JP2003302579A - Sample stage and microscope or measuring instrument using the same - Google Patents

Sample stage and microscope or measuring instrument using the same

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JP2003302579A
JP2003302579A JP2002108730A JP2002108730A JP2003302579A JP 2003302579 A JP2003302579 A JP 2003302579A JP 2002108730 A JP2002108730 A JP 2002108730A JP 2002108730 A JP2002108730 A JP 2002108730A JP 2003302579 A JP2003302579 A JP 2003302579A
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sample
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piezo actuator
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治彦 楠瀬
Naoki Kurimura
直樹 栗村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sample stage which stabilizes a sample position during sample observation and can smoothly move a sample and a microscope or measuring instrument using this sample stage. <P>SOLUTION: The sample stage is used to be placed on with a sample base 9 and has a sample stage driving mechanism for adjusting the position of the sample base 9 by moving the sample base 9 to a horizontal direction. The sample stage is disposed under the sample base 9 and is provided with a piezo- actuator 1 extending and contracting in a vertical direction. The piezo-actuator 1 is provided with means for holding the actuator in the state of extending the piezo-actuator in an upward direction and means for repeating the extension and contraction. The sample base 9 and the piezo-actuator 1 come into contact with each other in the elongated state of the piezo-actuator 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、試料ステージに関
するものであり、特に顕微鏡に用いられる試料ステージ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample stage, and more particularly to a sample stage used in a microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】顕微鏡の試料ステージには、試料の位置
調整を行うためX、Y方向の二方向に試料を移動する構
造を有するものがある。従来技術による試料ステージの
構造を図9を用いて説明する。図9は従来技術による試
料ステージの分解斜視図である。2は試料台を載せるた
め最上段に配置された上テーブルである。3は上テーブ
ルの下に配置された中テーブル、4は中テーブルの下に
配置された下テーブルである。これらの3つのテーブル
が試料ステージを構成している。上テーブルの下面と中
テーブルの上面には一対のX軸直線運動軸受け5が設け
られている。そして上テーブルの横に設けられたX方向
位置調整ノブ7を回すことによりX軸直線運動軸受け5
の位置がずれ、X方向の位置を調整ができる。また中テ
ーブルの下面と下テーブルの上面には一対のY軸直線運
動軸受け6が設けられている。Y軸直線運動軸受け6は
前記X軸直線運動軸受け5に対して直角に設けられてい
る。そして中テーブル3の横に設けられたY方向位置調
整ノブ8を回すことによりY軸直線運動軸受け6の位置
がずれ、Y方向の位置を調整ができる。これら2つの直
線運動軸受けを設けることにより、水平に2方向の試料
の移動が可能となり、位置調整をすることができる。そ
して試料ステージの中央の上に顕微鏡を設けることによ
り、試料台のほぼ全域での試料の観察が可能となる。
2. Description of the Related Art Some sample stages of microscopes have a structure for moving a sample in two directions of X and Y in order to adjust the position of the sample. The structure of the sample stage according to the conventional technique will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an exploded perspective view of a conventional sample stage. Reference numeral 2 denotes an upper table arranged on the uppermost stage for mounting the sample table. 3 is a middle table arranged under the upper table, and 4 is a lower table arranged under the middle table. These three tables make up the sample stage. A pair of X-axis linear motion bearings 5 are provided on the lower surface of the upper table and the upper surface of the middle table. Then, by rotating the X-direction position adjustment knob 7 provided beside the upper table, the X-axis linear motion bearing 5
The position of is shifted and the position in the X direction can be adjusted. A pair of Y-axis linear motion bearings 6 are provided on the lower surface of the middle table and the upper surface of the lower table. The Y-axis linear motion bearing 6 is provided at a right angle to the X-axis linear motion bearing 5. Then, by turning the Y-direction position adjusting knob 8 provided beside the middle table 3, the position of the Y-axis linear motion bearing 6 is displaced, and the position in the Y-direction can be adjusted. By providing these two linear motion bearings, the sample can be horizontally moved in two directions, and the position can be adjusted. By disposing a microscope on the center of the sample stage, the sample can be observed over almost the entire area of the sample stage.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の試料ステージで
は、直線運動軸受けおよびステージ構成部品の剛性が低
い場合は設置環境の床振動等によって、試料が観察中に
振動して観察が困難になるといった問題点があった。ま
た振動を受けにくくするために剛性を高くすると、直線
運動軸受けのがたがなくなり、試料ステージがスムーズ
に動かないという問題点が生じる。従って、外部の振動
による位置変動が少ない試料ステージと、スムーズに移
動できる試料ステージを一つの試料ステージで実現する
のは困難であった。
In the conventional sample stage, when the linear motion bearing and the stage components have low rigidity, the floor vibration of the installation environment causes the sample to vibrate during observation, making it difficult to observe. There was a problem. Further, if the rigidity is increased to make it less susceptible to vibration, there is a problem in that the linear motion bearing becomes loose and the sample stage does not move smoothly. Therefore, it is difficult to realize a sample stage that is less likely to be displaced due to external vibration and a sample stage that can move smoothly with one sample stage.

【0004】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、試料観察時には試料位置が安定
し、かつ試料をスムーズに移動できる試料ステージ及び
その試料ステージを用いた顕微鏡または測定器を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and a sample stage in which the sample position is stable during sample observation and the sample can be smoothly moved, and a microscope or measurement using the sample stage. The purpose is to provide a container.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる第1の試
料ステージは、試料台を載せる試料ステージ(例えば、
本発明の実施の形態における試料台9)であって、前記
試料台を水平方向に移動させて、当該試料台の位置を調
整する試料ステージ駆動機構(例えば、本発明の実施の
形態におけるX軸直線運動軸受け5、Y軸直線運動軸受
け6、X方向位置調整ノブ7及びY方向位置調整ノブ8
から構成される試料ステージ駆動機構)と、前記試料台
の下に設けられ、一部が上下方向に移動する支持手段
(例えば、本発明の実施の形態におけるピエゾアクチュ
エーター1)とを備え、前記支持手段は、その一部が上
方向に移動した状態において、当該支持手段の一部と前
記試料台とが接触し、その一部が下方向に移動した状態
において、当該支持手段の一部と当該試料台とが離間す
るものである。これにより試料観察時には試料位置が安
定し、かつ試料をスムーズに移動させることができる。
A first sample stage according to the present invention is a sample stage for mounting a sample table (for example,
A sample stage 9) according to an embodiment of the present invention, which is a sample stage drive mechanism that moves the sample stage in a horizontal direction to adjust the position of the sample stage (for example, the X-axis in the embodiment of the present invention. Linear motion bearing 5, Y-axis linear motion bearing 6, X-direction position adjustment knob 7 and Y-direction position adjustment knob 8
And a supporting means (for example, the piezo actuator 1 according to the embodiment of the present invention) which is provided under the sample table and partially moves in the vertical direction. The means includes a part of the support means and a part of the support means in a state where the part of the support means is in contact with the sample table in a state where the part of the support means is moved upward, and a part of the support means is It is separated from the sample table. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly.

【0006】本発明にかかる第2の試料ステージは、試
料台を載せる試料ステージ(例えば、本発明の実施の形
態における試料台9)であって、前記試料台を水平方向
に移動させて、当該試料台の位置を調整する試料ステー
ジ駆動機構(例えば、本発明の実施の形態におけるX軸
直線運動軸受け5、Y軸直線運動軸受け6、X方向位置
調整ノブ7及びY方向位置調整ノブ8から構成される試
料ステージ駆動機構)と、上下方向に自由度を有し、当
該試料台と前記試料ステージを固定する弾性体(例え
ば、本発明の実施の形態における板バネ10)と、前記
試料台の下に設けられ、一部が上下方向に移動する支持
手段(例えば、本発明の実施の形態におけるピエゾアク
チュエーター1)とを備え、前記支持手段は、その一部
が上方向に移動した状態において、当該支持手段の一部
と前記試料台とが接触し、その一部が下方向に移動した
状態において、当該支持手段の一部と当該試料台とが離
間するものである。これにより試料観察時には試料位置
が安定し、かつ試料をスムーズに移動させることができ
る。
The second sample stage according to the present invention is a sample stage on which a sample table is mounted (for example, the sample table 9 in the embodiment of the present invention), and the sample table is moved in the horizontal direction. A sample stage drive mechanism for adjusting the position of the sample stage (for example, the X-axis linear motion bearing 5, the Y-axis linear motion bearing 6, the X-direction position adjustment knob 7 and the Y-direction position adjustment knob 8 according to the embodiment of the present invention. Sample stage drive mechanism), an elastic body (for example, the leaf spring 10 according to the embodiment of the present invention) that has a degree of freedom in the vertical direction and fixes the sample stage and the sample stage, and the sample stage And a supporting means (for example, the piezo actuator 1 according to the embodiment of the present invention) which is provided below and a part of which moves in the vertical direction. The supporting means has a part of which moves in the upward direction. In state, and a part between the sample stage is in contact of the support means, in a state where a part thereof is moved downward, in which a part with the sample stage of the support means are separated. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly.

【0007】本発明にかかる第3の試料ステージは、本
発明にかかる第2の試料ステージであって、前記弾性体
が板バネであることを特徴とするのものである。これに
より試料観察時には試料位置が安定し、かつ試料をスム
ーズに移動させることができる。
A third sample stage according to the present invention is the second sample stage according to the present invention, characterized in that the elastic body is a leaf spring. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly.

