JPH05290782A - 電子顕微鏡などにおける像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査電子顕微鏡像などの電子顕微鏡による像
と、光学像とを同一の信号処理系で取り扱うことを可能
とする電子顕微鏡などにおける像信号処理装置を実現す
る。 【構成】 第２の陰極線管１０を光学像のモニターとし
て使用する場合、第２の陰極線管１０は標準のテレビジ
ョン走査速度で用いられ、スイッチＳ_１は、図の実線の
状態に切り換えられる。その結果、第２の陰極線管１０
により光学像が、第１の陰極線管６により走査電子顕微
鏡像が観察される。例えば、第１の陰極線管６を標準の
テレビジョン走査速度で用いて走査電子顕微鏡像を表示
し、第２の陰極線管１０にＴＶカメラ８によって撮像さ
れた光学像の画素積算像を表示する。この場合、スイッ
チＳ_２とＳ_３とを図の実線のように接続し、スイッチＳ
_６も実線のように接続する。この結線により、ＴＶカメ
ラ８によって撮像された光学像の像信号は、従来の２次
電子像と同様にリアルタイムの画素積算，画像取り込み
や写真撮影が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査電子顕微鏡や電子
プローブマイクロアナライザなどにおいて、試料の光学
像を観察する場合に使用して最適な電子顕微鏡などにお
ける像信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】走査電子顕微鏡や電子プローブマイクロ
アナライザーなどの電子顕微鏡では、試料の観察や分析
を行う前に、試料の光学像を観察し、電子ビームでの観
察場所や分析場所の特定を行っている。光学像を観察す
るために広く利用されている方法は、電子顕微鏡などに
光学顕微鏡を取り付け、接眼レンズによって光学像を直
接覗く方法であるが、近年の工業用カメラの発達に伴
い、光学像をＴＶモニタ上で観察する方法が代用される
ようになった。このようにすれば、コンピュータで制御
された電子顕微鏡などの装置を１か所からその端末を用
いて操作しようとする場合に、光学像観察のために光学
顕微鏡の設置場所までオペレータが移動する必要がな
く、また、電子顕微鏡像と光学顕微鏡像をモニター上で
同時に観察できるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した光学像観察の
ためにＴＶモニターを取り付けた場合、次のような問題
点が生じる。

【０００４】例えば、走査電子顕微鏡像観察用に従来
ある陰極線管モニター以外に、光学像観察用の専用の陰
極線管モニターを用意する必要がある。 非常に光反射率の低い試料の場合、光学像のコントラ
ストが低下したりＳＮ比が悪くなったりする。

【０００５】２次電子像や反射電子像のように、電子
顕微鏡における走査像などと同様に光学顕微鏡像を扱う
ことができない。 近年の走査電子顕微鏡に備えられた画像積算，フレー
ムメモリ，ルックアップテーブル，画像のディスクメモ
リなどを用いた各種機能を含む画像処理機能を、ＴＶモ
ニター上の光学顕微鏡像に対して利用できない。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、走査電子顕微鏡像などの電子顕微
鏡による像と、光学像とを同一の信号処理系で取り扱う
ことを可能とする電子顕微鏡などにおける像信号処理装
置を実現するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく電子顕微
鏡などにおける像信号処理装置は、試料への電子ビーム
の照射によって得られた信号を検出する検出器と、試料
へ照射される電子ビームを走査するための走査手段と、
走査手段へ走査信号を供給するための走査信号発生器
と、試料の光学像を撮像するＴＶカメラと、像信号の処
理を行う画像処理装置と、検出器からの信号とＴＶカメ
ラからの信号とを切り換えて画像処理装置に供給するた
めの切り換え手段と、画像処理装置によって処理された
像信号に基づいて像の表示を行う表示装置と、ＴＶカメ
ラからの信号を画像処理装置を介さずに表示装置に供給
するための切り換え手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【０００８】

