、画像保存ボタンを押下することを促すメッセージが表示されている。
また、アプリアシスト画面２０２の画面Ｂ８１には、撮影を行う前に全画面表示ボタンを押下して、大きな画面で画像確認することを促すメッセージが表示されている。このように、操作プログラム３１はアプリアシスト画面２０２に操作段階に応じたアドバイスを表示することができる。このような表示は、記憶装置２１に各操作段階に対応する画面情報が格納されており、操作プログラム３１が操作段階に対応する画面を表示させることで実現できる。

また、図１１の画像表示画面２０３に表示されている画像Ｃ５１および操作パネル画面２０４における各種ボタンは、図９と変わらないが、操作パネル画面２０４における「画像保存」ボタンＤ８１が強調表示されている。
ここで、ユーザが全画面ボタンＣ８１を押下すると、図１２のように倍率などが拡大された画像Ｃ９１が表示される。図１２の操作画面２００におけるその他の画面２０１（図１１），２０２（図１１），２０４は図１１と同様であるため、説明を省略する。
このようにすることで、ユーザは画像を拡大した状態で確認することができる。なお、ユーザは図１１などに表示されている大きさの画像で画像の確認・保存を行ってもよい。画像確認後、ユーザは操作パネル画面２０４における「画像保存」ボタンＤ８１を押下する。
なお、このときアプリアシスト画面２０２に画像確認のポイントが表示されてもよい。

図１３および図１４は、画像保存中の操作画面２００を示す図である。
操作ナビ画面２０１および操作パネル画面２０４の表示内容は、図１１、図１２と同様であるが、アプリアシスト画面２０２は何も表示されていない状態となっている。
また、画像表示画面２０３に表示されている画像Ｃ１０１は、保存されている画素に合わせて、上から順に画像が現れてくる。
さらに図１４に示すように、画像保存情報画面３０３が操作画面２００の前面に表示される。画像保存情報画面３０３では、画像保存の条件や、その条件による影響が表示され、さらに進捗バーＥ１１１により画像保存処理の進捗度が表示される。

なお、画像保存処理の待ち時間に、操作プログラム３１はアプリアシスト画面２０２（図１３）に、これから想定される異常や、不具合に関する情報を表示してもよい。例えば、このような情報として、現在の撮影条件（ここでは、標準観察のためのパラメータと、画像保存時の倍率）において想定される画像の異常や、不具合が表示されてもよい。
あるいは、画像保存情報画面３０３とともに、電子顕微鏡１０１の原理や、試料９の前処理に対する説明や、電子顕微鏡１０１の構造や、電子顕微鏡１０１の操作手順や、撮影における強調画像の原理などが示される学習画面が表示されてもよい。さらに、画像保存情報画面３０３とともに、操作画面２００におけるアプリアシスト画面２０２など各画面２０１〜２０４の項目の説明や、電子顕微鏡１０１の各種調整パラメータに関する説明などが示されている学習画面が表示されてもよい。
このようにすることで、ユーザの学習効果の向上が期待できる。

（Ｓ１０５，Ｓ１０６）
次に、図１５〜図１９は、ユーザによる現在の画像でＯＫか否かの確認時（Ｓ１０５）、およびユーザによる観察条件の調整・変更（Ｓ１０６）時における操作画面の例を示す図である。
図１５は、画像保存後の表示内容を示す図である。
まず、操作ナビ画面２０１は、現在の操作段階が「４．撮影」の「画像保存」段階であることを示している。
また、操作ナビ画面２０１の画面Ａ１２１には、続行ボタンＡ１２２と、終了ボタンＡ１２３とが表示されている。ユーザが現在の画像に不満足な場合は、観察を続けるための続行ボタンＡ１２２が押下され、操作プログラム３１は処理を続行する（Ｓ１０５→Ｎｏ）。
ユーザが現在の画像に満足している場合は、観察を終了するための終了ボタンＡ１２３が押下されて、操作プログラム３１は処理を終了する（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）。

また、画像表示画面２０３には、現在の観察条件における画像Ｃ５１とともに、観察履歴Ｃ１２１が表示されている。これまで保存されてきた画像（観察履歴Ｃ１２１）は、ユーザが設定したり、確認したりしたい情報（ファイル名や、観察条件）とともに表示される。例えば、図１５では、以前に保存された画像が観察履歴Ｃ１２１として表示されている。ユーザが観察履歴Ｃ１２１を押下すると、この画像が拡大表示される。
また、ユーザが観察履歴Ｃ１２１に表示されている画像にマウスをあてると、その画像における詳細な観察条件などが表示されてもよい。
操作パネル画面２０４には、現在の操作段階に応じたボタンなどが表示されるが、ここでは説明を省略する。

そして、アプリアシスト画面２０２にはアシスト画面Ｂ１２１が表示されている。アシスト画面Ｂ１２１は撮影をトリガとして表示される画面である。アシスト画面Ｂ１２１には、ユーザへのアドバイスや、画像Ｃ５１に関する状態が記述されているアシストボタンＢ１２２（Ｂ１２２ａ，Ｂ１２２ｂ）が表示されている。なお、アシスト画面Ｂ１２１は、画像の保存が行われると原則として毎回表示される画面である。

ここで、アシストボタンＢ１２２（Ｂ１２２ａ，Ｂ１２２ｂ）がアプリアシスト画面２０２に常に表示されるのではなく、ユーザが画像Ｃ５１に気になる点があると判断したときにのみ、表示されるようにしてもよい。
また、図示しないアプリアシスト画面２０２の表示ボタンが操作画面２００における所定の場所に表示されており、ユーザがその表示ボタンを押下することにより、アプリアシスト画面２０２の表示・非表示が切り替えられるようにしてもよい。
ここで、操作プログラム３１は画像表示装置１８に現在の観察条件に関する情報を表示してもよい。
観察条件とは、前記したように、一次電子ビーム２照射時における電子顕微鏡１０１の各種パラメータ設定の組み合わせであり、具体的には加速電圧、電流、ワーキングディスタンス、倍率などである。これらの観察条件は、試料９の撮影前に取得可能な値である。なお、ワーキングディスタンスは対物レンズ下面と試料の距離のことである。
画像の像質とは、輝度分布や、シャープネスなどの数値である。画像の像質は、撮影後に撮影された画像から取得可能な値である。
操作段階に関する情報とは、操作パネル画面２０４に表示されている内容や、各操作段階における操作時間や、操作履歴などである。操作段階に関する情報は、撮影前・撮影後に取得可能な情報である。操作段階に関する情報は、一度行った操作について、アシストボタンＢ１２２を表示しない処理を行う際などに使用される情報である。

つまり、アシストボタンＢ１２２に関する情報は、画像の像質に対応されるとともに、電子顕微鏡１０１のパラメータ設定値の組み合わせである観察条件に対応して記憶装置２１に格納されている。
このように、観察条件、画像の像質、操作段階に関する情報を基に、操作プログラム３１がアシストボタンＢ１２２を選択・表示することで、ユーザは現在どのような問題が生じているのかを容易に把握することができる。
コンピュータ１９は、画像Ｃ５１の像質を解析する。そして、操作プログラム３１は解析結果としての画像の像質および現在の観察条件を基に、解析結果に該当する前記アシストボタンＢ１２２に関する情報を記憶装置２１から取得する。さらに、操作プログラム３１は当該取得したアシストボタンＢ１２２に関する情報を、アシストボタンＢ１２２として操作画面２００の所定箇所（ここでは、アプリアシスト画面２０２）に表示する。
ここで、コンピュータ１９は、画像Ｃ５１の像質を解析することなく、現在の観察条件を基に、メーカが吟味した像質改善が見込まれる可能性があるアシストボタンＢ１２２を表示してもよい。つまり、メーカ側が予め表示するアシストボタンＢ１２２の設定を行ってもよい。

アシストボタン１２２に表示される内容としては、図１５に表示されている内容の他に、以下のようなものがある。
（ａ）視野探し（走査速度：速）時と比較して、画像における凹凸感や立体感が乏しくなっている。このような症状が現れる原因として、チャージアップなどが考えられる。
（ｂ）視野探し（走査速度：速）時と比較して、画像が変形している。このような症状が現れる原因として、チャージアップや、試料に対するダメージなどが考えられる。
初心者は最適な観察条件による画像が分からないため、実際には最適な画像でなくても満足してしまうことが多い。本実施形態のようにアシストボタンＢ１２２が表示されることによって、発生している可能性の高い画像の症状が提示され、ユーザはそれらの症状に気付くことができる。

図１５の例では、操作プログラム３１が画像Ｃ５１を解析した結果、輝度分布において高輝度方向に分布が偏っていることから、操作プログラム３１は符号Ｂ１２２ａに示すアシストボタンＢ１２２を表示する。また、操作プログラム３１が画像Ｃ５１を解析した結果、シャープネスの値が低いことから、操作プログラム３１は符号Ｂ１２２ｂに示すようなアシストボタンＢ１２２を表示する。なお、操作プログラム３１は記憶装置２１に、各観察条件、画像の像質、操作段階の組み合わせに対応するアシストボタンＢ１２２を格納している。そして、操作プログラム３１が、各観察条件、画像の像質、操作段階の情報に応じてアシストボタンＢ１２２を選択することによって、アプリアシスト画面２０２にアシストボタンＢ１２２を表示させる。

なお、図１５に示すように、操作プログラム３１は、観察条件を強調することにより、各アシストボタンＢ１２２に記述されている症状を強調した強調画像Ｂ１２３を表示してもよい。例えば、操作プログラム３１はアシストボタンＢ１２２ａに、極端に高輝度方向に輝度分布を偏らせた強調画像Ｂ１２３を表示している。同様に、操作プログラム３１はアシストボタンＢ１２２ｂにシャープネスを極端に低くした強調画像Ｂ１２３を表示している。
強調画像Ｂ１２３は、観察条件を極端にしたシミュレーションによる画像でもよいし、このようなシミュレーションを予め行った画像を用意しておいてもよい。ここで、シミュレーションは、アシストボタンＢ１２２に表示されている症状が生じるような観察条件を極端にしたものなどである。

