JPS6025060Y2 - 走査型電子顕微鏡 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は常に正確な露出で試料像を撮影することのでき
る走査電子顕微鏡に関するものである。

走査電子顕微鏡において、試料像を撮影する場合撮影に
使用するフィルムの黒化度に合うように陰極線管（ＣＲ
Ｔ）の輝度を調節する必要があり、従来はＣＲＴに供給
する輝度信号の振幅と中心レベルを示す２つのメーター
を見ながらコントラストつまみ及びブライトネスつまみ
を操作することにより輝度信号をフィルムに応じて予め
定められた撮影範囲に収めるように調節している。

ところがこの様な操作は人の力に頼らねばならないため
、必ずしも正確なものではない。

又従来は輝度信号にのみ着目し実際にＣＲＴ画面から発
生する光量には着目していないため、例えばＣＲＴの螢
光面の経時変化などによって画面の輝度が低下すると、
同じ強度の輝度信号をＣＲＴを送っても画面から発生す
る光量は減少し撮影時に露光不足となる傾向があった。

本考案はこの様な従来の不都合を改善すべくなされたも
のであり、以下図面を用いて本考案を詳説する。

第１図は本考案の一実施例を示す構成図であり、同図に
おいて１は図示しない電子銃から発生した電子ビームで
ある。

該電子ビーム１は集束レンズによって試料３上に細く集
束されると共に走査回路４からの走査信号が供給される
偏向コイル５によって試料３上で２次元的に走査される
。

電子ビーム走査により試料３より発生した２次電子反射
電子等の情報は検出器６によって検出され、得られた検
出信号は増幅器７により増幅された後、調節回路８へ送
られる。

該調節回路８はコントラスト調節つまみ９．コントラス
トメータ１０、ブライトネス調節つまみ１１．ブライト
ネスメータ１２を備え、検出信号の振幅及び直流成分（
中心レベル）を調節表示することができる。

該調節回路８によって所望の振幅及び中心レベルが付与
された検出信号は直接或いは補正回路１３を介してＣＲ
Ｔ１４へ輝度信号として供給される。

１５はそれを切換えるための切換回路である。

上記ＣＲＴ１４の偏向コイル１６には前記走査回路４か
ら発生する試料上での電子ビームに同期した走査信号が
シフト回路１７を介して供給されている。

そしてＣＲＴ１４の画面に表示される試料像はツ一度１
８．絞り１９を備えたカメラ２０によって撮影される。

２１はＣＲＴ１４の画面の一部小領域から発生した光を
検出るために設けられた光検出器であり、該検出器２１
から得られた検出器２２を介して平均輝度検出回路２３
へ送られる。

該平均輝度検出回路２３は１画面（１フレーム）分の検
出信号の最大値及び最小値を保持するピークホールド回
路２４．２５及び最大値と最小値の平均値を求める平均
回路２６から構成されている。

２７は該平均輝度検出回路２３の出力信号に基づいて前
記絞り１９を制御するための制御回路である。

斯かる構威においてオペレータはまず切換回路１５をＡ
側に倒し、ＣＲＴ１４に表示された試料像及びメータ１
０．１２を観察しながらつまみ９．１１を調節すること
によりＣＲＴに送られる検出信号の振幅及びレベルを予
め定められた撮影範囲にほぼ収めることができる。

しかしながらこの様な従来から行銭れている操作は先に
述べた様な不都合が発生する。

そこで本考ではＣＲＴ画面に表示された像の輝度を光検
出器２１によって検出し、得られた検出信号に基づいて
像の平均輝度を求め、求めた輝度に基すいて撮影フィル
ムに倒達する光量を制御している。

即ちＣＲＴ１４の画面には第２図に示すように試料像表
示領域ａと輝度検出領域すが予め設定されており、シフ
ト回路１７を動作させない場合にはＣＲＴｌＪ内の電子
ビームは領域ａを、動作させた場合には領域すを走査し
得る様に構成されている。

従ってシフト回路１７を動作させた場合には領域すに試
料像が縮小されて表示されることになる。

そのため該領域すから発生した光を検出して得られる光
検出器２１の出力信号としてはＣＲＴ１４に供給された
輝度信号と略同−波形のものが得られる。

そしてピークホールド回路２４．２５は光検出器２１の
出力信号１画面（１フレーム）毎の最大値及び最小値を
ホールドし、平均回路２６は該最大値及び最小値を加算
して２で割って平均値を算出することによって上記出力
信号の中心レベル（平均輝度）を検出している。