【0008】本発明にかかる第4の試料ステージは、本
発明にかかる第1乃至第3いずれかの試料ステージであ
って、前記支持手段による一部の上下方向の移動動作を
制御する制御手段(例えば、本発明の実施の形態におけ
るピエゾアクチュエーターコントローラー16)を備
え、この制御手段は、支持手段の一部を上方向に移動し
た状態で保持する第1のモードと、支持手段の一部を上
下方向への移動を繰り返させる第2のモードとを少なく
とも実行し、前記第1のモードにおいて、前記支持手段
の一部が上方向に移動した状態では、当該支持手段の一
部と前記試料台とが接触し、前記第2のモードにおい
て、前記支持手段の一部が上方向に移動した状態では、
当該支持手段の一部と前記試料台とが接触し、前記第2
のモードにおいて、前記支持手段の一部が下方向に移動
した状態では、当該支持手段の一部と前記試料台が離間
するものである。これにより試料観察時には試料位置が
安定し、かつ試料をスムーズに移動させることができ
る。
A fourth sample stage according to the present invention is the sample stage according to any one of the first to third aspects of the present invention, in which a control means (a control means for controlling a part of vertical movement operation by the supporting means ( For example, the piezo actuator controller 16) according to the embodiment of the present invention is provided, and this control means includes a first mode in which a part of the supporting means is held in a state of being moved upward and a part of the supporting means is moved up and down. At least the second mode of repeating the movement in the direction is performed, and in the first mode, when a part of the supporting means is moved upward, a part of the supporting means and the sample stage Are in contact with each other, and in the second mode, a part of the supporting means is moved upward,
A part of the supporting means comes into contact with the sample table, and the second
In this mode, when a part of the supporting means is moved downward, the part of the supporting means and the sample stage are separated from each other. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly.

【0009】本発明にかかる顕微鏡は第4の試料ステー
ジを用いた顕微鏡であって、前記第1のモードと前記第
2のモードでの焦点のずれを合わせる焦点移動手段を備
えるものである。これにより焦点位置の再調整が不要に
なり、操作性が向上する。
A microscope according to the present invention is a microscope using a fourth sample stage, and is provided with a focus moving means for adjusting a focus shift between the first mode and the second mode. This eliminates the need for readjustment of the focus position and improves operability.

【0010】本発明にかかる第5の試料ステージは、本
発明にかかる第4の試料ステージであって、前記第1の
モードと前記第2のモードとの間で試料高さを略同じに
する様、支持手段によって高さを調整することを特徴と
するものである。これにより、焦点位置の再調整が不要
になり、操作性が向上する。
The fifth sample stage according to the present invention is the fourth sample stage according to the present invention, and the sample heights are substantially the same between the first mode and the second mode. As described above, the height is adjusted by the supporting means. This eliminates the need for readjustment of the focus position and improves operability.

【0011】本発明にかかる第6の試料ステージは本発
明にかかる第1乃至5いずれかの試料ステージであっ
て、前記支持手段は上下方向に伸縮する伸縮手段(例え
ば、本発明の実施の形態におけるピエゾアクチュエータ
ー1)であることを特徴とするものである。これにより
試料観察時には試料位置が安定し、かつ試料をスムーズ
に移動させることができる。
A sixth sample stage according to the present invention is the sample stage according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, wherein the supporting means is a vertically expanding and contracting means (for example, an embodiment of the present invention. The piezo actuator 1) in 1). As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly.

【0012】本発明にかかる第7の試料ステージは本発
明にかかる第4乃至6いずれかの試料ステージであっ
て、前記試料ステージ駆動機構を動作させている状態か
否かを判別する判別手段(例えば、本発明の実施の形態
における静電容量検出器14)を備え、前記制御手段は
前記試料ステージ駆動機構を動作させている状態である
と判別した時は前記第2のモードを実行し、前記試料ス
テージ駆動機構を動作させている状態にないと判別した
時は前記第1のモードを実行することを特徴とするもの
である。これにより試料観察時には試料位置が安定し、
かつ試料をスムーズに移動させることができる。さらに
操作性を向上させることができる。
The seventh sample stage according to the present invention is the sample stage according to any one of the fourth to sixth aspects of the present invention, and it is a judging means for judging whether or not the sample stage driving mechanism is in operation ( For example, the electrostatic capacitance detector 14) according to the embodiment of the present invention is provided, and when it is determined that the control unit is operating the sample stage drive mechanism, the second mode is executed, When it is determined that the sample stage drive mechanism is not in operation, the first mode is executed. This stabilizes the sample position during sample observation,
Moreover, the sample can be moved smoothly. Further, the operability can be improved.

【0013】本発明にかかる第8の試料ステージは、本
発明にかかる第7の試料ステージであって、前記判別手
段は前記試料ステージ駆動機構の静電容量の変化を検出
することにより判別することを特徴とするものである。
これにより試料観察時には試料位置が安定し、かつ試料
をスムーズに移動させることができる。さらに操作性を
向上させることができる。
An eighth sample stage according to the present invention is the seventh sample stage according to the present invention, wherein the discriminating means discriminates by detecting a change in capacitance of the sample stage drive mechanism. It is characterized by.
As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly. Further, the operability can be improved.

【0014】本発明にかかる第9の試料ステージは、本
発明にかかる第7の試料ステージであって、前記判別手
段は商用電源の誘導を検出することにより判別すること
を特徴とするものである。これにより試料観察時には試
料位置が安定し、かつ試料をスムーズに移動させること
ができる。さらに操作性を向上させることができる。
A ninth sample stage according to the present invention is the seventh sample stage according to the present invention, wherein the discriminating means discriminates by detecting induction of a commercial power source. . As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly. Further, the operability can be improved.

【0015】本発明にかかる第10の試料ステージは、
本発明にかかる第7の試料ステージであって、前記判別
手段は前記試料ステージ駆動機構の一部に流した電流の
変化を検出することにより判別することを特徴とするも
のである。これにより試料観察時には試料位置が安定
し、かつ試料をスムーズに移動させることができる。さ
らに操作性を向上させることができる。
The tenth sample stage according to the present invention is
The seventh sample stage according to the present invention is characterized in that the determining means makes a determination by detecting a change in a current passed through a part of the sample stage driving mechanism. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly. Further, the operability can be improved.

【0016】本発明にかかる第11の試料ステージは、
本発明にかかる第7の試料ステージであって、前記判別
手段は前記試料ステージ駆動機構に加わる応力を測定す
ることにより判別することを特徴とするものである。こ
れにより試料観察時には試料位置が安定し、かつ試料を
スムーズに移動させることができる。さらに操作性を向
上させることができる。
The eleventh sample stage according to the present invention is
The seventh sample stage according to the present invention is characterized in that the determining means performs determination by measuring a stress applied to the sample stage drive mechanism. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly. Further, the operability can be improved.

【0017】本発明にかかる第12の試料ステージは、
本発明にかかる第7の試料ステージであって、前記判別
手段は前記試料ステージ駆動機構の周辺の光の遮蔽を検
出する光学センサーにより判別することを特徴とする請
求項7記載の試料ステージ。するものである。これによ
り試料観察時には試料位置が安定し、かつ試料をスムー
ズに移動させることができる。さらに操作性を向上させ
ることができる。
The twelfth sample stage according to the present invention is
8. The sample stage according to the seventh aspect of the present invention, wherein the discriminating means discriminates by an optical sensor that detects light shielding around the sample stage drive mechanism. To do. As a result, the sample position is stable during sample observation, and the sample can be moved smoothly. Further, the operability can be improved.

【0018】本発明にかかる第13の試料ステージは、
本発明にかかる第1乃至12いずれかの試料ステージで
あって、前記支持手段における一部の上下方向の動作の
繰り返し周波数が15kHz〜30kHzであることを
特徴とするものである。これにより上下方向の動作によ
る騒音を小さくすることができる。
The thirteenth sample stage according to the present invention is
The sample stage according to any one of the first to twelfth aspects of the present invention, characterized in that a repetition frequency of a part of the vertical movement of the supporting means is 15 kHz to 30 kHz. This makes it possible to reduce the noise caused by the vertical movement.

【0019】本発明にかかる試料ステージは顕微鏡また
は測定器のいずれかに用いることが好適である。
The sample stage according to the present invention is preferably used for either a microscope or a measuring instrument.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態1.本実施の形
態1にかかる試料ステージの構成を図1、図2に示す。
図1は本実施の形態1にかかる試料ステージの分解斜視
図である。1はピエゾアクチュエーター、2は上テーブ
ル、3は中テーブル、4は下テーブル、5はX軸直線運
動軸受け、6はY軸直線運動軸受け、7はX方向位置調
整ノブ、8はY方向位置調整ノブ、9は試料台、11は
穴部、12は長穴部、13は開口部、16はピエゾアク
チュエーターコントローラーを示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1 of the Invention The structure of the sample stage according to the first embodiment is shown in FIGS.
FIG. 1 is an exploded perspective view of the sample stage according to the first embodiment. 1 is a piezo actuator, 2 is an upper table, 3 is a middle table, 4 is a lower table, 5 is an X-axis linear motion bearing, 6 is a Y-axis linear motion bearing, 7 is an X-direction position adjustment knob, and 8 is a Y-direction position adjustment. Knob, 9 is a sample stand, 11 is a hole, 12 is a long hole, 13 is an opening, and 16 is a piezo actuator controller.

