JPS6174249A - 電子顕微鏡の焦点合せ装置 - Google Patents
電子顕微鏡の焦点合せ装置Info
- Publication number
- JPS6174249A JPS6174249A JP19467284A JP19467284A JPS6174249A JP S6174249 A JPS6174249 A JP S6174249A JP 19467284 A JP19467284 A JP 19467284A JP 19467284 A JP19467284 A JP 19467284A JP S6174249 A JPS6174249 A JP S6174249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- electron microscope
- electron beam
- electron
- signal
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、電子顕微鏡用焦点合せ装置に係り、特にテレ
ビで像をＩ５！察する透過形電子顕微鏡に好適な焦点合
せ装置の改良に関するものである。
ビで像をＩ５！察する透過形電子顕微鏡に好適な焦点合
せ装置の改良に関するものである。
最近、テレビで像を観察するテレビ電子顕微鏡が広く使
われるようになった。このテレビ電子顕微鏡では明るい
陰極線管（ＣＲＴ）の像を観ながら電子顕微鏡の焦点合
せ作業が行なえる。通常の透過形電子顕微鏡においては
、従来から、ワブラーと称する装置が焦点合せに使われ
てきたが、テレビ電子顕微鏡においても、この装置が使
すれる（参照：特開昭５３−１５７３８号公報）、この
ワブラーは、試料を照射する電子線の試料に対する入射
角を時間的に変化させる装置で、もし、電子顕微鏡の焦
点が合っていなければ結像面に拡大されている試料の像
がわれで見える。テレビ電子顕微鏡ではＣＲＴ上の像が
われる。したがって観察者はワブラーを動作させつつ像
の動きを観察し、その動きが認められなくなるように対
物レンズ電流を変化させて焦点合せを行なうものである
。テレビ電子顕微鏡においては明るいＣＲＴの像を見な
がらこの作業を行なうため、通常の電子顕微鏡でワブラ
ーを使う場合に比べると、この焦点合せは楽になった。
われるようになった。このテレビ電子顕微鏡では明るい
陰極線管（ＣＲＴ）の像を観ながら電子顕微鏡の焦点合
せ作業が行なえる。通常の透過形電子顕微鏡においては
、従来から、ワブラーと称する装置が焦点合せに使われ
てきたが、テレビ電子顕微鏡においても、この装置が使
すれる（参照：特開昭５３−１５７３８号公報）、この
ワブラーは、試料を照射する電子線の試料に対する入射
角を時間的に変化させる装置で、もし、電子顕微鏡の焦
点が合っていなければ結像面に拡大されている試料の像
がわれで見える。テレビ電子顕微鏡ではＣＲＴ上の像が
われる。したがって観察者はワブラーを動作させつつ像
の動きを観察し、その動きが認められなくなるように対
物レンズ電流を変化させて焦点合せを行なうものである
。テレビ電子顕微鏡においては明るいＣＲＴの像を見な
がらこの作業を行なうため、通常の電子顕微鏡でワブラ
ーを使う場合に比べると、この焦点合せは楽になった。
しかしながら、像の動きの判断はやはり観察者の肉視に
頼るため、焦点が合ってきて像の動きが少なくなると、
動きが明瞭に判定できず、その結果、十分な精度で焦点
合せのできないという問題があった。
頼るため、焦点が合ってきて像の動きが少なくなると、
動きが明瞭に判定できず、その結果、十分な精度で焦点
合せのできないという問題があった。
本発明の目的は、電子線入射角の変化による像の変化を
肉視に頼ることなく判定し、その結果。
肉視に頼ることなく判定し、その結果。
精度よく焦点合せのできる電子顕微鏡用焦点合せ装置を
提供することにある。
提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の電子顕微鏡用焦
点合せ装置では、電子線入射角の変化前後の２枚の像を
別個の画像メモリーに記憶し、その２つの画像の一致度
を対応した画素毎の強度比較を行なう演算で求めるよう
に構成したものである。
点合せ装置では、電子線入射角の変化前後の２枚の像を
別個の画像メモリーに記憶し、その２つの画像の一致度
を対応した画素毎の強度比較を行なう演算で求めるよう
に構成したものである。
以下１本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例である。電子銃２から出た電
子ｔｉＡ３はワブラーの偏向コイル４により偏向され、
試料５に入る。
子ｔｉＡ３はワブラーの偏向コイル４により偏向され、
試料５に入る。
今、この電子線はワブラーの駆動により、第１図の点線
から実線のように偏向し試料に入射する角度を変えたも
のとする。試料５を透過した電子線は対物レンズ６、中
間レンズ７、投写レンズ８により螢光面９に結像される
。この像は光学レンズ系１１によってテレビカメラ１２
の撮像面に結像されてＣＲＴ１３に表示される。
から実線のように偏向し試料に入射する角度を変えたも
のとする。試料５を透過した電子線は対物レンズ６、中
間レンズ７、投写レンズ８により螢光面９に結像される
。この像は光学レンズ系１１によってテレビカメラ１２
の撮像面に結像されてＣＲＴ１３に表示される。
先に述べたように、もしこの顕微鏡の焦点が合っていれ
ば、ワブラーにより試料への電子線入射角を変えてもテ
