JPH0969351A - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH0969351A JPH0969351A JP7222995A JP22299595A JPH0969351A JP H0969351 A JPH0969351 A JP H0969351A JP 7222995 A JP7222995 A JP 7222995A JP 22299595 A JP22299595 A JP 22299595A JP H0969351 A JPH0969351 A JP H0969351A
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- Japan
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- lens system
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Abstract
(57)【要約】
【構成】結像レンズ系５による像の歪みを補正する偏向
手段１１を具備した電子顕微鏡。 【効果】試料の正確な形態情報を得ることができ、結像
レンズ系の各レンズの励磁の組合せも可能となり、電子
顕微鏡の倍率範囲を広げることが可能となる。
手段１１を具備した電子顕微鏡。 【効果】試料の正確な形態情報を得ることができ、結像
レンズ系の各レンズの励磁の組合せも可能となり、電子
顕微鏡の倍率範囲を広げることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子顕微鏡による像観察では電子
源で発生した電子線を試料に照射し、試料を透過した電
子線を結像レンズ系で高倍率に拡大して蛍光板上に結像
させ観察することに加え、拡大像を撮像管や固体撮像素
子等で撮像してＣＲＴ等のモニタに表示して観察するこ
とが行われている。ここで結像レンズ系による拡大結像
で、各レンズのわい曲収差により像に歪みが発生する。
わい曲収差はレンズの中心軸からの離軸距離に比例して
大きくなるため、物面の比較的広い領域を結像する場
合、すなわち、結像レンズ系を低倍率で使用する場合に
特に問題となる。このわい曲収差による像の歪みには糸
巻形と樽形とがあるが、電子顕微鏡では、磁界レンズが
使用されるために電子線が軸のまわりを回転することに
より、糸巻形歪みと樽形歪みは、それぞれ中心のまわり
にねじれた形となる。電子顕微鏡は複数段の結像レンズ
を有しており、各段の回転方向を逆にしてねじれを打ち
消したり、各段がそれぞれ糸巻形と樽形の歪みを生じる
ようにして両者を補償し歪みの小さい拡大像を得る様に
している。
源で発生した電子線を試料に照射し、試料を透過した電
子線を結像レンズ系で高倍率に拡大して蛍光板上に結像
させ観察することに加え、拡大像を撮像管や固体撮像素
子等で撮像してＣＲＴ等のモニタに表示して観察するこ
とが行われている。ここで結像レンズ系による拡大結像
で、各レンズのわい曲収差により像に歪みが発生する。
わい曲収差はレンズの中心軸からの離軸距離に比例して
大きくなるため、物面の比較的広い領域を結像する場
合、すなわち、結像レンズ系を低倍率で使用する場合に
特に問題となる。このわい曲収差による像の歪みには糸
巻形と樽形とがあるが、電子顕微鏡では、磁界レンズが
使用されるために電子線が軸のまわりを回転することに
より、糸巻形歪みと樽形歪みは、それぞれ中心のまわり
にねじれた形となる。電子顕微鏡は複数段の結像レンズ
を有しており、各段の回転方向を逆にしてねじれを打ち
消したり、各段がそれぞれ糸巻形と樽形の歪みを生じる
ようにして両者を補償し歪みの小さい拡大像を得る様に
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様に結像レンズ系
の各レンズの励磁を適当に組み合わせることにより、歪
みの小さい拡大像を得る様に設定されているが、拡大像
の倍率や回転方向等の制約条件との兼ね合いで、歪みの
小さい最適な結像レンズ系の組み合わせが実現できない
場合があった。このように、最適な結像レンズ系の組み
合わせが実現できず、拡大像に歪みがあると試料の正確
