(57)【要約】【課題】プローブの共振周波数を光干渉方式または光てこを用いずに検出することで、ＳＮＯＭの検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となり、またサンプルと光プローブの先端を非接触に制御してプローブの先端を保護することが可能となる光プローブの制御装置、該光プローブの制御装置を有する近接場光学顕微鏡を提供する。【解決手段】サンプルに対してプローブの先端を非接触に制御し、サンプル表面へ滲み出すエバネッセント光を検出する光プローブの制御装置において、前記プローブが有する共振周波数を、プローブ先端またはサンプル表面に発生したエバネッセント光の散乱光強度の変化を検出することによって検出する手段を有する構成とする。【選択図】　　　　　　図１
2004132711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルに対してプローブの先端を非接触に制御し、サンプル表面へ滲み出すエバネッセント光を検出する光プローブの制御装置において、
前記プローブが有する共振周波数を、プローブ先端またはサンプル表面に発生したエバネッセント光の散乱光強度の変化を検出することによって検出する手段を有することを特徴とする光プローブの制御装置。
【請求項２】
前記手段により検出されたプローブの共振周波数によって、前記プローブを加振するように制御する加振手段と、
前記手段により検出されたプローブの共振周波数が、一定になるようにフィードバック制御して、プローブ先端とサンプル表面との距離制御を行う手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の光プローブの制御装置。
【請求項３】
前記加振手段は、前記検出された散乱光の光強度の振幅を一定値に制御する手段と、
前記プローブの入出力の位相が等しくなるように該プローブを加振する系の位相を調整し、該プローブの自励発振を促す手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光プローブの制御装置。
【請求項４】
前記加振手段は、前記検出された散乱光の光強度信号を２値化する手段と、
前記プローブの入出力の位相が等しくなるように該プローブを加振する系の位相を調整し、該プローブの自励発振を促す手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光プローブの制御装置。
【請求項５】
サンプルに対してプローブの先端を非接触に制御し、サンプル表面へ滲み出すエバネッセント光を検出する光プローブの制御手段を有し、該手段によるプローブの走査により検出されたエバネッセント光によってサンプルの表面観察を行う近接場光学顕微鏡において、
前記光プローブの制御手段として請求項１〜４のいずれか１項に記載の光プローブの制御装置を有することを特徴とする近接場光学顕微鏡。
【請求項６】
前記エバネッセント光の散乱光の強度変化の信号のうち、任意の位相点での信号を検出し、サンプルの表面状態を観察するサンプルホールド手段を有することを特徴とする請求項５に記載の近接場光学顕微鏡。
【請求項７】
前記サンプルホールド手段が、請求項３に記載の散乱光の光強度の振幅を一定値に制御する手段における出力信号を２値化し、該２値化された信号を位相調整した出力信号を参照して、前記エバネッセント光の散乱光の強度変化の信号のうち、任意の位相点での信号を検出し、サンプルの表面状態を観察するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の近接場光学顕微鏡。
【請求項８】
前記サンプルホールド手段が、請求項４に記載の２値化手段からの出力信号を位相調整し、該位相調整した出力信号を参照して、前記エバネッセント光の散乱光の強度変化の信号のうち、任意の位相点での信号を検出し、サンプルの表面状態を観察するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の近接場光学顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブの先端とサンプル表面との間の物理的相互作用を検出する光プローブの制御装置、該光プローブの制御装置を有する近接場光学顕微鏡に関し、特に、エバネッセント光の散乱光強度を検出する光プローブの制御装置、該光プローブの制御装置を有し、サンプル表面を非接触に観察する近接場光学顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、導体の電子構造を直接観察できる走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）の開発以来、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、走査型容量顕微鏡（ＳＣａＭ）、近接場光学顕微鏡（ＳＮＯＭ）といった、先端の尖ったプローブを走査することにより、様々な情報とその分布を得る顕微鏡装置が次々と開発されている。現在、これらの顕微鏡は、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）と総称され、原子、分子レベルの解像度をもつ微細構造の観察手段として広く用いられている。