レビよりとり込んだＣＲＴ上の像は変化しないが、焦点
が合っていなければ螢光面９上の像が動くため、テレビ
よりとり込んだ像も変化する。したがって電子線入射角
の変化前後の像の一致度が検定できれば電子顕微鏡が焦
点正合状態にあるか否かがわかる。これを調べるため、
本発明では、電子線入射角の変化前後、すなわち入射電
子線の偏向前後の像をアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
変換器１４．切換スイッチ１５を通してそれぞれ画像メ
モリー１６２画像メモリ−１７に格納し、その２つのメ
モリーの内容が同一であるか否かを示す信号Ｆを演算器
１８より発生するにの信号Ｆはディジタル／アナログＣ
Ｄ／Ａ）変換器２４を通してメーター２５に入り、ある
いは信号線２３を通してマイクロコンピュータ２６に入
って、後述するように電子顕微鏡が焦点正合状態にある
か否かを知らせる６ 第２図は本発明において焦点正合状態を判定するための
演算器１８の一例を示す、Ａ／Ｄ変換器１４、切換スイ
ッチ１５を介して格納される電子線の偏向前後の画像の
記憶方法は以下のようになされている。すなわち画像メ
モリーの中で各画素の２次元の配列に相当した（ＩＩＪ
）番地の記憶場所に、その画素の明るさが、例えば１画
素あたり８ビツトの情報量で格納されている。電子線偏
向前にメモリーＡ１６に記憶された像の（ｉ、ｊ）番地
における明るさをＡ＋ｙＪｙ電子線偏向後にメモリーＢ
１７に格納された像のメモリーＢにおける（ｉ、ｊ）番
地における明るさをＢ、、、とする。
ば、ワブラーにより試料への電子線入射角を変えてもテ
レビよりとり込んだＣＲＴ上の像は変化しないが、焦点
が合っていなければ螢光面９上の像が動くため、テレビ
よりとり込んだ像も変化する。したがって電子線入射角
の変化前後の像の一致度が検定できれば電子顕微鏡が焦
点正合状態にあるか否かがわかる。これを調べるため、
本発明では、電子線入射角の変化前後、すなわち入射電
子線の偏向前後の像をアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
変換器１４．切換スイッチ１５を通してそれぞれ画像メ
モリー１６２画像メモリ−１７に格納し、その２つのメ
モリーの内容が同一であるか否かを示す信号Ｆを演算器
１８より発生するにの信号Ｆはディジタル／アナログＣ
Ｄ／Ａ）変換器２４を通してメーター２５に入り、ある
いは信号線２３を通してマイクロコンピュータ２６に入
って、後述するように電子顕微鏡が焦点正合状態にある
か否かを知らせる６ 第２図は本発明において焦点正合状態を判定するための
演算器１８の一例を示す、Ａ／Ｄ変換器１４、切換スイ
ッチ１５を介して格納される電子線の偏向前後の画像の
記憶方法は以下のようになされている。すなわち画像メ
モリーの中で各画素の２次元の配列に相当した（ＩＩＪ
）番地の記憶場所に、その画素の明るさが、例えば１画
素あたり８ビツトの情報量で格納されている。電子線偏
向前にメモリーＡ１６に記憶された像の（ｉ、ｊ）番地
における明るさをＡ＋ｙＪｙ電子線偏向後にメモリーＢ
１７に格納された像のメモリーＢにおける（ｉ、ｊ）番
地における明るさをＢ、、、とする。
タイミング信号線３３より発生したタイミング信号によ
り演算器１８は次々と一１ｐＪを変えてＡ Ｉ ＪとＢ
ｔＪとを読みとり演算してゆく。信号Ａ （Ｊ ＩＢｉ
Ｊはまず引算器１９によって（Ａ ｔ ＪＢ ｔ Ｊ
）に変形され、それは掛算器２０によって２乗される。
り演算器１８は次々と一１ｐＪを変えてＡ Ｉ ＪとＢ
ｔＪとを読みとり演算してゆく。信号Ａ （Ｊ ＩＢｉ
Ｊはまず引算器１９によって（Ａ ｔ ＪＢ ｔ Ｊ
）に変形され、それは掛算器２０によって２乗される。
さらに、この信号は加算器２１と加算メモリ２２によっ
て全ての番地（ｉ、ｊ）に対して加算され、信号＠２３
には信号 が発生する。Ｆｌは全ての１＋Ｊに対してＡ Ｉ、１と
ＢＩＪが等しい時にのみ零となり、その他の場合には零
とならない。すなわち、入射電子線偏向前に格納された
像と、偏向後に格納した像とが一致すればＦｌ は零と
なり、焦点はずれのために変化しておれば零とならない
、この信号Ｆ１はＤ／Ａ変換器２４を通ってメーター２
５に入る。対物レンズ電流を変えつつ入射電子線の偏向
をくりかえし。
て全ての番地（ｉ、ｊ）に対して加算され、信号＠２３
には信号 が発生する。Ｆｌは全ての１＋Ｊに対してＡ Ｉ、１と
ＢＩＪが等しい時にのみ零となり、その他の場合には零
とならない。すなわち、入射電子線偏向前に格納された
像と、偏向後に格納した像とが一致すればＦｌ は零と
なり、焦点はずれのために変化しておれば零とならない
、この信号Ｆ１はＤ／Ａ変換器２４を通ってメーター２
５に入る。対物レンズ電流を変えつつ入射電子線の偏向
をくりかえし。
メーター２４の指針が極めて小さい値を示すように対物
レンズ電流を設定すると、このテレビ電子顕微鏡は焦点
正合状態にある。
レンズ電流を設定すると、このテレビ電子顕微鏡は焦点
正合状態にある。
本実施例では、マイクロコンピュータ２６の制御により
、対物レンズ電源２７を通して対物レンズ電流が低い値
からステップ状に変化している。
、対物レンズ電源２７を通して対物レンズ電流が低い値
からステップ状に変化している。
各ステップに於いて、マイクロコンピュータ２６および
タイミング信号発生器２８の制御により偏向コイル電源
２９を稼働して電子線入射角を変える。その前後の像を
画像メモリー１６．１７に格納してＦ、を演算する。Ｆ
ユはマイクロコンピュータ２７に入力され、もし、Ｆｌ
