JP2004127760A - 透過電子顕微鏡像の撮像装置 - Google Patents

透過電子顕微鏡像の撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】CCDTVカメラを用いて、広い視野であって、現存の透過電子顕微鏡の空間分解能に対応した高分解能の透過電子顕微鏡像を得ることができる透過電子顕微鏡の撮像装置を実現する。
【解決手段】各CCDカメラのファイバーチューブ11a,11b,11c,11dは、それぞれ傾斜させられており、CCDカメラのファイバーチューブ11aは、A点からB点方向に、CCDカメラのファイバーチューブ11bは、A点からE点方向に、CCDカメラのファイバーチューブ11cは、A点からD点方向に、CCDカメラのファイバーチューブ11dは、A点からC点方向に傾斜させられている。このように各ファイバーチューブを傾斜させることにより、CCDマウント12a,12b,12c,12dが互いに干渉しないように構成される。
【選択図】   図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影レンズ系で拡大された試料像をCCDTVカメラによって撮像するようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常の透過電子顕微鏡では、投影レンズ系で拡大された試料像を蛍光板によって観察し、所望の像が観察された場合には、蛍光板を電子ビームの光路から取り除き、蛍光板の下部に配置されたカメラ室のフィルム上に像を投影し、写真フィルムによって像の記録を行なうようにしている。
【0003】
最近になって、写真フィルムに代え、TVカメラを配置し、TVカメラによって拡大された試料像を撮像することが行われている(たとえば、特許文献1参照)。このTVカメラとして、CCD素子を用いたカメラが使用されている。図1はこのCCDTVカメラの概略構成を示す図であり、(a)は立面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。
【0004】
図1において、蛍光板(検出面)1に拡大された試料像が投影され、蛍光板1は像に応じて発光する。蛍光板1の各場所に応じて発光した光は、ファイバーチューブ2によって伝達され、各ファイバーチューブ2の端部に接合されたCCD本体3に含まれる多数のCCD素子に光が入射する。なお、CCD本体3は、CCDマウント4に保持されている。
【0005】
CCD本体3の各CCD素子に入射した光の強さに応じて蓄積された信号は、CCDコントローラ5によって読み出され、その信号は映像信号としてコンピュータ6に供給される。コンピュータ6は供給された映像信号の輝度やコントラストを適宜調整し、蛍光板1に投影された像をディスプレイ7上に表示する。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−139987号公報(第3頁、図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記したCCD本体3において、例えば、最近のCCD検出面の面積が最大のCCD本体では、縦方向に4千個、横方向に4千個のCCD素子がCCDマウント4上に並べられており、合計のピクセル数1600万画素(4K×4K)となるCCD素子が設けられている。このようなCCD本体では、1600画素でピクセルのサイズは15μm程度あり、視野サイズは60mm×60mmである。
【0008】
透過電子顕微鏡の倍率を6万倍と仮定した場合、試料観察領域では、1μm×1μm、空間分解能は0.25nmが限界である。しかしながら、今日の透過電子顕微鏡では、0.2nm以下の分解能が得られ、1μmの視野サイズにおいて、その分解能でCCDカメラで像信号を取り込むためには、縦方向に8千個、横方向に8千個のCCD素子をCCDマウント4上に並べ、合計のピクセル数が6400万画素(8K×8K)以上の画素が必要となる。この合計画素数で空間分解能を0.13nmとすることができる。
【0009】
像信号を取り込むCCD画素数を増やすためには、複数のCCDカメラを並べることも考えられる。図2は4つのCCDカメラを接続させた例を示しており、(a)は立面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。図中Ta,Tb,Tc,TdはそれぞれCCDカメラであり、各CCDカメラは、CCDマウント4a,4b,4c,4d上にCCD本体3a,3b,3c,3dが取りつけられており、CCD本体の各CCD素子にはファイバーチューブ2a,2b,2c,2dが接続されている。
【0010】
各ファイバーチューブの先端には、透過電子顕微鏡像の検出面となる蛍光材1a,1b,1c,1dが接続されている。このように4つのCCDカメラを平面に並べれぱ、画素数を4倍にすることがてきる。しかしながら、図から明らかなように、CCD本体3a,3b,3c,3dが設けられたCCDマウント4a,4b,4c,4dは、CCD本体およびCCD本体と同面積となる蛍光材の面積より大きくせざるを得ず、検出面となる蛍光材1a,1b,1c,1dを境目なく接続することはできない。すなわち、各検出面の間には、像検出不感帯6が存在することになり、4つのCCDカメラを接続しても、画素数は増やすことはできても、像の欠落部分が発生し、実質的に使用することはできない。