【０００３】
ＳＮＯＭには、尖鋭な光プローブ先端の微小開口から滲み出すエバネッセント光を利用してサンプル表面状態を観察するものや（例えば、非特許文献１参照）、
サンプル裏面からプリズムを介して全反射の条件で光を入射させ、サンプル表面へしみ出すエバネッセント光をサンプル表面から光プローブで検出してサンプル表面状態を観察するもの（例えば、非特許文献２参照）等、いくつかのものを挙げることができる。
【０００４】
これらの微小開口から滲み出す、またはサンプル表面へしみ出すエバネッセント光の光強度は、サンプル−プローブの距離に対して指数関数的に変化する。そのため、プローブ先端をサンプル表面に対して１００ｎｍ以下の距離に近づけた状態で、一定の距離に保つように制御を行う必要がある。そのための距離制御方式として、
（１）サンプル面の法線方向と垂直な方向に光プローブを微小振動させ、光プローブの先端が、サンプル表面から受けるファンデルワース力による振動振幅の減少を一定にするように距離制御を行うシアーフォース方式、
（２）光プローブ及びサンプルが導電性を有する場合に、両者の間に電圧を印加し、間に流れるトンネル電流の大きさが一定になるように距離制御を行うＳＴＭ方式、
（３）光プローブをサンプル面の法線方向に弾性変形可能な弾性体で支持し、光プローブ先端とサンプル表面との間に作用するファンデルワース力により生じる弾性体の弾性変形量が一定になるように距離制御を行うＡＦＭ方式、
等が用いられることが多い。
【０００５】
上記した（２）のＳＴＭ方式は、光プローブとサンプルが導電性を有しなければいけないことから汎用性が乏しい。
また、（３）のＡＦＭ方式は、大きく分類して、光プローブを振動させるダイナミックモードと、光プローブを静的にサンプルに近づけて光プローブのたわみを検出するコンタクトモードがある。
ＳＮＯＭの分解能は、光プローブ上に設けられた微小開口の形状によって決定されるが、コンタクトモードでサンプル表面を観察すると、光プローブの先端形状が変化し、光プローブ上の微小開口の形状も変化するため、同一条件下での観察が困難になる。そのため、この先端形状の変化を避けるため、（１）のシアーフォース方式や（３）のＡＦＭ方式（ダイナミックモード）を用いて、非接触な距離制御の試みが盛んに行われている。また、ダイナミックモードは、光プローブ−サンプル間に働く力によって、ノンコンタクトモード（引力領域）、タッピングモード（斥力領域）に分類することができる。
【０００６】
従来、非接触な距離制御を行う方式のものとして、光干渉を用いて光プローブの振動数の変化（プローブの共振周波数）を検出し、シアーフォース方式の非接触な距離制御を試みているものや（例えば、特許文献１参照）、光てこを用いて光プローブの振動数の変化（プローブの共振周波数）を検出し、ＡＦＭ方式の非接触な距離制御を試みているもの（例えば、特許文献２参照）等がある。
また、上述した制御方法では、振動数の変化はロックインアンプを用いて、振動振幅の変化を参照して検出しているため、振動振幅の変化は引力・斥力領域の区別が容易でなく、周期的に光プローブがサンプル面に接触してしまうという点の問題点等が指摘されてきた（例えば、非特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−４４６９３号公報
【特許文献２】特開平７−１９８７３２号公報
【非特許文献１】ＥＰＯ１１２４０１，Ｄｕｒｉｎｇ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．５９，１９８６年　ｐ．３３１８
【非特許文献２】Ｒｅｄｄｉｃｋ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ　ｖｏｌ．３９，１９８９年　ｐ．７６７
【非特許文献３】応用物理．第７０巻．第１０号．２００１年、ｐ１２００
