(57)【要約】【課題】  電子顕微鏡における観察性及び操作性を向上させる。【解決手段】  本発明によると、電子顕微鏡は、試料を傾斜させる試料ステージと、試料の電子顕微鏡像を撮影するカメラと、試料の電子顕微鏡像を表示するモニタと、試料の傾斜角に基づいてボケがない領域を計算する領域手段と、を有し、上記モニタに上記ボケがない領域を表示する。更に、本発明によると、視野ずれの有無を判定する視野ずれ検出手段と、視野ずれを補正する視野ずれ補正手段と、を有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を傾斜させる試料ステージと、試料の電子顕微鏡像を撮影するカメラと、試料の電子顕微鏡像を表示するモニタと、試料の傾斜角に基づいてボケがない領域を計算する領域手段と、を有し、上記モニタに上記ボケがない領域を表示することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
請求項１記載の電子顕微鏡において、上記モニタに上記試料の電子顕微鏡像に重畳して上記ボケがない領域を表示することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項３】
請求項１記載の電子顕微鏡において、上記試料の電子顕微鏡像のうち撮影対象物像が上記ボケがない領域より小さい場合には、撮影対象物像が上記ボケがない領域に含まれるように倍率を変更する倍率変更手段を有することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項４】
請求項１記載の電子顕微鏡において、上記倍率変更手段は、試料の寸法と現在の倍率に基づいて、倍率を変更することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項５】
請求項１記載の電子顕微鏡において、試料の傾斜角とボケがない領域の関係を示すデータを記憶する記憶装置を設けたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項６】
試料を傾斜させる試料ステージと、該試料ステージによって試料の傾斜角を変化させながら電子顕微鏡像を撮影するカメラと、試料の電子顕微鏡像を表示するモニタと、視野ずれ量を演算する視野ずれ量演算手段と、視野ずれを補正する視野ずれ補正手段と、を有し、該視野ずれ量演算手段は、観察視野のうち予め設定された補正範囲内にて、視野ずれ量を演算することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項７】
請求項６記載の電子顕微鏡において、更に、基準画像と測定対象画像の一致度を演算する一致度演算手段を設け、上記視野ずれ補正手段は、上記一致度演算手段によって演算された一致度が、第１の閾値より小さい場合に、視野ずれ補正を行うことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項８】
請求項７記載の電子顕微鏡において、上記一致度演算手段によって演算された一致度が、第２の閾値より小さい場合に、上記試料の傾斜角の変化を停止させることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項９】
請求項６記載の電子顕微鏡において、上記視野ずれ補正手段は、上記試料ステージを駆動することにより視野ずれを補正することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項１０】
請求項６記載の電子顕微鏡において、上記視野ずれ補正手段は、電子線を偏向させるイメージシフト機構により視野ずれを補正することを特徴とする電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透過型電子顕微鏡に関し、特に、試料を傾斜させる試料ステージを備えた透過型電子顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過電子顕微鏡では、試料を傾斜させて透過像を得る。従って、視野の中心領域ではフォーカス状態となっても、視野の中心から離れるに従ってデフォーカス状態となり像がボケる。透過像をＣＣＤカメラによって撮像する場合、観察者は、視野のうちのフォーカス状態にある領域を肉眼で判断しなければならない。
