JP2908151B2 - マイクロマニピュレータ - Google Patents
マイクロマニピュレータInfo
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 83
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料を拡大した状態で
操作を行うマイクロマニピュレータに関するものであ
る。
操作を行うマイクロマニピュレータに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロマニピュレータは、試料
を載せる台とは別に、図５に示すように、外部の安定し
た台に固定し、当該外部の固定台から試料（試料片）の
操作を行うようにしていた。
を載せる台とは別に、図５に示すように、外部の安定し
た台に固定し、当該外部の固定台から試料（試料片）の
操作を行うようにしていた。
【０００３】これは、通常、光学顕微鏡や電子顕微鏡な
どは試料を拡大して観察する。これら顕微鏡で試料片を
拡大して観察しならがらマイクロマニュピレータを駆動
して電気信号の取出しや切断や加工などを行う場合、試
料が小さいために当該試料を載せる試料台（移動台）と
は別の固定台に当該マイクロマニュピレータを固定して
いた。
どは試料を拡大して観察する。これら顕微鏡で試料片を
拡大して観察しならがらマイクロマニュピレータを駆動
して電気信号の取出しや切断や加工などを行う場合、試
料が小さいために当該試料を載せる試料台（移動台）と
は別の固定台に当該マイクロマニュピレータを固定して
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のマイクロマニュピレータは、図５に示したように、試
料を載せる台とは別に外部の固定台上に固定して試料の
電気信号の取出しや切断や加工などを行うようにしてい
たため、試料を移動させるときに、固定状態にあるマイ
クロマニュピレータが当該試料に接触してキズをつけた
り、破損したりする事態が発生した。特に、複数のマイ
クロマニュピレータで試料を押さえたり、加工したりし
ている最中に、試料台を移動させることができず、観察
したい位置を視野の中心にもってきたりなどが簡単にで
きないという問題があった。
のマイクロマニュピレータは、図５に示したように、試
料を載せる台とは別に外部の固定台上に固定して試料の
電気信号の取出しや切断や加工などを行うようにしてい
たため、試料を移動させるときに、固定状態にあるマイ
クロマニュピレータが当該試料に接触してキズをつけた
り、破損したりする事態が発生した。特に、複数のマイ
クロマニュピレータで試料を押さえたり、加工したりし
ている最中に、試料台を移動させることができず、観察
したい位置を視野の中心にもってきたりなどが簡単にで
きないという問題があった。
【０００５】本発明は、これらの問題を解決するため、
マイクロマニピュレータを試料移動台に載せ、試料を顕
微鏡で拡大して観察した状態で、試料移動に伴うキズの
発生や損傷を防ぐためのマニピュレータの退避操作およ
び復元操作を不要とし、操作を簡単、精度良好かつ安定
に操作可能にすることを目的としている。
マイクロマニピュレータを試料移動台に載せ、試料を顕
微鏡で拡大して観察した状態で、試料移動に伴うキズの
発生や損傷を防ぐためのマニピュレータの退避操作およ
び復元操作を不要とし、操作を簡単、精度良好かつ安定
に操作可能にすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、先端部１
は、フリクションを介して針あるいは加工具などを取り
付けるものである。
決するための手段を説明する。図１において、先端部１
は、フリクションを介して針あるいは加工具などを取り
付けるものである。
【０００７】マニピュレータヘッド２は、先端部１を取
り付けたり、先端部１をＸ方向およびＹ方向（必要に応
じてＺ方向）に微細移動を行ったりする機構を取り付け
たりなどするものである。
り付けたり、先端部１をＸ方向およびＹ方向（必要に応
じてＺ方向）に微細移動を行ったりする機構を取り付け
たりなどするものである。
【０００８】マニピュレータ駆動部３は、先端部１を３
次元的に移動するするものであって、試料移動台上ある
いは試料移動台と一緒に動く台上に搭載したものであ
る。
次元的に移動するするものであって、試料移動台上ある
いは試料移動台と一緒に動く台上に搭載したものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明は、図１に示すように、先端部１を３次
元的に移動するマニピュレータ駆動部３を試料移動台上
あるいは試料移動台と一緒に動く台上に１台あるいは複
数台搭載し、試料移動台上に載せた試料４を顕微鏡で拡
大して観察した状態で、マニピュレータ駆動部３を駆動
して当該試料４の操作（例えば電気的接触、加工など）
