(57)【要約】【課題】光学顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡または偏光顕微鏡等の第１の顕微鏡で観察した測定対象物の位置情報等から電子顕微鏡観察における測定対象物の位置を簡単に求めることができる位置決定方法を提供する。【解決手段】基板上の測定対象物を第１の顕微鏡と電子顕微鏡とで同視野観察するに際して、第１の顕微鏡における測定対象物および基板の２つの点の座標と、電子顕微鏡における基板の２つの点の座標とに基づいて電子顕微鏡における測定対象物の座標を決定する方法。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の顕微鏡において基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓの座標、前記基板における２つの点ＯおよびＲの座標を求め、前記測定物を保持した基板を電子顕微鏡のステージ上にセットして電子顕微鏡における前記２点ＯおよびＲの座標を求め、第１顕微鏡における測定対象物Ｓと前記２点ＯおよびＲとの位置関係から電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を決定することを特徴とする電子顕微鏡における測定対象物の位置決定方法。
【請求項２】
前記第１顕微鏡が光学顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡または偏光顕微鏡であり、電子顕微鏡が走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡あることを特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡における測定対象物の位置決定方法。
【請求項３】
第１顕微鏡における点Ｏ、点Ｒおよび測定対象物Ｓの座標から線分ＯＳのＯＲ方向成分の長さＡとＯＲに直行する方向成分の長さＢと線分ＯＲの長さＣとを求め、電子顕微鏡における前記点Ｏ及びＲの座標から線分ＯＲの長さＤを求め、電子顕微鏡における前記点Ｏ及びＲの座標および前記長さＤの情報と、前記第１顕微鏡における前記長さＡ、Ｂ及びＣの情報とを用いて、電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を決定することを特徴とする請求項１記載または請求項２記載の電子顕微鏡における測定対象物の位置決定方法。
【請求項４】
第１の顕微鏡における、基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓの座標、前記基板における点Ｏの座標および点Ｒの座標と、電子顕微鏡における前記点Ｏの座標および点Ｒの座標とから、電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を演算する制御部を備えたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項５】
前記第１顕微鏡が光学顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡または偏光顕微鏡であり、電子顕微鏡が走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡あることを特徴とする請求項４記載の電子顕微鏡。
【請求項６】
前記制御部が、第１顕微鏡における線分ＯＳのＯＲ方向成分の長さＡ、ＯＲに直行する方向成分の長さＢおよび線分ＯＲの長さＣに関する情報と、電子顕微鏡における前記点Ｏおよび点Ｒの座標および線分ＯＲの長さＤに関する情報とを用いて、電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を演算することを特徴とする請求項４または請求項５記載の電子顕微鏡。
【請求項７】
