(57)【要約】【課題】ネットワーク回線の環境が悪い場合でも、より正確に走査電子顕微鏡などの電子顕微鏡の調整を行なうことができる電子顕微鏡の遠隔調整方法を実現する。【解決手段】ネットワーク回線２３を介して転送された画像信号を、フリーズ画像メモリー３１に供給して格納する。調整操作が開始されると、ディスプレイ３０には、フリーズ画像メモリー３１に格納された画像信号が供給される。この後、フリーズ画像メモリー３１に格納された画像信号は、コントラスト調整部３３と輝度調整部３２に供給される。コントラスト調整部３３においては、画像信号の振幅値を検出し、この検出値はオペレータにより調整されて、コントラスト調整値を作成する。また、輝度調整部３２においては、画像信号の直流成分値を検出し、この検出値はオペレータにより調整されて、輝度調整値を作成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク回線を介して電子顕微鏡で得られる像の観察条件を制御し、所望の観察条件に設定された電子顕微鏡から、試料の画像データを得、得られた画像データを該ネットワーク回線を介して制御装置に転送し、該制御装置に転送された画像データに基づいて顕微鏡像を表示するようにした電子顕微鏡の遠隔制御システムにおいて、
制御装置に供給された画像をフリーズし、フリーズ画像を用いて電子顕微鏡の観察条件の調整を行ない、その調整結果をネットワーク回線を介して電子顕微鏡側に転送し、電子顕微鏡の観察条件の調整を行なうようにした電子顕微鏡の遠隔制御方法。
【請求項２】
電子顕微鏡の観察条件は画像信号の輝度とコントラストである請求項１記載の電子顕微鏡の遠隔制御方法。
【請求項３】
電子顕微鏡の観察条件は走査電子顕微鏡におけるスキャンローテーションである請求項１記載の電子顕微鏡の遠隔制御方法。
【請求項４】
ネットワーク回線を介して電子顕微鏡で得られる像の観察条件を制御し、所望の観察条件に設定された電子顕微鏡から、試料の画像データを得、得られた画像データを該ネットワーク回線を介して制御装置に転送し、該制御装置に転送された画像データに基づいて顕微鏡像を表示するようにした電子顕微鏡の遠隔制御システムにおいて、
制御装置に供給された画像をフリーズするフリーズ手段と、
フリーズ画像を用いて電子顕微鏡の観察条件の調整を行なう調整手段と、
該調整手段による調整結果をネットワーク回線を介して電子顕微鏡側に転送する転送手段と、
を具備することを特徴とする電子顕微鏡の遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡などの電子顕微鏡で撮影した像のデータを、インターネット等のネットワーク回線を介して電子顕微鏡から離れた遠隔地に転送する電子顕微鏡像の転送方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査電子顕微鏡や電子プローブマイクロアナライザー等では、電子銃から発生し加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズによって試料上に細く集束している。そして電子ビームを走査コイルによって試料上で２次元的に走査し、電子ビームの走査部分から発生した２次電子等を検出している。
【０００３】
検出された２次電子信号は、映像信号として電子ビームの２次元走査に同期したディスプレイに供給される。その結果、高い倍率で試料の表面構造の状態の観察を行なうことができ、広い産業分野で研究や検査目的で使用されている。
【０００４】
また、透過電子顕微鏡では、投影レンズによって拡大された像を撮像管によって映像信号に変換し、この映像信号によってディスプレイ上で像の観察を行なうことができる。近年、この走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡をこれら顕微鏡が設置されている場所から離れた遠隔地より、ネットワーク回線（例えばＬＡＮやインターネット）を介してコントロールし、また、撮影した像を顕微鏡側から、遠隔地のクライアントのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に転送し、ＰＣ上で像を観察することが行われている。
【０００５】
