JPH063397A - Potential distribution measuring device - Google Patents
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- JPH063397A JPH063397A JP16266592A JP16266592A JPH063397A JP H063397 A JPH063397 A JP H063397A JP 16266592 A JP16266592 A JP 16266592A JP 16266592 A JP16266592 A JP 16266592A JP H063397 A JPH063397 A JP H063397A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は静電記録媒体、電子写真
用静電潜像保持媒体などの電荷像保持媒体に形成された
静電潜像の読み取り、または静電荷、分極などの静電気
力を利用した高密度記録装置の信号読み出しなどの、2
次元的な電位分布を測定する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the reading of an electrostatic latent image formed on a charge image holding medium such as an electrostatic recording medium or an electrostatic latent image holding medium for electrophotography, or electrostatic force such as electrostatic charge or polarization. 2 such as signal reading of high density recording device using
The present invention relates to a device for measuring a dimensional potential distribution.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、帯電した試料など、電位分布を
有する記録媒体の表面電位を測定するためには、記録媒
体に測定用電極を近づけ、そのときに測定用電極に誘起
される誘導電荷を測定する手段が用いられる。すなわ
ち、記録媒体に測定用電極を近づけることによって記録
媒体と測定電極間に静電容量を形成すると、測定電極上
には記録媒体上の静電荷に対応した誘導電荷が誘起され
る。2. Description of the Related Art Generally, in order to measure the surface potential of a recording medium having a potential distribution such as a charged sample, a measuring electrode is brought close to the recording medium, and an induced charge induced in the measuring electrode at that time is measured. Means for measuring are used. That is, when a capacitance is formed between the recording medium and the measuring electrode by bringing the measuring electrode closer to the recording medium, an induced charge corresponding to the electrostatic charge on the recording medium is induced on the measuring electrode.
【0003】従来、この誘起された誘導電荷量を測定す
ることで表面電位の測定を行っている。2次元的電位分
布は、測定用電極、あるいは記録媒体を2次元的に走査
することによって測定することができる。Conventionally, the surface potential is measured by measuring the amount of induced charges thus induced. The two-dimensional potential distribution can be measured by two-dimensionally scanning the measuring electrode or the recording medium.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の誘導電荷量を測
定する方式では、微小部分の電位を測定する場合、測定
用電極の大きさも測定部分に合わせて小さくする必要が
ある。しかし、測定用電極の大きさが小さくなると、そ
の面積に比例して誘起される誘導電荷量も小さくなるの
で、検出すべき信号量の絶対値が小さくなる。そのた
め、信号処理系のS/N比などの特性を考慮すると、測
定電極の大きさは無限に小さくできるわけではなく限界
がある。よって、誘導電荷量を測定する方式では、微小
部分の測定を行うことは極めて困難であった。In the conventional method for measuring the amount of induced charges, when measuring the potential of a minute portion, it is necessary to reduce the size of the measuring electrode according to the measuring portion. However, as the size of the measuring electrode becomes smaller, the amount of induced electric charge induced in proportion to the area becomes smaller, so that the absolute value of the signal amount to be detected becomes smaller. Therefore, considering the characteristics such as the S / N ratio of the signal processing system, the size of the measurement electrode cannot be infinitely reduced, and there is a limit. Therefore, it is extremely difficult to measure a minute portion by the method of measuring the induced charge amount.
【0005】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、誘導電荷量を測定する方式では測定できない微小部
分の電位を測定可能な電位分布測定装置を提供すること
を目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a potential distribution measuring device capable of measuring the potential of a minute portion which cannot be measured by the method of measuring the amount of induced charges.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は試料上の微小部
分の電位を測定することを目的とし、電位検出用微小作
用断面積を有するプローブを用い、以下に述べる原理、
手段により、これを可能、実現したものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention aims to measure the electric potential of a minute portion on a sample, and uses a probe having a minute action cross section for detecting an electric potential.
This is possible and realized by means.
【0007】電位分布を有する記録媒体に対し、電位検
出用プローブを接近させると、プローブの記録媒体側に
面した部分には、記録媒体上の静電荷により、誘導電荷
が誘起される。このとき、例えばプローブとして針のよ
うに先端が先鋭化されたものを用いれば誘導電荷はその
先端部分に誘起される。When the potential detecting probe is brought close to a recording medium having a potential distribution, an electrostatic charge on the recording medium induces an induced charge in the portion of the probe facing the recording medium side. At this time, if a probe with a sharp tip such as a needle is used as the probe, the induced charge is induced at the tip portion.
【0008】誘起された誘導電荷と記録媒体により生じ
る電界によってプローブと記録媒体の間に静電気力が働
くので、プローブが機械的に変位可能であるようにして
おけば、プローブには撓みなどの機械的変位が生じる。
機械的変位は、静電気力に対応した変位量を示すので、
この機械的変位を検出することによって、そこに作用し
ている静電気力、即ちその部分の電位を知ることができ
る。An electrostatic force acts between the probe and the recording medium due to the induced electric charge induced and the electric field generated by the recording medium. Therefore, if the probe is mechanically displaceable, the probe may be mechanically deformed. Displacement occurs.
Since mechanical displacement indicates the amount of displacement corresponding to electrostatic force,
By detecting this mechanical displacement, it is possible to know the electrostatic force acting on the mechanical displacement, that is, the potential of the portion.
【0009】さらに、この方法では、誘起された誘導電
荷による静電気力によって、検出可能な程度の機械的変
位が得られれば良いので、プローブの材質、形状、構
成、または機械的変位の検出手段を選択することによっ
て、分子、原子オーダーの大きさまでプローブの分解能
で電位分布の測定を行うことができる。また、記録媒
体、あるいはプローブを2次元的に走査することによっ
て、2次元的な電位分布状態の測定が可能である。Further, in this method, it is sufficient that a detectable mechanical displacement can be obtained by the electrostatic force due to the induced electric charge. Therefore, the probe material, shape, configuration, or mechanical displacement detection means is used. By selecting it, the potential distribution can be measured with the resolution of the probe up to the size of molecule or atomic order. Further, by scanning the recording medium or the probe two-dimensionally, the two-dimensional potential distribution state can be measured.
【0010】以上は、静止状態のプローブを用いた場合
であるが、強制的に外力で振動させたプローブを記録媒
体に接近させることによっても同様な測定を行うことが
できる。プローブをその機械的固有振動数で一定の振幅
を保つように外力によって振動させながら電位分布を有
する記録媒体に接近させる。すると、前述の場合と同様
に誘導電荷が誘起され、プローブには静電気力が働く。
プローブの静電気力という新たな外力が作用することに
よって、プローブの固有振動数、あるいは振幅が変化す
る。この固有振動数、あるいは振幅の変化分はプローブ
に働く静電気力に対応して変わるので、固有振動数、あ
るいは振幅を測定することによって静電気力、即ちその
部分の電位を知ることができる。The above is the case where the probe in a stationary state is used, but the same measurement can be performed by bringing the probe vibrated by an external force close to the recording medium. The probe is made to approach a recording medium having a potential distribution while being vibrated by an external force so as to maintain a constant amplitude at its mechanical natural frequency. Then, similarly to the case described above, induced charges are induced, and electrostatic force acts on the probe.
