(57)【要約】  【課題】  本発明は，測定対象表面と特定部位との相対位置を３次元的に制御することができる位置決めシステム及び観測システムを提供することを目的とする。  【解決手段】上記課題は，特定部位の軌跡情報取得手段（３）と，３次元情報の取得手段（５）と，前記特定部位の軌跡情報取得手段（３）により得られた測定機器の特定部位先端の軌跡情報と，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）により得られた測定対象表面の３次元情報とを用いて，前記特定部位の先端と前記測定対象表面との３次元位置関係を制御するための，特定部位及び測定対象表面の３次元位置制御手段（６）と，を具備する，測定機器を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステム（７）により解決される。  【選択図】図１
2008198578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定機器（１）の特定部位先端（２）の軌跡情報を取得するための，特定部位の軌跡情報取得手段（３）と，
測定対象（４）表面の３次元情報を取得するための測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）と，
前記特定部位の軌跡情報取得手段（３）により得られた測定機器の特定部位先端の軌跡情報と，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）により得られた測定対象表面の３次元情報とを用いて，前記特定部位の先端と前記測定対象表面との３次元位置関係を制御するための，特定部位及び測定対象表面の３次元位置制御手段（６）と，
を具備する，
測定機器を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステム（７）。
【請求項２】
前記特定部位の軌跡情報取得手段（３）は，
測定機器（１）の特定部位（１１）を変位させるアクチュエータ（１２）への制御信号を制御する制御信号制御部（１３）と，
前記制御信号制御部（１３）により制御される各制御信号における特定部位（１１）を撮影する特定部位撮影手段（１４）と，
前記特定部位撮影手段（１４）により撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡（１５）を求める特定部位軌跡算出手段（１６）と，
前記特定部位軌跡算出手段により得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置（１７）に記憶するための特定部位軌跡記憶手段（１８）と，
を含む，
請求項１に記載の測定機器を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステム。
【請求項３】
前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，
前記測定対象表面の３次元情報を記憶した記憶装置から，前記測定対象表面の３次元情報を取得する測定対象表面の３次元情報を読み出す手段である，
請求項１に記載の測定機器（１）を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステム。
【請求項４】
前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，  
焦点顕微鏡（３１）と，
前記焦点顕微鏡（３１）を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影手段（３２）と，
前記表面像撮影手段（３２）により得られた測定対象表面のスキャン画像（３３）から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出手段（３４）と，
前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得手段（３５）と，
前記測定対象上の位置取得手段（３５）により得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出手段により求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）と，
前記３次元表面情報取得手段により得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置（３７）に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶手段（３８）と，
を具備する，
請求項１に記載の測定機器を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステム。
【請求項５】
一度計測を行い，レーザにてマーカーを設置した試料に対して，いったん観測台から外した後に，再び同一試料を観測する際に，再度試料の３次元情報を取得して，前回取得していた３次元情報データと比較し，観測位置ずれを認識し，前回取得した３次元情報を，現在の試料配置に座標変換して対照できる請求項１に記載の位置決めシステム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の位置決めシステムを具備する測定機器を用いて測定対象表面を観測するためシステム。
【請求項７】
請求項４に記載の位置決めシステムを用いた分光システムであって，
前記焦点顕微鏡は，
焦点面にて生じた発光を，光分岐素子（４４）を介して分光装置（４５）に導入し，焦点面にて生じた発光に関する分光データを取得できる，
分光システム。
【請求項８】
一度計測を行い，レーザにてマーカーを設置した試料に対して，いったん観測台から外した後に，再び同一試料を観測する際に，再度試料の３次元情報を取得して，前回取得していた３次元情報データと比較し，観測位置ずれを認識し，前回取得した分光データを，現在の試料配置に座標変換して対照できる請求項７に記載の分光システム。
【請求項９】
請求項４に記載の位置決めシステムを用いた加工システムであって，
前記焦点顕微鏡は，
落射光学配置にてレーザを導入する光学系（４１）と，
前記レーザを顕微鏡の先端に導く反射構造体（４２）と，を具備し，
前記レーザは，光学顕微鏡（３１）の焦点位置にその集光され，
前記焦点位置は，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）により得られた３次元情報に基づいて調整でき，
レーザ強度として，測定試料のアブレーション閾値を超える強度を与えることで，焦点位置にレーザーアブレーションによる加工を施すことができる，
加工システム。
【請求項１０】
請求項４に記載の位置決めシステムを用いた加工システムであって，
