(57)【要約】【課題】カンチレバーホルダーを振動させることなくカンチレバーを励振する原子間力顕微鏡を提供する。【解決手段】原子間力顕微鏡１００は、カンチレバー１３０と、液体Ｌとカンチレバー１３０を保持するステージ１１０とを有している。ステージ１１０は、液体Ｌを保持するガラス板１１６と、カンチレバー１３０を保持するホルダー１１４と、ホルダー１１４を支持するベース１１２と、ガラス板１１６とホルダー１１４の間に配置された振動絶縁材１２０と、ガラス板１１６とベース１１２の間に配置された振動絶縁材１２２とを有している。原子間力顕微鏡１００はさらに、振動を生成する振動子１５４と、生成された振動をガラス板１１６に伝達する振動伝達ブロック１５２とを備えている。振動伝達ブロック１５２はガラス板１１６の凹部１１８の底面に取り付けられている。【選択図】      図１
2006153574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の試料を観察するための原子間力顕微鏡であり、
試料を保持する試料保持部と、
自由端に探針を持つ弾性変形可能なカンチレバーと、
カンチレバーと液体を保持するステージとを備えており、ステージは、液体を保持するガラス板と、カンチレバーを保持するカンチレバーホルダーと、カンチレバーホルダーを支持するステージベースと、ガラス板とカンチレバーホルダーの間とガラス板とステージベースの間に配置された振動絶縁材とを有し、カンチレバーホルダーとステージベースは振動絶縁材を介してガラス板を保持しており、試料はガラス板に保持された液体の中に置かれ、カンチレバーは試料に正対するように液体の中に置かれ、さらに、
ガラス板と液体を介してカンチレバーを振動させるための励振手段と、
試料保持部をＸＹ方向に走査するためのＸＹ走査手段と、
カンチレバーの自由端の振動を光学的に検出するための振動検出手段と、
ＸＹ走査手段・振動検出手段からの情報に基づいて試料情報を取得するための情報取得手段とを備えている、原子間力顕微鏡。
【請求項２】
請求項１において、振動検出手段によって得られる情報に基づいて試料保持部をＺ方向に走査するためのＺ走査手段をさらに備え、情報取得手段はＸＹ走査手段・Ｚ走査手段からの情報に基づいて試料情報を取得する、原子間力顕微鏡。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、励振手段は、電気信号の供給に応じて振動を生成する振動子と、振動子の振動をガラス板に伝達する振動伝達ブロックとを備えている、原子間力顕微鏡。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、振動伝達ブロックは粘性材を介してガラス板に取り付けられている、原子間力顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子間力顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、機械的探針を機械的に走査して試料表面の情報を得る装置の総称であり、走査型トンネリング顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、走査型磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、走査型電気容量顕微鏡（ＳＣａＭ）、走査型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）、走査型熱顕微鏡（ＳＴｈＭ）などを含んでいる。
【０００３】
走査型プローブ顕微鏡は、機械的探針と試料とを相対的にＸＹ方向にラスター走査し、所望の試料領域の表面情報を機械的探針を介して得てモニターＴＶ上にマッピング表示することができる。
【０００４】
走査型プローブ顕微鏡の中でも特に原子間力顕微鏡は、液体中の生きた生物試料の動く様子を光学顕微鏡よりも高い解像度で観察できる可能性があるとして注目されている。
【０００５】
これまで生物試料の動く様子を観察できる装置は光学顕微鏡だけであるが、光学顕微鏡は回折限界のため光の波長以下の解像度で試料を観察することができない。
【０００６】
また電子顕微鏡は、ナノメートルオーダーの高い解像度を実現できるが、測定対象物を液体中に配置できないため、液体中の生きた生物試料を観察することはできない。
【０００７】
これに対して原子間力顕微鏡は、ナノメートルオーダーの高い解像度を期待でき、試料が液体中にあっても観察可能である。しかも、光学顕微鏡と組み合わせ易いことも注目されている理由の一つである。
