(57)【要約】【課題】本発明は電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法及び装置に関し、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができるようにした電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法及び装置を提供することを目的としている。【解決手段】電子顕微鏡の可動絞りの位置を制御する装置であって、絞りの移動方向を指定する操作部１０と、該操作部１０からの指定に基づいて絞りの移動方向の補正制御を行なうＣＰＵ１２と、絞りの移動方向データと絞りの移動方向に対する位置ずれを補正するための補正データが記憶された光学系条件テーブル１１よりなり、前記ＣＰＵ１２は前記操作部１０からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブル１１を参照して、可動絞り１４の位置が前記操作部１０で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータ１３を駆動するように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子顕微鏡の可動絞りの位置を制御する方法であって、
絞りの移動方向を指定する操作部と、該操作部からの指定に基づいて絞りの移動方向の補正制御を行なうＣＰＵと、絞りの移動方向データと絞りの移動方向に対する位置ずれを補正するための補正データが記憶された光学系条件テーブルよりなり、
前記光学系条件テーブルに予め、絞り移動方向データと該絞り移動方向データに対応した位置補正データとを記憶させておき、
前記ＣＰＵは前記操作部からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブルを参照して、前記可動絞りの位置が前記操作部で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、
該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータを駆動する、
ことを特徴とする電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法。
【請求項２】
前記電子顕微鏡は透過型電子顕微鏡であり、前記光学系条件テーブルには、照射系モードのスポットサイズの個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶され、また前記光学系条件テーブルには、結像系モードの倍率の個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶されていることを特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法。
【請求項３】
前記電子顕微鏡は走査透過型電子顕微鏡であり、前記光学条件テーブルには、倍率の個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶され、また前記光学系条件テーブルには、カメラ長の個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶されていることを特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法。
【請求項４】
電子顕微鏡の可動絞りの位置を制御する装置であって、
絞りの移動方向を指定する操作部と、該操作部からの指定に基づいて絞りの移動方向の補正制御を行なうＣＰＵと、絞りの移動方向データと絞りの移動方向に対する位置ずれを補正するための補正データが記憶された光学系条件テーブルよりなり、
前記ＣＰＵは前記操作部からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブルを参照して、前記可動絞りの位置が前記操作部で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、
該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータを駆動する、
ことを特徴とする電子顕微鏡の可動絞り位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可動絞り位置制御方法及び装置に関し、更に詳しくはオペレータが指定した方向に可動絞りが動くようにした可動絞り位置制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）では、電子ビームの広がりを抑える目的で絞りが用いられる。この絞りは、図４に示すような形状をしており、板１の長手方向に沿って、異なる大きさの孔が空いている。図のＡ〜Ｃがその孔である。図は平面図である。孔は図に示すように３個に限るものではなく、更に多くの孔を具備していてもよい。この孔Ａ〜Ｃが絞りである。使用の実際においては、後述するように、板１を矢印Ｘ方向に出し入れし、電子顕微鏡の光軸の中心にその孔の中心が一致するように位置合わせを行なう。
【０００３】
