特許 7586338 走査型プローブ顕微鏡、情報処理方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】走査型プローブ顕微鏡、情報処理方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01Q 30/04 20100101AFI20241112BHJP

   G01Q 60/24 20100101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

G01Q30/04

G01Q60/24

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023551045

(86)(22)【出願日】2022-03-24

(86)【国際出願番号】 JP2022013771

(87)【国際公開番号】W WO2023053527

(87)【国際公開日】2023-04-06

【審査請求日】2023-10-11

(31)【優先権主張番号】P 2021158204

(32)【優先日】2021-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新井 浩

(72)【発明者】

【氏名】中島 秀郎

(72)【発明者】

【氏名】森口 志穂

(72)【発明者】

【氏名】中野 智陽

【審査官】山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１８３６５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００４／０９２７１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０４２６３３５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｑ １０／００ － ９０／００

Ｇ０１Ｎ １５／００ － １５／１４９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

探針を備えたカンチレバーを粒子を含む試料に沿って走査することにより得られた観察信号を出力する観察装置と、
情報処理装置とを備え、
前記情報処理装置は、
前記観察信号を取得し、
前記観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成し、
観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数し、
計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、前記観察信号の取得を終了し、
生成された観察画像に対して解析処理を実行する、走査型プローブ顕微鏡。

【請求項2】

前記情報処理装置は、
前記閾値をユーザから受付け、
ユーザから受付けた前記閾値を記憶部に設定する、請求項１に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項3】

前記情報処理装置は、前記観察信号の取得を終了したことに応答して、観察を終了させるための終了信号を前記観察装置に送信する、請求項１に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項4】

前記情報処理装置により制御される表示装置をさらに備え、
前記情報処理装置は、
生成された観察画像を前記表示装置に表示し、
前記表示装置が表示している観察画像のうちユーザに選択された観察画像に対して解析処理を実行する、請求項１に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項5】

探針を備えたカンチレバーを粒子を含む試料に沿って走査することにより得られた観察信号を出力する観察装置と通信可能な情報処理装置による情報処理方法であって、
前記観察信号を取得するステップと、
前記観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成するステップと、
観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数するステップと、
計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、前記観察信号の取得を終了するステップと、
生成された観察画像に対して解析処理を実行するステップとを備える、情報処理方法。

【請求項6】

探針を備えたカンチレバーを粒子を含む試料に沿って走査することにより得られた観察信号を出力する観察装置と通信可能なコンピュータに、
前記観察信号を取得するステップと、
前記観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成するステップと、
観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数するステップと、
計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、前記観察信号の取得を終了するステップと、
生成された観察画像に対して解析処理を実行するステップとを実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走査型プローブ顕微鏡、情報処理方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０００－２７５１５９号公報（特許文献１）には、カンチレバーの先端に探針を設ける観察装置と、情報処理装置と、表示装置とを備える走査型プローブ顕微鏡が開示される。観察装置は、試料に対して探針を接近させるとともに、探針をＸ軸方向およびＹ軸方向に走査させることにより試料表面の情報を生成し、該情報を情報処理装置に送信する。情報処理装置は、この情報に基づいて画像データを生成し、該画像データに対応する観察画像（試料表面の観察画像）を表示装置に表示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－２７５１５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の観察装置が、粒子を含む試料を観察することにより画像データを生成し、該画像データに基づいて、粒子画像を含む観察画像を表示するとともに、該画像データに対して粒子解析を行う場合がある。探針の走査範囲は、試料の移動装置（スキャナ）の動作可能範囲によって制限されているため、試料の観察範囲がこの走査範囲を超える場合には、該観察範囲をＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域に分けて試料Ｓの観察が行なわれる場合がある。この構成においては、観察装置が１つの領域の観察を終了する度に、観察装置が当該領域に対応する観察信号を情報処理装置に出力する。そして、情報処理装置は、該観察信号を取得する度に該観察信号に対応する画像データを生成することにより、分割された領域に対応するＮ個の画像データを生成し、該Ｎ個の画像データに対して粒子解析を実行する。この場合、情報処理装置が粒子解析に必要なデータ数以上に画像データを取得している可能性があり、粒子解析が完了するまでの時間が多大になるという問題が生じ得る。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、解析精度を維持しながら、粒子解析が完了するまでの時間を短縮できる技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある局面に従う走査型プローブ顕微鏡は、粒子を含む試料を観察することにより得られた観察信号を出力する観察装置と、情報処理装置とを備える。情報処理装置は、観察信号を取得し、観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成し、観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数し、計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、観察信号の取得を終了する。そして、情報処理装置は、生成された観察画像に対して粒子解析を実行する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の技術によれば、分割された観察領域毎に計数された粒子の画像の合計数が設定された閾値より大きくなった場合に観察信号の取得を終了し、該観察信号に基づいて生成された観察画像に対して粒子解析が実行される。したがって、本開示の技術によれば、粒子解析の精度を維持しながら、粒子解析が完了するまでの時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡の構成を概略的に示す図である。

