JPH08136554A - Scanning stage means for scanning proximity field optical microscope - Google Patents
Scanning stage means for scanning proximity field optical microscopeInfo
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- JPH08136554A JPH08136554A JP27635594A JP27635594A JPH08136554A JP H08136554 A JPH08136554 A JP H08136554A JP 27635594 A JP27635594 A JP 27635594A JP 27635594 A JP27635594 A JP 27635594A JP H08136554 A JPH08136554 A JP H08136554A
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- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、走査型近接場光顕微鏡
において走査を行なうための走査ステージ手段に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to scanning stage means for performing scanning in a scanning near field optical microscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】光学顕微鏡の分解能の限界である回折限
界を越えた0.1μm以下の超高解像を実現した顕微鏡
として走査型近接場光顕微鏡がある。この走査型近接場
光顕微鏡は、走査型トンネリング顕微鏡に代表される走
査型プローブ顕微鏡の一種であり、メカニカルプローブ
を試料表面のサブμm以下まで近接させ、試料とプロー
ブをXYあるいはXYZ方向に走査して試料とプローブ
先端間の光学的な相互作用(例えばエバネッセント光)
を検出してマッピングしてモニター上に表示する装置で
ある。この装置の一例が、たとえば特開平3−9170
に開示されている。2. Description of the Related Art A scanning near-field optical microscope is a microscope that realizes an ultrahigh resolution of 0.1 μm or less, which exceeds the diffraction limit, which is the resolution limit of an optical microscope. This scanning near-field optical microscope is a type of scanning probe microscope typified by a scanning tunneling microscope, in which a mechanical probe is brought close to a sub-μm or less of the sample surface, and the sample and probe are scanned in XY or XYZ directions. Optical interaction between sample and probe tip (eg evanescent light)
Is a device for detecting, mapping and displaying on a monitor. An example of this device is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-9170.
Is disclosed in.
【0003】光学顕微鏡に透過型と落射型の顕微鏡があ
るように、走査型近接場光顕微鏡にもいくつかのタイプ
があり、これらはそれぞれコレクションタイプ、散乱タ
イプ、エミッションタイプ、反射タイプと呼ばれてい
る。Just as there are transmission type and epi-illumination type optical microscopes, there are several types of scanning near-field optical microscopes, which are called collection type, scattering type, emission type, and reflection type, respectively. ing.
【0004】コレクションタイプの走査型近接場光顕微
鏡は、試料をXYおよびZ方向に走査する走査ステージ
手段に固定されたプリズムなどに試料を固定し、試料の
固定面に対しプリズム側から全反射角(臨界角)以上の
角度で照明光を入射させて、試料表面近傍にエバネッセ
ント場を局在させ、そのエバネッセント場にプローブの
先端を差し入れることにより、プローブ内を伝わる伝搬
波とした後、この伝搬光を光検出手段に導き検出してい
る。The collection type scanning near-field microscope has a sample fixed to a prism or the like fixed to a scanning stage means for scanning the sample in the XY and Z directions, and the total reflection angle from the prism side to the fixed surface of the sample. After illuminating light at an angle of (critical angle) or more to localize the evanescent field near the sample surface and insert the tip of the probe into the evanescent field to form a propagating wave propagating in the probe, The propagating light is guided to the light detecting means and detected.
【0005】また、散乱タイプの走査型近接場光顕微鏡
は、コレクションタイプの走査型近接場光顕微鏡とほぼ
同じ構成であるが、プローブには金属製のものを用いて
いる。この装置では、試料表面近傍に局在化したエバネ
ッセント場に金属プローブを差し入れることにより、エ
バネッセント光を散乱させ伝搬光とし、プローブを横か
らのぞき込めるように配置したレンズや光ファイバーを
含む光検出手段を用いて検出している。The scattering-type scanning near-field light microscope has almost the same structure as the collection-type scanning near-field light microscope, but a probe made of metal is used. In this device, by inserting a metal probe into the evanescent field localized near the sample surface, the evanescent light is scattered and made into propagating light, and the photodetection means includes a lens and an optical fiber arranged so that the probe can be peeked from the side. Is detected using.
