JPH04269438A - 透過電子顕微鏡 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的大きな構造と、
微細な構造を持つ試料の観察を効率良く行える透過電子
顕微鏡を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の透過型電子顕微鏡には、通常の像
観察の他に電子線回折や視野探しのための低倍率像観察
など各モードがあり、例えば像観察の場合、数千倍から
百万倍程度までの様々な倍率のそれぞれに、対物，中間
，投影の各レンズに励磁電流をどれだけ流すかの条件が
記憶されている。オペレーターがある倍率を設定すると
、それらのレンズデーターの中から対応するものが呼び
出され、そのデーターに従ってそれぞれのレンズが制御
されていた。画像の表示装置の大きさは有限なので、今
観察している構造よりももっと大きい構造も見たくても
、それが表示装置に入りきらなければ倍率を下げなけれ
ばならないし、それとは逆に今観察している構造よりも
もっと細かい構造も見たくても、それが表示装置の解像
力より小さければ倍率を上げなければならない。ところ
が試料によっては例えば強誘電体のように数ミクロンの
分域構造も十分の数ナノメートルの結晶構造も両方共見
たいというように極端に大きさの異なる対象を両方共観
察したいものが少なくない。走査型像電子顕微鏡では二
つの異なる倍率の像を表示する機能（Ｄｕａｌ　Ｍａｇ
．）は当たり前のものになりつつあるが、透過型電子顕
微鏡では考えられていなかったし、テレビカメラの受像
素子も口径の小さいものが多いため、高倍率のレンズ条
件では領域が狭すぎて低倍率の画像を表示することがで
きず、低倍率のレンズ条件では、画像の一部分を抜き出
して拡大することにより高倍率の画像を作ることはでき
るが、テレビカメラの画素より微細な情報は得られない
ので、高々４倍程度の拡大率しか期待できない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】倍率の異なる二つの像
を同時に観察できれば、巨視的な構造と微視的な構造の
双方から試料の比較検討をすることができるが、高倍率
と低倍率とではレンズの使用条件が大きく異なる場合が
多く、必要に応じ、それぞれの倍率を頻繁に設定し直さ
なければなければならなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、電子レンズ制御装置により主たる画像の倍率のレン
ズ条件と、もう一つの画像の倍率のレンズ条件とを交互
に切り替え、それに同期して主たる画像例えば低倍率の
レンズ条件のときは画像信号は第一の表示装置に、高倍
率のレンズ条件のときは画像信号は第二表示装置に表示
するように画像表示系を制御し、二つの像を同時に表示
することができる。

【０００５】

【作用】電子レンズ系をＣＰＵ（コンピューター）制御
により低倍率のレンズ条件と、高倍率のレンズ条件とを
交互に切り替え、低倍率のレンズ条件のときは画像信号
は第一の表示装置に、高倍率のレンズ条件のときは画像
信号は第二の表示装置に表示するように画像信号を切り
替え、低倍率と高倍率とを同時に観察することができる
ようにする。

【０００６】画像信号切り替えの時間間隔は試料の傾斜
や移動への追従性及び像質との兼ね合いから自由に設定
できる。主たる画像低倍率と高倍率との時間間隔の比率
も自由に設定できたほうがよい。

【０００７】一方の表示装置に画面が表示されていると
きに他方の表示装置が何も表示しないと、時間間隔によ
っては画面がちらついて見づらいため、記憶装置の低倍
率像を記憶する番地と高倍率像を記憶する番地を決めて
おき、画像信号を表示すると同時に記憶装置の所定の番
地に記憶し、テレビカメラからの信号が他方に送られて
いる間は対応する番地から記憶を読み出して、一つ前の
画像を表示する。再びテレビカメラから信号が送られて
きたら、記憶内容を消去して、新しい画像信号を表示装
置に表示し、記憶装置に記憶することを繰り返す。

【０００８】画像の表示においては、主となる像の画面
内に小画面を設定し、その小画面にもう一つの像を表示
することによって、一つの表示装置に二つの像を表示す
る方式も可能である。

【０００９】画像の表示においては、主となる像の画面
内に自由に大きさを変えることができる長方形の領域（
ウィンドウ）を設定し、その領域にもう一つの像の一部
を表示することによって、一つの表示装置に二つの像を
表示する方式も可能である。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例で装置の構成を示す
略図である。

