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電子顕微鏡用撮影装置 - 日本電子株式会社
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発明の名称 電子顕微鏡用撮影装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−23561(P2001−23561A)
公開日 平成13年1月26日(2001.1.26)
出願番号 特願平11−189922
出願日 平成11年7月5日(1999.7.5)
代理人
発明者 大蔵 善博
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】試料を透過した電子線による試料像を写真撮影する撮影装置であって、前記試料像の部分的な電子線の強度を検出する検出器と、該検出器に対する試料像の位置を移動させる移動手段と、該検出器からの情報に基づいて露光時間を設定記憶する手段と、該露光時間設定記憶手段に対し設定記憶を指令する第1の指令手段と、撮影を指令する第2の指令手段を備え、該撮影指令手段により撮影が指令されると、前記第1の指令手段からの指令に基づいて前記露光時間設定手段に設定記憶された露光時間に基づいて写真撮影をするようにしたことを特徴とする透過型電子顕微鏡の撮影装置。
【請求項2】試料を透過した電子線による試料像を写真撮影する撮影装置であって、前記試料像の部分的な電子線の強度を検出する検出器と、該検出器からの情報に基づいて露光時間を設定記憶する手段と、試料像の撮影位置を設定記憶する手段と、撮影を指令する指令手段を備え、該撮影指令手段により撮影が指令されると、前記設定記憶手段によって設定記憶された試料像の撮影位置情報に基づいて試料像の撮影位置を調節した後、前記露光時間設定記憶手段に記憶された露光時間情報に基づいて写真撮影をするようにしたことを特徴とする透過型電子顕微鏡の撮影装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料像を写真撮影する際に、あらかじめ露光時間を設定記憶する手段を備えた透過型電子顕微鏡の撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】透過型電子顕微鏡で写真撮影する場合、露光時間は撮影直前に蛍光板に照射される試料像のビーム電流量によって決められる。通常、蛍光板は2つ備えられており、一つは試料像を広く投影し全体を観察する大蛍光板と、もう一つはこの蛍光板のほぼ中央部の小領域を投影しフォーカス等の調整用として用いる小蛍光板とがある。これらの蛍光板は露光時間を決めるためのビーム電流検出器としても用いており、試料像によって2つの蛍光板を使い分けている。大蛍光板は、試料像が蛍光板全体にある程度の輝度をもって平均的に分布しているような場合に用いる。一方、小蛍光板は、試料像が図2に示すように大蛍光板の一部分にしか像が存在していないような場合や、像の輝度が極端に濃淡がある場合等に用いる。例えば、図2(a)に示す試料像の場合は、大蛍光板を用いてビーム電流を検出すると単位面積当たりのビーム電流量が少ないため、露光時間が長く設定され、部分像Aの撮影像は露光過多となって撮影される。この様な試料像の場合は、図2(b)に示すように部分像Aを小蛍光板に移動して小蛍光板でのビーム電流量によって露光時間を求めて撮影することにより、部分像Aは適正な露光で撮影することができる。
【0003】通常、写真撮影は自動化されており、目的とする試料像が得られると、撮影スイッチを起動することによって、制御装置(コンピュータ)が、フイルムの自動装填、露光時間の設定、蛍光板の上げ下げ、ビームシャッタの開閉等の撮影操作を自動シーケンスに基づいて実行する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に述べた図2に示すような試料像の写真撮影は、露光時間を設定するために図2(b)に示すように試料像の位置を移動するため、図2(a)に示す当初の写真撮影の構図とはずれた試料像として写真撮影されるという問題が起こる。
【0005】本発明は、上記の問題を解決すべく成されたものであり、露光時間を求める際に写真撮影の試料像を移動しても、当初の写真撮影としての視野像で撮影できる機能をもった撮影装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するための第1の本発明は、試料を透過した電子線による試料像を写真撮影する撮影装置であって、前記試料像の部分的な電子線の強度を検出する検出器と、該検出器に対する試料像の位置を移動させる移動手段と、該検出器からの情報に基づいて露光時間を設定記憶する手段と、該露光時間設定記憶手段に対し設定記憶を指令する第1の指令手段と、撮影を指令する第2の指令手段を備え、該撮影指令手段により撮影が指令されると、前記第1の指令手段からの指令に基づいて前記露光時間設定手段に設定記憶された露光時間に基づいて写真撮影をするようにしたことを特徴とする。