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サンプルに対してプローブの先端を非接触に制御し、サンプル表面へ滲み出すエバネッセント光を検出する装置を構成するに際して、特許文献１または特許文献２のものにおいては、光プローブの振動数の変化（プローブの共振周波数）を検出するため光干渉方式または光てこを用いることが必要なことから、このプローブの共振周波数を検出するために用いる光源からの光と、ＳＮＯＭの検出光とが混在することとなり、信号のＳ／Ｎが悪くなるという問題が生じる。
また、特許文献１または特許文献２における制御方法では、前述したように振動数の変化はロックインアンプを用いて、振動振幅の変化を参照して検出していることから、振動振幅の変化は引力・斥力領域の区別が容易でなく、周期的に光プローブがサンプル面に接触してしまうこととなり、コンタクトモードの時と同様に、光プローブの先端形状が変化してしまうという点にも問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、プローブの共振周波数を光干渉方式または光てこを用いずに検出することで、ＳＮＯＭの検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となり、またサンプルと光プローブの先端を非接触に制御してプローブの先端を保護することが可能となる光プローブの制御装置、該光プローブの制御装置を有する近接場光学顕微鏡を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、つぎの（１）〜（８）のように構成した光プローブの制御装置、該光プローブの制御装置を有する近接場光学顕微鏡を提供するものである。
（１）サンプルに対してプローブの先端を非接触に制御し、サンプル表面へ滲み出すエバネッセント光を検出する光プローブの制御装置において、
前記プローブが有する共振周波数を、プローブ先端またはサンプル表面に発生したエバネッセント光の散乱光強度の変化を検出することによって検出する手段を有することを特徴とする光プローブの制御装置。
（２）前記手段により検出されたプローブの共振周波数によって、前記プローブを加振するように制御する加振手段と、
前記手段により検出されたプローブの共振周波数が、一定になるようにフィードバック制御して、プローブ先端とサンプル表面との距離制御を行う手段と、
を有することを特徴とする上記（１）に記載の光プローブの制御装置。
（３）前記加振手段は、前記検出された散乱光の光強度の振幅を一定値に制御する手段と、
前記プローブの入出力の位相が等しくなるように該プローブを加振する系の位相を調整し、該プローブの自励発振を促す手段と、
を有することを特徴とする上記（２）に記載の光プローブの制御装置。
（４）前記加振手段は、前記検出された散乱光の光強度信号を２値化する手段と、
前記プローブの入出力の位相が等しくなるように該プローブを加振する系の位相を調整し、該プローブの自励発振を促す手段と、
を有することを特徴とする上記（２）に記載の光プローブの制御装置。
（５）サンプルに対してプローブの先端を非接触に制御し、サンプル表面へ滲み出すエバネッセント光を検出する光プローブの制御手段を有し、該手段によるプローブの走査により検出されたエバネッセント光によってサンプルの表面観察を行う近接場光学顕微鏡において、
前記光プローブの制御手段として上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光プローブの制御装置を有することを特徴とする近接場光学顕微鏡。
（６）前記エバネッセント光の散乱光の強度変化の信号のうち、任意の位相点での信号を検出し、サンプルの表面状態を観察するサンプルホールド手段を有することを特徴とする上記（５）に記載の近接場光学顕微鏡。
（７）前記サンプルホールド手段が、上記（３）に記載の散乱光の光強度の振幅を一定値に制御する手段における出力信号を２値化し、該２値化された信号を位相調整した出力信号を参照して、前記エバネッセント光の散乱光の強度変化の信号のうち、任意の位相点での信号を検出し、サンプルの表面状態を観察するように構成されていることを特徴とする上記（６）に記載の近接場光学顕微鏡。
（８）前記サンプルホールド手段が、上記（４）に記載の２値化手段からの出力信号を位相調整し、該位相調整した出力信号を参照して、前記エバネッセント光の散乱光の強度変化の信号のうち、任意の位相点での信号を検出し、サンプルの表面状態を観察するように構成されていることを特徴とする上記（６）に記載の近接場光学顕微鏡。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるＳＮＯＭの概略構成を示すブロック図である。本発明は、エバネッセント光を発生する手段、光プローブを加振する手段、光プローブの振動数の変化を検出し光プローブとサンプルの距離を制御する手段とサンプルの面内方向の位置制御する手段で構成されている。