【００１１】図中、電子銃１から発射される電子線は収
束レンズ２により試料３に照射される。試料３を透過し
た電子線は、対物レンズ４，中間レンズ５，投射レンズ
６から成る結像レンズ系によってテレビカメラ７の物面
に拡大結像される。８は本システムを制御するためのＣ
ＰＵ（コンピューター）である。

【００１２】画像信号切り替えの時間間隔は試料の傾斜
や移動への追従性及び像質との兼ね合いから自由に設定
できる。像と回折図形高倍率との時間間隔の比率も自由
に設定できる。観察者が、キーボードやマウスなどの入
力装置９を介して同時表示モードを選択し、切り替えの
時間間隔、像の倍率、像の倍率を設定すると、低倍率の
レンズデーターと、高倍率のレンズデーターとをＲＯＭ
１１より呼び出してきてＣＰＵ８により制御される電子
レンズ制御装置１２は該結像レンズ系を高倍率のレンズ
条件と高倍率のレンズ条件とを入力された時間間隔で交
互に切り替える。１０は制御情報表示用のＣＲＴなどの
出力装置である。画像信号切り替え制御装置１４はＣＰ
Ｕ８よりタイミング信号を受け取り、低倍率のレンズ条
件のときは画像信号を第１表示装置（例えばＣＲＴ）１
５の系統の信号線１７に、高倍率のレンズ条件のときは
画像信号を第２表示装置１６の系統の信号線１８に送信
する。

【００１３】図２，図３はこの時の系全体の制御方法を
示したフローチャートである。同時表示モードが選択さ
れると、最初はあらかじめ決められている初期値の各倍
率、信号取り込み時間に制御されるが、オペレーターが
所望の条件を入力すると、以後その条件にしたがって制
御される。

【００１４】図４はこの時のＣＰＵ制御のタイミングチ
ャートである。今オペレーターが第１表示装置が低倍率
の画像を表示して、倍率がＭ１　信号取り込み時間がＴ
１　で第２表示装置が高倍率の画像を表示して、倍率が
Ｍ２　信号取り込み時間がＴ２　という制御条件を設定
したとする。そうすると図２，図３フローチャートに従
って、設定されて時刻からＴ１　の間は低倍率の条件に
レンズ系が制御され、次のＴ２　の間は高倍率の条件に
レンズ系が制御される。倍率などの条件に変更がなけれ
ばそれをＴ１＋Ｔ２の周期で繰り返す。

【００１５】低倍率のレンズ条件のときテレビカメラ７
からの信号はまずＡ／Ｄ変換機１３を通り、画像信号切
り替え制御装置１４により信号線１７に送信され、画像
信号切り替え制御装置１９からＤ／Ａ変換機２３をへて
第１表示装置１５に表示される。同時に記憶装置２１に
記憶される。この時信号線１８への高倍率の画像信号は
途絶えているので、画像信号切り替え制御装置２０は記
憶装置２２より前回信号を取り込んだとき記憶装置２２
に記憶させておいた画像情報を読みだし、Ｄ／Ａ変換機
２４をへて第２表示装置１６に表示される。最初は低倍
の画像Ｌ０が取り込まれて表示されまた記憶されている
とき高倍の画像は初期値の倍率の画像Ｉが記憶装置２２
より読みだされる。次の周期はＬ１が表示されていると
きＨ１が読みだされて表示される。

【００１６】高倍率のレンズ条件のときは信号は、これ
とは逆に画像信号切り替え制御装置１４により信号線１
８に送られ、画像信号を記憶装置２２に記憶させ、同時
に画像信号切り替え制御装置２０，Ｄ／Ａ変換機２４を
へて高倍率用表示装置１６に表示する。この時低倍率の
像は画像信号切り替え制御装置１９により前回取り込ん
だとき記憶装置２１に記憶させておいた画像情報が読み
だされ、Ｄ／Ａ変換機２３をへて表示装置１５に表示さ
れる。