【図2】情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図3】情報処理装置の機能ブロック図の一例である。

【図4】粒子画像の上限値の設定画面の一例である。

【図5】情報処理装置で実行されるフローチャートの一例である。

【図6】観察画像の一覧画面の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分に同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

【0010】

［走査型プローブ顕微鏡の構成］
図１は、実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡の構成を概略的に示す図である。実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡１００は、プローブ（探針）と試料Ｓの表面との間に働く原子間力（引力または斥力）を利用して試料Ｓを観察する原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）である。

【0011】

図１を参照して、実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡１００は、主たる構成要素として、観察装置８０と、情報処理装置２０と、表示装置２６と、入力装置２８とを備える。観察装置８０は、主たる構成要素として、光学系１と、カンチレバー２と、スキャナ１０と、試料保持部１２と、駆動部１６とを備える。

【0012】

スキャナ１０は円筒形状を有し、試料Ｓと探針３との相対的な位置関係を変化させるための移動装置である。試料Ｓが、スキャナ１０上に載置された試料保持部１２の上に保持される。スキャナ１０は、試料Ｓを互いに直交するＸ、Ｙの２軸方向に走査するＸＹスキャナと、試料ＳをＸ軸およびＹ軸に対して直交するＺ軸方向に微動させるＺスキャナとを有する。ＸＹスキャナおよびＺスキャナは、駆動部１６から印加される電圧によって変形する圧電素子により構成されており、該圧電素子に印加される電圧に従って、スキャナ１０は、３次元方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に走査する。これにより、スキャナ１０に載置された試料Ｓと探針３との間の相対的な位置関係を変化させることができる。

【0013】

カンチレバー２は、試料Ｓと対向する表面と、表面と反対側の背面とを有しており、ホルダ４によって支持されている。カンチレバー２は、自由端である先端部の表面に探針３を有する。探針３は試料Ｓに対向して配置される。探針３と試料Ｓとの間に働く原子間力によって、カンチレバー２がＺ軸方向に変位する。

【0014】

カンチレバー２の上方には、カンチレバー２のＺ軸方向の変位を検出するための光学系１が設けられている。光学系１は、試料Ｓの観察時に、レーザ光をカンチレバー２の背面に照射し、カンチレバー２の背面で反射されたレーザ光を検出する。光学系１は、レーザ光源６と、ビームスプリッタ５と、反射鏡７と、光検出器８とを有する。

【0015】

レーザ光源６は、レーザ光を発射するレーザ発振器を有する。光検出器８は、入射されるレーザ光を検出するフォトダイオードを有する。レーザ光源６から発射されたレーザ光ＬＡは、ビームスプリッタ５で反射され、カンチレバー２の背面に照射される。

【0016】

カンチレバー２の背面は鏡面となっており、該背面は光学系１から照射されたレーザ光を反射することができる。カンチレバー２の背面で反射されたレーザ光は、さらに反射鏡７によって反射されて光検出器８に入射する。光検出器８にてレーザ光を検出することにより、カンチレバー２の変位を検出することができる。

【0017】

具体的には、光検出器８は、カンチレバー２の変位方向（Ｚ軸方向）に複数（通常２つ）に分割された受光面を有する。あるいは、光検出器８は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に４分割された受光面を有する。カンチレバー２がＺ軸方向に変位すると、これら複数の受光面に照射される光量の割合が変化する。光検出器８は、その複数の受光光量に応じた検出信号を情報処理装置２０に出力する。検出信号は、本開示の「観察信号」に対応する。