前記焦点顕微鏡は，
焦点面にて生じた発光を，光分岐素子（４４）を介して分光装置（４５）に導入し，焦点面にて生じた発光に関する分光データを取得でき，
前記光学系（４１）由来のレーザによって加工された測定対象の位置情報を格納する装置を具備し，
前記分光装置（４５）で得られた分光データを，その焦点位置の３次元表面情報データと合わせて記憶できる加工システム。
【請求項１１】
焦点を有する測定機器を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影工程と，
前記表面像撮影工程で得られた測定対象表面のスキャン画像から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出工程と，
前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得工程と，
前記測定対象上の位置取得工程で得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出工程で求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得工程と，
前記３次元表面情報取得工程で得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶工程と，
を含む，
測定対象表面の３次元情報の取得方法。  
【請求項１２】
アクチュエータにより変位する特定部位への印加電圧を変化させつつ特定部位を撮影する特定部位撮影工程と，
前記特定部位撮影工程で撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡を求める特定部位軌跡算出工程と，
前記特定部位軌跡算出工程で得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置に記憶するための特定部位軌跡記憶工程と，
を含む，
特定部位軌跡情報の取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，精密ポジショナーなどに関する。より詳しく説明すると，本発明は，測定対象の表面形状を把握するとともに，特定部位の軌跡をも把握し，それによって，測定対象表面と特定部位との相対位置を３次元的に制御することができる位置決めシステム，及びそのような位置決めシステムを用いた測定対象表面の観測システムなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象などの表面を上面から観測しても，その表面の起伏を含めた３次元情報を得ることは難しい。そこで，簡便な装置により，測定対象表面の３次元形状情報を得ることが望まれた。
【０００３】
また，基板表面を観測する際に，プローブ顕微鏡が用いられる。プローブが破損する事態やクラッシュする事態が生じうる。このため，プローブと基板との相対位置を制御し，プローブが破損する事態やクラッシュする事態を防止しうるシステムの開発が望まれた。
【０００４】
プローブ顕微鏡におけるプローブ先端の軌跡（プローブ先端の動作）は，それらが取り付けられているアクチュエーターに印加する電圧や制御信号により制御されている。しかしながら，実際の測定に関わる動作においてプローブ先端が測定動作中に描く軌跡は，プローブ顕微鏡に装着するプローブによっても変化するし，装着の状況によっても変化するものであり，機器の設計製作段階で精密に設定することは困難である。したがって，プローブ先端が描く軌跡は機器毎にあるいはプローブを装着・交換する度に変化するので，測定に際してのプローブ軌跡を適切に把握することが望ましい。
【０００５】
ここで想定されるプローブ先端の動作には３種類ある。第１は，粗動機構による初段アプローチであり，第２は初段アプローチ終了後のファインアプローチであり，第３は，試料表面の実際のスキャン動作である。どの動作にもＤＣモータ，ステッピングモーター，アクチュエータ，が状況に応じて適宜用いられている。そのアプローチ動作に関する位置再現性が低いことが問題となる。特に，プローブ取り付け後の最初のアプローチや大きくリトラクトした後のアプローチ動作ではプローブ先端の位置が不明確になり，試料に近接させる際にプローブ先端を観測面にぶつけてしまう，観測すべき場所にプローブ顕微鏡の視野を設定できない，などの問題が生じる。観測動作の各フェーズにおいてプローブが描く軌跡を前もって把握し予測することが出来れば，より確実にかつ安全に実験動作を行うことができる。
【０００６】
また，基板にレーザ加工を施した場合や，基板に何らかの変化を与えた場合に，それらの作業の前後で基板がどのように変化したかを比較できるシステムが望まれる。特に，基板の表面形状を把握した後，プローブ顕微鏡の系とは別のシステムで処理し，その処理により基板がどのように変化したかを観測できるシステムが望まれる。
【０００７】
さらに，同じ試料を，取り外し，再度取り付けた際に，ナノスケールで位置合わせをすることができるシステムの開発が望まれる。
【０００８】
特開平９−１７８７５８号公報（下記特許文献１）の請求項１には，「特異な凹凸及びランダムな凹凸を有する試料と，該試料に対して相対運動して試料との間の物理特性を検出する探針と，該探針と前記試料とを相対運動させる走査部とを備えた走査型プローブ顕微鏡において，走査部の非平面的駆動軌跡を補正するために，探針で検出される物理特性に３次元曲面を用いる補正を行うことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。」が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１７８７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は，測定対象の表面形状を把握するとともに，プローブなどの特定部位の軌跡をも把握し，それによって，測定対象表面と特定部位との相対位置を３次元的に制御することができる位置決めシステム及びそのような位置決めシステムを用いた測定対象表面の観測システムを提供することを目的とする。  
【００１０】
本発明は，処理前後の測定対象表面の変化を容易に把握できる測定対象表面の観測システムを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は，簡便な装置により，測定対象表面の３次元形状情報を得る方法を提供することを目的とする。  
【００１２】
本発明は，簡便な装置により，特定部位先端の軌跡情報を得る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】
【００１３】
本発明は，基本的には，測定対象の表面形状を把握するのみならず，特定部位の軌跡情報を把握して，測定対象表面と特定部位先端との相対位置を制御することにより，精密にこれらの位置関係を把握することができるという知見に基づくものである。 
