JPH04118847A - 電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置 - Google Patents
電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置Info
- Publication number
- JPH04118847A JPH04118847A JP2237467A JP23746790A JPH04118847A JP H04118847 A JPH04118847 A JP H04118847A JP 2237467 A JP2237467 A JP 2237467A JP 23746790 A JP23746790 A JP 23746790A JP H04118847 A JPH04118847 A JP H04118847A
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- electron beam
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、電子線プローブマイクロアナライザｆこ適し
た自動焦点調節装置に関する。
た自動焦点調節装置に関する。
（従来の技術）
電子線プローブマイクロアナライザは、試料表面に集束
された電子ビームを照射して、試料表面から放射された
Ｘ線を検出することにより、試料表面近傍の性状を観察
する装置で、電子ビームが試料表面に焦点を結んでいる
ことが重要な要素となる。
された電子ビームを照射して、試料表面から放射された
Ｘ線を検出することにより、試料表面近傍の性状を観察
する装置で、電子ビームが試料表面に焦点を結んでいる
ことが重要な要素となる。
このため、電子ビームの照射方向に平行に試料を移動さ
せる軸、いわゆるＺ軸を調整して常に電子と−ムが試料
の表面に焦点を結ぶように制御されている。このような
焦点の検出には、焦点検出器を零体装画内に組込んで、
これからの信号により試料台を制御することにより行わ
れている。
せる軸、いわゆるＺ軸を調整して常に電子と−ムが試料
の表面に焦点を結ぶように制御されている。このような
焦点の検出には、焦点検出器を零体装画内に組込んで、
これからの信号により試料台を制御することにより行わ
れている。
（発明が解決しようとする課題）
このため、本体製画への焦点検出器の組込みか必要とな
って、装置が複雑化するという問題がある。
って、装置が複雑化するという問題がある。
本発明はこのような問題１こ鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、特別な焦点検出器を必要
とすることなく、電子ζ−ムの集束度を検出することが
できる電子線マイクロアナライザに適した新規な自動焦
点検出装置を提供することにある。
て、その目的とするところは、特別な焦点検出器を必要
とすることなく、電子ζ−ムの集束度を検出することが
できる電子線マイクロアナライザに適した新規な自動焦
点検出装置を提供することにある。
（課Ｍを解決するための手段）
このような問題を解決するために本発明においては、電
子ど一ムを走査しながら照射して試料からの放射線を前
記走査に同期させてフレームメモリ１こ格納する電子線
マイクロアナライザにおいて、試料の相対Ｚ軸方向の位
置毎に前記フレームメモリ内の画像データを格納するバ
ッファメモリと、前記バッファメモリ内の画像データＩ
ＭｘＮ画素の領域毎にサンプリングし、中心画素の濃度
と周囲画素の濃度との差分を演算する手段と、前記差分
値が最大となるＺ軸方向の位ＩＩ％検出する手段を備え
るようにした。
子ど一ムを走査しながら照射して試料からの放射線を前
記走査に同期させてフレームメモリ１こ格納する電子線
マイクロアナライザにおいて、試料の相対Ｚ軸方向の位
置毎に前記フレームメモリ内の画像データを格納するバ
ッファメモリと、前記バッファメモリ内の画像データＩ
ＭｘＮ画素の領域毎にサンプリングし、中心画素の濃度
と周囲画素の濃度との差分を演算する手段と、前記差分
値が最大となるＺ軸方向の位ＩＩ％検出する手段を備え
るようにした。
（発明の作用）
画像データに基づいて、中心点とその周囲との濃度の差
分値を求めることにより、焦点が合っている場合１こは
差分値が大きくなることを積極的に利用して合焦時点を
検出することができる。
分値を求めることにより、焦点が合っている場合１こは
差分値が大きくなることを積極的に利用して合焦時点を
検出することができる。
（実施例）
そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号１は電子ビーム発生器で、フィラメント２からの熱
電子を集束レンズ３により集束させ、対物絞りレンズ４
を介して対物レンズ５に入射させ、試料台６の試料を照
射するようになっている。
符号１は電子ビーム発生器で、フィラメント２からの熱
電子を集束レンズ３により集束させ、対物絞りレンズ４
を介して対物レンズ５に入射させ、試料台６の試料を照
射するようになっている。