【0021】まず本発明にかかる試料ステージの駆動機
構について説明する。本発明にかかる試料ステージで
は、X軸直線運動軸受け5、Y軸直線運動軸受け6、X
軸方向位置調整ノブ7、Y軸方向位置調整ノブ8から試
料ステージ駆動機構が構成される。上テーブル2は試料
ステージの最上部に設けられており、その上に試料台9
を載せる。その試料台9に載せられた試料を上から顕微
鏡を用いて観察する。上テーブル2の下には中テーブル
3が配置されており、上テーブル2の下面と中テーブル
3の上面には一対のX軸直線運動軸受け5が設けられて
いる。このX軸直線運動軸受け5をずらすためのX方向
位置調整ノブ7が上テーブル2の横に設けられている。
このX軸方向位置調整ノブ7を手で回すことにより、X
軸直線運動軸受け5の位置がずれて、X軸方向に中テー
ブル3に対して上テーブル2を相対的に移動させること
が可能となる。
First, the drive mechanism of the sample stage according to the present invention will be described. In the sample stage according to the present invention, the X-axis linear motion bearing 5, the Y-axis linear motion bearing 6, X
A sample stage drive mechanism is composed of the axial position adjustment knob 7 and the Y-axis position adjustment knob 8. The upper table 2 is provided on the uppermost part of the sample stage, and the sample table 9 is placed on the upper table 2.
Put. The sample placed on the sample table 9 is observed from above using a microscope. An intermediate table 3 is arranged below the upper table 2, and a pair of X-axis linear motion bearings 5 are provided on the lower surface of the upper table 2 and the upper surface of the intermediate table 3. An X-direction position adjusting knob 7 for shifting the X-axis linear motion bearing 5 is provided beside the upper table 2.
By turning this X-axis direction position adjustment knob 7 by hand, X
The position of the axial linear motion bearing 5 is displaced, and the upper table 2 can be moved relative to the middle table 3 in the X-axis direction.

【0022】そしてこの中テーブル3の下にはさらに下
テーブル4が配置されており、中テーブル3の下面と下
テーブル4の上面には一対のY軸直線運動軸受け6が設
けられている。このY軸直線運動軸受け6はX軸直線運
動軸受け5と直角に設けられている。このY軸直線運動
軸受け6をずらすためのY方向位置調整ノブ8が中テー
ブル3の横の設けられている。このY軸方向位置調整ノ
ブ8を手で回すことにより、Y軸直線運動軸受け6の位
置がずれてY軸方向に下テーブル4に対して中テーブル
3を相対的に移動させることが可能となる
A lower table 4 is further arranged below the middle table 3, and a pair of Y-axis linear motion bearings 6 are provided on the lower surface of the middle table 3 and the upper surface of the lower table 4. The Y-axis linear motion bearing 6 is provided at a right angle to the X-axis linear motion bearing 5. A Y-direction position adjusting knob 8 for shifting the Y-axis linear motion bearing 6 is provided beside the intermediate table 3. By turning the Y-axis direction position adjusting knob 8 by hand, the position of the Y-axis linear motion bearing 6 is displaced and the middle table 3 can be moved relative to the lower table 4 in the Y-axis direction.

【0023】このように試料ステージを駆動させること
によって試料台9はX、Y方向に2自由度を持つ。従っ
て平面方向の位置を調整できるようになる。そしてこの
試料ステージの中央の上方に顕微鏡を設けることによ
り、試料台9のほぼ全域に渡って観察することができ
る。
By thus driving the sample stage, the sample stage 9 has two degrees of freedom in the X and Y directions. Therefore, the position in the plane direction can be adjusted. By disposing a microscope above the center of the sample stage, it is possible to observe almost the entire area of the sample table 9.

【0024】次に試料ステージ駆動機構を有する試料ス
テージとピエゾアクチュエーター1との構成について説
明する。伸縮手段であるピエゾアクチュエーター1は下
テーブル中央付近に1つ設けられている。図1に示すよ
うに上テーブル2、中テーブル3、下テーブル4にはそ
れぞれ貫通孔が設けられている。ピエゾアクチュエータ
ー1はこの貫通孔を通るように組み立てられる。よって
ピエゾアクチュエーター1と上テーブル2の上に配置さ
れている試料台9の裏面が接触する。
Next, the structure of the sample stage having the sample stage drive mechanism and the piezo actuator 1 will be described. One piezo actuator 1, which is an expansion / contraction means, is provided near the center of the lower table. As shown in FIG. 1, through holes are provided in the upper table 2, the middle table 3, and the lower table 4, respectively. The piezo actuator 1 is assembled so as to pass through this through hole. Therefore, the back surface of the sample table 9 arranged on the piezo actuator 1 and the upper table 2 comes into contact with each other.

【0025】図2に試料ステージの分解拡大斜視図を示
し、さらに詳細に説明する。下テーブル4の中央部付近
にはピエゾアクチュエーター1の径より若干大きい径の
穴部11が設けられている。また中テーブル3にはピエ
ゾアクチュエーター1の径より若干大きい径の長穴部1
2が設けられている。その長穴部12は中テーブル3が
移動する方向(本実施の形態ではY方向)に長くなって
おり、その長さは試料台3の長さより若干短くなってい
る。さらに上テーブル2には試料台9より若干小さい開
口部13が設けられている。試料ステージを上述の構造
にすることにより、X、Y方向に試料が移動しても、試
料台9のほぼ全範囲で試料台9を押し上げることが可能
となる。
FIG. 2 shows an exploded enlarged perspective view of the sample stage, which will be described in more detail. A hole 11 having a diameter slightly larger than the diameter of the piezo actuator 1 is provided near the center of the lower table 4. Further, the middle table 3 has an elongated hole portion 1 having a diameter slightly larger than that of the piezo actuator 1.
Two are provided. The long hole 12 is long in the direction in which the middle table 3 moves (Y direction in the present embodiment), and its length is slightly shorter than the length of the sample table 3. Further, the upper table 2 is provided with an opening 13 which is slightly smaller than the sample table 9. With the structure of the sample stage described above, even if the sample moves in the X and Y directions, it is possible to push up the sample table 9 over almost the entire range of the sample table 9.

【0026】次にピエゾアクチュエーター1の上下方向
の伸縮及び試料台9の上下方向の動作を説明する。ピエ
ゾアクチュエーター1は圧電素子であり電圧をかけるこ
とにより、その電圧に応じて上下方向に伸縮する。従っ
てその伸縮幅及び伸縮の繰り返し周波数を容易に設定す
ることができる。操作者はピエゾアクチュエーターコン
トローラー16を用いることによりピエゾアクチュエー
ター1に電圧を印加することができる。このピエゾアク
チュエーターコントローラーは直流電圧を印加させるこ
とができ、その電圧を調整することができる。ここでピ
エゾアクチュエーター1に10〜20Vの直流電圧を印
加するとピエゾアクチュエーター1の先端が数μm伸縮
する。図3(a)、図3(b)、図3(c)にこのピエ
ゾアクチュエーター1が伸縮している様子を示す。
Next, the vertical expansion and contraction of the piezo actuator 1 and the vertical operation of the sample table 9 will be described. The piezo actuator 1 is a piezoelectric element, and when a voltage is applied, the piezoelectric actuator 1 expands and contracts in the vertical direction according to the voltage. Therefore, the expansion / contraction width and expansion / contraction repetition frequency can be easily set. The operator can apply a voltage to the piezo actuator 1 by using the piezo actuator controller 16. This piezo actuator controller can apply a DC voltage and can adjust the voltage. When a DC voltage of 10 to 20 V is applied to the piezo actuator 1, the tip of the piezo actuator 1 expands and contracts by several μm. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) show how the piezo actuator 1 expands and contracts.

【0027】図3(a)はピエゾアクチュエーター1に
電圧を印加している状態を図示している。ピエゾアクチ
ュエーター1にはその電圧により上方向に伸びる力が加
わり、上方に伸びた状態になっている。そしてピエゾア
クチュエーター1は試料台9を押し上げ、試料台9と上
テーブル2が離間した状態で保持される。この状態では
試料台9はアクチュエーター1の接触面と試料台9の裏
面との摩擦で固定されることとなる。また試料台9の裏
面及びピエゾアクチュエーター1の先端はほぼ平坦であ
るので、水平に押し上げることができる。
FIG. 3A shows a state in which a voltage is applied to the piezo actuator 1. The piezo actuator 1 is in a state of being extended upward due to a force that extends upward due to the voltage. Then, the piezo actuator 1 pushes up the sample table 9, and the sample table 9 and the upper table 2 are held in a separated state. In this state, the sample table 9 is fixed by friction between the contact surface of the actuator 1 and the back surface of the sample table 9. Since the back surface of the sample table 9 and the tip of the piezo actuator 1 are substantially flat, they can be pushed up horizontally.

【0028】図3(b)はピエゾアクチュエーター1に
電圧を印加していない状態を図示している。ピエゾアク
チュエーター1には伸びる力が加わっていないため、電
圧を印加した状態に比べて縮んだ状態になっている。よ
ってピエゾアクチュエーター1は試料台9と接触してい
ない状態となる。従って試料台9は上テーブル2と接触
している状態となる。
FIG. 3B shows a state where no voltage is applied to the piezo actuator 1. Since no stretching force is applied to the piezo actuator 1, the piezo actuator 1 is in a contracted state as compared with a state in which a voltage is applied. Therefore, the piezo actuator 1 is not in contact with the sample table 9. Therefore, the sample table 9 is in contact with the upper table 2.

【0029】図3(c)はピエゾアクチュエーター1に
図3(a)の電圧より低い電圧を印加している状態を図
示している。ピエゾアクチュエーター1には上方向に伸
びる力が加わり、上方に伸びた状態になっている。しか
しその力は図3(a)で加わっている力より小さく、伸
び量が少ないため試料台9と上テーブル2は離間した状
態とはなっていない。従って試料台9はピエゾアクチュ
エーター1及び上テーブル2の両方に接触した状態とな
っている。この状態を第1のモードとする。この第1の
モードでは、試料台9はアクチュエーター1の接触面と
試料台9の裏面との摩擦力及び試料台9の裏面と上ステ
ージ2との摩擦力で固定される。
FIG. 3C shows a state in which a voltage lower than the voltage shown in FIG. 3A is applied to the piezo actuator 1. A force extending upward is applied to the piezo actuator 1 so that the piezoelectric actuator 1 is extended upward. However, the force is smaller than the force applied in FIG. 3A and the amount of extension is small, so that the sample table 9 and the upper table 2 are not in a separated state. Therefore, the sample table 9 is in contact with both the piezo actuator 1 and the upper table 2. This state is called the first mode. In the first mode, the sample table 9 is fixed by the frictional force between the contact surface of the actuator 1 and the back surface of the sample table 9 and the frictional force between the back surface of the sample table 9 and the upper stage 2.