A new external force, which is the electrostatic force of the probe, acts to change the natural frequency or amplitude of the probe. The change in the natural frequency or the amplitude changes depending on the electrostatic force acting on the probe, so that the electrostatic force, that is, the potential of the part can be known by measuring the natural frequency or the amplitude.
【0011】2次元走査による電位分布の測定、分解能
に関しては前述の機械的変位の場合と同様である。The measurement of the potential distribution by the two-dimensional scanning and the resolution are the same as in the case of the mechanical displacement described above.
【0012】以上のごとく、電位検出用プローブを用
い、その機械的変位、固有振動数の変化、或いは振幅の
変化という静電気力によって作用する現象を直接利用す
る方法により、微小部分の電位測定が実現できる。As described above, by using the potential detecting probe, the potential of a minute portion can be measured by the method of directly utilizing the phenomenon of mechanical displacement, change in natural frequency, or change in amplitude, which is caused by the electrostatic force. it can.
【0013】これらの作用は記録媒体の電位によって左
右される以外に、プローブと記録媒体との距離によって
も影響を受ける。記録媒体上の電位分布を走査しながら
測定する際に、これらの静電気力による作用によってプ
ローブの状態が変化しないようにプローブ─記録媒体間
の距離を制御すると、この制御量がプローブに働く静電
気力に対応する量となるので、この値を測定しながら走
査することによっても電位分布を測定することができ
る。These actions are influenced not only by the potential of the recording medium but also by the distance between the probe and the recording medium. When measuring the potential distribution on the recording medium while scanning, if the distance between the probe and recording medium is controlled so that the state of the probe does not change due to the action of these electrostatic forces, this control amount acts on the probe. Therefore, the potential distribution can be measured by scanning while measuring this value.
【0014】また、プローブ─記録媒体間に働く静電気
力は、記録媒体によって生じる電界以外に、プローブ─
記録媒体間に外部から電圧を印加することによっても作
用させることができる。そこで、記録媒体上の電位分布
を走査しながら測定する際に、プローブ─記録媒体間に
バイアス電圧を印加し、記録媒体より生じる静電気力に
よってプローブの状態が変化しないようにバイアス電圧
を制御するようにすると、この制御量はプローブに働く
静電気力に対応する量となり、この値から電位分布を測
定することができる。In addition to the electric field generated by the recording medium, the electrostatic force acting between the probe and the recording medium is
It can also be operated by externally applying a voltage between the recording media. Therefore, when measuring the potential distribution on the recording medium while scanning it, apply a bias voltage between the probe and the recording medium, and control the bias voltage so that the probe state does not change due to the electrostatic force generated from the recording medium. When this is set, this control amount corresponds to the electrostatic force acting on the probe, and the potential distribution can be measured from this value.
【0015】[0015]
【作用】本発明は電位検出用プローブを用い、電位分布
を有する記録媒体に接近させたとき作用する静電気力に
よるプローブの機械的変位、固有振動数の変化、或いは
振幅の変化を利用し、また、静電気力による作用によっ
てプローブの状態が変化しないようにプローブ─記録媒
体間の距離、プローブ─記録媒体間のバイアス電圧を制
御したときの制御量から、従来の誘導電荷を直接測定す
る方式を越える細かい分解能で電位分布の測定が可能と
なる。The present invention uses a potential detecting probe and utilizes the mechanical displacement of the probe, the change of the natural frequency, or the change of the amplitude due to the electrostatic force acting when approaching the recording medium having the potential distribution. , The amount of control when the probe-recording medium distance and the probe-recording medium bias voltage are controlled so that the state of the probe does not change due to the action of electrostatic force exceeds the conventional method of directly measuring the induced charge. It is possible to measure the potential distribution with fine resolution.
【0016】[0016]
【実施例】図1は以下の各実施例で説明する記録媒体及
びプローブによる電位検出の基本的構成を示す図であ
る。記録媒体1は、支持体1a上に導電層1bを挟み電
荷保持層1cが積層され、電荷保持層1c上に記録電荷
が存在していることにより電位分布を形成している。こ
のような構成の記録媒体に限らず、静電荷、誘導電荷、
双極子分極等によって電位分布を有している媒体であれ
ば本発明における測定対象となり得る。このような記録
媒体1に対してプローブ2を接近させると、プローブ2
の表面には電荷が誘導されて記録媒体1上の電荷との間
で静電気力が働く。この静電気力による作用を利用して
記録媒体1の電位分布を測定する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of potential detection by a recording medium and a probe described in each of the following embodiments. In the recording medium 1, the charge holding layer 1c is laminated on the support 1a with the conductive layer 1b interposed therebetween, and the recording charge exists on the charge holding layer 1c to form a potential distribution. Not limited to the recording medium having such a configuration, electrostatic charge, induced charge,
Any medium having a potential distribution due to dipole polarization or the like can be a measurement target in the present invention. When the probe 2 is brought close to such a recording medium 1, the probe 2
An electric charge is induced on the surface of the recording medium 1 and an electrostatic force acts between the surface and the recording medium 1. The potential distribution of the recording medium 1 is measured by utilizing the action of this electrostatic force.
【0017】〔実施例1〕図2はプローブの機械的変位
から記録媒体の電位分布を測定する実施例を示す図であ
る。図中、1は記録媒体、2はプローブ、3はプローブ
固定治具、4は機械的変位測定装置、5はZ方向移動装
置、6はX−Y走査装置、7はZ方向制御装置、8はX
−Y走査制御装置、9は記録処理装置である。記録媒体
1はX−Y面で走査するとともにプローブ2と接近させ
るため、X−Y走査装置6及びZ方向移動装置5の上に
設置される。このとき、記録媒体1がカード状形態のも
のであれば、X−Y走査装置6は圧電素子、電磁モータ
等を駆動源としたX−Yステージ等が利用できる。記録
媒体1がディスク形状であれば、X−Y走査装置6は回
転機構と回転中心方向への移動装置、また、記録媒体1
がドラム等に形成された円筒形状であれば、X−Y走査
装置6は回転機構と回転軸に平行な方向への移動装置と
なる。Z方向移動装置5は圧電素子、電磁モータ等を駆
動源としたZステージが利用できる。[Embodiment 1] FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which the potential distribution of a recording medium is measured from the mechanical displacement of a probe. In the figure, 1 is a recording medium, 2 is a probe, 3 is a probe fixing jig, 4 is a mechanical displacement measuring device, 5 is a Z direction moving device, 6 is an XY scanning device, 7 is a Z direction control device, and 8 Is X
A Y scanning control device 9 is a recording processing device. The recording medium 1 is installed on the XY scanning device 6 and the Z-direction moving device 5 in order to scan on the XY plane and approach the probe 2. At this time, if the recording medium 1 is in the form of a card, the XY scanning device 6 can use an XY stage or the like using a piezoelectric element, an electromagnetic motor or the like as a drive source. If the recording medium 1 has a disk shape, the XY scanning device 6 includes a rotating mechanism and a moving device in the direction of the rotation center, and the recording medium 1
Is a cylindrical shape formed on a drum or the like, the XY scanning device 6 is a moving device in a direction parallel to the rotation mechanism and the rotation axis. As the Z-direction moving device 5, a Z stage using a piezoelectric element, an electromagnetic motor or the like as a drive source can be used.
