(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブの軸方向に沿って前記プローブの先端側方に試料を配置するための位置調整機構であって、
前記軸方向に対して直交する軸直交方向に沿った前記プローブと前記試料との相対的な位置関係を光学的に示すと共に、前記軸方向に沿った前記プローブの延長上以外の観察位置で観察可能で、前記軸方向に広がりを持つ線状の照準光を位置情報光として形成する照準光形成手段を有する情報光形成手段と、
前記観察位置に配置されて前記位置情報光を観察する観察手段と、
を備えることを特徴とする位置調整機構。
【請求項２】
前記軸直交方向のうちの一方向に沿って前記プローブ及び前記試料の側方に設けられ、前記軸方向に広がりを持った光を発する第１発光手段と、
前記軸方向を中心軸として所定角度傾斜した方向に沿って前記プローブ及び前記試料の側方に設けられ、前記軸方向に広がりを持った光を発する第２発光手段と、
を含めて前記照準光形成手段を構成し、前記第１発光手段及び前記第２発光手段の双方が発した光を交差させることで当該交差位置に前記照準光を形成することを特徴とする請求項１に記載の位置調整機構。
【請求項３】
前記第２発光手段が発する光の波長を前記第１発光手段が発する光の波長とは異なる値に設定したことを特徴とする請求項２に記載の位置調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場分光装置等の観察試料にプローブを対向させた状態で試料を観察する構成の観察装置でプローブと試料との相対的な位置関係を調整するために用いられる位置調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に開示されているような散乱型近接場分光顕微鏡は、試料を観察するにあたって試料とプローブの先端とをプローブの軸方向に沿って対向させなくてはならない。
【特許文献１】特開２００５−１４７７４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、プローブの軸方向に沿って試料とプローブの先端とが対向したか否かは、プローブの軸方向に沿ってプローブの試料とは反対側や、試料のプローブとは反対側にＣＣＤカメラ等の観察手段を設けることが考えられる。しかしながら、プローブの試料とは反対側にはプローブを支持するための機構が設けられ、試料のプローブとは反対側には試料を載置する試料台や試料台を駆動させる駆動機構が設けられるため、このような位置に観察手段を設けることができず、試料及びプローブの何れか一方に対する他方の相対的な位置関係を把握することができず、何れか一方に対する他方の位置調整が難しい。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、プローブの軸方向に沿ってプローブの先端と向き合うように試料を容易にセットできる位置調整機構を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明に係る位置調整機構は、プローブの軸方向に沿って前記プローブの先端側方に試料を配置するための位置調整機構であって、前記軸方向に対して直交する軸直交方向に沿った前記プローブと前記試料との相対的な位置関係を光学的に示すと共に、前記軸方向に沿った前記プローブの延長上以外の観察位置で観察可能で、前記軸方向に広がりを持つ線状の照準光を位置情報光として形成する照準光形成手段を有する情報光形成手段と、前記観察位置に配置されて前記位置情報光を観察する観察手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る位置調整機構では、情報光形成手段を構成する照準光形成手段によって照準光が位置情報光として形成される。この照準光がプローブの軸方向に沿ったプローブの延長上以外の観察位置に設けられた観察手段にて観察される。
【０００７】
ここで、上記の照準光形成手段によって形成された照準光（位置情報光）はプローブの軸方向に広がりを持つ線状であるため、プローブの先端と試料の双方が照準光で照らされた状態では、プローブの軸方向に沿ってプローブの先端と試料とが対向している。したがいまして、この状態を観察手段で観察することでプローブの先端と試料とが対向しているか否かを確認でき、プローブの軸方向に沿ってプローブの先端と向き合うように試料をセットできる。
【００１３】
