MEMS技術を応用して作製された小型加速度センサは安価でありながら，3軸方向の加速度を同時に検出可能である．本研究では加速度センサが外部参照基準を用いることなく対象物の運動検出できる点に着目し，直動ステージの運動誤差検出への応用を試みた．ステージ駆動方向に対して直交方向の運動誤差による加速度は反転法により測定したステージ運動誤差と比較され，加速度検出に基づく運動誤差計測への応用が検証された．

ロバストスプラインフィルタは異常値のないデータに対して，通常のスプラインフィルタ(SF)の出力と異なる値を出力する．従来研究より，高速M推定を用いたロバストガウシアンフィルタの重み関数を変更した高速M推定を用いたロバストスプラインフィルタは，異常値のないデータに対して，通常のSFと一致することが分かった．本研究では，フィルタ幅の変更やステップに対するアプローチから精度向上のための考察を行う．

近年バイオメディカル研究分野等において，光の回折限界以下の解像が可能な顕微技術の開発が求められている．これまでの研究では,微細な構造を施した基板表面の近接場を用いた構造照明顕微法は回折限界に制限されない解像力を持つことが示されている．本報では，微細構造基板の光学応答分布を使った構造照明顕微法において，ディープラーニングによる再構成能力の評価を行う．

製造現場にて表面性状の品質検査に用いられている目視検査では，同一基準での検査や，専門技術を有する検査員の確保が難しいことが課題となっている．本研究では，試料の表面を２次元（面）で測色することで，短時間で表面粗さを定量評価する方法の確立を目指している．本報告では，粗さ標準片（ブラスト加工，放電加工）を用いて，２次元色彩計で測色した試料表面の色分布と，粗さとの関係を評価した結果について報告する．

計測データに外れ値が含まれてしまうと，外れ値の影響により正確な粗さ評価が出来ない．外れ値の発生を完全になくすことは現実的ではなく，外れ値の検知と外れ値の影響を除去した粗さパラメータの導出が現実的な解決方法となる．本発表では高速M推定法を用い，外れ値の検出と除去を行う．

基板上微細加⼯技術の進歩に伴い，製造プロセス中で応⽤可能な基板上ナノ異物検出法が求められている．そこで我々は，⾼感度性や⾼速計測性といった特性を備えた，揮発性液体をプローブとして⽤いる全く新しい原理に基づいた光学的ナノ異物検出⼿法を提案している．本報では，位相差顕微法に基づき，位相変調を用いた高感度異物検出装置を構築し，その理論と観察特性について検証する．

近年SPMなどの精密計測の需要が高まっており、計測精度に大きく関与するプローブ先端半径を短時間で計測する手法が求められている。そこで本研究ではWGM共振という現象を用いた手法を検討した。WGM共振状態はプローブなどの外乱によって高感度に変化する。プローブ先端半径と共振状態変化の関係から、先端半径やその変化量を推定する原理について検証したので、これについて報告する。

加工条件を決定するために，加工面の良否判断がおこなわれる．良否の判断基準には，定量化された指標だけでなく，人の直感に基づいた指標もある．本研究では，人の直感に基づいた指標を調査し，加工面評価を定量化することを目的とする．本報告ではA2017旋削面を対象とし，加工条件による外観の違いを調べ，形状データから光の反射率を計算した．その結果，外観の違いと光の反射率の傾向が一致することがわかった．

研磨スラリーなどのナノ粒子コロイド溶液に対して，筆者らはナノ粒子を個別に抽出し，基板上に規則的に配列した“ナノパーティクルマイクロアレイ”を用いた一次粒子と二次粒子を混在する多分散粒子の粒度分布計測技術を提案した．本報告においてはナノ粒子チップを作成し，CMPスラリーの幾何学径分布を計測し，その結果とDLSの計測結果と比較した．