【００１２】
エバネッセント光を発生する手段は、光源１０４、レンズＡ１０５、光ファイバ１０６、光アダプタ１０７、光プローブ１０９で構成する。光源１０４からはレーザ光が照射され、このレーザ光をレンズＡ１０５、光ファイバ１０６、光アダプタ１０７を介し光プローブ１０９に導入することで、微小開口を有する光プローブ１０９の先端にエバネッセント光１１０を発生させる。
【００１３】
光プローブを加振させる手段は、レンズＢ１１２、ミラー１１３、光検出器１１４、Ｉ／Ｖ変換回路１１５、加振回路１１６、アクチュエータ１０８で構成する。光プローブ１０９の先端とサンプル１０３が近接することによって発生するエバネッセント光散乱光１１１は、レンズＢ１１２、ミラー１１３を介して光検出器１１４に入力される。ここでは、エバネッセント光散乱光１１１の散乱光強度変化の周期によって、光プローブ１０９の共振周波数を検出し、その共振周波数において光プローブ１０９を加振するように動作する。
【００１４】
光検出器１１４は例えばフォトダイオードのような光電変換素子によって構成され、エバネッセント光散乱光１１１の強度変化に応じた電流信号を発生する。
光検出器１１４から出力される電流信号は、Ｉ／Ｖ変換回路１１５によって電圧信号に変換される。加振回路１１６はＩ／Ｖ変換回路１１５の出力を参照して、アクチュエータ１０８の駆動信号を生成する。アクチュエータ１０８は圧電素子で構成される。
【００１５】
加振回路１１６は、光プローブ１０９を、光プローブ１０９が有する共振周波数で加振するように制御する。例えば、図５のように、光プローブ１０９の先端が、サンプル１０３表面に近接すると、光プローブ１０９−サンプル１０３表面に働く力によって光プローブ１０９の先端が拘束され、光プローブ１０９の有する共振周波数ｆが低域側にΔｆシフトする。加振回路１１６では、このシフトしたプローブ１０９の共振周波数で加振するように制御する。具体的な動作は後述する実施例で説明する。
【００１６】
また、図４のように、プリズム４０３を介して、サンプル１０３の背面から全反射の条件でレーザ光４０１を挿入し、サンプル１０３の表面に発生したエバネッセント光１１０を、共振点で加振されているカンチレバー４０２を用いて散乱させ、エバネッセント光散乱光１１１を検出する方法でもよい。
【００１７】
光プローブの振動数の変化を検出し光プローブとサンプルの距離を制御する手段は、周波数検出器１１７、サーボ回路１１８、Ｚステージ１０１で構成する。
周波数検出器１１７は、ＰＬＬなどに代表されるＦＭ復調回路で構成する。プローブとサンプルとの距離が変化すると、プローブがサンプルから受ける原子間力が変化するために、共振周波数が図５のΔｆのようにずれる。このずれた周波数は、周波数検出器１１７で検出され、Δｆに比例した電圧信号がサーボ回路１１８に送られる。サーボ回路１１８は光プローブ１０９の共振周波数を一定にするようにＺステージ１０１を制御する回路である。
サンプルの面内方向の位置制御する手段は、パーソナル　コンピュータ（ＰＣ）１１９、ＸＹドライバ１２０、ＸＹステージ１０２で構成する。ＸＹステージ１０２の面内方向の位置制御は、ＸＹドライバ１２０を介してＰＣ１１９で行われる。
サンプルの表面状態の観察は、ＸＹステージ１０２を面内方向に走査して行う。この時、サーボ回路１１８は、光プローブ１０９とサンプル１０３の距離を非接触な状態に保つようにＺステージ１０１を制御する。ＰＣ１１９では、サーボ回路１１８の制御値を参照して、サンプル１０３の表面状態を画像化する。
【００１８】
以上のような装置構成を有することによって、光プローブの共振周波数を、従来用いてきたような光てこ、光干渉方式を使用せず、エバネッセント光の散乱光強度を参照することによって検出することから、共振周波数検出用の光源からの光と、ＳＮＯＭの検出光とが混在することがなくなり、サンプルと光プローブの先端を非接触に制御して、ＳＮＯＭの検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。
【００１９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
本発明の実施例１の構成を、図２を参照して説明する。ここでは、図１の加振回路をオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）２０１、位相シフタ２０２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０３で構成する。
