2010 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ部品におけるゼロアッベ誤差の高精度3次元形状評価方法に関する研究
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22760091
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
嚴 祥仁 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (20551576)
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| Keywords | 精密位置決め / 加工計測 / 座標測定器 / 光ピンセット |
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| Research Abstract |
本研究では,急斜面や高アスペクト比構造を持つマイクロ部品の3次元形状評価方法の開発を目的とする.そこで,マイクロ部品の3次元形状を評価するため,ゼロアッベ誤差の高精度高汎用性nano-CMM(ナノ3次元座標測定器:nano-Coordinate Measuring Machine)を開発する.開発するnano-CMMのプローブとしては特殊にデザインした先端形状を持つ直径5μmの光ファイバを用いて直径8μmのマイクロ球をレーザトラッピングし,トラッピングしたマイクロ球をプローブとして利用する光ファイバトラッピングプローブを搭載する.また,nano-CMMのアッベ誤差を補正するため移動ステージに角度検出用高精度センサーを設置することで移動軸の角度ずれを検出する.以上のことから本申請では高精度高汎用性ゼロアッベ誤差ナノCMMを開発することで、マイクロ部品の3次元形状評価方法の開発を目指す.
本年度はnano-CMMで最も重要であるプローブの性能向上の研究を主に行った.開発するnano-CMMのプローブとして搭載する光ファイバトラッピングプローブはトラッピング効率が良いかつ最入射効率も良い光ファイバ先端形状をデザインするため,先端形状の変化によるトラッピング力と最入射強度の変化をシミュレーションにより計算し光ファイバ先端形状をトレードオフでデザインした.このシミュレーションの結果により,光ファイバトラッピングプローブが測定対象の表面に接近するときのプローブ信号強度が強くなる原因を明らかにした.
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