(57)【要約】【課題】試料の変換操作方法及びシステムに関し、遠隔地から操作感覚に合った動きをさせることができる試料の遠隔操作方法及びシステムを提供することを目的としている。【解決手段】電子顕微鏡側に設置されたパソコン１と遠隔地側に設置されたパソコン２と、これらパソコン間を接続するネットワーク３と、遠隔地側のパソコン２に接続された、移動量に応じたパルスを発生するパルス発生器１０と、該パルス発生器の出力をカウントレートに変換するパルスカウント回路１１と、変換したカウントレートを前記ネットワーク３に送信するカウントレート送信手段と、電子顕微鏡側に設けられたカウントレート受信手段と、受信したカウントレートをパルスに変換するパルス発生回路２０と、変換されたパルスをモータ駆動制御回路４に入力して、該モータ駆動制御回路の出力で電子顕微鏡の試料ステージを駆動する駆動手段６と、を有して構成される。【選択図】図１
2009272070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子顕微鏡の試料ステージを遠隔操作により移動させる場合において、
電子顕微鏡側に設置されたパソコンと遠隔地に設置されたパソコンとをネットワークで接続し、
遠隔地側のパソコンにその移動量に応じたパルスを発生するパルス発生器を設け、
このパルス発生器から出力されるパルスをカウントしてカウントレートを算出し、
算出したカウントレートを前記ネットワークを介して電子顕微鏡側のパソコンに送信し、
電子顕微鏡側のパソコンの出力側には、受信したカウントレートでパルスを発生するパルス発生回路を設け、
このパルス発生回路で発生したパルスをモータ駆動制御回路に入力して、該モータ駆動制御回路の出力で電子顕微鏡の試料ステージを移動させるようにしたことを特徴とする試料の遠隔操作方法。
【請求項２】
電子顕微鏡の試料ステージを遠隔操作により移動させる試料の遠隔操作システムであって、
電子顕微鏡側に設置されたパソコンと遠隔地側に設置されたパソコンと、
これらパソコン間を接続するネットワークと、
遠隔地側のパソコンに接続された、移動量に応じたパルスを発生するパルス発生器と、
該パルス発生器の出力をカウントレートに変換するパルスカウント回路と、
変換したカウントレートを前記ネットワークに送信するカウントレート送信手段と、
電子顕微鏡側に設けられたカウントレート受信手段と、
受信したカウントレートをパルスに変換するパルス発生回路と、
変換されたパルスをモータ駆動制御回路に入力して、該モータ駆動制御回路の出力で電子顕微鏡の試料ステージを駆動する駆動手段と、
を有して構成されることを特徴とする試料の遠隔操作システム。
【請求項３】
前記パルス発生器としてトラッカボール又はマウスを用いることを特徴とする請求項２記載の試料の遠隔操作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料の遠隔操作方法及びシステムに関し、更に詳しくは遠隔地から容易に電子顕微鏡の試料の位置を操作できるようにした試料の遠隔操作方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡の試料ステージはモータの制御回路とアンプ回路によってモータにより駆動されている。モータ制御回路は、ジョイスチック又はトラッカボール等の入力装置からのパルスを利用してモータ駆動を行なったり、パソコン上のユーザインタフェースからアローキーやマウス、キーボードの操作でモータ駆動を行ったりしている。
【０００３】
このようなシステムで、遠隔地からの試料ステージ移動を行なう場合、遠隔地にあるパソコンと装置側にあるパソコンとの間でネットワークを経由したコミュニケーションによって操作が行なわれる。この場合、パソコン間では試料ステージを制御するためのコマンド等をやりとりすることでモータの駆動情報を伝達し、最終的にはモータ制御回路を経てモータは駆動される。
【０００４】
図２は従来装置の構成例を示す図である。図において、１は電子顕微鏡装置側のパソコン（ＰＣ）、２は遠隔地側に設けられたパソコン（ＰＣ）である。パソコン１において、１ａは表示部を兼ねたステージ操作ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）、１ｂはパソコン１と接続された座標入力装置としてのマウス、１ｃは各種コマンド等を入力するキーボードである。遠隔地用パソコン２にもステージ操作ＧＵＩ２ａと、マウス２ｂと、キーボード２ｃが接続されている。
【０００５】
３は装置側パソコン１と遠隔地用パソコン２間を接続するネットワークである。該ネットワーク３としては、例えばＬＡＮやインターネット等が用いられる。４はパソコン１と接続され、モータ駆動用の駆動パルスを出力するモータ駆動制御回路である。５は試料ステージ（図示せず）をＸＹ２次元方向に移動させるための操作パルスを発生するトラッカボールである。
【０００６】
