(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子銃からの電子線を試料上に集束させる集束レンズと、電子線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形成する拡大レンズ系と、前記拡大レンズ系によって形成された試料の拡大像を観察する第１の観察手段と、前記拡大レンズ系によって形成された試料の拡大像であって、前記第１の観察手段によって観察される拡大像の一部に相当する像を観察する第２の観察手段と、前記第１の観察手段と第２の観察手段の何れか一方で試料の拡大像を観察するために、前記第１の観察手段と第２の観察手段の何れか一方を選択する切替手段と、前記試料を透過した電子線を偏向させる偏向手段とを備えた電子顕微鏡において、前記第１の観察手段によって試料の拡大像が観察されていて、前記電子線が前記偏向手段によって偏向されている場合、前記拡大レンズ系のレンズ条件が変化するように前記拡大レンズ系を制御すると共に、前記偏向手段による電子線偏向量が零になるように前記偏向手段を制御する一方、前記第２の観察手段によって試料の拡大像が観察されている場合、前記電子線が前記偏向手段によって偏向されている状態を保ったまま、前記拡大レンズ系のレンズ条件が変化するように前記拡大レンズ系を制御する制御手段を備えたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
前記第１の観察手段は、前記試料の拡大像が投影される蛍光板であり、前記第２の観察手段は、前記試料の拡大像を撮像するＴＶカメラと、前記ＴＶカメラの出力に基づき試料の拡大像を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡。
【請求項３】
電子銃からの電子線を試料上に集束させる集束レンズと、電子線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形成する拡大レンズ系と、前記拡大レンズ系によって形成された試料の拡大像を観察するための観察手段と、前記試料を透過した電子線を偏向させる偏向手段とを備えた電子顕微鏡において、前記偏向手段と拡大レンズ系を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電子線が前記偏向手段によって偏向されていて、前記観察手段上における試料拡大像倍率がＭ０になるように前記拡大レンズ系を制御する場合、前記倍率Ｍ０が所定倍率Ｍｒより小さいと、前記偏向手段による電子線偏向量が零になるように前記偏向手段を制御する一方、前記倍率Ｍ０が所定倍率Ｍｒより大きいと、前記偏向手段による電子線偏向量が維持されるように前記偏向手段を制御することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項４】
前記制御手段は、前記観察手段上において視野を水平方向へ移動させることを指示する水平方向視野移動指示手段の出力に基づき、観察手段上における視野が水平方向に移動するように前記偏向手段を像回転補正制御すると共に、前記観察手段上において視野を垂直方向へ移動させることを指示する垂直方向視野移動指示手段の出力に基づき、観察手段上における視野が垂直方向に移動するように前記偏向手段を像回転補正制御することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の透過電子顕微鏡の中には、蛍光板の他に、ＴＶカメラを備えたものがある。このような電子顕微鏡においては、ＴＶカメラは蛍光板の後段に配置され、蛍光板が電子線光軸上から退避されると、試料の透過電子像がＴＶカメラで撮像されるように構成されている。
【０００３】
前記蛍光板としては大蛍光板が用いられ、また、前記ＴＶカメラとしては、撮像部の面積が小さい高分解能ＴＶカメラが用いられる。
【０００４】
通常、このようなＴＶカメラを装着した電子顕微鏡では、低中倍率で透過電子像を観察するときは、相対的に広い視野が観察できる蛍光板が光軸上に配置される。一方、高倍率で像を観察するときは、蛍光板が光軸上から退避され、蛍光板の中心付近に投影された相対的に狭い視野の像がＴＶカメラで撮像されて、ＣＲＴ画面上に高倍率像が表示される。
【０００５】
なお、ＣＲＴ画面上に表示される試料拡大像の倍率と、蛍光板上に投影される試料拡大像の倍率とでは、電子顕微鏡の拡大レンズ系のレンズ条件が同じ場合、前者の方が後者よりも２０倍ほど高い。
【０００６】