The nanoscale phenomena, such as chemical mechanical polishing (CMP) process, present near the surface. A three-dimensional nanoparticle tracking could explain the phenomena that happen in the polishing process. From our previous report, we have investigated the three-dimensional motion of an individual standard nanoparticle by using optical method, but the height Z on the third dimension was not accurately verified. In this report, the sub-100 nm individual nanoparticles were fixed on the tip which the tip was connected to the piezo actuator for controlling the height Z displacement. The multi-wavelength evanescent fields with optical microscopy system is also applied in the experiment for three-dimensional nanoparticle tracking. The scattering light from nanoparticle will exponentially increase when the nanoparticle on the tip was downward moved close to the reference surface. Finally, The height Z uncertainty could be measured approximately ±25 nm and the penetration height measurability were 200 nm far from the reference surface. We could three-dimensionally track the individual standard nanoparticle in recording speed higher than 50 frames per second for exposure time less than 10 milliseconds.

本研究では自動運転車の安全性確保を目的に，西日（逆光）の影響による急制動に着目し，ステレオカメラによる測距及び物体検出への逆光の影響に関して考察を行った．ステレオカメラによる測距及び物体検出のアルゴリズム及びメカニズムから危険要因となる課題を洗い出し，行政的な側面を有する自動車の認証審査機関の立場から自動運転車の安全性を確保するための懸念と提言を示す．

近年，自律移動ロボットによる災害現場における救護活動や調査が期待されている．自律移動ロボットが効率的に活動するためには周囲の環境把握が必要であり，そこで用いられるのが距離画像センサである．本研究では，ぼけを利用したスリット像判別による距離画像センサの計測範囲拡大を目的とし，その精度についても検討を行う．

金属／樹脂直接接合の一手法である成形接合の接合部を非破壊に評価する手法が求められている．本研究では，接合界面における光学応答を評価することにより，接合強度を推定する手法を提案する．観察画像のばらつきに影響されない評価手法を目指して，接合部の界面構造の特徴を抽出し，接合に寄与する部分（構造）の画像輝度値を解析することで光学応答分析の精度を向上させることを試み，その妥当性を検証したため報告する．

近年，医療や工業分野の加工において，刃先先端に1μm以下の微小な曲率半径を持つ刃物により切断加工が行われている．現在，非破壊で形状を計測・評価する手法は確立されていない．そこで，本研究では，刃先先端に複雑形状を持つ刃を測定対象とした非破壊3次元形状計測装置の開発を目的とした．本報では，曲率半径算出手法の提案，3次元計測可能な装置の開発，評価実験による算出手法および装置の有効性の確認を行った．

皮革テクスチャの種別を識別するための手法について研究中である。前年の発表では、テクスチャ識別法を提案した。提案した手法は、フラクタル次元とフーリエ変換手法から得られた計４個の特徴ベクトルを用いる手法である。本発表では、これらの特徴ベクトルをSVMに適用し識別実験を行った結果を報告する。

数分先のリアルタイム短期先日射強度予測において、雲の動きをとらえるため天空画像を取得し、深層学習を用いて日射強度を予測する手法を検討中である。本報告では、予測精度の向上を図るため、天空全体を対象とする広視野画像と太陽を中心とする狭視野画像の得失を検討し、画像取得の条件や学習データの活用形態などについての改善を推進しており、これらの評価結果について述べる。

電車線路設備はその種類と数が多く、目視による検査には労力がかかる。診断の自動化には、正常と異常のサンプルが必要となるが、異常サンプルの入手は困難である。本報告では、車載カメラで撮像した動画像から対象設備の部分画像を抽出し、外れ値検出をもとに異常かどうかの判定を行う。次元削減して得られた特徴空間において疎密が生じ、過検出や誤識別が発生するため、疎密の影響を考慮した外れ値検出手法を提案する。

日射強度予測のニーズが高まっており、短期先予測の研究も行なわれている。日射強度は雲と太陽の関係により決まるため、その予測において雲の位置と状態の把握を行い、雲による日射強度の遮蔽や減衰を考慮する必要がある。本研究では、日射強度に影響を与える雲の位置と状態をリアルタイムで詳しく知るために気象衛星による観測データではなく天空動画像を使用し、雲と太陽の関係を反映した日射強度予測の実現を狙う。

