KR920010594B1 - 표면전위 분포 검출장치 - Google Patents

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KR920010594B1
KR920010594B1 KR1019890009145A KR890009145A KR920010594B1 KR 920010594 B1 KR920010594 B1 KR 920010594B1 KR 1019890009145 A KR1019890009145 A KR 1019890009145A KR 890009145 A KR890009145 A KR 890009145A KR 920010594 B1 KR920010594 B1 KR 920010594B1
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이쯔오 다까나시
신따로 나까가끼
히로히꼬 시노나가
쯔또우 아사꾸라
마사또 후루야
히로미찌 다이
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니뽕 빅터 가부시끼가이샤
다까노 시즈오
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Abstract

내용 없음.

Description

표면전위 분포 검출장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 장치를 도시하는 도면.
제2도는 제1도 장치의 동작을 도시하는 타이밍도.
제3도는 본 발명의 제2실시예에 따른 장치의 동작을 도시하는 타이밍도.
제4도는 본 발명의 제3실시예에 따른 장치를 도시하는 도면.
제5도는 제4도의 판독 헤드의 등가회로의 개략도.
제6도는 본 발명의 제4실시예에 따른 장치를 도시하는 도면.
제7도는 본 발명의 제5실시예에 따른 장치를 도시하는 도면.
제8도는 제7도 장치에서의 기록헤드 및 기록부재를 도시하는 도면.
제9도는 제7도의 장치에서의 전하 보유 부재의 평면도.
제10도는 제7도 장치에서의 기록헤드 및 기록부재의 사시도.
제11도는 제7도 장치에서의 판독헤드 및 기록부재의 사시도.
제12도는 제7도 장치에서의 액정에 인가된 전위의 파형도.
제13도는 본 발명의 제6실시예에 따른 장치에서의 전하 보유 부재의 평면도.
제14도는 제6실시예의 장치에서의 기록 헤드 및 기록부재를 도시하는 도면.
제15도는 제14도의 마스크의 평면도.
제16도는 제6실시예의 장치에서의 판독 헤드 및 기록 부재의 사시도.
제17도는 제16도의 액정에 인가된 전위의 파형도.
제18 는 제16도의 액정에 인가된 전위의 파형도.
제19도는 본 발명의 제7실시예에 따른 장치에서의 기록부재의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 입력단자 3 : 출력단자
4 : 자계 발생기 5 : 권선
6 : 중앙홀더 7 : 접속기
52 : 압전소자 53 : 기록헤드
54 : 유리기판 55 : 투명전극
56 : 광전도층 57 : 전하 보유층
58 : 전극
본 발명은 표면 전위의 분포를 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 출원인은 이전에 촬상장치가 고해상도의 광학 영상을 발생하기 위해 광-광 변환 소자를 사용하고 광학 영상이 광-전하 변환소자의 사용에 의해 전하 잠재 영상(charge latent image)으로서 기록 매체상에 기록되는 촬상 시스템 및 기록 시스템을 제안하였다. 본 출원은 또한, 기록매체로부터 전하 잠재 영상을 판독하여 전하 잠재 영상을 나타내는 전기신호를 발생하는데 사용되는 표면 전위의 분포를 검출하기 위한 장치를 제안하였다.
본 발명의 목적은 표면 전위의 분포를 검출하기 위한 개선된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점에 따라, 측정된 대물에 의한 표면 전위의 분포를 검출하기 위한 장치는 광을 방사하는 광원과; 상기 광원으로부터 방사된 광을 변조시키기 위한 광학 변조기층과, 상기 광학 변조기층에 전계를 인가하기 위한 투명 전극과, 광이 광학 변조기층을 통해 통과한 후 광을 반사시키기 위한 유전체 미러를 포함하고 측정된 대물에 마주하는 감지헤드와; 광원으로부터의 광을 감지 헤드에 인가하기 위한 수단과; 감지헤드로부터 출력된 광을 검출하기 위한 수단 및; 측정된 대물로부터 각각 상이한 거리만큼 분리된 제1위치와 제2위치 사이에서 측정된 대물과 관련하여 감지 헤드를 주기적으로 이동시키기 위한 수단을 구비한다.
본 발명의 제2관점에 따라, 측정된 물체에 대한 표면 전위의 분포를 검출하기 위한 장치는, 표면전위 분포를 나타내는 전계의 영향을 받는 광학 변조기를 포함하며 측정된 물체와 마주하고 있는 판독 헤드와, 교호 방식으로 광학 변조기에 인가된 전계를 변화시키기 위한 수단을 구비한다.
본 발명의 제3관점에 따른 장치는, 제1영역이 제1형태의 전위를 갖고 제2영역이 제1형태의 전위와 다른 제2전위를 갖고 있고 서로에 대해 교호하는 제1 및 제2영역을 가진 기록 부재와; 정보 신호에 따라 기록 부재상에 전하 잠재 영상을 형성하기 위한 수단과; 전하 잠재 영상을 나타내는 전계의 영향을 받는 광학 변조기를 포함하며 기록부재와 마주하고 있는 판독헤드 및; 교호 방식으로 광학 변조기에 인가된 전계를 변화시키기 위해 기록 부재의 표면을 따라 기록부재에 대하여 판독 헤드를 왕복운동시키기 위한 수단을 구비한다.