【0018】X−Y走査装置6、Z方向移動装置5はそ
れぞれX−Y走査制御装置8、Z方向制御装置7に接続
されて駆動制御される。なお、X−Y走査装置6とZ方
向移動装置5は、図2に示すように分離されている場合
以外にも、圧電素子等で構成されたX,Y,Z方向に移
動可能な一体化されたものを用いても構わない。The XY scanning device 6 and the Z-direction moving device 5 are connected to an XY scanning control device 8 and a Z-direction control device 7, respectively, and driven and controlled. The XY scanning device 6 and the Z-direction moving device 5 are integrally formed by a piezoelectric element or the like and are movable in the X, Y, and Z directions other than the case where they are separated as shown in FIG. You may use what was done.
【0019】プローブ2はプローブ固定治具3によって
一端を固定された状態で記録媒体1の近傍に設置され
る。プローブ2の材質、形態は、電界が存在する場にプ
ローブが置かれた際に誘導電荷が誘起され、記録電荷と
の静電気力による作用で機械的変位が生じるものであれ
ば良い。図3に導電性を有する金属箔(Ni等)を用い
て作成したプローブの一例を示す。金属箔の厚さは10
μmであり、先端部分は測定時の横方向分解能を上げる
ため先鋭化されている。これ以外に、ワイヤー形状の金
属線、強誘電性を有する材料を用いた針など、電界によ
って機械的変位を生じるものであれば本装置のプローブ
として利用することができる。The probe 2 is installed near the recording medium 1 with one end fixed by the probe fixing jig 3. The material and form of the probe 2 may be any as long as induced charges are induced when the probe is placed in a field where an electric field exists, and mechanical displacement is caused by the action of electrostatic force with the recording charges. FIG. 3 shows an example of a probe formed using a conductive metal foil (Ni or the like). The thickness of the metal foil is 10
μm, and the tip portion is sharpened to increase the lateral resolution during measurement. In addition to this, a wire-shaped metal wire, a needle made of a material having ferroelectricity, or the like can be used as the probe of the present device as long as it causes mechanical displacement by an electric field.
【0020】プローブとして金属など導電性を有する材
料を用いた際には、静電気力による効果を上げるため、
図2に示すようにプローブ2と記録媒体1の導電層1b
を短絡しても良い。また、短絡するかわりに、両者をそ
れぞれアースに接続しても構わない。これにより、導電
層1bに誘起されている記録電荷と逆極性の電荷がプロ
ーブに分配されるので静電気力を増加させることができ
る。When a conductive material such as metal is used as the probe, in order to enhance the effect of electrostatic force,
As shown in FIG. 2, the probe 2 and the conductive layer 1 b of the recording medium 1
May be short-circuited. Also, instead of short-circuiting, both may be connected to ground respectively. As a result, the charges having the opposite polarity to the recording charges induced in the conductive layer 1b are distributed to the probe, so that the electrostatic force can be increased.
【0021】図2では、プローブ固定治具3に移動機構
は設けられていないが、記録媒体1が設置されているX
−Y走査装置6、Z方向移動装置5は、それぞれプロー
ブ固定治具3に設けても良い。無論、両者に設けられて
いても構わない。In FIG. 2, the probe fixing jig 3 is not provided with a moving mechanism, but the recording medium 1 is installed in X.
The Y scanning device 6 and the Z direction moving device 5 may be provided on the probe fixing jig 3, respectively. Of course, they may be provided in both.
【0022】記録媒体1とプローブ2は、Z方向移動装
置5により、両者の相互作用によって静電気力が働く距
離まで接近させる。プローブ2は、一端をプローブ固定
治具3によって固定され、先端部分は記録媒体との相互
作用による静電気力によって力を受けるため撓みなどの
機械的変位を生じる。これを機械的変位測定装置4で検
出する。The recording medium 1 and the probe 2 are brought close to each other by the Z-direction moving device 5 to a distance where an electrostatic force is exerted by the interaction between the two. One end of the probe 2 is fixed by the probe fixing jig 3, and the tip end portion receives a force by the electrostatic force due to the interaction with the recording medium, so that mechanical displacement such as bending occurs. This is detected by the mechanical displacement measuring device 4.
【0023】機械的変位検出装置4は、一般にAFM
(原子間力顕微鏡)で用いられる手法などが利用でき
る。すなわち、プローブ2の上部にトンネル電流検出用
の針を設け、プローブ2とトンネル電流検出用の針との
トンネル電流からプローブ2の変位を検知するSTM
(走査型トンネル顕微鏡)の原理を利用した手法、ま
た、プローブ2の上面に任意の一方向からレーザビーム
等の光線を照射し、その反射光の位置的変位を測定する
ことによりプローブ2の変位を知る光てこ法、レーザ光
をプローブ上面に照射し、その反射光との干渉現象より
プローブ2の変位を知る光波干渉法などを用いることが
できる。The mechanical displacement detector 4 is generally an AFM.
The method used in (atomic force microscope) can be used. That is, an STM that is provided with a needle for detecting a tunnel current above the probe 2 and detects the displacement of the probe 2 from the tunnel current between the probe 2 and the needle for detecting the tunnel current.
A method using the principle of (scanning tunneling microscope), or the displacement of the probe 2 is measured by irradiating the upper surface of the probe 2 with a light beam such as a laser beam from any one direction and measuring the positional displacement of the reflected light. It is possible to use an optical lever method for knowing the above, a light wave interference method for recognizing the displacement of the probe 2 by irradiating the upper surface of the probe with laser light, and an interference phenomenon with the reflected light.
【0024】機械的変位検出装置4の出力される変位信
号、及びX−Y走査制御装置8より出力される位置信号
は記録処理装置9に取り込まれる。記録処理装置として
はレコーダ、コンピュータなどが使用される。ここで変
位信号を記録媒体上の電位に換算し、X−Y走査制御装
置8から得られる位置信号に対応させることによって記
録媒体上に任意の位置における電位を知ることができ
る。なお、位置信号は、X−Y走査制御装置を利用せ
ず、プローブと記録媒体の相対的位置を測定する独立し
た装置を設け、そこから得られる信号を使用しても良
い。The displacement signal output from the mechanical displacement detection device 4 and the position signal output from the XY scanning control device 8 are taken into the recording processing device 9. A recorder, a computer or the like is used as the recording processing device. Here, the displacement signal is converted into a potential on the recording medium, and the potential at an arbitrary position on the recording medium can be known by making it correspond to the position signal obtained from the XY scanning control device 8. The position signal may use a signal obtained by providing an independent device for measuring the relative position of the probe and the recording medium without using the XY scanning control device.
