DE3622557A1

DE3622557A1 - Piezoelektrische feinpositioniervorrichtung

Info

Publication number: DE3622557A1
Application number: DE19863622557
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Phys Anders; Christoph Dipl Phys Dr Heiden
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Leica Microsystems Holdings GmbH
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-02-18
Also published as: WO1988000399A1; US4859896A; DE3622557C2; EP0273942A1; JPH01500223A; KR880701975A

Description

Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Feinposi tioniervorrichtung für die Bewegung eines Objektes in drei Koordinatenrichtungen und ein Verfahren zur Steu erung der Feinpositioniervorrichtung.

Als Feinpositionierung im Sinne der Erfindung wird eine Positioniergenauigkeit von besser als 10^-10 m verstanden, d.h. eine Bewegung im Bereich atomarer Dimensionen. Vor richtungen dieser Art bilden z.B. die Grundlage für die Untersuchung der Oberflächentopographie unter Ausnutzung des Tunneleffekts. Die Feinpositioniervorrichtung bewegt eine spitze Abtastnadel dabei in einem vorgegebenen Ab stand rasterförmig über die zu untersuchende Oberfläche, wobei z.B. der Tunnelstrom zur Regelung des Abstandes herangezogen und die Regelgröße in Abhängigkeit von dem Positionssignal der Abtastspitze dargestellt wird (Ra ster-Tunnel-Mikroskopie).

Die Feinpositioniervorrichtung muß insbesondere zwei An forderungen erfüllen. Sie muß mechanisch besonders stabil sein, um das System unempfindlich gegen Vibrationen der Umgebung zu machen. Die Resonanzfrequenz der Vorrichtung soll so hoch wie möglich sein, um eine möglichst hohe Ra stergeschwindigkeit für die Abtastung erreichen zu kön nen, die neben größerer räumlicher Auflösung auch eine bessere Zeitauflösung bei der Beobachtung dynamischer Prozesse erlaubt.

Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art benutzen als Stellelemente piezoelektrische Bauteile. Beim in Phys. Rev. Lett., Vol. 49, No. 1 (1982), pp 57-61, be schriebenen Piezodreibein werden z.B. drei rechtwinklig zueinander stehende Streifen einer Piezokeramik in Form einer Pyramide zusammengefügt. Die Spitze der Pyramide kann durch Verändern der Länge der Streifen in die drei Raumrichtungen bewegt werden. Nachteilig an dieser An ordnung ist ihre relativ große Masse, die zu einer nie drigen Resonanzfrequenz und damit zu einer erhöhten An fälligkeit bezüglich thermischer Drifterscheinungen führt.

Bei einer anderen, aus Rev. Sci. Instrum., Vol. 56, No. 8 (August 1985), pp 1573-1576, bekannten Bauform werden sehr kleine Piezokeramikwürfel und Metallwürfel schach brettartig aufeinandergeklebt. Diese Positioniervorrich tung hat zwar eine kleinere Masse, aber hier wird ein großer Anteil der Gesamtmasse aus piezoelektrisch nicht aktivem Material gebildet. Die zwischengefügten Metall würfel verringern auch hier die Resonanzfrequenz.

Beiden Bauformen ist gemeinsam, daß sie aus mindestens drei verschiedenen Stücken einer Piezokeramik bestehen, die miteinander durch Kleben, Schrauben, Klemmung oder ähnliches verbunden sind. Dadurch werden mechanische Schwachstellen eingeführt, die bei zyklischer thermischer Beanspruchung aufgrund unterschiedlicher thermischer Aus dehnungskoeffizienten der starr miteinander verbundenen Materialien mechanisch stark belastet werden.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Fein positioniervorrichtung zu schaffen, die eine geringe Vi brationsempfindlichkeit zeigt, eine hohe Resonanzfrequenz besitzt, die weitgehend temperaturunempfindlich ist und insbesondere auch im Tieftemperaturbereich einsetzbar ist, die eine flache Bauweise und einen möglichst ein fachen Aufbau ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer piezoelektrischen Feinposi tioniervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungs gemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 9. Ein Verfahren zur Steuerung der Feinpositioniervorrichtung ist im Anspruch 10 angegeben.

Hervorstehendes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die konsequente Minimierung parasitärer, piezoelek trisch nicht aktiver Massen bei gleichzeitig äußerst geringer Gesamtmasse des eigentlichen Antriebskörpers.

