CN104470681A - 观察拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种附设有研磨机构(20)的观察拍摄装置。研磨机构(20)设有：旋转轴(23)铅直的旋转盘(24)；研磨布(26、27)，其安装在该旋转盘(24)的下表面上并对试样(15)的表面进行研磨；以及研磨液喷嘴(31、33)，其配置在比该研磨布(26、27)靠下方的位置，并朝上喷射含有研磨材料的研磨液，以润湿研磨布(26、27)。

Description

观察拍摄装置
技术领域
本发明涉及一种观察拍摄装置，该观察拍摄装置在放大试样来进行拍摄的带有拍摄部的显微镜中附设有对试样进行研磨的研磨机构。
带有拍摄部的显微镜对试样的表面进行观察并进行拍摄。
研磨机构对试样的表面以等间隔或设定的量反复进行物理性和化学性研磨。
根据需要，对试样实施有利于观察的蚀刻处理。
利用观察装置得到的图像进行三维构筑，以用于试样的三维观察或数值化。
观察拍摄装置相当于被称为连续切片法的自动进行观察的装置。
背景技术
各种拍摄试样表面并进行观察的观察拍摄装置已为公众所知(例如，参见专利文献1)。
基于图12对专利文献1进行说明。
图12是说明以往的观察拍摄装置的基本原理的视图。如图12所示，利用显微镜102观察试样101的表面。此外，利用附设于该显微镜102的拍摄部103拍摄试样101的表面，并以图像形态进行记录。
当试样101为金属系材料时，在观察、拍摄之前，利用研磨机构对试样101的表面进行镜面加工。
提出了各种对试样101进行研磨的研磨机构的方案(例如，参见专利文献2)。
基于图13对专利文献2进行说明。
图13是说明以往的研磨机构的基本原理的图。如图13所示，将试样101放置在旋转台105上。从朝下的喷嘴108向该试样101供给含有细微研磨颗粒的研磨液106。利用离心力使含有研磨颗粒的研磨液106在试样101的上表面上流动。通过使旋转的研磨布107与试样101的上表面接触，对试样101的上表面进行研磨。此后，利用由假想线所示的显微镜102进行观察，并利用拍摄部103进行拍摄。
可是，细微研磨颗粒的一部分以嵌入研磨布107的形式保留在研磨布107内。伴随使用，使研磨颗粒破碎。由于破碎面是锋利的，如果不采取措施，则会损伤试样101。破碎的研磨颗粒也会滞留在试样101的上表面。试样的被削去的一部分损伤试样101。结果，试样101的上表面变得粗糙，试样101的质量下降。
可以通过更换或清洗研磨布107来防止质量下降。由于更换时需要使研磨机构停止，所以观察拍摄装置的利用率下降。
此外，破碎的研磨颗粒会嵌入研磨布107。在清洗时，使用刮板或刮刀从研磨布107上刮除研磨颗粒107。研磨布107被刮板或刮刀损伤。此外，需要利用大量的清洗液并花费时间来洗掉研磨颗粒。
在清洗时，研磨布107的寿命变短且清洗液的需要量增加。
研磨布的寿命变短且清洗液的需要量增加，这在顺利有效地进行实验的方面不是优选的。因此，希望提供一种能够减少清洗液的需要量的观察拍摄装置。
以往以来，可以通过电解处理进行研磨。可以利用电解研磨使试样的表面平滑。为了进行电解处理，一般来说需要电解研磨板、电解研磨布或电解槽。但是，分别单独设置电解研磨板、电解研磨布或电解槽会使研磨机构变大。寻求研磨机构的小型化。
此外，在电解处理中，试样的溶质成分会污损试样的表面。可以通过每次更换电解液来防止污损。但是，需要大量的电解液。希望减少电解液的需要量。
此外，在研磨机构中，需要进行研磨量的测量。研磨量为100nm～几十μm，非常小。虽然测量研磨量的测量器通过支撑件被支撑在机台上，但是如果支撑件产生变形，则研磨量的测量值产生误差。此外，如果承载试样的试样台(旋转台等)发生变形，则研磨量的测量值产生误差。
在以往的结构中，难以提高研磨量的测量精度。因而，寻求能够提高研磨量的测量精度的结构。
此外，在观察试样表面之前，有时利用药剂腐蚀试样的表面。该方法被称为化学蚀刻法。
如果腐蚀性液体飞散而与显微镜或研磨量测量器接触，则有时可能会损伤显微镜或研磨量测量器。寻求其对策。
此外，在图13中，调节显微镜102以使焦点对准试样101的上表面。由于显微镜102的调节十分费事，所以在观察前实施焦点调节。