【0025】任意の位置における測定を行った後、X−
Y走査装置6で記録媒体1を走査することによって記録
媒体1の電位分布を測定することができる。走査方法と
しては、一点を測定後、次の位置へ移動し、停止した後
測定を行う、という間欠的な走査方法と共に、停止させ
ずに連続して移動している状態で測定を行う方法も可能
である。また、実際に移動させるのは、記録媒体、プロ
ーブのいずれであっても、またその両方であっても構わ
ない。After the measurement at any position, X-
By scanning the recording medium 1 with the Y scanning device 6, the potential distribution of the recording medium 1 can be measured. As a scanning method, after measuring one point, move to the next position, stop and then perform the measurement, along with an intermittent scanning method, there is also a method of performing measurement in a state of continuously moving without stopping It is possible. Further, it is possible to actually move either the recording medium, the probe, or both.
【0026】以上、プローブの機械的変位を検出する例
について述べてきたが、記録媒体の形状、走査方向など
によって、本発明の主旨を変えない範囲で別の構成も可
能である。Although the example of detecting the mechanical displacement of the probe has been described above, another configuration is possible within the range not changing the gist of the present invention depending on the shape of the recording medium, the scanning direction and the like.
【0027】〔実施例2〕図4はプローブを振動させ、
その振幅から電位分布を測定する実施例を示す図で、基
本構成は〔実施例1〕と同じであり、これに振動励起装
置10と振幅測定装置11が加えられている。振動励起
装置10は、プローブ2をその固有振動数で振動させる
ためのものである。振動させる手段としては圧電素子等
をプローブ2、あるいはプローブ固定治具3に接続し、
圧電素子に固有振動数に相当する周波数で圧電パルスを
加えることによって振動させる。また、レーザビーム、
発熱素子等でプローブの一部に固有振動数に相当する周
波数で熱パルスを加え、周波数に熱膨張を生じさせて振
動させる方法などがある。[Embodiment 2] FIG.
It is a figure which shows the Example which measures an electric potential distribution from the amplitude, The basic structure is the same as that of [Example 1], and the vibration excitation apparatus 10 and the amplitude measurement apparatus 11 are added to this. The vibration excitation device 10 is for vibrating the probe 2 at its natural frequency. As a means for vibrating, a piezoelectric element or the like is connected to the probe 2 or the probe fixing jig 3,
The piezoelectric element is vibrated by applying a piezoelectric pulse at a frequency corresponding to the natural frequency. Also, the laser beam,
There is a method in which a heat pulse is applied to a part of the probe with a heating element or the like at a frequency corresponding to the natural frequency to cause thermal expansion in the frequency to vibrate.
【0028】Z方向移動装置5によって、記録媒体1と
振動状態にあるプローブ2を接近させる。プローブ2を
静電気力が働く距離まで近づけたとき、プローブの振動
状態は静電気力によって変化し、振幅が変わる。これら
の変化は機械的変位検出装置4によって検知され、振幅
測定装置11を経由し、振幅信号として記録処理装置9
に取り込まれる。振幅測定装置11は、例えば、入力さ
れた信号の交流成分を検出するような回路で構成されて
いるものである。記録処理装置9において入力された振
幅信号を記録媒体上の電位に換算することで電位分布の
測定が可能となる。以上、述べた以外は〔実施例1〕の
場合と同じである。The recording medium 1 and the probe 2 in a vibrating state are brought close to each other by the Z-direction moving device 5. When the probe 2 is brought close to the distance where the electrostatic force works, the vibration state of the probe changes due to the electrostatic force and the amplitude changes. These changes are detected by the mechanical displacement detecting device 4, pass through the amplitude measuring device 11, and are recorded as an amplitude signal in the recording processing device 9.
Is taken into. The amplitude measuring device 11 is composed of, for example, a circuit that detects an AC component of an input signal. The potential distribution can be measured by converting the amplitude signal input in the recording processing device 9 into the potential on the recording medium. The above is the same as the case of [Example 1] except for the points described above.
【0029】〔実施例3〕図5はプローブを振動させ、
その固有振動数から電位分布を測定する実施例を示す図
で、基本構成は〔実施例2〕と同じであり、〔実施例
2〕の振幅測定装置のかわりに固有振動数測定装置12
が加えられている。Z方向移動装置5によって、記録媒
体1と振動状態にあるプローブ2を接近させ、プローブ
2に静電気力が働く距離まで近づけたとき、プローブの
固有振動数は静電気力の強さに応じて変化する。これを
固有振動数測定装置12によって測定する。手法として
は、例えば機械的変位測定装置4によって振動状態をモ
ニタしながら、振動励起装置10でプローブを振動させ
る周波数を走査し、最大振幅が得られる周波数を選択す
ることで固有振動数を決定する方法などがある。固有振
動数測定装置12で得られた固有振動数の情報は、記録
処理装置9に伝達される。記録処理装置9において入力
された信号を記録媒体上の電位に換算することで電位分
布の測定が可能となる。以上、述べた以外は〔実施例
1〕の場合と同じである。[Embodiment 3] FIG.
In the figure which shows the example which measures an electric potential distribution from the natural frequency, the basic structure is the same as that of [Example 2], and the natural frequency measuring device 12 is replaced with the amplitude measuring device of [Example 2].
Has been added. When the recording medium 1 and the probe 2 in the vibrating state are brought close to each other by the Z-direction moving device 5 and brought close to the distance where the electrostatic force works, the natural frequency of the probe changes according to the strength of the electrostatic force. . This is measured by the natural frequency measuring device 12. As a method, for example, while monitoring the vibration state by the mechanical displacement measuring device 4, the vibration excitation device 10 scans the frequency at which the probe is vibrated, and the frequency at which the maximum amplitude is obtained is selected to determine the natural frequency. There are ways. The information on the natural frequency obtained by the natural frequency measuring device 12 is transmitted to the recording processing device 9. The potential distribution can be measured by converting the signal input in the recording processing device 9 into the potential on the recording medium. The above is the same as the case of [Example 1] except for the points described above.
