| 研究課題/領域番号 |
21K14175
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
夏 鵬 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (80768458)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 計測工学 / 3次元計測 / ディジタルホログラフィ / デジタルホログラフィ / 位相シフト法 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、空間分割記録を利用して一回の撮影で、多波長の位相シフト量を検出するための縞模様および物体情報が含まれたホログラムを同時に記録する計測システムを提案する。縞模様からサンプリングモアレ法を用いることで各波長の位相シフト量を定量的に検出し、ホログラムから各波長の物体像を再生する。本研究により、高精度・高安定性のマルチスケール3次元動的計測を実現し、半導体・材料分野やバイオ分野の3次元変形計測、薄膜・微細加工の検査などへの貢献が期待できる。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、波長が異なる複数のレーザーを用いて、奥行き方向にマルチスケールの高精度3次元動的計測が可能な校正型位相シフトデジタルホログラフィシステムを開発した。空間分割記録を利用して一回の撮影で、校正用の複数波長の規則性の縞模様と物体情報が含まれたホログラムを同時に記録できることを検証した。さらに、フーリエ領域において各波長の物体光のスペクトルを自動抽出、サイズ補正アルゴリズムを提案し、計算機シミュレーションによってその有効性を検証した。応用の一環として、金属試験片の変形の動的計測を行い、不連続物体に対して、奥行方向に最大2.1μmの計測範囲を実現した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な科学研究や工学分野において高精度な3次元変位・形状の動的計測技術が必要とされている。例えば、材料科学では、物質の微細な構造や変形の解析において3次元計測技術が必要である。本研究では、波長が異なる複数のレーザーを用いて、奥行き方向にナノメートルオーダーからミリメートルオーダーまでのマルチスケールの高精度3次元動的計測を実現できる。様々な基礎科学研究や工業生産への応用が期待できるため、学術的意義と社会的意義が大きい。
|