【０００３】
また、透過電子顕微鏡では、試料の傾斜角度を変化させながら、傾斜角度毎に、観察対象物像を撮影する。このような撮影の場合、時間の経過と共に、視野が移動する現象、所謂、視野ずれ又は試料ドリフトが発生する。視野ずれの発生要因としては、試料及び試料ステージの熱膨張が挙げられる。視野ずれが発生した場合には、観察対象物像が視野の中心になるように、視野ずれの補正を行う。視野ずれの補正方法の例が特開２００１−１１８５３５号公報に記載されている。しかしながら、撮影対象物の像の近くにコントラストが大きいコンタミネーション等の不要像がある場合には、視野ずれの補正を精度よく行うことが困難である。
【０００４】
【特許文献１】特許第２７７５９２８号
【特許文献２】特開１１−２２４６４２号公報
【特許文献３】特開２００１−５７１７０号公報
【特許文献４】特開２００１−１１８５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ボケがない領域、即ち、フォーカス状態の領域を取得することができる透過型電子顕微鏡を提供することにある。
【０００６】
本発明の目的は、視野ずれの補正を高精度にて行うことができる透過型電子顕微鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、電子顕微鏡は、試料を傾斜させる試料ステージと、試料の電子顕微鏡像を撮影するカメラと、試料の電子顕微鏡像を表示するモニタと、試料の傾斜角に基づいてボケがない領域を計算する領域手段と、を有し、上記モニタに上記ボケがない領域を表示する。
【０００８】
更に、本発明によると、電子顕微鏡は、試料を傾斜させる試料ステージと、該試料ステージによって試料の傾斜角を変化させながら電子顕微鏡像を撮影するカメラと、試料の電子顕微鏡像を表示するモニタと、視野ずれの有無を判定する視野ずれ検出手段と、視野ずれを補正する視野ずれ補正手段と、を有し、該視野ずれ量演算手段は、観察視野のうち予め設定された補正範囲内にて、視野ずれ量を演算する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、容易に、有効な画像データを取得することができるとともに、高精度の試料の位置合せが可能となる。従って、電子顕微鏡における観察性及び操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照して本発明による透過型電子顕微鏡装置の例を説明する。本例の透過型電子顕微鏡装置は、電子銃１、第１及び第２の照射レンズコイル２，３、第１及び第２の偏向コイル４，５、対物レンズコイル６、第１及び第２の電磁式試料イメージ移動用コイル７，８、第１及び第２の中間レンズコイル９，１０、第１及び第２の投射レンズコイル１１，１２、励磁電源１３〜２３、デジタルアナログ変換器（DAC）２４〜３４、マイクロプロッセサ３５、記憶装置３６、演算装置３７、ＣＲＴコントローラ３８、ＣＲＴ（モニタ）３９、インターフェース（I/F）４０〜４１、倍率切替用ロータリーエンコーダ４２、入力用ロータリーエンコーダ４３、キーボード４４、マウス４５、RAM４６、ROM４７、画像取込みインターフェース４８、ＴＶカメラ制御部４９、及び、ＴＶカメラ５０を有する。
【００１１】
第１及び第２の偏向コイル４，５の下には試料を保持する試料ステージ５３が設けられている。第１及び第２の投射レンズコイル１１，１２の下には、シンチレータ５４が設けられている。ＴＶカメラ５０は、光学レンズ５１及びＣＣＤ（Charged  Coupled  Device：電荷撮像素子）５２を有する。
【００１２】
電子銃１によって生成された電子線は、第１及び第２の照射レンズコイル２，３により収束され、第１及び第２の偏向コイル４，５によって所定の方向に偏向され、試料ステージ５３上の試料に照射される。
【００１３】
試料を透過した電子線は対物レンズコイル６によって拡大され、第１及び第２の電磁式試料イメージ移動用コイル７，８、第１及び第２の中間レンズコイル９，１０、及び、第１及び第２の投射レンズコイル１１，１２を経由して、シンチレータ５４上に投影される。
【００１４】
