JP5913818B2 - 走査機構および走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
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Description
本実施形態は、走査機構に向けられている。以下、図1と図2を参照しながら本実施形態について説明する。図1は、本実施形態の走査機構の上面図であり、図2は、図1中のA−A線に沿った走査機構の断面図である。
本実施形態は、走査機構に向けられている。以下、図3と図4を参照しながら本実施形態について説明する。図3は、本実施形態の走査機構30の上面図であり、図4は、図3中のB−B線に沿った走査機構30の断面図である。図3と図4において、図1と図2に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
さらにこの走査機構では次の変形が可能である。第二実施形態の変形例である走査機構40を図5と図6に示す。図5は、本実施形態の変形例である走査機構40の上面図であり、図6は、図5中のC−C線に沿った走査機構40の断面図である。図5と図6において、図1と図2に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
さらにこの走査機構では次の変形が可能である。第二実施形態の変形例である走査機構50を図7と図8に示す。図7は、本実施形態の変形例である走査機構50の上面図であり、図8は、図7中のD−D線に沿った走査機構50の断面図である。図7と図8において、図5と図6に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
さらにこの走査機構では次の変形が可能である。第二実施形態の変形例である走査機構60を図9と図10に示す。図9は、本実施形態の変形例である走査機構60の上面図であり、図10は、図9中のE−E線に沿った走査機構60の断面図である。図9と図10において、図7と図8に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
本実施形態は、走査機構に向けられている。以下、図11〜図13を参照しながら本実施形態について説明する。
さらにこの走査機構では次の変形が可能である。第三実施形態の変形例である走査機構80を図14と図15に示す。図14は、本実施形態の変形例である走査機構80の上面図であり、図15は、図14中のG−G線に沿った走査機構80の断面図である。図14と図15において、図12と図13に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
本実施形態は、第二実施形態の走査機構を備えた走査型プローブ顕微鏡に向けられている。以下、図17を参照しながら本実施形態について説明する。図17は、本実施形態による走査型プローブ顕微鏡100を示している。
さらにこの走査型プローブ顕微鏡では次の変形が可能である。第四実施形態の変形例である走査型プローブ顕微鏡120を図18に示す。図18において、図17に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
本実施形態は、第二実施形態の走査機構を備えた走査型プローブ顕微鏡に向けられている。図19を参照しながら本実施形態について説明する。図19は、本実施形態による走査型プローブ顕微鏡130を示している。図19において、図18に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
Claims (23)
- カンチレバーと、
X−Y平面に平行なXY方向に移動可能なXY可動部と、
前記XY可動部をXY方向に走査するXYアクチュエータと、
前記XY可動部に保持された、X−Y平面に垂直なZ方向に前記カンチレバーを走査するZアクチュエータと、
前記XY可動部に保持された、前記カンチレバーの変位を検出するための光を前記カンチレバーに集光させる集光部と、を備え、
X−Y平面への投影において、前記Zアクチュエータと前記集光部は互いに重ならないように配置され、かつ、前記集光部は前記Zアクチュエータの外側に位置している走査機構。 - 前記Zアクチュエータは、少なくとも1つの圧電素子を含み、
前記圧電素子と前記集光部は、X−Y平面への投影において、互いに重ならないように配置されている請求項1に記載の走査機構。 - 前記Zアクチュエータの重心と前記集光部の重心がいずれも前記XY可動部の厚み内に収まっている請求項1または2に記載の走査機構。
- 前記Zアクチュエータが、Z軸に沿って伸縮し得る実質的に同一の二つの積層型圧電素子を有し、前記二つの積層型圧電素子はそれぞれ前記XY可動部からZ軸に沿って反対側に延びている請求項3に記載の走査機構。
- 前記二つの積層型圧電素子の一方の自由端には、前記カンチレバーを保持するホルダが保持され、前記二つの積層型圧電素子の他方の自由端には、前記ホルダとほぼ同質量の疑似ホルダが保持されている請求項4に記載の走査機構。
- 前記集光部は、少なくとも1つのレンズを含む請求項1から5までのいずれかひとつに記載の走査機構。
- 前記集光部が単レンズである請求項6に記載の走査機構。
- 前記カンチレバーは、X−Y平面に対して5度ないし20度の角度で保持され、
前記単レンズは、その光軸がZ軸に対して5度ないし20度の角度で前記XY可動部に保持されている請求項7に記載の走査機構。 - 前記単レンズの直径が10mm以下である請求項7または8に記載の走査機構。
- 前記単レンズのNAが0.4以上である請求項7から9までのいずれかひとつに記載の走査機構。
- 前記XY可動部は、前記Zアクチュエータと前記集光部の間に設けられ、前記Zアクチュエータと前記集光部との間の振動の伝達を低減する開口部を有している請求項1から3までのいずれかひとつに記載の走査機構。
- 前記開口部は、前記XY可動部を含むX−Y平面において、前記集光部の外周部の中で前記Zアクチュエータに最も近い部分と、前記XY可動部と、に接するように形成されている請求項11に記載の走査機構。
- 前記Zアクチュエータが、Z軸に沿って伸縮し得る実質的に同一の二つの積層型圧電素子を有し、前記二つの積層型圧電素子はそれぞれ前記XY可動部からZ軸に沿って反対側に延びている請求項11または12に記載の走査機構。
- 前記二つの積層型圧電素子の一方の自由端には前記カンチレバーを保持するホルダが保持され、前記二つの積層型圧電素子の他方の自由端には、前記ホルダ(および前記カンチレバー)とほぼ同質量の疑似ホルダが保持されている請求項13に記載の走査機構。
- 前記集光部は、少なくとも1つのレンズを含む請求項11から14までのいずれかひとつに記載の走査機構。
- 前記集光部が単レンズである請求項15に記載の走査機構。
- 前記カンチレバーは、X−Y平面に対して5度ないし20度の角度で保持され、
前記単レンズは、その光軸がZ軸に対して5度ないし20度の角度で前記XY可動部に保持されている請求項16に記載の走査機構。 - 前記単レンズの直径が10mm以下である請求項16または17に記載の走査機構。
- 前記単レンズのNAが0.4以上である請求項16から18までのいずれかひとつに記載の走査機構。
- 前記集光部は、前記XY可動部に保持された、前記カンチレバーの変位を検出するための光を、収束光として前記カンチレバーに入射させる請求項1から19までのいずれかひとつに記載の走査機構。
- 請求項1から20までのいずれかひとつに記載の走査機構を備えた走査型プローブ顕微鏡。
- 倒立型光学顕微鏡を備えた請求項21に記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 光学顕微鏡用の照明光源と、光学顕微鏡用の対物レンズを備え、前記照明光源から照射される照明光が前記集光部を通って試料に照射されることにより、前記試料の透過観察が行われる請求項22に記載の走査型プローブ顕微鏡。
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