JPH0426043A - Image recording electron microscope - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
電子顕微鏡で観察する試料の画像を記録する画像記録電
子顕微鏡に関し、
小型かつ十分な像倍率高解像度の画像を得ることを目的
とし、
電子源からの電子ビームか試料を透過し、電子レンズに
より拡大された像を蛍光板を介して目視観察又は記録す
る画像記録電子顕微鏡において、前記拡大された像の電
子ビーム又は前記蛍光板上の像を受光する固体撮像素子
よりなる受光部を、前記電子レンズの下方に設けるよう
に構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding an image recording electron microscope that records an image of a sample to be observed with an electron microscope, the purpose is to obtain an image with a small size and sufficient image magnification and high resolution. In an image recording electron microscope that passes through a sample and visually observes or records an image magnified by an electron lens through a fluorescent screen, from a solid-state image sensor that receives the electron beam of the magnified image or the image on the fluorescent screen. A light receiving section is provided below the electronic lens.
本発明は、電子顕微鏡で観察する試料の画像を記録する
画像記録電子顕微鏡に関する。The present invention relates to an image recording electron microscope that records an image of a sample observed with an electron microscope.
電子顕微鏡で試料を観察する場合、その観察画像を記録
することか一般的に行なわれている。このような電子顕
微鏡は、画像記録装置か組込まれており、小型化か望ま
れていると共に、記録する画像の高解像が求められてい
る。When observing a sample with an electron microscope, it is common practice to record the observed image. Such electron microscopes have built-in image recording devices, and are desired to be miniaturized, as well as to record images with high resolution.
第7図に従来の画像記録電子顕微鏡の概略図を示す。第
7図の画像記録電子顕微鏡30において、電子銃31よ
り照射された電子ビームは電子加速器32により加速さ
れ、試料33を透過する。試料33を透過した電子ビー
ムは対物電子レンズ34で増幅され、中間投写電子レン
ズ35及び回転自在の蛍光スクリーン36を介してスチ
ールカメラ室37て該試料33の画像かフィルム上に記
録されると共に、光導電膜やシリコン半導体の撮像管等
のテレビ受光部38により映像かモニタに写し出される
。また、試料33を直接観察する場合、蛍光スクリーン
36を水平位置から窓39方向に回転させ、該蛍光スク
リーン36に投写された画像を窓39により直接観察す
るものである。FIG. 7 shows a schematic diagram of a conventional image recording electron microscope. In the image recording electron microscope 30 shown in FIG. 7, an electron beam emitted from an electron gun 31 is accelerated by an electron accelerator 32 and passes through a sample 33. The electron beam transmitted through the sample 33 is amplified by an objective electron lens 34, passes through an intermediate projection electron lens 35 and a rotatable fluorescent screen 36, and is sent to a still camera room 37 where an image of the sample 33 is recorded on film. An image is displayed on a monitor by a television light receiving section 38 such as a photoconductive film or a silicon semiconductor image pickup tube. When observing the sample 33 directly, the fluorescent screen 36 is rotated from a horizontal position toward the window 39, and the image projected on the fluorescent screen 36 is directly observed through the window 39.
この場合、撮影やモニタは行なわれない。In this case, no photographing or monitoring is performed.
一方、試料33をモニタする場合、テレビカメラ38を
使用せずに、対物電子レンズ34と中間投写電子I/レ
ンズ5の間の光路中にCCD (電荷結合素子)受光部
を必要時に介在させることも行なわれている。すなわち
、対物電子レンズ34の下方に蛍光板、集光レンズ、C
CD受光部を一体として光路中に出し入れするものであ
る。On the other hand, when monitoring the sample 33, without using the television camera 38, a CCD (charge-coupled device) light receiving section may be inserted in the optical path between the objective electron lens 34 and the intermediate projection electron I/lens 5 when necessary. is also being carried out. That is, below the objective electron lens 34, there is a fluorescent screen, a condensing lens, and a C
The CD light receiving section is integrated into and taken out of the optical path.
しかし、上記のようなテレビ受光部38は大型であり、
しかも電子顕微鏡の下部に取付けられるのが一般的であ
ることから、目視観察において妨げになる場合も生じて
くる。また、CCD受光部を使用する場合、CCD受光
部は電子レンズ中に介在させることから、像拡大前であ
り十分な像倍率を得ることかできないと共に、解像度も
不十分であるという問題がある。However, the television light receiving section 38 as described above is large;
Moreover, since it is generally mounted at the bottom of an electron microscope, it may obstruct visual observation. Further, when using a CCD light receiving section, since the CCD light receiving section is interposed in an electronic lens, there is a problem that sufficient image magnification cannot be obtained since the image is not enlarged, and the resolution is also insufficient.