【0030】顕微鏡による試料観察時には、ピエゾアク
チュエーターコントローラー16を用いてピエゾアクチ
ュエーター1に直流電圧を印加して、図3(c)の第1
のモードとする。すなわち試料台9はピエゾアクチュエ
ーター1及び上ステージ2と接触し、これらの間に摩擦
力が発生している状態となる。これにより、試料ステー
ジの剛性が低く、設置環境の床振動等によって試料ステ
ージが振動を受けても、試料台9が振動を受けにくくな
る。さらにピエゾアクチュエーター1の材質をセラミッ
クなどの剛性の高いものとすることにより、試料台9は
より振動しにくくなる。よって試料の位置変動を少なく
でき、観察を安定して行うことができる。
At the time of observing the sample with the microscope, a DC voltage is applied to the piezo actuator 1 by using the piezo actuator controller 16, and the first voltage shown in FIG.
Mode. That is, the sample table 9 comes into contact with the piezo actuator 1 and the upper stage 2, and a frictional force is generated between them. Accordingly, the rigidity of the sample stage is low, and even if the sample stage is vibrated due to floor vibration or the like in the installation environment, the sample table 9 is less likely to be vibrated. Further, by making the material of the piezo actuator 1 to have high rigidity such as ceramic, the sample stage 9 becomes more difficult to vibrate. Therefore, the position variation of the sample can be reduced, and the observation can be performed stably.

【0031】試料の位置調整時には、ピエゾアクチュエ
ーターコントローラー16を用いて、その印加電圧を0
Vに切り替える。そうすることにより図3(b)の試料
台9とピエゾアクチュエーター1が離間した状態とな
る。この状態ではピエゾアクチュエーター1と試料台9
の摩擦が生じなくなる。よって試料ステージをスムーズ
に移動させることができ、試料の位置決めを容易に行う
ことができる。従って、試料観察時と試料位置調整時と
で印加する電圧を切り替えることにより、外部の振動に
よる位置変動が少ない試料ステージと、スムーズに移動
できる試料ステージを一つの試料ステージで実現するこ
とができる。
When adjusting the position of the sample, the applied voltage is set to 0 by using the piezo actuator controller 16.
Switch to V. By doing so, the sample stage 9 and the piezo actuator 1 shown in FIG. 3B are separated from each other. In this state, the piezo actuator 1 and the sample table 9
No friction will occur. Therefore, the sample stage can be moved smoothly, and the sample can be easily positioned. Therefore, by switching the voltage to be applied between the time of observing the sample and the time of adjusting the sample position, it is possible to realize a sample stage in which there is little positional fluctuation due to external vibration and a sample stage that can be moved smoothly in one sample stage.

【0032】本実施の形態では位置調整時の印加する電
圧を0Vとしたが、電圧は0Vに限らず図3(b)に示
す試料台9とピエゾアクチュエーター1が離間した状態
を作り出すことができる電圧であればよい。例えば、低
い電圧を印加することによって、接触しない程度の伸び
を与えてもよい。さらには振幅の小さい交流電圧を与え
てもよい。これらによっても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the voltage applied at the time of position adjustment is 0V, but the voltage is not limited to 0V, and it is possible to create a state in which the sample stage 9 and the piezo actuator 1 shown in FIG. 3B are separated from each other. Any voltage will do. For example, a low voltage may be applied to give elongation to the extent that no contact is made. Further, an AC voltage having a small amplitude may be applied. The same effect can be obtained also by these.

【0033】試料位置調整時での試料台9は図3(b)
の状態にある。従って試料位置調整時に顕微鏡のフォー
カス位置変化がほとんどない。そのため試料台9が高さ
方向にほとんど変化しない。よって試料を観察しなが
ら、容易に位置を調整することができ、光学顕微鏡など
の顕微鏡や測定器に用いることが好適である。
The sample table 9 at the time of adjusting the sample position is shown in FIG.
Is in the state of. Therefore, the focus position of the microscope hardly changes when the sample position is adjusted. Therefore, the sample table 9 hardly changes in the height direction. Therefore, the position can be easily adjusted while observing the sample, and it is suitable to use for a microscope such as an optical microscope or a measuring instrument.

【0034】また試料観察時は図3(c)の状態であ
り、試料位置調整時は図3(b)の状態であるため試料
台の高さがほとんど変化しない。よって試料位置調整時
と試料観察時での試料に対する顕微鏡のフォーカス位置
変化がほとんどなく、ステージ移動時とステージ静止時
で焦点位置の再調整が不要になり、操作性が向上する。
Since the state of FIG. 3 (c) is observed during sample observation and the state of FIG. 3 (b) is observed during sample position adjustment, the height of the sample table hardly changes. Therefore, there is almost no change in the focus position of the microscope with respect to the sample during sample position adjustment and sample observation, and readjustment of the focus position is not necessary when the stage is moving and when the stage is stationary, thus improving operability.

【0035】本発明の実施の形態2.図4に本発明の実
施の形態2にかかる試料ステージの分解斜視図を示す。
図1、図2で示した記号と同じ符号を付した構成は、図
1又は図2と同一又は相当部を示すため説明を省略す
る。
Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 shows an exploded perspective view of the sample stage according to the second embodiment of the present invention.
1 and 2 are the same as or equivalent to those shown in FIG. 1 or 2, and the description thereof is omitted.

【0036】本実施の形態2でも実施の形態1と同様
に、X軸方向位置調整ノブ6とY軸方向位置調整ノブ8
を手で回すことによりX、Y方向に試料ステージの位置
が調整でき、この試料ステージの中央の上に顕微鏡を設
けることにより、試料台9のほぼ全域に渡って観察する
ことができる。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the X-axis direction position adjustment knob 6 and the Y-axis direction position adjustment knob 8 are provided.
The position of the sample stage can be adjusted in the X and Y directions by manually rotating, and by arranging the microscope on the center of this sample stage, it is possible to observe almost the entire area of the sample table 9.

【0037】実施の形態1とは、板バネ10を用いて試
料台9を上テーブル2に固定させた点で異なる。この板
バネ10は図4に示すように試料台の四隅に取り付けら
れ、上テーブル2に対してX、Y方向に固定されてい
る。また板バネ10は弾性体であるため、わずかに上下
方向(すなわちZ方向)に対して自由度を持っており、
試料台9もZ方向に対して自由度を持つ。よって実施の
形態1と同様にピエゾアクチュエーター1に電圧を印加
することにより、図3(c)に示すようにピエゾアクチ
ュエーター1が伸びて、試料台9と接触する。試料台9
はピエゾアクチュエーター1及び上ステージ2との間に
摩擦力が発生している状態となる。さらに板バネ10に
より抑えられている状態となる。
This is different from the first embodiment in that the sample table 9 is fixed to the upper table 2 by using a leaf spring 10. As shown in FIG. 4, the leaf springs 10 are attached to the four corners of the sample table and fixed to the upper table 2 in the X and Y directions. Further, since the leaf spring 10 is an elastic body, it has a slight degree of freedom in the vertical direction (that is, the Z direction),
The sample table 9 also has a degree of freedom in the Z direction. Therefore, by applying a voltage to the piezo actuator 1 as in the first embodiment, the piezo actuator 1 extends as shown in FIG. 3C and comes into contact with the sample stage 9. Sample table 9
Indicates that a frictional force is generated between the piezo actuator 1 and the upper stage 2. Further, it is in a state of being suppressed by the leaf spring 10.

【0038】本実施の形態2でも実施の形態1と同様
に、試料観察時にはピエゾアクチュエーター1に直流電
圧を印加して試料台9を接触させる。ここでは、図3
(c)に示す状態とし、これを第1のモードとする。従
って試料台9は下からピエゾアクチュエーター1により
支持され摩擦力により固定される。さらに上から板バネ
10により抑えられている状態となる。これにより、試
料ステージの剛性が低くても設置環境の床振動等によっ
て受ける試料ステージの振動を、試料台9が受けにくい
構造となる。またピエゾアクチュエーター1の材質をセ
ラミックなどの剛性の高いものとすることにより、試料
台9はより振動しにくくなる。従ってX、Y、Z方向の
いずれに対しても試料の位置変動を少なくでき、観察を
安定して行うことができる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, a DC voltage is applied to the piezo actuator 1 to bring the sample table 9 into contact with the sample actuator 1 when observing the sample. Here, FIG.
The state shown in (c) is set as the first mode. Therefore, the sample table 9 is supported from below by the piezo actuator 1 and fixed by frictional force. Further, the state is suppressed by the leaf spring 10 from above. As a result, even if the rigidity of the sample stage is low, the sample stage 9 is less susceptible to the vibration of the sample stage that is received by the floor vibration of the installation environment. Further, by making the material of the piezo actuator 1 to have a high rigidity such as ceramic, the sample stage 9 becomes more difficult to vibrate. Therefore, the position variation of the sample can be reduced in any of the X, Y, and Z directions, and the observation can be stably performed.

【0039】試料位置調整時には実施の形態1と同様に
0V又は低い電圧を印加し、図3(b)の状態とすれば
同様の効果を得ることができる。従って顕微鏡や測定器
に用いることが好適である。
At the time of adjusting the sample position, the same effect can be obtained by applying 0 V or a low voltage as in the first embodiment and setting the state of FIG. 3 (b). Therefore, it is suitable to use for a microscope or a measuring instrument.

【0040】また試料台9は板バネ10を用いて上テー
ブル2に固定されており、この板バネ10はX、Y方向
に対しては、ほとんど弾性を持たない。したがって試料
台9のX、Y方向及び回転方向に対しての変動を抑制す
ることができる。
The sample table 9 is fixed to the upper table 2 by using a leaf spring 10, and the leaf spring 10 has almost no elasticity in the X and Y directions. Therefore, it is possible to suppress the variation of the sample table 9 in the X, Y directions and the rotation direction.

