JP2002141014A - 電子顕微鏡 - Google Patents

電子顕微鏡

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JP2002141014A
JP2002141014A JP2000332157A JP2000332157A JP2002141014A JP 2002141014 A JP2002141014 A JP 2002141014A JP 2000332157 A JP2000332157 A JP 2000332157A JP 2000332157 A JP2000332157 A JP 2000332157A JP 2002141014 A JP2002141014 A JP 2002141014A
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Japan
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lens
aperture
brightness
driving circuit
irradiation angle
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JP2000332157A
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Muneyuki Kawazoe
川添宗之
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作盤上の1つのノブの操作で集束レンズ電
流と絞り径を自動的に制御し、ビームの照射角や像の明
るさを可変とする操作を簡単にする。 【解決手段】 レンズ絞り(5)を駆動する絞り駆動回
路(3)と、レンズコイル(6)にレンズ電流を供給す
るレンズコイル駆動回路(4)と、操作盤(1)の操作
量に応じて絞り駆動回路、レンズコイル駆動回路を制御
する制御手段(2)とを備え、前記制御手段(2)は、
操作量に対応するブライトネス、又はビーム照射角と絞
りやレンズ電流との関係を示すテーブルを有しており、
該テーブルを参照して操作量に応じて絞り駆動回路及び
レンズコイル駆動回路を制御するようにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は自動的に集束レンズ
電流、集束レンズ絞り径を制御し、ビームの照射角、像
の輝度を調整するようにした電子顕微鏡に関する。
【従来の技術】電子顕微鏡において、ビームの絞りサイ
ズをパラメータとしたときのレンズ励磁の強さと照射角
の関係、電子ビームのサイズ(スポットサイズ)と明る
さとの関係は、それぞれ図5(a)、図5(b)に示す
ような特性となる。そこで、ビームの照射角または像の
明るさを変えるには、次のような方法で、集束レンズの
励磁条件または集束レンズ絞り径を制御する、或いは電
子ビームの大きさを可変とすることによって単位面積当
たりの電子流密度を制御する必要がある。 操作盤上の輝度調整用ブライトネス・ノブとビーム径
可変用スポットサイズ選択スイッチを操作し、集束レン
ズの電流値を可変することより、レンズ励磁の強さを調
整する、あるいは試料面上のビーム径(スポットサイ
ズ)を変える。 集束レンズ絞り駆動機構の絞り径選択ノブを操作し、
絞り径を可変とすることにより、集束レンズを通過する
ビームの照射角またはビームの径を変える。このよう
に、従来は通常のブライトネス・ノブとスポットサイ
ズ・スイッチを操作し、照射角あるいは像の明るさを調
整しているが、この操作だけでは必要とする照射角、あ
るいは明るさが得られない場合、の絞り径も操作する
必要がある。
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、電子
顕微鏡のオペレータは適切な照射角、あるいは像の明る
さを得るために、集束レンズの電流値と集束レンズの絞
り径の両方を操作しなければならず、ある程度の操作経
験が必要であり、操作が煩わしいという問題があった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、操作盤上の
ブライトネスノブやスポットサイズスイッチ等のノブを
操作することによって、集束レンズ電流と絞り径を自動
的に制御し、ビームの照射角や像の明るさを可変する操
作を簡単にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】本発明は、レンズ絞りを
駆動する絞り駆動回路と、レンズコイルにレンズ電流を
供給するレンズコイル駆動回路と、操作盤の操作量に応
じて絞り駆動回路及びレンズコイル駆動回路を制御する
制御手段とを備え、前記制御手段は、操作量に対応する
ブライトネス、またはビーム照射角と絞りやレンズ電流
との関係を示すテーブルを有しており、該テーブルを参
照して操作量に応じて絞り駆動回路及びレンズコイル駆
動回路を制御することを特徴とする。
【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は本発明の電子顕微鏡の概
略構成を示すブロック図である。操作盤1に設けられた
ブライトネスノブあるいはスポットサイズスイッチの操
作内容を顕微鏡制御用MPU2により読み込む。MPU
2は、操作内容(ノブの回転方向と回転量)に応じて集
束レンズ絞り径データを絞り駆動回路3に、また集束レ
ンズ電流値データをレンズコイル駆動回路4に送る。絞
り駆動回路3、レンズコイル駆動回路4はそれぞれ送ら
れたデータに基づいて集束レンズ絞り5、集束レンズコ
イル6を制御してビームの照射角あるいは像の明るさを
制御する。かかる構成により、操作盤上のブライトネス
ノブあるいはスポットサイズスイッチを操作するだけ
で、自動的に集束レンズ電流と集束レンズ絞り径が制御
され、ビームの照射角や像の明るさが調整される。次
に、ビームの絞りサイズをパラメータとした時のレンズ
励磁の強さと照射角の関係を示す図2を参照してビーム
照射角を制御する場合の動作について説明する。操作盤
に設けられた角度制御ノブを操作して、照射角Aの状態
から照射角Bの状態まで角度を徐々に小さくしていく場
合、操作方向と操作量を読み込んだ顕微鏡制御用MPU
2は、集束レンズ電流を制御し、現在の絞りの大きさ
(図では絞り中)のままO→Pのように励磁を強くして
いく(逆の場合は弱くする)。レンズの励磁範囲内で目
的とする照射角が得られない時は、絞りのサイズを現在
のものより小さく(図では絞り小)するように、絞り駆
動回路3を制御すると同時に、レンズコイル駆動回路4
によりレンズ電流を制御して図の同じ照射角となるQの
位置に設定する。その後は照射角がBとなるようにレン
ズ電流を制御し、Rの位置にもっていく。こうして、単
