JP3353965B2 - スキャナシステム及びこれを用いた走査型顕微鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業状の利用分野】 本発明は、例えば、走査トンネ
ル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの
走査型プローブ顕微鏡に適用され、探針や試料などを走
査させるスキャナシステムに関し、また、このスキャナ
システムを用いる走査型プローブ顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６２−１３０３０２号公報
における「サンプル表面の像を形成する方法及び装置」
のように、走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）など、簡単な構成で原子サイズレベルの
高い縦横分解能を有する走査型プローブ顕微鏡が提案さ
れている。

【０００３】このような走査型プローブ顕微鏡で高い分
解能を実現するためには、プローブと試料との相対位置
を精度良くコントロールできるようなスキャナシステム
が必要である。一般にスキャナシステムには、圧電体を
用いた、トライポッド型またはチューブ型の圧電体スキ
ャナが用いられている。

【０００４】チューブ型の圧電体スキャナは、例えばチ
ューブ状に形成された圧電体の内周面に単一の共通電極
を設けるとともに、外周面にはその周方向に４つの駆動
電極を設けてなる。かくして４つの駆動電極への電圧印
加を適宜制御することにより、屈曲や伸縮などにより圧
電体の端部を３次元的に変位させることができる。圧電
体の端部にステージを固着し、このステージに探針また
は試料を支持することにより、圧電体の端部の変位によ
って探針または試料を走査させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがＰＺＴ（チタ
ン酸ジルコン酸鉛）などの圧電体は、電圧駆動を行った
ときの変位にヒステリシスやクリープ等の現象を示すこ
とが良く知られている。従って、前述のような圧電体ス
キャナを用いて探針や試料を走査させた場合、ステージ
（すなわち探針や試料）の移動特性は非直線性を示すこ
とになってしまう。このような非直線性は、走査型プロ
ーブ顕微鏡においては、観測像の歪みとして現れ、定量
的な測定の妨げとなるという不具合があった。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、圧電体の変位
に生じるヒステリシスやクリープ等による影響を除去
し、良好な走査を行うことが可能なスキャナシステム
と、このスキャナシステムを用いる走査型プローブ顕微
鏡を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ステージを、所定の第１方向およびこの第１方向に交差
する第２方向のそれぞれに移動させるチューブ型ピエゾ
スキャナシステムにおいて、前記ステージに設けられた
反射手段と、前記反射手段に平行光束を入射する光源手
段と、光スポットの位置を検出するスポット検出手段
と、前記反射手段からの反射光を集光し、スポット検出
手段に光スポットを形成する集光手段と、前記スポット
検出手段により検出された前記光スポットの位置に基づ
いて、前記ステージの移動量を求める移動量演算手段
と、前記スポット検出手段および前記集光手段の少なく
とも一方を、前記スポット検出手段と前記集光手段との
相対的位置を光軸方向に変化させるように移動させて前
記スポット検出手段に形成される光スポットの大きさを
可変させ、前記ステージの変位検出のダイナミックレン
ジを調整するための移動手段とを具備したことを特徴と
している。請求項2記載の発明は、請求項１記載のスキ
ャナシステムを用いたことを特徴とする走査型顕微鏡で
ある。

【０００８】

【作用】このような手段を講じたことにより、光源手段
により反射手段に入射された光は、反射手段によって反
射したのち、集光手段によって集光されてスポット検出
手段に光スポットが形成される。この反射手段はステー
ジに設けられており、ステージの移動とともに傾斜する
ので、その傾斜角に応じて異なる方向に光を反射し、ス
ポット検出手段上での光スポットの形成位置を異ならせ
る。かくして光スポットの位置をスポット検出手段によ
り検出するとともに、これに基づいて傾斜角度演算手段
が所定の演算を行うことにより、前記ステージの傾斜角
度を求めることができる。従って、検出された実際の前
記ステージの傾斜角度が所望とする状態となるように制
御を行うことにより、偏差を補正することができる。