請求項２に記載の本発明に係る位置調整機構は、請求項１に記載の本発明において、前記軸直交方向のうちの一方向に沿って前記プローブ及び前記試料の側方に設けられ、前記軸方向に広がりを持った光を発する第１発光手段と、前記軸方向を中心軸として所定角度傾斜した方向に沿って前記プローブ及び前記試料の側方に設けられ、前記軸方向に広がりを持った光を発する第２発光手段と、を含めて前記照準光形成手段を構成し、前記第１発光手段及び前記第２発光手段の双方が発した光を交差させることで当該交差位置に前記照準光を形成することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の本発明に係る位置調整機構によれば、プローブの軸方向に対して直交する方向に沿ったプローブ及び試料の側方からは第１発光手段及び第２発光手段の各々から光が発せられる。ここで、第１発光手段及び第２発光手段の各々の位置は、プローブの軸方向を中心軸として所定角度傾斜している。したがいまして、第１発光手段から発せられた光と、第２発光手段から発せられた光は互いに交差する。しかも、第１発光手段及び第２発光手段の各々から発せられた光は何れもプローブの軸方向に広がりを持つ。このため、第１発光手段から発せられた光と第２発光手段から発せられた光とが交差する位置では、プローブの軸方向に沿って光が強く光る。
【００１５】
この強く光る光が照準光となり、他の位置より強く光る照準光にプローブの先端と試料とが照らされることでプローブの軸方向に沿ってプローブの先端と試料とが対向したことを認識できる。
【００１６】
ここで、本発明に係る位置調整機構では、プローブの軸方向に沿った線状の照準光を形成するにあたり、複数の発光手段（第１発光手段及び第２発光手段）を用いるが、これらの発光手段は何れもプローブの軸方向に対して直交する方向に沿ったプローブ及び試料の側方に設けられるため、試料を載置する載置台やプローブを支持する支持手段が照準光の障害になったり、また、このような載置台や支持手段に特別な加工を施したりしなくても、上記の照準光を形成することができる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明に係る位置調整機構は、請求項２に記載の本発明において、前記第２発光手段が発する光の波長を前記第１発光手段が発する光の波長とは異なる値に設定したことを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の本発明に係る位置調整機構によれば、第１発光手段が発する光と第２発光手段が発する光とで波長が異なり、したがいまして、第１発光手段が発する光の色と第２発光手段が発する光の色とが異なる。このため、第１発光手段から発せられた光と第２発光手段から発せられた光との交差位置では、第１発光手段及び第２発光手段の各々が発した光とは異なる色となる。このため、プローブの先端及び試料の各々は、この交差位置に到達した状態でのみ、第１発光手段が発した光と第２発光手段が発した光とが交わることで生じた色の光（すなわち、照準光）で照らされる。これにより、交差位置にプローブの先端や試料が到達した否かの判別が容易になる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の本発明に係る位置調整機構では、位置情報光である線状の照準光でプローブの先端と試料とを照らすことでプローブの軸方向に沿ってプローブの先端と試料とが対向するようにプローブと試料との相対的な位置関係を調整することでプローブの軸方向に沿ってプローブの先端と向き合うように試料を容易にセットできる。
【００２３】
請求項２に記載の本発明に係る位置調整機構では、試料を載置する載置台やプローブを支持する支持手段が照準光の障害になったり、また、このような載置台や支持手段に特別な加工を施したりしなくても線状の照準光を形成でき、この照準光でプローブの先端と試料とを照らしてプローブの先端と試料とを対向させることができる。
【００２４】
請求項３に記載の本発明に係る位置調整機構では、照準光にプローブの先端や試料が照らされているか否かの判別、すなわち、プローブの軸方向にプローブの先端と試料とが対向しているか否かの判別が極めて容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の第１の実施の形態及び第２の実施の形態は本発明に含まれない参考例とする。
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には第１の実施の形態に係る位置調整機構１０を適用した近接場分光測定装置１１の構成の概略が正面図とブロック図の複合図により示されており、図２には本位置調整機構１０を適用した近接場分光測定装置１１の要部の構成の概略が斜視図により示されている。なお、近接場分光測定装置１１における試料１６を観察、測定するための機構に関しては周知の技術であるため、図示を含めてその詳細な説明は省略し、本実施の形態の要部である位置調整機構１０に関わる構成のみを以下に説明する。
