Organization
School of Engineering Associate Professor
Title
Associate Professor
External link
HARA SEIICHIRO
Research Interests
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Precision measurement
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Precision machines in general
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精密機械一般
Research Areas
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Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Measurement engineering / Precision metrology
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Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Machine elements and tribology
-
Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Design engineering
-
Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Manufacturing and production engineering
Education
-
東京工業大学 大学院 理工学研究科 生産機械工学専攻
- 1997
Country： Japan
-
Tokyo Institute of Technology Graduate School, Division of Science and Engineering
- 1997
Research History
-
Tokyo Institute of Technology School of Engineering. Dept. of Systems and Control Engineering Associate Professor
2001
Country：Japan
-
-:Tokyo Institute of Technology Associate Professor
2001
-
:長岡技術科学大学 助手
1997 - 2000
-
:Nagaoka University of Technology Research Associate
1997 - 2000
Professional Memberships
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Japan Society for Precision Engineering
-
国際ディスクドライブ協会
-
日本トライボロジー学会
-
American society for precision engineering
-
American society for precision engineering
-
Japan Society for Design Engineering
-
Japan Society of Tribologists
-
IDEMA
-
日本設計工学会
-
精密工学会
Committee Memberships
-
日本設計工学会 評議員 、出版部会 企画編集委員
2003
-
Japan Society for Design Engineering Councilor 、Publishing section, Planning & Editing committee
2003
-
国際ディスクドライブ協会 ディスク分科会 委員
2001
-
Japan Society for Precision Engineering Technical committee organizer
2000
-
精密工学会 専門委員会 幹事
2000
Papers
-
Development of a surface profile measuring instrumental for magnetic rigid disk and micro-waviness assessment
Seiichiro Hara, Tomohiro Kamimura, Kazuhisa Yanagi
Japanese Journal of Tribology 45 ( 2 ) 119 - 130 2000
-
Surface topography assessment of textured mold and aesthetic quality of injection molded plastic surface Reviewed
S Hara, K Yanagi, T Endoh
PROCEEDINGS OF THE FOURTEENTH ANNUAL MEETING OF THE AMERICAN SOCIETY FOR PRECISION ENGINEERING 356 - 359 1999
MISC
-
製品の性能と統計公差指標の関係―正規分布型性能モデルの場合―
大塚章正, 笹島和幸, 原精一郎
精密工学会大会学術講演会講演論文集 2006 A07 2006.9
-
Monodukuri and Creative Education (Creative Projects for Mechanical and Intelligent Systems)
Yoshio Saito, Takushi Saito, Seiichiro Hara
Japan Society for Design Engineering 40 ( 11 ) 568 - 573 2005
-
ものづくりと創造性教育（機械知能システム創造）
斉藤義夫, 斉藤卓志, 原精一郎
設計工学 40 ( 11 ) 568 - 573 2005
-
統計公差指標による性能表現
大塚章正, 笹島和幸, 原精一郎
日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2004 41 - 44 2004.5
-
Mapping of texture pattern on RP model surface
Seiichiro Hara
59 - 62 2004
-
三次元形状測定データ郡の接続による機能面全体測定に関する研究
野地祥子, 笹島和幸, 原精一郎
精密工学会春季大会学術講演論文集 667 - 668 2004
-
表面微細形状の三次元モチーフに関する研究
津金澤吉幸, 原精一郎, 笹島和幸
精密工学会春季大会学術講演論文集 719 - 720 2004
-
製品の性能を考慮した統計公差指標の決定法
大塚章正, 笹島和幸, 原精一郎
精密工学会秋季大会学術講演論文集 979 - 980 2004
-
Global measurement of functional surface by stitching 3D topography data