Er besteht aus einem einzigen, in sich homogenen piezoelektrischen Bauteil. Die relativ zum Antriebs körper ruhende Einspannvorrichtung kann aus einem Material gefertigt werden, dessen thermischer Ausdeh nungskoeffizient dem des Antriebskörpers angepaßt ist. Bei der Steuerung des Antriebskörpers findet darüber hinaus nur eine vernachlässigbare Relativbewegung zwischen dem Antriebskörper und den Einspannpunkten statt. Soweit Abstandsvariationen zwischen den Ein spannpunkten auftreten, werden sie durch die Elastizität der Gabelschenkel der Einspannvorrichtung aufgefangen.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Ihre Ar beitsweise wird nachstehend anhand der Figuren beschrie ben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Unteransicht der Feinpositioniervor richtung

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Feinpositioniervor richtung

Fig. 3 eine Frontansicht der Feinpositioniervor richtung

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Bewe gungen in

a, b) tangentialer,
c) axialer und
d) radialer Richtung

Fig. 5 eine andere Möglichkeit der Elektrodenan ordnung

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Steuerung

Die in Fig. 1 dargestellte Feinpositioniervorrichtung enthält eine aus zwei Schenkeln 1, 2 bestehende gabel förmige Einspannvorrichtung. Die beiden Schenkel 1, 2 werden durch eine Lagerschraube 4 zusammengehalten und können durch eine Spannschraube 3 als Zange gegeneinander verstellt werden. In einer einfacheren Ausgestaltung können die Schenkel im Bereich der Spannschraube fest verbunden sein, wobei im Bereich der Schraube 4 dann eine Verspannung gegen die Federkraft der Schenkel erfolgen kann. Die Einspannvorrichtung kann aus Messing gefertigt sein. Es kann aber auch ein keramisches oder glaskerami sches Material gewählt werden, wenn dies z.B. wegen der thermischen Eigenschaften zweckmäßiger ist.

Innerhalb der Schenkel 1, 2 ist der eigentliche Antriebs körper angeordnet, der aus einer runden, annähernd plan parallelen piezoelektrischen Scheibe 5 besteht. Die in Fig. 1 gezeigte Unterseite der piezoelektrischen Scheibe 5 ist mit drei flächigen Elektroden 6, 7, 8 belegt, an die jeweils über elektrische Anschlüsse 9, 10, 11 eine elektri sche Steuerspannung gelegt werden kann. Die Trennlinie 12 zwischen den Elektrodenfeldern hat die Form eines Y. Die Flächen der Elektroden 6, 7 sind zumindest annähernd gleich groß, während die der Elektrode 8 im Vergleich da zu sehr klein ist. Ihre maximale Länge und Breite sollen nicht größer als die Dicke der Scheibe 5 sein.

Die piezoelektrische Scheibe 5 wird in den Andruckpunkten 13, 14 von den äußeren Teilen der Schenkel 1, 2 gehalten und liegt im inneren Bereich der Schenkel an zwei dicht nebeneinander liegenden Punkten 15, 16 an, die auch als ein einziger Andruckpunkt angesehen werden können. Die Schenkellänge bezüglich der Andruckpunkte 13, 14 ist so gewählt, daß der Mittelpunkt der Scheibe 5 zwar innerhalb der durch die Verbindungslinie zwischen den Andruck punkten 13, 14 abgeschlossenen Gabelfläche der Einspann vorrichtung aber in der Nähe dieser Verbindungslinie liegt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Scheibe 5 einerseits nicht nach vorne aus der Ein spannvorrichtung herausgeschoben werden kann und an dererseits ein möglichst großer Bereich der Scheiben fläche außerhalb der durch die Andruckpunkte 13, 14, 15, 16 eingeschlossenen Scheibenfläche liegt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Andruckpunkte 13, 14 so ge wählt werden, daß mindestens 1/3 des Scheibenumfangs den freien Teil der Gabelschenkel 1, 2 überspannt.

Die Orientierung der Elektrodenflächen ist so gewählt, daß die Trennlinie zwischen den Elektroden 6, 7 auf der Symmetrielinie der Einspannvorrichtung und die im Keil des Y liegende Fläche außerhalb der durch die Andruck punkte 13, 14, 15, 16 eingeschlossenen Scheibenfläche liegt.