ここで、ユーザがアシストボタンＢ１２２ａを押下すると、操作プログラム３１は図１６に示す表示内容を表示する。

図１６は、目的変更における表示内容を示す図である。
ユーザは、図１５における画像Ｃ５１を見て、画面全体がギラギラに光っており、白い線（輝線）が入っていると判定して、アシストボタンＢ１２２ａを押下する。すると、アシストボタンＢ１２２ａに記述されている症状を改善するため、操作プログラム３１は観察目的を「表面構造を強調する観察」に変更することを促す解決画面Ｂ１３１をアプリアシスト画面２０２に表示する。また、操作ナビ画面２０１の画面Ａ１３１にも同様に観察目的を変更するため、操作プログラム３１は「変更」ボタンＤ１３１を押下することを促すメッセージを表示する。ここで、操作プログラム３１が自動で次の画面に遷移させるのではなく、あえてユーザが「変更」ボタンＤ１３１を押下するようにしている。このようにすることで、ユーザは「変更」ボタンＤ１３１の位置を認識することができ、ユーザの学習効果を高めることができる。

また、図１５のアシストボタンＢ１２２と対応付けられた画面情報が、予め記憶装置２１に格納されている。操作プログラム３１は押下されたアシストボタンＢ１２２に対応する画面情報が選択されることによって、図１６における画面Ａ１３１，Ｂ１３１を表示する。

なお、図１６の操作ナビ画面２０１は、現在の段階が「１．準備」の「目的変更」であることを示している。
また、操作プログラム３１は、操作ナビ画面２０１に応じて操作パネル画面２０４を表示する。操作パネル画面２０４では、観察目的を変更することをユーザに促すために、「変更」ボタンＤ１３１が強調表示されている。
ユーザが、画面Ａ１３１に記述されている内容に従って、「変更」ボタンＤ１３１を押下すると、操作プログラム３１は図１７に示される表示内容を画像表示装置１８に表示する。

ここで、観察目的を「表面構造を強調する観察」に変更することを促す解決画面Ｂ１３１や、「変更」ボタンＤ１３１を押下することを促すメッセージが、別ウィンドウに表示されてもよい。例えば、この別ウィンドウには、アシストボタンＢ１２２に記述されている症状を改善するための考えられる解決策がいくつか表示される。これらの解決策のそれぞれの項目には、図示しない「知りたい」ボタンが配置されてもよい。ユーザが、この「知りたい」ボタンを押下すると、解決策に関する必要な情報が表示されてもよい。ユーザはこのような作業を通して、電子顕微鏡１０１の操作に関する知識を得ることができる。また、解決策のそれぞれの項目に「解決する」ボタンが配置され、そのボタンが押下されると、解決策実行に向けてのナビゲートが行われる。この過程で、操作ナビ画面２０１の画面Ａ１３１に、「変更」ボタンＤ１３１を押下することを促すメッセージが表示されてもよい。

電子顕微鏡１０１を操作するときにユーザが設定するパラメータ設定値としては、加速電圧、ワーキングディスタンス、コンデンサレンズの励磁、対物可動絞りの孔径、真空度、検出信号などがある。しかし、これらのパラメータ設定値をどのような値に設定すれば、どのような画像が得られるのか、初心者が把握することは困難である。また、ユーザの観察目的は、できるだけ分解能を上げて観察したい、表面を観察したい、材料分布を観察したいなど様々であるが、ほとんどの初心者は、それぞれの観察目的に応じて最適なパラメータ設定値があることを知らないで使用している。また、ほとんどの初心者は、観察目的が変わっても、パラメータ設定値を変更せずに、現在設定されているパラメータ設定値をそのまま用いて観察を行っている。しかしながら、このような使い方では、装置性能を十分に引き出すことはできない。

そこで、本実施形態では、ユーザがパラメータ設定値を設定するのではなく、ユーザが選択した観察目的（観察目的変更）に応じて最適なパラメータ設定値が自動で設定されるようにする。なお、観察目的の選択肢は、ユーザがよく使用する、またはユーザに使用してほしい観察条件であり、初心者でも把握および選択できる条件として、分析を含めて５つ程度とすることが望ましい。本実施形態では、観察目的として「標準の観察」、「表面構造を強調する観察」、「表面構造と材料分布を強調する観察」、「材料分布を強調する観察」、「元素を分析する観察」の５つを設定することとした。
６つ以上の選択肢では、取得された画像の違いを初心者が把握することが困難であり、適切な観察目的を選択することが初心者では難しいためである。なお、高真空観察と低真空観察では使用するパラメータ設定値が異なってくるため、高真空観察と低真空観察の双方において、画像に明確な違いが現れる５つの観察目的が設けられている。
なお、二次電子検出器、ＢＳＥ（Back Scattered Electron）検出器、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray）装置などといった検出器１０（図１）の数、あるいは、備えられている検出器１０の種類によって、設定される観察目的の数が変動してもよい。
図１７は、観察目的変更における表示内容を示す図である。
図１６における「変更」ボタンＤ１３１が押下されると、図１７に示すように、観察目的変更画面３０４が操作画面２００の前面に表示される。ここで、操作画面２００の構成は、図１６に示す構成と同様であるため説明を省略する。
観察目的変更画面３０４には、観察目的設定ボタンＥ１４１が表示される。観察目的設定ボタンＥ１４１には、観察目的の変更候補が記述されている。

また、観察目的変更画面３０４の左側には、レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａと、強調画像Ｅ１４２にかかる模擬試料の模式図Ｅ１４５ｂが表示される。レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａは、各観察目的設定ボタンＥ１４１に表示されているレーダチャート（観察条件特徴表示）Ｅ１４４の凡例である。
レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａに示されているように、画像の特徴が「高倍率に適する」、「表面構造を強調」および「材料の違いを強調」の３つの軸から成り立つと定義されている。各軸は３段階で表され、レーダチャートＥ１４４の外側に行くに従い、各軸の特徴が顕著になることを示す。各軸を４段階以上で示すと、より精密なレーダチャートとなる。
レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａにおける「高倍率に適する」とは、高分解能観察条件の度合いを示す。例えばユーザが数万倍以上の高倍率で観察した場合に、シャープな像が得られるほど、レーダチャートＥ１４４における「高倍率に適する」の項目はより外側に位置することになる。電子顕微鏡１０１にかかるパラメータ設定値としては、加速電圧、ワーキングディスタンス、コンデンサレンズの励磁、対物可動絞りの孔径、真空度、検出信号などのパラメータ設定値がある。これらのパラメータ設定値に加え、高倍率で観察するための条件は、加速電圧を高くする、コンデンサレンズを強励磁にする、対物可動絞りの孔径を小さくする、ワーキングディスタンスを短くする、真空度を高くする、検出信号として二次電子を用いることである。

レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａにおける「表面構造を強調」とは、試料表面の凹凸構造を強調し、より立体的に観察できる条件の度合いを示す。試料表面の凹凸構造を強調するための主な観察条件は、加速電圧を低くする、検出信号として二次電子を用いることである。
レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａにおける「材料の違いを強調」とは、異なる材料が混在する試料において、材料の違いを強調する条件の度合いを示す。材料の違いを強調するための主な観察条件は、検出信号として後方散乱電子を用いることである。後方散乱電子は、原子番号が大きい元素ほど反射率が高くなるため、多くの信号を発生してより明るい像となり、材料の違いをコントラスト差で表すことができる。
このように、「高倍率に適する」、「表面構造を強調」および「材料の違いを強調」は、相反するパラメータ設定値であるため、ある観察目的においてレーダチャートＥ１４４の全パラメータ設定値が最良になることは一般的にない。つまり、あるパラメータ設定値がよければ、他のパラメータ設定値は相対的に悪くなる。そのため、本実施形態のようにレーダチャートで観察目的の特徴を示すことにより、観察目的の特徴（メリット／デメリット）を視覚的に容易に把握することが可能となる。

なお、「チャージアップ軽減（抑制）」や「ビームダメージ軽減（抑制）」などの項目を追加して、レーダチャートを４軸や５軸としてもよいし、それ以上の軸を設けてもよい。
「チャージアップ軽減（抑制）」とは、一次電子ビーム２（図１）を細くし、照射電流を減らして、チャージアップを軽減できる観察条件となっていることを示す。チャージアップを軽減（抑制）するための主な観察条件は、加速電圧を低くする、コンデンサレンズを強励磁にする、検出信号として後方散乱電子を用いる、真空度を低真空にすることである。この場合における画像の取得方法としては、早いスキャンで画像を複数回取得し、画像を重ねて像を形成する積算などを用いる。
「ビームダメージ軽減（抑制）」とは、一次電子ビーム２を細くし、照射電流を減らすことで、熱に弱い試料に対するビームダメージを軽減できる観察条件になっていることを示す。ビームダメージを軽減（抑制）するための主な観察条件は、加速電圧を低くする、コンデンサレンズを強励磁にすることである。
ここで、観察条件特徴表示はレーダチャートに限られず、例えば、「高倍率に適する」、「表面構造を強調」および「材料の違いを強調」の項目を、パーセント表示などの数字を用いて表現したり、棒グラフなどのグラフを用いて表現したり、「良い」、「普通」、「悪い」などの単語を用いて表現したり、◎、○、△などの記号を用いて表現してもよい。

