(57)【要約】【課題】  電磁偏向式シャッターを使用する場合にもヒステリシスによる電子線の軌跡のずれによる悪影響を生じることのない電子顕微鏡装置を実現する。【解決手段】  電子銃から照射された電子線を試料上に集束させる集束レンズと、前記照射によって試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させる結像系と、前記電子線を偏向させる偏向手段１５３と、結像に寄与する電子線を通過させると共に結像に寄与しない電子線を遮断する絞り手段と、前記電子線が前記絞り手段によって遮断されるように前記偏向手段により偏向させるためのシャッター信号を前記偏向手段に供給するシャッター信号供給手段１７０と、前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記シャッター信号を決定する制御手段１０１と、を備える。【選択図】      図１
2006100166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子銃から照射された電子線を試料上に集束させる集束レンズと、
前記照射によって試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させる結像系と、
前記電子線を偏向させる偏向手段と、
結像に寄与する電子線を通過させると共に結像に寄与しない電子線を遮断する絞り手段と、
前記電子線が前記絞り手段によって遮断されるように前記偏向手段により偏向させるためのシャッター信号を前記偏向手段に供給するシャッター信号供給手段と、
前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記シャッター信号を決定する制御手段と、
を備えた電子顕微鏡装置。
【請求項２】
前記偏向手段は、前記試料の電子銃側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡装置。
【請求項３】
前記偏向手段には、電子線の軸合わせをするための軸合わせ信号が供給されており、
前記シャッター信号供給手段は、前記偏向手段で軸合わせを実行するための軸合わせ信号と、前記シャッター信号とを加算して前記偏向手段に供給する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子顕微鏡装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記シャッター信号に応じたデータを決定して生成し、
前記シャッター信号供給手段は、前記制御手段で生成されたデータをシャッター信号に変換する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子顕微鏡装置。
【請求項５】
前記シャッター信号供給手段は、抵抗分圧によりシャッター信号のための複数の電圧信号を生成し、
前記制御手段は、前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記複数の電圧信号のいずれかを選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子顕微鏡装置に関し、特に、電子線を偏向させるビームシャッタを備える電子顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型電子顕微鏡装置において、電子顕微鏡像あるいは回折像を写真撮影する場合には、シャッターを動作させて電子線が蛍光板あるいは写真フィルムに照射しないようにした状態にする。次に、写真フィルム上に電子線を照射し、所定の時間露光を行った後に、再びシャッターを動作させ、写真フィルムに電子線が照射しないようにする。そして、写真フィルムの交換や各種設定等の次の操作を行う。
【０００３】
このようなシャッターとしては、金属板を光軸上に挿入して電子線を遮断する機械式シャッターが存在している。
しかし、この機械式シャッターにおいては、高速動作が困難である、構造が複雑である、信頼性に欠ける、試料に電子線が照射されたままになる、といった幾つかの問題が存在していた。
【０００４】
このような機械式シャッターの不具合を解決するものとして、偏向コイルにより電子線を偏向させて光軸から外すようにする電磁偏向式シャッターが以下の特許文献１に提案されている。
【特許文献１】特開昭６３−１４６３３４号公報（第１頁、第１図〜第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の機械式シャッターに対して電磁偏向式シャッターは、光軸に沿って偏向コイルを配置しておき、必要に応じて偏向電流を供給すればよいので構成は簡単であるという利点を有する。