Aus der in Fig. 2 dargestellten Aufsicht ist zu ersehen, daß die Oberseite der piezoelektrischen Scheibe 5 voll flächig mit einer weiteren Elektrode 17 belegt ist, an die über einen elektrischen Anschluß 18 ebenfalls ein bestimmtes elektrisches Potential gelegt werden kann. Im Zusammenwirken mit den Elektroden 6, 7, 8 kann dies z.B. auch das Masse-Potential sein. Sämtliche Elektroden sind so auf der piezoelektrischen Scheibe 5 aufgebracht, daß sie untereinander und gegenüber der Einspannvorrichtung ausreichend elektrisch isoliert sind. Lediglich bei einer als Masse-Elektrode vorgesehenen Elektrode kann es zweck mäßig sein, diese direkt mit der Einspannvorrichtung elektrisch zu verbinden, wenn diese aus elektrisch leitendem Material besteht.

Auf der Elektrode 17 ist als zu positionierendes Objekt eine Abtastnadel 19 angebracht. Für die Anwendung in ei nem Tunnelmikroskop kann dies z.B. eine Wolframspitze sein. Die Abtastnadel 19 kann z.B. mit einem elektrisch isolierenden Kleber auf der Elektrodenfläche 17 befestigt sein, so daß ein durch die Abtastnadel 19 aufgenommener Stromfluß für Meßzwecke über einen elektrischen Anschluß 20 abgeleitet werden kann. Der Befestigungsort der Ab tastnadel 19 liegt im elektrischen Feldbereich der Elek trode 8. Die Spitze der Abtastnadel 19 reicht in Verlängerung der bereits genannten Symmetrielinie der Einspannvorrichtung geringfügig über den Rand der piezoelektrischen Scheibe hinaus.

Die Frontansicht in Fig. 3 macht deutlich, wie die pie zoelektrische Scheibe 5 in den Schenkeln 1, 2 der Ein spannvorrichtung gehalten wird. Als Ergänzung zu den Fig. 1 und 2 ist hier die Einspannvorrichtung auf einer Grundplatte 21 befestigt. Das kann z.B. ein Glasplättchen sein. Die Feinpositioniervorrichtung wird damit selbst zu einem positionierfähigen Objekt, das z.B. durch die in der älteren Anmeldung P 36 14 996.9 beschriebene elek trisch steuerbare Antriebsvorrichtung verschoben werden kann.

Anhand der in Fig. 4 gezeigten stark vereinfachten und hinsichtlich der Volumenverschiebungen in der piezoelek trischen Scheibe 5 stark übertriebenen Darstellungen sollen die als tangential, axial und radial bezeichneten Bewegungen der Spitze der Abtastnadel 19 erläutert wer den. Die Darstellungen der Fig. 4a, b, c sind aus der Frontansicht der Fig. 3 abgeleitet, Fig. 4d entspricht einer Seitenansicht der Fig. 2.

Es ist bekannt, daß durch eine an die Elektroden einer piezoelektrischen Scheibe gelegte elektrische Spannung eine Kontraktion oder Dilatation der Dicke der Scheibe erzeugt werden kann, die wegen der Volumenkonstanz der Scheibe in der Regel mit einer Durchmesseränderung verbunden ist. In der älteren Anmeldung P 36 14 996.9 wurde jedoch eine Elektrodenanordnung mit einer spe ziellen Spannungsversorgung angegeben, bei der sich Volumenverschiebungen innerhalb der Scheibe ausbilden, die den Durchmesser konstant halten. Von diesem Effekt wird auch beim vorliegenden Erfindungsgegenstand in Be zug auf die Positionierung in tangentialer Richtung, d.h. eine Bewegung der Abtastnadel 19 in einer Richtung pa rallel zu der Verbindungslinie zwischen den Andruck punkten 13, 14, Gebrauch gemacht.

