(57)【要約】【課題】ＣＣＤＴＶカメラを用いて、広い視野であって、現存の透過電子顕微鏡の空間分解能に対応した高分解能の透過電子顕微鏡像を得ることができる透過電子顕微鏡の撮像装置を実現する。【解決手段】各ＣＣＤカメラのファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、それぞれ傾斜させられており、ＣＣＤカメラのファイバーチューブ１１ａは、Ａ点からＢ点方向に、ＣＣＤカメラのファイバーチューブ１１ｂは、Ａ点からＥ点方向に、ＣＣＤカメラのファイバーチューブ１１ｃは、Ａ点からＤ点方向に、ＣＣＤカメラのファイバーチューブ１１ｄは、Ａ点からＣ点方向に傾斜させられている。このように各ファイバーチューブを傾斜させることにより、ＣＣＤマウント１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが互いに干渉しないように構成される。【選択図】　　　図３
2004127760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のＣＣＤ素子と、多数のＣＣＤ素子を保持するためのＣＣＤマウントとより成り、多数のＣＣＤ素子が並べられた面積より、ＣＣＤマウントの面積が大きいＣＣＤ検出器を有し、透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に投影して蛍光材を発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のＣＣＤ素子に導き、ＣＣＤ素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のＣＣＤ検出器を設け、各ＣＣＤ検出器の隣り合った検出面を隙間なく接続し、この接続により互いのＣＣＤマウントが干渉しないように、ＣＣＤマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成した透過電子顕微鏡像の撮像装置。
【請求項２】
一端に蛍光材が設けられるファイバーチューブを光軸に対して斜めに配置し、ファイバーチューブの蛍光材が設けられる端部を斜めにカットし、カットされた検出面を接続させるように構成した請求項１記載の透過電子顕微鏡像の撮像装置。
【請求項３】
蛍光材が設けられるファイバーチューブの端部を斜めにカットし、カットされた検出面を隙間なく接続させるようにファイバーチューブの端面部分を削るようにした構成した請求項２記載の透過電子顕微鏡像の撮像装置。
【請求項４】
複数のＣＣＤ検出器の検出面を隙間なく接続し、ファイバーチューブを光軸から外側に向けて曲げるように構成した請求項１記載の透過電子顕微鏡像の撮像装置。
【請求項５】
蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のＣＣＤ素子と、多数のＣＣＤ素子を保持するためのＣＣＤマウントとより成り、多数のＣＣＤ素子が並べられた面積より、ＣＣＤマウントの面積が大きいＣＣＤ検出器を有し、拡大投影された透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に導いて発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のＣＣＤ素子に導き、ＣＣＤ素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のＣＣＤ検出器を並べて配置し、複数のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成した透過電子顕微鏡像の撮像装置。
【請求項６】
蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のＣＣＤ素子と、多数のＣＣＤ素子を保持するためのＣＣＤマウントとより成り、拡大投影された透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に導いて発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のＣＣＤ素子に導き、ＣＣＤ素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、単一のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分がＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成した透過電子顕微鏡像の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影レンズ系で拡大された試料像をＣＣＤＴＶカメラによって撮像するようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の透過電子顕微鏡では、投影レンズ系で拡大された試料像を蛍光板によって観察し、所望の像が観察された場合には、蛍光板を電子ビームの光路から取り除き、蛍光板の下部に配置されたカメラ室のフィルム上に像を投影し、写真フィルムによって像の記録を行なうようにしている。
【０００３】
最近になって、写真フィルムに代え、ＴＶカメラを配置し、ＴＶカメラによって拡大された試料像を撮像することが行われている（たとえば、特許文献１参照）。このＴＶカメラとして、ＣＣＤ素子を用いたカメラが使用されている。図１はこのＣＣＤＴＶカメラの概略構成を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【０００４】