するようにしている。
元的に移動するマニピュレータ駆動部３を試料移動台上
あるいは試料移動台と一緒に動く台上に１台あるいは複
数台搭載し、試料移動台上に載せた試料４を顕微鏡で拡
大して観察した状態で、マニピュレータ駆動部３を駆動
して当該試料４の操作（例えば電気的接触、加工など）
するようにしている。
【００１０】また、マニピュレータ駆動部３と先端部１
との間に、Ｘ方向およびＹ方向（必要に応じてＺ方向）
に電気的に移動させる機構を配置したマニピュレータヘ
ッド２を設け、このマニピュレータヘッド２によって先
端部１のＸ方向およびＹ方向（必要に応じてＺ方向）の
微細移動を電気的に行うようにしている。
との間に、Ｘ方向およびＹ方向（必要に応じてＺ方向）
に電気的に移動させる機構を配置したマニピュレータヘ
ッド２を設け、このマニピュレータヘッド２によって先
端部１のＸ方向およびＹ方向（必要に応じてＺ方向）の
微細移動を電気的に行うようにしている。
【００１１】また、先端部１にフリクションを介して針
あるいは加工具などを取り付けるようにしている。ま
た、先端部１を電気的に絶縁し、外部から信号を試料に
供給したり、試料から外部に信号を取り出したりするよ
うにしている。
あるいは加工具などを取り付けるようにしている。ま
た、先端部１を電気的に絶縁し、外部から信号を試料に
供給したり、試料から外部に信号を取り出したりするよ
うにしている。
【００１２】また、試料移動台あるいは試料移動台と一
緒に動く台上に搭載したマニピュレータ駆動部３に対し
て、外部の固定部から回転運動によって先端部１をＸ、
Ｙ、Ｚ方向へ移動すると共に当該試料移動台の移動時に
軸方向に伸張して当該移動台の動きを吸収したり、ある
いは信号線を介して制御信号を供給してマニピュレータ
駆動部３の内部の駆動機構によって先端部１をＸ、Ｙ、
Ｚ方向へ移動するようにしている。
緒に動く台上に搭載したマニピュレータ駆動部３に対し
て、外部の固定部から回転運動によって先端部１をＸ、
Ｙ、Ｚ方向へ移動すると共に当該試料移動台の移動時に
軸方向に伸張して当該移動台の動きを吸収したり、ある
いは信号線を介して制御信号を供給してマニピュレータ
駆動部３の内部の駆動機構によって先端部１をＸ、Ｙ、
Ｚ方向へ移動するようにしている。
【００１３】従って、マニピュレータを試料移動台ある
いは一緒に移動する台に載せ、試料移動台に載せた試料
４を顕微鏡（光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡など）で拡
大して観察した状態で、試料４の移動に伴うキズの発生
や損傷を防ぐための従来のマニピュレータの退避操作お
よび復元操作を不要とし、操作を簡単、精度良好かつ安
定に使用することが可能となる。
いは一緒に移動する台に載せ、試料移動台に載せた試料
４を顕微鏡（光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡など）で拡
大して観察した状態で、試料４の移動に伴うキズの発生
や損傷を防ぐための従来のマニピュレータの退避操作お
よび復元操作を不要とし、操作を簡単、精度良好かつ安
定に使用することが可能となる。
【００１４】
【実施例】次に、図１から図４を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。
の構成および動作を順次詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、先端部１は、マニピュレータ駆動部３に
取り付けたマニピュレータヘッド２の先端に取り付ける
ものであって、針を取り付けたり、加工具を取り付けた
りなどするためのものであり、フリクションを介してこ
れらの針あるいは加工具などに取り付けるようにしてい
る。この先端部１は、針を介して電圧を試料４の接触部
に供給したり、取り出したりしたりするために、絶縁体
によって絶縁されている。
図１において、先端部１は、マニピュレータ駆動部３に
取り付けたマニピュレータヘッド２の先端に取り付ける
ものであって、針を取り付けたり、加工具を取り付けた
りなどするためのものであり、フリクションを介してこ
れらの針あるいは加工具などに取り付けるようにしてい
る。この先端部１は、針を介して電圧を試料４の接触部
に供給したり、取り出したりしたりするために、絶縁体
によって絶縁されている。
【００１６】マニピュレータヘッド２は、先端部１を取
り付けたり、先端部１をＸ方向およびＹ方向（必要に応
じてＺ方向）に微細移動を行ったりする機構を取り付け
たりなどするものであって、マニピュレータ駆動部３の
連結棒に取り付けるものである。
り付けたり、先端部１をＸ方向およびＹ方向（必要に応
じてＺ方向）に微細移動を行ったりする機構を取り付け
たりなどするものであって、マニピュレータ駆動部３の
連結棒に取り付けるものである。
【００１７】マニピュレータ駆動部３は、マニピュレー
