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2010 Fiscal Year Annual Research Report

超精密制御用位置センサの開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20760271
Research InstitutionAichi Institute of Technology

Principal Investigator

内田 敬久  愛知工業大学, 工学部, 准教授 (20367626)

Keywords位置センサ / 回折格子 / 位置決め / アライナー / 変位センサ / 角度センサ
Research Abstract

本研究では,ピエゾアクチュエータを用いた超精密デジタルパルスステージによりナノ精度機械環境を実現し,さらに回折格子の光回折現象を利用したセンシングを組み合わせることにより,高い繰り返し精度を持つ位置決め装置の開発を目指し研究を行ってきた。
平成20年度は自動位置決め装置の開発,平成21年度は位置センサの開発を目的としてシステムの構築及び基礎データの収集,研究調査を行ってきた。本研究最終年度の本年度は,これまでの研究結果をもとに自動位置決め装置及び位置センサとしての総合評価,特に時間的及び空間的応答性の評価,精度評価を行った。
自動位置決め装置について,XY軸の2軸変位位置決め装置及びθ軸角度位置決め装置の開発を実現した。各位置決め装置の精度は,XY軸の2軸変位位置決め装置において標準偏差0.3nm以下,θ軸の角度位置決め装置において標準偏差6x10^<-9>rad以下の結果を得ることができた。この結果は提案した計算モデルによるシミュレーション結果とよく一致した。さらに位置決め装置を改良し,XY軸の2軸変位センサ及びθ軸角度センサの開発を実現した。現在の実験条件におけるセンシング範囲はそれぞれ約5μm,約0.3x10^<-5>radである。これらはセンサの位置や角度により変更することが可能である。ただし,それに伴い精度も変化することを確かめた。また制御プログラムの改良により,位置決めにおける整定時間の短縮に成功した。制御信号の実験条件を1Hzとした場合,20カウント(20秒)程度を実現している。この整定時間は制御信号の高速化によりさらに短縮が可能である。
以上の結果より,自動位置決め装置及び位置センサを製作し,多軸自動センシングと制御システムを実現した。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 回折モアレ光を用いた微小角度変位センサ2011

    • Author(s)
      樋口智哉, 内田敬久
    • Organizer
      平成23年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2011-03-16
  • [Presentation] Morphology control of organic film using excimer laser2010

    • Author(s)
      Rei Asai, et al.
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] 回折モアレ光を用いたXY軸自動位置決め装置の開発2010

    • Author(s)
      樋口智哉, 内田敬久
    • Organizer
      第53回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      高知城ホール(高知県)
    • Year and Date
      2010-11-06
  • [Presentation] 溶液法による有機自己組織膜の配向特性2010

    • Author(s)
      浅井零, 内田敬久, 古橋秀夫, 内田悦行
    • Organizer
      平成22年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      琉球大学(沖縄)
    • Year and Date
      2010-09-13
  • [Presentation] 有機膜の形態に及ぼすレーザフルエンスの効果2010

    • Author(s)
      包小暉, 浅井零, 内田敬久, 比嘉俊太郎, 古橋秀夫, 内田悦行
    • Organizer
      平成22年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      琉球大学(沖縄)
    • Year and Date
      2010-09-13
  • [Presentation] Development of Non-Contact Micro-Nano Displacement Sensor using Interferometric Phenomena2010

    • Author(s)
      Tomoya Higuchi, et al.
    • Organizer
      EUSPEN Conference Proceedings 2010
    • Place of Presentation
      Delft, Netherlands
    • Year and Date
      2010-06-02

URL: 

Published: 2012-07-19  

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