(57)【要約】【課題】計測開始前のアライメント設定を自動で行うことが可能な原子間力顕微鏡及び原子間力顕微鏡の位置設定方法を提供する。【解決手段】第１の方向に撮像方向が設定され、カンチレバー１３、試料台１１、及びレーザ光を撮像する上下方向カメラ３２と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に撮像方向が設定され、カンチレバー１３、試料台１１、及びレーザ光を撮像する側方カメラ３１を有する。上下方向カメラ３２と側方カメラ３１で撮像された画像に基づいて、カンチレバー１３及び試料台１１の位置を自動設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カンチレバー、試料を載置する試料台、及び、前記カンチレバーに照射するレーザ光の位置を合わせて、前記試料の形状を測定する原子間力顕微鏡であって、
第１の方向に撮像方向が設定され、前記カンチレバー、前記試料台、及び前記レーザ光を撮像する第１の撮像部と、
前記第１の方向とは異なる第２の方向に撮像方向が設定され、前記カンチレバー、前記試料台、及び前記レーザ光を撮像する第２の撮像部と、
前記第１の撮像部、及び第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記カンチレバー及び前記試料台の位置を設定する位置設定部と、
を備えたことを特徴とする原子間力顕微鏡。
【請求項２】
前記第１の方向は、前記カンチレバーの曲げ変位方向であり、
前記試料台は、前記第１の方向、及び第１の方向を法線方向とする平面方向に移動可能な試料台移動部に設けられており、
前記位置設定部は、前記試料台移動部を作動して、前記試料台の位置を設定すること
を特徴とする請求項１に記載の原子間力顕微鏡。
【請求項３】
前記カンチレバーは、前記第１の方向を法線方向とする平面方向に移動可能なカンチレバー移動部に設けられており、
前記位置設定部は、前記カンチレバー移動部を作動して、前記カンチレバーの位置を設定すること
を特徴とする請求項１または２に記載の原子間力顕微鏡。
【請求項４】
前記第１の撮像部と前記カンチレバーとの間に設けられ、前記第１の撮像部で撮像する画像の焦点を合わせる対物レンズと、
前記第１の撮像部で撮像された画像の焦点を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部で検出される焦点が適正となるように、前記対物レンズを前記第１の方向に変位させる対物レンズ駆動部と、を更に備えたこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の原子間力顕微鏡。
【請求項５】
第１の検出部と第２の検出部の少なくとも２つの検出部を有し、前記カンチレバーで反射したレーザ光を検出する検出器と、
前記第１の検出部の検出値と第２の検出部の検出値の和信号、及び差信号に基づいて、前記検出器の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、
前記検出器を移動可能な検出器移動部と、を更に備え、
前記位置設定部は、前記位置ずれ量がゼロとなるように前記検出器移動部を制御すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の原子間力顕微鏡。
【請求項６】
前記第１の方向は鉛直方向であり、前記第２の方向は前記第１の方向に直交すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の原子間力顕微鏡。
【請求項７】
原子間力顕微鏡に設けられるカンチレバー、試料台、及び前記カンチレバーに照射するレーザ光の位置を合わせる原子間力顕微鏡の位置設定方法であって、
撮像方向が第１の方向に設定された第１の撮像部により、前記カンチレバー、前記試料台、及び前記レーザ光を撮像するステップと、
撮像方向が前記第１の方向とは異なる第２の方向に設定された第２の撮像部により、前記カンチレバー、前記試料台、及び前記レーザ光を撮像するステップと、
前記第１の撮像部、及び第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記カンチレバー及び前記試料台の位置を設定するステップと、