例えば、走査電子顕微鏡像の転送においては、まず最初にクライアントＰＣから走査電子顕微鏡を動作させるためのコマンドを、ネットワーク回線を介して走査電子顕微鏡に送る。走査電子顕微鏡側では、このコマンドを受け取り、コマンドの内容に応じた動作を自動的に開始する。
【０００６】
一例として、倍率値を指定したコマンドが送られてきた場合には、その倍率に応じた試料上の特定の大きさの２次元領域を電子ビームで走査するような電子ビームの走査信号が発生され、偏向コイルに供給される。この結果、得られた２次電子検出信号は、映像信号として、一旦走査電子顕微鏡側の画像圧縮転送部内のフレームメモリーに格納される。
【０００７】
フレームメモリーに格納された各画像の映像信号は、適宜なデータ圧縮機能により圧縮され、その圧縮データがネットワーク回線を介してクライアントＰＣに転送される。クライアントＰＣ側では、圧縮データを受け取り、圧縮データを解凍して映像信号を再生し、この解凍された映像信号に基づいてクライアントＰＣ側のディスプレイ上に指定した倍率の像を表示する。クライアントＰＣを操作しているオペレータは、転送された像を観察し、試料の移動や倍率の変更を走査電子顕微鏡側に指示する。このような方式により、遠隔地より電子顕微鏡をインターネットを介して操作し、得られた像をインターネットを介してクライアントＰＣ側に転送している（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
なお、上記遠隔地としては、例えば、半導体デバイス等の製造を行なうクリーンルームを挙げることができる。すなわち、クリーンルームの清浄度を維持するために、顕微鏡のオペレータの出入りの回数を減らす必要があり、そのため、クリーンルーム内にオペレータを配置せず、クリーンルーム外から顕微鏡の操作や、像の観察を行なうようにしている。また、１台の顕微鏡を異なった場所で複数のオペレータによって操作する場合も、顕微鏡の遠隔地操作が有効となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９―６３５２９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記した走査電子顕微鏡の遠隔制御システムでは、電子光学系の調整を行う場合、クライアントＰＣより、行なうべき調整に関したコマンドを直接ネットワーク回線を介して走査電子顕微鏡の電子光学系の制御部に送信する。走査電子顕微鏡の電子光学系の制御部では、このコマンドに応じて対物レンズの励磁強度や倍率の設定、更には、２次電子検出器等の検出信号の輝度やコントラストの調整を行なっている。
【００１１】
このような電子光学系の制御や検出信号の調整を遠隔地のクライアントＰＣによって行う場合、インターネットやＬＡＮなどのネットワーク回線の環境が良い場合には、データの転送の速度が速く、クライアントＰＣからの制御信号に基づいた走査電子顕微鏡側の制御や調整が瞬時に行なわれるため、問題は発生しない。
【００１２】
しかしながら、ネットワーク回線の環境が悪化している（混雑している）場合には、クライアントＰＣからの制御データの通信速度が遅くなり、クライアント側からの制御に対して、画像の変化に遅れが生じてしまう。この結果、画像を見ながらの調整が困難となり、正しい調整を行なうことができなくなる。
【００１３】
すなわち、調整しようとする画像は、現在のものではなく、一定時間前の画像であること、また、画像を調整するためにクライアントＰＣ側から制御データを転送しても、その制御データの通信速度が遅いため、既に画像は変化しており、制御データによって画像の調整を行っても、所望の画像を得ることができない。
【００１４】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、ネットワーク回線の環境が悪い場合でも、より正確に走査電子顕微鏡などの電子顕微鏡の調整を行なうことができる電子顕微鏡の遠隔制御方法及び遠隔制御システムを実現することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔制御方法は、ネットワーク回線を介して電子顕微鏡で得られる像の観察条件を制御し、所望の観察条件に設定された電子顕微鏡から、試料の画像データを得、得られた画像データを該ネットワーク回線を介して制御装置に転送し、該制御装置に転送された画像データに基づいて顕微鏡像を表示するようにした電子顕微鏡の遠隔制御システムにおいて、制御装置に供給された画像をフリーズし、フリーズ画像を用いて電子顕微鏡の観察条件の調整を行ない、その調整結果をネットワーク回線を介して電子顕微鏡側に転送し、電子顕微鏡の観察条件の調整を行なうようにしたことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔制御システムは、ネットワーク回線を介して電子顕微鏡で得られる像の観察条件を制御し、所望の観察条件に設定された電子顕微鏡から、試料の画像データを得、得られた画像データを該ネットワーク回線を介して制御装置に転送し、該制御装置に転送された画像データに基づいて顕微鏡像を表示するようにした電子顕微鏡の遠隔制御システムにおいて、制御装置に供給された画像をフリーズするフリーズ手段と、フリーズ画像を用いて電子顕微鏡の観察条件の調整を行なう調整手段と、該調整手段による調整結果をネットワーク回線を介して電子顕微鏡側に転送する転送手段と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図を参照して詳述する。図１は本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔調整方法を実施するためのシステム構成を示しており、図中１は走査電子顕微鏡本体２を有した、サーバー側としての走査電子顕微鏡ユニットであり、走査電子顕微鏡本体２には、電子ビームを発生し加速する電子銃３、電子銃３から発生し加速された電子ビームを、試料４上に細く集束するためたのコンデンサレンズ５と対物レンズ６が含まれている。
【００１８】
更に、走査電子顕微鏡本体２には、試料４上で電子ビームを２次元走査するための偏向器７が設けられている。試料４は、Ｘ，Ｙ方向に移動する試料ステージ８上に載置されており、試料ステージ８は、ステージ駆動制御部９によって所定の方向に所定の距離移動可能に構成されている。
【００１９】
電子銃３には電源１０から加速電圧やフィラメント加熱電流が供給されている。また、コンデンサレンズ５はコンデンサレンズ制御部１１から励磁電流が供給され、対物レンズ６には、対物レンズ制御部１２から励磁電流が供給される。偏向器７には、走査信号発生回路１３から２次元走査信号が供給される。電子銃３の電源１０、コンデンサレンズ制御部１１、対物レンズ制御部１２、ステージ駆動制御部９、走査信号発生回路１３はバスライン１４に接続されている。
【００２０】
試料４への電子ビームの照射によって試料４から発生した２次電子は、２次電子検出器１５によって検出される。検出器１５からの検出信号は、信号処理部１６、ＡＤ変換器１７を介してバスライン１４に接続されている。また、信号処理部１６自体もバスラインに直接接続されている。
【００２１】
バスライン１４には、コントラスト調整部１８、輝度調整部１９、２次電子検出器１５からの映像信号に基づいた像を表示するためのディスプレイ２０と、ＣＰＵ２１、更に通信制御部２２が接続されている。通信制御部２２は、インターネットやＬＡＮなどのネットワーク回線２３に接続されている。バスライン１４には、更にオートフォーカス制御部や倍率制御部、電子ビームの加速電圧制御部などの制御部が接続されているが、それらは本発明の説明を容易にするために図から省略してある。
【００２２】
ネットワーク回線２３には、クライアントＰＣ２４内に設けられ、ネットワーク回線２３との間のインターフェースとして動作する通信制御部２５が接続されている。通信制御部２５はクライアントＰＣ２４のバスライン２６に接続されている。
【００２３】
バスライン２６には、ＣＰＵ２７、キーボード２８、マウス２９、ディスプレイ３０が接続されている。更にバスライン２６には、フリーズ画像メモリー３１、輝度調整部３２、コントラスト調整部３３が接続されている。また、輝度調整部３２で得られた輝度調整信号のコマンドを作成する輝度調整コマンド作成部３４、コントラスト調整部３３で得られたコントラスト調整信号のコマンドを作成するコントラスト調整コマンド作成部３５もバスライン２６に接続されている。
【００２４】