さて、このような蛍光板とＴＶカメラを備えた電子顕微鏡において、観察像の視野移動は、次の▲１▼▲２▼の何れかの方式で行われる。
▲１▼機械的視野移動方式…試料ホルダがセットされた試料移動ステージを、手動またはモータ駆動などの機械的機構でｘｙ方向に移動させる方式。
▲２▼電磁的視野移動方式…試料を透過した電子線をｘｙ方向に偏向させるためのイメージシフトコイルを拡大レンズ系に組込み、このイメージシフトコイルに流れる電流を変える方式。
【０００７】
このような▲１▼または▲２▼の方式によって、蛍光板上またはＣＲＴ上における像の視野移動を実現することができる。
【０００８】
そして、通常、上述した蛍光板による低中倍率での像観察時には、視野の移動量を大きくとれる▲１▼の機械的な方式が主に用いられて視野移動が行われる。一方、上述したＴＶカメラによる高倍率での像観察時には、機械的なガタや遊びが存在する▲１▼の方式はあまり利用されず、視野の移動量を細かく正確に調整できる▲２▼の方式が主に用いられて視野移動が行われる。
【０００９】
ところで、電子線の中心軸が前記拡大レンズ系の軸に一致している場合、像倍率を変えるために拡大レンズ系のレンズ条件を変化させたとき、蛍光板またはＣＲＴ上における透過電子像は、蛍光板またはＣＲＴの中心を中心として拡大／縮小される。すなわち、透過電子像は変形せずに拡大／縮小される。
【００１０】
これに対し、上述した▲２▼の方式では、電子線はイメージシフトコイルにより偏向されるので、電子線は拡大レンズ系の軸からずれてしまう。このずれ量が大きい状態、すなわち電子線が拡大レンズ系の軸から大きく傾斜した状態で、拡大レンズ系のレンズ条件が変えられると、ＣＲＴ上または蛍光板上における透過電子像は、変形を伴って拡大／縮小される。たとえば、像は蛍光板上またはＣＲＴ上である方向に流れてしまう。
【００１１】
そこで、従来の電子顕微鏡では、拡大レンズ系のレンズ条件を変える都度、自動的にイメージシフトコイルに流れる電流をリセット（零にする）する機能が組み込まれていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような機能が組み込まれた電子顕微鏡においては、以下の問題が発生していた。
【００１３】
すなわち、ＴＶカメラを用いた高倍像観察時、イメージシフトコイルに流れる電流を変えて観察したい視野を見つけた場合、像倍率を変えた途端にイメージシフトコイル電流がリセットされ、折角見つけ出した視野（目的視野）をＣＲＴ上で失ってしまうことがあった。これは、ＴＶカメラの撮像部の面積がかなり小さいことが原因し、視野移動のために電子線をほんの少しθ１だけ傾斜させた場合でも、イメージシフトコイル電流のリセットによって、折角見つけ出した視野の像がＴＶカメラの撮像範囲外に変位してしまっていた。
【００１４】
このように従来においては、像倍率を変えた場合に、ＣＲＴ上で目的視野を失うという不具合が生じていた。
【００１５】
一方、蛍光板の受光面はＴＶカメラの撮像面に比べてかなり大きい。このため、蛍光板を用いた低中倍像観察時において、視野移動のために電子線を前記θ１より大きくθ２傾斜させた場合でも、像倍率を変えた途端にイメージシフトコイル電流がリセットされても、目的視野の移動を蛍光板上で追うことができる。この場合、蛍光板の中心に再び目的視野が戻るように、上述した▲１▼の機械的方式を用いて視野移動を行えば、その後においては、蛍光板の中心を中心として拡大／縮小する像を観察することができる。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、その目的は、観察像の視野移動をスムーズに行うことができる電子顕微鏡を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明の電子顕微鏡は、電子銃からの電子線を試料上に集束させる集束レンズと、電子線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形成する拡大レンズ系と、前記拡大レンズ系によって形成された試料の拡大像を観察する第１の観察手段と、前記拡大レンズ系によって形成された試料の拡大像であって、前記第１の観察手段によって観察される拡大像の一部に相当する像を観察する第２の観察手段と、前記第１の観察手段と第２の観察手段の何れか一方で試料の拡大像を観察するために、前記第１の観察手段と第２の観察手段の何れか一方を選択する切替手段と、前記試料を透過した電子線を偏向させる偏向手段とを備えた電子顕微鏡において、前記第１の観察手段によって試料の拡大像が観察されていて、前記電子線が前記偏向手段によって偏向されている場合、前記拡大レンズ系のレンズ条件が変化するように前記拡大レンズ系を制御すると共に、前記偏向手段による電子線偏向量が零になるように前記偏向手段を制御する一方、前記第２の観察手段によって試料の拡大像が観察されている場合、前記電子線が前記偏向手段によって偏向されている状態を保ったまま、前記拡大レンズ系のレンズ条件が変化するように前記拡大レンズ系を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の電子顕微鏡の一例を示した図である。まず、図１の装置構成について説明する。
