2013 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ振動デバイス開発を促進する高感度３次元振動モード可視化システム
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23560507
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
渡部 泰明 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (60175130)
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| Keywords | レーザスペックル |
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| Research Abstract |
圧電デバイスは，情報通信機器を始めとして多くの電子機器に使用されている．その設計には通常FEM (有限要素法)が用いられ，設計検証には試作された圧電デバイスの振動モードを実験的に計測することが有力な手段となる．解析結果と実験結果の比較を行うことで，設計の信頼性を保証することができる．また，圧電デバイスの設計では，その主モードとスプリアスモードと呼ばれる不要振動の結合回避が重要である．実験的な検証により，解析結果からは得られないスプリアスモードに関する情報を得ることができる．上記の理由から，これまでにもX線トポグラフィーやレーザドップラ干渉計等の様々な振動モード測定法が提案されている[1-4]．しかしながらこれらの測定法は，被測定デバイス表面を機械的に走査することで得られたデータから振動分布を再構成するものであり，光学系の精密な調整や走査のための測定時間が必要となる．
本研究室では，粗く処理された圧電デバイス表面に，レーザ光のようなコヒーレントな光を照射した際に生じる散乱光の干渉光(スペックル)と画像処理技術を用いて振動モードを可視化するレーザスペックル法を提案している[6-12]．この手法では，デバイス表面に発生させたスペックルパターンをCCDカメラで取り込み，画像処理を行うことで面内及び面外の振動モードを可視化することができる．レーザスペックル法は簡単な光学系で構成されており，光学系の精密な調整の必要がない．また機械的走査を必要としないため，非常に短時間で振動分布の測定が可能である．
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