にブライトネスノブを操作するだけで照射角がAからB
へ変えられる。同様に明るさの制御を行うことができ
る。すなわち、スポットサイズと明るさの関係を示す図
3において、明るさAの状態から明るさBの状態まで徐
々に暗くする場合は、操作方向と操作量を読み込んだ顕
微鏡制御用MPU2は、集束レンズ電流を制御し、絞り
径は一定(図では絞り中)にしたままで、OからPの位
置までスポットサイズを大きくしていく。レンズの励磁
範囲内で目的とする明るさが得られない時は、絞りサイ
ズを小さく(図では絞り小)すると同時にレンズ電流を
制御し、同じ明るさとなるQの位置になるように設定す
る。その後は明るさがBとなるようにレンズ電流を制御
し、Rの位置にもっていく。こうして単にスボットサイ
ズスイッチを操作するだけで所定の明るさが得られる。
図4は本発明の詳細な制御回路ブロック図である。操作
パネル10はロータリーエンコーダ等のノブからなるブ
ライトネスまたは照射角やスポットサイズ可変用に割り
付けられたノブ11を有している。このノブを回転する
と、その回転方向と回転角が回転検知回路12によって
検出される。MPUバスインターフェース回路13はこ
れらの検出信号をデジタルデータ信号に変換し、MPU
バス14に出力する。MPU15は操作パネル10から
送られる操作信号を取り込み、その内容に応じた制御デ
ータ信号をモータドライバとレンズドライバに転送す
る。モータドライバは、粗ドライバ18、ファインXド
ライバ24、ファインYドライバ25からなり、レンズ
ドライバは、レンズドライバ31、36、38からなっ
ている。そして、MPU15のデータROM16にはノ
ブ操作量に対応するブライトネスまたは照射角と絞り穴
番号の関係を示すテーブル、ノブ操作量に対応するブラ
イトネスまたは照射角とレンズ電流の関係を示すテーブ
ル、絞り穴番号とファイン(微細)XYセンターリング
用データの関係を示すテーブルが格納されており、操作
信号に応じて関係を示すテーブルが参照されて制御信号
がモータ/レンズドライバに出力される。複数の絞り径
が形成された絞り26の穴径の選択は、ブライトネスま
たは照射角と絞り穴番号の関係を示すテーブルを参照し
て出力された制御信号により粗ドライバ18により行わ
れ、選択された孔径に対するX方向、Y方向の位置調整
は、絞り穴番号とファイン(微細)XYセンターリング
用データの関係を示すテーブルを参照して出力された制
御信号によりファインXドライバ、ファインYドライバ
により行われる。例えば、粗ドライバ18は、MPU1
5から転送される制御データをラッチ回路19でラッチ
し、位置検出回路23の信号をADC22でデジタル信
号に変換し、コンパレータ20でラッチ回路の出力と比
較し、制御データPが位置検出信号Qより大きければ、
モータM1を正転、P<Qなら反転、P=Qなら停止の
ようにパワーアンプ21の出力で制御し、制御データに
基づく孔径を選択する。ファインXドライバ、ファイン
Yドライバも同様にモータM2,M3を駆動制御して制
御データに基づいてX、Yの位置調整を行う。レンズド
ライバ31は、ブライトネスまたは照射角とレンズ電流
の関係を示すテーブルを参照してMPU15から出力さ
れた制御データをラッチ回路32でラッチし、DAC3
3でアナログ信号に変換し、パワーアンプ34を通して
レンズコイル35に電流を流して励磁を制御する。レン
ズドライバ36、38も同様である。こうしてノブ11
を回転するだけの簡単な操作で、MPU15を通して絞
り径、およびレンズ励磁電流が制御され、自動的に所定
の照射角、または明るさに制御される。
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子顕微
鏡のオペレータはスポットサイズスイッチやブライトネ
スノブを単に操作するだけで、集束レンズ絞りを操作す
ることなく、試料に入射するビームの照射角や明るさを
連続的に調整することができ、操作を簡単にすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電子顕微鏡の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】 照射角を制御する場合の動作を説明する図で
ある。
【図3】 明るさを制御する場合の動作を説明する図で
ある。
【図4】 本発明の詳細な制御回路ブロック図である。
【図5】 ビームの絞りサイズをパラメータとしたとき
のレンズ励磁と照射角の関係、電子ビームのサイズと明
るさとの関係を示す図である。
【符号の説明】
1…操作盤、2…MPU、3…絞り駆動回路、4…レン
ズコイル駆動回路、6…集束コイル、10…操作パネ
ル、11…ノブ、12…回転検知回路、13…MPUバ
スインターフェース、14…MPUバス、15…MP
U、16…データROM、18…粗ドライバ、19…ラ
ッチ回路、20…コンパレータ、21…パワーアンプ、
22…ADC、23…位置検出回路、24,25…ファ
インドライバ、26…絞り、31,36,38…レンズ
ドライバ、32…ラッチ回路、33…DAC、34…パ
ワーアンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズ絞りを駆動する絞り駆動回路と、 レンズコイルにレンズ電流を供給するレンズコイル駆動
    回路と、 操作盤の操作量に応じて絞り駆動回路及びレンズコイル
    駆動回路を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、操作量に対応するブライトネス、また
    はビーム照射角と絞りやレンズ電流との関係を示すテー
    ブルを有しており、該テーブルを参照して操作量に応じ
    て絞り駆動回路及びレンズコイル駆動回路を制御するこ
    とを特徴とする電子顕微鏡。
JP2000332157A 2000-10-31 2000-10-31 電子顕微鏡 Withdrawn JP2002141014A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2393571A (en) * 2002-09-26 2004-03-31 Leo Electron Microscopy Ltd Improvements in and relating to the control of instruments
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JP2017110774A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 日立建機株式会社 建設機械

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