JP5476146B2 - 透過電子顕微鏡の制御装置および透過電子顕微鏡の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、透過電子顕微鏡の制御装置、透過電子顕微鏡システム、透過電子顕微鏡の制御方法、およびプログラムに関する。

近年、位相差像を観察できる透過電子顕微鏡は、生物や高分子などの軽元素を多く含む試料を高コントラストで観察できるため期待されている。例えば、特許文献１には、対物レンズの後焦点面に位相板を組み込むことで位相差像を観察できる透過電子顕微鏡が提案されている。特許文献１に記載された位相板は、貫通孔を有する非晶質の薄膜からなり、対物レンズの後焦点面において、透過波が貫通孔を通過し散乱波が薄膜を通過するように配置されている。そのため、貫通孔を通過した透過波の位相に対して薄膜を通過した散乱波の位相をπ／２ずらすことができる。そして、特許文献１の透過電子顕微鏡は、互いに位相がπ／２ずれた透過波と散乱波を干渉させて、位相コントラスト伝達関数が余弦型の位相差像を観察することができる。

このような位相板を組み込んだ透過電子顕微鏡では、透過波を位相板の貫通孔に通過させるために透過波と貫通孔との間のアライメントが行われる。透過波と貫通孔との間のアライメントは、従来、ユーザーが透過電子顕微鏡像に現れるフリンジを観察して、当該フリンジの現れ方に基づいて位相板を移動させることで行われていた。具体的には、アライメントは、透過電子顕微鏡に現れるフリンジが、透過波が貫通孔の中心を通過していない場合には非対称に現れ、透過波が貫通孔の中心を通過している場合には対称に現れることを利用して、非対称なフリンジが対称なフリンジとなるように位相板を移動させることで行われていた。

特開２００１−２７３８６６号公報

しかしながら、ユーザーが透過電子顕微鏡像に現れるフリンジを観察することでは、透過波と貫通孔との間のアライメントのずれの距離やずれの方向を具体的に把握することまでは困難であった。したがって、フリンジの現れ方に基づいて位相板を移動させるアライメント方法では、ユーザーの慣れや技量を必要とするなどの問題があった。そのため、ユーザーの能力に依存しにくい容易なアライメントの態様が望まれている。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、透過波と位相板の貫通孔との間のアライメントを容易化できる、透過電子顕微鏡の制御装置、透過電子顕微鏡システム、透過電子顕微鏡の制御方法、およびプログラムを提供することができる。

（１）本発明に係る透過電子顕微鏡の制御装置は、電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御装置であって、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得手段と、前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算手段と、前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成手段と、前記制御情報に基づいて、前記所定の面における前記透過波の位置および前記貫通孔の位置の少なくとも一方を移動させる位置制御手段と、を含む、透過電子顕微鏡の制御装置であり、前記像取得手段は、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、前記演算手段は、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、前記制御情報生成手段は、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、前記位置制御手段は、前記第１制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第１移動処理を行い、さらに、前記像取得手段は、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、さらに、前記演算手段は、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、さらに、前記制御情報生成手段は、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記貫通孔の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、さらに、前記位置制御手段は、前記第２制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第２移動処理を行うことができる。

このような透過電子顕微鏡の制御装置によれば、第１制御情報に基づいて位相板を移動させる第１移動処理で透過波を貫通孔に通過させることができなかった場合に、第２制御情報に基づいて位相板を移動させる第２移動処理により、所定の面における貫通孔の位置を透過波の位置に移動させることができる。したがって、このような透過電子顕微鏡の制御装置を用いて、フーリエ変換パターンから第１制御情報および第２制御情報を生成して第１移動処理および第２移動処理を行うことにより、所定の面における貫通孔の位置を透過波の位置に移動させることができる。そのため、このような透過電子顕微鏡の制御装置によれば、透過波と貫通孔との間のアライメントを自動化することができる。

（２）本発明に係る透過電子顕微鏡の制御装置は、電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御装置であって、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得手段と、前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算手段と、前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成手段と、前記制御情報に基づいて、前記所定の面における前記透過波の位置および前記貫通孔の位置の少なくとも一方を移動させる位置制御手段と、を含む、透過電子顕微鏡の制御装置であり、前記像取得手段は、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、前記演算手段は、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、前記制御情報生成手段は、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、前記位置制御手段は、前記第１制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第１移動処理を行い、さらに、前記像取得手段は、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、さらに、前記演算手段は、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、さらに、前記制御情報生成手段は、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記透過波の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、さらに、前記位置制御手段は、前記第２制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第２移動処理を行うことができる。

このような透過電子顕微鏡の制御装置によれば、第１制御情報に基づいて電子線を偏向させる第１移動処理で透過波を貫通孔に通過させることができなかった場合に、第２制御情報に基づいて電子線を偏向させる第２移動処理により、所定の面における透過波の位置を貫通孔の位置に移動させることができる。したがって、このような透過電子顕微鏡の制御装置を用いて、フーリエ変換パターンから第１制御情報および第２制御情報を生成して第１移動処理および第２移動処理を行うことにより、所定の面における透過波の位置を貫通孔の位置に移動させることができる。そのため、このような透過電子顕微鏡の制御装置によれば、透過波と貫通孔との間のアライメントを自動化することができる。

（３）本発明に係る透過電子顕微鏡の制御装置において、前記制御情報生成手段は、前記第２のフーリエ変換パターンの中心と前記第２のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離が、前記第１のフーリエ変換パターンの中心と前記第１のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離よりも大きい場合に、所望のフーリエ変換パターンでなかったと判定することができる。

（４）本発明に係る透過電子顕微鏡の制御方法は、電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御方法であって、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算工程と、を含み、前記フーリエ変換パターンに基づいて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔との位置関係を制御する、透過電子顕微鏡の制御方法であり、前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記位相板を移動させることにより前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成工程と、前記制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる位置制御工程と、を含み、前記像取得工程では、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、前記演算工程では、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、前記制御情報生成工程では、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、前記位置制御工程では、前記第１制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第１移動処理を行い、さらに、前記像取得工程では、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、さらに、前記演算工程では、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、さらに、前記制御情報生成工程では、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記貫通孔の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、さらに、前記位置制御工程では、前記第２制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第２移動処理を行うことができる。

このような透過電子顕微鏡の制御方法によれば、第１制御情報に基づいて位相板を移動させる第１移動処理で透過波を貫通孔に通過させることができなかった場合に、第２制御情報に基づいて位相板を移動させる第２移動処理により、所定の面における貫通孔の位置を透過波の位置に移動させることができる。したがって、フーリエ変換パターンから第１制御情報および第２制御情報を生成して第１移動処理および第２移動処理を行うことにより、所定の面における貫通孔の位置を透過波の位置に移動させることができる。そのため、本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、透過波と貫通孔との間のアライメントを容易に行うことができる。

