JPH04264341A - 走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置 - Google Patents

走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置

Info

Publication number
JPH04264341A
JPH04264341A JP3046221A JP4622191A JPH04264341A JP H04264341 A JPH04264341 A JP H04264341A JP 3046221 A JP3046221 A JP 3046221A JP 4622191 A JP4622191 A JP 4622191A JP H04264341 A JPH04264341 A JP H04264341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
high voltage
detector
sweeping
data
voltage applied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3046221A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2839732B2 (ja
Inventor
Satoru Sekine
哲 関根
Masato Kudou
政都 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP3046221A priority Critical patent/JP2839732B2/ja
Publication of JPH04264341A publication Critical patent/JPH04264341A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2839732B2 publication Critical patent/JP2839732B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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】
【0001】
【産業上の利用分野】  本発明は、走査電子顕微鏡等
における自動輝度・コントラスト調整装置に関し、特に
検出信号の変化幅が広い場合においても自動的に輝度・
コントラスト調整を行なうことのできる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】  従来、走査電子顕微鏡(SEM)、
電子プローブX線マイクロアナライザー(EPMA)や
走査型オージェマイクロプローブ(SAM)などの二次
電子線像を陰極線管(CRT)などの画像表示装置上で
観察する装置では、検出信号の強度に応じて、CRTの
輝度及びコントラストを自動的に調整することが行なわ
れている。図5は走査電子顕微鏡における自動輝度・コ
ントラスト調整装置の従来例を示している。
【0003】図5において、レンズ30,31によって
集束された電子線32は、偏向器33によって試料34
上で二次元的に走査される。該試料34より放出された
二次電子線信号35はシンチレータ36で光に変換され
光電子増倍管(PMT)37、増幅器38を介して、C
RT39に表示される。この場合、増幅器38の出力信
号の平均値を平均値検出器40で検出し、誤差増幅器4
1はこれと基準電圧42とを比較して発生した補正電圧
を増幅器38に負帰還して増幅器38の出力を一定に制
御している。基準電圧42はCRT39上の最大輝度に
対応するグリッド43の電圧と最小輝度に対応するグリ
ッド43間の適当な電圧に設定し、光電子増倍管37の
電圧44を調整することにより最適な輝度及びコントラ
ストを得るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、EPM
AやSAM等の装置では、一次電子線のビーム電流値を
種々変更して使用することが多く、またその可変範囲は
10−12 〜10−5Aと広くなる。そのため、検出
信号のダイナミックレンジが大きくなり、検出器後段の
増幅器の動作範囲をその都度手動により調整することが
必要であった。
【0005】本発明は、上述した問題点を考慮し、極め
て広い測定条件に対しても自動的に輝度及びコントラス
トの調整を行なうことのできる走査電子顕微鏡等におけ
る自動輝度・コントラスト調整装置を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子線により
試料表面上を二次元的に走査し、該試料面上から得られ
る情報を検出する検出手段と、該検出信号を増幅する増
幅器と、該増幅器の出力信号に基づいて試料表面の像を
表示する画像表示装置と、該画像表示装置に表示される
像の輝度及びコントラストを調整するように前記増幅器
の増幅率及びレベルを制御する手段とからなる走査電子
顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置にお
いて、増幅率の制御に先立って前記検出器に印加される
高電圧を掃引する手段と、該高電圧掃引時に検出された
検出信号が予め設定された増幅器の動作レベルの上限に
達したことを検出して前記高圧値を設定する手段と、該
高圧値を設定後に試料上から得られる検出信号をランダ
ムにサンプリングする手段と、該サンプリングされた全
信号の強度値を比較してその最高値より所定個数除いた
データu及び最低値より所定個数だけ除いたデータlを
検出すると共に該データu及びデータlに基づいて増幅
率制御信号及びレベル制御信号を演算する手段を設け、
該データに基づいて前記増幅器の増幅率及びレベルを制
御するようにしたことを特徴としている。
【0007】
【実施例】  以下、本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図1は本発明の一実施例を説明するための装
置構成図、図2乃至図3は動作を説明するための図であ
る。
【0008】図1において、レンズ1,2によって集束
された電子線3は、スキャンジェネレータ5によって発
生されるTVレートの走査信号に基づいて駆動される偏
向器4により試料6上で二次元的に走査される。該試料
6より放出された二次電子線信号7はシンチレータ8で
光に変換され光電子増倍管(PMT)9、ゲイン調整用
増幅器10、レベル調整用増幅器11を介して、フレー
ムメモリ13に供給されて記憶される。このフレームメ
モリ13へのデータの書込及び読出は前記スキャンジェ
ネレータ5の走査信号に同期して書込及び読出アドレス
を発生するアドレス発生回路12の出力信号に基づいて
行なわれている。フレームメモリ13より読出されたデ
ータはTVレートで走査されるCRT14に表示される
【0009】本発明による自動輝度・コントラストの調
整では、まず、試料上に照射される電子線がTVレート
で高速に走査されると、高圧電源15から光電子増倍管
9に印加される電圧HVが低圧側より高圧側(または高
圧側から低圧側)へ掃引される。このように、電圧HV
が上昇されると、検出器のゲインも増大されるが、この
とき、検出器9の出力信号が常に同符号領域で変化する
ように増幅器10のオフセット値は0に設定されている
【0010】増幅器10及び増幅器11を通過して得ら
れる映像信号の一部は、サンプリング回路15を介して
中央演算処理装置(CPU)16に供給される。該CP
U16では、前記映像信号の強度が増幅器10の有する
利得の80%程度に達する高圧電圧値HVG を設定す
るように、図2に示すような予め設定された基準値Sと
映像信号との比較が行なわれる。そして、映像信号の強
度が基準値に到達した点で、前記高圧値の上昇が停止さ
れ、光電子増倍管9に印加される電圧HVG が固定さ
