特許ウォッチ

公開番号2025150329
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051150
出願日2024-03-27
発明の名称透過電子顕微鏡、画像分類方法、および電子ビームの調整方法
出願人日本電子株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01J 37/22 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ユーザーの経験によらず画像を分類できる透過電子顕微鏡を提供する。
【解決手段】電子ビームを試料に照射するための照射系と、試料を透過した電子ビームで結像する結像系と、結像系で結像された像を撮影するための検出器と、検出器で撮影された画像を分類する演算部と、を含み、演算部は、検出器で撮影された第1画像を取得する処理と、第1画像を構成する複数の第1画素の第1画素値の平均値と標準偏差を計算する処理と、検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第2画像を構成する複数の第2画素の第2画素値の平均値と標準偏差の情報を取得する処理と、第1画素値の平均値と標準偏差、および第2画素値の平均値と標準偏差に基づいて、第1画像を分類する処理と、を行う。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
電子ビームを試料に照射するための照射系と、
前記試料を透過した電子ビームで結像する結像系と、
前記結像系で結像された像を撮影するための検出器と、
前記検出器で撮影された画像を分類する演算部と、
を含み、
前記演算部は、
前記検出器で撮影された第１画像を取得する処理と、
前記第１画像を構成する複数の第１画素の第１画素値の平均値と標準偏差を計算する処理と、
前記検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第２画像を構成する複数の第２画素の第２画素値の平均値と標準偏差の情報を取得する処理と、
前記第１画素値の平均値と標準偏差、および前記第２画素値の平均値と標準偏差に基づいて、前記第１画像を分類する処理と、
を行う、透過電子顕微鏡。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記演算部は、前記第１画像を分類する処理において、
前記第１画素値の平均値が前記第２画素値の平均値と標準偏差の和よりも大きいと判定した場合に、前記第１画素値の変動係数に基づいて、前記第１画像がビーム画像であるか否かを判定する処理を行う、透過電子顕微鏡。
【請求項３】
請求項２において、
前記演算部は、前記第１画像がビーム画像であるか否かを判定する処理において、
前記第１画素値の変動係数と、画像内に電子ビームの輪郭をすべて含み、かつ、当該電子ビームの径が最大となる画像を構成する複数の画素の画素値の変動係数に基づく判定値と、を比較して、前記第１画像がビーム画像であるか否かを判定する、透過電子顕微鏡。
【請求項４】
請求項３において、
前記演算部は、前記第１画像がビーム画像であるか否かを判定する処理において、
前記第１画素値の変動係数が、前記判定値よりも大きいと判定した場合に、前記第１画像をビーム画像に分類する、透過電子顕微鏡。
【請求項５】
請求項１において、
前記演算部は、前記第１画像を分類する処理において、
前記第１画素値の平均値が前記第２画素値の平均値と標準偏差の和よりも大きくないと判定した場合に、前記第１画素値の標準偏差が、前記第１画素値の平均値と前記第２画素値の標準偏差の和よりも大きいか否かを判定し、
前記第１画素値の標準偏差が、前記第１画素値の平均値と前記第２画素値の標準偏差の和よりも大きいと判定した場合に、前記第１画像をビーム画像に分類し、
前記第１画素値の標準偏差が、前記第１画素値の平均値と前記第２画素値の標準偏差の和よりも大きくないと判定した場合に、前記第１画像を前記検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された画像に分類する、透過電子顕微鏡。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれか１項において、
記憶部と、
前記照射系を制御する制御部と、
を含み、
前記照射系は、電子ビームを偏向させる偏向器を含み、
前記記憶部には、画像上でのビームの移動量と前記偏向器の制御量の関係を示す第１キャリブレーションデータが記憶され、
前記演算部は、
前記第１画像がビーム画像に分類された場合に、前記第１画像上における電子ビームの位置と前記第１画像の中心との間の第１位置ずれ量を計算する処理と、
前記第１キャリブレーションデータに前記第１画像の倍率情報を含める処理と、
前記第１画像の倍率情報を含む前記第１キャリブレーションデータを用いて、前記第１位置ずれ量から前記偏向器の制御量を求める処理と、
前記制御部が前記偏向器の制御量に基づいて前記偏向器に電子ビームを偏向させて、電子ビームを移動させたときの電子ビームの位置に基づいて、前記第１画像の拡大率の誤差を算出する処理と、
算出した前記誤差の情報を前記記憶部に記憶する処理と、
を行う、透過電子顕微鏡。
【請求項７】
請求項６において、
前記演算部は、
前記第１画像の倍率情報を含む前記第１キャリブレーションデータに前記誤差の情報を含めて、第２キャリブレーションデータを生成する処理と、
電子ビームの位置と前記第１画像の中心との間の第２位置ずれ量を計算する処理と、
前記第２キャリブレーションデータを用いて、前記第２位置ずれ量から前記偏向器の制御量を求める処理と、
を行い、
前記制御部は、前記偏向器の制御量に基づいて前記偏向器に電子ビームを偏向させる処理を行う、透過電子顕微鏡。