【００１７】図５は一つの表示装置２６の画面内に小画
面２７を設定し、小画面に高倍率像をはめこみ、一画面
に両方表示する場合の実施例である。本実施例も図１に
示された実施例と同様ＣＰＵ８によって記憶／読みだし
のタイミングを制御された拡大像用記憶装置と高倍率用
記憶装置を備えていて図１と同様に制御されている。画
像演算装置２５は拡大像の画像データーの中から小画面
に相当する番地の内容を除去し、高倍率の画像データー
を中心から対称的に小画面に相当する領域だけ取り出し
像のデーターの取り除かれた番地にはめこむ。このよう
にして合成された画像をＤ／Ａ変換機を通して表示装置
に表示する。

【００１８】以上主となる画像のほうが低倍率である場
合について説明してきたが、主となる画像のほうが高倍
率であってもよい。

【００１９】

【発明の効果】低倍率の像と高倍率の像とを同時に観察
できれば、検鏡の能率は大きく向上する。

【００２０】画像の表示においては、像の画面内に小画
面を設定し、その小画面に高倍率を表示することによっ
て、或は像の画面内に自由に大きさを変えることができ
る長方形ないし円形の領域（ウィンドウ）を設定し、そ
の領域に高倍率表示することによって、一つのＣＲＴに
像と高倍率を表示する方式であれば発表用などの像とが
対になった写真も、それぞれ別々にプリントして、大き
さを合わせて切り貼りをしなくても、１回のプリントで
作れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で装置の構成図である。

【図２】本発明の一実施例の制御方法に関するフローチ
ャートである。

【図３】本発明の一実施例の制御方法に関するフローチ
ャートである。

【図４】本発明の一実施例のタイミングチャートである
。

【図５】本発明の一実施例で装置の構成図である。

【符号の説明】

１…電子銃、２…収束レンズ、３…試料、４…対物レン
ズ、５…中間レンズ、６…投射レンズ、７…テレビカメ
ラ、８…ＣＰＵ（コンピューター）、９…入力装置（キ
ーボード、マウス）、１０…出力装置（ＣＲＴなど）、
１１…ＲＯＭ、１２…電子レンズ制御装置、１３…Ａ／
Ｄ変換機、１４…画像信号切り替え制御装置、１５…第
１表示装置、１６…第２表示装置、１７…第１信号線、
１８…第２信号線、１９…画像信号切り替え制御装置、
２０…画像信号切り替え制御装置、２１…第１記憶装置
、２２…第２記憶装置、２３…第１Ｄ／Ａ変換機、２４
…第２Ｄ／Ａ変換機。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料を透過する電子線を結像レンズ系を用
   いて拡大結像し、該結像レンズ系を制御するための電子
   レンズ制御装置，像取り込み装置，取り込み信号記憶装
   置と画像表示装置，画像表示系制御装置、これ等制御装
   置をシステムとして制御するためのＣＰＵ（コンピュー
   ター）を備えた電子顕微鏡において、二つのレンズ使用
   条件を交互にある周期で切り替え、主たる画像の（例え
   ば広い視野を観察するための低い倍率の）レンズ条件の
   画像信号を第一の表示装置に、主たる画像と異なるレン
   ズ条件（たとえば第一の表示装置の画像の中の特定の部
   分を更に高い倍率で観察するためのレンズ条件）の画像
   信号を第二の表示装置に表示するように制御することに
   より倍率の異なる二つの画像を同時に観察することを特
   徴とする透過電子顕微鏡。
2. 【請求項２】請求項１記載において、レンズ条件を切り
   替える時間間隔を任意に設定できることを特徴とする透
   過電子顕微鏡。
3. 【請求項３】請求項１記載において、像表示装置の画面
   内に小画面を設定し、その小画面にもう一つのレンズ条
   件の画像を同時に表示することを特徴とする透過電子顕
   微鏡。
4. 【請求項４】請求項３記載において、像の画面内に自由
   に大きさを変えることができる長方形ないし円形の領域
   を設定し、その領域に異なるレンズ条件の画像を同時に
   表示することを特徴とする透過電子顕微鏡。
5. 【請求項５】請求項１記載において直前の画像を記憶し
   ていて信号が来ない間はその画像を表示できることを特
   徴とする透過電子顕微鏡。