但是，如果利用研磨布107反复研磨试样101，则表面下降。如果表面下降，则焦点不准，图像变得模糊。希望即使表面下降也能够得到鲜明的图像。
此外，反复进行如下动作：使显微镜102一边沿试样的表面101移动一边进行拍摄，实施研磨，使显微镜102一边沿试样101的表面移动一边进行拍摄。可以使获得的图像层叠而成为立体图像。
由于以间隙(back lash)为代表的机械性误差，显微镜102有时不能准确地返回至初始位置。因此，图像变得不鲜明。
希望即使在显微镜102移动的情况下也能够获得鲜明的图像。
在先技术文献
专利文献1：日本特开平7-325041号公报
专利文献2：日本特开平11-151663号公报
发明内容
发明所解决的课题
本发明的课题在于提供一种具备物理、化学研磨机构的观察拍摄装置，在该观察拍摄装置中，可以减少清洗液的需要量，在进一步实现装置整体的紧凑化的同时，能够得到良好的研磨量测量精度和良好的观察图像，此外，维护性能和耐久性能也良好，并且即使显微镜移动也能够使图像鲜明。
权利要求1的发明提供了一种观察拍摄装置，其在带有拍摄部的显微镜中附设有研磨机构，该拍摄部能够观察并拍摄试样的表面，在进行所述观察之前，该研磨机构对所述试样的表面在垂直方向上以等间隔或设定的量反复进行研磨，该观察拍摄装置的特征在于，所述研磨机构设有：旋转轴铅直的旋转盘；研磨布，其安装在该旋转盘的下表面并对所述试样的表面进行研磨；以及研磨液喷嘴，其配置在比该研磨布靠下方的位置，并朝上喷射含有研磨材料的研磨液，以润湿所述研磨布。
权利要求2的发明的特征在于，研磨布由内侧研磨布和至少一块外侧研磨布构成，其中，所述内侧研磨布配置在所述旋转盘的下表面中央，所述外侧研磨布以包围该内侧研磨布的方式配置在旋转盘的下表面上。
权利要求3的发明的特征在于，内侧研磨布的网眼比外侧研磨布的网眼细。
权利要求4的发明提供了一种观察拍摄装置，其在带有拍摄部的显微镜中附设有电解研磨机构，该拍摄部能够观察并拍摄试样的表面，在进行所述观察之前，该电解研磨机构在垂直方向上以等间隔或设定的量对所述试样的表面反复进行电解研磨，其特征在于，所述电解研磨机构设有：旋转轴铅直的旋转盘；电解液吸收布，其安装在该旋转盘的下表面上并吸收对观察面进行电解研磨的电解液；以及电解液喷嘴，其配置在比该电解液吸收布靠下方的位置，并朝上喷射所述电解液，以润湿所述电解液吸收布。
权利要求5的发明的特征在于，从电解液喷嘴喷射腐蚀液。
权利要求6的发明的特征在于，设有：测量器，其测量到达试样的表面或观察面的距离；以及运算部，其根据由该测量器测量的研磨前的距离和研磨后的距离之差来运算研磨量。
权利要求7的发明的特征在于，设有：测量器，其测量到达试样的表面或观察面的距离；以及统计处理部，其对由该测量器测量表面或观察面的多个部位而得到的多个测量值进行统计性处理而求出表面粗糙度。
权利要求8的发明的特征在于，旋转盘配置在筒状罩内，带有拍摄部的显微镜配置在筒状罩的外部，研磨液喷嘴或电解液喷嘴的喷射区域设定在筒状罩内。
权利要求9的发明的特征在于，设有：试样台升降机构，其使实施了研磨或电解研磨的试样移动到带有所述拍摄部的显微镜的观察位置；以及控制部，其将研磨量考虑在内来控制试样台升降机构，以使表面或观察面与带有拍摄部的显微镜的焦点一致。
权利要求10的发明的特征在于，带有拍摄部的显微镜安装在水平地移动的承载台上，控制部保存由承载台形成的移动前的图像，并且还具有下述控制功能：以使借助承载台移动的带有拍摄部的显微镜根据移动前的图像返回至初始位置的方式对承载台进行控制。
发明效果
在权利要求1的发明中，在研磨布的下方配置研磨液喷嘴，从该研磨液喷嘴向上喷射研磨液。
研磨液喷到研磨布的下表面上，润湿研磨布，供湿式研磨所用。
研磨液因自重而从研磨布落下。供研磨所用且破碎的研磨材料(颗粒)与研磨液一起落下。即，劣化的研磨液迅速地离开研磨布。
由于劣化的研磨液不会滞留在研磨面上，所以不会损伤研磨面，从而能够良好地保持试样的质量。由于劣化的研磨液不会滞留在研磨面上，所以不需要利用大量的清洗液进行清洗，从而能够减少清洗液的需要量。
因此，根据本发明，提供了一种观察拍摄装置，在具有研磨机构的观察拍摄装置中，能够减少清洗液的需要量。