な形態情報を得ることができない。また、拡大像を２次
元的に連続して繋がるように複数枚撮像し、このように
して撮像された複数枚の像を繋ぎ合わせて１枚の広い領
域の拡大像を得るような場合には、個々の拡大像の歪み
によってうまく繋ぎ合わせることができない。
の各レンズの励磁を適当に組み合わせることにより、歪
みの小さい拡大像を得る様に設定されているが、拡大像
の倍率や回転方向等の制約条件との兼ね合いで、歪みの
小さい最適な結像レンズ系の組み合わせが実現できない
場合があった。このように、最適な結像レンズ系の組み
合わせが実現できず、拡大像に歪みがあると試料の正確
な形態情報を得ることができない。また、拡大像を２次
元的に連続して繋がるように複数枚撮像し、このように
して撮像された複数枚の像を繋ぎ合わせて１枚の広い領
域の拡大像を得るような場合には、個々の拡大像の歪み
によってうまく繋ぎ合わせることができない。
【０００４】本発明の目的は、拡大像の歪みを補正して
試料の正確な形態情報を得ることができる電子顕微鏡を
提供することにある。
試料の正確な形態情報を得ることができる電子顕微鏡を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は結像レンズ系によって拡大された像を撮像
する撮像管の走査電子を偏向する手段を外部から制御す
る手段を設け、結像レンズ系による像の歪みを打ち消す
様に撮像管の走査電子を制御する。あるいは、撮像され
た拡大像を表示するＣＲＴの走査電子を偏向する手段を
外部から制御する手段を設け、結像レンズ系による像の
歪みを打ち消す様にＣＲＴの走査電子を制御する。ここ
で拡大像の倍率や回転方向等によって結像レンズ系の各
レンズの励磁は異なり、拡大像の歪みも異なる。従っ
て、後述するように結像レンズ系の各レンズの励磁の組
み合わせによって異なる拡大像の歪みを予め実験的に求
めておき、撮像管、あるいはＣＲＴの走査電子の偏向を
制御してやればよい。このような制御を自動的に行うに
は、結像レンズ系の制御回路と、撮像管、あるいはCRT
の走査電子の偏向制御回路がマイクロプロセッサによっ
てコンピュータコントロールされており、結像レンズ系
の各レンズの励磁の組み合わせに連動して撮像管、ある
いはＣＲＴの走査電子の偏向を制御するようにプログラ
ムされた構成手段で実現できる。
め、本発明は結像レンズ系によって拡大された像を撮像
する撮像管の走査電子を偏向する手段を外部から制御す
る手段を設け、結像レンズ系による像の歪みを打ち消す
様に撮像管の走査電子を制御する。あるいは、撮像され
た拡大像を表示するＣＲＴの走査電子を偏向する手段を
外部から制御する手段を設け、結像レンズ系による像の
歪みを打ち消す様にＣＲＴの走査電子を制御する。ここ
で拡大像の倍率や回転方向等によって結像レンズ系の各
レンズの励磁は異なり、拡大像の歪みも異なる。従っ
て、後述するように結像レンズ系の各レンズの励磁の組
み合わせによって異なる拡大像の歪みを予め実験的に求
めておき、撮像管、あるいはＣＲＴの走査電子の偏向を
制御してやればよい。このような制御を自動的に行うに
は、結像レンズ系の制御回路と、撮像管、あるいはCRT
の走査電子の偏向制御回路がマイクロプロセッサによっ
てコンピュータコントロールされており、結像レンズ系
の各レンズの励磁の組み合わせに連動して撮像管、ある
いはＣＲＴの走査電子の偏向を制御するようにプログラ
ムされた構成手段で実現できる。
【０００６】
【作用】上記した構成によれば、拡大像の結像レンズ系
による歪みを、撮像管、あるいはＣＲＴの走査電子の偏
向を制御して補正することができるので、試料の正確な
形態情報を得ることが可能になる。また、拡大像の結像
レンズ系による歪みを補正できることによって、これま
で歪みが大きいため採用できなかった結像レンズ系の各
レンズの励磁の組み合わせも採用でき、その結果として
電子顕微鏡の倍率範囲を広げたりすることが可能にな
る。
による歪みを、撮像管、あるいはＣＲＴの走査電子の偏
向を制御して補正することができるので、試料の正確な
形態情報を得ることが可能になる。また、拡大像の結像
レンズ系による歪みを補正できることによって、これま
で歪みが大きいため採用できなかった結像レンズ系の各
