2021 Fiscal Year Research-status Report
FMCW-DH法による多波長絶対変位計測及び無変位UV接着システムの開発
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21K04095
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
横田 正幸 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (80323335)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | FMCW / DH / 絶対変位計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体レーザ（LD）を光源として，その注入電流を鋸歯状波で変調するFMCW法を導入したFMCW-DHにおいて，二つのLDを用いてそれぞれを異なる変調効率による鋸歯状波で周波数変調し，これを用いて2波長を同時記録するシステムを構築した。同時に，数値計算により各パラメータを設計する手法を構築し，数値計算による結果を吟味することで実験系の各種パラメータ設定に役立てた。また，これにより得られた2つの光源波長に対するホログラムをビート周波数領域において個別に抽出し，別々のホログラムとして再構築，再生した。また，二波長法による物体の三次元形状計測を実施した。当初は，原理確認のため既知の厚みを持つ金属製のブロックケージを重ねたものを物体として，この段差を形状計測した。その結果，原理通り計測が行えることを確認したが，途中の光学素子からの反射光による寄生干渉縞の影響により形状にひずみが生じた。よって，今後は，光学系に偏光を導入して寄生干渉を減じる措置を施すことを検討している。また，更に波長を追加して3波長として，合成波長の複数バリエーション化を図る。同時に，UV硬化型接着剤の硬化時の挙動を調べる実験も行い，接着に用いた光学素子の挙動からUV照明強度と物体挙動の関係を調べた。上記のシステムをそれぞれに高度化し，無変位接着システムの構築へ向けて準備を行う。成果としては，国際会議発表3件，学会発表2件を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上述したようにFMCW-DHによる二波長法からの形状計測を実現し，ブロックケージを用いて精度評価を行えたこと。また，同時に行った数値計算から更なる多波長化により多くの合成波長を生み出す手法を考案したこと。UV硬化型接着剤の硬化時における挙動を光学素子を用いて調べたことなどからおおむね順調に研究が進行していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．FMCW-DH法においては，もう一つのLDを追加して3波長化し，合成波長のバリエーションを増やすことで様々な形状（変位）に対応可能なシステムを構築する。２．偏光を導入して各光学素子からの戻り光による寄生干渉縞の成分を除去する方法を適用する。３．UV硬化型接着剤の硬化時の挙動を新たに調べる手法について実験系を構築する。これにより，挙動特性の数値化とUV照明強度との関連をより明確にする。以上を目標として研究を進める。
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| Causes of Carryover |
当初予定した計画よりも現有機器を有効に活用できたため。また，研究計画の微小変更などに対応できるように慎重に予算消化したため繰り越しが発生した。
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Research Products
(3 results)