【００２０】
図１において、１は鏡筒であり、鏡筒１は架台２に支持されている。この鏡筒１の内部には上から順に、電子銃３、第１集束レンズ４、第２集束レンズ５、対物レンズ６、ｘ方向イメージシフトコイル（偏向手段）７、ｙ方向イメージシフトコイル（偏向手段）８、中間レンズ９、投影レンズ１０の各電子光学系構成要素が配置されている。
【００２１】
前記電子銃３は電子線を発生するものであり、電子銃３からの電子線は２段の集束レンズ４，５で集束されて試料１１を照射する。そして、試料１１を透過した電子線は、対物レンズ６と中間レンズ９と投影レンズ１０から成る拡大レンズ系で拡大結像される。
【００２２】
前記試料１１は試料ホルダ（図示せず）に保持されており、その試料ホルダは、ｘ，ｙおよびｚ方向に移動可能な試料ステージ１２上にセットされている。
【００２３】
また、１３は蛍光板（第１の観察手段）であり、大蛍光板１３は像観察室１４に配置されていて、前記投影レンズ１０の後段に位置している。この蛍光板１３は、図１中実線で示すように光軸Ｏ上に配置（閉鎖）、および図１中点線で示すように光軸Ｏ上から退避（開放）可能に構成されている。
【００２４】
また、１５は高分解能ＴＶカメラであり、ＴＶカメラ１５はフィルムカメラ室１６の下部に取付けられていて、前記蛍光板１３の後段に位置している。このＴＶカメラ１５のカメラヘッド１７は光軸Ｏ上に位置しており、カメラヘッド１７の撮像部は、たとえばＣＣＤの表面に蛍光体等の層が設けられた構成となされている。
【００２５】
前記ＴＶカメラ１５の出力信号は表示手段１８に供給されており、このＴＶカメラ１５と表示手段１８とで、本発明の第２の観察手段が構成されている。
【００２６】
さらに、１９はイメージシフトコイル電源部、２０は拡大レンズ電源部、２１は試料ステージ駆動装置、２２は蛍光板駆動装置である。イメージシフトコイル電源部１９は前記イメージシフトコイル７，８に流れる電流量を制御し、拡大レンズ電源部２０は各レンズ６，９，１０に流れる電流量を制御し、試料ステージ駆動装置２１は前記試料ステージ１２を駆動し、そして、蛍光板駆動装置２２は前記蛍光板１３を駆動するものである。
【００２７】
これらの電源部１９，２０と駆動装置２１，２２は制御手段２３に接続されており、また、操作ボード２４も制御手段２３に接続されている。この操作ボード２４には、ステージ移動コントローラ２５，ｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６，ｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７，リセットスイッチ２８，倍率可変用つまみ２９，蛍光板駆動スイッチ３０が設けられている。
【００２８】
なお、図１の装置においては、鏡筒の内部や像観察室やフィルムカメラ室は、図示しない排気装置により高真空に排気されている。
【００２９】
以上、図１の電子顕微鏡の構成について説明したが、以下、この装置の動作説明を行う。
【００３０】
まず、蛍光板１３を用いて低倍率で像を観察する場合、オペレータは、操作ボード２４上の蛍光板駆動スイッチ３０をＯＮする。蛍光板駆動スイッチ３０がＯＮになると、制御手段２３は、蛍光板１３を閉鎖させるための駆動信号を蛍光板駆動装置２２に送る。この閉鎖の駆動信号を受けた蛍光板駆動装置２２は、図１の実線で示すように、蛍光板１３を閉鎖する。
【００３１】
こうして蛍光板１３が閉鎖されると、前記拡大レンズ系によって拡大結像された試料１１の透過電子像は、その蛍光板１３上に投影される。なお、このときの蛍光板１３上での像倍率は、低倍率のＭＬであるとする。
【００３２】
そこで、オペレータは、観察したい視野が蛍光板中央に来るように、操作ボード２４上のステージ移動コントローラ２５を操作する。この操作に基づき、制御手段２３はステージ駆動信号を試料ステージ駆動装置２１に送り、そして、試料ステージ駆動装置２１はその駆動信号に基づいて試料ステージ１２をｘｙ方向に移動させるので、オペレータが観察したい視野が蛍光板中央に位置する。