【0018】

情報処理装置２０は、光学系１、駆動部１６、表示装置２６，および入力装置２８と通信可能に接続される。情報処理装置２０は、所定の観察領域にわたって光検出器８から出力される検出信号に基づいて画像データを生成する。走査型プローブ顕微鏡１００によって、粒子を含む試料Ｓを観察する場合、粒子が球形状と仮定すると、カンチレバー２のＺ軸方向の変位量（撓み量）は粒子の径を示すことになる。

【0019】

情報処理装置２０は、生成された画像データに基づいて、表示装置２６に観察画像を表示する。観察画像は、試料Ｓの表面を示す画像である。また、情報処理装置２０は、スキャナ１０を３次元方向に駆動するように、駆動部１６を制御する。

【0020】

ＸＹスキャナにおけるＸ軸方向およびＹ軸方向の走査範囲は、圧電素子の動作可能範囲によって制限される。したがって、試料Ｓの観察範囲がこの走査範囲を超える場合には、走査型プローブ顕微鏡１００は、該観察範囲をＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域に分けて試料Ｓを観察する。走査型プローブ顕微鏡１００が、Ｎ個の領域分けて試料Ｓを観察する場合には、観察装置８０は、各領域の観察の各々によって得られるＮ個の領域に対応する検出信号を情報処理装置２０に出力する。情報処理装置２０は、Ｎ個の領域の各々についての検出信号に基づいて、Ｎ個の画像データを生成する。情報処理装置２０は、Ｎ個の画像データに対応する観察画像を、液晶パネルなどにより構成される表示装置２６に一覧表示する。以下では、観察画像に含まれる各粒子の画像を「粒子画像（後述の図６の粒子画像２７１参照）」という。

【0021】

入力装置２８は、ユーザの入力操作を受け付ける。入力装置２８は、ユーザの操作内容に応じた信号を情報処理装置２０へ出力する。入力装置２８は、表示装置２６上に設けられたタッチパネルであってもよいし、専用の操作ボタン、マウスまたはキーボードなどの物理操作キーであってもよい。

【0022】

［情報処理装置のハードウェア構成］
図２は、情報処理装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置２０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１６６と、通信Ｉ／Ｆ（Interface）１６８と、表示Ｉ／Ｆ１７０と、入力Ｉ／Ｆ１７２とを有する。各構成要素はデータバスによって相互に接続されている。なお、情報処理装置２０のハードウェア構成のうち少なくとも一部分は、観察装置８０の内部にあってもよい。あるいは、情報処理装置２０は、走査型プローブ顕微鏡１００とは別体として構成し、走査型プローブ顕微鏡１００との間で双方向に通信を行なうように構成してもよい。

【0023】

通信Ｉ／Ｆ１６８は、観察装置８０と通信するためのインターフェースである。表示Ｉ／Ｆ１７０は、表示装置２６と通信するためのインターフェースである。入力Ｉ／Ｆ１７０は、入力装置２８と通信するためのインターフェースである。

【0024】

ＲＯＭ１６２は、ＣＰＵ１６０にて実行されるプログラムを格納する。ＲＡＭ１６４は、ＣＰＵ１６０におけるプログラムの実行により生成されるデータ、および通信Ｉ／Ｆ１６８を経由して入力されたデータを一時的に格納することができる。ＲＡＭ１６４は、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能できる。ＨＤＤ１６６は、不揮発性の記憶装置である。また、ＨＤＤ１６６に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用してもよい。

【0025】

また、ＲＯＭ１６２に格納されているプログラムは、記録媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通されてもよい。または、プログラムは、情報提供事業者によって、いわゆるインターネットなどによりダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供されてもよい。情報処理装置２０は、記録媒体またはインターネットなどにより提供されたプログラムを読み取る。情報処理装置２０は、読み取ったプログラムを所定の記憶領域（たとえば、ＲＯＭ１６２）に記憶する。ＣＰＵ１６０は、該記憶されたプログラムを実行することにより上述の表示処理を実行する。

【0026】

記録媒体は、ＤＶＤ-ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read-only memory）、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリなどの固定的にプログラムを担持する媒体としてもよい。また、記録媒体は、プログラムなどをコンピュータが読取可能な非一時的な媒体である。

