(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作盤からの操作入力により生成されるコマンドに基づき試料観察装置の制御を行う試料観察装置操作システムであって、
複数の操作手段を配置した操作盤と、
前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容を定義した定義手段と、
前記複数の操作手段の操作を検出して前記定義手段により定義された操作内容のコマンドを生成するコマンド生成手段と、
前記コマンドを解析して試料観察装置の制御を行う制御手段と、
前記コマンド生成手段と前記制御手段との通信を行う通信手段と
を備え、前記制御手段により行う制御の量を前記操作手段の操作量に対応して前記定義手段に定義することにより、前記操作盤からの操作手段の操作量に対応して前記定義手段で定義された前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容のコマンドを生成し、該コマンドに基づき前記制御手段による試料観察装置の制御を行うことを特徴とする試料観察装置操作盤システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作盤からの操作入力により生成されるコマンドに基づき試料観察装置の制御を行う試料観察装置操作システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の操作盤は、パネル上のスイッチやつまみの機能がほとんどの場合一意的に定義されていた。例えば対物レンズフォーカスと呼ばれるつまみは、収束レンズや対物レンズなどレンズの電流を可変するためのみに使用されている。そして、その定義は、本体の制御ソフトのプログラムが決めていた。
【０００３】
近年、ユーザの要求は、多種多様化し、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）の多機能化が進んできた。それに伴い、装置誕生当初では予想できなかった目的に使用されるケースが多く生じてきている。そして、多くの場合、操作盤の最適なレイアウトは、使用目的ごとに異なる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一旦完成されたＴＥＭなどの多機能化した装置において、操作盤上のスイッチやつまみの定義の変更は、制御ソフトの大がかりな変更を要する。さらに、新たな機能のつまみを増設する場合、ソフトの大がかりな変更以上に、Ｉ／Ｏの増設やケーブル配線の増加などが必要となり、時として回路全体の変更が必要となるなどの不都合が生じる。したがって、従来の装置では、スイッチ類の配置替えや追加などのレイアウトの物理的な変更はできたとしても、回路やソフトを変更することは現実的に非常に困難である。また、はじめから多くの操作盤を準備した場合、それぞれに対応した回路やソフトが必要になり、回路やソフトが非常に複雑化するため、ちょっとした変更すら不可能になってしまうという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、操作盤のスイッチやエンコーダの定義の変更が容易に行え、仕様の変更に柔軟に対応できるようにするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、操作盤からの操作入力により生成されるコマンドに基づき試料観察装置の制御を行う試料観察装置操作システムであって、複数の操作手段を配置した操作盤と、前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容を定義した定義手段と、前記複数の操作手段の操作を検出して前記定義手段により定義された操作内容のコマンドを生成するコマンド生成手段と、前記コマンドを解析して試料観察装置の制御を行う制御手段と、前記コマンド生成手段と前記制御手段との通信を行う通信手段とを備え、前記制御手段により行う制御の量を前記操作手段の操作量に対応して前記定義手段に定義することにより、前記操作盤からの操作手段の操作量に対応して前記定義手段で定義された前記複数の操作手段のそれぞれの操作内容のコマンドを生成し、該コマンドに基づき前記制御手段による試料観察装置の制御を行うことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る試料観察装置操作システムの実施の形態を示す図であり、１は操作盤、２は操作盤読み取り回路、３は操作盤用ＣＰＵ、４は通信制御部、５はメモリ、６は通信制御部、７はＣＰＵ、８はメモリ、９はＴＥＭ制御回路、１０は鏡筒、１１はＣＲＴ、１２はキーボード、１３はデータ記憶媒体、Ｓ１、Ｓ２、……はスイッチ、Ｅ１、Ｅ２、……はエンコーダを示す。
【０００８】