【００２０】
ＡＧＣ２０１は、Ｉ／Ｖ変換回路１１５の出力信号の振幅を一定値に制御する回路である。Ｉ／Ｖ変換回路１１５への入力は、エバネッセント光散乱光１１１の強度変化である。エバネッセント光散乱光１１１の強度は、サンプル１０３との距離に対して指数関数的に変化するため、光プローブ１０９の先端の位置がある振動数で変化している場合、図６のように、エバネッセント光散乱光１１１の散乱光強度変化も同じ周期で変動する。
【００２１】
本実施例では、この強度変化の信号の振幅を、ＡＧＣ２０１を用いて一定値に制御し、アクチュエータ１０８に印加して光プローブ１０９を加振する。そのため、ＡＧＣ２０１の振幅値は、光プローブ１０９先端の変位量の設定値によって決定される。また、位相シフタ２０２では、光プローブ１０９を加振する系の入出力の位相を同じ位相になるように調整することによって、加振系の自励発振を促す。このことによって、例えば、光プローブ１０９の共振周波数が、サンプル１０３に近接したことによって変化しても、その変化した共振点で光プローブ１０９を加振することが可能になる。ＢＰＦ２０３は、アクチュエータ１０８の制御信号へのノイズの混入を防ぐ目的で挿入する。
【００２２】
以上のような装置構成を有することによって、光プローブの共振周波数を、従来用いてきたような光てこ、光干渉方式を使用せず、エバネッセント光の散乱光強度を参照することによって検出するため、共振周波数検出用の光源を必要としない非接触型の顕微鏡装置を構成することが可能になる。
【００２３】
［実施例２］
本発明の実施例２の構成を、図３を参照して説明する。ここでは、図１の加振回路を２値化回路３０１、位相シフタ３０２、ＢＰＦ３０３で構成する。
２値化回路３０１は、Ｉ／Ｖ変換回路１１５の出力信号をある二つの所望の値に変換する回路で、例えば比較回路で構成する。Ｉ／Ｖ変換回路１１５への入力は、エバネッセント光散乱光１１１の強度変化である。エバネッセント光散乱光１１１の強度は、サンプル１０３との距離に対して指数関数的に変化するため、光プローブ１０９の先端の位置がある振動数で変化している場合、図７のように、エバネッセント光散乱光１１１の散乱光強度変化も同じ周期で変動する。
【００２４】
本実施例では、図７のように、ある基準点（例えば強度変化の信号の中心点）を境にして、所望の値に２値化する。２値化した信号は、ＢＰＦ３０３を用いて高調波を取り除き、アクチュエータ１０８に印加して光プローブ１０９を加振する。そのため、２値化する時の所望の値は、光プローブ１０９先端の変位量の設定値によって決定される。
【００２５】
また、位相シフタ３０２では、光プローブ１０９を加振する系の入出力の位相を同じ位相になるように調整することによって、加振系の自励発振を促す。このことによって、例えば、光プローブ１０９の共振周波数が、サンプル１０３に近接したことによって変化しても、その変化した共振点で光プローブ１０９を加振することが可能になる。
【００２６】
以上のような装置構成を有することによって、光プローブの共振周波数を、従来用いてきたような光てこ、光干渉方式を使用せず、エバネッセント光の散乱光強度を参照することによって検出するため、共振周波数検出用の光源を必要としない非接触型の顕微鏡装置を構成することが可能になる。
【００２７】
［実施例３］
本発明の実施例３の構成を、図８を参照して説明する。ここでは、実施例１の顕微鏡装置に、エバネッセント光検出回路を付加した装置構成を有している。エバネッセント光検出回路は、２値化回路５０１、位相シフタ５０２、サンプルホールド回路５０３で構成する。
【００２８】
光プローブ１０９は、常にその共振点で加振されているために、Ｉ／Ｖ変換器１１５から得られるエバネッセント光１１０の散乱光の強度変化は、図６のように、プローブの共振周波数ｆで変化する。そのため、この強度変化の信号より、サンプル１０３表面の光学情報を検出するためには、プローブの共振周波数と同じサンプリング周波数でエバネッセント光散乱光１１１を検出する必要がある。
２値化回路５０１は、ＡＧＣ２０１の出力を２値化し、サンプリング周波数を作製する。位相シフタ５０２は、このサンプリング周波数の位相を調整する回路である。サンプルホールド回路５０３は、サンプリング周波数を参照して、Ｉ／Ｖ変換器１１５の出力信号をサンプリングし、サンプル１０３表面の光学情報を得る。位相シフタ５０２によって、サンプリング周波数の位相を調整することによって、例えば、図６のエバネッセント光散乱光強度の信号のうち、最大値の信号を検出するような、任意の位相点での信号検出を可能にする。
【００２９】
