次世代非球面レンズ製作のための傾斜角積分型高速ナノ精度形状計測装置の開発

研究の目的である微小曲率を持つレンズ、反射ミラーや非球面量が数ミクロンのレンズの形状測定をナノメータオーダで計測しなおかつレンズ加工現場で加工工程中に計測が可能にするため短時間で計測を行うための法線ベクトル測定用光学系の開発及び予備実験を行った。その結果、曲率半径10mmの凹面、凸面を測るための光学システムを構築した。また、数ミクロンの非球面を有している凹面、凸面の法線ベクトルを測定するためには曲率を関数として法線ベクトル測定用レーザ光の試料面での大きさを変化させる必要があることを見出した。例えばアメリカQED社の直径100mm程度の非球面レンズ、ミラーの測定精度は90nmRMS,スロープエラーは1～4mradRMSやドイツのPTB関係での形状測定精度を比較すると我々の目標を達成すれば世界のトップレベルの測定法であることが明らである。これらの結果についてSPIEの国際会議において発表した。一方、金属材料を使ったミラー形状測定等におけるミラー表面の結晶欠陥と電磁場中におけるフィールドエミッションやパルス磁場により発生するミラー材料の繰り返し温度上昇によるミラー形状の変形について研究した。これらの研究はX線等による加熱などによるミラー表面のふるまいを本形状計測法を採用することが優位性をもっていることが明らかになった。この実験結果についてもヘルシンキ大学で行われた国際会議で発表した。

研究の目的である微小曲率を持つレンズ、反射ミラーや非球面量が数ミクロンのレンズの形状測定をナノメータオーダで計測しなおかつレンズ加工現場で加工工程中に計測が可能にするため短時間で計測を行うための法線ベクトル測定用光学系の開発及び予備実験を行った。その結果、曲率半径10mmの凹面、凸面を測るための光学システムを構築した。また、数ミクロンの非球面を有している凹面、凸面の法線ベクトルを測定するためには曲率を関数として法線ベクトル測定用レーザ光の試料面での大きさを変化させる必要があることを見出した。例えばアメリカQED社の直径100mm程度の非球面レンズ、ミラーの測定精度は90nmRMS,スロープエラーは1～4mradRMSやドイツのPTB関係での形状測定精度を比較すると我々の目標を達成すれば世界のトップレベルの測定法であることが明らである。これらの結果についてSPIEの国際会議において発表した。一方、金属材料を使ったミラー形状測定等におけるミラー表面の結晶欠陥と電磁場中におけるフィールドエミッションやパルス磁場により発生するミラー材料の繰り返し温度上昇によるミラー形状の変形について研究した。これらの研究はX線等による加熱などによるミラー表面のふるまいを本形状計測法を採用することが優位性をもっていることが明らかになった。この実験結果についてもヘルシンキ大学で行われた国際会議で発表した。