JPS60264034A

JPS60264034A - 理化学装置

Info

Publication number: JPS60264034A
Application number: JP59119944A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Okura; 大蔵　昭光; Hiroji Sato; 佐藤　博治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1985-12-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、透過形電子顕微鏡、走査形電子顕微鏡、イオ
ンマイクロアナライザ等の理化学装置に関し、詳しくは
測定条件制御手段の改良に関する。

〔発明の背景〕

透過形電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査形電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）は、その性質上、手暗室での作業が多い。

最近はこれら電子顕微鏡（以下電顕と略す）もコンピユ
ータ化され、各種操作条件が陰極線管（以下ＣＲＴと略
す）等の表示装置に表示され、写真撮影できるようにな
ってきているが、操作条件を記録として残す場合は筆記
によることも多い。

しかるに、電顕像の観察は通常手暗室の状態で行われる
ので、各種データの筆記による記録には各種の不便を伴
っている。また、像を観察しながら試料ステージの移動
や操作パネルの各種コントロールつまみを操作するため
に両手と目はふさがっていることが多く、最適観察条件
を見出すのにかなシの熟練と時間を要している。さらノ
に視野選びの際、これぞと思う試料位置を何点か捜し出
して最適位置を決めるが、以前に見つけておいた視野位
置（試料ステージのＸＹ座標）がわからなくなってしま
い、最適視野位置を見つけ出すまでに試行錯誤すること
がよくある。

このような不便さは、イオンマイクロアナライザのよう
な試料表面の元素分析を行う荷電粒子線装置でもたびた
び経験することである。

一方、半暗室作業でなくても例えば核磁気共鳴装置（通
称ＮＭ几装置）などのような理化学機器においては、装
置をよく知っていないと実質的に装置の運転が不可能と
な）、正確な観測データが得られない場合がある。この
ような理化学装置については従来技術として、′誤った
操作条件設定がなされたことを検知し、あらかじめ記憶
されている適正な条件を設定させるための指令文を選択
し、この指令文を音声化する”方法が提案されている（
４１ｉ＋開昭５８−３５４４９号）。この方法は、音声
指令によ°９装置運転車に操作の手順、操作手順や設定
値に誤りがある場合、その旨を伝え、装置の正しい操作
手順を通話可能くすることを目的とするもので、操作性
の容易化、測定条件の設定ミスの防止あるいは警告が可
能になるなどの効果がある。しかし、上記方法では装置
からの音声出力指令を操作者が耳で聴いてかつ正しい操
作をするものであり、（１）運転中の装置に随時操作者
が音声入力して、操作条件を制御することまでは考慮さ
れていないこと。（２）目や手がふさがっている場合に
、音声で指示された内容が記憶され、また実行されて、
随時出力装置に何らかの形で出力（プリントアウトある
いは表示）されるまでには考慮されていないなどの不十
分な点がある。

上記のような不十分さは、（１）に関しては音声認識装
置が特定話者、不特定話者いずれの場合にも音声認識率
を１００チ保証できる技術がまだ確立されていないこと
も一つの原因になっていると考えられ、その欠点を何ら
かの形でカバーする手段が必要である。また上記（乃に
ついても、音声入力時の条件を随時記憶し、出力させる
プログラムと手段が必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来技術の欠点をなくシ、
声と耳をも利用した測定条件の自動制御と自動記録を行
える手段を備えた理化学装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために本発明は、音声認識装置を
設け、例えば試料ステージの位置、試料からの検出信号
、鏡体の真空度など操作時の各種測定条件を操作者の音
声指示によシ、随時制御。

記憶し、ＣＲＴやプリンタなどの出力装置に表示又は記
録できるよう構成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例を用いて詳述する。

第１図は本発明の一実施例を二次電子像観察装置（ＳＥ
Ｍ機能）付きの透過形電子顕微鏡Ａ以下、電顕と略す）
に適用した場合の構成概略図である。

電顕は一般に電子銃、電磁レンズ等から成る電子光学系
および試料ステージ、試料観察室、カメラ室、真空排気
系等から成る電顕鏡体ｌと、その左右に加速電圧やレン
ズ条件、排気系シーケンス等を制御する操作パネル２お
よびそれらの操作条件をＣＲＴ上に表示するディスプレ
イ装置３等から構成され、さらに二次電子像も観察する
装置が付属している場合には、二次電子検出器４や二次
電子像観察装置５が付加されている。また、電顕鏡体１
には電子銃室や試料室の真空度を測定するための測定子
６および真空測定装置７が設けられている。

さて、一般にこのような電顕においては、試料ステージ
と操作パネル２およびディスプレイ装置３のつまみ類を
両手で操作し、目視で観察室の蛍光板上で透過電顕像と
しであるいはＣＲＴ上で二次電子像Ｃ８ＥＭ像）として
半暗室状態にて観察するので、両手と目はふさがった状
態になる。最近の電顕はコンピユータ化されているため
、ディスプレイ上で加速条件やレンズ条件倍率などが自
動的に表示されるようになってきているが、良い条件を
いくつかさがし出してそのうちから最適の条件を設定し
ようとしても、以前の状態はクリアされてしまい記録に
は残らない。ノートに記録しようとしても手暗室である
ことと、操作のため両手、目はふさがった状態にあるの
で自由がきかないという不便さがある。そこで本実施例
では電気系に音声認識装置９を取付け、操作者の耳と声
を利用して、例えば試料観察位置の座標音声認識装置９
を通じて、ＣＰＴＪｌｌに記憶させるようにしている。