【0030】〔実施例4〕図6は機械的変位を検出し、
その値が一定値を保つように記録媒体─プローブ間の間
隔を制御し、その制御量から電位分布を測定する実施例
を示す図で、基本構成は〔実施例1〕と同じであるが、
機械的変位検出装置4の信号がZ方向制御装置7に入
り、Z方向制御装置7の制御信号が記録処理装置9に取
り込まれる構成になっている。プローブ2と記録媒体1
との相互作用による静電気力によって、プローブ2は機
械的変位を生じるが、この変位量は、プローブと記録媒
体間の間隔を変えることによっても変化する。すなわ
ち、記録媒体上の電位が同じであっても、プローブとの
間隔によって働く静電気力の大きさが異なるからであ
る。[Embodiment 4] FIG. 6 shows detection of mechanical displacement.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which the distance between the recording medium and the probe is controlled so that the value is maintained at a constant value, and the potential distribution is measured from the control amount. The basic configuration is the same as in [Example 1],
The signal of the mechanical displacement detection device 4 enters the Z direction control device 7, and the control signal of the Z direction control device 7 is taken into the recording processing device 9. Probe 2 and recording medium 1
The probe 2 causes a mechanical displacement due to an electrostatic force due to the interaction with the, and the displacement amount also changes by changing the distance between the probe and the recording medium. That is, even if the potential on the recording medium is the same, the magnitude of the electrostatic force that works depends on the distance from the probe.
【0031】Z方向制御装置7では、初期に設定した変
位量と異なる値が機械的変位検出装置4より入力された
場合、初期に設定した変位量になるように、Z方向移動
装置5によってプローブ─記録媒体間の間隔を制御す
る。この制御量は、プローブ─記録媒体間に働く静電気
量に対応する。このとき移動させるものは、記録媒体、
またはプローブ、あるいはその両方であっても構わな
い。そして、制御量信号は記録処理装置9に送られ、こ
こで記録媒体上の電位に換算される。以上、述べた以外
は〔実施例1〕の場合と同じである。In the Z-direction control device 7, when a value different from the initially set displacement amount is input from the mechanical displacement detection device 4, the Z-direction moving device 5 causes the probe so that the displacement amount becomes the initially set displacement amount. — Control the spacing between recording media. This control amount corresponds to the amount of static electricity that acts between the probe and the recording medium. What is moved at this time is the recording medium,
Alternatively, it may be a probe or both. Then, the control amount signal is sent to the recording processing device 9, where it is converted into a potential on the recording medium. The above is the same as the case of [Example 1] except for the points described above.
【0032】〔実施例5〕図7はプローブを振動させ、
その振幅を一定に保つようにプローブ─記録媒体間の間
隔を制御することによって電位分布を測定する実施例を
示す図であり、基本構成は〔実施例2〕の場合と同じで
あるが、振幅測定装置11の出力信号がZ方向制御装置
7に入り、その制御信号が記録装置9に取り込まれるよ
うになっている。[Embodiment 5] In FIG. 7, the probe is vibrated.
It is a diagram showing an embodiment in which the potential distribution is measured by controlling the interval between the probe and the recording medium so as to keep the amplitude constant, and the basic configuration is the same as in the case of [Embodiment 2]. The output signal of the measuring device 11 enters the Z direction control device 7, and the control signal is taken into the recording device 9.
【0033】プローブ2と記録媒体1との相互作用によ
る静電気力によって、プローブの振動状態は変化して振
幅が変わるが、この振幅変化量はプローブと記録媒体間
の間隔を変えることによっても変化する。すなわち、記
録媒体上の電位が同じであっても、プローブとの間隔に
よって働く静電気力の大きさが異なるからである。An electrostatic force due to the interaction between the probe 2 and the recording medium 1 changes the vibration state of the probe and changes the amplitude. The amount of change in the amplitude also changes by changing the interval between the probe and the recording medium. . That is, even if the potential on the recording medium is the same, the magnitude of the electrostatic force that works depends on the distance from the probe.
【0034】Z方向制御装置7では、初期に設定した振
動の振幅と異なる振幅が振幅測定装置11より入力した
場合、初期に設定した振幅となるように、Z方向移動装
置5によってプローブ─記録媒体間の間隔を制御する。
この制御量は、プローブ─記録媒体間に働く静電気量に
対応する。このとき移動させるものは、記録媒体、また
はプローブ、あるいはその両方であっても構わない。そ
して、制御量信号は記録処理装置9に送られ、ここで記
録媒体上の電位に換算される。以上、述べた以外は〔実
施例1〕の場合と同じである。In the Z-direction control device 7, when an amplitude different from the initially set vibration amplitude is input from the amplitude measuring device 11, the probe-recording medium is moved by the Z-direction moving device 5 so that the initially set amplitude is obtained. Control the spacing between.
This control amount corresponds to the amount of static electricity that acts between the probe and the recording medium. What is moved at this time may be a recording medium, a probe, or both. Then, the control amount signal is sent to the recording processing device 9, where it is converted into a potential on the recording medium. The above is the same as the case of [Example 1] except for the points described above.
【0035】〔実施例6〕図8はプローブを振動させ、
その固有振動数を一定に保つようにプローブ─記録媒体
間の間隔を制御することによって電位分布を測定する実
施例を示す図で、基本構成は〔実施例3〕の場合と同じ
であるが、固有振動数測定装置12の出力信号がZ方向
制御装置7に入り、その制御信号が記録装置9に取り込
まれるようになっている。[Sixth Embodiment] FIG. 8 shows the vibration of a probe.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the potential distribution is measured by controlling the interval between the probe and the recording medium so as to keep the natural frequency constant, and the basic configuration is the same as in the case of [Example 3], An output signal of the natural frequency measuring device 12 enters the Z direction control device 7, and the control signal is taken into the recording device 9.
【0036】プローブ2と記録媒体1との相互作用によ
る静電気力によって、プローブの固有振動数は変わる
が、この変化量はプローブと記録媒体間の間隔を変える
ことによっても変化する。すなわち、記録媒体上の電位
が同じであっても、プローブとの間隔によって働く静電
気力の大きさが異なるからである。The natural frequency of the probe changes due to the electrostatic force due to the interaction between the probe 2 and the recording medium 1, but this change amount also changes depending on the distance between the probe and the recording medium. That is, even if the potential on the recording medium is the same, the magnitude of the electrostatic force that works depends on the distance from the probe.
【0037】Z方向制御装置7では、初期に設定した固
有振動数と異なる振動数が固有振動数測定装置12より
入力した場合、初期に設定した振動数となるように、Z
方向移動装置5によってプローブ─記録媒体間の間隔を
制御する。この制御量は、プローブ─記録媒体間に働く
静電気量に対応する。このとき移動させるものは、記録
媒体、またはプローブ、あるいはその両方であっても構
わない。そして、制御量信号は記録処理装置9に送ら
れ、ここで記録媒体上の電位に換算される。以上、述べ
た以外は〔実施例1〕の場合と同じである。In the Z-direction control device 7, when a natural frequency different from the initially set natural frequency is input from the natural frequency measuring device 12, the Z-direction control device 7 adjusts the Z to be the initially set frequency.
The direction moving device 5 controls the distance between the probe and the recording medium. This control amount corresponds to the amount of static electricity that acts between the probe and the recording medium. What is moved at this time may be a recording medium, a probe, or both. Then, the control amount signal is sent to the recording processing device 9, where it is converted into a potential on the recording medium. The above is the same as the case of [Example 1] except for the points described above.