を備えたことを特徴とする原子間力顕微鏡の位置設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子間力顕微鏡及びその位置設定方法に係り、特に、測定に用いる各機器の位置を設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）は、カンチレバーの先端に設けた探針と試料に作用する原子間力を計測し、試料の形状を測定する。カンチレバーは、片持ちバネ構造を有し、探針と試料表面を微小な力で接触させ、カンチレバーのたわみ量が一定になるように探針・試料間距離（Ｚ軸方向の距離）をフィードバック制御しながら、水平面上（Ｘ−Ｙ軸平面上）に走査することで、表面形状を画像化する。
【０００３】
このような原子間力顕微鏡においては、試料の測定を開始する前に、各機器のアライメント設定を行う必要がある。例えば、特許文献１には、レーザビームアライメントを調整するために、音響光学変調器を用いて、レーザビームをＸ−Ｙ方向に偏向させることが記載されている。しかし、特許文献１では、試料台、カンチレバー、フォトディテクタ（検出器）のアライメント設定について開示されていない。従来は、上下方向（探針から試料に向く方向）に撮像軸を有するカメラを設置し、該カメラで撮影される画像をモニタ等に表示して、操作者が手動操作で、各機器のアライメント設定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０４２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来における原子間力顕微鏡では、計測開始前のアライメント設定時に、操作者がモニタを視認しながらアライメント設定を行うので、熟練した操作者と経験の少ない操作者で、アライメント設定に要する時間が大きく変化する。このため、計測に多くの時間を要することがあり、操作者の熟練度によらないアライメント設定が望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、計測開始前のアライメント設定を自動で行うことが可能な原子間力顕微鏡及び原子間力顕微鏡の位置設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願発明は、カンチレバー、測定対象となる試料を載置する試料台、及び、前記カンチレバーに照射するレーザ光の位置を合わせて、前記試料の形状を測定する原子間力顕微鏡において、第１の方向に撮像方向が設定され、前記カンチレバー、前記試料台、及び前記レーザ光を撮像する第１の撮像部と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に撮像方向が設定され、前記カンチレバー、前記試料台、及び前記レーザ光を撮像する第２の撮像部と、前記第１の撮像部、及び第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記カンチレバー及び前記試料台の位置を設定する位置設定部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る原子間力顕微鏡は、第１の撮像部、及び第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、カンチレバー及び試料台の位置を設定するので、計測開始前のアライメント設定を自動で行うことができる。このため、初心者でも長時間を要することなく容易にアライメント設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る原子間力顕微鏡の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、フォトダイオードの構成を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、側方カメラで撮像されたカンチレバー付近の画像を示す説明図である。
