JP3522121B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
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- JP3522121B2 JP3522121B2 JP24817598A JP24817598A JP3522121B2 JP 3522121 B2 JP3522121 B2 JP 3522121B2 JP 24817598 A JP24817598 A JP 24817598A JP 24817598 A JP24817598 A JP 24817598A JP 3522121 B2 JP3522121 B2 JP 3522121B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電流軸合わせを自動
化するようにした電子顕微鏡に関する。 【０００２】 【従来の技術】電子顕微鏡で像観察を行う場合、電流軸
がずれていると対物レンズの励磁電流を可変してフォー
カス調整した時観察像は移動する。即ち、図６に示すよ
うに、回転中心（電流軸）が視野中心からずれている場
合、対物レンズの励磁電流を可変してフォーカス（以
下、フォーカスと称する）を変更するとこの回転中心の
周りを観察像が回転してしまう（図では矢印で時計方向
に回転していることを示している）。そのため、この回
転中心を視野中心に一致させるようにコンデンサレンズ
（ＣＬ）のアライメントを調整する必要があり、従来、
蛍光板上の像を観察しながら、調整するようにしてい
た。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォー
カスを変更しつつ蛍光板に投影された像を目視しなが
ら、調整する作業は容易なことではなく、また個人によ
って調整精度にバラツキが生じる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、従来手作業
で行っていた電流軸合わせの調整作業を自動化し、調整
精度に個人差が生じないようにすることを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、電子顕微鏡像
を撮影する撮影手段と、撮影手段で撮影された像をデジ
タル画像として取り込み、画像の積算を行うフレームメ
モリと、対物レンズの励磁電流を可変してフォーカス調
整したときの前記画像上の観測点の軌跡から、その観測
点について回転方向の動きベクトルを抽出して画像の回
転中心を算出するとともに、算出された回転中心を視野
中心に一致させるための補正量を算出する演算処理制御
手段と、演算処理制御手段により制御され、前記算出さ
れた補正量に応じて軸合わせ補正を行う偏向手段とを備
えたことを特徴とする。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の電子顕微鏡の基本構成を示
すものである。電子銃１１から放出された電子ビームは
照射レンズと偏向コイルとからなるレンズ系７を通して
試料１０に照射され、試料透過像は対物レンズと結像レ
ンズからなるレンズ系７′により蛍光板１上に結像され
る。蛍光板１上の像はテレビカメラ２で撮影され、フレ
ームメモリ３にデジタル画像として取り込まれ、画像は
ディスプレイ９に表示される。ＣＰＵ４はフレームメモ
リに取り込んだ画像データから所定の演算処理、例えば
後述するように画像回転方向の動きベクトル等の抽出、
回転中心の算出等の処理を行う。また、ＣＰＵ４はイン
ターフェース５，６を介してレンズ系７，７′の制御、
ゴニオステージ８の制御を行っている。なお、画像の演
算はＣＰＵ４上のプログラムにより行うことに限らず、
例えばフレームメモリ３上に専用のチップを実装して行
っても良く、演算結果はＣＰＵ４によって判断する。そ
の結果、補正が必要であれば、インターフェース５，６
を介してレンズ系７の偏向コイルにフィードバックされ
て電流軸合わせが行われ、また、ディスプレイ９に表示
される。 【０００６】次に、電流軸合わせを自動化する方法を図
２〜５により説明する。図２はフレームメモリ３に取り
込まれたフォーカス変更前の画像をディスプレイ９上に
表示したものであり、観測点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの像（●で
表示）と視野中心（×で表示）が示されている。いま、
フォーカスを変更しつつフレームメモリに画像を取り込
んで画像の積算を行うと、あたかも露光時間を長くして
北極星を撮影した時の写真のように、回転中心の回りに
軌跡を描いたような、図３に示すような像が得られる。
図３において、観測点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれの黒丸
が複数個繋がって表示されているのは、その軌跡を示し
ており、また、回転方向は矢印で示している。このよう
にフレームメモリに取り込んだ画像に対してＣＰＵ４に