（５）本発明に係る透過電子顕微鏡の制御方法は、電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御方法であって、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算工程と、を含み、前記フーリエ変換パターンに基づいて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔との位置関係を制御する、透過電子顕微鏡の制御方法であり、前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記電子線を偏向させることにより前記所定の面における前記透過波の位置を移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成工程と、前記制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる位置制御工程と、を含み、前記像取得工程では、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、前記演算工程では、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、前記制御情報生成工程では、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、前記位置制御工程では、前記第１制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第１移動処理を行い、さらに、前記像取得工程では、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、さらに、前記演算工程では、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、さらに、前記制御情報生成工程では、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記透過波の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、さらに、前記位置制御工程では、前記第２制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第２移動処理を行うことができる。

このような透過電子顕微鏡の制御方法によれば、第１制御情報に基づいて電子線を偏向させる第１移動処理で透過波を貫通孔に通過させることができなかった場合に、第２制御情報に基づいて電子線を偏向させる第２移動処理により、所定の面における透過波の位置を貫通孔の位置に移動させることができる。したがって、フーリエ変換パターンから第１制御情報および第２制御情報を生成して第１移動処理および第２移動処理を行うことにより、所定の面における貫通孔の位置を透過波の位置に移動させることができる。そのため、本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、透過波と貫通孔との間のアライメントを容易に行うことができる。

（６）本発明に係る透過電子顕微鏡の制御方法において、前記制御情報生成工程では、前記第２のフーリエ変換パターンの中心と前記第２のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離が、前記第１のフーリエ変換パターンの中心と前記第１のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離よりも大きい場合に、所望のフーリエ変換パターンでなかったと判定することができる。

本実施形態に用いる透過電子顕微鏡の構成を説明するための図。 薄膜型の位相板を模式的に示す図。 透過電子顕微鏡の試料から検出器までの透過波および散乱波の光路を示す図。 本実施形態に係る透過電子顕微鏡システムおよび制御装置の構成を模式的に示す図。 本実施形態の変形例に係る透過電子顕微鏡システムおよび制御装置の構成を模式的に示す図。 第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャート。 第１の実施形態に用いる透過電子顕微鏡で得られた透過電子顕微鏡像の一例を示す図。 透過電子顕微鏡像のフーリエ変換パターンの一例を示す図。 図８（Ａ）のフーリエ変換パターンを説明するための図。 透過波が貫通孔の中心を通過しているときのフーリエ変換パターンの一例を示す図。 図９（Ａ）のフーリエ変換パターンを説明するための図。 後焦点面における透過波および位相板を模式的に示す図。 第１の実施形態の変形例に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャート。 第２の実施形態の変形例に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャート。 制御プログラムを実行するコンピューターについて説明するための図。 静電型の位相板を模式的に示す図。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 透過電子顕微鏡
１．１． 透過電子顕微鏡の構成
まず、本実施形態に用いる透過電子顕微鏡について説明する。図１は、本実施形態に用いる透過電子顕微鏡１００の構成を説明するための図である。

透過電子顕微鏡１００は、図１に示すように、電子線源１０１と、照射レンズ系１０２と、偏向器１０４と、試料１０５を保持する試料保持台１０６と、対物レンズ１０８と、投影レンズ１１０と、検出器１１２と、位相板１２０と、位相板支持部１３０と、鏡筒１１４と、を含む。

電子線源１０１、照射レンズ系１０２、偏向器１０４、試料保持台１０６の一部、対物レンズ１０８、位相板１２０、位相板支持部１３０の一部、投影レンズ１１０、検出器１１２は、鏡筒１１４の内部に収容されている。鏡筒１１４の内部は、排気装置（図示しない）によって減圧排気されている。

電子線源１０１は、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線を放出する。電子線源１０１の例として、公知の電子銃を挙げることができる。

照射レンズ系１０２は、電子線源１０１の後段に配置されている。照射レンズ系１０２は、複数の集束レンズ（図示しない）で構成されている。照射レンズ系１０２は、試料１０５に照射される電子線（入射電子線）の量を調整する。

偏向器１０４は、照射レンズ系１０２の後段に配置されている。偏向器１０４は、図示はしないが、複数の偏向コイルと、当該複数の偏向コイルに流れる電流量を制御するための電流制御部と、を有する。偏向器１０４は、電流制御部で各偏向コイルに流れる電流を制御することにより入射電子線を２次元的に偏向させる。これにより、試料１０５に対する入射電子線の入射角度を変えることができるため、透過波の光路および散乱波の光路を変えることができる。電流の制御は、例えば、鏡筒１１４の外部に設けられた電流制御部を操作することにより行うことができる。偏向器１０４により、入射電子線を対物レンズ１０８の光軸に一致させるための軸合わせを行うことができる。

試料保持台１０６は、試料１０５を偏向器１０４の後段に位置させるように保持している。

対物レンズ１０８は、試料１０５の後段に配置されている。対物レンズ１０８は、試料１０５を透過した電子線を結像させる。

位相板１２０は、位相板支持部１３０に支持されて、対物レンズ１０８の後焦点面に配置されている。位相板支持部１３０を操作することにより、鏡筒１１４の外部から位相板１２０を移動させることができる。

図２（Ａ）は、位相板１２０を模式的に示す平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。位相板１２０としては、図２に示すように、薄膜型の位相板を用いることができる。位相板１２０は、基板１２１と、基板１２１に形成された貫通孔１２２と、で構成されている。基板１２１は、例えば、非晶質炭素および非晶質金を含む伝導性の非晶質物質、またはその複合体からなる薄膜である。位相板１２０は、基板１２１の厚さＴを制御することで、基板１２１を通過する電子波の位相の変化の程度を決めることができる。例えば、基板１２１の材質が非晶質炭素であり、加速電圧２００ｋＶの透過電子顕微鏡において、基板１２１が電子波の位相をπ／２変化させる場合、基板１２１の厚さＴは、例えば２７ｎｍ程度である。貫通孔１２２は、図２（Ａ）に示すように、平面視において円形状であり、貫通孔１２２の直径Ｄは、例えば１μｍ程度である。図示の例では、貫通孔１２２の内部は空洞であるが、透過波２の位相をπ変化させるための非晶質物質が埋め込まれていてもよい。

投影レンズ１１０は、位相板１２０の後段に配置されている。投影レンズ１１０は、対物レンズ１０８によって結像された像をさらに拡大し、検出器１１２上に結像させる。

検出器１１２は、投影レンズ１１０の後段に配置されている。検出器１１２は、投影レンズ１１０によって結像された透過電子顕微鏡像を検出する。検出器１１２の例として、２次元的に配置されたＣＣＤ(Charge Coupled Device)で形成された受光面を有するＣＣＤカメラを挙げることができる。透過電子顕微鏡１００は、例えば計算装置１５０と接続することができ、検出器１１２が検出した透過電子顕微鏡像の像情報１２は、計算装置１５０に出力される。