【０００６】
しかしながら、本件出願の発明者が電磁偏向式シャッターについて研究を重ねた結果、以下のような新たな問題が存在していることが判明した。
この種の電磁偏向式シャッターでは、最も大きく偏向させる必要がある低倍率像観察時、あるいは、ＥＤＳ等のディテクタ保護時に十分な偏向角が得られるように、振れ角（偏向角）の設定を行っている。
【０００７】
図８に示すシャッター信号供給回路１７０では、ＭＰＵ１０１の指示により所定のシャッター動作タイミングで切り替え接点が切り替わるシャッター制御スイッチ１７１と、Ｄ−Ａ変換器１１３からの軸合わせのための偏向コイル駆動信号Ｖｄと、スイッチ１７１からのシャッター信号Ｖrefとを加算する加算器１７３と、を備えて構成されている。
【０００８】
そして、シャッター非動作時には偏向コイル駆動信号Ｖｄが駆動回路１２３により増幅されて偏向コイル１５３に供給されており、シャッター動作時には偏向コイル駆動信号Ｖｄとシャッター信号Ｖrefとが加算された状態で駆動回路１２３により増幅されて偏向コイル１５３に供給される。ここで、シャッター動作時に供給されるシャッター信号Ｖrefによって、低倍率時であっても十分過ぎるほどに電子線が偏向されるようになっている。
【０００９】
そして、このような偏向角の設定の状態で高倍率像観察時に電磁偏向式シャッターを動作させた場合、シャッター動作後の偏向コイル周辺のヒステリシス成分によって、電子線の軌跡が僅かにずれることになる。
【００１０】
このように電子線の軌跡が僅かにずれる結果、本来であれば使用されることのない、電子線の周辺部分のエネルギー密度の低い領域が使用されることになって、像観察時に十分な輝度が得られない状況が発生する。
【００１１】
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電磁偏向式シャッターを使用する場合にもヒステリシスによる電子線の軌跡のずれによる悪影響を生じることのない電子顕微鏡装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、上記の課題を解決する本願発明は、以下のそれぞれに述べるようなものである。
（１）請求項１記載の発明は、電子銃から照射された電子線を試料上に集束させる集束レンズと、前記照射によって試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させる結像系と、前記電子線を偏向させる偏向手段と、結像に寄与する電子線を通過させると共に結像に寄与しない電子線を遮断する絞り手段と、前記電子線が前記絞り手段によって遮断されるように前記偏向手段により偏向させるためのシャッター信号を前記偏向手段に供給するシャッター信号供給手段と、前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記シャッター信号を決定する制御手段と、を備えた電子顕微鏡装置である。
【００１３】
この発明では、電子銃から照射された電子線を試料上に集束させ、試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させて観察あるいは撮影する際に、シャッター動作時には、電子銃から照射された電子線が絞り手段によって遮断されるように、偏向手段により偏向させるため、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて制御手段によって決定されたシャッター信号が、シャッター信号供給手段より偏向手段に供給される。
【００１４】
（２）請求項２記載の発明は、上記（１）において、前記偏向手段は、前記試料の電子銃側に配置されている、ことを特徴とする。
この発明では、電子銃から照射された電子線を試料上に集束させ、試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させて観察あるいは撮影する際に、シャッター動作時には、電子銃から照射された電子線が絞り手段によって遮断されるように、試料の手前側の偏向手段により偏向させるため、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて制御手段によって決定されたシャッター信号が、シャッター信号供給手段より偏向手段に供給される。
【００１５】