れる。次いで、サンプリング回路17は1フレーム走査
中乃至はそれ以上の繰り返し走査が行なわれる期間にお
いて、ランダムに2000点程度の映像信号のサンプリ
ングを行ない、該サンプリングしたデータがCPU16
内のメモリ(図示せず)に記憶される。該メモリに記憶
されたデータはCPU16においてその強度が比較され
、図3に示すような全データ中の最大値及び最小値より
夫々100データ(5%)除いた内の最大データu及び
最小データlが求められる。そして、CPU16はこの
データに基づいて、CRT14に供給される信号の範囲
が該CRTに設定されているダイナミックレンジに対応
する値に一致するように次式に基づいて前記ゲイン調整
用増幅器10、レベル調整用増幅器11に供給される制
御信号G及びLEを演算する。
【0011】なお、前記高圧値HVG の設定を行なっ
た状態では、ゲイン調整用増幅器10のゲインGはG=
1、即ち増幅作用はなく、レベル調整用増幅器11のレ
ベルもLE=0に設定されている。
【0012】ゲインGは前記データu及びデータlに基
づいて次式により決定される。 G=(U−L)/(u−l)            
                (1)LE=(U・
L−L・U)/(U−L)             
     (2)但し、ここでU及びLはCRT側で設
定される信号の最大値及び最小値である。上述した演算
により、決定されたデータが制御信号として前記ゲイン
調整用増幅器10、レベル調整用増幅器11に供給され
ると、図4に示すように前記検出信号(A)は所定の増
幅率で増幅(B)されると共に、そのレベルがCRTに
設定されているダイナミックレンジに対応するようにシ
フト(C)される。
【0013】このように、試料上から得られる検出信号
に基づいて検出器のゲインを自動的に最適の値に設定し
た後に、検出信号をランダムにサンプリングし、該サン
プリングされたデータ中の所定数のデータのみを使用し
て、自動的に輝度及びコントラストの調整を行なうよう
に構成したことにより、一次電子線のビーム電流値が種
々変化して、検出信号のダイナミックレンジが大きく変
化する場合でも、適切な輝度及びコントラストの調整を
自動的に行なうことができる。
【0014】なお、上述した実施例は本発明の一実施例
に過ぎず、本発明は種々変形して実施することができる
。例えば、上述した実施例における不規則なサンプリン
グは試料上をTVレートで高速に走査するような場合に
特に有効であるが、例えばビーム電流が10−11 A
台と少ない場合には、低速走査を行うと共に、サンプリ
ング回路の全段にローパスフィルタを介在さた上でサン
プリングを行うことが望ましい。
【0015】
【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、電子線により試料表面上を二次元的に走
査し、該試料面上から得られる情報を検出する検出手段
と、該検出信号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信
号に基づいて試料表面の像を表示する画像表示装置と、
該画像表示装置に表示される像の輝度及びコントラスト
を調整するように前記増幅器の増幅率及びレベルを制御
する手段とからなる走査電子顕微鏡等における自動輝度
・コントラスト調整装置において、増幅率の制御に先立
って前記検出器に印加される高電圧を掃引する手段と、
該高電圧掃引時に検出された検出信号が予め設定された
増幅器の動作レベルの上限に達したことを検出して前記
高圧値を設定する手段と、該高圧値を設定後に試料上か
ら得られる検出信号をランダムにサンプリングする手段
と、該サンプリングされた全信号の強度値を比較してそ
の最高値より所定個数除いたデータu及び最低値より所
定個数だけ除いたデータlを検出すると共に該データu
及びデータlに基づいて増幅率制御信号及びレベル制御
信号を演算する手段を設け、該データに基づいて前記増
幅器の増幅率及びレベルを制御するようにしたことによ
り、一次電子線のビーム電流値が種々変化して、検出信
号のダイナミックレンジが大きく変化する場合でも、ラ
ンダムにサンプリングされた画像データ中の所定数のデ
ータのみを使用して、適切な輝度及びコントラストの調
整を自動的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例を説明するための装置
構成図。
【図2】図2は検出器のゲイン設定動作を説明するため
の図。
【図3】図3は全データ中の最大値及び最小値より夫々
100データ(5%)除いた内の最大データu及び最小
データlを示す図。
【図4】図4は増幅器のゲインおよびレベルの設定動作
を説明するための図。
【図5】図5は従来例を説明するための図。
【符号の説明】
1:レンズ                    
2:レンズ3:電子線               
     4:偏向器5:スキャンジェネレータ   
   6:試料7:二次電子線信号         
   8:シンチレータ9:光電子増倍管(PMT) 
 10:ゲイン調整用増幅器 11:レベル調整用増幅器      12:アドレス
発生回路 13:フレームメモリ          14:CR
T15:高圧電源                1
6:中央演算処理装置(CPU) 17:サンプリング回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電子線により試料表面上を二次元的に
    走査し、該試料面上から得られる情報を検出する検出手
    段と、該検出信号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力
    信号に基づいて試料表面の像を表示する画像表示装置と
    、該画像表示装置に表示される像の輝度及びコントラス
    トを調整するように前記増幅器の増幅率及びレベルを制
    御する手段とからなる走査電子顕微鏡等における自動輝
    度・コントラスト調整装置において、増幅率の制御に先
    立って前記検出器に印加される高電圧を掃引する手段と
    、該高電圧掃引時に検出された検出信号が予め設定され
    た増幅器の動作レベルの上限に達したことを検出して前
    記高圧値を設定する手段と、該高圧値を設定後に試料上
    から得られる検出信号をランダムにサンプリングする手
    段と、該サンプリングされた全信号の強度値を比較して
    その最高値より所定個数除いたデータu及び最低値より
    所定個数だけ除いたデータlを検出すると共に該データ
    u及びデータlに基づいて増幅率制御信号及びレベル制
    御信号を演算する手段を設け、該データに基づいて前記
    増幅器の増幅率及びレベルを制御するようにしたことを
    特徴とする走査電子顕微鏡等における自動輝度・コント
    ラスト調整装置。
JP3046221A 1991-02-19 1991-02-19 走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置 Expired - Fee Related JP2839732B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3046221A JP2839732B2 (ja) 1991-02-19 1991-02-19 走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3046221A JP2839732B2 (ja) 1991-02-19 1991-02-19 走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04264341A true JPH04264341A (ja) 1992-09-21
JP2839732B2 JP2839732B2 (ja) 1998-12-16