667 - 668 2004
-
Three-Dimensional Motif Analysis of Surface Topography
719 - 720 2004
-
Decision Method of Statistical-Tolerance-Indices Considering Product Performance
979 - 980 2004
-
RP模型におけるテクスチャー貼り付けの試み
原精一郎
第２７回ラピッドプロトタイプシンポジウム 論文集 59 - 62 2004
-
ハードディスクにおける微小表面形状の評価技術
原精一郎
月刊トライボロジ 18 ( 3 ) 19 - 24 2004
-
円筒機能面全体計測に対する新しい接続手法の開発
佐藤祐介, 笹島和幸, 原精一郎
精密工学会春季大会学術講演論文集 473 - 473 2003
-
光造形法による表面テクスチャの作成に関する研究
原精一郎, 笹島和幸, 高柳智史
精密工学会秋季大会学術講演論文集 354 - 354 2003
-
共焦点顕微鏡を用いた微細金型の形状測定に関する研究
笹島和幸, 原精一郎, 伊藤康平, 野地祥子
精密工学会秋季大会学術講演論文集 355 - 355 2003
-
微細形状測定データにおける異常値の検出と処理
野尻啓太, 原精一郎, 笹島和幸
精密工学会春季大会学術講演論文集 472 - 472 2003
-
Roughness filtering for large waviness surface profile
Seiichiro Hara
2002
-
Measurement of disk surface profiles considering the wavelength component
Seiichiro Hara
611 2002
-
大きなうねりを持つ表面形状の粗さフィルタリングに関する研究
原精一郎
精密工学会春季大会学術講演論文集 2002
-
波長を考慮した磁気ディスクの表面形状計測に関する研究
原精一郎
精密工学会秋季大会学術講演論文集 611 2002
-
Summit identification of anisotropic surface texture and directionality assessment based on asperity tip geometry
K. Yanagi, S. Hara, T. Endoh
International Journal of Machine Tools and Manufacture 41 ( 13-14 ) 1863 - 1871 2001.10
-
プラスチック成型品しぼ面の形状評価指標と視覚特性に関する研究
加藤将人, 原精一郎
精密工学会春季大会学術講演論文集 159 2001
-
ピンオンプレート式摩耗試験における微少摩耗量の精密測定
谷川洋平, 原精一郎
トライボロジー会議予稿集 2001
-
プラスチック成型品におけるしぼ面性状と視覚品位の定量化
加藤将人, 原精一郎, 柳和久, 駒形隆博
型技術 16 ( 8 ) 164 - 165 2001
-
A Study on Surface Topography Assessment and Aesthetic Quality of Injection Molded Plastic Surfaces
YANAGI Kazuhisa, KATO Masato, HARA Seiichiro
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 67 ( 10 ) 1637 - 1641 2001
-
A study on Surface Topography assessment and aethetic quality of injection molded plastic surfaces
67 ( 10 ) 2001 2001
-
Influence of Disk Micro-Waviness Component on Amplitude Modulation of Head Readout Signal
HARA Seiichiro, OOSONE Tomoaki, YANAGI Kazuhisa
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 67 ( 6 ) 960 - 965 2001
-
KATO Masahiro, HARA Seiichiro, YANAGI Kazuhisa
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 67 ( 8 ) 1281 - 1283 2001
-
磁気ディスクを対象とした表面形状測定の装置間比較
原精一郎, 大曽根智明
精密工学会春季大会学術講演論文集 412 2001
-
Surface Texture Assessment of Injection Molded Plastic Products and Evaluation of their Visual Appearance
16 ( 8 ) 164 - 165 2001
-
Influence of Disk Micro-Waviness Component on Amplitude Modulation of Head Readout Signal
Seiichiro HARA, Tomoaki OOSONE, Kazuhisa YANAGI
Journal of the Japan Society for Precision Engineering 67 ( 6 ) 960 - 965 2001
-
Comparison among the Results of Surface Profile Measuring Instruments for Magnetic Disks
412 2001
-
欠損領域を含む面領域凹凸形状データを対象とした曲面回帰法
原精一郎, 谷川洋平
精密工学会秋季大会学術講演論文集 267 2001
-
射出成形及び砥粒加工における表面形状転写性評価の試み
原精一郎, 遠藤貴史, 村上浩平, 加藤将人
精密工学会春秋季大会講演論文集 599 599 2000
-
Influence of Disk Micro-Waviness on the Readout Signal Amplitude
Seiichiro Hara
IDEMA Disk Forum 78 - 87 2000
-
Assessment of Disk Micro-Waviness and Readout Signal Amplitude in consideration of the Head-Slider ABS
283 2000
-
磁気ディスク面を対象とした輪郭形状測定装置の開発と微小うねり評価法
原精一郎, 神村朋宏, 柳和久
トライボロジスト 45 ( 3 ) 246 - 252 2000
-
TAKEBE Shinsuke, YANAGI Kazuhisa, HARA Seiichiro, MATSUBARA Toru
Journal of the Japan Society of Grinding Engineers 44 ( 1 ) 39 - 44 2000