レンズの励磁の組み合わせも採用でき、その結果として
電子顕微鏡の倍率範囲を広げたりすることが可能にな
る。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
【０００８】図１は本発明の一実施例の説明図である。
【０００９】電子銃１から射出された電子線２は照射レ
ンズ系３によって収束され、試料４上に照射される。試
料４を透過した電子線は結像レンズ系５によって拡大さ
れ、撮像面８上に結像される。ここで各レンズは、イン
ターフェイス６を介してマイクロプロセッサ７によって
制御されている。拡大像の倍率や回転角度等は、マイク
ロプロセッサ７が予めプログラムされた結像レンズ系５
の励磁の組み合わせに設定することによって変えること
ができる。撮像面８上に結像された拡大像は、撮像管９
によって映像信号に変換される。撮像管９で、撮像管の
走査電子１０は、撮像管の偏向手段１１によって偏向さ
れ、撮像面８上を走査して拡大像の撮像を行う。撮像管
９によって変換された映像信号は、アンプ１２を介して
CRT13 に入力されて表示される。ＣＲＴ１３で、ＣＲＴ
の走査電子１４は、ＣＲＴの偏向手段１５によって偏向
され、画面１６上を走査して拡大像の表示を行う。ここ
で撮像管の偏向手段１１およびＣＲＴの偏向手段１５
は、インターフェイス６を介してマイクロプロセッサ７
によって制御することができる。マイクロプロセッサ７
で撮像管の偏向手段１１を制御して、拡大像の歪みを補
償するように撮像管の走査電子１０を走査してやれば、
拡大像の歪みを補正することができる。同様に、マイク
ロプロセッサ７でＣＲＴの偏向手段１５を制御して、拡
大像の歪みを補償するようにＣＲＴの走査電子１４を走
査してやれば、拡大像の歪みを補正することができる。
ンズ系３によって収束され、試料４上に照射される。試
料４を透過した電子線は結像レンズ系５によって拡大さ
れ、撮像面８上に結像される。ここで各レンズは、イン
ターフェイス６を介してマイクロプロセッサ７によって
制御されている。拡大像の倍率や回転角度等は、マイク
ロプロセッサ７が予めプログラムされた結像レンズ系５
の励磁の組み合わせに設定することによって変えること
ができる。撮像面８上に結像された拡大像は、撮像管９
によって映像信号に変換される。撮像管９で、撮像管の
走査電子１０は、撮像管の偏向手段１１によって偏向さ
れ、撮像面８上を走査して拡大像の撮像を行う。撮像管
９によって変換された映像信号は、アンプ１２を介して
CRT13 に入力されて表示される。ＣＲＴ１３で、ＣＲＴ
の走査電子１４は、ＣＲＴの偏向手段１５によって偏向
され、画面１６上を走査して拡大像の表示を行う。ここ
で撮像管の偏向手段１１およびＣＲＴの偏向手段１５
は、インターフェイス６を介してマイクロプロセッサ７
によって制御することができる。マイクロプロセッサ７
で撮像管の偏向手段１１を制御して、拡大像の歪みを補
償するように撮像管の走査電子１０を走査してやれば、
拡大像の歪みを補正することができる。同様に、マイク
ロプロセッサ７でＣＲＴの偏向手段１５を制御して、拡
大像の歪みを補償するようにＣＲＴの走査電子１４を走
査してやれば、拡大像の歪みを補正することができる。
【００１０】図２は拡大像のわい曲収差による歪みの説
明図である。
明図である。
【００１１】格子状の試料を結像レンズ系５によって拡
大結像した場合、わい曲収差と磁界レンズによる電子の
レンズの中心軸まわりの回転により、糸巻形歪み１７や
樽形歪み１８の様に結像される。この歪みの形状や大き
さなどの歪み量は、結像レンズ系５の各レンズの励磁の
組み合わせによって変化するから、形状や大きさが既知
の試料を用いて予め実験的に求めておく。そしてマイク
ロプロセッサ７で、各レンズの励磁の組み合わせに対応
して拡大像の歪みを補償するように、撮像管の偏向手段
１１、あるいはＣＲＴの偏向手段１５を制御してやれば
よい。そして各レンズの励磁の組み合わせに対応した制
御量をプログラムしておけば、自動的に拡大像の歪みを
補正することができる。
大結像した場合、わい曲収差と磁界レンズによる電子の
レンズの中心軸まわりの回転により、糸巻形歪み１７や
樽形歪み１８の様に結像される。この歪みの形状や大き
