広範かつ深く複数の段差を持つ面も高速に非接触計測する革新的な高精度表面形状測定装置 TMS シリーズです。

白色光干渉計をベースとする TMS シリーズは大きな垂直レンジとナノメータ分解能を実現し、広い測定面積や、繊細な材料を持つ構造体の平坦度、段差、平行度などを測定するための、理想的な測定器として活躍しています。

接触式から非接触式へ 形状測定がシンプルかつ効率的に

平面度測定の繰り返し精度 20 nm（平滑面）

TMS-100 TopMap Metro.Lab 卓上向け光学表面形状測定システム

TMS-100 TopMap Metro.Lab の特徴

  • 非接触タイプの表面形状測定干渉計
  • テレセントリック光学系の採用によりドリル穴底面なども測定可能
  • 70 mm の垂直測定レンジにより測定の柔軟性が向上
  • 広い測定表面もスピーディに測定
  • 使いやすく自動化も容易なソフトウェアが付属、ISO 準拠の形状パラメータを生成
  • Smart Surface Scanning 技術により、反射率の異なる表面にも対応

白色光干渉計を搭載した TMS-100 TopMap Metro.Lab は、部品の表面粗さや形状を最高 20 nm の高分解能で計測できます。 また、複数の表面間の平行度（最大間隔: 70 mm）も計測できるコストパフォーマンスの高い非接触表面形状測定システムです。


高速、高精度、広範囲な 3D 表面形状測定システムのご紹介 (約3分51秒)

より広範な面をより高精度に、より高速に

平面度測定の繰り返し精度 5 nm（平滑面）

TMS-500 TopMap の特徴

  • 正確な 3D 表面形状測定
  • 早い測定時間
  • 広範な測定範囲ー測定物の重要な形状情報の見落としを減らす
  • あらゆる表面を測定可能
  • 高精度、高再現性
  • 最大測定深度 70 mm
  • 深い穴のように接触式では届かないエリアの測定も可能


TMS-500 TopMap 非接触表面形状測定システムのご紹介 (約1分27秒)

TMS-500 は精密部品のための、早くて高精度で効率的な非接触表面形状測定システムです。白色光干渉法を原理としたトレーサブルな測定システムで、ねじ穴のような、段差が大きいく急峻なエッジ部であっても、その表面形状を正確に測定します。特に肉眼で見えるくらいの大きさの部品の測定に対して特化したシステムで、平坦度・平行度などのパラメータをすばやく、かつ優れた再現性で測定します。

仕様（抜粋）

TMS-100 TopMap Metro.Lab

 TMS-100 ハードウェア  標準バージョン  XY 位置決めステージ付きバージョン
 外形寸法 [L x W x H]  580 mm x 340 mm x 372 mm
 重量  ～ 27 kg  ～ 30 kg
 光学系
 測定原理  スキャニング白色光干渉計（マイケルソン）
 画像処理系  テレセントリック、光源：緑色 LED
 垂直ダイナミック レンジ  70 mm
 バージョン  ピクセル分解能  最大視野
 標準バージョン  XY 位置決めステージ付きバージョン
 scA 640 カメラ 付属タイプ  58 µm  38 mm x 28 mm  88 mm x 78 mm
 scA 1000 カメラ 付属タイプ  36 µm  37 mm x 28 mm  87 mm x 78 mm

 

測定仕様

 Z 方向測定パラメータ 1）
 試料の表面条件  平滑面 2）  粗面 3）
 分解能: 50回の平均値（rms）  250 pm  3 nm
 分解能: 単一測定（rms）  1 nm  25 nm
 標準的な平面度測定結果 4）
 評価方法  平滑面 2）  粗面 3）
 平面度の平均偏差  100 nm  375 nm
 平面度測定の繰り返し精度  20 nm  50 nm

 

1） 経験的な測定値であり、Z方向測定における TMS-100 の基準性能。平坦な鏡面による測定（95% の測定視野、干渉波のコントラスト≒ 1）。

2） 位相によるコレログラム評価。

3） 包絡線によるコレログラム評価。

4） 丸め値は、経験的な測定データと、いくつかの TMS-100 における異なるサンプルステップ、2 種類のコレログラム評価方法を用いて測定した平面度の統計値により得られている。平面ミラーによる計測（95% の計測視野、干渉波のコントラスト≒1）。

TMS-500 TopMap

 TMS-500 ハードウェア  標準バージョン  XY 位置決めステージ付きバージョン
 外形寸法 [W x L]  700 x 800 mm²  700 x 900 mm²
 重量  ～ 69 kg  ～ 79 kg
 光学系
 測定原理  スキャニング白色光干渉計（マイケルソン）
 画像処理系  テレセントリック、光源：長寿命 LED（ 525 nm ）
 垂直ダイナミック レンジ  70 mm
 バージョン  ピクセル分解能  最大視野
 標準バージョン  XY 位置決めステージ付きバージョン
 測定視野 ラージ  26.5 µm  43.3 mm x 32.7 mm
(with trimmed edges)		  228 mm x 221 mm
(with stitching)
 測定視野 スモール  13.5 µm  21.9 mm x 16.5 mm  214 mm x 211 mm
(with stitching)

測定仕様

 Z 方向測定パラメータ 1）
 試料の表面条件  平滑面 2）  粗面 3）
 分解能: 単一測定（rms）  < 0.6 nm  < 20 nm
 標準的な平面度測定結果 4）
 評価方法  平滑面 2）  粗面 3）
 平面度の平均偏差  < 80 nm  < 125 nm
 平面度測定の繰り返し精度  5 nm  10 nm

 

1） 平坦な鏡面による測定（95% の測定視野、干渉波のコントラスト≒ 1）。

2） 位相によるコレログラム評価。

3） 包絡線によるコレログラム評価。

4） 丸め値は経験的な測定データといくつかの TMS-500 における異なるサンプルステップ、位相と包絡線の 2 種類のコレログラム評価方法を用いて測定した平面度の統計値による。平坦な鏡面上の測定（95% の測定視野、干渉波のコントラスト≒ 1）。

 

白色干渉計の測定原理

白色干渉計の光学系イメージ図

TMS シリーズの白色光干渉計は、独自の光学系構成とコヒーレンス長の短い光源を採用し、試料から反射した光（測定ビーム）と参照ビームの相互作用を最適化します。測定はマイケルソン干渉計の原理に基づいており、光学系（右図参照）には、コヒーレンス長がミクロレンジの光源が搭載されています（コヒーレンス長が短いことは、スペクトル光源が “広い” ことを暗示します）。光源から照射された光は、ビーム スプリッタで測定ビームと参照ビームの 2 本のビームに分光されます。測定ビームは、測定オブジェクトに照射されて反射します。参照ビームはそのまま参照用の平面ミラーに反射します。
それぞれのビームの反射光は、再度ビームスプリッタで捉えられ、再結合されます。重なったビームは CCD カメラによって画像化され、干渉の処理が行われます。

測定アーム上のオブジェクト ポイントへの光路長が、参照アーム上の光路長と同じとき、光源のスペクトルのすべての波長に干渉による強め合いが起こり、そのオブジェクト ポイントのカメラピクセルの明暗度は高くなります。このルールを満たさないオブジェクト ポイントでは、カメラピクセルの明暗度は大幅に低下します。 その結果、カメラフレーム出力を 1 ピクセルごとに処理することにより、どのオブジェクト ポイントが同じ高さにあるのかを判断できます。干渉計では、参照アームまたはオブジェクトのみがビームスプリッタに相対的に動く、つまり評価距離を横切るとき、オブジェクトの高さがスキャンされるとともに、干渉がピクセルごとに形成されます。測定の完了後、カメラフレームが解析され、試料表面の構造がデジタル化されます。

高精度表面形状測定装置 TMS シリーズ 紹介ビデオ

https://youtu.be/0tvVmiVfJCY

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