【0027】

［情報処理装置の処理］
図３は、情報処理装置２０の機能ブロック図の一例である。情報処理装置２０は、第１入力部３０２と、生成部３０４と、処理部３０６と、第２入力部３１０と、記憶部３１２とを含む。

【0028】

第１入力部３０２は、光検出器８からの検出信号の入力を受け、該検出信号を生成部３０４に出力する。生成部３０４は、検出信号に基づいて画像データを生成し、該画像データを処理部３０６に出力する。処理部３０６は、画像データに基づいて、表示装置２６に観察画像を表示する。また、走査型プローブ顕微鏡１００が、Ｎ回に分けて試料Ｓを観察する場合には、処理部３０６は、分割されたＮ個の観察領域の各々に対応するＮ個の観察画像の一覧を表示装置２６に表示する。なお、観察範囲の分割数Ｎはユーザにより設定されてもよいし、情報処理装置２０により自動で設定されてもよい。

【0029】

処理部３０６は、試料Ｓの画像データに対して所定の解析処理を実行する。所定の解析処理は、粒子解析を含む。粒子解析は、たとえば、観察画像に含まれる粒子画像を計数する処理（以下、「計数処理」とも称する）を含む。また、粒子解析は、たとえば、試料Ｓの全ての観察画像に含まれる粒子の粒子径と、該粒子径を有する粒子の粒子画像の数との関係を示すヒストグラムのデータを生成する処理を含む。粒子解析は、上記以外の他の処理を含んでもよい。ユーザは、情報処理装置２０に実行させる粒子解析を選択することができる。

【0030】

ユーザは、表示装置２６に表示されたＮ個の観察画像のうち、解析処理の対象となる観察画像を選択することができる。ユーザは、表示装置２６に表示された観察画像の一覧を見ながら、解析処理の対象となる観察画像を入力装置２８を用いて選択する。第２入力部３１０は、ユーザにより入力装置２８から入力された入力情報を受ける。この入力情報は、ユーザにより選択された観察画像を示す情報である。入力情報は、記憶部３１２に一旦記憶される。処理部３０６は、入力情報により示される観察画像（つまり、ユーザにより選択された観察画像）の画像データに対して解析処理を実行する。このような構成により、ユーザはユーザ自身が選択した観察画像に対する解析処理を情報処理装置２０に実行させることができる。

【0031】

ところで、試料Ｓについて単位面積当たりの粒子数が、該試料Ｓの仕様等の観点から、ある程度定まっている場合がある。この場合には、ユーザは、粒子解析に必要な粒子画像のおおよその数（以下、「必要数」とも称する。）を推定できる。このような試料Ｓは、たとえば、研磨剤である。以下では、走査型プローブ顕微鏡１００が研磨剤を観察した場合を説明する。

【0032】

従来の走査型プローブ顕微鏡では、情報処理装置が該必要数を超える画像データを生成した後であっても、生成された画像データに含まれる粒子画像の数が粒子解析に必要となる数に到達した後でも、予め取得予定の観察領域（すなわち、Ｎ個の観察領域）のすべてに対する観察が完了するまで観察が継続されていた。粒子解析は、走査型プローブ顕微鏡におけるすべての観察が完了してから実行されるため、情報処理装置は、粒子解析に必要なデータ数以上に画像データを取得している可能性があり、結果として粒子解析が完了するまでの時間が多大となるという問題が生じる場合があった。

【0033】

このような課題に対応して、ユーザが、情報処理装置により生成される画像データの上限値を設定する構成が考えられる。しかしながら、この構成では、情報処理装置が該必要数を超える粒子画像を生成した後であっても、ユーザにより設定された画像データの上限値に到達するまで、情報処理装置は検出信号を取得し続ける。また、生成された画像データに対応する観察画像に極端に少ない粒子画像が含まれている場合などには、情報処理装置により生成された画像データの数が上限値に到達したときにおいて、粒子解析に必要な粒子画像の数が収集されていないにも関わらず、情報処理装置は検出信号の取得処理を終了してしまう。その結果、情報処理装置は、粒子解析を精度よく行うことができないという問題が生じ得る。