産業用CTスキャナではワークを回転させながらX線イメージングにより透過像列を取得し，その後計算によってCTボリュームを再構成する．本発表では装置の一次データであるX線透過像列の品質が及ぼす影響を紹介しつつ，その重要性を述べる．また，CTスキャンの高効率化を狙った我々のアプローチを紹介する．このアプローチではＸ線透過像を多数取得するCTの原理を利用して機械学習技術を導入する試みである．

反射型軟X線集光素子，回転楕円ミラーは色収差がなく，大きな開口数を持つなど優れた性質を持っている．回転楕円ミラーの必要直径精度は1μmであることが知られているが，確立された形状計測手法は存在しない．我々は，産業用X線CTを用いた回転楕円ミラーの形状計測手法を開発してきた．本研究では，この計測手法について測定精度と再現性を確認した．

Ｘ線を高効率で集光するために用いられるＸ線回転楕円集光ミラーは、内面の精度が集光の性能に影響するため、設計通りの形状であるか検査する必要がある。そこで、ミラーのX線ＣＴボリュームから高精度に表面形状を取得する手法を提案する。提案手法では、ミラーの断面が円形であることを考慮し、ＣＴボリュームの部分領域におけるミラーの体積率に応じて表面を定義する。また、従来の表面抽出法との比較結果を紹介する。

本研究では、電鋳法を用いた精密形状転写法を応用し、中空形状内面に不等間隔回折格子を有した、新規軟X線用光学素子の開発に取り組んだ。第一に、集光性能を持つ不等間隔回折格子を設計、反応性イオンエッチングとリソグラフィーを用い平面基板上に作製し、形状測定、集光性能の評価を行った。第二に、切欠きロッドレンズの平面上に不等間隔回折格子を作製し、これをマスターとして電鋳を行うことで、中空形状内面への回折格子作製を可能にした。

4枚の多層膜ミラーからなるAdvanced Kirkpatrick-Baezミラー結像光学系を搭載することで，コンパクトで高分解能なX線顕微鏡の実現を目指している．本発表では，アライメント時間の短縮を目指して試作された平面リファレンス領域付き多層膜ミラーの開発について詳述する．SPring-8で行われた最新の実験結果を報告する．

X線集光光学素子の1つに形状を変えることのできるX線ミラーがある．我々は機械曲げ機構と圧電バイモルフミラーを組み合わせることによりナノメートルの精度で変形可能であるミラーを開発した．このX線ミラーを凸面・凹面形状に変形したものを1次元に2枚組み合わせることで，焦点位置を固定しつつ集光径を幅広く変えられる集光光学系を提案した．また，この光学系は倍率も可変であるため結像光学系としての応用も検討した．X線集光光学素子の1つに形状を変えることのできるX線ミラーがある．我々は機械曲げ機構と圧電バイモルフミラーを組み合わせることによりナノメートルの精度で変形可能であるミラーを開発した．このX線ミラーを凸面・凹面形状に変形したものを1次元に2枚組み合わせることで，焦点位置を固定しつつ集光径を幅広く変えられる集光光学系を提案した．また，この光学系は倍率も可変であるため結像光学系としての応用も検討した．

X線自由電子レーザーは超高ピーク輝度を有しており，更なる高度利用化に向けた集光技術の発展が望まれている．極限集光の達成には集光状態の把握が必須であり，我々はTalbot効果に基づく格子干渉計を用いたX線波面計測法の開発を行っている．本手法の信頼性を実証するため，縞走査法およびフーリエ変換法による解析についての比較を行った．またチェス盤回折格子を用いた2次元一括波面計測の検討結果について報告する．

X線自由電子レーザーは超高ピーク強度を有しており，更なる高度利用化に向けた集光技術の発展が望まれる．非線形X線光学現象を開拓するためには，高いスループットと理想的な集光を実現する光学系を構築することが必要不可欠である．我々は，重元素の膜厚を薄くすることで高い反射率を有する多層膜ミラーを作製した．またミラーの形状誤差を差分成膜により修正し，多層膜ミラーの集光効率を向上させることに成功した．