図１において、蛍光板（検出面）１に拡大された試料像が投影され、蛍光板１は像に応じて発光する。蛍光板１の各場所に応じて発光した光は、ファイバーチューブ２によって伝達され、各ファイバーチューブ２の端部に接合されたＣＣＤ本体３に含まれる多数のＣＣＤ素子に光が入射する。なお、ＣＣＤ本体３は、ＣＣＤマウント４に保持されている。
【０００５】
ＣＣＤ本体３の各ＣＣＤ素子に入射した光の強さに応じて蓄積された信号は、ＣＣＤコントローラ５によって読み出され、その信号は映像信号としてコンピュータ６に供給される。コンピュータ６は供給された映像信号の輝度やコントラストを適宜調整し、蛍光板１に投影された像をディスプレイ７上に表示する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１３９９８７号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したＣＣＤ本体３において、例えば、最近のＣＣＤ検出面の面積が最大のＣＣＤ本体では、縦方向に４千個、横方向に４千個のＣＣＤ素子がＣＣＤマウント４上に並べられており、合計のピクセル数１６００万画素（４Ｋ×４Ｋ）となるＣＣＤ素子が設けられている。このようなＣＣＤ本体では、１６００画素でピクセルのサイズは１５μｍ程度あり、視野サイズは６０ｍｍ×６０ｍｍである。
【０００８】
透過電子顕微鏡の倍率を６万倍と仮定した場合、試料観察領域では、１μｍ×１μｍ、空間分解能は０．２５ｎｍが限界である。しかしながら、今日の透過電子顕微鏡では、０．２ｎｍ以下の分解能が得られ、１μｍの視野サイズにおいて、その分解能でＣＣＤカメラで像信号を取り込むためには、縦方向に８千個、横方向に８千個のＣＣＤ素子をＣＣＤマウント４上に並べ、合計のピクセル数が６４００万画素（８Ｋ×８Ｋ）以上の画素が必要となる。この合計画素数で空間分解能を０．１３ｎｍとすることができる。
【０００９】
像信号を取り込むＣＣＤ画素数を増やすためには、複数のＣＣＤカメラを並べることも考えられる。図２は４つのＣＣＤカメラを接続させた例を示しており、（ａ）は立面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。図中Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，ＴｄはそれぞれＣＣＤカメラであり、各ＣＣＤカメラは、ＣＣＤマウント４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ上にＣＣＤ本体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが取りつけられており、ＣＣＤ本体の各ＣＣＤ素子にはファイバーチューブ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが接続されている。
【００１０】
各ファイバーチューブの先端には、透過電子顕微鏡像の検出面となる蛍光材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが接続されている。このように４つのＣＣＤカメラを平面に並べれぱ、画素数を４倍にすることがてきる。しかしながら、図から明らかなように、ＣＣＤ本体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられたＣＣＤマウント４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、ＣＣＤ本体およびＣＣＤ本体と同面積となる蛍光材の面積より大きくせざるを得ず、検出面となる蛍光材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを境目なく接続することはできない。すなわち、各検出面の間には、像検出不感帯６が存在することになり、４つのＣＣＤカメラを接続しても、画素数は増やすことはできても、像の欠落部分が発生し、実質的に使用することはできない。
【００１１】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたもので、ＣＣＤＴＶカメラを用いて、広い視野であって、現存の透過電子顕微鏡の空間分解能に対応した高分解能の透過電子顕微鏡像を得ることができる透過電子顕微鏡の撮像装置を実現するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置は、蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のＣＣＤ素子と、多数のＣＣＤ素子を保持するためのＣＣＤマウントとより成り、多数のＣＣＤ素子が並べられた面積より、ＣＣＤマウントの面積が大きいＣＣＤ検出器を有し、透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に投影して蛍光材を発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のＣＣＤ素子に導き、ＣＣＤ素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のＣＣＤ検出器を設け、各ＣＣＤ検出器の隣り合った検出面を隙間なく接続し、この接続により互いのＣＣＤマウントが干渉しないように、ＣＣＤマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成したことを特徴としている。
【００１３】