次に制御回路２７は求めた平均輝度をフィルムに応じて
予め設定された指定輝度と比較し、実際に求めた平均輝
度が指定輝度よりも小さな場合には絞り１９を開く方向
に制御してカメラ２０内の撮影フィルムに到達する光量
を増加させ、他方実際に求めた平均輝度が指定輝度より
も大きな場合に絞り１９を閉じる方向に制御してカメラ
２０内の撮影フィルムに到達する光量を減少させるよう
にしている。

従ってその後シフト回路１７の動作を停止させてＣＲＴ
画面の領域ａに試料像を表示し、該像をカメラ２０で撮
影すれば、オペレータが調整回路８を用いて調整した結
果に多少の誤差かっても、ＣＲＴの経時変化による輝度
不足がある場合でも、実際にＣＲＴ画面から発生した光
を検出して得られた信号に基づいて絞り２２がそれを打
消する方向に動作するため、フィルムに撮影されるされ
る像の平均輝度は常に予め設定された指定輝度となり、
常に良好な露出条件で試料像を撮影することができる。

しかも、単にＣＲＴ画面からの光を検出するのであれば
、試料像表示領域からの光を検出すれば良い筈であるが
、それではカメラ内に光検出器を設置したりカメラの前
面に半透鏡を設けて光を取出したり従来のカメラを改造
する必要があり、極めて複雑な構造になってしまう。

その点、本考案では輝度検出領域すを試料像表示領域ａ
とは異なった位置に設定しているため、光検出器２１を
カメラとは全く独立に設置することができ、従来のカメ
ラに同等改造を施すことなく極めて簡単に実施すること
かで可能である。

尚ＣＲＴ画面に設定された領域すと領域ａとは面積が異
なるが走査時間は変わらはいため面積の小さな領域すの
方が輝度が上昇してしまう。

そのため本実施例では切換回路１５をＢに倒すことによ
って補正回路１３において領域ａ、 ｂの面積比に応じ
て輝度信号を補正し、領域すに表示される縮小された試
料像の輝度を領域ａに表示される像の輝度と等しくし得
る。

又上述した実施例では制御回路２７の出力により絞り１
９を制御したがこれに限らず、フィルムに到達する光量
を変化できる手段を制御すれば良く、例えば調節回路８
を制御するようにしても良い。

更に上述した実施例ではＣＲＴ画面の領域すにおいても
２次元走査を行ったため該領域に縮小された試料像が表
示されたが、これに限らすＹ方向の走査を停止してＸ方
向のライン走査にしても、又Ｘ、 Ｙ両方向の走査を停
止して若干フォーカスをずらせたスポット状態にしても
良く、いずれの場合でも光検出器２１からはＣＲＴ１４
に供給された輝度信号と略同−波形の出力信号が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成国であり、第２図
はその動作を説明するための図である。 ４・・・・・・走査回路、６・・・・・・検出器、訃・
・・・・調節回路、１３・・・・・・補正回路・・・・
・・１４・・・・・・ＣＲＴ、１５・・・・・・切換回
路、１６・・・・・・偏向コイル、１７・・・・・・シ
フト回路、１９・・・・・・絞り、２０・・・・・・カ
メラ、２１・・・・・・光検出器、２３・・・・・・平
均輝度検出回路、２４．２５・・・・・・ピークホール
ド回路、２６・・・・・・平均回路、２７・・・・・・
制御回路。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 試料上で電子ビームを２次元的に走査し、該
   走査によって試料から発生した情報を検出し、得られた
   検出信号を前記試料上の電子、ビーム走査と同期した陰
   極線管表示装置に導入して試料像を得るようにした走査
   電子顕微鏡において、前記試料像を撮影するためのカメ
   ラと、該カメラへ入射する光量を制御する手段と、前記
   陰極線管の電子ビームが前記試料像が表示される領域と
   異なる輝度検出領域へ照射されるように該電子ビームを
   偏向する手段と、該輝度検出領域から発生する光を検出
   するために陰極線管画面の輝度検出領域に対向して設け
   られた光検出器と、該光検出器の出力信号の所定期間内
   における最大値及び最小値に基づいて平均輝度信号を求
   める手段と、得られた平均輝度信号を基準信号と比較す
   る比較回路とを備え、該比較回路の出力信号を前記カメ
   ラへ入射する光量を制御する手段へ供給するように構成
   したことを特徴とする走査電子顕微鏡。
2. （２）前記陰極線管の電子ビームは、前記輝度検出領域
   において２次元的に走査される実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の走査電子顕微鏡。
3. （３） 前記陰極線管の電子ビームは、前記輝度検出
   領域においてライン走査される実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の走査電子顕微鏡。
4. （４）前記陰極線管の電子ビームは、前記輝度検出領域
   において若干フオ、−カスをずらしたスポット状で停止
   される実用新案登録請求の範囲第１項記載の走査電子顕
   微鏡。