JP2014044144A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 試料載置台32と、光源部30と、カンチレバー21と、変位測定部31と、カンチレバー21が着脱可能なカンチレバー支持部20と、カンチレバー21の照射面に検出光を照射するために観察される光学顕微鏡33とを備える走査型プローブ顕微鏡1であって、光源部30とカンチレバー支持部20と変位測定部31と光学顕微鏡33とは、お互いの位置関係を維持したまま、試料を測定するための測定位置と、試料を交換するための準備位置とに試料載置台32に対して移動可能となっており、光源部30とカンチレバー支持部20と変位測定部31と光学顕微鏡33とが準備位置に配置されたときには、カンチレバー21の下方にカンチレバー21から所定距離内に補助照射面34が配置されるようにする。
【選択図】図2
Description
まず、測定者は、載置面32aに試料を載置する。次に、測定者は、カンチレバー21の照射面が光学顕微鏡33の四角形の観察画像の中心の位置にセットされるように、光学顕微鏡33の観察画像を観察しながら支持レバーを用いて支持部本体22を移動させることで、カンチレバー21の位置を調整する。次に、測定者は、レーザ光がカンチレバー21の照射面に照射されるように、光学顕微鏡33の観察画像を観察しながら光源部30の駆動機構を用いてレーザ素子30aを移動させることで、レーザ光が照射されるスポットを調整する。
もしくは、レーザ光が試料の表面に照射されても、光学顕微鏡33の観察画像のピントはカンチレバー21の照射面の高さに合っているため、測定者は光学顕微鏡33の観察画像を観察しても、現在レーザ光がどこを照射しているかを知ることができなかった。
よって、測定者は、経験と勘とに基づいて光源部30の駆動機構を用いてレーザ素子30aを移動させていた。すなわち、経験の浅い測定者は、操作において非常に多くの時間と労力を要するという問題点があった。
本発明の走査型プローブ顕微鏡によれば、まず、測定者は、光源部とカンチレバー支持部と変位測定部と光学顕微鏡とを準備位置に移動させる。次に、測定者は、試料載置台の載置面に試料を載置する。また、測定者等は、カンチレバーの照射面が光学顕微鏡の観察画像の中心の位置にセットされるように、光学顕微鏡の観察画像を利用してカンチレバーの位置を調整する。次に、測定者等は、レーザ光がカンチレバーの照射面に照射されるように、光学顕微鏡の観察画像を利用してレーザ光が照射されるスポットを調整する。このとき、レーザ光が照射される補助照射面が存在するので、測定者等は、現在レーザ光がどこを照射しているかを知ることができる。最後に、測定者は、光源部とカンチレバー支持部と変位測定部と光学顕微鏡とを測定位置に移動させる。
また、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、検出光を出射する光源部と、前記検出光が照射されるための照射面を有するカンチレバーと、前記カンチレバーの照射面で反射した検出光を検出して、前記カンチレバーの変位を測定する変位測定部と、前記カンチレバーが着脱可能なカンチレバー支持部と、前記カンチレバーの照射面に検出光を照射するために観察される光学顕微鏡とを備える走査型プローブ顕微鏡であって、移動可能な試料載置台と、前記カンチレバーの下方に前記カンチレバーから所定距離内に移動可能な補助照射面とを備えるようにしている。
本発明の走査型プローブ顕微鏡によれば、まず、測定者は、試料載置台を準備位置に移動させるとともに、補助照射面をカンチレバーの下方にカンチレバーから所定距離内に移動させる。次に、測定者は、試料載置台の載置面に試料を載置する。また、測定者等は、カンチレバーの照射面が光学顕微鏡の観察画像の中心の位置にセットされるように、光学顕微鏡の観察画像を利用してカンチレバーの位置を調整する。次に、測定者等は、レーザ光がカンチレバーの照射面に照射されるように、光学顕微鏡の観察画像を利用してレーザ光が照射されるスポットを調整する。このとき、レーザ光が照射される補助照射面が存在するので、測定者等は、現在レーザ光がどこを照射しているかを知ることができる。最後に、測定者は、試料載置台を測定位置に移動させるとともに、補助照射面を移動させる。
以上のように、本発明の走査型プローブ顕微鏡によれば、レーザ光がカンチレバーの照射面に照射されるように容易に調整することができる。
また、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、複数種のカンチレバーのそれぞれの形状情報を記憶する記憶部と、前記光学顕微鏡から観察画像を取得する制御部とを備え、前記制御部は、前記観察画像と前記形状情報とに基づいて前記カンチレバー支持部に取り付けられたカンチレバーの種類を判定するようにしてもよい。
以上のように、本発明の走査型プローブ顕微鏡によれば、光源部から照射される検出光の位置とカンチレバーの照射面との位置関係が算出されるので、レーザ光がカンチレバーの照射面に照射されるように容易に調整することができる。