【００２６】
図１に示されるように、近接場分光測定装置１１はスキャナ１２を備えている。スキャナ１２は、シリコンにより平面視矩形の平板状にシリコンにより形成された試料載置面を含めて構成された試料台１４を備えており、この試料台１４上（更に言えば、試料載置面上）に観察する試料１６がセットされる。試料台１４の下方には駆動機構１８が設けられている。駆動機構１８はピエゾ素子２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚを備えている。ピエゾ素子２０Ｘ〜２０Ｚは電圧が印加されることで結晶が一定の方向に伸縮する構造で、ピエゾ素子２０Ｘは結晶の伸縮で試料台１４をその試料載置面に対して平行な一方向（Ｘ方向）に微小変位させる。
【００２７】
また、ピエゾ素子２０Ｙは結晶の伸縮で試料台１４をその試料載置面に対して平行で且つ上記のＸ方向対して直交する方向（Ｙ方向）に微小変位させる。さらに、ピエゾ素子２０Ｚは結晶の伸縮で試料台１４をその試料載置面の向き、すなわち、上記のＸ方向及びＹ方向の双方に対して直交する方向（Ｚ方向）に微小変位させる。ピエゾ素子２０Ｘ、２０ＹはＸ，Ｙ走査機構２６に接続されている。Ｘ，Ｙ走査機構２６は一種のドライバ回路を含めて構成されており、図示しない電源とピエゾ素子２０Ｘ、２０Ｙとの間に介在している。また、Ｘ，Ｙ走査機構２６はＣＰＵ２８に接続されており、ＣＰＵ２８からの走査制御信号がＸ，Ｙ走査機構２６に入力されると、Ｘ，Ｙ走査機構２６がピエゾ素子２０Ｘ及びピエゾ素子２０Ｙの少なくとも何れか一方に走査制御信号に応じた電圧を印加する。
【００２８】
また、ＣＰＵ２８はキーボードやマウス等により構成される入力部３０に直接又は間接的に接続されている。試料１６を上記のＸ方向やＹ方向にスキャン（変位）させるために、入力部３０で入力操作を行なうと、この入力操作に応じた入力信号がＣＰＵ２８に入力され、更に、入力信号に応じた走査制御信号がＣＰＵ２８から出力される。
【００２９】
さらに、ＣＰＵ２８はＺ軸サーボ機構３２に接続されている。Ｚ軸サーボ機構３２は一種のドライバ回路を含めて構成されており図示しない電源に接続されていると共に、ピエゾ素子２０Ｚに接続されている。ＣＰＵ２８にてサーボ信号が出力されるとＺ軸サーボ機構３２では入力されたサーボ信号に基づいてピエゾ素子２０Ｚに電圧を印加し、試料台１４を微小に昇降させる構成になっている。
【００３０】
一方、図１及び図２に示されるように、上記の構成の試料台１４の上方にはプローブ支持部４０が配置され、このプローブ支持部４０に金属製のプローブ４２が支持されている。プローブ４２は、試料台１４の試料載置面の向きに軸方向となる棒状で、試料台１４側、すなわち、下方へ向けて漸次先細となっている。近接場分光測定装置１１では試料台１４を構成するシリコン基板の試料載置面に赤外線を通すとエバネスセント波と呼ばれる近接場が試料載置面の表面に生じる。この近接場をプローブ４２により伝搬光に変換し、この伝搬光を検出器で集光して検出することで局所的な赤外分光が可能となる構成である。
【００３１】
プローブ４２の軸方向に対して直交する方向（換言すると、試料台１４の試料載置面に対して平行な方向で、以下、この方向を、便宜上、「軸直交方向」と称する）のうち、上記のピエゾ素子２０Ｘに電圧が印加されることで試料台１４が微小変位する方向と同じ方向、すなわち、Ｘ方向に沿った試料台１４の側方には、反射手段として情報光形成手段を構成するミラー４４が配置されている。本実施の形態においてミラー４４は、赤外不活性な結晶、一例としては、臭化カリウム（ＫＢｒ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ）、ダイヤモンド等により形成された基板の表面に、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の光沢金属を反射膜として蒸着することで形成されている。
【００３２】
このような構造のミラー４４は、プローブ４２の軸方向に沿って試料台１４の試料載置面よりも上方で、ミラー４４の反射面が試料台１４の試料載置面に対して略平行になるように配置されている。図１に示されるように、ミラー４４は試料台１４の試料載置面上に載置された試料１６、及び、この試料１６の近傍に配置されたプローブ４２の先端近傍からの光Ｌを、反射光として下方へ反射できるようになっている。ミラー４４の下方には観察手段としてのＣＣＤカメラ４６が配置されており、ミラー４４での反射光により形成される位置情報光としての反射像をＣＣＤカメラ４６で撮像できるようになっている。