図１において、操作盤１は、操作手段として複数のスイッチＳ１、Ｓ２、……、エンコーダＥ１、Ｅ２、……を配置した操作者とのインターフェイスとなる部分である。操作盤読み取り回路２は、操作盤１のスイッチやエンコーダの状態を常時読み取り、監視するための回路であり、何らかの変化が生じた場合に、その変化の生じたスイッチやエンコーダ及びその内容（オン、オフ、ノッチアップ、ノッチダウン、ノッチ数など）を読み取り操作盤用ＣＰＵ３へ通知する。操作盤用ＣＰＵ３は、予め決められた操作盤１のスイッチやエンコーダの状態に応じてコマンド化する定義情報をメモリ５に記憶し、操作盤読み取り回路２から読み取った操作盤１の変化の内容が通知されると、メモリ５の定義にしたがってコマンド化して通信制御部４を介してＴＥＭ本体へ送信するものであり、通信制御部４は、ＴＥＭ本体の通信制御部６との通信を行うものである。以上が操作盤サブシステムを構成するものである。
【０００９】
操作盤サブシステムとＴＥＭ本体は、通信制御部４と６で相互に通信を行い、ＴＥＭ本体では、操作盤サブシステムから送信されるコマンドに基づいて電子顕微鏡の観察条件の設定その他の制御を行う。そのＴＥＭ本体は、以下のものからなる。
【００１０】
通信制御部６は、操作盤サブシステムの通信制御部４から送信されてきたコマンドを受信するとＣＰＵ７に転送するものである。キーボード１２は、データや指示などの入力を行うものであり、ＴＥＭを操作するために必要な条件を設定するために用いるが、操作盤１の設定条件を変更するためにも使用する。ＣＲＴ１１は、ＴＥＭを操作するために必要な情報の表示、装置の状態の表示、設定されている条件の表示、観察画像の表示、キーボード１２の入力情報の表示などを行うものである。ＣＰＵ７は、操作盤サブシステムから送信されてきたコマンドにしたがってＴＥＭ制御回路９を制御し、キーボード１２、ＣＲＴ１１、メモリ８、データ記憶媒体１３に対する入出力制御を行う。また、先に述べたように操作者、あるいは装置の使用目的によって、操作盤上でスイッチやエンコーダとして必要となる機能が異なるため、メモリ５に記憶する定義は、使用者や装置の使用目的によって変更する必要がある。データ記憶媒体１３は、これらの条件を記憶させるためものでもあり、ＣＰＵ７は、通信制御部６を介して操作盤サブシステムのメモリ５の定義情報の設定、更新を行う。
【００１１】
図２はスイッチ群の定義の例を示す図であり、例えばこのように番号、種別、グループ、機能、許可の条件を定義し、これをメモリ５に格納する。ここで、種別は、スイッチの種別であり、Ｍはモメンタリースイッチ（跳ね返るスイッチ）、Ａはオルタネートスイッチ（押された状態が維持される）である。グループは、ラジオボタンとして機能させるグループであり、同じグループのスイッチはラジオボタンとして働く。機能は、そのスイッチが押された場合に動作すべく機能であり、ＭＡＧはＭＡＧにする、ＤＩＦＦはＤＩＦＦにする、ＢＥＡＭ  ＳＨＩＦＴはＢＥＡＭ  ＳＨＩＦＴ選択、ＢＥＡＭ  ＴＩＬＴはＢＥＡＭ  ＴＩＬＴ選択、ＴＶ  ＯＮはＴＶのオン／オフスイッチである。許可は、そのスイッチを使用許可する（ＥＮ）か不許可とする（ＤＡ）かである。
【００１２】
図３はエンコーダ群の定義の例を示す図であり、例えば番号、機能、係数、許可の条件を定義する。番号と許可は、図２の場合と同じ意味である。機能は、そのエンコーダの信号を反映させたい機能であり、ＣＬ３はＣＬ３可変用、ＯＬはＯＬ可変用、ＤＥＦＸは偏向系Ｘ可変用、ＤＥＦＹは偏向系Ｙ可変用、ＳＴＡＧＥＸはＸ試料移動用、ＳＴＡＧＥＹはＹ試料移動用である。係数は、エンコーダ１ノッチあたりの変化量である。
【００１３】
上記本発明に係るシステムのように操作盤１からのスイッチやエンコーダの操作入力に対しメモリ５に記憶された定義にしたがってそれぞれの操作内容に対応したコマンドを生成して操作盤サブシステムからＴＥＭ本体に送信し、ＴＥＭ本体でそのコマンドを解析して電子顕微鏡の制御を行うようにすれば、スイッチやエンコーダの数や位置を変更しても、メモリ５の定義を変更するだけでＴＥＭ本体のハードウエアやソフトウエアは変更する必要はなくなる。また、操作盤読み取り回路２として予め十分多くのスイッチやエンコーダを読み取れる回路にしておけば、操作盤１のスイッチやエンコーダの数や配置が変わっても、操作盤サブシステムの回路を変更する必要がなくなる。
【００１４】
次に、動作を説明する。図４は操作盤のエンコーダＥ２が２ノッチＵＰ側へ回された場合の動作及びスイッチＳ１が押された場合の動作の例を説明するための図である。
【００１５】
まずＴＥＭ本体のキーボード１２などから、操作者や使用目的にもっとも適したパネル条件を設定し、図２、図３の定義が設定されるとする。そこで、まず図４（Ａ）に示すように操作盤１のエンコーダ群の中でエンコーダＥ２が２ノッチＵＰ側へ廻されると（ステップＳ１１）、操作盤読み取り回路２がエンコーダのＥ２の２ノッチＵＰを読み取りカウンタを２（ノッチ）とする（ステップＳ１２）。操作盤用ＣＰＵ３は、図３の定義にしたがってＯＬが２×１０ＵＰしたと解釈し（ステップＳ１３）、コマンド「ＯＬ＋２０」を生成し（ステップＳ１４）、通信制御部４を介してＴＥＭ本体へ送信する（ステップＳ１５）。