おいて処理を行い、各観測点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて回
転方向の動きベクトルを抽出する。動きベクトル（始点
と終点が同一円周上にある）は、図４の矢印で示した通
りのもので、その大きさと向きは回転中心からの距離と
像の回転角に依存する。 【０００７】図５のＸ，Ｙ座標系において、Ｏ′（ｘ
0 ，ｙ0 ）を回転中心、ｒを回転中心から観測点までの
距離、Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ），Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を１つ
の観測点のフォーカス調整前後の位置、換言すれば、動
きベクトルの始点、終点、ｄを動きベトクルの大きさと
すると、 ｄ＝〔（ｘ2 − ｘ1 ）2 ＋（ｙ2 − ｙ1 ）2 〕1/2 ……（１） ｒ＝ｄ／（２ sin（θ／２）） ……（２） 〔（ｘ1 −ｘ0 ）2 ＋（ｙ1 − ｙ0 ）2 〕1/2 ＝ｒ ……（３） 〔（ｘ2 −ｘ0 ）2 ＋（ｙ2 − ｙ0 ）2 〕1/2 ＝ｒ ……（４） が成立する。ここで、Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ），Ｐ2 （ｘ
2 ，ｙ2 ）は観測される位置あり、これら各座標値を用
いて（１）式よりｄが求められる。 【０００８】ところで、像の回転角θは、例えば磁界レ
ンズを用いた場合には、 θ＝０．１８６３ＮＩ／Φ1/2 ……（５） θ：回転角 Φ：軸上電位（加速電圧） ＮＩ：アンペアターン で与えられる。アンペアターンＮＩは対物レンズの規格
によって特定でき、また、加速電圧についても装置から
取得可能な値であるのでＮＩ、Φは既知の値である。従
って、励磁によってフォーカス調整をしたときのＮＩに
応じて（５）式より回転角θが分かり、従って、（２）
式よりｒが、（３）、（４）式よりＯ′（ｘ0 ，ｙ0 ）
が求められ、回転中心を算出することができる。 【０００９】このように１つの観測点の軌跡から回転中
心が求められるが、幾つかの観測点の軌跡からそれぞれ
回転中心を求め、それらの平均をとって回転中心を算出
するようにしてもよい。こうして求めた回転中心を視野
中心に一致させるには、ＣＰＵ４によって補正量を計算
し、算出した補正量に基づいて偏向コイルの電流制御を
行って電流軸合わせを行う。こうして従来手作業で行っ
ていた電流軸合わせ調整作業を自動化することが可能と
なる。 【００１０】なお、上記説明では、完全自動化の例につ
いて説明したが、回転の軌跡をディスプレイの画像上で
人間が指定し、これを入力することによりＣＰＵ４で回
転中心を算出するようにしても良い。 【００１１】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、電流軸合
わせの調整作業を自動化することができ、調整作業が簡
素化され、また特定の技術、教育や経験を要しなくても
調整作業を行うことができるので、個人差による調整精
度の違いをなくすことが可能となる。
化するようにした電子顕微鏡に関する。 【０００２】 【従来の技術】電子顕微鏡で像観察を行う場合、電流軸
がずれていると対物レンズの励磁電流を可変してフォー
カス調整した時観察像は移動する。即ち、図６に示すよ
うに、回転中心（電流軸）が視野中心からずれている場
合、対物レンズの励磁電流を可変してフォーカス（以
下、フォーカスと称する）を変更するとこの回転中心の
周りを観察像が回転してしまう（図では矢印で時計方向
に回転していることを示している）。そのため、この回
転中心を視野中心に一致させるようにコンデンサレンズ
（ＣＬ）のアライメントを調整する必要があり、従来、
蛍光板上の像を観察しながら、調整するようにしてい
た。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォー
カスを変更しつつ蛍光板に投影された像を目視しなが
ら、調整する作業は容易なことではなく、また個人によ
って調整精度にバラツキが生じる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、従来手作業
で行っていた電流軸合わせの調整作業を自動化し、調整
精度に個人差が生じないようにすることを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、電子顕微鏡像
を撮影する撮影手段と、撮影手段で撮影された像をデジ
タル画像として取り込み、画像の積算を行うフレームメ
モリと、対物レンズの励磁電流を可変してフォーカス調
整したときの前記画像上の観測点の軌跡から、その観測
点について回転方向の動きベクトルを抽出して画像の回
転中心を算出するとともに、算出された回転中心を視野
中心に一致させるための補正量を算出する演算処理制御
手段と、演算処理制御手段により制御され、前記算出さ
れた補正量に応じて軸合わせ補正を行う偏向手段とを備