【００３３】
こうして、目的視野が蛍光板中央に位置すると、オペレータは、その目的視野の像倍率が上がるように、操作ボード２４上の倍率可変用つまみ２９を操作する。この操作に基づき、制御手段２３はレンズ制御信号を拡大レンズ電源部２０に送り、そして、拡大レンズ電源部２０はその制御信号に基づいて拡大レンズ系のコイルに流れる電流を制御するので、蛍光板１３上での像倍率は上がる。
【００３４】
そして、蛍光板上での像倍率がある倍率Ｍまで上がり、この倍率の状態で視野を微妙に移動させる場合、オペレータは、その視野移動をスムーズに行うために、イメージシフトコイルを用いて視野移動を行う。たとえば、視野を水平方向（ｘ軸方向）に移動させたいときは、オペレータは、操作ボード２４上のｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６を操作する。
【００３５】
この操作に基づき、制御手段２３はイメージシフト制御信号（ｘ，ｙ）をイメージシフトコイル電源部１９に送り、そして、イメージシフトコイル電源部１９はその制御信号に基づいてイメージシフトコイル７，８に流れる電流を制御する。この結果、試料１１を透過した電子線はイメージシフトコイル７，８でｘｙ方向に偏向され、蛍光板１３上において視野は水平方向に移動する。
【００３６】
なお、このように視野を水平方向に移動させるとき、制御手段２３は、ｘ方向イメージシフトコイル７とｙ方向イメージシフトコイル８の両方に電流が流れるように補正制御を行っているが、これは、像回転によって視野が水平方向以外へ移動するのを防止するためである。このような補正制御により、図１の装置では、ｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６を操作したとき、蛍光板１３上において視野は水平方向に移動する。
【００３７】
一方、視野を垂直方向（ｙ軸方向）に移動させたいときは、オペレータは、操作ボード２４上のｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７を操作する。
【００３８】
この操作に基づき、制御手段２３はイメージシフト制御信号（ｘ，ｙ）をイメージシフトコイル電源部１９に送り、そして、イメージシフトコイル電源部１９はその制御信号に基づいてイメージシフトコイル７，８に流れる電流を制御する。この結果、試料１１を透過した電子線はイメージシフトコイル７，８でｘｙ方向に偏向され、蛍光板１３上において視野は垂直方向に移動する。
【００３９】
なお、このように視野を垂直方向に移動させるとき、制御手段２３は、ｘ方向イメージシフトコイル７とｙ方向イメージシフトコイル８の両方に電流が流れるように補正制御を行っているが、これは、像回転によって視野が垂直方向以外へ移動するのを防止するためである。このような補正制御により、図１の装置では、ｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７を操作したとき、蛍光板１３上において視野は垂直方向に移動する。
【００４０】
このように、イメージシフトコイルを用いることにより、蛍光板上での像倍率が比較的高い状態においても、像の視野を微妙に移動させることができる。
【００４１】
さて、こうして電子線がイメージシフトコイル７，８によって偏向されると、上述したように、電子線の中心軸は拡大レンズ系の軸Ｏからずれてしまう。すなわち、電子線は拡大レンズ系の軸Ｏから傾斜する。
【００４２】
そして、このように電子線が傾斜した状態で、更に像倍率が上がるように倍率可変用つまみ２９が操作されると、制御手段２３はその操作に基づき、像倍率を上げるためのレンズ制御信号を拡大レンズ電源部２０に送る。
【００４３】
これと同時に制御手段２３は、現在の状態は、蛍光板１３での像観察が行われていて、かつ電子線がイメージシフトコイルによって偏向されている状態なので、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットするためのリセット信号をイメージシフトコイル電源部１９に送る。
【００４４】
このような制御手段２３の制御を受け、前記拡大レンズ電源部２０は、像倍率が前記ＭからＭ’に上がるように、拡大レンズ系のコイルに流れる電流を制御する。一方、前記イメージシフトコイル電源部１９は、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットする。
