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超広視野3Dレーザイメージャーの基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360071
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関新潟大学

研究代表者

新田 勇  新潟大学, 自然科学系, 教授 (30159082)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,110千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 1,110千円)
2007年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2006年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2005年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード機械要素 / 締結要素 / シュリンクフィッタ / 光学レンズ / 超精密接合 / スポット径 / 形状誤差 / スキャナー / シュリンクフイッタ
研究概要

本研究の目的は,シュリンクフィッタ技術を核に高解像ながらも視野が格段に広い新しいタイプの顕微鏡を世界に先駆けて研究開発することである.そのためには,走査レンズ(fθレンズ)を,シュリンクフィッタという新しい機械要素を用いて構成することが必要不可欠となる.これまでの研究で,解像度が対物レンズ換算で約10倍であり,かつ視野が10mm幅のレーザイメージャーの開発に成功した.今回のレーザスポットの目標は,これまでの3μmから1μmへ結像面のレーザスポットを微細化することである.この目標にしたがい,より解像度を向上させたレンズ設計に挑戦し,試作したが,fθ特性とテレセントリック性を同時に満足するようなレンズ設計は難しいことが分かった.そこで,解像度は犠牲になるが,走査幅を10mmから50mmに広げることにした.スポット径は10μmとなるが,超広視野化のレーザ顕微鏡を開発する目的にはそっている.光学設計ソフトCodeVを使用して,5枚組のレンズを設計した.レンズと鏡筒などを外注し,寸法と真円度を測定した.その後,シュリンクフィッタをNC旋盤で自作し,レンズを鏡筒に組み込んだ.走査用レンズを光学ベンチ上に搭載して,結像面上でのレーザの結像性能を調べた.使用した半導体レーザの波長は405nmである。主走査方向のスポット径は,光軸中心では設計値通りの値となったが,走査幅両端近くでは倍近くの値になった.副走査方向のスポット径は走査幅全域で設計値通りの値となった.この原因を探るために考え得る可能性を一つずつつぶしていった.最終的には原因を特定することができた.結果的には,走査幅50mmで解像度約6μmの超広視野のレーザ顕微鏡を試作することができた.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] シュリンクフィッタ技術を用いた広領域レーザ微細加工装置の開発2007

    • 著者名/発表者名
      新田勇、芳賀亮介、菅野明宏
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 73巻

      ページ: 203-209

    • NAID

      110006426196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シュリンクフィッタを用いた広視野レーザ顕微鏡2007

    • 著者名/発表者名
      新田勇、菅野明宏、岡本倫哉、長岡泰
    • 雑誌名

      精密工学会誌 73巻

      ページ: 1226-1232

    • NAID

      110006440306

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the Laser Fine Processing Equipment with Wide Process Area Using a Shrink Fitter Technology2007

    • 著者名/発表者名
      Isami, NITTA, Ryousuke, HAGA, Akihiro, KANNO
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Vol.73, No.734

      ページ: 203-209

    • NAID

      110006426196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study of a New Type of Laser Microscope with Wide Field of View Using a Shrink Fitter2007

    • 著者名/発表者名
      Isami, NITTA, Akihiro, KANNO, Michiya, OKAMOTO, Yasushi, NAGAOKA
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society for Precision Engineering Vol.73, No.11

      ページ: 1226-1232

    • NAID

      110006440306

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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