JPH0218845A - 電子顕微鏡の絞り位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、絞り位置の微調整をモータ駆動等により遠隔
制御を行う電子顕微鏡の絞り位置制御装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 電子顕微鏡においては対物絞り等の絞りが何箇所かに配
置されており、絞りの中心を光軸に一致させる作業、即
ち微調整の作業はオペレータがスクリーンを観察しなが
ら行っていた。その構成を第２図に示す。絞り板１には
互いに異なる径を仔する絞りａｌ　ｂｌ　ｃが形成され
ており、オペレータは微調整機構２の調整摘み３および
／または５を操作することによって絞りの中心を光軸１
３に一致させる。いま第２図に示すように、絞りａの中
心を光軸１３に一致させるために微調整を行う場合を例
にとると、オペレータは図示しないスクリーンを観察し
、矢印Ｘで示す方向（Ｘ方向）に移動させる必要がある
のであれば調整摘み３を回す。調整摘み３は図の位置で
Ａ方向に回転するのみで図の左右方向には移動しないよ
うになされており、更に調整摘み３と、その先端に絞り
板１が取り付けられた軸４とはネジで螺合されているの
で、調整摘み３を回すことによって軸４をＸ方向に移動
させることができる。なお、１０は止め具であり、軸４
が回転すると絞り板１が光軸１３に対して傾いてしまう
ので、それを防止するために設けられているものである
。絞りを図のＹで示す方向（Ｙ方向）に移動させようと
する場合は調整摘み５を回す。調整摘み５はその場で回
転可能になされており、軸６とはネジで螺合されている
ので、調整摘み５を回転させると軸６は図の上下方向に
移動する。支持体７の他方の側はスプリング８で支持さ
れているので、支持体７は軸６の上下に伴って球面にな
された支点９を中心にしてＹ方向に移動することになる
。なお、１１は軸６が回転しないように設けられている
止め具であり、また、図中１２は微調整機構を収納する
容器である。

以上が従来行われていた微調整である。なお、微調整と
は別に絞りを切り替える粗動機構、即ち、所望の径の絞
りを光軸１３の近傍に素早く移動させる機構が通常設け
られるが、関係がないので省略している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、スクリーン上に拡大された像を観察しな
がら行うとはいえ、ミクロン単位の径の絞りの中心を光
軸に一致させるという微妙な調整を手動で行うには熟練
を要し、操作性は非常に悪いものである。それに加えて
、従来例に示すように手動で微調整を行う場合には絞り
を挿入する位置が制約されるという問題もある。つまり
、オペレータはスクリーンを観察しながら調整摘みを操
作するのであるから、絞りはオペレータが座った吠態で
手の届くところに配置しなければならないという制約が
生じるのである。勿論、遠隔操作の機構は種々知られて
いるので、適当なメカニズムによって遠隔操作を行うこ
とはできるが、絞りの調整というのは非常に微妙なもの
であるのでいきおい複雑なメカニズムにならざるを得す
、結果的にコストが高いものになってしまう。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、絞り位
置の微調整をモータ等を用いて遠隔操作を行うようにし
、その際の絞りの移動速度を絞りの径に応じた所定の値
とした電子顕微鏡の絞り位置制御装置を提供することを
目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の電子顕微鏡の絞
り位置制御装置は、絞り位置の制御を遠隔制御で行うに
際し、絞りの微調整時の移動速度を絞りの径の大きさで
決まる所定の値としたことを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、絞り位置の微調整を遠隔操作によっ
て行うので操作性が良いことは勿論のこととして、微調
整の際の絞りの速度を絞り径の大きさに対応した所定の
速度とするので制御も容易に行え、実現可能なものであ
る。

［実施例コ さて、近年あらゆる分野で自動化が叫ばれている。そこ
で実施例を説明する前に電子顕微鏡における絞り位置の
微調整の自動化の可能性を考えてみる。絞り位置の調整
を完全自動化することは勿論可能である。例えば、絞り
板をモータ駆動により移動させることを想定すると、当
該絞り板の移動を電子ビームを放射しながら行い、絞り
板で検出される電流が極小となったときに絞りの中心が
光軸に一致したと見なせばよい。しかし、このような制
御は技術的に難しく、結果的にコストの高いものになっ
てしまうから得策ではない。

次に考えられるのがモータ等の駆動装置を用いた遠隔制
御である。つまり、例えば所望の移動方向のボタンを押
す、あるいはジョイスティックで移動方向を指示するだ
けで絞り位置の微調整を行えるようにするのである。こ
の際に問題となるのが絞り位置の微調整の場合の移動速
度をどのように設定するかである。先ず絞りの移動速度
を常に一定とすることが考えられる。しかし、当該一定
速度を比較的速（設定するのは大きい径の絞りに対して
はを利ではあるが、１０μｍ程度の径の小さい絞りに対
しては役立たないものである。なぜなら、径の小さな絞
りの場合は超低速で移動させないと微調整は行えないか
らである。それなら移動速度を小さな径の絞りに合わせ
て超低速にすればよいかというと、その場合は確かに微
妙な調整は行うことができるが、１００μｍ程度の微妙
な調整を要しない大きな絞りの位置調整に手間が掛かり
すぎることになる。その中間の値を設定すれば良いよう
にも思われるが絞りの径は５μｍ〜１００μｍ程度の非
常に幅のあるものであるから、どの絞りに対しても適当
な一定速度を見いだすことは困難であり、結局絞りの移
動速度を一定にすることは得策でないことが分かる。

また、絞り位置の微調整の際の移動速度を電子顕微鏡の
倍率に連動させ、倍率に適した速度で絞りを移動させる
ことも考えられるが、制御が複雑になるのでこれも得策
ではない。