【０００９】また移動手段は、必要に応じて前記スポッ
ト検出手段および前記集光手段の少なくともいずれか一
方を、前記スポット検出手段と前記集光手段との相対的
な位置を変化させるように移動させることにより、スポ
ット検出手段上での光スポットの大きさが変化される。
従って光スポットを大きくすれば、光スポット、すなわ
ちステージが比較的大きく変位しても光スポットがスポ
ット検出手段から外れてしまうことがなく、大きな変位
を検出することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係るスキャナシステムの
概略構成を一部破断して示す図である。図中、１はチュ
ーブ型の圧電体スキャナ（以下、スキャナと称する）で
ある。このスキャナ１は、詳細な構成の図示は省略して
いるが、チューブ状に形成された圧電体の内周面に単一
の共通電極を設けるとともに、外周面にはその周方向に
４つの駆動電極を設けてなる。そしてスキャナ１は、そ
の一端が固定台２の上に固定されている。スキャナ１の
他端には、ステージ３が固定されている。また、ステー
ジ３の裏側には鏡４が固定されている。固定台２のうち
のスキャナ１の中心軸となる辺りには開口２ａが設けら
れ、その下側からスキャナ内に光を導き入れられるよう
になっている。

【００１１】開口２ａの下側には、１／４波長板５、偏
光ビームスプリッタ６およびレンズ７が上方から順に配
置されている。偏光ビームスプリッタ６は、光源８より
発せられた光の特定の振動面を持った成分の光をスキャ
ナ１側へと反射する。また偏光ビームスプリッタ６は、
鏡４で反射し戻ってきた光を、レンズ７へと導く。

【００１２】レンズ７は、入射した光を収束光に変換
し、さらに下方に配置されたポジションディテクタ９へ
と導く。このレンズ７は、レンズホルダ１０に支持され
ている。

【００１３】光源８は、半導体レーザ８ａおよびレンズ
８ｂよりなり、半導体レーザ８ａから発せられた光をレ
ンズ８ｂによって平行光とし、この平行光を偏光ビーム
スプリッタ６へと入射する。なお１１は、半導体レーザ
８ａを駆動して発光させるためのＬＤドライバである。

【００１４】ポジションディテクタ９は、受光面がレン
ズ７の焦点面に位置するように配置され、偏光ビームス
プリッタ６を介して到来した光により受光面にスポット
が形成される。そしてポジションディテクタ９は、この
スポットの位置を検出する。

【００１５】レンズホルダ１０は、外側面にねじ山１０
ａが形成されており、このねじ山１０ａが固定台２の内
側面に形成されたねじ山２ｂに係合することによって固
定台２に螺合されている。また、レンズホルダ１０の下
端には、複数の孔１０ｂが形成されており、ここにギア
１２に突設された複数のカップリング１２ａが挿入され
ている。ギア１２は、回転可能に支持されている。また
ギア１２は、モータ１３の回転軸に固定されたギア１４
に歯合している。

【００１６】１５はスキャンコントローラである。この
スキャンコントローラ１５は、波形発生器１６で発生さ
れるＸ方向の参照電圧および波形発生器１７で発生され
るＹ方向の参照電圧に対して所定の処理（後述するフィ
ードバック制御のための処理や、スキャナ１の動きをＸ
Ｙ方向から回転させたりずらしたりするための処理な
ど）を行い、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれの制御信号
を生成する。このＸ方向およびＹ方向のそれぞれの制御
信号は、スキャナドライバ１８へと供給される。

【００１７】スキャナドライバ１８は、供給される制御
信号にて指示される状態にスキャナ１を変位させるべ
く、スキャナ１の４つの駆動電極への電圧印加を行う。
１９はプリアンプであり、ポジションディテクタ９の出
力信号（スポットの位置を示す信号）を増幅し、演算回
路２０へと与える。演算回路２０は、プリアンプ１９で
増幅されたのちの、ポジションディテクタ９の出力信号
を受け、これに基づいてスキャナ１の変位状態を求め
る。そしてこの変位状態を示す変位信号をスキャンコン
トローラ１５に供給する。

【００１８】さて、スキャンコントローラ１５は非直線
性補正手段１５ａを有している。この非直線性補正手段
１５ａは、演算回路２０から供給される変位信号に基づ
いて、生成する制御信号に所定の補正を加える。