なお、走査電子顕微鏡ユニット１側のバスライン１４には、輝度調整コマンド作成部３４からのコマンドを検出する輝度調整コマンド検出部３６、コントラスト調整コマンド作成部３５からのコマンドを検出するコントラスト調整コマンド検出部３７が接続されている。このような構成の動作を図１及び図２を参照して次に説明する。図２は本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔制御方法を示すフローチャートである。
【００２５】
図１の構成で、走査電子顕微鏡像を取得するためには、まず電子銃３から所定の加速電圧で電子ビームＥＢを発生させ、加速された電子ビームをコンデンサレンズ５、対物レンズ６によって試料４上に細く集束させると共に、偏向器７によって電子ビームＥＢを試料４の所望領域で２次元走査する（Ｓ１）。
【００２６】
電子ビームの試料４上の走査に伴って、試料４から発生した２次電子は、２次電子検出器１５によって検出される。検出器１５の検出信号は、信号処理部１６において輝度とコントラストの調整が行なわれる。信号処理部１６の出力信号は、ＡＤ変換器１７によってディジタル信号に変換された後、バスライン１４を介してディスプレイ２０に供給されることから、ディスプレイ２０には試料４の２次電子像が表示される（Ｓ２）。
【００２７】
また、信号処理部１６の出力信号は、ＡＤ変換器１７によってディジタル信号に変換された後、バスライン１４を介して通信制御部２２に供給される。通信制御部２２は、２次電子検出信号を偏向器７による電子ビームの走査信号と共にネットワーク回線２３を介して、クライアントＰＣ２４側の通信制御部２５に転送する（Ｓ３）。
【００２８】
通信制御部２５は、転送された２次電子検出信号を映像信号として、ディスプレイ３０に供給することから、走査電子顕微鏡ユニット１の配置場所から遠隔地に配置されたクライアントＰＣ２４のディスプレイ３０にも、走査電子顕微鏡ユニット１内のディスプレイ２０に表示されたと同様の２次電子像が表示される（Ｓ４）。
【００２９】
ここで、走査電子顕微鏡本体２の電子ビーム加速電圧やコンデンサレンズ５や対物レンズ６の励磁強度、倍率、試料移動などは、クライアントＰＣ２４側から制御できるように構成されているが、それらの動作については省略する。
【００３０】
次に、ディスプレイ３０に表示された画像を観察し、画像の輝度とコントラストを調整する場合について説明する。クライアントＰＣ２４側から走査電子顕微鏡本体の電子光学系の調整を行う場合、ネットワーク回線２３の環境が悪いと、調整を行ってもクライアントＰＣ２４側の画像更新に遅れが生じ、正確な調整が行えないことは既に述べた。
【００３１】
図１の実施の形態では、画像信号の輝度とコントラストの調整をスタートさせると、走査電子顕微鏡ユニット１側からネットワーク回線２３を介して転送された画像信号を、ディスプレイ３０に供給して画像表示する。この画像を観察して輝度とコントラストを調整する場合、キーボード２８かマウス２９を操作して、転送されてきた１枚の画像信号をフリーズ画像メモリー３１に供給して格納する（Ｓ５）。
【００３２】
更に、この調整操作が開始されると、ディスプレイ３０には、フリーズ画像メモリー３１に格納された画像信号が供給され、表示画像はフリーズされたことになる。この後、フリーズ画像メモリー３１に格納された画像信号は、コントラスト調整部３３と輝度調整部３２に供給される（Ｓ６）。
【００３３】
コントラスト調整部３３においては、画像信号の振幅値が検出される。また、輝度調整部３２においては、画像信号の直流成分値が検出される（Ｓ７）。
【００３４】
そして、クライアントＰＣを操作しているオペレータは、ディスプレイ３０を見ながらキーボード２８又はマウス２９を操作して、一旦フリーズされていた画像の輝度とコントラストを調整する。即ち、キーボード２８又はマウス２９の操作により、コントラスト調整部３３若しくは輝度調整部３２が制御され、これにより画像信号の振幅値若しくは直流成分値が適宜調整され、これによるコントラスト調整値と輝度調整値はバスライン２６を介してＣＰＵ２７に送られる。
【００３５】
ＣＰＵ２７はこれらの調整値に基づいて逐次修正画像を作成し、当該修正画像はディスプレイ３０に表示される。オペレータは、ディスプレイ３０に表示された修正画像を確認し、必要があれば再度同様の操作により当該画像の輝度とコントラストの調整を行なう（Ｓ８）。
【００３６】
オペレータが修正画像を確認し、当該画像の輝度とコントラストが良好であると判断したら、キーボード２８又はマウス２９を操作して調整の終了を指示する（Ｓ９）。
