JPH11354060A

JPH11354060A - 電子顕微鏡

Info

Publication number: JPH11354060A
Application number: JP10155901A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Nezaki; 俊明根▲崎▼; Hiroyuki Kobayashi; 弘幸小林
Original assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1998-06-04
Publication date: 1999-12-24
Anticipated expiration: 2018-06-04
Also published as: JP3987636B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子顕微鏡において、未確認視野と確認した視
野の区別を簡単にかつ正確に行えることを可能とする。【解決手段】各倍率毎の電子顕微鏡像(試料形状)を、撮
像装置４にて画像データとして取込む。更に、これら全
ての画像データを関連付け、この時の撮像条件(試料台
の座標位置、倍率)を含めて、自動的にＣＲＴモニタ５
に表示し、記憶装置６に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子顕微鏡に係わ
り、特に、低倍率と高倍率を使い分けて観察するのに適
した電子顕微鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子顕微鏡で試料観察を行う場合、試料
形状を確認しながら、徐々に倍率を低倍率から高倍率に
上げ、試料台を移動し、目的とする視野の検索を行う。
このため、目的とする視野が試料のどの部分に対応する
かを確認するには、各倍率に対応した試料形状、および
試料台の座標位置を常に監視しする必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電子顕微鏡の倍率範囲
は、約５０倍から１５０万倍と広く、高倍率になるに従
い、観察している視野が試料のどの部分に対応するかを
確認することが困難となる。また、試料台の移動、倍率
の変更も頻繁に行うため、未確認の視野が生じたり、誤
って同じ視野を何度も観察してしまう等の要因となって
いた。

【０００４】本発明の目的は、未確認視野と確認した視
野の区別を簡単にかつ正確に行えることを可能とするこ
とで、高効率で試料観察を行える電子顕微鏡を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、試料の
電子顕微鏡像を画像データとして取込む撮像装置と、前
記画像データを表示する表示装置を有する電子顕微鏡に
おいて、基準となる前記試料の電子顕微鏡像を基準画像
データとして前記表示装置に表示し、前記試料の任意の
位置を任意の倍率で拡大した時に得られる拡大画像デー
タを、前記基準画像データに対応させて階層的に記録す
る観察データ管理手段を具備していることにある。本
発明の他の特徴は、試料を装着する試料台の駆動手段
と、前記試料の電子顕微鏡像を画像データとして取込む
撮像装置と、前記画像データを表示する表示装置を有す
る電子顕微鏡において、基準となる電子顕微鏡像を前記
撮像装置にて基準画像データとして取込み前記表示装置
にて表示し、前記試料台を任意の座標位置へ移動して任
意の倍率で試料を拡大した時に得られる拡大画像データ
を、前記基準画像データに対応させて階層的に記録する
観察データ管理手段を具備していることにある。

【０００６】本発明の他の特徴は、試料の視野を電磁的
に移動させる視野移動手段と、前記試料の電子顕微鏡像
を画像データとして取込む撮像装置と、前記画像データ
を表示する表示装置を有する電子顕微鏡において、基準
となる電子顕微鏡像を前記撮像装置にて基準画像データ
として取込み前記表示装置にて表示し、前記試料の視野
を任意の座標位置へ移動して任意の倍率で試料を拡大し
た時に得られる拡大画像データを、前記基準画像データ
に対応させて階層的に記録する観察データ管理手段を具
備していることにある。

【０００７】本発明によれば、各倍率毎の電子顕微鏡像
(試料形状)を、撮像装置にて画像データとして取込み、
更に、これら全ての画像データを階層的に関連付け、こ
の時の撮像条件(たとえば試料台の座標位置、倍率)を含
めて、表示装置に表示し、記憶装置に記録する。観察結
果を自動的に記録および表示できるので、試料の観察効
率が大幅に向上する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第一実施例を示す
電子顕微鏡の構成図である。ＣＰＵ１は試料微動装置
２、倍率制御装置３、撮像装置４、ＣＲＴモニタ５、外
部記憶装置６に接続される。ＣＰＵ１はさらに、観察デ
ータ管理手段１００、試料微動制御手段１０２、倍率制
御手段１０３、撮像制御手段１０４及び入力手段１０５
に接続される。

【０００９】観察データ管理手段１００、試料微動制御
手段１０２、倍率制御手段１０３及び撮像制御手段１０
４は、それぞれメモリに記録されたプログラムやデータ
によって構成され、ＣＰＵ１により読み出され所定の処
理手順が実行される。

