JP5501514B1 - 電子顕微鏡設定システム - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、電子顕微鏡における加速電圧の設定を、熟練に頼らずに操作者にとって直感的に理解しやすく、効率的に行うことができるような操作制御を実現できる電子顕微鏡設定システムを提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、電子顕微鏡の加速電圧の設定値の選択操作を行う第１の操作子としてのスライダ５３１が表示される第１の操作子の表示領域を有する電子顕微鏡設定画面を表示部に表示する表示プログラムを有し、前記表示プログラムは、前記第１の操作子としてのスライダ５３１の選択範囲に対応して付されている、少なくとも低加速域５２１を含む目盛りの目盛り数値間隔が、低加速域において広くなるように表示させることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＰＣ（Personal Computer）等の画面上で各種設定が可能な電子顕微鏡設定システムに関する。

電子顕微鏡等の機器の操作をＰＣの画面上で行う技術がある。このような技術に関連した技術として、特許文献１には、過去に設定した値の履歴をＰＣの画面上に表示し、ユーザが入力部を介して、履歴のうちの１つの値を選択すると、選択された値が機器に設定される技術が開示されている。

特開２００６−１１３７０５号公報

近年、専門的な知識を持たない初心者が電子顕微鏡等の荷電粒子線装置のユーザとなることが増えてきた。そこで、発明者がその実態について調査検討した結果、そのような初心者は、荷電粒子線装置を有効に使いこなせず、スキル向上が図れないまま、装置性能に見合った満足したデータを得ることなく使用しているという問題を発明者は見出した。この背景には、世代交代により荷電粒子線装置の熟練者が減少していること、荷電粒子線装置の操作スキル取得に時間をかけられないライトユーザが増大していること等があると推測される。さらに、荷電粒子線装置を熟知した専任オペレータを抱えられない企業が増加していること、荷電粒子線装置のユーザへの学習負担が増大していること、等も背景として推測される。

そして、特に電子顕微鏡等の荷電粒子線装置の分野においては、電子線の加速電圧の値が像質に大きく影響し、設定値が大きすぎると試料そのものにダメージを与える可能性もある。そのため、その設定には細心の注意を払う必要があり、この問題は特に低加速域(例えば５ｋＶ以下)において顕著である。従来の加速電圧設定においては、数値を直接入力する必要があったり、設定目盛り幅が均等であったことから、不慣れな操作者にとって、マニュアルや経験に頼ることなく、特に低加速域において微調整が重要であることに気づく術がない。

例えば、特許文献１に記載の技術は、そもそも露光装置のシミュレーションを行うアプリケーションでの設定値（パラメータ）の設定にかかるものであり、電子顕微鏡の加速電圧の設定とは無関係である。特許文献１に記載の技術は、一度指定された設定値をプルダウンメニューの上部に優先的に表示してアプリケーション全体の操作性を向上させる方法は、既に専門的な知識を持っており最適な設定値を選べる熟練者には使いやすいかもしれない。しかしながら、初心者はマニュアル等の助けを借りなければ設定値を選択できない。特に初心者が不用意に設定値を選んだりすることで、設定値の並び順が無秩序に変化する場合もあり、そこから重要度を把握することは初心者にとってはリスクが高い。また、履歴に表示されている設定値の周囲の値に設定を行うことが困難である。

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、電子顕微鏡における加速電圧の設定を、熟練に頼らずに操作者にとって直感的に理解しやすく、効率的に行うことができるような操作制御を実現できる電子顕微鏡設定システムを提供することを目的とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、電子顕微鏡の加速電圧の設定値の選択操作を行う第１の操作子が表示される第１の操作子の表示領域を有する電子顕微鏡設定画面を表示部に表示するＧＵＩ（Graphical User Interface）表示処理部を有し、前記ＧＵＩ表示処理部は、前記第１の操作子の選択範囲に対応して付されている、少なくとも低加速域を含む目盛りの目盛り間隔が、低加速域において広くなるように表示させ、前記第１の操作子で選択された前記設定値の微調整を選択的に行う第２の操作子が表示される第２の操作子の表示領域を前記電子顕微鏡設定画面上に表示させ、前記第２の操作子による選択幅が、前記第１の操作子で選択された設定値に応じて変化することを特徴とする。

本発明によれば、電子顕微鏡における加速電圧の設定を、熟練に頼らずに操作者にとって直感的に理解しやすく、効率的に行うことができるような操作制御を実現できる電子顕微鏡設定システムを提供することができる。

