2004 Fiscal Year Annual Research Report
ビデオフレームレート可変焦点鏡を用いた三次元画像入力装置の研究
| Project/Area Number |
14350137
|
|---|
| Research Institution | Ritsumeikan University |
|---|
Principal Investigator |
石井 明 立命館大学, 理工学部, 教授 (90278490)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 進 立命館大学, 理工学部, 教授 (20278493)
左貝 潤一 立命館大学, 理工学部, 教授 (30278494)
平井 慎一 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
|
|---|
| Keywords | 可変焦点鏡 / 三次元画像入力 / 半田ボール / CSP基板 / 合焦点法 / FPGA |
|---|
| Research Abstract |
これまでの2年間の研究において、可変焦点鏡を用いた三次元画像入力装置の基本的な構成法を明らかにし、所期の機能および性能を実証することができた。そこで計画の最終年度として、可変焦点鏡のビデオフレームレートの定倍率焦点移動特性を応用し、LSIチップサイズパッケージ(CSP)基板を対象として合焦点法による形状計測を行った。対象のCSP基板は、10mm角の基板上に回路配線と共に直径300μmの半田ボールをパッケージ基板周辺部に0.5mm間隔で合計208個配列したものである。可変焦点鏡にはピエゾアクチュエータ駆動方式を用いた。駆動周期は20Hzで、ほぼビデオフレームレートの三次元画像入力を実現した。半田ボールの形状を計測しほぼ半球面の計測を達成し、他の光学的非接触計測法に対する合焦点法の利点を確認することができた。またボール頂点の高さの計測精度については、標準的な光変位計で計測した値と比較し、その差は標準偏差(σ)で11μmであった。照明系の改良により半田ボール行列の平坦度計測に必要な精度(3σ<50μm)を獲得できる見通しを得た。また合焦度差分法において半田ボール行列の平坦度計測の実時間性(検査速度2秒/パッケージ)を達成するため、高速ビデオカメラ(1280×1024画素、74フレーム/秒)を導入すると共に、合焦度計算の高速化を図るためFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いた専用プロセッサの開発を進めた(16年度末一次試作完了予定)。また可変焦点鏡の一層の高速化と鏡面制御性の向上を図るため、シリコン製薄膜鏡面の形状を37個の対抗電極により制御する可変焦点シリコンミラー(昨年度末導入)について、Shack-Hartmann波面センサによる評価システムを構築し非球面制御法の検討を進めた。
|
