 レーザスキャナによる3次元測定とデジタルマイクロスコープの3次元画像計測について
非接触レーザプローブによる3次元精密計測の実現。３Ｄデジタルマイクロスコープによる形状解析機能のさらなる充実。表面粗さ解析から、さまざな３次元画像解析ツールによって、３次元測定器の応用範囲が広がります。
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層構造内部の凹凸計測：
たとえば半導体パターンの上面に透明な膜がある場合、その膜下のパターンの計測が必要になることがあります。右にその一例を示します。図のように膜の外形を表示することや、あるいは測定条件を調節すると、透明な膜下にある四角の凹凸パターンが表示されます。光学顕微鏡下で透かしてみていたパターンを、レーザプローブで膜下の凹凸計測することで、その寸法形状を断面プロフィールなどから正確に把握します。 |
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急峻な傾斜角度の計測：
傾斜角度の計測は、レンズの焦点深度、NA等に依存します。さらに、計測器の検出ダイナミックレンジにも大きく影響します。
低倍率の対物レンズでは、焦点深度が深く奥行きがとれないために、急峻な角度の計測には不向なため、高倍率の対物レンズを使用します。共焦点顕微鏡の成立の基本は、試料を点に近いスポットで走査するになります。対物レンズから出た円錐状の光束と球面とが交わる部分を見ると、対物レンズのＮＡが大きいほど試料面のスポット径は大きくなり、共焦点顕微鏡の成立の基本が崩れてしまうことになります。急峻な傾斜角を計測する場合は、ＮＡは小さい方が有利です。したがって、Ｚ方向の分解能をあげるための大きなＮＡ値とは、トレードオフの関係にあります。この他、傾斜角度の計測には、試料の材質にも大きく依存します。 右図に示す計測の例は金属導線の側面を観測した例です。図のように円形断面の導線のもっとも急峻な角度（試料台ベースと円断面端の接線とがなす角度に相当）を計測した結果から導線のような金属材料の計測では最大検出傾斜角度は88度であることがわかります。本器は光検出ダイナミックレンジを従来の10倍まで拡張し、反射量の小さい急峻部分を検出することで良好な傾斜角度計測が可能です。 |
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多様なデータ加工・解析： 高速計測によって得た３Dデータは、あらかじめ高さ方向のピークを検出することによってデータを圧縮します。圧縮されたデータトを解析ソフトによって、ノートPCなどユーザパソコンにて多角的に手軽に３次元解析が可能です。付属の標準解析ソフトで、断面プロファイル、段差計測、３D半径・角度計測、体積計測など、多様なデータ加工・解析に対応します。 |
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 ■ ３次元計測結果の表示パリエーション
非接触３D計測のリアルな表示方法と３D計測の解析性の向上を実現。３D計測表示は任意角度からの３D鳥瞰表現。 高さ、段差計測結果の２次元高低差マッピング表示など、３Dデジタルマイクロスコープによるリアルなカラー表現の追及をいたしました。被写体の高深度、３D全焦点像のソリューションなどを、きめこまかに表現し、３次元非接触計測結果をリアルに再現しました。独自の遠近表示や、断面構造のプロファイルとの３次元図同時表現等。 ３次元解析ボタンの使いやすさや、RGB輝度表現など、３D計測情報を、多彩に表現します。３D計測だから、立体的なワークの傷位置や異物箇所なども、視覚的な認識の向上につながります。
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■ 3次元解析への応用： 
3次元計測結果データの解析操作性の向上。 傾斜角度の2次元的な調整や、プロフィールのベース補正などバリエーションを豊富にした３D解析ツールを充実。 断面データを3次元データから抽出することで、そのプロフィールデータは非常にわかりやすくなっています。３Dデジタルマイクロスコープの形状状解析機能として、距離、段差、傾斜角度、交差角度、凹凸半径、曲率計測、表面積や空隙率など、機能の組み合わせによって、3次元計測データのさざまな応用解析が可能です。３次元数値データの保存やエクセル上での３Dデータ展開など、３Dデータを自在に扱えます。 非接触レーザ計測での鳥瞰表示では、段差、高さ、深さの数値情報をわかりやすく、３D画面に表示することが可能です。
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薄膜計測 ： サブミクロンの薄膜厚の計測が可能です。たとえば高分子薄膜など透明膜の段差を計測することが可能です。傾き補正機能を使用し、より精密な計測結果を表示することが可能です。高精細な厚みの面分布や輝度情報３Dイメージなど、自由に表現することが可能です。 |
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段差や立ち上がり角度の計測 ： 傾き補正機能を用いて、平坦化し、各段差のプロフィール抽出（断面表示）をします。段差の立ち上がり角度を算出することができます。バンプ・ビアの立上り角度などを知る上でも重要な計測方法です。また精密加工品のエッジ部分の角度算出などにも最適です。
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断面の曲率の計測： プロフィール抽出機能や形状解析機能を用いて、曲率を持った表面の形状の半径の算出や性状を知ることができます。レンズや光ファイバ等の曲率解析や金属・樹脂加工の先端やエッジの曲率を知るために便利な機能です。 |
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