【００１４】
本発明の第一の側面は，測定機器（１）の特定部位先端（２）の軌跡情報を取得するための，特定部位の軌跡情報取得手段（３）と，測定対象（４）表面の３次元情報を取得するための測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）と，前記特定部位の軌跡情報取得手段（３）により得られた測定機器の特定部位先端の軌跡情報と，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）により得られた測定対象表面の３次元情報とを用いて，前記特定部位の先端と前記測定対象表面との３次元位置関係を制御するための，特定部位及び測定対象表面の３次元位置制御手段（６）と，を具備する測定機器を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステム（７）に関する。
【００１５】
本発明のシステムによれば，測定対象の表面形状を把握するのみならず，特定部位の軌跡情報を把握して，測定対象表面と特定部位先端との相対位置を制御することにより，精密にこれらの位置関係を把握することができる。これにより，特定部位が測定対象に接触する事態を防止できるほか，特定部位と測定対象表面との位置関係を適切に把握できるので，精度よく測定対象表面の状況を観測できる。
【００１６】
測定対象の形状をあらかじめ把握しておくことで，観測動作中の特定部位先端を保護することができる。すなわち，観測面との距離をリアルタイムで検出しフィードバックをかける特定部位顕微鏡のファインアクチュエーターは動作分解能が高い分，その動作範囲や速度に制限がある。あらかじめ，大まかな試料表面の凹凸形状を知っておけば，通常の動作モードでフォローできない（つまり観測中にぶつかる可能性の高い）部分を「危険箇所」として認識することができる。この情報をもとに，別系統の制御系にて，特定部位の動作を補助すれば，極端な凹凸形状を有する表面に対しても観測中に特定部位をぶつけることなく安全・確実に観測を行うことができる。
【００１７】
本発明の第一の側面の好ましい態様は，前記特定部位の軌跡情報取得手段（３）は，測定機器（１）の特定部位（１１）を変位させるアクチュエーター部位（１２）への制御信号を送出する制御部（１３）と，前記信号制御部（１３）により制御される各制御信号における特定部位（１１）を撮影する特定部位撮影手段（１４）と，前記特定部位撮影手段（１４）により撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡（１５）を求める特定部位軌跡算出手段（１６）と，前記特定部位軌跡算出手段により得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置（１７）に記憶するための特定部位軌跡記憶手段（１８）と，を含む，上記に記載の測定機器を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステムに関する。符号１９は，印加電圧値などアクチュエータへの各制御信号を記憶するための記憶装置である。
【００１８】
この態様の発明によれば，特定部位の位置情報ではなく，特定部位先端の軌跡情報を用いて，特定部位と測定対象表面との相対的な位置関係を制御するので，特定部位が測定対象に接触する事態を防止できる。また，この態様の発明によれば，特定部位と測定対象表面との位置関係を適切に把握できるので，精度よく測定対象表面の状況を観測できる。
【００１９】
本発明の第一の側面の好ましい態様は，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，前記測定対象表面の３次元情報を記憶した記憶装置から，前記測定対象表面の３次元情報を取得する測定対象表面の３次元情報を読み出す手段である，上記いずれかに記載の測定機器（１）を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステムに関する。
【００２０】
本発明の第一の側面の好ましい態様は，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，焦点を有する測定機器（３１）と，前記焦点を有する測定機器（３１）を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影手段（３２）と，前記表面像撮影手段（３２）により得られた測定対象表面のスキャン画像（３３）から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出手段（３４）と，前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得手段（３５）と，前記測定対象上の位置取得手段（３５）により得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出手段により求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）と，前記３次元表面情報取得手段により得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置（３７）に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶手段（３８）と，を具備する，上記いずれかに記載の測定機器（１）を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステムに関する。焦点を有する測定機器（３１）として，焦点面を有する測定機器があげられ，具体的には，焦点顕微鏡があげられる。アフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正などの３次元空間補正方法は公知であり，これら公知の方法を適宜採用できる。
【００２１】
このように，測定対象表面をスキャンする手段を具備するので，測定機器を用いて測定対象表面を測定等する前に，測定対象表面をプレスキャンして測定対象表面の３次元形状を把握し，その把握した測定対象表面の３次元形状情報と，あらかじめ測定し記憶した特定部位先端の軌跡情報とも用いて，適切に特定部位と測定対象との相対位置を制御できる。
【００２２】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを具備する測定機器を用いて測定対象表面を観測するためシステムに関する。
【００２３】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを用いた分光システムであって，前記焦点顕微鏡は，焦点面にて生じた発光を，光分岐素子（４４）を介して分光装置（４５）に導入し，焦点面にて生じた発光に関する分光データを取得できる，分光システムである。