【００１６】
ＴＥＭ本体の通信制御部６は、操作盤サブシステムからの通信を受信し（ステップＳ１６）、ＣＰＵ７が通信制御部６よりコマンド「ＯＬ＋２０」を受け取る（ステップＳ１７）。ＣＰＵ７は、コマンドにしたがってＯＬの電流を２０ビット分増加させるようにＴＥＭ制御回路を制御する（ステップＳ１８）。
【００１７】
また、図４（Ｂ）に示すように操作盤１のスイッチ群の中でスイッチＳ１がオンに操作されると（ステップＳ２１）、操作盤読み取り回路２がスイッチＳ１のオンを読み取る（ステップＳ２２）。操作盤用ＣＰＵ３は、図２の定義にしたがってＭＡＧモードオンと解釈して（ステップＳ２３）、コマンド「ＭＡＧ  ＯＮ」を生成し（ステップＳ２４）、通信制御部４を介してＴＥＭ本体へ送信する（ステップＳ２５）。
【００１８】
ＴＥＭ本体の通信制御部６は、操作盤サブシステムからの通信を受信し（ステップＳ２６）、ＣＰＵ７が通信制御部６よりコマンド「ＭＡＧ  ＯＮ」を受け取る（ステップＳ２７）。ＣＰＵ７は、コマンドにしたがってＭＡＧモードの状態になるようにＴＥＭ制御回路を制御する（ステップＳ２８）。
【００１９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、電子顕微鏡の操作を行うシステムについて説明したが、他の試料観察を行うシステムについて同様に適用してもよい。さらに、操作盤サブシステムにスイッチ群とエンコーダ群を装着したが、２つのエンコーダが１組になったものに相当するトラッカボールなど他の操作機構を装着してもよいし、ジョイスティックの傾斜の変化量を読み取り回路にエンコーダの変化量として送るようにしてもよい。また、操作盤自身は、特に１つにする必要はなく、必要に応じて複数に分離することも可能である。コマンドは、操作盤サブシステム側とＴＥＭ本体側の両方で予め決められているものであれば、その形態は特に限定するものではなく数字の羅列でも何でもよいし、通信手段も特に限定するものではない。ＴＥＭ本体に送るコマンドは、操作盤サブシステムからのみならず、ＰＣなどから送るようにしてもよい。この場合には、ＰＣ画面上に図１と全く同じ仮想操作盤をおいて、図１と全く同じ働きをさせることができ、通信線を長くすることにより、あるいは無線により遠隔操作を行うようにしてもよいし、ＴＥＭ本体の、ＣＰＵ、データ記憶媒体、ＣＲＴ、キーボード、メモリをＰＣに置き換えてもよい。操作盤の定義は、操作者や使用目的ではなく、倍率などに応じて変更することも可能であるため、倍率ごとにエンコーダの粗さを変えるようにしてもよい。さらに、図１ではＴＥＭ本体にＣＰＵが１つしか存在していないが、機能ごとにサブシステム化してもよい。この場合、各サブシステムには通信制御部を置き、操作盤サブシステムからのコマンドを直接受信して定義された通りの動作をする。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複数の操作手段を配置した操作盤と、複数の操作手段のそれぞれの操作内容を定義した定義手段と、複数の操作手段の操作を検出して定義手段により定義された操作内容のコマンドを生成するコマンド生成手段と、コマンドを解析して試料観察装置の制御を行う制御手段と、コマンド生成手段と制御手段との通信を行う通信手段とを備え、制御手段により行う制御の量を操作手段の操作量に対応して定義手段に定義することにより、操作盤からの操作手段の操作量に対応して定義手段で定義された複数の操作手段のそれぞれの操作内容のコマンドを生成し、該コマンドに基づき制御手段による試料観察装置の制御を行うので、操作盤の操作手段としてのスイッチとエンコーダをサブシステム内の定義手段を用いて任意に定義でき、使用目的や操作者の好みに応じて定義を変え最適な操作盤にすることが可能になった。また、操作盤サブシステムとＴＥＭ本体とはコマンドを使用して通信するため、ＰＣ上の仮想端末に置き換えることが容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る試料観察装置操作システムの実施の形態を示す図である。
【図２】スイッチ群の定義の例を示す図である。
【図３】エンコーダ群の定義の例を示す図である。
【図４】操作盤のエンコーダＥ２が２ノッチＵＰ側へ回された場合の動作及びスイッチＳ１が押された場合の動作の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…操作盤、２…操作盤読み取り回路、３…操作盤用ＣＰＵ、４…通信制御部、５…メモリ、６…通信制御部、７…ＣＰＵ、８…メモリ、９…ＴＥＭ制御回路、１０…鏡筒、１１…ＣＲＴ、１２…キーボード、１３…データ記憶媒体、Ｓ１、Ｓ２、………押しボタンスイッチ、Ｅ１、Ｅ２、………エンコーダ
【図１】
0003571557.tif 000002
【図２】
0003571557.tif 000003
【図３】
0003571557.tif 000004
【図４】
0003571557.tif 000005