シンチレータ５４は、透明ガラス上に塗布された蛍光体を有する。従って、蛍光体は、試料の電子顕微鏡像を発光する。発光した試料の電子顕微鏡像は、透明ガラスを透過し、光学レンズ５１を介して、ＣＣＤ５２によって受光される。ＣＣＤ５２は、受光した電子顕微鏡像を電気信号に変換し、それをＴＶカメラ制御部４９に送信する。ＴＶカメラ制御部４９は画像データを、画像取込みインターフェース４８を介して、マイクロプロッセサ３５、記憶装置３６、及び、演算装置３７に送信する。電子顕微鏡像は、記憶装置３６に記憶され、モニタ３９によって表示される。
【００１５】
図２を参照して、本発明による電子顕微鏡装置の動作の概略を説明する。尚、ここでは、概略のみを説明し、詳細は、図６から図８を参照して説明する。
【００１６】
ステップＳ１０１にて、ユーザは、キーボード４４又はマウス４５を介して、試料の傾斜角度を入力する。演算装置３７は、ユーザが入力した試料の傾斜角度を読み込み、ＲＡＭ４６に一時的に保持する。ステップＳ１０２にて、演算装置３７は、先ず、図３の傾斜角度と有効画素数の関係を使用して、有効画素数を求める。
【００１７】
図３は、試料の傾斜角度と有効画素数の関係を示し、横軸は試料の傾斜角度、縦軸は有効画素数を表す。図３の例は、ＴＶカメラ５０のＣＣＤ５２の有効画素数が１０００画素、試料の最大傾斜角度が６０度の場合の、計算結果を示す。尚、試料の傾斜角度と有効画素数の関係の計算方法は、後に図１２を参照して説明する。ここでは、図３の関係が予め得られているものとする。
【００１８】
次に、演算装置３７は、有効画素数に基づいて、ボケがない領域を求める。ステップＳ１０３にて、演算装置３７は、モニタ３９に、ボケがない領域を表示する。ボケがない領域は、モニタ３９に表示された観察視野に重畳して表示される。図９は、モニタ３９に表示された観察視野に重畳してボケがない領域を有効画素領域９０１として表示した例を示す。
【００１９】
ステップＳ１０４にて、演算装置３７は、視野ずれの補正を行う。先ず、視野ずれが発生する前の基準画像を登録し、次に、視野ずれが発生した測定対象画像を取得し、両者間のずれ量、即ち、視野の移動量を演算する。次に、演算装置３７は、移動量だけ視野を移動させる。それにより視野ずれが補正される。
【００２０】
図４は、視野を移動させる方法の第１の例を示す。本例では、第１及び第２の電磁式試料イメージ移動用コイル７，８を使用して視野を移動させる。試料４０１を透過した電子線４０２は、電磁式試料イメージ移動用コイル７，８からの磁界によって偏向され、電子線の光軸４０３よりずれた位置に像４０４を生成する。
【００２１】
図５は、視野を移動させる方法の第２の例を示す。本例では、試料ステージ５３を使用して視野を移動させる。本例の試料ステージ５３は、図示のように、試料５０１が配置された試料台５０２、試料台５０２をＸ軸周りに回転させ且つＸ軸方向に沿って移動させるＸモータ５０３、試料台５０２をＹ軸方向に沿って移動させるＹモータ５０４、試料台５０２をＺ軸方向に沿って移動させるＺモータ５０５、及び、３つのモータを制御するコントローラ５０６を有する。コントローラ５０６によって、試料台５０２上の試料５０１を所望の方向に且つ所望の移動量だけ移動させ、視野を移動させることができる。
【００２２】
図６及び図９を参照して本発明による電子顕微鏡装置において、ボケがない領域、即ち、有効画素領域を表示する方法を説明する。図９は、モニタ３９に表示された表示画面の例を示す。本例の動作は、ROM４７に格納された演算プログラムによって実行される。ステップＳ２０１にて、演算装置３７は、ユーザがキーボード４４又はマウス４５より入力した、試料の傾斜角度を読み込む。ステップＳ２０２にて、演算装置３７は、ユーザがキーボード４４又はマウス４５より入力した撮影対象物の寸法及び倍率を読み込む。ステップＳ２０３にて、演算装置３７は、試料の傾斜角度から、ボケがない領域を求める。本例では、ボケがない領域は有効画素領域である。有効画素表示領域は、図３の試料傾斜角度と有効画素数の関係を用いて求める。例えば、試料傾斜角度が３０度の場合、それに対応する有効画素数は６００である。従って、観察視野の中心を含む６００画素の領域が有効画素領域となる。
【００２３】