以上のような装置構成を有することによって、共振周波数検出用の光源を必要せずに、非接触な状態を保ったまま、サンプル表面の光学情報を検出する近接場光学顕微鏡を構成することができる。
【００３０】
［実施例４］
本発明の実施例４の構成を、図９を参照して説明する。ここでは、実施例２の顕微鏡装置に、エバネッセント光検出回路を付加した装置構成を有している。エバネッセント光検出回路は、位相シフタ６０１、サンプルホールド回路６０２で構成する。
【００３１】
光プローブ１０９は、常にその共振点で加振されているために、Ｉ／Ｖ変換器１１５から得られるエバネッセント光１１０の散乱光の強度変化は、図６のように、プローブの共振周波数ｆで変化する。そのため、この強度変化の信号より、サンプル１０３表面の光学情報を検出するためには、プローブの共振周波数と同じサンプリング周波数でエバネッセント光散乱光１１１を検出する必要がある。
本実施例では、このサンプリング周波数は２値化回路３０１の出力を参照して得る。位相シフタ６０１は、このサンプリング周波数の位相を調整する回路である。サンプルホールド回路６０２は、サンプリング周波数を参照して、Ｉ／Ｖ変換器１１５の出力信号をサンプリングし、サンプル１０３表面の光学情報を得る。
位相シフタ６０１によって、サンプリング周波数の位相を調整することによって、例えば、図６のエバネッセント光散乱光強度の信号のうち、最大値の信号を検出するような、任意の位相点での信号検出を可能にする。
【００３２】
以上のような装置構成を有することによって、共振周波数検出用の光源を必要とせずに、非接触な状態を保ったまま、サンプル表面の光学情報を検出する近接場光学顕微鏡を構成することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、光プローブの共振周波数を、従来用いてきたような光てこ、光干渉方式を使用せず、エバネッセント光の散乱光強度を参照することによって検出することから、共振周波数検出用の光源からの光と、ＳＮＯＭの検出光とが混在することがなくなり、サンプルと光プローブの先端を非接触に制御して、ＳＮＯＭの検出信号のＳ／Ｎ比を向上されることが可能となる光プローブの制御装置を実現することができる。また、この光プローブの制御装置を用いて近接場光学顕微鏡を構成することにより、プローブの変位検出用の光学系を必要としない装置構成が簡易な近接場光学顕微鏡を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例１の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施例２の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態において、プリズムを用いたエバネッセント光を発生する方法を説明する図。
【図５】本発明の実施の形態において、プローブの共振周波数の変化を示す図。
【図６】本発明の実施例１の動作を説明する図。
【図７】本発明の実施例２の動作を説明する図。
【図８】本発明の実施例３の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の実施例４の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０１：Ｚステージ
１０２：ＸＹステージ
１０３：サンプル
１０４：光源
１０５：レンズＡ
１０６：光ファイバ、
１０７：光アダプタ
１０８：アクチュエータ
１０９：光プローブ
１１０：エバネッセント光
１１１：エバネッセント光散乱光
１１２：レンズＢ
１１３：ミラー
１１４：光検出器
１１５：Ｉ／Ｖ変換器
１１６：加振回路
１１７：周波数検出器
１１８：サーボ回路
１１９：パーソナル　コンピュータ（ＰＣ）
１２０：ＸＹドライバ
２０１：ＡＧＣ
２０２：位相シフタ
２０３：ＢＰＦ
３０１：２値化回路
３０２：位相シフタ
３０３：ＢＰＦ
４０１：レーザ光
４０２：カンチレバー
４０３：プリズム
５０１：２値化回路
５０２：位相シフタ
５０３：サンプルホールド回路
６０１：位相シフタ
６０２：サンプルホールド回路
【図１】
2004132711.tif 000003
【図２】
2004132711.tif 000004
【図３】
2004132711.tif 000005
【図４】
2004132711.tif 000006
【図５】
2004132711.tif 000007
【図６】
2004132711.tif 000008
【図７】
2004132711.tif 000009
【図８】
2004132711.tif 000010
【図９】
2004132711.tif 000011