JPS5820100B2 - ソウサガタデンシセンソウチ ノ シヨウテンケンシユツソウチ - Google Patents
ソウサガタデンシセンソウチ ノ シヨウテンケンシユツソウチInfo
- Publication number
- JPS5820100B2 JPS5820100B2 JP50141289A JP14128975A JPS5820100B2 JP S5820100 B2 JPS5820100 B2 JP S5820100B2 JP 50141289 A JP50141289 A JP 50141289A JP 14128975 A JP14128975 A JP 14128975A JP S5820100 B2 JPS5820100 B2 JP S5820100B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- comparator
- focus
- lens
- counter
- 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.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は走査型電子顕微鏡等における焦点調整装置に関
する。
する。
走査型電子顕微鏡等において自動的に焦点を調整するの
に画像信号を周波数分析して成る周波数以上の成分の含
有量が最大になる焦点位置を検出すると云う方式がある
が、高周波成分の振幅が最大になる点を検出するのが比
較的困難で回路構成が複雑になる割に精度は余り良くな
い。
に画像信号を周波数分析して成る周波数以上の成分の含
有量が最大になる焦点位置を検出すると云う方式がある
が、高周波成分の振幅が最大になる点を検出するのが比
較的困難で回路構成が複雑になる割に精度は余り良くな
い。
本発明は構造の簡単な焦点検出装置を提供しようとする
ものである。
ものである。
本発明も焦点を調整するのに画像信号の立上りが最大に
なる焦点位置を検出子るものであるが、最大点の検出手
段に特徴がある。
なる焦点位置を検出子るものであるが、最大点の検出手
段に特徴がある。
全電子線ビームで試料面を走査しながら焦点位置を変え
て行くと（電磁レンズの励磁電流を変える）、どこかで
焦点が合うが、このときの画像信号の立上りの時間的変
化を図示すると第１図のようになる。
て行くと（電磁レンズの励磁電流を変える）、どこかで
焦点が合うが、このときの画像信号の立上りの時間的変
化を図示すると第１図のようになる。
この図で横軸が時間であり時刻０からＴまでの間に電子
レンズの励磁電流はＯから成る値まで変化しておりかつ
試料面の走査が行われる。
レンズの励磁電流はＯから成る値まで変化しておりかつ
試料面の走査が行われる。
縦軸が画像信号の立上りを示し画像信号を微分したもの
である。
である。
図では時刻ｔｐにおいて焦点が合っており、それよす前
及び後ではピントがぼやけて画像信号の立上りが鈍くな
っている。
及び後ではピントがぼやけて画像信号の立上りが鈍くな
っている。
こ＼で焦点検出にはｔｐ時点の画像信号の立上りのピー
クＰを検出すればよいのであるが、予めこのピークの高
さは判っていない。
クＰを検出すればよいのであるが、予めこのピークの高
さは判っていない。
従って実際問題としては予めこのピークの高さを予想し
て比較器に成る規準レベルを設定しておき第１図に示す
画像信号の立上りの信号と比較し、この信号が比較器に
設定しであるレベルを超えた時点を検出し、電子レンズ
の電流をその時刻の電流値に固定すると云う構成を採る
。
て比較器に成る規準レベルを設定しておき第１図に示す
画像信号の立上りの信号と比較し、この信号が比較器に
設定しであるレベルを超えた時点を検出し、電子レンズ
の電流をその時刻の電流値に固定すると云う構成を採る
。
しかしこのとき比較器に設定されたレベルがＬｌである
と、ｔ′の時点で焦点が合ったかのように誤認される。
と、ｔ′の時点で焦点が合ったかのように誤認される。
それでよりよく焦点を合せるためにはＬｌのレベルを少
しずつ変えて同じ操作を何回か繰返さねばならない。
しずつ変えて同じ操作を何回か繰返さねばならない。
そこで本発明においては、電子線ビームで試料面を走査
しながら比較器に設定する規準レベルを高い方から順に
一段ずつ下げて行くようにした。
しながら比較器に設定する規準レベルを高い方から順に
一段ずつ下げて行くようにした。
即ち第１図において上から順にＬｌ、Ｌ２．・・・Ｌｎ
と規準レベルを下げて行く。
と規準レベルを下げて行く。
こうすると画像信号の立上りの信号が最初に比較器の規
準レベルを超すのはこの立上りの信号の最も大きい所、
図で云えばｔｐの時点におけるピー・りＰの所であり、
これがとりもなおさず合焦位置であるから、このとき比
較器から出される信号によって電子レンズの励磁電流の
変化をその時点で停止させればよいのである。