タヘッド２を取り付けて、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の３次元的に
移動させるものである。これらの移動は、外部からの回
転運動、特に走査型電子顕微鏡の場合には真空外から真
空シールした回転軸の回転運動によって、Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向に駆動するようにしている。この際、マニピュレータ
駆動部３は、試料台上に搭載されているため、試料台の
移動に伴い軸方向に自在に移動する例えばユニバーサル
ジョイントを用いて接続する。また、マニピュレータ駆
動部３内にマイクロモータを設け、外部から信号線を介
して制御信号を送って当該マイクロモータを駆動し、
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に駆動するようにしてもよい。
タヘッド２を取り付けて、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の３次元的に
移動させるものである。これらの移動は、外部からの回
転運動、特に走査型電子顕微鏡の場合には真空外から真
空シールした回転軸の回転運動によって、Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向に駆動するようにしている。この際、マニピュレータ
駆動部３は、試料台上に搭載されているため、試料台の
移動に伴い軸方向に自在に移動する例えばユニバーサル
ジョイントを用いて接続する。また、マニピュレータ駆
動部３内にマイクロモータを設け、外部から信号線を介
して制御信号を送って当該マイクロモータを駆動し、
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に駆動するようにしてもよい。
【００１８】試料４は、顕微鏡で拡大した状態で、マニ
ピュレータ駆動部３のマニピュレータヘッド２の先端部
１に取り付けた針で接触して任意の部位の電位を取り出
したり、電位を供給したりなどする対象の試料である。
この試料４は、図示のように、試料台Ｘ移動、試料台Ｙ
移動、および図示外の試料台Ｚ移動を行うそれぞれの機
構上に配置されているので、試料をＸ、Ｙ、Ｚ方向に任
意に移動し、顕微鏡の視野中心に持ってきて、観察する
ことが可能である。
ピュレータ駆動部３のマニピュレータヘッド２の先端部
１に取り付けた針で接触して任意の部位の電位を取り出
したり、電位を供給したりなどする対象の試料である。
この試料４は、図示のように、試料台Ｘ移動、試料台Ｙ
移動、および図示外の試料台Ｚ移動を行うそれぞれの機
構上に配置されているので、試料をＸ、Ｙ、Ｚ方向に任
意に移動し、顕微鏡の視野中心に持ってきて、観察する
ことが可能である。
【００１９】次に、図２を用いて図１の構成の要部の詳
細を説明する。図２の（ａ）は、要部構成部を示す。図
２の（ａ）において、先端部１は、図示のように、針１
１、スプリング１２、ピン１３、信号端子１４、および
絶縁体１５などから構成されている。
細を説明する。図２の（ａ）は、要部構成部を示す。図
２の（ａ）において、先端部１は、図示のように、針１
１、スプリング１２、ピン１３、信号端子１４、および
絶縁体１５などから構成されている。
【００２０】針１１は、試料４の所望の部位に接触し、
当該部位の信号を取り出したり、電位を当該部位に供給
したりなどするための探針である。この針１１の先端
は、非常に細く、例えばタングステン線（例えば１ｍｍ
〜０．２ｍｍφ位）を電界研磨してその先端を数ミクロ
ンないし０．数ミクロンにしたものである。この非常に
細い先端を持った針１１により、走査型電子顕微鏡によ
って高倍率かつ長焦点深度のもとで拡大した像（後述す
る図４のＩＣ像）上で所望の位置に接触し、信号を取り
出したり、電位を供給したりするためのものである。
当該部位の信号を取り出したり、電位を当該部位に供給
したりなどするための探針である。この針１１の先端
は、非常に細く、例えばタングステン線（例えば１ｍｍ
〜０．２ｍｍφ位）を電界研磨してその先端を数ミクロ
ンないし０．数ミクロンにしたものである。この非常に
細い先端を持った針１１により、走査型電子顕微鏡によ
って高倍率かつ長焦点深度のもとで拡大した像（後述す
る図４のＩＣ像）上で所望の位置に接触し、信号を取り
出したり、電位を供給したりするためのものである。
【００２１】スプリング１２は、針１１をフリクション
を持って試料４面上にやわらかく押し当てるものであ
る。このスプリング１２を設けたことによって、針１１
がやわらかく試料４上の所望の位置に接触させることが
でき、接触不良となったり、試料に過度な力が加わって
キズがついたり、破損したりすることを防止できる。
尚、加工する場合には、このスプリング１２を強いもの
に交換したり、取り外したりする。
を持って試料４面上にやわらかく押し当てるものであ