【0041】本実施の形態では試料台9は板バネ10に
より固定されているため、試料観察時にはさらに高い電
圧を印加し、図3(a)の状態としてもよい。この状態
では試料台9はピエゾアクチュエーター1と接触し、こ
の間に摩擦力が発生する。上から板バネ10により抑え
られている状態となる。これにより、試料ステージの剛
性が低くても設置環境の床振動等によって受ける試料ス
テージの振動を板バネ10が吸収し、試料台9が振動を
受けにくい構造となる。またピエゾアクチュエーター1
の材質をセラミックなどの剛性の高いものとすることに
より、試料台9はより振動しにくくなる。従って同様の
効果を得ることができる。さらに電圧の細かな調整が不
要となる。
In the present embodiment, since the sample table 9 is fixed by the leaf spring 10, a higher voltage may be applied when observing the sample and the state shown in FIG. 3 (a) may be obtained. In this state, the sample table 9 comes into contact with the piezo actuator 1 and a frictional force is generated therebetween. The state is suppressed by the leaf spring 10 from above. As a result, even if the rigidity of the sample stage is low, the leaf spring 10 absorbs the vibration of the sample stage caused by the floor vibration or the like of the installation environment, and the sample table 9 is less susceptible to the vibration. Also piezo actuator 1
By using a material having high rigidity such as ceramics, the sample table 9 becomes less likely to vibrate. Therefore, the same effect can be obtained. Further, fine adjustment of the voltage is unnecessary.

【0042】上述の場合は試料観察時と試料位置調整時
で試料台9の高さが異なる。従って観察時と調整時で試
料高さの違いによる焦点位置のずれを合わせる焦点移動
手段を設けることが望ましい。例えば移動時と調整時で
対物レンズを焦点を調整したり、試料台9に対する顕微
鏡の高さを調整してもよい。これにより焦点の再調整が
不要となり、操作性が向上する。
In the above case, the height of the sample table 9 is different when observing the sample and when adjusting the sample position. Therefore, it is desirable to provide a focus moving means for adjusting the shift of the focus position due to the difference in sample height during observation and during adjustment. For example, the focus of the objective lens may be adjusted during the movement and the adjustment, or the height of the microscope with respect to the sample stage 9 may be adjusted. This eliminates the need for readjustment of focus and improves operability.

【0043】さらに板バネ10は上下方向に弾性を持つ
ため、試料台が傾いて押し上げられた場合でも四隅に設
けられた個々の板バネ10の伸縮により、その傾きを吸
収することができる。これにより試料台9を水平に保つ
ことが可能である。
Further, since the leaf spring 10 has elasticity in the vertical direction, even if the sample table is tilted and pushed up, the tilt can be absorbed by the expansion and contraction of the individual leaf springs 10 provided at the four corners. This makes it possible to keep the sample table 9 horizontal.

【0044】これらの効果を得るために板バネ10を設
ける場所及び個数は、図4で図示した四隅に4個に限ら
ず、任意の場所に少なくとも2個以上設ければよい。こ
れにより試料台9を持ち上げた時の傾きを吸収すること
ができ、試料台9を水平に保つことができる。
The places and the number of the leaf springs 10 to obtain these effects are not limited to four at the four corners shown in FIG. 4, but at least two or more may be provided at any place. As a result, the tilt when the sample table 9 is lifted can be absorbed, and the sample table 9 can be kept horizontal.

【0045】また試料台9と上テーブル2を固定するの
は板バネ10に限らず、バネ、ゴム等の弾性体であれば
よい。また固定する箇所は試料台9の上面でなくてもよ
い。従って図5に示すように、試料台9の下に適当な弾
性係数を持つ弾性体のゴム15を設けてもよい。これに
より、試料ステージの剛性を高くしなくても設置環境の
床振動等によって受ける試料ステージの振動をゴム15
が吸収し、試料台9が受けにくい構造となる。よって試
料の位置変動を少なくでき、観察を安定して行うことが
できる。
Further, the sample table 9 and the upper table 2 are not limited to being fixed by the leaf spring 10, but may be an elastic body such as a spring or rubber. Further, the position to be fixed does not have to be the upper surface of the sample table 9. Therefore, as shown in FIG. 5, an elastic rubber 15 having an appropriate elastic coefficient may be provided below the sample table 9. As a result, even if the rigidity of the sample stage is not increased, vibration of the sample stage caused by floor vibration of the installation environment, etc.
Is absorbed and the sample table 9 is hard to receive. Therefore, the position variation of the sample can be reduced, and the observation can be performed stably.

【0046】本発明の実施の形態3.本発明の実施の形
態3は上述の実施の形態1、2の試料位置調整時に印加
する電圧を変更したものである。従って図1、図2又は
図4で示した記号と同じ符号を付した構成は、図1、図
2又は図4と同一又は相当部を示すため説明を省略す
る。本実施の形態ではピエゾアクチュエーターコントロ
ーラー16は直流電圧のみでなく,交流電圧を印加する
ことができ、その振幅及び周波数を調整することができ
る。
Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment of the present invention, the voltage applied at the time of adjusting the sample position in the first and second embodiments is changed. Therefore, the components denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. 4 indicate the same or corresponding parts as in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. In this embodiment, the piezo actuator controller 16 can apply not only a DC voltage but also an AC voltage, and can adjust its amplitude and frequency.

【0047】なお本実施の形態3は実施の形態1で示し
た板バネ10を備えない構成でも、実施の形態2で示し
た板バネ10を備える構成でもよい。そして試料観察時
は上述の実施の形態と同じであるため、その説明を省略
する。
In the third embodiment, the leaf spring 10 shown in the first embodiment may not be provided, or the leaf spring 10 shown in the second embodiment may be provided. The observation of the sample is the same as that of the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.

【0048】試料の位置調整時において、ピエゾアクチ
ュエーターコントローラー16を用いて、その印加電圧
を直流電圧から交流電圧に切り替える。ピエゾアクチュ
エーター1はその電圧に応じて伸縮を繰り返す。従って
図3(b)、図3(c)の状態を繰り返している。これ
を第2のモードとする。そうすることにより図3(b)
で示す試料台9とピエゾアクチュエーター1が離間した
状態が発生する。この状態ではピエゾアクチュエーター
1と試料台9の摩擦が生じなくなる。よって試料ステー
ジをスムーズに移動させることができ、試料の位置決め
を容易に行うことができる。従って、試料観察時と試料
位置調整時とで印加する電圧を切り替えることにより、
外部の振動による位置変動が少ない試料ステージと、ス
ムーズに移動できる試料ステージを一つの試料ステージ
で実現することができる。
When adjusting the position of the sample, the applied voltage is switched from the DC voltage to the AC voltage by using the piezo actuator controller 16. The piezo actuator 1 repeats expansion and contraction according to the voltage. Therefore, the states of FIG. 3B and FIG. 3C are repeated. This is the second mode. By doing so, Fig. 3 (b)
A state in which the sample table 9 and the piezo actuator 1 are separated from each other occurs. In this state, friction does not occur between the piezo actuator 1 and the sample table 9. Therefore, the sample stage can be moved smoothly, and the sample can be easily positioned. Therefore, by switching the voltage applied during sample observation and sample position adjustment,
A single sample stage can realize a sample stage that is less likely to change in position due to external vibration and a sample stage that can move smoothly.

【0049】本実施の形態で交流電圧の振幅が大きい場
合は、図3(a)に示すように試料台9を押し上げるこ
ととなり、図3(a)、図3(b)の状態を繰り返すこ
とになる。ここでその交流電圧の周波数を高くしていく
と、試料台9の上下の動作がピエゾアクチュエーター1
の伸縮動作より遅れることとなる。よってピエゾアクチ
ュエーター1が縮んだ状態では試料台9がピエゾアクチ
ュエーター1及び上テーブル2とも接触していない状
態、すなわち図3(d)に示すように宙に浮いている状
態となることがある。従って、ピエゾアクチュエーター
1と試料台9は図3(d)の状態と図3(a)の状態を
繰り返す。この場合では、図3(a)と図3(d)を繰
り返している状態が第2のモードとなる。これにより、
交流電圧の振幅の調整を容易に行うことができる。また
図3(a)の状態と図3(d)の状態を繰り返させるた
めに、ここではその交流電圧の周波数を15〜30kH
zとした。この周波数では、ピエゾアクチュエーター1
の上下方向の伸縮による騒音を少なくすることができ
る。
In the present embodiment, when the amplitude of the alternating voltage is large, the sample table 9 is pushed up as shown in FIG. 3 (a), and the states of FIGS. 3 (a) and 3 (b) are repeated. become. When the frequency of the AC voltage is increased, the up and down movement of the sample table 9 will cause the piezo actuator 1 to move.
It will be later than the stretching operation of. Therefore, when the piezo actuator 1 is contracted, the sample table 9 may not be in contact with the piezo actuator 1 and the upper table 2, that is, may be in a state of floating in the air as shown in FIG. Therefore, the piezo actuator 1 and the sample table 9 repeat the state of FIG. 3D and the state of FIG. 3A. In this case, the state in which FIG. 3A and FIG. 3D are repeated is the second mode. This allows
The amplitude of the AC voltage can be easily adjusted. In order to repeat the state of FIG. 3 (a) and the state of FIG. 3 (d), the frequency of the alternating voltage is set to 15 to 30 kHz here.
z. At this frequency, piezo actuator 1
It is possible to reduce noise caused by expansion and contraction in the vertical direction.

