JPH0349143A - 電子ビームによる静電潜像の画像取得方法 - Google Patents

電子ビームによる静電潜像の画像取得方法

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JPH0349143A
JPH0349143A JP1184893A JP18489389A JPH0349143A JP H0349143 A JPH0349143 A JP H0349143A JP 1184893 A JP1184893 A JP 1184893A JP 18489389 A JP18489389 A JP 18489389A JP H0349143 A JPH0349143 A JP H0349143A
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JP
Japan
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image
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electrostatic latent
electron beam
latent image
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JP1184893A
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English (en)
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Tetsuya Muku
哲也 椋
Toshihiro Ishizuka
俊弘 石塚
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 電子ビームによる静電潜像の画像取得方式に関し、 未知の電位分布、あるいは電位コントラストとして認識
できない範囲の電位分布を持つ静電潜像に対しても、電
子ビームによる静電潜像の画像の取得を可能にする方式
を提供することを目的とし、走査型電子顕微鏡の試料台
にセットされ静電潜像が形成されている試料にバックバ
イアスを印加する電源を設け、該顕微鏡の電子ビーム走
査と、二次電子信号の処理と、前記電源の制御を行なう
制御部により、前記試料を予め部分的に電子ビームで走
査し、得られた二次電子信号の量により、適切な電位コ
ントラストが得られるバックバイアス値を検知して、該
バックバイアスを試料に印加するように電源を制御し、
然る後、該制御部により改めて試料を電子ビーム走査し
、得られた二次電子信号により前記篩を潜像を表わす画
像信号を出力するよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子ビームによる静電潜像の画像取得方法に
関する。
医療用、あるいは複写機等に用いられる電子写真を作成
する過程で生成される静電潜像は、導電性支持体上に製
膜された高絶縁性光導電体層で作られた感光材をコロナ
電極による放電によって帯電させ、露光またはX線等の
放射線による曝射によって感光材上に電位(静電荷)分
布像として形成される。この静電潜像は、そのままでは
目に見えず、また時間とともに減衰・消失してしまうた
め、現像操作により可視化する必要がある。本発明はこ
の可視化(画像取得)に係るものである。
〔従来の技術〕
静電潜像の可視化には、トナーと呼ぶ着色微粉末に電荷
を与え、この電荷を持ったトナーと静電潜像との間に働
くクーロン力によって現像を行い、さらにこのトナー像
を、感光材上に重ねられた転写紙の背後からトナー電荷
と逆極性のコロナ放電を与えることにより転写紙上に転
写し、ヒーター等で加熱することによって転写紙上に定
着させるという方法が一般にとられている。これを第6
図に示す。
しかし紙に転写してしまったものは、拡大・縮小、ある
いは画面間の演算等の各種画像処理ができないという欠
点がある。これを解決するため、走査型電子顕微鏡等を
用いて、電子ビームで静電潜像を走査し、このとき得ら
れる二次電子検出信号をA/D変換してデジタル画像化
する方法も知られている。ところが、二次電子信号量の
差によって生じる電位コントラスト像において、明暗の
差を判別できる電位分布の範囲はたかだか一20v〜+
20Vであり、これに対して静電潜像の電位分布は不定
であり、数百V以上の場合もある。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように静電潜像の電位は数百v以上という高いもの
から、数V、数十■という低いもの、などまちまちであ
り、そして明暗差を判別できる範囲は±20V程度で、
それ以上では白または黒に飽和してしまう。従って電子
ビームの走査によって静電潜像の画像を取得する場合、
その静電潜像の電位分布が適正な範囲にないと電位コン
トラストとして認識することができないという問題があ
る。
本発明は、未知の電位分布、あるいは電位コントラスト
として認識できない範囲の電位分布を持つ静電潜像に対
しても、電子ビームによる静電潜像の画像の取得を可能
にする方式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〕
第1図に示すように本発明では、走査型電子顕微鏡1の
試料台にセットされ静電潜像が形成されている試料2に
、バックバイアスを印加する電源3を設ける。
走査型電子顕微鏡1には図示しないが電子銃、電子レン
ズ、偏向器、試料台、そのX、 Y方向駆動機構、二次
電子検出器などが設けられており、制御部6は電子ビー
ムによる試料面の走査、該走査で発生し検出器で検出さ
れた二次電子の信号5の処理、画像メモリへの書き込み
などを行ない、加えて本発明では電源3の制御を行なう
〔作用〕
本発明では静電潜像を形成した試料2を走査型電子顕微
鏡1の試料台にセットし、制御部6により電子ビームを
偏向制御して試料2を部分的に走査する。試料2は第5