Eine Bewegung in tangentialer Richtung wird demnach erreicht, wenn bei konstanter Summe der Potentiale an den Elektroden 6, 7 die Differenz der Potentiale geändert wird. Im Feldbereich dieser Elektroden ist die Dicke der Scheibe klein im Vergleich zur Länge oder Breite der Scheibe, so daß der Haupteffekt der Spannungsänderung eine Streckung bzw. Stauchung der unter den Elektroden liegenden Piezobezirke in Richtung der Scheibenebene be wirkt. Da die Effekte im Bereich der beiden Elektroden aufgrund der speziellen Steuerspannungen (Konstanz der Potentialsumme) zueinander gegenläufig sind, wird die Mittellinie der piezoelektrischen Scheibe, die dieselbe Richtung wie die Trennlinie zwischen den Elektroden 6, 7 hat, seitwärts bewegt. Die auf dieser Linie befestigte Abtastnadel 19 bewegt sich daher ebenfalls in dieser als tangential bezeichneten Richtung.

Fig. 4a veranschaulicht den Fall, daß das Potential an der Elektrode 6 eine maximale Dilatation und an der Elek trode 7 eine maximale Kontraktion erzeugt. Da die äußere Begrenzung der Scheibe 5 wegen der Einspannung nicht aus weichen kann, geschieht der notwendige Volumenausgleich im Bereich der Mittellinie. Die Abtastnadel folgt dem wandernden Volumen nach links. Fig. 4b zeigt die Ver hältnisse bei Potentialvertauschung. Die Abtastnadel wird nach rechts verschoben. Der maximale Stellweg wird durch die Differenz der Steuerpotentiale bestimmt, die Nullage durch die Summe der Potentiale. Die beim Auswandern aus der Nullage aus den beiden Fig. 4a, b ablesbare, gleichzeitig auftretende Bewegung der Abtastnadel in axialer Richtung kann, wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, in der Praxis vernachlässigt werden.

Für die Bewegung der Abtastnadel 19 in axialer Richtung, d.h. eine Bewegung senkrecht zur Scheibenebene, ist das potential der Elektrode 8 verantwortlich. Da in diesem Bereich die piezoelektrische Scheibe 5 nicht fixiert ist, bewirkt eine Spannungsänderung in diesem Bereich im we sentlichen eine Dickenänderung. Die Lage der Nadelspitze ändert sich dabei um die halbe Dickenänderung, wie Fig. 4c veranschaulicht. Wie bereits oben ausgeführt, ist in diesem Feldbereich die Dicke der Scheibe größer als die Länge und Breite der Elektrode 8. Die mit der Dicken änderung wegen Volumenkonstanz verbundene Längenänderung im Durchmesser der Scheibe ist daher in der Praxis ver nachlässigbar.

Die Bewegung der Abtastnadel 19 in radialer Richtung, d.h. im Ausführungsbeispiel in Richtung der Längsachse der Nadel, wird erreicht, indem die Summe der Potentiale der Elektroden 6, 7 bei konstanter Differenz geändert wird. Wie bereits erwähnt, wird dabei die piezoelektrische Scheibe 5 insgesamt in Richtung der Scheibenoberfläche gestreckt oder gestaucht. Die aus der Volumenkonstanz resultierende Längenänderung in radialer Richtung kann sich wegen der Einspannung der Scheibe 5 nur in Richtung des offenen Endes der Schenkel 1, 2 auswirken. Die aus Fig. 4d dabei ablesbare, überlagerte Bewegung in axialer Richtung ist wegen des Verhältnisses zwischen Scheiben durchmesser und Scheibendicke in der Praxis vernachläs sigbar.

Die in Fig. 5 dargestellte Elektrodenanordnung unter scheidet sich von der vorgenannten dadurch, daß nunmehr die den beiden Elektroden 6, 7 entsprechenden Elektroden 6′, 7′ als Halbkreisflächen ausgebildet sind. Die der klei nen Elektrode 8 entsprechende Elektrode 8′ ist in die der Elektrode 17 entsprechende Elektrode 17′ integriert und trägt hier die Abtastnadel 19. Die den einzelnen Poten tialen an diesen Elektroden zugewiesenen Bewegungsauf gaben sind dieselben wie vorstehend beschrieben. Auch die Orientierung der piezoelektrischen Scheibe in der Ein spannvorrichtung ist analog. Die einfachere Geometrie der Elektrodenanordnung bringt gewisse Vorteile bei ihrer Herstellung und der gegenseitigen elektrischen Isolation der Elektrodenflächen.