在权利要求2的发明中，在旋转盘的下表面上配置有内侧研磨布和外侧研磨布。
通过改变内侧研磨布和外侧研磨布的粗糙度，能够实施粗磨和精磨。此外，即使内侧研磨布和外侧研磨布为同一粗糙度，也能够通过改变在供给的研磨液中所含的研磨材料的颗粒直径，实施粗磨和精磨。结果，仅通过配置了内侧研磨布和外侧研磨布的一个旋转盘，就能够实施粗磨和精磨。
与分别配备粗磨用旋转盘和精磨用旋转盘相比，根据本发明，能够实现观察拍摄装置的紧凑化。
在权利要求3的发明中，内侧研磨布的网眼比外侧研磨布的网眼细。
利用外侧研磨布实施粗磨，并且利用接近旋转中心的内侧研磨布实施精磨。
在粗磨中使用颗粒直径较大的研磨材料。不希望该颗粒大的研磨材料附着在内侧研磨布上。当向外侧研磨布喷射含有颗粒直径大的研磨材料的研磨液时，该研磨液因离心力而朝径向外侧移动，结果，不会担心其浸入内侧研磨布。
向内侧研磨布喷射含有颗粒直径小的研磨材料的研磨液。该研磨液因离心力而向径向外侧移动，虽然浸入外侧研磨布，但是由于研磨材料的颗粒直径小，所以不会影响粗磨。
在权利要求4的发明中，在旋转板上设置电解液吸收布和电极。与另外配备电解研磨板或电解研磨槽相比，能够实现观察拍摄装置的紧凑化。
多余的电解液因自重从电解液吸收布落下。通过一边进行电解处理一边供给电解液，污损的电解液与电解液一起落下。即，劣化的电解液迅速离开电解液吸收布。
由于劣化的电解液不会滞留在电解液吸收布面上，所以无用的污物不会附着在电解处理面上，从而能够良好地保持试样的质量。由于劣化的电解液不会滞留在处理面上，所以不需要利用大量的清洗液进行清洗，从而能够减少电解液的需要量。
与分别配备粗磨用旋转盘和精磨用旋转盘并且还配备电解研磨盘或电解槽相比，根据本发明，能够实现观察拍摄装置的紧凑化。
在权利要求5的发明中，从电解液喷嘴喷射腐蚀液。能够进行试样的蚀刻处理，从而扩大了观察拍摄装置的用途。
在权利要求6的发明中具有：测量距离的测量器；以及根据研磨前的距离与研磨后的距离之差来计算研磨量的运算部。
能够准确且简单地得出研磨量。
在权利要求7的发明中具有：测量距离的测量器，该测量器具有统计处理部，该统计处理部对由测量器测量表面或观察面的多个部位而得到的多个测量值进行统计性处理而求出表面粗糙度；以及运算部，其根据研磨前的距离与研磨后的距离之差来运算研磨量。
能够在观察试样的同时得出表面粗糙度，从而扩大了观察拍摄装置的用途。
在权利要求8的发明中，旋转盘配置在筒状罩内，带有拍摄部的显微镜配置在筒状罩的外部，研磨液喷嘴或电解液喷嘴的喷射区域设定在筒状罩内。从喷嘴喷射的研磨液或电解液滞留在筒状罩内。因此，不会担心液体的飞沫附着在放置于筒状罩外的显微镜上。
在权利要求9的发明中具有：控制部，其将研磨量考虑在内来控制试样台升降机构，使得表面或观察面与带拍摄部的显微镜的焦点一致。利用控制部的作用，始终能够获得良好的拍摄效果。
在权利要求10的发明中，控制部保存由承载台形成的移动前的图像，并且还具有下述控制功能：以使借助承载台移动的带拍摄部的显微镜基于移动前的图像返回至初始位置的方式对承载台进行控制。承载台不可避免地存在间隙等机械性误差。如果不采取措施，则图像变得不鲜明。根据本发明，即使存在间隙等机械性误差，控制部也能够使显微镜准确地返回至初始位置。
附图说明
图1为本发明的观察拍摄装置的主视图。
图2是图1的2-2线剖面图。
图3是图1的3-3线剖面图。
图4是旋转盘的剖面图。
图5是图1的箭头5方向的向视图。
图6是研磨液和清洗液的系统图。
图7是由外侧研磨布实现的研磨机构的作用图。
图8是由内侧研磨布实现的研磨机构的作用图。
图9是观察拍摄装置的作用图。
图10是激光测量器的作用图。
图11是说明腐蚀液喷嘴、清洗喷嘴和干燥喷嘴的配置例的图。
图12是说明以往的观察拍摄装置的基本原理的图。
图13是说明以往的研磨机构的基本原理的图。
具体实施方式
基于附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，附图是根据符号的朝向观察的。
实施例
如图1所示，观察拍摄装置10包括：水平延伸的底板11；从该底板11竖起的壁板12；固定在该壁板12的上部并具有拍摄部13的显微镜14；试样台16，其在上述显微镜14的下方位置处以能够自由升降的方式设置在壁板12上，并支撑试样15；以及以能够自由水平移动的方式设置在壁板12上的研磨机构20。