本実施形態に係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。 本実施形態に係る設定画面の画面例を示す図である。 リターディング「ＯＦＦ」状態において、電圧設定窓の電圧設定ボタンが選択入力されたときの状態を示す図である。 リターディング「ＯＦＦ」状態における加速電圧設定メニューの拡大図である。 リターディング「ＯＮ」に切り換えられたときの設定画面の画面例を示す図である。 リターディング「ＯＮ」状態において、照射電圧設定窓の照射電圧設定ボタンが選択入力されたときの状態を示す図である。 リターディング「ＯＮ」状態における照射電圧設定メニューの拡大図である。 低照射電圧モードにおける設定画面例を示す図である。 低照射電圧モードにおける照射電圧設定メニューの拡大図である。 第２実施形態に係る設定画面の例を示す図である。 第２実施形態に係る観察条件設定テーブルを示す図である。 第２実施形態に係るスライダ目盛パターンの例を示す図である。 第３実施形態に係る設定画面の例を示す図である。 第４実施形態に係るスライダ目盛パターンの変化を示す図である。

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。

［電子顕微鏡の構成］
図１は、本実施形態に係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（電子顕微鏡設定システム）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、まず、収束レンズ３及び対物レンズ８によって収束される。その後、一次電子ビーム２は上段偏向器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、後記する検出信号制御回路１７を介し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピュータ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又は対物レンズ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、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（表示部）１８、記憶装置２１、メモリ２２が接続されている。

また、メモリ２２には操作プログラム３１及び表示プログラム（ＧＵＩ表示処理部）３２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及び表示プログラム３２が実行されている。操作プログラム３１は、図３以降で後記するＧＵＩ表示画面である設定画面２００において、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。また、表示プログラム３２は、図３以降で後記する各種画面を画像表示装置１８に表示する。

［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、操作プログラム３１及び表示プログラム３２を起動することで、設定画面２００（図３等）を起動する（Ｓ１０１）。なお、試料９のセットは、設定画面２００の起動後に行われてもよいし、設定画面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）。表示プログラム３２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の設定値の組み合わせである。デフォルトの観察条件は、前回終了時の設定値が用いられる。なお、ステップＳ１０２の前に加速電圧や、リターディング時の加速電圧や、スポット強度や、倍率調整等の各種設定を行ってもよい。
続いて、ユーザは取得された画像に対し、視野探しを行うとともに、加速電圧や、リターディング時の加速電圧や、スポット強度や、倍率調整等の各種設定を行う（Ｓ１０３）。リターディング時の加速電圧、スポット強度については、後記して説明する。

操作プログラム３１は、ステップＳ１０３で設定された視野や、倍率を電子顕微鏡１０１に設定するとともに、該設定値で随時試料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、再度、加速電圧や、リターディング時の照射電圧や、スポット強度や、倍率調整等の各種設定を行う（Ｓ１０３）。
以降、電子顕微鏡１０１はステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理を繰り返す。
なお、本実施形態は、ステップＳ１０３の各種設定に関するものである。

以下、適宜図１を参照しつつ、本実施形態に係る電子顕微鏡の設定画面について説明する。
《第１実施形態》
［操作例］
図３は、本実施形態に係る設定画面の画面例を示す図である。
設定画面２００は、大きく操作パネル画面２０１と、画像表示画面２０２とを有する。

操作パネル画面２０１は、加速電圧や、リターディング時の照射電圧や、スポット強度等といった撮影条件の設定を行うための画面である。
画像表示画面２０２は、電子顕微鏡１０１による画像（走査像）４０１が表示される画面である。また、画像表示画面２０２には、過去に保存された画像４０２も表示されている。

操作パネル画面２０１には、電圧設定窓３０１、スポット強度設定窓３０２、リターディング切替ボタン３０３、倍率設定窓３０４、画面倍率設定窓３０５、画像保存操作領域３０６、スタート・ストップボタン３０７が表示されている。
電圧設定窓３０１では、電圧設定ボタン３１１が選択入力されると、操作画面２００は、図４、図７、図９で示すような画面となり、加速電圧の値が設定される。それぞれの図の説明は後記する。

スポット強度設定窓３０２におけるスポット強度設定ボタン３１２が選択入力されることにより、スポット強度の設定が行われる。
なお、スポット強度とは、電子プローブ内を流れる電流量である。電子プローブとは、電子銃１から放出され、収束レンズ３と対物レンズ８によって収束され、試料９に照射される一次電子ビーム２のことである。スポット強度を大きくすると、試料９への照射電流が大きくなる。ユーザが高倍率でシャープな画像を得ようとする場合、ユーザはスポット強度を小さく設定する。

リターディング切替ボタン３０３は、リターディングモードの「ＯＮ」と「ＯＦＦ」を切り替えるものである。リターディング時の照射電圧の値は、加速電圧の値からリターディング電圧の値を減算したものである。リターディングモード「ＯＮ」とは、リターディング時における照射電圧の設定を行うモードである。
なお、図３の例では、リターディング「ＯＦＦ」状態となっている。

倍率設定窓３０４は、撮像倍率を設定する領域である。
画面倍率設定窓３０５は、表示されている画像４０１をオリジナルの画像に対して何倍で表示するかを設定する領域である。