【0011】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたもので、CCDTVカメラを用いて、広い視野であって、現存の透過電子顕微鏡の空間分解能に対応した高分解能の透過電子顕微鏡像を得ることができる透過電子顕微鏡の撮像装置を実現するにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置は、蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のCCD素子と、多数のCCD素子を保持するためのCCDマウントとより成り、多数のCCD素子が並べられた面積より、CCDマウントの面積が大きいCCD検出器を有し、透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に投影して蛍光材を発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のCCD素子に導き、CCD素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のCCD検出器を設け、各CCD検出器の隣り合った検出面を隙間なく接続し、この接続により互いのCCDマウントが干渉しないように、CCDマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成したことを特徴としている。
【0013】
請求項1の発明および請求項2〜4の発明では、複数のCCD検出器を並べて配置すると共に、CCDマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成して、透過電子顕微鏡像の検出面を隙間なく接続させたので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【0014】
請求項5の発明に基づく透過電子顕微鏡像の撮像装置は、蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のCCD素子と、多数のCCD素子を保持するためのCCDマウントとより成り、多数のCCD素子が並べられた面積より、CCDマウントの面積が大きいCCD検出器を有し、拡大投影された透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に導いて発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のCCD素子に導き、CCD素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のCCD検出器を並べて配置し、複数のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したことを特徴としている。
【0015】
請求項5の発明では、複数のCCD検出器を並べて配置し、複数のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【0016】
請求項6の発明では、単一のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分がCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
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3は、本発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置の一実施の形態を示したもので、この形態では、4つのCCDカメラ10a,10b,10c,10dが設けられているが、この4つのCCDカメラ10a,10b,10c,10dは、図2に示したCCDカメラTa,Tb,Tc,Tdと同等のものである。なお、図3において、図3(a)はファイバーチューブ11a,11b,11c,11dを光軸の上から観た図、図3(b)はCCDカメラの立面図、図3(c)はCCDカメラの側面図である。
【0018】
各CCDカメラのファイバーチューブ11a,11b,11c,11dは、それぞれ傾斜させられており、CCDカメラ10aのファイバーチューブ11aは、A点からB点方向に、CCDカメラ10bのファイバーチューブ11bは、A点からE点方向に、CCDカメラ10cのファイバーチューブ11cは、A点からD点方向に、CCDカメラ10dのファイバーチューブ11dは、A点からC点方向に傾斜させられている。このように各ファイバーチューブを傾斜させることにより、CCDマウント12a,12b,12c,12dが互いに干渉しないように構成される。
【0019】
各ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dの先端は、隣り合ったファイバーチューブとの間が隙間なく密着して接続されている。各ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dの先端には、蛍光材13a,13b,13c,13dが設けられており、各蛍光材も隙間なく密着して接続される。各ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dの他端は、CCDマウント12a,12b,12c,12dに設けられたCCD本体14a,14b,14c,14dに接続されている。
【0020】
このように、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dを蛍光材13a,13b,13c,13d平面に対して斜めに配置したので、4つの蛍光材13a,13b,13c,13dを互いに隙間なく接続しても、CCDマウント12a,12b,12c,12dが干渉し合うことがなくなり、4倍の面積の蛍光材(検出面)のCCDカメラが形成される。
【0021】
上記のように形成されたCCDカメラにおいて、透過電子顕微鏡像は4つの蛍光材13a,13b,13c,13d上に投影され、透過電子顕微鏡像は蛍光材によって光に変換される。蛍光材の各所の光は、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dを介してCCD本体14a,14b,14c,14dの検出面に到達し、CCD素子により、光強度に応じた電気信号に変換され、CCD素子に蓄積される。