操作者に、第１の顕微鏡における基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓの座標、前記基板における点Ｏの座標および点Ｒの座標と、電子顕微鏡における前記点Ｏの座標および点Ｒの座標とを入力するように促す工程と、操作者の座標入力に基づいて電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を演算する工程とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
演算により求められた測定対象物Ｓの座標が視野の中心に来るように電子顕微鏡のステージを移動させる工程をコンピュータに実行させる、請求項７記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡または偏光顕微鏡で確認した測定対象物と同一物の走査型電子顕微鏡像や透過型電子顕微鏡像を得るための測定対象物の位置決定方法、電子顕微鏡およびプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
細胞診による病変の推定や良性、悪性の判定は、通常パパニコロウ等で染色された試料を光学顕微鏡（ＬＭ）観察により診断されているが、細胞の同定や組織由来の判定が困難な場合があった。このため近年では光学顕微鏡観察に加えて走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察を行うことにより、さらに詳細な情報と知見の拡大が得られるようになっている。
【０００３】
ところが光学顕微鏡で観察した細胞等の測定対象物を走査型電子顕微鏡等の電子顕微鏡で観察しようとしても光学顕微鏡における試料台の位置や設置角度と走査型電子顕微鏡における試料台の位置や設置角度が全く異なるため、光学顕微鏡で観察した対象物の位置座標を走査型電子顕微鏡に適用することができない。
【０００４】
このため従来から光学顕微鏡で確認した測定対象物と同一物の走査型電子顕微鏡像を得るために、測定対象試料を保持した基板に何らかの方法で目印をつけ、光学顕微鏡にて測定対象物およびその周囲の状況の写真を撮り、その後測定対象試料に脱水処理、金イオンのスパッタリング処理等を施して走査型電子顕微鏡用試料とし、この試料を走査型電子顕微鏡で観察し、光学顕微鏡写真および基板の目印を頼りに試料中の測定対象物を探す方法が一般的に行われていた（例えば、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。
【０００５】
【非特許文献１】
「走査型電子顕微鏡による尿細胞診−特に免疫学的標識法の応用について」，病態生理，Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．８，１９８７年８月，ｐ６２３−６３０
【非特許文献２】
「Ｔｒｉｐｌｅ  ｓｔａｉｎ対比走査電顕法によるヒト精子ａｃｒｏｓｏｍｅ  ｒｅａｃｔｉｏｎの観察」，日本産科婦人科学会雑誌，ＡＣＴＡ  ＯＢＳＴ  ＧＹＮＡＥＣ  ＪＰＮ，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．６，昭和６３年６月，ｐ７４１−７４６
【非特許文献３】
「同一剥離細胞の光顕，走査電顕および透過電顕による連続観察―子宮頸部上皮病変を対象として―」，Ｊ．Ｊｐｎ．Ｓｏｃ．Ｃｌｉｎ．Ｃｙｔｏｌ．３０（１），１９９１年１月，ｐ３５−４２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、走査型電子顕微鏡によって基板の目印や測定対象物の周囲の状況（光学顕微鏡写真）を頼りに測定対象物を同定することは非常に時間と手間、熟練を要する作業であった。また、測定物が細胞等の場合、走査型電子顕微鏡用試料調整ために金イオンのスパッタリング処理等を施す過程で一部の細胞等が滅失することがあり、このような場合には電子顕微鏡視野における測定対象物の周囲の状況が光学顕微鏡写真と異なってしまっており、測定対象物の同定はより困難であった。また、電子顕微鏡のステージのＸ軸、Ｙ軸に合わせて基板を載置することは至難の技であり、基板を載置する際に必ず回転方向にずれが生じてしまうことも同視野観察を困難としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した問題を解決するために、光学顕微鏡等で観察した測定対象物の位置情報等から電子顕微鏡観察における測定対象物の位置を簡単に求めることができる測定対象物の位置決定方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、本発明は、光学顕微鏡等で観察した測定対象物の位置情報等から電子顕微鏡観察における測定対象物の位置を簡単に求めることができる電子顕微鏡並びにプログラムを提供することを目的とするものである。