１．２． 透過電子顕微鏡の動作
次に、透過電子顕微鏡１００の動作について説明する。図３は、透過電子顕微鏡１００の試料１０５から検出器１１２までの透過波２および散乱波４の光路を示す図である。なお、図３では、便宜上、試料保持台１０６、投影レンズ１１０、および位相板支持部１３０の図示を省略する。

電子線源１０１から放出された電子線は、照射レンズ系１０２で集束された後、偏向器１０４を介して試料１０５に入射する。試料１０５に入射した入射電子線は、試料１０５で散乱せずに入射電子線と同じ方向に進行する透過波２と、試料１０５で散乱を受けて入射電子線と異なる方向に進行する散乱波４と、に分けられる。試料１０５を透過した透過波２および散乱波４は、対物レンズ１０８でレンズ作用を受けて、対物レンズ１０８の後焦点面１０８ａに到達する。ここで、位相板１２０は、後焦点面１０８ａにおいて、透過波２が貫通孔１２２を通過し散乱波４が基板１２１を通過するように配置される。このため、貫通孔１２２を通過した透過波２の位相は変化せずに、基板１２１を通過した散乱波４の位相がπ／２変化する。位相板１２０の後段において、互いに位相がπ／２ずれた透過波２と散乱波４とが干渉して、検出器１１２上に結像する。このように、互いに位相がπ／２ずれた透過波２と散乱波４とが干渉して得られる透過電子顕微鏡像は、位相コントラスト伝達関数が余弦型である。したがって、透過電子顕微鏡１００は、位相差像を得ることができる。位相差像とは、透過電子顕微鏡像のうち位相コントラスト伝達関数が余弦型である像をいう。検出器１１２で検出された透過電子顕微鏡像（位相差像）は、検出器１１２から計算装置１５０に出力される。

透過電子顕微鏡１００によれば、位相板１２０によって、透過波２の位相を変化させずに、基板１２１を通過した散乱波４の位相をπ／２変化させることができる。したがって、透過電子顕微鏡１００によれば、位相差像を得ることができる。

２． 透過電子顕微鏡システム、制御装置
２．１． 透過電子顕微鏡システムおよび制御装置の構成
次に、本実施形態に係る透過電子顕微鏡システムおよび制御装置の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る透過電子顕微鏡システム１０００および制御装置２００の構成を模式的に示す図である。なお、制御装置２００は、計算装置１５０の機能ブロック図である。以下、上述した図１に示す透過電子顕微鏡１００の構成と同様の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。

透過電子顕微鏡システム１０００は、図４に示すように、透過電子顕微鏡１００と、制御装置２００と、を含む。

制御装置２００は、像取得手段２１０と、演算手段２２０と、制御情報生成手段２３０と、位置制御手段２４０と、表示手段２５０と、を含む。制御装置２００は、透過波２と位相板１２０の貫通孔１２２（図３参照）との間のアライメントを行うことができる。

像取得手段２１０は、検出器１１２から出力された像情報１２を取り込むことで透過電子顕微鏡像を取得する処理を行う。

演算手段２２０は、像取得手段２１０が取得した透過電子顕微鏡像をフーリエ変換してフーリエ変換パターンを得る処理を行う。

制御情報生成手段２３０は、フーリエ変換パターンから後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２の位置関係を求めて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための制御情報（例えば、後述する第１制御情報２１，第２制御情報２２）を生成する処理を行う。ここで、制御情報２１，２２は、位相板１２０を移動させることにより後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための情報である。制御情報生成手段２３０は、制御情報２１，２２を位置制御手段２４０に出力する処理を行う。

また、制御情報生成手段２３０は、演算手段２２０によって得られたフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定する処理を行う。制御情報生成手段２３０は、所望のフーリエ変換パターンが得られなかった場合には、第２制御情報２２を生成する処理を行う。

位置制御手段２４０は、制御情報２１，２２に基づいて後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させる。具体的には、位置制御手段２４０は、制御情報２１，２２に基づいて制御信号１４を生成し、この制御信号１４を位相板支持部１３０に出力して位相板１２０を移動させる。

位相板支持部１３０は、位置制御手段２３０と接続され、制御信号１４に基づいて位相板１２０を移動させる。具体的には、位相板支持部１３０は、例えば、位相板１２０を移動させるアクチュエーターを有し、当該アクチュエーターには、制御信号１４が入力される。アクチュエーターは、入力された制御信号１４に基づいて位相板１２０を移動させて、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させる。

表示手段２５０は、例えば、像取得手段２１０が取得した透過電子顕微鏡像、演算手段２２０が求めたフーリエ変換パターン、および制御情報生成手段２４０が生成した制御情報２１，２２を表示することができる。例えば、図１に示すモニター１５２が表示手段２５０として機能する。

なお、透過電子顕微鏡システム１０００を用いた透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントのための制御方法の詳細については後述する。

制御装置２００および透過電子顕微鏡システム１０００は、例えば、以下の特徴を有する。

制御装置２００によれば、フーリエ変換パターンから後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係を定量的に求めることができる。これにより、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための定量的な制御情報２１，２２を生成することができる。したがって、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを容易化することができる。

制御装置２００によれば、位置制御手段２３０を備えるため、制御情報２１，２２に基づいて位相板１２０を移動させて、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させることができる。これにより、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを容易化することができる。さらに、制御装置２００によれば、後述するように、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを自動化することができる。

透過電子顕微鏡システム１０００によれば、制御装置２００を用いて、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを容易化することができる。

２．２． 変形例
次に、本実施形態に係る透過電子顕微鏡システムおよび制御装置の変形例について説明する。図５は、本変形例に係る透過電子顕微鏡システム２０００の構成を模式的に示す図である。なお、本変形例において、上述した図４に示す透過電子顕微鏡システム１０００の構成と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

透過電子顕微鏡システム２０００は、図５に示すように、透過電子顕微鏡１００と、本変形例に係る制御装置２０１と、を含む。

図４に示した制御装置２００の例では、位置制御手段２４０が制御情報２１，２２に基づいて後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させた。これに対し、制御装置２０１では、位置制御手段２４０は、制御情報（後述する第１制御情報２４，第２制御情報２５）に基づいて後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させる。

制御装置２０１の制御情報生成手段２３０は、入射電子線を偏向させることにより後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための制御情報２４，２５を生成する。

位置制御手段２４０は、制御情報２４，２５に基づいて後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させる。具体的には、位置制御手段２４０は、制御情報２１，２２に基づいて制御信号１４を生成し、この制御信号１４を偏向器１０４に出力して入射電子線を偏向させる。

偏向器１０４は、位置制御手段２４０と接続され、制御信号１４に基づいて各偏向コイルに流れる電流量を制御して入射電子線を偏向させる。偏向器１０４は、入射電子線を２次元的に偏向させることにより透過波２の光路を変えて、後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させる。