【００１９】次に以上のように構成されたスキャナシス
テムの動作を説明する。まず、スキャナドライバ１８が
スキャナ１の４つの駆動電極のいずれにも電圧を印加し
ていない状態では、スキャナ１は変位しておらず、基準
状態にある。またスキャナドライバ１８が、スキャンコ
ントローラ１５から出力される制御信号に基づいてスキ
ャナ１の４つの駆動電極に電圧印加を行うと、その電圧
印加の状態に応じた変位がスキャナ１に生じる。

【００２０】さて、光源８のレンズ８ｂで平行光とされ
た光は、偏光ビームスプリッタ６によって反射される。
このとき、光は、偏光ビームスプリッタ６により一方向
のみの偏光成分を持った直線偏光となるが、さらに１／
４波長板５を透過することにより円偏光となる。そして
１／４波長板５を透過した光は、固定台２の開口２ａか
らスキャナ１の内部へと入射する。スキャナ１の内部へ
と入射した光は、鏡４へと到達し、この鏡４で反射して
再度１／４波長板５に入射する。光は１／４波長板５を
透過する際に、初めとは偏光直交する直線偏光となる。
かくして偏光ビームスプリッタ６では、光は光源８側に
は反射せずに透過する。そして偏光ビームスプリッタ６
を透過した光は、レンズ７によって集光されてポジショ
ンディテクタ９に入射し、ポジションディテクタ９の受
光面にスポットを形成する。ここでスキャナ１が変位し
ていない場合、スポットはポジションディテクタ９の受
光面の中央に形成される。

【００２１】一方、スキャナ１が例えば図２に示すよう
に変位している場合、スキャナ１の内部に入射した光の
光軸に対して鏡４が傾いている。従って、光は鏡４で
は、入射方向とは異なる方向に反射する。具体的には、
スキャナ１の先端が基準状態に対してθの傾きを有して
いる場合、鏡４に入射した光は２θの角度をもって反射
する。

【００２２】鏡４で反射した光は、１／４波長板５で直
線偏光とされたのち、偏光ビームスプリッタ６およびレ
ンズ７を通って、集光しながらポジションディテクタ９
に入射し、ポジションディテクタ９の受光面にスポット
を形成する。しかし、光は鏡４において２θの角度で反
射しているために、スポットの形成位置は鏡４の傾き方
向に応じてポジションディテクタ９の中心からずれる。

【００２３】ここで、ポジションディテクタ９上でのス
ポットの形成位置のずれ量ｄと鏡４の傾き角θとの間に
は、 ｄ＝ｆ・ｔａｎ（２θ） …（１） なる関係がある。従って、ポジションディテクタ９によ
りスポットの形成位置のずれ量ｄを検出することによ
り、前記（１）式に基づいて鏡４の傾き角θを求めるこ
とができる。

【００２４】演算回路２０では、ポジションディテクタ
９の出力信号に基づいて上記の演算を行うことにより、
鏡４の傾き角θを求める。またポジションディテクタ９
は例えば受光領域が４分割されており、どの領域にスポ
ットが形成されているのかに基づいてスポットのずれ方
向を検出することができる。スポットのずれ方向は鏡４
の傾き方向に対応するので、演算回路２０ではポジショ
ンディテクタ９の出力信号に基づいて鏡４の傾き方向を
求める。かくして演算回路２０では、鏡４の傾き角θお
よび傾き方向、すなわちステージ３の傾き角θおよび傾
き方向が特定され、ステージ３の状態が検出される。

【００２５】演算回路２０は、このように求めた情報
を、ステージ３のＸ方向およびＹ方向のそれぞれの変位
を表すモニタ信号に変換し、スキャンコントローラ１５
に与える。具体的には、ポジションディテクタ９の４つ
の受光領域のそれぞれでの受光情報をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと
すると、 ｄｘ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） …（２） ｄｙ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） …（３） なる式に基づいてモニタ信号ｄｘ，ｄｙを得、これをス
キャンコントローラ１５に与える。