ステップＳ２０４にて、演算装置３７は、撮影対象物像の寸法とボケがない領域を比較し、撮影対象物像全体がボケがない領域内に表示されるか否かを判定する。撮影対象物像がボケがない領域より小さい場合にはステップＳ２０６に進み、撮影対象物像がボケがない領域より大きいかまたは等しい場合にはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５にて、演算装置３７は、撮影対象物像全体がボケがない領域内に入るように、倍率を変更する。倍率を変更する場合、ＲＯＭ４７に格納されたレンズデータをＤＡＣ24,25,28,31〜34に出力する。ＤＡＣ24,25,28,31〜34はデジタルデータをアナログデータに変換し、それを励磁電源13,14,17,20〜23に供給する。励磁電源13,14,17,20〜23は、レンズ系のレンズコイル2,3,6,9〜12に電流を出力する。
【００２４】
ステップＳ２０６にて、演算装置３７は、モニタ３９に、ボケがない領域、即ち、有効画素領域を表示させる。図９に示すように、モニタ３９には、観察視野９００に重畳して有効画素領域９０１が表示される。有効画素領域９０１の表示方法は、有効画素領域９０１が肉眼で判るならどのような方法であってもよい。例えば、表示有効画素領域９０１の外郭を、一点鎖線、破線、点線等の線、又は、所定の色の線、によって描いてもよい。又は、有効画素領域９０１以外の領域を所定の色又は網掛け表示して、有効画素領域９０１と差別化してもよい。
【００２５】
図９の例は、試料をＹ軸に平行な傾斜軸９０４周りに回転傾斜させた場合の表示画面の例を示す。有効画素領域９０１のＹ方向の長さは、観察視野９００のＹ方向の長さに等しいが、有効画素領域９０１のＸ方向の長さは、観察視野９００のＸ方向の長さより短い。撮影対象物像９０２は有効画素領域９０１内に表示される。
【００２６】
図７及び図１０を参照して本発明による電子顕微鏡装置において、視野ずれの補正方法の第１の例を説明する。図１０は、モニタ３９に表示された表示画面の例を示す。ステップＳ３０１にて、演算装置３７は、ユーザがキーボード４４又はマウス４５を介して入力した角度に基づいて、試料ステージを駆動し、試料を初期位置に傾斜させる。例えば、＋６０度の位置に配置する。ステップＳ３０２にて、ユーザは、図１０に示すように、撮影対象物像１００２が観察視野１０００内に表示されるように、試料ステージのＸＹ方向の位置を調節する。
【００２７】
ステップＳ３０３にて、演算装置３７は、ユーザがキーボード４４又はマウス４５を介して入力した補正範囲１００１を読み込む。図１０に示すように、撮影対象物像１００２の周辺にコントラストが大きい不要な画像１００３があると、計算誤差の原因となる。したがって、不要な画像１００３が含まれないように、補正範囲１００１を選択する。試料を試料傾斜軸１００４周りに回転傾斜させると、図１０の矢印にて示すように、視野の周辺部における画像の移動量は、視野の中心付近における画像の移動量に比べて大きい。相関計算では、画像全体の移動量を計算するため、移動量が大きい不要な像があると、計算誤差が生ずる。従って、移動量が大きい不要な像を除去するように、補正範囲を指定する。それにより、基準画像に対する測定対象画像の移動量を正確に計算することができる。
【００２８】
ステップＳ３０４にて、演算装置３７は、ユーザがキーボード４４又はマウス４５を介して入力した傾斜角ステップを読み込む。傾斜角ステップは、初期位置から少しずつ傾斜させる角度の単位である。傾斜角ステップは、例えば−５度に設定する。
【００２９】
ステップＳ３０５にて、現在の位置、即ち、初期位置における観察視野、即ち、試料の電子顕微鏡像をＴＶカメラ５０のＣＣＤ５２によって撮像し、その画像データを試料の傾斜角度と共に記憶装置３６に記憶する。
【００３０】
ステップＳ３０６にて、ステップＳ３０４にて読み込んだ傾斜角ステップだけ試料を傾斜させる。上述のように、初期位置が＋６０度であり、傾斜角ステップが−５度の場合には、＋５５度となる。図１０に示すように、試料傾斜軸１００４周りに、試料を回転させる。
【００３１】
ステップＳ３０７にて、演算装置３７は、視野ずれが存在するか否かを判定する。視野ずれの有無の判断方法は、後に、図１１を参照して詳細に説明する。視野ずれが存在する場合には、ステップＳ３０８にて、演算装置３７は、視野を移動させ、視野ずれを補正する。それにより、撮影対象物像は、視野の中心に配置される。視野の移動方法は、図２のステップＳ１０４にて説明した。