（３）請求項３記載の発明は、上記（１）または（２）において、前記偏向手段には、電子線の軸合わせをするための軸合わせ信号が供給されており、前記シャッター信号供給手段は、前記偏向手段で軸合わせを実行するための軸合わせ信号と、前記シャッター信号とを加算して前記偏向手段に供給する、ことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、電子銃から照射された電子線を試料上に集束させ、試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させて観察あるいは撮影する際に、シャッター動作時には、電子銃から照射された電子線が絞り手段によって遮断されるように偏向手段により偏向させるため、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて制御手段によって決定されたシャッター信号が、軸合わせ信号と加算されて偏向手段に供給される。
【００１７】
（４）請求項４記載の発明は、上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記シャッター信号に応じたデータを決定して生成し、前記シャッター信号供給手段は、前記制御手段で生成されたデータをシャッター信号に変換する、ことを特徴とする。
【００１８】
この発明では、電子銃から照射された電子線を試料上に集束させ、試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させて観察あるいは撮影する際に、シャッター動作時には、電子銃から照射された電子線が絞り手段によって遮断されるように偏向手段により偏向させるため、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて制御手段によって生成されたデータから変換されたシャッター信号が偏向手段に供給される。ここで、制御手段によって生成されたデータはディジタルデータであり、このディジタルデータがＡ−Ｄ変換されてシャッター信号が生成され、偏向手段に供給される。
【００１９】
（５）請求項５記載の発明は、上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記シャッター信号供給手段は、抵抗分圧によりシャッター信号のための複数の電圧信号を生成し、前記制御手段は、前記結像系の倍率と前記試料面上での電子線の径とに応じて、前記複数の電圧信号のいずれかを選択する、ことを特徴とする。
【００２０】
この発明では、電子銃から照射された電子線を試料上に集束させ、試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させて観察あるいは撮影する際に、シャッター動作時には、電子銃から照射された電子線が絞り手段によって遮断されるように偏向手段により偏向させるため、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて、抵抗分圧により生成された複数の電圧信号のいずれかが選択され、選択された電圧信号がシャッター信号として偏向手段に供給される。
【発明の効果】
【００２１】
（１）請求項１記載の発明では、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて制御手段によって決定されたシャッター信号を用いてシャッター動作時に電子線を偏向させるため、倍率にかかわらず適切な偏向角となるように制御することが可能になり、低倍率時のシャッター動作のための偏向設定によるヒステリシスの影響によって高倍率時に電子線がずれるといった悪影響は生じなくなる。
【００２２】
（２）請求項２記載の発明では、偏向手段が試料よりも電子銃側に配置されているため、偏向された電子線が試料に照射されることもなくなり、試料への電子線の無駄な照射がなくなる。
【００２３】
（３）請求項３記載の発明では、偏向手段で軸合わせを実行するための軸合わせ信号と、電子線をビームシャッターとして偏向させるためのシャッター信号とが加算されて、偏向手段に供給されるため、偏向手段としての偏向コイルや信号経路を共通化することができ、回路構成を簡素化でき、信頼性を向上させることができる。
【００２４】
（４）請求項４記載の発明では、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて、シャッター信号に応じたディジタルデータを決定して生成し、このディジタルデータをシャッター信号にＤ−Ａ変換しているので、適切な無駄のない偏向角によって安定してビームシャッターを実行することができる。
【００２５】