【００１０】電子顕微鏡の電子銃７より照射された電子
線８は、照射レンズ９で収束され、試料台１０に装着し
た試料１１に照射される。試料１１を透過した電子線８
は、結像レンズ１２より拡大され、電子線検出器１３上
に電子顕微鏡像を結像する。電子線８は電子線検出器１
３にて光変換され、ＣＰＵ１及び撮像制御手段１０４で
制御される撮像装置４にて画像データに変換される。

【００１１】画像データに変換された電子顕微鏡像は、
ＣＰＵ１及び観察データ管理手段１００を介してＣＲＴ
モニタ５に表示される。

【００１２】試料微動装置２は、試料台１０をＸ軸方
向、Ｙ軸方向の２軸の合成でモータ駆動し、ＣＰＵ１及
び試料微動制御手段１０２からＸ軸およびＹ軸方向の座
標位置を指示することにより、試料台１０を移動するこ
とができる。電子顕微鏡の倍率は、ＣＰＵ１及び倍率制
御手段１０３の指示に基づいて倍率制御装置３で制御す
る。ＣＲＴモニタ５に表示された電子顕微鏡像は、ＣＰ
Ｕ１及び観察データ管理手段１００を介して記憶装置６
に記録される。

【００１３】ＣＰＵ１及び観察データ管理手段１００等
により処理される試料１１の観察記録および表示は、図
２に示すフローチャート図に基づき実行される。

【００１４】次に、図２の図１における観察記録および
表示処理のフローチャート図、および図３の表示の一実
施例を示す図を用いて、本発明による観察記録および表
示の方法を説明する。最初に、基準画像データ指定待ち
の状態となる（Ａ１）。次に、オペレータが、入力手段
１０５を介して試料台１０の座標位置、観察倍率を設定
すると、倍率制御手段１０３により基準となる電子顕微
鏡像が電子線検出器１３上に結像される。電子顕微鏡像
は、撮像装置４を介して画像データとして取込まれる
（Ａ２）。

【００１５】この時、ＣＲＴ表示が実行され（Ａ３）、
初期画面として、図３に示すように観察結果表示１４が
ＣＲＴモニタ５に表示される。観察結果表示１４は、画
像データ表示１４ａおよび撮像条件表示１４ｂで構成さ
れる。

【００１６】ＣＲＴ表示（Ａ３）が終了すると、像観察
座標指定待ち（Ａ４）の状態となる。

【００１７】オペレータが画像データ表示１４ａ上の像
観察座標Ｐ１(Ｘ１，Ｙ１)を設定すると、試料微動制御
手段１０２及び試料微動装置２により、試料台１０の像
観察座標への移動が実行され（Ａ５）、設定した像観察
座標に対応する座標位置へ試料台１０が移動される。移
動が終了すると観察倍率指定待ち（Ａ６）の状態とな
る。

【００１８】オペレータが観察倍率を設定すると、倍率
制御手段１０３及び倍率制御装置３により、この時の電
子顕微鏡像が撮像装置４にて画像データに変換され、Ｃ
ＲＴ表示の実行（Ａ７）により、観察結果表示１４に加
えてＰ１の観察結果表示１５が追加表示される。更に、
撮像領域表示の実行（Ａ８）により、画像データ表示１
４ａ上に、この時の撮像領域を示す撮像領域表示１４ｃ
が表示される。観察結果表示１５は、図３に示すよう
に、観察結果表示１４同様、設定した倍率での画像デー
タ表示１５ａ、撮像条件表示１５ｂで構成される。観察
結果表示１５が表示されると、観察結果の記憶または更
新の必要な場合、観察結果記憶・更新が実行され（Ａ
９、Ａ１０）、これら一連の観察結果が、観察データ管
理手段１００により記憶装置６に記録される。

【００１９】その後、オペレータによる像観察が、Ｐ２
（Ｘ２，Ｙ２）、Ｐ３（Ｘ3,Ｙ３）の座標について行わ
れた場合でも同様に、観察結果表示１６、観察結果表示
１７および撮像領域を示す撮像領域表示１４ｄ、撮像領
域表示１５ｃが表示される。

【００２０】図３の観察結果表示１５において、Ｐ３
（Ｘ３,Ｙ３）は、画像データ表示１５ａ上の像観察座
標であり、このように、ＣＲＴモニタ５に表示されてい
る全ての画像データについて、像観察座標が設定でき
る。

