| 配分額 *注記 |
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
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| 研究概要 |
初年度に測定器のハードウエア基本部分の構築を行い、次年度は測定誤差の発生源の探求とその改善方法の検討を行い、最終年度は改善方法を実験機に組み込んで性能改善を試み、現在は世界最高といえる性能を実現できるようになっている.
行った内容を以下に時間経過順にて示す.
1.白色干渉形状測定装置は形状計測精度に優れるものの,垂直走査スピードの高速化は達成しにくい.そこで2個のクセノンフラッシュランプ(中心波長は483nmと576nm)による干渉縞を2重露光カメラで取り込み,干渉位相を抽出する方法で,垂直ステップ走査長を0.78μm(位相シフト量は両波長で6π±π/2)としても高精度に形状計測できる方法を開発した.
2.フラッシュランプに代えて高輝度LEDを用いることで,高速点灯と干渉画像の高速交互読み取りを導入し,8μm/秒の走査速度での3次元形状計測を実現した.また,用いる2波長の適正条件を検討した.
3.対物レンズの開口が影響する高さ測定値の真値からのずれが観測されたが、これを測定時に取り込んだ画像データを用いて独自に補正できる方法を組み込み、標準段差試料を用いた実験で、ずれが正しく補正される事を確認した.
4.超高輝度LEDを用い,点灯時間を2msとして110Frame/sの高速画像取り込みモード下で、2色の干渉画像を交互に取込みZ軸走査スピード46μm/秒で3次元形状測定できるようにした.この速度はサブナノメートルの測定精度を実現している市販されている高速測定装置(同じ取り込み速度のカメラを用いる)の約4倍のスピードであり、世界最高速度である.
5.白色干渉下での位相抽出では単色干渉を用いる場合に比べ、光路差の増加に伴うコントラスト減衰が非常に大きく、これが抽出位相の誤差となる.しかし、これまでは単色を前提にしている位相抽出法しか利用されてこなかった.本研究では、コントラスト減衰があることを前提とした精度の良い位相シフト法を開発した.
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