【００２４】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，一度計測を行い，レーザにてマーカーを設置した試料に対して，いったん観測台から外した後に，再び同一試料を観測する際に，再度試料の３次元情報を取得して，前回取得していた３次元情報データと比較し，観測位置ずれを認識し，前回取得した分光データを，現在の試料配置に座標変換して対照できる上記いずれかに記載の分光システムである。
【００２５】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを用いた加工システムであって，前記焦点顕微鏡は，落射光学配置にてレーザを導入する光学系（４１）と，前記レーザを顕微鏡の先端に導く反射構造体（４２）と，を具備し，前記レーザは，光学顕微鏡（３１）の焦点位置にその集光され，前記焦点位置は，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）により得られた３次元情報に基づいて調整でき，レーザ強度として，測定試料のアブレーション閾値を超える強度を与えることで，焦点位置にレーザーアブレーションによる加工を施すことができる，加工システムである。
【００２６】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを用いた加工システムであって，前記焦点顕微鏡は，焦点面にて生じた発光を，光分岐素子（４４）を介して分光装置（４５）に導入し，焦点面にて生じた発光に関する分光データを取得でき，前記光学系（４１）由来のレーザによって加工された測定対象の位置情報を格納する装置を具備し，前記分光装置（４５）で得られた分光データを，その焦点位置の３次元表面情報データと合わせて記憶できる加工システムである。
【００２７】
本発明の第二の側面は，焦点を有する測定機器を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影工程と，前記表面像撮影工程で得られた測定対象表面のスキャン画像から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出工程と，前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得工程と，前記測定対象上の位置取得工程で得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出工程で求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得工程と，前記３次元表面情報取得工程で得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶工程とを含む，測定対象表面の３次元情報の取得方法に関する。
【００２８】
この側面に係る発明は，第一の側面に係る発明において測定対象表面の３次元情報を得るために好適に用いられる。
【００２９】
本発明の第三の側面は，アクチュエータにより変位する特定部位の印加電圧を変化させつつ特定部位を撮影する特定部位撮影工程と，前記特定部位撮影工程で撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡を求める特定部位軌跡算出工程と，前記特定部位軌跡算出工程で得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置に記憶するための特定部位軌跡記憶工程とを含む，特定部位軌跡情報の取得方法に関する。
【００３０】
この側面に係る発明は，第一の側面に係る発明において特定部位軌跡情報を得るために好適に用いられる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば，測定対象の表面形状を把握するとともに，特定部位の軌跡をも把握し，それによって，測定対象表面と特定部位との相対位置を３次元的に制御することができる位置決めシステム及びそのような位置決めシステムを用いた測定対象表面の観測システムを提供できる。  
【００３２】
本発明によれば，処理前後の測定対象表面の変化を容易に把握できる測定対象表面の観測システムを提供できる。
【００３３】
本発明によれば，簡便な装置により，測定対象表面の３次元形状情報を得る方法を提供できる。  
【００３４】
本発明によれば，簡便な装置により，特定部位先端の軌跡情報を得る方法を提供できる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は，本発明の位置決めシステムの基本構成を示すブロック図である。図１に示されるとおり，本発明の第一の側面に係る位置決めシステム（７）は，測定機器（１）の特定部位先端（２）の軌跡情報を取得するための，特定部位の軌跡情報取得手段（３）と，測定対象（４）表面の３次元情報を取得するための測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）と，前記特定部位の軌跡情報取得手段（３）により得られた測定機器の特定部位先端の軌跡情報と，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）により得られた測定対象表面の３次元情報とを用いて，前記特定部位の先端と前記測定対象表面との３次元位置関係を制御するための，特定部位及び測定対象表面の３次元位置制御手段（６）と，を具備する。
【００３６】
本発明のシステムによれば，測定対象の表面形状を把握するのみならず，特定部位の軌跡情報を把握して，測定対象表面と特定部位先端との相対位置を制御することにより，精密にこれらの位置関係を把握することができる。これにより，特定部位が測定対象に接触する事態を防止できるほか，特定部位と測定対象表面との位置関係を適切に把握できるので，精度よく測定対象表面の状況を観測できる。本発明の目的のひとつとして，「高分解能であるが視野が狭く，試料のごく近傍まで接近しなければ観測できない測定装置」と「低分解能ではあるが視野が広く，試料からある程度はなれた位置からでも観測が可能な測定装置」を補完すること，がある。これを達成するためには，測定機器と光学顕微鏡の組み合わせである必然性は必ずしもなく，たとえば，電子顕微鏡と光学顕微鏡，などであってもよい。
【００３７】
本発明のシステムにおける試料として，公知の試料をあげることができる。たとえば，基板や，基板上に形成されたナノスケールの電極などがあげられる。より具体的に説明すると，本発明の試料として，半導体シリコン基板や原子平面の出る結晶へき開面の表面，またはそれらの表面に微細加工を施し，そのさらに上に，光学顕微鏡やプローブ顕微鏡で観測すべき試料を設置したものなどがあげられる。