【００３３】
ＣＣＤカメラ４６は、ＣＰＵ２８に接続されており、ＣＣＤカメラ４６から出力された電気的な画像信号がＣＰＵ２８で処理されると、ＣＰＵ２８に接続されたモニタ４８にミラー４４での反射像が表示される。図３の（Ｘ）に示されるように、例えば、プローブ４２の先端に対して試料１６がＸ方向にずれているような状態では、モニタ４８のＸ−Ｙ分割画像のうちの一方として表示されるミラー４４での反射像は、モニタ４８の画面横方向にプローブ４２の先端に対して試料１６がずれて表示される。
【００３４】
一方、図２に示されるように、プローブ４２の軸方向に対して直交する方向（換言すると、試料台１４の試料載置面に対して平行な方向で、以下、この方向を、便宜上、「軸直交方向」と称する）のうち、上記のピエゾ素子２０Ｙに電圧が印加されることで試料台１４が微小変位する方向と同じ方向、すなわち、Ｙ方向に沿った試料台１４の側方には、反射手段として情報光形成手段を構成するミラー５０が配置されている。本実施の形態においてミラー５０は、構造的にはミラー４４と同様の構造とされ、プローブ４２の軸方向に沿って試料台１４の試料載置面よりも上方で、ミラー５０の反射面が試料台１４の試料載置面に対して略平行になるように配置されている。ミラー４４と同様にミラー５０は試料台１４の試料載置面上に載置された試料１６、及び、この試料１６の近傍に配置されたプローブ４２の先端近傍からの光を、反射光として下方へ反射できるようになっている。
【００３５】
図２に示されるように、ミラー５０の下方には観察手段としてのＣＣＤカメラ５２が配置されており、ミラー５０での反射光により形成される位置情報光としての反射像をＣＣＤカメラ５２で撮像できるようになっている。ＣＣＤカメラ５２は、ＣＰＵ２８に接続されており、ＣＣＤカメラ５２から出力された電気的な画像信号がＣＰＵ２８で処理されると、ＣＰＵ２８に接続されたモニタ４８にミラー５０での反射像が表示される。図３の（Ｙ）に示されるように、例えば、プローブ４２の先端に対して試料１６がＹ方向にずれているような状態では、モニタ４８のＸ−Ｙ分割画像のうちの他方として表示されるミラー５０での反射像は、モニタ４８の画面横方向にプローブ４２の先端に対して試料１６がずれて表示される。
【００３６】
＜第１の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の本実施の形態では、ミラー４４、５０での反射光により形成される反射像がＣＣＤカメラ４６、５２の各々により撮像される。各ＣＣＤカメラ４６、５２が反射像を撮像すると、この撮像データに対応した電気的な画像信号がＣＰＵ２８で処理されてモニタ４８に表示される。
【００３７】
ここで、上記のように、プローブ４２の先端に対して試料１６がＸ方向にずれているような状態では、モニタ４８の分割画像の一方でモニタ４８の画面横方向にプローブ４２の先端に対して試料１６がずれて表示される。このように、プローブ４２の先端に対して試料１６がずれている場合には、ピエゾ素子２０Ｘに電圧を印加し、試料台１４をＸ方向に変位させる。このように試料台１４をＸ方向に変位させることでプローブ４２の先端と試料１６とが重なり合うと、Ｘ方向に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれが解消される。
【００３８】
また、プローブ４２の先端に対して試料１６がＹ方向にずれているような状態では、モニタ４８の分割画像の他方でモニタ４８の画面横方向にプローブ４２の先端に対して試料１６がずれて表示される。このように、プローブ４２の先端に対して試料１６がずれている場合には、ピエゾ素子２０Ｙに電圧を印加し、試料台１４をＹ方向に変位させる。このように試料台１４をＹ方向に変位させることでプローブ４２の先端と試料１６とが重なり合うと、Ｙ方向に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれが解消される。
【００３９】
このように、Ｘ方向及びＹ方向の双方に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれを解消することで、プローブ４２の軸方向に沿ってプローブ４２の先端と試料１６とを簡単に対向させることができる。
【００４０】