研磨机构20由以下部件构成，即：水平移动的滑动件21；通过轴承22铅直地被安装在该滑动件21上的旋转轴23；安装在该旋转轴23下端的旋转盘24；从滑动件21朝下并包围旋转盘24的筒状罩25；设置在旋转盘24的下表面上的内侧研磨布26和外侧研磨布27；第一研磨液喷嘴31，其固定在筒状罩25的下端且配置在外侧研磨布27的下方，并朝上向外侧研磨布27向喷射研磨液；第一清洗液喷嘴32，其固定在筒状罩25的下端且配置在外侧研磨布27的下方，并朝上向外侧研磨布27上喷射清洗液；第二研磨液喷嘴33，其固定在筒状罩25的下端且配置在内侧研磨布26的下方，并朝上向内侧研磨布26喷射研磨液；第二清洗液喷嘴34，其固定在筒状罩25的下端且配置在内侧研磨布26的下方，并朝上向内侧研磨布26喷射清洗液；旋转盘驱动用电动机37，其以电动机轴36与旋转轴23平行的方式安装在滑动件21上；安装在电动机轴36上的驱动带轮38；固定在旋转轴23的上端的从动带轮39；以及带41，其架设在驱动带轮38和从动带轮39之间。
通过旋转盘驱动用电动机37，使旋转盘24以规定的速度向规定的方向转动。虽然带41优选同步带(有齿的带)，但是也可以使用链条。当使用链条时，将带轮38、39变为链轮。
优选的是，在滑动件21的接近试样台16的一端上并列安装有非接触式激光测量器83、84。这些激光测量器83、84配置在比喷嘴31～34靠上方的位置。此外，激光测量器83、84配置在筒状罩25的外侧。
如图2所示，显微镜14通过在水平方向上移动的手动或电动的XY承载台17安装在壁板12上。
观察者42通过使眼睛44接近目镜部43，能够目视观察由假想线所示的试样15的上表面。此外，能够利用在显微镜14上配备的拍摄部13拍摄试样15的上表面。
显微镜14借助承载台17的作用可以水平移动1cm左右。观察者42无需改变姿势就能进行观察。
由于将显微镜14安装在壁板12上，所以距地面的高度不会变化。观察者42能够以固定的姿势进行观察。
试样台升降机构45例如由以下部件构成：固定在壁板12的背面上部的升降用电动机46；从该升降用电动机46向下延伸的升降用进给丝杠47；以及螺母48，其设置在试样台16上并与升降用进给丝杠47啮合。当利用升降用电动机46使升降用进给丝杠47正反转时，则螺母48升降，试样台16也升降。
优选在试样台16上设置夹持壁板12的多个滚子49。通过由多个滚子49夹持壁板12，能够以不摇晃的方式使试样台16升降。
升降用进给丝杠47优选精密的滚珠丝杠。
如图3所示，滑动件移动机构50例如由以下部件构成：固定在壁板12的背面上的步进电动机51；从该步进电动机51水平地延伸的水平移动用进给丝杠52；以及螺母53，其设置在滑动件21上并与水平移动用进给丝杠52啮合。
当利用步进电动机51使水平移动用进给丝杠52转动时，螺母53移动，滑动件21水平地移动。步进电动机51被称为控制电动机，能够控制转速和旋转角(旋转量)。
另外，控制电动机优选步进电动机，但是也可以使用伺服电动机。
希望在滑动件21上设置夹持壁板12的多个滚子54。通过由多个滚子54夹持壁板12，能够以不会摇晃的方式使滑动件21移动。
水平移动用进给丝杠52优选精密的滚珠丝杠。
此外，优选在壁板12上设置丝杠承载台55，该丝杠承载台55将水平移动用进给丝杠52的末端支承成能够自由旋转。虽然水平移动用进给丝杠52较长，但也能够利用丝杠承载台55防止末端的振动。
如图4所示，在旋转盘24的下表面上一体形成有环状的分隔壁57。并且，在分隔壁57的内侧且在旋转盘24的下表面上安装有圆盘状的内侧研磨布26。此外，在分隔壁57的外侧且在旋转盘24的下表面上安装有环形板状的外侧研磨布27。
内侧研磨布26是精磨(镜面加工)用研磨布，外侧研磨布27是粗磨用研磨布。与外侧研磨布27相比，内侧研磨布26的网眼更细。
如图5所示，在外侧研磨布27的下方配置第一研磨液喷嘴31和第一清洗液喷嘴32，在内侧研磨布26的下方配置第二研磨液喷嘴33和第二清洗液喷嘴34。喷嘴31、32的末端朝向外侧研磨布27，喷嘴33、34的末端朝向内侧研磨布26。