従来のこの種の装置としては、透過型電子顕微鏡で、試料面での試料の移動方向と観察面での像の移動方向が一致しないという不都合を解決するため、流れる電流値に応じた像の回転角を所定の演算式により求め、もとめた演算結果に基づいて試料の移動つまみを操作した場合に、つまみの移動方向と全く同じ方向に観察面の像が移動するように補正する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１２０４２号公報（第２頁左下欄第１行〜第３頁右上欄第１６行）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した可動絞りは、モータで駆動される。しかしながら、従来の装置では実際の絞りのＸ，Ｙ方向と蛍光板上で観察されるＸ，Ｙ方向が結像系条件や照射系条件によって食い違い、直感的な操作ができないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができるようにした電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するために、本発明は以下のような構成をとっている。
（１）請求項１記載の発明は、電子顕微鏡の可動絞りの位置を制御する方法であって、絞りの移動方向を指定する操作部と、該操作部からの指定に基づいて絞りの移動方向の補正制御を行なうＣＰＵと、絞りの移動方向データと絞りの移動方向に対する位置ずれを補正するための補正データが記憶された光学系条件テーブルよりなり、前記光学系条件テーブルに予め、絞り移動方向データと該絞り移動方向データに対応した位置補正データとを記憶させておき、前記ＣＰＵは前記操作部からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブルを参照して、前記可動絞りの位置が前記操作部で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータを駆動することを特徴とする。
【０００８】
（２）請求項２記載の発明は、前記電子顕微鏡は透過型電子顕微鏡であり、前記光学系条件テーブルには、照射系モードのスポットサイズの個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶され、また前記光学系条件テーブルには、結像系モードの倍率の個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶されていることを特徴とする。
【０００９】
（３）請求項３記載の発明は、前記電子顕微鏡は走査透過型電子顕微鏡であり、前記光学条件テーブルには、倍率の個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶され、また前記光学系条件テーブルには、カメラ長の個数分の移動方向データと、該移動方向データを補正する位置補正データとが記憶されていることを特徴とする。
【００１０】
（４）請求項４記載の発明は、電子顕微鏡の可動絞りの位置を制御する装置であって、絞りの移動方向を指定する操作部と、該操作部からの指定に基づいて絞りの移動方向の補正制御を行なうＣＰＵと、絞りの移動方向データと絞りの移動方向に対する位置ずれを補正するための補正データが記憶された光学系条件テーブルよりなり、前記ＣＰＵは前記操作部からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブルを参照して、前記可動絞りの位置が前記操作部で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は以下に示すような効果を奏する。
（１）請求項１記載の発明によれば、前記ＣＰＵは前記操作部からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブルを参照して、前記可動絞りの位置が前記操作部で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータを駆動することにより、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができるようにした電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法を提供することができる。
【００１２】
（２）請求項２記載の発明によれば、電子顕微鏡が透過電子顕微鏡であった場合に、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、電子顕微鏡が走査透過型電子顕微鏡であった場合に、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができる。
【００１３】
（４）請求項４記載の発明によれば、前記ＣＰＵは前記操作部からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブルを参照して、前記可動絞りの位置が前記操作部で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータを駆動することにより、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができるようにした電子顕微鏡の可動絞り位置制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】透過型電子顕微鏡の構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図３】光学系条件テーブルの構成例を示す図である。
【図４】絞りの形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。図１は本発明が適用される透過型電子顕微鏡の構成例を示す図である。図において、３０は電子銃、３１は電子銃第１偏向コイル、３２は電子銃第２偏向コイル、３３は第１集束レンズコイル、３４は第２集束レンズである。３５は集束絞り１装置、３６は集束絞り２装置、３７は集束レンズ非点補正コイル、３８は集束レンズ第１偏向コイル、３９は集束レンズ第２偏向コイル、４０は集束ミニレンズ（ＣＭレンズ）コイルである。
