(57)【要約】      （修正有）【課題】光学顕微鏡の対物レンズの視野とＳＰＭユニットのカンチレバーとの位置関係を正確に表示できる複合型走査プローブ顕微鏡及びそのカンチレバー位置表示方法を提供する。【解決手段】対物レンズ１０を通して取得される光学観察像を表示器４５に表示し、かつ表示器に表示されている光学観察像上にカンチレバーの先端部の位置を示す指標Ｓを表示する。【選択図】図１
2006023285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを通して試料の光学観察像を取得する光学顕微鏡と、
前記試料に対して走査するカンチレバーを有し、前記カンチレバーの走査により前記試料の走査プローブ観察像を取得する走査型プローブ顕微鏡と、
前記光学観察像又は前記走査プローブ観察像を表示する表示器と、
前記表示器に表示される前記光学観察像上に前記カンチレバーの位置又は前記カンチレバーの前記走査の範囲を示す指標を表示するカンチレバー位置表示処理部と、
を具備したことを特徴とする複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項２】
前記カンチレバー位置表示処理部は、前記対物レンズの視野位置と前記走査プローブ顕微鏡の観察位置とのずれ量に基づいて前記表示器への前記指標の表示を行うことを特徴とする請求項１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項３】
前記カンチレバーを撮像する撮像装置を有し、
前記カンチレバー位置表示処理部は、前記撮像装置の撮像により得られた前記カンチレバーの位置情報に基づいて前記光学観察像上に表示する前記指標の位置を算出することを特徴とする請求項１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項４】
位置決め用マークと、
前記光学顕微鏡の前記対物レンズを通して前記位置決め用マークを撮像する撮像装置とを有し、
前記カンチレバー位置表示処理部は、前記光学顕微鏡の前記対物レンズを通して前記撮像装置の撮像により取得された前記光学観察像中の前記位置決め用マークの位置情報と前記走査型プローブ顕微鏡の測定により取得された前記位置決め用マークの位置情報とのずれ量に基づいて前記光学観察像中での前記カンチレバーの位置情報を求め、前記カンチレバーの位置情報に従って前記表示器に表示される前記光学観察像上に前記指標を表示する、
ことを特徴とする請求項１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項５】
前記カンチレバー位置表示処理部は、前記対物レンズを通して観察したときの前記位置決め用マークの前記位置情報を予め記憶する、
ことを特徴とする請求項４記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項６】
位置決め用マークと、
前記対物レンズと前記カンチレバーを有する走査型プローブ顕微鏡ユニットとが取り付けられ、前記対物レンズと前記走査型プローブ顕微鏡ユニットとを切り換えるレボルバと、
前記光学顕微鏡の前記対物レンズを通して前記位置決め用マークを撮像する、又は前記走査型プローブ顕微鏡を介して前記位置決め用マークを撮像する撮像装置と、
を有し、
前記カンチレバー位置表示処理部は、前記対物レンズを通して前記撮像装置により取得された前記位置決め用マークの第１の画像データと、前記走査型プローブ顕微鏡ユニットを介して前記撮像装置により取得された第２の画像データと、に基づいて前記表示器に表示される前記光学観察像上の前記カンチレバーの位置情報を演算し求め、前記表示器に表示される前記光学観察像上に前記指標を表示する、
ことを特徴とする請求項１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項７】
前記指標は、前記カンチレバーの形状に相似した形状、円形又は所望の形状を有することを特徴とする請求項１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項８】
前記位置決め用マークは、光透過性の部材に形成され、十字形状、円形形状、同心円状の複数の円、又は位置を特定可能な形状を有することを特徴とする請求項４記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項９】
前記位置決め用マークは、光透過性の部材に形成され、十字形状、円形形状、同心円状の複数の円、又は位置を特定可能な形状を有することを特徴とする請求項６記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項１０】
位置決め用マークと、
前記対物レンズと前記カンチレバーを有する走査型プローブ顕微鏡ユニットとが取り付けられ、前記対物レンズ又は前記走査型プローブ顕微鏡ユニットに切り換えるレボルバと、
前記レボルバにより切り換えられた前記対物レンズを通して前記位置決め用マークを撮像する第１の撮像装置と、
前記レボルバにより切り換えられた前記走査型プローブ顕微鏡ユニットに対して対向配置された対向側対物レンズと、
前記対向側対物レンズを通して前記走査型プローブ顕微鏡ユニットの前記カンチレバーを撮像する第２の撮像装置と、
前記カンチレバー位置表示部は、前記第１の撮像装置の撮像により取得された前記位置決め用マークの第１の画像データと、前記第２の撮像装置の撮像により取得された前記カンチレバーの第２の画像データと、に基づいて前記光学観察像中の前記カンチレバーの位置情報を演算し求める、
ことを特徴とする請求項１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項１１】
前記走査型プローブ顕微鏡ユニットは、先端部に対して前記カンチレバーが着脱可能で、かつ前記レボルバに対して取り付け、取り外し可能であり、中空部を有する円筒形状に形成されたユニット本体と、
前記ユニット本体の前記先端部における前記中空部内に設けられたレンズと、
を有することを特徴とする請求項６記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項１２】
前記走査型プローブ顕微鏡ユニットは、先端部に対して前記カンチレバーが着脱可能で、かつ前記レボルバに対して取り付け、取り外し可能であり、中空部を有する円筒形状に形成されたユニット本体と、
前記ユニット本体の前記先端部における前記中空部内に設けられたレンズと、
を有することを特徴とする請求項１０記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項１３】
前記撮像装置は、前記ユニット本体の前記中空部内から前記レンズを通して前記カンチレバーを撮像することを特徴とする請求項１１記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項１４】