が零、もしくは極めて小さい値となれば以後の対物レン
ズ電流変化を止める。すなわち、この状態で電子顕微鏡
は焦点正金状態にあり、像の差異を人間が肉視により判
定する必要なく、焦点合せがなされる。これは極めて精
度の高いものである。
タイミング信号発生器２８の制御により偏向コイル電源
２９を稼働して電子線入射角を変える。その前後の像を
画像メモリー１６．１７に格納してＦ、を演算する。Ｆ
ユはマイクロコンピュータ２７に入力され、もし、Ｆｌ
が零、もしくは極めて小さい値となれば以後の対物レン
ズ電流変化を止める。すなわち、この状態で電子顕微鏡
は焦点正金状態にあり、像の差異を人間が肉視により判
定する必要なく、焦点合せがなされる。これは極めて精
度の高いものである。
第３図は、演算器１８に関する他の例である。
ここでは、入力は、第２図と同様にＡｔＪとＢｌとであ
るが、ＢｔＪに関しては、まず補正掛算器３２を通って
定数（Ｃ）倍される。これは、電子線照射系の光軸合せ
作業が完璧でない時、試料への電子線入射角を変えると
照射電子線の強度も変わる場合があるためで、この強度
変化による影響を補正する。
るが、ＢｔＪに関しては、まず補正掛算器３２を通って
定数（Ｃ）倍される。これは、電子線照射系の光軸合せ
作業が完璧でない時、試料への電子線入射角を変えると
照射電子線の強度も変わる場合があるためで、この強度
変化による影響を補正する。
信号ＡＩＪとＣ−Ｂ、Ｊは割算器３ｏを通り、次に対数
演算器３１によって、信号Ｑ ｏｇ （Ａ ＬＪ ／
Ｃ・ＢＩＪ）に変る。掛算器２０．加算器２１．加算メ
モリ２２の機能は、第２図の例と全く同様で、ここでは
、信号線２３には信号。
演算器３１によって、信号Ｑ ｏｇ （Ａ ＬＪ ／
Ｃ・ＢＩＪ）に変る。掛算器２０．加算器２１．加算メ
モリ２２の機能は、第２図の例と全く同様で、ここでは
、信号線２３には信号。
が発生する。この信号Ｆ２ も、また、全てのｉ。
ｊに関してＡ１．とＣ−Ｂ、Ｊが等しい時にのみ零とな
る量である。すなわち、Ｆ２ によっても電子顕微鏡の
焦点正合状態が精度よく判定できる。
る量である。すなわち、Ｆ２ によっても電子顕微鏡の
焦点正合状態が精度よく判定できる。
なお、前記（１）式、（２）式において、（ｉ。
ｊ）に関する加算は、画像を形成する全てのＣ１ｔｊ）
に対して行なう必要はなく、たとえば、電子線の偏向前
後の画像の相対応する一部の矩形状領域あるいは線状領
域の画素（ｉ、ｊ）に関してのみ行なってもよい。
に対して行なう必要はなく、たとえば、電子線の偏向前
後の画像の相対応する一部の矩形状領域あるいは線状領
域の画素（ｉ、ｊ）に関してのみ行なってもよい。
また、前記実施例においては、各画素毎に比較する方法
を示したが１画像をブロック毎に分けて。
を示したが１画像をブロック毎に分けて。
対応するブロック内の信号強度の比較により画像の一致
度を判定してもよい。
度を判定してもよい。
このように、テレビ電子顕微鏡におけるＣＲＴ上の像の
変化を肉視に頼らず判定できるので、従来に比べて極め
て高精度の焦点合せがなされる。
変化を肉視に頼らず判定できるので、従来に比べて極め
て高精度の焦点合せがなされる。
また、上記の焦点合せ操作中も絶えず、試料全体の像が
、ＣＲＴ／１３に表示されているため、試料の変化を忠
実にフォローするというテレビ電子顕微鏡の機能を損う
ものではない、また、コントラストの小さい試料をｍｌ
！察する場合にはコントラストを高めるため上記の焦点
正合状態よりも若干対物レンズ電流を小さくしてｗｔ察
する場合がしばしばである。この場合にも、前もって、
レンズ電流補正量をマイクロコンピュータに記憶させて
おくことにより、容易にこの最適観察状態に電子顕微鏡
をセットできる。
、ＣＲＴ／１３に表示されているため、試料の変化を忠
実にフォローするというテレビ電子顕微鏡の機能を損う
ものではない、また、コントラストの小さい試料をｍｌ
！察する場合にはコントラストを高めるため上記の焦点
正合状態よりも若干対物レンズ電流を小さくしてｗｔ察
する場合がしばしばである。この場合にも、前もって、
レンズ電流補正量をマイクロコンピュータに記憶させて
おくことにより、容易にこの最適観察状態に電子顕微鏡
をセットできる。
以上詳述したように、本発明によれば、電子線入射角の
変化による像の変化を肉視に頼ることなく判定できるの
で、従来に比べて極めて高精度の焦点合せが実現できる
。
変化による像の変化を肉視に頼ることなく判定できるの
で、従来に比べて極めて高精度の焦点合せが実現できる
。
第１図は、本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は
、焦点正合度判定用演算器の一例を示すブロック図、第
３図は同演算器の他の例を示すブロック図である。
、焦点正合度判定用演算器の一例を示すブロック図、第
３図は同演算器の他の例を示すブロック図である。
Claims (1)
- １、電子線像を得るための試料に入射する電子線の方向
を変化させる手段と、前記試料を透過した電子線を結像
する電子光学手段と、その像を撮像するテレビカメラ手
段とを備えた電子顕微鏡において、前記入射電子線の方
向を変える前後に前記テレビカメラ手段で撮像した２個
の像もしくはその一部を別個に記憶する画像メモリー手
段と、該画像メモリー手段に記憶された内容の一致度を
演算する演算手段とを設けたことを特徴とする電子顕微