（５）請求項５記載の発明では、抵抗分圧によりシャッター信号のための複数の電圧信号を生成しておき、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて、複数の電圧信号のいずれかを選択するようにしているため、倍率にかかわらず適切な偏向角となるように制御することが可能になり、簡単な回路構成で、適切な無駄のない偏向角によって安定してビームシャッターを実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。
〈第１の実施形態〉
まず図２を参照して実施形態の電子顕微鏡装置が適用される装置の全体構成の機械的構成を説明する。
【００２７】
〈電子顕微鏡装置の機械的構成〉
まず、図２を参照して電子顕微鏡装置の機械的構成を説明する。
この図２において、１３１は鏡筒であり、鏡筒１３１は架台１３２に支持されている。この鏡筒１３１の内部には上から順に、電子銃１３３、第１集束レンズ１５１、第２集束レンズ１５２、偏向コイル１５３、対物レンズ１５４、中間レンズ１５５、投影レンズ１５６の各電子光学系構成要素が配置されている。ここで、対物レンズ１５４と、中間レンズ１５５と、投影レンズ１５６とで、試料を透過した電子線に基づき試料の拡大像を結像させる結像系を構成している。なお、図２の装置においては、鏡筒１３１の内部や撮影室は、図示されない排気装置によって高真空に排気されている。
【００２８】
対物レンズ１５４の上磁極片と下磁極片の間には試料１６０が配置されている。なお、前記偏向コイル１５３は電子線の軸合わせのために使用されるものであり、空心コイルが用いられており、この偏向コイル１５３はヒステリシスが比較的小さい材料で構成されている。また、結像に寄与しない電子線を遮断する絞り手段（固定絞り）１６１が光軸上に配置されている。
【００２９】
１３４は撮影面（結像面）位置に配置された蛍光板であり、蛍光板１３４は像観察室に配置されていて、投影レンズ１５６の後段に位置している。この蛍光板１３４は、光軸Ｏ上に配置されているが、必要に応じて、光軸Ｏ上から退避（開放）可能に構成されてる。１３５は撮影装置であり、撮影フィルムなどによる光学的な撮影、あるいは、ビデオカメラなどによる電気的な撮影を行うように構成されている。
【００３０】
〈電子顕微鏡装置の電気的構成〉
また、図２において、１０１は電子顕微鏡装置１００各部を制御する制御手段としてのＭＰＵ、１０２は電子顕微鏡装置１００をオペレータが操作する際に各種操作入力を行う操作パネルである。
【００３１】
１１１はＭＰＵ１０１で生成された第１集束レンズ駆動データをＤ−Ａ変換して第１集束レンズ駆動信号を生成するＤ−Ａ変換器、１２１はＤ−Ａ変換された第１集束レンズ駆動信号により第１集束レンズ１５１を駆動する駆動回路、１１２はＭＰＵ１０１で生成された第２集束レンズ駆動データをＤ−Ａ変換して第２集束レンズ駆動信号を生成するＤ−Ａ変換器、１２２はＤ−Ａ変換された第２集束レンズ駆動信号により第２集束レンズ１５２を駆動する駆動回路、１１３はＭＰＵ１０１で生成された偏向コイル駆動データをＤ−Ａ変換して偏向コイル駆動信号を生成するＤ−Ａ変換器、１２３はＤ−Ａ変換された偏向コイル駆動信号により偏向コイル１５３を駆動する駆動回路、１１４はＭＰＵ１０１で生成された対物レンズ駆動データをＤ−Ａ変換して対物レンズ駆動信号を生成するＤ−Ａ変換器、１２４はＤ−Ａ変換された対物レンズ駆動信号により対物レンズ１５４を駆動する駆動回路、１１５はＭＰＵ１０１で生成された中間レンズ駆動データをＤ−Ａ変換して中間レンズ駆動信号を生成するＤ−Ａ変換器、１２５はＤ−Ａ変換された中間レンズ駆動信号により中間レンズ１５５を駆動する駆動回路、１１６はＭＰＵ１０１で生成された結像レンズ駆動データをＤ−Ａ変換して結像レンズ駆動信号を生成するＤ−Ａ変換器、１２６はＤ−Ａ変換された結像レンズ駆動信号により投影レンズ１５６を駆動する駆動回路、である。
【００３２】
なお、１７０はＭＰＵ１０１で決定されたシャッター信号を生成するシャッター信号供給回路であり、シャッター信号は駆動回路１２３経由で偏向コイル駆動信号と加算された状態で偏向コイル１５３に供給される。
【００３３】
図１は本実施形態の電子顕微鏡装置１００の主要部分の電気的構成を示す機能ブロック図である。
ここで、図２と同一物は同一番号を付してある。ここでは、図２を参照して、ＭＰＵ１０１、操作パネル１０２、Ｄ−Ａ変換器１１３、駆動回路１２３、偏向コイル１５３、シャッター信号供給回路１７０を中心に説明する。
【００３４】
この図１に示すシャッター信号供給回路１７０では、ＭＰＵ１０１の指示により所定のシャッター動作タイミングで切り替え接点が切り替わるシャッター制御スイッチ１７１と、ＭＰＵ１０１からのシャッターデータＤＴｓをＤ−Ａ変換してシャッター信号Ｖａを生成するＤ−Ａ変換器１７２と、Ｄ−Ａ変換器１１３からの偏向コイル駆動信号ＶｄｅｆとＤ−Ａ変換器１７２からのシャッター信号Ｖａとを加算する加算器１７３と、を備えて構成されている。