도면에서 비슷하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조 문자로 표시되어 있다.
제1도를 참조하면, 레이저 LS는 광학 편향기 Pdef를 통해 렌즈 Lfc로 이동하는 광의 빔을 방사한다. 광학 편향기 Pdef는 주사 처리를 얻기 위해 광 빔을 편향시킨다. 이때 광 빔은 렌즈 Lfc를 통해 통과한 다음 빔 분할기 Pds로 들어간다. 빔 분할기 Pds는 입사 광빔을 판독(감지) 또는 재생 헤드 Hr쪽으로 반사한다. 렌즈 Lfc는 판독 헤드 hr에 입사되는 광 빔에 일정한 선형 주사속도를 부여한다.
판독 헤드 Hr는 투명한 전극층 Et과, 광학 변조기층 PML 및 유전체 미러층 DML의 적층 구조를 갖고 있다. 광학 변조기층 PML은 투명한 전극층 Et과 유전체 미러층 DML 사이에 삽입된다. 상기 유전체 미러층 DML은 기록매체 또는 측정물체 0에 마주하고 있으며 투명 전극층 Et은 기록매체 0으로부터 떨어져 있다. 빔 분할기 Pds로부터의 광 빔은 투명 전극층 Et을 통해 광학 변조기층 PML으로 들어간다. 광학 변조기층 PML은 인가된 전위에 응답하여 광의 조건을 변화시키는 재료로 만들어져 있다. 광학 변조기층 PML에 대한 재료의 한예는 전기 광학 효과를 갖고 있는 리-튬 니오베이트(lithium niobate)의 단결정이다.
구동 메카니즘 DM은 판독 헤드 H2가 측정 대물 0에 각각 가까워지고 멀어지는 소정의 제1 및 제2위치 사이에서 판독 헤드 hR를 이동시킨다. 구동 메카니즘 DM은 입력단자(1)에 인가된 구동신호 Pd에 의해 제어된다. 구동 메카니즘 DM이 판독 헤드 Hr에 대해 전후로 측정 물체 0을 주기적으로 이동시키도록 설계될 수도 있다는 것을 주목하자.
구동 메카니즘 DM은 자계발생기(4)와, 권선(5)을 가진 전기자와, 중앙 홀더(6) 및 전기자와 판독 헤드 Hr를 결합시키는 접속기(7)를 포함하고 있다. 권선(5)은 입력단자(1)에 전기적으로 접속된다. 입력단자(1)를 통해 권선(5)에 구동신호 Pd를 인가함으로써 제1 및 제2위치 사이에서 판독 헤드 Hr를 이동시키는, X방향으로 전기자를 왕복 운동시킨다.
빔 분할기 Pds로부터의 광 빔은 투명 전극층 Et을 통해 판독 헤드 Hr의 광학 변조기층 PML으로 들어간다. 광 빔은 광학 변조기층 PML을 통해 통과하여, 유전체 미러층 DML에 도달한다.
다음에 광빔은 유전체 미러층 DML에 의해 반사되어 광학 변조기층 PML과 전극층 Et을 통해 빔 분할기 Pds로 되돌아간다.
판독 헤드 Hr의 광학 변조기층 PML은 유전체 미러층 DML을 통해, 측정 물체 0에 형성성된 전하 잠재 영상에 의존하는 전계에 영향을 받는다. 그러므로, 광학 변조기층 PML을 통해 통과하는 광 빔의 조건은 광빔이 전하 잠재 영상에 관련된 정보를 전하도록 전계에 따라 변화한다. 특히, 광빔의 편광평면의 각도가 전하 잠재 영상에 따라 변화한다.
판독 헤드 Hr로부터 출력된 신호 광 빔은 빔 분할기 Pds를 통해 통과하여, 파장판 WP와 편광기 PL를 통해 집광 렌즈 Lfc에 도달한다. 파장판 wp는 사용되는 신호 광빔의 양을 조정하는 작용을 한다. 편광기 PL는 신호 광빔의 편광 평면의 각도를 신호 광빔의 명도로 변환시키는 작용을 한다. 집광렌즈 Lfc는 광 검출기 PD상에 신호 광 빔을 포커스한다. 광 검출기 PD는 신호 광 빔을 대응하는 전기 신호로 변환시키는데, 이 신호의 진폭은 전하 잠재 영상을 나타낸다.
광학 편향기 Pdef는 한 라인씩의 주사 처리를 얻기 위해 광빔을 편향시키는 작용을 한다. 광빔이 광학 편향기 Pdef에 의해 편향되기 때문에, 광학 변조기층 PML에서의 광빔은 측정물체 0의 활성 표면에 직각인 방향으로 이동한다. 광학 변조기층 PML에서의 광빔은 광빔의 위치에 직접 마주하고 있는 전하 잠재 영상의 세그멘트의 정보를 전한다. 따라서, 광학 변조기층 PML에서의 광빔이 광학 편향기 Pdef에 의해 측정 물체 0의 활성표면에 직각방향으로 2차원적으로 이동할 때, 전하 잠재 영상은 광빔을 통해 한 라인씩 2차원적으로 주사되며, 광 검출기 PD는 전하 잠재 영상을 나타내는 시계열(time-series)비디오 신호를 출력한다. 광학 변조기층 PML에서의 광빔의 직경이 1마이크로 미터인 경우에, 이용 가능한 비디오 신호는 밀리미터당 1000라인의 해상도를 갖는다.
