連載「知って得する干渉計測定技術!」

◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ フリンジスキャンとレーザー入射角度について 発行:エスオーエル株式会社 http://www.sol-j.co.jp/ 連載「知って得する干渉計測定技術!」 2020年4月15日号 VOL.158 平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。 干渉計による精密測定やアプリケーション例などをテーマに、 無料にてメールマガジンとして配信いたします。 ◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ こんにちは。営業技術グループの落合です。 今回は、 Tropel社製平面度測定機FlatMasterシリーズの   フリンジスキャンとレーザー入射角度 についてお話ししたいと思います。 前回までのメルマガ(VOL.155、VOL.157)で、 “ FlatMasterは干渉計の中にあるガルボと呼ばれている  平行平面板を微小に回転させることによって干渉の条件を変え、  縞を流す作業(フリンジスキャン)を行っています。  縞が流れるスピードは、   1縞感度(入射角度)、2ガルボの回転速度、そして3ギャップに依存します。” と記載しました。 今回は「1縞感度(入射角度)」に着目します。 フリンジスキャンのとき、 入射角度θはどれくらい微小に(Δθ)動いているのでしょうか。 確かめてみます。 パラメータは下記です。   ・ギャップ    :t   ・レーザー波長  :λ   ・レーザー入射角度:θ   ・入射角度の変動 :θ ⇒ θ + Δθ   ・光路長差の変動 :2tcosθ ⇒ 2tcos(θ+Δθ)        ・ギャップ     :参照面(プリズム表面)と測定面の距離(隙間)       ・レーザー入射角度 :測定面へのレーザー入射角度       ・光路長差     :参照光(プリズム表面での反射光)と                  テスト光(測定面での反射光)との光路長差 必要な式を2つ記します。   ・縞感度 :S = λ / 2cosθ [μm/fr] 式(1)   ・光路長差の変動とサンプリング周期             :2tcos(θ+Δθ) - 2tcosθ = 1.5λ [μm] 式(2)         波長1.5周期からサンプリングする設定のため、 式(2)からΔθが求まります。 例えば、   λ = 0.635[μm]    t = 200[μm]、   入射角度θで縞感度S = 1.8[μm/fr] の場合、 式(1)、式(2)から計算すると、入射角度の変動は   θ = 79.840[deg] ⇒ θ + Δθ = 79.702[deg]   Δθ= -0.148[deg] です。 次に、ギャップをt = 200[μm]から 300[μm] と変更した場合はどうでしょうか。 同じく式(1)、式(2)から   θ = 79.840[deg] ⇒ θ + Δθ = 79.748[deg]   Δθ= -0.092[deg] と、装置は入射角度の変動幅を変えます。 ここで、装置にいじわるな事をします。 仮に、   装置(ソフトウェア)に、t = 300[μm]の設定を教えて、   実機のギャップがt = 200[μm]になっていたら、 どうなるでしょうか。 答えは、式(2)から、 光路長差の変動を1.5λにしたいのに、1.0λになってしまい、 装置で想定するサンプリングを正しく行えなくなってしまいます。 (実際には、設定ミスを検知する機能があります。) 入射角の変動幅|Δθ|が0.148[deg]か0.092[deg]か、微小な差ですよね。 仮に人の目で認識しようとしても不可能な量です。 しかしFlatMasterにとっては、意味のある大きな差です。 今回は、 フリンジスキャン中のレーザー入射角度について追ってみました。 干渉計の世界のスケールを少しでも感じ取って頂けましたら幸いです。 最後までお読みいただきありがとうございました。 ●┳┳┳●━━━━ 連 絡 先 ━━━━━━━━━━━━━ ┣╋╋○ エスオーエル株式会社 ( SOL ) ┣╋○ 〒335-0012 埼玉県戸田市中町1-34-1 ┣○ Tel: 048-441-1133 Fax: 048-445-1678 ● Email: sales@sol-j.co.jp Web: http://www.sol-j.co.jp    --デモ測定を承ります-- 詳細は上記Webサイトまで

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