【0034】

そこで、本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡１００においては、ユーザが、粒子解析に必要な粒子画像の数の上限値を設定可能となるように構成されている。そして、情報処理装置２０は、生成した画像データの各々に対応する観察画像に含まれる粒子画像の数の合計値が上限値よりも大きくなった場合に検出信号の取得を終了する。これにより、解析精度を担保できる粒子画像数を取得することができ、さらに必要以上の数の粒子画像を取得することが抑制されて粒子解析が速やかに開始されるため、解析精度を維持しつつ粒子解析が完了するまでの時間を短縮することができる。

【0035】

図４は、ユーザが、粒子画像の合計数の上限値を設定するための設定画面の一例である。図４の設定画面は、ユーザが入力装置２８に対して、設定画面を表示させるための所定操作を実行したときに、表示装置２６の表示領域２６Ａに表示される。

【0036】

図４を参照して、設定画面は、入力領域２３４と決定ボタン２３６とを含む。また、ユーザは、入力装置２８を用いて、入力領域２３４に、粒子画像の合計数の上限値を入力する。上限値が入力された後に、ユーザにより決定ボタン２３６が操作されると、第２入力部３１０は、この上限値の入力を受けるとともに、受け付けた上限値を記憶部３１２に記憶させる。このように、ユーザによって所望の上限値を設定できる。図４の例では、上限値として７０００が設定された例が示されている。

【0037】

［情報処理装置のフローチャート］
図５は、情報処理装置２０のフローチャートの一例である。図５の処理は、たとえば、走査型プローブ顕微鏡１００に対して所定の開始操作がユーザにより実行されたときに開始される。図５を参照して、ステップＳ２において、情報処理装置２０は、観察装置８０の光検出器８から１つの観察領域に対応する検出信号を取得したか否かを判断する。情報処理装置２０は、検出信号を取得するまで、ステップＳ２の処理を繰り返す。ステップＳ４において、情報処理装置２０の生成部３０４は、取得された検出信号に基づいて画像データを生成する。

【0038】

次に、ステップＳ６において、処理部３０６は、生成された画像データに対応する観察画像に含まれる粒子画像を計数する。そして、処理部３０６は、計数された粒子画像数ΔＭを、粒子画像数の合計値Ｍに加算することにより、合計値Ｍを更新する（Ｍ＝Ｍ＋ΔＭ）。更新された合計値Ｍは、記憶部３１２に記憶される。

【0039】

次に、ステップＳ８において、情報処理装置２０の処理部３０６は、粒子画像の合計数Ｍが、ユーザによって設定された上限値より大きいか否かを判断する。処理部３０６は、粒子画像の合計数Ｍが上限値以下である場合には（ステップＳ８でＮＯ）、処理はステップＳ２に戻される。その後、ステップＳ２～ステップＳ６の処理が繰り返し実行されることにより合計値Ｍは増加し更新される。

【0040】

ステップＳ８において、粒子画像の合計数Ｍが、上限値を上回った場合には（ステップＳ８でＹＥＳ）、処理はステップＳ１０に進められる。ステップＳ１０において、情報処理装置２０は、観察装置８０から出力される検出信号の取得を終了する。また、ステップＳ１０において、情報処理装置２０は、観察装置８０の観察処理を終了させるための終了信号を、観察装置８０に送信する。終了信号を受信すると、観察装置８０は観察処理を終了する。

【0041】

次に、ステップＳ１２において、処理部３０６は、生成された観察画像を表示装置２６に表示する。図６は、図５のステップＳ１２により表示される一覧画面の一例である。図６の例での一覧画面では、８個の観察画像２７０が表示されている。観察画像２７０の各々には、１以上の粒子画像２７１が含まれる。８個の観察画像２７０の各々に対応づけて、チェックボックス２７２と、粒子画像数の表示領域２７４とが表示される。その他、選択ボタン２６２と、解除ボタン２６４と、粒径算出ボタン２６６と、終了ボタン２７６とが表示される。

【0042】

表示領域２７４には、該表示領域２７４に対応する該観察画像に含まれる粒子画像の数が表示される。図６の例では、粒子画像の数が２０００である１個の観察画像と、粒子画像の数が８００である７個の観察画像とが表示されている。

