JPH0272550A - 走査形電子顕微鏡 - 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〕 本発明は走査形電子顕微鏡（以下ＳＥＭと記す、）の表
示方式に係り、特に表示モニタが２次元走査しかできな
いのに、像信号を明暗でなく波形として表示するのに好
適なＳＥＭに関する。

〔従来の技術〕

ＳＥＭの試料像信号表示のひとつの方法としてオシロス
コープのように垂直方向の位置が試料像信号の強度に対
応した波形として表示する方法が行なわれている。画像
モニタ、電子ビームとも二次元走査し、試料像信号を輝
度信号として用いて明暗画像とするのが基本的表示方法
であるが、信号の大きさを定量的に把握するためには波
形表示が有効なためである。このためには、画像モニタ
の水平走査は試料上の電子ビームの走査と一致させ、得
られた信号を画像モニタの垂直偏向信号として使用する
方法をとっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前記の明暗像表示の走査速度が一定でよい
場合、特に商用テレビジョンと同じ走査速度とする場合
には５画像モニタとして一般に広く大量に使われている
テレビジョンモニ゛りを使うことが多い、一般に使用さ
れているテレビジョンモニタの偏向回路は負荷である偏
向コイルのインダクタンスとの共振を利用しており、そ
のために自由に走査速度を変化させることができない、
そのため前述のような方法をとるためには、二次元走査
とは独立の偏向回路を別に付属して、切換える手段を持
たねばならず不経済である。また一般にコンピュータ等
で行われているように、試料像信号データからソフトウ
ェアで波形データを構成し、二次元ビットマツプメモリ
に書込んで表示を行う方法は、演算とビットマツプメモ
リへの書込みのための時間を要するために、たとえば水
平走査速度を数十マイクロ秒で行って遅れなく波形表示
を行うことはできない。

〔課題を解決するための手段〕

これを解決し、二次元走査を行っている画像モニタに、
遅延なく波形表示を行うことは、試料像信号の大きさを
画像モニタの垂直方向位置と比較し、一致した時に画像
モニタの輝度を変調する手法を用いて実現することがで
きる。

〔作用〕

試料像信号の大きさを随時画像モニタの垂直方向位置と
比較するため、まず、画像モニタの垂直方向位置を発生
するためにはＴＶモニタの水平走査基準フロックをカウ
ンタに与え、垂直帰線期間でカウンタをリセットすれば
よい、比較部は試料より発生した像信号データと前記カ
ウンタの出力、即ち画像モニタの垂直位置を比較し両者
が等しい時、一致信号を発生する。

この一致信号により画像モニタの輝度を変調すれば試料
から発生した像信号の大きさを画像モニタ上に波形とし
て表示することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

第１図は画像モニタとしてテレビジョン（以下ＴＶと記
す）モニタを使用したものである。

ＳＥＭの電子光学系は、電子銃１．収束レンズ３、二次
元偏向系４．対物レンズ５により構成され、電子線２は
細く収束され試料７上に照射する。

通常の明暗像を観察する場合、鏡体偏向系４はＴＶ走査
に同期した速度で電子線２を偏向する。

そのために偏向信号発生器１０．１１はＴＶ発振回路１
３からの水平及び垂直クロックパルスを受け、それぞれ
ＴＶ走査速度に一致した偏向信号を作り出す。

走査切換器２０は、明暗像を観察する場合と像信号波形
を観察する場合とで走査信号を切換えるが、明暗像を観
察する場合は、偏向信号発生器１０．１１からの信号を
そのまま鏡体偏向系に与えるよう接続される。

一方試料より発生した二次電子は、二次電子検出器６に
より電圧信号に変換され、増幅器８により増幅される。

その後、像信号切換器１９に送られる。像信号切換器１
９は、前記走査速度切換器２０と連動し、明暗像を観察
する場合と、像信号波形を観察する場合とで信号を切換
えるが、今。