【0007】また、第2の発明は、試料を透過した電子線による試料像を写真撮影する撮影装置であって、前記試料像の部分的な電子線の強度を検出する検出器と、該検出器からの情報に基づいて露光時間を設定記憶する手段と、試料像の撮影位置を設定記憶する手段と、撮影を指令する指令手段を備え、該撮影指令手段により撮影が指令されると、前記設定記憶手段によって設定記憶された試料像の撮影位置情報に基づいて試料像の撮影位置を調節した後、前記露光時間設定記憶手段に記憶された露光時間情報に基づいて写真撮影をするようにしたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明が適用された透過電子顕微鏡の概略説明図である。図中、電子銃1から発生し加速された電子線Ebは収束レンズ2によって試料9に照射される。試料9を通過した電子線Ebは、対物レンズ3と投影レンズ4(中間レンズ含む)を介して大蛍光板8に結像し、試料像として観察される。大蛍光板8の上部中央には小蛍光板7が設置され、移動機構(図示せず)によって電子線Ebの外(蛍光板8の外)に移動することができる。大蛍光板8および小蛍光板7に入射されたビーム電流は電流検出増幅器16を介して、中央制御装置10に入力される。
【0009】電子銃1、収束レンズ2,対物レンズ3、投影レンズ4,偏向コイル5は、電子源制御部13,各レンズ制御部14、および偏向コイル制御回路15を介して中央制御装置10により制御される。偏向コイル5は偏向コイル制御回路15を介して中央制御装置10に接続され、偏向コイル5の励磁は、入力装置12のXY偏向ツマミ12aによる偏向信号に基づいて中央制御装置10によって偏向コイル制御回路15を介して制御される。入力装置12は、キーボード、マウス、操作ツマミおよびスイッチ等で構成されている。入力装置12には、写真撮影に関連するスイッチとして、写真撮影を開始する撮影スイッチ12c、露光時間を設定するときの大蛍光板8と小蛍光板7を選択する選定スイッチ12b、露光時間をあらかじめ設定して記憶するための露光設定スイッチ12d、試料像の位置情報として像位置設定スイッチ12eが設けられている。
【0010】このような構成において、図3および図4のフローチャートを用いて、撮影の手順の一例を説明する。
【0011】試料像が蛍光板8全体にある程度の輝度をもって平均的に分布しているような場合について図3のフローチャートを用いて撮影の手順を説明する。まず始めに、オペレータは、試料の観察目的に近い観察条件の元に、試料像を大蛍光板8にて観測しながら観察条件を少しずつ変えて、観察(撮影)目的とする試料像を求める(S1)。次に、オペレータは、露出時間を設定するためのビーム電流検出器として蛍光板の選定を試料像の像質(像の輝度分布)によって判断し設定する(S2)。一般的な試料像として輝度が平均的に分布している場合は、蛍光板の設定として入力装置12の選択スイッチ12bを大蛍光板8に選定した後(S2a)、撮影スイッチ12cを押して自動撮影を開始させる(S6)。大蛍光板8に照射されるビーム電流Ebは、電流検出増幅器16を介してビーム電流信号として出力され、そのビーム電流信号に基づき中央制御装置10は所定の演算処理によって露光時間を設定する(S7)。引き続き、自動撮影操作として(S8)、ビームシャッタの開閉、フイルムの装填、蛍光板の上げ下げ等の撮影操作が自動的に行われて写真撮影が終了する(S9)。
【0012】ところで、前に述べたように、試料像が図2に示すように一部分にしか像が存在しないような場合は、露光時間を設定するために小蛍光板7に部分像Aを図2(b)に示すように移動する必要がある。従来は、その状態で撮影スイッチ12cを押すと、そのままの構図で撮影されてしまうため、図2(a)に示す当初の写真撮影の構図とはずれた試料像として撮影される。
【0013】本発明は、このような試料像の場合にであっても当初の写真撮影の構図で自動写真撮影できることを特長とする。
【0014】始めに第1の実施例について図3のフローチャートを用いて、撮影の手順を説明する。まずオペレータは、試料の観察目的に近い観察条件の元に、試料像を大蛍光板8にて観測しながら観察条件を少しずつ変えて、観察(撮影)目的とする試料像を求める(S1)。次に、得られた試料像の像質を判断して(S2)、例えば、図2のような試料像のような場合、ビーム電流検出として蛍光板の選択スイッチ12bを小蛍光板に選択設定する(S2b)。次に、オペレータは、部分像Aを小蛍光板7に移行するため、入力装置12のXY偏向ツマミ12aの偏向信号に基づいて中央制御装置12を通して偏向コイル制御回路15にて偏向コイル5の励磁電流を調整して、電子ビームEbを偏向して部分像Aを図2(b)に示すように小蛍光板7に移行させる(S3)。小蛍光板7に照射されるビーム電流Ebは、電流検出増幅器15を介してビーム電流出力信号として中央制御装置10に入力される。オペレータが露光設定スイッチ12dを押すと、中央制御装置10においてビーム電流出力信号に基づき所定の演算処理によって露光時間が求められ、この露光時間の情報は所定のメモリーに記憶される(S4)。指示に基づいて中央制御装置10は撮影を実行するのであるが、その時に必要となる。