該トラッカボール５は、試料ステージ（図示せず）を２次元方向に移動させるための操作パルスを発生しモータ駆動制御回路４に与えるようになっている。６はモータ駆動制御回路４からの駆動パルスを受けて、ステージ移動用のモータを駆動するモータ駆動アンプ、７は該モータ駆動アンプ６で駆動されるモータである。該モータ７は試料ステージ駆動機構（図示せず）を駆動し、ステージをＸＹ２次元方向に駆動する。或いはＸＹＺ３軸方向に移動するものであってもよい。この場合、トラッカボール５からは試料ステージを２軸方向或いは３軸方向に移動させるための操作パルスが出力される。トラッカボール５からは、Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸毎に操作パルスが発生し、それらが各軸に対応したモータ駆動制御回路４に入力される。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。
【０００７】
装置側で試料移動を行なう場合には、オペレータはステージ操作ＧＵＩ１ａに表示された試料画像を参照しながら、トラッカボール５を操作してモータ駆動制御回路４に操作パルスを与える。該モータ駆動制御回路４は、パソコン１からの制御コマンドを受けて、モータ駆動アンプ６を駆動パルスで駆動する。モータ駆動アンプ６は、この駆動パルスでモータ７を駆動し、試料ステージ（図示せず）を所定方向に移動させる。この場合において、オペレータはステージ操作ＧＵＩ１ａに表示された試料画像を参照しながら、トラッカボール５を移動させるようになっている。
【０００８】
一方、遠隔地のパソコン２で電子顕微鏡の試料を移動させる場合、ステージ操作ＧＵＩ２ａには、電子顕微鏡で検出された試料画像が表示されている。オペレータはこの試料画像を参照して試料画像を所定の方向に移動させるための制御コマンドをキーボード２ｃやマウス２ｂを利用してネットワーク３を介して装置側パソコン１に送信する。ここで、制御コマンドとしては、試料ステージの位置や移動速度の設定等が考えられる。装置側パソコン１ではモータ駆動制御回路４に駆動信号を与え、モータ駆動アンプ６を介してモータ７を駆動する。この結果、試料ステージは所定の方向に所定の量だけ移動する。
【０００９】
従来のこの種の装置としては、制御ユニットを操作するオペレータによる観察ユニットの遠隔操作において、試料ステージが本来意図している試料ステージの移動操作量を一旦超えて移動操作されても、その後直ちに自動で移動補正する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【００１０】
また、遠隔地に設置されている電子顕微鏡が、あたかも依頼者の間近にあるような環境を構築し、オペレータに直接指示し、さらには遠隔地から電子顕微鏡本体の試料ステージの移動操作、倍率変更操作及び焦点合わせ操作を行なう技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１１９３３１号公報（段落００６２、図１）
【特許文献２】特開平９−６３５２９号公報（段落００１８〜００２４、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
パソコン上のユーザインタフェースやマウス、キーボードを使用した操作は、制御回路に対して基本的には試料ステージを相対位置や絶対位置で指定したり、移動速度を指定したりという方法で指令される。遠隔地パソコンから試料ステージを制御する場合も同様で、コマンド等のやりとりは、試料ステージを相対位置や絶対位置で指定したり、移動速度を指定したりということになる。
【００１２】
このコマンドによる指令は、トラッカボール等、直接パルスを発生してモータを制御する場合に比べて操作感覚にあった動きをさせることが難しく、更に遠隔地からのネットワークを経由したコマンドでは操作感覚に合った動きをさせることはより難しくなるという問題があった。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、遠隔地から操作感覚に合った動きをさせることができる試料の遠隔操作方法及びシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）請求項１記載の発明は、電子顕微鏡の試料ステージを遠隔操作により移動させる場合において、電子顕微鏡側に設置されたパソコンと遠隔地に設置されたパソコンとをネットワークで接続し、遠隔地側のパソコンにその移動量に応じたパルスを発生するパルス発生器を設け、このパルス発生器から出力されるパルスをカウントしてカウントレートを算出し、算出したカウントレートを前記ネットワークを介して電子顕微鏡側のパソコンに送信し、電子顕微鏡側のパソコンの出力側には、受信したカウントレートでパルスを発生するパルス発生回路を設け、このパルス発生回路で発生したパルスをモータ駆動制御回路に入力して、該モータ駆動制御回路の出力で電子顕微鏡の試料ステージを移動させるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