【図４】図４は、上下方向カメラで撮像されたカンチレバー付近の画像を示す説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一実施形態に係る原子間力顕微鏡の位置設定方法を示すフローチャートの第１の分図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る原子間力顕微鏡の位置設定方法を示すフローチャートの第２の分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る原子間力顕微鏡の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る原子間力顕微鏡１００は、スキャナ１２（試料台移動部）、カンチレバー１３、レーザダイオード１４、及びフォトダイオード１５（検出器）を備えており、カンチレバー１３のたわみ量が一定になるように、スキャナ１２を上下方向（第１の方向）に変位させ、この変位量に基づいて試料の形状を測定するものである。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る原子間力顕微鏡１００は、計測対象となる試料１０を載置する試料台１１と、該試料台１１の下方に設けられて試料台１１を支持するスキャナ１２を備えている。即ち、試料台１１は、第１の方向、及び第１の方向を法線方向とする平面方向に移動可能な試料台移動部（スキャナ１２）に設けられている。スキャナ１２は、ピエゾアクチュエータを備えており、試料台１１を水平方向（Ｘ−Ｙ平面）、及び鉛直方向（Ｚ方向）にナノメートル（ｎｍ）のオーダーで微細にスライド移動させることができる。
【００１２】
試料台１１の上部近傍には、片持ちバネ構造を有するカンチレバー１３が設けられている。カンチレバー１３は、後端が支持部材４１に接続され、更に、該支持部材４１は水平面方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に移動可能なカンチレバー移動ステージ１６（カンチレバー移動部）に接続されている。従って、カンチレバー移動ステージ１６を水平方向に移動させることにより、カンチレバー１３の探針１３ａを水平方向の所望の位置へ移動させることが可能である。
【００１３】
カンチレバー１３の上方には、ダイクロミラー１９が設けられ、更に該ダイクロミラー１９の側方にはレーザダイオード１４が設けられている。レーザダイオード１４とダイクロミラー１９との間には、偏向ビームスプリッタ２０が設けられ、該偏向ビームスプリッタ２０の上方にはフォトダイオード１５が設けられている。
【００１４】
レーザダイオード１４は、例えば半導体レーザでありレーザ光を照射する。ダイクロミラー１９は、レーザ光の照射方向に対し側面視で略４５度傾いて配置されており、レーザ光を反射してカンチレバー１３の先端部（探針１３ａの背面側）に照射する。更に、ダイクロミラー１９は、カンチレバー１３の先端部で反射した反射光を偏向ビームスプリッタ２０の方向に反射させる。偏向ビームスプリッタ２０に導入された反射光は、該偏向ビームスプリッタ２０にて再度反射され、フォトダイオード１５に導入される。更に、図では省略しているが、フォトダイオード１５に導入される光を集光するレンズを設ける構成としてもよい。
【００１５】
フォトダイオード１５は、水平方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に移動可能なフォトダイオード移動ステージ１７（検出器移動部）に固定されている。従って、フォトダイオード移動ステージ１７を作動することにより、フォトダイオード１５を水平方向（Ｘ−Ｙ平面の方向）の適切な位置に移動させることができる。
【００１６】
フォトダイオード１５は、図２（ａ）に示すように２ブロックに分割されたフォトディテクタ１５ａ（第１の検出部）、１５ｂ（第２の検出部）を有している。なお、フォトディテクタは、２分割に限定されず、４分割のフォトディテクタを用いることもできる。フォトダイオード１５は、差動増幅器１８に接続され、差動増幅器１８は、コントローラ２３に接続されている。
【００１７】
差動増幅器１８は、各フォトディテクタ１５ａ、１５ｂで検出された信号の和信号、差信号を検出して、コントローラ２３に出力する。例えば、図２（ｂ）に示すように、フォトダイオード１５に入射するレーザ光Ｑ１の一部がフォトダイオード１５から外れている場合には、検出信号Ｓａ、Ｓｂの和信号が小さくなる。図２（ｃ）に示すように、レーザ光の中心がフォトダイオード１５の中心から外れている場合には、検出信号Ｓａ、Ｓｂの差信号が大きくなる。従って、和信号、差信号をフィードバックすることにより、フォトダイオード１５が適切な位置に来るようにレーザ光の位置を設定する。その結果、図２（ａ）に示すようにフォトダイオード１５の中心にレーザ光Ｑ１が照射されるようになる。
【００１８】