走査型プローブ顕微鏡1は、上部筐体11と、ベース筐体12と、走査型プローブ顕微鏡1全体を制御する制御部40とを備える。上部筐体11内部には、カンチレバー21が着脱可能なカンチレバー支持部20と、レーザ光(検出光)を出射する光源部30と、カンチレバー21の変位を測定する変位測定部31とが配置されている。また、上部筐体11上部には、光学顕微鏡33が配置されている。一方、ベース筐体12内部には、試料が載置される試料載置台32と、補助照射面34とが配置されている。
算出部41cは、観察画像取得部41aで取得された観察画像と、判定部41bで作成された判定情報とに基づいて、光源部30から照射されるレーザ光の位置とカンチレバー21の照射面との位置関係を算出して、レーザ光がカンチレバー21の照射面に照射されるために必要となるレーザ素子30aの移動方向と移動量とを表示装置43に表示する制御を行う。
まず、ステップS101の処理において、測定者は、上部筐体11を準備位置に移動させる。
また、ステップS103の処理において、測定者は、カンチレバー21の照射面が光学顕微鏡33の四角形の観察画像の中心の位置にセットされるように、光学顕微鏡33の観察画像を観察しながら支持レバーを用いて支持部本体22を移動させることで、カンチレバー21の位置を調整する。
次に、ステップS105の処理において、判定部41bは、観察画像取得部41aで取得された観察画像と、メモリ42に記憶された形状情報とに基づいて、カンチレバー支持部20に取り付けられたカンチレバー21の種類を判定する。
次に、ステップS110の処理において、測定者は、表示装置43に表示されたレーザ素子30aの移動方向と移動量とを参考にして光学顕微鏡33の観察画像を観察しながら、レーザ光がカンチレバー21の照射面に照射されるように、光源部30の駆動機構を用いてレーザ素子30aを移動させることで、レーザ光が照射されるスポットを調整する。
(1)上述した走査型プローブ顕微鏡1では、カンチレバー21の種類を判定する判定部41bを備える構成を示したが、判定部を備えないような構成としてもよい。
(2)上述した走査型プローブ顕微鏡1では、上部筐体11は、ベース筐体12に対して測定位置と準備位置とに移動機構35によって移動可能となっている構成を示したが、上部筐体11は固定されており、補助照射面34と試料載置台32(ベース筐体12)が移動可能となっているような構成としてもよい。
20 カンチレバー支持部
21 カンチレバー
30 光源部
31 変位測定部
32 試料載置台
32a 載置面
33 光学顕微鏡
34 補助照射面
Claims (4)
- 検出光を出射する光源部と、
前記検出光が照射されるための照射面を有するカンチレバーと、
前記カンチレバーの照射面で反射した検出光を検出して、前記カンチレバーの変位を測定する変位測定部と、
前記カンチレバーが着脱可能なカンチレバー支持部と、
前記カンチレバーの照射面に検出光を照射するために観察される光学顕微鏡とを備える走査型プローブ顕微鏡であって、
前記光源部と前記カンチレバー支持部と前記変位測定部と前記光学顕微鏡とは、お互いの位置関係を維持したまま、試料を測定するための測定位置と、前記試料を交換するための準備位置とに移動可能となっており、
前記光源部と前記カンチレバー支持部と前記変位測定部と前記光学顕微鏡とが準備位置に配置されたときには、前記カンチレバーの下方に前記カンチレバーから所定距離内に補助照射面が配置されていることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 - 検出光を出射する光源部と、
前記検出光が照射されるための照射面を有するカンチレバーと、
前記カンチレバーの照射面で反射した検出光を検出して、前記カンチレバーの変位を測定する変位測定部と、
前記カンチレバーが着脱可能なカンチレバー支持部と、
前記カンチレバーの照射面に検出光を照射するために観察される光学顕微鏡とを備える走査型プローブ顕微鏡であって、
移動可能な試料載置台と、
前記カンチレバーの下方に前記カンチレバーから所定距離内に移動可能な補助照射面とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 - 複数種のカンチレバーのそれぞれの形状情報を記憶する記憶部と、
前記光学顕微鏡から観察画像を取得する制御部とを備え、
前記制御部は、前記観察画像と前記形状情報とに基づいて前記カンチレバー支持部に取り付けられたカンチレバーの種類を判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 前記制御部は、前記観察画像に基づいて前記光源部から照射される検出光の位置と、前記カンチレバーの照射面との位置関係を算出することを特徴とする請求項3に記載の走査型プローブ顕微鏡。
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