如图6所示，第一清洗液喷嘴32通过管58与自动阀59和清洗液供给源61连接。当自动阀59打开时，从第一清洗液喷嘴32喷射第一清洗液62，当自动阀59关闭时，喷射停止。
此外，第一研磨液喷嘴31通过管63与第一研磨液容器64连接。在该第一研磨液容器64内容纳有磁搅拌件65。此外，第一研磨液容器64还与自动阀66和驱动用气体源67连接。
在第一研磨液容器64内填充有含有微粒状研磨材料的第一研磨液68。通过利用磁搅拌件65进行搅拌，能够防止研磨材料的沉降而实现分散化。
当自动阀66打开时，第一研磨液68被高压气体压缩，结果，第一研磨液68从第一研磨液喷嘴31喷射。当关闭自动阀66时，喷射停止。
同样，第二清洗液喷嘴34通过管71与自动阀72和清洗液供给源73连接。当打开自动阀72时，第二清洗液74从第二清洗液喷嘴34喷射，当关闭自动阀72时，喷射停止。
此外，第二研磨液喷嘴33通过管75与第二研磨液容器76连接。在该第二研磨液容器76内容纳有磁搅拌件77。此外，第二研磨液容器76与自动阀78和驱动用气体源79连接。
在第二研磨液容器76内填充有含有微粒状研磨材料的第二研磨液81，该微粒状研磨材料比在第一研磨液68中所含的微粒细小。通过利用磁搅拌件77进行搅拌，研磨材料不会沉降而使研磨材料分散。
当自动阀78关闭时，第二研磨液81被高压气体压缩，结果，第二研磨液81从第二研磨液喷嘴33喷射。当关闭自动阀78时，喷射停止。
即，第一研磨液68是粗磨用的研磨液，其含有直径较大的研磨材料。另一方面，第二研磨液81是精磨用的研磨液，其含有直径较小的研磨材料。
基于图7～图9，说明由上述结构构成的观察拍摄装置的作用。
在图7(a)中，旋转盘24以规定的转速转动(箭头(1))。从第一研磨液喷嘴31朝上向外侧研磨布27喷射含有粒径较大的研磨材料的第一研磨液68。之后，通过使试样台16以箭头(2)所示上升，使试样15的上表面以规定的载荷与外侧研磨布27接触。上述接触持续规定的时间。
第一研磨液68朝上喷射，润湿外侧研磨布27的下表面。第一研磨液68因自重从外侧研磨布27落下。用于研磨而破碎的研磨材料(颗粒)与第一研磨液68一起落下。即，劣化的研磨液离开研磨布。
由于劣化的研磨液不会滞留在研磨面上，所以不会损伤研磨面，从而能够使试样的质量保持良好。
如作为旋转盘24的仰视图的图7(b)所示，第一研磨液68喷射到外侧研磨布27的一部分上。由于外侧研磨布27旋转着，所以外侧研磨布27的整个表面被第一研磨液68润湿。
润湿的外侧研磨布27与试样15接触，对试样15进行粗磨。此时，由于对第一研磨液68施加有离心力，因此，第一研磨液68如箭头(3)所示向外侧移动。因此，第一研磨液68不会浸入到内侧研磨布26。
以规定的转速而且以规定的载荷，经过规定的时间而结束粗磨作业，则如图7(c)所示，使试样15下降(箭头(4))。接着，如箭头(5)所示使滑动件21移动。
如图8(a)所示，在使试样15的位置移动到内侧研磨布26的适当位置之后，停止移动。从第二研磨液喷嘴33朝上向内侧研磨布26喷射含有粒径较小的研磨材料的第二研磨液81。之后，通过使试样台16如箭头(6)所示上升，使试样15的上表面与内侧研磨布26接触。
如图8(b)所示，以规定的转速而且以规定的载荷，仅在规定第时间内，利用内侧研磨布26对试样15的上表面进行精磨。
如图8(c)所示，第二研磨液81喷到内侧研磨布26的一部分上。由于内侧研磨布26转动，所以润湿内侧研磨布26的整个表面。润湿的内侧研磨布26与试样15接触，对试样15进行精磨。此时，对第二研磨液81施加有离心力，因此第二研磨液81如箭头(7)所示那样向径向外侧移动。但是，由于研磨材料的粒径较小，所以不会影响粗磨。
由于粗磨和精磨结束，所以如图9(a)所示那样，使试样15下降(箭头(8))，接着，使滑动件21返回至待机位置(箭头(9))。此后，从第一清洗液喷嘴32向外侧研磨布27的下表面喷射第一清洗液62，对外侧研磨布27进行清扫。同时，从第二清洗液喷嘴34向内侧研磨布26的下表面喷射第二清洗液74，对内侧研磨布26进行清扫。
与此同时使试样15如箭头(10)所示上升。