【0050】上述の実施例では、試料観察時に図3
(d)の試料台9とピエゾアクチュエーター1が離間し
た状態が発生する。従ってピエゾアクチュエーター1と
試料台9の摩擦が生じなくなる。よって板バネ10を備
えていれば、試料ステージをスムーズに移動させること
ができ、試料の位置決めを容易に行うことができる。従
って、試料観察時と試料位置調整時とで印加する電圧を
切り替えることにより、外部の振動による位置変動が少
ない試料ステージと、スムーズに移動できる試料ステー
ジを一つの試料ステージで実現することができる。
In the above-mentioned embodiment, when the sample is observed, as shown in FIG.
A state where the sample table 9 and the piezo actuator 1 in (d) are separated from each other occurs. Therefore, friction between the piezo actuator 1 and the sample table 9 does not occur. Therefore, if the plate spring 10 is provided, the sample stage can be moved smoothly and the sample can be easily positioned. Therefore, by switching the voltage to be applied between the time of observing the sample and the time of adjusting the sample position, it is possible to realize a sample stage in which there is little positional fluctuation due to external vibration and a sample stage that can be moved smoothly in one sample stage.

【0051】上述の場合、試料観察時と試料位置調整時
で試料台9の高さが異なる。従って観察時と調整時で試
料高さの違いによる焦点位置のずれを合わせる焦点移動
手段を設けることが望ましい。例えば移動時と調整時で
対物レンズを焦点を調整したり、試料台9に対する顕微
鏡の高さを調整してもよい。これにより焦点の再調整が
不要となり、操作性が向上する。
In the above case, the height of the sample table 9 is different when observing the sample and when adjusting the sample position. Therefore, it is desirable to provide a focus moving means for adjusting the shift of the focus position due to the difference in sample height during observation and during adjustment. For example, the focus of the objective lens may be adjusted during the movement and the adjustment, or the height of the microscope with respect to the sample stage 9 may be adjusted. This eliminates the need for readjustment of focus and improves operability.

【0052】また、試料位置調整時での試料に対する顕
微鏡のフォーカス位置変化がほとんどないため、試料が
高さ方向にほとんど変化しない。よって試料を観察しな
がら、容易に位置を調整することができる。従って光学
顕微鏡などの顕微鏡に用いることが好適である。
Further, since there is almost no change in the focus position of the microscope with respect to the sample when adjusting the sample position, the sample hardly changes in the height direction. Therefore, the position can be easily adjusted while observing the sample. Therefore, it is suitable to use for a microscope such as an optical microscope.

【0053】発明の実施の形態4.本実施の形態4にか
かる試料ステージは、上述の実施の形態1、2、3の試
料ステージの操作性を向上させたものである。実施の形
態1、2、3では、ピエゾアクチュエーター1に印加す
る電圧の切り替えを、ピエゾアクチュエーターコントロ
ーラー16を用いて手動で行っていた。本実施の形態4
では、この電圧の切り替えを、試料ステージに設けられ
た検出器により自動的に行うものである。図6を用いて
本実施の形態4にかかる試料ステージを説明する。図6
は本実施の形態にかかる試料ステージの分解斜視図であ
る。図1、図2又は図4で示した記号と同じ符号を付し
た構成は、図1、図2又は図4と同一又は相当部を示す
ため説明を省略する。図6では実施の形態3にかかる試
料ステージに上述の印加電圧の自動切換手段を設けたも
のを図示したが実施の形態1、2にかかる試料ステージ
に本自動切換手段を設けても、同様の効果が得られる。
Fourth Embodiment of the Invention The sample stage according to the fourth embodiment is obtained by improving the operability of the sample stages of the above-described first, second, and third embodiments. In the first, second and third embodiments, the voltage applied to the piezo actuator 1 is switched manually by using the piezo actuator controller 16. Fourth Embodiment
Then, this voltage switching is automatically performed by a detector provided on the sample stage. The sample stage according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Figure 6
FIG. 4 is an exploded perspective view of the sample stage according to the present embodiment. The components denoted by the same reference numerals as the symbols shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. 4 are the same as or equivalent to those in FIG. Although FIG. 6 illustrates the sample stage according to the third embodiment provided with the above-mentioned automatic switching means for the applied voltage, the same applies to the case where the sample stage according to the first and second embodiments is provided with the automatic switching means. The effect is obtained.

【0054】本実施の形態4では判別手段として静電容
量検出器14が設けられている点で異なる。静電容量検
出器14はX方向位置調整ノブ7及びY方向位置調整ノ
ブ8と接続されている。その静電容量検出器14はピエ
ゾアクチュエーターコントローラー16と接続されてい
る。そしてピエゾアクチュエーターコントローラー16
はピエゾアクチュエーター1と接続されており、電圧を
印加する。
The fourth embodiment is different in that an electrostatic capacitance detector 14 is provided as a discriminating means. The capacitance detector 14 is connected to the X-direction position adjustment knob 7 and the Y-direction position adjustment knob 8. The capacitance detector 14 is connected to a piezo actuator controller 16. And the piezo actuator controller 16
Is connected to the piezo actuator 1 and applies a voltage.

【0055】試料位置調整時には、操作者がX方向位置
調整ノブ7またはY方向位置調整ノブ8を手で回し、試
料ステージを駆動させることとなる。試料観察時には操
作者は試料台の位置が変動しないようにX方向位置調整
ノブ7及びY方向位置調整ノブから手を離し、試料ステ
ージを静止させる。従って位置調整時にはノブと操作者
の手が接触することとなり、試料観察時にはノブと操作
者の手が接触していないこととなる。
When adjusting the sample position, the operator manually turns the X-direction position adjustment knob 7 or the Y-direction position adjustment knob 8 to drive the sample stage. During sample observation, the operator releases the X-direction position adjustment knob 7 and the Y-direction position adjustment knob so that the position of the sample table does not change, and the sample stage is stopped. Therefore, the knob comes into contact with the operator's hand during position adjustment, and the knob does not come into contact with the operator's hand during sample observation.

【0056】静電容量検出器14を用いて、このX方向
位置調整ノブ7及びY方向位置調整ノブの静電容量を観
察しておく。操作者の手がX、Yどちらかのノブに触れ
ている時は静電容量が変化するため、試料ステージが駆
動しているか否かを判別することができる。これにより
試料観察時か位置調整時かを判別することができる。そ
して操作者の手がどちらかのノブに触れ、位置調整時と
判別した場合は、ピエゾアクチュエーターコントローラ
ー16はピエゾアクチュエーター1に交流電圧を印加す
ればよい。従ってピエゾアクチュエーター1は第2のモ
ードの動作を行う。逆に操作者の手がどちらのノブに触
れておらず、試料観察時と判別した場合は、ピエゾアク
チュエーターコントローラー16はピエゾアクチュエー
ター1に直流電圧を印加すればよい。従ってピエゾアク
チュエーター1は第1のモードの動作を行う。
Using the capacitance detector 14, the capacitances of the X-direction position adjustment knob 7 and the Y-direction position adjustment knob are observed. Since the capacitance changes when the operator's hand touches either the X or Y knob, it is possible to determine whether or not the sample stage is driven. This makes it possible to determine whether the sample is being observed or the position is being adjusted. When the operator's hand touches one of the knobs and determines that the position is being adjusted, the piezo actuator controller 16 may apply an AC voltage to the piezo actuator 1. Therefore, the piezo actuator 1 operates in the second mode. On the contrary, when the operator's hand does not touch either knob and it is determined that the sample is being observed, the piezo actuator controller 16 may apply a DC voltage to the piezo actuator 1. Therefore, the piezo actuator 1 operates in the first mode.

【0057】これにより操作者がピエゾアクチュエータ
ーコントローラー16を操作することなく第1のモード
と第2のモードの切り替えを行うことができる。従って
試料観察時には試料位置が安定し、かつ試料をスムーズ
に移動できる試料ステージの操作性を向上させることが
できる。さらに操作性が向上する。
This allows the operator to switch between the first mode and the second mode without operating the piezo actuator controller 16. Therefore, it is possible to improve the operability of the sample stage in which the sample position is stable during sample observation and the sample can be moved smoothly. Further, the operability is improved.

【0058】位置調整時と判別した場合は、実施の形態
1又は2と同じようにピエゾアクチュエーターコントロ
ーラー16はピエゾアクチュエーター1に0Vまたは低
い電圧さらには振幅の小さい交流電圧を印加することも
可能である。これにより図3(b)の状態が第2のモー
ドとなる。これにより同様の効果が得られる。
When it is determined that the position is adjusted, the piezo actuator controller 16 can apply 0V or a low voltage or an AC voltage with a small amplitude to the piezo actuator 1 as in the first or second embodiment. . As a result, the state shown in FIG. 3B becomes the second mode. Thereby, the same effect can be obtained.

【0059】本実施の形態において、振幅の大きい交流
電圧が印加されると第2のモードで図3(a)と図3
(d)を繰り返す。従って試料観察時と位置調整時で試
料高さが異なり、焦点位置がずれてしまう。この焦点位
置のずれを検出し、印加する交流電圧の振幅、周波数等
を調整する回路をアクチュエーターコントローラー16
に設けることにより、ステージ移動時とステージ静止時
で焦点位置の再調整が不要になり、操作性が向上する。
In the present embodiment, when an AC voltage having a large amplitude is applied, the second mode is used, as shown in FIGS.
Repeat (d). Therefore, the height of the sample is different between when the sample is observed and when the position is adjusted, and the focus position shifts. The actuator controller 16 is provided with a circuit for detecting the deviation of the focal position and adjusting the amplitude, frequency, etc. of the applied AC voltage.
In this case, it becomes unnecessary to readjust the focus position when the stage is moving and when the stage is stationary, and the operability is improved.

【0060】図6には静電容量検出器14を用いて、電
圧の自動切換えを行ったが、その他の電気的な方法で操
作者の手とノブが接触しているかを検出してもよい。例
えば商用電源の誘導を検出してもよいし、またノブに微
弱電流を流しておき、操作者の手とノブが接触した時の
電流の変化を検出してもよい。これらでも同様の効果を
発揮することができる。
In FIG. 6, the electrostatic capacity detector 14 is used to automatically switch the voltage, but it is also possible to detect whether the operator's hand and the knob are in contact with each other by another electric method. . For example, induction of a commercial power source may be detected, or a weak current may be applied to the knob to detect a change in current when the operator's hand comes into contact with the knob. The same effect can be exerted even with these.