準レベルを超すのはこの立上りの信号の最も大きい所、
図で云えばｔｐの時点におけるピー・りＰの所であり、
これがとりもなおさず合焦位置であるから、このとき比
較器から出される信号によって電子レンズの励磁電流の
変化をその時点で停止させればよいのである。
以下実施例によって本発明を説明する。
第２図でＢは電子線ビーム、Ｓは試料、Ｄは偏向コイル
、Ｆは対物電子レンズである。
、Ｆは対物電子レンズである。
１はレンズＦの励磁電流電源で、それより左方の部分に
よって出力電流が制御される。
よって出力電流が制御される。
即ち２がクロックパルス発生器云、出力パルスがゲート
３を通してカウンタ４に送られて計数され、その計数出
力がＤ−Ａ変換器５でアナログ信号となって電源１に制
御信号として送られる。
３を通してカウンタ４に送られて計数され、その計数出
力がＤ−Ａ変換器５でアナログ信号となって電源１に制
御信号として送られる。
それ故レンズＦの励磁型１流はＯより微小幅で段階的に
増加して行きＦの焦点距離が無限大から段階的に短い方
へ変って行く。
増加して行きＦの焦点距離が無限大から段階的に短い方
へ変って行く。
もつともこの焦点距離の段階的変化と第１図のＬｌ、Ｌ
２．・・・の段階とは無関係であり、レンズＦの励磁電
流は連続的に変化させてもよい。
２．・・・の段階とは無関係であり、レンズＦの励磁電
流は連続的に変化させてもよい。
カウンタ４はクロックパルスを計数してカウントアツプ
するとＯに戻り再び計数を行う。
するとＯに戻り再び計数を行う。
かくしてレンズＦの焦点距離は無限大から最短まで繰返
し変化する。
し変化する。
カウンタ４のカウントアツプ信号が第２のカウンタ４１
に送られて計数され、カウンタ４１゛の計数出力が第２
のＤ−Ａ変換器５１によって計数値がＯから増加するに
つれて成る値から次第に低下して行く電圧値に変換され
これが比較器６に規準電圧とし印加される。
に送られて計数され、カウンタ４１゛の計数出力が第２
のＤ−Ａ変換器５１によって計数値がＯから増加するに
つれて成る値から次第に低下して行く電圧値に変換され
これが比較器６に規準電圧とし印加される。
７は検出器であって試料研究の目的により例えば電子検
出器である。
出器である。
検出器の出力は増幅され微分回路８に印加される。
微分回路の出力の振幅は画像のピントが合って来る程大
きくなって来る。
きくなって来る。
この微分回路８の出力が比較器６に印加される。
比較器６は微分回路８の出力がＤ−Ａ変換器５１によっ
て与えられている規準レベルを超えたとき信号を出すも
ので、この信号によりゲート３が閉じられる。
て与えられている規準レベルを超えたとき信号を出すも
ので、この信号によりゲート３が閉じられる。
詳細に云えば比較器６から出される信号は継続時間が短
いから、記憶回路を介してゲート３に送られる。
いから、記憶回路を介してゲート３に送られる。
ゲート３が閉じると、以後カウンタ４の計数はそのとき
の計数値のま５で停止するから、レンズＦの励磁電流も
成る値の所で一定になり、このとき電子線ビームの焦点
が試料面に合っていることになる。
の計数値のま５で停止するから、レンズＦの励磁電流も
成る値の所で一定になり、このとき電子線ビームの焦点
が試料面に合っていることになる。
カウンタ４は０からカウントアツプまでの計数動作を繰
返し、レンズＦの焦点距離を無限大から最短まで繰返し
変化させており、この変化の一周期毎にカウンタ４から
出るカウントアツプ信号をカウンタ４１が計数してその
計数値により比較器６の規準電圧を一段ずつ下げていく
ので、比較器６に設定される規準レベルはレンズＦの焦
点距離の変化の一周期毎に一段ずつ低下して行くことに
なり、第１図のＬｌ、Ｌ２・・・のレベルが順次設定さ
れて行く結果となる。
返し、レンズＦの焦点距離を無限大から最短まで繰返し
変化させており、この変化の一周期毎にカウンタ４から
出るカウントアツプ信号をカウンタ４１が計数してその
計数値により比較器６の規準電圧を一段ずつ下げていく
ので、比較器６に設定される規準レベルはレンズＦの焦
点距離の変化の一周期毎に一段ずつ低下して行くことに
なり、第１図のＬｌ、Ｌ２・・・のレベルが順次設定さ
れて行く結果となる。
第３図は本発明の池の実施例で、焦点検出の動作をより
確実にし、特にノイズに対して安定化させたものである
。
確実にし、特にノイズに対して安定化させたものである
。
その原理は第２図の実施例に示された焦点検出動作を一
定数回繰返して、焦点検出結果を入念に確めるものであ
る。
定数回繰返して、焦点検出結果を入念に確めるものであ
る。
この実施例の前記実施例との違いはまず第２のカウンタ
４１の入力側にゲート３１を挿入し、比較器６の出力を
フリップフロップ（ＦＦと略記する）９にセット信号と
して与え、ＦＦ９のセット出力をカウンタ４２で計数し
、カウンタ４２のカウントアツプ信号でゲート３を閉じ
るようにした点である。