【００３５】
そして、シャッター非動作時には偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆが駆動回路１２３により増幅されて偏向コイル１５３に供給され、シャッター動作時には偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆとシャッター信号Ｖａとが加算された状態で駆動回路１２３により増幅されて偏向コイル１５３に供給される。
【００３６】
〈本実施形態の動作説明〉
以上のような電子顕微鏡装置１００において、図３のフローチャートを参照して動作説明を行う。なお、この図３のフローチャートは、制御部１０１で動作している画像形成制御プログラム中でコールされるシャッター制御ルーチンである。
【００３７】
すなわち、透過型電子顕微鏡装置において、電子顕微鏡像あるいは回折像を写真撮影する場合には、シャッターを動作させて電子線が蛍光板あるいは写真フィルムに照射しないようにした状態にする。次に、写真フィルム上に電子線を照射し、所定の時間露光を行った後に、再びシャッターを動作させ、写真フィルムに電子線が照射しないようにする。そして、写真フィルムの交換や各種設定等の次の操作を行う。このようなシャッターの動作でコールされるシャッター制御ルーチンを図３に示している。
【００３８】
まず、シャッター制御ルーチンにおいて、ＭＰＵ１０１は、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じてシャッター信号Ｖａを決定する（図３Ｓ１）。実際にはアナログ信号であるシャッター信号Ｖａの基になるディジタルデータであるシャッターデータＤＴｓを、以下のようにして決定する。
【００３９】
すなわち、シャッターの動作に必要な電子線の偏向角α（図４参照）は、撮影面上での電子線の径（Ｄimg）の大きさによって決まる。ここで、撮影面上での電子線の径（Ｄimg）の大きさは、結像系の倍率（ｍ）と、試料面上での電子線の径（ｄ）との積である。
【００４０】
したがって、偏向角α（deg）は、ｋを定数とした場合、
α＝ｋ・Ｄimg＝ｋ・ｄ・ｍ
となる。
【００４１】
そして、このｄ・ｍが所定の値を超えると、偏向された電子線は固定絞り１６１によって遮断されることになるため、必要な偏向角αはαlimとなる。このαlimより大幅に大きくても無駄であり、既に説明したヒステリシスによる悪影響が生じる。一方、αlimより大幅に小さいとシャッターとしての動作が十分で無くなる問題が生じる。
【００４２】
そこで、ＭＰＵ１０１は以上のαlimに相当する偏向角αを算出する。なお、この偏向角αは電子線の径と結像系の倍率が変更されるたびに新たに算出する。すなわち、このような偏向角αを得るためアナログ信号であるシャッター信号Ｖａの基になるディジタルデータとしてのシャッターデータＤＴｓをＭＰＵ１０１が算出・決定して、Ｄ−Ａ変換器１７２に出力する。
【００４３】
そして、電子顕微鏡装置１００の動作がシャッターオンタイミングになると（図３Ｓ２でＹ）、シャッター制御スイッチ１７１の切り替え接点を接地側（図１に示した状態）からＤ−Ａ変換器１７２出力側に切り替えるように、ＭＰＵ１０１が切り替え指示を与える（図３Ｓ３）。
【００４４】
これにより、シャッターデータＤＴｓに基づいてＤ−Ａ変換器１７２でＤ−Ａ変換されて出力されているシャッター信号Ｖａが、加算器１７３にてＤ−Ａ変換器１１３からの偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆと加算される。そして、このシャッター動作時には、偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆとシャッター信号Ｖａとが加算された状態で駆動回路１２３により増幅されて偏向コイル１５３に供給される。
【００４５】
この結果、偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆにより軸合わせがなされた状態の電子線が、シャッター信号Ｖａによって偏向角αだけ偏向させられる。これにより、偏向された電子線は試料１６０に到達しなくなると共に、固定絞り１６１により遮断されて撮影面にも到達しなくなる。以上のようなシャッターオンを、電子顕微鏡装置１００の動作がシャッターオフタイミングになるまで続ける（図３Ｓ４でＮ→Ｓ３）。
【００４６】