【作用】本発明に基づく電子顕微鏡などにおける像信号
処理装置においては、２次電子などの検出器からの信号
とＴＶカメラからの信号とを切り換えて画像処理装置に
供給し、画像処理装置で処理されたいずれかの信号に基
づいて表示装置上に像を表示する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例を示しており、
１は走査電子顕微鏡や電子プローブマイクロアナライザ
などの走査コイルである。走査コイル１には、走査信号
発生器２から図示していない試料上で電子ビームの２次
元的走査を行うための走査信号が増幅器３を介して供給
される。試料への電子ビームの照射によって発生した２
次電子は、２次電子検出器４によって検出され、その検
出信号は増幅器５を介して第１の陰極線管６に輝度変調
信号として供給されると共に、スイッチＳ_１を介して画
像処理装置７に供給される。この画像処理装置７は、画
素積算，フレームメモリ，ルックアップテーブル，画像
のディスクメモリを用いた各種機能を実行することがで
きる。試料の光学像は、光学顕微鏡（図示せず）に接続
されたＴＶカメラ８によって撮像され、ＴＶカメラ８か
らの像信号は、増幅器９によって増幅された後、スイッ
チＳ_２に供給される。スイッチＳ_２の一方の端子は、ス
イッチＳ_１に接続されており、スイッチＳ_２の他方の端
子はスイッチＳ_３に接続されている。スイッチＳ _３は、
スイッチＳ_２からの信号と画像処理装置７からの信号を
切り換えて第２の陰極線管１０に供給する。なお、第２
の陰極線管１０は、ＴＶカメラ８のための水平および垂
直のドライブ信号Ｄ_３を供給し、ＴＶカメラ８が外部同
期によって動作するように構成されている。

【００１０】１１は同期回路であり、また、１２は標準
的なテレビジョンの水平および垂直の同期を取るための
パルスを発生するパルス発生回路である。このパルス発
生回路１２からのパルスにより、同期回路１１は、画像
処理装置７のための水平および垂直のドライブ信号
Ｄ_１、また、試料に入射する電子プローブの走査信号や
第１の陰極線管６の走査信号に必要な水平および垂直の
ドライブ信号Ｄ_０、更に、第２の陰極線管１０の走査信
号に必要な水平および垂直のドライブ信号Ｄ_２を発生す
る。同期回路１１からのドライブ信号Ｄ_０は、スイッチ
Ｓ_４を介して走査信号発生器２に送られ。走査信号発生
器２においてドライブ信号Ｄ_０に同期した走査信号やブ
ランキング信号が作成される。走査信号発生器２におい
て作成されたブランキング信号（ＢＬＫ）は、スイッチ
Ｓ_５を介して同期回路１１、更には画像処理装置７に送
られ、画素積算や画像取り込みの同期が取られる。パル
ス発生器１２は、パルス整形回路１３にも信号を送り、
ドライブ信号Ｄ_２と同様な波形を有したパルスＤ_２′の
作成を行う。このパルスＤ_２′は、スイッチＳ_６を介し
て第２の陰極線管１０に送られるように構成されてい
る。この結果、スイッチＳ _６を図中点線のように接続す
ると、第２の陰極線管１０が画像処理装置７，同期回路
１２，走査信号発生器２，第１の陰極線管６とは独立し
たドライブ信号Ｄ_２′で走査が行えることになる。な
お、従来のように、２次電子像の画素積算を標準または
任意の走査速度で行い、その画素積算像を第２の陰極線
管１０に表示する場合には、スイッチＳ_４，Ｓ_５を接続
し、スイッチＳ_６，Ｓ_３を図の実線のように、またＳ_１
を図の点線のように接続する。

【００１１】さて、第２の陰極線管１０を光学像のモニ
ターとして使用する場合、第２の陰極線管１０は標準の
テレビジョン走査速度で用いられる。その結果、第２の
陰極線管１０により光学像が、第１の陰極線管６により
走査電子顕微鏡像が観察される。この陰極線管１０によ
り光学像を観察し、第１の陰極線管６により走査電子顕
微鏡像を観察するためには、以下の３通りのモードを用
いることができる。

【００１２】まず、第１のモードは、第１の陰極線管６
を標準のテレビジョン走査速度で用いて走査電子顕微鏡
像を表示し、第２の陰極線管１０にＴＶカメラ８によっ
て撮像された光学像の画素積算像を表示する。この場
合、スイッチＳ_１とＳ_２とＳ_３とを図の実線のように接
続し、スイッチＳ_６も実線のように接続する。この結線
により、ＴＶカメラ８によって撮像された光学像の像信
号は、従来の２次電子像と同様にリアルタイムの画素積
算，画像取り込みや写真撮影が可能となる。この場合、
試料の移動などに対して応答性を良くするため、任意に
画素積算の回数を設定することは有効である。