４１の入力側にゲート３１を挿入し、比較器６の出力を
フリップフロップ（ＦＦと略記する）９にセット信号と
して与え、ＦＦ９のセット出力をカウンタ４２で計数し
、カウンタ４２のカウントアツプ信号でゲート３を閉じ
るようにした点である。
カウンタ４２は２ビツトで計数値４でカウントアツプ信
号を出すから４回繰返しチェックされることになる。
号を出すから４回繰返しチェックされることになる。
今レンズＦの焦点が繰返し変化しており、その繰返しの
一回毎に比較器６の規準レベルが低下して行って、比較
器６から一回目の信号が出るとＦＦ９がセットされ、こ
のセット出力でゲ′−ト３１が閉じられる。
一回毎に比較器６の規準レベルが低下して行って、比較
器６から一回目の信号が出るとＦＦ９がセットされ、こ
のセット出力でゲ′−ト３１が閉じられる。
しかしレンズＦの焦点変化の方は今まで通り繰返されて
おり、比較器６から信号が出てＦＦがセットされた後カ
ウンタ４からカウントアツプ信号が出されると（このと
きレンズＦの焦点は最短から無限大に戻る）この信号に
よってＦＦはリセットされる。
おり、比較器６から信号が出てＦＦがセットされた後カ
ウンタ４からカウントアツプ信号が出されると（このと
きレンズＦの焦点は最短から無限大に戻る）この信号に
よってＦＦはリセットされる。
ＦＦがリセットされるとゲート３１は開くが、今ＦＦの
リセットはカウンタ４のカウントアツプ信号の立上りで
リセットされ、他方カウンタ４１は同４のカウントアツ
プ信号の立上りで計数をするようにしておくと、結局カ
ウンタ４１は今回のカウンタ４のカウントアツプ信号を
計数しないことになり、従って比較器６の規準レベルは
一回目の信号を出したときのまメに保持される。
リセットはカウンタ４のカウントアツプ信号の立上りで
リセットされ、他方カウンタ４１は同４のカウントアツ
プ信号の立上りで計数をするようにしておくと、結局カ
ウンタ４１は今回のカウンタ４のカウントアツプ信号を
計数しないことになり、従って比較器６の規準レベルは
一回目の信号を出したときのまメに保持される。
かくしてレンズＦの焦点が無限大から最短まで変化する
が、もしこ＼で比較器６に保持されている規準電圧が正
しく合焦位置に対応するもの（第１図のレベルＬｐ）な
らば二回目においても比較器６から信号が出る筈である
。
が、もしこ＼で比較器６に保持されている規準電圧が正
しく合焦位置に対応するもの（第１図のレベルＬｐ）な
らば二回目においても比較器６から信号が出る筈である
。
もし比較器６から二回目の信号が出ないときは一回目の
信号はノイズによる誤信号であったわけでレンズＦの焦
点が最短から無限大に変るときカウンタ４からのカウン
トアツプ信号が（このときゲート３１は既に開いている
から）カウンタ４１に送られて、計数が１だけ進み比較
器６の規準レベルは一段だけ下げられる。
信号はノイズによる誤信号であったわけでレンズＦの焦
点が最短から無限大に変るときカウンタ４からのカウン
トアツプ信号が（このときゲート３１は既に開いている
から）カウンタ４１に送られて、計数が１だけ進み比較
器６の規準レベルは一段だけ下げられる。
比較器６から二回目の信号が出ると再びゲート３１が閉
じるから、−回目の信号のときと同じ動作が再び行われ
る。
じるから、−回目の信号のときと同じ動作が再び行われ
る。
かくしてこの動作の一回毎にカウンタ４２の計数が進み
、入念チェックはこの実施例では最大４回行われること
になる。
、入念チェックはこの実施例では最大４回行われること
になる。
と云うのは一回目が誤検出であった場合、カウンタ４２
は既に１だけ計数しているので、比較器６の規準レベル
を一段下げた後のチェック回数は３回となる。
は既に１だけ計数しているので、比較器６の規準レベル
を一段下げた後のチェック回数は３回となる。
何れにしてもカウンタ４２のカウントアツプ信号でゲー
ト３が閉じられて以後レンズＦの焦点が固定されるので
ある。
ト３が閉じられて以後レンズＦの焦点が固定されるので
ある。
なお上述実施例では対物レンズの焦点を変動させている
が、別に補助レンズを設けてそのパワーを変えてもよく
、レンズの焦点を変化させるのを電子線ビームの掃引と
同期させてもよい。
が、別に補助レンズを設けてそのパワーを変えてもよく
、レンズの焦点を変化させるのを電子線ビームの掃引と
同期させてもよい。
更に画像信号の立上り信号を求める手段はバイパスフィ
ルタでもよい。
ルタでもよい。
本発明装置は上述したような構成でピークを検出するの
こと規準レベルを高い方から順次下げて行くので、最初
に検出された規準レベル超過信号は自然に真のピークに
最も近いものになっており、予めピークの高さを予定し
て規準レベルを設定し、規準レベルを次第に上げて行く
のに比し精度も良く回路構造も簡単となる。
こと規準レベルを高い方から順次下げて行くので、最初
に検出された規準レベル超過信号は自然に真のピークに
最も近いものになっており、予めピークの高さを予定し
