JPH0218846A - 透過電子顕微鏡の明るさ制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、透過電子顕微鏡に係り、特に、倍率によらず
常に一定の明るさの投影像が得られるようにした透過電
子顕微鏡の明るさ制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、電子顕微鏡では、従来、投影面の明るさを適正
な明るさにするために自動開るさ制御（Ａ　ｕｔｏｍａ
ｔｌｃ　Ｂ　ｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、以
下ＩｌｌにＡＢＣと称す。）が行われている。第３図に
透過電子顕微鏡におけるＡＢＣの概略を示す。電子銃２
１から放射された電子線は、コンデンサーレンズ２２を
通って試料２０に当たる。試料を透過した電子線を対物
レンズ２３、投影レンズ２４を介して投影面２５に結像
させる。投影面は通常蛍光面になされているので、オペ
レータは図示しない観測窓を通して投影面を見ることが
できる。また、投影面にフィルムを置くことによって、
写真撮影を行うこともできる。以上は、良く知られた透
過電子顕微鏡の構造である。

さて、このような透過電子顕微鏡において、投影面の明
るさを調整するには、コンデンサーレンズの励磁電流を
制御して電子ビームを試料上に集束させたり、拡散させ
たりすることによって行うのであるが、従来は、励磁電
流走査回路２７で励磁電流を最大値から最小値まで走査
させ、電流増幅器２６で得られた投影面の電流値が、所
定の明るさに対応する所定の値になったときに励磁電流
の走査を停止させるようにしていた。

［発明が解決しようとする課ｆｆ１ｌ 従来上述したような構成を採っているのは、コンデンサ
ーレンズの励磁電流に対する明るさの関係が、第２図の
ように、励磁電流が１．（以下、この点をクロスオーバ
ーという。）のときを最大として、そこから大きくなっ
ても（以下、この領域を強励磁側という。）、小さくな
っても（以下、この領域を弱励磁側という。）明るさが
減少するという特性であり、しかもこの特性が予め知ら
れていない、という理由による。つまり、第２図で現在
の励磁電流の値がＩ、であり、適正な明るさにするため
に励磁電流を変えようとしても、この特性曲線が分から
ないためにＩ、の値より大きくすればいいのか、小さく
すればいいのか判断できず、従って、励磁電流の全範囲
を走査して最適な明るさに調整しなければならなかった
。

従来のＡＢＣは以上のようであったので、明るさ調整に
時間が掛かって、実用的なものとはいえないものであっ
た。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、現在の
励磁電流が弱励磁側にあるか強励磁側にあるかを識別す
ることによって、励磁電流の走査時間を短縮できるよう
にした透過電子顕微鏡の明るさ制御装置を提供すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の透過電子顕微鏡
の明るさ制御装置は、少なくとも、最大の明るさの像が
得られる時のコンデンサーレンズの励磁電流値Ｉｃと、
現在の励磁電流値とを比較して現在の励磁電流が該励磁
電流値Ｉｃより強励磁側にあるか弱励磁側にあるか識別
する比較回路と、該比較回路の出力により強励磁側もし
くは弱励磁側だけを走査する励磁電流走査回路とを備え
たことを特徴とする。

［作用コ 従来、励磁電流の全範囲を走査しなければならなかった
理由が、前述したように第２図のような特性が予め測定
されていなかったためであることから１予めクロスオー
バー時の励磁電流が分かっていれば現在の励磁電流が強
励磁側にあるのか、あるいは弱励磁側にあるのかを識別
でき、それによって走査する範囲をどちら側かに限定で
きることが分かる。

そこで本発明では、予め測定したクロスオーバー時の励
磁電流と現在の励磁電流とから、現在強励磁側にあるの
か弱励磁側にあるのかを識別し、強励磁側にあるなら強
励磁側だけを走査し、弱励磁側にあるなら弱励磁側だけ
を走査するようにしたのである。