-
砥粒の損耗が湿式ブラスト加工面性状に及ぼす影響
柳和久, 村上浩平, 原精一郎, 加藤雅広, 松原亨
砥粒加工学会誌 44 ( 10 ) 461 - 465 2000
-
Influence of wear of Abrasive Grains on the Wet-Blasted Surface Texture
44 ( 10 ) 461 - 465 2000
-
A study for evaluation of transfer characteristics in injection molding and wet blasting
599 2000
-
Summit Identification of anisotropic surface texture and directionality assessment based on asperity tip geometry
K. Yanagi, S. Hara, T. Endoh
International Journal of Machine Tools & Manufacture 41 ( 13/14 ) 1863 - 1871 2000
-
Influence of Disk Micro-Waviness on the Readout Signal Amplitude
Seiichiro Hara
IDEMA Disk Forum 78 - 87 2000
-
Development of surface profile measuring instrument for magnetic rigid disk and micro waviness assessment
S Hara, K Yanagi
JOURNAL OF JAPANESE SOCIETY OF TRIBOLOGISTS 45 ( 3 ) 246 - 252 2000
-
TAKEBE Shinsuke, YANAGI Kazuhisa, HARA Seiichiro, MATSUBARA Toru
JOURNAL OF THE SOCIETY OF GRINDING ENGINEERS 44 ( 1 ) 39 - 44 2000
-
マイクロウェービネスの測定と評価
原精一郎
月刊トライボロジ 14 ( 7 ) 46 - 48 2000
-
ハードディスク記録媒体の表面形状記述に関する考察と提案
原精一郎, 柳和久, 神村朋宏
トライボロジー会議予稿集 209 - 210 2000
-
ヘッドスライダABSを考慮したディスクのマイクロウェイビネスと電磁変換特性
原精一郎, 大曽根智明
精密工学会秋季大会講演論文集 283 2000
-
直交格子状表面凹凸データに対する柔軟な曲面回帰法の検討
加藤雅広, 原精一郎, 柳和久
精密工学会秋季大会講演論文集 285 2000
-
A correlation analysis between micro-waviness of magnetic disk surface and electromagnetic conversion characteristics at the head/disk interface
S Hara, T Oosone
PROCEEDINGS OF THE FIFTEENTH ANNUAL MEETING OF THE AMERICAN SOCIETY FOR PRECISION ENGINEERING 22 312 - 315 2000
-
方向性の強い表面形状を対象とした突起頂上の同定と突起配置の定量化
遠藤貴史, 原精一郎, 柳和久
精密工学会秋季大会講演論文集 645 1999
-
磁気ヘッド浮上解析を目的とした形状データのフィルタ処理
原精一郎, 神村朋宏, 柳和久
精密工学会秋季大会講演論文集 567 1999
-
Geometrical and aesthetic assessment of the textured mold and the molded plastic surfaces
S. Hara, K, Yanagi T. Endoh
Proceeding of the 14th Annual Meeting of the American Society for Precision Engineering 20 356 - 359 1999
-
A Study on the Mean Wavelength and Lateral Spacing Parameters for 3-D Surface Topography Data
SAKAGUCHI Tomohiro, YANAGI Kazuhisa, HARA Seiichiro
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 65 ( 9 ) 1306 - 1311 1999
-
加工面の測定技術と評価
原精一郎
機械の研究 51 ( 6 ) 10 - 15 1999
-
Micro Wavinessの測定と評価の試み
原精一郎, 柳和
IDEMA Japan News ( 29 ) 6 - 9 1999
-
磁気ディスクの輪郭うねりを対象とした測定方法および形状データのパラメータ化に関する研究
原精一郎, 神村朋宏, 小林哲志, 小林義和
精密工学会春季大会講演論文集 507 1999
-
Geometrical and aesthetic assessment of the textured mold and the molded plastic surfaces
S. Hara, K, Yanagi T. Endoh
Proceeding of the 14th Annual Meeting of the American Society for Precision Engineering 20 356 - 359 1999
-
A study on the Mean Wavelength and Lateral Spacing Parameters for 3-D surface Topography Data
Tomohiro SAKAGUCHI, Kazuhisa YANAGI, Seiichiro HARA
Journal of the Japan Society for Precision Engineering 65 ( 9 ) 1306 - 1311 1999
-
Filtering of the disk surface profile for the analysis of magnetic head slider glide
567 1999
-
An in-line digital filtering algorithm for surface roughness profiles
S Hara, T Tsukada, K Sasajima
PRECISION ENGINEERING-JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY FOR PRECISION ENGINEERING 22 ( 4 ) 190 - 195 1998.10
-
Surface Topography Measurement using Confocal Scanning Laser Microscope