【００４５】
この結果、蛍光板１３上には、イメージシフトコイルによる視野移動直前に蛍光板上に投影された像ＩＳ(倍率Ｍ)の拡大像ＩＳ’(倍率Ｍ’)が投影される。
【００４６】
この場合、上述したように、イメージシフトコイル７，８に流れる電流がリセットされるので、電子線の軸は拡大レンズ系の軸に一致する。このため、前記拡大像ＩＳ’は、像ＩＳを蛍光板の中心を中心として拡大した像に相当しており、変形を伴わずに拡大された像である。
【００４７】
また、この場合、イメージシフトコイル電流のリセットに伴い、蛍光板上で視野が移動するが、蛍光板１３の受光面はかなり大きいので、視野の移動を蛍光板上で追うことができる。
【００４８】
なお、前記制御手段２３は、蛍光板１３での像観察が行われていて、かつ電子線がイメージシフトコイルによって偏向されている状態において、像倍率が下がるように倍率可変用つまみ２９が操作された場合でも、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットするためのリセット信号をイメージシフトコイル電源部１９に送る。
【００４９】
以上、蛍光板１３を用いて像観察を行う場合について説明した。
【００５０】
これに対し、ＴＶカメラ１５を用いて高倍率で像を観察する場合、オペレータは、操作ボード２４上の蛍光板駆動スイッチ３０をＯＦＦする。蛍光板駆動スイッチ３０がＯＦＦになると、制御手段２３は、蛍光板１３を開放させるための駆動信号を蛍光板駆動装置２２に送る。この開放の駆動信号を受けた蛍光板駆動装置２２は、図１の点線で示すように、蛍光板１３を開放する。
【００５１】
こうして蛍光板１３が開放されると、それまで蛍光板１３の中心付近に投影されていた像が、ＴＶカメラ１５のカメラヘッド１７で撮像される。このカメラヘッド１７からの画像信号は表示手段１８に送られ、カメラヘッド１７で撮像された透過電子像は、表示手段１８のＣＲＴ上に拡大されて表示される。なお、このときのＣＲＴ上での像倍率は、高倍率のＭＨであるとする。
【００５２】
そして、この高倍率の状態で視野を移動させる場合、オペレータは、その視野移動をスムーズに行うために、イメージシフトコイルを用いて視野移動を行う。オペレータは、視野を水平方向に移動させたいときはｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６を操作し、また、視野を垂直方向に移動させたいときはｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７を操作する。
【００５３】
このような操作により、試料１１を透過した電子線はイメージシフトコイル７，８でｘｙ方向に偏向され、ＣＲＴ上において視野は水平または垂直方向に移動する。なお、この場合においても、制御手段２３は、ｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６が操作されたときはＣＲＴ上において視野が水平方向に移動し、ｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７が操作されたときはＣＲＴ上において視野が垂直方向に移動するように、補正制御を行っている。
【００５４】
このように、イメージシフトコイルを用いることにより、ＣＲＴ上での像倍率が高い状態においても、像の視野移動をスムーズに行うことができる。
【００５５】
さて、こうして電子線がイメージシフトコイル７，８によって偏向されると、電子線の中心軸は拡大レンズ系の軸Ｏからずれ、電子線は拡大レンズ系の軸Ｏから傾斜してしまう。
【００５６】
しかしながら、このようなＴＶカメラを用いた高倍率での像観察時においては、電子線を軸ＯからほんのわずかΔθ傾斜させるだけで、ＣＲＴ上における視野は大きく移動する。このため、ＴＶカメラを用いた高倍率での像観察時においては、イメージシフトコイルを用いて視野移動を行うのに、ほんのわずかな電子線の傾斜で済ませることができる。
【００５７】
そして、このように電子線が傾斜した状態で、更に像倍率が上がるように倍率可変用つまみ２９が操作されると、制御手段２３はその操作に基づき、像倍率を上げるためのレンズ制御信号を拡大レンズ電源部２０に送る。
【００５８】
また、制御手段２３は、現在の状態は、電子線がイメージシフトコイルによって偏向されている状態であっても、ＴＶカメラ１８での像観察が行われている状態なので、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットするためのリセット信号をイメージシフトコイル電源部１９に供給しない。
