JPH11233056A - 電子顕微鏡等の試料移動装置及び試料移動方法 - Google Patents

電子顕微鏡等の試料移動装置及び試料移動方法

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JPH11233056A
JPH11233056A JP10044548A JP4454898A JPH11233056A JP H11233056 A JPH11233056 A JP H11233056A JP 10044548 A JP10044548 A JP 10044548A JP 4454898 A JP4454898 A JP 4454898A JP H11233056 A JPH11233056 A JP H11233056A
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JP
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sample
pulse
motor
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optical axis
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JP10044548A
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Masao Muto
正男 武藤
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動すべき試料位置に最適な駆動パルスでモ
ータを作動させる。 【解決手段】 制御器25から、駆動指令パルスをパル
ス発生回路26に送る。パルス発生回路は、駆動指令パ
ルスに基づいて、最大パルス幅の駆動パルスを発生し、
モータ駆動回路27に供給する。移動させようとする試
料位置に対するトルクが大きい場合、駆動パルスにより
直ぐにモータは動かず、可成り遅れて動き出す。エンコ
ーダ24は、駆動パルスの立ち上がりから可成り遅れて
エンコーダ信号を発生する。エンコーダ信号はパルス発
生回路26にフィードバックされ、駆動パルスの内、こ
のエンコーダ信号の立ち上がり以後の部分が打ち消され
る。パルス発生回路26は前記駆動パルスより幅が狭い
が、トルクが大きい位置への移動に対応できる大きい幅
の駆動パルスを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、モータ駆動による電子
顕微鏡等の試料移動装置及び試料移動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、試料を光軸と直交する方向から
挿入するタイプ(サイドエントリータイプ)の試料移動
装置を備えた電子顕微鏡の概略を示す。図中1は電子顕
微鏡の鏡体で、該鏡体の頂部に設けられた電子銃2から
の電子線は集束レンズ3により集束されて、対物レンズ
4の上磁極片(図示せず)と下磁極片(図示せず)の間
に挿入された試料5に照射される。該試料を透過した電
子線に基づく試料像が投影レンズ6により蛍光板7上に
結像される。
【0003】さて、試料4は試料ホルダー8の先端部に
取り付けられており、該試料ホルダー8を試料移動装置
9により移動させることにより、該試料4を光軸上に持
って来ることが出来る。
【0004】図2は試料移動装置の概略を示す。図中1
0は鏡体で、11は該鏡体の壁に回転可能に挿入された
傾斜体で、その軸心は電子線光軸Zと直交するX軸と一
致するように配置されている。この傾斜体11の内側に
は球状軸受け12を介して保持筒13が同心状に、且つ
回転可能に取り付けられている。この保持筒13の内側
に試料ホルダー14が同心状に挿入されている。この試
料ホルダーの一端(真空側)は対物レンズの上磁極片
(図示せず)と下磁極片(図示せず)との間に挿入さ
れ、又、光軸Zと交叉する部分には試料15が保持され
ている。
【0005】一方、前記試料ホルダー14の他端(大気
側)は常にスプリング16により光電子線光軸Z方向に
押圧されており、該他端の近傍には被押圧バー17が取
り付けられている。該被押圧バーから見て鏡体側に、該
被押圧バーに垂直な方向に移動するウォーム18が軸受
け19に螺合されて設けられている。20は前記ウォー
ム18を直線移動させるためのウォーム歯車である。該
ウォーム歯車は、図3に示す様に、モータ21の軸22
に取り付けられている。尚、前記保持筒13には、前記
試料ホルダー14に繋がった被押圧バー17を通すため
の穴が開けられており、更に、該被押圧バー17を移動
させるための直線スリットが前記穴に繋げて設けられて
いる。
【0006】この様な構成の試料移動装置において、試
料15をX方向に移動させる場合には、モータ21を作
動させ、ウォーム歯車20を所定量回転させる。該ウォ
ーム歯車の回転によりウォーム18が所定量直線移動
し、その量に対応した分だけ、被押圧バー17を移動さ
せる。この結果、該被押圧バー17に繋がった試料ホル
ダー14がX方向に所定量移動し、試料15がX方向に
所定量移動することになる。
【0007】又、試料のY方向の移動は、Y方向押圧手
段(図示せず)により保持筒13をY方向に適宜押圧
し、保持筒13を球体軸受け12を支点として回動させ
ることにより行う。
【0008】又、試料の傾斜は、傾斜体11を適宜回転
させることにより行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】さて、電子顕微鏡等に
おいて高倍にて試料を移動させる場合、試料を微小移動