【0038】〔実施例7〕図9は機械的変位を検出し、
その値を一定値に保つように記録媒体─プローブ間のバ
イアス電圧を制御し、その制御量から電位分布を測定す
る実施例を示す図で、基本構成は〔実施例1〕と同じで
あるが、機械的変位検出装置4の信号がバイアス電圧制
御装置13に入り、バイアス電圧制御装置13の制御信
号が記録処理装置9に取り込まれ、プローブ2と記録媒
体1の誘電層1bの間にバイアス電圧が印加される構成
になっている。[Embodiment 7] FIG. 9 shows detection of mechanical displacement.
It is a diagram showing an embodiment in which the bias voltage between the recording medium and the probe is controlled so as to maintain the value at a constant value, and the potential distribution is measured from the control amount. The basic configuration is the same as that in [Example 1]. The signal of the mechanical displacement detection device 4 enters the bias voltage control device 13, and the control signal of the bias voltage control device 13 is taken in by the recording processing device 9, and the bias voltage is applied between the probe 2 and the dielectric layer 1b of the recording medium 1. Is applied.
【0039】プローブ2と記録媒体1との相互作用によ
る静電気力によってプローブ2は機械的変位を生じる
が、この変位量はプローブと記録媒体の間にバイアス電
圧を印加することによっても変化する。すなわち、記録
媒体上の電位が同じであっても、外部バイアス電圧によ
って、プローブに働く静電気力の大きさが異なるからで
ある。The probe 2 is mechanically displaced by an electrostatic force due to the interaction between the probe 2 and the recording medium 1. The displacement amount is also changed by applying a bias voltage between the probe and the recording medium. That is, even if the potential on the recording medium is the same, the magnitude of the electrostatic force acting on the probe differs depending on the external bias voltage.
【0040】バイアス電圧制御装置13では、初期に設
定した変位量と異なる値が機械的変位検出装置4より入
力された場合、初期に設定した変位量になるように、プ
ローブ─記録媒体間のバイアス電圧を制御する。この制
御量は記録媒体上の電位に対応する。制御量信号は記録
処理装置9に送られ、ここで記録媒体上の電位に換算さ
れる。以上述べた以外は〔実施例1〕と場合と同じであ
る。In the bias voltage control device 13, when a value different from the initially set displacement amount is input from the mechanical displacement detection device 4, the bias between the probe and the recording medium is adjusted so that the initially set displacement amount is obtained. Control the voltage. This control amount corresponds to the potential on the recording medium. The control amount signal is sent to the recording processing device 9, where it is converted into a potential on the recording medium. Except for the points described above, it is the same as the case of the first embodiment.
【0041】〔実施例8〕図10はプローブを振動さ
せ、その振幅を一定に保つようにプローブ─記録媒体間
のバイアス電圧を制御することによって電位分布を測定
する実施例を示す図で、基本構成は〔実施例2〕の場合
と同じであるが、振幅測定装置11の出力信号がバイア
ス電圧制御装置13に入り、その制御信号が記録処理装
置9に取り込まれ、プローブ2と記録媒体1の誘電層1
bの間にバイアス電圧が印加できるようになっている点
である。[Embodiment 8] FIG. 10 is a view showing an embodiment in which the potential distribution is measured by vibrating the probe and controlling the bias voltage between the probe and the recording medium so as to keep the amplitude constant. The configuration is the same as in the case of [Embodiment 2], but the output signal of the amplitude measuring device 11 enters the bias voltage control device 13, and the control signal is taken in by the recording processing device 9, and the probe 2 and the recording medium 1 are read. Dielectric layer 1
The point is that a bias voltage can be applied during b.
【0042】プローブ2と記録媒体1との相互作用によ
る静電気力によって、プローブの振動状態は変化して振
幅が変わるが、この振幅変化はプローブと記録媒体の間
にバイアス電圧を印加することによっても変化する。す
なわち、記録媒体上の電位が同じであっても、外部バイ
アス電圧によって、プローブに働く静電気力の大きさが
異なるからである。An electrostatic force due to the interaction between the probe 2 and the recording medium 1 changes the vibration state of the probe and changes the amplitude. The amplitude change is also caused by applying a bias voltage between the probe and the recording medium. Change. That is, even if the potential on the recording medium is the same, the magnitude of the electrostatic force acting on the probe differs depending on the external bias voltage.
【0043】バイアス電圧制御装置13では、初期に設
定した振幅と異なる振幅が振幅測定装置11より入力さ
れた場合、初期に設定した振幅となるように、プローブ
─記録媒体間のバイアス電圧を制御する。この制御量は
記録媒体上の電位に対応する。制御量信号は記録処理装
置9に送られ、ここで記録媒体上の電位に換算される。
以上述べた以外は〔実施例1〕と場合と同じである。In the bias voltage controller 13, when an amplitude different from the initially set amplitude is input from the amplitude measuring device 11, the bias voltage between the probe and the recording medium is controlled so that the initially set amplitude is obtained. . This control amount corresponds to the potential on the recording medium. The control amount signal is sent to the recording processing device 9, where it is converted into a potential on the recording medium.
Except for the points described above, it is the same as the case of the first embodiment.
【0044】〔実施例9〕図11はプローブを振動さ
せ、その固有振動数を一定に保つようにプローブ─記録
媒体間のバイアス電圧を制御することによって電位分布
を測定する実施例を示す図で、基本構成は〔実施例3〕
の場合と同じであるが、固有振動数測定装置12の出力
信号がバイアス電圧制御装置13に入り、その制御信号
が記録処理装置9に取り込まれ、プローブ2と記録媒体
1の誘電層1bの間にバイアス電圧が印加できるように
なっている。[Embodiment 9] FIG. 11 is a diagram showing an embodiment in which the potential distribution is measured by vibrating the probe and controlling the bias voltage between the probe and the recording medium so as to keep the natural frequency thereof constant. The basic configuration is [Example 3].
However, the output signal of the natural frequency measuring device 12 enters the bias voltage control device 13, and the control signal is taken in by the recording processing device 9, and the output signal between the probe 2 and the dielectric layer 1b of the recording medium 1 is changed. A bias voltage can be applied to.
【0045】プローブ2と記録媒体1との相互作用によ
る静電気力によって、プローブの固有振動数は変化する
が、この振動数の変化はプローブと記録媒体の間にバイ
アス電圧を印加することによっても変化する。すなわ
ち、記録媒体上の電位が同じであっても、外部バイアス
電圧によって、プローブに働く静電気力の大きさが異な
るからである。Although the natural frequency of the probe changes due to the electrostatic force due to the interaction between the probe 2 and the recording medium 1, the change in this frequency also changes when a bias voltage is applied between the probe and the recording medium. To do. That is, even if the potential on the recording medium is the same, the magnitude of the electrostatic force acting on the probe differs depending on the external bias voltage.