模擬試料の模式図Ｅ１４５ｂは、形状や材質が異なる材料を組み合わせた模擬試料の模式的な図であり、後記する強調画像Ｅ１４２において、観察目的の画像の特徴が一目でわかるようにするためのものである。実試料の観察画像には様々な要因が混在するが、このような模擬試料の模式図Ｅ１４５ｂが表示されることにより、強調画像Ｅ１４２の意味合いを把握することが容易となる。
模擬試料の模式図Ｅ１４５ｂでは、形状の区別がつき易いように、形状の異なる３つの材料、つまり、円柱である材料Ａと、角柱である材料Ｂが、基板である材料Ｃの上に載置されているものとする。ここで、材料Ａは円柱としたが半球としてもよい。また、材料Ｂは角柱としたが四角錐台としてもよい。また、材料Ｃの基板表面は平滑としたが、基板表面に凹凸を設け、表面構造を強調する観察において凹凸構造が観察できるようにしてもよい。

材質としては、検出信号として後方散乱電子を用いた場合に、白黒のコントラストの違いが明瞭となるように、３つの材料の元素を相違させており、そのうち２つは軽元素と重元素としている。つまり、本実施形態では、材料Ａは重元素である金、材料Ｂはアルミニウム、材料Ｃは軽元素である炭素などが想定されている。これにより、「材料分布を強調する観察」における観察目的設定ボタンＥ１４１では、それぞれの材料が「黒」、「中間色の灰色」および「白」とした強調画面Ｅ１４２で示すことができる。なお、模擬試料の模式図Ｅ１４５ｂにおける各材料の表示色も、元素を把握し易いように、材料Ａは金、材料Ｂは灰色、材料Ｃは黒などとしてもよい。

観察目的変更画面３０４には、５つの観察目的設定ボタンＥ１４１が上下に並んでおり、上から順に、「標準の観察」、「表面構造を強調する観察」、「表面構造と材料分布を強調する観察」、「材料分布を強調する観察」および「元素を分析する観察」となっている。なお、図１７は高真空観察の観察目的を一例として示したが、低真空観察の観察目的についても同様であり、最大５つの観察目的が上下に並んで配置される。

一番上の観察目的「標準の観察」は、デフォルトの観察目的であり、かつ、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）観察の基本である、高倍率でもシャープで試料表面の凹凸構造を得られる観察条件となっている。つまり、「標準の観察」は、導電性のある試料に対して、どの条件が適切な観察条件であるか判らない初心者でも悩まずに容易に満足なデータを得ることができる条件である。このような観察条件を用いることで、初心者は容易に撮影ができるということを経験することによって、装置使用に対して意欲的になり、さらに向上心が生まれるきっかけとなることが期待される。高倍率でもシャープで試料表面の凹凸構造を得られる観察条件とは、高分解能が得られる条件である。このような観察条件を用いることで、ユーザは倍率を意識せずに比較的容易に高倍率、例えば１０万倍の画像を取得することができる。具体的なパラメータ設定値は、例えば、加速電圧は１５ｋＶ、ワーキングディスタンスは５ｍｍ、コンデンサレンズは強励磁、対物可動絞りの孔径は小、真空度は高真空、および検出信号は二次電子である。ここで、重要なパラメータ設定値は、加速電圧と検出信号である。分解能は理論上、加速電圧が高いほど高くなる。

また、二次電子は、エネルギーが数ｅＶと弱く、試料表面約１０ｎｍからしか発生することができないため、検出信号として二次電子を用いれば、表面の凹凸構造をより反映した画像を得ることができる。走査型電子顕微鏡は通常加速電圧３０ｋＶまで観察可能である。しかし、加速電圧が高すぎると、実際の試料では、一次電子ビーム２による電子線が試料内部に侵入する深さが深くなる。その結果、電子線の照射によって放出される二次電子に内部情報が混じってしまい、試料表面の凹凸構造を反映した画像が得にくくなる。このため、加速電圧１５ｋＶで二次電子を検出する「標準の観察」のレーダチャートＥ１４４では、加速電圧１５ｋＶでの観察により「高倍率に適する」が最も高い段階となる。一方、加速電圧は１５ｋＶであるため「表面構造を強調」は最も低い段階となり、検出信号として二次電子を用いるため「材料の違いを強調」は最も低い段階となる。なお、４段階のレーダチャートを用いるならば、例えば、「高倍率に適する」は最も高い段階となり、「表面構造を強調」は下から２番目の段階となり、「材料の違いを強調」は最も低い段階となる。

上から２番目の観察目的「表面構造を強調する観察」は、「標準の観察」では観察困難であった試料表面の微細な凹凸をより立体的に表示できる観察条件である。具体的なパラメータ設定値は、例えば、加速電圧は５ｋＶ、ワーキングディスタンスは５ｍｍ、コンデンサレンズは強励磁、対物可動絞りの孔径は小、真空度は高真空、および検出信号は二次電子である。「標準の観察」と異なる点は、加速電圧を１５ｋＶから５ｋＶに変更したことである。加速電圧を１５ｋＶから５ｋＶにすると、分解能は低くなり、シャープな画像が得られる倍率は５万倍程度になってしまうため、レーダチャートＥ１４４（凡例Ｅ１４５ａ）の「高倍率に適する」は、「標準の観察」に比べて低くなり、最も低い段階となる。

また、一次電子ビーム２による電子線が試料内部に侵入する深さが浅くなるため、より試料表面の凹凸構造を強調した画像になる。そのとき、「表面構造を強調する観察」におけるレーダチャートＥ１４４において「表面構造を強調」が最も高い段階となる。また、「材料の違いを強調」は、検出信号が同じであるため変わらず、最も低い段階となる。なお、４段階のレーダチャートを用いるならば、例えば、「高倍率に適する」は下から２番目の段階となり、「表面構造を強調」は最も高い段階となり、「材料の違いを強調」は最も低い段階となる。また、この観察目的の時のみ、チャージアップしにくい方法に設定している。例えば、早いスキャンで取り込んだ画像を重ねて像を形成する積算などを用いる。

上から３番目の観察目的「表面構造と材料分布を強調する観察」は、「材料分布を強調する観察」で得られる画像より分解能は低くなるが、材料の違いを明暗のコントラストなどで表示することができる観察条件である。さらに、「表面構造と材料分布を強調する観察」は試料表面の微細な凹凸をより立体的に観察できる観察条件である。具体的なパラメータ設定値は、例えば、加速電圧は５ｋＶ、ワーキングディスタンスは５ｍｍ、コンデンサレンズは中励磁、対物可動絞りの孔径は小、真空度は高真空、および検出信号は後方散乱電子である。「標準の観察」と異なる点は、加速電圧を１５ｋＶから５ｋＶに変更し、検出信号を後方散乱電子とし、コンデンサレンズの励磁をやや弱くしたことである。加速電圧を１５ｋＶから５ｋＶにすることにより、分解能は低くなるが、より試料表面の凹凸構造を強調した画像となる。

また、後方散乱電子で観察するため、材料の違いをコントラスト差で表すことができる。よって、「表面構造と材料分布を強調する観察」におけるレーダチャートＥ１４４の「高倍率に適する」は最も低くなる。また、「表面構造を強調」は二次電子よりは低いが比較的高くなり上から２番目の段階となり、「材料の違いを強調」は最も高い段階となる。なお、４段階のレーダチャートを用いるならば、例えば、「高倍率に適する」は下から２番目の段階となり、「表面構造を強調」は上から２番目の段階となり、「材料の違いを強調」は最も高い段階となる。

上から４番目の観察目的「材料分布を強調する観察」は、複合材料や異物など異なった材料で構成されている試料において、材料の違いを明暗のコントラストなどで表示できる観察条件である。具体的なパラメータ設定値は、例えば、加速電圧は１５ｋＶ、ワーキングディスタンスは５ｍｍ、コンデンサレンズは中励磁、対物可動絞りの孔径は小、真空度は高真空、および検出信号は後方散乱電子である。「標準の観察」と異なる点は、検出信号を後方散乱電子とし、コンデンサレンズの励磁をやや弱くして照射電流を増やしたことである。後方散乱電子の特徴は、材料の違いをコントラスト差で表すことができることである。重い材料ほど反射率が高くなり、多くの信号を発生するため、より明るい像となり、材料の違いを明暗のコントラストで表示することが可能となる。

また、後方散乱電子は入射電子とほぼ同じエネルギーを持っているため、試料内部で発生した後方散乱電子も検出されてしまう。このため、二次電子に比べて内部情報が混じり、分解能が悪くなる。よって、「材料分布を強調する観察」におけるレーダチャートＥ１４４の「高倍率に適する」は、「標準の観察」よりも低く、２番目に高い段階となる。また、「表面構造を強調」は最も低い段階となり、「材料の違いを強調」は最も高い段階となる。なお、４段階のレーダチャートを用いるならば、例えば、「高倍率に適する」は上から２番目の段階となり、「表面構造を強調」は最も低い段階となり、「材料の違いを強調」は最も高い段階となる。

一番下の観察目的「元素を分析する観察」は、一次電子ビーム２を太くし、照射電流を多くして、ＥＤＸ分析を行うための観察条件である。また、「元素を分析する観察」では、材料の違いを明暗のコントラストなどで表示することができる。この観察条件でＥＤＸ分析する箇所を探して、フォーカスなどを合わせた後に、ＥＤＸ装置側で操作を行うことにより、元素分析を行うことができる。具体的なパラメータ設定値は、例えば、加速電圧は１５ｋＶ、ワーキングディスタンスは１０ｍｍ、コンデンサレンズは弱励磁、対物可動絞りの孔径は小、真空度は高真空、および検出信号は後方散乱電子である。「標準の観察」と異なる点は、試料から発生するＸ線のカウントを上げるため、コンデンサレンズの励磁を非常に弱くして照射電流を増やしている。また、元素分析は材料の違いを反映して行うため、検出信号として後方散乱電子が用いられ、ワーキングディスタンスは試料から発生したＸ線を効率よく取り込むため１０ｍｍに変更している。ただし、後方散乱電子検出器が装着されていない場合などは、検出信号として二次電子を用いてもよい。図１７ではスペクトル表示のみとなっているが、他の観察目的と同様、レーダチャートＥ１４４や、強調画像Ｅ１４２を表示してもよい。レーダチャートを表示する場合は、「材料分布を強調する観察」と類似したレーダチャートＥ１４４となるが、「高倍率に適する」は「材料分布を強調する観察」より若干低くなる。