させることになるので、前記図2に示した例の様に、モ
ータを使用し、該モータをパルス駆動している。この
際、前記試料ホルダー14は常時、大気圧により電子線
光軸方向に押圧されているので、試料位置による機械的
なトルクの大きさによっては試料移動が不可能な領域が
発生する。例えば、試料ホルダーを電子線光軸方向に移
動させるときにはトルクが小さいが、逆方向に移動させ
るときにはトルクが著しく大きく、通常、後者の場合に
おいて、試料移動が不可能な領域が発生する。そこで、
試料移動させるためのモータへの駆動パルス幅を、試料
移動範囲の中で、トルクの一番大きい所に移動出来る大
きさに設定している。
【0010】しかしながら、この様に設定すると、トル
クの小さい所では、軽く動いてしまうので、1駆動パル
スに対する試料の移動量が著しく大きくなり、試料を所
定の位置に移動するのが困難となる。
【0011】本発明はこの様な問題を解決することを目
的としたもので、新規な電子顕微鏡などの試料移動装置
を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の電子顕微鏡等の
試料移動装置は、その軸心が電子線光軸と直交するよう
に鏡体に取り付けられた保持筒と、該保持筒内に移動可
能に挿入され、且つ光軸側先端部に試料が設けられた試
料ホルダを備え、該試料ホルダの移動方向に常時弾性力
を与えるように成し、駆動パルスにより作動するモータ
の回転軸に繋がれた押圧体の押圧に基づいて前記試料ホ
ルダを移動させることにより前記試料を光軸上に配置す
るように成した電子顕微鏡等の試料移動装置において、
前記モータの回転に伴ってパルスを発生するエンコーダ
を設け、該エンコーダからのパルスにより駆動パルスの
幅を変えるように成したことを特徴とする。又、本発明
の電子顕微鏡等の試料移動方法は、その軸心が電子線光
軸と直交するように鏡体に取り付けられた保持筒と、該
保持筒内に移動可能に挿入され、且つ光軸側先端部に試
料が設けられた試料ホルダを備え、該試料ホルダの移動
方向に常時弾性力を与えるように成し、駆動パルスによ
り作動するモータの回転軸に繋がれた押圧体の押圧に基
づいて前記試料ホルダを移動させることにより前記試料
を光軸上に配置するようにした電子顕微鏡等の試料移動
方法において、前記モータの回転に伴ってパルスを発生
するエンコーダを設け、所定位置へ試料を移動させる時
に、少なくとも最大トルクを要する試料位置へ移動可能
な幅の駆動パルスによりモータを作動させ、エンコーダ
ーがパルスを発生した後、前記駆動パルスの内、前記エ
ンコーダからのパルスの立ち上がり以降の部分を削除し
たパルスによりモータを駆動するようにしたことを特徴
とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0014】図4は本発明の試料移動装置の主要部(駆
動系)の一例を示している。
【0015】図4において、23は前記図2に示す如き
ウォーム歯車20を回転させるためのモータ、24は該
モータの回転に伴ってパルスを発生するエンコーダ、2
5はモータ23の駆動指令を出す制御器、26は該制御
器からの駆動指令パルスに基づいて駆動パルスを発生
し、モータ駆動回路27に供給するパルス発生回路であ
る。
【0016】この様な構成の駆動系を図2に示す電子顕
微鏡等の試料移動装置に使用した場合のX方向の試料移
動について、その動作を以下に説明する。
【0017】先ず、例えば、トラックボールの如き制御
器25から、移動距離に応じた数の図5(a)に示す如
き駆動指令パルスをパルス発生回路26に送る。該パル
ス発生回路は、送られてきた駆動指令パルスに基づい
て、予め設定されている図5(b)に示す如き最大パル
ス幅(移動範囲内において、最大トルクの位置へ移動可
能なパルス幅より僅かに大きな幅のパルス幅)の設定駆
動パルスを発生し、モータ駆動回路27に供給する。こ
の駆動回路の動作に基づいてモータ23が作動する。そ
の際、移動させようとする試料位置に対するトルクが大
きい場合、図5(b)の如き設定駆動パルスにより直ぐ
にモータは動かず、可成り遅れて動き出す。その為、エ
ンコーダ24からは、設定駆動パルスの立ち上がりから
可成り遅れて(例えば、t1後)に、図5(c)に示す
如きエンコーダ信号を発生する。このエンコーダ信号は
前記パルス発生回路26にフィードバックされるため、
前記図5(b)の如き設定駆動パルスの内、このエンコ
ーダ信号の立ち上がり以後の部分が打ち消されてしま
う。その為、パルス発生回路26は前記図5(b)の如
き設定駆動パルスより幅が狭いが、トルクが大きい位置
への移動に対応できる大きい幅の駆動パルス(図5
(d))を発生し、該駆動パルスをモータ駆動回路27
に供給する。その結果、移動すべき試料位置に対応した
駆動指令パルス数に基づく数の最適パルス幅の駆動パル
スがモータ駆動回路27に送られ、モータ23が回転す
ることになる。それにより、ウォーム歯車20,ウォー
ム18,押圧バー17を通じて試料ホルダー14、即ち
試料15は所定の位置に移動する。
【0018】一方、移動させようとする試料位置に対す
るトルクが小さい場合、図5(b)の如き設定駆動パル
スにより直ぐにモータ23は動き出す。その為、エンコ
ーダ24からは、設定駆動パルスの立ち上がりからごく
僅か遅れて(例えば、t2後)、図5(e)に示す如き
エンコーダ信号を発生する。このエンコーダ信号は前記
パルス発生回路26にフィードバックされるため、前記
図5(b)の如き設定駆動パルスの内、このエンコーダ
信号の立ち上がり以下の部分が打ち消される。その為、
パルス発生回路26は前記図5(b)の如き設定駆動パ
ルスより幅が著しく狭く、トルクが小さい位置に対応で