なお、透過電子顕微鏡システム２０００を用いた透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントのための制御方法の詳細については後述する。

制御装置２０１によれば、上述した制御装置２００と同様の効果を奏することができる。

透過電子顕微鏡システム２０００によれば、制御装置２０１を用いて、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを容易化することができる。

３． 透過電子顕微鏡の制御方法
３．１． 第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法
次に、第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法について説明する。具体的には、上述した図４に示す透過電子顕微鏡システム１０００を用いた透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントのための制御方法（すなわち制御装置２００による自動制御）について説明する。図６は、本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャートである。以下、図４に示す透過電子顕微鏡システム１０００および図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、透過電子顕微鏡１００で得られた第１の透過電子顕微鏡像を取得する（第１像取得工程Ｓ２０）。像取得手段２１０により、検出器１１２から出力された像情報１２を取り込むことで第１の透過電子顕微鏡像を取得する。なお、第１像取得工程Ｓ２０の前に、透過電子顕微鏡１００の軸合わせ（光学系の光軸調整）を行ってもよい。図７は、透過電子顕微鏡１００で得られた透過電子顕微鏡像の一例を示す図である。

次に、第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して第１のフーリエ変換パターンを得る（第１演算工程Ｓ２１）。フーリエ変換は、演算手段２２０により行う。演算手段２２０は、透過電子顕微鏡像に対して、例えば、２次元の高速フーリエ変換を行って第１のフーリエ変換パターンを得る。

ここで、透過電子顕微鏡像のフーリエ変換パターンについて説明する。図８（Ａ）は、透過電子顕微鏡像のフーリエ変換パターンの一例を示す図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すフーリエ変換パターンを説明するための図である。図９（Ａ）は、透過波２が貫通孔１２２の中心を通過しているときのフーリエ変換パターンの一例を示す図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示すフーリエ変換パターンを説明するための図である。

透過電子顕微鏡像とフーリエ変換パターンは、実空間と逆空間の関係にある。すなわち、透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して得られるフーリエ変換パターンは、後焦点面１０８ａにおける電子波（透過波および散乱波）の強度分布に対応している。したがって、フーリエ変換パターンは、後焦点面１０８ａに位置する貫通孔１２２に対応するパターン（ディスク３２，３４）を含んでいる。

フーリエ変換パターンは、１つの貫通孔１２２に対して、フーリエ変換パターンの中心３０に関して点対称な２つのディスク３２，３４を有する。これは、フーリエ変換パターンが逆空間の情報であり、フーリエ変換パターンの中心に関して点対称な２つの位置におけるスペクトル成分が互いに共役であるためである。フーリエ変換パターンの中心３０は、透過波２（波数０）に対応する。後焦点面１０８ａにおいて円形状の貫通孔１２２に対応して、ディスク３２，３４も円形状である。

図１０は、後焦点面１０８ａにおける透過波２および位相板１２２を模式的に示す図である。フーリエ変換パターンにおけるディスク３２，３４の位置と後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係とは、対応している。具体的には、図８（Ｂ）に示すディスク３２，３４の各々の中心とフーリエ変換パターンの中心３０との間の距離Ｌは、図１０に示す後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置と貫通孔１２２の中心Ｏとの間の距離Ｍに対応している。また、図８（Ｂ）に示すディスク３２，３４の各々の中心とフーリエ変換パターンの中心３０を結ぶＡ方向は、図１０に示す後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置と貫通孔１２２の中心Ｏとを結ぶＢ方向に対応している。したがって、後焦点面１０８ａにおける透過波２の中心Ｏの位置と貫通孔１２２の位置とが一致する場合、図９に示すように、２つのディスク３２，３４の中心の位置が一致する（２つのディスク３２，３４が完全に重なる）フーリエ変換パターンが得られる。

次に、第１のフーリエ変換パターンから後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２の位置関係を求めて、位相板１２０を移動させることにより透過波２を貫通孔１２２に通過させるための第１制御情報２１を生成する（第１制御情報生成工程Ｓ２２）。第１制御情報２１は、制御情報生成手段２３０により、生成される。

制御情報生成手段２３０は、第１のフーリエ変換パターンにおけるディスク３２，３４の位置（図８（Ｂ）に示す距離ＬおよびＡ方向）を、後焦点面１０８ａにおける距離および方向に較正することで、後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係（図１０に示す距離ＭおよびＢ方向）を求めて第１制御情報２１を生成する。距離ＬおよびＡ方向は、最小二乗法等でディスク３２，３４の中心の位置を計算することにより求める。なお、制御情報生成手段２３０は、ディスク３２，３４の中心の位置を計算する前に、第１のフーリエ変換パターンに対してディスク３２，３４の境界を強調するための処理（エッジ強調処理）を行ってもよい。

ディスク３２，３４の位置（距離ＬおよびＡ方向）の後焦点面１０８ａにおける距離および方向への較正は、予め取得していた較正データと対応させることで行う。較正データは、位相板１２０を単位距離あたり移動させたときのディスク３２，３４の移動距離の情報、および位相板１２０を所定の方向に移動させたときのディスク３２，３４の移動方向の情報である。

このようにして、制御情報生成手段２３０は、距離ＬおよびＡ方向から、距離ＭおよびＢ方向を求めることができる。すなわち、制御情報生成手段２３０は、フーリエ変換パターンから後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係を定量的に求めることができる。

ここで、フーリエ変換パターンでは、透過波２の位置と貫通孔１２２の中心Ｏとを結ぶＢ方向（±Ｂ方向）は特定できるが、貫通孔１２２の中心Ｏから透過波２の位置に向かう＋Ｂ方向までは特定できない。したがって、制御情報生成手段２３０は、＋Ｂ方向および−Ｂ方向のうちの任意の一方の方向を選択して第１制御情報２１を生成する。すなわち、第１制御情報２１は、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を、選択された一方の方向（＋Ｂ方向または−Ｂ方向）に距離Ｍだけ移動させるための情報である。

第１制御情報２１は、図４に示すように、制御情報生成手段２３０から出力されて位置制御手段２４０に入力される。

次に、第１制御情報２１に基づいて位相板１２０を移動させる第１移動処理を行う（第１位置制御工程Ｓ２３）。第１移動処理は、位置制御手段２４０により、第１制御情報２１に基づいて制御信号１４を生成し、この制御信号１４を位相板支持部１３０に出力して位相板１２０を移動させることで行われる。第１移動処理では、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を、第１制御情報２１により特定される方向（＋Ｂ方向または−Ｂ方向）に第１制御情報２１により特定される距離（距離Ｍ）だけ移動させる。

次に、透過電子顕微鏡１００で得られた第２の透過電子顕微鏡像を取得する（第２像取得工程Ｓ２４）。ここで、第２の透過電子顕微鏡像とは、第１位置制御工程Ｓ２３の後に得られる透過電子顕微鏡像である。第２像取得工程Ｓ２４は、第１像取得工程Ｓ２０と同様に行う。

