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表面情報取得装置及び表面情報取得方法

国内特許コード P07P005087
整理番号 TOYAMA-PG06E06JP
掲載日 2008年2月1日
出願番号 特願2006-187102
公開番号 特開2008-015280
登録番号 特許第4910131号
出願日 平成18年7月6日(2006.7.6)
公開日 平成20年1月24日(2008.1.24)
登録日 平成24年1月27日(2012.1.27)
発明者
  • 伊藤 研策
出願人
  • 学校法人富山大学
発明の名称 表面情報取得装置及び表面情報取得方法
発明の概要

【課題】 試料表面において液体等が流動している場合であっても表面情報を取得することが可能な表面情報取得装置及び表面情報取得方法を提供すること。
【解決手段】 表面から所定距離離れて浮遊するプローブ粒子Pを用いて試料Sの表面情報を取得する表面情報取得装置1Aであって、光源2と、プローブ粒子Pの像(プローブ像)を得る結像装置3と、プローブ像を撮像してプローブ画像を得る撮像装置4と、プローブ画像からプローブ粒子Pの位置情報を取得し、当該位置情報から試料Sの表面情報を取得する画像処理装置10とを備える。画像処理装置10は、予め格納されたプローブ画像におけるプローブ粒子Pの大きさを規定する値である直径とプローブ粒子Pの試料S表面からの距離との関係を示す校正データと撮像装置4によって撮像されたプローブ粒子Pの直径とに基づいて、プローブ粒子Pの位置情報を得る。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


従来、試料の表面情報を取得する方法として、原子間力顕微鏡(Atomic-Force Microscopy;以下、AFMという)を用いる方法、あるいは一対のマイクロ電極を用いる方法などが一般に知られている(例えば、特許文献1、非特許文献1、2参照)。AFMを用いた取得では、探針を装着したカンチレバーが試料表面を走査し、当該試料表面と探針との間の原子間力による探針の変位を測定することによって試料の表面情報が取得される。また、マイクロ電極を用いた取得では、一対のマイクロ電極が試料表面を走査し、当該マイクロ電極によって得られた電気伝導度から試料表面の電位分布が求められ、試料の表面情報が取得される。

【特許文献1】米国特許第4724318号明細書

【非特許文献1】G.Binning, et al., Atomic Force Microscope, Phys. Rev. Letters, 56,930 (1986)

【非特許文献2】青木幸一、森田雅夫、堀内勉、丹羽修共著、「微小電極を用いる電気化学測定法」(電子情報通信学会編)、平成10年発行、第2及び第3章

産業上の利用分野


本発明は、表面情報取得装置及び表面情報取得方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
試料の表面上方においてプローブ粒子を浮遊させ、当該浮遊しているプローブ粒子の像を撮像して得られたプローブ画像に基づいて前記試料の表面情報を取得する表面情報取得装置であって、
前記プローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する測定値を求める大きさ規定値特定手段と、
前記プローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する値と基準面からの前記プローブ粒子の距離との関係を示す校正データと、前記大きさ規定値特定手段で求められた前記測定値と、に基づいて前記プローブ粒子の前記基準面からの位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記プローブ粒子の位置情報に基づいて前記試料の前記表面情報を取得する表面情報取得手段と、を備えることを特徴とする表面情報取得装置。

【請求項2】
前記試料及び前記プローブ粒子は、同符号で荷電していることを特徴とする請求項1記載の表面情報取得装置。

【請求項3】
前記プローブ粒子が球体であることを特徴とする請求項1又は2記載の表面情報取得装置。

【請求項4】
前記プローブ粒子を照射する光を出力する光源をさらに備えることを特徴とする請求項1~3の何れか一項記載の表面情報取得装置。

【請求項5】
試料の表面上方においてプローブ粒子を浮遊させ、当該浮遊しているプローブ粒子の像を撮像して得られたプローブ画像に基づいて前記試料の表面情報を取得する表面情報取得方法であって、
前記プローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する値と基準面からの前記プローブ粒子の距離との関係を示す校正データを用意する校正データ準備ステップと、
前記プローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する測定値を求める大きさ規定値測定ステップと、
前記校正データと、前記大きさ規定値特定手段で求められた前記測定値と、に基づいて前記プローブ粒子の前記基準面からの位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記プローブ粒子の前記位置情報に基づいて前記試料の前記表面情報を取得する表面情報取得ステップと、を備えることを特徴とする表面情報取得方法。

【請求項6】
前記試料及び前記プローブ粒子は、同符号で荷電していることを特徴とする請求項5記載の表面情報取得方法。

【請求項7】
前記プローブ粒子が球体であることを特徴とする請求項5又は6記載の表面情報取得方法。

【請求項8】
前記プローブ粒子が光源から出力される光によって照射されていることを特徴とする請求5~7の何れか一項記載の表面情報取得方法。
産業区分
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006187102thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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