具体实施方式

以下，对本公开的实施方式进行说明。此外，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，存在不重复其说明的情况。

此外，在以下说明的实施方式中，在提及个数、数量等的情况下，除非有特别记载的情况，否则本公开的范围未必限定于该个数、数量等。另外，在以下的实施方式中，除非有特别记载的情况，否则各构成要素对于本公开未必是必需的。

图1是表示实施方式的作为“表面分析装置”的扫描探针显微镜(SPM：ScanningProbe Microscope)的测量部与试样台在测量时的位置关系的示意图。图2是表示实施方式的扫描探针显微镜的测量部与试样台在试样取出时的位置关系的示意图。参照图1和图2，对扫描探针显微镜10进行说明。

如图1所示，扫描探针显微镜10具备测量部20和试样台30。扫描探针显微镜10载置于水平面上使用。扫描探针显微镜10是用于用微小的探针(probe)扫描试样表面，以高倍率观察并且分析试样的三维形状、局部物理性质的显微镜。

测量部20从载置于位于测量位置的试样台30的试样的上方侧测量试样。测量部20具有未图示的悬臂。通过检测扫描试样的表面的悬臂的翘曲、振动，能够观察试样的形状、表面物理性质。

测量部20具有位移检测系统。位移检测系统包括输出激光的激光二极管、将激光向试样引导的透镜或反射镜等光学系统、分束器、接收悬臂的反射光的光检测器等。

试样台30是用于载置试样的部位。试样台30以能够在试样取出位置(第1位置)与测量位置(第2位置)之间移动的方式构成。其结果为，测量部20与试样台30相对地位移。

在测量时，如图1所示，试样台30位于测量位置。此时，试样台30与测量部20相对。在试样取出时，如图2所示，试样台30位于试样取出位置。试样取出位置位于比测量位置靠下方侧且靠(扫描探针显微镜10的)前方侧的位置。试样台30在从测量位置向试样取出位置移动时最先向下方移动，之后向前方移动。因此，在试样台30向前方移动时，试样台30已向下方充分地离开了测量部20。因此，能够安全地将试样向前方取出。另外，即使在液中观察时使用培养皿的情况下，也能够无障碍地进行试样更换。而且，试样取出位置位于比测量位置靠前方侧的位置，因此在试样更换时悬臂不位于试样的上方。由此，试样更换的作业性提高。

为了使试样台30在试样取出位置与测量位置之间移动，需要使试样台30在扫描探针显微镜10的前后方向(箭头DR1方向)上移动，并且使试样台30在上下方向(箭头DR2方向)上移动的移动机构。图3、图4是使试样台在试样取出位置(第1位置)与测量位置(第2位置)之间移动的移动机构的概念图。

如图3、图4所示，移动机构包括第1块100、第2块200、连杆构件300、抵接构件400以及滑动机构500。

第1块100设于下方，第2块200设于上方。第2块200保持试样台30。第1块100和第2块200由多个连杆构件310、320连结。多个连杆构件300(310、320)的一端各自以能够转动的方式轴支承于第1块100。多个连杆构件300(310、320)的另一端各自以能够转动的方式轴支承于第2块200。由第1块100、第2块200以及连杆构件300构成连杆机构。

利用滑动机构500，使第1块100、第2块200以及连杆构件300在箭头DR1方向(第1方向)上往复移动。当连杆机构从图3所示的状态向图中左侧(扫描探针显微镜10的后方侧)移动时，如图4所示，第2块200的后方端部与抵接构件400抵接。与抵接构件400抵接的第2块200的箭头DR1方向的移动被限制。

在第2块200与抵接构件400抵接的状态下，使第1块100向图中左侧进一步移动时，第2块200被抵接构件400引导的同时沿着箭头DR2方向(第2方向)上升。即，抵接构件400与第2块200抵接，引导第2块200的上下方向(箭头DR2方向)的升降移动。此时，连杆构件300绕垂直于纸面的方向(第3方向)的转动轴线转动。

第2块200从试样台30位于试样取出位置(第1位置)的状态向扫描探针显微镜10的后方侧移动，之后，被抵接构件400引导而向上方移动。其结果为，保持于第2块200的试样台30到达与测量部20相对的测量位置(第2位置)。在想要使试样台30从测量位置(第2位置)向试样取出位置(第1位置)移动时，使连杆机构向与上述相反的方向动作。