Seiichiro HARA, Kazuhisa YANAGI, Shin MATSUO, Ryuichi YAMADA
Journal of the Japan Society for Precision Engineering 64 ( 5 ) 710 - 714 1998
-
Measurement of Partial Sphere by spherical Coodinate System(2nd Report, A Study on digital Filter for Form Data Close to Pole)
33 ( 11 ) 416 - 421 1998
-
磁気ディスクを対象とした輪郭うねり形状のパラメータ化に関する研究
原精一郎, 神村朋宏
精密工学会秋季大会講演論文集 294 1998
-
三次元表面凹凸データの傾斜及び突起頂上の面内分布に関する研究
坂口智洋, 原精一郎, 柳和久, 遠藤貴史
精密工学会秋季大会学術講演会論文集 495 1998
-
球極座標方式による部分球面形状測定に関する研究（第２報，極近傍データのためのディジタルフィルタ）
高橋正明, 塚田忠夫, 原精一郎
設計工学 33 ( 11 ) 416 - 421 1998
-
二次元スペクトルを利用した共焦点レーザー顕微鏡測定データの補正
原精一郎, 松尾慎, 柳和久
精密工学会春季大会講演論文集 211 1998
-
テクスチャ面を対象とした突起頂上部の形状評価と方位の定量化
坂口智洋, 原精一郎, 柳和久
精密工学会春季大会講演論文集 291 1998
-
Functional digital filtering for the 3-D topography measurement using a confocal scanning laser microscope
S Hara, K Yanagi, S Matsuo
PROCEEDINGS OF THE THIRTEENTH ANNUAL MEETING OF THE AMERICAN SOCIETY FOR PRECISION ENGINEERING 18 534 - 537 1998
-
HARA Seiichiro, YANAGI Kazuhisa, MATSUO Shin, YAMADA Ryuichi
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 64 ( 5 ) 710 - 714 1998
-
ガウシアン・ディジタルフィルタの球面形状データへの適応
高橋 正明, 塚田 忠夫, 笹島 和幸, 原 精一郎
精密工学会大会学術講演会講演論文集 1997 ( 1 ) 355 - 356 1997.3
-
An in-line digital filtering algorithm for the surface roughness profiles
S Hara, T Tsukada, K Sasajima
PROCEEDINGS OF THE TWELFTH ANNUAL MEETING OF THE AMERICAN SOCIETY FOR PRECISION ENGINEERING 16 122 - 125 1997
-
HARA Seiichiro, TSUKADA Tadao, SASAJIMA Kazuyuki
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 63 ( 3 ) 378 - 382 1997
-
Topography Data Analysis for Geometrical Transcription of Injection Mold Surface and Its Visual Quality Assessment
12 52 - 53 1997
-
射出成形金型しぼ面の形状キャラクタリゼーション
原精一郎, 粂田良範, 柳和久
精密工学会秋季大会講演論文集 280 1997
-
金型しぼ面の形状転写性と視覚品位評価に関する表面形状データ処理
粂田吉範, 原精一郎, 柳和久
型技術 12 52 - 53 1997
-
Estimation of arithmetic mean wavelength for the areal topographic data
K Yanagi, Y Kobayashi, S Hara
PROCEEDINGS OF: ADVANCES IN SURFACE METROLOGY 15 - 19 1997
-
HARA Seiichiro, TSUKADA Tadao, SASAJIMA Kazuyuki
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 63 ( 8 ) 1107 - 1111 1997
-
球極座標方式測定システムにおけるディジタルフィルタの研究
高橋 正明, 塚田 忠夫, 笹島 和幸, 原精 一郎
社団法人日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 1996 ( 2 ) 57 - 60 1996.10
-
HARA Seiichiro, TSUKADA Tadao, ITO Masatoshi
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 62 ( 4 ) 594 - 598 1996
-
HARA Seiichiro, TSUKADA Tadao, ITO Masatosi
Journal of the Japan Society of Precision Engineering 62 ( 7 ) 953 - 957 1996
-
Roughness Parameters Affected with the Mean Line and the Center Line Systems
HARA Seiichiro, TSUKADA Tadao, ITO Masatoshi
Journal of Japan Society for Design Engineering 31 ( 8 ) 297 - 302 1996
-
表面粗さのためのリアルタイムガウシアンディジタルフィルタ
原精一郎, 塚田忠夫
精密工学会春季大会講演論文集 799 - 800 1996
-
中心線及び平均線システムによる粗さパラメータ
原精一郎, 塚田忠夫, 伊藤公俊
設計工学会講演論文集 96 59 - 62 1996
-
粗さパラメータのためのディジタルフィルタ
原精一郎, 塚田忠夫, 伊藤公俊
設計工学会講演論文集 96 63 - 66 1996
-
粗さ曲線(P)のためのエイリアシング除去の試行
原精一郎, 塚田忠夫
精密工学会秋季大会講演論文集 295 - 296 1996
-
ガウシアンディジタルフィルタの適用条件
原精一郎, 塚田忠夫
精密工学会秋季大会講演論文集 877 - 878 1995
-
粗さパラメータΔqのためのフィルタ
原精一郎, 塚田忠夫
精密工学会春季大会講演論文集 1001 - 1002 1995
-
異方性表面凹凸に適用するガウシアンフィルタの設計
原精一郎, 塚田忠夫, 伊藤公俊
トライボロジー会議予稿集 113 - 116 1993
Presentations
-
欠損値およびアウトライヤ対応のガウシアンディジタルフィルタ
精密工学会秋季大会学術講演論文集 2006