【０００９】
本発明は、第１の顕微鏡において基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓの座標、前記基板における２つの点ＯおよびＲの座標を求め、前記測定物を保持した基板を電子顕微鏡のステージ上にセットして電子顕微鏡における前記２点ＯおよびＲの座標を求め、第１顕微鏡における測定対象物Ｓと前記２点ＯおよびＲとの位置関係から電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を決定する電子顕微鏡における測定対象物の位置決定方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、第１の顕微鏡における、基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓの座標、前記基板における点Ｏの座標および点Ｒの座標と、電子顕微鏡における前記点Ｏの座標および点Ｒの座標とから、電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を演算する制御部を備えた電子顕微鏡に関する。また、本発明は、操作者に、第１の顕微鏡における基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓの座標、前記基板における点Ｏの座標および点Ｒの座標と、電子顕微鏡における前記点Ｏの座標および点Ｒの座標とを入力するように促す工程と、操作者の座標入力に基づいて電子顕微鏡における測定対象物Ｓの座標を演算する工程とをコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、光学顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡または偏光顕微鏡等の第１の顕微鏡で確認した測定対象物と同一物の走査型電子顕微鏡像や透過型電子顕微鏡像を得るための測定対象物の位置決定方法並びに電子顕微鏡を提供するものである。
【００１２】
本発明に使用可能な基板としては、通常はガラス板が用いられるが、樹脂フィルム等も使用可能である。この基板としては光学顕微鏡並びに電子顕微鏡の視野において座標読取可能な少なくとも２つの目印となる点を有するものを使用する。この２つの目印となる点は基板の角部でも良いし、マーカー等でつけた目印でも良い。このような基板の中でも２以上の複数の角部を有している基板を用いることが目印をつける手間等が省けるため好ましい。
【００１３】
以下に、上述した基板上に保持された測定物中の測定対象物Ｓを光学顕微鏡で観察し、その測定対象物Ｓを走査型電子顕微鏡にて同視野観察するための座標決定方法について具体的に説明する。
【００１４】
（１）光学顕微鏡での基板（ガラス片）の原点Ｏ、基準点Ｒ及び対象物Ｓの座標読取
図１に示すように光学顕微鏡のステージに試料を載せた硝子片を設置する。硝子片はおおよそ四角形となっている。まず硝子片の左上角を原点Ｏと定め、この原点Ｏが視野の中心にくるようにしたときの位置座標（Ｘｏｐ０，Ｙｏｐ０）を顕微鏡のステージに附属しているノギスにて読み取る。尚、原点Ｏを硝子片の左上としているのは、光学顕微鏡において硝子片はステージのガイドに沿って左上方向に固定されるからである。
【００１５】
次に、硝子片の上辺右側の角を基準点Ｒと定め、この基準点Ｒが視野の中心にくるようにしたときの位置座標（ＸｏｐＲ，ＹｏｐＲ）を顕微鏡のステージに附属しているノギスにて読み取る。また、測定対象物Ｓが視野の中心にくるようにしたときの位置座標（ＸｏｐＳ，ＹｏｐＳ）を顕微鏡のステージに附属しているノギスにて読み取る。
【００１６】
（２）走査型電子顕微鏡での基板（ガラス片）の原点Ｏおよび基準点Ｒの座標の読取