在本实施方式的例中，抵接构件400由能够绕与连杆构件300的转动轴线平行的旋转轴线旋转的圆形的辊构成，但抵接构件400的形状不限定于圆形。另外，抵接构件400不限定于能够旋转的辊，只要是能够引导第2块200的箭头DR2方向的移动的构件即可。

滑动机构500包括马达，利用该马达的驱动力，使第1块100(支承体)沿着箭头DR1方向(扫描探针显微镜10的前后方向)往复移动。

图5是示意性地表示连杆机构的垂直方向的移动量、旋转半径以及旋转角的关系的图。

如图5所示，在将连杆构件310的长度设为“r”、将连杆构件310与上下方向(箭头DR2方向)所形成的角度设为“θ”的情况下，利用连杆机构实现的上下方向的最大行程“x”由式：

x＝r-y＝r-r·cosθ＝r·(1-cosθ)

求得。

因此，在想要增大利用连杆机构实现的上下方向的移动量(即，保持于第2块200的试样台30的上下方向的移动行程)的情况下，需要增大图5中的“r”或“θ”。在增大图5中的“r”的情况下，连杆机构大型化。

图6、图7是示意性地表示作用于连杆机构的力的分力的图。图7表示与图6相比，连杆构件310与上下方向(箭头DR2方向)所形成的角度“θ”较大的状态。

当第2块200与抵接构件400抵接时，第2块200从抵接构件400受到反作用力。来自抵接构件400的反作用力的水平方向成分如图6、图7所示，作为外力F传递到连杆构件310。传递到连杆构件310的外力F分解为连杆构件310的轴向成分F1和连杆构件310的旋转方向成分F2。旋转方向成分F2成为使连杆构件310转动而抬起第2块200的力。

在图7的例中，与图6的例相比较，连杆构件310与上下方向所形成的角度较大。因此，在图7的例中，能够使连杆机构的上下方向行程相对较大。另一方面，在图7的例中，与图6的例相比较，作用于连杆构件310的外力F的旋转方向成分F2相对较小。当在图7所示的状态下连杆机构移动并且第2块200与抵接构件400抵接时，抬起第2块200的力不充分，可能产生利用连杆机构进行的移动方向的变换无法顺畅地进行的情况。

为了使抬起第2块200的力增大，考虑增大外力F。当增大外力F时，滑动机构500的马达的负荷增大。

本实施方式的移动机构能够解决这些问题。对该移动机构更详细地进行说明。图8表示第2块200与抵接构件400抵接前的状态(第1状态)，图9表示第2块200与抵接构件400抵接后被向斜上方抬起的状态(第2状态)，图10表示第2块200从图9的状态被垂直地抬起的状态(第3状态)。

如图8～图10所示，在第2块200的靠抵接构件400侧的端部的上侧部分设有向抵接构件400侧突出的突出部210。

当第1块100从图8所示的状态向抵接构件400侧(图中左侧)移动时，第2块200的突出部210最先与抵接构件400抵接。更具体来说，位于突出部210的下侧的角部的抵接点211最先与抵接构件400的接触点A(第1接触点)抵接。抵接构件400的接触点A位于比抵接构件400的圆形截面的中心轴线O靠斜上方的位置。此外，也可以是，在突出部210的下侧的角部施加倒角或R加工，抵接点211位于该倒角部或R加工部上。

第2块200的抵接点211与抵接构件400的接触点A抵接后，朝向图中左侧进一步驱动第1块100。由此，第2块200被抵接构件400引导的同时上升，如图9所示，除了抵接点211之外，位于突出部210的下方的垂直面220也与抵接构件400抵接。垂直面220与位于包括抵接构件400的圆形截面的中心轴线O的水平面上的接触点B(第2接触点)抵接。

从图9所示的状态朝向图中左侧进一步驱动第1块100。由此，第2块200在垂直面220与接触点B抵接的状态下被抵接构件400引导的同时进一步上升。在第2块200上升至图10所示的状态时，试样台30到达与测量部20相对的测量位置。

图11、图12是表示在图8～图10所示的移动机构中连杆机构从抵接构件受到的力的方向的图。图11表示第2块200的抵接点211最先与抵接构件400抵接时的状态，图12表示第2块200上升而垂直面220与抵接构件400抵接时的状态。