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Handling of the Outliers in 3-D Surface Topography Data
2005
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Construction of Business Model in Metrological Industry Employing Internet Technology
2005
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Measurement of a cylindrical global surface by stitching of high density data
2005
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製品の性能と統計公差指標の関係―正規分布型性能モデル―
精密工学会秋季大会学術講演論文集 2006
-
The effect of the 3D topographic characteristics on the performance of the glass hard disk
9th International Conference on Metrology and Properties of Engineering Surfaces 2003
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The effect of the 3D topographic characteristics on the performance of the glass hard disk
9th International Conference on Metrology and Properties of Engineering Surfaces 2003
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A computational method for stitching a series of 3-D surface topography data measured be microscope-type surface profiling instruments
Proceeding of 3rd International euspen conference 2002
-
A computational method for stitching a series of 3-D surface topography data measured be microscope-type surface profiling instruments
Proceeding of 3rd International euspen conference 2002
-
微細形状測定センサの不確かさ評価のための動特性の把握
日本設計工学会 平成17年度春季大会 2005
-
表面パラメータの信頼性に関する基礎的研究
日本設計工学会 平成17年度春季大会 2005
-
スプライン関数表現された三次元表面微細形状における特徴点探索
精密工学会秋季大会 2005
-
Search for the significant points in the 3-D surface topography data in Spline representation
2005
-
3次元表面微細形状測定データにおける異常値の処理
精密工学会春季大会 2005
-
ネットワーク対応型計測ビジネスモデルの構築
精密工学会春季大会 2005
-
高密度形状測定データ群の接続による円筒全体の形状測定
精密工学会秋季大会 2005
-
The Relationship between Statistical Tolerance Indices and Product Performance - Normal Distribution Type Performance Model
JSPE 2006
-
Gaussian Digital Filter adaptive to Data Including Defects and Outliers
JSPE 2006
-
二次元スプラインフィルタの表面性状解析への適用
精密工学会春季大会学術講演論文集 2006
-
Rise and Fall of the Gaussian Filter
2008
-
ガウシアンフィルタの盛衰
精密工学会春季大会シンポジウム 「表面性状に関わるISOの曖昧性と市販測定機の新展開」 2008
-
プラトー構造表面負荷曲線パラメータの磨耗エンジンシリンダ面への適用
精密工学会春季大会 2007
-
Application of Two-dimensional Spline Filter to a Surface Texture Analysis
JSPE 2006
Works
-
表面粗さパラメータの算出アルゴリズムに関する研究
1999
-
Study of algorithm for calculation of surface roughness parameters
1999
Awards
-
Encouragement Award, Japan Society for Design Engineering
1997
-
日本設計工学会 奨励賞
1997
Research Projects
-
Multi-Resolution Analysis of Super-Fine Machining Surface in Single Nanometer Size
Grant number：16560090 2004 - 2005
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
SASAJIMA Kazuyuki, HARA Seiichirou
Grant amount：\3500000 （ Direct Cost: \3500000 ）
This research aims at the measurement and evaluation of multi-resolution analysis of extremely fine-finished surface which is produced by leading-edge manufacturing process in a range of single nanometer.
First of all, surface profiles were analyzed experimentally, so that the surface property in FRACTAL view changed from self affine properties to more complicated properties over the range of 8nm to 3nm in Ra value. Then the wavelet analysis was applied instead of fourier analysis.