そこて、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、小型
かつ十分な像倍率で高解像度の画像を得る画像記録電子
顕微鏡を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image recording electron microscope that is compact and obtains high-resolution images with sufficient image magnification.
上記課題は、電子源からの電子ビームか試料を透過し、
電子レンズにより拡大された像を蛍光板を介して目視観
察又は記録する画像記録電子顕微鏡において、前記拡大
された像の電子ビーム又は前記蛍光板上の像を受光する
固体撮像素子よりなる受光部を、前記電子レンズの下方
に設け、さらにその小型化で操作性を改善することによ
り解決される。より具体的には、例えば、固体撮像素子
として使用されるCCDを分離し、これのみを前記電子
レンズの下方に設けて他の受光部と接続する場合である
。また蛍光板の像を90度変化させて水平に位置する受
光部(又はCCDのみ)と接続させる場合である。また
、固体撮像素子が、電子レンズの下方又は蛍光板の上方
て固体又は移動可能に設けられる。さらに固体撮像素子
と蛍光板とか当接して設けられるものである。The above problem involves transmitting an electron beam from an electron source through a sample,
In an image recording electron microscope in which an image magnified by an electron lens is visually observed or recorded through a fluorescent screen, a light receiving section made of a solid-state image sensor that receives the electron beam of the magnified image or the image on the fluorescent screen is provided as described above. This problem can be solved by installing it below the electronic lens and further reducing its size to improve operability. More specifically, for example, a CCD used as a solid-state image sensor is separated, and only this is provided below the electron lens and connected to another light receiving section. Another example is the case where the image of the fluorescent screen is changed by 90 degrees and connected to a horizontally located light receiving section (or only a CCD). Further, a solid-state image sensor is provided solidly or movably below the electron lens or above the fluorescent screen. Furthermore, the solid-state image sensor and the fluorescent screen are provided in contact with each other.
上述のように、電子レンズの下方に固体撮像素子よりな
る受光部を設けている。すなわち、受光部は固体撮像素
子より構成されていることから、テレビ受光部の場合と
比較して、電子顕微鏡を全体的に小型化することか可能
となる。As mentioned above, a light receiving section made of a solid-state image sensor is provided below the electronic lens. That is, since the light-receiving section is composed of a solid-state image sensor, it is possible to downsize the electron microscope as a whole compared to a television light-receiving section.
また、該受光部は電子レンズの下方に設けられており、
拡大された像の電子ビームを直接に、又は蛍光板上の像
として受光する。これにより、十分な像倍率か得られる
と共に、高解像度、高感度の画像を得ることが可能とな
る。Further, the light receiving section is provided below the electronic lens,
The magnified image of the electron beam is received directly or as an image on a fluorescent screen. Thereby, it is possible to obtain a sufficient image magnification and also to obtain an image with high resolution and high sensitivity.
第1図に本発明の第1の実施例の概略構成図を示す。第
1図における画像記録電子顕微鏡lにおいて、電子源2
の電子銃より照射された電子ビームか電子加速器3によ
り加速され、試料4を透過する。試料4を透過した電子
ヒームは対物電子レンズ5て増幅され、中間投写電子レ
ンズ6及び回転自在な蛍光板7を介してスチールカメラ
室8て該試料4の画像がフィルム上に記録される。二の
蛍光板7は水平位置より窓9方向にその面を対向させる
ように回転させると、該蛍光板7上に電子ヒームか画像
に変換され、窓9より目視観察か可能となる。FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention. In the image recording electron microscope l in FIG.
An electron beam irradiated from an electron gun is accelerated by an electron accelerator 3 and passes through a sample 4. The electron beam transmitted through the sample 4 is amplified by an objective electron lens 5, and an image of the sample 4 is recorded on a film in a still camera room 8 via an intermediate projection electron lens 6 and a rotatable fluorescent screen 7. When the second fluorescent screen 7 is rotated from a horizontal position so that its surfaces face each other in the direction of the window 9, an electronic beam or image is converted onto the fluorescent screen 7, which can be visually observed through the window 9.