請求項１の発明および請求項２〜４の発明では、複数のＣＣＤ検出器を並べて配置すると共に、ＣＣＤマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成して、透過電子顕微鏡像の検出面を隙間なく接続させたので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明に基づく透過電子顕微鏡像の撮像装置は、蛍光材よりなる検出面と、蛍光材の発光を導くファイバーチューブと、ファイバーチューブの他端に接続された多数のＣＣＤ素子と、多数のＣＣＤ素子を保持するためのＣＣＤマウントとより成り、多数のＣＣＤ素子が並べられた面積より、ＣＣＤマウントの面積が大きいＣＣＤ検出器を有し、拡大投影された透過電子顕微鏡像を蛍光材よりなる検出面に導いて発光させ、その光をファイバーチューブによって多数のＣＣＤ素子に導き、ＣＣＤ素子によって光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を映像信号としてディスプレイに導き、透過電子顕微鏡像の表示を行うようにした透過電子顕微鏡像の撮像装置において、複数のＣＣＤ検出器を並べて配置し、複数のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したことを特徴としている。
【００１５】
請求項５の発明では、複数のＣＣＤ検出器を並べて配置し、複数のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【００１６】
請求項６の発明では、単一のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分がＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図３は、本発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置の一実施の形態を示したもので、この形態では、４つのＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設けられているが、この４つのＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、図２に示したＣＣＤカメラＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄと同等のものである。なお、図３において、図３（ａ）はファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを光軸の上から観た図、図３（ｂ）はＣＣＤカメラの立面図、図３（ｃ）はＣＣＤカメラの側面図である。
【００１８】
各ＣＣＤカメラのファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、それぞれ傾斜させられており、ＣＣＤカメラ１０ａのファイバーチューブ１１ａは、Ａ点からＢ点方向に、ＣＣＤカメラ１０ｂのファイバーチューブ１１ｂは、Ａ点からＥ点方向に、ＣＣＤカメラ１０ｃのファイバーチューブ１１ｃは、Ａ点からＤ点方向に、ＣＣＤカメラ１０ｄのファイバーチューブ１１ｄは、Ａ点からＣ点方向に傾斜させられている。このように各ファイバーチューブを傾斜させることにより、ＣＣＤマウント１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが互いに干渉しないように構成される。
【００１９】
各ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの先端は、隣り合ったファイバーチューブとの間が隙間なく密着して接続されている。各ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの先端には、蛍光材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが設けられており、各蛍光材も隙間なく密着して接続される。各ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの他端は、ＣＣＤマウント１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに設けられたＣＣＤ本体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに接続されている。
【００２０】
このように、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを蛍光材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ平面に対して斜めに配置したので、４つの蛍光材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを互いに隙間なく接続しても、ＣＣＤマウント１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが干渉し合うことがなくなり、４倍の面積の蛍光材（検出面）のＣＣＤカメラが形成される。
【００２１】
上記のように形成されたＣＣＤカメラにおいて、透過電子顕微鏡像は４つの蛍光材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ上に投影され、透過電子顕微鏡像は蛍光材によって光に変換される。蛍光材の各所の光は、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを介してＣＣＤ本体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの検出面に到達し、ＣＣＤ素子により、光強度に応じた電気信号に変換され、ＣＣＤ素子に蓄積される。
