| 研究概要 |
回転2軸にポリゴンミラ-を取り付け,その鏡面の角度差の変化をオ-トコリメ-タの原理で読取る方式の回転同期誤差検出器の光学系を考案,設計,試作してその基本性能を調べた.光学系の設計では,二つのポリゴンミラ-の間の光路上に配置する固定鏡の位置を厳密に計算することで,光路幅縮小用のレンズを用いない形式の光学系を実現した.このことで,測定系が原理的に変位に感じない高剛性のシステムが実現出来た.また,試作システムでは二系統の光学系で,ポリゴン鏡1面15ﾟを7.5ﾟづつに分担して測定する方式を実現した.
試作機で,一対の歯車をかみ合わせたときの2軸の回転同期誤差の測定を試みた.ボリゴン鏡の面が遷移するエッジ部を除いて,1回転中の全かみ合い周期について回転同期誤差の変化を計測できることを確認した.40rpmまでの速度では,1かみ合い周期での250"の変動波形が,1"〜2"の繰り返し誤差で再現された.なお,ドリフト特性から評価するとその精度は,約0.6"となった.これ以上の速度では次第に再現性が悪くなる.使用した歯車の精度不良で,かみ合いの振動が発生し,回転同期誤差も不安定になったものと推定される.結果のばらつきが大きくなるのでシステムの回転速度は100rpm以上にしなかったが,実現できたシステムでも,ロ-タリエンコ-ダを利用したシステム精度と速度に較べて,同等以上の性能を有する.なお,サンプリングでも,速度の評価からは,回転軸の速度で約1700rpmまでは対応できる.また,アナログ信号を一度デ-タレコ-ダに記録する方法をとれば信号の応答速度としては現実の歯車の速度には全く対応できる.今後の課題として,精度の良い歯車で,負荷を加えた状態で,高速回転で測定してみる必要がある.また,光源の投射ビ-ムを振って2軸の回転速度比が1でない場合に対応できることを実験で確認することも今後の課題として残った.
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