【００５９】
このような制御手段２３の制御を受け、前記拡大レンズ電源部２０は、像倍率が前記ＭＨからＭＨ’に上がるように、拡大レンズ系のコイルに流れる電流を制御する。一方、前記イメージシフトコイル電源部１９は、イメージシフトコイル７，８に流れる電流がそのまま維持されるように、イメージシフトコイル７，８に流れる電流を制御する。
【００６０】
この結果、表示手段１８のＣＲＴ上には、それまでの像ＩＴＶ(倍率ＭＨ)の拡大像ＩＴＶ’(倍率ＭＨ’)が表示される。
【００６１】
このように、ＴＶカメラによる像観察時においては、像倍率が変更されても、イメージシフトコイル７，８に流れる電流はリセットされない。このため、電子線の軸は拡大レンズ系の軸から傾斜したままである。しかし、その傾斜角は、上述したようにほんのわずかなΔθに抑えられるので、像倍率がＭＨからＭＨ’に変更されても、前記像ＩＴＶは変形をほとんど伴わずに拡大される。
【００６２】
以上説明したように、図１の電子顕微鏡においては、像倍率を変えてもＣＲＴ上で目的視野を失うことはなく、視野移動をスムーズに行うことができる。
【００６３】
なお、前記制御手段２３は、ＴＶカメラ１５での像観察が行われていて、かつ電子線がイメージシフトコイルによって偏向されている状態において、像倍率が下がるように倍率可変用つまみ２９が操作された場合でも、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットするためのリセット信号をイメージシフトコイル電源部１９に供給しない。
【００６４】
また、図１の装置においては、リセットスイッチ２８が押されると、イメージシフトコイル７，８に流れる電流が強制的にリセットされる。
【００６５】
また、図２は、図１の電子顕微鏡における動作フローを示した図であり、このフローは、上述した動作説明をまとめたものである。
【００６６】
以上、本発明の一例を説明した。次に、本発明の他の例を説明する。
【００６７】
図３は、本発明の電子顕微鏡の他の例を示した図である。なお、図３において、図１と同じ構成要素のものには図１と同じ番号が付されており、その説明を省略する。
【００６８】
また、図３において、３１は制御手段であり、前記イメージシフトコイル電源部１９，拡大レンズ電源部２０，試料ステージ駆動装置２１および蛍光板駆動装置２２は、この制御手段３１に接続されている。さらに、操作ボード３２が制御手段３１に接続されており、この操作ボード３２には、前記ステージ移動コントローラ２５，ｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６，ｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７，リセットスイッチ２８，倍率可変用つまみ２９，蛍光板駆動スイッチ３０に加えて、非リセット倍率設定手段３３が設けられている。
【００６９】
以下、図３の装置の動作説明を行う。その動作説明として、ＴＶカメラのみを使用して、中倍率から高倍率にかけて像観察する場合について説明する。
【００７０】
その場合、オペレータは、操作ボード３２上の非リセット倍率設定手段３３を調整して、前記イメージシフトコイル７，８のリセットに関する非リセット倍率Ｍｒを設定する。通常、非リセット倍率Ｍｒとして高倍率Ｍｒが設定され、その非リセット倍率Ｍｒの情報は制御手段３１に記憶される。
【００７１】
また、オペレータは、蛍光板駆動スイッチ３０をＯＦＦする。蛍光板駆動スイッチ３０がＯＦＦになると、制御手段３１は、蛍光板１３を開放させるための駆動信号を蛍光板駆動装置２２に送る。この駆動信号を受けた蛍光板駆動装置２２は、図３に示すように、蛍光板１３を開放する。
【００７２】
こうして蛍光板１３が開放されると、前記拡大レンズ系によって拡大結像された試料１１の透過電子像は、ＴＶカメラ１５のカメラヘッド１７で撮像される。このカメラヘッド１７からの画像信号は表示手段１８に送られ、カメラヘッド１７で撮像された透過電子像は、表示手段１８のＣＲＴ上に拡大されて表示される。なお、このときのＣＲＴ上での像倍率は、中倍率のＭＭであるとする。
【００７３】
そこで、オペレータは、観察したい視野がＣＲＴ中央に来るように、操作ボード２４上のステージ移動コントローラ２５を操作する。この操作に基づき、制御手段３１はステージ駆動信号を試料ステージ駆動装置２１に送り、そして、試料ステージ駆動装置２１はその駆動信号に基づいて試料ステージ１２をｘｙ方向に移動させるので、オペレータが観察したい視野がＣＲＴ中央に位置する。