きる小さい幅の駆動パルス(図5(f))を発生し、該
駆動パルスをモータ駆動回路27に供給する。その結
果、移動すべき料位置に対応した駆動指令パルス数に基
づいた数の最適パルス幅のパルスがモータ駆動回路27
に送られ、モータ23が回転することになる。それによ
り、ウォーム歯車20,ウォーム18,押圧バー17を
通じて試料ホルダー14、即ち試料15は所定の位置に
移動する。
【0019】次の所定位置に試料を移動させる場合に
は、再び、トラックボールの如き制御器25から、移動
距離に応じた数の駆動指令パルスをパルス発生回路26
に送り、パルス発生回路から、再び設定駆動パルスをモ
ータ駆動回路27に供給する。
【0020】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、前記実施例ではウォーム歯車とウォ
ームを用いたが、その代わりにそれぞれピニオンとラッ
クを用いても良い。又、前記実施例では、スプリング1
6により試料ホルダー15を電子線光軸方向に常時、弾
性力を与えるようにしたが、逆方向に弾性力を与えるよ
うに成しても良い。
【0021】
【本発明の効果】本発明は、試料ホルダの移動方向に常
時弾性力を与えるように成し、駆動パルスにより作動す
るモータの回転軸に繋がれた押圧体の押圧に基づいて試
料ホルダを移動させることにより試料を光軸上に配置す
るように成した電子顕微鏡等の試料移動装置において、
前記モータの回転に伴ってパルスを発生するエンコーダ
を設け、該エンコーダからのパルスにより駆動パルスの
幅を変えるように成したので、移動すべき試料位置に最
適な駆動パルスでモータを作動させることが出来、所定
の位置に試料を移動することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 電子顕微鏡の1概略例を示す。
【図2】 電子顕微鏡の試料移動装置の一概略例を示
す。
【図3】 試料移動装置に用いられているウォーム歯車
とモータの繋がりを示している。
【図4】 本発明の試料移動装置の主要部の1概略例を
示す。
【図5】 本発明の試料移動装置の動作の説明に用いた
信号図である。
【符号の説明】
1,10…鏡体、2…電子銃、3…集束レンズ、4…対
物レンズ、5,15…試料、6…投影レンズ、7…蛍光
板、8,14…試料ホルダー、9…試料移動装置、11
…傾斜体、12…球体軸受け、13…保持筒、16…ス
プリング、17…被押圧バー、18…ウォーム、19…
軸受け、20…ウォーム歯車、21,27…モータ、2
2…軸、24…エンコーダー、25…制御器、26…パ
ルス発生回路、27…モータ駆動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その軸心が電子線光軸と直交するように
    鏡体に取り付けられた保持筒と、該保持筒内に移動可能
    に挿入され、且つ光軸側先端部に試料が設けられた試料
    ホルダを備え、該試料ホルダの移動方向に常時弾性力を
    与えるように成し、駆動パルスにより作動するモータの
    回転軸に繋がれた押圧体の押圧に基づいて前記試料ホル
    ダを移動させることにより前記試料を光軸上に配置する
    ように成した電子顕微鏡等の試料移動装置において、前
    記モータの回転に伴ってパルスを発生するエンコーダを
    設け、該エンコーダからのパルスにより駆動パルスの幅
    を変えるように成したことを特徴とする電子顕微鏡等の
    試料移動装置。
  2. 【請求項2】 その軸心が電子線光軸と直交するように
    鏡体に取り付けられた保持筒と、該保持筒内に移動可能
    に挿入され、且つ光軸側先端部に試料が設けられた試料
    ホルダを備え、該試料ホルダの移動方向に常時弾性力を
    与えるように成し、駆動パルスにより作動するモータの
    回転軸に繋がれた押圧体の押圧に基づいて前記試料ホル
    ダを移動させることにより前記試料を光軸上に配置する
    ようにした電子顕微鏡等の試料移動方法において、前記
    モータの回転に伴ってパルスを発生するエンコーダを設
    け、所定位置へ試料を移動させる時に、少なくとも最大
    トルクを要する試料位置へ移動可能な幅の駆動パルスに
    よりモータを作動させ、エンコーダーがパルスを発生し
    た後、前記駆動パルスの内、前記エンコーダからのパル
    スの立ち上がり以降の部分を削除したパルスによりモー
    タを駆動するようにしたことを特徴とする電子顕微鏡等
    の試料移動方法。
JP10044548A 1998-02-10 1998-02-10 電子顕微鏡等の試料移動装置及び試料移動方法 Withdrawn JPH11233056A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109115A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Korea Basic Science Institute 透過電子顕微鏡の3次元分析のための3軸駆動が可能な試片ホルダー

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109115A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Korea Basic Science Institute 透過電子顕微鏡の3次元分析のための3軸駆動が可能な試片ホルダー

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Effective date: 20050510