The wavelet transform and wavelet expansion were approached. As the results, wavelet spectral distribution is changed and it shows a same tendency to fourier spectral distribution. But in the range of non-fractal region the wavelet spectral distribution shows a linear relation in its power and wave number. This prove to be expected that a super fine machined surface has some self affine property that can be described with wavelet manner.
Finally, as a future work in the range of less than single nanometer Ra surface the surface properties are expected to be affected the existence of boundary atoms, so that the surface properties should be discussed on quantum aspect. -
Development of software gauge and material measure with large area to standardize analytic tools for surface topography data
Grant number：15560092 2003 - 2004
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
YANAGI Kazuhisa, AKETAGAWA Masato, ISOBE Hiromi, HARA Seiichiro, KOBAYASHI Yoshikazu, UCHIDATE Michimasa
Grant amount：\3600000 （ Direct Cost: \3600000 ）
As to the industrial products nowadays, surface texture has become much more important factor to affect their surface quality and functional performances. It is difficult to properly evaluate the surface texture by the profile method due to shortage of dimensional freedom. Then areal measurement and evaluation of the surface texture has been required. For this reason, 3-D surface topography measurement instruments are to be used. Assessment procedures for areal surface texture and calibration method are now under discussion in the technical committee of ISO. And some material measures for calibration of the instruments are proposed as the areal calibration standards. However, 3-D roughness standard composed of irregular micro geometry is not included in the draft. Such kinds of measurement standards are essentially used to identify the specific measurement characteristics of the instruments.
In order to verify the software programs for calculating surface texture parameters, a software gauge with random surface topography data based on a non-causal 2-dimensional autoregressive model was developed. The NC machining data was produced by the same method.
It was premised that the material measures is mechanically made by ball end-mill with small diameter. Minimum wavelength and amplitude was introduced by knowing the cutter diameter and tip geometry, and surface roughness standard was geometrically simulated. The cutter geometry was optically measured using a microscope. It was revealed that the simulation results were directly linked to the cutter geometry.
An accurate milling machine was designed and constructed. Then the material measures were manufactured with the generated NC data. Measured results by a stylus instrument were compared with the simulation results in terms of surface texture parameters. Confirmation was made whether the material measure could be machined by following the prepared data. In addition to the experimentally constructed machine, an ultra-precision machine on the market was utilized to manufacture the material measures.
Validity of the manufactured material measures was studied by comparing the measured results with the simulation results. In the case of a stylus instrument, both results were close to each other. But optical instruments such as laser microscope, optical stylus and white light interferometer produced different measured results from the simulation result. Topography SEM is also alike. Since the material measure is truly made by the theoretically generated NC data in this study, it may be concluded that the developed manufacturing system as well as the material measure itself are practically useful for calibrating the surface topography instruments on the market. -
Multi-Scale Measurement and Evaluation for Sub-Nanometer Size of Surface Profile
Grant number：14550096 2002 - 2003
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
SASAJIMA Kazuyuki, HARA Seiichirou
Grant amount：\3400000 （ Direct Cost: \3400000 ）
This research aims at the measurement and evaluation of multi-scale properties of extremely finished surface which is produced by leading-edge manufacturing process in order of sub-nanometer.
The purpose is to dear experimentally the property change of surface frequency-amplitude relation from 1/f to white in accordance with the grade of surface finish of HD substrate and head of magnetic media, and to contribute the fields of surface analysis and functional modeling of surface structure of above mentioned fine finished parts.
This research made clear the change of surface structure by Fractal analysis from real surface data which was measured by vertical scanning white light interferometric microscope.
Super file finished surface structure was analyzed from power spectrum density of measured surface which has sub-nanometer Ra value. The measurement has done selecting the field of view of microscope so that wide spectrum density was acquired.
As the results, in the surface that has sub-nanometer Ra the slope of power spectral density of surface profile decreases with decrease its Ra value. Then the Fractal dimension increases with decrease Ra value. At the finest surface the dimension reached 2 which is a impossible value. This means these surfaces change its property from Fractal region to near white region. -
光造形による粗い表面の作成
2001 - 2010
Grant type：Competitive
-
Rapid prototyping of rough surface
2001 - 2010
Grant type：Competitive
-
HDDの電磁変換特性に及ぼすディスクのマイクロうねりの影響
Grant number：12750113 2000 - 2001
日本学術振興会 科学研究費助成事業 奨励研究(A)
原 精一郎
Grant amount：\2200000 （ Direct Cost: \2200000 ）
1.電磁変換特性の測定
○前年度に導出した実験条件に従い,電磁変換特性のデータ収集システムを用いて,ディスクとヘッドの電磁変換特性の測定を行った.