液中のナノ粒子を観察することは化学や生物学の分野でとても重要だが、従来の一般的な顕微イメージング技術には様々な困難が伴う。例えば、可視光顕微鏡では分解能の限界、電子顕微鏡では試料の固定や試料の損傷である。そこで兵庫県にあるX線自由電子レーザー(XFEL)とマイクロ流体デバイスを利用して液中にある試料を観察する方法の開発を行う。

さまざまな光学的特徴を示す，直径数μmに細径化されたテーパファイバが注目されており，これを精密に製造するにあたっては，ファイバ径の高精度な測定が必要である．そこで本報では，定在波照明下でのファイバの散乱光強度とファイバ周囲の角度との関係を用いたファイバ径のインプロセス計測手法のさらなる精度の改善と，実験的な検証を行った結果について報告する．

This paper reports development of an optical apparatus for Real-time observation during chemical reactions in Nano-scale process on surface such as CMP (Chemical-Mechanical polishing) and catalysis by applying in evanescent field. Beside using evanescent field to observe Nano-particles in physical aspects, the developed Raman spectroscopy apparatus aims to observe chemical aspects during reactions on processing surface. Changes in Raman scattering spectrum is expected to understand chemical reactions on the processing surface. In this report, the 532 nm wavelength laser source will be used to generate evanescent field. A rotation stage of diffraction grating and a translation stage will used to optimize the Raman spectrum data.

ナノテクノロジーの発展に伴い，液中でナノ粒子の粒径を測定することは必須の技術となっている．しかし，CMPスラリーなど多分散性を有する粒子はDLSでの測定が困難であるため，本研究では新たな粒径計測手法としてFCSを提案する．本稿ではFCSの精度を検証するため，粒径が既知の粒子を測定し評価を行った．その結果，FCSで測定した粒径は実際の粒径と系統的な誤差を有していたため，補正をかけることで粒径を測定できることを示した．

構造化照明による超解像顕微法は，広い視野と高分解能の両立が可能なため，製造分野における検査・計測手法としての利用が期待されている．本研究では，構造化照明によるライトフィールド再構成を提案する．超解像と位相回復の実現により，表面凹凸，屈折率分布などの計測の幅が広がる．ライトフィールド再構成のためのアルゴリズム開発について，シミュレーションによる検討結果を報告する．

表面微細加工構造の欠陥検査技術として、光学的手法は大きなポテンシャルを持つ一方、回折のため分解能は対物レンズのNAにより制限される。このため解像力の向上には高NA対物レンズを用いざるを得ず、結果的に作動距離が短くなることが現場適用上の障害となっている。本報では定在波照明と参照光を利用して作動距離を長く保ちつつ回折限界を越える手法を提案し、さらに数値解析により提案手法の妥当性と特性を検討する。

近年，モード同期フェムト秒レーザを光源として用いた光学式角度センサが提案されており，レーザ内に含まれる複数モード利用による測定レンジの拡大等が実現されている．本報では，このモード同期フェムト秒レーザを光源として用いた光学式角度センサについて，各モードをマルチビームとして用いる光学系を設計・試作し，その基礎特性を評価した結果について報告する．

我々は，複数の絶対測長干渉計の測長路を張り巡らせたアライメントモニターの実現を目指している．これまでに，長さ基準とする光周波数コムのパルス間隔が，その圧縮に用いるエタロンのFSRにより変化することが示され，そのパルス間隔を，ゲージブロックを基準に不確かさ6 ppm (k = 2)程度で校正した．ここでは，不確かさ1.7 ppm (k = 2)の基準干渉計を用いることでより高確度な校正を目指した．

エタロンを光コムパルス干渉に応用することによる長距離絶対測距が提案されている。この中で、エタロン光学長が測定精度に影響することが報告されている。本報告では、光コムとエタロン、両者の逓倍性を利用したエタロン光学長の高精度計測手法を提案する。実験の結果、50 mm程度のエタロンが数 nm程度の繰り返し精度で測定された。また、提案手法を用いてエタロンの温度特性の評価を行い、センサへの応用可能性が検討された。