【００３８】
測定機器（１）として，プローブを有する公知の顕微鏡があげられる。測定機器として，走査型プローブ顕微鏡があげられ，具体的には，原子間力顕微鏡や走査型トンネル顕微鏡などのプローブ顕微鏡があげられる。
【００３９】
特定部位の軌跡情報取得手段（３）は，測定機器（１）の特定部位先端（２）の軌跡情報を取得するための手段である。従来であれば，測定機器の圧電素子などのアクチュエータに印加される電圧値により一律に特定部位先端の位置を推測して，特定部位を制御していた。しかしながら，実際には，特定部位ごとに変位は異なっており，しかも特定部位を測定機器に取り付けた状況によっても，特定部位の変位は異なる。そこで，本発明では，特定部位の軌跡を取得して，その軌跡に基づき特定部位の位置を制御するというものである。
【００４０】
図２は，特定部位の軌跡情報取得手段の構成例を示すブロック図である。図２に示されるように，特定部位の軌跡情報取得手段（３）の例として，測定機器（１）の特定部位（１１）を変位させるアクチュエータ（１２）への制御信号を制御する制御信号制御部（１３）と，前記制御信号制御部（１３）により制御される各制御信号における特定部位（１１）を撮影する特定部位撮影手段（１４）と，前記特定部位撮影手段（１４）により撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡（１５）を求める特定部位軌跡算出手段（１６）と，前記特定部位軌跡算出手段により得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置（１７）に記憶するための特定部位軌跡記憶手段（１８）とを含むものがあげられる。特定部位の具体例として，プローブがあげられる。すなわち，本明細書においては，「特定部位」をプローブと読み替えたものが好ましい。アクチュエータとして，圧電素子などがあげられる。そして，アクチュエータへの制御信号として，圧電素子に印加される印加電圧があげられる。
【００４１】
この態様の発明によれば，特定部位の位置情報ではなく，特定部位先端の軌跡情報を用いて，特定部位と測定対象表面との相対的な位置関係を制御するので，特定部位が測定対象に接触する事態を防止できる。また，この態様の発明によれば，特定部位と測定対象表面との位置関係を適切に把握できるので，精度よく測定対象表面の状況を観測できる。
【００４２】
特定部位撮影手段（１４）として，特定部位の先端部分からの光を受光できるＣＣＤやＰＤなどの受光素子があげられる。
【００４３】
特定部位の軌跡情報取得手段（３）の例として，コンピュータを「特定部位撮影手段（１４）により撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡（１５）を求める特定部位軌跡算出手段（１６）と，前記特定部位軌跡算出手段により得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置（１７）に記憶するための特定部位軌跡記憶手段（１８）として機能させるコンピュータとして機能させるプログラム」をメインメモリに格納したコンピュータあげられる。特定部位軌跡算出手段（１６）は，たとえば，特定部位撮影手段（１４）としてのＣＣＤ画像から，特定部位の先端部（２）の位置情報を抽出して，その抽出した位置情報から特定部位の軌跡を求めるものがあげられる。特定部位の先端は，特定部位のない背景部分と明らかに異なるものとして観測されるので，コンピュータにより撮影画像をスキャンすることで，特定部位の存在する部位を容易に把握することができる。上記のような処理は，制御プログラムをメインメモリに格納しておき，ＣＰＵがスキャン指令の入力を受けて，メインメモリに格納された制御プログラムを読み出し，読み出した制御プログラムの制御指令に従って，記憶装置に記憶された特定部位像から特定部位の先端位置に関する情報を抽出するものがあげられる。このようにして得られた，特定部位の軌跡に関する情報は，それぞれの特定部位位置を与える電圧情報とともに記憶装置に記憶される。
【００４４】
すなわち特定部位の軌跡情報取得工程は，アクチュエータにより変位する特定部位の印加電圧を変化させつつ特定部位を撮影する特定部位撮影工程（Ｓ１０１）と，前記特定部位撮影工程で撮影された各制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡を求める特定部位軌跡算出工程（Ｓ１０２）と，前記特定部位軌跡算出工程で得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置に記憶するための特定部位軌跡記憶工程（Ｓ１０３）とを含む。
【００４５】
図３は，特定部位の軌跡情報取得工程を説明するための概念図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）は，電圧を変化させたときの特定部位の先端の変位を示す概念図であり，図３（ｅ）は得られる特定部位の先端の軌跡を示す概念図である。図３は，特定部位の変位を誇張して記載している。
【００４６】
測定対象（４）は，測定機器などで観測される対象である。なお，測定対象には，測定対象上の２次元位置を決めるための基準点が１箇所又は２箇所以上設けられてもよい。そのような基準点は，たとえば，レーザ照射やリソグラフィプロセス，印刷手法，機械的加工手法などにより測定対象上や測定対象を固定する台座上に事前に設けられていてもよいし，特定部位表面の３次元位置情報を把握する際に，レーザ光を照射することで，基準点を形成してもよい。  
【００４７】
測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，測定対象表面の３次元情報を取得するため手段である。本発明の第一の側面の好ましい態様は，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，前記測定対象表面の３次元情報を記憶した記憶装置から，前記測定対象表面の３次元情報を取得する測定対象表面の３次元情報を読み出す手段である，上記いずれかに記載の測定機器（１）を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステムに関する。
【００４８】
あらかじめ測定対象表面情報を記憶した記憶手段からその測定対象の表面情報を読み出すので，容易に位置決めを行うことができる。
【００４９】
また，一度測定対象表面情報を測定し，記憶装置に測定対象表面の３次元情報を格納しておき，所定の処理を施した後，再度，測定対象表面の３次元情報を取得し，これらの情報を比較することで，所定の処理が施された場所を容易に把握できる。よって，たとえば，測定対象上に，電極を形成し，その電極における表面の状況を観測する場合などに容易に電極位置を把握することができる。また，処理の前後における３次元情報を比較することで，処理による影響を容易に把握することができることとなる。