如图9(b)所示，利用显微镜14观察和/或拍摄试样15的上表面。结束后，如箭头(11)所示，使试样15下降到待机位置。
如图7(a)中说明的那样，第一研磨液68因自重从外侧研磨布27落下。用于研磨且破碎的研磨材料(颗粒)与第一研磨液68一起落下。即，劣化的第一研磨液68离开外侧研磨布27。
由于劣化的第一研磨液68不会滞留在研磨面上，所以不会损伤研磨面，从而能够良好地保持试样的质量。由于劣化的第一研磨液62不会滞留在研磨面上，所以不需要利用大量的第一清洗液62进行清洗，从而能够减少第一清洗液62的需要量。
如图8(a)、(b)中说明的那样，第二研磨液81也同样。
另外，在不需要进行由粗磨和精磨构成的两种研磨而仅需进行一种研磨的情况下，只要在旋转盘24上安装一块圆盘状研磨布即可。
此外，在需要进行如粗磨、半精磨和精磨那样的三种研磨的情况下，在图4中，使一块内侧研磨布为小直径，由两条(双环)外侧研磨布包围小直径的内侧研磨布26。即，只要将三种研磨布以同心圆条状设置在旋转盘24上即可。
另外，虽然在图1中示出了研磨机构20的一个结构例，在图2中示出了试样台移动机构45的一个结构例，在图3中示出了滑动件移动机构50的一个结构例，但是，可以适当地改变这些结构和布局。
此外，在实施例中，虽然相对于外侧研磨布使内侧研磨布的网眼更细，但是也可以使外侧研磨布和内侧研磨布为相同粗细，改变在研磨液内所含的研磨材料的颗粒直径，由此实施粗磨和精磨。即，通过适当地选择改变外侧研磨布和内侧研磨布的粗细或使它们相同、以及改变在从第一研磨液喷嘴喷射的研磨液中所含的研磨材料与在从第二研磨液喷嘴喷射的研磨液中所含的研磨材料的颗粒直径或使它们相同的这四种组合，就可以实施粗磨和精磨。
接着，说明用其他的布代替内侧研磨布并用其他的液体代替内侧研磨液来执行的其他实施例。
通过将内侧研磨布作为内侧电解液吸收布并将内侧研磨液作为电解液，可以进行电解研磨或电解腐蚀，或者进行同时利用电解腐蚀和电解研磨的处理。
通过将研磨布作为电解液吸收布并将研磨液喷嘴作为电解液喷嘴，可以从上述电解液喷嘴向上喷射电解液。
如图8(a)所示，在使试样15的位置移动到内侧电解液吸收布26的适当位置之后，使滑动件21停止。使旋转盘24旋转，从第二电解液喷嘴33朝上向内侧电解液吸收布26喷射电解液81。并且，通过使试样台16如箭头(6)所示上升，使试样15的上表面与内侧电解液吸收布26接触。
此时，使电流流过内侧电解液吸收布26和试样15。另外，可以采用适合的绝缘结构，以便使内侧电解液吸收布26和试样15不会电短路。
电极也可以利用旋转盘24。或者是在与内侧电解液吸收布26接触的部分上安装电极。在后面的情况下，只更换电极即可。即，由于在电极腐蚀时仅更换电极即可，所以有利于降低成本。
如图8(b)所示，以规定的转速和规定的研磨载荷，仅在规定的时间内利用内侧电解液吸收布26对试样15的上表面进行电解研磨或电解腐蚀。
如图8(c)所示，虽然使第二电解液81喷到内侧电解液吸收布26的一部分，但是由于内侧电解液吸收布26旋转，所以能够润湿内侧电解液吸收布26的整个表面。
在润湿的状态下，内侧电解液吸收布26与试样15接触，对试样15进行电解研磨或电解腐蚀。此时，由于对第二电解液81施加有离心力，所以，第二电解液81如箭头(7)所示向外侧移动。但是，由于在第二电解液81中并未含有较大的颗粒，所以不会影响粗磨。
由于电解研磨或电解腐蚀结束，所以如图9(a)所示，使试样15下降(箭头(8))，接着，使滑动件21返回到待机位置(箭头(9))。此后，从第二清洗液喷嘴34向内侧电解液吸收布26的下表面喷射第二清洗液74，从而对内侧电解液吸收布26进行清扫。
由于劣化的电解液不会滞留在研磨面上，所以不必担心无用的污物附着在试样观察面上，从而能够良好地保持试样的质量。由于劣化的电解液不会大量滞留在内侧电解液吸收布26上，所以不需要利用大量的第二清洗液74对内侧电解液吸收布26进行清洗，从而可以减少第二清洗液74的需要量。
在研磨结束后，进行研磨量的测量。
在进行形成试样表面的凹凸的电解处理的情况下，在每次电解处理前均进行测量。在测量中希望试样表面是平滑的。
如图10(a)所示，在试样15的位置移动到与激光测量器83、84对应的位置之后，使滑动件停止。之后，通过使试样台16如箭头(11)所示上升，使试样15移动至激光测量器83、84的可测量范围内。