また、画像保存操作領域３０６では、画像４０１を保存するための操作領域であるが、本実施形態では詳細な説明を省略する。
スタート・ストップボタン３０７は、一次電子ビーム２の照射開始・終了の操作を行うものである。スタートボタンが選択入力されると、一次電子ビーム２が試料９に照射され、その撮像画像が画像表示画面２０２の画像４０１に表示される。また、ストップボタンが選択入力されると、一次電子ビーム２の照射が停止し、画像表示画面２０２の画像４０１が非表示となる。

なお、本実施形態における設定画面２００は、後記するように各操作段階等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設定画面２００が記憶されていてもよい。

図４は、図３の状態（リターディング「ＯＦＦ」状態）において、電圧設定窓の電圧設定ボタンが選択入力されたときの状態を示す図である。なお、以降の図面では、図面が煩雑になるのを避けるため説明に必要な符号のみを図面にて記載することとする。
図３の状態から、電圧設定ボタン３１１が選択入力されると、電子顕微鏡設定画面として加速電圧設定メニュー５００がプルダウンメニューとして表示される。

図５は、図４における加速電圧設定メニューの拡大図である。
プルダウンメニューである加速電圧設定メニュー５００は、加速電圧スライダ設定部（第１の操作子の表示領域）５０１、履歴表示窓（履歴表示領域）５０２、微調整表示窓（第２の操作子の表示領域）５０３、スライダ設定値表示窓５０４、セットボタン５０５を有している。ユーザは、入力装置２３を介してスライダ（第１の操作子）５３１を操作して加速電圧の値を調節する。

ここで、加速電圧スライダ設定部５０１は、目盛りの幅が一定となっていない。つまり、加速電圧スライダ設定部５０１の目盛りは、低加速域５２１(例えば５．０ｋＶ以下)で目盛り間隔が大きくなっており、高加速域５２３(例えば５．０ｋＶ以上)で目盛り間隔が小さくなっている。つまり、目盛りの間隔が広くなるほど、選択できる数値幅は狭くなり、数値の刻み量が増えることから、より詳細な数値の設定が可能となる。

すなわち、加速電圧スライダ設定部５０１に表示される目盛り間隔に注目すると、低加速域５２１における幅が、高加速域５２３における幅より広くなっている。
なお、図５に示すように、低加速域５２１と、高加速域５２３との間に、中加速域５２２を設けてもよい。この場合、中加速域５２２の目盛り間隔は、低加速域５２１と、高加速域５２３との中間の間隔としてもよい。図５では、低加速域５２１と、中加速域５２２との境界は５．０ｋＶとなっており、中加速域５２２と、高加速域５２３との境界は２０．０ｋＶとなっているが、前記したように、５．０ｋＶを低加速域５２１と、高加速域５２３との境界としてもよい。
なお、中加速域５２２は、省略可能である。
このようにすることで、特に、初心者のユーザに対して、マニュアル等を参考せずに、画面を見るという行為のみで、本技術分野において低加速域における微調整が重要であることの「気づき」を与えることができる。

また、低加速域５２１においても、試料ダメージ等を考慮して、好ましい設定数値範囲を予め設けておき、段階的に幅を変えるようにすることが可能である。高加速域５２３も同様にすることができる。
ちなみに、加速電圧の値を大きくすると、分解能が高くなり、一次電子ビーム２の試料内散乱領域が大きくなり、表面情報が少なくなり、チャージアップが多くなる。

このようにすることで、電子顕微鏡１０１は、低加速域５２１については、細かい調整を可能としつつ、加速電圧スライダ設定部５０１の表示領域を効率的に表示することができる。なお、加速電圧スライダ設定部５０１において、どの範囲を広くし、どの範囲を狭くするかは予め設定し、記憶装置２１に記憶されていてもよいし、図示しない操作編集モード画面において、装置の設定許容範囲内でユーザに編集、入力させるように構成することも可能である。

上記の例では、低加速域５２１の範囲を５ｋＶ以下としたが、これに限らず、例えば３ｋＶや１ｋＶ等、装置条件に寄り任意に設定可能であることはいうまでもない。
また他の例として、よく使用される領域５２１では目盛り間隔が大きくし、あまり使用されない領域５２３の目盛り間隔を小さくすることも可能である。そして、使用頻度が中程度の使用領域５２２では目盛り間隔が領域５２１と領域５２３の中間とすることも可能である。
また、低加速域５２１の目盛り間隔が広い状態から、さらに、よく使用される領域５２１では目盛り間隔が大きくし、あまり使用されない領域５２３の目盛り間隔を小さくすることも可能である。

履歴表示窓５０２には、これまで設定された加速電圧の値のうち、直近４つの値が表示されている。なお、履歴表示窓５０２に表示される値は、直近４つに限らないことは当然である。例えば、履歴表示窓５０２には、選択された頻度が多い順に、加速電圧の値が４つ表示されてもよい。
ユーザが、入力装置２３を介して、履歴表示窓５０２に表示されている値のうち、１つを選択すると、その値に電子顕微鏡１０１における加速電圧の値が設定され、加速電圧設定メニュー５００が非表示となる。