次に、第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して第２のフーリエ変換パターンを得る（第２演算工程Ｓ２５）。第２演算工程Ｓ２５は、第１演算工程Ｓ２１と同様に行う。

次に、第２のフーリエ変換パターンにおけるディスク３２，３４の各々の中心とフーリエ変換パターンの中心３０との間の距離Ｌ（図８（Ｂ）参照）を求める（工程Ｓ２６）。距離Ｌは、制御情報生成手段２３０によりディスク３２，３４の中心の位置を最小二乗法等で計算することで求める。

次に、第２のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌが所定の距離以下か否かを判定することにより、第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定する（判定工程Ｓ２７）。所望のフーリエ変換パターンか否かの判定は、制御情報生成手段２３０により行われる。

ここで、所望のフーリエ変換パターンとは、透過波２を貫通孔１２２に通過させて得られるフーリエ変換パターンであり、第２のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌが所定の距離以下である場合である。所定の距離は、例えば、第１のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌである。すなわち、所定の距離以下である場合とは、第２のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌが、第１のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌ以下である場合である。また、所定の距離以下でない（所定の距離よりも大きい）場合とは、第２のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌが、第１のフーリエ変換パターンにおける距離Ｌよりも大きい場合である。

距離Ｌが所定の距離以下である場合、第１制御情報２１の方向の情報は、貫通孔１２２の中心Ｏから透過波２の位置に向かう＋Ｂ方向であり、第１移動処理により、透過波２を貫通孔１２２に通過させることができる。距離Ｌが所定の距離よりも大きい場合、第１制御情報２１の方向の情報は、貫通孔１２２の中心Ｏから透過波２の位置に向かう＋Ｂ方向とは反対方向の−Ｂ方向である。

工程Ｓ２６の結果、距離Ｌが所定の距離以下である（所望のフーリエ変換パターンであった）場合（工程Ｓ２７でＹＥＳの場合）、処理を終了する。

工程Ｓ２６の結果、距離Ｌが所定の距離よりも大きい（所望のフーリエ変換パターンでなかった）場合（工程Ｓ２７でＮＯの場合）、制御情報生成手段２３０は、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を、第１移動処理で移動させた方向（−Ｂ方向）とは反対の方向（＋Ｂ方向）に移動させて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための第２制御情報２２を生成する（第２制御情報生成工程Ｓ２８）。これにより、第２制御情報２２は、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の中心Ｏの位置を、後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置に移動させる方向の情報を有することができる。

さらに、第２制御情報２２は、後焦点面１０８における貫通孔１２２の位置を、第１移動処理で移動させた距離Ｍの２倍だけ移動させるための情報を有するように生成される。すなわち、第２制御情報２２は、後焦点面１０８における貫通孔１２２の位置を、第１移動処理で移動させた方向（−Ｂ方向）とは反対方向（＋Ｂ方向）に距離２×Ｍだけ移動させるための情報を有する。これにより、第２制御情報２２は、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の中心Ｏの位置を、後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置に移動させるための情報を有することができる。

第２制御情報２２は、図４に示すように、制御情報生成手段２３０から出力されて位置制御手段２４０に入力される。

最後に、第２制御情報２２に基づいて位相板１２０を移動させる第２移動処理を行う（第２位置制御工程Ｓ２９）。第２移動処理は、位置制御手段２４０により、制御情報２２に基づいて制御信号１４を生成し、この制御信号１４を位相板支持部１３０に出力して位相板１２０を移動させることで行われる。この第２移動処理により、透過波２を貫通孔１２２に通過させることができる。

本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法は、例えば、以下の特徴を有する。

本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、第１制御情報２１に基づいて位相板１２０を移動させる第１移動処理で透過波２を貫通孔１２２に通過させることができなかった場合に、第２制御情報２２に基づいて位相板１２０を移動させる第２移動処理により、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を透過波２の位置に移動させることができる。したがって、制御装置２００を用いて、フーリエ変換パターンから第１制御情報２１および第２制御情報２２を生成して第１移動処理および第２移動処理を行うことにより、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を透過波２の位置に移動させることができる。そのため、本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、制御装置２００により、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを自動的に行うことができる。

本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、制御装置２００によって、透過電子顕微鏡１００における透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを自動的に行うことができる。したがって、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを容易に行うことができる。また、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを自動的に行うことにより位相差像を容易に取得することができるため、例えば位相差像による電子線トモグラフィー等を効率よく得ることができる。

３．２． 第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の変形例
次に、第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の変形例について説明する。具体的には、上述した図５に示す透過電子顕微鏡システム２０００を用いた透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントのための制御方法（すなわち、制御装置２０１による自動制御）について説明する。図１１は、本変形例に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャートである。以下、図５に示す透過電子顕微鏡システム２０００および図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、本変形例において、第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法と同様の工程については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第１の実施形態に係る第１制御情報生成工程Ｓ２２および第２制御情報生成工程Ｓ２８では、制御情報生成手段２３０が、位相板１２０を移動させることにより後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための制御情報（第１制御情報２１，第２制御情報２２）を生成した。これに対し、本変形例の第１制御情報生成工程Ｓ１２２および第２制御情報生成工程Ｓ１２８では、制御情報生成手段２３０は、入射電子線を偏向させることにより後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための制御情報（第１制御情報２４，第２制御情報２５）を生成する。

また、第１の実施形態に係る第１位置制御工程Ｓ２３および第２位置制御工程Ｓ２９では、制御情報２１，２２に基づいて位相板１２２を移動させて、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させた。これに対し、本変形例の第１位置制御工程Ｓ１２３および第２位置制御工程Ｓ１２９では、制御情報２４，２５に基づいて、入射電子線を偏向させることにより、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させる。

本変形例に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、第１の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法と同様の効果を奏することができる。

３．３． 第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法
次に、第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法について説明する。具体的には、上述した図４に示す透過電子顕微鏡システムにおいて、ユーザーが制御装置２００の表示手段２５０にリアルタイムに表示されるフーリエ変換パターンを見て、手動操作で後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係の制御を行った場合について説明する。ここで、本実施形態に係る制御装置２００は、制御情報生成手段２３０および位置制御手段２４０を含まなくてもよい。図１２は、本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャートである。以下、図４に示す透過電子顕微鏡システム１０００および図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、透過電子顕微鏡１００で得られた透過電子顕微鏡像をリアルタイムに取得する（像取得工程Ｓ３０）。像取得手段２１０により、検出器１１２から出力された像情報１２を取り込むことで透過電子顕微鏡像を取得する。像取得手段２１０は、検出器１１２から継続的に像情報１２を取得する。

