全焦点3D表面形状測定装置

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焦点移動法による測定原理

全焦点3D測定装置の測定は「焦点移動法」に基づいています。 光学系の浅い焦点深度と垂直走査を組み合わせた原理です。

まずサンプルをモーター駆動ステージに載せ、変調された白色光で照射します。 光源からの同軸白色光がビームスプリッタ経由で6ヶ口のノーズピースに取り付けた無限焦点の対物レンズに入射します。 サンプルからの反射光はビームスプリッタ経由でフルカラーデジタルセンサーに投影されます。

選択した対物レンズの倍率により、垂直分解能と水平分解能が決まります。 焦点深度が浅いので、ひとつの取込画像は従来の光学顕微鏡の結果と似ています。 サンプルと対物レンズ間の距離を変えながら画像が連続的に取り込まれます。 画像を取り込む深さ方向のそれぞれの位置はサンプルの3D構造によって変わってきます。 変調照明と垂直走査とセンサー画像取込の3つが相乗作用している点がこのプロセスのコアとなります。 この相乗作用を実現したのがSmartFlashというalicona社独自の画期的な技術です。 サンプル上の位置毎に鮮明さを算出します。 その鮮明さの差異から深さ情報を引き出します。 こうして濃密な3D表面形状データが出来上がります。

この焦点移動法という測定原理は、表面形状を識別する分野において最新のISO規格に加えられました。 新しいISO規格25178では、測定したエリアを光学的に識別する標準パラメータを初めて盛り込みました。 ISO委員会の正式メンバーであるalicona社は表面測定技術の方法を分類定義する事に貢献しています。 さらに標準化はすすんでいます。

あらゆる斜面の測定

サンプル表面には急峻な側面や垂直なエッジが多く存在します。この様な形状は従来の光学式方法で測定するのは困難でした。 全焦点3D測定装置は80°以上の急傾斜面を緻密でロバストな測定ができます。 深さ数ミリメートルの形状でもロバストでトレーサブルな測定ができます。 測定結果は垂直分解能10nmまで再現性良く測定できます。 このことから全焦点3D測定装置は表面のパラメータを定量化できる重要な測定となります。

フルカラーによる取り込みと表示

全焦点3D測定装置は、表面形状情報とフルカラー情報を同時に取り込める唯一の3D表面形状測定装置です。 表面形状とカラー情報の両方が3Dデータファイルに取り込まれます。 3D測定が光学カラー画像に直接反映できます。 このようにサンプル表面と3D情報が視覚的に連携してより精密かつフレキシブルな測定を行います。 簡潔なユーザーインターフェースが表面形状・面積・体積計算を含む高精度な表面測定を保証します。

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