【００２１】オペレータによる像観察が終了するまで、
像観察座標指定待ち（Ａ４）から観察結果記録、更新
（Ａ１０）が繰り返し実行され、これら全ての観察結果
が連結され、階層構造により観察結果の記録および表示
がなされる。

【００２２】各観察結果の倍率や座標値及び他の観察結
果との関連等は、図４に示す階層構造により記憶装置６
に記録される。すなわち、第１項には観察結果表示１４
の倍率や座標値、データＮＯ等、第２項には観察結果表
示１５及び１６の倍率や座標値、データＮＯ等、第３項
には観察結果表示１７の倍率や座標値、データＮＯ等が
それぞれ記録される。

【００２３】また、記憶装置６に記録されている観察結
果が不要となった場合は、ＣＰＵ１を介して観察結果を
記憶装置６より削除できる。

【００２４】上記実施例では、観察結果の表示および記
録の説明を第３項までを対象に行ったが、図５に示す階
層構造のように、基準の画像データを第１項、第２項、
第３項…第ｎ−１項と移動させることで、第ｎ項までの
階層構造とすることができる。これにより、第２項以降
の観察結果は、第１項の観察結果に全て関連づけられ、
既存の観察結果を確認する場合等、有効な手段となる。

【００２５】本発明の他の実施例を図６および図７にお
いて説明する。この実施例は、電子顕微鏡像をフィルム
上に撮影した場合の観察記録の例であり、図６に撮影機
構を搭載した他の実施例を示した電子顕微鏡の構成図、
図７にフィルム上撮影における一表示例を示している。
ＣＰＵ１及び撮影機構制御手段１０６は撮影機構制御装
置１８に接続され、撮影機構１９に入射した電子線８
(電子顕微鏡像)は、撮影機構制御装置１８によりフィル
ム上に撮影される。ＣＰＵ１及び撮影機構制御手段１０
６は、フィルムに印字するための、フィルムナンバーを
含めた撮影条件を撮影機構制御装置１８に指示する。撮
影機構制御装置１８は、指示に従いフィルム印字を行
う。

【００２６】この時のフィルム印字情報を図７に示す撮
影条件表示２０のように追加して表示し、さらに記憶装
置６に記録することにより、撮影したフィルムと観察結
果を対応させることができる。

【００２７】上記実施例の説明において試料を装着した
試料台の駆動手段を、図８に示す他の実施例に置き換え
てもよい。すなわち、図８に示すように、試料１１の電
子顕微鏡像(視野)を偏向コイル２１を用いた電磁的な視
野移動手段２ａに代替する構成としてもよい。

【００２８】本実施例によれば、低倍率での観察結果と
高倍率での観察結果の関連性を視覚的に捕らえることが
でき、試料観察の効率向上を図る上で、極めて好適なも
のである。

【００２９】図９は、本発明の他の実施例を示す電子顕
微鏡の構成図である。図において、３ａは走査電子線制
御装置１３ａは二次電子検出器、１３ｂは走査透過電子
線検出器である。第一実施例では、透過電子線を用いた
試料観察における試料観察記録および表示の実施例であ
るが、本実施例のように、電子銃７より照射された電子
線８を、走査電子線制御装置３ａで制御される照射レン
ズ９で収束し、走査用コイル２２にて偏向し、対物レン
ズ１２ａにて、試料台１０に装着した試料１１上に焦点
を結び、試料１１上を走査するようにしてもよい。

【００３０】このようにして得られる、試料１１の形状
に伴った二次電子８ａを二次電子検出器１３ａで取り込
んだものや、試料１１を透過した走査透過電子線８ｂを
走査透過電子線検出器１３ｂで取り込んだものを用いた
試料観察とした場合も、第一実施例にて説明した観察記
録および表示が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、従来、常に監視してい
なければならなかった試料台の座標位置、観察倍率およ
び試料の形状を、低倍率で観察した基準の電子顕微鏡像
に対応させて自動的に記録および表示することが実現で
きる。これにより、低倍率での観察結果と高倍率での観
察結果の関連性を視覚的に捕らえることができ、試料観
察の効率が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す電子顕微鏡の構成
図。