えたことを特徴とする。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の電子顕微鏡の基本構成を示
すものである。電子銃１１から放出された電子ビームは
照射レンズと偏向コイルとからなるレンズ系７を通して
試料１０に照射され、試料透過像は対物レンズと結像レ
ンズからなるレンズ系７′により蛍光板１上に結像され
る。蛍光板１上の像はテレビカメラ２で撮影され、フレ
ームメモリ３にデジタル画像として取り込まれ、画像は
ディスプレイ９に表示される。ＣＰＵ４はフレームメモ
リに取り込んだ画像データから所定の演算処理、例えば
後述するように画像回転方向の動きベクトル等の抽出、
回転中心の算出等の処理を行う。また、ＣＰＵ４はイン
ターフェース５，６を介してレンズ系７，７′の制御、
ゴニオステージ８の制御を行っている。なお、画像の演
算はＣＰＵ４上のプログラムにより行うことに限らず、
例えばフレームメモリ３上に専用のチップを実装して行
っても良く、演算結果はＣＰＵ４によって判断する。そ
の結果、補正が必要であれば、インターフェース５，６
を介してレンズ系７の偏向コイルにフィードバックされ
て電流軸合わせが行われ、また、ディスプレイ９に表示
される。 【０００６】次に、電流軸合わせを自動化する方法を図
２〜５により説明する。図２はフレームメモリ３に取り
込まれたフォーカス変更前の画像をディスプレイ９上に
表示したものであり、観測点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの像（●で
表示）と視野中心（×で表示）が示されている。いま、
フォーカスを変更しつつフレームメモリに画像を取り込
んで画像の積算を行うと、あたかも露光時間を長くして
北極星を撮影した時の写真のように、回転中心の回りに
軌跡を描いたような、図３に示すような像が得られる。
図３において、観測点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれの黒丸
が複数個繋がって表示されているのは、その軌跡を示し
ており、また、回転方向は矢印で示している。このよう
にフレームメモリに取り込んだ画像に対してＣＰＵ４に
おいて処理を行い、各観測点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて回
転方向の動きベクトルを抽出する。動きベクトル（始点
と終点が同一円周上にある）は、図４の矢印で示した通
りのもので、その大きさと向きは回転中心からの距離と
像の回転角に依存する。 【０００７】図５のＸ，Ｙ座標系において、Ｏ′（ｘ
0 ，ｙ0 ）を回転中心、ｒを回転中心から観測点までの
距離、Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ），Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を１つ
の観測点のフォーカス調整前後の位置、換言すれば、動
きベクトルの始点、終点、ｄを動きベトクルの大きさと
すると、 ｄ＝〔（ｘ2 − ｘ1 ）2 ＋（ｙ2 − ｙ1 ）2 〕1/2 ……（１） ｒ＝ｄ／（２ sin（θ／２）） ……（２） 〔（ｘ1 −ｘ0 ）2 ＋（ｙ1 − ｙ0 ）2 〕1/2 ＝ｒ ……（３） 〔（ｘ2 −ｘ0 ）2 ＋（ｙ2 − ｙ0 ）2 〕1/2 ＝ｒ ……（４） が成立する。ここで、Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ），Ｐ2 （ｘ
2 ，ｙ2 ）は観測される位置あり、これら各座標値を用
いて（１）式よりｄが求められる。 【０００８】ところで、像の回転角θは、例えば磁界レ
ンズを用いた場合には、 θ＝０．１８６３ＮＩ／Φ1/2 ……（５） θ：回転角 Φ：軸上電位（加速電圧） ＮＩ：アンペアターン で与えられる。アンペアターンＮＩは対物レンズの規格
によって特定でき、また、加速電圧についても装置から
取得可能な値であるのでＮＩ、Φは既知の値である。従
って、励磁によってフォーカス調整をしたときのＮＩに
応じて（５）式より回転角θが分かり、従って、（２）
式よりｒが、（３）、（４）式よりＯ′（ｘ0 ，ｙ0 ）
が求められ、回転中心を算出することができる。 【０００９】このように１つの観測点の軌跡から回転中
心が求められるが、幾つかの観測点の軌跡からそれぞれ
回転中心を求め、それらの平均をとって回転中心を算出
するようにしてもよい。こうして求めた回転中心を視野
中心に一致させるには、ＣＰＵ４によって補正量を計算
し、算出した補正量に基づいて偏向コイルの電流制御を
行って電流軸合わせを行う。こうして従来手作業で行っ
ていた電流軸合わせ調整作業を自動化することが可能と
なる。 【００１０】なお、上記説明では、完全自動化の例につ
いて説明したが、回転の軌跡をディスプレイの画像上で
人間が指定し、これを入力することによりＣＰＵ４で回
転中心を算出するようにしても良い。 【００１１】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、電流軸合