さなどの歪み量は、結像レンズ系５の各レンズの励磁の
組み合わせによって変化するから、形状や大きさが既知
の試料を用いて予め実験的に求めておく。そしてマイク
ロプロセッサ７で、各レンズの励磁の組み合わせに対応
して拡大像の歪みを補償するように、撮像管の偏向手段
１１、あるいはＣＲＴの偏向手段１５を制御してやれば
よい。そして各レンズの励磁の組み合わせに対応した制
御量をプログラムしておけば、自動的に拡大像の歪みを
補正することができる。
【００１２】図３は拡大像の歪みを補正するための偏向
手段の制御の説明図である。
手段の制御の説明図である。
【００１３】わい曲収差による歪みがない場合には、試
料４上のある点Ｐ0 ＝（ｒ0，θ0）は、結像レンズ系５
によって拡大されて撮像面８上の点Ｐ1 ＝（ｒ1，θ1）
に結像される。ところが、わい曲収差による歪みがある
場合には、試料４上のある点Ｐ0＝（ｒ0，θ0）は、撮
像面８上の点Ｐ1′＝（ｒ1′，θ1′）に結像される。
点Ｐ1＝（ｒ1，θ1）とＰ1′＝（ｒ1′，θ1′）との差
が歪み量であり、この歪み量は前述したように予め実験
的に求められ既知である。一方、撮像面８と画面１６の
関係を考えると、両者は２次元的に１対１に対応してお
り、撮像面８上の点Ｐ1′＝（ｒ1′，θ1′）は、画面
１６上の点Ｐ2′＝（ｒ2′，θ2′）に表示される。こ
こで撮像管の偏向手段１１を制御して、撮像管の走査電
子１０が、本来、撮像面８上の点Ｐ1 ＝（ｒ1，θ1）の
位置を走査すべき時に、撮像面８上の点Ｐ1′ ＝
（ｒ1′，θ1′）の位置を走査するように撮像管の走査
電子１０の偏向量を変える。すると撮像面８上の点
Ｐ1′ ＝（ｒ1′，θ1′）が画面１６上の点Ｐ2 ＝（ｒ
2，θ2）に表示されるので、拡大像の歪みを補正してや
ることができる。
料４上のある点Ｐ0 ＝（ｒ0，θ0）は、結像レンズ系５
によって拡大されて撮像面８上の点Ｐ1 ＝（ｒ1，θ1）
に結像される。ところが、わい曲収差による歪みがある
場合には、試料４上のある点Ｐ0＝（ｒ0，θ0）は、撮
像面８上の点Ｐ1′＝（ｒ1′，θ1′）に結像される。
点Ｐ1＝（ｒ1，θ1）とＰ1′＝（ｒ1′，θ1′）との差
が歪み量であり、この歪み量は前述したように予め実験
的に求められ既知である。一方、撮像面８と画面１６の
関係を考えると、両者は２次元的に１対１に対応してお
り、撮像面８上の点Ｐ1′＝（ｒ1′，θ1′）は、画面
１６上の点Ｐ2′＝（ｒ2′，θ2′）に表示される。こ
こで撮像管の偏向手段１１を制御して、撮像管の走査電
子１０が、本来、撮像面８上の点Ｐ1 ＝（ｒ1，θ1）の
位置を走査すべき時に、撮像面８上の点Ｐ1′ ＝
（ｒ1′，θ1′）の位置を走査するように撮像管の走査
電子１０の偏向量を変える。すると撮像面８上の点
Ｐ1′ ＝（ｒ1′，θ1′）が画面１６上の点Ｐ2 ＝（ｒ
2，θ2）に表示されるので、拡大像の歪みを補正してや
ることができる。
【００１４】あるいはＣＲＴの偏向手段１５を制御し
て、ＣＲＴの走査電子１４が、本来、画面１６上の点Ｐ
2′ ＝（ｒ2′，θ2′）の位置を走査すべき時に、画面
１６上の点Ｐ2 ＝（ｒ2，θ2）の位置を走査するように
ＣＲＴの走査電子１４の偏向量を変えれば、同様に拡大
像の歪みを補正してやることができる。
て、ＣＲＴの走査電子１４が、本来、画面１６上の点Ｐ
2′ ＝（ｒ2′，θ2′）の位置を走査すべき時に、画面
１６上の点Ｐ2 ＝（ｒ2，θ2）の位置を走査するように
ＣＲＴの走査電子１４の偏向量を変えれば、同様に拡大
像の歪みを補正してやることができる。
【００１５】本実施例によれば、拡大像の結像レンズ系
による歪みを補正することができるので試料の正確な形
態情報を得ることができる。
による歪みを補正することができるので試料の正確な形
態情報を得ることができる。
【００１６】なお、実施例では、撮像手段に撮像管を用
い、表示手段にＣＲＴを用いて説明を行ったが、本発明
はこれに限定されるものではなく、撮像、あるいは表示
のための走査を制御できるものであれば良い。さらに、
撮像手段、あるいは表示手段のどちらか一方で補正を行
えば良い。
い、表示手段にＣＲＴを用いて説明を行ったが、本発明
はこれに限定されるものではなく、撮像、あるいは表示