【0022】
CCD本体14a,14b,14c,14dの各CCD素子に蓄積された信号は、図示していないが各CCD素子(検出面)に接続されたコントローラによって高速に順々に読み出され、読み出された信号は映像信号としてコンピュータに供給される。コンピュータは、4つのCCDカメラからの信号を合成して1つの画像を作成する。作成された画像は、ディスプレイに表示される。
【0023】
以上述べたように、第1の実施の形態では、実質的に、縦方向に8千個、横方向に8千個のCCD素子を隙間なく並べることができ、合計のピクセル数が6400万画素(8K×8K)のCCDカメラとすることができる。その結果、この合計画素数で空間分解能を0.13nmとすることができる。
【0024】
ところで、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dを斜めに配置し、光軸に対して直角方向に平面状に配置される蛍光材13a,13b,13c,13dを接続させるためには、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dの先端を図3(b)に点線で示すファイバチューブ部分を、角度αで斜めに切断する必要がある。図4はファイバーチューブ11を示しており、点線で示した切断前の正方形の柱状のファイバーチューブの先端部は、その頂点がa,b,c,dの矩形状であったものが、角度αで切断されることにより、その4つの頂点がa,e,f,gのひし形となる。
【0025】
なお、斜線が施されたひし形の面(a,e,f,g)Oが削除された後のファイバーチューブの蛍光材が設けられる面となる。また、角度αは、∠facとなる。
【0026】
したがって、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11d先端部を角度αで切断し、各切断面O,P,Q,Rを光軸に対して直角方向に平面となるようにに整列させると、図5に示すように、光軸方向から見ると、切断面O,P,Q,Rの各頂点aが光軸上に配置されたひし形となる。この結果、各節断面の間には隙間が生じ、この隙間の部分で画像の欠落が生じる。
【0027】
このため、4つの切断面O,P,Q,Rの隣り合った各辺が接するように、ファイバーチューブを成形する。すなわち、図5において、切断面O,P,Q,Rが点線のような形状となるように各ファイバーチューブを成形する。このように成形することにより、図6に示すように、平面状に形成された各ファイバーチューブの隣り合った各辺が接するようになり、4つのファイバチューブの先端に蛍光材を設ければ、画像の欠落が生じることはなくなる。なお、ファイバチューブを成形する過程で、蛍光材が設けられる面積が若干減少するが、その割合は僅かであり、目的とする空間分解能を達成するに充分な画素数とすることができる。
【0028】
上記した第1の実施の形態では、4つのCCDカメラを接合したが、本発明においては、4つのCCDカメラを用いることに限定されず、数は複数であれば良い。例えば、図7に示した例では、9つのCCDカメラ10a〜10iが接合されている。このようにCCDカメラの数を増やせば、更に広視野、高分解能の像を得ることができる。
【0029】
第1の実施の形態では、4つのCCDカメラを用い、各ファイバーチューブを角度αだけ斜めに傾斜させて、CCDマウントの干渉を防止し、4つの蛍光材(検出面)の隣り合った辺を隙間なく接合するようにした。そして、各ファイバーチューブの蛍光材が設けられる端部を斜めにカットし、4つの蛍光材が平面状になるように構成した。
【0030】
図8に示した実施の形態では、4つのCCDカメラ10a〜10dの蛍光材13a,13b,13c,13dを隣り合った辺が隙間なく接合し、また、CCD本体の干渉を防ぐため、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dを曲線状に形成している。この場合は、ファイバーチューブ11a,11b,11c,11dの先端部を斜めに切断する必要がない。
【0031】
上記した第1と第2の実施の形態では、CCDカメラを構成するファイバーチューブを斜めにすることを基本とした機械的な複数のCCDカメラの結合であったが、電気的に4つのCCDカメラを結合して、実質的に広い検出面のCCDカメラを実現することができる。この場合、4つのカメラTa,Tb,Tc,Tdは、図2に示すように、それぞれのCCDマウント4a,4b,4c,4dが接して配置され、全体として正方形となるように配置されている。
【0032】
このような4つのCCDカメラの接合によって透過電子顕微鏡像を撮像する場合、CCD本体をサポートする各CCDマウントの面積が、CCD素子が多数設けられたCCD本体3a,3b,3c,3dより大きくせざるを得ず、図2に示すように、像検出不感帯6が生じることは前に述べた。図9は、本発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置の要部の一例を示している。
【0033】
図9において、図2に示したごとき4つのCCDカメラを接合した透過電子顕微鏡像検出器20が、CCDカメラの蛍光材表面(像検出面)1a,1b,1c,1dと透過電子顕微鏡像照射領域とが一致するように配置される。この場合、前記したように、各蛍光材表面の間に像検出不感帯6が生じている。
【0034】
検出器20の上段には、投影レンズ21が設けられ、投影レンズ21によって拡大結像された透過電子顕微鏡像がCCDカメラの蛍光材表面1a,1b,1c,1dに照射される。なお、投影レンズ21の上段には、当然のことながら、中間レンズ、対物レンズ、コンデンサレンズなどのレンズ系が配置されているが、それらは図示されていない。
【0035】