【００２６】スキャンコントローラ１５では、波形発生
器１６，１７のそれぞれから出力される基準波形に基づ
き、ステージ３を所定状態に変位させるべくＸ方向およ
びＹ方向のそれぞれの制御信号を生成しているが、この
状態で非直線性制御手段１５ａがモニタ信号を監視し、
現在所望とするステージ３の状態とモニタ信号が示す実
際のステージ３の状態との偏差を求める。所望とするス
テージ３の状態と実際のステージ３の状態との間には、
スキャナ１を構成する圧電体の変位に生じるヒステリシ
スやクリープ等によって偏差が生じるので、非直線性制
御手段１５ａはこの偏差を求めるのである。そして非直
線性制御手段１５ａは、この偏差を補償するように制御
信号を変化させる。すなわち、演算回路２０にて求めら
れる実際のステージ３の状態が所望とする状態となるよ
うにフィードバック制御を行う。

【００２７】かくして、実際のステージ３の状態（傾き
角θおよび傾き方向）が光学的に検出され、この検出さ
れる実際のステージ３の状態が所望の状態となるように
フィードバック制御がなされるので、スキャナ１を構成
する圧電体の変位にヒステリシスやクリープ等が生じて
いても、これがステージ３の変位に影響することが防止
され、ステージ３の状態を良好に制御できる。

【００２８】具体的には、スキャナ１に４分割の電極を
有する長さ４０ｍｍのチューブスキャナを、またレンズ
７に焦点距離が５０．２ｍｍのものをそれぞれ用い、か
つレンズ７の焦点位置にポジションディテクタ９が位置
するように調整してシステムを構成し、４０Ｖの電圧で
スキャナ１を駆動したとき、他の変位計と変位角計とを
用いたＸ方向の変位の測定結果の比較より、このときの
スキャナ１のＸ方向の変位３μｍに対してステージ３の
傾きθ＝２７秒であった。このとき（１）式により、ポ
ジションディテクタ９上のスポットの形成位置のずれ量
ｄは１３μｍである。これを基準としてフィードバック
制御を実施したところ、ヒステリシスのないＸＹ操作が
実現できた。このときのスキャナ１のＸ変位と演算回路
２０の出力電圧との関係は、図３に示すような特性とな
る。

【００２９】ところが、スキャナ１に印加する電圧を４
０Ｖよりも大きくし、変位量を増やすと、図４に示すよ
うに演算回路２０の出力が飽和し、スキャナ変位と演算
回路出力との関係が非直線的なものになってしまう。こ
れは、スキャナ１が大きく変位したとき、スポットがポ
ジションディテクタ９の４つの受光領域のうちのいずれ
かから外れてしまうためである。すなわち、例えば図５
に示すように、ポジションディテクタ９上のスポット９
ａが、４つの受光領域のうちの２つから外れてしまう。

【００３０】このようにスキャナ変位と演算回路出力と
の関係が非直線的になってしまうと、変位検出のダイナ
ミックレンジＤ（スキャナ変位と演算回路出力とが直線
性を保つスキャナ１の最大変位量）が小さく、例えば３
μｍしかないことになる。

【００３１】そこで本実施例のスキャナシステムでは、
ポジションディテクタ９に対するレンズ７の位置を変化
させることを可能としている。すなわち、モータ１３を
回転させると、その回転力がギア１４を介してギア１２
に伝達され、ギア１２が回転する。ギア１２が回転する
と、その回転力はカップリング１２ａを介してレンズホ
ルダ１０に伝達される。レンズホルダ１０は、外側面に
形成されたねじ山１０ａが固定台２の内側面に形成され
たねじ山２ｂに係合しているので、回転することによ
り、その回転方向に応じて図の上下方向に移動する。従
って、レンズホルダ１０に支持されたレンズ７も、その
光軸方向に沿って移動し、ポジションディテクタ９に対
する位置が変化する。

【００３２】このようにしてポジションディテクタ９に
対するレンズ７の位置を変化させることにより、ポジシ
ョンディテクタ９上のスポット９ａの大きさを、例えば
図６に示すように変化させることができる。すなわち、
レンズ７とポジションディテクタ９との距離を小さくす
るほど、ポジションディテクタ９上のスポット９ａの大
きさを大きくすることができる。そしてポジションディ
テクタ９上のスポット９ａの大きさを大きくすることに
より、スポット９ａがポジションディテクタ９の受光領
域のいずれかから外れるまでの変位量が大きくなる。