如图11、图12所示，第2块200在抵接构件400的表面的接触点(图11中的“A”、图12中的“B”)处的法线矢量的方向上受到反作用力P。

如图11所示，在第2块200最先与抵接构件400抵接时，在接触点A，抵接构件400的表面具有斜上方向的法线矢量，因此第2块200受到斜上方向的反作用力P。该反作用力P分解为水平方向成分P1和垂直方向成分P2。垂直方向成分P2成为向上方抬起第2块200的力，第2块200除了连杆构件300之外还能够从抵接构件400受到向上的力从而开始上升。因此，能够在不使滑动机构500的马达的负荷过大的前提下顺畅地进行利用连杆机构进行的移动方向的变换。从其他观点来看，能够使第2块200从连杆构件300的倾斜比较接近水平的状态(图5中的θ比较大的状态)开始上升，因此能够增大利用连杆机构实现的上下移动行程。

如图12所示，在第2块200的垂直面220与抵接构件400抵接时，在接触点B，抵接构件400的表面具有水平方向的法线矢量，因此第2块200受到水平方向的反作用力P。此时，第2块200虽然从抵接构件400未受到向上的力，但由于连杆构件300的倾斜已经变得比较大(图5中的θ比较小)，因此仅利用来自连杆构件300的力就能够使第2块200顺畅地上升。

从增大第2块200最先与抵接构件400抵接时的向上的力的观点来看，接触点A处的法线矢量优选为相对于水平方向向斜上方向倾斜45度以上，但法线矢量的倾斜角度不限定于此，只要是比0度大且比90度小的角度就能够适当变更。

在图8～图12的例中，构成为：在突出部210的下方设有垂直面220，在试样台30到达与测量部20相对的测量位置时，抵接构件400与垂直面220抵接，因此在试样台30接近测量部20时，能够使试样台30不是沿着倾斜方向而是沿着上下方向(与水平面正交的垂直方向)升降。由此，扫描探针显微镜10的壳体的内部空间中的各部件的配置(特别是测量部20附近的配置)的自由度提高。

接着，使用图13～图18，对本实施方式的移动机构的变形例进行说明。

在图13的例中，在突出部210的抵接点211与垂直面220之间设有圆弧面230(曲面)。圆弧面230以与突出部210的下侧相连的方式形成，并且具有比圆形的抵接构件400的半径大的曲率半径。

通过在突出部210与垂直面220之间设置曲率半径比抵接构件400的曲率半径大的圆弧面230，在抵接点211最先与接触点A抵接后，第2块200能够不与抵接构件400分离开地持续上升，因此能够更顺畅地使第2块200上升。

在图14的例中，代替圆弧面230地设有倾斜面240(平面)。在图14的例中，也与图13的例相同地，第2块200能够不与抵接构件400分离开地持续上升。

在图15、图16的例中，在突出部210的下方未设有垂直面220，仅设有圆弧面230(图15)、倾斜面240(图16)。

在图17的例中，第2块200由第1构件200A和第2构件200B构成，利用第2构件200B形成突出部210。

以上，对第2块200最先与抵接构件400抵接的例进行了说明，但如图18所示，也可以代替第2块200，而是连杆构件310的抵接点311与抵接构件400抵接。另外，也可以在连杆构件的侧面施加加工，从而形成期望的形状的抵接面。

另外，在本实施方式中，作为适用包括上述连杆机构的移动机构的装置的例，对扫描探针显微镜10(表面分析装置)进行了说明，但本公开的移动机构不限定于适用于表面分析装置的移动机构。本公开的范围也涉及例如在真空装置等中使用的闸阀等所包括的具有与上述相同的结构的移动机构。

[附记]

像以上那样，本实施方式包括以下那样的公开。

[结构1]

一种表面分析装置，其分析试样表面，其中，该表面分析装置具备：测量部；试样台，其载置试样；以及移动机构，其使上述测量部和上述试样台相对位移，上述移动机构包括：连杆机构，其包括第1块、保持上述试样台的第2块以及轴支承于上述第1块和上述第2块的连杆构件；滑动机构，其使上述第1块在第1方向上往复移动；以及抵接构件，其与上述第2块或上述连杆构件抵接，引导上述第2块的第2方向的升降移动，上述连杆构件以能够绕与上述第1方向和上述第2方向正交的第3方向的转动轴线转动的方式轴支承于上述第1块和上述第2块，在上述第1块向上述抵接构件侧移动时，在上述第2块或上述连杆构件最先与上述抵接构件抵接的第1接触点，上述抵接构件的表面具有相对于上述第1方向以比0度大且比90度小的角度与上述第1方向交叉的斜上方向的法线矢量。