わせの調整作業を自動化することができ、調整作業が簡
素化され、また特定の技術、教育や経験を要しなくても
調整作業を行うことができるので、個人差による調整精
度の違いをなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電子顕微鏡の基本構成を示す図であ
る。 【図２】 フォーカス変更前の像を示す図である。 【図３】 フォーカス変更後の像を示す図である。 【図４】 各観測点の動きベクトルを説明する図であ
る。 【図５】 回転中心の算出を説明する図である。 【図６】 従来のフォーカス調整方法を説明する図であ
る。 【符号の説明】 １…蛍光板、２…ＴＶカメラ、３…フレームメモリ、４
…ＣＰＵ、５，６…インターフェース、７，７′…レン
ズ系、８…ゴニオステージ、９…ディスプレイ、１０…
試料、１１…電子銃。
る。 【図２】 フォーカス変更前の像を示す図である。 【図３】 フォーカス変更後の像を示す図である。 【図４】 各観測点の動きベクトルを説明する図であ
る。 【図５】 回転中心の算出を説明する図である。 【図６】 従来のフォーカス調整方法を説明する図であ
る。 【符号の説明】 １…蛍光板、２…ＴＶカメラ、３…フレームメモリ、４
…ＣＰＵ、５，６…インターフェース、７，７′…レン
ズ系、８…ゴニオステージ、９…ディスプレイ、１０…
試料、１１…電子銃。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電子顕微鏡像を撮影する撮影手段と、 撮影手段で撮影された像をデジタル画像として取り込
み、画像の積算を行うフレームメモリと、 対物レンズの励磁電流を可変してフォーカス調整したと
きの前記画像上の観測点の軌跡から、その観測点につい
て回転方向の動きベクトルを抽出して画像の回転中心を
算出するとともに、算出された回転中心を視野中心に一
致させるための補正量を算出する演算処理制御手段と、 演算処理制御手段により制御され、前記算出された補正
量に応じて軸合わせ補正を行う偏向手段と、 を備えた電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24817598A JP3522121B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24817598A JP3522121B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082433A JP2000082433A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3522121B2 true JP3522121B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=17174333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24817598A Expired - Fee Related JP3522121B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522121B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5268324B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-08-21 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線顕微装置及び顕微方法 |
| JP6783071B2 (ja) * | 2016-05-20 | 2020-11-11 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置 |
| JP7114417B2 (ja) * | 2018-09-10 | 2022-08-08 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡および電子顕微鏡の調整方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073774B2 (ja) * | 1986-10-08 | 1995-01-18 | 株式会社日立製作所 | 電子顕微鏡 |
| JP2733710B2 (ja) * | 1990-11-27 | 1998-03-30 | 株式会社日立製作所 | 電子顕微鏡 |
-
1998
- 1998-09-02 JP JP24817598A patent/JP3522121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000082433A (ja) | 2000-03-21 |
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