| Project/Area Number |
01550083
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
機械工作
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鎌田 治 東北大学, 工学部, 教授 (00006131)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清野 慧 東北大学, 工学部, 助教授 (40005468)
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| Project Period (FY) |
1989
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1989)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 1989: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
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| Keywords | 移動真直度 / ピッチ角とヨ-角 / ステ-ジの移動精度 / 光学測定 / 不変光路長 / PSD(半導体位置検出素子) / He-Neレ-ザ |
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| Research Abstract |
走り真直度の迅速測定を実現するため、まず基本設計に従い装置の光学系を構成した。光学系は、He-Neレ-ザを真直度の基準の光源とし、目標の移動ステ-ジに搭載する可動プリズム系、入射光を平行に返すコ-ナ-キュ-ブプリズムよりなる光線往復系を構成した。可動プリズムは、直角プリズム2個を組合わせたもので、ピッチ角、ヨウ角に応じて通過光線を傾け、平行変位を2倍に拡大して出射する。角度測定系は、オ-トコリメ-タの原理で、対物レンズの焦点位置においたPSDにより構成し、コ-ナ-キュ-ブプリズムの入射前の光線を分岐して検出した。変位はピッチ・ヨウ角検出用プリズムを往復2回通過させ、角度変位の影響を除いて、変位を4倍に拡大した後の光線を、やはりPSDで検出する構造にした。この固定コ-ナ-キュ-ブプリズムを用いる光学系を採用することで、対象のステ-ジの移動にかかわらず、光路長が一定に保つことが出来るようになった。次に、検出用の電気回路を試作し、校正を中心にした実験を行なった。その結果、角度変化は、多数のサンプル点の平均操作を使えば、5分の範囲をほぼ0.3%の精度で検出できること、並進変位の方は、200μmの範囲を約、0.2%の精度で検出できる見通しを得た。また、パソコンによるディジタル測定を行なうときには、約100m秒の時間を要し、精度は約1桁悪くなった。この原因の主なものは、光源に使ったレ-ザの安定性の不足にある。従って、今後、レ-ザの安定化の処置を加え、当初の目的である、光路長が不変であることの特長が明瞭に示せる程度に精度(1秒、1μm)と分解能を上げる計画である。
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