Die vorstehenden Ausführungen haben deutlich gemacht, daß die maximalen Verstellwege in den drei angesprochenen, zueinander orthogonalen Richtungen neben den angewendeten absoluten und relativen Werten der Potentiale auch von der Geometrie der piezoelektrischen Scheibe abhängen. Un ter der Voraussetzung, daß die Breite und Länge der klei nen Elektrode 8 etwa so groß wie die Dicke der piezo elektrischen Scheibe 5 ist, gilt bei maximaler Dicken änderung Δ d:

maximale tangentiale Auslenkung

maximale axiale Auslenkung

maximale radiale Auslenkung

wobei r der Radius der Scheibe und h ihre Dicke ist. Durch Wahl einer geeigneten Geometrie der Scheibe kann die Vorrichtung der jeweiligen Meßaufgabe hinsichtlich Resonanzfrequenz und maximaler Auslenkung angepaßt werden.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild für die Erzeugung der erforderlichen Potentiale an den Elektroden 6, 7, 8, 17 der Feinpositioniervorrichtung nach Fig. 1, 2, 3. Die Spannungen U _rad, U _tan, U _ax sind den drei Raumkoordinaten des zu positionierenden Objekts proportional und unabhängig regelbar. Der Elektrode 6 wird ein Addierer und der Elektrode 7 ein Subtrahierer vorgeschaltet. Das für die radiale Bewegung erforderliche Grundpotential U _rad wird sowohl dem Addierer als auch dem nicht invertierenden Eingang des Subtrahierers als Eingangsspannung zugeführt. Die für die tangentiale Bewegung verantwortliche Spannung U _tan wird dem Addierer und dem invertierenden Eingang des Subtrahierers zugeführt. Die Ausgangsspannungen des Addierers und Subtrahierers werden jeweils einem Hochspannungsverstärker 60, 70 als Steuerspannung zugeleitet, dessen Ausgänge die jeweiligen Elektroden mit den gewünschten Potentialen versorgten. Bei konstantem U _rad bleibt somit die Summe der Potentiale an den Elektroden 6 und 7 konstant, auch wenn sich die Differenz der Potentiale durch Veränderung von U _tan ändert. Die für die axiale Bewegung erforderliche Spannung U _ax wird ebenfalls über einen Hochspannungsverstärker 80 der Elektrode 8 unabhängig von den anderen Spannungen zugeführt. Die Elektrode 17 liegt über einen Hochspannungsverstärker 170 auf einem konstanten Potential, das auch das Masse-Potential sein kann, wobei auf den Hochspannungsverstärker verzichtet werden kann.

Für eine rasterförmige Abtastung eines nicht dargestellten Objektes mit der Abtastnadel 19 wird U _tan zweckmäßigerweise periodisch linear zwischen seinen Maximalwerten gesteuert, wobei gleichzeitig U _ax linear erhöht wird. Der Wert Δ U _tan bestimmt dann die Länge einer Abtastzeile, während Δ U _ax für eine Halbperiode der Regelung von U _tan den Abstand der Abtastzeilen bestimmt. U _ax kann auch jeweils am Ende einer Abtastzeile sprunghaft um den Wert eines Zeilenabstandes erhöht werden. U _rad bestimmt den Abstand der Nadelspitze von dem zu untersuchenden Objekt. Er kann über U _rad so geregelt werden, daß sich ein konstantes Meßsignal ergibt. Es kann aber auch während einer Messung U _rad konstant gehalten werden, wobei das sich ändernde Meßsignal aufgezeichnet wird.

Die für die gewünschte Bewegung der Abtastnadel erfor derliche Regelung der Spannungen kann in an sich be kannter Weise vorteilhaft durch einen Mikroprozessor gesteuert werden. Dabei können die vorstehend als in der Praxis vernachlässigbar bezeichneten überlagerten Be wegungen durch in diese Richtung wirkende entsprechende Gegenspannungen auch noch ausgeglichen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde mit einer pie zoelektrischen Scheibe von ca. 10 mm Durchmesser und 2 mm Dicke aus einem unter der Bezeichnung PXE 5 (Fa.Valvo) bekannten Material und Silberelektroden getestet, wobei die Einspannvorrichtung aus Messing gefertigt wurde. Als zu positionierendes Objekt wurde eine Wolframspitze ver wendet, mit der eine Goldschicht bei Normalbedingungen und einer Ölimmersion zwischen Spitze und Goldschicht untersucht wurde. Dabei konnten einzelne Atome in der Goldschicht eindeutig detektiert werden, was einer lateralen Auflösung von besser als 3 × 10^-10 m entspricht.

