(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の透過拡大像を観察する蛍光板と、該透過拡大像を撮像するテレビカメラと、該テレビカメラで撮像された試料透過拡大像を観察するテレビモニタとを備えた電子顕微鏡装置において、蛍光板による観察とテレビモニタによる観察の切替え手段と、該切替え手段のテレビモニタ観察への切り替え動作に連動して、テレビモニタの観察倍率が蛍光板による観察時の直接倍率と等しくなるように、電子顕微鏡の倍率をテレビカメラの受光面の大きさとテレビモニタの大きさの比に基づいて制御する手段を備えていることを特徴とする電子顕微鏡装置。
【請求項２】
透過型電子顕微鏡に用意された複数サイズのフィルムに対応するフィルムサイズ枠を指定するフィルムサイズ枠指定手段と、該フィルムサイズ枠指定手段で指定されたフィルムサイズ枠を、前記テレビモニタにおいて直接倍率で観察される前記テレビカメラで得られた試料透過像に重畳するための画像重畳回路とを備え、前記テレビモニタにおいて直接倍率の試料透過像にフィルムサイズ枠を重畳して表示できるように構成した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】
前記テレビモニタに重畳して表示されたフィルムサイズ枠の移動を指示する手段と、該フィルムサイズ枠移動指示手段で指示されたフィルムサイズ枠の移動量を記憶する手段と、フィルムへの撮影時に、試料ステージを移動させる試料移動機構又は試料透過像を移動させるイメージシフトコイルを制御するイメージシフト回路の少なくともいずれか一方と、前記フィルムサイズ枠移動量記憶手段に記憶された移動量に基づいて前記試料移動機構又はイメージシフト回路を駆動制御し、フィルム面上の撮影範囲が前記テレビモニタ上で移動されたフィルムサイズ枠内の視野に一致するように制御する手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載の電子顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、テレビモニタ上において直接倍率の試料透過像が得られるようにした電子顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、透過型電子顕微鏡において、透過拡大像の観察を容易に行えるようにする方法の一つとして、テレビカメラを設けテレビモニタ上で観察することが多用されている。また、透過型電子顕微鏡において設けられている撮影室内のフィルム面位置に配置される像観察用の蛍光板に投影される観察像は、一般的にフィルム面に記録される像と同様に透過型電子顕微鏡の直接倍率の像を表示している。そして、テレビモニタ上で観察する場合に設けられるテレビカメラは、撮影室の下部に取り付けられ、その受光面の大きさはフィルム面に比べて10分の１前後であり、視野が制限されている。したがって、その制限された視野をテレビモニタで観察することになるが、テレビモニタ上での像倍率は、テレビカメラの受光面の大きさと、テレビモニタの画面の大きさの比で拡大されており、一般的に直接倍率に対して10数倍となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにテレビモニタで透過拡大像の観察を行えるようにした透過型電子顕微鏡装置においては、テレビモニタ上での像倍率は、一般的に電子顕微鏡の直接倍率に対して10数倍となっており、したがって、テレビモニタ上では直接倍率での像観察はできないという問題点がある。
【０００４】
本発明は、従来のテレビモニタで透過拡大像の観察を行えるようにした透過型電子顕微鏡における上記問題点を解消するためになされたもので、請求項１に係る発明は、透過型電子顕微鏡の倍率を蛍光板で観察する場合とテレビモニタで観察する場合とで変えて、テレビモニタ上でも直接倍率で像観察ができるようにした電子顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、上記のようにテレビモニタ上において、透過型電子顕微鏡のフィルム面上で得られる直接倍率で像観察ができるようにすると、一般的にはフィルム面の大きさに対してテレビモニタの大きさは数倍前後あるため、テレビモニタにおいてはフィルム面で得られる視野よりも広い視野範囲が表示されることになる。したがって、テレビモニタの表示画像からは、実際にフィルム面上に撮影される範囲を知ることができないという問題が生じる。
【０００６】
そこで、請求項２に係る発明は、テレビモニタ上に表示されている観察像上にフィルムサイズ枠を表示して、容易にフィルム面上に撮影される範囲を認識できるようにした電子顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、上記のようにテレビモニタ上において直接倍率で像観察ができるようにすると、直接倍率で像観察しているテレビモニタ上に表示される像視野は、フィルムサイズに比べて数倍広くなる。したがって、テレビモニタ上にフィルムサイズ枠を表示することが可能となるが、通常フィルムサイズ枠位置は透過型電子顕微鏡の光軸を中心に決定される。しかし、上記のようにテレビモニタ上に表示される像視野がフィルムサイズより大きいと、操作者は現に表示されているフィルムサイズ枠外の他の視野を撮影しようとする意志が働くことがある。その場合、観察像を移動して所望の撮影目的部分を、表示されているフィルムサイズ枠内に位置させなければならないが、操作の容易性及び認識の容易性からは、観察像は静止させたままでフィルムサイズ枠を撮影目的部分まで移動させることが望ましい。