［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る透過電子顕微鏡の明るさ制御装置
の１実施例の構成を示す図で、図中、１はコンデンサー
レンズ、２は投影板、３は電流増幅器、４は励磁電流設
定手段、５は比較回路、６は走査駆動回路、７．８．１
１および１４はスイッチ（以下、スイッチをＳＷと記す
。）、９は弱励磁側走査回路、１０は強励磁側走査回路
、１２はクロスオーバー励磁電流設定手段、１３は比較
回路、１５はコンデンサーレンズ制御回路、１６は手動
調整回路である。

コンデンサーレンズ１、投影板２、電流増幅器３は第３
図で述べたものと同様である。励磁電流設定手段４は、
投影板２を直接観察する場合の適正明るさに対応する投
影板２における電流値、およびフィルム撮影する場合の
、フィルム毎の適正明るさに対応する投影板２における
電流値を予め設定したもので、例えば、これらの電流値
をテーブルに記憶させておき、フィルムの種類を入力し
てそれに対応する電流値を呼び出すようにすればよい。

なお、この電流値は適当な倍率毎に、強励磁側と弱励磁
側にそれぞれ設定する。第２図からも分かるように、所
定の明るさに対する電流値は強励磁側と弱励磁側にそれ
ぞれ存在するからである。また、オペレータが任意の明
るさに設定できるように、手動調整の手段を設けてもよ
いことは当然である。比較回路５は電流増幅器３と励磁
電流設定手段４の出力を比較し、その差を得るものであ
る６　走査駆動回路６は、比較回路５の出力と比較回路
１３の出力を得て、二つの走査回路９および１０を駆動
するものであるが、この回路の動作の詳細は後述する。

ＳＷ７．８は、相補的に動作するＳＷで、一方が閉路状
態のとき他方は開路状態にある。このようなＳＷは、リ
レー　電子ＳＷ等で構成することができる。弱励磁側走
査回路９は、コンデンサーレンズの励磁電流を弱励磁側
の範囲に限って走査するもので、同様に、強励磁側走査
回路１０は強励磁側の範囲内だけを走査するものである
。ｓｗｉ　ｔは比較回路１３の出力で切り替わるもので
ある。クロスオーバー励磁電流設定手段１２は、予め測
定されたクロスオーバーの励磁電流値を格納しているも
ので、比較回路１３で現在の励磁電流値と比較するとき
の基準値となる。比較回路１３は、クロスオーバー励磁
電流設定手段１２の値とレンズ制御回路１５の出力であ
る現在の励磁電流の値とを比較して現在の励磁？′ｌ！
流が強励磁側にあるのか、弱励磁側にあるのかを識別し
、例えば、強励磁側にあるときは「１」、弱励磁側にあ
るときは「０」を出力するようになされている。この出
力により走査駆動回路６を制御すると共に、ＳＷ７，８
および１１の接続状態を制御する。また、この出力によ
り、励磁電流設定手段４は、設定されている電流値のう
ちの強励磁側の値を採用するのか、弱励磁側の値を採用
するのかを決定する。５Ｗ１４は明るさ調整を自動で行
うのか、手動で行うのかを選択するものである。レンズ
制御回路１６はコンデンサーレンズ１に励磁電流を供給
するための回路である。手動調整回路１６は手動で明る
さ調整を行うもので、周知の回路である。

このような構成で５Ｗ１４を第１図の接続状態にしてＡ
ＢＣを行う場合の動作は次のようである。

今、ある倍率で観測しており、その倍率での励磁電流対
問るさの特性が第２図の曲線１７のようであったとする
。また、現在の励（Ｉｆｔ？Ｉｉ流がＩＩで明るさがＬ
＋（第２図の点Ｐ、）、適正な明るさがＬ＠で、そのと
きの励［７１！流が工、（第２図の点Ｐａ）であるとす
る。このｖ、ｆｔｌにおいて、比較回路１３は、クロス
オーバーの励磁電流値Ｉ０と現在の値であるＩｔとの比
較を行い、現在強励磁側にあることが識別され、　「１
」を出力する。これによって、励磁電流設定手段４は強
励磁側の電流値Ｉ２を設定し、ＳＷ７，８．　１０は第
１図の状態になり、走査駆動回路６は強励磁側を走査す
る。