【００１３】第２のモードでは、第１の陰極線管６を標
準のテレビジョン走査速度で用いずに、第２の陰極線管
１０にＴＶカメラ８によって撮像された光学像の画素積
算像を表示する。この場合、スイッチＳ_４，Ｓ_５を切り
離し、スイッチＳ_２とＳ_３ととＳ６を図の実線のように
接続し、スイッチＳ_１も実線のように接続する。このモ
ードは、電子ビームを試料上で面走査する以外に線走査
を行う場合や、電子プローブによるＸ線点分析などにお
いて、第２の陰極線管１０に画素積算像を表示する場合
に用いる。

【００１４】第３のモードは、第１の陰極線管６を任意
の走査速度で用い、第２の陰極線管１０にＴＶカメラ８
によって撮像された光学像の生像を表示する。この場
合、スイッチＳ_４，Ｓ_５を接続し、スイッチＳ_２とＳ_３
とを図の点線のように接続し、スイッチＳ６も点線のよ
うに接続する。このモードは、ＶＴカメラ８によって撮
像された光学像を単に第２の陰極線管１０上に生像とし
て表示したいときや、第２の陰極線管１０には光学像を
表示しながら、図にはその状態を示していないが、画像
処理装置７の出力を２次電子信号を増幅する増幅器５の
出力の代わりに第１の陰極線管６に供給し、スイッチＳ
_１を点線の状態に接続して第１の陰極線管６に２次電子
像の画素積算像を表示する場合に用いる。

【００１５】以上本発明の実施例を詳述したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、２次電子像を表
示する場合について詳説したが、反射電子像，カソード
ルミネッセンス像，Ｘ線像などを光学像と共に取り扱う
場合にも本発明を適用することかできる。また、２つの
陰極線管を用いて各種の像を表示するように構成した
が、単一の陰極線管で各種の像を切り換えて表示した
り、単一の陰極線管の画面を分割して複数の像を陰極線
管画面上に表示したり陰極線管以外の表示装置に表示さ
せることも可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく電
子顕微鏡などにおける像信号処理装置においては、２次
電子などの検出器からの信号とＴＶカメラからの信号と
を切り換えて画像処理装置に供給するように構成したの
で、走査電子顕微鏡像などの電子顕微鏡による像と、光
学像とを同一の信号処理系で取り扱うことが可能とな
り、光学像観察のために専用の陰極線管などの表示装置
を設ける必要がなくなる。また、光学像についても画像
処理装置が使用できるので、像のコントラスが低い場合
やＳＮ比が悪い場合にも、画像処理装置で画素積算など
が行え、良い状態で光学像を観察することができる。そ
して、本発明により、光学像を２次電子像や反射電子像
のような電子顕微鏡における走査像と同様に取り扱うこ
とができるようになり、極めて操作性の優れた装置が提
供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 偏向コイル ２ 走査信号発生器 ３，５，９ 増幅器 ４ ２次電子検出器 ６，１０ 陰極線管 ７ 画像処理装置 ８ ＴＶカメラ １１ 同期回路 １２ パルス発生回路 １３ パルス整形回路

フロントページの続き (72)発明者 有馬 秀昭 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 吉田 康二 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料への電子ビームの照射によって得ら
   れた信号を検出する検出器と、試料へ照射される電子ビ
   ームを走査するための走査手段と、走査手段へ走査信号
   を供給するための走査信号発生器と、試料の光学像を撮
   像するＴＶカメラと、像信号の処理を行う画像処理装置
   と、検出器からの信号とＴＶカメラからの信号とを切り
   換えて画像処理装置に供給するための切り換え手段と、
   画像処理装置によって処理された像信号に基づいて像の
   表示を行う表示装置と、ＴＶカメラからの信号を画像処
   理装置を介さずに表示装置に供給するための切り換え手
   段とを備えた電子顕微鏡などにおける像信号処理装置。