전술한 바와 같이, 판독 헤드 Hr는 구동 메카니즘 헤드 DM에 의해 제1 및 제2위치 사이에서 이동된다. 판독 Hr가 측정 대물 0에 가까운 제1위치에 판독 헤드 Hr가 있을 때, 측정 물체 0상에 형성된 전하 잠재 영상이 판독 헤드 Hr에 의해 검출된다. 판독 헤드 Hr가 측정 물체 0로부터 먼 위치인 제2위치에 있을 때에는, 상기 판독 헤드 hr는 전하 잠재 영상을 검출하지 않고 광학 변조기층 PML의 두께의 불균일성을 감지한다.
광 검출기 PD로부터의 출력신호는 스위치 SW의 이동가능 접점 “C”에 인가된다. 상기 이동가능 접점 “C”은 스위치 SW의 고정 접점 “a” 또는 고정 접점 “b”와 접속하고 있다. 고정접점 “a”와 “b”중 하나에 대한 이동 가능 접점 “C”의 접속은 입력단자(2)에 공급되는 제어신호에 의해 소정된 주기에서 변화된다. 스위치 SW의 고정접점 “a”은 1라인 메모리 LM의 입력 단자에 접속된다. 상기 1라인 메모리 LM의 출력단자는 감산기 SUB의 제1입력 단자에 접속된다. 상기 스위치 SW의 고정 접점 “b”은 감산기 SUB의 제2입력 단자에 접속된다. 상기 감산기 SUB의 출력단자는 장치 출력단자(3)에 접속된다.
제2도는 수평 주사주기((a)부분참조)와, 1라인 메모리 LM의 동작모드((b)부분참조) 및 판독 헤드 Hr의 위치((c)부분참조) 사이의 타이밍 관계를 도시하고 있다. 제2도에 도시된 바와 같이, 주기 Pn-1의 제1반부 동안에 n-1번째 라인이 주사되고, 판독 헤드 Hr는 측정 물체 0로부터 떨어진 위치인 제2위치에서 남아 있다. 상기 주기 Pn-1의 제1반부 동안에, 광 검출기 PD로부터의 출력신호는 광학 변조기층 PML의 불균일성을 나타내며, 이 신호는 스위치 SW를 통해 1라인 메모리 LM에 전달되어 광학 변조기층 PML의 불균일성을 나타내는 기준 신호로서 1라인 메모리 LM에 기록된다. 주기 Pn-1의 제2반부 동안에는, n-1번째 라인이 다시 주사되고, 판독 헤드 Hr는 측정 물체 0에 가까운 위치인 제1위치에서 유지된다. 상기 주기 Pn-1의 제2반부 동안에 광 검출기 PD로부터의 출력신호는 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상을 나타내며, 이 신호는 스위치 SW를 통해 유효 비디오 신호로서 감산기 SUB에 전달된다. 주기 Pn-1의 제2반부 동안에 기준신호가 1라인 메모리 LM로부터 판독되어, 감산기 SUB로 전달된다. 감산기 SUB는 출력단자(3)에 공급되는 정확한 비디오 신호를 얻기 위해 유효 비디오 신호로부터 기준 신호를 감산한다. 이런 방식으로, 광학 변조기층 PML의 불균일성에 의해 야기되는 에러 성분이 비디오 신호로부터 제거된다.
후속주기 Pn의 제1반부 동안에는, n번째 라인이 주사되고 판독 헤드 Hr는 측정 물체 0로부터 떨어진 위치인 제2위치에 남아 있다. 상기 주기 Pn의 제1반부 동안에 광 검출기 PD로부터의 출력신호는 광학 변조기층 PML의 불균일성을 나타내며, 이 신호는 광학 변조기층 PML의 불균일성을 나타내는 기준 신호로서 1라인 메모리 LM에 기록된다. 주기 Pn의 제2반부 동안에, n번째 라인이 다시 주사되고 판독 헤드 Hr는 측정 물체 0에 가까운 위치인 제1위치에 있게 된다. 상기 주기 Pn의 제2반부 동안에, 광 검출기 PD로부터의 출력신호는 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상을 나타내며, 이 신호는 스위치 SW를 통해 유효 비디오 신호로서 감산기 SUB에 전달된다. 주기 Pn의 제2반부 동안에, 기준 신호가 1라인 메모리 LM로부터 판독되어 감산기 SUB로 전달된다. 이 감산기 SUB는 출력단자(3)에 공급되는 정확한 비디오 신호를 얻기 위해 유효 비디오 신호로부터 기준 신호를 감산한다. 이런 방식으로, 광학 변조기층 PML이 불균일성에 의해 야기되는 에러 성분이 비디오 신호로부터 제거된다. 나중의 주기 Pn+1, Pn+2,…동안에도 비슷한 동작이 수행된다.