【００３２】
視野ずれが存在しない場合には、ステップＳ３０９に進み、現在の位置、即ち、＋５５度の位置における観察視野、即ち、試料の電子顕微鏡像をＴＶカメラ５０のＣＣＤ５２によって撮像し、その画像データを試料の傾斜角度と共に記憶装置３６に記憶する。
【００３３】
初期位置の＋６０度から５度毎に−６０度まで傾斜角度を変化させ、ステップＳ３０１からステップＳ３０９を繰り返す。それにより、記憶装置３６には、視野ずれが無い、即ち、撮影対象物像が視野の中心に配置されている電子顕微鏡像が、５度刻みの傾斜角度毎に得られる。
【００３４】
図８を参照して本発明による電子顕微鏡装置において、視野ずれの補正方法の第２の例を説明する。ステップＳ４０１〜ステップＳ４０４は、図７のステップＳ３０１〜ステップＳ３０４と同様である。
【００３５】
ステップＳ４０５にて、演算装置３７は、ユーザがキーボード４４又はマウス４５を介して入力した一致度の第１及び第２の閾値を読み込む。ステップＳ４０６〜ステップＳ４０７は、図７のステップＳ３０５〜ステップＳ３０６同様である。
【００３６】
ステップＳ４０８にて、演算装置３７は、基準画像と撮像対象物像の間の一致度を計算し、両者の一致度が、ステップＳ４０５にて設定した第１の閾値より大きい場合には、両者は一致していると判定し、ステップＳ４１０に進む。両者の一致度が第１の閾値以下である場合には、両者は一致していないと判定し、ステップＳ４０９に進む。一致度の演算方法は、後に説明する。ステップＳ４０９及びステップＳ４１０は、図７のステップＳ３０８及びステップＳ３０９と同様である。
【００３７】
ステップＳ４１１にて、演算装置３７は、基準画像と撮像対象物像の間の一致度が、ステップＳ４０５にて設定した第２の閾値より大きい否かを判定する。一致度が第２の閾値に等しいか又は小さい場合には、計算精度が低いと判定し、ステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２にて、演算装置３７は、処理を途中で停止する。
【００３８】
図１１を参照して、図７のステップＳ３０７、及び、ステップＳ３０８における視野ずれ量の計算方法及び視野の移動量の演算方法を説明する。視野ずれが発生する前に、撮影対象物像を含むように、電子顕微鏡像の一部を切り取り、それを基準画像１１０１とする。基準画像１１０１はM×Nの画素数を有し、これを画像ベクトルf1(ｍ、ｎ)として記録する。次に、視野ずれが発生した後に、撮像対象物像を含む測定対象画像１１０２を記録する。測定対象画像１１０２は、M×Nの画素数を有し、これを画像ベクトルf2(ｍ、ｎ)として記録する。基準画像１１０１及び測定対象画像１１０２は自然画像（虚数を含まない）であり、ｍ＝0,1,2,・・・M-1、 ｎ＝0,1,2,・・・N-1である。
【００３９】
基準画像１１０１のベクトルf1(m,n) 、及び、測定対象画像１１０２のベクトルf2(m,n)の離散フーリエ画像F1(m,n) 、F2(m,n)はそれぞれ式(1)、(2)によって定義される。
【００４０】
F1(u,v)＝A(u,v)ejθ(u,v)                  ・・・・・(1)
F2(u,v)＝B(u,v)ejφ(u,v)                  ・・・・・(2)
但し、u＝0,1,2,・・・M-1、 v＝0,1,2,・・・N-1
【００４１】
ここに、A(u,v)、B(u,v)は振幅スペクトル、θ(u,v)、φ(u,v)は位相スペクトルである。位相相関では、２画像間で像の平行移動があった場合には相関のピークの位置が像の移動量だけずれる。従って、以下に説明するように、２画像間で像の平行移動量の求めるために、相関のピーク位置の移動量を求める、まず、測定対象画像１１０２が、ｘ方向にr’だけ移動したと仮定して、移動後の測定対象画像のベクトルをf4(m,n)＝f2(m+r’,n)とする。
【００４２】
式(2)と同様に移動後の測定対象画像ベクトルf4(m,n) の離散フーリエ画像F4(u,v)を求めると式(3)が得られる。
【００４３】
F4(u,v)＝ ΣΣ f2(m+r’,n)e -j2π(mu/M＋nv/N)
＝B(u,v)ej(φ＋２πr’u/M)         ・・・・・(3)
【００４４】