前記撮像装置は、前記ユニット本体の前記中空部内から前記レンズを通して前記カンチレバーを撮像することを特徴とする請求項１２記載の複合型走査プローブ顕微鏡。
【請求項１５】
複合型走査プローブ顕微鏡のレボルバに取り付けられた対物レンズの視野範囲と前記レボルバに取り付けられたカンチレバーを有する走査プローブ顕微鏡の測定範囲とのずれ量を求め、
前記ずれ量に基づいて表示器に表示される前記対物レンズを通して取得される光学観察像に前記カンチレバーの位置又は前記カンチレバーの走査範囲を示す指標を表示する、
ことを特徴とする複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法。
【請求項１６】
前記対物レンズを通して位置決め用マークを観察したときの前記光学観察像中の前記位置決め用マークの位置情報を取得し、
前記レボルバの切り換えにより前記対物レンズから前記走査プローブ顕微鏡ユニットに切り換え、
前記走査型プローブ顕微鏡ユニットを介して観察したときの前記位置決め用マークの位置情報を取得し、
前記対物レンズを通して取得された前記位置決め用マークの前記位置情報と前記走査型プローブ顕微鏡ユニットを介して取得された前記位置決め用マークの前記位置情報とのずれ量を求め、
前記表示器に表示される前記光学観察像に前記ずれ量に応じて前記カンチレバーの位置又は前記カンチレバーの走査範囲を示す指標を表示する、
ことを特徴とする請求項１５記載の複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法。
【請求項１７】
前記位置決め用マークの前記位置情報は、撮像装置により前記対物レンズを通して前記位置決め用マークを撮像し、前記撮像により取得される画像データを画像処理して求められることを特徴とする請求項１６記載の複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法。
【請求項１８】
前記カンチレバーの前記位置情報は、前記走査型プローブ顕微鏡ユニットに有する円筒形状のユニット本体内に設けられたレンズを通して前記カンチレバーを撮像装置により撮像し、前記撮像により取得される画像データを画像処理して求められる、
ことを特徴とする請求項１６記載の複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法。
【請求項１９】
前記対物レンズを通して位置決めマークを観察したときの前記光学観察像中の前記位置決め用マークの位置情報を取得し、
前記レボルバの切り換えにより前記対物レンズから走査型プローブ顕微鏡ユニットに切り換え、
前記走査型プローブ顕微鏡ユニットにより測定したときの前記位置決め用マークの位置情報を取得し、
前記対物レンズを通して取得された前記位置決め用マークの位置情報と前記走査型プローブ顕微鏡ユニットにより取得された前記位置決め用マークの位置情報とのずれ量を求め、
前記表示器に表示される前記光学観察像に前記ずれ量に応じた前記カンチレバーの位置又は前記カンチレバーの走査範囲を示す指標を表示する、
ことを特徴とする請求項１５記載の複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズを通して試料の光学観察像を取得する光学顕微鏡と、カンチレバーを試料上に走査して走査プローブ観察像を取得する走査型プローブ顕微鏡とを有する複合型走査プローブ顕微鏡及び複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小なサイズの試料（以下、微小試料と称する）を簡単に光学観察できる光学顕微鏡がある。近年、微小試料の観察では、光学顕微鏡に代り、光学顕微鏡の分解能以上の分解能で微小試料を観察できる走査型プローブ顕微鏡（以下、ＳＰＭと称する）を使用するケースが多い。
【０００３】
光学顕微鏡とＳＰＭとの各機能を備える複合型顕微鏡がある。複合型顕微鏡は、例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。これら公報には、顕微鏡本体に装備されているレボルバに対して対物レンズと小型のＳＰＭとの両方を取り付ける複合型顕微鏡が開示されている。このような複合型顕微鏡は、光学顕微鏡による光学観察と、光学顕微鏡よりも高い分解能を有する小型ＳＰＭによるＳＰＭ観察とを１台で実現できる。
【０００４】
光学顕微鏡とＳＰＭとが別々の装置の場合、試料を光学顕微鏡とＳＰＭとの間で載せ替えて観察しなければならない。複合型顕微鏡であれば、試料を載せ替える手間なく観察ができる。
【０００５】
特許文献１は、レボルバに装着された対物レンズによって試料中の目的の観察部位を設定し、かつ対物レンズを通してＳＰＭユニットのカンチレバーを観察しつつカンチレバーを対物レンズ視野の中央部に位置決めすることを開示する。同公報は、レボルバの回転動作により対物レンズからＳＰＭユニットに切り換え、ＳＰＭユニットにより目的の観察部位付近のＳＰＭ像を取得することを開示する。同公報によれば、目的観察部位とＳＰＭユニットのカンチレバーとの位置決めが容易となる。検鏡者の観察時の利便性が向上する。
【０００６】
特許文献２は、対物レンズの観察視野位置とＳＰＭ像の取得位置との対応性を高めるために、光学顕微鏡により取得された光学観察像とＳＰＭユニットにより取得されたＳＰＭ像とから互いの視野位置の位置関係を予め記憶することを開示する。同公報は、光学顕微鏡により観察した後にＳＰＭユニットに切り換えた場合、光学観察像とＳＰＭ像との互いの位置ずれ量だけ試料をオフセット移動することを開示する。同公報によれば、光学顕微鏡からＳＰＭユニットに切り換えたときのＳＰＭユニットの観察位置を光学顕微鏡の観察位置に一致させることが可能になる。
【特許文献１】特開平８−２２６９２８号公報
【特許文献２】特許第２８２４４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カンチレバーは、微小なため製造上、外形形状に大きな誤差が生じ、又ＳＰＭユニットへの取付け部から先端部までの長さも各カンチレバー毎に相違する。このようなカンチレバーをＳＰＭユニットに取り付けた場合、上記製造上の誤差により取り付け誤差が生じ、その上、各カンチレバー毎の長さの相違によりカンチレバー先端部の位置がカンチレバー毎に異なる。特許文献１は、対物レンズ視野の中央部にカンチレバーを位置決めしているが、各カンチレバーの製造上の誤差により対物レンズ視野位置とカンチレバーの位置とは常に一定になるとは限らない。
【０００８】
