局所応力を考慮した高精度焦点可変ミラーを備えた光スキャナ

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昨年度は焦点可変ミラースキャナを製作し、デバイスの動作を確認した。本年度は、製作した焦点可変ミラースキャナが計測用途に利用できることを実証するため、焦点可変ミラースキャナを用い、共焦点光学系を構成し、その特性を評価した。光学系にはHe-Neレーザー、光ファイバカプラ、ミラー、光センサ、焦点可変ミラースキャナを用いた。焦点可変ミラースキャナでレーザースポットを走査する。内視鏡応用を模擬し、デバイス-サンプル間距離が短くなるようにミラー、焦点可変ミラースキャナを配置した。デバイス-サンプル間距離は17mm～35mmである。まず、焦点可変ミラースキャナより反射したレーザーのスポットを評価した。このスポットは共焦点光計測においての解像度を決めるため重要である。スポットの評価にはCCDカメラと顕微鏡を用いて取得した画像を用いた。顕微鏡の像面位置を移動しても、焦点可変ミラーを駆動することで、レーザースポットを小さく調整できることを確認した。次に、この光学系を用いて、ピッチ1mm、幅0.5mmのグレーティングターゲットを測定した。焦点可変ミラースキャナでレーザー集光点の横方向移動、集光位置調整するととで、異なる位置に設置されたターゲットをコントラスト良く測定できた。スポット径の実測値とデバイスの回転角より計算した横方向分解能は約100であった。これらの結果より、共焦点光計測に本デバイスを利用できることを実証した。また、基本的な光学特性の評価を行った。さらに、レーザースポットの横方向走査、焦点位置の調整が可能な小型な光学系を構成できる可能性を示した。