る。このスプリング１２を設けたことによって、針１１
がやわらかく試料４上の所望の位置に接触させることが
でき、接触不良となったり、試料に過度な力が加わって
キズがついたり、破損したりすることを防止できる。
尚、加工する場合には、このスプリング１２を強いもの
に交換したり、取り外したりする。
【００２２】ピン１３は、スプリング１２によって針１
１にフリクションを持たせたときに外れないようにする
ストッパである。信号端子１４は、先端部１の信号を外
部に取り出したり、外部から電位を先端部１に印加した
りするためのものである。この信号端子１４は、先端部
１が移動し易くするため、ここでは、銅の細い線を編ん
だ網線などを用いる。
１にフリクションを持たせたときに外れないようにする
ストッパである。信号端子１４は、先端部１の信号を外
部に取り出したり、外部から電位を先端部１に印加した
りするためのものである。この信号端子１４は、先端部
１が移動し易くするため、ここでは、銅の細い線を編ん
だ網線などを用いる。
【００２３】絶縁体１５は、先端部１を本体から電気的
に絶縁し、針１１が接触した試料４の部位の電位を外部
に取り出したり、外部からの電位を試料４の部位に供給
したりするためのものである。
に絶縁し、針１１が接触した試料４の部位の電位を外部
に取り出したり、外部からの電位を試料４の部位に供給
したりするためのものである。
【００２４】連結棒１６は、先端部１をマニピュレータ
ヘッド２に連結するものである。固定ネジ１７は、連結
棒１６をマニピュレータヘッド２に固定するものであ
る。
ヘッド２に連結するものである。固定ネジ１７は、連結
棒１６をマニピュレータヘッド２に固定するものであ
る。
【００２５】以上の構成を持つ先端部１を設けることに
より、先端部１の針１１が試料４の所望の部位にフリク
ションを持って接触し、急激に大きな力が加わることが
なく試料４にキズを付けたり、損傷したりすることを防
止できると共に、先端部１が少し位い振動などによって
ふれても針１１が試料４から離れることがなく、安定に
試料４に接触したり、接触した状態で信号を取り出した
り、信号を供給したりすることが可能となる。また、先
端部１の近傍で絶縁体１５によって電気的に絶縁してい
るため、本体との値の容量を小さくしたり、外部から混
入するノイズを少なくしたりし、高速かつ低ノイズの信
号を取り出したり、供給したりすることもできる。
より、先端部１の針１１が試料４の所望の部位にフリク
ションを持って接触し、急激に大きな力が加わることが
なく試料４にキズを付けたり、損傷したりすることを防
止できると共に、先端部１が少し位い振動などによって
ふれても針１１が試料４から離れることがなく、安定に
試料４に接触したり、接触した状態で信号を取り出した
り、信号を供給したりすることが可能となる。また、先
端部１の近傍で絶縁体１５によって電気的に絶縁してい
るため、本体との値の容量を小さくしたり、外部から混
入するノイズを少なくしたりし、高速かつ低ノイズの信
号を取り出したり、供給したりすることもできる。
【００２６】次に、図２の（ａ）において、マニピュレ
ータヘッド２は、図１のマニピュレータ駆動部３の連結
棒２５の先端に取り付け、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動するも
のであって、内部に微細にここではＸ方向およびＹ方向
に移動させる機構を持たせたものであり、Ｙ移動機構２
３、Ｘ移動機構２４、および連結棒２５などから構成さ
れるものである。
ータヘッド２は、図１のマニピュレータ駆動部３の連結
棒２５の先端に取り付け、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動するも
のであって、内部に微細にここではＸ方向およびＹ方向
に移動させる機構を持たせたものであり、Ｙ移動機構２
３、Ｘ移動機構２４、および連結棒２５などから構成さ
れるものである。
【００２７】Ｙ移動機構２３は、Ｙ方向に微細移動させ
る機構であって、ここでは、図２の（ｂ）に示すように
圧電素子によってＹ方向に移動させるものである。Ｘ移
動機構２４は、Ｘ方向に微細移動させる機構であって、
ここでは、図２の（ｃ）に示すように圧電素子によって
Ｘ方向に移動させるものである。
る機構であって、ここでは、図２の（ｂ）に示すように
圧電素子によってＹ方向に移動させるものである。Ｘ移
動機構２４は、Ｘ方向に微細移動させる機構であって、
ここでは、図２の（ｃ）に示すように圧電素子によって
Ｘ方向に移動させるものである。
【００２８】連結棒２５は、マニピュレータヘッド２と
図１のマニピュレータ駆動部３とを連結するものであ
る。以上のＹ移動機構２３およびＸ移動機構２４を持つ
マニピュレータヘッド２を設けたことにより、先端部１
のＸ方向およびＹ方向の微細移動をスムーズに行うこと
が可能となる。
図１のマニピュレータ駆動部３とを連結するものであ