【０００８】
そこで、請求項３に係る発明は、テレビモニタ上のフィルムサイズ（撮影範囲）枠を移動させ、移動させたフィルムサイズ枠内の試料像を撮影できるようにした電子顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、試料の透過拡大像を観察する蛍光板と、該透過拡大像を撮像するテレビカメラと、該テレビカメラで撮像された試料透過拡大像を観察するテレビモニタとを備えた電子顕微鏡装置において、蛍光板による観察とテレビモニタによる観察の切替え手段と、該切替え手段のテレビモニタ観察への切り替え動作に連動して、テレビモニタの観察倍率が蛍光板による観察時の直接倍率と等しくなるように、電子顕微鏡の倍率をテレビカメラの受光面の大きさとテレビモニタの大きさの比に基づいて制御する手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
このように、蛍光板による観察をテレビモニタによる観察に切り替える動作に連動して、透過型電子顕微鏡の倍率を、テレビモニタ画面上で直接倍率が得られるように、テレビカメラの受光面の大きさとテレビモニタの大きさの比に基づいて制御することにより、テレビモニタ上においても直接倍率の観察像を容易に得ることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る電子顕微鏡装置において、透過型電子顕微鏡に用意された複数サイズのフィルムに対応するフィルムサイズ枠を指定するフィルムサイズ枠指定手段と、該フィルムサイズ枠指定手段で指定されたフィルムサイズ枠を、前記テレビモニタにおいて直接倍率で観察される前記テレビカメラで得られた試料透過像に重畳するための画像重畳回路とを備え、前記テレビモニタにおいて直接倍率の試料透過像にフィルムサイズ枠を重畳して表示できるように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
このように構成することにより、テレビモニタ上に直接倍率で表示した透過電子顕微鏡像にフィルムサイズ枠を表示することができ、フィルム上に撮影される範囲を容易に認識することが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る電子顕微鏡装置において、前記テレビモニタに重畳して表示されたフィルムサイズ枠の移動を指示する手段と、該フィルムサイズ枠移動指示手段で指示されたフィルムサイズ枠の移動量を記憶する手段と、フィルムへの撮影時に、試料ステージを移動させる試料移動機構又は試料透過像を移動させるイメージシフトコイルを制御するイメージシフト回路の少なくともいずれか一方と、前記フィルムサイズ枠移動量記憶手段に記憶された移動量に基づいて前記試料移動機構又はイメージシフト回路を駆動制御し、フィルム面上の撮影範囲が前記テレビモニタ上で移動されたフィルムサイズ枠内の視野に一致するように制御する手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
このように構成することにより、テレビモニタにおいて透過電子顕微鏡像上に重畳して表示されているフィルムサイズ枠を他の部分の像視野に移動させることによって、フィルムへの撮影時に、フィルム面上の撮影範囲がフィルムサイズ枠の移動量に連動して制御され、テレビモニタ上で移動したフィルムサイズ枠内の試料像の撮影が可能となり、操作性を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る電子顕微鏡装置の第１の実施の形態を示す概略構成図で、この実施の形態は請求項１に係る発明に対応するものである。図１において、１は透過型電子顕微鏡の拡大レンズで、２は該拡大レンズ１の倍率制御を行う拡大レンズ制御回路である。３は電子顕微鏡の透過拡大像を観察するための蛍光板、４は該蛍光板３の観察位置への移動及び退避を行う蛍光板駆動機構、５は電子顕微鏡の透過拡大像をフィルムに撮影するための撮影室、６は該撮影室５の下部に配置されたテレビカメラ、７はテレビカメラ受光面、８はテレビモニタで、９は拡大レンズ制御回路２及び蛍光板駆動機構４を駆動制御する蛍光板／テレビカメラ切替え回路である。
【００１６】
次に、このように構成されている電子顕微鏡装置の動作について説明する。まず蛍光板３により透過拡大像を観察する際は、蛍光板／テレビカメラ切替え回路９からの駆動制御信号により蛍光板駆動機構４を駆動して、蛍光板３を撮影室４の前面の所定位置に配置させる。それと同時に、蛍光板／テレビカメラ切替え回路９からの制御信号により拡大レンズ制御回路２を駆動して、拡大レンズ１を蛍光板３上に所定の倍率（直接倍率）の透過拡大像が投影されるように制御する。これにより、蛍光板３上から直接倍率の透過拡大像が観察される。