【0006】エミッションタイプの走査型近接場光顕微
鏡は、やはり試料をXYおよびZ方向に走査する走査ス
テージ手段に固定されたガラスなどの試料台に試料を固
定し、照明手段より発せられた光がプローブ先端近傍に
つくるエバネッセント場を試料表面に近接させ、試料内
を伝搬する伝搬光とした後、試料台の裏側に配置された
光検出手段を用いて伝搬光を検出している。The emission type scanning near-field light microscope also fixes the sample to a sample stage such as glass fixed to the scanning stage means for scanning the sample in the XY and Z directions, and the light emitted from the illumination means is fixed. The evanescent field created near the tip of the probe is brought close to the surface of the sample to make it a propagating light propagating in the sample, and then the propagating light is detected by using a photodetector arranged on the back side of the sample stage.
【0007】また、反射タイプの走査型近接場光顕微鏡
は、エミッションタイプの走査型近接場光顕微鏡とほぼ
同じ構成であるが、光検出手段を試料台の裏側に配置す
る代わりに、プローブを横からのぞき込めるようにレン
ズや光フィイバーを配置している。そして、照明手段よ
り発せられた光がプローブ先端近傍につくるエバネッセ
ント場の試料表面での反射光を検出している。Further, the reflection type scanning near-field light microscope has almost the same structure as the emission type scanning near-field light microscope, but instead of arranging the light detecting means on the back side of the sample table, the probe is placed sideways. The lens and optical fiber are arranged so that you can look into it. Then, the light emitted from the illumination means detects the reflected light on the sample surface in the evanescent field generated near the tip of the probe.
【0008】エバネッセント場の強度は、エバネッセン
ト場が形成される界面からの距離に対し指数関数的に減
衰し、照明光の光量に依存するという特性を持つ。従っ
て、これらの走査型近接場光顕微鏡において、試料表面
にエバネッセント場を効率良く発生させるためには、試
料と試料台、試料台とプリズム等の光学部品の光学的な
マッチングを取る必要がある。特に後者は走査型近接場
光顕微鏡に最低限要求される基本的な要項の一つであ
る。一般に試料台とプリズムの光学的なマッチングは、
試料台とプリズムの間に空気(屈折率は1)が存在しな
いように、両者の間をマッチングオイルで満たすことに
より成され、これにより界面での反射の発生が防止され
る。試料台としては、一般にガラス(屈折率は1.5前
後)の板が使用され、マッチングオイルはガラスとプリ
ズムの屈折率の中間の値を持つものが選ばれる。The intensity of the evanescent field is exponentially attenuated with respect to the distance from the interface where the evanescent field is formed, and has a characteristic that it depends on the amount of illumination light. Therefore, in these scanning near-field light microscopes, in order to efficiently generate an evanescent field on the sample surface, it is necessary to perform optical matching between the sample and the sample stage, and the optical components such as the sample stage and the prism. In particular, the latter is one of the basic requirements required for a scanning near-field optical microscope. Generally, the optical matching between the sample stage and the prism is
This is done by filling matching oil between the sample stage and the prism so that air (refractive index is 1) does not exist between them, which prevents reflection at the interface. A glass plate (having a refractive index of about 1.5) is generally used as the sample stage, and a matching oil having a value between the refractive indices of the glass and the prism is selected.
【0009】特にコレクションタイプや散乱タイプの走
査型近接場光顕微鏡においては、光学的なマッチングを
取ることは非常に重要で、プリズムの上にマッチングオ
イルを垂らしその上から試料を載せた試料台を置くこと
により、両者の光学的なマッチングを取っている。これ
により効率よく試料表面にエバネッセント場を形成する
ことが可能になっている。また、このマッチングオイル
の使用によりプリズムと試料台間で光が繰り返し反射す
ることもなくなりノイズ低減にも寄与している。Especially in a collection type or scattering type scanning near-field optical microscope, it is very important to obtain optical matching, and a matching oil is hung on a prism and a sample table on which a sample is placed is placed. By placing them, the two have an optical matching. This makes it possible to efficiently form an evanescent field on the sample surface. Further, by using this matching oil, light is not repeatedly reflected between the prism and the sample stage, which contributes to noise reduction.