利用一个激光测量器83测量研磨后的部位。利用另一个激光测量器84测量未研磨的部位。将由激光测量器83得到的距离信息和由激光测量器84得到的距离信息输入运算部(图1、附图标记85)。运算部求出两个距离之差，并将其作为研磨量。
在想要在多个位置进行测量的情况下，使激光测量器83、84水平地移动。
利用激光测量器83、84得到的多个距离信息被发送至统计处理部(图1、附图标记86)。在统计处理部中对多个距离信息进行统计性处理，求出表面粗糙度。通过进行该统计性处理，即使在表面上存在凹凸，也能够准确地测量距离。
由于电解研磨或电解腐蚀和试样研磨量的测量结束，所以如图9(a)所示，接着使滑动件21返回至待机位置(箭头(9))。
当试样的观察为组织观察时，作为选择组织来赋予浓淡或颜色进行观察的方法，大多使用硝酸浓度为百分之几的硝酸乙醇和其他腐蚀液。接着说明上述情况的优选结构例。
如图11所示，准备喷嘴单元94，该喷嘴单元94由喷射腐蚀液的腐蚀喷嘴91、喷射清洗液的清洗喷嘴92和喷射干燥空气的干燥喷嘴93构成。筒状罩25和滑动件21介于该喷嘴单元94、显微镜14和测量器83、84之间。即，在筒状罩25的下方或中部配置喷嘴单元94。虽然可以将喷嘴单元94安装在壁板12上，但是优选将其安装在筒状罩25上。
由于通过滑动件21的下表面和筒状罩25包围腐蚀喷嘴91和清洗喷嘴92的喷射区域，所以，不必担心腐蚀液的飞沫和清洗液的飞沫附着在显微镜14和测量器83、84上。
从清洗喷嘴92喷射水或温水。在该喷射时，推荐使试样15上下摇动。其原因在于：可以提高清洗效果。
如果在试样上涂布用于蚀刻的腐蚀液之后经过几秒至几分钟，则推荐利用清洗喷嘴92对试样进行清洗。其原因在于：可以通过清洗使化学性蚀刻停止。能够高精度地控制腐蚀量。通过这种直接清洗，可以除去残留在试样上的研磨液。
从干燥喷嘴93喷射干燥空气、惰性气体、热气体。通过上述喷射，可以使试样15的表面干燥，并且能够除去残留的清洗液和污损。
在喷出该气体时，推荐使试样15上下摇动。这是因为能够使干燥时间变短并均匀地进行干燥。
利用筒状罩25的遮盖作用，不再担心从干燥喷嘴93飞散的飞沫飞向显微镜14和测量器83、84。
由于电解研磨或电解腐蚀、试样研磨量的测量和清洗以及蚀刻结束，所以如图9(a)所示，使滑动件21返回至待机位置(箭头(9))。
接着，使试样15上升(箭头(10))而移动到显微镜14的观察位置，不过该移动中包括了研磨量。即，试样15的上表面仅下降了研磨量。因此，以加上研磨量测定的值或研磨量的预测设定的值的移动量，使试样台16上升。结果，使显微镜14的焦点始终处于试样15的表面。根据需要，进行借助图像识别的对焦调节。由控制部(图1、附图标记87)统一进行该控制。
如上所述，虽然以往图像模糊，但是，根据本发明则始终能够得到鲜明的图像。
此外，由于在图2中，从拍摄部13向显示器输送信息并能够利用显示器观察图像，所以可以省去目镜部43。即，本发明的显微镜14能够任意选择具有目镜部43和不具有目镜部43的两种形态。
如上所述，显微镜14通过沿水平方向移动的手动或电动XY承载台17安装在壁板12上。在具有电动承载台的情况下，使用安装在电动承载台上的步进电动机或伺服电动机等位置控制电动机。利用位置控制电动机使显微镜移动，可以连续拍摄同一研磨面的相邻视野。在移动之前，控制用个人计算机保存最初的图像。通过电动机移动量的控制使承载台移动，以使相邻的图像能够形成重复部分的方式，进行必要的图像的拍摄和保存。
如果必要的图像的拍摄结束，则通过电动机移动量的控制，使显微镜XY承载台进行返回至移动以前的视野的动作。此时，虽然因机械精度等产生视野偏移，但是，利用图像识别能够与最初的图像即移动以前的图像进行精密地对位。该控制也由控制部(图1、附图标记87)实施。
此外，由该动作得到的同一观察面的相邻的图像能够利用与本装置不同的市场出售的成品图像软件，由使用者容易地修正位置偏移，从而能够形成一个图像。
工业上的可利用性
本发明适合应用于观察拍摄装置，该观察拍摄装置对试样的表面以等间隔或设定的量反复进行研磨，并进行观察拍摄。
附图标记说明