在上述表面分析装置中，在第2块或连杆构件最先与抵接构件抵接时，在第1接触点，第2块或连杆构件从抵接构件受到斜上方向的反作用力。该反作用力成为抬起第2块或者使连杆构件转动的力。因此，能够在不使滑动机构的负荷过大的前提下顺畅地进行利用连杆机构进行的移动方向的变换。从其他观点来看，能够从连杆构件的倾斜比较小的状态开始第2块的上升或者连杆构件的转动，因此能够增大利用连杆机构实现的第2方向的移动行程。

[结构2]

根据结构1所述的表面分析装置，其中，上述法线矢量相对于上述第1方向以45度以上且比90度小的角度与上述第1方向交叉。

根据上述结构2，相对于结构1，能够更顺畅地进行利用连杆机构进行的移动方向的变换。

[结构3]

一种表面分析装置，其分析试样表面，其中，该表面分析装置具备：测量部；试样台，其载置试样；以及移动机构，其使上述测量部和上述试样台相对位移，上述移动机构包括：连杆机构，其包括第1块、保持上述试样台的第2块以及轴支承于上述第1块和上述第2块的连杆构件；滑动机构，其使上述第1块在第1方向上往复移动；以及抵接构件，其与上述第2块或上述连杆构件抵接，引导上述第2块的第2方向的升降移动，上述连杆构件以能够绕与上述第1方向和上述第2方向正交的第3方向的转动轴线转动的方式轴支承于上述第1块和上述第2块，上述抵接构件在从上述第3方向观察时具有圆形的截面，在上述第1块向上述抵接构件侧移动时，在相对于上述圆形的截面的中心轴线位于斜上方的第1接触点，上述第2块或上述连杆构件最先与上述抵接构件抵接。

根据上述结构3，也与结构1相同地，能够在不使滑动机构的负荷过大的前提下顺畅地进行利用连杆机构进行的移动方向的变换。从其他观点来看，能够从连杆构件的倾斜比较小的状态开始第2块的上升或者连杆构件的转动，因此能够增大利用连杆机构实现的第2方向的移动行程。

[结构4]

根据结构3所述的表面分析装置，其中，上述第1接触点位于相对于上述第1方向在上述圆形的截面的周向上离开45度以上且比90度小的角度的位置。

根据上述结构4，相对于结构3，能够更顺畅地进行利用连杆机构进行的移动方向的变换。

[结构5]

根据结构1～结构4中任一项所述的表面分析装置，其中，上述第2块具有位于上述抵接构件侧的端部，在上述端部的局部设有向上述抵接构件侧突出的突出部，在上述第1块向上述抵接构件侧移动时，上述第2块的上述突出部最先与上述抵接构件抵接。

根据上述结构5，通过使第2块的突出部最先与抵接构件抵接，由此第2块从抵接构件受到斜上方向的反作用力，因此能够顺畅地进行利用连杆机构进行的移动方向的变换。

[结构6]

根据结构5所述的表面分析装置，其中，上述第2块的靠上述抵接构件侧的端面包括与上述突出部的下侧相连的曲面，

上述曲面包括圆弧面，该圆弧面具有比与该曲面抵接的上述抵接构件的曲率半径大的曲率半径。

根据上述结构6，在第2块最先与第1接触点抵接后，第2块能够不与抵接构件分离开地持续上升，因此能够更顺畅地使第2块上升。

[结构7]

根据结构5或结构6所述的表面分析装置，其中，上述第2块的靠上述抵接构件侧的端面包括平面，该平面位于比上述突出部靠下方的位置，并且沿上述第2方向延伸，当上述试样台位于与上述测量部相对的位置时，上述抵接构件与上述平面抵接。

根据上述结构7，当试样台靠近测量部时，能够使试样台不是沿着倾斜方向而是沿着上下方向升降。由此，表面分析装置的壳体的内部空间中的各部件的配置(特别是测量部附近的配置)的自由度提高。

[结构8]

根据结构1～结构7中任一项所述的表面分析装置，其中，上述抵接构件包括辊，该辊能够绕与上述连杆构件的上述第3方向的上述转动轴线平行的旋转轴线旋转。

根据上述结构8，通过使辊旋转，能够利用辊表面与第2块的表面或与连杆构件的表面之间的摩擦力来引导第2块的升降移动。

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为示例而不是用于限制的。本公开的范围由权利要求书的范围示出，并且意图包括与权利要求书的范围等同的含义和范围内的所有变更。