光学顕微鏡で観察した試料を載せた硝子片を、図２に示すように走査型電子顕微鏡のステージに設置する。次に、電子顕微鏡にて原点Ｏが視野の中心にくるようにしたときの位置座標（ＸｅｓＯ，ＹｅｓＯ）を、電子顕微鏡の座標表示にて読み取る。また、基準点Ｒが視野の中心にくるようにしたときの位置座標（ＸｅｓＲ，ＹｅｓＲ）を、電子顕微鏡の座標表示にて読み取る。
【００１７】
（３）走査型電子顕微鏡における対象物Ｓの座標の算出
▲１▼光学顕微鏡におけるべクトルＯＱ（ｒ）、ベクトルＱＳ（ｒ）の算出
まず図３において、光学顕微鏡での座標上の線分ＯＲの長さを求めると、線分ＯＲの長さＯＲＬｏｐ＝（（ＸｏｐＲ−Ｘｏｐ０）２＋（ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０）２）１／２となる。
【００１８】
一方、図３に示すようにベクトルＯＲとベクトルＯＳは；
ベクトルＯＲ＝（ＸｏｐＲ−Ｘｏｐ０，ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０）；
ベクトルＯＳ＝（ＸｏｐＳ−Ｘｏｐ０，ＹｏｐＳ−ＹｏｐＯ）；
となる。このベクトルＯＲとベクトルＯＳは光学顕微鏡での座標を基準としている。なお、本願明細書において「ベクトルＯＲ」とは「点Ｏから点Ｒに向かう方向のベクトル」を意味する。
【００１９】
次に、図４に示すように線分ＯＲがＸ軸、原点Ｏを通り線分ＯＲに直交する方向の線分がＹ軸となるように座標を取ったときのベクトルＯＳ（ｒ）について考察する。点Ｓに交わる、線分ＯＲの垂線を考え、その垂線と線分ＯＲの交点をＱとしたとき；
ベクトルＯＳ（ｒ）＝べクトルＯＱ（ｒ）＋ベクトルＱＳ（ｒ）
となる。なお、ベクトルに「（ｒ）」と付く場合は線分ＯＲをＸ軸としたときの座標系でのベクトルを指す。べクトルＯＱ（ｒ）、ベクトルＱＳ（ｒ）を求めるには、線分ＯＱおよび線分ＱＳの長さがわかればよい。なぜなら、べクトルＯＱ（ｒ）＝（線分ＯＱの長さ，０）、ベクトルＱＳ（ｒ）＝（０，−（線分ＱＳの長さ））であるからである。なお、図４中の上方向をＹ軸の＋方向、右方向がＸ軸の＋方向としている。
【００２０】
次に線分ＯＱと線分ＱＳの長さを求める。図４において、線分ＯＳ＝ａ、線分ＳＲ＝ｂ、線分ＯＲ＝ｃ、線分ＯＱ＝ｄ、線分ＱＳ＝ｅとおき、ｄ及びｅの長さを求める。
ｄ２＋ｅ２＝ａ２および（ｃ−ｄ）２＋ｅ２＝ｂ２より（ｃ−ｄ）２＋ａ２−ｄ２＝ｂ２が導かれ；
ｄ＝（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ、ｅ＝（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２となる。
即ち、ベクトルＯＱ（ｒ）の長さ＝（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ；
ベクトルＱＳ（ｒ）の長さ＝（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２である。
従って、ベクトルＯＱ（ｒ）＝（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ，０）、ベクトルＱＳ（ｒ）＝（０，−（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２）である。
なお、ａ２＝（ＸｏｐＳ−Ｘｏｐ０）２＋（ＹｏｐＳ−Ｙｏｐ０）２；
ｂ２＝（ＸｏｐＳ−ＸｏｐＲ）２＋（ＹｏｐＳ−ＹｏｐＲ）２；
ｃ２＝（Ｘｏｐ０−ＸｏｐＲ）２＋（Ｙｏｐ０−ＹｏｐＲ）２である。
【００２１】
▲２▼走査型電子顕微鏡座標における原点Ｏ−基準点Ｒ方向の長さ１のベクトルＯＲ１ｅｓの算出
ＯＲの長さＯＲＬｅｓ＝（（ＸｅｓＲ−Ｘｅｓ０）２＋（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０）２）１／２である。電顕座標上でのＯＲ方向の長さ１のベクトルＯＲ１ｅｓはベクトルＯＲ１ｅｓ＝（ＸｅｓＲ−Ｘｅｓ０，ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０）／ＯＲＬｅｓとなる。
【００２２】
