JPH09223478A - 透過型電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】透過型電子顕微鏡像のＴＶカメラ像を容易に焦
点合わせできるシンチレータを提供する。 【解決手段】電顕像と光学的に同一位置に焦点合わせ用
の基準パターンを備え、また電顕像と基準パターンとを
切り替える機構を備え、光学レンズでＴＶカメラに各光
学像を結像させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透過型電子顕微鏡に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子顕微鏡は、蛍光板に投影した
電顕像を目視観察していたが、一部には観察用としてＴ
Ｖカメラを使用している装置があった。ＴＶカメラでの
電顕像の撮影は、通常蛍光板からの透過光を光ファイバ
でＴＶカメラの撮像面に入射させるか、もしくは、光学
レンズを用いてＴＶカメラの撮像面に焦点を合わせてい
た。しかし光学的に簡便な後者の光学系において、複雑
な形状をした電顕像で光学レンズの焦点をジャストに合
わせることは極めて困難な作業だった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電顕像をＴＶカメラで
観察する時に、ＴＶカメラの撮像面に正しく電顕像が結
像できるように、電顕像と光学的に等しい位置に焦点調
整用の基準パターンと調整機構とを備える。

【０００４】

【課題を解決するための手段】電顕像と光学的に等しい
位置に基準パターンを配置し、両方の被写体をミラー等
を用いて観察できる機構を備え、調整時には基準パター
ンを観察し光学レンズの焦点調整を実行できるようにす
る。

【０００５】この基準パターンを光学レンズの調整に活
用することで、従来困難だった焦点合わせの作業が容易
に実行可能になる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図４は透過型電子顕微鏡の原理構
成の一例を示す。電子銃・加速管１からの電子ビーム２
は、コンデンサレンズ３で所望のビーム寸法と明るさに
調整し、観察する試料４に照射され、試料４の構造的な
情報等を含んで、対物レンズ５，中間レンズ６，投影レ
ンズ７で像信号を拡大し、焦点合わせを実行し、蛍光板
８の蛍光体９に試料４の電子顕微鏡像（以下電顕像と略
す）を形成する。さらに電顕像の写真撮影をするには、
蛍光体９の電顕像を観察しながら装置の調整を実施し、
最適な電顕像が調整できた時に、蛍光板８を光軸から除
いて電子ビーム２をカメラ室１０に投影し、撮影用フィ
ルム１１に電顕像を焼き付ける。

【０００７】また図４には、ＴＶカメラで電顕像を観察
する機構の例を示した。通常シンチレータ１２は光軸か
ら退避され、電子ビーム２が蛍光板８に照射されて電顕
像が観察できる状態にしてある。ＴＶカメラで撮影する
には、シンチレータ１２に駆動シャフト１７を介在して
結合したシンチレータ駆動部１８を動作させ、シンチレ
ータ１２を電子ビーム２の光軸に設定する。この時、シ
ンチレータ１２で検出した電顕像は、光学レンズ１３を
通しＴＶカメラ１４に結像させ、ＣＲＴモニタ１６に表
示される。この図ではカメラ室１０の上部に設置した例
を示したが、カメラ室１０の下部に設置しても同様であ
る。もちろんこの時には、カメラ室１０の下部には電子
ビーム２を透過できるように開口部を設け、撮影用フィ
ルム１１を排除する必要がある。

【０００８】図５はシンチレータ１２の説明図である。
電子ビーム２は蛍光板８の蛍光体９に入射すると、光学
的な電顕像を蛍光体９のベースを透過し、ミラー２１で
90°に反転され、光学レンズ１３でＴＶカメラ１４の撮
像面１５に投影される。ここで光学レンズ１３の焦点合
わせは、電動であれ手動であれ光学レンズ１３を操作し
て実行され、いずれにしてもＴＶカメラ１４で撮影しＣ
ＲＴモニタ１６に映った電顕像を観察して調整する。