【００５０】
記憶装置として，ＲＡＭ，バッファなどの一時的記憶装置であってもよいし，ハードディスク，ＣＤ−ＲＯＭなどの永久記憶装置であってもよい。記憶装置は，制御装置と情報の授受を行えるようにされており，記憶された情報が適宜読み出されて演算処理に用いられるようにされている。
【００５１】
図４は，測定対象表面の３次元情報の取得手段の例を示すブロック図である。図４に示されるように，本発明の第一の側面の好ましい態様は，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）は，焦点を有する測定機器（３１）と，前記焦点を有する測定機器（３１）を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影手段（３２）と，前記表面像撮影手段（３２）により得られた測定対象表面のスキャン画像（３３）から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出手段（３４）と，前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得手段（３５）と，前記測定対象上の位置取得手段（３５）により得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出手段により求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）と，前記３次元表面情報取得手段により得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置（３７）に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶手段（３８）と，を具備する上記いずれかに記載の測定機器（１）を用いて測定対象表面を観測するための位置決めシステムに関する。
【００５２】
このように，測定対象表面をスキャンする手段を具備するので，測定機器を用いて測定対象表面を測定等する前に，測定対象表面をプレスキャンして測定対象表面の３次元形状を把握し，その把握した測定対象表面の３次元形状情報と，あらかじめ測定し記憶した特定部位先端の軌跡情報とも用いて，適切に特定部位と測定対象との相対位置を制御できる。
【００５３】
焦点を有する測定機器を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影工程と，前記表面像撮影工程で得られた測定対象表面のスキャン画像から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出工程と，前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得工程と，前記測定対象上の位置取得工程で得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出工程で求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得工程と，前記３次元表面情報取得工程で得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶工程とにより，測定対象表面の３次元情報を得ることができる。
【００５４】
測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）を実現するためには，コンピュータを，「測定対象表面のスキャン画像（３３）から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出手段（３４）と，前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得手段（３５）と，前記測定対象上の位置取得手段（３５）により得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出手段により求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）と，前記３次元表面情報取得手段により得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置（３７）に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶手段（３８）と，を具備するコンピュータ」として機能させる制御プログラムをメインメモリに格納したコンピュータを用いればよい。
【００５５】
図５は，焦点を有する測定機器の例を示すブロック図である。焦点を有する測定機器は，光学焦点を有する測定機器であってもよいし，電子焦点を有する測定機器であってもよい。図５に示されるように，焦点を有する測定機器（３１）として，レーザ光源（４１）と，前記レーザ光源からの入力光が入力する第一の光学アセンブリ（４２）と，前記第一の光学アセンブリ（４２）からの光が入力する対物レンズ（４３）と，前記対物レンズ（４３）を経て測定対象に照射され，反射された光が，前記対物レンズ（４３）及び前記第一の光学アセンブリ（４２）を経て入力する第二の光学アセンブリ（４４）と，前記第二の光学アセンブリ（４４）からの光が入力される光スペクトロメーター（４５）と，前記第二の光学アセンブリ（４４）からの光が入力される第三の光学アセンブリ（４６）と，前記第三の光学アセンブリ（４６）からの光が入力される受光素子（４７）と，前記光学アセンブリ（４２，４４，４６）の位置を制御する移動ステージ（４８）を具備する。そして，光スペクトロメーター（４５）及び受光素子（４７）が取得した情報は，制御装置（６）に送信される。また，移動ステージは，制御装置（６）からの制御指令に従って動作し，焦点面が順次変更される。このように，制御装置には，焦点面に関する情報と，各焦点面におけるＣＣＤ画像及び光学画像が入力される。対物レンズ（４３）として，長距離高倍率対物レンズが好ましく用いられる。また，受光素子（４７）として，ＣＣＤが好ましく用いられる。移動ステージは，たとえば，Ｚ軸ステージがあげられ，軸方向に変位する。これにより，測定対象，ステージ，特定部位等から構成される特定部位観測系に対する焦点面がずれることとなる。
【００５６】
特定部位及び測定対象表面の３次元位置制御手段（６）は，前記測定対象表面の３次元情報の取得手段（５）により得られた測定対象表面の３次元情報とを用いて，前記特定部位の先端と前記測定対象表面との３次元位置関係を制御するための手段である。
【００５７】