▲３▼走査型電子顕微鏡座標における原点Ｏ−基準点Ｒに直角に交わる長さ１のベクトルＯＰ１ｅｓの算出
図５に示すように線分ＯＲを一辺とする正方形を想定し点Ｐの座標を求める。まず、点（ＸｅｓＲ，ＹｅｓＯ）を点Ｔとする。また、点Ｐの座標を（ＸｅｓＰ，ＹｅｓＰ）としたときの点（Ｘｅｓ０，ＹｅｓＰ）を点Ｕとする。ここで線分ＯＴは電子顕微鏡座標上Ｘ軸と平行で、線分ＯＴとＴＲは直角に交わる。また、線分ＯＵは電子顕微鏡座標上Ｙ軸と平行で、線分ＯＵとＵＰは直角に交わる。
【００２３】
ここで、直角三角形ＯＴＲと直角三角形ＯＵＰは合同であるので、線分ＯＵと線分ＯＴの長さは等しくなり、また線分ＴＲと線分ＵＰの長さも等しくなる。すなわち、ベクトルＯＲｅｓ＝ベクトルＯＴｅｓ＋ベクトルＴＲｅｓ＝（ＸｅｓＲ−Ｘｅｓ０，０）＋（０，ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０）である。
【００２４】
同様に、ベクトルＯＰｅｓ＝ベクトルＯＵｅｓ＋ベクトルＵＰｅｓである。ここでベクトルＯＵｅｓは、長さが線分ＯＴと同じで符号がベクトルＯＴの反対のＹ軸に沿ったベクトルとなるので、ベクトルＯＵｅｓ＝（０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ）となる。また、ベクトルＵＰｅｓは、長さが線分ＴＲと同じで符号がベクトルＴＲと同じのＸ軸に沿ったベクトルとなるので、ベクトルＵＰｅｓ＝（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，０）となる。
【００２５】
従って、ベクトルＯＰｅｓ＝（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ）となる。なお、ここでの条件は、点Ｏが点Ｔの左側にあることである。以上より、原点Ｏ−基準点Ｒに直角に交わる長さ１のベクトルＯＰ１ｅｓは、ベクトルＯＰ１ｅｓ＝（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ）／ＯＲＬｅｓとなる。
【００２６】
▲４▼走査型電子顕微鏡座標での原点Ｏ−測定対象物ＳのベクトルＯＳｅｓの算出
上述したように、走査型電子顕微鏡座標における原点Ｏ−基準点Ｒ方向の長さ１のベクトルＯＲ１ｅｓおよび原点Ｏ−基準点Ｒに直角に交わる長さ１のベクトルＯＰ１ｅｓは；
ベクトルＯＲ１ｅｓ＝（ＸｅｓＲ−Ｘｅｓ０，ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０）／ＯＲＬｅｓ；
ベクトルＯＰ１ｅｓ＝（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ）／ＯＲＬｅｓである。
【００２７】
一方、上述したように、光学顕微鏡座標におけるベクトルＯＱ（ｒ）の長さおよびベクトルＱＳ（ｒ）の長さは；
ベクトルＯＱ（ｒ）の長さ＝（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ；
ベクトルＱＳ（ｒ）の長さ＝（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２、である。なお；
ａ２＝（ＸｏｐＳ−Ｘｏｐ０）２＋（ＹｏｐＳ−Ｙｏｐ０）２；
ｂ２＝（ＸｏｐＳ−ＸｏｐＲ）２＋（ＹｏｐＳ−ＹｏｐＲ）２；
ｃ２＝（Ｘｏｐ０−ＸｏｐＲ）２＋（Ｙｏｐ０−ＹｏｐＲ）２である。
【００２８】
従って、走査型電子顕微鏡座標におけるベクトルＯＳｅｓは；
（ベクトルＯＲ１ｅｓ×（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）で表されるベクトル▲１▼と；
（ベクトルＯＰ１ｅｓ×（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２）で表されるベクトル▲２▼との和に相当する。
【００２９】
但し、ａ、ｂ、ｃの長さは光学顕微鏡座標上の長さであるので、電子顕微鏡座標上での長さに変換するために（電子顕微鏡座標上のＯＲの長さＯＲＬｅｓ）／（光学顕微鏡座標上のＯＲの長さＯＲＬｏｐ）を用いて補正する。
【００３０】