４段階のレーダチャートを用いるならば、例えば、「高倍率に適する」は下から２番目の段階となり、「表面構造を強調」は最も低い段階となり、「材料の違いを強調」は最も高い段階となる。
なお、５つの観察目的設定ボタンＥ１４１のそれぞれに詳細な観察条件を表示するためのボタンを設け、このボタンが押下されると、かかる観察目的の特徴や、具体的なパラメータ設定値が表示される。この場合のパラメータ設定値は、加速電圧、ワーキングディスタンス、コンデンサレンズ（スポット強度）、対物可動絞り、検出信号、真空度、画像取り込みの手法などである。これにより、観察条件の具体的なパラメータ設定値を知りたいというユーザの要求に応えることができる。
このような観察目的設定ボタンＥ１４１の情報は、図１５のアシストボタンＢ１２２と対応付けられて記憶装置２１に予め格納されている。操作プログラム３１は押下されたアシストボタンＢ１２２に対応する観察目的設定ボタンＥ１４１を選択して、画像表示装置１８に表示する。
なお、操作プログラム３１は、操作履歴を参照し、操作履歴を基に、所定の観察目的設定ボタンＥ１４１（例えば、一度押下された観察目的設定ボタンＥ１４１）を非表示としてもよい。

ユーザが観察目的設定ボタンＥ１４１の１つを押下すると、その観察目的設定ボタンＥ１４１が反転表示される（符号Ｅ１４１ａ）。そして、操作プログラム３１は、押下された観察目的設定ボタンＥ１４１に記述されている内容で観察条件を設定する。符号Ｅ１４１ａの例では「表面構造を強調するよう」観察条件が設定される。なお、表示される観察目的設定ボタンＥ１４１は、「コーティング」、「非コーティング」など試料９の状態に応じて異なる表示となるようにしてもよい。試料９の状態は、例えば、図４の段階などでユーザによって入力される。
操作プログラム３１は、記憶装置２１に格納されている観察条件設定テーブル４１（図１８）を参照して、観察条件を設定する。
なお、図１７の操作段階において、観察目的変更画面３０４には、「コーティング」、「非コーティング」など試料９に関する情報などを表示してもよい。

また、図１７に示すように、操作プログラム３１は「コーティング試料 高真空モード」、「非コーティング試料 低真空モード」の説明タブＥ１４３を観察目的変更画面３０４に表示してもよい。例えば、ユーザが「非コーティング試料 低真空モード」の説明タブＥ１４３ａを選択すると、操作プログラム３１は、非コーティング試料の説明、コーティングしない方がよい試料の説明、コーティングを行わないことのメリット・デメリット、低真空モードにする方法の説明などの情報を観察目的変更画面３０４に表示する。
また、図１７に示すように、観察目的設定ボタンＥ１４１内に、観察目的設定ボタンＥ１４１に対応する観察条件における各パラメータ設定値がレーダチャートＥ１４４で表示されていてもよい。このようにすることで、ユーザは各観察目的設定ボタンＥ１４１における観察条件の特徴を容易に確認することができる。また、本実施形態では、図１７に示すように、他の観察目的設定ボタンＥ１４１にかかるレーダチャートＥ１４４も同画面で見ることができるようにしている。このようにすることで、各観察目的を視覚的に容易に比較でき、各観察目的の特徴（メリット／デメリット）を視覚的に容易に把握できる。その結果、初心者であっても適切な観察目的を容易に選択することが可能となる。また、本実施形態では、図１７に示すように、目的選択ボタンＥ１４２を押下することにより、レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａも変化するようになっている。図１７では、「表面構造と材料分布を強調する観察」にかかる観察目的設定ボタンが設定されているため、レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａも、「表面構造と材料分布を強調する観察」の特徴を表示している。他の観察目的設定ボタンＥ１４１を設定すれば、レーダチャートの凡例Ｅ１４５ａの表示も切り替わる。このようにすることで、ユーザは観察目的の変更に伴う観察条件の特徴変化などを視覚的に容易に把握できる。

図１８は、本実施形態に係る観察条件設定テーブルを示す図である。
図１８に示す観察条件設定テーブル４１における各レコードは、観察目的設定ボタンＥ１４１のそれぞれに対応付けられたものであって、観察目的ごとにパラメータ設定値（加速電圧、検出信号、Ｓｃａｎ方式）を組み合わせたものである。図１８に示すように、「凹凸 小 見やすさ」や、「凹凸 大 見やすさ」や、「組成情報 見やすさ」などの観察目的は、観察条件設定テーブル４１における◎、○、△、×などで評価されている。なお、評価の方法は図１８に示すような◎、○、△、×に限らず、点数などで評価されてもよい。観察目的設定ボタンＥ１４１（図１７）は、これらの評価に基づいて観察目的と対応付けられている。ここで、前記したように、観察条件とは各パラメータ設定値の組み合わせのことであり、観察目的とは凹凸の見やすさなど観察条件が画像に与える影響のことである。
ここで、図１８では１１の観察目的が設定されているのに対し、図１７における観察目的設定ボタンＥ１４１は５つとなっている。設定者は図１８で設定されている観察目的のうち、初心者に適した観察目的を５つ選んで観察目的設定ボタンＥ１４１を設定すればよい。

図１７における観察目的設定ボタンＥ１４１のいずれかが押下された場合、操作プログラム３１は、観察目的設定ボタンＥ１４１に対応付けられている観察条件設定テーブル４１のレコードのパラメータ設定値で観察条件を設定する。例えば、操作プログラム３１は凹凸小および凹凸大の見やすさが良好なＮｏ．１のレコードのパラメータ設定値で観察条件を設定する。図１８に示す観察条件設定テーブル４１の各値は、この値で設定することで、最低限の画像が撮影できるよう予め調整されている値である。なお、観察条件設定テーブル４１におけるパラメータ設定値は、加速電圧、検出信号、Ｓｃａｎ方式に限らず、電流やワーキングディスタンスや倍率などがある。ここで、図１８におけるＳＥ（Secondary Electron）は二次電子、ＢＳＥは後方散乱電子である。なお、観察条件設定テーブル４１における各レコードと、観察目的設定ボタンＥ１４１のそれぞれとは、所定の対応情報（識別情報など）を介して対応付けられている。識別情報としては、例えば図１８におけるＮｏなどがある。

また、観察条件設定テーブル４１におけるレコードの１つがデフォルトの観察条件となる。このようにすることで、調整イメージに対応した観察条件の設定をユーザによる操作なしで行うことができる。つまり、ユーザは実質的にオート操作のみで撮影を行うことができ、常に一定レベルの画像をユーザは容易に得ることができるため、初心者でも容易に撮影を行うことができる。また、容易に撮影ができるということを経験することによって、初心者は、装置使用に関して意欲的になり、さらなる向上心が生まれるきっかけにもなる。

また、観察目的設定ボタンＥ１４１には、強調画像Ｅ１４２が表示されている。
強調画像Ｅ１４２は、デフォルトの観察条件「標準の観察」で観察できる標準画像との比較を強調した画像であり、レーダチャートに示したパラメータを反映した画像でもある。
観察目的設定ボタンＥ１４１に対応付けられた強調画像Ｅ１４２が記憶装置２１に予め格納されている。観察目的設定ボタンＥ１４１を選択・表示する際、操作プログラム３１が、その観察目的設定ボタンＥ１４１に対応付けられている強調画像Ｅ１４２を取得・表示することで、強調画像Ｅ１４２が表示される。
このように強調画像Ｅ１４２を表示することで、該当する観察目的設定ボタンＥ１４１を選択すると、どのような効果を得られるのかを、ユーザが視覚的に把握することができる。特許文献１，２では、生の画像をユーザに比較させるため、初心者では観察条件の違いによる画像の違いが分かりにくい。これに対し、本実施形態のように、強調画像Ｅ１４２を表示することで、ユーザが初心者であっても、観察目的設定ボタンＥ１４１を選択することによる効果をユーザは容易に把握することができる。

ここで、強調画像Ｅ１４２ａは、標準の観察であることが分かるように標準的な画像が表示されており、強調画像Ｅ１４２ｂは表面構造が強調されるよう陰影が強調されている。また、強調画像Ｅ１４２ｃは表面構造と材料分布の違いが分かるよう陰影が強調され、かつ各材料で異なる色などが付されている。そして、強調画像Ｅ１４２ｄは材料分布の違いが分かるよう各材料で異なる色などが付されており、強調画像Ｅ１４２ｅは元素の分析であることが分かるようにグラフ状の画像となっている。
なお、前記したように、「元素を分析する観察」においても他の観察目的と同様に、レーダチャートＥ１４４と強調画像Ｅ１４２を表示してもよい。例えば、他の観察目的と同様な模擬試料にかかる強調画像の上に、元素の分析であることが分かるようなグラフ状の表示（スペクトル表示）を重畳してもよい。

強調画像Ｅ１４２は、対応付けられている観察目的（観察条件）で撮影された場合における画像の状態を最も強調したものである。具体的には、強調画像Ｅ１４２は、画像の状態を視覚的に強調、あるいはデフォルメされた画像が用いられる。図１７に示すように、直方体や円柱などの象徴的なブロックや、簡易化されたグラフが、強調画像Ｅ１４２として用いられるのが望ましく、効果的である。
なお、これらの強調画像Ｅ１４２は一例であり、その他の強調画像が表示されてもよい。また、強調画像Ｅ１４２は、図１７のように観察目的設定ボタンＥ１４１上に表示されるのみならず、観察目的設定ボタンＥ１４１の近傍に表示されるようにしてもよい。