【0061】さらには上述の電気的な検出方法以外の検
出方法で検出してもよい。例えば、ステージの駆動系の
機構にかかっている応力をひずみゲージで測定すること
によって、応力の直流成分が増加したら操作者がノブを
回していると判別してもよい。また操作者と位置調整ノ
ブとの間にエリアセンサーなどの光学センサーを設け、
センサーの光が遮られたら位置調整時と判別することも
できる。また位置調整ノブの手前に扉を設けて、その扉
の開閉によって判別してもよい。これらの方法でも同様
の効果を発揮することができる。
Further, it may be detected by a detection method other than the above-mentioned electrical detection method. For example, the stress applied to the mechanism of the drive system of the stage may be measured with a strain gauge to determine that the operator is turning the knob when the DC component of the stress increases. Also, an optical sensor such as an area sensor is provided between the operator and the position adjustment knob,
If the light from the sensor is blocked, it can be determined that the position is being adjusted. Alternatively, a door may be provided in front of the position adjustment knob and the determination may be made by opening or closing the door. Similar effects can be exhibited by these methods.

【0062】その他の実施の形態.上述の実施の形態で
は、ピエゾアクチュエーター1が試料台9と接触する面
は平面として図示したが、図7に示すように凸型の球面
としてもよい。さらには緩い凸型の球面であることが望
ましい。これにより、ピエゾアクチュエーターが試料台
に対して傾いて伸びた場合でも、その傾きを吸収するこ
とができ、試料台を水平に押し上げることができる。さ
らに試料台の裏面の材質を硬度の高いSK材のような工
具鋼やステンレス鋼としてもよい。これによりピエゾア
クチュエーター1の伸縮による、試料台9の裏面の変形
を抑えることができる。同様にピエゾアクチュエーター
1の先端の接触部を硬度の高いSK材のような工具鋼や
ステンレス鋼としてもよい。これによりピエゾアクチュ
エーター1の先端部の変形を抑えることができ耐久性を
向上させることができる。
Other Embodiments. In the above-described embodiment, the surface where the piezo actuator 1 comes into contact with the sample table 9 is shown as a flat surface, but it may be a convex spherical surface as shown in FIG. Further, it is desirable that the spherical surface be a gentle convex type. Accordingly, even when the piezo actuator extends while being inclined with respect to the sample table, the inclination can be absorbed and the sample table can be pushed up horizontally. Further, the material of the back surface of the sample table may be tool steel such as SK material having high hardness or stainless steel. Thereby, the deformation of the back surface of the sample table 9 due to the expansion and contraction of the piezo actuator 1 can be suppressed. Similarly, the contact portion at the tip of the piezo actuator 1 may be made of tool steel such as SK material having high hardness or stainless steel. Thereby, the deformation of the tip portion of the piezo actuator 1 can be suppressed and the durability can be improved.

【0063】上述の実施の形態では、試料台9を押し上
げる伸縮手段をピエゾアクチュエーター(圧電素子)と
したが、ボイスコイル等の電磁的に伸縮する伸縮部材を
用いても同様の効果を発揮することができる。またピエ
ゾアクチュエーター1に印加する電圧又はその交流電圧
の周波数、振幅を可変させる機構を設け、試料の重量等
に応じて調整できるようにしてもよい。また交流電圧の
波形は正弦波、矩形波又は鋸歯状波のいずれでもよく、
またそれ以外の波形でも同様の効果を得ることができ
る。さらには交流電圧と直流電圧を重畳させても同様の
効果を得ることができる。また伸縮手段でなくても、一
部が上下方向に移動することによって試料台を押し上げ
る支持手段であってもよい。
In the above-described embodiment, the expansion / contraction means for pushing up the sample table 9 is a piezo actuator (piezoelectric element), but the same effect can be obtained even if an expansion / contraction member such as a voice coil that expands and contracts electromagnetically is used. You can Further, a mechanism for changing the frequency and amplitude of the voltage applied to the piezo actuator 1 or its AC voltage may be provided so that it can be adjusted according to the weight of the sample. The waveform of the AC voltage may be a sine wave, a rectangular wave, or a sawtooth wave,
Similar effects can be obtained with other waveforms. Further, the same effect can be obtained by superposing the AC voltage and the DC voltage. Further, instead of the expansion / contraction means, a part of the support means may be moved up and down to push up the sample table.

【0064】上述の実施の形態では、ピエゾアクチュエ
ーター1は試料ステージの中央部に一つのみ設けたが、
図8のように3点で試料台9を支持することも可能であ
る。これにより、個々のピエゾアクチュエーター1の高
さをピエゾアクチュエーター1に印加する電圧を制御す
ることにより調整することで、試料台9の水平を微調整
することができる。さらにこの場合、試料ステージの中
央付近にピエゾアクチュエーター1が存在しないので透
過型顕微鏡を用いることも可能となる。またここで図示
した3点以外にも任意の場所に複数のピエゾアクチュエ
ーター1を設ければ、同様に水平を微調整することがで
きる。また試料台の中央部付近にピエゾアクチュエータ
ー1を設けなければ、透過型顕微鏡に用いることも可能
となる。
In the above embodiment, only one piezo actuator 1 is provided at the center of the sample stage.
It is also possible to support the sample table 9 at three points as shown in FIG. Accordingly, the height of each piezo actuator 1 is adjusted by controlling the voltage applied to the piezo actuator 1, whereby the horizontal of the sample table 9 can be finely adjusted. Further, in this case, since the piezo actuator 1 does not exist near the center of the sample stage, it is possible to use a transmission microscope. Further, if a plurality of piezo actuators 1 are provided at any place other than the three points shown here, the horizontal can be finely adjusted similarly. If the piezo actuator 1 is not provided near the center of the sample table, it can be used for a transmission microscope.

【0065】上述の実施の形態では、試料の位置調整は
X方向とY方向の位置調整ノブにより行うこととした
が、ノブに限らずレバー、つまみ又はダイヤル等を用い
て位置調整を行ってもよい。さらにこれらのレバー、ダ
イヤル又はつまみ等に静電容量検出器等の検出器を設け
て、直流電圧と交流電圧の印加を切り替えてもよい。ま
た直角のX、Y方向に限られず平面方向に位置調整をで
きればよい。例えば、直角でない2方向に直線運動軸受
けを設け、位置調整ができるようにしてもよい。さらに
r、θ方向に位置調整ができるようにしてもよい。この
場合、円形の試料又は試料台に用いることが有用であ
る。さらにはX方向またはθ方向の1自由度のみの駆動
機構を有している試料ステージでもよい。
In the above-mentioned embodiment, the position of the sample is adjusted by the position adjusting knobs in the X and Y directions. However, the position adjustment is not limited to the knob, and the position may be adjusted by using a lever, a knob or a dial. Good. Further, a detector such as a capacitance detector may be provided on these levers, dials, knobs or the like to switch the application of the DC voltage and the AC voltage. Further, the position adjustment is not limited to the right-angled X and Y directions, and the position adjustment may be performed in the plane direction. For example, linear movement bearings may be provided in two directions that are not right angles so that the position can be adjusted. Further, the position may be adjusted in the r and θ directions. In this case, it is useful to use a circular sample or sample stage. Further, it may be a sample stage having a drive mechanism with only one degree of freedom in the X direction or the θ direction.

【0066】本発明にかかる試料ステージは手動で位置
調整を行う顕微鏡に用いることが好適である。さらに試
料ステージ駆動機構を有する光学顕微鏡、電子顕微鏡又
はレーザー顕微鏡等いかなる顕微鏡にも用いることがで
きる。また試料の寸法や高さを測定する顕微鏡に用いる
ことも可能である。
The sample stage according to the present invention is preferably used for a microscope which is manually adjusted in position. Further, it can be used for any microscope such as an optical microscope, an electron microscope or a laser microscope having a sample stage driving mechanism. It can also be used in a microscope for measuring the size and height of a sample.

【0067】また本発明にかかる試料ステージは自動で
試料台位置の移動を行う顕微鏡、例えば走査型顕微鏡に
用いることも可能である。この場合、試料ステージの駆
動回路中に試料台位置の移動中か静止中かを判別する回
路を組み込むことにより、同様の効果を得ることができ
る。
The sample stage according to the present invention can also be used in a microscope which automatically moves the sample stage position, for example, a scanning microscope. In this case, a similar effect can be obtained by incorporating a circuit for determining whether the sample stage position is moving or stationary in the drive circuit of the sample stage.

【0068】さらに本発明にかかる試料ステージは顕微
鏡だけでなく、位置調整機能を備えるその他の観察機
器、測定機器、分析装置、検査装置にも用いることも可
能である。
Further, the sample stage according to the present invention can be used not only in a microscope but also in other observation equipment, measurement equipment, analysis equipment, and inspection equipment having a position adjusting function.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によれば、試料観察時には試料位
置が安定し、かつ試料をスムーズに移動できる試料ステ
ージ及びそれを用いた顕微鏡を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a sample stage in which the sample position is stable during sample observation and the sample can be moved smoothly, and a microscope using the sample stage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1にかかる試料ステージの
分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a sample stage according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1にかかる試料ステージの
分解拡大斜視図である。
FIG. 2 is an exploded enlarged perspective view of the sample stage according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図3(a)〜(c)は本発明にかかる試料ステ
ージの試料台とピエゾアクチュエーターとの接触部の断
面拡大図である。図3(a)はピエゾアクチュエーター
が伸びて、押し上げた状態を示す図である。図3(b)
はピエゾアクチュエーターが縮んだ状態を示す図であ
る。図3(c)はピエゾアクチュエーターが伸びて、試
料台と接触した状態を示す図である。図3(d)はピエ
ゾアクチュエーターが高い周波数で伸縮して、試料台が
宙に浮いた状態を示す図である。
3A to 3C are enlarged cross-sectional views of a contact portion between a sample stage and a piezo actuator of a sample stage according to the present invention. FIG. 3A is a diagram showing a state where the piezo actuator is extended and pushed up. Figure 3 (b)
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the piezo actuator is contracted. FIG. 3C is a diagram showing a state where the piezo actuator extends and contacts the sample stage. FIG. 3D is a diagram showing a state in which the piezo actuator expands and contracts at a high frequency, and the sample stage floats in the air.