【００３３】さて、レンズ７とポジションディテクタ９
との間の距離ＬとダイナミックレンジＤとの関係を実験
的に求めた結果、図７に示す特性となった。この図から
分かるように、距離Ｌをわずかに小さくすることによ
り、ダイナミックレンジＤは飛躍的に増大する。このと
きのスキャナ変位と演算回路出力との関係が図３のよう
な直線性を持つことが、実験により確認された。

【００３４】かくして本実施例によれば、モータ１３を
回転させて、レンズ７とポジションディテクタ９との間
の距離Ｌを小さくすることによって、容易にダイナミッ
クレンジを拡大することができ、これにより前述した制
御によってステージ３の状態を良好に制御できる走査範
囲を広くすることができる。つまり、スキャナ１の交換
を行って走査範囲が変化した場合などにおいて、その走
査範囲がダイナミックレンジ内に収まるようにレンズ７
の位置を調整することにより、様々な種類のスキャナ１
に良好に対応することが可能となる。

【００３５】ただし、ポジションディテクタ９上のスポ
ット９ａの大きさを大きくすると、ポジションディテク
タ９において単位面積当りの受光量が低下し、変位検出
の分解能の低下を招く。このため、ダイナミックレンジ
の増加は、必要最小限に止めることが望ましい。すなわ
ち、狭い走査範囲でスキャナ１を走査させれば良い場合
には、レンズ７の焦点位置にポジションディテクタ９が
位置するようにレンズ７の位置を調整し、スキャナ１の
ＸＹ変位を高分解能で検出できるようにシステムを設定
することが望ましい。

【００３６】なお、走査型プローブ顕微鏡においては、
ステージ３はｚ方向（図１における上下方向）にも変位
させるが、本実施例では鏡４に平行光を入射しているこ
とにより、ポジションディテクタ９がレンズ７の焦点位
置にあれば、（１）式から分かるように、ｚ方向の動き
に影響されること無くｘ方向およびＹ方向についてのみ
の変位を検出することができる。また、ダイナミックレ
ンジを拡大すべくポジションディテクタ９をレンズ７の
焦点位置からずらした場合であっても、ｚ方向の５μｍ
の変位にともなうｘｙ変位検出信号の変動は、計算上、
０．０１％以下なので、十分無視できる。

【００３７】また本実施例によれば、ステージ３の変位
を光学的に検出しているので、スキャナ１の駆動電圧な
どに起因するノイズ混入がなく、安定的な検出が行え
る。磁気センサや容量センサを用いた場合には、かなり
の高電圧であるスキャナ１の駆動電圧などの影響による
ノイズの混入が懸念される。

【００３８】また本実施例では、ステージ３の変位の検
出のために光の干渉を利用していない。光干渉を利用す
る場合、一波長あるいは半波長を越えるような変位に対
しては、正弦波様に変化するセンサ光強度の山の数を数
えることになるが、インクリメント方式であるためにス
キャナ１の変位が急速である場合にカウントミスなどが
避けられず、誤差の原因になるが、本実施例ではこれを
回避することができる。

【００３９】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えばポジションディテクタ９に対するレン
ズ７の位置を変化させるための機構は上記実施例に挙げ
たものには限定されない。

【００４０】また上記実施例では、レンズ７をモータ１
３の回転力を使用して移動させるものとなっているが、
例えば手動によるなど動力源は任意であって良い。また
上記実施例では、ポジションディテクタ９とレンズ７と
の相対的な位置を変化させるためにレンズ７を移動させ
ているが、ポジションディテクタ９を移動させても良い
し、あるいはレンズ７およびポジションディテクタ９の
両方を移動させても良い。

【００４１】また上記実施例では、フィードバック制御
を行っているが、例えばＳＴＭやＡＦＭの場合には、演
算回路２０からのモニタ信号に合わせて、ＸＹ座標を新
たにコンピュータ上におこし、このＸＹ座標上にＳＴＭ
信号やＡＦＭ信号を再配置するような画像処理を行うこ
とによっても本発明の目的を達成することができる。