る。以上のＹ移動機構２３およびＸ移動機構２４を持つ
マニピュレータヘッド２を設けたことにより、先端部１
のＸ方向およびＹ方向の微細移動をスムーズに行うこと
が可能となる。
【００２９】図２の（ｂ）は、Ｙ移動機構の構成例を示
す。このＹ移動機構２３は、図示のように、圧電素子に
電圧を印加して長さ方向に伸張させ、支点を中心に移動
板を移動させ、左側に配置する先端部１を図示のように
Ｙ移動（左右方向に軸移動）させるものである。ここ
で、実験によれば、図示のような圧電素子に直流電圧を
印加（例えば角柱の圧電素子の相対する辺に０ないし１
００ＶＤＣの任意の電圧を印加）して軸方向に先端部１
の針１１を微細にＹ移動（ここでは左右方向）させるこ
とができた。
す。このＹ移動機構２３は、図示のように、圧電素子に
電圧を印加して長さ方向に伸張させ、支点を中心に移動
板を移動させ、左側に配置する先端部１を図示のように
Ｙ移動（左右方向に軸移動）させるものである。ここ
で、実験によれば、図示のような圧電素子に直流電圧を
印加（例えば角柱の圧電素子の相対する辺に０ないし１
００ＶＤＣの任意の電圧を印加）して軸方向に先端部１
の針１１を微細にＹ移動（ここでは左右方向）させるこ
とができた。
【００３０】以上によって、圧電素子に電圧を印加する
ことにより、先端部１の針１１を軸方向に微細にスムー
ズにＹ移動させることが可能となる。図２の（ｃ）は、
Ｘ移動機構の構成例を示す。このＸ移動機構２４は、図
示のように、圧電素子に電圧を印加して長さ方向に伸張
させ、支点を中心に移動板を移動させ、左側に配置する
先端部１を図示のようにＸ移動（上下方向移動）させる
ものである。ここで、実験によれば、図示のような圧電
素子に直流電圧を印加（例えば角柱の圧電素子の相対す
る辺に０ないし１００ＶＤＣの任意の電圧を印加）して
微細移動させ、支点と圧電素子が伸張する位置までの距
離と、支点と先端部１に取り付けた針１１までの距離に
よってその移動量を拡大し、針１１の先端をＸ方向に微
細移動させる。
ことにより、先端部１の針１１を軸方向に微細にスムー
ズにＹ移動させることが可能となる。図２の（ｃ）は、
Ｘ移動機構の構成例を示す。このＸ移動機構２４は、図
示のように、圧電素子に電圧を印加して長さ方向に伸張
させ、支点を中心に移動板を移動させ、左側に配置する
先端部１を図示のようにＸ移動（上下方向移動）させる
ものである。ここで、実験によれば、図示のような圧電
素子に直流電圧を印加（例えば角柱の圧電素子の相対す
る辺に０ないし１００ＶＤＣの任意の電圧を印加）して
微細移動させ、支点と圧電素子が伸張する位置までの距
離と、支点と先端部１に取り付けた針１１までの距離に
よってその移動量を拡大し、針１１の先端をＸ方向に微
細移動させる。
【００３１】以上によって、圧電素子に電圧を印加する
ことにより、先端部１の針１１を微細にスムーズにＸ移
動させることが可能となる。図３は、本発明の構成図を
示す。これは、マイクロマニピュレータヘッド２を無く
し、マニピュレータ駆動部３のみによって先端部１に取
り付けた針１１を操作し、試料４上の任意の部位に接触
して信号を取り出したり、電位を供給したりするときの
構成である。ここで、マニピュレータ駆動部（１）３お
よびマニピュレータ駆動部（２）３の２台を移動台
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）上に搭載している。試料４は、移動台
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）上に同様に載せている。
ことにより、先端部１の針１１を微細にスムーズにＸ移
動させることが可能となる。図３は、本発明の構成図を
示す。これは、マイクロマニピュレータヘッド２を無く
し、マニピュレータ駆動部３のみによって先端部１に取
り付けた針１１を操作し、試料４上の任意の部位に接触
して信号を取り出したり、電位を供給したりするときの
構成である。ここで、マニピュレータ駆動部（１）３お
よびマニピュレータ駆動部（２）３の２台を移動台
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）上に搭載している。試料４は、移動台
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）上に同様に載せている。
【００３２】従って、マニピュレータ駆動部（１）３お
よびマニピュレータ駆動部（２）３をＸ、Ｙ、Ｚ駆動し
て先端部１の針１１を試料４上の任意の位置に接触させ
た状態で、試料台（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を移動させて、任意の
位置を顕微鏡の中心位置に移動させても、試料４と先端
部１の針１１との相対関係が変化せず、自由に試料移動
させることができ、試料４にキズがついたり、損傷した
りすることがない。