特許文献２は、光学観察像とＳＰＭ像との互いの位置ずれ量だけ試料をオフセットしなければならないため、高価な電動ステージが必要とになる。その上、特許文献２は、光学観察像とＳＰＭ像とに対してそれぞれ複雑な各画像処理を行って位置出しを行い、電動ステージを動作するために光学観察像とＳＰＭ像との互いの位置ずれ量に対応する補正値を算出しなければならないという手間を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、対物レンズを通して試料の光学観察像を取得する光学顕微鏡と、試料に対して走査するカンチレバーを有し、カンチレバーの走査により試料の走査プローブ観察像を取得する走査型プローブ顕微鏡と、光学観察像又は走査プローブ観察像を表示する表示器と、表示器に表示される光学観察像上にカンチレバーの位置又はカンチレバーの走査の範囲を示す指標を表示するカンチレバー位置表示処理部とを具備した複合型走査プローブ顕微鏡である。
【００１０】
本発明は、複合型走査プローブ顕微鏡のレボルバに取り付けられた対物レンズの視野範囲とレボルバに取り付けられたカンチレバーを有する走査プローブ顕微鏡の測定範囲とのずれ量を求め、ずれ量に基づいて表示器に表示される対物レンズを通して取得される光学観察像にカンチレバーの位置又はカンチレバーの走査範囲を示す指標を表示する複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、光学顕微鏡の対物レンズの視野とＳＰＭユニットのカンチレバーとの位置関係を正確に表示できる複合型走査プローブ顕微鏡及びそのカンチレバー位置表示方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は複合型走査プローブ顕微鏡（以下、複合型ＳＰＭと称する）の構成図を示す。顕微鏡フレーム１は、下部フレーム２と、上部フレーム３と、支持フレーム４とを有する。支持フレーム４は、下部フレーム２と上部フレーム３とを上下方向に対向支持する。下部フレーム２には、ＸＹステージ５が設けられている。ＸＹステージ５は、ＸＹ方向に移動可能である。ＸＹステージ５上に試料６が載置される。
【００１４】
上部フレーム３の下面には、レボルバ支持部８が設けられている。レボルバ支持部８は、レボルバ７を回転可能に支持する。レボルバ７は、レボルバ支持部８の傾斜支持面９に対して回転可能に設けられている。レボルバ７には、例えば光学顕微鏡の対物レンズ１０と走査型プローブ顕微鏡ユニット（以下、ＳＰＭユニットと称する）１１とが取り付けられている。対物レンズ１０は、互いに倍率の異なるものを複数取り付けてもよい。なお、レボルバ７には、対物レンズ１０及びＳＰＭユニット１１を取り付けるための複数の取付孔が設けられている。
【００１５】
図２はＳＰＭユニット１１の構成図を示す。取付け部１２は、例えば環状に形成され、かつ中空孔１３を有する。取付け部１２の外周面には、ネジ部１４と取付止め部１５とが設けられている。ネジ部１４には、ネジが切られている。ネジ部１４は、レボルバ７の取付孔に螺合する。取付止め部１５は、ネジ部１４の下側に設けられている。取付止め部１５は、ネジ部１４の外径よりも大きい外径に形成されている。
【００１６】
ＸＹアクチュエータ１６が取付け部１２に設けられている。ＸＹアクチュエータ１６は、中空部１７を有する円筒形状に形成された円筒型圧電素子である。ＸＹアクチュエータ１６は、取付け部１２の中空部１３に対して同軸上に設けられている。ＸＹアクチュエータ１６は、後述する演算部２２からの電圧の印加によってＸＹ方向にそれぞれ微小変位し、この微小変位によってＸＹ方向へのスキャンを行う。
【００１７】
Ｚアクチュエータ１９が連結部材２０を介してＸＹアクチュエータ１６に連結されている。Ｚアクチュエータ１９は、中空部を有する円筒形状に形成された円筒型圧電素子である。Ｚアクチュエータ１９は、連結部材２０を介してＸＹアクチュエータ１６の中空部１７に対して同軸上に設けられている。Ｚアクチュエータ１９は、後述する演算部２２からの電圧印加によってＺ方向に微小変位し、この微小変位によってＺ方向へのスキャンを行う。連結部材２０は、例えば環状に形成されている。
【００１８】
ＸＹアクチュエータ１６の微小変位方向ＸＹとＺアクチュエータ１９の微小変位方向Ｚとは、図１に示すようにＳＰＭユニット１１を試料６に対して対向配置したときの方向である。
【００１９】
レンズ固定部材２３がＺアクチュエータ１９の下端部に設けられている。レンズ固定部材２３は、例えば円筒形状に形成されている。レンズ固定部材２３の下端部２４には、変位部材２６が取り付けられている。変位部材２６は、励振用圧電素子等から成る。変位部材２６には、カンチレバー２５が取り付けられている。
【００２０】
カンチレバー２５の先端部には、探針２７が設けられている。カンチレバー２５は、変位部材２６に対して斜め下方に向けて設けられている。探針２７は、尖鋭で、例えば１０ｎｍ程度の径に形成されている。カンチレバー２５は、変位部材２６によって下端部２４に対して取り付け、取り外し可能である。
【００２１】
レンズ固定部材２３の側面には、例えば半導体レーザ等のレーザ発振素子２９が設けられている。レーザ発振素子２９から発振されるレーザビームの光路上でかつレンズ固定部材２３の中空孔内には、ビームスプッタ等の分光部材３０が設けられている。分光部材３０は、レーザ発振素子２９から発振されたレーザビームを下方に反射する。
【００２２】
分光部材３０の反射光路上には、レンズ３１が設けられている。レンズ３１は、レンズ固定部材２３の中空孔内に設けられている。レンズ３１は、分光部材３０で反射したレーザビームをカンチレバー２５背面側の反射面２８上に集光する。
【００２３】
フォトディテクタ３２がレンズ固定部材２３における反射面２８の反射光路上に設けられる。フォトディテクタ３２は、カンチレバー２５の反射面２８で反射したレーザビームを受光し、この受光位置に応じた位置検出信号を出力する。フォトディテクタ３２は、例えば複数の受光素子をライン状に配列してなる。フォトディテクタ３２のライン配置方向は、カンチレバー２５が励振したときに往復移動する反射面２８からのレーザビームの反射光路の軌跡上に沿っている。
【００２４】
ＣＣＤカメラ等の撮像装置３３が上部フレーム３の上面に取り付けられている。撮像装置３３は、光学顕微鏡の観察光路上に取り付けられる。光学顕微鏡の観察光路は、対物レンズ１０がレボルバ７の回転によって観察位置に設定されたときの対物レンズ１０を通る光軸である。対物レンズ１０の観察位置は、対物レンズ１０を試料６に対向させた位置である。撮像装置３３は、光学顕微鏡の対物レンズ１０がレボルバ７の回転によって観察位置に設定された場合、対物レンズ１０を通して試料６の像を撮像する。
【００２５】
一方、ＳＰＭユニット１１の測定位置は、レボルバ７の回転によってＳＰＭユニット１１を試料６に対向させた位置である。
【００２６】
撮像装置３３は、ＳＰＭユニット１１が測定位置に設定された場合、ＳＰＭユニット１１の中空孔群、すなわち図２に示す取付け部１２の中空孔１３、ＸＹアクチュエータ１６の中空部１７、Ｚアクチュエータ１９の中空部２１、さらに分光部材３０、レンズ３１を通してカンチレバー２５を撮像する。
【００２７】
演算部２２は、ＣＰＵ、プログラムメモリ、データメモリ、データ入出力ポートなどを有するコンピュータからなる。演算部２２の機能ブロック４０を図１に示す。演算部２２は、プログラムメモリ４１、データメモリ４２、指標データメモリ４３及びカンチレバー位置表示処理部４４を有する。演算部２２には、表示器４５と操作入力部４６とが接続されている。表示器４５は、例えば液晶ディスプレイを有する。操作入力部４６は、検鏡者により操作指示などを行うためのマウス、キーボード等を有する。
【００２８】
プログラムメモリ４１には、形状測定プログラム及びカンチレバー位置表示プログラムが記憶されている。形状測定プログラムは、カンチレバー２５の変位部材２６に励振指令を発し、探針２７を励振させながら試料６に対してアプローチさせ、探針２７と試料６との間に働く相互作用、例えばトンネル電流や原子間力等を検知し、試料６の表面の形状等を原子レベルで測定させる処理をコンピュータに実行させる。探針２７を励振させながら試料６に対してアプローチさせる間隔は、例えばｎｍ（１／１０９ｍ）オーダ、又は数オングストロームである。
【００２９】
カンチレバー位置表示プログラムは、レボルバ７の回転により対物レンズ１０に切り換えた状態で、撮像装置３３により対物レンズ１０を通して後述する位置決め用マークを撮像させ、撮像装置３３の撮像により取得された画像データを表示器４５に表示させる。次に、カンチレバー位置表示プログラムは、撮像装置３３の撮像により取得された画像データを演算させて光学観察像中の位置決め用マークの位置情報を取得させる。次に、カンチレバー位置表示プログラムは、レボルバ７の回転によりＳＰＭユニット１１に切り換えた状態で、撮像装置３３によりカンチレバー２５を撮像させる。次に、カンチレバー位置表示プログラムは、撮像装置３３の撮像により取得された画像データを演算させてカンチレバー２５の位置情報を取得させる。次に、カンチレバー位置表示プログラムは、位置決め用マークの位置情報とカンチレバー２５の位置情報とを比較演算して光学観察像中でのカンチレバー２５の位置情報を求める。次に、カンチレバー位置表示プログラムは、表示器４５に表示されている光学観察像中に、カンチレバー２５の位置情報に従ってカンチレバー２５の位置を示す指標を表示させる。カンチレバー位置表示プログラムは、上記処理をコンピュータに実行させる。
【００３０】
データメモリ４２は、撮像装置３３の撮像により取得された画像データなどを記憶する。
【００３１】
指標データメモリ４３は、表示器４５に表示させるカンチレバー２５の位置を示すための指標画像データＤｓを記憶する。指標画像データＤｓは、例えば図３Ａに示すようにカンチレバー２５の形状に相似した形状を成している。又、指標画像データＤｓは、図３Ｂに示すように例えば円形、又は「×」に形成してもよい。指標画像データＤｓは、その他の形状として例えば「△」、「○」「□」「☆」「↑」「＊」等の所望の形状に形成してもよい。
【００３２】
カンチレバー位置表示処理部４４は、指標データメモリ４３に記憶されている指標画像データＤｓを読み出し、表示器４５に表示されている対物レンズ１０を通して取得された光学観察像上にカンチレバー２５の位置、ここではカンチレバー２５の先端部の位置（探針２７の位置）を示す指標Ｓを表示する。
【００３３】
表示器４５の光学観察像上に指標Ｓを表示させる手法について説明する。例えば図４に示す位置決め用試料４８を用いる。位置決め用試料４８には、位置決め用マーク４７が形成されている。位置決め用試料４８は、例えば光透過性の部材からなる。位置決め用マーク４７は、位置決め用試料４８上に例えば十字形状に形成されている。位置決め用マーク４７は、十字形状の他に、例えば円形形状、複数の円を同心円状に形成したもの等の位置を特定可能な形状であればよい。
【００３４】
位置決め用試料４８が試料６に替わってＸＹステージ５上に載置される。撮像装置３３は、対物レンズ１０を通して位置決め用試料４８を撮像する。これにより、光学観察像中における位置決め用試料４８上の位置決め用マーク４７の位置情報が撮像装置３３の撮像により取得された画像データから取得される。
【００３５】
しかるに、対物レンズ１０を観察位置に設定した状態で、撮像装置３３は、対物レンズ１０を通して位置決め用試料４８を撮像し、画像信号を出力する。
【００３６】
カンチレバー位置表示処理部４４は、撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、位置決め用試料４８を撮像したときの画像データを第１の画像データとして取得し、第１の画像データ中から位置決め用マーク４７の位置情報を求める。
【００３７】
一方、撮像装置３３は、ＳＰＭユニット１１が測定位置に設定された状態で、ＳＰＭユニット１１の中空孔群、すなわち図２に示す取付け部１２の中空孔１３、ＸＹアクチュエータ１６の中空部１７、Ｚアクチュエータ１９の中空部２１、さらに分光部材３０、レンズ３１を通してカンチレバー２５及び位置決め用試料４８上の位置決め用マーク４７を撮像し、画像信号を出力する。
【００３８】
カンチレバー位置表示処理部４４は、撮像装置３３から出力される画像信号を入力し、カンチレバー２５を撮像したときの画像データを第２の画像データとして取得し、カンチレバー２５と位置決め用マーク４７との位置関係から第２の画像データ中のカンチレバー２５の位置情報を求める。
【００３９】
カンチレバー位置表示処理部４４は、第１の画像データ中の位置決め用マーク４７の位置情報と第２の画像データ中のカンチレバーの位置情報との偏差からずれ量を求め、当該ずれ量に従って表示器４５に表示している光学観察像上にカンチレバー２５の先端部を示す指標Ｓを重ねて表示する。
【００４０】
次に、上記の如く構成された複合型ＳＰＭでのカンチレバー位置表示の動作について説明する。
【００４１】
先ず、複合型ＳＰＭでは、事前に、粗調整が行われる。粗調整は、対物レンズ１０の視野範囲とＳＰＭユニット１１のレンズ３１の視野範囲との間で互いに重なる部分を生じさせる。粗調整は、高精度を要求されるものでなく、次の調整方法により行なわれる。
【００４２】
粗調整は、対物レンズ１０の視野範囲とＳＰＭユニット１１のレンズ３１の視野範囲が重なれば良い。粗調整は、例えば機械的精度で十分実現できる。機械的精度で実現できない場合、対物レンズ１０又はＳＰＭユニット１１のいずれか一方又は両方を調整して各々の視野範囲が重なるようにする。
【００４３】
対物レンズ１０の視野範囲とＳＰＭユニット１１のレンズ３１の視野範囲とを互いに重ならせる調整は、上述したものに限られるものではなく、他の方法を用いても良い。
【００４４】
次に、前調整が行われる。例えば図４に示す位置決め用マーク４７を形成した位置決め用試料４８がＸＹステージ５上に載置される。対物レンズ１０がレボルバ７の回転によって観察光路上に設定される。撮像装置３３は、対物レンズ１０を通して位置決め用マーク４７を撮像し、その画像信号を出力する。
【００４５】
カンチレバー位置表示処理部４４は、撮像装置３３から出力された位置決め用マークの画像信号を入力する。カンチレバー位置表示処理部４４は、図５Ａに示すような位置決め用マーク４７の第１の画像データをデータメモリ４２に記憶する。
【００４６】
次に、位置決め用試料４８の位置は、変えない。ＳＰＭユニット１１がレボルバ７の回転によって測定位置に設定される。撮像装置３３は、ＳＰＭユニット１１の中空孔群、分光部材３０、レンズ３１を通してカンチレバー２５及び位置決め用マーク４７を撮像し、その画像信号を出力する。
【００４７】
カンチレバー位置表示処理部４４は、撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、図５Ｂに示すような位置決め用マーク４７の第２の画像データをデータメモリ４２に記憶する。
【００４８】
位置決め用試料４８の位置は変化していない。図５Ａに示すように対物レンズ１０を通して取得した第１の画像データ上の位置決め用マーク４７のクロス位置は、（ａ１，ｂ１）になる。図５Ｂに示すようにＳＰＭユニット１１の中空孔群を通して取得した第２の画像データ上の位置決め用マーク４７のクロス位置は、（ａ２，ｂ２）になる。
【００４９】
従って、ＳＰＭユニット１１の中空孔群を通して取得した第２の画像データ上のカンチレバー２５の位置（ａ３，ｂ３）とクロス位置（ａ２，ｂ２）とのずれ量が対物レンズ１０の視野とＳＰＭユニット１１の測定範囲とのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）になる。
【００５０】
カンチレバー位置表示処理部４４は、対物レンズ１０の倍率及びＳＰＭユニット１１の倍率を用いてずれ量（Ｘ１，Ｙ１）を換算し、対物レンズ１０の視野とＳＰＭユニット１１の測定範囲とのずれ量の実距離を算出する。次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、対物レンズ１０を通して取得した第１の画像データ上のクロス位置（ａ１，ｂ１）とのずれ量の実距離を用いて光学観察像上に表示するＳＰＭユニットの測定範囲の位置を算出する。
【００５１】
次に、表示器４５に表示されている対物レンズ１０を通して取得される光学観察像上にカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示する動作について説明する。
【００５２】
試料６を観察する場合、試料６がＸＹステージ５上に載置される。対物レンズ１０がレボルバ７の回転によって観察光路上に設定される。撮像装置３３は、対物レンズ１０を通して試料６を撮像し、その画像信号を出力する。演算部２２は、撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、試料６の像を画像処理してリアルタイムで表示器４５に表示する。
【００５３】
前調整において、対物レンズ１０の視野とＳＰＭユニット１１の測定範囲とのずれ量の実距離がデータメモリ４２に記憶されている。
【００５４】
カンチレバー位置表示処理部４４は、表示器４５に対物レンズ１０を通して取得される光学観察像をリアルタイムで表示する。この状態で、カンチレバー位置表示処理部４４は、データメモリ４２に記憶されているずれ量の実距離を読み出すと共に、指標データメモリ４３に記憶されている指標画像データＤｓを読み出し、ずれ量の実距離に従って図６に示すように表示器４５にカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示する。
【００５５】
このように表示器４５に試料６の光学観察像がリアルタイムで表示されている状態で、カンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓが重ねて表示される。検鏡者は、試料６の光学観察像を観察しながらＳＰＭユニット１１に切り換えた時のＳＰＭ像の取得範囲Ｈを確認できる。ＳＰＭ像の取得範囲Ｈは、カンチレバー２５の位置、ここではカンチレバー２５の先端部の位置を基に算出して求められる。
【００５６】
従って、試料６の光学観察像が表示器４５に表示されている観察状態にある。この状態で、試料６中でＳＰＭ像を取得したい所望の部位、例えば図６に示す部位Ｔがあるとする。この場合、ＸＹステージ５がＸＹ方向に移動され、ＸＹステージ５の移動により所望の部位Ｔがカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓの位置に移動される。この後、レボルバ７を回転してＳＰＭユニット１１が測定位置に設定される。
【００５７】
ＳＰＭユニット１１は、所望の部位Ｔにおいてカンチレバー２５の探針２７を励振させながら試料６に例えばｎｍ（１／１０９ｍ）オーダ、又は数オングストロームまでアプローチさせる。ＳＰＭユニット１１は、カンチレバー２５の探針２７を励振させながら試料６にアプローチしたときに、探針２７と試料６との間に働く相互作用、例えばトンネル電流や原子間力等を検知する。
【００５８】
演算部２２は、ＳＰＭユニット１１により検知された探針２７と試料６との間に働く相互作用、例えばトンネル電流や原子間力等に基づいて試料６の表面の形状等を原子レベルで測定する。表示器４５は、演算部２２により測定された所望の部位ＴのＳＰＭ像を表示する。
【００５９】
次に、カンチレバー２５を交換した場合について説明する。
【００６０】
Ｚアクチュエータ１９の下端部に設けられているカンチレバー２５が取り外される。新しいカンチレバー２５がＺアクチュエータ１９の下端部に設けられる。カンチレバー２５は、製造上の誤差を有する。このため、カンチレバー２５の先端部位置は、交換前のカンチレバー２５の先端部位置からずれる。
【００６１】
新しいカンチレバー２５を設けたＳＰＭユニット１１がレボルバ７の回転によって測定位置に設定される。この状態で、撮像装置３３は、ＳＰＭユニット１１の中空孔群、分光部材３０、レンズ３１を通してカンチレバー２５を撮像し、その画像信号を出力する。
【００６２】
カンチレバー位置表示処理部４４は、撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、カンチレバー２５の先端部の第２の画像データをデータメモリ４２に記憶し、かつ図７に示すようにカンチレバー２５の先端部の像を表示器４５に表示する。
【００６３】
検鏡者は、表示器４５に表示されたカンチレバー２５の像をモニタしながらカンチレバー２５の先端部の位置を操作入力部４６に指示する。操作入力部４６は、例えばマウス等を用いてカンチレバー２５の先端部の位置をクリックする。
【００６４】
カンチレバー位置表示処理部４４は、操作入力部４６からの位置指示を入力し、図７に示すようにカンチレバー２５の先端部の画像データ中におけるカンチレバー２５の先端部の位置（ａ４，ｂ４）を演算して求める。
【００６５】
次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、データメモリ４２からカンチレバー２５の交換前のカンチレバー２５の位置（ａ３，ｂ３）を読み出す。カンチレバー位置表示処理部４４は、カンチレバー２５の交換前の位置（ａ３，ｂ３）とカンチレバー２５の交換後の位置（ａ４，ｂ４）との偏差（ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４）を求める。
【００６６】
次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、偏差（ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４）を用いて表示器４５に表示するカンチレバー２５の先端部位置を示す指標Ｓの座標位置を補正する。
【００６７】
次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、表示器４５に対物レンズ１０を通して取得される光学観察像をリアルタイムで表示し、かつ補正された座標位置に従って光学観察像上に新たなカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示する。
【００６８】
従って、新たなカンチレバー２５に交換した後でも、表示器４５には、新たに交換されたカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓがリアルタイムで表示されている試料６の光学観察像上に重ねて表示される。
【００６９】
このように上記第１の実施の形態によれば、対物レンズ１０を通して取得される光学観察像をリアルタイムで表示器４５に表示している状態で、表示器４５にカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示できる。従って、検鏡者は、光学観察像上で、対物レンズ１０からＳＰＭユニット１１に切り換えた場合のＳＰＭユニット１１の測定範囲すなわちＳＰＭ像の取得範囲Ｈを確認できる。検鏡者は、図６に示すようにＸＹステージ５をＸＹ方向に駆動することにより試料６中でＳＰＭ像を取得したい所望の部位Ｔを指標Ｓに移動する。これにより、対物レンズ１０からＳＰＭユニット１１に切り換えたときに、所望の部位ＴのＳＰＭ像が表示器４５に確実に表示できる。この結果、対物レンズ１０とＳＰＭユニット１１とを切り換えて試料６の観察するときの能率が向上できる。
【００７０】
新たなカンチレバー２５に交換した場合、カンチレバー２５の先端部の位置が製造上の誤差によりずれる。この対策として上記第１の実施の形態によれば、交換する前のカンチレバー２５の位置（ａ３，ｂ３）と新たなカンチレバー２５の先端部の位置（ａ４，ｂ４）との偏差（ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４）に基づいて指標Ｓを表示する位置が補正される。この結果、新たに交換されたカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓが正確に表示できる。
【００７１】
所望の部位ＴのＳＰＭ像を表示器４５に表示させるには、ＸＹステージ５をＸＹ方向に駆動してＳＰＭ像を取得したい所望の部位Ｔを指標Ｓに移動させるだけである。従来のように光学観察像とＳＰＭ像との互いの位置ずれ量だけ試料をオフセットするために高価な電動ステージは必要ない。光学観察像とＳＰＭ像とに対してそれぞれ複雑な各画像処理を行って位置出しを行い、電動ステージを動作するために光学観察像とＳＰＭ像との互いの位置ずれ量に対応する補正値を算出しなければならないという手間が必要ない。これにより、上記第１の実施の形態によれば、対物レンズ１０による観察からＳＰＭユニット１１に切り換えて測定するまでの時間が短縮できる。
【００７２】
上記第１の実施の形態において、位置決め用マーク４７の第２の画像データは、撮像装置３３によりＳＰＭユニット１１の中空孔群、分光部材３０、レンズ３１を通して位置決め用マーク４７を撮像して取得したものである。なお、実際に位置決め用試料４８に対するＳＰＭ測定を行って位置決め用マーク４７の画像データを取得してもよい。このときの第２の画像データには、カンチレバー２５は表示されず、例えば図５Ｃに示すように位置決め用マーク４７のみが表示される。すなわち、ＳＰＭ測定では、カンチレバー２５を用いて測定するので、カンチレバー２５が表示されることはない。なお、カンチレバー２５の位置は、第２の画像データの中心位置であり、ずれ量等を算出するときは、第２の画像データの中心位置（ａ３，ｂ３）を使用する。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００７４】
図８は複合型ＳＰＭの特徴部分を示す一部構成図を示す。対向側対物レンズ５０がＳＰＭユニット１１に対向して設けられている。対向側対物レンズ５０は、例えばＳＰＭユニット１１の下方に設けられている。対向側対物レンズ５０には、第２の撮像装置５１が取り付けられている。なお、図１に示す撮像装置３３は、第１の撮像装置３３とする。対向側対物レンズ５０及び第２の撮像装置５１は、ＸＹステージ５２に設けられている。対向側対物レンズ５０及び第２の撮像装置５１は、一体で構成された調整用の冶具である。
【００７５】
次に、上記の如く構成された複合型ＳＰＭでのカンチレバー位置表示の動作について説明する。
【００７６】
先ず、第２の実施の形態の複合型ＳＰＭでは、上記第１の実施の形態の記載と同様、事前に対物レンズ１０の視野範囲とＳＰＭユニット１１のレンズ３１の視野範囲との間で、互いに重なる部分を生じさせる粗調整を行う。
【００７７】
粗調整は、第１の実施の形態と同様、高精度に調整する必要はない。対物レンズ１０の視野範囲とＳＰＭユニット１１のレンズ３１の視野範囲とが重なるようすればよい。粗調整は、例えば、機械的精度で十分実現できる。機械精度で実現できない場合、対物レンズ１０やＳＰＭユニット１１を調整して各々の視野範囲が重なるようにする。なお、粗調整は、上述したものに限られるものではなく、他の方法を用いても良い。
【００７８】
以下に、調整方法の一つについて説明をする。
【００７９】
図４に示す位置決め用試料４８がＸＹステージ５上に載置される。第１の撮像装置３３は、対物レンズ１０を通して位置決め用マーク４７を撮像し、その画像信号を出力する。演算部２２は、第１の撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、位置決め用マーク４７の像を画像処理して表示器４５に表示する。
【００８０】
検鏡者は、表示器４５に表示された位置決め用マーク４７をモニタする。検鏡者は、位置決め用マーク４７をモニタしながら例えばＸＹステージ５をＸＹ方向に移動させ、位置決め用マーク４７を対物レンズ１０の視野中心に位置決めする。
【００８１】
第２の撮像装置５１は、対向側対物レンズ５０を通して位置決め用マーク４７を撮像し、その画像信号を出力する。演算部２２は、第２の撮像装置５１から出力された画像信号を入力し、位置決め用マーク４７の像を画像処理して表示器４５に表示する。
【００８２】
検鏡者は、表示器４５に表示される位置決め用マーク４７をモニタする。検鏡者は、位置決め用マーク４７をモニタしながら例えばＸＹステージ５２をＸＹ方向に移動させ、位置決め用マーク４７のクロスを対向側対物レンズ５０の視野中心に位置決めする。
【００８３】
演算部２２は、第２の撮像装置５１から出力された画像信号を入力し、対向側対物レンズ５０の視野中心に位置決めされた位置決め用マーク４７のクロス位置の画像データを第１の画像データとしてデータメモリ４２に記憶する。
【００８４】
ＳＰＭユニット１１がレボルバ７の回転によって測定位置に設定される。第１の撮像装置３３は、ＳＰＭユニット１１の中空孔群、さらに分光部材３０、レンズ３１を通してカンチレバー２５を撮像し、その画像信号を出力する。演算部２２は、第１の撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、カンチレバー２５の先端部の像を表示器４５に表示する。
【００８５】
検鏡者は、表示器４５に表示されたカンチレバー２５の像をモニタしながらカンチレバー２５の先端部をレンズ３１の視野中心になるようにカンチレバー２５の位置を調整する。
【００８６】
第２の撮像装置５１は、対向側対物レンズ５０を通してカンチレバー２５の先端部を撮像し、その画像信号を出力する。
【００８７】
演算部２２は、データメモリ４２に記憶されている第１の画像データを読み出して表示器４５に表示する。これと共に演算部２２は、第２の撮像装置５１から出力される画像信号を入力し、対向側対物レンズ５０を通してリアルタイムで取得されるカンチレバー２５の先端部の画像を表示器４５に表示する。これにより、表示器４５には、対向側対物レンズ５０を通して撮像された位置決め用マーク４７のクロス位置の画像と、対向側対物レンズ５０を通してリアルタイムで取得されるカンチレバー２５の先端部の画像とが重ね合わされて表示される。
【００８８】
検鏡者は、表示器４５に表示された位置決め用マーク４７のクロス位置とカンチレバー２５の先端部の像とをモニタしながら位置決め用マーク４７のクロス位置とカンチレバー２５の先端部とを重ねるようにＳＰＭユニット１１の位置を調整する。
【００８９】
次に、上記第１の実施の形態と同様に前調整が行われる。これにより、対物レンズ１０の視野とＳＰＭユニット１１の測定範囲とのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）がデータメモリ４２に記憶される。
【００９０】
次に、表示器４５に表示されている対物レンズ１１を通して取得される光学観察像中にカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示する動作について説明する。
【００９１】
前調整において、対物レンズ１０の視野とＳＰＭユニット１１の測定範囲とのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）がデータメモリ４２に記憶されている。
【００９２】
カンチレバー位置表示処理部４４は、表示器４５に対物レンズ１０を通して取得される光学観察像をリアルタイムで表示する。この状態に、カンチレバー位置表示処理部４４は、データメモリ４２に記憶されているずれ量（Ｘ１，Ｙ１）を読み出すと共に、指標データメモリ４３に記憶されている指標画像データＤｓを読み出し、ずれ量（Ｘ１，Ｙ１）に従って図６に示すように表示器４５にカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示する。
【００９３】
次に、カンチレバー２５を交換した場合について説明する。
【００９４】
新しいカンチレバー２５を設けたＳＰＭユニット１１がレボルバ７の回転によって測定位置に設定される。この状態で、第２の撮像装置５１は、対向側対物レンズ５０を通してカンチレバー２５を撮像し、その画像信号を出力する。
【００９５】
カンチレバー位置表示処理部４４は、第２の撮像装置５１から出力された画像信号を入力し、カンチレバー２５の先端部の第２の画像データをデータメモリ４２に記憶する。これと共にカンチレバー位置表示処理部４４は、図７に示すようにカンチレバー２５の先端部の像を表示器４５に表示する。
【００９６】
検鏡者は、表示器４５に表示されたカンチレバー２５の像をモニタしながらカンチレバー２５の先端部の位置を操作入力部４６に指示する。操作入力部４６は、例えばマウス等を用いてカンチレバー２５の先端部の位置をクリックする。
【００９７】
カンチレバー位置表示処理部４４は、操作入力部４６からの位置指示を入力し、図７に示すようにカンチレバー２５の先端部の第２の画像データ中におけるカンチレバー２５の先端部の座標（ａ４，ｂ４）を演算して求める。
【００９８】
次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、データメモリ４２から交換前のカンチレバー２５の位置（ａ３，ｂ３）を読み出す。カンチレバー位置表示処理部４４は、カンチレバー２５の交換前の位置（ａ３，ｂ３）とカンチレバー２５の交換後の位置（ａ４，ｂ４）との偏差（ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４）を求める。
【００９９】
次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、偏差（ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４）を用いて表示器４５に表示するカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓの位置を補正する。なお、表示器４５には、試料６の光学観察像がリアルタイムで表示される。
【０１００】
次に、カンチレバー位置表示処理部４４は、対物レンズ１０を通して取得される光学観察像を表示器４５にリアルタイムで表示する。この状態で、カンチレバー位置表示処理部４４は、補正された位置に従って交換された新たなカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示器４５に重ねて表示する。
【０１０１】
このように上記第２の実施の形態によれば、対向側対物レンズ５０をＳＰＭユニット１１に対向して設けられても、上記第１の実施の形態の効果と同様の効果を奏することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形してもよい。
【０１０３】
ＳＰＭユニット１１は、図９に示すようにＺアクチュエータ１９の先端部に環状のレンズ固定部材６０を設ける。レンズ固定部材６０には、レンズ３１が設けられる。レンズ固定部材６０には、探針２７を有するカンチレバー２５が設けられる。