一方、蛍光板7の下方であって、スチールカメラ室8の
下部に受光部10が設けられる。受光部10は、映像蛍
光板11(厚さ10順ガラス基板上にCdS (硫化カ
ドミウム)系蛍光膜を塗布法で20μm形成)及びレン
ズ12を介在させて固体撮像素子であるCCDカメラ本
体13により構成される。また、図示しないが受光部1
0は真空内に配置されるものであって、映像蛍光板11
てシールドされる。On the other hand, a light receiving section 10 is provided below the fluorescent screen 7 and below the still camera chamber 8. The light receiving section 10 is composed of an image fluorescent screen 11 (a 20 μm thick CdS (cadmium sulfide) fluorescent film is formed on a 10-thickness glass substrate by a coating method) and a CCD camera body 13 which is a solid-state image sensor with a lens 12 interposed therebetween. be done. Although not shown, the light receiving section 1
0 is placed in a vacuum, and the video fluorescent screen 11
shielded.
このような映像記録電子顕微鏡1は、目視観察する場合
、蛍光板7の面か回転により窓9の面と平行になる。こ
の蛍光板7上に試料4を透過した電子ビームが光変換さ
れて像を形成し、この像を観察者か窓9から目視観察す
るものである。一方、記録の場合、蛍光板7は水平位置
となり、蛍光板7上に形成された像をスチールカメラ室
8においてフィルム上に撮影する。受光部IOにおいて
、映像蛍光板11及びレンズ12を介してCCDカメラ
本体13が受光し、モニタ等(図示せず)により表示す
る。In such an image recording electron microscope 1, when visually observing, the surface of the fluorescent screen 7 becomes parallel to the surface of the window 9 due to rotation. The electron beam transmitted through the sample 4 is optically converted to form an image on the fluorescent screen 7, and this image is visually observed by an observer through the window 9. On the other hand, in the case of recording, the fluorescent screen 7 is placed in a horizontal position, and the image formed on the fluorescent screen 7 is photographed on film in the still camera room 8. In the light receiving section IO, the CCD camera main body 13 receives the light via the video fluorescent screen 11 and the lens 12, and displays it on a monitor or the like (not shown).
この受光部10は、固体撮像素子であるCCDから構成
されたカメラであって小型であることから、目視観察す
る場合に、位置的に妨げとなることかない。また、受光
部10は電子レンズ(対物電子レンズ5.中間投写電子
レンズ6)の下方に位置し、電子ビームか増幅された後
において受光することから、モニタ等の場合に十分な像
倍率を得ることかできる。さらに、受光部1oはCCD
カメラ本体13の受光部(13a)が映像蛍光板11及
びレンズ12と接した状態で位置することから、高感度
の像か得られる。The light receiving unit 10 is a camera composed of a CCD, which is a solid-state imaging device, and is small, so that it does not interfere with visual observation due to its position. In addition, since the light receiving section 10 is located below the electron lens (objective electron lens 5 and intermediate projection electron lens 6) and receives the electron beam after being amplified, sufficient image magnification can be obtained for monitors, etc. I can do it. Furthermore, the light receiving section 1o is a CCD
Since the light receiving section (13a) of the camera body 13 is located in contact with the image fluorescent screen 11 and the lens 12, a highly sensitive image can be obtained.
次に、第2図に上記第1図の他の実施例の概略図を示す
。第2図は、第1図における受光部]、 0のCCDカ
メラ本体13に、分離形を使用し、CCD受光部13a
を電子顕微鏡1側に設け、画像処理するための本体13
bを外部に配設したものである。これにより、電子顕微
鏡1本体のより小型化を図ったものである。Next, FIG. 2 shows a schematic diagram of another embodiment of the above-mentioned FIG. 1. FIG. 2 shows the light receiving section in FIG.
is provided on the side of the electron microscope 1, and a main body 13 is used for image processing.
b is placed outside. As a result, the main body of the electron microscope 1 can be made more compact.
また、第3図に本発明の第2の実施例の概略図を示す。Further, FIG. 3 shows a schematic diagram of a second embodiment of the present invention.
第3図は、第1図の真空中のスチールカメラ室8内に映
像蛍光板11を設け、その下方に45度に傾斜させたミ
ラー14を位置させ、映像蛍光板11からの光束を90
度変化させた位置にレンズ12及びCCD受光部13a
を水平に設けたちのである。そして、画像処理本体13
bを真空外に位置させたものである。In FIG. 3, an image fluorescent screen 11 is installed in the vacuum still camera chamber 8 of FIG.