よびマニピュレータ駆動部（２）３をＸ、Ｙ、Ｚ駆動し
て先端部１の針１１を試料４上の任意の位置に接触させ
た状態で、試料台（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を移動させて、任意の
位置を顕微鏡の中心位置に移動させても、試料４と先端
部１の針１１との相対関係が変化せず、自由に試料移動
させることができ、試料４にキズがついたり、損傷した
りすることがない。
【００３３】図４は、本発明の応用例説明図を示す。こ
こでは、２台のマニピュレータ駆動部（１）３およびマ
ニピュレータ駆動部（２）３を用い、１つの先端部１の
針１１を試料４上の図示配線に接触および他の先端部の
針１１を試料４上の図示コンタクトホールに接触させ、
そのときの信号を外部に取り出したり、あるいは電位を
両者の間に印加したりする。これにより、微細なＩＣパ
ターンなどについて、走査型電子顕微鏡で拡大して観察
した状態で、マニピュレータ駆動部３を駆動、更にＹ移
動機構２３およびＸ移動機構２４を制御して微細に針１
１を移動させて試料上の所望の部位に接触させ、信号を
取り出したり、電位を印加して各種状態を観察すること
が可能となる。
こでは、２台のマニピュレータ駆動部（１）３およびマ
ニピュレータ駆動部（２）３を用い、１つの先端部１の
針１１を試料４上の図示配線に接触および他の先端部の
針１１を試料４上の図示コンタクトホールに接触させ、
そのときの信号を外部に取り出したり、あるいは電位を
両者の間に印加したりする。これにより、微細なＩＣパ
ターンなどについて、走査型電子顕微鏡で拡大して観察
した状態で、マニピュレータ駆動部３を駆動、更にＹ移
動機構２３およびＸ移動機構２４を制御して微細に針１
１を移動させて試料上の所望の部位に接触させ、信号を
取り出したり、電位を印加して各種状態を観察すること
が可能となる。
【００３４】ここでは、図１から図４のマニピュレータ
駆動部３を走査型電子顕微鏡の真空の試料室内の試料台
上に搭載し、大気の外部から回転運動でマニピュレータ
駆動部３をＸ駆動、Ｙ駆動、Ｚ駆動、および圧電素子に
電圧を印加してＸ移動、Ｙ移動を微細に行った。そし
て、走査型電子顕微鏡で高拡大した試料４の像を観察し
つつ先端部１に取り付けた針１１を試料４の所望の部位
に接触させた状態のままで、即ち試料の部位にある電位
を印加したり、部位から信号を取り出した状態のまま
で、試料の全範囲を高倍率でしさいにその状態を観察す
ることができるようになった。また、大気の外部から回
転運動でマニピュレータ駆動部３にＸ駆動、Ｙ駆動、Ｚ
駆動したが、当該マニピュレータ駆動部３内にマイクロ
モータを組み込み、大気の外部から信号線によって駆動
信号を送ってＸ駆動、Ｙ駆動、Ｚ駆動するようにしても
よい。また、Ｘ移動機構２４およびＹ移動機構２３を設
けて圧電素子に電圧を印加してＸ移動、Ｙ移動を微細に
行ったか、更にＺ移動機構を設けて圧電素子に電圧を印
加してＺ移動を微細に行うようにしてもよい。
駆動部３を走査型電子顕微鏡の真空の試料室内の試料台
上に搭載し、大気の外部から回転運動でマニピュレータ
駆動部３をＸ駆動、Ｙ駆動、Ｚ駆動、および圧電素子に
電圧を印加してＸ移動、Ｙ移動を微細に行った。そし
て、走査型電子顕微鏡で高拡大した試料４の像を観察し
つつ先端部１に取り付けた針１１を試料４の所望の部位
に接触させた状態のままで、即ち試料の部位にある電位
を印加したり、部位から信号を取り出した状態のまま
で、試料の全範囲を高倍率でしさいにその状態を観察す
ることができるようになった。また、大気の外部から回
転運動でマニピュレータ駆動部３にＸ駆動、Ｙ駆動、Ｚ
駆動したが、当該マニピュレータ駆動部３内にマイクロ
モータを組み込み、大気の外部から信号線によって駆動
信号を送ってＸ駆動、Ｙ駆動、Ｚ駆動するようにしても
よい。また、Ｘ移動機構２４およびＹ移動機構２３を設
けて圧電素子に電圧を印加してＸ移動、Ｙ移動を微細に
行ったか、更にＺ移動機構を設けて圧電素子に電圧を印
加してＺ移動を微細に行うようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マニピュレータ駆動部３を試料移動台あるいは一緒に移
動する台に載せ、試料移動台に載せた試料４を顕微鏡
（光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡など）で拡大して観察
した状態で、Ｘ駆動、Ｙ駆動、Ｚ駆動、更にＸ移動機構
２４、Ｙ移動機構２３、Ｚ移動機構によって微細に先端
部１をＸ、Ｙ、Ｚ移動させ、当該先端部１に取り付けた
針１１や加工具によって試料４の所望の部位に接触した
り、加工したりする構成を採用しているため、試料４の
表面を拡大して観察した状態で、容易に試料４上の所望
の位置に先端部１の針１１を接触させたり、加工具で加
工したりすることができると共に、先端部１の針１１や
加工具を試料４上の所望の位置に接触させたままの状態