明暗像を観察する場合においては前記増幅された像信号
を出力するように接続される。像信号切換器１９の出力
は、その像信号をＴＶ同期信号と重ね合わせるため信号
加算器１７へ送られる。ＴＶ同期信号とは、ＴＶ同期信
号発生器１８により、ＴＶ発振回路１３からの水平及び
垂直クロックパルスをうけ、これらを重ね合わせ標準的
な電圧レベルに波形整形した信号であり、加算器１７へ
入力される。加算器１７により、ＴＶ同期信号と重ね合
わされた画像信号は、ＴＶモニタ１５に送られＴＶモニ
タ上に明暗像として表示される。

次に試料より発生した像信号を波形として表示する場合
について説明する。この場合走査切換器２０は、垂直方
向の偏向を止め、一次元走査するために垂直方向偏向信
号発生器１１からの信号を切離し固定電位（ここでは、
零電位）側に接続される。

また片側の鏡体偏向系は明暗像表示の場合と同様に偏向
される。

発振器１２は鏡体の電子線走査−回あたり、たとえば５
１２ケのクロックパルスを発生する。このクロックパル
スはＡ／Ｄコンバータ９に変換開始信号として与えられ
、これによりＡ／Ｄコンバータ９は、増幅された像信号
をデジタル量に変換する。変換された像信号データ（た
とえば８ビツトデータ）は、数値比較器１６に与えられ
る。

垂直アドレスカウンタ１４は、ＴＶ発振器１３からの水
平クロック信号により、画像モニタの走査線番号を出力
する。また垂直クロック信号によリカウンタをリセット
する。この垂直アドレスデータは数値比較器１６に送ら
れる。数値比較器１６は、Ａ／Ｄコンバータ９からのデ
ータと上記垂直アドレスとを比較し、両者が等しい時に
一致信号を発生する。この一致信号は、像信号切換器１
９に送られる。ここでは、明暗像を観察する場合とは異
なり、前記、数値比較器から出力側に接続される。この
切換器から出力された一致信号は、加算器１９に送られ
る。加算器１７では、ＴＶ同期信号発生器１８より発生
した。

ＴＶ同期信号と前記一致信号とを信号加算する。

加算器１７の出力信号はＴＶモニタ１５の像信号入力に
送られ、ＴＶモニタはその信号により像を映し出す６以
上１本実施例によれば試料像信号の強度波形をＴＶモニ
タ上にドツトの集合として表示することができる。

前記実施例は、一致信号により、ＴＶモニタ上に強度波
形をドツトの集合として表示するものであるが、一致信
号でなく、不等号信号、即ち像信号データく垂直アドレ
ス 像信号データ〉垂直アドレス の時に信号を発生するよう数値比較器を構成し、前記実
施例と同様にＴＶモニタ上に表示すれば、像信号波形を
バーグラフのように表示することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＴＶモニタのように表示モニタの走査
速度が一定の場合でも、試料より発生した像信号の強度
波形を観察することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は表示モニタとしてＴＶモニタを使用した時の実
施例を示す図である。 １・・・電子銃、２・・・電子線、３・・・収束レンズ
、４・・・２次元偏向系、５・・・対物レンズ、６・・
・二次電子検出器、７・・・試料、８・・・増幅器、９
・・・Ａ／Ｄコンバータ、１０・・・偏向信号発生器、
１１・・・偏向信号発生器、１２・・・発振器、１３・
・・ＴＶ発振回路、１４・・・垂直アドレスカウンタ、
１５・・・ＴＶモニタ、１６・・・数値比較器、１７・
・・加算器、１８・・・ＴＶ同期信号発生器、１９・・
・像信号切換器、２０・・・走査信号切換器。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子線を試料上で一次元走査する機能と、水平走査
   速度が前記一次元走査の速度と一致して走査される二次
   元走査のみが可能な陰極線管画像モニタ装置と、該画像
   モニタの垂直走査線番号と前記試料より発生した像信号
   データを比較する比較回路とを備え、該比較回路からの
   比較結果出力信号により前記画像モニタ装置の輝度を変
   化させることにより、前記試料像信号の大きさを、前記
   画像モニタ上に垂直方向の位置として表示させるように
   したことを特徴とする走査形電子顕微鏡。