しかも、本実施の形態では、軸直交に沿った試料台１４の側方にミラー４４、５０を配置し、これらのミラー４４、５０での反射像を確認しながらＸ方向及びＹ方向の双方に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれを解消させるため、プローブ４２の先端や試料１６をＣＣＤカメラ４６、５２で撮像するにあたり、プローブ支持部４０や試料台１４が障害になることがなく、また、プローブ支持部４０や試料台１４の構造を特に変更しなくてもよい。
【００４１】
なお、本実施の形態では、反射面が試料台１４の試料載置面に対して略平行になるようにミラー４４、５０を配置したり、ミラー４４、５０の下方にＣＣＤカメラ４６、５２を配置した構成であったが、Ｘ方向及びＹ方向の各方向に沿ったプローブ４２の先端と試料１６とのずれを反射像として捕らえることができる構成であれば、ミラー４４、５０やＣＣＤカメラ４６、５２の配置態様が上述した本実施の形態の態様に限定されるものではない。
【００４２】
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、その他の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態を説明するにあたり、前記第１の実施の形態を含めて説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。
【００４３】
図４には第２の実施の形態に係る位置調整機構７０を適用した近接場分光測定装置７２の構成の概略が正面図により示されており、図５には近接場分光測定装置７２の構成の概略が斜視図により示されている。
【００４４】
これらの図に示されるように、本近接場分光測定装置７２にて適用した位置調整機構７０はミラー５０を備えていない。さらに、本位置調整機構７０はミラー４４を備えておらず、代わりに反射手段として情報光形成手段を構成するミラー７４が設けられている。ミラー７４の構造は基本的にミラー４４と同様の構造であるが、入射した光の一部を反射せずに透過できるように、ミラー７４の基板や反射膜の厚さが設定されている。
【００４５】
図４及び図５に示されるように、試料台１４の試料載置面上に設けられた試料１６及びこの試料１６の近傍のプローブ４２の先端を含む領域から、ミラー７４に入射してミラー７４を透過した光の光軸の延長上には観察手段としてのＣＣＤカメラ７６が設けられており、ミラー７４を透過した透過光により形成される位置情報光としての透過像を撮像できるようになっている。図示は省略するが、ＣＣＤカメラ７６もまたＣＣＤカメラ４６と同様にＣＰＵ２８に接続されている。
【００４６】
ミラー７４を透過した透過光により形成される透過像は、図６の（Ｙ）に示されるように、Ｘ方向側からプローブ４２の先端及び試料１６を見た画像となっており、プローブ４２の先端と試料１６とがＹ方向にずれている場合には、図６に示されるモニタ４８のＸ−Ｙ分割画像のうちの他方として表示されるミラー４４での反射像で、モニタ４８の画面横方向にプローブ４２の先端に対して試料１６がずれて表示される。
【００４７】
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の本実施の形態では、Ｘ方向に沿ったプローブ４２の先端と試料１６とのずれは、ミラー７４での反射像に基づいてモニタ４８に表示された画像により確認される。したがって、前記第１の実施の形態と同様にピエゾ素子２０Ｘに電圧を印加し、試料台１４をＸ方向に変位させる。このように試料台１４をＸ方向に変位させることでプローブ４２の先端と試料１６とが重なり合うと、Ｘ方向に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれが解消される。
【００４８】
一方、Ｙ方向に沿ったプローブ４２の先端と試料１６とのずれは、ミラー７４を透過した透過像に基づいてモニタ４８に表示された画像により確認され、この画像を確認しつつピエゾ素子２０Ｙに電圧を印加し、プローブ４２の先端と試料１６とがプローブ４２の軸方向に対向するまで試料台１４をＹ方向に変位させられる。これにより、Ｙ方向に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれが解消される。
【００４９】
このように、Ｘ方向及びＹ方向の双方に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれを解消することで、プローブ４２の軸方向に沿ってプローブ４２の先端と試料１６とを簡単に対向させることができる。
【００５０】