微調整表示窓５０３には、加速電圧スライダ設定部５０１が示している加速電圧の値が表示される。そして、ユーザが微調整ボタン（第２の操作子）５１１を選択入力することで、微調整表示窓５０３に表示されている値の微調整ができる。つまり、ユーザは、加速電圧スライダ設定部５０１でおおまかな加速電圧の設定を行った後、微調整表示窓５０３を用いて加速電圧の微調整（例えば、０．１ｋＶきざみ）を行うことができる。

この微調整ボタン５１１の数値の選択幅は、加速電圧スライダ設定部５０１の設定値に応じて変化させることも可能である。例えば、設定値が高加速域５２３である場合には、表示プログラム３２は、選択幅を広く設定し、低加速域５２１である場合には、表示プログラム３２は選択幅を小さく設定する。具体的には、スライダ５３１が選択している設定値が５ｋＶ未満であるときは、選択幅が０．１ｋＶ刻みとし、５ｋＶを超える場合には、１ｋＶ刻みとする等である。このとき、さらに選択幅を中間を含めた３刻みとしたり、それ以上とすることも可能である。この選択幅は任意に設定することも可能である。

ここで、上記の微調整ボタン（第２の操作子）５１１の例として、上下ボタンを配し、当該上下ボタンのいずれかの指示により設定値の変更を行う例を示したが、これに限らず、表示プログラム３２は、第２の操作子として、スライダと数値選択可能な目盛りを表示させるようにしてもよいし、ラジオボタン等を設けて、クリック操作により数値微調整を行うように構成するようにしてもよい。

スライダ設定値表示窓５０４には、加速電圧スライダ設定部５０１のスライダ５３１で示されている加速電圧の値が表示されている。このようにすることで、ユーザは、加速電圧スライダ設定部５０１で設定されている加速電圧の値を容易に把握することができる。なお、スライダ設定値表示窓５０４は、加速電圧スライダ設定部５０１のスライダ５３１の移動とともに上下に移動してもよいし、固定位置で表示されてもよい。

そして、ユーザが入力装置２３を介して、セットボタン５０５を選択入力すると、加速電圧スライダ設定部５０１が示す値、及び、微調整表示窓５０３に表示されている値で電子顕微鏡１０１における加速電圧の値が設定される。そして、加速電圧設定メニュー５００が非表示となる。
なお、前記したように、履歴表示窓５０２に表示されている値をユーザが選択入力すると、セットボタン５０５の選択入力なしで加速電圧の値が設定される。

図６は、図３の状態において、リターディング切替ボタン３０３がリターディング「ＯＮ」に切り換えられた状態を示す。
リターディングが「ＯＮ」に切り換えられると、図３の加速電圧の設定上下限値［０．５−３０．０］の表示から、リターディング時における照射電圧の設定上下限値［０．５−２．０］の表示６５１に変化する。ここでは、リターディング電圧の値は設定値であり、固定値であるものとする。

図７は、図６の状態（リターディング「ＯＮ」状態）において、照射電圧設定窓の照射電圧設定ボタンが選択入力されたときの状態を示す図である。
図６の状態から、照射電圧設定ボタン３１１が選択入力されると、リターディング用の照射電圧設定メニュー６００がプルダウンメニューとして表示される。

図８は、図７における照射電圧設定メニューの拡大図である。
プルダウンメニューである照射電圧設定メニュー６００は、図５の加速電圧設定メニュー５００と同様、照射電圧スライダ設定部（第１の操作子の表示領域）６０１、履歴表示窓６０２を有している。また、照射電圧設定メニュー６００は、微調整表示窓（第２の操作子の表示領域）６０３、スライダ設定値表示窓６０４、セットボタン６０５、モード切替ボタン６０６を有している。ユーザは、入力装置２３を介してスライダ（第１の操作子）６３１を操作して加速電圧の値を調節する。
ここで、照射電圧スライダ設定部６０１は、目盛り間隔が一定となっていない。つまり、図８の照射電圧スライダ設定部６０１の目盛りは、低照射電圧域６２２(例えば１ｋＶ未満)において目盛り間隔が大きくなっており、低照射電圧域よりも大きい数値領域６２１(例えば１ｋＶ以上)では目盛り間隔が小さくなっている。

このようにすることで、低照射電圧域については、細かい調整を可能としつつ、照射電圧スライダ設定部６０１の表示領域を効率的に表示することができる。
上記の例では、低照射電圧域６２２の範囲を１ｋＶ未満としたが、これに限らず、０．５ｋＶや、１．５ｋＶ等、装置仕様により任意に設定できることはいうまでもない。
上記は一例であるが、表示プログラム３２は、他の例としてよく使用される領域６２２の目盛り間隔を大きくし、あまり使用されない領域６２１の目盛り間隔が小さくすることも可能である。低照射電圧域６２２の目盛り間隔が広く表示されている状態から、さらに、よく使用される領域６２２の目盛り間隔を大きくし、あまり使用されない領域６２１の目盛り間隔が小さくすることも可能である。

