| 研究課題/領域番号 |
63850028
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
鎌田 治 東北大学, 工学部, 教授 (00006131)
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| 研究分担者 |
佐藤 栄一 オリンパス光学, 研究開発部, 課長
清野 慧 東北大学, 工学部, 助教授 (40005468)
田牧 純一 東北大学, 工学部, 助教授 (30005516)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1989年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1988年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
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| キーワード | 半導体レ-ザ / 半導体位置検出素子 / オ-トコリメ-ション / 鏡面形状 / 走査型測定 / 差動測定 / オンマシン測定 / 鏡面 / 精密測定 / 走査基準 / 迅速測定 / レーザオートコリメーション |
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| 研究概要 |
鏡面形状のオンマシン測定を実現するための、差動レ-ザコリメ-ションブロ-ブを試作した。原理は、二つの半導体レ-ザを光源とし、セルフォックレンズでコリメ-トした平行な2本のビ-ムを試料に垂直に投射し、その反射光を対物レンズの焦点位置に置いた半導体位置検出素子(PSD)で受光し、オ-トコリメ-タの原理でそれぞれの反射光の振れを検出する。試作機では、2本の反射光の傾斜角の差を電気回路で演算し直接出力する。この差動角検出プロ-ブの出力を2回積分すると、XZ面の断面曲線の形状を得る。
平面鏡及び放物面鏡を測定し、走査時の試料ステ-ジの上下動、ピッチング変動及びステップ移動の残留振動の影響を受けず、0.05μm以内の偏差で結果が再現されることが明らかになった。問題点として、反射光の振れ角が大きくなると、本来一定であるべき角度差が数秒程度変動する現象が起こり、光軸合せの精度などに改善の余地が残った。
また、差動レ-ザオ-トコリメ-ションでは、断面曲線相互間の高さと傾斜情報が失われるので、そのままでは測定結果を三次元表示することが出来ない。そこで、1ビ-ムのレ-ザオ-トコリメ-ションとしてプロ-ブを使い、断面曲線の相互の傾斜を求めるモ-ドと、試料を90度回転して、YZ断面の曲線を求めるモ-ドを追加して、3次元表示をする手法を開発した。この手法で、平面鏡と放物面鏡の三次元測定と表示した結果、両者とも約0.1μm以内の偏差で、繰返し測定が出来ることを確認できた。
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