しかも、本実施の形態は前記第１の実施の形態と同様に、軸直交に沿った試料台１４の側方にミラー７４を配置し、このミラー７４での反射像及び透過像を確認しながらＸ方向及びＹ方向の双方に沿ったプローブ４２と試料１６とのずれを解消させるため、プローブ４２の先端や試料１６をＣＣＤカメラ４６、５２で撮像するにあたり、プローブ支持部４０や試料台１４が障害になることがなく、また、プローブ支持部４０や試料台１４の構造を特に変更しなくてもよい。
【００５１】
また、前記第１の実施の形態と比較すると、本実施の形態ではミラー４４に代わるミラー７４は設けられているが、ミラー５０が設けられていない。これにより、前記第１の実施の形態におけるミラー５０の設置スペースを他のスペースとして利用でき、また、ミラー５０の設置スペースの分だけ位置調整機構７０、ひいては近接場分光測定装置７２を小型化できる。
【００５２】
＜第３の実施の形態の構成＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５３】
図７には本実施の形態に係る位置調整機構９０を適用した近接場分光測定装置９２の構成の概略が斜視図により示されており、図８には本位置調整機構９０を適用した近接場分光測定装置９２の構成の概略が平面図により示されている。
【００５４】
本位置調整機構９０は、第１発光手段として照準光形成手段、ひいては情報光形成手段を構成するレーザ光源９４を備えている。レーザ光源９４には、例えば、アルゴンレーザ光源が用いられ、４３０ｎｍから４６０ｎｍの波長、すなわち、青色のレーザ光Ｌ１を発光する。このレーザ光源９４は、軸直交方向に沿った試料台１４の側方で試料台１４よりも上側に設けられており、下方へ向けてレーザ光Ｌ１を発光する。
【００５５】
レーザ光源９４の下方にはレーザ光源９４と共に照準光形成手段を構成する曲面反射部材９６が設けられている。曲面反射部材９６は試料台１４上の試料１６の側へ向けて所定の曲率で張り出すように湾曲した反射面を備えている。レーザ光源９４から発せられたレーザ光Ｌ１は曲面反射部材９６の反射面にて反射される。周知のとおりレーザ光は基本的に一定のスポット径で広がることなく直進するが、湾曲した曲面反射部材９６の反射面にて反射されたレーザ光Ｌ１は、曲面反射部材９６の反射面を要としてプローブ４２の軸方向に沿って扇状に広がる。
【００５６】
一方、本位置調整機構９０は、第２発光手段として照準光形成手段、ひいては情報光形成手段を構成するレーザ光源９８を備えている。レーザ光源９８には、例えば、ヘリウムネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザ光源が用いられ、５７０ｎｍから５９０ｎｍの波長、すなわち、黄色のレーザ光Ｌ２を発光する。このレーザ光源９８は、軸直交方向に沿った試料台１４の側方で試料台１４よりも上側に設けられており、下方へ向けてレーザ光Ｌ２を発光する。
【００５７】
レーザ光源９８の下方にはレーザ光源９８と共に照準光形成手段を構成する曲面反射部材１００が設けられている。曲面反射部材１００は基本的に曲面反射部材９６と同様の構成で、試料台１４上の試料１６の側へ向けて所定の曲率で張り出すように湾曲した反射面を備えている。レーザ光源９８から発せられたレーザ光Ｌ２は曲面反射部材１００の反射面にて反射される。このレーザ光Ｌ２もまた、レーザ光Ｌ１と同様に湾曲した曲面反射部材１００の反射面にて反射されることで曲面反射部材１００の反射面を要としてプローブ４２の軸方向に沿って扇状に広がる。
【００５８】
なお、上記の曲面反射部材９６及び曲面反射部材１００の各々は固定された構成であってもよいし、プローブ４２の軸方向に対して平行な軸周りに回動可能な構成であってもよい。曲面反射部材９６及び曲面反射部材１００の各々が固定された構成では、当然、レーザ光Ｌ１、Ｌ２の反射方向が固定されているが、プローブ４２の軸方向に対して平行な軸周りに曲面反射部材９６及び曲面反射部材１００の各々が回動可能な構成では、曲面反射部材９６や曲面反射部材１００で反射されたレーザ光Ｌ１、Ｌ２は、反射面を要としてプローブ４２の軸方向に沿って扇状に広がることに変わりないが、プローブ４２の軸方向に対して平行な軸周りに反射方向が変わる。
【００５９】
ここで、図８に示されるように、レーザ光源９８及び曲面反射部材１００は、レーザ光源９４及び曲面反射部材９６に対し、概ね試料１６の位置又はその近傍を中心にしてプローブ４２の軸方向周りに中心に所定角度傾斜した位置に設けられている。このため、曲面反射部材９６により反射された青色のレーザ光Ｌ１と、曲面反射部材１００により反射された黄色のレーザ光Ｌ２とは、試料１６の位置又はその近傍で交差する。この交差位置では、青色のレーザ光Ｌ１と黄色のレーザ光Ｌ２とが交わるため、個々のレーザ光Ｌ１、Ｌ２の各々の色とは異なる緑色で、しかも、個々のレーザ光Ｌ１、Ｌ２よりも強く光る照準光Ｌｓとなる。