振幅スペクトルB(u,v)を定数と仮定すると、離散フーリエ画像F4(u,v)は、画像のコントラストに依存しない位相画像である。移動後の測定対象画像ベクトルf4(m,n)の位相画像F’4 (u,v)は、式(4)によって表される。
【００４５】
F4’(u,v)＝ ej(φ＋２πr’u/M)                   ・・・・・(4)
【００４６】
位相画像F’1(u,v)にF’2(u,v)の複素供役を乗ずることによって、式（5)の合成位相画像１１０３のベクトルH14(u,v)が得られる。
【００４７】
H14(u,v)＝F’1(u,v)(F’2(u,v))*
＝ ej(θ-φ-２πru/M ）           ・・・・・(5)
【００４８】
合成位相画像１１０３のベクトルH14(u,v)を逆フーリエ変換することによって、式(6)の相関強度画像１１０４のベクトルG14(r,s)が得られる。
【００４９】
G14(r,s)＝ΣΣ(H14(u,v)) ej2π(ur/M+us/N)
＝ΣΣ(ej(θ-φ-２πr’u/M ）) ej2π(ur/M+us/N)
＝G12(r-r’)                       ・・・・・(6)
【００５０】
式(6)より、２つの画像１，２間にX方向に位置ずれ量r’が存在する場合、相関強度画像のピークの位置は-r’だけずれることがわかる。即ち、相関強度画像より、ピークの位置の移動量-r’を求めることにより、２つの画像１，４間のX方の移動量r’を求めることができる。
【００５１】
以上のように、本例の相関計算は、位相成分のみによる演算であり、相関強度画像G14(r,s)は位相成分のみを含む。従って、基準画像と測定対象画像の間に、明るさやコントラストの差があっても、基準画像と測定対象画像の間の移動量を求めることができる。
【００５２】
２つの画像１，２間にX方向に位置ずれ量が存在する場合は、相関強度画像１１０４の中心１１０５よりΔG(pixel)の位置１１０６にピークが発生する。例えば２つの画像１、２間にてX方向に2pixelのずれがあると、合成位相画像１１０３のベクトルH14は２周期の波になる。これを逆フーリエ変換すると相関強度画像１１０４のベクトルG12が得られる。相関強度画像１１０４のベクトルG12では、中心１１０５からΔG ＝2pixelずれた位置１１０６にピークが発生する。このΔG(pixel)は、ＴＶカメラ５０のＣＣＤの受光面における移動量に相当する。ここで、ＣＣＤ上の移動量ΔGを試料面上の実際の移動量Δｘに変換する。ＣＣＤの受光面の径をL、受光面上の透過電子顕微鏡像の倍率をM、ＣＣＤの受光面の画素数Lmとすると、移動量Δｘは式(7)によって表される。
【００５３】
Δx＝ΔG(pixel)×L／Lm(pixel)／M                        ・・・・・(7)
【００５４】
Δxは２つ画像１，２間の試料面上におけるＸ方向の相対的な移動量である。同様にY方向の移動量を計算する。図４を参照して説明したイメージシフト法又は図５を参照して説明した試料ステージを用いた方法により、２つ画像１，２間の移動量が０となるように補正を行う。
【００５５】
次に、基準画像に対する測定対象画像の一致度、即ち、測定対象画像の精度について説明する。上述の相関計算では、数学的に位相成分のみを使用して移動量を演算する。従って、相関強度画像１１０４に現れるピークはδピークとなる。例えば２つの画像１，２間にて1.5画素ずれると合成位相画像１１０３は1.5周期の波となる。これを逆フーリエ変換して得られる相関強度画像１１０４では、中心１１０５より1.5pixelずれた位置にδピークが現れるはずであるが、1.5の画素は存在しないので、δピークの値は1pixel目と2pixel目に振り分けられる。1pixel目と2pixel目の間の重心を計算することにより、真のδピーク位置を計算すると1/10pixel程度の精度の計算結果が得られる。
【００５６】
また、相関強度画像１１０４には、δピークが現れるため、２つの画像１、２間における類似性の評価を相関強度画像１１０４のピークの高さによって行うことができる。基準画像１１０１のベクトルをf1(ｍ、ｎ)、相関強度画像１１０４のピークの高さPeak(pixel)とすると、一致度(%)は式(8)によって表される。
一致度(%)＝（Peak）／（ｍ×ｎ）×100    ・・・・・・・・・・(8)
【００５７】
