JP2008051798A - 圧電アクチュエータおよびそれを用いた走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一端が前記土台6に固定され他端が積層型圧電素子2または被駆動体5に接触した弾性部材となる板バネ4が、土台6に固定した一端側の部分より積層型圧電素子2に保持された他端の部分の方が断面二次モーメントが小さくなるように、土台6側から積層型圧電素子2側へ向かって厚みが薄くなるようにした。また、板バネ4の積層型圧電素子2に近い一端の積層型圧電素子2の伸縮方向に直交し被駆動体5側となる一面である側面4aに歪ゲージセンサー8を取り付けた。
【選択図】 図3
Description
2 積層型圧電素子
3 ケース
4 板バネ
5 被駆動体
6 土台
7 コイルバネ
8 歪ゲージセンサー
9 XY方向への駆動機構
10 サンプル
11 カンチレバー
12 カンチレバー加振部
13 加振電源
14 レーザー光照射部
15 フォトディテクタ
16 カンチレバー変位検出部
17 制御部
18 XY駆動電源
19 Z駆動電源
20 イメージデータ生成部
21 表示部
22 探針
Claims (10)
- 電圧の印加により変位する圧電素子と、
前記圧電素子の一端を固定する土台と、
前記圧電素子の他端に固定された被駆動体と、
一端が前記土台に直接的に或いは間接的に固定され他端が前記圧電素子または被駆動体に接触し、前記圧電素子または被駆動体を圧縮方向に与圧する弾性部材と、からなり、
前記弾性部材は、前記土台に固定した一端側の部分より前記圧電素子または被駆動体に接触した他端の部分の方が断面二次モーメントが小さい形状であることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記弾性部材は、前記土台に固定した一端側より前記圧電素子または被駆動体に接触した他端に向けて、断面二次モーメントが連続または段階的に小さくなる構造であることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1又は2に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記弾性部材の前記圧電素子または被駆動体に接触した断面二次モーメントが小さい一端の一面に、前記圧電素子または被駆動体から接触しない程度の間隔を開けて歪ゲージセンサーを取り付けたことを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1から3の何れかに記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記圧電素子が、複数のピエゾ素子を積層した積層型圧電素子であることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1から4の何れかに記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記弾性部材が、前記土台に直接的に或いは間接的に固定した一端側より前記圧電素子または被駆動体に接触した他端に向けて、断面積が連続または段階的に小さくなるような構造であることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1から5の何れかに記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記弾性部材が、前記土台に間接的に固定した一端側より前記圧電素子または被駆動体に接触した他端に向けて、厚さが連続または段階的に薄くなる板バネであることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1から5の何れかに記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記弾性部材が、前記土台に間接的に固定した一端側より前記圧電素子または被駆動体に接触した他端に向けて、前記圧電素子の変位方向を中心として、外周から中心に向けて厚さが連続的にまたは段階的に薄くなる皿バネであることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 請求項1から5の何れかに記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記弾性部材が、前記土台に直接的に固定した一端側より前記圧電素子または被駆動体に接触した他端に向けて太さが連続的にまたは段階的に細くなるワイヤーからなるコイルバネであることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 先端に探針を有するカンチレバーと、
前記探針に対向配置された試料を載置するステージと、
前記探針と前記試料とを、試料表面に平行な方向に相対移動させる移動手段と、
前記カンチレバーの振動状態の変位を測定する測定手段とを備えている走査型プローブ顕微鏡において、
前記移動手段に、請求項1乃至7に記載の圧電アクチュエータを用いたことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 - 請求項9に記載の走査型プローブ顕微鏡において、
前記ステージが前記被駆動体上に配されていることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
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