【０００８】
このような生体用原子間力顕微鏡では、カンチレバーの振動特性から試料探針間に働く相互作用を検出する方式（ＡＣモード）を採用することが多い。それは、試料と探針の間に働く力を通常のモードに比べて弱く保つことができる利点があるからである。
【０００９】
例えば図８は従来の生体用原子間力顕微鏡の一例の構成を示すブロック図である。また図９は図８に示されたステージを試料の側から見た図である。図８中のステージ周辺部は図９のVIII−VIII線に沿った断面で描かれている。
【００１０】
図８と図９において、ステージ８１０は撥水処理されており、液体８１４を表面張力により保持できる。試料８０７はＸＹＺスキャナー８０６によって保持され、液体８１４の中に置かれている。ＸＹＺスキャナー８０６はコントローラー８０２から出力される信号に基づいてＸ駆動回路８０３とＹ駆動回路８０４とＺ駆動回路８０５により制御され、試料８０７をＸＹＺ方向に走査し得る。
【００１１】
カンチレバー８０８は自由端に探針を有し、ステージ８１０に設けられたホルダー８０９によって保持され、試料８０７に正対するように液体８１４の中に置かれている。ホルダー８０９には圧電素子８１１が設けられている。圧電素子８１１はコントローラー８０２からの励振信号を受けて、カンチレバー８０８を所定の振幅と周波数で機械的に振動し得る。
【００１２】
カンチレバー８０８の変位を検出するための光てこセンサー８１６がステージ８１０の下部に配置されている。光てこセンサー８１６は、例えば特開２００２−８２０３７号公報に示されたものと同様に構成されており、対物レンズ８１５によって収束されたレーザー光ビーム８１３をステージ８１０によって支持された透過ガラス８１２を介してカンチレバー８０８の自由端に照射してカンチレバー８０８の変位を検出する。光てこセンサー８１６は、検出したカンチレバー８０８の変位を示す変位信号を振幅検出回路８１７に出力する。
【００１３】
振幅検出回路８１７は光てこセンサー８１６が出力するカンチレバー８０８の変位信号の振幅値を算出し、算出したカンチレバー８０８の振幅値を示す振幅信号をコントローラー８０２内のＺ制御回路８１８に出力する。Ｚ制御回路８１８は、振幅検出回路８１７から入力される振幅信号を一定に保つように、Ｚ駆動回路８０５を介してＸＹＺスキャナー８０６のＺ方向変位を制御する。
【００１４】
この原子間力顕微鏡において、圧電素子８１１はコントローラー８０２からの励振信号を受けて、カンチレバー８０８の機械的共振周波数と所定の振幅でカンチレバー８０８を励振する。さらに、光てこセンサー８１６によりカンチレバー８０８の変位を検出し、カンチレバー８０８の振動振幅を一定に保つようにＺ制御回路８１８とＺ駆動回路８０５とによりＸＹＺスキャナー８０６をＺ方向（試料８０７の法線方向）に駆動して、ＸＹＺスキャナー８０６に保持された試料８０７のＺ方向位置を制御する。
【００１５】
これに並行してＸ駆動回路８０３とＹ駆動回路８０４とによりＸＹＺスキャナー８０６をＸＹ方向に駆動して、試料８０７をカンチレバー８０８に対して二次元走査する。ホストコンピューター８０１は、Ｘ駆動回路８０３とＹ駆動回路８０４の駆動信号（すなわちＸＹＺスキャナー８０６をＸ方向とＹ方向への変位させるための印加電圧信号）を試料表面の位置信号として取得するとともに、Ｚ制御回路８１８の出力信号（すなわちＸＹＺスキャナー８０６をＺ方向へ変位させるための印加電圧信号）を試料表面の凹凸信号として取得し、取得した位置信号と凹凸信号とに基づいて画像を形成して表示する。
【００１６】
上述したＡＣモードの原子間力顕微鏡では、液体によるカンチレバーの振動の減衰が大きいため、カンチレバーの励振効率が非常に悪い。このため、カンチレバーを支持しているホルダーの振動特性がノイズとなって表れてしまうという不具合がある。これは機械的振動をホルダーを介してカンチレバーに伝達していることにより生じる現象である。
【００１７】
特開平１０−１６０７４２号公報は、この不具合の解決策のひとつとして、試料台（スライドガラス）を振動させ、試料を介してカンチレバーを励振させる手法を開示している。
【特許文献１】特開２００２−８２０３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１６０７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、特開平１０−１６０７４２号公報の手法は試料を直接振動させるため、振動が試料に与える影響が懸念される。少なくとも試料を自然に近い状態から遠ざける方向にあるため推奨しにくい。また、この方法では、振動させる対象の質量が大きくなる傾向が強い。試料が載せられる台をダンパーで囲むことが主な原因である。その結果、走査の高速化に適していない。