（２）請求項２記載の発明は、電子顕微鏡の試料ステージを遠隔操作により移動させる試料の遠隔操作システムであって、電子顕微鏡側に設置されたパソコンと遠隔地側に設置されたパソコンと、これらパソコン間を接続するネットワークと、遠隔地側のパソコンに接続された、移動量に応じたパルスを発生するパルス発生器と、該パルス発生器の出力をカウントレートに変換するパルスカウント回路と、変換したカウントレートを前記ネットワークに送信するカウントレート送信手段と、電子顕微鏡側に設けられたカウントレート受信手段と、受信したカウントレートをパルスに変換するパルス発生回路と、変換されたパルスをモータ駆動制御回路に入力して、該モータ駆動制御回路の出力で電子顕微鏡の試料ステージを駆動する駆動手段と、を有して構成されることを特徴とする。
【００１６】
（３）請求項３記載の発明は、前記パルス発生器としてトラッカボール又はマウスを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
（１）請求項１記載の発明は、遠隔地パソコンからパルス発生器の移動量に応じたカウントレートを装置側パソコンに送信し、装置側ではこのカウントレートを基にパルスに変換してモータを駆動するようにしているので、遠隔地側でも操作感覚に合った動きをさせることができる試料の遠隔操作方法を提供することができる。
【００１８】
（２）請求項２記載の発明によれば、遠隔地パソコンからパルス発生器の移動量に応じたカウントレートを装置側パソコンに送信し、装置側ではこのカウントレートを基にパルスに変換してモータを駆動するようにしているので、遠隔地側でも操作感覚に合った動きをさせることができる試料の遠隔操作システムを提供することができる。
【００１９】
（３）請求項３記載の発明によれば、パルス発生器としてトラッカボールを用いるので、操作感覚に優れたパルス発生器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す構成図である。図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は電子顕微鏡装置側のパソコン（ＰＣ）、２は遠隔地側に設けられたパソコン（ＰＣ）である。パソコン１において、１ａは試料像表示部を兼ねたステージ操作ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）、１ｂはパソコン１と接続された座標入力装置としてのマウス、１ｃは各種コマンド等を入力するキーボードである。遠隔地用パソコン２にもステージ操作ＧＵＩ２ａと、マウス２ｂと、キーボード２ｃが接続されている。
【００２１】
３は装置側パソコン１と遠隔地用パソコン２間を接続するネットワークである。該ネットワーク３としては、例えばＬＡＮやインターネット等が用いられる。４はパソコン１と接続され、モータ駆動用の駆動パルスを出力するモータ駆動制御回路である。５は試料ステージ（図示せず）をＸＹ２次元方向に移動させるための操作パルスを発生するトラッカボールである。
【００２２】
該トラッカボール５は、試料ステージを２次元方向に移動させるための操作パルスを発生しモータ駆動制御回路４に与えるようになっている。具体的には、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向各々の操作パルスを発生する。６はモータ駆動制御回路４からの駆動パルスを受けて、ステージ移動用のモータを駆動するモータ駆動アンプ、７は該モータ駆動アンプ６で駆動されるモータである。該モータ７は試料ステージ駆動機構（図示せず）を駆動し、ステージをＸＹ２次元方向に駆動する。或いはＸＹＺ３軸方向に移動するものであってもよい。この場合、トラッカボール５からは試料ステージを３軸方向に移動させるための操作パルスが出力される。
【００２３】
１０は遠隔地側に設けられた移動距離に応じてパルスを発生するトラッカボール、１１は該トラッカボール１０の出力を受けて、パルスをカウントし、パルスのカウントレートに変換してカウントレートを出力するパルスカウント回路である。例えば、トラッカボール１０から１秒間に１００個のパルスが発生したものとすると、この時のカウントレートは１００／Ｓｅｃである。遠隔地パソコン２はこのカウントレートをネットワークを介して装置側パソコン１に送る。なお、パルスカウント回路１１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸に対応して１つずつ有する回路である。
【００２４】
２０はネットワーク３を介して送られてきたカウントレートを受けて、カウントレートに応じた数のパルスを発生するパルス発生回路である。前述したように、カウントレートが１００パルス／Ｓｅｃであったら、１秒間に１００個のパルスを出力する。２１はトラッカボール５の出力である操作パルスとパルス発生回路２０の出力である操作パルスを受けるオアゲートである。該オアゲート２１の出力から、モータ駆動制御回路４に操作パルスが与えられる。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。
【００２５】