【００６０】
しかも、曲面反射部材９６により反射された青色のレーザ光Ｌ１及び曲面反射部材１００により反射された黄色のレーザ光Ｌ２の各々は、上記のように曲面反射部材９６、１００の各反射面を要としてプローブ４２の軸方向に沿って扇状に広がっている。このため、これらのレーザ光Ｌ１、Ｌ２が交わることで形成された上記の照準光Ｌｓは、プローブ４２の軸方向に沿った線状となる。
【００６１】
また、上記のように、プローブ４２の軸方向に対して平行な軸周りに曲面反射部材９６及び曲面反射部材１００を回動可能な構成とした場合には、曲面反射部材９６や曲面反射部材１００を回動させることで照準光Ｌｓの形成位置が変わる。
【００６２】
一方、本位置調整機構９０は観察手段としてのＣＣＤカメラ１０２を備えている。ＣＣＤカメラ１０２は、概ね、照準光Ｌｓを軸とする軸周りにレーザ光源９４の配置位置及びレーザ光源９８の配置の何れかの一方を介して何れかの他方とは反対側で、撮像方向が照準光Ｌｓの側へ向いた状態で配置されている。ＣＣＤカメラ１０２はＣＰＵ２８に電気的に接続されており、ＣＣＤカメラ１０２が撮像した画像はモニタ４８の画面に表示される。
【００６３】
＜第３の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の本実施の形態では、レーザ光源９４、９８の各々からレーザ光Ｌ１、Ｌ２が発せられると、上記のようにプローブ４２の軸方向に沿って線状の照準光Ｌｓが形成される。ここで、図９に示されるように、プローブ４２の軸方向に沿ってプローブ４２の先端と照準光Ｌｓとが重なっていない場合には、プローブ４２の先端は照準光Ｌｓにより照らされることがなく、レーザ光源９４の青色のレーザ光Ｌ１及びレーザ光源９８の黄色のレーザ光Ｌ２の何れか一方に照らされるか、又は、何れのレーザ光Ｌ１、Ｌ２にも照らされない。この状態で、プローブ支持部４０をＸ方向やＹ方向にスライドさせ、又は、曲面反射部材９６及び曲面反射部材１００の各々が回動可能な構成であるならば、曲面反射部材９６や曲面反射部材１００を回動させて照準光Ｌｓの形成位置が変えられる。
【００６４】
このようにして、プローブ４２の位置や照準光Ｌｓの形成位置を適宜に調整することで、図１０に示されるように、プローブ４２の先端と照準光Ｌｓとが重なり合うと、プローブ４２の先端が照準光Ｌｓの色である緑色で、しかも、レーザ光Ｌ１、Ｌ２の何れか一方にプローブ４２の先端が照らされた場合よりも強く光る。この状態を、モニタ４８の画面で確認することで、プローブ４２の先端と照準光Ｌｓとが重なり合ったことを確認できる。
【００６５】
このように、プローブ４２の先端と照準光Ｌｓとが重なり合った状態で、照準光Ｌｓと試料１６とが重なり合っていない場合には、試料１６は照準光Ｌｓにより照らされることがなく、レーザ光源９４の青色のレーザ光Ｌ１及びレーザ光源９８の黄色のレーザ光Ｌ２の何れか一方に照らされるか、又は、何れのレーザ光Ｌ１、Ｌ２にも照らされない。
【００６６】
この状態で、ピエゾ素子２０Ｘ，２０Ｙの各々に適宜に電圧を印加し、試料台１４をＸ方向やＹ方向に適宜に変位させる。このように試料台１４を変位させることで図１１に示されるように試料１６と照準光Ｌｓとが重なり合うと、試料１６が照準光Ｌｓの色である緑色で、しかも、レーザ光Ｌ１、Ｌ２の何れか一方に試料１６が照らされた場合よりも強く光る。
【００６７】
この状態を、モニタ４８の画面で確認することで、試料１６と照準光Ｌｓとが重なり合ったことを確認でき、ひいては、プローブ４２の軸方向に沿ってプローブ４２の先端と試料１６とが対向したことを確認できる。
【００６８】
このように、本実施の形態では、レーザ光源９４から発せられた青色のレーザ光Ｌ１及びレーザ光源９８から発せられた黄色のレーザ光Ｌ２の何れでもない緑色の照準光Ｌｓにプローブ４２の先端及び試料１６が照らされることでプローブ４２の軸方向に沿ってプローブ４２の先端と試料１６とが対向したことを確認するため、プローブ４２の先端と試料１６とが対向したか否かを色彩的に容易に確認できる。
【００６９】