제3도는 다음 후술하는 점을 제외하고는 제1도 및 제2도의 실시예와 비슷한 본 발명의 제2실시예에서, 수평 주사주기((a)부분참조)와, 1라인 메모리 LM의 동작모드((b)부분 참조)와, 판독 헤드 Hr의 위치((c)부분참조) 사이의 타이밍 관계를 도시하고 있다.
주기 Pn-1의 제1반부 동안에, n-1번째 라인이 주사되며, 판독 헤드 Hr는 측정 물체 0에 가까운 위치인 제1위치에 남아 있다. 상기 주기 Pn-1의 제1반부 동안에, 광 검출기 PD로부터의 출력신호는 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상을 나타내며, 이 신호는 스위치 SW를 통해 1라인 메모리 LM에 전달되어, 유효 비디오 신호로서 1라인 메모리 LM에 기록된다. 주기 Pn-1의 제2반부 동안에는, n-1번째 라인이 다시 주사되고 판독 헤드 Hr는 측정 대물 0로부터 떨어진 위치인 제2위치에서 유지된다. 상기 주기 Pn-1의 제2반부 동안에, 광 검출기 PD로부터의 출력신호는 광학 변조기층 PML의 불균일성을 나타내며, 이 신호는 광학 변조기층 PML의 불균일성을 나타내는 기준신호로서 스위치 SW를 통해 감산기 SUB로 전달된다.
주기 Pn-1의 제2반부 동안에, 유효 비디오 신호가 1라인 메모리 LM로부터 판독되어 감산기 SUB로 전달된다. 이 감산기 SUB는 출력단자(3)에 공급되는 정확한 비디오 신호를 얻기 위해 유효 비디오 신호로부터 기준신호를 감산한다. 이런 방식으로, 광학 변조기층 PML의 불균일성에 의해 야기되는 에러성분이 비디오 신호로부터 게거된다. 후속주기 Pn, Pn+1, Pn+2,…동안에도 비슷한 동작이 수행된다.
제4도를 참조하며, 레이저 LS는 광학 편향기 Pdef를 통해 렌즈 Lfθ로 이동하는 광의 빔을 반사한다. 광학 편향기 Pdef는 주사처리를 얻기 위해 광 빔을 편향시키는 작용을 한다. 이 광 빔은 렌즈 Lfθ를 통해 통과하여 빔 분할기 Pds로 들어간다. 빔 분할기 Pds는 판독(감지) 혹은 재생 헤드 hr를 향해 입사 광 빔을 반사시킨다. 렌즈 Lfθ는 판독 헤드 Hr에 입사되는 광 빔에 일정한 선형 주사 속도를 부여한다.
판독 헤드 Hr는 투명 전극층 Et와, 광학 변조기층 PML 및 유전체 미러층 DML의 적층 구조를 갖고 있다. 광학 변조기층 PML은 투명 전극층 Et과 유전체 미러층 DML 사이에 끼워져 있다. 유전체 미러층 DML은 기록 매체 또는 측정 대물 0에 마주하고 있으며, 투명 전극층 Et은 기록 매체 0로부터 떨어져 있다. 빔 분할기 Pds로부터의 광빔은 투명 전극층 Et을 통해 광학 변조기층 PML으로 들어간다. 광학 변조기층은 인가된 전위에 응답하여 광의 조건을 변화시키는 물질로 만들어져 있다. 광학 변조기층 PML을 위한 제료의 한 예에는 전기광학 효과를 갖고 있는 리튬 니오베이트의 단결정이 있다. 다른 예에서는, 네마틱 액정이(nematicliguid crystal) 있다. 유전체 미러층 DML은 다층 구조를 갖고 있다.
전술한 바와 같이, 빔 분할기 Pds로부터의 광 빔은 투명 전극층 Et을 통해 판독 헤드 Hr의 광학 변조기층 PML으로 들어간다. 이 광빔은 광학 변조기층 PML을 통해 통과하여 유전체 미러층 DML에 도달한다. 이때 광짐은 유전체 미러층 DML에 의해 반사되어 광학 변조기층 PML 및 전극층 Et을 통해 빔 분할기 Pds로 되돌아간다.
판독 헤드 Hr의 광학 변조기층 PML은 유전체 미러층 DML을 통해, 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상에 의존하는 전계에 영향을 받는다. 그러므로, 광학 변조기층 PML을 통해 통과하는 광빔의 조건은 광빔이 전하 잠재 영상과 관련된 정보를 전하도록 전계에 따라 변환한다. 특히 광빔의 편광 평면의 각도가 전하 잠재 영상에 따라 변화한다.
판독 헤드 Hr로부터 출력된 신호 광빔은 빔 분할기 Pds를 통해 통과하여, 파장판 WP과 편광기 또는 분석기 PL를 통해 집광렌즈 Lfc에 도달한다. 파장판 WP은 신호 광빔의 사용된 양을 조정하는 작용을 한다. 편광기 PL는 신호 광빔의 평광 평면의 각도를 신호 광빔의 명도로 변환시키는 작용을 한다. 집광렌즈 Lfc는 광 검출기 PD상에 신호 광빔을 포커스한다. 광 검출기 PD는 신호 광 빔을 대응하는 전기 신호로 변환시키는데, 이 신호의 진폭은 전가 잠재 영상을 나타낸다.