【0043】

ユーザは、チェックボックス２７２をクリックすることにより、該チェックボックス２７２内のチェック２８０の表示および非表示を切換えることができる。

【0044】

粒径算出ボタン２６６が操作されると、図５のステップＳ１４において、処理部３０６は、チェック２８０が表示された観察画像に対応する画像データに対して解析処理（図６の例では、粒子径の算出）を実行する。一方、処理部３０６は、チェック２８０が表示されていない観察画像に対応する画像データに対しては解析処理を実行しない。

【0045】

また、選択ボタン２６２が操作されると、全てのチェックボックス２７２にチェック２８０が一括で表示される。また、解除ボタン２６４が操作されると、適切な観察画像についての全てのチェックボックス２７２に表示されていたチェック２８０が一括で非表示となる。このように、チェック２８０を一括で表示または非表示にすることができることから、ユーザの利便性を向上させることができる。また、終了ボタン２７６が操作されると、一覧画面は他の画面（たとえば、ホーム画面）に遷移される。

【0046】

図５のステップＳ８、ステップＳ１０などに示すように、走査型プローブ顕微鏡１００は、粒子画像の合計数が上限値より大きくなった場合に、検出信号の取得を終了する。処理部３０６は、該取得した検出信号に基づいて生成された画像データに対して粒子解析を実行する。したがって、本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡１００では、たとえば、すべての観察領域の観察を実行する場合と比較して、粒子解析が完了するまでの時間を短縮できる。また、走査型プローブ顕微鏡１００では、粒子画像の合計数が上限値より大きいことがら、粒子解析に必要な数の粒子画像が収集されていることから、粒子解析の精度を担保することができる。

【0047】

図５のステップＳ１０に示すように、情報処理装置２０は、検出信号の取得を終了したときには、終了信号を観察装置８０に送信する。観察装置８０は、終了信号を受信すると、観察処理を終了する。したがって、情報処理装置２０は、不必要な観察処理を観察装置８０に実行させることを防止できる。

【0048】

また、図６に示すように、表示装置２６は、ユーザにより選択可能となるように観察画像の一覧を表示する。したがって、ユーザが所望した観察画像の画像データに対して粒子解析を実行することができるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0049】

［その他の実施形態］
（１） 上述の実施の形態では、粒子画像の数の上限値が設定される構成を説明した。しかしながら、粒子画像の数の下限値が設定される構成が採用されてもよい。この構成では、図５のステップＳ８の上限値が「下限値」に代替される。なお、上述の上限値または下限値が、本開示の「閾値」に対応する。

【0050】

（２） 上述の実施の形態では、ユーザが閾値（上限値または下限値）を設定する構成を説明した（図４など参照）。しかしながら、情報処理装置２０の処理部３０６が、自動で閾値を設定するようにしてもよい。たとえば、複数の試料Ｓの各々に試料ＩＤ（identification）が付されており、当該試料ＩＤごとに予め閾値が対応付けて記憶されているような場合には、ユーザが入力装置２８を用いて試料ＩＤを入力することによって、情報処理装置２０は、該入力された試料ＩＤに対応する閾値を自動的に設定する。このような構成によれば、ユーザによる閾値の設定の負担を軽減できる。

【0051】

（３） 上述の実施の形態では、情報処理装置２０は、表示装置２６に観察画像の一覧を表示し、ユーザに粒子解析の対象となる観察画像を選択させる構成を説明した。しかしながら、情報処理装置２０は、観察画像の一覧を表示せずに、生成した画像データに対する解析処理を実行するようにしてもよい。

【0052】

（４） 上述の実施の形態では、本実施の形態の思想が走査型プローブ顕微鏡に採用された構成を説明した。しかしながら、本実施の形態の思想は、走査型プローブ顕微鏡以外の顕微鏡（たとえば、走査型共焦点レーザー顕微鏡）に採用されてもよい。

【0053】

［態様］
上述した複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0054】

（第１項）一態様に係る走査型プローブ顕微鏡は、粒子を含む試料を観察することにより得られた観察信号を出力する観察装置と、情報処理装置とを備え、前記情報処理装置は、前記観察信号を取得し、前記観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成し、観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数し、計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、前記観察信号の取得を終了し、生成された観察画像に対して粒子解析を実行する。