以上より、ベクトルＯＳｅｓ＝（ベクトルＯＲ１ｅｓ×（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ＋ベクトルＯＰ１ｅｓ×（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２）×ＯＲＬｅｓ／ＯＲＬｏｐとなる。
【００３１】
▲５▼ベクトルＯＳｅｓの符号係数（−１，０，＋１）の検討
上記ベクトルＯＳｅｓの式が実際の電子顕微鏡座標系での点Ｓの座標を正しく反映するためには、上記ベクトル▲１▼の方向とベクトルＯＲ１ｅｓの方向、ベクトル▲２▼の方向とベクトルＯＰ１ｅｓの方向がそれぞれ同じでなければならない。しかし実際には同じでない場合も発生し得るので、この方向を判定するための符号係数が必要となる。ここでベクトルＯＲ１ｅｓと平行な軸を想定したとき、右方向（ベクトルＯＲ１ｅｓと同方向）のベクトルを正のベクトル、左方向（ベクトルＯＲ１ｅｓと逆方向）のベクトルを負のベクトルと定義し、ベクトル▲１▼の正負について符号係数（−１，０または＋１の数値）を考える。また、同様にベクトルＯＰ１ｅｓと平行な軸を想定したとき、上方向（ベクトルＯＰ１ｅｓと逆方向）のベクトルを正のベクトル、下方向（ベクトルＯＰ１ｅｓと同方向）のベクトルを負のベクトルと定義し、ベクトル▲２▼の正負について符号係数（−１，０または＋１の数値）を考える。そこでまず光学顕微鏡での座標からこの判定を行った。
【００３２】
上記（３）−▲３▼の項で説明したように、電子顕微鏡座標系では、
ベクトルＯＰｅｓ＝（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ）であったので、同様に光学顕微鏡座標上のベクトルＯＰｏｐは、ベクトルＯＰｏｐ＝（ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０，Ｘｏｐ０−ＸｏｐＲ）となり、点Ｐの座標は、（Ｘｏｐ０，Ｙｏｐ０）＋（ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０，Ｘｏｐ０−ＸｏｐＲ）＝（Ｘｏｐ０＋ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０，Ｙｏｐ０＋Ｘｏｐ０−ＸｏｐＲ）となる。この関係は点Ｏと点Ｒの左右位置関係が保たれている限り成り立つ。
【００３３】
ここで、図７において、直線ＯＲ：Ｙ＝ａｏｒＸ＋ｂｏｒとすると、この直線よりも点Ｓが下方にくればベクトル▲２▼は負のベクトルとなり、上方にくればベクトル▲２▼は正のベクトルとなる。
【００３４】
判定のためには上記式のＸにＸｏｐＳを代入したとき；
Ｙ＝ａｏｒＸｏｐＳ＋ｂｏｒ＜ＹｏｐＳであればベクトル▲２▼は正のベクトル；
Ｙ＝ａｏｒＸｏｐＳ＋ｂｏｒ＞ＹｏｐＳであればベクトル▲２▼は負のベクトル；
Ｙ＝ａｏｒＸｏｐＳ＋ｂｏｒ＝ＹｏｐＳであればベクトル▲２▼は０のベクトルとなる。
【００３５】
次に図７において、直線ＯＰ：Ｙ＝ａｏｐＸ＋ｂｏｐからＸ＝（Ｙ−ｂｏｐ）／ａｏｐを導き、この直線よりも点Ｓが右方にくればベクトル▲１▼は正のベクトルとなり、左方にくればベクトル▲１▼は負のベクトルとなる。
【００３６】
判定のためには上記式のＹにＹｏｐＳを代入したとき；
Ｘ＝（ＹｏｐＳ−ｂｏｐ）／ａｏｐ＜ＸｏｐＳであればベクトル▲１▼は正のベクトル；
Ｘ＝（ＹｏｐＳ−ｂｏｐ）／ａｏｐ＞ＸｏｐＳであればベクトル▲１▼は負のベクトル；
Ｘ＝（ＹｏｐＳ−ｂｏｐ）／ａｏｐ＝ＸｏｐＳであればベクトル▲１▼は０のベクトル、となる。
【００３７】
従って、ベクトル▲２▼の符号係数Ｆ２（結果は−１、０、＋１）は、
Ｆ２＝−（ＹｏｐＳ−ａｏｒＸｏｐＳ＋ｂｏｒ）／｜ＹｏｐＳ−ａｏｒＸｏｐＳ＋ｂｏｒ｜となり、ベクトル▲１▼の符号係数Ｆ１（結果は−１、０、＋１）は；
Ｆ１＝（ＸｏｐＳ−（ＹｏｐＳ−ｂｏｐ）／ａｏｐ）／｜ＸｏｐＳ−（ＹｏｐＳ−ｂｏｐ）／ａｏｐ｜となる。
ここで、ａｏｒ＝（ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０）／（ＸｏｐＲ−Ｘｏｐ０）；
ｂｏｒ＝ＹｏｐＲ−（ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０）／（ＸｏｐＲ−Ｘｏｐ０）×ＸｏｐＲ；