Family

ID=12741057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3046221A Expired - Fee Related JP2839732B2 (ja) 1991-02-19 1991-02-19 走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2839732B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080670A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Hitachi High-Technologies Corp 走査型電子顕微鏡および画像信号処理方法
JP2007200769A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 電子顕微鏡の画像処理システム及び方法並びにスペクトル処理システム及び方法
JP2011243516A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Univ Of Tokyo 多分割stem検出器の調整方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080670A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Hitachi High-Technologies Corp 走査型電子顕微鏡および画像信号処理方法
JP4621098B2 (ja) * 2005-09-14 2011-01-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査型電子顕微鏡および画像信号処理方法
US8362426B2 (en) 2005-09-14 2013-01-29 Hitachi High-Technologies Corporation Scanning electron microscope and image signal processing method
JP2007200769A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 電子顕微鏡の画像処理システム及び方法並びにスペクトル処理システム及び方法
JP2011243516A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Univ Of Tokyo 多分割stem検出器の調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2839732B2 (ja) 1998-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1632980B1 (en) Scanning particle beam instrument
US9368324B2 (en) Measurement and inspection device
EP0811999B1 (en) Scanning electron microscope
JPH0689687A (ja) 走査電子顕微鏡における自動焦点合わせ装置
JPH04264341A (ja) 走査電子顕微鏡等における自動輝度・コントラスト調整装置
JP3870636B2 (ja) 走査形電子顕微鏡
JP3153391B2 (ja) 集束イオンビーム装置
US4099054A (en) Sem having d-c bias of video signal controlled by maximum and/or minimum of crt beam current
JP5248128B2 (ja) 画像信号処理方法及び装置、並びに荷電粒子線装置
US4804840A (en) Apparatus for detecting focused condition of charged particle beam
JPH08167396A (ja) 電界放射型電子銃を備えた電子ビーム装置
JPH04328234A (ja) 電子顕微鏡における自動輝度/コントラスト調整方式
JP3101089B2 (ja) 走査電子顕微鏡における輝度補正方法
JP2000133193A (ja) 荷電粒子線照射装置
JP2005005056A (ja) 走査電子顕微鏡
JP2002524894A (ja) 黒及び白レベルの安定化
JPH09114026A (ja) 放射線画像読み取り方法及び放射線画像読み取り装置
JPH0696711A (ja) 走査電子顕微鏡像の表示方法
JPH08273576A (ja) 電子ビーム装置における焦点合わせ方法および電子ビーム装置
JPS5914222B2 (ja) 走査電子顕微鏡等用倍率制御装置
KR830002861Y1 (ko) 주사전자 현미경 및 그의유사장치의 주사상 관찰장치
JP2001202914A (ja) 集束イオンビーム装置による二次荷電粒子像の観察方法
JPH06251741A (ja) 走査電子顕微鏡における自動倍率設定方法
KR830002414B1 (ko) 주사전자 현미경용 영상신호 처리장치
JP2000208084A (ja) 走査型荷電粒子ビ―ム装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980929

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081016

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091016

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091016

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101016

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees