(57)【要約】【課題】液中観察を行う場合におけるアプローチ動作時に生じる手間を削減することができる走査型プローブ顕微鏡及びカンチレバー移動方法を提供する。【解決手段】光検出部移動処理部１３が、アプローチ動作中に、光検出部５からの検出信号に基づいて液面が検知された場合に、カンチレバーが液中にある状態でカンチレバーからの反射光が入射する位置に光検出部５を移動させる。光軸調整処理部１１が、光検出部移動処理部１３による光検出部５の移動後に続行されるアプローチ動作中に、カンチレバーからの反射光が光検出部５に入射した場合に、光検出部５に入射する反射光の光軸を調整する。アプローチ処理部１２が、光軸調整処理部１１による光軸の調整後に続行されるアプローチ動作中に、光検出部５からの検出信号に基づいて固体試料の表面が検知された場合に、アプローチ動作を停止させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体試料の表面に沿って移動するカンチレバーと、
前記カンチレバーに向けて光を照射する光照射部と、
移動可能に設けられ、前記カンチレバーからの反射光を受光する光検出部と、
液中に配置された固体試料に向かって前記カンチレバーを近付けることによりアプローチ動作を行うアプローチ処理部と、
前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて液面が検知された場合に、前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する位置に前記光検出部を移動させる光検出部移動処理部と、
前記光検出部移動処理部による前記光検出部の移動後に続行される前記アプローチ動作中に、前記カンチレバーからの反射光が前記光検出部に入射した場合に、当該光検出部に入射する反射光の光軸を調整する光軸調整処理部とを備え、
前記アプローチ処理部は、前記光軸調整処理部による光軸の調整後に続行される前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて固体試料の表面が検知された場合に、前記アプローチ動作を停止させることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２】
前記アプローチ処理部は、前記光軸調整処理部による光軸の調整中は前記カンチレバーの移動を停止させることを特徴とする請求項１に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項３】
前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する前記光検出部の位置を算出する位置算出処理部をさらに備え、
前記光検出部移動処理部は、前記位置算出処理部により算出された位置に前記光検出部を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項４】
固体試料の表面に沿ってカンチレバーを移動させるとともに、前記カンチレバーに向けて光照射部から光を照射し、前記カンチレバーからの反射光を光検出部で受光する走査型プローブ顕微鏡を用いたカンチレバー移動方法であって、
液中に配置された固体試料に向かって前記カンチレバーを近付けることによりアプローチ動作を行うアプローチステップと、
前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて液面が検知された場合に、前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する位置に前記光検出部を移動させる光検出部移動ステップと、
前記光検出部移動ステップによる前記光検出部の移動後に続行される前記アプローチ動作中に、前記カンチレバーからの反射光が前記光検出部に入射した場合に、当該光検出部に入射する反射光の光軸を調整する光軸調整ステップとを含み、
前記アプローチステップでは、前記光軸調整ステップによる光軸の調整後に続行される前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて固体試料の表面が検知された場合に、前記アプローチ動作を停止させることを特徴とするカンチレバー移動方法。
【請求項５】
前記アプローチステップでは、前記光軸調整ステップによる光軸の調整中は前記カンチレバーの移動を停止させることを特徴とする請求項４に記載のカンチレバー移動方法。
【請求項６】
前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する前記光検出部の位置を算出する位置算出ステップをさらに含み、
前記光検出部移動ステップでは、前記位置算出ステップにより算出された位置に前記光検出部を移動させることを特徴とする請求項４又は５に記載のカンチレバー移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体試料の表面に沿って移動するカンチレバーを備えた走査型プローブ顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば光てこ方式の走査型プローブ顕微鏡では、カンチレバーの探針を試料の表面に沿って移動させ、カンチレバーの撓みを検出することにより、試料の表面の凹凸画像を得ることができるようになっている（例えば、下記特許文献１参照）。この種の走査型プローブ顕微鏡には、カンチレバーに向けて光を照射する光照射部と、カンチレバーからの反射光を受光する光検出部とが備えられている。
【０００３】
試料表面の観察を行う際には、まず、試料にカンチレバーを近付ける動作（アプローチ動作）が行われる。具体的には、カンチレバーを鉛直下方に移動させることにより、試料表面に対して探針を徐々に近付ける。そして、光検出部からの検出信号が予め設定された目標値まで変動した場合に、探針が試料表面に接触したと判断し、カンチレバーの移動を停止させる。これによりアプローチ動作が終了し、その後にカンチレバーを水平方向に走査させることにより試料表面の観察が行われる。
【０００４】
試料表面の観察を行う方法の１つとして、液中観察が行われる場合がある。液中観察では、液体に試料を沈めた状態で、カンチレバーを液中まで降下させ、試料表面に探針を接触させる。そして、液中でカンチレバーを水平方向に走査させることにより、液中における試料表面の観察を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１１３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液中観察時にアプローチ動作を行う場合には、カンチレバーを試料表面に対して徐々に近付ける途中で、探針が液面に接触することとなる。このとき、液面から受ける抵抗によりカンチレバーが撓み、光検出部からの検出信号が予め設定された目標値に到達することによって、アプローチ動作が液面で停止してしまう。この場合には、作業者が上記目標値を手動で調整した上で、アプローチ動作を続行させる必要があるため、手間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、液中観察を行う場合におけるアプローチ動作時に生じる手間を削減することができる走査型プローブ顕微鏡及びカンチレバー移動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る走査型プローブ顕微鏡は、カンチレバーと、光照射部と、光検出部と、アプローチ処理部と、光検出部移動処理部と、光軸調整処理部とを備える。前記カンチレバーは、固体試料の表面に沿って移動する。前記光照射部は、前記カンチレバーに向けて光を照射する。前記光検出部は、移動可能に設けられ、前記カンチレバーからの反射光を受光する。前記アプローチ処理部は、液中に配置された固体試料に向かって前記カンチレバーを近付けることによりアプローチ動作を行う。前記光検出部移動処理部は、前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて液面が検知された場合に、前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する位置に前記光検出部を移動させる。前記光軸調整処理部は、前記光検出部移動処理部による前記光検出部の移動後に続行される前記アプローチ動作中に、前記カンチレバーからの反射光が前記光検出部に入射した場合に、当該光検出部に入射する反射光の光軸を調整する。前記アプローチ処理部は、前記光軸調整処理部による光軸の調整後に続行される前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて固体試料の表面が検知された場合に、前記アプローチ動作を停止させる。
【０００９】
このような構成によれば、液中観察を行う場合、アプローチ動作中に液面が検知されたときには、光検出部を移動させた上でアプローチ動作が続行される。光検出部は、カンチレバーが液中にある状態でカンチレバーからの反射光が入射する位置に移動されるため、続行されたアプローチ動作中に光検出部が光を検出した場合には、カンチレバーが液中にあることを確認できる。このとき、光検出部に入射する反射光の光軸を調整した上でアプローチ動作を続行することにより、そのアプローチ動作中の光検出部からの検出信号に基づいて固体試料の表面を検知し、アプローチ動作を停止させることができる。
【００１０】
したがって、アプローチ動作中に液面が検知された場合に、光検出部の検出信号の目標値を作業者が手動で調整する必要がなく、光検出部を移動させた上でアプローチ動作を続行させることができる。したがって、液中観察を行う場合におけるアプローチ動作時に生じる手間を削減することができる。そして、続行されたアプローチ動作中に光検出部で光が検出された場合には、光検出部に入射する反射光の光軸を調整した上でアプローチ動作が続行されるため、その後に光検出部からの検出信号が上記目標値に到達したときには、固体試料の表面を確実に検知することができる。
【００１１】
（２）前記アプローチ処理部は、前記光軸調整処理部による光軸の調整中は前記カンチレバーの移動を停止させることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、カンチレバーが液中まで移動した後、カンチレバーの移動を停止させた状態で、光検出部に入射する反射光の光軸を正確に調整することができる。したがって、その後に続行されたアプローチ動作中に、光検出部からの検出信号に基づいて固体試料の表面を正確に検知することができる。
【００１３】
（３）前記走査型プローブ顕微鏡は、前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する前記光検出部の位置を算出する位置算出処理部をさらに備えていてもよい。この場合、前記光検出部移動処理部は、前記位置算出処理部により算出された位置に前記光検出部を移動させてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、液面が検知されたときに光検出部を移動させる位置として、適切な位置を位置算出処理部により算出し、その位置に光検出部を移動させることができる。したがって、その後に続行されるアプローチ動作中に、光検出部からの検出信号に基づいてカンチレバーが液中にあることを確実に確認することができる。
【００１５】
（４）本発明に係るカンチレバー移動方法は、固体試料の表面に沿ってカンチレバーを移動させるとともに、前記カンチレバーに向けて光照射部から光を照射し、前記カンチレバーからの反射光を光検出部で受光する走査型プローブ顕微鏡を用いたカンチレバー移動方法であって、アプローチステップと、光検出部移動ステップと、光軸調整ステップとを含む。前記アプローチステップでは、液中に配置された固体試料に向かって前記カンチレバーを近付けることによりアプローチ動作を行う。前記光検出部移動ステップでは、前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて液面が検知された場合に、前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する位置に前記光検出部を移動させる。前記光軸調整ステップでは、前記光検出部移動ステップによる前記光検出部の移動後に続行される前記アプローチ動作中に、前記カンチレバーからの反射光が前記光検出部に入射した場合に、当該光検出部に入射する反射光の光軸を調整する。前記アプローチステップでは、前記光軸調整ステップによる光軸の調整後に続行される前記アプローチ動作中に、前記光検出部からの検出信号に基づいて固体試料の表面が検知された場合に、前記アプローチ動作を停止させる。
【００１６】
（５）前記アプローチステップでは、前記光軸調整ステップによる光軸の調整中は前記カンチレバーの移動を停止させることが好ましい。
【００１７】
（６）前記カンチレバー移動方法は、前記カンチレバーが液中にある状態で前記カンチレバーからの反射光が入射する前記光検出部の位置を算出する位置算出ステップをさらに含んでいてもよい。この場合、前記光検出部移動ステップでは、前記位置算出ステップにより算出された位置に前記光検出部を移動させてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アプローチ動作中に液面が検知された場合に、光検出部の検出信号の目標値を作業者が手動で調整する必要がなく、光検出部を移動させた上でアプローチ動作を続行させることができるため、液中観察を行う場合におけるアプローチ動作時に生じる手間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡の構成例を示した概略図である。
【図２Ａ】液中観察を行う際の具体的方法について説明するための概略図であり、カンチレバーが大気中にある状態を示している。
【図２Ｂ】液中観察を行う際の具体的方法について説明するための概略図であり、カンチレバーが液面に接触した状態を示している。
【図２Ｃ】液中観察を行う際の具体的方法について説明するための概略図であり、光検出部が移動された後の状態を示している。
【図２Ｄ】液中観察を行う際の具体的方法について説明するための概略図であり、カンチレバーが液中にある状態を示している。
【図３】走査型プローブ顕微鏡の電気的構成の一例を示したブロック図である。
【図４】液中観察時のアプローチ動作の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．走査型プローブ顕微鏡の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡の構成例を示した概略図である。この走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、カンチレバー１、光照射部２、ビームスプリッタ３、ミラー４及び光検出部５などを備え、試料Ｓの表面に沿ってカンチレバー１を移動させることにより、試料Ｓの表面の凹凸画像を得るためのものである。
【００２１】
光照射部２は、例えば半導体レーザなどのレーザ光源を備えており、カンチレバー１に向けて光を照射する。光照射部２から照射された光は、ビームスプリッタ３を経て、カンチレバー１に入射する。カンチレバー１には、反射面１Ａが備えられており、当該反射面１Ａにおける反射光が、ミラー４で反射して光検出部５により受光されるようになっている。光検出部５としては、例えば４分割フォトダイオードなどのように、フォトダイオードを備えた構成を採用することができる。
【００２２】
光照射部２からカンチレバー１までの光路中には、例えばコリメートレンズやフォーカスレンズ（いずれも図示せず）などの他の光学部材が設けられていてもよい。この場合、光照射部２からの照射光をコリメートレンズにより平行光とした後、その平行光をフォーカスレンズで集光させてカンチレバー１側へと導くことができる。
【００２３】
ビームスプリッタ３の他、上記コリメートレンズ及びフォーカスレンズなどは、光照射部２からの照射光をカンチレバー１へと導くための光学系を構成している。ただし、光学系の構成は、これに限られるものではなく、上記のような各光学部材の少なくとも１つが備えられていないような構成などであってもよい。
【００２４】
カンチレバー１は、例えば長さが１５０μｍ程度、幅が３０〜４０μｍ程度の非常に小さい部材であり、反射面１Ａとは反対側の面に探針１Ｂが設けられている。この探針１Ｂを試料Ｓの表面に沿って移動させることにより、試料Ｓの表面の凹凸画像を得ることができるようになっている。
【００２５】
ここで、カンチレバー１の反射面１Ａは、光照射部２からの照射光の光軸Ｌに直交する方向に対して所定の傾斜角度θで傾斜している。したがって、試料Ｓの表面の凹凸に沿ってカンチレバー１の探針１Ｂを移動させた場合には、カンチレバー１が撓み、反射面１Ａの傾斜角度θが変化する。このとき、光検出部５において反射面１Ａからの反射光を受光する位置が変化することにより、光検出部５からの検出信号が変化するため、光検出部５からの検出信号に基づいて試料Ｓの表面の凹凸画像を得ることができる。
【００２６】
本実施形態では、カンチレバー１及び光検出部５が、それぞれ移動可能に構成されている。具体的には、カンチレバー１を移動可能に保持するカンチレバー移動機構６と、光検出部５を移動可能に保持する光検出部移動機構７とが設けられている。
【００２７】
カンチレバー移動機構６は、カンチレバー１に入射する光の光軸Ｌに沿って、カンチレバー１を移動させることができる。この例では、カンチレバー移動機構６が鉛直方向に沿ってカンチレバー１を移動させるような構成となっているが、このような構成に限らず、鉛直方向に対して交差する方向にカンチレバー１を移動させるような構成であってもよい。
【００２８】
光検出部移動機構７は、光検出部５に入射する光の光軸Ｌに対して直交方向に沿って、光検出部５を移動させることができる。この例では、光検出部移動機構７が鉛直方向に沿って光検出部５を移動させるような構成となっているが、このような構成に限らず、鉛直方向に対して交差する方向に光検出部５を移動させるような構成であってもよい。
【００２９】
２．液中観察の具体的方法
図２Ａ〜図２Ｄは、液中観察を行う際の具体的方法について説明するための概略図である。例えばシャーレなどの容器９に液体を収容し、その液体に試料（固体試料）Ｓを沈めた状態で試料Ｓの表面に沿ってカンチレバー１を走査させることにより、液中における試料Ｓの表面の観察（液中観察）を行うことができる。
【００３０】
図１には示していないが、図２Ａ〜図２Ｄに示すように、光照射部２からカンチレバー１に向かう光は、透明板８を透過してカンチレバー１の反射面１Ａに入射する。したがって、透明板８に対して直交方向に入射する光照射部２からの光は屈折することなく反射面１Ａに到達するが、反射面１Ａからの反射光は透明板８に対して傾斜した角度で入射し、透明板８を透過する過程で屈折された後、ミラー４で反射して光検出部５へと導かれる。透明板８は、例えばガラスにより形成されており、カンチレバー１を保持する保持部として機能する。
【００３１】
液中観察を行う際、最初は図２Ａに示すようにカンチレバー１が液面に対して上方に離間している。この状態で、カンチレバー１の反射面１Ａからの反射光は、光検出部５に入射している。この状態から液中に配置された試料Ｓに向かってカンチレバー１を近付けることによりアプローチ動作が行われる。
【００３２】
アプローチ動作が開始されると、まず、図２Ｂに示すようにカンチレバー１の探針１Ｂが液面に接触する。このとき、カンチレバー１が撓むことにより反射面１Ａからの反射光の光路が変化し、光検出部５における反射光の受光位置が変化する。これに伴い、光検出部５からの検出信号が変化するため、その検出信号の変化に基づいて、カンチレバー１の探針１Ｂが液面に接触したことを検知（液面検知）することができる。
【００３３】
アプローチ動作中に液面が検知された場合には、図２Ｃに示すように、反射面１Ａからの反射光が入射しない位置まで光検出部５が移動される。移動後の光検出部５の位置は、カンチレバー１が液中にある状態で反射面１Ａからの反射光が入射する位置である。反射面１Ａからの反射光の光路は、容器９内の液体の屈折率に応じて変化するため、液体の屈折率に基づいて、カンチレバー１が液中にある状態で反射面１Ａからの反射光が入射する光検出部５の位置を算出することができる。
【００３４】
上記のようにして算出された位置に光検出部５が移動された後、アプローチ動作が続行されると、カンチレバー１が液中に入り、反射面１Ａからの反射光が光検出部５に入射する。このように、移動後の光検出部５において反射面１Ａからの反射光が検出された場合には、カンチレバー１が液中にあると判断できる。このとき、光検出部５の位置が微調整されることにより、光検出部５に入射する反射光の光軸Ｌが調整される。
【００３５】
光軸調整では、反射面１Ａからの反射光が光検出部５における基準位置に入射するように、光検出部５の位置が微調整される。上記基準位置は、例えば光検出部５の受光面の中心位置であり、光検出部５からの検出信号が基準値（例えば０Ｖ）となる位置である。この基準値に対して所定の閾値を目標値として設定することにより、光検出部５からの検出信号が目標値に到達したときに、カンチレバー１の探針１Ｂが試料Ｓの表面に接触したと判断することができる。
【００３６】
すなわち、カンチレバー１が液中にある状態で光軸調整が行われた後は、アプローチ動作が続行され、図２Ｄに示すように試料Ｓに向かってカンチレバー１がさらに近付けられる。そして、カンチレバー１の探針１Ｂが試料Ｓの表面に接触すると、カンチレバー１が撓むことにより反射面１Ａからの反射光の光路が変化し、光検出部５における反射光の受光位置が変化する。これに伴い、光検出部５からの検出信号が変化するため、その検出信号の変化に基づいて、カンチレバー１の探針１Ｂが試料Ｓの表面に接触したことを検知（試料表面検知）することができる。
【００３７】
試料Ｓの表面が検知されたときには、カンチレバー１の移動が停止され、アプローチ動作が終了する。その後、カンチレバー１を水平方向に走査させることにより試料Ｓの表面の観察が行われる。
【００３８】
３．電気的構成
図３は、走査型プローブ顕微鏡の電気的構成の一例を示したブロック図である。走査型プローブ顕微鏡には、上述した光検出部５、カンチレバー移動機構６及び光検出部移動機構７の他に、制御部１０などが備えられている。制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、光軸調整処理部１１、アプローチ処理部１２、光検出部移動処理部１３及び位置算出処理部１４などとして機能する。
【００３９】
光軸調整処理部１１は、光検出部５に入射するカンチレバー１からの反射光の光軸Ｌを調整する。すなわち、光軸調整処理部１１は、光検出部５からの検出信号に基づいて光検出部移動機構７を制御し、光検出部５の位置を微調整することにより、光検出部５からの検出信号が基準値となる位置に光軸Ｌを調整する。
【００４０】
アプローチ処理部１２は、カンチレバー移動機構６を制御して、試料Ｓに向かってカンチレバー１を近付けることにより、アプローチ動作を行う。液中観察を行う際には、カンチレバー１が液面に対して上方に離間した位置からアプローチ動作が開始され、液中に配置された試料Ｓに向かってカンチレバー１が徐々に近付けられた後、光検出部５からの検出信号に基づいて試料Ｓの表面が検知されたときにアプローチ動作が終了する。
【００４１】
光検出部移動処理部１３は、アプローチ動作中に図２Ｂに示すような状態となり、光検出部５からの検出信号に基づいて液面が検知された場合に、光検出部移動機構７を制御して光検出部５を移動させる。このとき、光検出部５は、図２Ｃに示すようにカンチレバー１からの反射光が入射しない位置に移動する。この位置は、カンチレバー１が液中にある状態でカンチレバー１からの反射光が入射する位置である。
【００４２】
位置算出処理部１４は、光検出部移動処理部１３により光検出部５を移動させる位置、すなわちカンチレバー１が液中にある状態でカンチレバー１からの反射光が入射する光検出部の位置を算出する。アプローチ動作中に液面が検知された場合、光検出部移動処理部１３は、位置算出処理部１４により算出された位置に光検出部５を移動させることとなる。位置算出処理部１４による演算は、容器９内の液体の屈折率、各光学部材（カンチレバー１、光照射部２、ビームスプリッタ３、ミラー４及び光検出部５など）の位置関係などに基づいて行われる。
【００４３】
４．液中観察時のアプローチ動作
図４は、液中観察時のアプローチ動作の流れを示したフローチャートである。液中観察時にアプローチ動作を行う際には、図２Ａに示すようにカンチレバー１が液面に対して上方に離間した状態で、まず、光軸調整処理部１１による光軸調整が行われる（ステップＳ１０１）。その後、アプローチ処理部１２によりカンチレバー移動機構６が制御され、アプローチ動作が開始される（ステップＳ１０２）。アプローチ動作中は、液中に配置された試料Ｓに向かってカンチレバー１が近付けられる（アプローチステップ）。
【００４４】
アプローチ動作中に、光検出部５からの検出信号に基づいて液面が検知された場合には（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、位置算出処理部１４により、光検出部５を移動させる位置が算出される（ステップＳ１０４：位置算出ステップ）。このとき算出される光検出部５の位置は、上述の通り、カンチレバー１が液中にある状態でカンチレバー１からの反射光が入射する位置である。
【００４５】
その後、光検出部移動処理部１３が光検出部移動機構７を制御することにより、位置算出処理部１４により算出された位置まで光検出部５が移動される（ステップＳ１０５：光検出部移動ステップ）。この光検出部５の移動中は、カンチレバー１の移動が停止されることによりアプローチ動作が停止される。そして、光検出部５を移動させた後、アプローチ動作が続行されることにより、液中までカンチレバー１が移動される（ステップＳ１０６）。
【００４６】
液中までカンチレバー１が移動すると、予め移動された光検出部５にカンチレバー１からの反射光が入射することにより、光検出部５において光が検出される（ステップＳ１０７でＹｅｓ）。このように、光検出部移動処理部１３による光検出部５の移動後に続行されるアプローチ動作中に、カンチレバー１からの反射光が光検出部５に入射した場合には、光軸調整処理部１１が光検出部移動機構７を制御することにより、光検出部５に入射する反射光の光軸が再調整される（ステップＳ１０８：光軸調整ステップ）。この光軸調整中は、カンチレバー１の移動が停止されることによりアプローチ動作が停止される。
【００４７】
その後、アプローチ動作が続行され、光検出部５からの検出信号に基づいて試料Ｓの表面が検知された場合には（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、カンチレバー１の移動が停止されることによりアプローチ動作が停止される（ステップＳ１１０）。このようにして、液中観察時のアプローチ動作が完了し、その後にカンチレバー１が水平方向に走査されることにより試料Ｓの表面の観察が行われる。
【００４８】
５．作用効果
（１）本実施形態では、液中観察を行う場合、図２Ｂに示すようにアプローチ動作中に液面が検知されたときには（図４のステップＳ１０３でＹｅｓ）、図２Ｃに示すように光検出部５を移動させた上でアプローチ動作が続行される（ステップＳ１０５及びＳ１０６）。光検出部５は、カンチレバー１が液中にある状態でカンチレバー１からの反射光が入射する位置に移動されるため、図２Ｄに示すように続行されたアプローチ動作中に光検出部５が光を検出した場合には（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、カンチレバー１が液中にあることを確認できる。このとき、光検出部５に入射する反射光の光軸Ｌを調整した上でアプローチ動作を続行することにより（ステップＳ１０８）、そのアプローチ動作中の光検出部５からの検出信号に基づいて試料Ｓの表面を検知し、アプローチ動作を停止させることができる（ステップＳ１０９及びＳ１１０）。
【００４９】
したがって、アプローチ動作中に液面が検知された場合に、光検出部５の検出信号の目標値を作業者が手動で調整する必要がなく、光検出部５を移動させた上でアプローチ動作を続行させることができる。したがって、液中観察を行う場合におけるアプローチ動作時に生じる手間を削減することができる。そして、続行されたアプローチ動作中に光検出部５で光が検出された場合には、光検出部５に入射する反射光の光軸Ｌを調整した上でアプローチ動作が続行されるため、その後に光検出部５からの検出信号が上記目標値に到達したときには、試料Ｓの表面を確実に検知することができる。
【００５０】
（２）また、本実施形態では、カンチレバー１が液中まで移動した後、カンチレバー１の移動を停止させた状態で、光検出部５に入射する反射光の光軸Ｌを正確に調整することができる。したがって、その後に続行されたアプローチ動作中に、光検出部５からの検出信号に基づいて試料Ｓの表面を正確に検知することができる。
【００５１】
（３）さらに、本実施形態では、液面が検知されたときに光検出部５を移動させる位置として、適切な位置を位置算出処理部１４により算出し（ステップＳ１０４）、その位置に光検出部５を移動させることができる（ステップＳ１０５）。したがって、その後に続行されるアプローチ動作中に、光検出部５からの検出信号に基づいてカンチレバーが液中にあることを確実に確認することができる。
【００５２】
６．変形例
以上の実施形態では、光検出部５を移動させる位置が、アプローチ動作中に位置算出処理部１４により算出されるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、光検出部５を移動させる位置が、例えば予め算出されて記憶部（図示せず）に記憶されていてもよいし、液体の種類ごとに予め定められた値として記憶部に記憶されていてもよい。
【００５３】
また、図４を用いて説明した液中観察時のアプローチ動作は、全てのステップが制御部１０の制御により自動で行われるような構成に限らず、少なくとも一部のステップが作業者により手動で行われてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１    カンチレバー
１Ａ  反射面
１Ｂ  探針
２    光照射部
３    ビームスプリッタ
４    ミラー
５    光検出部
６    カンチレバー移動機構
７    光検出部移動機構
８    透明板
９    容器
１０  制御部
１１  光軸調整処理部
１２  アプローチ処理部
１３  光検出部移動処理部
１４  位置算出処理部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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