1996 Fiscal Year Annual Research Report
斜入射レーザ光干渉による機械加工面の形状精度のコンピュータホログラフィック測定
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06555045
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
久保 愛三 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027899)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 鉄也 京都大学, 工学研究科, 助手 (00180761)
矢部 寛 京都大学, 工学研究科, 教授 (30025936)
藤尾 博重 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90026097)
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| Keywords | 斜入射干渉法 / レーザ / コンピュータホログラフィック測定 / 位相 / 画像処理 / デジタルデータ / CCDイメージセンサ / 歯車歯面形状 |
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| Research Abstract |
1.波長の異なる二つの光源をもつ干渉計を構築した.
2.本干渉計を用いて測定結果が十分な精度を保証しうるものであるかを検討するために,まず,異なる波長により取り込んだ干渉縞像の処理結果の比較,および,それらを触針法による測定結果とも比較することにより,その測定精度が本研究の目的にかなうものであることを確認した.
3.波長の異なる二つの光源を用いた干渉計において,各波長に対する干渉縞像をそれぞれ取り込んでそれら輝度データを位相に変換し,いわばコンピュータホログラフィック法によって二つの位相画像の対応する画素のあいだの相対位相差を算出することにより,実行波長が大きい干渉縞像に相当する相対位相像を得ることができ,その結果,その2値画像の縞密度は著しく減少し,その効果が大きいことを確認した.
4.フリンジスキャン装置により取り込み干渉縞像の枚数はどの程度が適切かを検証するために,平面試験片,および歯車歯面を用いての実験を行った.その結果,測定精度との関連でその標準偏差を1μmにするためには取り込み画像は3枚でもよく,さらに,測定精度を上げて標準偏差を0.1μmとする場合でもそれは6〜8枚で十分であることを実験的に検証した.従来,各測定対象面ごとに10枚の干渉縞像の取り込みを行ってきたことに対して,適切な取り込み画像数を決定できたことにより,画像処理速度の高速化およびメモリー領域の節約を可能とした.
5.従来の干渉測定機を用いて撮影される干渉縞像では,光軸から離れた箇所での縞密度は著しく高いものとなる.そのために縞密度が高ければその位相接続を十分な精度でもって行なうことは困難な場合があり,その問題を解決する手法を提示するとともに,実験により検証を行い,その効果の大きいことを確認した.
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[Publications] 久保愛三: "CCDイメージセンサを用いた干渉計による歯車歯面形状の非接触測定(第1報、位相データ処理について)" 機械学会MPT'94シンポジウム伝動装置講演集. 940・58. 125-128 (1994)
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[Publications] 藤尾博重: "CCDイメージセンサを用いた干渉計による歯車歯面形状の非接触測定(第2報、画像処理にもとづく形状・精度の算出)" 機械学会MPT'94シンポジウム伝動装置講演集. 940・58. 129-132 (1994)
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[Publications] 久保愛三: "レーザ干渉法による機械部品面形状精度の測定における位相処理について" 日本機械学会論文集(C編). 61・581. 106-114 (1995)
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[Publications] Aizoh KUBO: "Digital Phase Data Processing Method for Laser Interferometry Measurement of Gear Tooth Flank" VDI Proc.of Intl.Conf.on Gears. 1230. 1111-1123 (1996)
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[Publications] 藤尾博重: "CCDイメージセンサを用いたレーザ干渉法による歯車の歯面形状精度の測定" 日本機械学会論文集(C編). 62・508. 336-344 (1996)
