3D光学プロファイル計

UP-2000 高速白色光干渉計

UP-2000は、高速かつ高精度で非接触の表面特性評価を行うために設計された、全自動の白色光干渉計および高度な3D光学プロファイラーです。 表面粗さ、段差高さ、膜厚、およびトポグラフィ解析において、サブナノメートルレベルの高速測定を実現し、要求の厳しい研究、開発、品質管理用途に最適です。 直感的な操作により、ユーザーは最小限の設定で精密な測定を行うことができ、生産性と再現性が向上します。ISO準拠の表面計測規格を満たすように設計されたUP-2000は、幅広い材料や業界向けに信頼性の高い高解像度のデータを提供し、日常的な検査から高度な分析ワークフローまで、卓越した精度でサポートします。

主な特長

高速撮影用カラーカメラ

UP-2000は、業界トップクラスの200 fpsの高速カメラを搭載しており、高速白色光干渉法(WLI)および位相シフト干渉法(PSI)による測定が可能です。 高いフレームレートにより、サブナノメートル級の精度を維持しつつスキャン時間を大幅に短縮し、研究、製造、品質管理の各用途において、高速かつ正確で信頼性の高い3D表面計測を実現します。

WLIおよびPSIのデュアル測定モード

UP-2000は、赤、青、緑、白の4波長からなるLED光源を搭載しており、白色光干渉法(WLI)および位相シフト干渉法(PSI)の測定を最適化します。 自動波長選択機能により、さまざまな材料において画像のコントラストを最大化し、光学セットアップを変更することなく、高速かつ正確で汎用性の高い非接触3D表面計測を実現します。

ISO準拠の解析ソフトウェア

測定レシピを読み込み、「開始」をクリックするだけです。UP-2000は、3Dデータセットから直接、Ra、Rq、Rz(ISO 4287)およびSa、Sq、Sz(ISO 25178)を自動的に測定し、レポートを作成します。 自動解析、ワンクリックでのレポート作成、およびオプションの自動レポート印刷機能により、表面計測のワークフローが効率化され、計測の経験がなくても利用可能です。

自動ステッチ

ワンクリックでの自動画像スティッチング機能により、隣接する複数のスキャン画像をシームレスに結合し、1つの広範囲な3D表面マップを作成します。高精度のクロスローラーステージが、各撮影間の正確な位置決めを保証し、UP-2000がデータセット全体の自動位置合わせと統合を行います。その結果、卓越した精度と再現性を備えた、高速かつ信頼性の高い広範囲表面計測が可能となります。

あらゆる倍率でサブナノメートル級のZ軸解像度を実現

UP-2000は、最新世代のエンコーダを採用しており、スキャン範囲や対物レンズの倍率にかかわらず、サブナノメートル級の垂直分解能を実現します。Z軸の精度が一定であるため、さまざまな用途、オペレーター、生産環境を問わず、信頼性が高く再現性のある3D表面測定が可能であり、精密表面計測や品質管理に最適です。

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UP-2000 high-performance White Light Interferometer (WLI) for non-contact 3D surface metrology and precision surface measurement.

精密な表面測定や地形解析において、白色光干渉法プロファイル計は、多くの産業分野で広く利用されている高度な測定機器です。実際、難易度の高いナノスケールの測定においては、エンジニアたちは最良の結果を得るために、しばしば白色光干渉法プロファイル計を活用しています。

あらゆる倍率において最高のZ軸解像度

白色光干渉法と位相シフト干渉法を組み合わせることで、UP-2000は対物レンズの倍率に依存しない、同クラス最高の垂直分解能を実現しています。これは、白色光干渉法プロファイル計システムの明らかな利点の一つです。 さらに、エンコーダを基準とした垂直走査方式により、5倍および50倍の対物レンズのいずれを使用しても、サブナノメートル級の同一の高さ測定精度が得られます。その結果、オペレーターは精度ではなく、視野の広さに応じて倍率を選択できるようになります。

表面粗さおよび段差高さの測定

UP-2000は、3Dデータセットから直接表面粗さパラメータを算出します。 プロファイルパラメータ(Ra、Rq、Rz)および面積パラメータ(Sa、Sq、Sz)は、ISO 4287およびISO 25178に準拠しています。さらに、段差高さの測定、テクスチャ、および表面形状は、すべて1回の測定で定量化されます。

Front view of the UP-2000 3D Optical Profiler for non-contact surface metrology and white light interferometry.
Front view of the UP-2000 3D Optical Profiler for non-contact surface metrology and white light interferometry.

3D地形および摩耗解析

UP-2000は、包括的な摩耗解析、表面特性評価、および寸法計測のために、高解像度の3D表面形状測定機能を提供します。複雑な表面の摩耗やテクスチャを評価する際、多くの専門家はデータの精度の高さから、白色光干渉式プロファイル計を選択しています。 さらに、高度な解析ツールにより、1回の非接触測定から、摩耗痕、表面テクスチャ、段差高さ、形状、うねり、表面粗さを正確に定量化できます。その結果、ユーザーが定義した基準面より下の材料損失を積分することで、摩耗体積が自動的に算出されます。これにより、摩耗メカニズムや材料性能の精密な評価が可能になります。 また、任意の位置で断面プロファイルを生成し、サブナノメートル級の垂直分解能で摩耗痕の深さ、幅、および堆積高さを測定できます。さらに、自動画像スティッチング機能により、複数のスキャンデータをシームレスに結合し、広範囲にわたる3Dデータセットを作成します。 したがって、UP-2000は、研究、製品開発、および産業用品質管理における摩耗痕、スクラッチ、コーティング、半導体ウェハー、精密部品、および加工表面の分析に最適です。

使いやすさ

UP-2000は、迅速かつ直感的な操作を可能にするよう設計されており、経験レベルを問わず、最小限のトレーニングで正確な3D表面計測を行うことができます。 あらゆる実験室や品質管理の現場において、白色光干渉法プロファイル計は、再現性が高く、規格に準拠した測定を実現します。あらかじめ定義された測定レシピを読み込み、「開始」をクリックするだけで、完全に自動化されたデータ取得と解析が開始されます。 ソフトウェアは、ISO 4287のプロファイルパラメータ(Ra、Rq、Rz)およびISO 25178の面積パラメータ(Sa、Sq、Sz)自動的に計算し、包括的なレポートを生成するとともに、文書化を効率化するためのレポートの自動印刷にも対応しています。組み込みの自動化機能により、一貫性のある再現性の高い結果が保証されると同時に、オペレーターによるばらつきも低減されます。高スループットの品質管理半導体検査精密製造、あるいは研究開発のいずれの用途においても、UP-2000は、卓越した速度と使いやすさを兼ね備え、信頼性が高く、規格に準拠した表面測定を実現します。

Front view of the UP-2000 3D Optical Profiler for non-contact surface metrology and white light interferometry.
撮影モード白色光干渉法
表面測定粗さ、3D地形、段差の高さ、および表面テクスチャ
電動XYZステージ150 × 200 × 150 mm
国際規格ISO 25178 - ISO 16610 - ISO 12781 - ISO 4287 - EUR 15178

よくある質問

200 FPSの高速カメラにより、より低速なカメラを搭載した従来のWLIシステムと比較して、スキャン時間が大幅に短縮されます。1フィールドの粗さ測定には数秒しかかかりません。より広い領域にわたるスティッチング測定の所要時間はフィールド数によって異なりますが、レシピが開始されれば、オペレーターの介入なしに自動スティッチングワークフローが実行されます。
UP-2000は、すべての標準的なプロファイル粗さパラメータ(Ra、Rq、Rz、 Rt — ISO 4287)および面状表面テクスチャパラメータ(Sa、Sq、Sz、Ssk、Sku など — ISO 25178)を、3Dデータセットから直接算出します。この解析はISO規格に準拠しており、パラメータの選択は測定レシピで設定可能です。
はい。レシピに基づく操作と自動レポート生成機能により、UP-2000は生産現場の品質管理に実用的です。オペレーターはレシピを読み込み、試料をセットして「開始」をクリックするだけです。合格・不合格基準を含む測定結果は自動的に生成されます。日常的な測定において、光学系の調整や手動による焦点調整は不要です。
接触式スタイラスプロファイル計は、ダイヤモンド製の先端を表面上で引きずって測定を行うため、軟質材料に傷をつけたり、測定アーチファクトを残したりする可能性があります。一方、UP-2000白色光干渉計は、試料に接触することなく測定を行うため、表面を傷つけることがありません。また、単一のプロファイル線ではなく、完全な3D面形状マップを取得できるため、より包括的な表面特性評価が可能です。 品質基準では、プロファイルパラメータ(Ra、Rq)に加え、面粗さパラメータ(Sa、Sq)が指定されるケースが増えています。
共焦点顕微鏡、暗視野欠陥検出、あるいは透明で急勾配な表面の測定が必要な場合は、UP-3000が次のグレードのモデルとなります。このモデルでは、WLI機能に加え、スピニングディスク共焦点、暗視野、デュアルカメラ、4色LED照明が搭載されています。 大型試料(300 × 300 mm)の測定や、膜厚測定、AFM、ラマン分光機能を統合したシステムをお求めの場合は、UP-5000が最適な選択肢となります。
白色光干渉法(WLI)は、縞のコヒーレンスを記録しながら焦点位置を垂直方向に走査するため、中程度の粗さを持つ表面(Raが数マイクロメートルまで)の測定に有効です。 位相シフト干渉法(PSI)は、固定された干渉パターンの位相を解析し、非常に滑らかな表面(Raが約50 nm未満)において最高のZ方向分解能を実現します。UP-2000は、ハードウェアの変更なしに両方のモードに対応しており、ソフトウェアが測定レシピに基づいてWLIまたはPSIを選択します。
白色光干渉計は、広帯域の白色光干渉を利用して表面形状を測定する非接触型の光学測定装置である。ビームスプリッターが照明光を、試料に向けられる測定光と、平らな基準鏡から反射される基準光とに分割する。 2つの光束が再び合流すると、干渉縞が生じ、その縞の位置によって表面の高さが表されます。縞を記録しながら垂直方向に走査することで、装置は表面の3次元高さマップを生成します。この手法は、試料に接触することなくサブナノメートル級の垂直分解能を実現するため、繊細な表面、仕上げ済みの表面、あるいは汚染に敏感な表面の測定に適しています。
UP-2000は、表面粗さ(Ra、Rq、Sa、Sqおよび関連パラメータ)、段差高さ、摩耗痕の深さおよび体積、ならびに3D表面形状を測定します。中程度の粗さを持つ表面には白色光干渉法、非常に滑らかで鏡面状の表面には位相シフト干渉法の両方をサポートしています。 可変焦点イメージング機能により、高さ変動の大きい試料にも対応可能です。すべての測定は非接触で行われ、ISO 25178 / ISO 4287に準拠しています。UP-2000は、研磨された金属、光学部品、コーティングされた基板、および機械加工された精密部品に特に適しています。
UP-2000は、高速かつ再現性が高く、非接触での表面粗さおよび段差高さの測定を必要とする品質管理エンジニア、計測技術者、および表面科学の研究者によって使用されています。処理能力、使いやすさ、そしてオペレーターに依存しない測定結果が優先される生産現場の品質管理ラインにおいて、実用的な選択肢となります。 研究機関では、トライボロジー試験後の摩耗痕の分析、段差高による膜厚の検証、および表面処理前後のテクスチャ特性評価に本装置が活用されています。対象となる産業分野には、航空宇宙、自動車、光学、コーティング、医療機器、半導体製造などが含まれます。

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