【0055】

第１項に記載の走査型プローブ顕微鏡によれば、分割された観察領域毎に計数された粒子の画像の合計数が設定された閾値より大きくなった場合に観察信号の取得を終了し、該観察信号に基づいて生成された観察画像に対して粒子解析が実行される。したがって、本開示の技術によれば、粒子解析の精度を維持しながら、粒子解析が完了するまでの時間を短縮できる。

【0056】

（第２項）第１項に記載の走査型プローブ顕微鏡において、前記情報処理装置は、前記閾値をユーザから受付け、ユーザから受付けた前記閾値を記憶部に設定する。

【0057】

第１項に記載の走査型プローブ顕微鏡によれば、ユーザは、閾値を設定することができる。したがって、ユーザが所望した閾値が反映された粒子解析を、情報処理装置に実行させることができる。

【0058】

（第３項）第１項または第２項に記載の走査型プローブ顕微鏡において、前記情報処理装置は、前記観察信号の取得を終了したことに応答して、観察を終了させるための終了信号を前記観察装置に送信する。

【0059】

第３項に記載の走査型プローブ顕微鏡によれば、不必要な観察処理を観察装置に実行させることを防止できる。

【0060】

（第４項）前記情報処理装置により制御される表示装置をさらに備え、前記情報処理装置は、生成された観察画像を前記表示装置に表示し、前記表示装置が表示している観察画像のうちユーザに選択された観察画像に対して前記粒子解析を実行する。

【0061】

第４項に記載の走査型プローブ顕微鏡によれば、不必要な観察処理を観察装置に実行させることを防止できる。ユーザ所望した観察画像に対して粒子解析を実行することから、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0062】

（第５項）一態様に係る制御方法は、粒子を含む試料を観察することにより得られた観察信号を出力する観察装置と通信可能な情報処理装置を制御する制御方法であって、前記観察信号を取得するステップと、前記観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成するステップと、観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数するステップと、計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、前記観察信号の取得を終了するステップと、生成された観察画像に対して粒子解析を実行するステップとを備える。

【0063】

第５項に記載の制御方法によれば、分割された観察領域毎に計数された粒子の画像の合計数が設定された閾値より大きくなった場合に観察信号の取得を終了し、該観察信号に基づいて生成された観察画像に対して粒子解析が実行される。したがって、本開示の技術によれば、粒子解析の精度を維持しながら、粒子解析が完了するまでの時間を短縮できる。

【0064】

（第６項）一態様に係るプログラムは、粒子を含む試料を観察することにより得られた観察信号を出力する観察装置と通信可能なコンピュータに、前記観察信号を取得するステップと、前記観察装置の１の観察領域に対応する観察信号を取得する度に該観察信号に基づいて観察画像を生成するステップと、観察画像を生成する度に該観察画像に含まれる粒子の画像の数を計数するステップと、計数された粒子の画像の合計数が予め定められた閾値より大きくなった場合に、前記観察信号の取得を終了するステップと、生成された観察画像に対して粒子解析を実行するステップとを実行させる。

【0065】

第６項に記載のプログラムによれば、分割された観察領域毎に計数された粒子の画像の合計数が設定された閾値より大きくなった場合に観察信号の取得を終了し、該観察信号に基づいて生成された観察画像に対して粒子解析が実行される。したがって、本開示の技術によれば、粒子解析の精度を維持しながら、粒子解析が完了するまでの時間を短縮できる。

【0066】

今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本実施の形態の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0067】

１ 光学系 ２ カンチレバー、３ 探針、４ ホルダ、５ ビームスプリッタ、６ レーザ光源、７ 反射鏡、８ 光検出器、１０ スキャナ、１２ 試料保持部、１６ 駆動部、２０ 情報処理装置、２６ 表示装置、２８ 入力装置、８０ 観察装置、１００ 走査型プローブ顕微鏡、１６２ ＲＯＭ、１６４ ＲＡＭ、２３４ 入力領域、２３６ 決定ボタン、２６２ 選択ボタン、２６４ 解除ボタン、２６６ 粒径算出ボタン、２７０ 観察画像、２７１ 粒子画像、２７２ チェックボックス、２７６ 終了ボタン、２８０ チェック、３０２ 第１入力部、３０４ 生成部、３０６ 処理部、３１０ 第２入力部、３１２ 記憶部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】