本発明の好ましい態様は，物体ステージを移動し，測定対象を移動させつつ，特定部位先端と測定対象表面とを撮影し，特定部位の先端と測定対象表面とに関する画像処理を行い，３次元画像として捉え制御するものである。このように，測定対象表面及び特定部位先端像を得ながらスキャンを行うことで，より容易に測定対象表面を観測できる。
【００５８】
第一の側面に係る発明によれば，真上からのマッピング画像を作成することができる。作成したマッピング画像の任意の位置を指定してその位置まで，対象物体を移動することができる。マッピング画像の指定する位置に特定部位を正確におろすことができる。
【００５９】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを用いた分光システムであって，前記焦点顕微鏡は，焦点面にて生じた発光を，光分岐素子（４４）を介して分光装置（４５）に導入し，焦点面にて生じた発光に関する分光データを取得できる，分光システムである。このシステムによれば，試料表面における状況を適切に観測することができる。また，後述するように，観測したデータを記憶しておき，試料に適宜加工を加えた後に，観測データを比較することで，加工後の様子を適切に把握することができる。さらには，分光装置により，基板表面において起こる変化を適切に把握することができる。「発光」として，アブレーションによるプラズマ発光，レーザ照射に伴う蛍光又は燐光などがあげられる。
【００６０】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，一度計測を行い，レーザにてマーカーを設置した試料に対して，いったん観測台から外した後に，再び同一試料を観測する際に，再度試料の３次元情報を取得して，前回取得していた３次元情報データと比較し，観測位置ずれを認識し，前回取得した分光データを，現在の試料配置に座標変換して対照できる上記いずれかに記載の分光システムである。この態様の分光システムでは，いったん試料を取り外しても，再度精密に位置あわせをすることができる。
【００６１】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを用いた加工システムであって，前記焦点顕微鏡は，落射光学配置にてレーザを導入する光学系（４１）と，前記レーザを顕微鏡の先端に導く反射構造体（４２）と，を具備し，前記レーザは，光学顕微鏡（３１）の焦点位置にその集光され，前記焦点位置は，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得手段（３６）により得られた３次元情報に基づいて調整でき，レーザ強度として，測定試料のアブレーション閾値を超える強度を与えることで，焦点位置にレーザーアブレーションによる加工を施すことができる，加工システムである。
【００６２】
本発明の第一の側面の好ましい利用態様は，上記いずれかに記載の位置決めシステムを用いた加工システムであって，前記焦点顕微鏡は，焦点面にて生じた発光を，光分岐素子（４４）を介して分光装置（４５）に導入し，焦点面にて生じた発光に関する分光データを取得でき，前記光学系（４１）由来のレーザによって加工された測定対象の位置情報を格納する装置を具備し，前記分光装置（４５）で得られた分光データを，その焦点位置の３次元表面情報データと合わせて記憶できる加工システムである。
【００６３】
本発明のシステムは，長距離動作型の光学顕微鏡，レーザ打ち込み装置，及び光学特定部位をひとつのユニット内に複合化し各動作部分をコンピュータにて統括制御しつつ市販の測定機器と組み合わせて使用することで種々の有用な機能を簡便に実装することができる。光学顕微鏡のプリスキャンによって得られた測定対象上の三次元的な構造と特定部位先端部位をコンピュータにて数値モデル化（ＩＤ化）することで，特定部位先端と測定対象との相対位置をリアルタイムかつ高分解能で把握することが可能となる。また同一の視野を光学系と特定部位系にて同時に共有することによりその各種観測や加工プロセスを複合化することが可能となり，応用範囲が飛躍的に高まる。
【００６４】
第一の側面に係る発明の応用例について以下説明する。本発明によれば，特定部位先端のアプローチ位置を推測しつつその動作を精密に制御することによって目的とする場所に特定部位先端を正確に誘導しチップ衝突の危険性を回避しつつアプローチすることができる。
【００６５】
本発明によれば，測定機器の測定データの信頼性が向上する。すなわち，他のプロセスを施す等のために測定対象と特定部位先端の位置が大きくずれたとしても，その光学イメージをあらかじめ取得された数値モデルと比較しつつ特定部位先端を誘導することによってそのずれを極めて迅速かつ容易に補正することができる。
【００６６】
本発明によれば，各種ナノプロセスのシステム化を行うことができる。本システムのアプローチポジション自動制御機能によれば，他のプロセス（微小電極作成，デポジション，リソグラフィ等）で作成した微小スケール構造体に対しても任意の特定部位を迅速かつ高分解能にてＳＰＭ観測を行うことができるようになり，種々のナノテクプロセスをひとつの測定対象上に複合的に集積してシステム化することができる。
【００６７】
本発明によれば，局所顕微長短パルス分光，多次元スペクトラムマッピングなどを行うことができる。本発明では，光学測定と測定機器測定によって得られたデータが空間的な対応関係を有するので，観測対象のナノスケールの構造や測定対象上の正確な位置が特定された上での局所光学測定を行うことができることとなる。
【００６８】
本発明によれば，ナノ光デバイスの基本原理を開拓できる。ＳＰＭチップによるナノファブリケーションプロセスが誘起する光学プロセス（エピ膜への局所ディスオーダー導入に伴う表面プラズモン放出，電流注入による単分子発光，探針増強ラマン散乱など）をリアルタイムかつ高空間分解能で測定できる。
【００６９】
本発明によれば，表面界面のダイナミクス研究をおこなうことができる。入射光による表面励起に伴って現れる物性変化をＳＰＭによって直接観測することが可能となる。
【００７０】
本発明によれば，より精密にコントロールされたナノファブリケーションを行うことができる。収束レーザで測定対象表面を局所的にモディファイし（２光子吸収によるナノ構造作成，導電性薄膜の局所パターニングなど），その状況をＳＰＭによって直接高分解能観測することが可能となる。さらにＳＮＯＭ等と組み合わせることで表面プラズモンの生成伝播ダイナミクスが直接観測可能となる。
【００７１】
本発明によれば，ナノ配線，人為的に配列をコントロールしたポリマー，測定対象上での新物質合成プロセスを実現できる。自己組織化現象を用いて分子構造体が測定対象上に規則的に配置されたことをＳＰＭによって確認，そのままレーザを照射して分子間の重合を促進，その形態変化をＳＰＭで確認，物性観察およびＳＰＭファブリケーション，といったその場プロセス及び観察が可能となる。
【００７２】