投影レンズ21と検出器20との間には、偏向コイル22が設けられている。偏向コイル22には、偏向コイル電源23からコイル電流増幅器24を介して偏向電流が供給される。偏向コイル電源23は、偏向コイル電流制御部25によって制御される。また、偏向コイル電流制御部25は、コンピュータ26によってコントロールされている。
【0036】
透過電子顕微鏡像が検出器20を構成するCCDカメラの各蛍光材表面1a,1b,1c,1dに照射されると、各蛍光材は各部位において、像の明るさに応じて発光する。各部位における発光は、ファイバーチューブ2a,2b,2c,2dによってCCD本体3a,3b,3c,3dに導かれて本体に設けられた多数のCCD素子によって光の強度に応じた電気信号に変換される。
【0037】
多数のCCD素子によって変換された電気信号は、コントローラ27によって読み出され、画像処理装置28に供給される。画像処理装置28は、コンピュータ26のコントロールの下に4つの画像をつなぎ合わせ、つなぎ合わされた画像は、ディスプレイ29に表示される。
【0038】
上記した構成で、投影レンズ21によって拡大された像は、検出器20の蛍光材表面に投影される。図10はカメラ20の蛍光材表面(画像検出面)を光軸方向から見た図を示しており、一重の円で示された領域Pがカメラ20の表面であり、二重の円で示された領域が透過電子顕微鏡像照射領域Rである。また、四角で囲まれ斜線が施された領域a,b,c,dはCCD検出領域を示しており、このCCD検出領域の間には像検出不感帯6が存在する。
【0039】
さて、図10において、中心部分の透過電子顕微鏡像を得たい場合には、二重の四角線で囲まれた領域A,B,C,Dを隙間なく撮像しなければならない。このため、コンピュータ26は偏向コイル電流制御部25を制御し、偏向コイル24に所定の電流を流し、図11(a)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをiの方向に偏向する。このiの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域AとCCD検出領域aとを一致させることができる。
【0040】
この状態でコントローラ27は、CCD本体4aに含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。なお、図12に偏向コイル24によって偏向されたビームの光路を示している。
【0041】
次に、図11(b)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをiiの方向に偏向する。このiiの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域BとCCD検出領域bとを一致させることができる。この状態でコントローラ27は、CCD本体4bに含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。
【0042】
次に、図11(c)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをiiiの方向に偏向する。このiiiの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域CとCCD検出領域cとを一致させることができる。この状態でコントローラ27は、CCD本体4cに含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。
【0043】
次に、図11(d)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをivの方向に偏向する。このivの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域DとCCD検出領域dとを一致させることができる。この状態でコントローラ27は、CCD本体4dに含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。
【0044】
このように、透過電子顕微鏡像を偏向コイルによって所定の方向と距離偏向させ、各検出器の検出面と取得したい像領域とを一致させ、この像の偏向と複数の検出面による検出信号に基づいて、画像処理装置は、4枚の画像信号を図11(e)に示すようにつなぎ合わせる。この結果、領域A,B,C,Dの領域の像が得られ、この像はディスプレイ29に表示される。
【0045】
上記図9に示した実施の形態では、4つのCCDカメラを用いて4つの画像を接合するようにした。図13は、単一のCCDカメラ31を用いて広い視野の高分解能像を得る実施の形態を示している。この図13において、図9の構成要素と同一ないしは類似の構成要素には同一番号を付してある。図1に示したごときCCDカメラより成る透過電子顕微鏡像検出器31が、CCDカメラの蛍光材表面(像検出面)1と透過電子顕微鏡像照射領域とが一致するように配置される。
【0046】
検出器31の上段には、投影レンズ21が設けられ、投影レンズ21によって拡大結像された透過電子顕微鏡像がCCDカメラの蛍光材表面1に照射される。なお、投影レンズ21の上段には、当然のことながら、中間レンズ、対物レンズ、コンデンサレンズなどのレンズ系が配置されているが、それらは図示されていない。
【0047】
投影レンズ21と検出器31との間には、偏向コイル22が設けられている。偏向コイル22には、偏向コイル電源23からコイル電流増幅器24を介して偏向電流が供給される。偏向コイル電源23は、偏向コイル電流制御部25によって制御される。また、偏向コイル電流制御部25は、コンピュータ26によってコントロールされている。
【0048】
透過電子顕微鏡像が検出器31を構成するCCDカメラの蛍光材表面1に照射されると、蛍光材1は各部位において、像の明るさに応じて発光する。各部位における発光は、ファイバーチューブ2によってCCD本体3に導かれて本体に設けられた多数のCCD素子によって光の強度に応じた電気信号に変換される。