【００７４】
こうして、目的視野がＣＲＴ中央に位置すると、オペレータは、その目的視野の像倍率が上がるように、操作ボード２４上の倍率可変用つまみ２９を操作する。この操作に基づき、制御手段３１はレンズ制御信号を拡大レンズ電源部２０に送り、そして、拡大レンズ電源部２０はその制御信号に基づいて拡大レンズ系のコイルに流れる電流を制御するので、ＣＲＴ上での像倍率は上がる。
【００７５】
そして、ＣＲＴ上での像倍率がある高倍率ＭＨまで上がり、この高倍率の状態で視野を微妙に移動させる場合、オペレータは、その視野移動をスムーズに行うために、イメージシフトコイルを用いて視野移動を行う。たとえば、視野を水平方向（ｘ軸方向）に移動させたいときは、オペレータは、操作ボード２４上のｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６を操作する。
【００７６】
この操作に基づき、制御手段３１はイメージシフト制御信号（ｘ，ｙ）をイメージシフトコイル電源部１９に送り、そして、イメージシフトコイル電源部１９はその制御信号に基づいてイメージシフトコイル７，８に流れる電流を制御する。この結果、試料１１を透過した電子線はイメージシフトコイル７，８でｘｙ方向に偏向され、ＣＲＴ上において視野は水平方向に移動する。
【００７７】
なお、このように視野を水平方向に移動させるとき、制御手段３１は、ｘ方向イメージシフトコイル７とｙ方向イメージシフトコイル８の両方に電流が流れるように補正制御を行っているが、これは、像回転によって視野が水平方向以外へ移動するのを防止するためである。このような補正制御により、図３の装置では、ｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ２６を操作したとき、ＣＲＴ上において視野は水平方向に移動する。
【００７８】
一方、視野を垂直方向（ｙ軸方向）に移動させたいときは、オペレータは、操作ボード２４上のｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７を操作する。
【００７９】
この操作に基づき、制御手段３１はイメージシフト制御信号（ｘ，ｙ）をイメージシフトコイル電源部１９に送り、そして、イメージシフトコイル電源部１９はその制御信号に基づいてイメージシフトコイル７，８に流れる電流を制御する。この結果、試料１１を透過した電子線はイメージシフトコイル７，８でｘｙ方向に偏向され、ＣＲＴ上において視野は垂直方向に移動する。
【００８０】
なお、このように視野を垂直方向に移動させるとき、制御手段３１は、ｘ方向イメージシフトコイル７とｙ方向イメージシフトコイル８の両方に電流が流れるように補正制御を行っているが、これは、像回転によって視野が垂直方向以外へ移動するのを防止するためである。このような補正制御により、図３の装置では、ｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ２７を操作したとき、ＣＲＴ上において視野は垂直方向に移動する。
【００８１】
このように、イメージシフトコイルを用いることにより、ＣＲＴ上での像倍率が高い状態においても、像の視野を微妙に移動させることができる。
【００８２】
さて、こうして電子線がイメージシフトコイル７，８によって偏向されると、上述したように、電子線の中心軸は拡大レンズ系の軸Ｏからずれてしまう。すなわち、電子線は拡大レンズ系の軸Ｏから傾斜する。
【００８３】
そして、このように電子線が傾斜した状態で、ＣＲＴ上での像倍率が現在のＭＨからＭ０に変更するように倍率可変用つまみ２９が操作されると、制御手段３１はその操作に基づき、像倍率をＭ０にするためのレンズ制御信号を拡大レンズ電源部２０に送る。拡大レンズ電源部２０は、像倍率が前記ＭＨからＭ０になるように、拡大レンズ系のコイルに流れる電流を制御する。
【００８４】
これと同時に制御手段３１は、現在の状態は、電子線がイメージシフトコイルによって偏向されていて、ＣＲＴ上における像倍率がＭ０に変更される状態なので、その変更倍率Ｍ０と前記非リセット倍率Ｍｒとを比較する。そして、制御手段３１は、Ｍ０≧Ｍｒならば、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットするためのリセット信号をイメージシフトコイル電源部１９に供給しない。一方、制御手段３１は、Ｍ０＜Ｍｒならば、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットするためのリセット信号をイメージシフトコイル電源部１９に送る。