2.電磁変換特性とマイクロうねりの関係の明確化
○電磁変換特性からヘッドの浮上高さを予測するための計算式を用いて,測定された電磁変換特性から,ヘッドの浮上挙動を予測した.
○振幅や周波数をフィルタを用いて分析することによって,マイクロうねりが浮上特性に影響を与える関係を明らかにした.
○前年度に測定されたディスクのマイクロうねり形状に対して,包絡線方式のモルフォロジーフイルタと柔軟なスプラインフィルタを適用し,ヘッドの浮上挙動を想定した形状データの解析,及びパラメトリック評価を行った
○以上の解析に基づき,測定された電磁変換特性,動的挙動,及びマイクロうねりの相互関係を明らかにした.そして,電磁変換特性からディスクのマイクロうねり,及びヘッド浮上軌跡の推定方法を確立して,ヘッドの浮上に影響を与えるディスク基板の輪郭うねり形状の波長の範囲を提示した.
3.グライド特性とマイクロうねりの関係の測定
○用意したサンブルディスクについて,グライドヘッドを用いてグライド特性の測定を行った.
○グライド測定の結果を解析し,ディスクのマイクロうねりがグライド特性に与える影響について調査した.
3.研究成果の公表
○上記2の項目について,得られた研究成果を国内学術雑誌,及び国際会議(ASPE)で発表した. -
Trial manufacturing of isotropic random surfaces for calibration and uncertainty analysis of surface profiling instruments
Grant number：12650139 2000 - 2001
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
YANAGI Kazuhisa, SASAJIMA Kazuyuki, HARA Seiichiro, AKETAGAWA Masato
Grant amount：\3600000 （ Direct Cost: \3600000 ）
Wet-blasting and Wire Electric Discharge Grinding methods are applicable to manufacturing the isotropic random surfaces for calibration of profiling instruments on the market. Quality engineering techniques were applied to obtain the optimized machining conditions by which uniform surface texture can be successfully produced. On the other hand a computer program to generate various sets of discrete topographic data by following the auto-regressive model was accomplished. The common data file format (partly modified SDF) was introduced for both measured surface topographic data and simulation data calculated by a computer. Established was the methodology by which we can divide the measurement uncertainty into the part related to measuring principle including instrument hardware and that caused by software to calculate certain geo-statistical parameters. Some differences in the parameter definitions were disclosed among the software attached to representative commercial instruments. The measurement uncertainty analysis in this research project was limited to the dynamic behavior of sensing devices. It means that the uncertainty component caused mainly by mechanical structure was not taken into account. Commercial and practical surface profiling instruments being based on the optical non-contact method were roughly classified into conventional scanning system by a point-type displacement sensor and areal interferometer system. In the former case, outlier detection and data correction was conducted in the 2D linear system. For the latter case, the similar data pre-processing was utilized in the 3D areal system. The performances of those pre-processing programs were studied through the representative geo-statistical parameters using the manufactured random surfaces. Finally the all-purpose surface topography analyzing software named by "Summit" was completed.
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表面機能を考慮した射出成形金型表面のテクスチャ設計
Grant number：10750085 1998 - 1999
日本学術振興会 科学研究費助成事業 奨励研究(A)
原 精一郎
Grant amount：\1700000 （ Direct Cost: \1700000 ）
【平成11年度の成果】
1.しぼ加工を有する射出成形金型による射出成形品サンプルを得た.射出成形金型のしぼの深さを3段階に,面全体の曲率を4段階に変化させ,計12種類の金型を作成した.さらにそれぞれの金型で5段階の型温度で成形を行い,微小突起の曲率やしぼの深さを変化させた成形品サンプルを得た.
2.作成された同サンプルについて,視覚,触覚に関する官能検査を実施した.
3.昨年度明らかにした測定条件に従い,同サンプルの表面テクスチャを測定して凹凸形状データを得た.さらに昨年度に作成したソフトウェアを使用して,その表面の幾何学的特性を定量化した.
4.昨年度に作成した反射光強度の測定装置を用いて,サンプルの反射光強度の角度分布,及び面内分布の測定を行った.また光沢度測定器を用いて光沢度の測定を行った.反射光強度の角度分布が微細面素の傾斜と強く相関していることが確認できた.