しかも、照準光Ｌｓはレーザ光Ｌ１、Ｌ２の何れよりも強く光り、このため、プローブ４２の先端や試料１６が照準光Ｌｓに照らされた場合には、レーザ光Ｌ１、Ｌ２の何れにプローブ４２の先端や試料１６が照らされた場合よりもプローブ４２の先端や試料１６が強く光る。したがって、この光の強さによってもプローブ４２の先端と試料１６とが対向したか否かを容易に確認できる。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、軸直交方向に沿ったプローブ４２及び試料１６の側方から、プローブ４２の軸方向に扇状に広がったレーザ光Ｌ１、Ｌ２を交差させて照準光Ｌｓを形成するため、プローブ支持部４０や試料台１４が、プローブ４２の軸方向に沿って線状の照準光Ｌｓを形成する際の障害になることがなく、また、プローブ支持部４０や試料台１４の構造を特に変更しなくても照準光Ｌｓを形成できる。
【００７１】
また、このような構成で形成された照準光Ｌｓにプローブ４２の先端や試料１６を照らしてプローブ４２の先端と試料１６とが対向するようにプローブ４２の先端や試料１６の位置を調整するため、プローブ４２の先端や試料１６の位置を調整するにあたりプローブ支持部４０や試料台１４が位置調整の障害になることがなく、また、プローブ支持部４０や試料台１４の構造を特に変更しなくても位置調整できる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、レーザ光Ｌ１、Ｌ２を交差させて緑色の照準光Ｌｓを形成する構成であったが、両レーザ光Ｌ１、Ｌ２は各々の色が異なり、且つ、両レーザ光Ｌ１、Ｌ２を交差させることで形成される照準光Ｌｓが何れのレーザ光Ｌ１、Ｌ２とも色が明確に異なるのであれば、両レーザ光Ｌ１、Ｌ２の色や照準光Ｌｓの色はなんら限定されるものではなく、レーザ光源９４、９８は適宜に選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施の形態に係る位置調整機構を適用した近接場分光測定装置の構成の概略を示す正面図とブロック図との複合図である。
【図２】第１の実施の形態に係る位置調整機構を適用した近接場分光測定装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る位置調整機構におけるモニタ画像を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る位置調整機構を適用した近接場分光測定装置の構成の概略を示す正面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る位置調整機構を適用した近接場分光測定装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図６】第２の実施の形態に係る位置調整機構におけるモニタ画像を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る位置調整機構を適用した近接場分光測定装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る位置調整機構を適用した近接場分光測定装置の構成の概略を示す平面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る位置調整機構におけるモニタ画像を示す図で、プローブ及び試料と照準光とが重なっていない状態を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る位置調整機構におけるモニタ画像を示す図で、プローブと照準光とが重なった状態を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る位置調整機構におけるモニタ画像を示す図で、プローブ及び試料と照準光とが重なった状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０    位置調整機構
１６    試料
４２    プローブ
４４    ミラー（反射手段、情報光形成手段）
４６    ＣＣＤカメラ（観察手段）
５０    ミラー（反射手段、情報光形成手段）
５２    ＣＣＤカメラ（観察手段）
７０    位置調整機構
７４    ミラー（反射手段、情報光形成手段）
７６    ＣＣＤカメラ（観察手段）
９０    位置調整機構
９４    レーザ光源（第１発光手段、照準光形成手段、情報光形成手段）
９６    曲面反射部材（照準光形成手段、情報光形成手段）
９８    レーザ光源（第２発光手段、照準光形成手段、情報光形成手段）
１００    曲面反射部材（照準光形成手段、情報光形成手段）
１０２    ＣＣＤカメラ（観察手段）
Ｌｓ    照準光（位置情報光）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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