次に、透過電子顕微鏡像をリアルタイムにフーリエ変換してフーリエ変換パターンを得る（演算工程Ｓ３１）。フーリエ変換は、演算手段２２０により行う。演算手段２２０は、透過電子顕微鏡像に対して、例えば、２次元の高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）を行ってフーリエ変換パターンを得る。演算手段２２０は、継続的にフーリエ変換を行う。

次に、フーリエ変換パターンをリアルタイムに表示する（表示工程Ｓ３２）。フーリエ変換パターンは、表示手段２５０により継続的に表示される。例えば、図１に示すモニター１５２が表示手段２５０として機能する。

次に、フーリエ変換パターンに基づいて位相板１２０を移動させて、後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させる（位置制御工程Ｓ３３）。位置制御工程Ｓ３３は、ユーザーが表示手段２５０に表示されたフーリエ変換パターンに基づいて、位相板支持部１３０を操作することにより位相板１２０を移動させて行われる。

図９に示すように、２つのディスク３２，３４の中心の位置が一致するとき（２つのディスク３２，３４が完全に重なるとき）に、透過波２が貫通孔１２２の中心を通過する。したがって、ユーザーは、表示手段２５０に表示されるフーリエ変換パターンを見て、２つのディスク３２，３４の中心の位置をより一致させるように（２つのディスク３２，３４がより重なるように）位相板１２０を移動させる。このように、ユーザーは、表示手段２５０に表示されるフーリエ変換パターンに基づいて後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との間の位置関係を具体的に把握して、後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係の制御を行うことができる。フーリエ変換パターンは、表示手段２５０にリアルタイムに表示されるため、ユーザーは、位相板１２０を移動させた後のフーリエ変換パターンを遅滞なく確認することができる。

次に、所望のフーリエ変換パターンが得られたか否かを判定する（判定工程Ｓ３４）。所望のフーリエ変換パターンが得られたか否かは、ユーザーが表示手段２５０に表示されたフーリエ変換パターンの２つのディスク３２，３４の中心間の距離２×Ｌ（図８（Ｂ）参照）を見て判定する。

ここで、所望のフーリエ変換パターンとは、透過波２を貫通孔１２２に通過させて得られるフーリエ変換パターンである。具体的には、例えば、ディスク３２，３４の中心間の距離２×Ｌが所定の距離以下であるフーリエ変換パターンである。所定の距離は、装置性能および要求される位相差像の品質などにより決定される。

位置制御工程Ｓ３３の結果、所望のフーリエ変換パターンが得られなかった場合（判定工程Ｓ３４でＮＯの場合）、像取得工程Ｓ３０に戻り、所望のフーリエ変換パターンが得られるまで、像取得工程Ｓ３０、演算工程Ｓ３１、表示工程Ｓ３２、位置制御工程Ｓ３３を繰り返す。

位置制御工程Ｓ３３の結果、所望のフーリエ変換パターンが得られた場合（判定工程Ｓ３４でＹＥＳの場合）、処理は終了する。

本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、表示手段２５０に表示されるフーリエ変換パターンに基づいて後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との位置関係を具体的に把握して、後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との間の位置関係の制御を行うことができる。したがって、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを容易に行うことができる。

本実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、フーリエ変換パターンを表示手段２５０にリアルタイムに表示させることにより、位相板１２０の移動後のフーリエ変換パターンを遅滞なく確認することができる。したがって、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントとに要する時間を短縮することができる。

３．４． 第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の変形例
次に、第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法の変形例について説明する。図１３は、本変形例に係る透過電子顕微鏡の制御方法の一例を示すフローチャートである。以下、本変形例において、第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法と同様の工程については同一の符号を付し、説明を省略する。

第２の実施形態に係る位置制御工程Ｓ３３では、位相板１２０を移動させて後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させて、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを行った。これに対し、本変形例の位置制御工程Ｓ１３３では、入射電子線を偏向させて後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させて、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを行う。入射電子線の偏向は、例えば、ユーザーが偏向器１０４を操作することにより行うことができる。

本変形例に係る透過電子顕微鏡の制御方法によれば、第２の実施形態に係る透過電子顕微鏡の制御方法と同様の効果を奏することができる。

４． プログラム
次に、透過波と貫通孔との間のアライメントを行うための制御プログラムについて説明する。図１４は、透過波と貫通孔との間のアライメントを行うための制御プログラムを実行するコンピューター３００について説明するための図である。

操作部３２０は、ユーザーの操作等をデータとして入力するためのものであり、その機能は、例えばキーボードやマウス等のハードウェアにより実現できる。

記憶部３３０は、処理部３１０や通信部３７０などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどのハードウェアにより実現できる。

情報記憶媒体３４０（コンピューター３００により読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯＭ）などのハードウェアにより実現できる。

また情報記憶媒体３４０には、本実施形態の各手段としてコンピューターを機能させるプログラムやデータが記憶される。

処理部３１０は、この情報記憶媒体３４０に格納されるプログラムや情報記憶媒体３４０から読み出されたデータなどに基づいて本実施形態の種々の処理を行う。すなわち情報記憶媒体３４０には、本実施形態の各手段としてコンピューター３００を機能させるためのプログラム（各手段の処理をコンピューターに実行させるためのプログラム）が記憶される。

表示部（表示手段）３５０は、本実施形態により生成された情報（透過電子顕微鏡像、フーリエ変換パターン、および制御情報２１，２２，２４，２５）を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＥＬＤ（有機ＥＬディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、タッチパネル型ディスプレイなどのハードウェアにより実現できる。

音出力部３６０は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカー、或いはヘッドフォンなどのハードウェアにより実現できる。

通信部３７０は、透過電子顕微鏡１００やその他の外部装置（例えばサーバー装置や他の端末機）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサー又は通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。

処理部３１０（プロセッサー）は、操作部３２０からの操作データやプログラムなどに基づいて、各種処理などを行う。この処理部３１０は記憶部３３０をワーク領域として各種処理を行う。処理部３１０の機能は各種プロセッサー（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、アプリケーションプログラム、ＯＳ（例えば汎用ＯＳ等）により実現できる。

処理部３１０は、像取得手段３１２と、演算手段３１４と、制御情報生成手段３１６と、位置制御手段３１８と、を含む。

像取得手段３１２は、通信部３７０を介して取得した透過電子顕微鏡の像情報を取り込むことで透過電子顕微鏡像を取得する処理を行う。

演算手段３１４は、像取得手段３１２が取得した透過電子顕微鏡像をフーリエ変換してフーリエ変換パターンを得る処理を行う。

制御情報生成手段３１６は、演算手段３１４により得られたフーリエ変換パターンから後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２の位置関係を求めて、透過波２を貫通孔１２２に通過させるための制御情報（上述した第１制御情報２１，第２制御情報２２）を生成する処理を行う。ここで、制御情報２１，２２は、位相板１２０を移動させることにより後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させて透過波２を貫通孔１２２に通過させるための情報である。制御情報生成手段３１６は、制御情報２１，２２を位置制御手段３１８に出力する処理を行う。