鏡の焦点合せ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59194672A JPH0821353B2 (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 電子顕微鏡の焦点合せ装置 |
| US06/766,272 US4680469A (en) | 1984-08-17 | 1985-08-16 | Focusing device for a television electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59194672A JPH0821353B2 (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 電子顕微鏡の焦点合せ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8343762A Division JP2713562B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 電子顕微鏡における焦点合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174249A true JPS6174249A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0821353B2 JPH0821353B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=16328381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59194672A Expired - Lifetime JPH0821353B2 (ja) | 1984-08-17 | 1984-09-19 | 電子顕微鏡の焦点合せ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821353B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02312151A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-27 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP2011228223A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 透過電子顕微鏡、および視野ずれ補正方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922575A (ja) * | 1972-05-16 | 1974-02-28 | ||
| JPS568838A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-29 | Fujitsu Ltd | Testing method of integrated circuit device |
| JPS57138759A (en) * | 1981-01-16 | 1982-08-27 | Centre Nat Rech Scient | Method of stereophonically displaying image from video particularly for electron microscope |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP59194672A patent/JPH0821353B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922575A (ja) * | 1972-05-16 | 1974-02-28 | ||
| JPS568838A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-29 | Fujitsu Ltd | Testing method of integrated circuit device |
| JPS57138759A (en) * | 1981-01-16 | 1982-08-27 | Centre Nat Rech Scient | Method of stereophonically displaying image from video particularly for electron microscope |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02312151A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-27 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP2011228223A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 透過電子顕微鏡、および視野ずれ補正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0821353B2 (ja) | 1996-03-04 |
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