【0010】また、エミッションタイプや反射タイプの
走査型近接場光顕微鏡においては、装置構成が複雑にな
ることから、マッチングオイルを用いたものはまだ無い
が、ノイズ低減の意味から試料台とそれに近接する光学
部品との間に何かしらの光学的なマッチングを施すこと
が好ましいことは言うまでもない。Further, in the scanning type near-field optical microscope of the emission type or the reflection type, there is no one using the matching oil because the device configuration becomes complicated, but from the viewpoint of noise reduction, the sample stage and its proximity are not used. It goes without saying that it is preferable to perform some kind of optical matching with the optical components to be used.
【0011】一方、走査型プローブ顕微鏡においては試
料の観察に際し、まず初めに、測定しようとする試料の
特定位置上にプローブを位置決めすることが必要であ
る。特開平3−208246には、走査ステージ手段で
ある圧電体スキャナ上の試料台を動かして、試料の特定
位置上にプローブを位置決めする機構が開示されてい
る。圧電体スキャナに単一のサイン波状の電圧を印加し
て圧電体をXあるいはY方向に急峻に動かし即静止させ
ることにより、圧電体スキャナ上の試料台の慣性を利用
してμm精度で圧電体スキャナ上の試料台の位置を移動
させる機構である。圧電体スキャナ以外には、試料台を
動かす為のモニタやギヤを設ける必要がなく、この機構
を走査型プローブ顕微鏡に応用すると装置の機械的剛性
が高く維持でき、高分解能測定を可能にすることができ
る。On the other hand, in the scanning probe microscope, when observing a sample, it is first necessary to position the probe on a specific position of the sample to be measured. Japanese Patent Laid-Open No. 3-208246 discloses a mechanism for moving a sample stage on a piezoelectric scanner, which is a scanning stage means, to position a probe on a specific position of a sample. By applying a single sinusoidal voltage to the piezoelectric body scanner to move the piezoelectric body sharply in the X or Y direction and immediately stop it, the inertia of the sample table on the piezoelectric body scanner is used to obtain the piezoelectric body with μm accuracy. This is a mechanism for moving the position of the sample table on the scanner. Except for the piezoelectric scanner, it is not necessary to provide a monitor or gear for moving the sample table. If this mechanism is applied to a scanning probe microscope, the mechanical rigidity of the device can be maintained high and high resolution measurement is possible. You can
【0012】特願平6−169597には走査型近接場
光顕微鏡に応用可能なスキャナシステムが提案されてい
る。走査ステージ手段である圧電体スキャナにプリズム
を固定・保持せずに、プリズムを別の所で保持し、圧電
体スキャナの動きとプリズムの動きが連動しない様にし
たスキャナシステムであるが、このスキャナシステムに
おいても特開平3−208246の位置決め機構の原理
が応用可能であり、走査型近接場光顕微鏡における試料
の位置決めが容易になる。[0012] Japanese Patent Application No. 6-169597 proposes a scanner system applicable to a scanning near-field optical microscope. This is a scanner system that does not fix and hold the prism on the piezoelectric scanner that is the scanning stage means, but holds the prism at another place so that the movement of the piezoelectric scanner and the movement of the prism do not interlock. The principle of the positioning mechanism of Japanese Patent Laid-Open No. 3-208246 can be applied to the system, and positioning of the sample in the scanning near-field light microscope becomes easy.
【0013】この走査ステージ手段の構成を図3に示
す。図示のように、チューブスキャナー1の上端には、
断面U字状のステージ台6が固定されており、その上に
透明なステージ2が取り付けられている。ステージ台6
の両壁部には、向かい合った位置に開口6aと6bが形
成されている。ステージ台6とステージ2によって形成
された空胴内にはプリズム64が配置されている。プリ
ズム64の両側に支持部材67が固定されており、支持
部材67はベース5の上端に取り付けられている。これ
によりプリズム64がステージ2の下に支持され、ステ
ージ2とプリズム64の間には屈折率を整合するマッチ
ングオイルが設けられる。試料4はステージ2の上に載
置され、その上にはプローブ7が配置される。また、エ
バネッセント波を発生させるための光を射出する光源6
0は、光ファイバー61を介して、そこから射出される
光を平行光に変えるレンズ62に光学的に結合されてい
る。レンズ62には、平行光の射出角度を変更する調整
機構63が設けられている。The structure of this scanning stage means is shown in FIG. As shown, at the top of the tube scanner 1,
A stage base 6 having a U-shaped cross section is fixed, and a transparent stage 2 is mounted thereon. Stage table 6
Openings 6a and 6b are formed at opposite positions on both wall portions. A prism 64 is arranged in the cavity formed by the stage table 6 and the stage 2. Support members 67 are fixed to both sides of the prism 64, and the support members 67 are attached to the upper end of the base 5. As a result, the prism 64 is supported under the stage 2, and a matching oil for matching the refractive index is provided between the stage 2 and the prism 64. The sample 4 is placed on the stage 2, and the probe 7 is placed thereon. In addition, a light source 6 that emits light for generating an evanescent wave
0 is optically coupled via an optical fiber 61 to a lens 62 that transforms the light emitted therefrom into parallel light. The lens 62 is provided with an adjusting mechanism 63 that changes the emission angle of the parallel light.