【００１９】
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、カンチレバーホルダーを振動させることなくカンチレバーを励振し得る液中間力顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、液体中の試料を観察するための原子間力顕微鏡に向けられている。原子間力顕微鏡は、試料を保持する試料保持部と、自由端に探針を持つ弾性変形可能なカンチレバーと、カンチレバーと液体を保持するステージとを備えている。ステージは、液体を保持するガラス板と、カンチレバーを保持するカンチレバーホルダーと、カンチレバーホルダーを支持するステージベースと、ガラス板とカンチレバーホルダーの間とガラス板とステージベースの間に配置された振動絶縁材とを有している。カンチレバーホルダーとステージベースは振動絶縁材を介してガラス板を保持している。試料はガラス板に保持された液体の中に置かれ、カンチレバーは試料に正対するように液体の中に置かれる。原子間力顕微鏡はさらに、ガラス板と液体を介してカンチレバーを振動させるための励振手段と、試料保持部をＸＹ方向に走査するためのＸＹ走査手段と、カンチレバーの自由端の振動を光学的に検出するための振動検出手段と、ＸＹ走査手段・振動検出手段からの情報に基づいて試料情報を取得するための情報取得手段とを備えている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、カンチレバーホルダーを振動させることなくカンチレバーを励振し得る生体用原子間力顕微鏡が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態による原子間力顕微鏡について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態による走査型プローブ顕微鏡を示している。図２は、図１に示されたステージの平面図である。図３は、図２のIII−III線に沿ったステージの断面を示しており、これが図１に描かれている。図４は、図２のIV−IV線に沿ったステージの断面を示している。
【００２４】
続く説明においては、水平面に共に平行で互いに直交する二本の軸または二つの方向をそれぞれＸ軸・Ｙ軸またはＸ方向・Ｙ方向と呼び、水平面に直交する軸または方向をＺ軸またはＺ方向と呼ぶものとする。
【００２５】
原子間力顕微鏡１００は、図１に示されるように、カンチレバー１３０と、水などの液体Ｌとカンチレバー１３０を保持するステージ１１０と、試料Ｓを保持する試料保持部１６４と、試料保持部１６４をＸ軸とＹ軸に沿って移動させる（ＸＹ走査する）とともにＺ軸に沿って移動させる（Ｚ走査する）ＸＹＺスキャナー１６２とを有している。
【００２６】
カンチレバー１３０は、図３に示されるように、弾性変形可能な片持ち支持されたレバー部１３４と、レバー部１３４の自由端に支持された探針１３２とを備えている。
【００２７】
ステージ１１０は、図１と図３に示されるように、液体Ｌを保持するガラス板１１６と、カンチレバー１３０を保持するカンチレバーホルダー１１４と、カンチレバーホルダー１１４を支持するステージベース１１２と、ガラス板１１６とカンチレバーホルダー１１４の間に配置された振動絶縁材１２０と、ガラス板１１６とステージベース１１２の間に配置された振動絶縁材１２２とを有している。
【００２８】
ガラス板１１６は、その表面が撥水処理されており、表面張力により液体Ｌを保持する。本明細書において、液体Ｌを保持するとは、液体Ｌを一個所に留めておくことを言う。
【００２９】
カンチレバーホルダー１１４とステージベース１１２は振動絶縁材１２０と１２２を介してガラス板１１６を保持している。振動絶縁材１２２と１２０は例えばゴム製や樹脂製のＯリングで構成される。振動絶縁材１２２と１２０は好ましくはガラスと著しく異なる音響インピーダンスを有しているとよい。カンチレバーホルダー１１４は、図２に示されるように、二本のビス１２４によってステージベース１１２に固定されている。
【００３０】
図１に示されるように、試料保持部１６４に保持された試料Ｓは、ガラス板１１６に保持された液体Ｌの中に置かれる。またカンチレバー１３０は、試料Ｓに正対するように、ガラス板１１６に保持された液体Ｌの中に置かれる。