【0015】次に、オペレータは、図2(a)に示す撮影像の位置にXY偏向ツマミ12aを用いて試料像を戻し(S5)、撮影スイッチ12cを押して撮影を指示する(S6)。この場合の露光時間は、あらかじめ露光設定スイッチが押され露光時間が設定記憶されていることを中央制御装置10で判断し、露光時間の設定記憶操作(S7)をジャンプする。そして、自動撮影操作(S8)としてビームシャッタの開閉、フイルムの装填、蛍光板の上げ下げ等の一連の撮影操作が所定のシーケンスに基づいて順次行われて写真撮影が終了する(S9)。
【0016】次に、第2の実施例について図4のフローチャートを用いて説明する。オペレータは、先の第1の操作手段の図3フローチャートのビーム電流検出器として小蛍光板に選択設定する(S2b)までの手順と同様な操作を行う。これにより、図2(a)のように最終的に撮影しようとする構図が決まる。次に、オペレータが、像位置設定スイッチ12eを押すと、中央制御装置10に入力されているXY偏向ツマミ12aの偏向信号の値がこの時の試料像の位置情報として所定のメモリーに記憶される(S10)。
【0017】次に、オペレータは、部分像Aを小蛍光板7に移動させるため、入力装置12のXY偏向ツマミ12aを操作する。中央制御装置12は、ツマミ操作に基づき偏向コイル制御回路15にて偏向コイル5の励磁電流が調整され、電子ビームEbが偏向されて部分像Aが図2(b)に示すように小蛍光板7に移動する(S3)。
【0018】次に、オペレータが撮影スイッチ12cを押して撮影を開始させる(S6)と、電流検出増幅器16を介して取り出された小蛍光板7への入射ビーム電流信号に基づき中央制御装置10は所定の演算処理によって露光時間を求める(S7)。次に、中央制御装置10は、あらかじめ写真撮影の試料像の位置情報として設定記憶されている偏向信号を所定のメモリーより読み出し、この偏向信号に基づいて偏向コイル制御回路15を介して偏向コイル5の励磁電流を調整する。この結果、試料像は図2(a)に示す状態に戻る(S11)。そして、中央制御装置10は自動撮影操作(S8)としてビームシャッタの開閉、フイルムの装填、蛍光板の上げ下げ等の撮影操作を所定のシーケンスに従って順次行い、写真撮影が終了する(S9)。
【0019】このように、本発明では、試料像の中の部分像によって露光時間を求めるために写真撮影の試料像を小蛍光板へ移動する場合においても、あらかじめ露光時間を設定記憶したり、または写真撮影する試料像の位置情報を設定記憶することにより、当初の写真撮影の試料像の構図で撮影することができる。また、写真撮影は撮影スイッチを押した後、撮影操作の自動シーケンスに基づいて各機能が制御されて自動的に行われる。このため、従来のように試料像によっては、露光時間を求める際に写真撮影の試料像を移動すると、その移動した状態で写真撮影されるという問題がなくなった。
【0020】なお、露光設定スイッチ12dを押して露光時間を設定記憶した後、また、像偏向設定スイッチ12eを押して観察(撮影)の試料像の位置を設定記憶した後、都合によりこれらの設定を解除する場合には、例えば、再度、露光設定スイッチ12d、あるいは、偏向設定スイッチ12eを押すことにより実行される。またリセットスイッチを設けることにより行ってもよい。
【0021】以上、本発明の実施例について図3、図4のフローチャートに従って説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施例では、小蛍光板への試料像を移動して露光時間を設定を行ったが大蛍光板でもよい。また、露光時間を蛍光板に照射されるビーム電流の値を用いて中央制御装置での所定の演算によって求めたが、この露光時間に対して、オペレータによってキーボード等によって補正係数を与えて補正してもよい。更に、写真撮影に関連する操作のスイッチとして、写真撮影を開始する撮影スイッチ12c、露光時間を設定するときの大蛍光板8と小蛍光板7を選択する選定スイッチ12b、露光時間をあらかじめ設定して記憶するための露光設定スイッチ12d等の専用スイッチおよびツマミが設けて説明したが、これらの機能を表示装置(モニター)とキーボードまたはマウス等によって行ってもよい。
【0022】




 

 


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