【0014】光源60から射出された光は、光ファイバ
ー61の中を伝搬し、端面から射出された後にレンズ6
2により平行光となり、ステージ台6の開口6aを通っ
てプリズム64に入射し、プリズム64とマッチングオ
イル68とステージ2を通過して、臨界角以上の入射角
で試料4の下側の界面に入射する。これにより、試料4
の上側の表面近傍にはエバネッセント波が現れる。試料
4の下側の界面で反射された光は、ステージ台6の開口
6bを通って外部に射出される。プローブ7aはエバネ
ッセント波の存在領域内を試料表面に沿って走査され
る。この結果、プローブ7aの先端と試料4の表面の間
の距離に対応した強度の散乱光が発生する。プローブ7
a内を伝搬し、光電変換素子等を用いて検出される。The light emitted from the light source 60 propagates in the optical fiber 61, is emitted from the end face, and then the lens 6
2 becomes parallel light, enters the prism 64 through the opening 6a of the stage base 6, passes through the prism 64, the matching oil 68, and the stage 2, and enters the lower interface of the sample 4 at an incident angle of a critical angle or more. Incident. As a result, sample 4
An evanescent wave appears near the upper surface of the. The light reflected on the lower interface of the sample 4 is emitted to the outside through the opening 6b of the stage table 6. The probe 7a is scanned along the sample surface in the area where the evanescent wave exists. As a result, scattered light having an intensity corresponding to the distance between the tip of the probe 7a and the surface of the sample 4 is generated. Probe 7
It propagates in a and is detected by using a photoelectric conversion element or the like.
【0015】この構成では、プリズム64はベース5に
固定されており、走査時には、試料4の他には、ステー
ジ台6とステージ2がチューブスキャナー1によって移
動される。ステージ台6とステージ2の総重量はプリズ
ム64の重量に比べて軽く、したがって共振周波数は高
くなる。この結果、走査速度が向上するとともに、外部
からの振動の影響を受け難くなる。これにより、高分解
能な走査型近接場光顕微鏡を実現できる。In this structure, the prism 64 is fixed to the base 5, and the stage 4 and the stage 2 are moved by the tube scanner 1 in addition to the sample 4 during scanning. The total weight of the stage base 6 and the stage 2 is lighter than the weight of the prism 64, and therefore the resonance frequency is high. As a result, the scanning speed is improved, and the influence of external vibration is reduced. As a result, a high-resolution scanning near-field light microscope can be realized.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】例えばコレクションタ
イプの走査型近接場光顕微鏡において、マッチングオイ
ルをプリズムに垂らしその上に試料台であるガラスを置
くように構成したとき、これまでは垂らすマッチングオ
イルの量がわずかであることから、マッチングオイルの
処理に対しては特に配慮な成されておらず、試料台を交
換するときなど、新たにマッチングオイルを垂らす時に
は、古いマッチングオイルをレンズクリーニング紙など
でふき取り、新しいマッチングオイルを垂らす様にし
て、このマッチングオイルの処理がされていた。DISCLOSURE OF THE INVENTION For example, in a collection type scanning near-field microscope, when the matching oil is hung on a prism and the glass serving as a sample stand is placed on the prism, the matching oil hung up until now is Due to the small amount, no special consideration was given to the processing of matching oil.When dropping new matching oil, such as when changing the sample table, use old lens cleaning paper to clean the old matching oil. This matching oil was treated by wiping it off and dropping new matching oil.