履歴表示窓６０２には、これまで設定された照射電圧の値のうち、直近４つの値が表示されている。なお、履歴表示窓６０２に表示される値は、直近４つに限らないことは当然である。さらに、４つ以外の数の値が表示されてもよい。
ユーザが、入力装置２３を介して、履歴表示窓６０２に表示されている値のうち、１つを選択すると、その値に照射電圧が設定され、照射電圧設定メニュー６００が非表示となる。

微調整表示窓６０３には、照射電圧スライダ設定部６０１で設定されている照射電圧の値が表示される。そして、ユーザが微調整ボタン（第２の操作子）６１１を選択入力することで、微調整表示窓６０３に表示されている値の微調整ができる。つまり、ユーザは、照射電圧スライダ設定部６０１でおおまかな照射電圧の設定を行った後、微調整表示窓６０３を用いて照射電圧の微調整を行うことができる。
この微調整ボタン６１１の数値の選択幅は、照射電圧スライダ設定部６０１の設定値に応じて変化させることも可能である。例えば、設定値が高照射電圧域６２１である場合には、選択幅を広く設定し、低照射電圧域６２２である場合には、選択幅を小さく設定する。具体的には、設定値が１ｋＶ未満であるときは、選択幅が０．０１ｋＶ刻みとし、１ｋＶを超える場合には、０．０５ｋＶ刻みとする等である。このとき、さらに選択幅を中間を含めた３刻みとしたり、それ以上とすることも可能である。この選択幅はユーザが任意に設定することも可能である。

スライダ設定値表示窓６０４には、照射電圧スライダ設定部６０１でのスライダ６３１で示されている照射電圧の値が表示されている。このようにすることで、ユーザは、照射電圧スライダ設定部６０１で設定されている照射電圧の値を容易に把握することができる。なお、スライダ設定値表示窓６０４は、照射電圧スライダ設定部６０１のスライダ６３１の移動とともに移動してもよいし、固定位置で表示されてもよい。

そして、ユーザが入力装置２３を介して、セットボタン６０５を選択入力すると、照射電圧スライダ設定部６０１、及び、微調整表示窓６０３で表示されている照射電圧の値が設定され、照射電圧設定メニュー６００が非表示となる。
なお、前記したように、履歴表示窓６０２に表示されている値をユーザが選択入力すると、セットボタン６０５の選択入力なしで照射電圧の値が設定される。

モード変更ボタン６０６は、リターディング「ＯＮ」時における一次電子ビーム２の照射電圧モードを「低照射電圧モード」にするためのボタンである。
ユーザが、入力装置２３を介して、モード切替ボタン６０６を選択入力すると、リターディング「ＯＮ」、かつ、低照射電圧モードの設定画面に切り替わる。

図９は、低照射電圧モードにおける設定画面例を示す図である。
低照射電圧モードになると、リターディング時における照射電圧の設定上下限値７５１の値が、図７の［０．５−２．０］から、［０．１−２．０］と低照射電圧モード向けの設定上下限値に変化する。
そして、図８のモード変更ボタン６０６が選択入力されることで、図８の照射電圧設定メニュー６００が低照射電圧モード用の照射電圧設定メニュー７００へと変化する。

図１０は、図９における照射電圧設定メニューの拡大図である。
プルダウンメニューである照射電圧設定メニュー７００は、以下の点で図８の照射電圧設定メニュー６００と異なっている。まず、照射電圧スライダ設定部７０１が、図８の照射電圧スライダ設定部６０１より低電圧まで設定可能になっている。そして、図８のモード切替ボタン６０６が非表示となり、代わりにモード切替ボタン７０６が表示されている。

その他の各部７０２〜７０５については、図８の各部６０２〜６０５と同様であるため、説明を省略する。ユーザは、入力装置２３を介してスライダ（第１の操作子）７３１を操作して照射電圧の値を調節する。
なお、照射電圧スライダ設定部７０１は、目盛り間隔が一定となっていない。つまり、図１０の照射電圧スライダ設定部７０１の目盛りは、低照射電圧域７２２(例えば１ｋＶ未満)では目盛り間隔が大きくなっており、あまり高照射電圧域７２１(例えば１ｋＶ以上)では目盛り間隔が小さくなっている。

また、モード切替ボタン７０６は、低照射電圧モード用の照射電圧設定メニュー７００を通常モードの照射電圧設定メニュー６００（図８）へ戻すためのボタンである。
上記例では、低照射電圧域７２２、高照射電圧域７２１による目盛り間隔の相違について述べたが、よく使用される領域７２２の目盛り間隔を大きくし、あまり使用されない領域７２１の目盛り間隔を小さくするように構成することも可能である。