【0046】バイアス電圧制御装置13では、初期に設
定した固有振動数と異なる振動数が固有振動数測定装置
12より入力された場合、初期に設定した固有振動数と
なるように、プローブ─記録媒体間のバイアス電圧を制
御する。この制御量は記録媒体上の電位に対応する。制
御量信号は記録処理装置9に送られ、ここで記録媒体上
の電位に換算される。以上述べた以外は〔実施例1〕と
場合と同じである。In the bias voltage controller 13, when a natural frequency different from the initially set natural frequency is input from the natural frequency measuring device 12, the probe-recording medium is adjusted so that the initially set natural frequency is obtained. Control the bias voltage across. This control amount corresponds to the potential on the recording medium. The control amount signal is sent to the recording processing device 9, where it is converted into a potential on the recording medium. Except for the points described above, it is the same as the case of the first embodiment.
【0047】次に、図8で説明した実施例5に基づいて
測定した例について説明する。図8の具体的システム構
成は図12に示す通りである。記録媒体1に相当するサ
ンプル21としては、絶縁層/ITO/ガラスの層構成
とし、絶縁層はFEP(Fluoro Ethylene propylene )
フィルムを使用し、電位約−80Vの静電潜像(20μ
m幅のライン&スペース)を形成した。サンプル21
は、電源27で駆動制御されるピエゾアクチュエータ2
5でZ方向に、X−Yコントローラ28で駆動されるX
−Yステージ26でX−Y方向に走査し、プローブを構
成するカンチレバー22に対してファンクション・ジェ
ネレータ31で駆動されるレーザダイオード(830n
m)から熱パルスを与えて振動させた。振動の検出は光
てこ法を使用し、レーザダイオード24a(670n
m)を照射し、その反射光をPSD24bで検出した。
検出出力はロックインアンプ32で位相検波し、検波出
力でアンプ33を通して電源27よりピエゾアクチュエ
ータ25を駆動し、間隔制御してカンチレバーの振幅が
一定になるように制御した。このときのアンプ33の出
力、X−Yコントローラ28から得られる位置情報をコ
ンピュータ29に入力してプロットしたところ、図13
に示すような結果が得られた。図13はX300μm、
Y150μmの領域の静電潜像(電位分布)を示してい
る。Next, an example of measurement based on Example 5 described with reference to FIG. 8 will be described. The specific system configuration of FIG. 8 is as shown in FIG. The sample 21 corresponding to the recording medium 1 has a layer structure of insulating layer / ITO / glass, and the insulating layer is FEP (Fluoro Ethylene propylene).
Using a film, an electrostatic latent image (20μ
m lines and spaces) were formed. Sample 21
Is a piezo actuator 2 that is driven and controlled by a power supply 27.
X driven by the XY controller 28 in the Z direction at 5
A laser diode (830n that scans in the XY directions on the -Y stage 26 and is driven by the function generator 31 with respect to the cantilever 22 that constitutes the probe.
A heat pulse was applied from m) to oscillate. The optical lever method is used to detect the vibration, and the laser diode 24a (670n
m) was irradiated and the reflected light was detected by PSD24b.
The detection output was phase-detected by the lock-in amplifier 32, and the piezo actuator 25 was driven from the power source 27 through the amplifier 33 by the detection output, and the interval was controlled so that the amplitude of the cantilever was controlled to be constant. When the output of the amplifier 33 at this time and the position information obtained from the XY controller 28 are input to the computer 29 and plotted, FIG.
The results shown in are obtained. FIG. 13 shows X300 μm,
The electrostatic latent image (potential distribution) in the area of Y150 μm is shown.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように、記録媒体の電位分布をよ
り細かな分解能で測定することが可能となる。本発明
は、記録媒体とプローブとの静電気力を利用するもので
あり、電位分布に限らず、静電荷量分布、誘導電荷分
布、分極状態分布、誘電率分布などの記録媒体外部の電
場を変化させるものであれば測定可能である。As described above, the potential distribution of the recording medium can be measured with finer resolution. The present invention utilizes the electrostatic force between the recording medium and the probe, and changes not only the potential distribution but also the electric field outside the recording medium such as the electrostatic charge amount distribution, the induced charge distribution, the polarization state distribution, and the dielectric constant distribution. Anything can be measured.
【0049】また、上記の現象をメモリとして利用した
記録システムの読み出し装置としても利用可能である。Further, it can also be used as a reading device of a recording system using the above phenomenon as a memory.
【図1】 本発明の記録媒体及びプローブによる電位検
出の基本的構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of potential detection by a recording medium and a probe of the present invention.
【図2】 機械的変位より電位分布を測定する実施例を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example in which a potential distribution is measured from mechanical displacement.
【図3】 プローブの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a probe.
【図4】 振動振幅より電位分布を測定する実施例を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of measuring a potential distribution from a vibration amplitude.
【図5】 固有振動数より電位分布を測定する実施例を
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of measuring a potential distribution from a natural frequency.
【図6】 機械的変位を一定に保つためのプローブ─記
録媒体間の間隔制御量から電位分布を測定する実施例を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which a potential distribution is measured from a probe-recording medium interval control amount for keeping a mechanical displacement constant.
【図7】 振動振幅を一定に保つためのプローブ─記録
媒体間の間隔制御量から電位分布を測定する実施例を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of measuring a potential distribution from a probe-recording medium interval control amount for keeping a vibration amplitude constant.
【図8】 固有振動数を一定に保つためのプローブ─記
録媒体間の間隔制御量から電位分布を測定する実施例を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example in which the potential distribution is measured from a probe-recording medium interval control amount for keeping the natural frequency constant.
【図9】 機械的変位を一定に保つためのバイアス電圧
制御量より電位分布を測定する実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of measuring a potential distribution from a bias voltage control amount for keeping a mechanical displacement constant.
【図10】 振動振幅を一定に保つためのバイアス電圧
制御量より電位分布を測定する実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of measuring a potential distribution from a bias voltage control amount for keeping the vibration amplitude constant.
【図11】 固有振動数を一定に保つためのバイアス電
圧制御量より電位分布を測定する実施例を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing an example in which the potential distribution is measured from the bias voltage control amount for keeping the natural frequency constant.
【図12】 図8の具体的システム構成を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a specific system configuration of FIG.
【図13】 図12のシステムによる実測結果を示す図
である。FIG. 13 is a diagram showing an actual measurement result by the system of FIG.
1…記録媒体、1a…支持体、b…誘電層、1c…電荷
保持層、2…プローブ、3…プローブ固定治具、4…機
械的変位検出装置、5…Z方向移動装置、6…X−Y走
査装置、7…Z方向制御装置、8…X−Y走査制御装
置、9…記録処理装置、10…振動励起装置、11…振
幅測定装置、12…固有振動数測定装置、13…バイア
ス電圧制御装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording medium, 1a ... Support body, b ... Dielectric layer, 1c ... Charge holding layer, 2 ... Probe, 3 ... Probe fixing jig, 4 ... Mechanical displacement detection device, 5 ... Z-direction moving device, 6 ... X -Y scanning device, 7 ... Z direction control device, 8 ... XY scanning control device, 9 ... Recording processing device, 10 ... Vibration excitation device, 11 ... Amplitude measuring device, 12 ... Natural frequency measuring device, 13 ... Bias Voltage control device.