また、操作プログラム３１は操作履歴を参照して、既に撮影を行った観察目的設定ボタンＥ１４１には「撮影済み」などの情報を表示することで、ユーザが未撮影の観察目的を容易に選択できるようにしてもよい。

図１９は、図１７における観察目的設定ボタンＥ１４１ａが押下された直後の表示内容を示す図である。
観察目的設定ボタンＥ１４１ａが押下されると、操作ナビ画面２０１の画面Ａ１５１に「決定」ボタンＥ１５３の押下を促す旨のメッセージが表示される。
そして、操作画面２００の前面に表示されている観察目的変更画面３０４に特殊設定ボタンＥ１５１が表示されてもよい。
図１９の例では、特殊設定ボタンＥ１５１が表示されている。特殊設定ボタンＥ１５１は、必須の設定ではないが、特殊な設定（特殊設定）に関するボタンである。
ユーザが特殊設定ボタンＥ１５１を押下すると、操作プログラム３１は記憶装置２１を参照する。そして操作プログラム３１は特殊設定ボタンＥ１５１に対応付けられている特殊設定情報を取得する。さらに操作プログラム３１は取得した特殊設定情報を観察目的変更画面３０４の特殊情報表示領域Ｅ１５２に表示する。

特殊情報表示領域Ｅ１５２には、特殊設定に関する情報が表示される。図１９の例では、特殊設定として、コーティングに関する内容が表示される。図１９の例では、特殊設定ボタンＥ１５１に、コーティングに対する設定を行うことが可能である旨の記述があるものとする。そして、ユーザが特殊設定ボタンＥ１５１を押下すると、操作プログラム３１は特殊情報表示領域Ｅ１５２にコーティングした場合における観察上のメリット・デメリットや、コーティングに適している試料９などの情報を表示する。さらに、操作プログラム３１はコーティングを行っていない試料９の観察方法（具体的には、低真空観察へ移行するための真空度を選択する操作手順）などを特殊情報表示領域Ｅ１５２に表示してもよい。また、コーティングに関する情報とともに、イオンプレーティングや真空蒸着など、コーティング方法に関する情報が表示されてもよい。
このように、特殊設定ボタンＥ１５１、特殊情報表示領域Ｅ１５２が表示されることにより、ユーザは特殊設定の観察に気付くことができる。

特殊設定ボタンＥ１５１は、すべての観察目的変更画面３０４に表示されてもよい。あるいは、特定の観察目的設定ボタンＥ１４１（図１７）が押下された際に、操作プログラム１が観察目的設定ボタンＥ１４１に対応付けられて記憶装置２１に格納されている特殊設定ボタンＥ１５１を表示するようにしてもよい。

そして、ユーザが、操作ナビ画面２０１の画面Ａ１５１に表示されているメッセージに従って、観察目的変更画面３０４の「決定」ボタンＥ１５３を押下すると、操作プログラム３１は観察条件設定テーブル４１を参照する。続いて、操作プログラム３１は、押下された観察目的設定ボタンＥ１４１に対応付けられているレコードのパラメータ設定値を観察条件として、各回路１１〜１７（図１）に設定する。
なお、操作プログラム３１はこれまでの操作履歴を随時記憶装置２１に格納する。

以降の図２０〜図３７において、図４〜図１９と同様の操作画面２００については、それぞれの操作画面２００の詳細な説明は適宜割愛し、図４〜図１９の図面との差異を示すのみにとどめる。

図２０は、図１９で「決定」ボタンＥ１５３が押下された直後の表示内容を示す図である。なお、図１９で「決定」ボタンＥ１５３がユーザによって押下されると、操作プログラム３１は再度、視野探し・倍率調整（図２のＳ１０３）に処理を戻し、コンピュータ１９は選択された観察目的（観察条件）で画像を取得する。
図２０は、図７と同様の画面構成であるため、それぞれの画面構成についても説明は割愛するが、図７と異なる点は、画像表示画面２０３に表示されている画像Ｃ５１が図１６のままである点と、画像表示画面２０３に観察履歴Ｃ１２１が表示されている点である。
ユーザは、図２０において倍率の調整や、視野探しを図７と同様の方法で行う。
ここで、ユーザが設定不可能な倍率（所定倍率以上あるいは所定倍率以下の倍率）を設定してしまったとき、操作プログラム３１は警告を画像表示装置１８に表示してもよい。
また、観察目的が変更されたことに伴い、操作パネル画面２０４において「現在の観察目的」表示ボタンＤ５１が、これまで（図７）の「標準の観察」から「表面構造を強調する観察」に変更されている。

図２１は、図２０による倍率の調整・視野探しが行われた直後における表示内容を示す図である。
図２１では、図２０による倍率の調整・視野探しの結果、倍率（例えば、２００００倍）が拡大された状態を示している。
図２１の操作画面２００は、画像表示画面２０３に倍率が上げられた状態における画像Ｃ１７１が表示されている点、操作パネル画面２０４に「手動調整」ボタンＤ１７１が表示されている点以外は、図２０と同様である。
ここで、「手動調整」とは、後記するように明るさや、コントラストや、フォーカスなどをオートではなく手動で調整することである。

「手動調整」ボタンＤ１７１が押下されると、手動明るさ調整ボタンや、手動コントラスト調整ボタンや、フォーカスボタン(例えば、図２７の符号Ｃ２２３）や、フォーカスＸボタン（例えば、図２９の符号Ｃ２５１）や、フォーカスＹボタン（例えば、図３１の符号Ｃ２７１）などが表示される。「手動調整」ボタンＤ１７１や、フォーカスボタンや、フォーカスＸボタンや、フォーカスＹボタンは、所定の倍率以上になると表示可能となるボタンであり、所定の倍率以下では表示不可能となっている。なお、「手動調整」ボタンＤ１７１が押下されたとき、所定の倍率以上であれば手動明るさ調整ボタンや、手動コントラスト調整ボタンや、フォーカスボタンや、フォーカスＸボタンや、フォーカスＹボタンのすべてが表示され、所定の倍率未満であれば、これらのボタンのすべてが非表示となってもよい。

ここでは、所定の倍率以上の場合に「手動調整」ボタンＤ１７１が表示されることとしたが、所定の倍率以上であれば、視野の移動手段をイメージシフトとし、所定の倍率以下であれば、視野の移動手段をステージ移動としてもよい。
このように、所定の条件に基づいて、特定の操作項目とすることにより、不要な操作を防止し、誤動作を減少させることができる。
なお、観察目的に応じて倍率の調整範囲が限定されるようにしてもよい。そのような場合、つまり、現在の観察目的では、所望の倍率が得られない場合、ユーザは、操作パネル画面２０４の観察目的変更ボタンＤ１７２を押下することにより、観察目的を変更するようにしてもよい。

図２２は、オート調整における表示内容を示す図である。
図２２は、画像表示画面２０３において倍率が拡大された画像Ｃ１７１と、観察履歴Ｃ１２１と、「手動調整」ボタンＤ１７１（図２１）が表示されているなど以外は、基本的に図８と同様であるため、説明を割愛する。

（Ｓ１０４）
図２３は、オート調整が終了し、ユーザによる再画像保存（撮影）時（Ｓ１０４）の操作画面を示す図である。
図２３は、画像表示画面２０３において倍率が拡大された画像Ｃ１７１と、観察履歴Ｃ１２１と、「手動調整」ボタンＤ１７１（図２１）が表示されているなど以外は、基本的に図９と同様であるため、説明を割愛する。
以降、図１０〜図１４における処理と同様の処理が行われることにより、現在の観察条件による画像が記憶装置２１に保存される。

（Ｓ１０５，Ｓ１０６）
次に、図２４〜図３４は、ユーザによる現在の画像でＯＫか否かの再確認時（Ｓ１０５）、およびユーザによる観察条件の再調整・再変更（Ｓ１０６）時における操作画面の例を示す図である。
図２４は、画像保存後の表示内容を示す図である。
図２４では、画像表示画面２０３における倍率が拡大された画像Ｃ１７１と、図２３で保存された画像が新たに加えられた観察履歴Ｃ２０１が表示されている。なお、図２３では倍率が拡大された画像Ｃ１７１が表示されているが、その後、元の倍率に戻された上で画像保存されたものとする。
また、図１５のアプリアシスト画面２０２におけるアシストボタンＢ１２２ａは表示されておらず、代わりに新たなアシストボタンＢ１２２ｃ（Ｂ１２２）が表示されている。
それ以外の点は、基本的に図１５と同様であるため、説明を割愛する。

なお、アシストボタンＢ１２２ｂ，Ｂ１２２ｃの表示の際に操作プログラム３１が行う処理は、図１５で説明した処理と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
この時点で、ユーザが画像に満足している場合には、操作ナビ画面２０１の終了ボタンＡ１２３をユーザが押下することで、観察を終了する。
アシストボタンＢ１２２ｃで表示される内容としては、前記したように視野探し（走査速度：速）時と比較して、画像における凹凸感や立体感が乏しくなっていることや、視野探し（操作速度：速）時と比較して、画像が変形していることなどがある。
なお、これらの症状は低倍率下では生じなくても、高倍率下では照射ビーム（一次電子ビーム２）密度が上昇することなどが原因となって、これらの症状が生じることがある。

アプリアシスト画面２０２においてアシストボタンＢ１２２ａ（図１５）が表示されず、代わりに新たなアシストボタンＢ１２２ｃが表示されているのは、操作プログラム３１が記憶装置２１に随時格納している操作履歴を参照して、一度行った処理項目（ここでは、アシストボタンＢ１２２ａ）を非表示にするためである。
また、操作プログラム３１は、現在の画像Ｃ１７１を解析することにより、新たなアシストボタンＢ１２２ｃを表示する。なお、この処理は図１５と同様である。