5.以上の官能検査による評価値,光沢度,局所輝度の角度分布,及び輝度の面内分布との関係について重回帰分析により線形化を行った.その結果,しぼの深さという幾何学的特性が「柔らかさ」,「光沢」,「滑らかさ」といった官能検査の結果と相関があることがわかった.また,面全体の曲率が,「柔らかさ」と相関のあることが明らかになった.
6.昨年度に基礎的な部分の開発を行った幾何光学に基づいた輝度分布シミュレーションのソフトウェアについて,精度を高めるための改良を行った.その結果,しぼ面の凹凸形状データからシミュレートされたイメージは反射光強度の面内分布の映像に近いものとなった. -
表面テクスチャの三次元測定規範と形状評価パラメータの国際標準化支援研究
Grant number：10895003 1998
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
柳 和久, 笹島 和幸, 塚田 忠夫, 原 精一郎, 明田川 正人, 高田 孝次
Grant amount：\2000000 （ Direct Cost: \2000000 ）
本企画研究では研究組織(研究代表者、分担者)に限定することなく、精密工学会産学協同研究協議会、ISO/TC 213国内対策委員会等と連携して情報調査および研究課題の遂行と研究企画の立案を行った。また、国外の研究協力者としてアメリカ合衆国(ノースカロライナ・シャーロッテ大学)のRaja教授、英国(ハダースフィールド大学)のStout教授、ドイツ(ケムニッツ大学)のディーチ教授に参画を依頼し、折りに触れて情報交換を行う形態を取った。活動内容は、国内研究組織全体を中心とした6回の研究企画会議とグループごとの調査活動および情報資料整理であった。まず、面領域の表面テクスチャに関する従来の測定技術資料を調査収集するとともに、市販されている測定機器の類別と公称の性能仕様を整理した。また、測定機器ごとに特徴的な用途を調査し、産業界での使用実状を把握した。他方で、測定対象の表面機能調査を幅広く行い、機能分類と表現法の基準化を試みた。その過程で、表面機能と対応する表面テクスチャの定量化パラメータに関する産業界のニーズと規格化の方向性を見出した。続いて、欧米を中心に提唱されている表面テクスチャの三次元評価パラメータとその算出法について参考文献を収集整理し、問題点や改良点を明らかにするとともに、対応策を掲げた。特に、測定条件の適正化とサンプリングデータの前処理手法の規範画一化が最優先課題であるとし、協同研究の具体化案を作成した。補充事項として、測定機器の校正法と信頼性解析法に関する討議を行った。今後、工業技術院計量研究所および(財)日本規格協会と連携した研究組織を創生することにした。
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Filtering of 3-D surface topography
1997 - 2010
Grant type：Competitive
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Micro-waviness of the hard disk
1997 - 2010
Grant type：Competitive
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3次元表面形状のフィルタリング
1997 - 2010
Grant type：Competitive
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ディスク表面のマイクロうねり
1997 - 2010
Grant type：Competitive
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Functional evaluation of surface waviness of contact recording magnetic disk and analytical estimation of head flying locus
Grant number：09650162 1997 - 1999
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
YANAGI Kazuhisa, HARA Seiichiro, AKETAGAWA Masato, YANABE Shigeo
Grant amount：\3400000 （ Direct Cost: \3400000 ）
First of all in this study, a distinguished stylus instrument with extremely light load was developed to measure envelope curves along the circumferential tracks of disk surface. Pointed out were the higher measurement accuracy (±1nm/15mm) and the wider surface wavelength band than conventional optical interferometers on the market. An elaborate geometrical regression technique was developed to obtain the proper amplitude data with high S/N ratio.
Considering the head slider size and its follow-up motion to disk surface, the measuring conditions (sampling interval, evaluation length) for assessing the micro-waviness of disk surface were established and a conventional filtering method was adopted to divide the original envelope curve into several wavelength bands. A fairy good agreement was obtained between the processed profiles with the developed instrument and the commercial optical interferometer, OptiFlat. In this stage, some geo-statistical parameters such as mean wavelength, arithmetic mean amplitude and Motif parameters were introduced to evaluate the micro-waviness of disk surfaces.
Additionally, the head readout signal was measured and analyzed to know the relationship between the disk surface profile and the head flying height in operation. The micro-waviness component was closely related to the electro-magnetic conversion characteristics at the head/disk interface. It can be concluded that the disk micro-waviness has a great influence on the physical head-disk separation or the information storage density of HDD.