レーザー顕微鏡
サンプルを置いてクリックするだけの全自動測定を可能にしたレーザー顕微鏡。光学顕微鏡からSEMの領域を1台でカバーする観察力、あらゆる対象物の形状を一瞬にして正確にスキャンする測定力、豊富な解析ツールなど、観察・測定・解析のさまざまなニーズに応えます。
商品ラインナップ
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VK-X3000 シリーズ
白色干渉計搭載 レーザ顕微鏡 VK-X3000シリーズは、レーザー共焦点・白色干渉・フォーカスバリエーションの3つの異なるスキャン原理を使い分ける「トリプルスキャン方式」を採用し、さまざまな対象物を高精度に測定・解析することができます。最高分解能0.01nmを実現し、ナノレベルの微小な形状変化であっても正確な測定が可能です。最大スキャンエリア50mm角で、大きな凹凸や手のひらサイズの対象物も丸ごとスキャンできるため、全体形状も部分形状も1台で把握できます。また、鏡面体・透明体といった難易度の高い素材に対しても高速・高精度・広範囲に測定することができます。高倍率／低倍率、平面／凸凹／表面粗さ、鏡面／透明など対象物を選ばない、まったく新しいレーザー顕微鏡です。
トリプルスキャン方式で、圧倒的な測定対応力を実現
サンプルワークの素材や形状・測定範囲に合わせて、レーザー共焦点・白色干渉・フォーカスバリエーション（焦点移動）の3つの異なるスキャン原理を選択し、対象物を選ばず高精度な測定を1台で実現することができます。最高分解能0.01nm、最大スキャンエリア50㎜角を実現。高倍率から低倍率まで対応し、対象物全体から微細箇所までナノ・マイクロ・ミリ単位での高精度な測定が可能です。また、ギャップの大きい凹凸形状から表面粗さまで対応し、鏡面体や透明体も高速かつ安定して測定することができるオールマイティな1台です。
レーザー共焦点
白色干渉
フォーカスバリエーション
簡単測定を可能としたAI-Scan、測定ニーズに応える解析ツール
VK-X3000シリーズなら対象物を置いてクリックするだけで、高速・高精度な測定が可能です。反射光量を確実に検知したり、受光量の自動調整で難しい表面状態に対応したり、複数のスキャン条件によって複雑な形状を測定する高度なアルゴリズムで全自動測定を実現しました。そのため、測定者のスキルを問わず、誰が何回測定しても結果がバラつくことなく、定量的かつ効率的に測定業務を行うことができます。また、292種類の豊富な解析ツールによって、プロファイル計測や体積面積計測、面計測（平面度）などさまざまな測定や解析のニーズに応えます。
生産終了品
レーザー顕微鏡とは、He-Neガスレーザーや半導体レーザーなどを検鏡のための光源として用いた顕微鏡のことをいいます。その中でも、共焦点（コンフォーカル）光学系と呼ばれる特殊な光学系を採用した顕微鏡は、共焦点顕微鏡、コンフォーカル顕微鏡とも呼ばれ、3次元形状や表面粗さなどさまざまな測定・観察・解析に用いられます。
共焦点（コンフォーカル）方式のレーザ顕微鏡は、高い分解能で対象物の3次元形状を取得することができます。光源にランプやLEDを使用している共焦点顕微鏡もありますが、輝度の高さなどからレーザーが共焦点方式にもっとも適した光源であるといえます。一般的な光学式顕微鏡の場合、受光素子にCMOSを用い、対象物にピントが合っていないボヤけた箇所も含めた像を捉えます。一方、レーザー共焦点顕微鏡は、レーザー光とピンホールなどを用い、以下の共焦点の原理で対象物の像を捉えます。
レーザー共焦点方式の原理
半導体やガス管などを用いたレーザー光源から放たれたレーザー光は、対物レンズで集光されて焦点を結びます。この焦点位置に置かれた対象物表面で反射したレーザーは対物レンズを通過し、再び焦点を結びます。
焦点位置には、ピンホールが配置されています。このとき反射したレーザー光がレーザ光源と同じ位置で焦点を結んでしまわないよう、ハーフミラーで受光素子（PMTやCCD、フォトダイオードなど）側に光軸を変更します。受光素子側で焦点を結んだ光は、ピンホールを通過して、すべての反射光が受光素子に入射します。
一方、焦点位置から外れている場合は、対物レンズで集光されるレーザー光はスポット状に集光されません。反射したレーザー光もピンホール上で焦点を結ばないため、ピンホール上のレーザースポットも大きくなります。そのため、ピンホールを抜けて受光素子に届く光は減少します。レーザー共焦点顕微鏡は、受光素子に戻ってくる反射光の強弱から、試料が焦点位置にあるかどうかを検出します。
このように対物レンズの焦点距離と等しい位置にピンホール、受光素子を配置した光学系を共焦点光学系といい、このような検出原理を共焦点の原理といいます。
レーザ共焦点方式の走査（スキャン）原理
レーザー顕微鏡の代表的なスキャン（走査）方式として、ガルバノスキャナ方式や音響光学素子（AOD）方式、ニポウディスク方式といった種類があります。
ガルバノスキャナ方式：
サーボモータの先端にレーザー光を反射させるミラーが付いています。サーボモータの制御でミラー角度を変えてX軸方向、Y軸方向にレーザー光を走査します。高い画質が得られますが、走査に時間がかかります。
音響光学素子（AOD）方式：
ガラスからなる音響光学媒体に圧電素子を接着し、この圧電素子に電気信号を加えて超音波を発生させ、音響光学媒体中を通るレーザー光を回折させて、光を偏向させる光音響素子を用います。走査速度が速い一方、画像が歪みやすいという課題があります。
ニポウディスク方式：
端に一列ないしは多数列のピンホールを螺旋状に持つ円盤（ディスク）を回転させ、ピンホールを通過した複数の光が試料表面上を走査します。比較的高い画質が得られますが、反射の低い試料の観察は困難です。
先進的なレーザー顕微鏡に併用される異なる走査（スキャン）原理
近年は、複数の異なるスキャン原理を組み合わせた先進的なレーザー顕微鏡が注目を集めています。白色干渉やフォーカスバリエーション（焦点移動）などスキャン原理の違いを使い分けることによって、それぞれの弱点を補い合うことができます。それにより、対象物の材質や形状、表面状態を選ぶことなく、1台でさまざまな対象物の測定・解析に対応することが可能になります。キーエンスの白色干渉計搭載 レーザ顕微鏡 VK-X3000シリーズは、先述のレーザー共焦点方式に加えて、以下の異なる原理を1台に集約し、対象物を選ばず、高倍率／低倍率を問わず、高精度かつ高分解能な測定・解析を可能にしました。
白色干渉の原理：
CMOS素子などの画像センサで光の干渉パターンを観測し、3次元形状を求める計測法です。基準平面鏡（参照面）を内蔵した干渉対物レンズを用いて、基準平面鏡（参照面）と対象物（測定面）に白色LEDなどの白色光を当てます。そうしてそれぞれの反射光同士を干渉させることで、基準平面鏡を基準にして対象物面の形状が、高さ1/2波長ごとの等高線となって干渉縞が現れます。この干渉縞を高精細カラーカメラで捉え、コンピュータ処理を行うことで干渉縞の最大強度の点を求めて凹凸を測定します。
フォーカスバリエーション（焦点移動）の原理：
被写界深度を基に決められた最適な移動ピッチで対物レンズを下から上に動かしながら、高精細カラーカメラで捉えた高画質画像のフォーカス変化（映像のボケ具合）を検知し、ピントが合った位置で高さを含む3D測定を可能とする方式です。対象物にピントが合っている映像は、隣接する画素の明るさを比較した場合、映像の明暗に応じて輝度差が大きくなります。一方、ピントが合っていない映像では、隣接する黒と白の輝度差が小さくなるため、最も輝度差が大きくなる時点でのレンズ位置を記録することによって対象物の高さ情報を記録できます。また、対物レンズの位置情報は内蔵されたリニアスケール（測長器）でモニタリングすることで、より正確な高さ情報が取得できます。対象物の3D測定を行うと同時に、ピントが合った時点の画像を重ね合わせ、全体に焦点が合った画像を生成することもできます。
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