ここでは、続行ボタンＡ１２２をユーザが押下し、さらにアシストボタンＢ１２２ｂをユーザが押下したものとする。

図２５は、目的変更における表示内容を示す図である。
ユーザが、図２４における画像Ｃ１７１を見て、なんとなく像がぼやけていると判定して、アシストボタンＢ１２２ｂを押下する。すると、操作プログラム３１はアシストボタンＢ１２２ｂに記述されている症状を改善するため、図２５に示すようなアプリアシスト画面２０２に画面Ｂ２１１を表示する。画面Ｂ２１１には、手動調整モードでフォーカス調整することを促すメッセージが表示されている。また、操作ナビ画面２０１の画面Ａ２１１にも同様に「手動調整」ボタンＤ２１１を押下して、手動でフォーカス調整を行う旨のメッセージが表示される。

このような画面Ａ２１１，Ｂ２１１を表示するために操作プログラム３１が行う処理は図１６で説明した処理と同様であるため説明を割愛する。
ユーザが、操作パネル画面２０４で強調表示されている「手動調整」ボタンＤ２１１を押下すると、操作プログラム３１は図２６の表示内容を画像表示装置１８に表示する。
なお、図２５〜図３３において、操作ナビ画面２０１のメイン項目「画像確認」のサブ項目が図８などとは異なり、手動調整用のサブ項目が表示されている。

図２６〜図２８は、手動調整画面においてフォーカス調整の表示内容を示す図である。
図２６では、画像表示画面２０３における画像Ｃ２２１の近傍（図２６の例では画像表示領域Ｃ２２４の横）に手動調整ボタン群Ｃ２２２が表示されている。ここで、画像Ｃ２２１は、図２４などにおける画像Ｃ１７１の中心部分が表示されているものである。画像Ｃ２２１において、画像Ｃ１７１の中心部分（一部）のみが表示されているのは、以下のような理由のためである。フォーカスなどの調整に必要な画質と追従性を確保するため、操作プログラム３１は、画像Ｃ１７１を画像Ｃ２２１のように観察部分を縮小することで、遅い走査速度で画質を向上させながらも走査を繰り返したときの時間を短縮する（以下、図２７〜図３３も同様）。
なお、図２６〜図３３において、画像Ｃ２２１，Ｃ２３１が縮小表示されているが、これに限らず、ウィンドウに合わせた表示としてもよい。

そして、操作ナビ画面２０１では、現在の操作段階が「３．画像確認」の「フォーカス調整」である旨の情報が表示され、さらに、操作ナビ画面２０１の画面Ａ２２１には、フォーカスボタンＣ２２３を押下することを促すメッセージが表示されている。
さらに、アプリアシスト画面２０２の画面Ｂ２２１には、表示モードが「画像調整」モードに切り替わったことを示すメッセージが表示されている。なお、操作パネル画面２０４の画面Ｄ４１においても、現在の表示モードが「画像調整」モードであることが表示されている。表示モードの切り替えの際に操作プログラム３１が行う処理は、図７で説明されているため、ここでは割愛する。

画面Ａ２２１や、画面Ｂ２２１の指示に従って、ユーザがフォーカスボタンＣ２２３にマウスのカーソルをあてると、図２６に示すようにフォーカスボタンＣ２２３が強調表示され、画像Ｃ２２１（図２６）が画像Ｃ２３１（図２７）に変化する。
さらに、ユーザがフォーカスボタンＣ２２３を押下すると、図２７に示すようにフォーカスボタンＣ２２３が反転表示され、フォーカス調整を行うためのフォーカススライダＣ２３２が表示される。
ユーザは、フォーカススライダＣ２３２を動かすことで非点調整が必要であるか否かを判定する。
そして、ユーザがフォーカススライダＣ２３２を動かすと、コンピュータ１９が入力装置２３を介して入力されたフォーカススライダＣ２３２の移動距離に応じて、Ｘ方向非点補正器制御回路１３およびＹ方向非点補正器制御回路１４に、Ｘ方向非点補正器４およびＹ方向非点補正器５を制御させる。
画像Ｃ２３１は、ユーザがフォーカススライダＣ２３２を動かすことによって、画像Ｃ２２１（図２６）のフォーカスがずれた状態を示している。

ここで、図２７の操作ナビ画面２０１の画面Ａ２３１には、フォーカス調整の目安が表示されている。さらに、画面Ａ２３１の参考画像Ａ２３２には、フォーカススライダＣ２３２を動かしたときに予想される画像の変化がデフォルメ表示されている。
そして、ユーザがフォーカススライダＣ２３２を動かすことで画像が所定の方向にのみ拡大される（伸びる）ことを確認すると、ユーザは画面Ａ２３１の「伸びる」ボタンＡ２３３を押下する。なお、フォーカススライダＣ２３２を動かしても画像が伸びないとき、ユーザは画面Ａ２３１の「伸びない」ボタンＡ２３４を押下する。「伸びない」ボタンＡ２３４が押下されると、操作プログラム３１は、図２８〜図３３のフォーカスＸ調整、フォーカスＹ調整を行うことなく、図３４に示す表示内容を画像表示装置１８に表示する。
なお、図２７におけるフォーカスＸ調整はＸ方向の非点調整、フォーカスＹ調整はＹ方向の非点調整である。
そして、操作プログラム３１は図２８の表示内容を画像表示装置１８に表示する。
なお、画面Ａ２３１はアプリアシスト画面２０２に表示されてもよい。また、参考画像Ａ２３２は、静止画でもよいし、動画でもよい。

図２８における操作画面２００は、操作ナビ画面２０１における画面Ａ２４１が表示されていること以外は図２７における操作画面２００と同様である。
画面Ａ２４１には、フォーカススライダＣ２３２をユーザが動かすことによって、フォーカス調整を行うことを促すメッセージが表示されている。
ユーザは、フォーカススライダＣ２３２を動かすことによって、画像Ｃ２３１の伸びがない位置にフォーカススライダＣ２３２を合わせると、操作ナビ画面２０１における「次へ」ボタンＡ２４２を押下する。
すると、操作プログラム３１は、フォーカス調整処理を終え、フォーカスＸ調整のための表示内容を画像表示装置１８に表示する。

図２９および図３０は、手動調整画面におけるフォーカスＸ調整の表示内容を示す図である。
フォーカスＸ調整では、まず、図２９のように操作ナビ画面２０１のための画面Ａ２５１にフォーカスＸボタンＣ２５１を押下するよう促すメッセージが表示される。
また、アプリアシスト画面２０２の画面Ｂ２５１にはフォーカスＸ調整だけではシャープにならない場合がある旨のメッセージが表示される。このような表示により、ユーザはフォーカスＸ調整でシャープな画像を得られなくても、焦ることなく作業を進めることができる。

画面Ａ２５１のメッセージに従って、ユーザが画像Ｃ２２１の近傍（図２９の例では画像表示領域Ｃ２２４の横）に表示されているフォーカスＸボタンＣ２５１にマウスのカーソルをあてると、図２９のようにフォーカスＸボタンＣ２５１が強調表示される。
そして、ユーザが強調表示されているフォーカスＸボタンＣ２５１を押下すると、図３０に示すようにフォーカスＸボタンＣ２５１が反転表示され、フォーカスＸスライダＣ２６１が表示される。
また、図３０に示すように、操作ナビ画面２０１の画面Ａ２６１にはフォーカスＸスライダＣ２６１を動かして画像をシャープにするよう促すメッセージが表示される。

なお、画面Ａ２６１には、フォーカスＸスライダＣ２６１を動かしたときの効果が強調表示された画像Ａ２６２が表示される。
ユーザは、画面Ａ２６１のメッセージに従ってフォーカスＸスライダＣ２６１を動かす。すると、コンピュータ１９は入力装置２３を介して入力されたフォーカスＸスライダＣ２６１の移動距離に応じて、Ｘ方向非点補正器制御回路１３にＸ方向非点補正器４を制御させる。
そして、画像が概ねシャープになったと思うと、ユーザが「次へ」ボタンＡ２６３を押下することで、操作プログラム３１はフォーカスＸ調整を終了し、次のフォーカスＹ調整へと進む。

図３１および図３２は、手動調整画面におけるフォーカスＹ調整のための表示内容を示す図である。
フォーカスＹ調整では、図３１のように操作ナビ画面２０１の画面Ａ２７１にフォーカスＹボタンＣ２７１を押下するよう促すメッセージが表示される。
また、アプリアシスト画面２０２の画面Ｂ２７１にはフォーカスＹ調整を行う際に、ふり幅を大きく動かすと、画像の変化が分かりやすい旨のメッセージが表示される。このような表示により、フォーカスＹ調整において、ふり幅を大きく動かすことを試みることをユーザに促すことができる。

ユーザは画面Ａ２７１のメッセージに従って、画像Ｃ２２１の近傍（図３１の例では画像表示領域Ｃ２２４の横）に表示されているフォーカスＹボタンＣ２７１にマウスのカーソルを置くと、図３１のようにフォーカスＹボタンＣ２７１が強調表示される。
そして、ユーザが強調表示されているフォーカスＹボタンＣ２７１を押下すると、図３２に示すようにフォーカスＹボタンＣ２７１が反転表示され、フォーカスＹスライダＣ２８１が表示される。
また、図３２に示すように、操作ナビ画面２０１の画面Ａ２８１にはフォーカスＹスライダＣ２８１を動かして画像をシャープにするよう促すメッセージが表示される。
なお、画面Ａ２８１には、フォーカスＹスライダＣ２８１を動かしたときの効果が強調表示された画像Ａ２８２が表示される。