【0017】しかし、この様な方法ではプリズムの試料
台側の面以外の面にマッチングオイルが回り込んだりし
て付着することが避けられず、走査ステージ手段である
圧電体スキャナ周辺をマッチングオイルで汚してしまう
ことがたびたびある。このマッチングオイルによる汚染
は、単に装置が汚れるだけでなく、プリズムの試料台側
の面以外の面に付着したマッチングオイルは照明光を乱
す原因となり、測定の面でも好ましくない。特に、プリ
ズムの試料側の面で全反射を起こす角度(臨界角)に非
常に近い角度で照明光を入射させている場合、プリズム
の試料台側の面以外の面についたマッチングオイルによ
り照明光が偏向され、照明光のうちの一部の光がプリズ
ムの試料側の面で光が全反射を起こさず試料側へ抜ける
成分を持つようになることがある。このような現象は、
コレクションタイプの走査型近接場光顕微鏡ではエバネ
ッセント光以外の光を検出することになり分解能が極端
に劣化するので、絶対に避けなければならない。However, in such a method, it is inevitable that the matching oil wraps around and adheres to the surface other than the surface of the prism on the sample table side, and the periphery of the piezoelectric scanner as the scanning stage means is covered with the matching oil. It often gets dirty. The contamination by the matching oil not only makes the apparatus dirty, but also causes the matching oil attached to the surface other than the surface of the prism on the sample stage side to disturb the illumination light, which is not preferable in terms of measurement. In particular, when the illumination light is incident at an angle very close to the angle (critical angle) at which the total reflection on the sample side of the prism is made, the illumination light is generated by the matching oil on the surface other than the sample table side of the prism. May be deflected, and a part of the illumination light may have a component that escapes to the sample side without causing total reflection on the sample side surface of the prism. Such a phenomenon is
The collection type scanning near-field light microscope detects light other than evanescent light, and the resolution is extremely deteriorated.
【0018】また、特願平6−169597に開示され
ている走査型近接場光顕微鏡用の走査ステージ手段にお
いては、プリズムと試料台の間にマッチングオイルを入
れた時にも、マッチングオイルの表面エネルギーに打ち
勝って試料台が慣性力で動くようにするため、プリズム
と試料台の間隔をある程度広く取る必要がある。あまり
間隔を狭くとると両者がマッチングオイルにより引かれ
合って試料台が動かなくなるからである。ただ間隔を広
くとると、その間にいれるマッチングオイルの量は必然
的に多くなり、試料すなわち試料台を交換したときなど
にマッチングオイルがプリズムの試料台側の面以外の面
にマッチングオイルが回り込み付着する問題が一層深刻
になる。Further, in the scanning stage means for the scanning near-field light microscope disclosed in Japanese Patent Application No. 6-169597, even when the matching oil is put between the prism and the sample stage, the surface energy of the matching oil is high. In order to overcome the above problem and allow the sample stage to move by inertial force, it is necessary to make the distance between the prism and the sample stage wide to some extent. This is because if the space is too narrow, the two will be attracted to each other by the matching oil and the sample stage will not move. However, if the gap is made wider, the amount of matching oil put in between will inevitably increase, and when the sample, that is, the sample table is replaced, the matching oil spills onto the surface of the prism other than the sample table side and adheres. The problem to do becomes more serious.
【0019】本発明は、マッチングオイルによって、試
料の下に位置するプリズム等の光学部品が汚染されるこ
とのない走査型近接場光顕微鏡用の走査ステージ手段を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a scanning stage means for a scanning near-field optical microscope in which the matching oil does not contaminate optical parts such as prisms located under the sample.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明による走査型近接
場光顕微鏡用の走査ステージ手段は、試料を載せるため
の試料台と、試料台が載せられるステージと、ステージ
を移動させるアクチュエーターと、マッチングオイルを
介して試料台と光学的に結合される光学部材と、この光
学部材をステージと独立に支持する支持部材と、光学部
材の周辺に設けられたマッチングオイルを回収する手段
とを備えている。このマッチングオイルを回収する手段
は、たとえば、光学部材を周囲を囲むように支持部材に
形成された溝で構成される。A scanning stage means for a scanning near-field light microscope according to the present invention includes a sample stage for mounting a sample, a stage on which the sample stage is mounted, an actuator for moving the stage, and matching. An optical member that is optically coupled to the sample stage via oil, a support member that supports the optical member independently of the stage, and a means for collecting matching oil that is provided around the optical member are provided. . The means for collecting the matching oil is, for example, a groove formed in the support member so as to surround the optical member.