て規準レベルを設定し、規準レベルを次第に上げて行く
のに比し精度も良く回路構造も簡単となる。
何故なら規準レベルを上げて行く方式であると前回に規
準レベル超過信号が出て、今回その信号が出ないことを
確認した上再び前回の規準レベルに戻って規準レベル超
過信号の出る焦点位置を検出しなければならないからで
ある。
準レベル超過信号が出て、今回その信号が出ないことを
確認した上再び前回の規準レベルに戻って規準レベル超
過信号の出る焦点位置を検出しなければならないからで
ある。
第１図は本発明の詳細な説明するグラフ、第２゜第３図
は夫々本発明の実施例の回路構成のブロック図である。 Ｂ・・・・・・電子線ビーム、Ｆ・・・・・・対物レン
ズ、Ｓ・・・・・・試料。
は夫々本発明の実施例の回路構成のブロック図である。 Ｂ・・・・・・電子線ビーム、Ｆ・・・・・・対物レン
ズ、Ｓ・・・・・・試料。
Claims (1)
- １ 電子レンズの焦点距離を周期的に変える手段と、規
準レベルが高い側から次第に低下せしめられる比較器と
、電子線ビームにより走査される試料から得られる画像
信号からその立上り信号を求める手段とを有し、求めら
れた立上り信号を上記比較器において規準レベルと比較
し、規準レベルを超過したとき比較器から発せられる信
号によって上記電子レンズの焦点を変化させる手段の動
作をその時点で停止させ、電子レンズの焦点をその時点
の位置に保持させるようにしたことを特徴とする走査型
電子線装置の焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50141289A JPS5820100B2 (ja) | 1975-11-25 | 1975-11-25 | ソウサガタデンシセンソウチ ノ シヨウテンケンシユツソウチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50141289A JPS5820100B2 (ja) | 1975-11-25 | 1975-11-25 | ソウサガタデンシセンソウチ ノ シヨウテンケンシユツソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5264866A JPS5264866A (en) | 1977-05-28 |
| JPS5820100B2 true JPS5820100B2 (ja) | 1983-04-21 |
Family
ID=15288412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50141289A Expired JPS5820100B2 (ja) | 1975-11-25 | 1975-11-25 | ソウサガタデンシセンソウチ ノ シヨウテンケンシユツソウチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820100B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242658U (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-14 | ||
| JPH044198U (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58214258A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-13 | Shimadzu Corp | 走査型電子顕微鏡等の焦点検出装置 |
| JPS5942750A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-09 | Shimadzu Corp | 荷電粒子ビ−ム走査型顕微鏡の焦点検出装置 |
| JPS5946746A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-16 | Nichidenshi Tekunikusu:Kk | 荷電粒子線装置における自動焦点合わせ装置 |
-
1975
- 1975-11-25 JP JP50141289A patent/JPS5820100B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242658U (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-14 | ||
| JPH044198U (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5264866A (en) | 1977-05-28 |
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