近年、スマートフォン用のレンズのバレル等の複雑形状の小型部品の内周輪郭測定の要求が高まっている。それらの要求に対して我々はポイントオートフォーカス法の傾斜面の測定追従性が高い特長を利用してレーザ光軸を傾斜させて測定する内周輪郭測定法を開発した。この測定法には有効な測定傾斜角度が存在し、その測定条件にて測定することにより従来測定できなかった内径数mm以下の内周の断面輪郭や円周輪郭をワークを置き直すことなくサブミクロンレベルの精度にて測定することを可能にした。本報では直径7mm以下、深さ7mm以下まで大きさの内径測定ができる対物レンズを用いて測定精度と再現性を検証した。この測定法は現在測定の需要が高まっている小型レンズバレルの内周輪郭測定にたいへん有効な測定法である。

工具刃先形状を機上計測する場合，切削液の洗浄・除去が必要である．本手法は，切削液のレーザ励起蛍光を利用することで，切削液が付着した状態で工具刃先形状計測を可能とする．先行研究では，切削液が散乱媒質である場合，励起光および蛍光の散乱・吸収により，計測精度が低下してしまうという問題があった．そこで，散乱・吸収を考慮した新たな理論式に基づいた数値解析および工具刃先形状計測による検証を行ったので報告する．

マイクロ研削盤におけるAEセンシングを用いた状態監視技術を確立するため，難削材料であるガラスの研削加工時の状態監視に焦点を当て，ガラス試験片を研削加工する際に検出されるAE信号を解析・比較し，加工状態とAE信号の関係を調査した．その結果，研削除去量とAE信号振幅に相関関係があることがわかった．また，AE信号源波形の周波数解析から，0.2〜0.35 MHz付近に特徴的なAE信号の周波数ピークが検出されることがわかった．

マイクロドリル加工において，切りくずの詰まりや絡まり，被削材の凝着などが折損の要因となり得るが，その加工状態の認識は現状困難である．本研究では，AE計測をマイクロドリル加工の状態監視へ適用することを目的とする．実験の結果，摩擦・摩耗現象の違いで現れるAE信号原波形の周波数スペクトルの特徴と同様の傾向が得られた．また，マイクロドリル加工におけるAE信号周波数の特徴を整理した相関マップを提案している．

Modern industrial materials have excellent properties. However, generally these materials are difficult-to-cut materials. In this Study, investigates the effect of the characteristics cutting conditions of various materials using TiAlN coated carbide radius end mill to tool wear and surface roughness. That is Titanium(Ti) and Titanium Alloy(Ti6Al4V) under high-speed milling condition. The cutting conditions are as follows, end mill diameter: 6 mm, corner radius: 0.5 mm, 4 blades, and depth of cut: 0.2 mm, pick feed: 0.1 mm, feed rate: 0.1, 0.15 mm/tooth, cutting speed 100-400 m/min and investigate 50-500 m of cutting length. The experimental tests were carried out in the dry cutting condition. In surface roughness, optimized cutting condition of titanium were at cutting speed 200 m/min, feed rate 0.15 mm/tooth and Ti6Al4V were at cutting speed 400 m/min, feed rate 0.1 mm/tooth. And in tool wear. Titanium wear is minimized at a 200 m/min cutting speed, feed rate 0.15 mm/tooth and Ti6Al4V is 100 m/min, feed rate 0.15 mm/tooth.

半導体ウェハや光学部品などの製造において不可欠な加工技術として産業界で多く利用されている両面研磨では，加工特性向上や加工現象理解を目指し，数値解析的アプローチが近年多く行われている．本報では，加工物の上下面の研磨量分布の解析を中心に，これまでに開発されている解析手法と解析を活用したアプローチを紹介する．

CMPプロセスにおいては，研磨中に生じる研磨トルクが時間経過とともに変化する現象が知られている．これは研磨パッドの表面状態変化に起因すると考えられるが，詳細な現象は解明されていない．本研究では，研磨パッドの表面状態に影響する各種因子の影響をモデル化し，パッドの経時変化を考慮したシミュレーション技術を開発した．提案手法を用いて研磨トルクの推定を行い，実験結果との比較を通じてモデルの妥当性を検証した．