６は試料台で、微動駆動機構７により試料を平面内での
移動と、電子ビーム照射軸方向に移動されるようになっ
ている。８は放射線検出器で、この実施例においては試
料表面から放射されたＸ線を検出するため、Ｘ線分光器
９を介してＸ線を受けるようにＸ線検出器が用いられて
あり、これからの検出信号を後述する信号処理袋Ｍ１ｏ
に出力するものである。
移動と、電子ビーム照射軸方向に移動されるようになっ
ている。８は放射線検出器で、この実施例においては試
料表面から放射されたＸ線を検出するため、Ｘ線分光器
９を介してＸ線を受けるようにＸ線検出器が用いられて
あり、これからの検出信号を後述する信号処理袋Ｍ１ｏ
に出力するものである。
１０は前述のマイクロコンピュータからなる信号処理装
置で、Ｘ線検出器９がらの信号に基づいて画像信号を発
庄させてメモリー１１にするとともに、ブラウン管等の
表示器１２に画像信号し、ざらに焦点調整時に微動駆動
機構７のＺ軸駆動回路１３に信号を出力するように構成
されている。
置で、Ｘ線検出器９がらの信号に基づいて画像信号を発
庄させてメモリー１１にするとともに、ブラウン管等の
表示器１２に画像信号し、ざらに焦点調整時に微動駆動
機構７のＺ軸駆動回路１３に信号を出力するように構成
されている。
を駆動するように構成されている。
第２図は、マイクロコンピュータが奏すべき機能を示す
ものであって、メモリ１１により構成されているフレー
ムメモリ２１内の画像データの各画素の濃度と、それの
頻度を計算して濃度ヒストグラムを作成するヒストグラ
ム演算手段２２と、濃度ヒストグラムから濃度変換−！
Ｉを作成し、これに基づいて濃度を向上させた画像デー
タをバッファ２４に出力する濃度変換手段２３と、バッ
ファメモリ２４内の画像データを一定の大きさＭＸＮ画
素の領域で順次サンプリングし、サンプリング領域の中
心点の画素の濃度と、これの周囲の画素の濃度との差分
を計算し、その結果を２軸の位置とともに演算結果記憶
手段２６に出力する差分演算手段２５と、注目している
領域の差分が最大となるＺ軸の位置を演算する評価点数
演算手段２７とを備えるよう１こプログラムされている
。
ものであって、メモリ１１により構成されているフレー
ムメモリ２１内の画像データの各画素の濃度と、それの
頻度を計算して濃度ヒストグラムを作成するヒストグラ
ム演算手段２２と、濃度ヒストグラムから濃度変換−！
Ｉを作成し、これに基づいて濃度を向上させた画像デー
タをバッファ２４に出力する濃度変換手段２３と、バッ
ファメモリ２４内の画像データを一定の大きさＭＸＮ画
素の領域で順次サンプリングし、サンプリング領域の中
心点の画素の濃度と、これの周囲の画素の濃度との差分
を計算し、その結果を２軸の位置とともに演算結果記憶
手段２６に出力する差分演算手段２５と、注目している
領域の差分が最大となるＺ軸の位置を演算する評価点数
演算手段２７とを備えるよう１こプログラムされている
。
次に、このように構成した装置の動作を第３図に示した
フローチャートに基づいて説明する。
フローチャートに基づいて説明する。
試料台６に試料を載置して装置を作動させると、電子ど
一ム発生器１からの電子ビームは、集束レンズ系３．４
．５１こ導かれて試料表面を２次元に走査しながら照射
し、各照射点からＸ線を放射させる。このＸ線は検出器
８により検出され、電子ビームの走査に同期してフレー
ムメモリ２１に格納される。
一ム発生器１からの電子ビームは、集束レンズ系３．４
．５１こ導かれて試料表面を２次元に走査しながら照射
し、各照射点からＸ線を放射させる。このＸ線は検出器
８により検出され、電子ビームの走査に同期してフレー
ムメモリ２１に格納される。
一方、ヒストグラム演算手段２２はフレームメモリ２１
に格納されている画像データの各画素の濃度を検出して
画素濃度についてのヒストグラム￥ｊ：Ｗ出する。濃度
変換手段２３は、ヒストグラムに基づいて最低濃度の頻
度から順番に積分した濃度変換曲線を算出しで、コント
ラストの強調された画像デークをバッファメモリ２４に
出力する。
に格納されている画像データの各画素の濃度を検出して
画素濃度についてのヒストグラム￥ｊ：Ｗ出する。濃度
変換手段２３は、ヒストグラムに基づいて最低濃度の頻
度から順番に積分した濃度変換曲線を算出しで、コント
ラストの強調された画像デークをバッファメモリ２４に
出力する。
差分演算手段２６はバ・シフアメモリ２４内に格納され
でいる１フレ一ム分、例えば５１２画素×５１２画素の
画像データを一定、例えば３×３画素のマトリ・ンクス
Ｓ、、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４・・−８９Ｃ第４図）で区切っ
てサンプリングして、第５図に示したように各サンプリ
ング領域の内、サンプリングマトリックスの中心の画素
の濃度にファクタ「８」を、また周囲の画素の濃度に「
−１」を乗算し、その合計値を算出して差分値を求める
。このような操作を１つのフレームのサンプリング領域
Ｐ７、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４・・・Ｐ、、毎に計算しで、そ