【００４２】また上記実施例では、光源８に半導体レー
ザ８ａを配しているが、ＬＥＤなどの他の発光手段を適
用することも可能であり、ＬＥＤを適用した場合には干
渉による悪影響が生じることがないので、１／４波長板
５を省略したり、偏光ビームスプリッタ６の代りにハー
フミラーを用いることができ、構成を簡単にすることが
できる。

【００４３】上記実施例において、スキャナ１のＸＹ動
作方向と、ポジションディテクタ９のＸＹ方向とは一致
させることが好ましい。両者を一致させない場合、ポジ
ションディテクタ９の出力信号に対して処理を行ってそ
の校正を行うことが必要となる。このほか、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、ステージに設けられた
例えば鏡などの反射手段と、この反射手段に平行光束を
入射する、例えばレーザダイオードおよびレンズからな
る光源手段と、入射する光スポットの位置を検出する例
えばポジションディテクタなどのスポット検出手段と、
前記反射手段からの反射光を集光し、前記スポット検出
手段に光スポットを形成する例えばレンズなどの集光手
段と、このスポット検出手段により検出された前記スポ
ットの位置に基づいて、前記ステージの移動量を求める
例えば演算回路などの移動量演算手段と、前記スポット
検出手段および前記集光手段の少なくともいずれか一方
を、前記スポット検出手段と前記集光手段との相対的な
位置を変化させるように移動させるための、例えばモー
タおよび２つのギアからなる移動手段とを具備したの
で、圧電体の変位に生じるヒステリシスやクリープ等に
よる影響を除去し、良好な走査を行うことが可能なスキ
ャナシステムとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスキャナシステムの概
略構成を一部破断して示す図。

【図２】図１中のスキャナ１を変位させた状態を示す
図。

【図３】スキャナ１のＸ変位が所定範囲以内であるとき
のＸ変位と演算回路２０の出力電圧との関係を示す図。

【図４】スキャナ１のＸ変位が所定範囲を越える場合も
含めたときのＸ変位と演算回路２０の出力電圧との関係
を示す図。

【図５】通常時におけるポジションディテクタ９へのス
ポットの形成状態を示す図。

【図６】スポットを大きくした場合におけるポジション
ディテクタ９へのスポットの形成状態を示す図。

【図７】レンズ７とポジションディテクタ９との間の距
離ＬとダイナミックレンジＤとの関係を示す図。

【符号の説明】

１…スキャナ ２…固定台 ３…ステージ ４…鏡 ５…１／４波長板 ６…偏光ビームスプリッタ ７…レンズ ８…光源 ８ａ…半導体レーザ ８ｂ…レンズ ９…ポジションディテクタ １０…レンズホルダ １１…ＬＤドライバ １２，１４…ギア １３…モータ １５…スキャンコントローラ １５ａ…非直線性補正手段 １６，１７…波形発生器 １８…スキャナドライバ １９…プリアンプ ２０…演算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 喜裕 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−5509（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−26645（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−167416（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202708（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステージを、所定の第１方向およびこの
   第１方向に交差する第２方向のそれぞれに移動させるチ
   ューブ型ピエゾスキャナシステムにおいて、 前記ステージに設けられた反射手段と、 前記反射手段に平行光束を入射する光源手段と、 光スポットの位置を検出するスポット検出手段と、 前記反射手段からの反射光を集光し、スポット検出手段
   に光スポットを形成する集光手段と、 前記スポット検出手段により検出された前記光スポット
   の位置に基づいて、前記ステージの移動量を求める移動
   量演算手段と、 前記スポット検出手段および前記集光手段の少なくとも
   一方を、前記スポット検出手段と前記集光手段との相対
   的位置を光軸方向に変化させるように移動させて前記ス
   ポット検出手段に形成される光スポットの大きさを可変
   させ、前記ステージの変位検出のダイナミックレンジを
   調整するための移動手段とを具備したことを特徴とする
   スキャナシステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスキャナシステムを用い
   た走査型顕微鏡。