ユーザは、画面Ａ２８１のメッセージに従ってフォーカスＹスライダＣ２８１を動かす。すると、コンピュータ１９は入力装置２３を介して入力されたフォーカスＹスライダＣ２８１の移動距離に応じて、Ｙ方向非点補正器制御回路１４にＹ方向非点補正器５を制御させる。
そして、画像が概ねシャープになったと思うと、ユーザは「次へ」ボタンＡ２８３を押下することで、操作プログラム３１はフォーカスＹ調整を終了し、次のスライダ調整画面の表示内容を画像表示装置１８に表示する。

このように、ユーザは画像Ｃ２２１（図２６など），Ｃ２３１（図２７など）の近傍に表示されているフォーカススライダＣ２３２（図２７）、フォーカスＸスライダＣ２６１（図３０）、フォーカスＹスライダＣ２８１（図３２）などでフォーカス調整を行うことができる。このようにすることで、ユーザは、画像Ｃ２２１，Ｃ２３１を見ながら簡易に調整を行うことができる。また、複数の画像Ｃ２２１，Ｃ２３１が表示されている場合、複数の画像Ｃ２２１，Ｃ２３１ごとにフォーカススライダＣ２３２、フォーカスＸスライダＣ２６１、フォーカスＹスライダＣ２８１などを表示するようにしてもよい。このようにすることで、ユーザは画像Ｃ２２１，Ｃ２３１ごとの調整を容易に行うことができる。

図３３は、手動調整画面においてフォーカス確認の表示内容を示す図である。
図３３は、操作ナビ画面２０１の画面Ａ２９１以外は図２６と同様の構成を有している（ただし、表示モードは「視野探しモード」となっている）。
操作ナビ画面２０１の画面Ａ２９１には、フォーカス調整ができたか否か（さらにフォーカス調整が必要か否か）を図２７と同様の手順で確認することを促すメッセージが表示されている。
ユーザは、図２６〜図２８と同様の手順でフォーカス調整を行い、フォーカス再調整の要・不要を確認する。
この結果、ユーザによってフォーカス再調整が必要だと判定された場合、ユーザは「調整する」ボタンＡ２９２を押下することで、再び、図２９〜図３２の処理を行い、フォーカス調整を行う。
また、ユーザによってフォーカス再調整が不要だと判定された場合、ユーザが「次へ」ボタンＡ２９３を押下することで、操作プログラム３１は手動調整の処理を終え、図３４のオート調整の表示内容を画像表示装置１８に表示させる。具体的には、操作プログラム３１は図３４の明るさのオート調整画面を画像表示装置１８に表示させる。

なお、手動調整の手順に対応する操作画面２００が記憶装置２１に予め設定されており、操作プログラム３１は現在の手順に対応付けられている操作画面２００を画像表示装置１８に表示することで、図２６〜図３３の各操作画面２００が表示される。

図３４は、オート調整における表示内容を示す図である。
図３４は、ユーザが画像の明るさをオートで調整するための操作画面２００であり、２つの画像が登録されている観察履歴Ｃ２０１が表示されていること以外は、図２２と同様であるため、説明を割愛する。
ここで、ユーザは、図２６〜図３３で手動調整によるフォーカス調整を行った画像に対し、オート調整を行う。
なお、図３４の操作画面２００の前に、図２０、図２１と同様の操作画面２００が表示され、ユーザが視野探しや、倍率の調整を行ってもよい。

（Ｓ１０４）
図３５は、オート調整が終了し、ユーザによる再画像保存（撮影）時（Ｓ１０４）の操作画面を示す図である。
図３５は、２つの画像が登録されている観察履歴Ｃ２０１が表示されていること以外は、図２３と同様であるため、説明を割愛する。
以降、図１０〜図１４における処理と同様の処理が行われることにより、オート調整によってフォーカス調整された画像が記憶装置２１に保存される。

（Ｓ１０５，Ｓ１０６）
図３６は、ユーザによる現在の画像でＯＫか否かの再確認時（Ｓ１０５）、およびユーザによる観察条件の再調整・再変更（Ｓ１０６）時における操作画面の例を示す図である。
図３６では、図３５で保存された画像が新たに加えられた観察履歴Ｃ３２１が表示されている。なお、図３５では倍率が拡大された画像が表示されているが、その後、元の倍率に戻された上で画像保存されたものとする。
また、操作プログラム３１が処理履歴を参照することにより、図２４のアプリアシスト画面２０２におけるアシストボタンＢ１２２ｂが表示されず、代わりに新たなアシストボタンＢ１２２ｄ（Ｂ１２２）が表示されている。
それ以外の点は、図２４と同様であるため、説明を割愛する。
また、アシストボタンＢ１２２ｃ，Ｂ１２２ｄ表示の際に操作プログラム３１が行う処理は、図１５で説明した処理と同様であるため、ここでは説明を割愛する。

アシストボタンＢ１２２ｃ，Ｂ１２２ｄで表示される内容としては、前記したように視野探し（走査速度：速）時と比較して、画像における凹凸感や立体感が乏しくなっていることや、視野探し（操作速度：速）時と比較して、画像が変形していることなどがある。
また、これらの症状は低倍率下では生じなくても、高倍率下では照射ビーム（一次電子ビーム２）密度が上昇することなどが原因となって症状が生じることがある。
この時点で、ユーザが画像に満足している場合には、操作ナビ画面２０１の終了ボタンＡ１２３をユーザが押下することで、観察を終了する。
ユーザが画像に満足していない場合には、操作ナビ画面２０１の続行ボタンＡ１２２が押下される。
以下、前記した処理が、終了ボタンＡ１２３が押下されるまで繰り返されることにより、手順を学習しつつ、ユーザは良質な画像を得ることができる。

（Ｓ１０６）
図３７は、本実施形態に係るアプリアシスト画面の変形例である。図３７は、ステップＳ１０６「調整・変更」における画面である。
図３７では、図１５における操作画面２００の前面に解決方法画面３０５が表示されている。ユーザがアシストボタンＢ１２２を押下すると、操作プログラム３１は押下されたアシストボタンＢ１２２に対応する解決方法画面３０５を表示する。つまり、記憶装置２１には各アシストボタンＢ１２２に対応する解決方法画面３０５が格納されており、アシストボタンＢ１２２が押下されると、操作プログラム３１は記憶装置２１から押下されたアシストボタンＢ１２２に対応する解決方法画面３０５を取得する。そして、操作プログラム３１は取得した解決方法画面３０５を画像表示装置１８に表示する。

解決方法画面３０５は、アシストボタンＢ１２２に記載されている症状に対する解決手段が操作の難易度に従ってリスト形式で表示されるものである。ここで、解決手段は、具体的には適切な観察目的に変更することである。このようなリストは、記憶装置２１に予め各手段の難易度を付与しておくことで可能となる。
解決方法画面３０５における詳細ボタンＥ３３１が押下されると、対応する解決手段についての原理などが表示される。そして、実行ボタンＥ３３２が押下されると、観察目的を該当する観察目的へ変更する操作画面２００が表示される。

また、実行不可能領域Ｅ３３３にある解決手段は、ユーザが該当する解決手段を実行できないことを示している。これは、ユーザが初心者であるため、これらの解決手段を実行できないことを、ユーザに通知するものである。なお、前記したように本実施形態に係る操作画面２００はユーザが初心者であることを前提としている。このようにすることで、上級者でなければ、実行できない解決手段が存在することをユーザに気付かせることができる。
また、解決方法画面３０５のようにリスト形式で観察目的を表示することで、ユーザはこれまで自分が行ってきた操作と、行っていない操作とを容易に確認することができる。

なお、画像表示画面２０３に表示されている画像が高倍率（例えば、２００００倍以上）で表示されているときには、図２６における手動調整ボタン群Ｃ２２２（あるいは、その中の少なくとも１つ）を非表示としてもよい。
さらに、現在の倍率が所定の倍率以上であるときのみ、手動調整ボタン群Ｃ２２２を表示してもよい。このように、所定の条件に基づいて、操作項目（ボタン）の表示・非表示を行ったり、特定の操作項目としたりすることにより、不要な操作を防止し、誤動作を減少させることができる。

無限にあるパラメータ設定の組み合わせを試行錯誤しながら適切な画像を撮ることは時間がかかり、とてもできない。特に初心者にとっては非常に困難なものである。また、時間がかかるので、良い像を撮ることをあきらめてしまう。更には、適切な画像になることすら判らなくなってしまう。電子顕微鏡１０１を初心者が操作すると、このような悪循環が発生してしまう。
本実施形態によれば、まずデフォルトの観察条件で画像を取得し、その画像に対して、修正の方向性を誘導できるので、ユーザが初心者でも効率よく目的の画像を得ることができるとともに、ユーザの学習効果を期待することができる。
また、「高倍率に適する」、「表面構造を強調」、「材料の違いを強調」などの複数の相反した軸で観察条件の特徴を視覚的に表した観察条件特徴表示（レーダチャート）により、初心者でも最適な、観察目的を選択することができる。
また、図１７における強調画像Ｅ１４２のように、該当する観察目的に変更した際に得られる結果を模式的な強調画像として示すことで、ユーザが初心者でも観察目的の変更によってどのような結果を得ることができるのかを、イメージとして容易に把握することができる。

また、本実施形態によれば、操作プログラム３１はまずデフォルトの観察条件による画像を取得する。そして、操作プログラム３１は、その画像に対して、アプリアシスト画面２０２にユーザへのアドバイスを表示する。さらに操作プログラム３１は、観察条件の変更を行って、観察条件の変更を反映した画像を保存する。そして、操作プログラム３１は観察条件の変更を反映した結果、得られた画像に対して、再度アプリアシスト画面２０２にユーザへのアドバイスを表示し、観察条件の変更を行って、観察条件の変更を反映した画像を保存する。これを繰り返すことにより、初心者であるユーザが目的とする画像を取得するための観察条件の設定や、設定された観察条件で撮影された画像の特徴を体得することができ、ユーザのスキルの向上が図られる。