本発明によれば，より精密化されたナノディップペンが可能となる。特定の材質によって作られたSPM特定部位先端にレーザの焦点を合わせつつアブレーションを誘起することで観測表面上の任意の部位にナノパーティクル，ナノクラスターを分散させることが可能となる。
【００７３】
本発明は，光センサー，人工網膜，バイオセンサー等の開発手段にも有用である。光によって誘起される分子構造体の局所コンフォメーションの変化とそれに伴って生じる測定対象部材との相互作用変化のメカニズム等の探求が可能となる。
【００７４】
本発明の第二の側面は，焦点を有する測定機器を用いて，測定対象に対して斜め方向から測定対象表面像を撮影する作業を，焦点面を移動させつつ行うことにより測定対象表面のスキャン画像を得るための表面像撮影工程と，前記表面像撮影工程で得られた測定対象表面のスキャン画像から，スキャン画像の各地点における高さ情報を求めるための高度算出工程と，前記スキャン画像の各地点の位置情報と，前記スキャン画像の各地点を撮影した際の焦点面に関する情報を用いてアフィン変換，画像歪み補正処理，又は光学歪み補正を施し，前記測定対象上の位置情報を求める測定対象上の位置取得工程と，前記測定対象上の位置取得工程で得られた測定対象上の位置情報と，前記高度算出工程で求められた「スキャン画像の各地点における高さ情報」とを用いて，測定対象表面の３次元情報を得るための３次元表面情報取得工程と，前記３次元表面情報取得工程で得られた測定対象表面の３次元情報を記憶装置に記憶するための測定対象表面の３次元情報記憶工程とを含む，測定対象表面の３次元情報の取得方法に関する。  
【００７５】
この側面に係る発明は，第一の側面に係る発明において測定対象表面の３次元情報を得るために好適に用いられる。
【００７６】
本発明の第三の側面は，アクチュエータ等により変位する特定部位の印加電圧・制御信号を変化させつつ特定部位を撮影する特定部位撮影工程と，前記特定部位撮影工程で撮影された各制御信号・制御信号における特定部位像から，各制御信号における特定部位の先端位置を求めることで，特定部位先端の軌跡を求める特定部位軌跡算出工程と，前記特定部位軌跡算出工程で得られた特定部位先端の軌跡を記憶装置に記憶するための特定部位軌跡記憶工程とを含む，特定部位軌跡情報の取得方法に関する。
【００７７】
この側面に係る発明は，第一の側面に係る発明において特定部位軌跡情報を得るために好適に用いられる。
【実施例１】
【００７８】
上記に説明した技術を用いて，走査測定機器用位置決め装置及び顕微分光システムを構築した。
なお，制御コンピュータは以下の仕様のものを設計した。
・測定機器ＸＹＺステージ動作をリモートコントロール
・光学系のＺモーション制御とＣＣＤ画像キャプチャー，ピント合焦，観測面と特定部位先端の画像情報からなる３Ｄイメージ再構成（遠距離かつ高倍率観測ゆえの被写界震度の浅さを生かすことで精密な３Ｄ画像を構成することが可能となる）
・再構成された３Ｄ画像による視野内の特定部位先端位置とアプローチポジション推定
・再構成された３Ｄ画像を参考にしつつステージモーションを制御して推定されたアプローチポジションへ観察しようとする視野に自動誘導
・測定機器ＸＹＺステージ動作を制御して推定アプローチポジションに自動誘導
・測定機器データとの空間的な相関をもつ顕微分光データ（反射，吸収，蛍光，りん光など）の取り込みと解析
・ビーム打ち込み等による局所加工とそれがもたらす物性変化の局所測定シーケンスの制御
・特定部位リソグラフィ等による局所加工とそれがもたらす物性変化の局所測定シーケンスの制御
・Ｚ軸方向への電動モーション機構により自動合焦
【００７９】
また，光学系として以下の仕様に基づいて設計した。
・必要に応じて対物レンズ，エクステンダー等を追加使用することで実像倍率を任意に設定可能
・高分解能ＣＣＤ等の使用，画像解析プログラムによるデータ処理を適宜行うことで実質空間分解能を向上
・同軸入出光ポートを複数備え，照明光とともに視野中心に収束レーザービーム光を照射，反射光および蛍光を適宜分光することが可能
・レーザ種を交換することで長短パルス分光やレーザーリソプロセスなどにも応用可能
・超高真空チャンバーへの適用を前提として考え，全体は軽量かつコンパクト
・対物レンズ側の光学系は必要に応じてチャンバー内部に設置する部分を外部に設置する部分に２分割できるような構造にする
【００８０】
図６は，得られた走査測定機器用位置決め装置及び顕微分光システムの図面に代わる写真である。
【００８１】
図７は，スキャン画像を示す図面に代わる写真である。図７（ａ）は，表面像撮影手段により得られた測定対象表面のスキャン画像を示し，図７（ｂ）は所定の演算処理を施した後の測定対象表面の３次元情報を示す図である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は，精密な位置決めを行うことができるので，分析機器などの分野で利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１は，本発明の位置決めシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】図２は，特定部位の軌跡情報取得手段の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は，特定部位の軌跡情報取得工程を説明するための概念図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）は，電圧を変化させたときの特定部位の先端の変位を示す概念図であり，図３（ｅ）は得られる特定部位の先端の軌跡を示す概念図である。
【図４】図４は，測定対象表面の３次元情報の取得手段の例を示すブロック図である。
【図５】図５は，焦点を有する測定機器の例を示すブロック図である。
【図６】図６は，得られた走査測定機器用位置決め装置及び顕微分光システムの図面に代わる写真である。
【図７】図７は，スキャン画像を示す図面に代わる写真である。図７（ａ）は，表面像撮影手段により得られた測定対象表面のスキャン画像を示し，図７（ｂ）は所定の演算処理を施した後の測定対象表面の３次元情報を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  測定機器
２  特定部位先端
３  特定部位の軌跡情報取得手段
４  測定対象
５  ３次元情報の取得手段
６  特定部位及び測定対象表面の３次元位置制御手段
７  位置決めシステム
【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５】
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【図６】
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【図７】
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