【0021】[0021]
【作用】プリズム等の光学部材は、その上面がステージ
よりも若干低くなるように、支持部材によって支持され
る。試料台をステージに載せる際は、まず所定量のマッ
チングオイルを光学部材の上に垂らし、その後で試料台
がステージの上に載せられる。これにより、光学部材の
上面と試料台の下面の間の隙間は、空気が入ることな
く、マッチングオイルで満たされ、両者の屈折率が整合
される。The optical member such as the prism is supported by the supporting member such that the upper surface thereof is slightly lower than that of the stage. When mounting the sample table on the stage, first, a predetermined amount of matching oil is dropped on the optical member, and then the sample table is mounted on the stage. As a result, the gap between the upper surface of the optical member and the lower surface of the sample table is filled with matching oil without entering air, and the refractive indexes of the two are matched.
【0022】試料台を取り除く際、光学部材の上面から
こぼれたマッチングオイルは、その周囲に形成された溝
に流れ落ち、そこに溜まる。なお、光学部材と支持部材
の接合部には、そこからマッチングオイルが染み込まな
いように、シール部材を設けておくとより好ましい。試
料台を取り除いた後、光学部材の上面に残っているマッ
チングオイルと溝にこぼれ落ちたマッチングオイルは、
吸水紙やレンズクリーニング紙等を用いて吸収して除去
する。When the sample table is removed, the matching oil spilled from the upper surface of the optical member flows down into the groove formed around it and collects there. It is more preferable to provide a seal member at the joint between the optical member and the support member so that the matching oil does not soak into the joint. After removing the sample table, the matching oil remaining on the upper surface of the optical member and the matching oil spilled into the groove are
Absorb and remove with absorbent paper or lens cleaning paper.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例である走査型近接場光
顕微鏡の走査ステージ手段について図1と図2を参照し
ながら説明する。図1に示されるように、試料をXY方
向に走査する手段である圧電体スキャナ112の上端に
はステージ支持台114が固定されている。ステージ支
持台114の上方には、複数個のスペーサ116を介し
てステージ118が設けられている。ステージ支持台1
14とスペーサ116とステージ118はネジ等の手段
によって相互に連結固定されており、この結果、圧電体
スキャナ112の変形に連動してステージ118がXY
方向に走査される構成になっている。ステージ118に
は中央部に四角形状のステージ開口部120が開けられ
ている。このステージ開口部120の内側、ステージ1
18の中央部に相当する位置にはプリズム122が配置
される。プリズム122は支持部材124によって外部
から支持されている。支持部材124は、ステージ支持
台114とステージ118の間の空間、すなわちスペー
サ116の高さによるすき間を通り、プリズム122と
共にステージ支持台114とステージ118に対して非
接触に保たれている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A scanning stage means of a scanning near-field light microscope which is an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a stage support 114 is fixed to the upper end of a piezoelectric scanner 112 which is a means for scanning a sample in XY directions. A stage 118 is provided above the stage support base 114 via a plurality of spacers 116. Stage support 1
14, the spacer 116, and the stage 118 are connected and fixed to each other by means of screws or the like. As a result, the stage 118 moves in the XY direction in association with the deformation of the piezoelectric scanner 112.
It is configured to be scanned in the direction. A square stage opening 120 is formed in the center of the stage 118. Inside the stage opening 120, the stage 1
A prism 122 is arranged at a position corresponding to the central portion of 18. The prism 122 is supported from the outside by a support member 124. The support member 124 passes through a space between the stage support base 114 and the stage 118, that is, a gap due to the height of the spacer 116, and is kept in non-contact with the stage support base 114 and the stage 118 together with the prism 122.