【００２２】
ＣＣＤ本体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの各ＣＣＤ素子に蓄積された信号は、図示していないが各ＣＣＤ素子（検出面）に接続されたコントローラによって高速に順々に読み出され、読み出された信号は映像信号としてコンピュータに供給される。コンピュータは、４つのＣＣＤカメラからの信号を合成して１つの画像を作成する。作成された画像は、ディスプレイに表示される。
【００２３】
以上述べたように、第１の実施の形態では、実質的に、縦方向に８千個、横方向に８千個のＣＣＤ素子を隙間なく並べることができ、合計のピクセル数が６４００万画素（８Ｋ×８Ｋ）のＣＣＤカメラとすることができる。その結果、この合計画素数で空間分解能を０．１３ｎｍとすることができる。
【００２４】
ところで、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを斜めに配置し、光軸に対して直角方向に平面状に配置される蛍光材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを接続させるためには、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの先端を図３（ｂ）に点線で示すファイバチューブ部分を、角度αで斜めに切断する必要がある。図４はファイバーチューブ１１を示しており、点線で示した切断前の正方形の柱状のファイバーチューブの先端部は、その頂点がａ，ｂ，ｃ，ｄの矩形状であったものが、角度αで切断されることにより、その４つの頂点がａ，ｅ，ｆ，ｇのひし形となる。
【００２５】
なお、斜線が施されたひし形の面（ａ，ｅ，ｆ，ｇ）Ｏが削除された後のファイバーチューブの蛍光材が設けられる面となる。また、角度αは、∠ｆａｃとなる。
【００２６】
したがって、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ先端部を角度αで切断し、各切断面Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒを光軸に対して直角方向に平面となるようにに整列させると、図５に示すように、光軸方向から見ると、切断面Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒの各頂点ａが光軸上に配置されたひし形となる。この結果、各節断面の間には隙間が生じ、この隙間の部分で画像の欠落が生じる。
【００２７】
このため、４つの切断面Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒの隣り合った各辺が接するように、ファイバーチューブを成形する。すなわち、図５において、切断面Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒが点線のような形状となるように各ファイバーチューブを成形する。このように成形することにより、図６に示すように、平面状に形成された各ファイバーチューブの隣り合った各辺が接するようになり、４つのファイバチューブの先端に蛍光材を設ければ、画像の欠落が生じることはなくなる。なお、ファイバチューブを成形する過程で、蛍光材が設けられる面積が若干減少するが、その割合は僅かであり、目的とする空間分解能を達成するに充分な画素数とすることができる。
【００２８】
上記した第１の実施の形態では、４つのＣＣＤカメラを接合したが、本発明においては、４つのＣＣＤカメラを用いることに限定されず、数は複数であれば良い。例えば、図７に示した例では、９つのＣＣＤカメラ１０ａ〜１０ｉが接合されている。このようにＣＣＤカメラの数を増やせば、更に広視野、高分解能の像を得ることができる。
【００２９】
第１の実施の形態では、４つのＣＣＤカメラを用い、各ファイバーチューブを角度αだけ斜めに傾斜させて、ＣＣＤマウントの干渉を防止し、４つの蛍光材（検出面）の隣り合った辺を隙間なく接合するようにした。そして、各ファイバーチューブの蛍光材が設けられる端部を斜めにカットし、４つの蛍光材が平面状になるように構成した。
【００３０】
図８に示した実施の形態では、４つのＣＣＤカメラ１０ａ〜１０ｄの蛍光材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを隣り合った辺が隙間なく接合し、また、ＣＣＤ本体の干渉を防ぐため、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを曲線状に形成している。この場合は、ファイバーチューブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの先端部を斜めに切断する必要がない。
【００３１】
上記した第１と第２の実施の形態では、ＣＣＤカメラを構成するファイバーチューブを斜めにすることを基本とした機械的な複数のＣＣＤカメラの結合であったが、電気的に４つのＣＣＤカメラを結合して、実質的に広い検出面のＣＣＤカメラを実現することができる。この場合、４つのカメラＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄは、図２に示すように、それぞれのＣＣＤマウント４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが接して配置され、全体として正方形となるように配置されている。
【００３２】