광학 편향기 Pdef는 한 라인씩의 주사 공정을 얻기 위해 광 빔을 편향시키는 작용을 한다. 광 빔이 광학 편향기 Pdef에 의해 편향됨에 따라, 광학 변조기층 PML에서의 광 빔은 측정 물체 0의 활성 표면에 직각방향으로 이동한다. 광학 변조기층 PML에서의 광 빔은 광 빔의 위치에 직접 마주하고 있는 전하 잠재 영상의 세그멘트의 정보를 전한다. 따라서, 광학 변조기층 PML에서의 광 빔의 광학 편향기 Pdef에 의해 측정 물체 0의 활성 표면에 직각인 방향으로 2차원적으로 이동할 때, 전하 잠재 영상은 광 빔을 통해 한 라인씩의 방식으로 2차원적으로 주사되며, 광 검출기 PD는 전하 잠재 영상을 나타내는 시계열 PML에서의 광 빔이 직경이 1마이크로미터인 경우에, 이용가능한 비디오 신호는 밀리미터당 1000라인의 해상도를 갖는다.
제5도는 판독 헤드 Hr 및 측정 물체 0의 등가회로를 도시하고 있다. 제5도에 도시된 바와 같이, 유전체 미러층 DML은 그 평면을 따라 뻗은 저항 R의 직렬 조합을 갖고 있다. 광학 변조기층 PML은 각 저항 R 사이의 각 접합에 접속된 캐패시턴스 C의 병렬 조합을 갖고 있다. 캐패시턴스 C는 투명 전극층 Et에 의해 형성된 라인에 공통으로 접속된다. 판독 헤드 Hr와 측정 대물 0 사이의 갭이, 그것들이 전기적으로 접속되는 캐패시턴스 C를 결정한다. 측정 물체 0은 캐패시턴스 C를 갖고 있다.
유전체 미러층 DML과 광학 변조기층 PML은 그 분포가 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상에 의존하는 전계에 영향을 받는다. 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 유전체 미러층 DML에서의 전계의 분포는 저항 R과 캐패시턴스 C의 회로의 시정수(발산 시정수)에 의해 결정되는 비율로 점진적으로 균일화되는 경향이 있다. 광학 변조기층 PML에서의 전계가 유전체 미러층 DML에서의 전계에 의해 영향을 받기 때문에, 광학 변조기층 PML에서의 신호 전계도 또한 점진적으로 균일화되는 경향이 있으며, 신호 전계의 해상도는 점진적으로 감소되기 쉽다. 따라서 정지영상의 재생 동안에, 재생된 영상이 점진적으로 불선명하게 될 수 있다. 이 실시예는 이와 같은 문제를 다음 장치를 이용하여 해결한다.
구동 메카니즘 DM은 측정 물체 0이 판독 헤드 Hr에 각각 가깝고 먼 위치인 소정의 제1 민 제2위치 사이에서 측정 물체 0를 이동시킨다. 구동 메카니즘 DM은 입력단자(1)에 인가된 구동신호 Pd에 의해 제어된다.
상기 구동 메카니즘 DM은 자계 발생기(4)와, 권선(5)을 가진 전기자와, 중앙 홀더(6)와, 상기 전기자와 측정 물체 0를 결합시키는 접속기(7)를 포함하고 있다. 권선(5)은 입력단자(1)에 전기적으로 접속된다. 입력단자(1)를 통해 권선(5)에 구동신호 Pd를 인가함으로써 제1 및 제2위치 사이에서 측정 대물 0을 이동시키는, X방향으로 전기자를 왕복 운동시킨다.
측정 물체 0가 판독 헤드 Hr에 가까운 위치인 제1위치에 있으면, 판독 헤드 Hr는 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상에 의존하는 강한 전계에 영향을 받는다. 측정 물체 0이 제1위치에 남아 있는 동안 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상이 판독 헤드 Hr에 의해 검출된다. 측정 물체 0가 판독 헤드 Hr로부터 떨어진 위치인 제2위치에 있을 때에는, 기록헤드 Hr가 측정 물체 0에 형성된 전하 잠재 영상에 의존하는 전계에 거의 무관하다. 구동신호 Pd의 주파수는 기록 헤드 Hr의 확산 시정수에 따라 설정된다. 제1위치로부터 제2위치로의 측정 물체 0의 주기적 운동은 광학 변조기층 PML에서의 신호전계의 전술한 균일화를 억압하며, 그러므로 재생된 정지 영상의 적당한 해상도를 보장한다.
판독 헤드 Hr가 측정 물체 0가 제2위치에 있을 때 전하 잠재 영상을 검출하도록 활성화될 수도 있다는 것을 주목하자.
제6도는 다음 후술하는 점을 제외하고는 제4도 및 제5도의 실시예와 유사한 본 발명의 제4실시예를 도시하고 있다.
제6도의 실시예에서, 광학 편향기 Pdef와 렌즈 Lfθ대신에 빔 확장기(41)가 사용된다. 또한 2차원 영상센서(42)가 렌즈 Lfc와 광 검출기 PD 대신에 사용된다.
제6도의 실시예는 다음과 같이 변형될 수도 있다. 제1변형예에 있어서는, 레이저 LS가 백색 광원과 편광판의 조합으로 대치된다. 제2변형예에 있어서는 2차원 영상센서(42)가 스크린으로 대치된다.