また、制御情報生成手段３１６は、演算手段３１８によって得られたフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定する処理を行う。制御情報生成手段３１６は、所望のフーリエ変換パターンが得られなかった場合には、第２制御情報２２を生成する処理を行う。

位置制御手段３１８は、制御情報２１，２２に基づいて後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させる。具体的には、位置制御手段３１８は、制御情報２１，２２に基づいて制御信号１４を生成し、通信部３７０を介してこの制御信号１４を位相板支持部１３０に出力して位相板１２０を移動させる。

なお、制御情報生成手段３１６が生成する制御情報は、入射電子線を偏向させることにより後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させて透過波２を貫通孔１２２に通過させるための制御情報（第１制御情報２４，第２制御情報２５）であってもよい。位置制御手段３１８は、通信部３７０を介して制御信号１４を偏向器１０４に出力する処理を行ってもよい。

また、本実施形態の各手段としてコンピューターを機能させるためのプログラム（制御プログラム）は、ホスト装置（サーバー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部３７０を介して情報記憶媒体３４０（記憶部３３０）に配信してもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含めることができる。

このようにして構成されたコンピューター３００は、制御プログラムを実行することにより、図４に示した制御装置２００または図５に示した制御装置２０１として機能し、例えば、図６又は図１１で示したフローチャートに従い、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントのための透過電子顕微鏡の制御を行うことができる。

なお、本発明は上述した実施形態や変形例に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、上述した図１に示す透過電子顕微鏡１００において、位相板１２０が薄膜型の位相板である場合について説明したが、位相板１２０は静電型の位相板であってもよい。図１５（Ａ）は、静電型の位相板を模式的に示す斜視図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線断面図である。

位相板１２０は、図１５に示すように、３つの電極１２３と、３つの電極１２３間を絶縁する絶縁部１２４と、３つの電極１２３および絶縁部１２４を貫通する貫通孔１２２と、で構成されている。位相板１２０は、３つの電極１２３からなる静電レンズであり、貫通孔１２２の入口と出口の電極１２３の電位を等しくし、中央の電極１２３の電位を変えることでレンズ作用を調整する。すなわち、位相板１２０は、アインツェルレンズである。中央の電極１２３の電位は、貫通孔１２２を通過する電子波の位相をπ／２変化させるような電位に調整される。貫通孔１２２は、例えば、図１５（Ａ）に示すように、平面視において円形状である。貫通孔１２２の直径は、例えば１μｍ程度である。位相板１２０は、後焦点面１０８ａに配置される。

位相板１２０は、透過波２が位相板１２０の貫通孔１２２を通過し、散乱波４が貫通孔１２２の外側を通過するように配置されている。これにより、透過波２の位相をπ／２変化させて、貫通孔１２２を通過しなかった散乱波４の位相を変化させないことができる。すなわち、貫通孔１２２を通過しなかった散乱波４の位相に対して透過波２の位相をπ／２ずらすことができる。これにより、薄膜型の位相板１２０と同様に、位相差像を得ることができる。

また、例えば、上述した図１に示す透過電子顕微鏡１００において、位相板１２０が後焦点面１０８ａに配置される場合について説明したが、位相板１２０は、後焦点面１０８ａの共役面に形成してもよい。後焦点面１０８ａの共役面は、例えば後焦点面１０８ａの後段に配置されたレンズにより作成される。また、位相板１２０は、後焦点面１０８ａの近傍に配置されてもよい。

また、例えば、上述した図６に示す像取得工程Ｓ２０，Ｓ２４において、像取得手段２１０は、像情報１２を取り込むことで透過電子顕微鏡像を取得する処理を行うと説明したが、像取得手段２１０は、像情報１２を、記憶媒体を介して取り込むことで透過電子顕微鏡像を取得する処理を行ってもよい。

また、例えば、上述した図６に示す制御情報生成工程Ｓ２２，Ｓ２８において、図４に示す制御情報生成手段２３０が生成する制御情報は、位相板１２０を移動させることにより後焦点面１０８ａにおける貫通孔１２２の位置を移動させるための制御情報２１，２２および入射電子線を偏向させて後焦点面１０８ａにおける透過波２の位置を移動させるための制御情報２４，２５の両方を含む制御情報であってもよい。これに伴い、位置制御工程Ｓ２３，Ｓ２９において、図４に示す位置制御手段２４０は、制御信号１４を位相板支持部１３０および偏向器１０４のそれぞれに出力する処理を行い、位相板１２０の移動および入射電子線の偏向の両方を行ってもよい。これにより、位相板１２０の移動および入射電子線の偏向の両方を行って、後焦点面１０８ａにおける透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを行うことができる。したがって、位相板１２０の移動および入射電子線の偏向のいずれか一方でアライメントを行ったときよりも、効率よくアライメントを行うことができる。

また、例えば、上述した図１２に示す位置制御工程Ｓ３３において、ユーザーが位相板１２０の移動および入射電子線の偏向の両方を行うことにより、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを行ってもよい。これにより、位相板１２０の移動および入射電子線の偏向のいずれか一方を行うことでアライメントを行うよりも、効率よくアライメントを行うことができる。

また、例えば、上述した図４に示す透過電子顕微鏡システム１０００では、制御装置２００が生成した制御情報２１，２２は制御信号１４として位相板支持部１３０に出力されるものとして説明したが、制御情報２１，２２は表示手段２５０に表示されるように構成してもよい。同様に、例えば、図５に示した透過電子顕微鏡システム２０００では、制御装置２０１が生成した制御情報２４，２５は制御信号１４として偏向器１０４に出力されるものとして説明したが、制御情報２４，２５は表示手段２５０に表示されるように構成してもよい。

これらの場合、図６に示した位相板１２０を移動させる工程Ｓ２３，Ｓ２９や図１１に示した入射電子線を偏向させる工程Ｓ１２３，Ｓ１２９において、この表示手段２５０に表示された制御情報２１，２２や制御情報２４，２５に基づいて、ユーザーが位相板支持部１３０および偏向器１０４の少なくとも一方を操作して、透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを行ってもよい。これにより、ユーザーは、制御情報２１，２２や制御情報２４，２５に基づいて容易に透過波２と貫通孔１２２との間のアライメントを行うことができる。さらに、位置制御手段２４０が不要となるため、透過電子顕微鏡システム１０００，２０００を簡素化することができる。