10...观察拍摄装置，13...拍摄部，14...显微镜，15...试样，17...承载台，20...研磨机构，23...旋转轴，24...旋转盘，26...内侧研磨布，27...外侧研磨布，31...兼用作电解液喷嘴的研磨液喷嘴(第一研磨液喷嘴)，32...清洗液喷嘴(第一清洗液喷嘴)，33...兼用作电解液喷嘴或腐蚀液喷嘴的研磨液喷嘴(第二研磨液喷嘴)，34...清洗液喷嘴(第二清洗液喷嘴)，83、84...测量器(非接触式激光测量器)，85...运算部，86...统计处理部，87...控制部。

Claims (10)

1.一种观察拍摄装置，其在带拍摄部的显微镜上附设有研磨机构，该拍摄部能够观察并拍摄试样的表面，在进行所述观察之前，该研磨机构对所述试样的表面在垂直方向上以等间隔或设定的量反复进行研磨，其特征在于，
所述研磨机构具有：旋转轴铅直的旋转盘；研磨布，其安装在该旋转盘的下表面并对所述试样的表面进行研磨；以及研磨液喷嘴，其配置在比该研磨布靠下方的位置，并朝上喷射含有研磨材料的研磨液，以润湿所述研磨布。
2.根据权利要求1所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述研磨布由内侧研磨布和至少一块外侧研磨布构成，其中，所述内侧研磨布配置在所述旋转盘的下表面中央；所述外侧研磨布以包围该内侧研磨布的方式配置在所述旋转盘的下表面上。
3.根据权利要求2所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述内侧研磨布的网眼比所述外侧研磨布的网眼细。
4.一种观察拍摄装置，其在带拍摄部的显微镜上附设有电解研磨机构，该拍摄部能够观察并拍摄试样的表面，在进行所述观察之前，该电解研磨机构对所述试样的表面在垂直方向上以等间隔或设定的量反复进行电解研磨，其特征在于，
所述电解研磨机构具有：旋转轴铅直的旋转盘；电解液吸收布，其安装在该旋转盘的下表面上并吸收对观察面进行电解研磨的电解液；以及电解液喷嘴，其配置在比该电解液吸收布靠下方的位置，并朝上喷射所述电解液以润湿所述电解液吸收布。
5.根据权利要求4所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述观察拍摄装置从所述电解液喷嘴喷射腐蚀液。
6.根据权利要求1或4所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述观察拍摄装置具有：测量器，其测量到达所述试样的表面或观察面的距离；以及运算部，其根据由该测量器测量的研磨前的距离和研磨后的距离之差来运算研磨量。
7.根据权利要求1或4所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述观察拍摄装置具有：测量器，其测量到达所述试样的表面或观察面的距离；以及统计处理部，其对由该测量器测量所述表面或观察面的多个部位而得到的多个测量值进行统计性处理而求出表面粗糙度。
8.根据权利要求1或4所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述旋转盘配置在筒状罩内，所述带拍摄部的显微镜配置在所述筒状罩的外部，所述研磨液喷嘴或所述电解液喷嘴的喷射区域被设定在所述筒状罩内。
9.根据权利要求6所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述观察拍摄装置具有：试样台升降机构，其使实施了研磨或电解研磨的所述试样移动至所述带拍摄部的显微镜的观察位置；以及控制部，其将所述研磨量考虑在内来控制所述试样台升降机构，使得所述表面或观察面与所述带拍摄部的显微镜的焦点一致。
10.根据权利要求9所述的观察拍摄装置，其特征在于，
所述带拍摄部的显微镜安装在水平地移动的承载台上，
所述控制部保存由所述承载台实现的移动之前的图像，并且还具有下述控制功能：以使借助所述承载台移动的所述带拍摄部的显微镜根据所述移动之前的图像返回至初始位置的方式对所述承载台进行控制。
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