【請求項８】
請求項６において、
前記記憶部には、倍率ごとに前記誤差の情報が記憶される、透過電子顕微鏡。
【請求項９】
電子ビームを試料に照射するための照射系と、
前記試料を透過した電子ビームで結像する結像系と、
前記結像系で結像された像を撮影するための検出器と、
を含む透過電子顕微鏡における画像分類方法であって、
前記検出器で撮影された第１画像を取得する工程と、
前記第１画像を構成する複数の第１画素の第１画素値の平均値と標準偏差を計算する工程と、
前記検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第２画像を構成する複数の第２画素の第２画素値の平均値と標準偏差の情報を取得する工程と、
前記第１画素値の平均値と標準偏差、および前記第２画素値の平均値と標準偏差に基づいて、前記第１画像を分類する工程と、
を含む、画像分類方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１画像を分類する工程は、
前記第１画素値の平均値が前記第２画素値の平均値と標準偏差の和よりも大きいと判定した場合に、前記第１画素値の変動係数に基づいて、前記第１画像がビーム画像であるか否かを判定する工程を含む、画像分類方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過電子顕微鏡、画像分類方法、および電子ビームの調整方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
透過電子顕微鏡では、試料像を観察する前に、光学系の調整が行われる。例えば、特許文献１には、光学系の調整を自動で行う自動調整装置を備えた透過電子顕微鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１３４０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
透過電子顕微鏡で光学系の調整を行う場合、調整に最適な画像を表示させる必要がある。そのため、ユーザーが経験に基づいて表示されている画像を分類し、光学系の調整に最適な画像を表示させていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る透過電子顕微鏡の一態様は、
電子ビームを試料に照射するための照射系と、
前記試料を透過した電子ビームで結像する結像系と、
前記結像系で結像された像を撮影するための検出器と、
前記検出器で撮影された画像を分類する演算部と、
を含み、
前記演算部は、
前記検出器で撮影された第１画像を取得する処理と、
前記第１画像を構成する複数の第１画素の第１画素値の平均値と標準偏差を計算する処理と、
前記検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第２画像を構成する複数の第２画素の第２画素値の平均値と標準偏差の情報を取得する処理と、
前記第１画素値の平均値と標準偏差、および前記第２画素値の平均値と標準偏差に基づいて、前記第１画像を分類する処理と、
を行う。
【０００６】
このような透過電子顕微鏡では、第１画像を構成する複数の第１画素の第１画素値の平均値と標準偏差、および検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第２画像を構成する複数の第２画素の第２画素値の平均値と標準偏差に基づいて、第１画像を分類する。そのため、このような透過電子顕微鏡では、ユーザーの経験によらず画像を分類できる。
【０００７】
本発明に係る画像分類方法の一態様は、
電子ビームを試料に照射するための照射系と、
前記試料を透過した電子ビームで結像する結像系と、
前記結像系で結像された像を撮影するための検出器と、
を含む、透過電子顕微鏡における画像分類方法であって、
前記検出器で撮影された第１画像を取得する工程と、
前記第１画像を構成する複数の第１画素の第１画素値の平均値と標準偏差を計算する工程と、
前記検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第２画像を構成する複数の第２画素の第２画素値の平均値と標準偏差の情報を取得する工程と、
前記第１画素値の平均値と標準偏差、および前記第２画素値の平均値と標準偏差に基づいて、前記第１画像を分類する工程と、
を含む。
【０００８】
このような画像分類方法では、第１画像を構成する複数の第１画素の第１画素値の平均値と標準偏差、および検出器で電子ビームが検出されていない状態で撮影された第２画像を構成する複数の第２画素の第２画素値の平均値と標準偏差に基づいて、第１画像を分類する。そのため、このような画像分類方法では、ユーザーの経験によらず画像を分類できる。
【０００９】
本発明に係る電子ビームの調整方法の一態様は、
上記画像分類方法を含み、
前記第１画像がビーム画像に分類された場合に、前記第１画像上における電子ビームの位置と前記第１画像の中心との間の第１位置ずれ量を計算する工程と、
画像上でのビームの移動量と電子ビームを偏向させる偏向器の制御量の関係を示す第１キャリブレーションデータに前記第１画像の倍率情報を含める工程と、
前記第１画像の倍率情報を含む前記第１キャリブレーションデータを用いて、前記第１位置ずれ量から前記偏向器の制御量を求める工程と、
求めた前記偏向器の制御量に基づいて前記偏向器に電子ビームを偏向させて電子ビームが移動したときの電子ビームの位置に基づいて、前記第１画像の拡大率の誤差を算出する工程と、
を含む。
【００１０】
このような電子ビームの調整方法では、拡大率の誤差を算出できるため、電子ビームを正確に画像の中心に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許