ファイバ-オプティクスを用いた非破壊検査用ESPIカメラ実用機の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850026
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 米村 元喜 山梨大学, 工学部, 教授 (40092853)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西坂 剛 東京農工大学, 保健管理センター, 教授 (40101084)
• Keywords: スペックル干渉法 / 電子的スペックル干法法(ESPI) / 光ファイバ- / ホログラフィ- / 位相走査法 / 内視鏡 / 非破壊検査 / 医用計測

Research Abstract

本研究の目的は、光ファイバ-、光カップラ-やCCDカメラ等を構成要素とするインテグレイト化され、外部からの振動・ノイズに影響されないRigidな構造の電子的スペックル干渉(ESPI)カメラと、多種多様のデ-タ処理用のソフトウエアを備えたシステムを開発し、これを非破壊検査、材料試験、医用診断の分野に応用することである。平成2年度の成果は次の通りである。
(1)本研究のESPIカメラ・システムのスペックル干渉縞を得るための計算はパソコンのCPUを利用していたが一つのスペックル干渉縞パタ-ンを得るには10秒程度かかり、連続的に変化してゆく有様を観察することはできなかった。本年度はリアルタイムで観察しVTRに記録できるように専用の計算回路を製作し、より実用性を高めた。
(2)本システムの光学系の改良を行い、参照光と物体光の重ね合わせにホログラム光カップラ-を用い、参照光の導入に偏波面保存ファイバ-を用いるなどコンパクト化を行い安定性を高めた。
(2)非破壊検査・材料試験への応用としてファイバ-スコ-プを用いてパイプ内部の加圧時の変形、タイヤの圧力変化による変形による傷発見を行った。またクラックのある種々の形状をした金属材料を加振して、振動モ-ドの差異を計測することができたので実際分野への応用の見込みが得られた。
本システムは装置としては当初予定したものよりさらにいろいろな機能をもち実用性のあるものとして完成したが、非破壊検査、材料試験、医用診断の分野への実用的応用に関してはまだ十分にデ-タを取り終えておらず、さらに平成3年度以降も多種多様の対象についてデ-タを集積して実用化を進める。

Research Products

• [Publications] M.Yonemura: "Fringe Visibility in electronic Speckle pattern interferometry." Proceedings of Society of PhotoーOptical Instrumentation Engineers.814. 352-356 (1987)
• [Publications] M.Yonemura: "Fringe visibility and information quantity in electronic speckle pattern interferometry." Applied Optics. (1991)
• [Publications] M.Yonemura: "Nonーdestructive testing by electronic speckle pattern interferometry" Applied Optics. (1991)
• [Publications] M.Yonemura: "Development of a realーtime electronic speckle pattern interferometry." Applied Optics. (1991)
• [Publications] 米村 元喜: "レ-ザ計測ハンドブック" 丸善, (1991)