そこで本発明においては、微調整の際の絞りの移動速度
を絞りの径に対応した所定の速度としたのである。つま
り、例えば径が５μｍの絞りを用いようとする場合には
その径に応じた速度で、１００μｍの絞りを用いる場合
には、５μｍの場合とは異なるその径に応じた所定の速
度で移動させようとするのである。つまり、上述したよ
うに絞り径が小さい場合には低速で移動させる必要があ
り、径が大きい場合にはそれよりも速くてよいから、絞
りの径の大きさに合った最適な移動速度があるであろう
という認識に基づいている。そしてこのような制御はコ
ストもそれほど掛からず容易に実現可能である。

以下、図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明に係る電子顕微鏡の絞り位置制御装置の
１実施例の構成を示す図で、図中、２０はＣＰＵ、２１
は絞り選択水、２２は操作卓、２３．２４は駆動回路、
２５．２６はモータ、２７はロータリーエンコーダ、２
９はＸ駆動軸、３０はＹ駆動軸を示す。なお、第２図と
同じものには同一の番号を付し、その詳細は省略する。

第１図の構成において、絞り選択水２１は絞りの選択を
行うもので、上述した粗動機構にあたるものであり、図
の１．２．３および４で示されるボタンを押すことによ
って絞りを選択できるようになされている。例えば、１
のボタンは絞りａ１２のボタンは絞りす、　　３のボタ
ンは絞りＣ１４のボタンは開放を選択するものとするこ
とができる。

これまで絞りａが選択されており、いま絞りＣを選択し
ようとして絞り選択水２１のボタン３を押したとすると
、ＣＰＵ２０は、予め格納されている絞りＣの位置とロ
ータリーエンコーダ２７から得られる現在の位置とを比
較してモータ２５をどちらの方向に回転させればよいか
を演算し、その結果を駆動回路２３に送出する。これに
よってモータ２５は所定の方向に回転を始め、従って上
述した動作により絞り板１がＸ方向に移動する・　この
ときＣＰＵ２０はロータリーエンコーダ２７からの信号
により位置を確認しており、予め定められた絞りＣの位
置と一致すると駆動回路２３に対してモータ２５の駆動
を停止させる信号を送出する。このようにして絞りＣは
光軸１３の近傍に配置されることになる。以上が粗動、
つまり絞り選択の動作であるが、粗動調整はどの絞りを
選択するにせよ素早く行う必要があるから、予め定めら
れた速い速度で移動されるようになされる。

絞り選択の次には操作卓２２を用いて微調整が行われる
。いま＋Ｘ方向に微調整を行う場合を例にとって説明す
る。このときオペレータはスクリーンを観察しながら操
作卓２２の「←」印の付いたボタンを押すと、ＣＰＵ２
０はそれを検出して駆動回路２３に指令を発してモータ
を所定の方向に回転させ、軸４は＋Ｘ方向に移動し始め
る。そしてオペレータがボタンを押すのを止めると軸４
の移動は停止される。つまり、軸４の移動は操作卓２２
のボタンが押されている期間だけ行われるようになされ
ている。このときの移動速度は絞りの径に応じた速度と
なされる。つまり、ＣＰＵ２０には予め絞り径に応じた
微調整速度のデータが格納されており、一方ロータリー
エンコーダ２７から得られる位置データからどの絞りが
光軸１３の近傍にあるか判断できるので、当該位置デー
タに基づいて微調整速度を読みだし、該読みだした微調
整速度を駆動回路２３に送出すれば絞りの径に対応した
速度で微調−整を行うことができる。

ＣＰＵ２０に格納されている微調整時の速度データは、
いま各絞りａｌ　　ｂｌ　　ｃの径をそれぞれφ１、φ
、φ。とし、φ、〉φｂ〉φ。であるとすると、各絞り
の微調整時の速度ｖ、、　　ｖｂ、　　ｖ。はＶ　−＞
　Ｖ　ｂ　＞　Ｖ　６であるような最適な速度に設定さ
れているものである。

以上は＋Ｘ方向の微調整であるが、−Ｘ、　　＋Ｙ。

−Ｘ方向の微調整についても同様である。

また、上記実施例においてはどの絞りとも規定していな
いが、これは本発明に係る電子顕微鏡の絞り位置制御装
置は、電子顕微鏡に用いられる全ての絞りに対して適用
できるからである。

以上、本発明の１実施例について説明したが、本発明は
上記の実施例に限定されるものではなく、種々の変形が
可能である。例えば、上記実施例ではモータを用いたが
他のよく知られた遠隔操作の手法を用いてもよいもので
あって、その−例としては、ピエゾ素子を用い、該ピエ
ゾ素子に与える電圧の傾きを変えて移動速度を変えるよ
うにしてもよいものである。また、微調整の方向を指示
するものとしては、実施例で述べたボタン操作の他にシ
ロイスティックを用いることもできる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、絞り
位置の微調整を遠隔操作で行うことができるので操作性
がよく、従来のように絞り位置が制約されることもない
。しかも微調整時の速度を絞り径の大きさに対応した最
適な速度としたので制御も容易でコスト的にも問題はな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子顕微鏡の絞り位置制御装置の
１実施例の構成を示す図、第２図は従来の構成を示す図
である。 １・・・絞り板、２・・・微調整機構、１３・・・光軸
、２０・・・ＣＰＵ１２１・・・絞り選択卓、２２・・
・操作卓、２３．２４・・・駆動回路、２５．２６・・
・モータ、２７・・・ロータリーエンコーダ。 出　　願　　人　日本電子株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絞り位置の制御を遠隔制御で行う電子顕微鏡の絞
   り位置制御装置において、絞りの微調整時の移動速度を
   絞りの径の大きさで決まる所定の値としたことを特徴と
   する電子顕微鏡の絞り位置制御装置。