| 研究課題/領域番号 |
11355018
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
羽根 一博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
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| 研究分担者 |
佐々木 実 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70282100)
南 和幸 山口大学, 工学部, 助教授 (00229759)
江刺 正喜 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20108468)
家城 淳 オークマ株式会社, 開発部, 主務研究員
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| キーワード | 光エンコーダ / マイクロマシニング / リソグラフィ / 精密機器 / 回析格子 |
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| 研究概要 |
鋼軸円柱表面にエンコーダ用の格子パターンを製作した。円筒面にポリイミド膜を塗り、表面を平坦化した後、レジストを塗布した。レジストの塗布においては、レジスト霧化装置を開発した。霧化において、粒径の最適化、基板温度の最適化を行い、試料を移動、回転させ、レジストの加圧圧力、流量を制御することで、円筒面や凹凸面であっても、均一なレジスト膜を成膜できる条件を得た。エンコーダ用のパターンを転写するために、一回転整合型の露光装置を開発した。半導体用マスクを円筒面に近接させて光を照射しながら、マスクを平行移動させ、円筒を回転させる。マスクの平行移動と円筒の回転は精密に制御できるので、転写のはじめと終わりのパターンを精密に位置合わせできる。このため従来の転写で困難であったパターンのつなぎ合わせの問題を解決した。直径3mmのステンレス円柱の表面に周期40μmの格子パターンを転写できた。次にエンコーダの光学設計を行った。回転による変位の検出方法として、コヒーレントなレーザ光を用いる場合には、反射光のフーリエ像を利用する機構を設計した。またLEDなどのインコヒーレント光源を用いる場合にはグレーティング映像法を利用する機構を設計した。光検出器の製作においては、フォトダイオードアレイを用いるインデックス格子を設計した。さらにシリコンの微細加工によりフォトダイオードの試作を行った。格子周期40μmのフォトダイオードアレイを製作でき、光検出特性を確認した。
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