このような４つのＣＣＤカメラの接合によって透過電子顕微鏡像を撮像する場合、ＣＣＤ本体をサポートする各ＣＣＤマウントの面積が、ＣＣＤ素子が多数設けられたＣＣＤ本体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄより大きくせざるを得ず、図２に示すように、像検出不感帯６が生じることは前に述べた。図９は、本発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置の要部の一例を示している。
【００３３】
図９において、図２に示したごとき４つのＣＣＤカメラを接合した透過電子顕微鏡像検出器２０が、ＣＣＤカメラの蛍光材表面（像検出面）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと透過電子顕微鏡像照射領域とが一致するように配置される。この場合、前記したように、各蛍光材表面の間に像検出不感帯６が生じている。
【００３４】
検出器２０の上段には、投影レンズ２１が設けられ、投影レンズ２１によって拡大結像された透過電子顕微鏡像がＣＣＤカメラの蛍光材表面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに照射される。なお、投影レンズ２１の上段には、当然のことながら、中間レンズ、対物レンズ、コンデンサレンズなどのレンズ系が配置されているが、それらは図示されていない。
【００３５】
投影レンズ２１と検出器２０との間には、偏向コイル２２が設けられている。偏向コイル２２には、偏向コイル電源２３からコイル電流増幅器２４を介して偏向電流が供給される。偏向コイル電源２３は、偏向コイル電流制御部２５によって制御される。また、偏向コイル電流制御部２５は、コンピュータ２６によってコントロールされている。
【００３６】
透過電子顕微鏡像が検出器２０を構成するＣＣＤカメラの各蛍光材表面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに照射されると、各蛍光材は各部位において、像の明るさに応じて発光する。各部位における発光は、ファイバーチューブ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによってＣＣＤ本体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに導かれて本体に設けられた多数のＣＣＤ素子によって光の強度に応じた電気信号に変換される。
【００３７】
多数のＣＣＤ素子によって変換された電気信号は、コントローラ２７によって読み出され、画像処理装置２８に供給される。画像処理装置２８は、コンピュータ２６のコントロールの下に４つの画像をつなぎ合わせ、つなぎ合わされた画像は、ディスプレイ２９に表示される。
【００３８】
上記した構成で、投影レンズ２１によって拡大された像は、検出器２０の蛍光材表面に投影される。図１０はカメラ２０の蛍光材表面（画像検出面）を光軸方向から見た図を示しており、一重の円で示された領域Ｐがカメラ２０の表面であり、二重の円で示された領域が透過電子顕微鏡像照射領域Ｒである。また、四角で囲まれ斜線が施された領域ａ，ｂ，ｃ，ｄはＣＣＤ検出領域を示しており、このＣＣＤ検出領域の間には像検出不感帯６が存在する。
【００３９】
さて、図１０において、中心部分の透過電子顕微鏡像を得たい場合には、二重の四角線で囲まれた領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを隙間なく撮像しなければならない。このため、コンピュータ２６は偏向コイル電流制御部２５を制御し、偏向コイル２４に所定の電流を流し、図１１（ａ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉの方向に偏向する。このｉの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ＡとＣＣＤ検出領域ａとを一致させることができる。
【００４０】
この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４ａに含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。なお、図１２に偏向コイル２４によって偏向されたビームの光路を示している。
【００４１】
次に、図１１（ｂ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉｉの方向に偏向する。このｉｉの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ＢとＣＣＤ検出領域ｂとを一致させることができる。この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４ｂに含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。
【００４２】
次に、図１１（ｃ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉｉｉの方向に偏向する。このｉｉｉの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ＣとＣＣＤ検出領域ｃとを一致させることができる。この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４ｃに含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。
【００４３】