図７や、図９に示すように、照射電圧設定メニュー６００，７００の中に、モード切替ボタン６０６，７０６が表示されることで、モード切替をスムーズに行うことができ、さらに、モードの切替忘れ等を防止することができる。例えば、モード切替ボタン６０６，７０６が、照射電圧設定メニュー６００，７００とは別の箇所に表示されているとすると、ユーザはマウス等をいちいちその位置へ持っていかなくてはならない。さらに、モード切替ボタン６０６，７０６が、照射電圧設定メニュー６００，７００とは別の箇所に表示されていると、照射電圧設定メニュー６００，７００での作業において、モードの切替忘れが生じるおそれがある。本実施形態によれば、このような問題を解決することができる。

第１実施形態によれば、表示プログラム３２は、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１における目盛り間隔を、加速電圧又は照射電圧の数値範囲に応じて変化させる例について説明した。特に、表示プログラム３２が、低電圧側や、低照射電圧側の目盛り間隔を広くとり、個々の目盛り(数値)幅を狭くすることにより、低電圧域や、低照射電圧側において微調整が重要であることをユーザに気づかせることができる。さらに、表示プログラム３２が、低電圧側や、低照射電圧側の目盛り間隔を広くとり、個々の目盛り(数値)幅を狭くすることにより、不意な誤操作による試料ダメージを与える機会を軽減させることができる。
このようにすることで、正確かつ効率的な加速電圧又は照射電圧の値の設定が可能となる。
さらに、表示プログラム３２は、目盛りがリターディング用となっている照射電圧スライダ設定部６０１，７０１を有する照射電圧設定メニュー６００，７００の表示を行う。このようにすることで、ユーザは、リターディング向けの設定が可能となる。

また、照射電圧設定メニュー６００，７００中に、モード切替ボタン６０６，７０６を表示することで、モード切り替えの効率化が図れるとともに、モードの切替忘れを防止することができる。
上記実施形態においては、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１における加速電圧又は照射電圧の選択、設定において第１の操作子であるスライダ５３１，６３１，７３１を用いてスライダ操作を行う例を示したが、上記に限らず、ラジオボタン等を設けて、マウスカーソルやタッチパネル等の指示手段を第１の操作子として、ユーザが当該操作子を介してクリック操作で選択、設定を行うことも可能である。本実施形態はスライド操作に限らず、その他操作においても適用可能であることはいうまでもない。

《第２実施形態》
第１実施形態では、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１の目盛り間隔について、どの範囲を広くし、どの範囲が狭くなるかは固定であったが、第２実施形態〜第４実施形態では可変となる。
図１１は、第２実施形態に係る設定画面の例を示す図である。
設定画面２００には、図３の設定画面２００と同様の画面上に、観察目的変更画面８００が表示されている。観察目的変更画面８００は、例えば、設定画面２００における図示しない観察目的変更画面切替ボタンが選択入力されることを契機として表示される。

観察目的変更画面８００には、観察目的設定ボタン８０１が表示される。観察目的設定ボタン８０１には、観察目的の変更候補が記述されている。ここで、観察目的とは、どのような目的で観察を行うかといったものである。
図１１に示すように、観察目的設定ボタン８０１のそれぞれには、観察目的が表示されている。
図１１の例では、５つの観察目的設定ボタン８０１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」及び「元素を分析する観察」となっている。

そして、ユーザが観察目的設定ボタン８０１のうちの１つを選択入力すると、電圧設定ボタン３１１の選択入力後に、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１の目盛り間隔が、選択入力された観察目的設定ボタン８０１における観察目的に沿った目盛り間隔になる。

図１２は、第２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１２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８０１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１２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」等の観察目的は、観察条件設定テーブル４１における◎、○、△、×等で評価されている。

また、観察条件設定テーブル４１において、スライダ目盛パターンの欄は、該当する観察目的設定ボタン８０１が選択入力された際における、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１の目盛りパターンを示すものである。つまり、表示プログラム３２は、ある観察目的設定ボタン８０１が選択入力されると、観察条件設定テーブル４１を検索して、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１のスライダ目盛パターンを決定する。

図１３は、スライダ目盛パターンの例を示す図である。ここでは、図１２に記載されているスライダ目盛パターンのうち、スライダ目盛パターンＡ〜Ｃの例を示す。
また、図１３において、縦軸は目盛りの値を示す目盛値であり、横軸は実際に加速電圧スライダ設定部５０１に表示されるスライダ目盛である。なお、図１３では、図５の加速電圧スライダ設定部５０１におけるスライダ目盛パターンを想定しているが、図８の照射電圧スライダ設定部６０１や、図１０の照射電圧スライダ設定部７０１にも適用可能である。
図１３（ａ）におけるスライダ目盛パターンＡの表示される目盛りは、小さな値の範囲では目盛り間隔が狭く、値が大きくなるに従って目盛り間隔が広くなる。

図１３（ｂ）に示すスライダ目盛パターンＢの表示される目盛りは、小さな値の範囲では目盛り間隔が広く、値が大きくなるに従って目盛り間隔が狭くなる。
図１３（ｃ）に示すスライダ目盛パターンＣの表示される目盛りは、小さな値の範囲における目盛り間隔と、大きな値の範囲における目盛り間隔との差が、スライダ目盛パターンＢよりも大きくなっている。
このように、観察目的設定ボタン８０１と、スライダ目盛パターンとを対応付けることで、ユーザはどのような観察目的のときには、どの加速電圧の値がよく用いられるのかを学習することができる。また、観察目的毎に最適なスライダ目盛パターンが加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１に表示されるので、使い勝手がよくなる。