제7도를 참조하면, 레이저와 같은 광원 LS이 편광기(51)와 광학 편향기 Pdef를 통해 렌즈 Lfθ로 이동하는 광의 빔을 방사한다. 광학 편향기 Pdef는 주사 처리를 얻기 위해 광 빔을 편향시키는 작용을 한다. 이 광빔은 렌즈 Lfθ를 통해 통과하여 판독(감지) 또는 재생 헤드 Hr로 들어간다. 광빔이 판독 헤드 Hr를 통해 통과한 후, 광빔은 렌즈 Lfc와 분석기 PL를 통해 광 검출기 PD로 진행한다. 판독 헤드 Hr는 전하 잠재 영상을 보유하는 측정 물체 또는 기록 부재 0와 마주하고 있다. 판독 헤드 Hr는 광 빔이 기록 부재 0에 형성된 전하 잠재 영상에 관련된 정보를 전하는 것을 가능하게 한다. 광 검출기 PD는 입사 광 빔으로부터 영상 정보를 유도한다. 교류 전압이 공급된 압전소자(52)가 판독 헤드 Hr에 기계적으로 결합되어 있다. 상기 압전소자(52)는 공급된 교류 전압에 응답하여 기록부재 0의 활성 표면에 평행한 방향으로 판독 헤드 Hr를 주기적으로 전후 이동시킨다.
이제 기록부재 0상의 전하 잠재 영상의 형성이 기술된다. 제8도에 도시된 바와 같이, 기록헤드(53)가 기록부재 0와 마주하고 있다. 정보 광은 포커싱 렌즈 Lf에 의해 기록헤드(53)상에 포커스 된다. 기록헤드(53)는 유리기판(54)과, 투명 전극(55) 및 광전도층(56)을 포함하는 적층 구조를 갖고 있다. 상기 투명전극(55)은 유리기판(54)과 광전도층(56) 사이에 끼워져 있다. 유리기판(54)은 렌즈 Lf에 면하고 있으며, 광전도층(56)은 기록부재 0와 면하고 있다. 기록부재 0도 또한 전하 보유층(57)과 전극(58)을 포함하는 적층 구조를 갖고 있다. 기록부재 0의 전하 보유층(57)은 기록헤드(53)와 마주하고 있다. 후술되는 바와 같이, 기록부재 0의 전극(58)은 두 세그멘트로 나누어져 있다. 기록헤드(53)의 전극(55)과 기록부재 0의 전극(58)의 제1세그멘트 사이에는 dc전원(59A)이 접속된다. 기록헤드(53)의 전극(55)과 기록부재 0의 전극(58)의 제2세그멘트 사이에는 다른 dc전원에 접속된다. 결과적으로, 전극(55와 58) 사이에서 전계가 발생된다. 기록부재 0의 전하 보유층(57)은 이 전계의 영향을 받는다.
정보 광이 렌즈 Lf를 통해 통과한 후, 이 정보 광은 유리기판(54)과 투명전극(55)을 통해 기록헤드(53)의 광 도전층(56)에 들어간다. 기록 부재의 전하 보유층(57)에 인가된 전계는 정보 광에 따라 기록헤드(53)의 광전도층(56)에 의해 변조된다. 기록 부재의 전하 보유층(57)은 전하 잠재 영상이 정보광에 따라 전하 보유층(57)의 표면에 형성되도록 변조된 전계에 의존하는 방전 처리를 실행한다.
제9도에 도시된 바와 같이, 기록 부재의 전하 보유층(57)은 서로 교호하고 있는 정극성 촬상 스트라이프 영역(A)과 부극성 촬상 스트라이프 영역(B)을 포함하고 있다. 제10도에 도시된 바와 같이, 기록부재 0의 전극(58)은 제1 및 제2인터디지탈 세그멘트(58A,58B)를 갖고 있다. 제1세그멘트(58A)의 톱지는 제2세그멘트(58B)의 톱니 사이의 공간으로 뻗어 있으며, 제2세그멘트(58B)의 톱니는 제1세그멘트(58A)의 톱니는 제1세그멘트(58A)의 톱니는 제1세그멘트(58A)의 톱니 사이의 공간으로 뻗어 있다.
다시 말하면, 제1세그멘트(58A)의 톱니가 제2세그멘트(58B)의 톱니와 교호하고 있다. dc전원(59A)은 기록헤드(53)의 전극(55)과 관려하여 제1세그멘트(58A)에 부극성 전위를 인가한다. 제1세그멘트(58A)의 톱니는 전하 보유층(57)의 정극성 촬상 스트라이프 영역 A를 형성하는 작용을 한다. dc전원(59B)은 기록헤드(53)의 전극(55)과 관련하여 제2세그멘트(58B)에 정극성 전위를 인가한다. 제2세그멘트(58B)의 톱니는 전하 보유층(57)의 부극성 촬상 스트라이프 영역 B을 형성하는 작용을 한다.
제7도 및 제11도에 도시된 바와 같이, 기록부재 0에 형성된 전하 잠재 영상을 검출하는 동안에 판독 헤드 Hr는 기록부재 0와 마주하고 있다. 상기 판독 헤드 Hr는 투명 기판(61)과, 투명 전극(62) 및 정렬막(63)과 액정(64) 및 정렬막(65)과, 투명 기판(66)을 포함하는 적층 구조를 갖고 있다.