で、試料４の全範囲を移動させて高倍率で観察すること
ができる。これらにより、従来の試料の移動に伴うキズ
の発生や損傷を防ぐためにマニピュレータの退避操作お
よび復元操作を不要とし、操作を簡単、精度良好かつ安
定に使用することが可能となる。
マニピュレータ駆動部３を試料移動台あるいは一緒に移
動する台に載せ、試料移動台に載せた試料４を顕微鏡
（光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡など）で拡大して観察
した状態で、Ｘ駆動、Ｙ駆動、Ｚ駆動、更にＸ移動機構
２４、Ｙ移動機構２３、Ｚ移動機構によって微細に先端
部１をＸ、Ｙ、Ｚ移動させ、当該先端部１に取り付けた
針１１や加工具によって試料４の所望の部位に接触した
り、加工したりする構成を採用しているため、試料４の
表面を拡大して観察した状態で、容易に試料４上の所望
の位置に先端部１の針１１を接触させたり、加工具で加
工したりすることができると共に、先端部１の針１１や
加工具を試料４上の所望の位置に接触させたままの状態
で、試料４の全範囲を移動させて高倍率で観察すること
ができる。これらにより、従来の試料の移動に伴うキズ
の発生や損傷を防ぐためにマニピュレータの退避操作お
よび復元操作を不要とし、操作を簡単、精度良好かつ安
定に使用することが可能となる。
【図１】本発明の１実施例構成図である。
【図２】本発明の要部構成図である。
【図３】本発明の構成図である。
【図４】本発明の応用例説明図である。
【図５】従来技術の説明図である。
１：先端部 １１：針 １２：スプリング １３：ピン １４：信号端子 １５：絶縁体 １６：連結棒 １７：固定ネジ ２：マニピュレータヘッド ２３：Ｙ移動機構 ２４：Ｘ移動機構 ２５：連結棒 ３：マニピュレータ駆動部 ４：試料 ５：試料台Ｘ移動 ６：試料台Ｙ移動
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−303810（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−3560（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−130514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−240772（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−315712（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−166079（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−19212（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−60055（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−47566（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平４−6007（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 21/00 - 21/36
Claims (3)
- 【請求項１】試料を拡大した状態で操作を行うマイクロ
マニピュレータにおいて、 先端部を３次元的に圧電素子で板のある支点から離れた
位置を伸長あるいは収縮して当該板を曲げて摺動するこ
となく移動するマニピュレータ駆動部を試料移動台上あ
るいは試料移動台と一緒に動く台上に複数台搭載し、 上記試料台上に載せた試料の任意の領域を顕微鏡で拡大
して観察した状態で、上記マニピュレータ駆動部を上記
圧電素子に電圧を印加して上記板のある支点から離れた
位置を伸長あるいは収縮して当該板を曲げて移動して当
該試料上の複数個所にそれぞれに接触させるように構成
したことを特徴とするマイクロマニピュレータ。 - 【請求項２】上記マニピュレータ駆動部と先端部との間
に、Ｘ方向およびＹ方向（必要に応じてＺ方向）に圧電
素子に電圧を印加して板のある支点から離れた位置を伸
長あるいは収縮して当該板を曲げて移動させる機構を配
置したマニピュレータヘッドを設け、 このマニピュレータヘッドによって先端部のＸ方向およ
びＹ方向（必要に応じてＺ方向）の圧電素子に電圧を印
加してそれぞれ上記板のある支点から離れた位置を伸長
あるいは収縮して当該板を曲げて移動を行うように構成
したことを特徴とする請求項１記載のマイクロマニピュ
レータ。 - 【請求項３】上記先端部にフリクションおよび電気的絶
縁材を介して針あるいは加工具を取り付けるように構成
したことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の
マイクロマニピュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321647A JP2908151B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | マイクロマニピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321647A JP2908151B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | マイクロマニピュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167657A JPH06167657A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2908151B2 true JP2908151B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=18134840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4321647A Expired - Lifetime JP2908151B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | マイクロマニピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2908151B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4758526B2 (ja) * | 1999-09-21 | 2011-08-31 | 株式会社三友製作所 | 微細作業用マイクロマニピュレーション装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6047566A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-14 | Dainippon Printing Co Ltd | ビデオ製版用変倍装置 |
| JPS6119212U (ja) * | 1984-07-06 | 1986-02-04 | 株式会社 成茂科学器械研究所 | 顕微鏡等理化学器械におけるマニピユレ−タの取付け装置 |
| JPS63240772A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Narishige:Kk | 硝子電極等のマニピュレ−タ |
| DE3718066A1 (de) * | 1987-05-29 | 1988-12-08 | Zeiss Carl Fa | Verfahren zur mikroinjektion in zellen bzw. zum absaugen aus einzelnen zellen oder ganzer zellen aus zellkulturen |
| JP2730578B2 (ja) * | 1988-06-16 | 1998-03-25 | 洋太郎 畑村 | マイクロマニピユレータ |
| JPH02130514A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Fuji Electric Co Ltd | マイクロマニピュレータ |
| JPH0698582B2 (ja) * | 1989-11-24 | 1994-12-07 | 俊郎 樋口 | マイクロマニピュレータの微小移動装置 |
| JP2927500B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1999-07-28 | 大森機械工業株式会社 | 包装機における駆動制御方法 |
| JP2540604Y2 (ja) * | 1990-04-27 | 1997-07-09 | グラフテック株式会社 | 光学素子取付装置 |
| JP3033233B2 (ja) * | 1991-03-29 | 2000-04-17 | 株式会社島津製作所 | マイクロマニピュレータ |
| JP3060055U (ja) * | 1998-12-22 | 1999-07-21 | 株式会社ワイ・イー・データ | 複合ｆｄｄ装置 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP4321647A patent/JP2908151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06167657A (ja) | 1994-06-14 |
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