JP2017146202A5 - - Google Patents

Description

１．３ 高速走査モアレ法による変形計測感度
高速走査モアレ法ではＴ_０間隔の基本走査線に相対的なピッチｐの試料格子のひずみは式、ε（ｎ）＝（ｐ−Ｔ_０）／Ｔ_０で表される。
この数式と数式（７）とを比較すれば、Ｔ（ｎ）＜ｎｐの場合には式、ε（ｎ）＝Ｔ_０／（ｄ−Ｔ_０）で得られ、Ｔ（ｎ）＞ｎｐの場合には式、ε（ｎ）＝−Ｔ_０／（ｄ＋Ｔ_０）で得られる。
モアレ間隔は通常ｙ方向には基本走査線間隔よりはるかに大きいことから相対ひずみは式、｜ε（ｎ）｜≒Ｔ_０／ｄ＝Ｔ（ｎ）／（ｎｄ）で簡素化される。

Claims (12)

1. 縦横の走査点からなり基本走査線間隔Ｔ_０の整数倍の間隔Ｔ（整数は１以上）に走査し得る走査線を有する走査型顕微鏡を備え、
   試料台に載置されその表面に一方向にピッチｐ（ｐはＴ_０に近接する）の規則格子が生成された試料の表面を前記走査型顕微鏡の走査線により走査して前記試料の表面のモアレ縞画像を取得し、
   取得した前記モアレ縞画像の走査点の輝度情報から前記試料の変位ひずみ量を計算し、
   計算した前記試料の変位ひずみ量を表示する、
   走査モアレ方法による変位ひずみ分布測定システムであって、
   前記走査型顕微鏡の走査点間隔Ｔを前記ピッチｐの２以上の整数倍またはその近傍とし前記規則格子と前記走査点が不一致またはずれが生じるようにしたことを特徴とする、変位ひずみ分布測定システム。
2. 前記規則格子のピッチｐの相対的ひずみ量ε（ｎ）は、前記一方向の変位ｕ（ｎ）（下記の式（８））の一次微分（下記の式（９））から得られ、
   

   

   

   ただし、前記一方向をｙ方向とし、ｍは前記モアレ縞の次数、ｕ（ｎ）は前記基本走査線に関してｙ方向におけるモアレ縞の変位とする、請求項１に記載の変位ひずみ分布測定システム。
3. ひずみ量ε_actualを変形前後の前記規則格子の幾何学的関係（下記の式（１０））から得る、
   

   

   ただし、ｐ_０はｙ方向における変形前の試料の規則格子ピッチとする、請求項２に記載の変位ひずみ分布測定システム。
4. 縦横の走査点からなり基本走査線間隔Ｔ_０の整数倍の間隔Ｔ（整数は１以上）に走査し得る走査線を有する走査型顕微鏡を備え、
   試料台に載置されその表面に直交する二方向にピッチｐ（ｐはＴ_０に近接する）の規則交差格子が生成された試料の表面を前記走査型顕微鏡の走査線により走査して前記試料表面の２次元モアレ縞画像を取得し、
   取得した前記モアレ縞画像の走査点の輝度情報から前記試料の変位ひずみ量を計算し、
   計算した前記試料の変位ひずみ量を表示する、
   走査モアレ方法による変位ひずみ分布測定システムであって、
   前記規則交差格子と前記基本走査線間隔Ｔ_０の走査点とを近接して配置し前記規則交差格子と前記走査点が不一致またはずれが生じるようにしたことを特徴とする、変位ひずみ分布測定システム。
5. 前記規則交差格子の相対的ひずみ量ε_i（ｉ＝ｘ，ｙ）は、前記２次元モアレ縞画像に画像処理を施して直交する二方向の１次元走査モアレ縞に分離した後に前記規則交差格子の二方向における基本走査線に相対的な変位ｕ_i（ｉ＝ｘ，ｙ）（下記の式（１１））の一次微分（下記の式（１２））から求め、
   

   

   

   ただし、前記二方向はｘとｙ方向とする、請求項４に記載の変位ひずみ分布測定システム。
6. 前記二方向の規則交差格子のひずみ量ε_{ｉ＿ａｃｔｕａｌ}は、変形前後の前記規則交差格子ピッチの幾何学的関係（下記の式（１３））から求め、
   

   

   ただし、変形前のｘ方向またはｙ方向の試料格子ピッチをｐ_ｉ＿０（ｉ＝ｘ，ｙ）とする、請求項５に記載の変位ひずみ分布測定システム。
7. 縦横に基本走査線間隔Ｔ_０の整数倍の間隔Ｔ（整数は１以上）に走査し得る走査点からなる走査線を有する走査型顕微鏡を備え、
   試料台に載置されその表面に直交する二方向にピッチｐ（ｐはＴ_０に近接する）の規則交差格子が生成された試料の表面を前記走査型顕微鏡の走査線により走査して前記試料表面の２次元モアレ縞画像を取得し、
   取得した前記２次元モアレ縞画像の走査点の輝度情報から前記試料の変位ひずみ量を計算し、
   計算した前記試料の変位ひずみ量を表示する、
   走査モアレ方法による変位ひずみ分布測定システムであって、
   前記走査型顕微鏡の直交する二方向の走査線間隔Ｔ_ｘ、Ｔ_ｙを前記ピッチｐの整数倍（整数は１以上）またはその近傍となるようにし、かつ、
   少なくとも前記二方向の走査線間隔の一つは前記ピッチｐの２以上の整数倍またはその近傍とし、
   前記規則交差格子と前記走査線間隔Ｔ_ｘ、Ｔ_ｙの走査点とを近接して配置し前記規則交差格子と前記走査点が不一致またはずれが生じるようにしたことを特徴とする、変位ひずみ分布測定システム。
8. 前記規則交差格子の相対的ひずみ量ε_ｉ（ｎ_ｉ）（ｉ＝ｘ，ｙ）は、前記２次元モアレ縞画像に画像処理を施して直交する二方向の１次元走査モアレ縞に分離した後に前記規則交差格子の二方向における走査点に相対的な変位ｕ_ｉ（ｎ_ｉ）（ｉ＝ｘ，ｙ）（下記の式（１４））の一次微分（下記の式（１５））から求め、
   

   

   

   ただし、前記二方向はｘとｙ方向とし、ｍ_ｉはｉ方向（ｉ＝ｘ，ｙ）における前記モアレ縞の次数、ｕ_ｉ（ｎ_ｉ）は前記基本走査線に関してｉ方向におけるモアレ縞の変位とする、請求項７に記載の変位ひずみ分布測定システム。
9. 前記二方向の規則交差格子のひずみ量ε_{ｉ＿ａｃｔｕａｌ}（ｎ_ｉ）（ｉ＝ｘ，ｙ）は、変形前後の前記規則交差格子ピッチの幾何学的関係（下記の式（１６））から求め、
   

   

   ただし、変形前のｘ方向またはｙ方向の試料格子ピッチをｐ_ｉ＿０（ｉ＝ｘ，ｙ）とする、請求項８に記載の変位ひずみ分布測定システム。
10. 少なくとも対物レンズと、二方向に整列した撮像素子からなるイメージセンサとを備えた撮影装置を用いて、その表面に一方向にピッチｐの規則格子が生成された測定物の表面を撮影してモアレ縞画像を取得し、
    取得した前記モアレ縞画像の撮像素子に記憶された輝度情報から前記測定物の変位ひずみ量を計算し、
    計算した前記測定物の変位ひずみ量を表示する、
    サンプリングモアレ方法による変位ひずみ分布測定システムであって、
    前記一方向の前記ピッチＰの前記イメージセンサにおけるピッチｐの整数倍（整数は１以上）またはその近傍にある前記一方向の撮像素子列に前記モアレ縞画像を記憶し、
    前記記録された輝度情報から前記測定物の変位ひずみ量を計算することを特徴とする、変位ひずみ分布測定システム。
11. 少なくとも対物レンズと、二方向に整列した撮像素子からなるイメージセンサとを備えた撮影装置を用いて、その表面に前記二方向にピッチＰの規則交差格子が生成された測定物の表面を撮影して２次元モアレ縞画像を取得し、
    取得した前記２次元モアレ縞画像の撮像素子に記憶された輝度情報から前記測定物の変位ひずみ量を計算し、
    計算した前記測定物の変位ひずみ量を表示する、
    サンプリングモアレ方法による変位ひずみ分布測定システムであって、
    前記二方向の前記ピッチＰの前記イメージセンサにおけるピッチｐの整数倍（整数は１以上）またはその近傍にある撮像素子列であって、かつ、
    少なくとも前記一方向の撮像素子列は前記ピッチｐの２以上の整数倍またはその近傍にあり、
    前記二方向の撮像素子列に前記モアレ縞画像を記録し、
    前記記録された輝度情報から前記測定物の変位ひずみ量を計算することを特徴とする、変位ひずみ分布測定システム。
12. 前記二方向は直交していることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の変位ひずみ分布測定システム。