なお、本実施形態では走査型電子顕微鏡（特に汎用操作型電子顕微鏡）の使用が前提となっているが、これに限らず、透過型電子顕微鏡や、イオン顕微鏡などの荷電粒子線装置に適用されてもよい。
また、本実施形態では、デフォルトの観察条件で１枚目の画像を取得しているが、ユーザに設定を行わせた上で、操作プログラム３１が１枚目の画像を取得し、その後、アプリアシスト画面２０２などのメッセージに従ってユーザに観察条件の調整を行わせてもよい。このようにすることで、ユーザは、自分の考えている観察条件と、所望の画像を得るための観察条件とを比較することができる。

なお、操作ナビ画面２０１はユーザの熟練度に応じて、非表示とすることができる。このとき、操作パネル画面２０４には、使用されるすべてのボタンが表示される。
また、記憶装置２１に用語辞書を格納しておき、ユーザが特定のマークや、辞書マークや、操作画面２００中に表示されている語句を押下すると、操作プログラム３１が用語辞書を参照して、該当する語句の説明文を画像表示装置１８に表示してもよい。
また、本実施形態では、図１７における観察目的設定ボタンＥ１４１に模式的な強調画像Ｅ１４２が表示されているが、例えば、図１５におけるアシストボタンＢ１２２における画像Ｂ１２３を同様の模式的な強調画像としてもよい。
さらに、本実施形態では、最初から初心者による操作を想定した構成となっているが、例えば、図２のステップＳ１０１の起動後に初心者であるか、中級者であるか、上級者であるかを選択する画面が画像表示装置１８に表示されてもよい。そして、初心者であることが選択された場合、コンピュータ１９が本実施形態に係る処理を実行するようにしてもよい。

なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、実施形態における構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記した各構成、機能、各回路１１〜１７、画像表示装置１８、記憶装置２１、操作プログラム３１などは、それらの一部またはすべてを、例えば集積回路で設計することなどによりハードウェアで実現してもよい。また、図１で示すように、前記した各構成、機能などは、ＣＰＵなどのプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、図１に示すように記憶装置２１に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１ 電子銃
２ 一次電子ビーム
３ 集束レンズ
４ Ｘ方向非点補正器
５ Ｙ方向非点補正器
６ 上段偏向器
７ 下段偏向器
８ 対物レンズ
９ 試料
１０ 検出器
１１ 高電圧制御回路
１２ 集束レンズ制御回路
１３ Ｘ方向非点補正器制御回路
１４ Ｙ方向非点補正器制御回路
１５ 偏向器制御回路
１６ 対物レンズ制御回路
１７ 検出信号制御回路
１８ 画像表示装置
１９ コンピュータ（処理部）
２１ 記憶装置（記憶部）
２２ メモリ
２３ 入力装置
３１ 操作プログラム
４１ 観察条件設定テーブル
１００ 電子顕微鏡カラム（荷電粒子線装置）
１０１ 電子顕微鏡（荷電粒子線装置、荷電粒子線装置システム）
２００ 操作画面
２０１ 操作ナビ画面
２０２ アプリアシスト画面
２０３ 画像表示画面（画像表示部）
２０４ 操作パネル画面
３０４ 観察目的設定画面
Ｂ１２２，Ｂ１２２ａ〜Ｂ１２２ｄ アシストボタン
Ｂ１２３ 強調画像
Ｅ１４１，Ｅ１４１ａ 観察目的設定ボタン
Ｅ１４３，Ｅ１４３ａ〜Ｅ１４３ｄ 強調画像
Ｅ１４４ レーダチャート（観察条件特徴表示）

Claims (25)

1. 荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に複数表示する処理部
   を有し、
   前記処理部は、
   複数の前記観察目的設定ボタンにかかる観察条件の特徴を、相反した３つ以上の項目で表示する観察条件特徴表示を前記画像表示部に表示させる
   ことを特徴とする荷電粒子線装置。
2. 荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に複数表示する処理部
   を有し、
   前記処理部は、
   複数の前記観察目的設定ボタンにかかる観察条件の特徴として、高分解能、表面構造の強調および材料の違いの強調を項目として少なくとも表示する観察条件特徴表示を前記画像表示部に表示させる
   ことを特徴とする荷電粒子線装置。
3. 前記観察条件特徴表示における前記項目は、高分解能、表面構造の強調および材料の違いの強調を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
4. 前記観察条件特徴表示における前記項目は、チャージアップ抑制またはビームダメージ抑制の項目を含む
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の荷電粒子線装置。
5. 複数の観察目的設定ボタンとして、
   最も高分解能観察ができる観察条件に変更する第１のボタンと、
   最も表面構造を強調した観察ができる観察条件に変更する第２のボタンと、
   最も材料の違いを強調した観察ができる観察条件に変更する第３のボタンと、を備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の荷電粒子線装置。
6. 複数の観察目的設定ボタンとして、
   表面構造を強調し、かつ、材料の違いを強調した観察条件に変更する第４のボタンと、
   最も元素分析に適した観察条件に変更する第５のボタンと、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の荷電粒子線装置。
7. 前記観察条件特徴表示はレーダチャートである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の荷電粒子線装置。
8. 前記処理部は、
   前記観察目的設定ボタンにかかる観察条件によって得られる画像の特徴が強調された強調画像を前記画像表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の荷電粒子線装置。
9. 前記強調画像は、形状および/または材質が異なる３つ以上の材料を模式的に表示した画像である
   ことを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
10. 前記処理部は、
    新規な試料に対して標準の観察条件で画像を取得した後に、前記観察目的設定ボタンによって観察条件を変更する
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の荷電粒子線装置。
11. 前記標準の観察条件は、最も高分解能観察ができる観察条件である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の荷電粒子線装置。
12. 荷電粒子線装置と、前記荷電粒子線装置を制御するコンピュータとを有する試料観察システムであって、
    前記コンピュータは、
    前記荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に表示させる処理部、
    を有し、
    前記処理部は、
    前記観察目的設定ボタンに、または前記観察目的設定ボタンの近傍に、前記観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させる
    ことを特徴とする試料観察システム。
13. 荷電粒子線装置を操作するための操作プログラムであって、
    前記操作プログラムは、コンピュータに、
    前記荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に表示させる際に、前記観察目的設定ボタンに、または前記観察目的設定ボタンの近傍に、前記観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させる
    ための操作プログラム。
14. 荷電粒子線装置のパラメータ設定値の組み合わせである試料の観察条件を変更するための観察目的設定ボタンを画像表示装置の画像表示部に表示する処理部
    を有し、
    前記処理部は、
    前記観察目的設定ボタンに、または前記観察目的設定ボタンの近傍に、前記観察条件を変更することによる画像の変化が強調された強調画像を表示させる
    ことを特徴とする荷電粒子線装置。
15. 前記観察目的設定ボタンと、前記観察条件とが対応付けられて記憶部に格納されており、
    前記処理部は、
    入力部を介して、前記観察目的設定ボタンが選択されると、前記選択された観察目的設定ボタンに対応する観察条件で、前記荷電粒子線装置のパラメータ設定値を設定する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
16. 前記処理部は、
    予め設定済みの観察条件で、前記試料の画像を取得し、前記取得した画像の像質および現在の観察条件を基に、前記観察目的設定ボタンを前記画像表示部に表示し、
    入力部を介して、前記観察条件の変更が行われると、
    当該変更された観察条件で、前記画像を再取得し、前記再取得した画像の像質および前記現在の観察条件を基に、前記観察目的設定ボタンを前記画像表示部に表示する処理を、前記入力部を介して、前記処理の終了の指示が入力されるまで、繰り返す
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
17. 前記処理部は、
    前記試料の最初の画像の取得前において、前記試料に対するコーティングの有無の確認または前記試料に対する前処理に関する情報を表示する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
18. 前記処理部は、
    処理待機時間において、前記荷電粒子線装置の構造、前記荷電粒子線装置の操作手順、および前記荷電粒子線装置を操作するための操作画面における操作項目の説明の少なくとも１つが表示される学習画面を表示する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
19. 前記処理部は、
    前記荷電粒子線装置の操作項目が表示される操作画面を前記画像表示部に表示させ、
    前記操作画面に表示される所定の操作項目を非表示または非活性とする
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
20. 前記所定の操作項目とは、フォーカス調整、Ｘフォーカス調整およびＹフォーカス調整の少なくとも１つである
    ことを特徴とする請求項１９に記載の荷電粒子線装置。
21. 前記処理部は、
    前記観察条件に応じて、前記荷電粒子線装置の機能を制限する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
22. 前記処理部は、
    倍率が所定の値以上である場合はイメージシフトを使用可能とし、ステージ移動を使用不可とし、
    前記倍率が所定の値未満である場合は前記ステージ移動を使用可能とし、前記イメージシフトを使用不可とする
    ことによって前記観察条件による前記荷電粒子線装置の機能の制限を行う
    ことを特徴とする請求項２１に記載の荷電粒子線装置。
23. 前記処理部は、
    操作履歴を基に、所定の観察目的設定ボタンを非表示とする
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
24. 前記処理部は、
    前記荷電粒子線装置の操作項目が表示される操作画面を前記画像表示部に表示させ、
    前記操作画面に、現在の操作段階が示される情報を表示し、
    前記現在の操作段階を示す情報は、メインの操作段階を示すメイン項目およびサブの操作段階を示すサブ項目で構成されている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。
25. 前記処理部は、
    前記荷電粒子線装置の操作項目が表示される操作画面を前記画像表示部に表示させ、
    前記操作画面に、前記荷電粒子線装置によって、取得された画像を表示し、
    前記画像表示部に表示されている画像の近傍に、倍率調整スライダ、フォーカス調整スライダ、フォーカスＸ調整スライダおよびフォーカスＹ調整スライダの少なくとも１つを表示する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の荷電粒子線装置。

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