すなわち、ある観察条件において撮影したい視野の１つ
がみつかったとき、そのときの試料ステージのＸ、Ｙ、
Ｚの目盛を目視観察または自動的に読み取る手段（例え
ば光学的に位置を読み取る機構）を設けてその数字を操
作者の発声指示により、マイクロホン８から音声認識装
置９に音声入力し、インタフェイス１０を介してマイク
ロコンピュータ１１に記憶させる。この場合、確実に音
声が認識されたかどうかは音声出力装置１２によシアン
サーバツク方式で確認される。マイクロコンピュータ１
１に記憶された入力データは、インタフェイス１３を介
して電顕本体のディスプレイ装置３に表示するか、また
はＣＲＴ１４上に表示出力される。あるいはまた別のイ
ンタ７エイス１５を介してプリンタ１６等の出力装置に
出力させたシ、磁気テープ１７やフロッピーディスク１
８等の記憶装置にデータがストアされるようになってい
る。

測定時の真空度データの記憶２表示についても同様に操
作者が目視観測したデータを音声入力し、ディスプレイ
装置３あるいは別の表示装置に出力するようにすること
ができる。

第２図は第１図の実施例において、音声認識装置の詳細
を示すブロック図である。本実施例における音声認識装
置９はマイクロホン８から入力した音波を電気的に増幅
する増幅器１９と周波数分析器（音声フィルタ）２０と
、その音波信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２１．Ａ
／Ｄ変換値を記憶する回路（ＲＡＭ回路）２２と、操作
者が音声信号回路２３にあらかじめ登録しておいた音声
信号（標準パターン）と比較するための比較回路２４お
よびその比較信号が合致したときに、電顕本体のディス
プレイ装置３または他の出力装置に必要なデータを表示
する信号を出すように制御する制御回路２５とから構成
されている。

第３図は本発明の他の実施例を示す構成概略図である。

この例では荷電粒子線（例えば電子線）２６を試料２７
に照射したとき、試料２７から発生する粒子線（例えば
二次電子２８１反射電子２９）あるいはカソードルミネ
ッセンス３０や特性Ｘ線３１あるいは試料２７を透過し
た粒子線（例えば透過電子３２）を検出器３３．３４で
検出し、試料２７からの検出信号情報を走査像としてＣ
ＲＴ３５に描かせる装置に適用した実施例である。そし
てここでは、音声認識装置９と該音声認識装置９からの
指令にもとづき、試料２７からの信号情報を輝度および
コントラストが適正となるように調整する輝度・コント
ラスト調整回路３６を制御する制御回路３７が付加され
、音声指示によシ走査像の画質を調整できるようにした
もので、これによシ走査像の倍率やフォーカスを手で調
整しながら、同時に画像の輝度やコントラストを音声入
力にて制御できるという利点がある。

なお、輝度とコントラストのみでなく、フォーカスや倍
率、加速電圧等も音声入力で制御するようにしてもよい
。またそのような構成にすることにより従来の操作パネ
ルについている各制御つまみの数を大幅に減らすことも
可能になシ製作コストの低減や操作性を向上させる効果
が得られる。

第４図は本発明のさらに他の実施例について示したもの
で、荷電粒子線装置、例えばＴＥＭの操作状態における
各種計測データをとる場合の制御手段として、入出力制
御システム３８と、音声認識装置システム３９および該
音声認識装置システム３９とインタフェイスを介して音
声登録データおよびそのプログラムを格納し、制御すべ
き内容あるいは制御した結果を出力する手段を有する主
制御ＣＰＵシステム４０とから構成することＫよって、
音声入力によシ随時記憶装置へのデータの記録やＣＲＴ
への表示、あるいはプリンタへ出力制御ができるよう構
成したものである。同図においてＴＥＭの操作条件にお
ける各種測定データ（例えば真空度、電磁レンズの励磁
電流値およびその安定度、加速電圧値およびその安定度
など）のアナログ信号（４１ａ、４１ｚなど）は入出力
制御システム３８で制御される。すなわちアナログマル
チプレクサ４２にこれらアナログ信号が入力され、Ｉ１
０バス４３を通じて、マイクロコンピュータを有する入
出力制御ＣＰＵ装置４４で入力信号の選別が行われ、デ
ンタルマルチメータ４５によシデジタル信号化される。