また、図１に示すように、カンチレバー１３の上方には、カンチレバー１３と、カンチレバー１３に照射されるレーザ光、及び試料台１１を撮影可能な上下方向カメラ３２（第１の撮像部）が設けられている。該上下方向カメラ３２は、撮像軸がＺ方向（第１の方向、カンチレバー１３の曲げ変位方向）とされている。なお、カンチレバー１３が試料台１１の下方に設置される構成（図１の上下が逆転する構成）の場合には、上下方向カメラ３２は、カンチレバー１３の下方に設けられることになる。上下方向カメラ３２で撮像された画像データは、コントローラ２３に出力される。
【００１９】
上下方向カメラ３２とカンチレバー１３との間には、カンチレバー１３の探針１３ａを撮像した画像の焦点を合わせるための対物レンズ２１が設けられている。該対物レンズ２１は、Ｚ方向（上下方向）に移動可能な対物レンズ移動ステージ２２（対物レンズ移動部）に設けられている。従って、該対物レンズ移動ステージ２２をＺ方向に移動させることにより、対物レンズ２１をＺ方向に変位させることができ、上下方向カメラ３２で撮像される画像の焦点を合わせることができる。
【００２０】
カンチレバー１３の側方には、カンチレバー１３と、該カンチレバー１３に照射されるレーザ光、及び試料台１１を撮像可能な側方カメラ３１（第２の撮像部）が設けられている。該側方カメラ３１は、撮像軸がＸ−Ｙ平面上で、カンチレバー１３の長手方向に直交する方向（第２の方向）となるように配置されている。即ち、図１の紙面に直交する方向が撮像方向となるように配置されている。側方カメラ３１の撮像軸は、上下方向カメラ３２の撮像軸に対して直交する。従って、側方カメラ３１で撮像される画像から、カンチレバー１３の探針１３ａの位置、該カンチレバー１３に照射されるレーザの位置、試料台１１の位置を認識することができる。
【００２１】
コントローラ２３は、フォトダイオード差分検出部２３１と、画像処理部２３２と、対物レンズ駆動部２３３と、焦点検出部２３４と、移動量演算部２３５、及び駆動信号発生部２３６を備えている。移動量演算部２３５、及び駆動信号発生部２３６は、上下方向カメラ３２、及び側方カメラ３１で撮像された画像に基づいて、カンチレバー１３及び試料台１１の位置を設定する位置設定部としての機能を有している。
【００２２】
フォトダイオード差分検出部２３１は、差動増幅器１８より出力される和信号、差信号を取得して、フォトダイオード１５のずれ方向、ずれ量を演算する。例えば、図２に示す２つのフォトディテクタ１５ａ、１５ｂによる検出信号をそれぞれＳａ、Ｓｂとすると、和信号（Ｓａ＋Ｓｂ）、差信号（Ｓａ−Ｓｂ）が得られる。そして、和信号（Ｓａ＋Ｓｂ）が予め設定した閾値よりも大きくなり、且つ、差信号（Ｓａ−Ｓｂ）の絶対値がほぼゼロとなるように、フォトダイオード１５の位置ずれを補正する。
【００２３】
即ち、フォトダイオード差分検出部２３１は、２つのフォトディテクタ１５ａ、１５ｂの検出値の和信号、及び差信号に基づいて、フォトダイオード１５の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部としての機能を備えている。
【００２４】
画像処理部２３２は、上下方向カメラ３２で撮像された画像データ、及び側方カメラ３１で撮像された画像データに基づいて、カンチレバー１３の位置、該カンチレバー１３に照射されるレーザの位置、及び試料台１１の位置を検出する。
【００２５】
移動量演算部２３５は、画像処理部２３２で検出されたカンチレバー１３、レーザ光、及び試料台１１の位置に基づいて、それぞれが適正な位置関係となるように、カンチレバー１３、及び試料台１１の移動量を演算する。更に、演算した移動量に基づいて、それぞれが適正な位置に設定されるように、スキャナ１２、及びカンチレバー移動ステージ１６に出力する駆動信号を生成する。更に、上記したように、２つのフォトディテクタ１５ａ、１５ｂの検出信号Ｓａ、Ｓｂの和信号（Ｓａ＋Ｓｂ）を最大とし、差信号（Ｓａ−Ｓｂ）が最小値或いはゼロとするための、フォトダイオード移動ステージ１７の移動量を演算する。そして、フォトダイオード１５を適正な位置とするための駆動信号を生成する。
【００２６】
焦点検出部２３４は、上下方向カメラ３２で撮像される画像に基づき、画像の焦点が合っているか否かを判断し、焦点が合っていない場合には、焦点補正量を演算する。
【００２７】
対物レンズ駆動部２３３は、焦点検出部２３４で演算された焦点補正量に基づき、対物レンズ移動ステージ２２に駆動信号を出力する。従って、上下方向カメラ３２で撮像される画像の焦点が合うように、対物レンズ移動ステージ２２が駆動することになる。