Claims

1. Piezoelektrische Feinpositioniervorrichtung für die Bewegung eines Objektes in drei Koordinatenrichtungen, gekennzeichnet durch

a) eine zumindest annähernd planparallel geschnittene piezoelektrische Scheibe (5),
b) eine mit elektrischen Anschlüssen (9, 10, 11, 18) versehene Elektrodenanordnung (6, 7, 8, 17) auf den zu einander parallelen Flächen, mit der drei unabhängig steuerbare elektrische Felder in der piezoelektrischen Scheibe (5) einstellbar sind,
c) eine gabelförmige Einspannvorrichtung (1, 2), die die piezoelektrische Scheibe (5) an mindestens drei symme trisch zueinander liegenden Andruckpunkten (13, 14, 15, 16) an der Umfangsfläche derart elektrisch isoliert gegenüber der Elektrodenanordnung (6, 7, 8, 17) umfaßt, daß
d) eine der Elektroden (8) in dem offenen Teil der gabelförmigen Einspannvorrichtung (1, 2) liegt, wobei
e) das zu positionierende Objekt (19) elektrisch iso liert auf einer Elektrodenfläche (17) im Feldbereich dieser Elektrode (8) angeordnet ist.

2. Feinpositioniervorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Elek trodenanordnung (6, 7, 8, 17) so gestaltet ist, daß die eine Seite der Scheibe (5) vollflächig mit einer Elektrodenschicht (17) belegt ist und die andere Seite in drei Elektrodenfelder (6, 7, 8) mit Y-förmiger Trennlinie aufgeteilt ist.

3. Feinpositioniervorrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die im Keil der Y-förmigen Trennlinie liegende Elektrodenfläche (8) wesentlich kleiner als die beiden anderen, unter einander zumindest annähernd flächengleichen Elektro denflächen (6, 7) ist und in dem offenen Teil der gabel förmigen Einspannvorrichtung (1, 2) liegt.

4. Feinpositioniervorrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß das zu posi tionierende Objekt (19) im elektrischen Feldbereich der kleineren Elektrode (8) liegend auf der vollflächigen Elektrode (17) angeordnet ist.

5. Feinpositioniervorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Elek trodenanordnung so gestaltet ist, daß die eine Seite der Scheibe (5) in zwei Halbkreisflächen (6′, 7′) aufgeteilt ist und die andere Seite in eine größere (17′) und eine im Vergleich dazu kleine Fläche (8′) aufgeteilt ist, wo bei die kleinere Fläche (8′) im Randbereich der Scheibe (5), der Trennlinie der Halbkreisflächen (6′, 7′) gegen überliegend angeordnet ist und diese Fläche (8′) das zu positionierende Objekt (19) trägt.

6. Feinpositioniervorrichtung nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die piezoelektrische Scheibe (5) rund ist und die Andruckpunkte (13, 14) der Einspannvorrichtung (1, 2) an den äußeren Enden der Gabelschenkel so gewählt sind, daß der Scheibenmittelpunkt innerhalb der durch die Ver bindungslinie zwischen diesen Andruckpunkten (13, 14) abgeschlossenen Gabelfläche liegt.

7. Feinpositioniervorrichtung nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß mindestens 1/3 des Scheibenumfangs den offenen Teil der Gabel schenkel überspannt.

8. Feinpositioniervorrichtung nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die maximale Länge und Breite der kleinen Elektrode (8, 8′) nicht größer als die Dicke der piezo elektrischen Scheibe (5) sind.

9. Feinpositioniervorrichtung nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß der Durch messer 2r der Scheibe (5) etwa fünfmal so groß ist wie ihre Dicke h.

10. Verfahren zur Steuerung der Feinpositioniervorrich tung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elek trischen Anschlüsse der Elektroden (6, 7, 8, 17; 6′, 7′, 8′, 17′) mit einer regelbaren Gleichspannungsquelle derart verbunden werden, daß sowohl der Mittelwert der Potentia le der jeweils gleichgroßen Elektroden (6, 7; 6′, 7′) wie die Differenz ihrer Potentiale und das Potential der kleinen Elektrode (8; 8′) unabhängig voneinander geregelt werden.