JPS632240A - 試料微動駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子顕微鏡等の試料微動装置に係り、特に電子
顕微鏡等の試料微動機構を電動機駆動で遠隔操作するに
用いられる試料微動駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来透過形電子顕微鏡の試料微動装置は機構で動かす、
その機構には操作者が回して試料を動かすためのツマミ
がａ祭室を中心にして左右に置かれ、観察者は観察室内
の像を見ながら目的の場所を求めて試料を動かしている
。ところが透過形電子顕微鏡の場合は観察室を中心にし
て左右に操作ツマミを配置し買手でそのツマミを回し試
料を動かすがその微動機構を高分解能ＳＥＭに使用する
場合鏡体の左右に分れて操作ツマミが配置さ゛れると操
作上不便である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来透過形電子顕微鏡の試料微動の操作にあっては、観
察室を中央に置きその観察室の天側に試料を動かす機構
を動かすための操作ツマミが配置されている。また走査
形電子顕微鏡にあっては像ａ察をＣＲＴ上でＩｉＩ！察
するため、鏡体部と像ｌｆｔ！察部は分離されており両
者は分れて配置されている。

近年、走査形電子顕微鏡の分解能を上げる必要を生じた
が、従来の走査形電子顕微鏡の試料微動装置によったの
では分解能が上らず使用することが出来ず、従来透過形
電子顕微鏡で使用している試料微動を使用する必要が生
じた。しかしながら透過形電子顕微鏡の試料微動は鏡体
を中心にして左右に分れて微動ツマミが配置される構造
になっており走査形電子顕微鏡の様に鏡体部と像観察部
が分れて配置するため像観察しながら試料を移動する操
作を行うことが不便である。そこで両側に分れている微
動操作ツマミを機械的機構で像ｗｉｒｊ！シながら操作
可能にするために方向変換する機構等を使い長い回転軸
を使用して実現しなければならない、その様な複雑な機
構を使用すると「動き」ｒ停止」性能が悪くなるという
欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、走査形電子顕微鏡において像観察しな
がら試料を移動する操作を容易に行うことのできる試料
微動駆動装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、試料を動かす機構を遠隔操作で制御された駆
動部を前記機構部に取付は駆動部への制御信号を操作者
の手元近くに配置することにより操作者は像ａ祭を止め
、離れた所に配置された微動ツマミに手を伸し操作した
後、像Ｅ１１する不便さを無くすものである。また、遠
隔操作で試料移動を行う時１本発明は試料の動きとツマ
ミの動きとの一体感を持たせるために位置検出部の信号
と操作部ツマミの信号との差に比例して微動駆動部の電
動機の回転速度が比例する様に電動機の制御回路を構成
しである。これによって操作部ツマミの動き速度は、試
料の動き速度とリンクして動かすことが出来、遠隔操作
による異和感を無くすことが出来る。また、停止時の電
動機の振動対策について本発明は位置検出部の信号と操
作ツマミの信号との差出力に“零”付近に不連続になる
様に不感帯を設け検出部及び操作部ツマミの分解能限界
によるハンチングや雑音による電動機の振動を無くすよ
うにしている。

すなわち、本発明は、電子顕微鏡の試料微動駆動装置に
おいて、駆動源の電動機と該電動機に連動して位置を検
出する位置検出器と、該位置を設定する位置設定部を備
え、該位置設定部の信号と前記位置検出部の信号との差
を増幅する誤差増幅部と、微動機構駆動電動機を駆動す
る駆動増幅部との間に不感帯用の増幅器を設け負帰還回
路を構成するようにしたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について説明する。

第１図には、本発明の一実施例が示されている。

図において、増幅器２は、操作部ツマミ可変抵抗器１の
信号と位置検出部可変抵抗器６の信号とが入力するよう
に構成されており、この２つの信号の差を検出して増幅
器部３に出力している。この増幅器部３においては前記
２信号の差出力の“零”付近で入出力の関係に第２図に
示す如き不連続点を作り出している。この不連続点によ
って検出部、操作部の可変抵抗器１の分解能の限界や雑
音等による停止時の電動機５の振動やハンチングを防止
している。また、機構部の駆動電動機５には発電機６が
直結されている。この発電機６の出力信号を電動機駆動
回路部４の入力側に負帰還し増幅器３から出力される駆
動信号と比較しながら電動機５を駆動している。したが
って電動機駆動回路部４の入力信号に比例して電動機５
の回転速度が制御されるので操作ツマミ部可変抵抗器１
の回転速度に比例して微動機構部を駆動する電動機が回
転する。そのため操作ツマミの動きは試料の動き速度と
比例関係で動くので遠隔操作による異和感を感すること
はない。