액정(64)은 정렬막(63과 64) 사이에 끼워져 있다. 이 액정(64)은 기록부재 0에 형성된 전하 잠재 영상에 응답하는 전계에 영향을 받는다. 또한 이 액정(64)은 광학 변조기를 구성한다. 알고 있는 바와 같이, 액정(64)은 전기광학 효과를 갖고 있다. 광빔이 액정(64)을 통해 통과하면, 이 광빔은 액정(64)의 전기광학 효과에 의해 영상 의존 전계로 변조된다.
압전소자(52)는 기록 부재 0의 활성 표면에 따른 방향, 즉 스트라이프 영역 A와 B 각각이 뻗어 있는 방향에 직각인 방향으로 판독 헤드 Hr를 왕복운동 또는 진동시킨다. 판독 헤드 Hr의 진동의 스트로크는 기록부재 0의 스트라이프 영역 A와 B의 핏치 P(제9도)와 거의 동일하게 설정된다.
액정(64)상의 점 P과 P를 연결하여 기록 부재 0의 스트라이프 영역 A와 B 각각에 평행하게 뻗은 직선 P1-P2에 대해 고려해 보자. 판독 헤드 Hr가 진동됨에 따라, 액정(64)상의 직선 P1-P2은 기록부재 0의 정극성 촬상 스트라이프 영역 A중 하나에 마주하고 있는 위치인 제1위치와 기록부재 0의 부극성 촬상 스트라이프 영역 B중 하나에 인접하고 있는 제2위치 사이에서 주기적으로 이동한다. 그러므로, 제12도에 도시된 바와 같이, 주기적으로 이동한다. 그러므로, 제12도에 도시된 바와 같이, 직선 P1-P2에서의 전기적 전위는 정극성 촬상 스트라이프 영역 A상의 신호 전하와 부극성 촬상 스트라이프 영역 B상의 신호 전하에 의해 각각 결정되는 정극성 값 A1과 부극성 값 B1 사이를 교호한다. 액정(64)의 모든 점은 비슷한 전압변화를 받는다. 결과적으로, 액정(64)이 교류 전계에 영향을 받는다. 액정(64)에 대한 교류 전계의 인가는 dc전류가 액정(64)을 통해 흐르는 경우에 야기되게 되는 액정(64)의 질의 저하를 방지한다. 액정(64)에 대한 dc전류의 공급은 이온화된 불순물이 액정(64) 및 전극(62)의 물질을 산화 또는 축소시키는 전하 캐리어를 형성하도록 야기한다는 것을 주목하자.
본 실시예는 다음과 같이 변형될 수도 있다. 제1변형예에 있어서는, 광 검출기 PD가 2차원 영상센서 또는 스크린으로 대치된다. 제2변형예에 있어서는 전자기 형태의 작동기가 감지 헤드 Hr를 진동시키기 위한 메카니즘으로서 사용된다.
제13도 내지 제18도는 다음의 후술하는 점을 제외하고는 제7도 내지 제12도의 실시예와 비슷한 본 발명의 제6실시예를 도시하고 있다.
제13도에 도시된 바와 같이, 기록부재 0의 전하 보유층(57)은 서로 교호하는 정보-기록 스트라이프 영역 C과 일정-전위 스트라이프 영역 D을 포함하고 있다.
제14도 및 제15도에 도시된 바와 같이, 기록헤드(53)는 유리기판(54)과 투명전극(55) 사이에서 뻗은 마스크(71)을 포함한다. 이 마스크(71)는 서로 교호하는 투명 스트라이프(72) 및 불투명 스트라이프(73)를 갖고 있다. 투명 스트라이프(72)는 기록부재 0의 정보-기록 스트라이프 영역 C을 형성하도록 작용한다. 불투명 스트라이프(73)는 기록부재의 일정-전위 스트라이프 영역 D을 형성하도록 작용한다. 기록부재 0의 전극(58)은 전하 보유부재(57)의 후방에 걸쳐 뻗은 단일 판으로 이루어져 있다. 기록부재 0의 전극(58)과 기록헤드(53)의 전극(55) 사이에는 dc전원(59)이 접속된다.
제16도에 도시된 바와 같이, 기록부재 0에 형성된 전하 잠재 영상을 검출하는 동안에 판독 헤드 Hr는 기록부재 0와 마주하고 있다. 판독 헤드 Hr의 전극(62)과 기록부재 0의 전극(58) 사이에는 가변 dc전원이 접속된다.
제7도 내지 제12도의 실시예에서와 같이, 판독 헤드 Hr는 기록 부재 0의 활성 표면에 따른 방향으로 진동 또는 왕복 운동한다. 상기 판독 헤드 Hr의 진동의 진폭은 기록부재 0의 정보-기록 스트라이프 영역 C과 일정-전위 스트라이프 영역 D의 핏치와 거의 동일하게 설정된다.