以上のようにしてシャッターオンを続け、電子顕微鏡装置１００の動作がシャッターオフタイミングになると（図３Ｓ４でＹ）、シャッター制御スイッチ１７１の切り替え接点をＤ−Ａ変換器１７２出力側から接地側（図１に示した状態）に切り替えるように、ＭＰＵ１０１が切り替え指示を与える（図３Ｓ５）。
【００４７】
この結果、シャッター信号Ｖａによって偏向角αだけ偏向させられた電子線が、偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆにより軸合わせがなされた状態に戻る。これにより、偏向された電子線は試料１６０に到達すると共に、固定絞り１６１により遮断されず、撮影面に到達するようになる。
【００４８】
以上のような動作により、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて決定されたシャッター信号を用いてシャッター動作時に電子線を偏向させるため、倍率にかかわらず適切な偏向角となるように制御することが可能になり、低倍率時のシャッター動作のための偏向設定によるヒステリシスの影響によって高倍率時に電子線がずれるといった悪影響は生じなくなる。
【００４９】
この結果、電子線の軌跡の僅かなズレによって、本来であれば使用されることのない、電子線の周辺部分のエネルギー密度の低い領域が使用されることになって、像観察時に十分な輝度が得られない、といった従来の問題点も解決される。
【００５０】
また、以上の実施形態では、偏向コイル１５３が試料１６０よりも電子銃側に配置されているため、偏向された電子線が試料１６０に照射されることもなくなり、試料１６０への電子線の無駄な照射がなくなる。
【００５１】
また、以上の実施形態では、偏向コイル１５３で軸合わせを実行するための軸合わせ信号と、電子線をビームシャッターとして偏向させるためのシャッター信号とが加算されて、偏向コイル１５３に供給されるため、偏向コイルや信号経路を共通化することができ、回路構成を簡素化でき、信頼性を向上させることができる。
【００５２】
また、以上の実施形態では、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて、シャッター信号に応じたディジタルデータを決定して生成し、このディジタルデータをシャッター信号にＤ−Ａ変換しているので、倍率にかかわらず適切な偏向角となるように制御することが可能になり、適切な無駄のない偏向角によって安定してビームシャッターを実行することができる。
【００５３】
〈第２の実施形態〉
図６は本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。ここで、第１の実施形態の図１と同一物には同一番号を付して、重複した説明を省略する。
【００５４】
上述した第１の実施形態では、ＭＰＵ１０１が、電子線の径と結像系の倍率が変更されるたびに新たシャッター信号Ｖａを算出し、そのシャッター信号Ｖａの基になるディジタルデータとしてのシャッターデータＤＴｓをＭＰＵ１０１が算出・決定していた。
【００５５】
これに対し、この第２の実施形態では、電子線の径と結像系の倍率とに応じて変化するシャッター信号Ｖａを、予めＶａ１、Ｖａ２、…Ｖａｎとして、電圧Ｖｒｅｆを分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎ+1により抵抗分圧で生成しておく。なお、図６では、Ｒ１〜Ｒ４までしか示していないが、必要に応じた数の分圧抵抗を配置する。
【００５６】
すなわち、この第２の実施形態では、ＭＰＵ１０１が電子線の径と結像系の倍率が変更されるたびに新たシャッター信号Ｖａを算出し（図７Ｓ１）、電子顕微鏡装置１００の動作がシャッターオンタイミングになると（図７Ｓ２でＹ）、シャッター制御スイッチ１７１の切り替え接点を接地側（図１に示した状態）からＤ−Ａ変換器１７２出力側に切り替えるように、ＭＰＵ１０１が切り替え指示を与える（図７Ｓ３）。
【００５７】
これにより、選択されたシャッター制御スイッチから出力されているシャッター信号Ｖａ１〜Ｖａｎのいずれか（以下、Ｖａ′）が、加算器１７３にてＤ−Ａ変換器１１３からの偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆと加算される。そして、このシャッター動作時には、偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆとシャッター信号Ｖａ′とが加算された状態で駆動回路１２３により増幅されて偏向コイル１５３に供給される。
【００５８】