【図２】図１における観察記録および表示処理のフロー
チャート図。

【図３】表示の一実施例を示す図。

【図４】データ記憶の階層構造の例を示す図。

【図５】データ記憶の階層構造の他の例を示す図。

【図６】撮影機構を搭載した他の実施例を示した電子顕
微鏡の構成図。

【図７】フィルム上撮影における一表示例を示した図。

【図８】電磁的な視野移動手段を用いた他の実施例を示
す電子顕微鏡の構成図。

【図９】本発明の他の実施例を示す電子顕微鏡の構成
図。

【符号の説明】

１・・・ＣＰＵ、２・・・試料微動装置、２ａ・・・電磁的な視
野移動手段、３・・・倍率制御装置、３ａ・・・走査電子線制
御装置、４・・・撮像装置、５・・・ＣＲＴモニタ、６・・・外
部記憶装置、７・・・電子銃、８・・・電子線、９・・・照射レ
ンズ、１０・・・試料台、１１・・・試料、１２・・・結像レン
ズ、１２ａ・・・対物レンズ、１３・・・電子線検出器、１３
ａ・・・二次電子検出器、１３ｂ・・・走査透過電子線検出
器、１４・・・観察結果表示、１４ａ・・・画像データ表示、
１４ｂ・・・撮像条件表示、１４ｃ・・・撮像領域表示、１４
ｄ・・・撮像領域表示、１５・・観察結果表示、１５ａ・・・画
像データ表示、１５ｂ・・・撮像条件表示、１５ｃ・・・撮像
領域表示、１６・・観察結果表示、１７・・観察結果表示、
１８・・・撮影機構制御装置、１９・・・撮影機構、２０・・・
撮影条件表示、２１・・・偏向コイル、２２・・・走査用コイ
ル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料の電子顕微鏡像を画像データとして取
込む撮像装置と、前記画像データを表示する表示装置を
有する電子顕微鏡において、基準となる前記試料の電子
顕微鏡像を基準画像データとして前記表示装置に表示
し、前記試料の任意の位置を任意の倍率で拡大した時に
得られる拡大画像データを、前記基準画像データに対応
させて階層的に記録する観察データ管理手段を具備して
いることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】試料を装着する試料台の駆動手段と、前記
試料の電子顕微鏡像を画像データとして取込む撮像装置
と、前記画像データを表示する表示装置を有する電子顕
微鏡において、基準となる電子顕微鏡像を前記撮像装置
にて基準画像データとして取込み前記表示装置にて表示
し、前記試料台を任意の座標位置へ移動して任意の倍率
で試料を拡大した時に得られる拡大画像データを、前記
基準画像データに対応させて階層的に記録する観察デー
タ管理手段を具備していることを特徴とする電子顕微
鏡。
【請求項３】試料の視野を電磁的に移動させる視野移動
手段と、前記試料の電子顕微鏡像を画像データとして取
込む撮像装置と、前記画像データを表示する表示装置を
有する電子顕微鏡において、基準となる電子顕微鏡像を
前記撮像装置にて基準画像データとして取込み前記表示
装置にて表示し、前記試料の視野を任意の座標位置へ移
動して任意の倍率で試料を拡大した時に得られる拡大画
像データを、前記基準画像データに対応させて階層的に
記録する観察データ管理手段を具備していることを特徴
とする電子顕微鏡。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、前
記観察データ管理手段は、前記基準画像データ及び前記
拡大画像データを各画像の撮像条件と合わせて記録する
ことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項５】請求項１ないし３のいずれかにおいて、前
記観察データ管理手段は、前記表示装置にて表示してい
る前記画像データの電子顕微鏡像を撮影機構にてフィル
ム上に撮影した場合の撮影条件を、前記画像データに対
応させて記録することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項６】請求項１ないし３のいずれかにおいて、前
記観察データ管理手段は、前記基準画像データと、前記
拡大画像データを階層的に連結して、前記表示装置に表
示することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項７】請求項６において、前記基準画像データお
よび、前記拡大画像データの前記表示装置への表示は、
各々の画像データと、対応する撮像条件および撮影条件
を組み合わせた構成であり、さらに拡大画像データに対
応する撮像領域を基準画像データ上に表示することを特
徴とする電子顕微鏡。
【請求項８】請求項１ないし３のいずれかにおいて、試
料観察手段として、透過電子線を用いたことを特徴とす
る電子顕微鏡。
【請求項９】請求項１ないし３のいずれかにおいて、試
料観察手段として、電子銃より照射された電子線を用い
たことを特徴とする電子顕微鏡。