法線ベクトル追跡型高速ナノ形状測定法の開発-自律較正法を用いた光路の絶対長決定

摘要

現在、非球面光学素子の表面形状を1nmの不確かさで測定するための法線ベクトル追跡型高速ナノ形状測定法の開発を行っている（図1）。この測定法は、試料表面の法線ベクトルとその座標を測定し、最小二乗法によって形状を算出する。法線ベクトルは、レーザ光を試料表面に入射させ、その反射光がレーザ光源と光学的に等価な位置にある検出器（四分割フォトダイオード）に返ってくるように２軸２組のゴニオメータを制御し、ゴニオメータの回転角と検出器の出力値から算出できる。また、座標は、レーザの光路長が一定となるように、１軸の並進ステージの制御を行い、各ゴニオメータの回転角と並進ステージの変位量を取得、また光路長を決定することで可能となる。本報告では、この光路長を決定するための自律較正法について述べる。