【００２８】
なお、図１に示すコントローラ２３は、試料の測定を開始する前に、各機器の位置合わせを行うアライメント時に要する構成要素のみを示しており、試料を計測する際に用いるフィードバック回路等の制御回路の記載を省略している。また、コントローラ２３は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコントローラ等で構成することができる。
【００２９】
［アライメント方法の説明］
次に、原子間力顕微鏡１００を構成する各機器の位置を調整するアライメント方法について説明する。原子間力顕微鏡１００は、試料の測定精度を向上させるために、試料１０、カンチレバー１３、レーザ光の位置関係を正確に設定する必要がある。本実施形態では、上下方向カメラ３２及び側方カメラ３１でカンチレバー１３、試料台１１、及びレーザ光を撮像し、撮像した各画像を用いることにより、測定開始時に自動で各機器のアライメントを行う。
【００３０】
具体的には、上下方向カメラ３２で撮像した画像、及び側方カメラ３１で撮像した画像を取得することにより、試料台１１、カンチレバー１３、及びレーザ光の三次元的な位置関係を認識する。そして、各機器間のずれ量を三次元的に計測し、このずれ量を補正する。
更に、上下方向カメラ３２で撮像された画像の焦点が合うように対物レンズ２１のＺ方向の位置を調整し、焦点ずれを防止する。
【００３１】
［処理手順の説明の説明］
次に、本実施形態に係る原子間力顕微鏡１００におけるアライメントの処理手順を、図５Ａ、図５Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
初めに、図５ＡのステップＳ１１において、画像処理部２３２は、上下方向カメラ３２及び側方カメラ３１で撮像された画像データを取得する。図３は、側方カメラ３１で撮像された画像の例を示す説明図であり、図３に示すように、試料台１１、及びその上に載置された試料１０、及びカンチレバー１３が含まれる。図４は、上下方向カメラ３２で撮像された画像の例を示す説明図であり、図４に示すように、試料台１１、カンチレバー、及び支持部材４１が含まれる。更に図示を省略するが、各画像にはレーザ光が含まれる。ステップＳ１２において、各画像データからカンチレバー１３、レーザ光の画像を認識する。
【００３３】
ステップＳ１３において、焦点検出部２３４は、上下方向カメラ３２で撮像された画像の焦点を検出し、ステップＳ１４において、焦点が合っているか否かを判断する。焦点が合っていなければステップＳ１５において、対物レンズ駆動部２３３は、対物レンズ移動ステージ２２を上下方向に駆動して焦点合わせを行う。焦点が合った場合には、ステップＳ１６において、対物レンズ駆動部２３３は、この位置に対物レンズ２１を固定する。
【００３４】
ステップＳ１７において、位置検出部１９３は、カンチレバー１３、及びレーザ光のＸ、Ｙ、Ｚ軸の位置座標を求める。即ち、撮像方向が異なる２台のカメラ３１、３２で撮像しているので、三次元位置座標を求めることができる。
【００３５】
ステップＳ１８において、カンチレバー１３のレーザ光照射位置（探針１３ａの背面に設定した位置）の座標と、レーザ光が照射される位置の座標の、Ｘ−Ｙ平面上の差分ΔＸ（ｃｙ）、ΔＹ（ｃｙ）を計算する。
【００３６】
ステップＳ１９において、駆動信号発生部２３６は、上記の差分ΔＸ（ｃｙ）、ΔＹ（ｃｙ）がゼロとなるように、カンチレバー移動ステージ１６をＸ−Ｙ平面方向に移動させる。
【００３７】
ステップＳ２０において、駆動信号発生部２３６は、上記の差分ΔＸ（ｃｙ）、ΔＹ（ｃｙ）が共にゼロになったか否かを判断し、ゼロでない場合には（ステップＳ２０でＮＯ）、ステップＳ１７に処理を戻す。ゼロである場合には（ステップＳ２０でＹＥＳ）、図５Ｂに示すステップＳ２１に処理を進める。
【００３８】
ステップＳ２１において、フォトダイオード差分検出部２３１は、差動増幅器１８で演算されるフォトダイオード１５の２つのフォトディテクタ１５ａ、１５ｂでの検出データの和信号、差信号を取得する。
【００３９】
ステップＳ２２において、移動量演算部２３５は、検出データの和信号、差信号に基づいて、フォトディテクタ１５ａ、１５ｂとレーザ光の照射点との相対位置を検出する。更に、ステップＳ２３において、フォトダイオード１５と、該フォトダイオード１５に照射されるレーザ光の、Ｘ−Ｙ平面上の差分ΔＸ（ｆｒ）、ΔＹ（ｆｒ）を計算する。
【００４０】