【００３１】
原子間力顕微鏡１００はさらに、カンチレバー１３０の自由端の変位を光学的に検出し、その変位を反映する変位信号を出力する変位検出センサー１４２と、変位検出センサー１４２からの変位信号に基づいてカンチレバー１３０の自由端の振動振幅を算出し、その振動振幅を反映する振幅信号を出力する振幅検出回路１４８とを有している。変位検出センサー１４２と振幅検出回路１４８は、カンチレバー１３０の自由端の振動を光学的に検出するための振動検出手段を構成している。
【００３２】
変位検出センサー１４２は例えば光てこセンサーで構成される。光てこセンサーの詳細は例えば特開２００２−８２０３７号に開示されている。しかし、変位検出センサー１４２は、光てこセンサーに限定されるものではなく、他のセンサーで構成されてもよい。
【００３３】
変位検出センサー１４２は、光ビームを発射する光源と、光源からの光ビームを収束してカンチレバー１３０の自由端に照射する対物レンズ１４４と、カンチレバー１３０からの反射光ビームを検出する光検出器とを含んでいる。対物レンズ１４４はガラス板１１６の下方に配置されている。
【００３４】
光源から発射された光ビームＢは対物レンズ１４４によって収束され、ガラス板１１６を通ってカンチレバー１３０の自由端に照射される。カンチレバー１３０で反射された光ビームはガラス板１１６を通って対物レンズ１４４に入射し、光検出器の受光面に光スポットを形成する。光スポットはカンチレバー１３０の自由端の変位に応じて光検出器の受光面上を移動する。光検出器は受光面上における光スポットの位置を反映した信号すなわちカンチレバー１３０の自由端の変位を反映した信号を出力する。
【００３５】
原子間力顕微鏡１００はさらに、励振信号に従って振動を生成する振動子１５４と、振動子１５４によって生成された振動をガラス板１１６に伝達する振動伝達ブロック１５２とを備えている。振動子１５４と振動伝達ブロック１５２は、振動生成部を構成している。
【００３６】
振動子１５４は、これに限らないが、例えば圧電振動子で構成される。振動子１５４の周囲は好ましくはゴムや樹脂などの絶縁材により防水処理が施されているとよい。振動子１５４は振動伝達ブロック１５２に接着されている。ガラス板１１６は凹部１１８を有し、凹部１１８の底面はガラス板１１６の液体保持面（すなわち上面）に対して平行である。振動伝達ブロック１５２はガラス板１１６の凹部１１８の底面に取り付けられている。
【００３７】
振動伝達ブロック１５２は、好ましくは、ガラス板１１６と等しい音響インピーダンスを有しているとよい。このため、振動伝達ブロック１５２は、ガラス材で構成されることが望ましいが、金属で構成されてもよい。
【００３８】
振動伝達ブロック１５２において、振動子１５４が接着される平面は、ガラス板１１６と接触する底面（平面）に対して、好ましくは３０度〜６０度の角度を成しているとよい。カンチレバー１３０の励振効率は低下するが、これ以外の角度、例えば０度（平行）であっても構わない。
【００３９】
原子間力顕微鏡１００はさらに、Ｘ走査信号に従ってＸＹＺスキャナー１６２をＸ軸に沿って変位させるＸ駆動回路１７２と、Ｙ走査信号に従ってＸＹＺスキャナー１６２をＹ軸に沿って変位させるＹ駆動回路１７４と、Ｚ制御信号に従ってＸＹＺスキャナー１６２をＺ軸に沿って変位させるＺ駆動回路１７６とを有している。
【００４０】
原子間力顕微鏡１００はコントローラー１８０を有している。コントローラー１８０は、Ｘ走査信号を生成するＸ走査信号生成部１８２と、Ｙ走査信号を生成するＹ走査信号生成部１８４と、Ｚ制御信号を生成するＺ制御回路１８６と、励振信号を生成する励振信号生成部１８８とを含んでいる。Ｚ制御回路１８６は、振幅検出回路１４６から入力される振幅信号を一定に保つようにＸＹＺスキャナー１６２をＺ方向に制御する回路であり、アナログ制御とデジタル制御（ソフトウエア制御）のどちらの方式であってもよい。
【００４１】
Ｘ走査信号は、ＸＹＺスキャナー１６２のＸ変位を指示する電気信号である。Ｙ走査信号は、ＸＹＺスキャナー１６２のＹ変位を指示する電気信号である。Ｚ制御信号は、入力される振幅信号を一定に保つための探針１３２と試料Ｓの間隔の目標値を示す電気信号（Ｚサーボ信号）である。励振信号は、振動子１５４を駆動するための電気信号であり、好ましくはカンチレバー１３０の機械的共振周波数近傍の周波数を有している。
【００４２】