Claims (12)
の電位分布を測定する装置において、電位検出用プロー
ブと記録媒体との相対的位置関係を3次元的に変える移
動手段と、プローブと記録媒体間に働く静電気力の作用
を検知する検知手段とを備え、前記移動手段により静電
気力による相互作用が生じる距離までプローブと記録媒
体とを接近させ、記録媒体あるいはプローブを2次元的
に走査してプローブに働く静電気力の作用を検知するこ
とを特徴とする電位分布測定装置。1. An apparatus for measuring a potential distribution on a recording medium using a potential detection probe, a moving means for three-dimensionally changing a relative positional relationship between the potential detection probe and the recording medium, and the probe and the recording. A moving means for bringing the probe and the recording medium close to each other to a distance where the interaction by the electrostatic force is generated, and the recording medium or the probe is two-dimensionally scanned. A potential distribution measuring device characterized by detecting the action of electrostatic force acting on the probe.
ローブに働く静電気力の作用を一定に保つようにプロー
ブ─記録媒体間の間隔を制御する間隔制御手段を備え、
間隔制御手段による制御量より記録媒体上の電位分布を
測定する電位分布測定装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising spacing control means for controlling the spacing between the probe and the recording medium so as to keep the action of electrostatic force acting on the probe constant.
A potential distribution measuring device for measuring the potential distribution on the recording medium from the control amount by the interval control means.
ローブ─記録媒体間にバイアス電圧を印加するととも
に、プローブに働く静電気力の作用を一定に保つように
バイアス電圧を制御するバイアス電圧制御手段を備え、
バイアス電圧制御手段による制御量より記録媒体上の電
位分布を測定する電位分布測定装置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising bias voltage control means for applying a bias voltage between the probe and the recording medium and controlling the bias voltage so as to keep the action of the electrostatic force acting on the probe constant. Prepare,
A potential distribution measuring device for measuring a potential distribution on a recording medium based on a control amount by a bias voltage control means.
手段は、プローブの機械的変位を検出することにより静
電気力を検知することを特徴とする電位分布測定装置。4. The potential distribution measuring device according to claim 1, wherein the detecting means detects an electrostatic force by detecting a mechanical displacement of the probe.
ローブをその固有振動数で振動させる振動励起手段を備
え、前記検知手段は、静電気力によるプローブの振動振
幅の変化を検出することにより静電気力を検知すること
を特徴とする電位分布測定装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising vibration excitation means for vibrating the probe at its natural frequency, and the detection means detects electrostatic force by detecting a change in vibration amplitude of the probe due to electrostatic force. An electric potential distribution measuring device characterized by detecting electric potential.
ローブをその固有振動数で振動させる振動励起手段を備
え、前記検知手段は、静電気力によるプローブの固有振
動数の変化を検出することにより静電気力を検知するこ
とを特徴とする電位分布測定装置。6. The apparatus according to claim 1, further comprising a vibration excitation means for vibrating the probe at its natural frequency, and the detection means detects static electricity by detecting a change in natural frequency of the probe due to electrostatic force. A potential distribution measuring device characterized by detecting force.
制御手段は、プローブの機械的変位を一定に保つように
プローブ─記録媒体間の距離を制御することを特徴とす
る電位分布測定装置。7. The potential distribution measuring device according to claim 2, wherein the distance control means controls the distance between the probe and the recording medium so as to keep the mechanical displacement of the probe constant.
ローブをその固有振動数で振動させる振動励起手段を備
え、前記間隔制御手段は、プローブの振動振幅を一定に
保つようにプローブ─記録媒体間の距離を制御すること
を特徴とする電位分布測定装置。8. The apparatus according to claim 2, further comprising vibration excitation means for vibrating the probe at its natural frequency, and the interval control means between the probe and the recording medium so as to keep the vibration amplitude of the probe constant. A potential distribution measuring device characterized by controlling the distance between the two.
ローブをその固有振動数で振動させる振動励起手段を備
え、前記間隔制御手段は、プローブの固有振動数を一定
に保つようにプローブ─記録媒体間の距離を制御するこ
とを特徴とする電位分布測定装置。9. The apparatus according to claim 2, further comprising a vibration excitation means for vibrating the probe at its natural frequency, and said interval control means maintaining the probe's natural frequency constant. An electric potential distribution measuring device characterized by controlling a distance between them.
イアス電圧制御手段は、プローブの機械的変位を一定に
保つようにプローブ─記録媒体間のバイアス電圧を制御
することを特徴とする電位分布測定装置。10. The potential distribution measurement according to claim 3, wherein the bias voltage control means controls the bias voltage between the probe and the recording medium so as to keep the mechanical displacement of the probe constant. apparatus.
プローブをその固有振動数で振動させる振動励起手段を
備え、前記バイアス電圧制御手段は、プローブの振動振
幅を一定に保つようにプローブ─記録媒体間のバイアス
電圧を制御することを特徴とする電位分布測定装置。11. The apparatus according to claim 3, further comprising vibration excitation means for vibrating the probe at its natural frequency, wherein the bias voltage control means keeps the vibration amplitude of the probe constant. A potential distribution measuring device characterized by controlling a bias voltage between them.
プローブをその固有振動数で振動させる振動励起手段を
備え、前記バイアス電圧制御手段は、プローブの固有の
振動数を一定に保つようにプローブ─記録媒体間のバイ
アス電圧を制御することを特徴とする電位分布測定装
置。12. The apparatus according to claim 3, further comprising a vibration excitation means for vibrating the probe at its natural frequency, wherein the bias voltage control means keeps the natural frequency of the probe constant. A potential distribution measuring device characterized by controlling a bias voltage between recording media.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16266592A JPH063397A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Potential distribution measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16266592A JPH063397A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Potential distribution measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH063397A true JPH063397A (en) | 1994-01-11 |
Family
ID=15758956
Family Applications (1)
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JP16266592A Pending JPH063397A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Potential distribution measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH063397A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2770301A1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Device for measuring electrostatic charge at insulator surfaces |
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WO2014132341A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | 株式会社島津製作所 | Surface charge density measuring device using atomic force microscope |
CN114324981A (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-12 | 株式会社岛津制作所 | Scanning probe microscope |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP16266592A patent/JPH063397A/en active Pending
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CN114324981A (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-12 | 株式会社岛津制作所 | Scanning probe microscope |
CN114324981B (en) * | 2020-10-09 | 2024-04-26 | 株式会社岛津制作所 | Scanning probe microscope |
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