次に、図１１（ｄ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉｖの方向に偏向する。このｉｖの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ＤとＣＣＤ検出領域ｄとを一致させることができる。この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４ｄに含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。
【００４４】
このように、透過電子顕微鏡像を偏向コイルによって所定の方向と距離偏向させ、各検出器の検出面と取得したい像領域とを一致させ、この像の偏向と複数の検出面による検出信号に基づいて、画像処理装置は、４枚の画像信号を図１１（ｅ）に示すようにつなぎ合わせる。この結果、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの領域の像が得られ、この像はディスプレイ２９に表示される。
【００４５】
上記図９に示した実施の形態では、４つのＣＣＤカメラを用いて４つの画像を接合するようにした。図１３は、単一のＣＣＤカメラ３１を用いて広い視野の高分解能像を得る実施の形態を示している。この図１３において、図９の構成要素と同一ないしは類似の構成要素には同一番号を付してある。図１に示したごときＣＣＤカメラより成る透過電子顕微鏡像検出器３１が、ＣＣＤカメラの蛍光材表面（像検出面）１と透過電子顕微鏡像照射領域とが一致するように配置される。
【００４６】
検出器３１の上段には、投影レンズ２１が設けられ、投影レンズ２１によって拡大結像された透過電子顕微鏡像がＣＣＤカメラの蛍光材表面１に照射される。なお、投影レンズ２１の上段には、当然のことながら、中間レンズ、対物レンズ、コンデンサレンズなどのレンズ系が配置されているが、それらは図示されていない。
【００４７】
投影レンズ２１と検出器３１との間には、偏向コイル２２が設けられている。偏向コイル２２には、偏向コイル電源２３からコイル電流増幅器２４を介して偏向電流が供給される。偏向コイル電源２３は、偏向コイル電流制御部２５によって制御される。また、偏向コイル電流制御部２５は、コンピュータ２６によってコントロールされている。
【００４８】
透過電子顕微鏡像が検出器３１を構成するＣＣＤカメラの蛍光材表面１に照射されると、蛍光材１は各部位において、像の明るさに応じて発光する。各部位における発光は、ファイバーチューブ２によってＣＣＤ本体３に導かれて本体に設けられた多数のＣＣＤ素子によって光の強度に応じた電気信号に変換される。
【００４９】
多数のＣＣＤ素子によって変換された電気信号は、コントローラ２７によって読み出され、画像処理装置２８に供給される。画像処理装置２８は、コンピュータ２６のコントロールの下に４つの画像をつなぎ合わせ、つなぎ合わされた画像は、ディスプレイ２９に表示される。
【００５０】
上記した構成で、投影レンズ２１によって拡大された像は、検出器３１の蛍光材表面に投影される。図１４はカメラ３１の蛍光材１表面（画像検出面）を光軸方向から見た図を示しており、一重の円で示された領域Ｐがカメラ３１の表面の蛍光スクリーンであり、二重の円で示された領域が透過電子顕微鏡像照射領域Ｒである。
【００５１】
また、四角で囲まれ斜線が施された領域ＡがＣＣＤ素子による画像検出部を示し、蛍光スクリーンの透過像照射領域Ｓ上には、画像検出可能領域の目安として、その領域が四角に刻印されている。この実施の形態では、蛍光スクリーン上に投影されている画像の内、四角で示した４つの領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの画像を領域Ａ部の検出面に移動し、記録する。
【００５２】
さて、図１４において、中心部分領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの透過電子顕微鏡像を得たい場合には、コンピュータ２６は偏向コイル電流制御部２５を制御し、偏向コイル２４に所定の電流を流し、図１５（ａ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉの方向に偏向する。このｉの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、像検出領域Ａと領域ａとを一致させる。
【００５３】
この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４に含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。なお、図１６に偏向コイル２４によって偏向されたビームの光路を示している。
【００５４】
次に、図１５（ｂ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉｉの方向に偏向する。このｉｉの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ｂとＣＣＤ検出領域Ａとを一致させることができる。この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４に含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。
【００５５】
次に、図１５（ｃ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉｉｉの方向に偏向する。このｉｉｉの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ｃとＣＣＤ検出領域Ａとを一致させることができる。この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４に含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。