【0049】
多数のCCD素子によって変換された電気信号は、コントローラ27によって読み出され、画像処理装置28に供給される。画像処理装置28は、コンピュータ26のコントロールの下に4つの画像をつなぎ合わせ、つなぎ合わされた画像は、ディスプレイ29に表示される。
【0050】
上記した構成で、投影レンズ21によって拡大された像は、検出器31の蛍光材表面に投影される。図14はカメラ31の蛍光材1表面(画像検出面)を光軸方向から見た図を示しており、一重の円で示された領域Pがカメラ31の表面の蛍光スクリーンであり、二重の円で示された領域が透過電子顕微鏡像照射領域Rである。
【0051】
また、四角で囲まれ斜線が施された領域AがCCD素子による画像検出部を示し、蛍光スクリーンの透過像照射領域S上には、画像検出可能領域の目安として、その領域が四角に刻印されている。この実施の形態では、蛍光スクリーン上に投影されている画像の内、四角で示した4つの領域a,b,c,dの画像を領域A部の検出面に移動し、記録する。
【0052】
さて、図14において、中心部分領域a,b,c,dの透過電子顕微鏡像を得たい場合には、コンピュータ26は偏向コイル電流制御部25を制御し、偏向コイル24に所定の電流を流し、図15(a)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをiの方向に偏向する。このiの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、像検出領域Aと領域aとを一致させる。
【0053】
この状態でコントローラ27は、CCD本体4に含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。なお、図16に偏向コイル24によって偏向されたビームの光路を示している。
【0054】
次に、図15(b)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをiiの方向に偏向する。このiiの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域bとCCD検出領域Aとを一致させることができる。この状態でコントローラ27は、CCD本体4に含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。
【0055】
次に、図15(c)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをiiiの方向に偏向する。このiiiの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域cとCCD検出領域Aとを一致させることができる。この状態でコントローラ27は、CCD本体4に含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。
【0056】
次に、図15(d)に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Rをivの方向に偏向する。このivの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域dとCCD検出領域Aとを一致させることができる。この状態でコントローラ27は、CCD本体4に含まれるCCD素子から像信号を読み出し、画像処理装置28に供給する。
【0057】
このように、透過電子顕微鏡像を偏向コイルによって所定の方向と距離偏向させ、蛍光スクリーンP上の像検出面Aに仮想的に分割された各像領域a,b,c,dを順々に一致させ、それぞれコントローラ27によって各領域の像を検出し、得られた画像信号は、画像処理装置28は、4枚の画像信号を図15(e)に示すようにつなぎ合わせる。この結果、領域a,b,c,dの像が得られ、この像はディスプレイ29に表示される。
【0058】
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、CCD検出器の数は4や9に限定されず、任意の数のCCD検出器を接合する場合に全て適応することができる。また、図3や図7、図8において、全てのCCD検出器を斜めに配置する必要はなく、CCDマウントどうしの干渉が生じなければ、CCD検出器の一部を光軸に垂直な状態で配置することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明および請求項2〜4の発明では、複数のCCD検出器を並べて配置すると共に、CCDマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成して、透過電子顕微鏡像の検出面を隙間なく接続させたので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【0060】
また、請求項5の発明では、複数のCCD検出器を並べて配置し、複数のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【0061】
また、請求項6の発明では、単一のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分がCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CCDTVカメラの概略構成を示す図である。
【図2】4つのCCDカメラを接続させた例を示す図であり、(a)は立面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。
【図3】本発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置の一実施の形態を示す図である。