【００８５】
たとえば、制御手段３１においてＭ０≧Ｍｒと判断された場合には、イメージシフトコイル電源部１９は、イメージシフトコイル７，８に流れる電流がそのまま維持されるように、イメージシフトコイル７，８に流れる電流を制御する。
【００８６】
この結果、表示手段１８のＣＲＴ上には、それまでの像Ｉ（倍率ＭＨ）の拡大または縮小像Ｉ’（倍率Ｍ０）が表示される。
【００８７】
このように、変更倍率Ｍ０が事前に設定された非リセット倍率Ｍｒ以上であれば、像倍率がＭ０に変更されても、イメージシフトコイル７，８に流れる電流はリセットされない。このため、像倍率を変えてもＣＲＴ上で目的視野を失うことはなく、視野移動をスムーズに行うことができる。
【００８８】
なお、このとき、イメージシフトコイル７，８に流れる電流はリセットされないので、電子線の軸は拡大レンズ系の軸から傾斜したままである。しかし、その傾斜角は、上述したようにほんのわずかなΔθに抑えられるので、像倍率がＭＨからＭ０に変更されても、前記像Ｉは変形をほとんど伴わずに像Ｉ’に拡大／縮小される。
【００８９】
これに対し、制御手段３１においてＭ０＜Ｍｒと判断された場合には、前記イメージシフトコイル電源部１９は、イメージシフトコイル７，８に流れる電流をリセットする。
【００９０】
この結果、表示手段１８のＣＲＴ上には、イメージシフトコイルによる視野移動直前にそのＣＲＴ上に表示された像Ｉ１（倍率ＭＨ）の拡大または縮小像Ｉ１’（倍率Ｍ０）が表示される。このように、イメージシフトコイル電流のリセットに伴い、ＣＲＴ上での視野が移動する。しかし、このようなケースは、倍率を前記ＭＨからかなり下げてＭ０に設定したときであり、それまで見ていた視野を像Ｉ１’上で確認することができる。
【００９１】
なお、図３の装置においては、リセットスイッチ２８が押されると、イメージシフトコイル７，８に流れる電流が強制的にリセットされる。
【００９２】
また、図３の装置において、非リセット倍率設定設定手段３３により非リセット倍率Ｍｒが設定されないときには、図３の装置の動作は、図１の装置の動作と同じである。すなわち、蛍光板による像観察のときは、倍率変更と共にイメージシフトコイルに流れる電流がリセットされ、一方、ＴＶカメラによる像観察のときは、倍率変更が行われてもイメージシフトコイルに流れる電流はリセットされない。
【００９３】
また、図４は、図３の電子顕微鏡における動作フローを示した図であり、このフローは、上述した動作説明をまとめたものである。
【００９４】
以上、本発明の一例を図１〜図４を用いて説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００９５】
たとえば、上記例において、蛍光板１３の代わりに、撮像部の面積がＴＶカメラ１５の撮像部よりも広い広視野撮像用ＴＶカメラを配置するようにしても良い。その場合、この広視野撮像用ＴＶカメラは、光軸Ｏ上に配置、および光軸Ｏ上から退避可能に構成される。
【００９６】
また、上記例では、イメージシフトコイルが対物レンズ内に配置されているが、そのイメージシフトコイルを投影レンズ内に配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一例を示した図である。
【図２】  図１の装置の動作フローを示した図である。
【図３】  本発明の他の例を示した図である。
【図４】  図３の装置の動作フローを示した図である。
【符号の説明】
１…鏡筒、２…架台、３…電子銃、４…第１集束レンズ、５…第２集束レンズ、６…対物レンズ、７…ｘ方向イメージシフトコイル、８…ｙ方向イメージシフトコイル、９…中間レンズ、１０…投影レンズ、１１…試料、１２…試料ステージ、１３…蛍光板、１４…像観察室、１５…高分解能ＴＶカメラ、１６…フィルムカメラ室、１７…カメラヘッド、１８…表示手段、１９…イメージシフトコイル電源部、２０…拡大レンズ電源部、２１…試料ステージ駆動装置、２２…蛍光板駆動装置、２３…制御手段、２４…操作ボード、２５…ステージ移動コントローラ、２６…ｘイメージシフトコイル電流可変用つまみ、２７…ｙイメージシフトコイル電流可変用つまみ、２８…リセットスイッチ、２９…倍率可変用つまみ、３０…蛍光板駆動スイッチ、３１…制御手段、３２…操作ボード、３３…非リセット倍率設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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