이제, 액정(64)상의 점 Q1과 Q2을 연결하며 기록 부재 0의 정보-기록 스트라이프 영역 C과 일정-전위 스트라이프 영역 D에 평행하게 뻗은 직선 Q1-Q2에 대해 고려해보자. 판독 헤드 Hr가 진동됨에 따라, 액정(64)상의 직선 Q1-Q2은 기록 부재 0의 정보-기록 스트라이프 영역 C중 하나에 마주하는 위치인 제1위치와 기록 부재 0의 일정-전위 스트라이프 영역 D중 하나에 마주하는 위치인 제2위치 사이에서 주기적으로 이동한다. 그러므로 제17도에 도시된 바와 같이, 직선 Q1-Q2에서의 전기적 전위는 정보-기록 스트라이프 영역 C상의 신호 전하와 일정-전위 스트라이프 영역 D에서의 전압에 의해 각각 결정되는 값 C1 및 D1 사이를 교호한다.
dc전원(75)에 의해 전극(58과 62) 사이에 인가된 전압은 직선 Q1-q2에서의 전기적 전위가 제18도에 도시된 바와 같이 제로 전위 주위에서 변화하도록 전압 C1 및 C2 사이의 평균과 거의 동일하게 설정된다. 결과적으로 액정(64)은 제로 전위 주위에서 변화하는 교류 전계의 영향을 받는다.
제19도는 다음의 후술하는 점을 제외하고는 제13도 내지 제18도의 실시예와 비슷한 본 발명의 제7실시예를 도시하고 있다.
제19도의 실시예에서, 동일 공간의 스트라이프 전극(78)이 정보-기록 스트라이프 영역 C과 일정-전위 스트라이프 영역 D을 형성하도록 기록매체 0의 전하 보유층(57)에 형성된다. 마스크(71)(제14도 참조)는 스트라이프 전극(78)으로 대체되어 있다.

Claims (4)

  1. 측정 물체상의 표면 전위의 분포를 검출하기 위한 장치에 있어서, 광을 방사하는 광원(LS)과, 상기 광원(LS)으로부터 방사된 광을 변조시키기 위한 광학 변조기층(PML)과, 상기 광학 변조기층(PML)에 전계를 인가하기 광학 투명 전극(Et) 및 광이 광학 변조기층(PML)을 통해 통과한 후 광을 반사시키기 위한 유전체 미러를 포함하며 측정 물체에 마주하고 있는 감지 헤드(LS)와, 상기 광원(LS)으로부터의 광을 상기 감지 헤드(Hr)에 인가하기 위한 수단과, 상기 감지헤드(Hr)로부터 출력된 광을 검출하기 위한 수단 및, 각각 상이한 거리만큼 측정 물체로부터 분리된 측정 물체로부터 근접위치인 제1위치와 측정 물체로부터의 원격위치인 제2위치 사이에서 측정 물체에 대하여 감지 헤드(Hr)를 주기적으로 이동시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 대물상의 표면 전위 분포 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 라인 메모리(LM)와, 감지 헤드(Hr)가 상기 제1위치에 있는 동안 감지헤드로 하여금 측정 물체의 한 라인을 주사하는 것을 가능하게 하기 위한 수단과, 감지 헤드(Hr)가 상기 제1위치에 있는 동안 상기 광 검출 수단으로부터의 출력신호를 라인 메모리에 기록하기 위한 수단과, 감지 헤드(Hr)가 제2위치에 있는 동안 감지 헤드(Hr)로 하여금 측정 물체의 상기 라인을 주사하는 것을 가능하게 하기 위한 수단과, 감지 헤드가 상기 제2위치에 있는 동안 상기 라인 메모리(LM)로부터 기록된 신호를 판독출력하기 위한 수단 및, 감지 헤드(Hr)가 제2위치에 있는 동안 상기 판독 출력신호에서 광 검출 수단으로부터의 출력신호를 감산하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 물체상의 표면 위 분포 검출장치.
  3. 측정 물체상의 표면 전위 분포를 검출하기 위한 장치에 있어서, 표면 전위 분포 를 나타내는 전계에 영향을 받는 광학 변조기를 포함하여 측정 물체와 마주하고 있는 판독 헤드(Hr)와, 광학 변조기(64)에 인가된 전계를 교호 방식으로 변화시키기 위해 측정물체의 표면을 따라 측정 물체에 대하여 판독헤드를 왕복운동 하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 물체상의 표면 전위 분포 검출장치.
  4. 정극성 촬상 스트라이프 영역(A)인 제1영역이 제9도의 A영역의 정전위인 제1형태의 전위를 갖고 있고 부극성 촬상 스트라이프 영역(B)인 제2영역이 상기 제1형태 전위와 다른 제9도의 B영역의 부전위인 제2형태의 전위를 갖고 있는 서로 교호하는 상기 제1영역 및 상기 제2영역을 가진 기록 부재(57)와, 정보 신호에 따라 기록부재상에 전하 잠재 영상을 형성하기 위한 수단(제8도)과, 전하 잠재 영상을 나타내는 전계에 영향을 받는 광학 변조기를 포함하며 기록 부재와 마주하고 있는 판독 헤드(Hr) 및, 광학 변조기에 인가된 전계를 교호방식으로 변화시키기 위해 기록 부재의 표면을 따라 기록 부재에 대하여 판독 헤드를 왕복 운동시키기 위한 수단(52)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
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