ＸＹＺスキャナー１６２とＸ走査信号生成部１８２とＸ駆動回路１７２とＹ走査信号生成部１８４とＹ駆動回路１７４は、試料保持部１６４をＸＹ方向に走査するためのＸＹ走査手段を構成している。またＸＹＺスキャナー１６２とＺ制御回路１８６とＺ駆動回路１７６は、試料保持部１６４をＺ方向に走査するためのＺ走査手段を構成している。また、励振信号生成部１８８と振動子１５４と振動伝達ブロック１５２は、ガラス板１１６と液体Ｌを介してカンチレバー１３０を振動させるための励振手段を構成している。
【００４３】
また原子間力顕微鏡１００はホストコンピューター１９０を有している。ホストコンピューター１９０は、試料情報を取得する情報取得手段であり、Ｘ走査信号とＹ走査信号とＺ制御信号とに基づいて試料情報（たとえば試料Ｓの表面情報）を演算により取得する。また、ホストコンピューター１９０は画像や文字を表示する表示部を有しており、取得した試料情報を表示部に表示する。
【００４４】
図５は、図３に示されたステージ断面の振動伝達ブロック周辺部を拡大して示している。図１と図２では図示が省略されていないが、図５に示されるように、振動伝達ブロック１５２はガラス板１１６の凹部１１８の底面に粘性材１５６を介して取り付けられている。粘性材１５６は、ゲル状またはグリース状の粘性が比較的高い物質である。
【００４５】
振動子１５４によって振動伝達ブロック１５２内に生成された振動は振動伝達ブロック１５２からガラス板１１６に伝搬する。振動伝達ブロック１５２とガラス板１１６の凹部１１８の接触部分に空気層が存在すると振動の伝搬効率が悪くなる。粘性材１５６は空気層による振動の伝搬効率の低下を避けるために設けられている。
【００４６】
図６は、圧電素子が生成する振動が伝わる様子を示している。図６に示されるように、振動子１５４が接着される平面が凹部１１８の底面に対して３０度〜６０度の角度を成していると、振動は反射を繰り返してカンチレバー１３０へ効率良く伝わる。より詳しくは、ガラス板１１６と空気層は音響インピーダンスが著しく異なるので、振動は液体Ｌに届くまではガラス板１１６と空気層の界面でほぼ全反射される。ガラス板１１６と液体Ｌは音響インピーダンスが近いので、振動は液体Ｌに届いてからはガラス板１１６と液体Ｌの界面を半分程度が透過する。
【００４７】
また振動絶縁材１２２と１２０は好ましくはガラスと著しく異なる音響インピーダンスを有しているため、振動はガラス板１１６と振動絶縁材１２２と１２０の界面で効率良く反射される。また、ガラス板１１６と振動絶縁材１２２の界面を透過した振動は、振動絶縁材１２２によって減衰される（理想的には吸収される）ため、カンチレバーホルダー１１４をほとんど振動させない（理想的にはまったく振動させない）。
【００４８】
振動子１５４が接着される平面と凹部１１８の底面とが平行な場合でも、振動は複雑な反射を繰り返してカンチレバー１３０に伝わるが、その伝搬効率は極端に低下する。
【００４９】
本実施形態の原子間力顕微鏡１００は次のように動作する。まず、コントローラー１８０内の励振信号生成部１８８から励振信号が出力され、振動子１５４に入力される。励振信号は所定の振幅を有し、カンチレバー１３０の機械的共振周波数と同じ周波数を有している。振動子１５４は励振信号の入力を受けて、カンチレバー１３０の機械的共振周波数と同じ周波数を持つ所定の振幅の振動を発生させる。振動子１５４で発生された振動は振動伝達ブロック１５２から粘性材１５６を介してガラス板１１６に伝搬し、ガラス板１１６から液体Ｌを介してカンチレバー１３０に伝搬し、カンチレバー１３０を所定の振幅・所定の周波数（カンチレバー１３０の機械的共振周波数近傍の周波数）で振動させる（励振する）。
【００５０】
この状態において、変位検出センサー１４２はカンチレバー１３０の自由端の変位を検出し、振幅検出回路１４８はカンチレバー１３０の自由端の振動の振幅を示す振幅信号を出力する。Ｚ制御回路１８６は、振幅検出回路１４８から入力されるカンチレバー１３０の自由端の振幅信号に基づいて、カンチレバー１３０の自由端の振動振幅を一定値に保つためのＺ制御信号を出力する。Ｚ駆動回路１７６は、Ｚ制御回路１８６から供給されるＺ制御信号に従ってＸＹＺスキャナー１６２を駆動して、ＸＹＺスキャナー１６２に保持された試料ＳのＺ方向に移動させる。
【００５１】
つまり、Ｚ制御回路１８６とＺ駆動回路１７６は共働して、ＸＹＺスキャナー１６２により、カンチレバー１３０に対する試料ＳのＺ方向位置を制御する。Ｚ制御回路１８６とＺ駆動回路１７６は、最初、カンチレバー１３０の探針１３２と試料Ｓとが接触するまで、試料Ｓをカンチレバー１３０に接近させ、両者が接触した後は、カンチレバー１３０の自由端の振動振幅を一定に保つように、試料ＳのＺ方向位置を制御する。