【0024】図2に示されるように、プリズム122の
上面はステージ118の上面より0.5mm程度下方に
ずらして配置されている。また、プリズム122と支持
部材124との接触面は、その全周にわたって充填剤1
26ですき間を埋められている。支持部材124には、
プリズム122の周囲の部分に形成された溝からなる油
だまり128が設けられている。As shown in FIG. 2, the upper surface of the prism 122 is displaced downward by about 0.5 mm from the upper surface of the stage 118. Further, the contact surface between the prism 122 and the supporting member 124 is filled with the filler 1 over the entire circumference thereof.
The gap is filled with 26. The support member 124 includes
An oil sump 128, which is a groove formed around the prism 122, is provided.
【0025】図1と図2に示されるように、試料134
を載せた透明な試料台132はステージ118のほぼ中
央部に載せられる。前述したようにステージ118の上
面とプリズム122の上面は高さ方向で段差があるた
め、図2(A)から容易に想像できるように、試料台1
32をそのまま配置した場合には、試料台132の下面
とプリズム122の上面との間にすき間ができる。この
とき、試料台132とプリズム122との間は空気が存
在するので、試料台132とプリズム122の途中で屈
折率の異なる層が存在することになる。そこで、この屈
折率の違いを整合するため、図2(A)に示されるよう
に、所要量のマッチングオイル130がプリズム122
と試料台132のすき間に満たされる。As shown in FIGS. 1 and 2, sample 134
The transparent sample table 132 on which is mounted is mounted on the substantially central portion of the stage 118. As described above, since the upper surface of the stage 118 and the upper surface of the prism 122 have a step in the height direction, as can be easily imagined from FIG.
When 32 is arranged as it is, there is a gap between the lower surface of the sample table 132 and the upper surface of the prism 122. At this time, since air exists between the sample table 132 and the prism 122, a layer having a different refractive index exists between the sample table 132 and the prism 122. Therefore, in order to match the difference in the refractive index, as shown in FIG.
And the gap of the sample table 132 is filled.
【0026】圧電体スキャナ112が走査運動を行なう
間、その運動に連動してステージ118とその上に載せ
られている試料台132が一緒に走査移動する。一方、
プリズム122はこれらの走査部分と独立して支持され
ているため、走査運動に伴ない、プリズム122と試料
台132の間の相対位置は変わるが、マッチングオイル
130の存在により、試料表面にエバネッセント波を発
生させるような角度で試料台132内に導入される。During the scanning movement of the piezoelectric scanner 112, the stage 118 and the sample stage 132 mounted on the stage 118 scan-move together in association with the scanning movement. on the other hand,
Since the prism 122 is supported independently of these scanning portions, the relative position between the prism 122 and the sample stage 132 changes with the scanning movement, but the presence of the matching oil 130 causes the evanescent wave on the sample surface. Is introduced into the sample stage 132 at an angle so as to generate
【0027】また、特開平3−208246に開示され
ている手法による位置決めを行なうこともできる。すな
わち、圧電体スキャナ112を所望の方向に急激に移動
させ、その直後に停止させることにより、ステージ11
8に載っている試料台132をずらすといった動作を繰
り返し行なうことにより、プローブ(図示せず)に対し
て試料134を所望の位置に配置させることができる。Positioning can also be performed by the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-208246. That is, the piezoelectric body scanner 112 is rapidly moved in a desired direction and stopped immediately thereafter, so that the stage 11
The sample 134 can be placed at a desired position with respect to the probe (not shown) by repeatedly performing an operation such as shifting the sample stage 132 mounted on the probe 8.
【0028】試料134すなわち試料台132の交換を
行なうときは、図2(B)に示されるように、試料台1
32を矢印方向に移動させる。すると、マッチングオイ
ル130はその表面張力によってプリズム122の外側
を囲むように設けられた溝形状の油だまり128に流れ
込む。プリズム122と支持部材124の接触部は充填
剤126によってすき間を埋められているので、マッチ
ングオイル130はプリズム122の下面その他に流れ
落ちることなく、すべて油だまり128の内部にたま
る。その後、レンズクリーニング紙などによって油だま
り128の内部にたまったマッチングオイル130を拭
き取ることで、マッチングオイル130の処理が完了す
る。When the sample 134, that is, the sample table 132 is to be replaced, as shown in FIG.