例えば、基準画像１１０１の画素数を128pixel×128pixel、相関強度画像１１０４のPeak(pixel)を16384(pixel)とすると、一致度＝（16384）／（128×128）×100＝100(％)となる。
【００５８】
次に図１２を参照して図３の試料傾斜角度と有効画素数の関係を算出する方法を説明する。試料傾斜時における試料４０１面上にてＴＶカメラのＣＣＤ５２が認識するデフォーカス量ΔDは、式(9)によって表される。
【００５９】
ΔD＝Δｄ/2/M/α                   ・・・・・・・・・(9)
Δdは、ＣＣＤ５２が検出する素子の大きさ、Mは倍率、αは電子線の入射角である。試料４０１面上における有効視野Δxは式(10)によって表される。
【００６０】
Δx＝ΔD/tan(θ)                   ・・・・・・・・・・(10)
θは試料４０１の傾斜角度である。ＴＶカメラ５０のＣＣＤ５２の受光面における有効画素数P（pixel）は、式(11) によって表される。
【００６１】
P＝Δx×Unit_Pixel
＝（ΔD/tan(θ)）×Unit_Pixel
＝（Δｄ/2/M/α/tan(θ)）×Unit_Pixel            ・・・・・・(11) 
Unit_Pixelは、1μm辺りの画素数である。図３は、式(11)を用いて得られた演算結果を示す。
【００６２】
以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の電子顕微鏡の構造の例を示す図である。
【図２】本発明の透過型電子顕微鏡による処理の概略を示す図である。
【図３】本発明の透過型電子顕微鏡における傾斜角度と有効画素数の関係を示す図である。
【図４】本発明の透過型電子顕微鏡のイメージシフト機構を示す図である。
【図５】本発明の透過型電子顕微鏡の試料ステージの構造を示す図である。
【図６】本発明の透過型電子顕微鏡におけるボケない領域を表示する処理の流れを示す図である。
【図７】本発明の透過型電子顕微鏡における視野ずれの補正の処理の流れを示す図である。
【図８】本発明の透過型電子顕微鏡における視野ずれの補正の処理の他の例の流れを示す図である。
【図９】本発明透過型電子顕微鏡におけるボケない領域を表示した例を示す図である。
【図１０】本発明透過型電子顕微鏡における視野ずれの補正の例を示す図である。
【図１１】本発明の透過型電子顕微鏡における視野ずれの補正の計算方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の透過型電子顕微鏡における傾斜角度と有効画素数の関係を演算する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…電子銃、２…第１照射レンズコイル、３…第２照射レンズコイル、４…第１偏向コイル、５…第２偏向コイル、６…対物レンズコイル、７…第１電磁式試料イメージ移動用コイル、８…第２電磁式試料イメージ移動用コイル、９…第１中間レンズコイル、１０…第２中間レンズコイル、１１…第１投射レンズコイル、１２…第２投射レンズコイル、１３〜２３…励磁電源、２４〜３４…DAC、３５…マイクロプロッセサ、３６…記憶装置、３７…演算装置、３８…ＣＲＴコントローラ、３９…ＣＲＴ（モニタ）、４０〜４１…I/F、４２…倍率切替用ロータリーエンコーダ、４３…入力用ロータリーエンコーダ、４４…キーボード、４５…マウス、４６…RAM、４７…ROM、４８…画像取込みインターフェース、４９…ＴＶカメラ制御部、５０…ＴＶカメラ、５１…光学レンズ、ＣＣＤ…５２、５５…シンチレータ、４０１…試料、４０２…電子線、４０３…電子線光軸、４０４…像、９００…観察視野、９０１…有効画素領域、９０２…撮影対象物像、９０４…試料傾斜軸、１０００…観察視野、１００１…補正範囲、１００２…撮影対象物像、１００３…不要な画像、１００４…試料傾斜軸、１１０１…基準画像、１１０２…測定対象画像、１１０３…合成位相画像、１１０４…相関強度画像、１１０５…中心、１１０６…ピークの画像
【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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