| 研究課題/領域番号 |
13555016
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| 研究機関 | 理化学研究所 |
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研究代表者 |
山口 一郎 理化学研究所, 光工学研究室, 主任研究員 (70087443)
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| 研究分担者 |
渡部 裕輝 理化学研究所, 光工学研究室, 基礎科学特別研究員 (00333328)
加藤 純一 理化学研究所, 光工学研究室, 先任研究員 (70177450)
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| キーワード | ホログラフィ / デジタル画像処理 / 干渉計測 / 3次元計測 / 顕微鏡 |
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| 研究概要 |
デジタルホログラフィはホログラムをCCDで記録し、計算機で3次元像を再生する技術である。これにより煩雑な写真処理が不要となり、しかも計算機に結像系の役割を担わせて、光の強度だけでなく位相の3次元分布が定量的に求められるので、顕微鏡や干渉計測への応用において新たな可能性がもたらされた。本研究ではデジタルホログラフィに位相シフト干渉法を導入して、記録できる物体のサイズを1桁拡大し、しかも再生像の画質を向上させた位相シフトホログラフィを応用した3次元計測法の開発を行なう。最終的には生体を透過する近赤外光を使い、生体や半導体の内部構造を観察、測定することを目指している。本年度はその準備として、赤色レーザーを用いて固体表面や液体表面の形状や変形を測定する技術を確立した。
液面形状の測定のためには、高速ビデオカメラを使ってホログラムを記録し、位相分布を再生した。これから10nmの感度で液面の揺れを測定できた。粗面に対しては物体照射光の傾きをわずかに変える前後での再生位相分布の差から形状が求められることを示した。その感度は数10μmであり、祖面の形状測定に対しては十分と考えられる。次に表面形状の変化に相当する変形の測定を行なった.これには変形前後での再生位相の差を取ればよい。従来のホログラフィ干渉法やスペックル干渉法に較べて画像処理が簡略で、数値的焦点合わせの機能により3次元物体への適用が特に簡単になる。面外変位感度として数10nmが得られた。また大型物体の形状と変形を結像系を使って測定することができた。
以上の結果により近赤外光による3次元計測の基礎が確立した。
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