【０１０４】
このような構成であれば、例えば撮像装置３３は、対物レンズ１０を通して位置決め用マーク４７を撮像し、その画像信号を出力する。表示器４５には、対物レンズ１０を通して撮像された位置決め用マーク４７が表示される。
【０１０５】
検鏡者は、例えばＸＹステージ５をＸＹ方向に移動し、位置決め用マーク４７を対物レンズ１０の視野中心に位置決めする。この後、演算部２２は、撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、この画像データから位置決め用マーク４７のクロスの座標をデータメモリ４２に記憶する。対物レンズ１０を通して取得された位置決め用マーク４７のクロス位置は、例えば図５Ａに示すように（ａ１，ｂ１）である。
【０１０６】
撮像装置３３は、ＳＰＭユニット１１の中空孔群、レンズ３１を通してカンチレバー２５及び位置決め用マーク４７を撮像する。演算部２２は、撮像装置３３から出力された画像信号を入力し、この画像データをデータメモリ４２に記憶する。ＳＰＭユニット１１の中空孔群を通して取得されたカンチレバー２５及び位置決め用マーク４７のクロス位置は、例えば図５Ｂに示すように（ａ３，ｂ３）（ａ２，ｂ２）である。
【０１０７】
従って、ＳＰＭユニット１１の中空孔群を通して取得した画像データ上のカンチレバー２５の位置（ａ３，ｂ３）とクロス位置（ａ２，ｂ２）とのずれ量が対物レンズ１０の視野とＳＰＭユニット１１の測定範囲とのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）になる。ずれ量（Ｘ１，Ｙ１）は、データメモリ４２に記憶される。
【０１０８】
従って、カンチレバー位置表示処理部４４は、表示器４５に対物レンズ１０を通して取得される光学観察像をリアルタイムで表示し、かつずれ量（Ｘ１，Ｙ１）に従って図６に示すように表示器４５にカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを重ねて表示する。
【０１０９】
新たなカンチレバー２５に交換した場合、演算部２２は、交換する前のカンチレバー２５の先端部の位置（ａ３，ｂ３）と新たなカンチレバー２５の先端部の位置（ａ４，ｂ４）との偏差（ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４）に基づいて指標Ｓを表示する位置を補正する。
【０１１０】
カンチレバー位置表示処理部４４は、補正された位置に従って交換された新たなカンチレバー２５の先端部の位置を示す指標Ｓを表示器４５に重ねて表示する。
【０１１１】
指標Ｓは、カンチレバー２５の先端部に限らず、カンチレバー２５の全体の形状を表わすシンボルを用いてもよい。指標Ｓは、例えば十字形状又はリング形状によりカンチレバー２５の先端部を示すようにしてもよい。指標Ｓは、カンチレバー２５そのものの位置を指標Ｓにより表示してもよい。カンチレバー２５の位置は、走査範囲を含むように指標Ｓにより表示してもよい。
【０１１２】
対物レンズ１０の倍率を変更したときの指標Ｓの位置は、変更した対物レンズ１０の倍率の変化の比率に応じて指標Ｓの位置を修正して求める。
【０１１３】
カンチレバー２５の先端部の位置を認識する方法は、例えば位置決め用マーク４７等の基準試料をＸＹステージ５上に載置し、ＳＰＭユニット１１により位置決め用マーク４７の画像データを取得し、対物レンズ１０を通して位置決め用マーク４７の画像データを取得する。
【０１１４】
次に、対物レンズ１０を通して取得された位置決め用マーク４７の画像データ上にＳＰＭユニット１１により取得された位置決め用マーク４７の画像データを重ね合わせる。重ね合わせた画像データからカンチレバー２５の先端部の位置を表示器２４上で確認し、マウス等の操作入力部４６からカンチレバー２５の先端部の位置を入力指示するようにしてもよい。
【０１１５】
上記第１の実施の形態では、位置決め用マーク４７は、例えば光反射性の部材、例えばミラーにより形成してもよい。
【０１１６】
対物レンズを通して試料の光学観察像を取得する光学顕微鏡は、通常知られている既存の顕微鏡からなる光学顕微鏡の他に、走査型レーザ顕微鏡（ＬＳＭ）、ディスクスキャン方式の共焦点顕微鏡、走査型電子顕微鏡等の走査プローブ顕微鏡により取得される分解能よりも低分解能の顕微鏡を全て含むものとする。又、かかる光学顕微鏡は、生物の標本を観察するものも含む。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係る複合型走査プローブ顕微鏡の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同顕微鏡におけるＳＰＭユニットの構成図。
【図３Ａ】同顕微鏡における指標画像データの模式図。
【図３Ｂ】同顕微鏡における他の指標画像データの模式図。
【図４】同顕微鏡に用いる位置決め用マークを示す図。
【図５Ａ】同顕微鏡における対物レンズの視野の中心位置を示す摸式図。
【図５Ｂ】同顕微鏡におけるＳＰＭユニットの測定範囲の中心位置を示す摸式図。
【図５Ｃ】同顕微鏡ににより位置決め用試料に対してＳＰＭ測定を行って取得した画像データを示す模式図。
【図６】同顕微鏡により光学観察像をリアルタイムで表示している表示器にカンチレバーの先端部の位置を示す指標を表示した状態を示す図。
【図７】同顕微鏡により表示器に表示されるカンチレバー先端部の像の摸式図。
【図８】本発明に係る複合型走査プローブ顕微鏡の第２の実施の形態を示す一部構成図。
【図９】本発明に係る複合型走査プローブ顕微鏡におけるＳＰＭユニットの変形例を示す構成図。
【符号の説明】
【０１１８】
１：顕微鏡フレーム、２：下部フレーム、３：上部フレーム、４：支持フレーム、５：ＸＹステージ、６：試料、７：レボルバ、８：レボルバ支持部、９：傾斜支持面、１０：対物レンズ、１１：走査型プローブ顕微鏡ユニット（ＳＰＭユニット）、１２：取付け部、１３：中空孔、１４：ネジ部、１５：取付止め部、１６：ＸＹアクチュエータ、１７：中空部、１９：Ｚアクチュエータ、２０：連結部材、２１：中空部、２２：演算部、２３：レンズ固定部材、２４：下端縁部、２５：カンチレバー、２６：変位部材、２７：探針、２８：反射面、２９：レーザ発振素子、３０：分光部材、３１：内蔵対物レンズ、３２：フォトディテクタ、３３：撮像装置、４０：機能ブロック、４１：プログラムメモリ、４２：データメモリ、４３：指標データメモリ、４４：カンチレバー位置表示処理部、４５：表示器、４６：操作入力部、４７：位置決め用マーク、４８：位置決め用試料、５０：対向側対物レンズ、５１：第２の撮像装置、５２：ＸＹステージ、６０：レンズ固定部材、Ｓ：指標。
【図１】
2006023285.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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