CeO₂砥粒によるガラスの研磨メカニズムについては、CeO₂とSiO₂の固相反応であることが理論として知られている。しかし高純度CeO₂では一般的に研磨能率が低く、この理論だけでは説明がつかない。そこで本研究では高純度CeO₂砥粒に着目し、研磨特性に及ぼす影響要因について調査を行っている。本報では砥粒に熱処理を行うことで研磨能率に変化が生じ、その要因について考察を行った。

これまでの研究で、様々な有機材料の中でアクリル粒子を利用することで、ガラス表面を加工できることが明らかになっている。本研究では、アクリル粒子ではなくアクリル定盤によるガラスの平坦化を試みた。本加工では加工液として水のみを用いている。これまでガラス表面の平坦化現象を確認している。本発表では、アクリル表面とガラス表面の化学反応性の基礎的検討とアクリル定盤によるガラス平坦化の結果について報告する。

サファイアは化学的に安定で高い硬度を持つため難加工性材料として知られている．ダメージレスな鏡面を得るには機械的加工およびＣＭＰが必須となっており，加工能率が低いことが課題である．高能率な加工を行うためには砥石を用いることが有用であるが，作製が困難な場合がある．そこで，弾性パッドを用いて高圧に研磨することで疑似的に砥石のような加工ができないかと考えた．本報ではその加工特性について報告する．

現在，3D形状を有する工業製品の表面仕上げは熟練工の手研磨で行われることが多く，ロボットを利用した研磨作業の自動化が一部で進められている．一方，3D形状の研磨に適した研磨工具の諸元や研磨メカニズムについては未解明な部分が多い．本研究では試作した各種3D加工用研磨工具の研磨界面における挙動を可視化評価し，研磨工具の各種諸元が研磨特性に及ぼす影響を明らかにすることを通じて，研磨メカニズムについて考察する．

基板加工の最終工程に用いられるCMPは，スラリー中の砥粒によって基板を研磨すると考えられているが，砥粒が基板へ行う直接的な研磨作用は未解明である．本研究では，基板界面におけるスラリー中の砥粒の動的挙動を観察し，研磨中の砥粒挙動を見える化することを目的とする．本報告では，接触画像解析法によって生じる現象の説明と，その現象を利用した動的接触観察から推測される砥粒の動的挙動について述べる．

The nanoscale polishing phenomena between the substrate surface and polishing pad during process, such as CMP process, were observed and evaluated, in this report. The concept of observation method is applied the generated evanescent field to limit the observable region only on the surface being polished, and the detectable scattering light from the nanoparticles and polishing pad when they move close to the surface in a range of evanescent field. The detected scattering light intensity could be used for evaluating the phenomena. According to the observed results, there should have been more than two different phenomena in polishing; the particles adhering on the polishing pad, and the individual movement particles during moving. However, the phenomena being able to perform polishing, could not clearly identify yet.

半導体製造工程で重大な欠陥となるウェハ表面残留研磨ナノ粒子(φ100 nm以下)の洗浄現象が未だ解明されていない．そこで，表面近傍でのナノ粒子離脱・再付着挙動をエバネッセント光によって実時間観察する手法が確立されてきた．これまで，PVAブラシによる接触洗浄現象の観察を行ってきた．本稿では，予めナノ・シリカ粒子(φ100 nm以下)を付着させた酸化・窒化膜のガラス基板表面を用意し，洗浄液中において2MHzの超音波を照射することで非接触洗浄現象を再現した．その可視化した結果を報告する．

本研究では、化学的作用のみによる表面創生技術を用いてMgO基板に結晶学的完全性の高い表面を作製し、その上に成長させた機能性金属酸化物Fe₃O₄極薄膜の結晶構造及び電気特性を評価した。極薄膜の物性は成長起点である基板品質に大きく影響され、原子レベルで平滑かつ結晶性の優れた表面を作製したMgO基板ではFe₃O₄薄膜の特性向上が見られた。当日は基板表面状態と極薄膜の結晶、伝導特性との相関について詳細に述べる。