【００１６】
４１は散乱Ｘ線防止絞り装置、４２は対物絞り装置、４３はハイコントラスト絞り装置である。４４は対物レンズコイル、４５は対物レンズ非点補正コイル、４６は対物ミニレンズ（ＣＭレンズ）コイル、４７は第１イメージシフトコイル、４８は第２イメージシフトコイルである。４９は中間レンズ非点補正コイル、５０は制限視野絞り装置、５１は第１中間レンズコイル、５２は第２中間レンズコイル、５３は第３中間レンズコイル、５４は投影レンズ偏向コイル、５５は投影レンズコイル、５６は蛍光板である。６０は散乱Ｘ線防止絞り装置４１と対物絞り装置４２との間に設けられた試料ホルダである。該試料ホルダ６０の上に試料が載置される。このように、透過型電子顕微鏡には多くの絞り装置が用いられている。
【００１７】
図２は本発明の一実施例を示す構成図である。図において、１０は可動絞りの移動方向の操作を行なう操作部であり、ａ〜ｄまでの４方向に進めるためのボタンが設けられている。その操作方向は、以下の通りである。ボタンａは−Ｘ方向に移動させるボタン、ボタンｃは＋Ｘ方向に移動させるボタン、ボタンｂは−Ｙ方向に移動させるボタン、ボタンｄは＋Ｙ方向に移動させるためのボタンである。
【００１８】
１１は絞りに対する位置補正データが記憶された光学系条件テーブルである。図３は光学系条件テーブルの構成例を示す図である。該光学系条件テーブル１１は、透過像観察用テーブル２０と、走査像観察用テーブル２１から構成されている。透過像観察用テーブル２０は、照射系条件１テーブル２０Ａと、結像系条件１テーブル２０Ｂと、照射系条件２テーブル２０Ｃと結像系条件２テーブル２０Ｄから構成されている。走査像観察用テーブル２１は、走査倍率条件１テーブル２１Ａと、カメラ長条件１テーブル２１Ｂと、走査倍率条件２テーブル２１Ｃと、カメラ長条件２テーブル２１Ｄから構成されている。
【００１９】
照射系条件１テーブル２０Ａは、集束絞りと対応する補正用角度データから構成され、スポットサイズの個数分設けられている。結像系条件１テーブル２０Ｂは、散乱Ｘ線防止絞りと、対物絞りと、ハイコントラスト絞りと制限視野絞りと、それぞれの対応する補正用角度データから構成され、倍率の個数分設けられている。照射系条件２テーブル２０Ｃは、集束絞りと対応する補正用角度データから構成され、スポットサイズの個数分設けられている。結像系条件２テーブル２０Ｄは、散乱Ｘ線防止絞りと、対物絞りと、ハイコントラスト絞りと、制限視野絞りと、それぞれの対応する補正用角度データから構成され、倍率の個数分設けられている。
【００２０】
走査像倍率条件１テーブル２１Ａは、集束絞りと対応する補正用角度データから構成され、倍率の個数分設けられている。カメラ長条件１テーブル２１Ｂは、散乱Ｘ線防止絞りと、対物絞りと、ハイコントラスト絞りと、制限視野絞りと、それぞれの対応する補正用角度データから構成され、カメラ長の個数分設けられている。ここで、カメラ長とは、試料から観察する回折図形を形成する面までの有効距離のことである。
【００２１】
走査倍率条件２テーブル２１Ｃは集束絞りと対応する補正用角度データから構成され、倍率の個数分設けられている。カメラ長条件２テーブル２１Ｄは、散乱Ｘ線防止絞りと、対物絞りと、ハイコントラスト絞りと、制限視野絞りと、それぞれの対応する補正角度から構成され、カメラ長の個数分設けられている。
【００２２】
１２は操作部１０及び光学系条件テーブル１１と接続され、絞りの位置制御（回転角補正制御）を行なうＣＰＵである。１３は該ＣＰＵ１２で制御される可動絞り用モータ、１４は該可動絞り用モータで駆動される可動絞りである。なお、可動絞り１４は照射系及び結像系のそれぞれに設けられており、一つの可動絞り１４に対して可動絞り用モータ１３はＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１個設けられている。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００２３】
このように構成された装置において、光学条件テーブル１１に、各可動絞りが駆動指示された場合の回転補正情報を記憶させる。ここで、回転補正情報は４５°刻みで指定が可能である。操作部１０より可動絞り駆動の指示があった場合、ＣＰＵ１２で光学系条件テーブル１１を参照して、駆動させる軸を補正して可動絞り用モータ１３を制御する。
【００２４】
光学系条件テーブル１１には、透過像観察用テーブル２０と、走査像観察用テーブル２１を用意する。透過像観察用テーブル２０は、照射系用データと結像系データを用意して、試料位置の上側／下側により条件を設定できる仕組みを用意する。走査像観察用テーブル２１は、結像側カメラ長データと走査倍率データを用意する。
【００２５】
以下に操作説明を行なう。
（照射系の絞りを操作した場合の説明）
１）ユーザは、操作部１０の集束絞り１（図１の３５参照）のボタンｃ（Ｘ＋）を操作する。
２）ＣＰＵ１２は光学系条件テーブル１１より照射系レンズデータを取得する。この照射系レンズデータは、照射系に用いられる各種レンズを駆動するためのデータであり、各種照射系レンズに流す電流値を決定するものである。
３）ＣＰＵ１２は、照射系レンズデータより、集束絞り１の回転補正情報を取得する。この場合において、照射条件１では４５°、照射条件２では０°を取得する。光学系条件テーブル１１には照射系絞りの回転補正情報である照射系絞りデータ２０Ａ,２０Ｂが記憶されている。そこで、ＣＰＵ１２は、ボタンｃを操作した時に例えば照射系絞り１のデータを照射系絞りの回転補正情報として取得する。