また、図１１の観察目的設定ボタン８０１には、その観察目的の特徴を示すレーダチャート８０２が表示されている。ここで、レーダチャート８０２のパターンと、スライダ目盛パターンとが対応付けられてもよい。つまり、レーダチャート８０２が入力装置２３を介して選択入力されると、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１における目盛り間隔が選択されたレーダチャート８０２の観察目的に沿った幅となるようにしてもよい。

《第３実施形態》
図１４は、第３実施形態に係る設定画面の例を示す図である。
図１４における設定画面２００の加速電圧設定メニュー５００ａでは、加速電圧スライダ設定部５０１ａにおいて、履歴表示窓５０２で選択入力された値（ドットで示している）周辺の目盛りが細かく表示されている（符号５３１）。つまり、表示プログラム３２は、履歴表示窓５０２で選択入力された値の周辺を細かく表示するよう図５の加速電圧スライダ設定部５０１から図１４の加速電圧スライダ設定部５０１ａへ表示を変化させる。
それ以外は、図４、図５と同様であるので符号及び説明を省略する。
このようにすることで、ユーザは、過去に使用した値を基にした加速電圧の値の設定を効率的に行うことができる。
また、第２実施形態によれば、加速電圧の値の細かい設定に不慣れな初級者でも平易に扱うことができる。

なお、図１４では、リターディング「ＯＦＦ」時における加速電圧の値の設定について示しているが、リターディング「ＯＮ」時の照射電圧設定メニュー６０１，７０１においても同様である。

《第４実施形態》
図１５は、第４実施形態に係るスライダ目盛パターンの変化を示す図である。
第４実施形態では、表示プログラム３２が、ユーザによる加速電圧の値の設定頻度に応じて、スライダ目盛パターンを変化させる。ここでは、図５の加速電圧スライダ設定部５０１を想定して説明を行うが、本実施形態は、図８の照射電圧スライダ設定部６０１や、図１０の照射電圧スライダ設定部７０１に適用可能である。
また、図１５における横軸と縦軸は、図１３と同様である。

つまり、表示プログラム３２は、初期パターンとして図１５（ａ）のような直線のスライダ目盛パターンを有しておく。この初期パターンでは、加速電圧スライダ設定部５０１における目盛り間隔はすべて等しい。
そして、例えば、加速電圧の値として「５」が選択されると、表示プログラム３２は、図１５（ｂ）に示すように「５」の点において、スライダ目盛パターンを下方に移動させる。
そして、加速電圧の値として「５」がさらに選択されると、表示プログラム３２は、図１５（ｃ）に示すように「５」の点において、スライダ目盛パターンをさらに下方へ移動させる。
この結果、加速電圧の値「５」付近の目盛り間隔が大きい加速電圧スライダ設定部５０１が表示される。

このようにすることで、ユーザの使用状況に応じた加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，６０１，７０１を容易に生成することができる。

なお、履歴表示窓５０２，６０２，７０２で値が選択入力さると、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１，７０１のスライダ５３１，６３１，７３１等が、該選択入力された値の位置に移動するようにしてもよい。
また、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１，７０１において、よく使用する領域、中程度に使用する領域、あまり使用しない領域において、目盛りを色分けしてもよい。

あるいは、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１，７０１において、低電圧域５２１、低照射電圧域６２２，７２２や、高電圧域５２３、高照射電圧域６２１，７２１において、スライダの動きを変化させてもよい。つまり、よく使用する領域ではスライダの動きを軽くし、あまり使用しない領域ではスライダの動きを重くするようにしてもよい。
また、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１，７０１において、目盛りの幅をユーザが任意に調節できるようにしてもよい。例えば、ユーザがマウス（不図示）等で加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１，７０１上の領域を指定した後、その領域をマウスによって伸ばしたり、縮めたりすることで目盛りの幅を調節できるようにしてもよい。

本実施形態における加速電圧又は照射電圧の設定メニュー５００，５００ａ，６００，７００のようなプルダウンメニューを、スポット強度設定窓３０２、倍率設定窓３０４、画面倍率設定窓３０５に適用してもよい。
また、図８、図１０において、図８のモード変更ボタン６０６が選択入力されることによって、図９に示す低照射電圧モードの設定画面に切り替わっている。しかしながら、これに限らず、照射電圧スライダ設定部６０１のスライダ６３１が一番下に到達すると、図９に示す低照射電圧モードの設定画面に切り替わるようにしてもよい。
なお、本実施形態は、走査型電子顕微鏡における設定画面２００を想定しているが、透過型電子顕微鏡における設定画面に適用してもよい。
また、表示プログラム３２は、リターディング「ＯＮ」時と、「ＯＦＦ」時とで、表示される文字の色を変えてもよい。
さらに、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１、７０１は横向きに表示されてもよい。
そして、加速電圧又は照射電圧のスライダ設定部５０１，５０１ａ，６０１、７０１は、例えば円形でありスライダ５３１，６３１，７３１はダイヤル状や、ダイヤル上を移動するスライダとなっていてもよい。