ａｏｐ＝（ＹｏｐＰ−Ｙｏｐ０）／（ＸｏｐＰ−Ｘｏｐ０）；
ｂｏｐ＝ＹｏｐＰ−（ＹｏｐＰ−Ｙｏｐ０）／（ＸｏｐＰ−Ｘｏｐ０）×ＸｏｐＰである。
【００３８】
▲６▼走査型電子顕微鏡座標での測定対象物Ｓの座標（ＸｅｓＳ，ＹｅｓＳ）の算出
以上の説明から、ベクトルＯＳｅｓは；
ベクトルＯＳｅｓ＝（Ｆ１×ＯＲ１ｅｓ×（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ＋Ｆ２×ＯＰ１ｅｓ×（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２）×ＯＲＬｅｓ／ＯＲＬｏｐ
＝（Ｆ１×（ＸｅｓＲ−Ｘｅｓ０，ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０）／ＯＲＬｅｓ×（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ
＋Ｆ２×（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ）／ＯＲＬｅｓ×（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２）×ＯＲＬｅｓ／ＯＲＬｏｐ
＝（Ｆ１×（ＸｅｓＲ−Ｘｅｓ０，ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０）×（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ＋Ｆ２×（ＹｅｓＲ−Ｙｅｓ０，Ｘｅｓ０−ＸｅｓＲ×（ａ２−（（ａ２＋ｃ２−ｂ２）／２ｃ）２）１／２）／ＯＲＬｏｐとなる。
但し、ＯＲＬｏｐ＝（（ＸｏｐＲ−Ｘｏｐ０）２＋（ＹｏｐＲ−Ｙｏｐ０）２）１／２、ａ２＝（ＸｏｐＳ−Ｘｏｐ０）２＋（ＹｏｐＳ−Ｙｏｐ０）２、ｂ２＝（ＸｏｐＳ−ＸｏｐＲ）２＋（ＹｏｐＳ−ＹｏｐＲ）２、ｃ２＝（Ｘｏｐ０−ＸｏｐＲ）２＋（Ｙｏｐ０−ＹｏｐＲ）２である。
【００３９】
従って、走査型電子顕微鏡での測定対象物Ｓの座標は、走査型電子顕微鏡での原点Ｏの座標（Ｘｅｓ０，Ｙｅｓ０）に上記ベクトルＯＳｅｓを加えることにより求められる。
【００４０】
本発明に用いられる走査型電子顕微鏡の一例を図８に示す。この走査型電子顕微鏡は、電子銃１、コンデンサーレンズ２、偏向器３及び対物レンズ４を有し、基板６に担持された試料上を走査する電子光学系と、基板６を載置するステージ５と、試料からの２次電子を検出する２次電子検出器７と、２次電子検出器の出力を増幅する増幅器８と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器９と、画像データを一時記憶するフレームメモリ１０と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１と、液晶などの表示装置１２と、電子光学系駆動回路１３と、電子顕微鏡の駆動や測定対象物座標決定処理のためのプログラムおよび処理に必要なデータや演算結果などを記憶するメモリ１４と、２次電子検出器からの信号を処理して画像データを得る演算処理装置１５と、中央演算装置１１の処理結果に基づいてステージ５を移動させるための駆動装置１６とから構成されている。
【００４１】
電子銃１から射出された電子線は、コンデンサーレンズ２と偏向器３と対物レンズ４を通ってステージ５上に載置されている試料を照射する。２次電子検出器７は、前記電子線照射のスキャニングによって試料から発生した２次電子を検出する。この２次電子検出器７の検出信号は、増幅器８を経てＡ／Ｄコンバータ９でデジタルデータに変換され、更に演算処理装置１５によって画像データに変換されてフレームメモリ１０に記憶される。フレームメモリ１０に記憶された画像データは、表示装置１２に表示される。
【００４２】
この走査型電子顕微鏡を用いて光学顕微鏡で観察した測定対象物Ｓを同視野観察し、この測定対象物Ｓの走査型電子顕微鏡像を得る方法について説明する。
【００４３】