【０００９】図１は本発明によるところのシンチレータ
１２の代表例である。電顕像の観察時における光学像は
図５と同様に、蛍光板８からミラー２１，光学レンズ１
３，そしてＴＶカメラ１４の撮像面１５に照射される。
また基準パターン２３の観察（焦点調整）時には、支点
２２を軸にしてミラー２１をＡの位置からＢの位置に持
ち上げ、基準パターン２３がＴＶカメラ１４に照射され
るようにセットする。この基準パターン２３とＴＶカメ
ラ１４間の距離は、蛍光体８とＴＶカメラ１４の光学的
距離と同一にする必要がある。これは図に示した電顕像
とミラー２１の中央部Ｐ点との光学的な距離Ｌｉと、ミ
ラー２１をＢ位置にセットした時の基準パターン２３と
ミラー２１がＡ位置にあった時のミラー２１の中央部Ｐ
点との距離Ｌｒに等しくする必要がある。

【００１０】このような光学条件を満たした構造であれ
ば、光学レンズ１３の調整時にもまた電顕像の観察時に
もＴＶカメラ１４までの光学的な距離は等しくなり、基
準パターン２３で調整した光学レンズ１３の焦点位置
は、電顕像観察時にも合焦点位置になる理屈である。

【００１１】また基準パターン２３はＣＲＴモニタ１６
で観察しながら光学レンズ１３の調整をすることから、
当然その光学像は観察しやすいことが重要である。これ
には基準パターン２３を明るい像としてＣＲＴモニタ１
６で観察でき、見やすい図形パターンであることであ
る。図２には、基準パターン２３の背面から照明するこ
とで、明るい像をＴＶカメラ１４に照射する手段を示
す。基準パターン２３の良質な光学像が得られるよう
に、点光源２４からの照明光２５を光学レンズ２６で並
行光２７に変換して基準パターン２３を照明する。さら
に見やすい基準パターン２３の図形は、ＴＶカメラ１４
で観察しながら焦点合わせ操作が容易にできるようなパ
ターンであればどのような形状でも良い。図３には光学
的な収差も考慮に入れて、ラインペア（ラインとスペー
スの交互パターン）の縦横パターン２９，３０が望まし
く、特に、ＴＶカメラの解像度評価用として標準的に使
用されているテストチャートが望ましい。

【００１２】図１においてミラー２１の代わりにハーフ
ミラーを使用すれば、電顕像と基準パターン２３はミラ
ー２１を操作することなく同時に観察できる。この時に
電子ビーム２を遮断すれば基準パターン２３が、逆に照
明用の点光源２４を遮断すれば電顕像が観察でき、前記
した機能と同様な効果が得られる。

【００１３】この他応用例として、蛍光板８の上面（蛍
光体９の塗布面）に前記基準パターン２３と同様なパタ
ーンを入れ、このパターンを光学レンズ１３の調整とし
て使用しても同様な効果が得られる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、ＴＶカメラ等を使用し
た電子顕微鏡の像を観察する時、光学系の調整操作が容
易に実行できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＴＶカメラの焦点合わせ機構付
きシンチレータの説明図。

【図２】焦点合わせ用基準パターン光発生機構の例の説
明図。

【図３】焦点合わせ用基準パターンの一例の説明図。

【図４】電子顕微鏡の原理構成図の例の説明図。

【図５】シンチレータとＴＶカメラ像検出機構の例の説
明図。

【符号の説明】

２…電子ビーム、８…蛍光板、９…蛍光体、１３…光学
レンズ、１４…ＴＶカメラ、１５…ＴＶカメラ撮像面、
２１…ミラ、２２…支点、２３…基準マーク板。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子銃・加速管，コンデンサレンズ，対物
   レンズ，中間レンズや投影レンズを有し、電顕像を蛍光
   板やＴＶカメラで観察できる構造をした透過型電子顕微
   鏡において、電顕像の調整に有効な基準パターンを備え
   たシンチレータを有することを特徴とする透過型電子顕
   微鏡。
2. 【請求項２】請求項１において、前記シンチレータの前
   記蛍光板に前記基準パターンを有し、パターン像を用い
   て電顕像の焦点合わせのできるシンチレータ。
3. 【請求項３】請求項１において、前記シンチレータに電
   顕像と光学的に同一位置に基準パターンを設け、電顕像
   と前記基準パターンをミラーの切り替え操作で個別に観
   察でき、電顕像の焦点合わせを容易に実行できるシンチ
   レータ。
4. 【請求項４】請求項３において、前記ミラーの代わりに
   ハーフミラーを備え、前記電顕像の焦点合わせを容易に
   実行できるシンチレータ。