An apparatus and method for measuring optically the position or angle of a
variety of objects or arrays of objects, including cantilevers in
scanning probe microscopy, micromechanical biological and chemical
sensors and the sample or a probe in surface profilometry. The invention
involves the use of one or more diffractive optical elements, including
diffraction gratings and holograms, combined with conventional optical
elements, to form a plurality of light beams, each with a selectable
shape and intensity, from a single light source, reflect the beams off
mechanical objects and process the reflected beams, all to the end of
measuring the position of such objects with a high degree of precision.
The invention may also be used to effect mechanical changes in such
objects. Devices with these improvements have numerous applications,
including molecular force measurements, atomic force microscopy and
manipulation technology, lithographic manufacturing, nanometer scale
surface profiling and other aspects of nanotechnology.
Un materiale e un metodo per la misurazione otticamente della posizione o l'angolo di una varietà di oggetti o gli allineamenti degli oggetti, compreso i cantilevers nella microscopia della sonda di esame, sensori biologici e chimici micromechanical ed il campione o una sonda in profilometria di superficie. L'invenzione coinvolge l'uso di uno o più elementi ottici diffractive, compreso i reticoli di diffrazione ed i holograms, uniti con gli elementi ottici convenzionali, per formare una pluralità di raggi di luce, ciascuno con una figura selettiva e l'intensità, da una singola fonte di luce, riflette i fasci fuori degli oggetti meccanici e procede i fasci riflessi, tutti alla conclusione di misurazione della posizione di tali oggetti con un alto grado di precisione. L'invenzione può anche essere usata per effettuare i cambiamenti meccanici in tali oggetti. I dispositivi con questi miglioramenti hanno le applicazioni, compreso le misure molecolari della forza, la microscopia atomica della forza e tecnologia numerose di manipolazione, manufacturing litografico, funzioni di delineamento della scala di nanometro ed altre di superficie del nanotechnology.