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、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の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、処理部、各記憶部等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等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、機能等は、コンピュータ１９等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、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等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。

１８ 画像表示装置（表示部）
１９ コンピュータ
２１ 記憶装置
２２ メモリ
２３ 入力装置
３１ 操作プログラム
３２ 表示プログラム（ＧＵＩ表示処理部）
１００ 電子顕微鏡カラム
１０１ 電子顕微鏡（電子顕微鏡設定システム）
２００ 設定画面
３０１ 電圧設定窓
３０２ スポット強度設定窓
３０３ リターディング切替ボタン
３０４ 倍率設定窓
３０５ 画面倍率設定窓
３０６ 画像保存操作領域
３０７ スタート・ストップボタン
５００，５００ａ 加速電圧設定メニュー
６００，７００ 照射電圧設定メニュー
５０１，５０１ａ 加速電圧スライダ設定部（第１の操作子の表示領域）
６０１，７０１ 照射電圧スライダ設定部（第１の操作子の表示領域）
５０２，６０２，７０２ 履歴表示窓（履歴表示領域）
５０３，６０３，７０３ 微調整表示窓（第２の操作子の表示領域）
５０４，６０４，７０４ スライダ設定値表示窓
５０５，６０５，７０５ セットボタン
５１１，６１１，７１１ 微調整ボタン（第２の操作子）
５３１，６３１，７３１ スライダ（第１の操作子）
６０６，７０６ モード切替ボタン
６５１ 照射電圧の設定上下限値の表示

Claims (11)

1. 電子顕微鏡の加速電圧の設定値の選択操作を行う第１の操作子が表示される第１の操作子の表示領域を有する電子顕微鏡設定画面を表示部に表示するＧＵＩ表示処理部を有し、
   前記ＧＵＩ表示処理部は、
   前記第１の操作子の選択範囲に対応して付されている、少なくとも低加速域を含む目盛りの目盛り間隔が、低加速域において広くなるように表示させ、
   前記第１の操作子で選択された前記設定値の微調整を選択的に行う第２の操作子が表示される第２の操作子の表示領域を前記電子顕微鏡設定画面上に表示させ、
   前記第２の操作子による選択幅が、前記第１の操作子で選択された設定値に応じて変化することを特徴とする電子顕微鏡設定システム。
2. 前記低加速域は５ｋＶ以下であって、前記目盛り間隔は５ｋＶ以下において、その幅が広くなることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
3. 前記第２の操作子による選択幅は、前記第１の操作子で選択された設定値が５ｋＶ未満である場合、前記選択幅が０．１ｋＶ刻みとなり、５ｋＶを超える場合、１ｋＶ刻みとなることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
4. 前記ＧＵＩ表示処理部は、
   前記電子顕微鏡設定画面上に、過去に選択された前記設定値の履歴が表示される履歴表示領域を表示させることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
5. 前記第一の操作子にスライダを含み、前記選択操作にスライド操作を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
6. 前記目盛り間隔は、使用頻度が所定の頻度以上である値の範囲については、前記使用頻度が所定の頻度未満である値の範囲に比してより広いことを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
7. 前記ＧＵＩ表示処理部は、
   リターディング用の照射電圧の設定値の選択操作を行う第１の操作子が表示される第１の操作子の表示領域を表示させ、
   前記第１の操作子の選択範囲に対応して付されている、少なくとも低照射域を含む目盛りの目盛り間隔が、前記低照射域において広くなるように表示させることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
8. 前記電子顕微鏡設定画面には、前記低照射域を含む目盛りにおいて設定された目盛り値よりも更に低い値を選択できるように、リターディング時における低照射用の目盛り表示に切り替え可能な切替ボタンが表示されており、
   当該切替ボタンが入力部を介して選択入力されると、
   前記低照射域を含む目盛りが表示された状態から、前記リターディング時における低照射用の目盛り表示に切り替わることを特徴とする請求項７に記載の電子顕微鏡設定システム。
9. 前記表示部に、前記電子顕微鏡における観察目的に応じた、設定値を設定するための観察目的設定ボタンが表示されており、
   前記観察目的設定ボタンにおける観察目的に対する設定値に応じて、前記目盛り間隔が異なることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。
10. 前記履歴表示領域に表示されている設定値のうち、１つが選択されると、前記第１の操作子の表示領域における、前記選択された設定値近傍の値を細かく表示することを特徴とする請求項４に記載の電子顕微鏡設定システム。
11. 前記設定値の使用頻度に応じて、前記第１の操作子の表示領域に表示される目盛り間隔が変化することを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡設定システム。

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