【図4】本発明の実施の形態2にかかる試料ステージの
分解拡大斜視図である。
FIG. 4 is an exploded enlarged perspective view of a sample stage according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2にかかる別形態の試料ス
テージの断面拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a sample stage of another embodiment according to the second exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態4にかかる試料ステージの
分解斜視図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view of a sample stage according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明のその他の実施の形態にかかる試料ステ
ージに用いられるピエゾアクチュエーターの先端部の拡
大図である。
FIG. 7 is an enlarged view of a tip end portion of a piezo actuator used in a sample stage according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のその他の実施の形態にかかる試料ステ
ージのピエゾアクチュエーターの配置図である。
FIG. 8 is a layout view of a piezo actuator of a sample stage according to another embodiment of the present invention.

【図9】従来技術による試料ステージの分解斜視図であ
る。
FIG. 9 is an exploded perspective view of a sample stage according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピエゾアクチュエーター 2 上テーブル 3 中テーブル 4 下テーブル 5 X軸直線運動軸受け 6 Y軸直線運動軸受け 7 X方向位置調整ノブ 8 Y方向位置調整ノブ 9 試料台 10 板バネ 11 穴部 12 長穴部 13 開口部 14 静電容量検出器 15 ゴム 16 ピエゾアクチュエーターコントローラー 1 Piezo actuator 2 Upper table 3 Medium table 4 lower table 5 X-axis linear motion bearing 6 Y axis linear motion bearing 7 X direction position adjustment knob 8 Y direction position adjustment knob 9 sample table 10 leaf spring 11 holes 12 oblong hole 13 openings 14 Capacitance detector 15 rubber 16 Piezo actuator controller

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料台を載せる試料ステージであって、 前記試料台を水平方向に移動させて、当該試料台の位置
を調整する試料ステージ駆動機構と、 前記試料台の下に設けられ、一部が上下方向に移動する
支持手段とを備え、 前記支持手段は、その一部が上方向に移動した状態にお
いて、当該支持手段の一部と前記試料台とが接触し、そ
の一部が下方向に移動した状態において、当該支持手段
の一部と当該試料台とが離間する試料ステージ。
1. A sample stage on which a sample stage is mounted, the sample stage driving mechanism for moving the sample stage in a horizontal direction to adjust the position of the sample stage, and a sample stage driving mechanism provided under the sample stage. A part of the support means that moves in the up-down direction, the support means, when a part of the support means is moved upward, a part of the support means is in contact with the sample table, and a part of the support means is lower. A sample stage in which a part of the supporting means and the sample table are separated from each other in a state of being moved in the direction.
【請求項2】試料台を載せる試料ステージであって、 前記試料台を水平方向に移動させて、当該試料台の位置
を調整する試料ステージ駆動機構と、 上下方向に自由度を有し、当該試料台と前記試料ステー
ジを固定する弾性体と、 前記試料台の下に設けられ、一部が上下方向に移動する
支持手段とを備え、 前記支持手段は、その一部が上方向に移動した状態にお
いて、当該支持手段の一部と前記試料台とが接触し、そ
の一部が下方向に移動した状態において、当該支持手段
の一部と当該試料台とが離間する試料ステージ。
2. A sample stage on which a sample stage is mounted, the sample stage driving mechanism for moving the sample stage in a horizontal direction to adjust the position of the sample stage, and having a vertical degree of freedom, An elastic body that fixes the sample stage and the sample stage, and a support unit that is provided below the sample stage and that partially moves in the vertical direction are provided, and the supporting unit has a part that has moved upward. A sample stage in which a part of the supporting means and the sample table are in contact with each other in the state, and a part of the supporting means and the sample table are separated from each other when the part moves downward.
【請求項3】前記弾性体が板バネであることを特徴とす
る請求項2記載の試料ステージ。
3. The sample stage according to claim 2, wherein the elastic body is a leaf spring.
【請求項4】請求項1乃至3いずれか記載の試料ステー
ジであって、 前記支持手段による一部の上下方向の移動動作を制御す
る制御手段を備え、 この制御手段は、前記支持手段の一部を上方向に移動し
た状態で保持する第1のモードと、前記支持手段の一部
を上下方向への移動を繰り返させる第2のモードとを少
なくとも実行し、 前記第1のモードにおいて、前記支持手段の一部が上方
向に移動した状態では、当該支持手段の一部と前記試料
台とが接触し、 前記第2のモードにおいて、前記支持手段の一部が上方
向に移動した状態では、当該支持手段の一部と前記試料
台とが接触し、 前記第2のモードにおいて、前記支持手段の一部が下方
向に移動した状態では、当該支持手段の一部と前記試料
台が離間する試料ステージ。
4. The sample stage according to claim 1, further comprising a control means for controlling a part of the supporting means in a vertical movement operation, the control means being one of the supporting means. At least a first mode of holding the part in a state of moving in the upward direction and a second mode of repeating a part of the supporting means in the vertical direction are executed, and in the first mode, In a state where a part of the supporting means moves upward, a part of the supporting means comes into contact with the sample stage, and in the second mode, when a part of the supporting means moves upward. , A part of the supporting means comes into contact with the sample table, and in the second mode, when the part of the supporting means moves downward, the part of the supporting means and the sample table are separated from each other. The sample stage to be used.
【請求項5】請求項4記載の試料ステージを用いた顕微
鏡であって、 前記第1のモードと前記第2のモードでの焦点のずれを
合わせる焦点移動手段を備えることを特徴とする顕微
鏡。
5. A microscope using the sample stage according to claim 4, further comprising a focus moving means for adjusting a focus shift between the first mode and the second mode.
【請求項6】請求項4記載の試料ステージであって、第
1のモードと第2のモードとの間で試料高さを略同じに
する試料高さ調整手段を備えたことを特徴とする試料ス
テージ。
6. The sample stage according to claim 4, further comprising sample height adjusting means for making the sample height substantially the same between the first mode and the second mode. Sample stage.
【請求項7】前記支持手段は、上下方向に伸縮する伸縮
手段であることを特徴とする請求項1乃至4又は6いず
れか記載の試料ステージ。
7. The sample stage according to claim 1, wherein the supporting means is a vertically expanding and contracting means.
【請求項8】前記伸縮手段が圧電素子であり、 当該圧電素子に電圧を印加することにより、当該圧電素
子の伸縮が行われることを特徴とする請求項7記載の試
料ステージ。
8. The sample stage according to claim 7, wherein the expanding and contracting means is a piezoelectric element, and the piezoelectric element is expanded and contracted by applying a voltage to the piezoelectric element.
【請求項9】請求項4又は6乃至8いずれか記載の試料
ステージであって、 前記試料ステージ駆動機構を動作させる状態か否かを判
別する判別手段を備え、 前記制御手段は前記試料ステージ駆動機構を動作させる
状態であると判別した時は前記第2のモードを実行し、 前記試料ステージ駆動機構を動作させる状態にないと判
別した時は前記第1のモードを実行することを特徴とす
る試料ステージ。
9. The sample stage according to claim 4, further comprising: a determination unit that determines whether or not the sample stage drive mechanism is in an operating state, wherein the control unit drives the sample stage drive. When it is determined that the mechanism is operating, the second mode is executed, and when it is determined that the sample stage drive mechanism is not operating, the first mode is executed. Sample stage.
【請求項10】前記判別手段は前記試料ステージ駆動機
構の静電容量の変化を検出することにより判別すること
を特徴とする請求項9記載の試料ステージ。
10. The sample stage according to claim 9, wherein the determination unit makes a determination by detecting a change in electrostatic capacitance of the sample stage drive mechanism.
【請求項11】前記判別手段は商用電源の誘導を検出す
ることにより判別することを特徴とする請求項9記載の
試料ステージ。
11. The sample stage according to claim 9, wherein the discrimination means discriminates by detecting induction of a commercial power source.
【請求項12】前記判別手段は前記試料ステージ駆動機
構の一部に流した電流の変化を検出することにより判別
することを特徴とする請求項9記載の試料ステージ。
12. The sample stage according to claim 9, wherein the determining means makes a determination by detecting a change in a current passed through a part of the sample stage driving mechanism.
【請求項13】前記判別手段は前記試料ステージ駆動機
構に加わる応力を測定することにより判別することを特
徴とする請求項9記載の試料ステージ。
13. The sample stage according to claim 9, wherein the judging means makes a judgment by measuring a stress applied to the sample stage driving mechanism.
【請求項14】前記判別手段は前記試料ステージ駆動機
構の周辺の光の遮蔽を検出する光学センサーにより判別
することを特徴とする請求項9記載の試料ステージ。
14. The sample stage according to claim 9, wherein the discriminating means discriminates by an optical sensor for detecting light shielding around the sample stage driving mechanism.
【請求項15】前記支持手段における一部の上下方向の
動作の繰り返し周波数が15kHz〜30kHzである
ことを特徴とする請求項1乃至4又は6乃至14いずれ
か記載の試料ステージ。
15. The sample stage according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 14, wherein a repetition frequency of a part of the vertical movement of the supporting means is 15 kHz to 30 kHz.
【請求項16】請求項1乃至4又は6乃至15いずれか
記載の試料ステージを用いた顕微鏡。
16. A microscope using the sample stage according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 15.
【請求項17】請求項1乃至4又は6乃至15いずれか
記載の試料ステージを用いた測定器。
17. A measuring instrument using the sample stage according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 15.
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