【００１７】
次に、テレビモニタ８による像観察に切り替えて、テレビモニタ８上において、蛍光板３上における直接倍率と同じ倍率、すなわち直接倍率で像観察を行う場合には、蛍光板／テレビカメラ切替え回路９により蛍光板駆動機構４を駆動して蛍光板３を退避させると共に、拡大レンズ制御回路２を駆動して拡大レンズ１による電子顕微鏡倍率を制御する。この場合、例えば蛍光板３上で観察している倍率（直接倍率）をＭとした場合、テレビモニタ８で同じ倍率（直接倍率）で観察するためには、拡大レンズ１による電子顕微鏡の倍率Ｍ′を、Ｍ′＝Ｍ／（テレビモニタの大きさ／テレビカメラ受光面の大きさ）に設定する。
【００１８】
このように、蛍光板とテレビモニタとの観察切り替えに連動して透過型電子顕微鏡の倍率を、テレビカメラの受光面の大きさとテレビモニタの大きさの比で変えることにより、テレビモニタ上でも直接倍率で像観察を行うことができる。
【００１９】
次に、第２の実施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態を示す概略構成図で、この実施の形態は請求項２に係る発明に対応するものである。図２において、11はテレビカメラで、図示しない電子顕微鏡像をフィルムに撮影するための撮影室の下部に配置されている。12はテレビカメラ11で撮影された透過拡大像にフィルムサイズ枠を重畳させるための画像重畳回路、13はフィルムサイズ枠や文字等を指定して画像重畳回路12へ送出するフィルムサイズ枠及び文字指定回路である。なお、通常、透過型電子顕微鏡においては数種類のサイズのフィルムが用意されており、フィルムサイズ枠及び文字指定回路13は、上記数種類のサイズのフィルムに対応するフィルムサイズ枠を指定できるようになっている。14はテレビモニタ、15は透過型電子顕微鏡の拡大レンズ、16は拡大レンズ15を制御するための拡大レンズ制御回路、17は図示しない蛍光板上の像観察からテレビモニタ14での像観察に切り替え動作を行うためのテレビ像観察切替え回路である。
【００２０】
次に、このように構成されている電子顕微鏡装置の動作について説明する。蛍光板上の像観察からテレビモニタ14による像観察を行う場合、テレビ像観察切替え回路17からの信号により図示しない蛍光板を退避させると共に、拡大レンズ制御回路16を駆動して、拡大レンズ15を制御し、前記第１の実施の形態で示した手法と同様にして、テレビモニタ14の観察像の倍率が蛍光板での像観察時に得られていた直接倍率と等しくなるように電子顕微鏡の倍率を制御する。このように電子顕微鏡の倍率を変えて、テレビモニタ14上に直接倍率で透過拡大像を表示させることにより、テレビモニタ14上で得られる視野は、蛍光板すなわちフィルム面上で得られる視野よりも広範囲となる。
【００２１】
次いで、フィルムサイズ枠及び文字指定回路13より、使用されているフィルムのサイズに対応するフィルムサイズ枠を指定し、画像重畳回路12においてテレビカメラ11からの撮像信号に重畳させ、テレビモニタ14において、フィルムサイズ枠を重畳させた直接倍率の透過拡大像を表示する。これにより、フィルム上に撮影される範囲を容易に認識することができる。その際、フィルムサイズ枠及び文字指定回路13より、使用中のフィルムの規格等を表す文字を同時入力し、図３に示すようにテレビモニタ画面21にフィルムサイズ枠22と共に該枠に沿って上記文字23を表示させることもできる。
【００２２】
また、更に、フィルムサイズ枠及び文字指定回路13より加速電圧、倍率、ミクロンバー、その他の撮影情報を入力し、図４に示すように、フィルムの現像後に得られる形態と同様に撮影情報24を表示することも可能である。
【００２３】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は第３の実施の形態を示す概略構成図で、この実施の形態は請求項３に係る発明に対応するものである。図５において、31は試料ステージ、32は試料ステージ31を移動させるための試料移動機構、33は透過像をシフトさせるためのイメージシフトコイル、34はイメージシフトコイルを駆動するためのイメージシフト回路、35は透過像の倍率を設定する拡大レンズ、36は拡大レンズ35を制御する拡大レンズ制御回路、37は内部に配置した撮影フィルム45に透過拡大像を撮影するための撮影室、38は撮影室37を制御する撮影回路、39は撮影室37の下端に配置されたテレビカメラ、40はテレビカメラ39で得られる撮像信号にフィルムサイズ枠等を重畳させるための処理を行う画像処理回路、41はテレビモニタ、42はフィルムサイズ（撮影範囲）枠を指定する枠移動指定回路、43は枠移動指定回路42で指定され枠移動量を記憶する枠移動量認識回路、44は枠移動量認識回路43から枠移動量信号を受けて、試料移動機構32及びイメージシフト回路34を制御するための制御回路である。
【００２４】