The lens 12 and the CCD light receiving section 13a are located at the position where the degree is changed.
It is set horizontally. Then, the image processing main body 13
b is located outside the vacuum.
次に、第4図に本発明の第3の実施例の概略図を示す。Next, FIG. 4 shows a schematic diagram of a third embodiment of the present invention.
第4図は、第1図におけるCCD受光部13aを、0リ
ング15による真空フランジ16を介してスチールカメ
ラ室8の下部に設けたものである。この場合、CCD受
光部13aの受光面上には何も形成させずに、直接に電
子ビームによる像を得る。これにより高解像度の像か得
られる。In FIG. 4, the CCD light receiving section 13a in FIG. 1 is provided at the lower part of the still camera chamber 8 via a vacuum flange 16 formed by an O-ring 15. In this case, an image is directly obtained by the electron beam without forming anything on the light receiving surface of the CCD light receiving section 13a. This results in high-resolution images.
なお、第4図のCCD受光部13aにおいて、その受光
面上にCdSの蛍光塗布したものでもよく、受光面に入
射する直前で直接光に変換して像を得てもよい。この場
合には高感度の像か得られる。In the CCD light-receiving section 13a of FIG. 4, the light-receiving surface thereof may be coated with fluorescent CdS, or the light may be directly converted into light just before it enters the light-receiving surface to obtain an image. In this case, a highly sensitive image can be obtained.
また、第5図に本発明の第4の実施例の概略図を示す。Further, FIG. 5 shows a schematic diagram of a fourth embodiment of the present invention.
第5図(A)は、蛍光板7の上方にCCD受光部13a
を設け、画像処理本体13bを外部に設けたものである
。すなわち、CCD受光部13aを像観察空間内に取付
けて電子ビームを直接受光するものである。一方、第5
図(B)は、第5図(A)におけるCCD受光部13a
を回転可能とし、モニタしない時に移動させて且つ目視
観察やスチールカメラ室8による撮影の妨げとならない
ようにするものである。なお、上記第4の実施例におけ
るCCD受光部13aは、受光面上に何も形成せずに電
子ヒームを直接受光させてもよく、また、受光面上にC
dSの蛍光塗料を塗布して光に変換させて受光させても
よい。In FIG. 5(A), a CCD light receiving section 13a is placed above the fluorescent screen 7.
is provided, and the image processing main body 13b is provided externally. That is, the CCD light receiving section 13a is installed in the image observation space to directly receive the electron beam. On the other hand, the fifth
Figure (B) shows the CCD light receiving section 13a in Figure 5 (A).
is rotatable so that it can be moved when not being monitored and does not interfere with visual observation or photography using the still camera room 8. Note that the CCD light receiving section 13a in the fourth embodiment may directly receive the electronic beam without forming anything on the light receiving surface.
Alternatively, a dS fluorescent paint may be applied to convert the light into light and receive the light.
次に、第6図に本発明の第5の実施例の概略図を示す。Next, FIG. 6 shows a schematic diagram of a fifth embodiment of the present invention.
第6図(A)は、CCD受光部13aを蛍光板7の裏面
に取付けたもので、この場合の構成図か第6図(B)に
示される。蛍光板7は、ステンレス板7a及びCCD受
光部13a上に同一の蛍光塗料7bを一体に塗布したも
のである。すなわち、観察者か窓9に目視する像と同一
の像がモニタされる。なお、第6図(C)に示すように
、ステンレス板7a上にのみ蛍光塗料7bを塗布しても
よい。すなわち、CCD受光部13aにおいて、電子ビ
ームで受光するか、光に変換させて受光するかの違いで
あり、解像度及び感度て適宜選択される。FIG. 6(A) shows a CCD light-receiving section 13a attached to the back surface of the fluorescent screen 7, and FIG. 6(B) is a block diagram of this case. The fluorescent plate 7 is made by integrally applying the same fluorescent paint 7b on a stainless steel plate 7a and a CCD light receiving section 13a. That is, the same image that the observer sees through the window 9 is monitored. Incidentally, as shown in FIG. 6(C), the fluorescent paint 7b may be applied only on the stainless steel plate 7a. That is, the difference is whether the CCD light receiving section 13a receives the light as an electron beam or converts it into light, which is appropriately selected depending on the resolution and sensitivity.