４）ＣＰＵ１２は、取得した回転補正情報により、駆動軸変換を行なう。駆動軸変換は、例えばＸ軸に対して４５°方向に移動させた場合でもＸ軸に対して０°方向に移動させるような変換を行なうものである。駆動軸変換のデータと、駆動方向は以下の通りである。
１．補正角度：０°      Ｘ＋を駆動させる。
２．補正角度：４５°    Ｘ＋とＹ−を同時に駆動させる。
３．補正角度：９０°    Ｙ−を移動させる。
４．補正角度：１３５°  Ｙ−とＸ−を駆動させる。
５．補正角度：１８０°  Ｘ−を駆動させる。
６．補正角度：２２５°  Ｘ−とＹ＋を駆動させる。
７．補正角度：２７０°  Ｙ＋を移動させる。
８．補正角度：３１５°  Ｙ＋とＸ＋を駆動させる。
【００２６】
以上の駆動軸変換の様子より、時計方向に補正していることが分かる。
５）ＣＰＵ１２は、上記駆動軸変換後のデータに基づき、絞りを駆動させる。具体的には、ＣＰＵ１２は駆動軸変換後のデータに基づき、可動絞り用モータ１３を駆動し、該可動絞り用モータ１３は可動絞り１４を駆動する。
【００２７】
このように、本発明によれば、前記ＣＰＵ１２は前記操作部１０からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブル１１を参照して、前記可動絞り１４の位置が前記操作部１０で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータ１３を駆動することにより、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができるようにした電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法を提供することができる。
【００２８】
本発明によれば、電子顕微鏡が透過電子顕微鏡であった場合に、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができる。また、電子顕微鏡が走査透過型電子顕微鏡であった場合に、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができる。
（結像系の絞りを操作した場合の説明）
１）ユーザは、操作部１０の対物絞り４２（図１参照）のボタンｃ（Ｘ＋）を操作する。
２）ＣＰＵ１２は光学系条件テーブル１１より結像系レンズデータを取得する。この結像系レンズデータは、結像系に用いられる各種レンズを駆動するためのデータであり、各種結像系レンズに流す電流値を決定するものである。
３）ＣＰＵ１２は、結像系レンズデータより、対物絞り４２の回転補正情報を取得する。この場合において、結像系条件１では１３５°、照射条件２では２７０°を取得する。光学系条件テーブル１１には結像系絞りの回転補正情報である結像系絞りデータ２０Ｂ,２０Ｄが記憶されている。そこで、ＣＰＵ１２は、ボタンｃを操作した時に例えば結像系絞り１のデータを結像系絞りの回転補正情報として取得する。
４）ＣＰＵ１２は、取得した回転補正情報により、駆動軸変換を行なう。駆動軸変換のデータと、駆動方向は以下の通りである。
１．補正角度：０°      Ｘ＋を駆動させる。
２．補正角度：４５°    Ｘ＋とＹ−を同時に駆動させる。
３．補正角度：９０°    Ｙ−を移動させる。
４．補正角度：１３５°  Ｙ−とＸ−を駆動させる。
５．補正角度：１８０°  Ｘ−を駆動させる。
６．補正角度：２２５°  Ｘ−とＹ＋を駆動させる。
７．補正角度：２７０°  Ｙ＋を移動させる。
８．補正角度：３１５°  Ｙ＋とＸ＋を駆動させる。
【００２９】
以上の駆動軸変換の様子より、時計方向に補正していることが分かる。
５）ＣＰＵ１２は、上記駆動軸変換後のデータに基づき、絞りを駆動させる。具体的には、ＣＰＵ１２は駆動軸変換後のデータに基づき、可動絞り用モータ１３を駆動し、該可動絞り用モータ１３は可動絞り１４を駆動する。
【００３０】
このように、本発明によれば、前記ＣＰＵ１２は前記操作部１０からの移動方向の指定に応じて前記光学系条件テーブル１１を参照して、前記可動絞り１４の位置が前記操作部１０で指定した移動方向になるように補正演算を行ない、該補正演算の結果の駆動データで可動絞り用モータ１３を駆動することにより、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができるようにした電子顕微鏡の可動絞り位置制御方法及び装置を提供することができる。
【００３１】
本発明によれば、電子顕微鏡が透過電子顕微鏡であった場合に、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができる。また、電子顕微鏡が走査透過型電子顕微鏡であった場合に、絞りを移動させる場合に直感的な操作を行なうことができる。
【００３２】
以上説明した本発明の効果を列挙すれば、以下の通りである。
１）操作部で選択した可動絞りの方向と蛍光板上の絞りの動きが一致しているので、直感的な操作が可能となる。
２）観察モード（ＴＥＭ／ＳＴＥＭ）、各種モード（ＴＥＭ：照射系モード、ＳＴＥＭ：結像側カメラ長データ／走査倍率）毎にデータを持つことができ、補正の幅を拡げることが可能である。
３）可動絞りの構成や、ちょっとした取り付け位置の違いを、光学系条件テーブルで吸収することができる。
４）光学系条件テーブルを拡張することで、様々な状態でも対応可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  操作部
１１  光学条件テーブル
１２  ＣＰＵ
１３  可動絞り用モータ
１４  可動絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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