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2010 年度 実績報告書

デジタルホログラフィによるマイクロ三次元構造物の力学特性評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360053
研究機関和歌山大学

研究代表者

藤垣 元治  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (40273875)

研究分担者 村田 頼信  奈良先端科学技術大学院大学, システム工学部, 准教授 (50283958)
キーワードデジタルホログラフィ / ひずみ分布計測 / 形状計測 / 力学特性評価 / 三次元構造物 / マイクロマシン
研究概要

本年度は,提案手法を用いてマイクロ構造物の形状・変位・ひずみ分布が計測できるシステムを構築のための光学系と計測原理の構築を行った.マイクロ構造物の形状・変位・ひずみ分布計測を行う光学系の構築のためには,当初想定していた3個以上のレーザー光を複数方向から照射する方法には構造上の限界があることがわかった.そのために,光源は1個にして,撮像素子を複数個にする新しい手法を考案した.その原理について実験的に確認を行い,さらに改良することで撮像素子の数も減らすことができることを確認した.その他,今年度は次の研究を行った.なお,計画していたマイクロ荷重装置は,既存の小型荷重装置を改良することで流用することにした.
1.複数撮像素子の光学系について検討を行った.その光学系を構築し,変位・ひずみ分布計測実験に適用することで,有効性を実験的に検証した.
2.その改良を行い,撮像素子の数をさらに減らすことが可能であることを実験的に検証した.
3.波長が安定しない半導体レーザーであっても精度よく位相シフトが可能となる小型の位相シフト機構を構築した.
4.マイクロ構造物の三次元形状の計測実験を行った.
5.マイクロ構造物に振動を加えるための手法をいくつか試した.圧電素子を用いる超音波プローブでは振幅が足りないために,電磁コイル式の加振方法を用いた.
6.振幅を検出する時間平均干渉縞のノイズを減少させる手法について実験的に検証した.さらに,定量的に振幅分布を求めるための手法について実験的に検討を行った.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 学会発表 (6件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 位相シフトデジタルホログラフィを用いた時間平均法による構造物の欠陥検出2010

    • 著者名/発表者名
      根木謙一, 福田智嘉羅, 藤垣元治, 柾谷明大
    • 学会等名
      分科会合同ワークショップ2010
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇,熊本県阿蘇郡南阿蘇村
    • 年月日
      2010-11-28
  • [学会発表] Defect Detection Using Time-averaged Digital Holography with Noise Reduction by Windowed Hologram2010

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Fukuda, C., Negi, K., Morimoto, Y
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      龍谷大学大宮キャンパス,京都市
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] デジタルホログラフィによる面内変位・ひずみ分布計測手法における光学系の小型化2010

    • 著者名/発表者名
      西谷陸, 藤垣元治, 森本吉春
    • 学会等名
      M&M2010材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      長岡技術科学大学,長岡市
    • 年月日
      2010-10-10
  • [学会発表] 位相差平均化手法を用いた位相シフトデジタルホログラフィによる高さ分布計測2010

    • 著者名/発表者名
      後藤良介, 藤垣元治, 柾谷明大
    • 学会等名
      第15回知能メカトロニクスワークショップ
    • 発表場所
      愛媛大学,松山市
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] Deformation and Strain Measurement Using Phase-shifting Digital Holography with Off-axis Cameras2010

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Nishitani, R., Morimoto, Y
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics
    • 発表場所
      サンディエゴ会議場,サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Strain Measurement Using Phase-shifting Digital Holography with Two Cameras2010

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Nishitani, R., Morimoto, Y
    • 学会等名
      ICEM 14, EPJ Web of Conferences 6
    • 発表場所
      ICEMコンファレンスセンター,フチュロスコープ(フランス)
    • 年月日
      2010-07-07
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://hamachi.sys.wakayama-u.ac.jp/research/stressstrain.html

  • [産業財産権] 小型位相シフト装置2011

    • 発明者名
      藤垣元治, 西谷陸
    • 権利者名
      国立大学法人和歌山大学
    • 産業財産権番号
      特許,特願2011-42235
    • 出願年月日
      2011-02-28

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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