ステップＳ２４において、駆動信号発生部２３６は、上記の差分ΔＸ（ｆｒ）、ΔＹ（ｆｒ）がゼロとなるように、フォトダイオード移動ステージ１７を駆動する駆動信号を生成し、この駆動信号を出力してフォトダイオード移動ステージ１７をＸ−Ｙ平面方向に移動させる。
【００４１】
ステップＳ２５において、駆動信号発生部２３６は、上記の差分ΔＸ（ｆｒ）、ΔＹ（ｆｒ）が共にゼロになったか否かを判断し、ゼロでない場合には（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２２に処理を戻す。ゼロである場合には（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６に処理を進める。
【００４２】
ステップＳ２６において、画像処理部２３２は、上下方向カメラ３２及び側方カメラ３１で撮像された画像データを取得し、ステップＳ２７において、各画像データからカンチレバー１３、及び試料１０の画像を認識する。
【００４３】
ステップＳ２８において、移動量演算部２３５は、カンチレバー１３、及び試料１０のＸ、Ｙ、Ｚ軸の位置座標を求める。即ち、撮像方向が異なる２台のカメラ３１、３２で撮像しているので、三次元位置座標を求めることができる。
【００４４】
ステップＳ２９において、カンチレバー１３の座標と、試料１０の座標の、Ｘ−Ｙ平面上の差分ΔＸ（ｃｓ）、ΔＹ（ｃｓ）を演算する。
【００４５】
ステップＳ３０において、移動量演算部２３５は、上記の差分ΔＸ（ｃｓ）、ΔＹ（ｃｓ）がゼロとなるように、スキャナ１２をＸ−Ｙ平面方向に移動させる。
【００４６】
ステップＳ３１において、移動量演算部２３５は、上記の差分ΔＸ（ｃｓ）、ΔＹ（ｃｓ）が共にゼロになったか否かを判断し、ゼロでない場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ２８に処理を戻す。ゼロである場合には、各機器の位置合わせは終了したものと判断してアライメントを終了する。
こうして、カンチレバー１３、レーザ光、及び試料台１１の相対的な位置を合わせることができるのである。
【００４７】
このようにして、本実施形態に係る原子間力顕微鏡では、カンチレバー１３近傍の上方或いは下方に上下方向カメラ３２を設け、更に、カンチレバー１３の側方に側方カメラ３１を設けている。そして、各カメラ３１、３２で撮像された画像に基づいて、カンチレバー１３、レーザ光、試料１０の三次元座標を検出する。従って、検出した三次元座標に基づいて、カンチレバー１３、レーザ光、及び試料１０を所望の位置に合わせることができる。
【００４８】
また、フォトダイオード１５の２つのフォトディテクタ１５ａ、１５ｂで検出される検出信号に基づいて、フォトダイオードの位置を合わせることができる。
【００４９】
従って、従来のように測定開始前のアライメントに高度な技術が必要とされず、初心者でも高精度に位置設定することができ、アライメントに長時間を要するという従来の課題を解決することが可能になる。
なお、上述した実施形態では、２分割のフォトダイオード１５を用いる例について説明したが、例えば４分割のフォトダイオード１５を用いる構成とすることも可能である。
【００５０】
以上、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００５１】
１１  試料台
１２  スキャナ  
１３  カンチレバー
１３ａ  探針
１４  レーザダイオード
１５  フォトダイオード
１５ａ、１５ｂ  フォトディテクタ
１６  カンチレバー移動ステージ（カンチレバー移動部）
１７  フォトダイオード移動ステージ（検出器移動部）
１８  差動増幅器
１９  ダイクロミラー
２０  偏向ビームスプリッタ
２１  対物レンズ
２２  対物レンズ移動ステージ（対物レンズ移動部）
２３  コントローラ
３１  側方カメラ（第２の撮像部）
３２  上下方向カメラ（第１の撮像部）
４１  支持部材
１００  原子間力顕微鏡
２３１  フォトダイオード差分検出部
２３２  画像処理部
２３３  対物レンズ駆動部
２３４  焦点検出部
２３５  移動量演算部（位置設定部）
２３６  駆動信号発生部（位置設定部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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