まず、光学顕微鏡で試料（測定物を保持した基板）を観察し、基板の２つの角部ＯおよびＲの座標と測定物中の測定対象物Ｓの座標を測定する。その後この試料を走査型電子顕微鏡観察用試料とするために金イオンのスパッタリング処理等を施す。次いで、この試料を走査型電子顕微鏡のステージ５上に供給し、上述した角部ＯおよびＲの座標を測定する。
【００４４】
走査型電子顕微鏡のメモリ１４には上述した測定対象物Ｓの座標を算出するためのプログラムが格納されている。このプログラムの動作のフローチャートを図９に示す。このプログラムは、まず操作者に光学顕微鏡座標における角部ＯおよびＲの座標、測定対象物Ｓの座標、走査型電子顕微鏡座標における角部ＯおよびＲの座標の入力を促す（Ｓ１）。操作者が各座標を入力すると（Ｓ２）、上述した式に基づいて走査型電子顕微鏡座標における測定対象物Ｓの座標を演算し求める（Ｓ３）。算出された測定対象物Ｓの座標が視野の中心に来るように駆動装置１６を駆動させてステージ５を移動させる（Ｓ４）。次いで測定対象物Ｓの画像を表示装置１２に表示させる（Ｓ５）。
【００４５】
本発明に用いられる透過型電子顕微鏡の一例を図１０に示す。この透過型電子顕微鏡は、電子銃１１、コンデンサーレンズ１２、偏向器１３及び対物レンズ１４を有し、基板１６に担持された試料上を走査する電子光学系と、基板１６を保持するステージ１５と、対物レンズ１７と、投影レンズ１８と、撮像装置１９と、電子光学系駆動回路２０と、制御用及び画像処理用プロセッサ２１と、ステージ１５を移動させるための駆動装置２２とから構成されている。制御用及び画像処理用プロセッサ２１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、液晶などの表示装置と、電子顕微鏡の駆動や測定対象物座標決定処理のためのプログラムおよび処理に必要なデータや演算結果などを記憶するメモリを備えている。なお、このプログラムの動作は上述した走査型電子顕微鏡におけるプログラムの動作と略同等であるので説明は省略する。
【００４６】
なお、上述した実施例では、基板の２つの角部ＯおよびＲに関して、各座標間の線分の長さとベクトルを用いて光学顕微鏡座標と走査型電子顕微鏡座標との相関を取り走査型電子顕微鏡座標における測定対象物Ｓの座標を求めているがこれに限定されるものではない。例えば各線分の長さに関して三角関数を使用して光学電子顕微鏡座標と走査型電子顕微鏡座標との相関を取り走査型電子顕微鏡座標における測定対象物Ｓの座標を求めるようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、光学顕微鏡等で観察した測定対象物の位置情報等から走査型電子顕微鏡座標における測定対象物の位置を求めることができるので、誰にでも簡単に走査型電子顕微鏡による同視野観察が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学顕微鏡のステージ上に載置された基板並びに基板に保持された測定物中の測定対象物を示す図である。
【図２】走査型電子顕微鏡のステージ上に載置された基板並びに基板に保持された測定物中の測定対象物を示す図である。
【図３】光学顕微鏡座標上のベクトルＯＲとベクトルＯＳを示す図である。
【図４】光学顕微鏡座標上のベクトルＯＱとベクトルＱＳを示す図である。
【図５】電子顕微鏡座標上の点Ｐ、Ｕ、Ｔの位置を示す図である。
【図６】電子顕微鏡座標上のベクトルＯＲ１ｅｓ、ベクトルＯＰ１ｅｓを示す図である。
【図７】電子顕微鏡座標上のＸ軸及びＹ軸と基板との位置関係を示す図である。
【図８】本発明に係る走査型電子顕微鏡の一例を示す図である。
【図９】測定対象物の座標演算処理プログラムの動作フローチャートを示す図である。
【図１０】本発明に係る透過型電子顕微鏡の一例を示す図である。
【符号の説明】
１：電子銃、２：コンデンサレンズ、３：偏向器、４：対物レンズ、５：ステージ、６：測定試料、７：２次電子検出器、８：増幅器、９：Ａ／Ｄ変換器、１０：フレームメモリ、１１：中央演算処理装置、１２：表示装置、１３：電子光学系駆動回路、１４：メモリ、１５：演算処理装置、１６：駆動装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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