の結果を試料台６のＺ方向の位置データとともに演算結
果記憶手段２７に格納する。言うまでもなく、焦点が合
っている場合にはコントラストが高くなるので、差分値
は合焦の程度に比例して大きくなる。
でいる１フレ一ム分、例えば５１２画素×５１２画素の
画像データを一定、例えば３×３画素のマトリ・ンクス
Ｓ、、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４・・−８９Ｃ第４図）で区切っ
てサンプリングして、第５図に示したように各サンプリ
ング領域の内、サンプリングマトリックスの中心の画素
の濃度にファクタ「８」を、また周囲の画素の濃度に「
−１」を乗算し、その合計値を算出して差分値を求める
。このような操作を１つのフレームのサンプリング領域
Ｐ７、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４・・・Ｐ、、毎に計算しで、そ
の結果を試料台６のＺ方向の位置データとともに演算結
果記憶手段２７に格納する。言うまでもなく、焦点が合
っている場合にはコントラストが高くなるので、差分値
は合焦の程度に比例して大きくなる。
１つのフレームについての差分計算が終了した時点で２
軸駆動回路１３に駆動信号を出力して試料台６を２軸方
向に微小移動させ、前述と同様の経過により１フレ一ム
分の差分値の演算を行って試料台の２軸方向の位置デー
タとともに演算結果記憶手段２７に格納する。
軸駆動回路１３に駆動信号を出力して試料台６を２軸方
向に微小移動させ、前述と同様の経過により１フレ一ム
分の差分値の演算を行って試料台の２軸方向の位置デー
タとともに演算結果記憶手段２７に格納する。
このようにして所定のＺ軸移動節回内での演算が終了し
た時点で、複数、例えば３×３領域に分割されでいる内
で関心の成る領域、例えば中心部が最大値となるファク
タ「４Ｊ、またこれの上下、左右に隣接する領域に中程
度のファクタ「１」、ざらに斜め方向に位置する領域に
最小値となるファクタ「１／２」を設定して（第６図）
、Ｚ軸方向の位置毎における差分値を演算結果記憶手段
２６から読み出して評価点数を算出する。この演算の結
果、評価点数が最大となるＺ軸の位置に試料台６を移動
させると、目的とする領域に焦点が一致した画像が得ら
れることになる。このように関心がある領ｖｔを最大値
とする係数を持つマトリックスを入力することにより、
簡単に目的の領域に焦点か合った画像を得ることができ
る。
た時点で、複数、例えば３×３領域に分割されでいる内
で関心の成る領域、例えば中心部が最大値となるファク
タ「４Ｊ、またこれの上下、左右に隣接する領域に中程
度のファクタ「１」、ざらに斜め方向に位置する領域に
最小値となるファクタ「１／２」を設定して（第６図）
、Ｚ軸方向の位置毎における差分値を演算結果記憶手段
２６から読み出して評価点数を算出する。この演算の結
果、評価点数が最大となるＺ軸の位置に試料台６を移動
させると、目的とする領域に焦点が一致した画像が得ら
れることになる。このように関心がある領ｖｔを最大値
とする係数を持つマトリックスを入力することにより、
簡単に目的の領域に焦点か合った画像を得ることができ
る。
なおこの実施例においては、フレーム全体を評価対象と
する場合に例を採って説明したが、特定の領域に関心が
ある場合にはその領域についての演算を行わせることに
より合焦動作を高速化させることができる。
する場合に例を採って説明したが、特定の領域に関心が
ある場合にはその領域についての演算を行わせることに
より合焦動作を高速化させることができる。
またこの実施例においては１フレームを３×３の領域に
分割するとともに、差分値の演算領域を３×３画素とし
ているが、倍率等により任意に変更したり、また評価の
ための係数を適宜変更しても同様の作用を奏することは
明らかである。
分割するとともに、差分値の演算領域を３×３画素とし
ているが、倍率等により任意に変更したり、また評価の
ための係数を適宜変更しても同様の作用を奏することは
明らかである。
さらに、この実施例においては試料からのＸ線を検出す
るようにしているが、試料からの反射電子ヤニ次電子を
検出して画像とするものに適用しても同様の作用を奏す
ることは明らかである。
るようにしているが、試料からの反射電子ヤニ次電子を
検出して画像とするものに適用しても同様の作用を奏す
ることは明らかである。
（発明の効果）
以上、説明したように本発明においては、電子ビームを
走査しながら照射して試料からの放射線を前記走査に同
期させてフレームメモリに格納する電子線マイクロアナ
ライザにおいて、試料の相対Ｚ軸方向の位置毎に前記フ
レームメモリ内の画像データを格納するバッファメモリ
と、バッファメモリ内の画像データをＭＸＮ画素の領域
毎にサンプリングし、中心画素の濃度と周囲画素の濃度
との差分を演算する手段と、この差分値が最大となるＺ
軸方向の位置泡検出する手段を備えるようにしたので、
特別な焦点検出装置の本体製雪への組込みを不要とする
ことができるばかりでなく、中心部以外の関心のある領