次に、このように構成されている電子顕微鏡装置の動作について説明する。まず、テレビモニタ41において、透過電子顕微鏡の撮影フィルム上で得られる直接倍率と同じ倍率の観察像が表示されるように、拡大レンズ制御回路36により拡大レンズ35に適切な電流が供給されているものとする。そして、テレビカメラ39からの撮像信号に対して、枠移動指定回路42から指定されたフィルムサイズ枠（撮影範囲枠）が画像処理回路40において重畳され、図６に示すように、テレビモニタ画面51には、フィルムサイズ（撮影範囲）枠52がＡ点を中心にして重畳された直接倍率の観察像が表示されている。
【００２５】
次に、このような状態において、操作者が現に表示されているフィルムサイズ枠以外の他の視野部分例えば、図６においてＢ点を中心にした移動視野53を撮影しようとした場合の動作について説明する。この場合は、まず枠移動指定回路42を操作してＢ点への枠移動信号を画像処理回路40及び枠移動量認識回路43へ送出する。これにより、テレビモニタ41上ではフィルムサイズ枠52がＢ点を中心とした視野53の位置に移動し表示されると共に、移動量が枠移動量認識回路43へ記憶される。そして、このフィルムサイズ枠を移動した状態から、移動したフィルムサイズ枠に対応する視野の透過像をフィルム45に撮影するときには、まず、撮影回路38からの信号により拡大レンズ制御回路36を介して拡大レンズ35を、フィルム面上で直接倍率の透過像が得られるように制御する。これと同時に、撮影回路38からの信号により枠移動量認識回路43で記憶されていた枠移動量が制御回路44へ出力される。そして、制御回路44からの制御信号で試料移動機構32により試料ステージ31を、テレビモニタ41上でフィルムサイズ枠がＡ点からＢ点に移動した量に対応する量だけ移動させ、フィルム45面上にＢ点を中心とした視野像を形成させる。なお、フィルム45面上への視野像の移動は、試料移動機構32により試料ステージ31を移動させる代わりに、イメージシフト回路34を介してイメージシフトコイル33を制御し、試料ステージ31の移動と同量の像シフトを行わせてもよい。
【００２６】
以上のように、テレビモニタ41において透過電子顕微鏡像上に重畳して表示されたフィルムサイズ（撮影範囲）枠を、静止画面上で他の撮影視野に移動させることにより、透過型電子顕微鏡の撮影室内のフィルムへの撮影時には、該フィルム面上の撮影視野を、前記フィルムサイズ枠の移動量に連動して試料移動機構33又はイメージシフト回路34により移動させる。これにより、静止画面上で移動した所望のフィルムサイズ枠内の撮影が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、請求項１に係る発明によれば、透過型電子顕微鏡の倍率を蛍光板上での観察とテレビモニタ上での観察とで変えて、テレビモニタ上でも直接倍率で像観察ができるようにした電子顕微鏡装置を提供することができる。また請求項２に係る発明によれば、テレビモニタ上に表示されている観察像上にフィルムサイズ枠を表示して、フィルム面上に撮影される範囲を容易に認識できるようにした電子顕微鏡装置を提供することができる。また請求項３に係る発明によれば、テレビモニタ上のフィルムサイズ枠を移動させることにより、移動させたフィルムサイズ枠内の試料像を撮影することができ、操作性を向上させた電子顕微鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子顕微鏡装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【図３】図２に示した第２の実施の形態におけるテレビモニタの画面例を示す図である。
【図４】図２に示した第２の実施の形態におけるテレビモニタの他の画面例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す概略構成図である。
【図６】図５に示した第３の実施の形態において、フィルムサイズ枠を移動させたときのテレビモニタの画面例を示す図である。
【符号の説明】
１  拡大レンズ
２  拡大レンズ制御回路
３  蛍光板
４  蛍光板駆動機構
５  撮影室
６  テレビカメラ
７  テレビカメラ受光面
８  テレビモニタ
９  蛍光板／テレビモニタ切替え回路
11  テレビカメラ
12  画像重畳回路
13  フィルムサイズ枠及び文字指定回路
14  テレビモニタ
15  拡大レンズ
16  拡大レンズ制御回路
17  テレビ像観察切替え回路
21  テレビモニタ画面
22  フィルムサイズ枠
23  文字
24  撮影情報
31  試料ステージ
32  試料移動機構
33  イメージシフトコイル
34  イメージシフト回路
35  拡大レンズ
36  拡大レンズ制御回路
37  撮影室
38  撮影回路
39  テレビカメラ
40  画像処理回路
41  テレビモニタ
42  枠移動指定回路
43  枠移動量認識回路
44  制御回路
45  フィルム
51  テレビモニタ画面
52  フィルムサイズ枠
53  移動視野
【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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