電子顕微鏡側で試料ステージを移動する場合には、図２で示した従来装置の動作でも説明したように、オペレータはステージ操作ＧＵＩ１ａを見ながらトラッカボール５を操作して操作パルスを発生させる。この操作パルスはオアゲート２１を介してモータ駆動制御回路４に入る。該モータ駆動制御回路４は、入力された操作パルスとパソコン１からの制御コマンドに応じてモータ駆動アンプ６を駆動し、モータ７を動作させる。次に、遠隔操作の場合について説明する。
【００２６】
電子顕微鏡（図示せず）からの試料画像はネットワーク３を介して装置側パソコン１から遠隔地側パソコン２に送られ、ステージ操作ＧＵＩ２ａに表示される。オペレータは、ステージ操作ＧＵＩ２ａに表示された試料像を見ながら、試料の移動方向を判断し、所定の方向に移動するようにトラッカボール１０を操作する。該トラッカボール１０からは移動距離及び方向に応じたパルスが発生する。
【００２７】
パルスカウント回路１１は、トラッカボール１０の出力を受けて単位時間当たりのパルス数（カウントレート）を出力する。このカウントレートは、前述したように、例えば１００パルス／Ｓｅｃというような値になる。この場合において、トラッカボール１０からはトラッカボールの移動方向を示す信号をも含めたパルスが出力されるので、このトラッカボール１０の出力を受けるパルスカウント回路１１はトラッカボール１０の移動方向（正負方向）をも含めたカウントレート信号を出力して遠隔地側パソコン２に与える。
【００２８】
該遠隔地側パソコン２は、パルスカウント回路１１から与えられたカウントレート信号をネットワーク３を介して装置側パソコン１に送信する。装置側パソコン１は、このカウントレート信号を受け取ると、パルス発生回路２０に与える。該パルス発生回路２０は、このカウントレート信号を受けると、この信号に応じた操作パルスを出力する。この場合に、出力されるパルスは、トラッカボール１０の移動方向情報をも含む。例えばＡ相、Ｂ相の２相のパルス信号となって出力され、移動方向はＡ相，Ｂ相の位相関係によって定まる。
【００２９】
このパルス発生回路２０の出力は、オアゲート２１を経てモータ駆動制御回路４に操作パルスとして入力される。該モータ駆動制御回路４は、入力された操作パルスに応じた駆動パルスをモータ駆動アンプ６に出力する。該モータ駆動アンプ６は、試料ステージ移動用のモータ７を駆動する。この結果、試料ステージ（図示せず）は、所定の２次元方向に移動することになる。
【００３０】
試料ステージが移動することによって、ステージ装置ＧＵＩ２ａに表示される試料像が変化する。オペレータは、その変化した試料像を見ながら、更に目的位置に近づくようにトラッカボール１０を操作する。この結果、トラッカボール１０からは新たなパルスが出力され、パルスカウント回路１１に入力され、該パルスカウント回路１１からは新たなカウントレート信号が出力され、遠隔地パソコン２を経てネットワーク３に入り、該ネットワーク３から装置側パソコン１に入力される。
【００３１】
なお、カウントレートは、その値の変化が一定値以上に生じた場合に送信されるようになっている。また、トラッカボールの操作を停止した場合には、カウントレートを０パルス／Ｓｅｃとして送信する。
【００３２】
このような動作を繰り返すことにより、オペレータはまるで電子顕微鏡がそこにあるような感覚でトラッカボール１０を操作することができる。電子顕微鏡の試料ステージは、最終的に目標の位置に移動することになる。目標の位置に移動したら、オペレータはトラッカボール１０の操作を終了する。
【００３３】
このように、本発明によれば、遠隔地パソコンからパルス発生器の移動量に応じたカウントレートで装置側パソコンに送信し、装置側ではこのカウントレートを基にパルスに変換してモータを駆動するようにしているので、遠隔地側でも操作感覚に合った動きをさせることができる試料の遠隔操作システムを提供することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、パルス発生器としてトラッカボールを用いるので、操作感覚に優れたパルス発生器を実現することができる。
上述の実施の形態では、パルス発生器としてトラッカボールを用いた場合を例にとったが、本発明はこれに限るものではなく、その移動量に応じたパルスを発生させることができるパルス発生器であれば、どのようなものであってもよい。
【００３５】
以上、説明したように、本発明によれば、遠隔地から操作感覚に合った動きをさせることができる試料の遠隔操作方法及びシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】従来装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    装置側パソコン
１ａ  ステージ操作ＧＵＩ
１ｂ  マウス
１ｃ  キーボード
２    遠隔地側パソコン
２ａ  ステージ操作ＧＵＩ
２ｂ  マウス
２ｃ  キーボード
３    ネットワーク
４    モータ駆動制御回路
５    トラッカボール
６    モータ駆動アンプ
７    モータ
１０  トラッカボール
１１  パルスカウント回路
２０  パルス発生回路
２１  オアゲート
【図１】
2009272070.tif 000003
【図２】
2009272070.tif 000004