高精度三次元形状・変形計測を実現する高次元情報を用いた時空間位相シフト法の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760071
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所 (2011); 東北大学 (2010)
• 研究代表者: 李 志遠 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 研究員 (70509710)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 形状変形計測 / 時空間位相シフト法 / 位相解析 / 格子投影法 / FLCOS素子

研究概要

時間軸と空間軸に存在する高次元の輝度情報を活用した高精度な位相解析手法である時空間位相シフト法を開発した。本手法は従来の位相シフト法に比べてカメラのランダムノイズや計測システムの振動による誤差を大幅に低減することができる。シミュレーションおよび形状変位計測実験で本手法の有効性を確認した。段差試験片と半導体パッケージを測定した結果、ミクロンオーダーの精度でミリスケールの物体の形状変形を計測することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Accurate Measurement of Temperature-Dependent Warpage Distribution of Electronic Packaging Using FLCOS-based Fringe Projection Profilometry (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu, M. Saka, H. Tanaka, Y. Okabe, H. Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materilas Engineering 巻: 6-6(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast and Accurate Shape Measurement System Utilizing the Fringe Projection Method with a Ferroelectric Liquid-Crystal-on-Silicon Microdisplay (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu, M. Sakam H. Tanaka
  • 雑誌名: Optical Engineering 巻: 51-8 ページ: 081506(8)
  • DOI: DOI:10.1117/1.OE.51.8.081506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Error Analysis of the Sampling Moire Method and Phase Compensation Methodology for Single-shot Phase Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 51-16 ページ: 3214-3223
  • DOI: DOI:10.1364/AO.51.003214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy of the Sampling Moire Method and its Application to Deflection Measurements of Large-Scale Structures (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu, M. Saka, K. Nanbara, D. Kobayashi
  • 雑誌名: Experimental Mechanics 巻: 52-4 ページ: 331-340
  • DOI: DOI:10.1007/s11340-011-9491-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Phase Compensation Technique of Sampling Moire Method for Accurate Single-shot Phase Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu, M. Saka
  • 雑誌名: Applied Mechanics and Materials 巻: 70 ページ: 243-248
  • DOI: DOI:10.4028/www.scientific.net/AMM.70.243
  • 査読あり
• [雑誌論文] サンプリングモアレ法による微小変位分布計測技術とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 李志遠,藤垣元治
  • 雑誌名: 実験力学 巻: 10-4 ページ: 455-458
  • 査読あり
• [学会発表] Spatio-Temporal Phase Shifting Method for Accurate Phase Analysis using 2-D Discrete Fourier Transform (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ri
  • 学会等名: 5th Int. Conf. on Optical Measurement Techniques(OPTIMESS2012)
  • 発表場所: ベルギー・アントワープ
  • 年月日: 2012-04-04
• [学会発表] Accurate Measurement of Temperature-Dependent Warpage Distribution of Electronic Packaging Using FLCOS-based Fringe Projection Profilometry (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu, M. Saka, H. Tanaka, Y. Okabe, H. Suzuki
  • 学会等名: Int. Conf. on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] A Phase Compensation Technique of Sampling Moire Method for Accurate Single-shot Phase Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ri, T. Muramatsu, M. Saka
  • 学会等名: BSSM Int. Conf. on Advances in Experimental Mechanics
  • 発表場所: イギリス・エディンバラ
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 位相シフト法における誤差伝播の理論解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 李志遠,村松尚
  • 学会等名: 日本実験力学会2011年度年次講演会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] LCoSマイクロディスプレイを用いた格子投影法による高精度反り分布測定装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村松尚,李志遠,坂真澄
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第46期総会・講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-15
• [学会発表] モアレ法による最新の微小変位分布測定技術と大型構造物への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 李志遠
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会東北支部・産学官連携研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-02-17
• [学会発表] 高精度な位相解析を実現するサンプリングモアレ法における位相補正手法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村松尚,李志遠,坂真澄
  • 学会等名: 日本実験力学会2010年度年次講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-08-18
• [備考]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/riif/shmrg/index.html
• [産業財産権] 高次元輝度情報を用いた縞画像の位相分布解析方法、装置およびそのプログラム (2012)
  • 発明者名: 李志遠
  • 権利者名: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-57436
  • 出願年月日: 2012-03-14