この結果、偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆにより軸合わせがなされた状態の電子線が、シャッター信号Ｖａ′によって偏向角αだけ偏向させられる。これにより、偏向された電子線は試料１６０に到達しなくなると共に、固定絞り１６１により遮断されて撮影面にも到達しなくなる。以上のようなシャッターオンを、電子顕微鏡装置１００の動作がシャッターオフタイミングになるまで続ける（図７Ｓ４でＮ→Ｓ３）。
【００５９】
以上のようにしてシャッターオンを続け、電子顕微鏡装置１００の動作がシャッターオフタイミングになると（図７Ｓ４でＹ）、選択されているシャッター制御スイッチ１７１−１〜１７１−ｎのいずれかの切り替え接点を分圧抵抗側から接地側（図１に示した状態）に切り替えるように、ＭＰＵ１０１が切り替え指示を与える（図７Ｓ５）。
【００６０】
この結果、シャッター信号Ｖａによって偏向角αだけ偏向させられた電子線が、偏向コイル駆動信号Ｖｄｅｆにより軸合わせがなされた状態に戻る。これにより、偏向された電子線は試料１６０に到達すると共に、固定絞り１６１により遮断されず、撮影面に到達するようになる。
【００６１】
以上のような動作により、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて決定されたシャッター信号を用いてシャッター動作時に電子線を偏向させるため、倍率にかかわらず適切な偏向角となるように制御することが可能になり、低倍率時のシャッター動作のための偏向設定によるヒステリシスの影響によって高倍率時に電子線がずれるといった悪影響は生じなくなる。
【００６２】
この結果、電子線の軌跡の僅かなズレによって、本来であれば使用されることのない、電子線の周辺部分のエネルギー密度の低い領域が使用されることになって、像観察時に十分な輝度が得られない、といった従来の問題点も解決される。
【００６３】
また、以上の実施形態では、偏向コイル１５３が試料１６０よりも電子銃側に配置されているため、偏向された電子線が試料１６０に照射されることもなくなり、試料１６０への電子線の無駄な照射がなくなる。
【００６４】
また、以上の実施形態では、偏向コイル１５３で軸合わせを実行するための軸合わせ信号と、電子線をビームシャッターとして偏向させるためのシャッター信号とが加算されて、偏向コイル１５３に供給されるため、偏向コイルや信号経路を共通化することができ、回路構成を簡素化でき、信頼性を向上させることができる。
【００６５】
また、以上の実施形態では、抵抗分圧によりシャッター信号のための複数の電圧信号を生成しておき、結像系の倍率と試料面上での電子線の径とに応じて、複数の電圧信号のいずれかを選択するようにしているため、倍率にかかわらず適切な偏向角となるように制御することが可能になり、簡単な回路構成で、適切な無駄のない偏向角によって安定してビームシャッターを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態の電子顕微鏡装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の電子顕微鏡装置の機械的な構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態の電子顕微鏡装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における偏向角αの決め方を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態における偏向角αと固定絞りとの関係を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態の電子顕微鏡装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態の電子顕微鏡装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】従来の電子顕微鏡装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００  電子顕微鏡装置
１０１  ＭＰＵ
１０２  操作パネル
１１３  Ｄ−Ａ変換器
１２３  駆動回路
１５３  偏向コイル
１７０  シャッター信号供給回路
１７１  シャッター制御スイッチ
１７２  Ｄ−Ａ変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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