また、比較回路５では、電流増幅器３の出力である励磁
電流Ｉ、に対応した電流値と、励磁電流設定手段４から
の励磁電流Ｉ２に対応した値との差が求められる。比較
回路５の演算が、励磁電流設定手段４の値から電流増幅
器３の値を絨算するものとすると、この場合正の出力が
得られる。走査駆動回路６は、比較回路５からの正の出
力と、比較回路１３からの「１」の出力から、励磁電流
を増やすように強励磁側走査回路１０を駆動する。もし
、比較回路５の出力が負であれば励磁電流を織らすよう
に駆動する。また、比較回路１３の出力が「０」、即ち
弱励磁側のときも同様である。このような回路は適当な
論理回路で構成できることは明かである。

さて、このようにして強励磁側走査回路１０が励＆ｆｉ
７［！流を増やしてい（と、第２図の点Ｐ＋は点Ｐ２に
近付いていき、点Ｐ２に達すると比較回路５で差が０に
なるので走査駆動回路６は強励磁側走査回路１０の走査
を停止させる。これで適正な明るさが得られたことにな
る。

次に、この状態から倍率を上げて第２図の曲線１８で示
されるような特性で観測するとする。この場合適正な明
るさは点Ｐ４であるから、励磁電流設定手段４にはその
ときの励磁電流Ｉ３に対応した値が設定される。現在は
点Ｐ３の位置にあり、従って、電流増幅器３の出力はＩ
２に対応した値であるから、比較回路５は負の出力とな
り、走査駆動回路６は励磁電流を減らすように強励磁側
走査回路１０を駆動する。これにより点Ｐ３は点Ｐ４に
達し、適正な明るさが得られるものである。

以上の説明では、強励磁側で明るさを制御する場合を述
べたが、弱励磁側でも同様にできることは明かであろう
。また、倍率を下げて観測するときにも同様に動作する
ものであることは、これまで述べてきたところから明か
であろう。更に、本発明が上記実施例に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能であることも明かである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、倍率
によらず常に所望の明るさで観測でき、しかも、現在の
励磁電流が強励磁側にあるのか、弱励磁側にあるのか識
別することによって、励磁電流の走査を強励磁側または
弱励磁側に限定できるので、所望の明るさを得るのに必
要な時間を従来のものに比して短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る透過電子顕微鏡の明るさ制御装置
の１実施例の構成を示す図、第２図はコンデンサーレン
ズの励磁電流と明るさの関係を示す図、第３図は従来の
明るさ制御装置の例を示す図である。 ｌ・・・コンデンサーレンズ、２・・・ｔｌ［，３・・
・電流増幅器、４・・・励磁電流設定手段、５・・・比
較回路、６・・・走査駆動回路、７．　８．１１．　１
４・・・スイッチ、９・・・弱励磁側走査回路、１０・
・・強励磁側走査回路、１２・・・クロスオーバー励磁
電流設定手段、１３・・・比較回路、１５・・・レンズ
制御回路、１６・・・手動調整回路。 出　　願　　人　日本電子株式会社 代理人　弁理士　菅　井　英　雄（外４名）第１凹 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサーレンズの励磁電流を変化させて所望
   の明るさり像を得る透過電子顕微鏡の明るさ制御装置に
   おいて、少なくとも、最大の明るさの像が得られる時の
   コンデンサーレンズの励磁電流値Ｉｃと、現在の励磁電
   流値とを比較して現在の励磁電流が該励磁電流値Ｉｃよ
   り強励磁側にあるか弱励磁側にあるか識別する比較回路
   と、該比較回路の出力により強励磁側もしくは弱励磁側
   だけを走査する励磁電流走査回路とを備えたことを特徴
   とする透過電子顕微鏡の明るさ制御装置。