【００５６】
次に、図１５（ｄ）に示すように、透過電子顕微鏡像照射領域Ｒをｉｖの方向に偏向する。このｉｖの方向への電子ビームの偏向により、四角線で囲まれた領域の内、領域ｄとＣＣＤ検出領域Ａとを一致させることができる。この状態でコントローラ２７は、ＣＣＤ本体４に含まれるＣＣＤ素子から像信号を読み出し、画像処理装置２８に供給する。
【００５７】
このように、透過電子顕微鏡像を偏向コイルによって所定の方向と距離偏向させ、蛍光スクリーンＰ上の像検出面Ａに仮想的に分割された各像領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを順々に一致させ、それぞれコントローラ２７によって各領域の像を検出し、得られた画像信号は、画像処理装置２８は、４枚の画像信号を図１５（ｅ）に示すようにつなぎ合わせる。この結果、領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの像が得られ、この像はディスプレイ２９に表示される。
【００５８】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず幾多の変形が可能である。例えば、ＣＣＤ検出器の数は４や９に限定されず、任意の数のＣＣＤ検出器を接合する場合に全て適応することができる。また、図３や図７、図８において、全てのＣＣＤ検出器を斜めに配置する必要はなく、ＣＣＤマウントどうしの干渉が生じなければ、ＣＣＤ検出器の一部を光軸に垂直な状態で配置することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明および請求項２〜４の発明では、複数のＣＣＤ検出器を並べて配置すると共に、ＣＣＤマウントが接続されたファイバーチューブの他端を光軸から外側方向に離すように構成して、透過電子顕微鏡像の検出面を隙間なく接続させたので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【００６０】
また、請求項５の発明では、複数のＣＣＤ検出器を並べて配置し、複数のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分が特定のＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【００６１】
また、請求項６の発明では、単一のＣＣＤ検出器と、透過電子顕微鏡像を検出面に投影するための投影レンズとの間に電子ビーム偏向手段を設け、所望の視野部分を仮想的に複数に分割し、偏向手段により分割された各視野部分がＣＣＤ検出器の検出面に照射されるように電子ビームを偏向し、分割された視野部分を画像信号取得後に合成するように構成したので、試料上の広い視野を高い解像度で観察することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＣＤＴＶカメラの概略構成を示す図である。
【図２】４つのＣＣＤカメラを接続させた例を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】本発明に基づく透過電子顕微鏡の撮像装置の一実施の形態を示す図である。
【図４】先端が斜めに切断された正方形の柱状のファイバーチューブの先端部を示す図である。
【図５】先端が斜めに切断された４つのファイバーチューブを光軸方向から見た図である。
【図６】隣り合った各辺が接するように成形された４つのファイバーチューブを光軸方向から見た図である。
【図７】９つのＣＣＤカメラ（検出面）が接合された実施の形態を示す図である。
【図８】ファイバーチューブを曲線状に形成した実施の形態を示す図である。
【図９】電気的に４つのＣＣＤカメラを結合して、実質的に広い検出面のＣＣＤカメラを実現する本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図１０】ＣＣＤカメラの蛍光材表面（画像検出面）を光軸方向から見た図である。
【図１１】電子ビームの偏向によって視野の合成を行うようにした、図９の本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図１２】異なった視野の像を検出するために電子ビームを偏向したときの図である。
【図１３】単一のＣＣＤカメラを用い、実質的に広い検出面のＣＣＤカメラを実現する本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図１４】ＣＣＤカメラの蛍光材表面（画像検出面）を光軸方向から見た図である。
【図１５】電子ビームの偏向によって視野の合成を行うようにした、図９の本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図１６】異なった視野の像を検出するために電子ビームを偏向したときの図である。
【符号の説明】
１　蛍光材（検出面）
２　ファイバーチューブ
３　ＣＣＤ本体
４　ＣＣＤマウント
５　コントローラ
６　コンピュータ
７　ディスプレイ
１０　ＣＣＤカメラ
１１　ファイバーチューブ
１２　ＣＣＤマウント
１３　蛍光材（検出面）
１４　ＣＣＤ本体
２０　ＣＣＤカメラ
２１　投影レンズ
２２　偏向コイル
２３　偏向コイル電源
２４　増幅器
２５　偏向コイル制御部
２６　コンピュータ
２７　コントローラ
２８　画像処理装置
２９　ディスプレイ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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