また、例えば、上述した図６に示す第２制御情報生成工程Ｓ２８において、制御情報生成手段２３０は、位相板１２０を、第１制御情報２１の方向（−Ｂ方向）とは反対方向（＋Ｂ方向）に距離２×Ｍだけ移動させるための第２制御情報２２を生成すると説明した。これに対して、制御情報生成手段２３０は、第１位置制御工程Ｓ２３で位相板１２０を移動させたときのディスク３２，３４の移動方向および移動距離から較正データを作成して、第２制御情報を生成してもよい。具体的には、制御情報生成手段２３０は、第２のフーリエ変換パターンから第１位置制御工程Ｓ２３で位相板１２０を移動させたときのディスク３２，３４の移動方向および移動距離を求めて、第１制御情報２１の誤差を求める。制御情報生成手段２３０は、この誤差を反映して第２制御情報２２を生成する。これにより、制御情報生成手段２３０は、例えば予め取得していた較正データに誤差があったときでも、この誤差を補正した第２制御情報２２を生成することができる。なお、図１１に示す第２制御生成工程Ｓ１２８においても同様に第１位置制御工程Ｓ１２３で位相板１２０を移動させたときのディスク３２，３４の移動方向および移動距離から較正データを作成して、第２制御情報を生成してもよい。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１００ 透過電子顕微鏡、１０１ 電子線源、１０２ 照射レンズ系、１０４ 偏向器、
１０５ 試料、１０６ 試料保持台、１０８ 対物レンズ、１１０ 投影レンズ、
１１２ 検出器、 １１４ 鏡筒、１２０ 位相板、１２１ 基板、
１２２ 貫通孔、１２３ 電極、１２４ 絶縁部、１３０ 位相板支持部、
１５０ 計算装置、２００，２０１ 制御装置、２１０ 像取得手段、
２２０ 演算手段、２３０ 制御情報生成手段、２４０ 位置制御手段、
２５０ 表示手段、３００ コンピューター、３１０ 処理部、３１２ 像取得手段、
３１４ 演算手段、３１６ 制御情報生成手段、３１８ 位置制御手段、
３２０ 操作部、３３０ 記憶部、３４０ 情報記憶媒体、３５０ 表示部、
３６０ 音出力部、３７０ 通信部、１０００，２０００ 透過電子顕微鏡システム

Claims (6)

1. 電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御装置であって、
   前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得手段と、
   前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算手段と、
   前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成手段と、
   前記制御情報に基づいて、前記所定の面における前記透過波の位置および前記貫通孔の位置の少なくとも一方を移動させる位置制御手段と、を含む、透過電子顕微鏡の制御装置であり、
   前記像取得手段は、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、
   前記演算手段は、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、
   前記制御情報生成手段は、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、
   前記位置制御手段は、前記第１制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第１移動処理を行い、
   さらに、前記像取得手段は、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、
   さらに、前記演算手段は、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、
   さらに、前記制御情報生成手段は、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記貫通孔の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、
   さらに、前記位置制御手段は、前記第２制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第２移動処理を行う、透過電子顕微鏡の制御装置。
2. 電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御装置であって、
   前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得手段と、
   前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算手段と、
   前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成手段と、
   前記制御情報に基づいて、前記所定の面における前記透過波の位置および前記貫通孔の位置の少なくとも一方を移動させる位置制御手段と、を含む、透過電子顕微鏡の制御装置であり、
   前記像取得手段は、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、
   前記演算手段は、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、
   前記制御情報生成手段は、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、
   前記位置制御手段は、前記第１制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第１移動処理を行い、
   さらに、前記像取得手段は、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、
   さらに、前記演算手段は、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、
   さらに、前記制御情報生成手段は、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記透過波の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、
   さらに、前記位置制御手段は、前記第２制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第２移動処理を行う、透過電子顕微鏡の制御装置。
3. 請求項１または２において、
   前記制御情報生成手段は、前記第２のフーリエ変換パターンの中心と前記第２のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離が、前記第１のフーリエ変換パターンの中心と前記第１のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離よりも大きい場合に、所望のフーリエ変換パターンでなかったと判定する、透過電子顕微鏡の制御装置。
4. 電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御方法であって、
   前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、
   前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算工程と、を含み、
   前記フーリエ変換パターンに基づいて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔との位置関係を制御する、透過電子顕微鏡の制御方法であり、
   前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記位相板を移動させることにより前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成工程と、
   前記制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる位置制御工程と、を含み、
   前記像取得工程では、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、
   前記演算工程では、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、
   前記制御情報生成工程では、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、
   前記位置制御工程では、前記第１制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第１移動処理を行い、
   さらに、前記像取得工程では、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、
   さらに、前記演算工程では、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、
   さらに、前記制御情報生成工程では、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記貫通孔の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、
   さらに、前記位置制御工程では、前記第２制御情報に基づいて前記位相板を移動させることにより、前記所定の面における前記貫通孔の位置を移動させる第２移動処理を行う、透過電子顕微鏡の制御方法。
5. 電子線を試料に透過させて得られる透過波および散乱波の通過する所定の面に配置され、貫通孔に前記透過波を通過させて前記透過波および前記散乱波の少なくとも一方の位相を変化させる位相板を有する透過電子顕微鏡の制御方法であって、
   前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、
   前記透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、フーリエ変換パターンを得る演算工程と、を含み、
   前記フーリエ変換パターンに基づいて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔との位置関係を制御する、透過電子顕微鏡の制御方法であり、
   前記フーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記電子線を偏向させることにより前記所定の面における前記透過波の位置を移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための制御情報を生成する制御情報生成工程と、
   前記制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記透過波を前記貫通孔に通過させるように前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる位置制御工程と、を含み、
   前記像取得工程では、前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第１の透過電子顕微鏡像を取得し、
   前記演算工程では、前記第１の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第１のフーリエ変換パターンを得、
   前記制御情報生成工程では、前記第１のフーリエ変換パターンから前記所定の面における前記透過波と前記貫通孔の位置関係を求めて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第１制御情報を生成し、
   前記位置制御工程では、前記第１制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第１移動処理を行い、
   さらに、前記像取得工程では、前記第１移動処理の後に前記透過波と前記散乱波を干渉させて得られる第２の透過電子顕微鏡像を取得し、
   さらに、前記演算工程では、前記第２の透過電子顕微鏡像をフーリエ変換して、第２のフーリエ変換パターンを得、
   さらに、前記制御情報生成工程では、前記第２のフーリエ変換パターンが所望のフーリエ変換パターンか否かを判定し、所望のフーリエ変換パターンでなかった場合には、前記所定の面における前記透過波の位置を前記第１移動処理で移動させた方向とは反対方向に移動させて、前記透過波を前記貫通孔に通過させるための第２制御情報を生成し、
   さらに、前記位置制御工程では、前記第２制御情報に基づいて前記電子線を偏向させることにより、前記所定の面における前記透過波の位置を移動させる第２移動処理を行う、透過電子顕微鏡の制御方法。
6. 請求項４または５において、
   前記制御情報生成工程では、前記第２のフーリエ変換パターンの中心と前記第２のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離が、前記第１のフーリエ変換パターンの中心と前記第１のフーリエ変換パターンにおける前記貫通孔に対応するパターンの中心との間の距離よりも大きい場合に、所望のフーリエ変換パターンでなかったと判定する、透過電子顕微鏡の制御方法。