さらに、ＧＰ−ＩＢｅどのインタフェイス４６を介して
前記入出力制御ＣＰＵ装置４４に信号が送られ、１″測
データとして記憶される。該計測データの入出力制御命
令はインタフェイス４７を介してさらに上位のコンピュ
ータシステム、すなわち主制御ＣＰＵシステム４０でコ
ントロールされている。該主制御ＣＰＵシステム４０は
、例えばパーソナルコンピュータ（図示せず）を主体と
するＣＰＵ装置４８と、フロッピーディスク４９．プリ
ンタ５０゜ＣＲＴ５１およびそれらをつなぐインタフェ
イス５２ａ、５２ｂ、５２Ｃなどから構成され、インタ
フェイス５３を介して音声認識装置システム３９とも結
合されている。マイクロホン８と音声認識装置９等から
成る音声認識装置システム３９によシ目的とする６４１
」定項目（あるいは１１４１Ｊ足チャンネル食号）が音
声入力されると、前記主制御ＣＰＵシステム４０に格納
されている音声登録データおよびプログラムが動作し、
人力音声が正しく認識され、制御すべき内容が解読され
た後、例えばマクロ命令によって前記入出力制御システ
ム３８に伝えられ測定が開始される。測定されたデータ
は、主制御ＣＰＵシステム４０に送られ、フロッピーデ
ィスク装置４９に記録されるかあるいはプリンタ５０や
ＣＲＴ５１などの端末装置に出力９表示される。本実施
例におけるシステムではパーソナルコンピュータによ＃
）ＢＡＳ工Ｃを基本とするマクロ命令や制御プログラム
を極めて容易に組むことができるので、必要とする測定
データの編集が容易でかつ測定項目も増やせるという拡
張性を有し、試料測定のデータだけでなく、電顕等の装
置本体のａｉｎ・検査用データ収集および記録にも利用
できる利点がある。また、現在市販されている音声ｇ識
装置で操作者（話者）の音質とか、装置の周囲条件（騒
音、天候などの環境条件）によシ音声認識率が非常に悪
い場合（７０〜９５チ）でも、前記音声登録データおよ
びプログラムを随時再編集して、認識率を關めることも
可能であるので、よシ確実な音声指令を与えることがで
きるようになる利点を有している。

〔発明の効果〕

以上述べたことから明らかなように、本発明によれば、
従来の半暗室的な作業によるデータ採取の不便さを解消
することができるとともに、よシ効率的な装置操作を可
能にし、実用に供してその効果が顕著である。

なお実施例では、半暗室的作業を伴う電子顕微鏡の例に
あげて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定され
ないことは勿論であシ、例えばＸ線マイクロアナライザ
、イオンマイクロアナライザ、電子線描画装置、質量分
析装置などの各種荷電粒子線装置や、核磁気共鳴装置、
各種光学ろ用装置などの理化学装置およびその類似装置
（縮小露光装置など）に適用して同様の効果を奏するも
のでおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成概略図、第２図は
第１図で示した音声認識装置の詳細を示すブロック図、
第３図および第４図は本発明の他の実施例を示す構成概
略図である。１・・・電子顕微鏡体、４・・・二次電子検出器、５・
・・二次電子観察装置、７・・・真空測定装置、８・・
・マイクロホン、９・・・音声入力装置、１０・・・イ
ンタフェイス、１１・・・マイクロコンピュータ、１２
・・・ｆ声出力装置、１３．１５・・・インタフェイス
、１４・・・ＣＲＴ、１６・・・プリンタ、１７・・・
磁気テープ、１８・・・フロッピーディスク、１９・・
・増幅器、２゜・・・周波数分析器、２１・・・Ａ／Ｄ
変換器、２２・・・ＲＡＭ回路、２３・・・音声信号回
路、２４・・・比較回路、２５・・・制御回路、２６・
・・荷電粒子線、２７・・・試料、３６・・・輝度・コ
ントラスト調整回路、３７・・・制御回路、３８・・・
入出力制御システム、３９・・・音声認識装置システム
、４０・・・主制御ＣＰＵシステム、４２・・・アナロ
グマルチプレクサ、４３・・・Ｉ１０バス、４４・・・
入出力制御ＣＰＵ装置、４５・・・デジタルマルチメー
タ、４６．４７・・・インタフェイス、４８・・・ＣＰ
Ｕ装置、４９・・・フロッピーディスク、５０・・・プ
リンタ、５１・・・ＣＲＴ０代理人　弁理士　高橋明夫率２図

Claims

【特許請求の範囲】１、試料の観察１分析、測定等を行う理化学装置におい
て、試料の観察９分析あるいは測定等を行う際の入出力
条件を制御する制御手段と、この制御手段による入出力
制御条件を制御する音声認識装置を備えたことを特徴と
する理化学装置。２、制御手段は、音７Ｍ認識装置に入力された音声によ
る指令により、試料からの情報信号を制御する回路を備
えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
理化学装置。３、制御手段は、音声登録データおよびそのプログラム
を格納し、制御条件あるいは制御前後の装置状態を出力
する手段を有する主制御ＣＰＵシステムと、該主制御Ｃ
ＰＵシステムからの指令に基づき計測データを送信する
入出力制御ＣＰＵシステムとを備えていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の理化学装置。