【図4】先端が斜めに切断された正方形の柱状のファイバーチューブの先端部を示す図である。
【図5】先端が斜めに切断された4つのファイバーチューブを光軸方向から見た図である。
【図6】隣り合った各辺が接するように成形された4つのファイバーチューブを光軸方向から見た図である。
【図7】9つのCCDカメラ(検出面)が接合された実施の形態を示す図である。
【図8】ファイバーチューブを曲線状に形成した実施の形態を示す図である。
【図9】電気的に4つのCCDカメラを結合して、実質的に広い検出面のCCDカメラを実現する本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図10】CCDカメラの蛍光材表面(画像検出面)を光軸方向から見た図である。
【図11】電子ビームの偏向によって視野の合成を行うようにした、図9の本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図12】異なった視野の像を検出するために電子ビームを偏向したときの図である。
【図13】単一のCCDカメラを用い、実質的に広い検出面のCCDカメラを実現する本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図14】CCDカメラの蛍光材表面(画像検出面)を光軸方向から見た図である。
【図15】電子ビームの偏向によって視野の合成を行うようにした、図9の本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図16】異なった視野の像を検出するために電子ビームを偏向したときの図である。
【符号の説明】
1 蛍光材(検出面)
2 ファイバーチューブ
3 CCD本体
4 CCDマウント
5 コントローラ
6 コンピュータ
7 ディスプレイ
10 CCDカメラ
11 ファイバーチューブ
12 CCDマウント
13 蛍光材(検出面)
14 CCD本体
20 CCDカメラ
21 投影レンズ
22 偏向コイル
23 偏向コイル電源
24 増幅器
25 偏向コイル制御部
26 コンピュータ
27 コントローラ
28 画像処理装置
29 ディスプレイ

Claims (6)

  1. 蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のCCD素子と、多数のCCD素子を保持するためのCCDマウントとより成り、多数のCCD素子が並べられた面積より、CCDマウントの面積が大きいCCD検出器を有し、透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に投影して蛍光材を発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のCCD素子に導き、CCD素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のCCD検出器を設け、各CCD検出器の隣り合った検出面を隙間なく接続し、この接続により互いのCCDマウントが干渉しないように、CCDマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成した透過電子顕微鏡像の撮像装置。
  2. 一端に蛍光材が設けられるファイバーチューブを光軸に対して斜めに配置し、ファイバーチューブの蛍光材が設けられる端部を斜めにカットし、カットされた検出面を接続させるように構成した請求項1記載の透過電子顕微鏡像の撮像装置。
  3. 蛍光材が設けられるファイバーチューブの端部を斜めにカットし、カットされた検出面を隙間なく接続させるようにファイバーチューブの端面部分を削るようにした構成した請求項2記載の透過電子顕微鏡像の撮像装置。
  4. 複数のCCD検出器の検出面を隙間なく接続し、ファイバーチューブを光軸から外側に向けて曲げるように構成した請求項1記載の透過電子顕微鏡像の撮像装置。
  5. 蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のCCD素子と、多数のCCD素子を保持するためのCCDマウントとより成り、多数のCCD素子が並べられた面積より、CCDマウントの面積が大きいCCD検出器を有し、拡大投影された透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に導いて発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のCCD素子に導き、CCD素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のCCD検出器を並べて配置し、複数のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成した透過電子顕微鏡像の撮像装置。
  6. 蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のCCD素子と、多数のCCD素子を保持するためのCCDマウントとより成り、拡大投影された透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に導いて発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のCCD素子に導き、CCD素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、単一のCCD検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分がCCD検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成した透過電子顕微鏡像の撮像装置。
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