• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

小型干渉計とデータステッチングによる大型自由曲面の計測

研究課題

研究課題/領域番号 16H03956
研究機関京都大学

研究代表者

栗田 光樹夫  京都大学, 理学研究科, 准教授 (20419427)

研究分担者 入部 正継  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60469228)
南 裕樹  大阪大学, 工学研究科, 講師 (00548076)
軸屋 一郎  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (90345918)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード計測 / 鏡面計測 / 大型自由形状の光学素子
研究実績の概要

大型自由曲面の鏡面計測用の干渉計を開発した。光源をHe-Neレーザーとし、ファイバー単からの球面波を直径40mm程度のコリメート光に変換する。この干渉計は液晶リターダを位相変調素子とし、3位相の干渉像から位相接続を行い鏡面形状をえる。実際に干渉計を設計開発し、平面鏡の計測を行った。その結果、1回の計測時間が100msと短時間でありながらRMS=5nm程度の測定再現性を得た。これは当初の目標性能と比べると、計測速度においてはさらに3倍ほど高速化を図りたいところだが、再現性に関しては十分である。今後は計測精度を形状既知の鏡面を用いて校正する。
この干渉計を搭載するロボットに関しては振動や動作誤差が大きい場合、それぞれ干渉計の位相接続と干渉縞の解析が不可能になるため、そのロボットの特性を調査し、必要に応じて対策を行う。これまでの検証により、連続計測にはさらなる振動対策などが必要となることが分かったが、移動→停止→計測→移動と、断続計測であれば計測可能であるという結果を得た。今後はロボットアーム先端に別途入手した高精度なセンサを取り付け、ロボットの特性を調査したい。
最後に画像ステッチの開発については、板要素の弾性体モデルを用いて小さな画像データにおいて検証したところ、正しくデータステッチできることを確認した。今後はより大規模な画像データのステッチができるように、高速な逆行列アルゴリズム(Super-LU分解)と組み合わせた実装を行いたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

28年度の目標は1)干渉計の設計、2)干渉計の組み立てと実験、3)位相接続ソフトの開発、4)画像ステッチソフトの開発である。このうち4)以外はすべて終えており、4に関してもアルゴリズムの開発を終えた。実装に関しても29年度に外注を予定しており、これも計画通りである。

今後の研究の推進方策

このまま順調に進めていきたい。しかし開発の実働として主体となっている学生が29年度に卒業予定であり、次年度こそ計画通りに進め、干渉計による計測を終え、30年度には研究分担者らにスムーズに引き継げるようにしたい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 3 点法とロボットアームによる自由曲面計測システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      日本天文学会春年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-18
  • [学会発表] 大型自由曲面素子の表面計測を可能にする小型干渉計2017

    • 著者名/発表者名
      今西萌仁茄
    • 学会等名
      日本天文学会春年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-18
  • [学会発表] 大型自由形状光学素子の表 面計測を可能にする小型干渉計2016

    • 著者名/発表者名
      今西萌仁加
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-15 – 2016-12-17
  • [学会発表] 弾性体モデルによるデータ 接続2016

    • 著者名/発表者名
      石井遊哉
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-15 – 2016-12-17
  • [学会発表] Kyoto Optical and Near Infrared 3.8 m Telescope2016

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Mathematics and Natural Sciences
    • 発表場所
      インドネシア バンドン工科大学
    • 年月日
      2016-11-01 – 2016-11-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 大型自由形状光学素子の表面計測を可能にする小型干渉計2016

    • 著者名/発表者名
      今西萌仁加
    • 学会等名
      第33回センシングフォーラム 計測部門大会
    • 発表場所
      和歌山大学
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-02
  • [学会発表] Kyoto Optical and Near Infrared 3.8 m Telescope2016

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      Astronomy development in Vietnam
    • 発表場所
      ベトナム Quy Nhon大学
    • 年月日
      2016-07-31 – 2016-08-02
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学3.8m望遠鏡計画

    • URL

      http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/psmt/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi