| Research Abstract |
物体表面の実際の粗さと人間が視覚で感じる粗さとは,物体の材質や色彩によって異なったものになることが,経験上わかっている.そこで,工業分野においては,塗装面,紙,金属板などの品質向上のため,人間の視覚に基づいてその表面粗さを非接触で評価することが注目されている.現在,一般的には被検面からの正反射光の光強度を検出することで,表面粗さの計測をおこなっているがこの手法だと,被検面の材質や色彩の影響を受けるため,人間の視覚に基づいた表面粗さの評価はできない.
さらに,近年の微細加工技術の進展にともない,ナノメートルオーダーでの表面粗さの計測が要求されつつある.そこで,本研究では光強度のみでなく,回折現象を利用して被検面の微細形状をナノメートルオーダーで計測するとともに,人間の視覚に基づき表面粗さの評価をおこなう新規的な非接触表面粗さ評価システムを開発する.
平成14年度までで,様々な被検面に対して,表面粗さと人間の視覚に基づく表面粗さとの関係を調べた結果,被検面の微細な表面形状が影響を及ぼしていることが分かった.そこで,光の回折現象を利用した微細形状の測定に関する研究をおこなった.研究の第一段階として,旋盤用スローアウェイチップの微細な欠損の有無を判定することにした.実際にチップの回折パターンをCCDカメラに取り込み,欠損の有無による比較をおこなった結果,数10μm程度の微細な欠損を検出することが可能でることがわかった.
また,視覚に基づいた表面粗さの評価をおこなうための基礎的な研究として,樹脂面を観察したところ,人間が視覚で感じる表面性状は,被検面の半透明さに依存しているようであることがわかった.そこで,あるパターンの影を樹脂面に投影し,そのコントラストを測定することで樹脂面の表面粗さを評価することができるのではないかと考えた.様々な粗さの樹脂表面に対して実験をおこなった結果,樹脂表面の半透明さは表面粗さに依存しており,樹脂面に投影されるコントラストを測定することで,樹脂の表面粗さを評価できることがわかった.
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