のための走査を制御できるものであれば良い。さらに、
撮像手段、あるいは表示手段のどちらか一方で補正を行
えば良い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、次の様な効果がある。
【００１８】(1) 拡大像の結像レンズ系による歪みを補
正することができるので、試料の正確な形態情報を得る
ことができる。
正することができるので、試料の正確な形態情報を得る
ことができる。
【００１９】(2) 拡大像の結像レンズ系による歪みを補
正できることによって、これまで歪みが大きいため採用
できなかった結像レンズ系の各レンズの励磁の組み合わ
せも採用でき、その結果、電子顕微鏡の倍率範囲を広げ
たりすることができる。
正できることによって、これまで歪みが大きいため採用
できなかった結像レンズ系の各レンズの励磁の組み合わ
せも採用でき、その結果、電子顕微鏡の倍率範囲を広げ
たりすることができる。
【００２０】(3) 拡大像を２次元的に連続して繋がるよ
うに複数枚撮像し、このようにして撮像された複数枚の
像を繋ぎ合わせて１枚の広い領域の拡大像を得るような
場合に、個々の拡大像の歪みが無くなるので繋ぎ合わせ
が容易にできる。
うに複数枚撮像し、このようにして撮像された複数枚の
像を繋ぎ合わせて１枚の広い領域の拡大像を得るような
場合に、個々の拡大像の歪みが無くなるので繋ぎ合わせ
が容易にできる。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】拡大像のわい曲収差による歪みを示す説明図。
【図３】歪みを補正するための偏向手段の制御を示す説
明図。
明図。
１…電子銃、２…電子線、３…照射レンズ系、４…試
料、５…結像レンズ系、６…インターフェイス、７…マ
イクロプロセッサ、８…撮像面、９…撮像管、１０…撮
像管の走査電子、１１…撮像管の偏向手段、１２…アン
プ、１３…CRT、１４…ＣＲＴの走査電子、１５…ＣＲ
Ｔの偏向手段、１６…画面。
料、５…結像レンズ系、６…インターフェイス、７…マ
イクロプロセッサ、８…撮像面、９…撮像管、１０…撮
像管の走査電子、１１…撮像管の偏向手段、１２…アン
プ、１３…CRT、１４…ＣＲＴの走査電子、１５…ＣＲ
Ｔの偏向手段、１６…画面。
Claims (2)
- 【請求項１】電子銃と、前記電子銃から発生した電子線
を試料上に収束するための収束レンズ系と、該試料を透
過した該電子線を拡大結像する結像レンズ系と、該結像
レンズ系による像を撮像する手段と、該撮像された像を
表示する手段を具備した電子顕微鏡において、前記撮像
する手段に前記結像レンズ系による像の歪みを補正する
手段を設けたことを特徴とする電子顕微鏡。 - 【請求項２】前記撮像された像を表示する手段に、前記
結像レンズ系による前記像の歪みを補正する手段を設け
た請求項１に記載の電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7222995A JPH0969351A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7222995A JPH0969351A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969351A true JPH0969351A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16791169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7222995A Pending JPH0969351A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0969351A (ja) |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP7222995A patent/JPH0969351A/ja active Pending
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