図の感光材と同種のもので導電性支持体と光導電層との
積層体である。
走査要領を第3図に示す。(a)は放射状、(b)は渦
巻き状であるが、いずれも粗く、試料面全面を走査する
この走査で二次電子信号5が得られ、これを制御部6で
処理し、表示すると、第2図の7の如き画面が得られる
。画面7は全体に高輝度で白っぽくなり、明暗(電位差
)がはっきりしない画像である。このような全体に高レ
ベルの画面に対しては、電源3の出力電圧を制御して試
料2のバックバイアスを変え、電位分布が±20V程度
の範囲に入るようにして、画面8のような適正輝度の画
像にする。なおこの第2図の7.8は縦軸は二次電子信
号量、横軸は走査位置のグラフであり、これで7は全体
が高レベルで白っぽい画面、8は適正なレベルで明暗の
はっきりした画面、としている。
二次電子は高電位の部分からは発生しにくく、低電位の
部分から発生し易いという性質がある。
従って低電位で、二次電子が多量に発生し、画面が白っ
ぽい画面7になった場合は、バックバイアスを下げて二
次電子の発生を抑え、この逆に高電位で、二次電子発生
が少なく、画面が黒っぽくなった場合はバックバイアス
を上げて二次電子の発生を促せばよい。このバックバイ
アスの調整は自動的に行なう他、オペレータがデイスプ
レィの画面を見ながら手動操作することができる。
このように本発明では、予め電子ビームで試料2上を走
査し、得られた二次電子信号5の量から試料2の電位分
布を検知し、電源3は適正な電位コントラストが得られ
るようなバックバイアスを試料2に印加する。その後あ
らためて電子ビームによって試料2を走査することによ
って、明暗の差がはっきりした静電潜像の画像を取得す
ることが可能となる。
〔実施例〕
第4図に本発明の実施例、特に制御部6の要部構成を示
す。図示のように制御部6は走査制御部6asプロセツ
サ6bSA/D変換器5(電源制御部6d、画像処理部
6eを備える。laは二次電子検出器で、これは図示し
ないがシンチレータチップ、ホトマルチプライヤ、これ
らの間を結ぶライトガイドなどからなる。高電圧で二次
電子をシンチレータチップに誘導し、こ\で発光させ、
この光をライトガイドでホトマルへ導き、光電変換し、
それを出力5とする。制御部6では、二次電子検出器の
出力5をA/D変換器6cでA/D変換し、画像処理部
6eで画像メモリ4に、電子ビームの走査位置データに
従って書き込む、CRTデイスプレィ9の走査と同期し
て画像メモリ4を読み出し、読み出しデータを該CRT
に加えて輝度変調すれば、CRTの管面に試料2の静電
潜像が可視表示される。
本発明では最初に試料2を粗く走査し、その結果で電源
3の出力電圧を調整し、試料2の電位レベルを適正にし
、然るのち試料2を精走査し、該試料上の静電潜像を表
わす画像データをメモリ4に格納し、必要に応じてCR
Tデ”イスプレイ9に表示する。
第5図に処理手順例を流れ図で示す。先ず電子ビーム走
査し■、二次電子信号をA/D変換し■、A/D変換値
のMAX値がFFか否かチエツクする■。YESならバ
ックバイアス電圧を1単位減少させ■、これで再び電子
ビーム走査し■、二次電子信号をA/D変換し■、A/
D変換値のMAX値がFFか否かチエ7りする■。これ
を判定結果がNOになるまで行ない、NOになったら電
子ビーム走査して■、静電潜像の画像を取得する。
ステップ■の判定結果がNoのときは、A/D変換値の
MIN値が00か否かチエツクし■、Noならステップ
■へ移る。YESならバックバイアス電圧を1単位増加
させ[相]、この状態で電子ビーム走査し■、二次電子
信号をA/D変換し@、A/D変換値のMAX値がFF
か否かチエツクする@。YESならステップ■へ移り、
NoならMIN値がOOか否かチエツクし[相]、NO
ならステップ■へ移り、YESならステップ[相]へ戻
って再びバックバイアス電圧を1単位増加させる。以下
同様である。この処理要領で、適正な濃淡度の画像デー
タを得ることができる。
なおこの処理で適正な画像にできるのは、静電潜像の電
位が全体として高くまたは低く、潜像内での電位差は大
きくない(好ましくは±20V内)場合である。
またステップ■、■などでのMAX、MIN判定はレベ
ルについてのものであるから、例えば粗走査におけるA
/D変換値の全数を加算して(平均して)その値につき
MAX、MIN判定する。
また第5図のようにMAX、MIN内に入るまでバック
バイアス電圧を単位量ずつ増/滅する代りに、粗走査で
得られたA/D変換値の和から、予め求めておいた演算
式または予め作成しておいたROMを用いて直ちに適正
なバンクバイアス値を求め、それを試料(詳しくはその
導電性支持体または試料台など)に加えるようにしても
よい。
長時間電子ビームによる走査を行なうと試料上の帯電状
態が変化するので、上記方法はこの点で有利である。
第5図は調整要領例を示す流れ図、 第6図は静電潜像の可視化工程の説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、走査型電子顕微鏡(1)の試料台にセットされ静電
    潜像が形成されている試料(2)にバックバイアスを印
    加する電源(3)を設け、 該顕微鏡の電子ビーム走査と、二次電子信号の処理と、
    前記電源の制御を行なう制御部(6)により、前記試料
    を予め部分的に電子ビームで走査し、得られた二次電子
    信号の量により、適切な電位コントラストが得られるバ
    ックバイアス値を検知して、該バックバイアスを試料に
    印加するように電源を制御し、 然る後、該制御部により改めて試料を電子ビーム走査し
    、得られた二次電子信号により前記静電潜像を表わす画
    像信号を出力することを特徴とする電子ビームによる静
    電潜像の画像取得方法。
JP1184893A 1989-07-18 1989-07-18 電子ビームによる静電潜像の画像取得方法 Pending JPH0349143A (ja)

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