32 is moved in the direction of the arrow. Then, the matching oil 130 flows into the groove-shaped oil sump 128 provided so as to surround the outside of the prism 122 due to the surface tension thereof. Since the gap between the contact portion between the prism 122 and the support member 124 is filled with the filler 126, the matching oil 130 does not flow down to the lower surface of the prism 122 or the like and is entirely accumulated inside the oil sump 128. After that, the matching oil 130 accumulated in the oil sump 128 is wiped off with a lens cleaning paper or the like, whereby the processing of the matching oil 130 is completed.
【0029】以上、説明したように、試料台の直下に配
置されるプリズムの周囲にマッチングオイルを受ける手
段を設けたことにより、マッチングオイルによる走査ス
テージ手段その他の汚染を回避することができる。As described above, by providing the means for receiving the matching oil around the prism arranged immediately below the sample table, it is possible to avoid the contamination of the scanning stage means and the like by the matching oil.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、試料の交換に伴なう試
料台の取り外しの際に、プリズム等の光学部品や他の部
材等がマッチングオイルによって汚染されるいった事態
が生じることのない、走査型近接場光顕微鏡の走査ステ
ージ手段が得られる。According to the present invention, when the sample table is removed during the replacement of the sample, optical components such as prisms and other members may be contaminated by matching oil. The scanning stage means of a scanning near-field light microscope is obtained.
【図1】本発明の実施例の走査型近接場光顕微鏡の走査
ステージ手段の主要構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of a scanning stage means of a scanning near-field light microscope according to an embodiment of the present invention.
【図2】試料台が載せられた状態と試料台を取り外す時
の状態を示した図1の走査ステージ手段の側断面図であ
る。FIG. 2 is a side sectional view of the scanning stage means in FIG. 1 showing a state in which the sample stage is placed and a state in which the sample stage is removed.
【図3】特願平6−169597に提案されている走査
型近接場光顕微鏡に応用可能なスキャナシステムを示し
ている。FIG. 3 shows a scanner system applicable to a scanning near-field optical microscope proposed in Japanese Patent Application No. 6-169597.
112…圧電体スキャナ、118…ステージ、122…
プリズム、124…支持部材、128…油だまり。112 ... Piezoelectric scanner, 118 ... Stage, 122 ...
Prism, 124 ... Support member, 128 ... Oil pool.
Claims (2)
ジと、 ステージを移動させるアクチュエーターと、 マッチングオイルを介して試料台と光学的に結合される
光学部材と、 この光学部材をステージと独立に支持する支持部材と、 光学部材の周辺に設けられたマッチングオイルを回収す
る手段とを備えている走査型近接場光顕微鏡用の走査ス
テージ手段。1. A stage on which a sample stage for mounting a sample is placed, an actuator for moving the stage, an optical member optically coupled to the sample stage via a matching oil, and the optical member is independent of the stage. A scanning stage means for a scanning near-field optical microscope, which comprises a supporting member for supporting the optical member and means for collecting matching oil provided around the optical member.
収する手段は、光学部材を周囲を囲むように支持部材に
形成された溝で構成される、走査型近接場光顕微鏡用の
走査ステージ手段。2. The scanning stage means for a scanning near-field light microscope according to claim 1, wherein the means for collecting the matching oil comprises a groove formed in a supporting member so as to surround the optical member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27635594A JPH08136554A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Scanning stage means for scanning proximity field optical microscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27635594A JPH08136554A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Scanning stage means for scanning proximity field optical microscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08136554A true JPH08136554A (en) | 1996-05-31 |
Family
ID=17568283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27635594A Withdrawn JPH08136554A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Scanning stage means for scanning proximity field optical microscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08136554A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009156723A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Hitachi High-Technologies Corp | Fluorescence detection device |
CN108731615A (en) * | 2018-03-19 | 2018-11-02 | 苏州玻色智能科技有限公司 | The detection device and method of curved glass panel |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP27635594A patent/JPH08136554A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009156723A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Hitachi High-Technologies Corp | Fluorescence detection device |
US7751041B2 (en) | 2007-12-27 | 2010-07-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Fluorescence detection apparatus |
CN108731615A (en) * | 2018-03-19 | 2018-11-02 | 苏州玻色智能科技有限公司 | The detection device and method of curved glass panel |
CN108731615B (en) * | 2018-03-19 | 2020-12-25 | 苏州玻色智能科技有限公司 | Equipment and method for detecting curved glass panel |
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