【００３７】
この時の良好と判断されたコントラスト調整値と輝度調整値に基づいて、コントラストコマンド作成部３５と輝度コマンド作成部３４によりそれぞれ対応するコマンドが作成され、そのコマンドは通信制御部２５、ネットワーク回線２３、通信制御部２２を介して走査電子顕微鏡ユニット１側の輝度調整コマンド検出部３６とコントラスト調整コマンド検出部３７に供給される（Ｓ１０）。
【００３８】
輝度調整コマンド検出部３６では検出されたコマンドに応じた調整値に基づき、検出信号の処理部１６を制御し、検出信号の直流成分の大きさを調整する。コントラスト調整コマンド検出部３７では検出されたコマンドに応じた調整値に基づき、検出信号の処理部１６を制御し、検出信号の振幅の大きさを調整する（Ｓ１１）。
【００３９】
このようにして、走査電子顕微鏡画像の輝度とコントラストが調整される。この調整を行なった後、クライアントＰＣ２４側のディスプレイ３０には、ライブ画像信号が供給されることになる（Ｓ１２）。
【００４０】
以上述べたように、ネットワーク回線の環境の悪化により、信号の転送速度が遅くなり、輝度とコントラストを調整中に輝度とコントラストが変化した画像信号が供給され、目的とする調整を行なうことが困難な従来の調整方式と異なり、特定の画像（一旦フリーズされた画像）を基にクライアントＰＣ側で輝度とコントラストの調整を行ない、当該調整値に対応するコマンドを１回送ればよいので、ネットワーク回線の環境が悪い場合でも、データの通信速度の遅延の影響を受けることなくクライアントＰＣからの操作により、目的の調整を行なうことができる。
【００４１】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず幾多の変形が可能である。例えば、走査電子顕微鏡を例に説明したが、透過電子顕微鏡による観察にも本発明を適用することができる。また、輝度とコントラストの調整を例に説明したが、その他スキャンローテーションを行う場合にも本発明を適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔制御方法は、ネットワーク回線を介して電子顕微鏡で得られる像の観察条件を制御し、所望の観察条件に設定された電子顕微鏡から、試料の画像データを得、得られた画像データを該ネットワーク回線を介して制御装置に転送し、該制御装置に転送された画像データに基づいて顕微鏡像を表示するようにした電子顕微鏡の遠隔制御システムにおいて、制御装置に供給された画像をフリーズし、フリーズ画像を用いて電子顕微鏡の観察条件の調整を行ない、その調整結果をネットワーク回線を介して電子顕微鏡側に転送し、電子顕微鏡の観察条件の調整を行なうようにしたことを特徴としている。
【００４３】
このため、画像信号の輝度とコントラストの調整を行う場合、ネットワーク回線の環境の悪化により、信号の転送速度が遅くなり、輝度とコントラストを調整中に輝度とコントラストが変化した画像信号が供給され、目的とする調整を行なうことが困難な従来の調整方式と異なり、時間と共に輝度やコントラストが変化しないフリーズ画像により、輝度とコントラストの調整を行ったため、ネットワーク回線の環境が悪い場合でも、クライアントＰＣからの操作により、目的の調整を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔制御方法を実施するための概略構成図である。
【図２】本発明に基づく電子顕微鏡の遠隔制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  走査電子顕微鏡ユニット
２  走査電子顕微鏡本体
３  電子銃
４  試料
５  コンデンサレンズ
６  対物レンズ
７  偏向器
１４、２６  バスライン
１５  ２次電子検出器
１６  検出信号処理部
１７  ＡＤ変換器
２３  ネットワーク回線
２０、３０  ディスプレイ
３１  フリーズ画像メモリー
３２  輝度調整部
３３  コントラスト調整部
【図１】
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【図２】
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