第３図には第１図図示実施例の詳細回路が示されている
１図において１は操作ツマミ部の可変抵抗器で試料位置
設定値信号を出す部分である。また、増幅器部２は、差
動増幅器１２と抵抗器２３゜２４．２５，２６とによっ
て構成された増幅器である。この増幅器部２は可変抵抗
器１の電圧信号と試料位置を間接的に検出してる可変抵
抗７の電圧信号とを比較し両者の信号の差を検出増幅す
る部分である。この可変抵抗器７は試料微動機構を駆動
する電動機に機械的に連結されており、試料の位置に対
応した電圧信号を出力するものである。

また、増幅器部３は増幅器１３，１４，１５．ダイオー
ド１７，１８，１９，２０．抵抗器２７゜２Ｂ、２９，
３０，３１．．３２，３３，３４゜３５．３６，３７，
３８．可変抵抗器１０．１１によって増幅器部２からの
制御信号の“零”付近で不連続（不感帯）特性を持たせ
る回路部で不連続の幅を設定するのは可変抵抗器１０．
１１により設定される。この増幅器部３の正の部分は上
側回路（増幅器１３．ダイオード１７．１８．抵抗器２
７．２８，２９，３０．可変抵抗器１０で構成されてい
る部分）の部分で、負の部分は下側回路（増幅器１４．
ダイオード１９，２０．抵抗器３２．３３，３４，３５
．可変抵抗器１１で構成されている部分）で分担し両者
の信号を抵抗器３１．３６．３Ｂ、増幅器１５で構成さ
れた加算回路で加算し正負全範囲をカバー出来るように
なっている増幅器部３の入出力特性は、第２図に示した
特性を示す、増幅器部３の出力は電動機駆動回路部４に
与えられ、増幅器１６．ダイオード２１．２２．　トラ
ンジスタ４９，５０．抵抗器３９、４Ｃ）、　４１．４
２．４３．４５．４６．コンデンサ４７で構成している
。抵抗器４１，３９゜コンデンサ４７により電動機駆動
回路部４の周波数帯域を決めている。これは制御系の系
のレスポンス特性により決める。電動機駆動回路部４の
一方の入力には前記増幅部３の出力信号を入れ、もう−
方の入力には電動機５に直結された発電機５′の出力信
号を入力し負帰還をかけ電動機５の回転数が制御入力信
号に比例した回転数で回るように構成されている。抵抗
器４４は発電機５′の負荷、コンデンサ４８は発電機５
′の出力電圧の脈動低減として使用している。電動機５
の出力軸には、位置検出用可変抵抗器６及び試料微動機
構部６０が機械的に連結されている０例えば、制御信号
に不連続（不感ｖｒ＞　を入れずに行った場合、可′変
抵抗器１，６にはそれぞれ分解能に限界がありこのため
位置設定部１の出力信号と位置検出部の出力信号が一致
しないことが多く、制御系ツループでは両者の信号が一
致する様に働くので両者の信号が同一にならず差が出た
り、閉ループの利得の大きさ、雑音によっては電動機に
は常に電動機を回そうとする信号が供給されるため試料
が停止せず、電子顕微鏡の性能を出すことが出来ない。

以上の理由により制御信号に不連続点（不感帯）を入れ
る必要がある。

不連続（不感帯）の幅は使用する可変抵抗器の邪 分解能、雑音量、閉ループの利得特に増幅器２に相当す
る増幅度の設定により設定値を変えられる様にすれば、
最良の精度が得られる制御系を作ることが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、高分解能形走査
電子顕微鏡の試料微動装置に透過形電子顕微鏡で使用し
ている微動装置を利用することが出来、操作面に於いて
も透過形電子顕微鏡で使用している時に近い感覚で使用
出来る。また、本発明によれば、遠隔操作方式にもかか
わらず、像の動きと操作ツマミの動きに一体感をもたせ
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は増
幅部の入出力特性図、第３図は第１図図示実施例の詳細
回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子顕微鏡の試料微動駆動装置において、駆動源の
   電動機と該電動機に連動して位置を検出する位置検出器
   と、該位置を設定する位置設定部を備え、該位置設定部
   の信号と前記位置検出部の信号との差を増幅する誤差増
   幅部と、微動機構駆動電動機を駆動する駆動増幅部との
   間に不感帯用の増幅器を設け負帰還回路を構成をするよ
   うにしたことを特徴とする試料微動駆動装置。