【００５２】
このようなＺ制御と並行して、Ｘ駆動回路１７２とＹ駆動回路１７４は、それぞれ、Ｘ走査信号生成部１８２とＹ走査信号生成部１８４から供給されるＸ走査信号とＹ走査信号に従ってＸＹＺスキャナー１６２をＸ方向とＹ方向に駆動し、試料Ｓをカンチレバー１３０に対して二次元走査すなわちＸＹ走査させる。
【００５３】
ＸＹ走査とＺ制御の間、ホストコンピューター１９０は、Ｘ走査信号とＹ走査信号とＺ制御信号とに基づいて試料情報、例えば試料Ｓの表面の凹凸情報を求めて表示したり、その情報に基づいて試料の表面の画像を形成して表示したりする。
【００５４】
本実施形態の原子間力顕微鏡１００では、カンチレバーホルダー１１４を機械的に振動させることなくカンチレバー１３０を励振することができる。これによりカンチレバー１３０を除いた部材の不所望な振動（カンチレバーホルダー１１４などの振動）が低減される。
【００５５】
また、振動子１５４と振動伝達ブロック１５２とから成る構造体（振動生成部）はガラス板１１６から容易に取り外し可能である。これにより生体用原子間力顕微鏡において試料や試薬などの汚れが付きやすいカンチレバーホルダー１１４・ガラス板１１６・ステージベース１１２の洗浄が容易に行なえる。
【００５６】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【００５７】
図７は、本発明の実施形態の変形例による振動伝達ブロック周辺部の断面図であり、図５に示されたガラス板と振動伝達ブロックに代えて適用可能な別のガラス板と振動伝達ブロックを示している。図７において、図５の部材と同一の参照符号で示された部材は同等の部材を示しており、それらの詳しい説明は記載の重複を避けて省略する。
【００５８】
本変形例では、図７に示されるように、ガラス板２１６は凹部２１８を有し、凹部２１８の底面はガラス板２１６の液体保持面（すなわち上面）に対して傾斜している。振動伝達ブロック２５２はガラス板２１６の凹部２１８の底面に粘性材１５６を介して取り付けられている。ガラス板２１６の凹部２１８の底面が傾斜しているため、振動伝達ブロック２５２はその自重によりＸＺ方向に拘束される。つまり振動伝達ブロック２５２が安定に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態による走査型プローブ顕微鏡を示している。
【図２】図１に示されたステージの平面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿ったステージの断面を示しており、これが図１に描かれている。
【図４】図２のIV−IV線に沿ったステージの断面を示している。
【図５】図３に示されたステージ断面の振動伝達ブロック周辺部を拡大して示している。
【図６】圧電素子が生成する振動が伝わる様子を示している。
【図７】図５に示されたガラス板と振動伝達ブロックに代えて適用可能な別のガラス板と振動伝達ブロックを示している。
【図８】従来例の生体用原子間力顕微鏡を示している。
【図９】図８に示されたステージの平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００…原子間力顕微鏡、１１０…ステージ、１１２…ステージベース、１１４…カンチレバーホルダー、１１６…ガラス板、１１８…凹部、１２０…振動絶縁材、１２２…振動絶縁材、１２４…ビス、１３０…カンチレバー、１３２…探針、１３４…レバー部、１４２…変位検出センサー、１４４…対物レンズ、１４６…振幅検出回路、１４８…振幅検出回路、１５２…振動伝達ブロック、１５４…振動子、１５６…粘性材、１６２…ＸＹＺスキャナー、１６４…試料保持部、１７２…Ｘ駆動回路、１７４…Ｙ駆動回路、１７６…Ｚ駆動回路、１８０…コントローラー、１８２…Ｘ走査信号生成部、１８４…Ｙ走査信号生成部、１８６…Ｚ制御回路、１８８…励振信号生成部、１９０…ホストコンピューター、２１６…ガラス板、２１８…凹部、２５２…振動伝達ブロック。
【図１】
2006153574.tif 000003
【図２】
2006153574.tif 000004
【図３】
2006153574.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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