なお、上記第1乃至第5の実施例では、固体撮像素子が
CCDの場合について説明したか、BBD (Buck
et Brigade Device )のような電荷
転送素子を用いても同様の効果を有するものである。In the first to fifth embodiments, the solid-state image sensor is a CCD, or a BBD (Buck
A similar effect can be obtained by using a charge transfer element such as Et Brigade Device.
以上のように本発明によれば、電子レンズの下方に拡大
された像の電子ビーム又は蛍光板上の像を受光する固体
撮像素子よりなる受光部を設けることにより、小型化を
図ることがてきると共に、十分な像倍率か得られ、高解
像度、高感度の像を得ることができる。As described above, according to the present invention, miniaturization can be achieved by providing a light receiving section made of a solid-state image pickup device that receives an enlarged image of an electron beam or an image on a fluorescent screen below an electron lens. At the same time, sufficient image magnification can be obtained, and images with high resolution and high sensitivity can be obtained.
第1図は本発明の第1の実施例の概略構成図、第2図は
第1図の他の実施例の概略図、第3図は本発明の第2の
実施例の概略図、第4
第5
第6
第7
ある。
図は本発明の第3の実施例の概略図、
図は本発明の第4の実施例の概略図、
図は本発明の第5の実施例の概略図、
図は従来の画像記録電子顕微鏡の概略図て図において、
1は画像記録電子顕微鏡、
2は電子源、
3は電子加速器、
4は試料、
5は対物電子レンズ、
6は中間投写電子レンズ、
7は蛍光板、
8はスチールカメラ室、
9は窓、
10は受光部、
11は映像蛍光板、
12はレンズ、
13はCCDカメラ本体を示す。
1画像記録電子顕微鏡
本発明Cり第1の実施例の概略構成図
筒
図
第
図
第
図
本発明の第3(り実施例の概略、/1
第
図
(A)
(B)
本発明の第4の実施例の概略図
第5図
(A)
(C)
本発明の第5の実施列の概略図
第6図
従来の画像記録電子顕微鏡の概略図
第7図FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a second embodiment of the present invention. 4 5 6 7 Yes. The figure is a schematic diagram of a third embodiment of the present invention. The figure is a schematic diagram of a fourth embodiment of the present invention. The figure is a schematic diagram of a fifth embodiment of the present invention. The figure is a conventional image recording electron microscope. In the schematic diagram, 1 is an image recording electron microscope, 2 is an electron source, 3 is an electron accelerator, 4 is a sample, 5 is an objective electron lens, 6 is an intermediate projection electron lens, 7 is a fluorescent screen, and 8 is a still camera room. , 9 is a window, 10 is a light receiving section, 11 is an image fluorescent screen, 12 is a lens, and 13 is a CCD camera body. 1 Image Recording Electron Microscope Schematic Structure of the First Embodiment of the Present Invention Diagram Tube Diagram Diagram Diagram Figure 3 Schematic Structure of the First Embodiment of the Present Invention 5 (A) (C) Schematic diagram of the fifth embodiment of the present invention Figure 6 Schematic diagram of the conventional image recording electron microscope Figure 7
Claims (1)
ンズ(5、6)により拡大された像を蛍光板(7)を介
して目視観察又は記録する画像記録電子顕微鏡において
、 前記拡大された像の電子ビーム又は前記蛍光板(7)上
の像を受光する固体撮像素子よりなる受光部(10)を
、前記電子レンズ(5、6)の下方に設けることを特徴
とする画像記録電子顕微鏡。[Claims] An image recording electron microscope in which an electron beam from an electron source (2) passes through a sample, and an image magnified by an electron lens (5, 6) is visually observed or recorded via a fluorescent screen (7). A light receiving unit (10) made of a solid-state image sensor that receives the electron beam of the magnified image or the image on the fluorescent screen (7) is provided below the electron lens (5, 6). Image recording electron microscope.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12953990A JPH0426043A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Image recording electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12953990A JPH0426043A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Image recording electron microscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0426043A true JPH0426043A (en) | 1992-01-29 |
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ID=15012029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12953990A Pending JPH0426043A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Image recording electron microscope |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0426043A (en) |
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1990
- 1990-05-18 JP JP12953990A patent/JPH0426043A/en active Pending
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