域に合焦する位置を簡単に検出することができる。
走査しながら照射して試料からの放射線を前記走査に同
期させてフレームメモリに格納する電子線マイクロアナ
ライザにおいて、試料の相対Ｚ軸方向の位置毎に前記フ
レームメモリ内の画像データを格納するバッファメモリ
と、バッファメモリ内の画像データをＭＸＮ画素の領域
毎にサンプリングし、中心画素の濃度と周囲画素の濃度
との差分を演算する手段と、この差分値が最大となるＺ
軸方向の位置泡検出する手段を備えるようにしたので、
特別な焦点検出装置の本体製雪への組込みを不要とする
ことができるばかりでなく、中心部以外の関心のある領
域に合焦する位置を簡単に検出することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す装置の構成図、第２図
は第１図におけるマイクロコンピュータが奏する機能で
もって表わしたブロック図、第３図は同上装置の動作を
示すフローチャート、第４図は１フレームの分割領域を
示す模式図、第５図はサンプリング領域の各画素の係数
を示す模式図、第６図は評価点数を得るためのフレーム
分割された領域毎の係数の一例を示す模式図である。
は第１図におけるマイクロコンピュータが奏する機能で
もって表わしたブロック図、第３図は同上装置の動作を
示すフローチャート、第４図は１フレームの分割領域を
示す模式図、第５図はサンプリング領域の各画素の係数
を示す模式図、第６図は評価点数を得るためのフレーム
分割された領域毎の係数の一例を示す模式図である。
Claims (1)
- 電子ビームを走査しながら照射して試料からの放射線を
前記走査に同期させてフレームメモリに格納する電子線
マイクロアナライザにおいて、試料の相対Ｚ軸方向の位
置毎に前記フレームメモリ内の画像データを格納するバ
ッファメモリと、前記バッファメモリ内の画像データを
Ｍ×Ｎ画素の領域毎にサンプリングし、中心画素の濃度
と周囲画素の濃度との差分を演算する手段と、前記差分
値が最大となるＺ軸方向の位置を検出する手段からなる
電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2237467A JP2964591B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2237467A JP2964591B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118847A true JPH04118847A (ja) | 1992-04-20 |
| JP2964591B2 JP2964591B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17015767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2237467A Expired - Lifetime JP2964591B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964591B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006221918A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Jeol Ltd | 試料鏡面の測定方法及び分析装置並びに電子ビーム装置 |
| WO2021199235A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置 |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP2237467A patent/JP2964591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006221918A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Jeol Ltd | 試料鏡面の測定方法及び分析装置並びに電子ビーム装置 |
| WO2021199235A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置 |
| JPWO2021199235A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ||
| US12334299B2 (en) | 2020-03-31 | 2025-06-17 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged particle beam device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2964591B2 (ja) | 1999-10-18 |
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