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干渉・三角測量同一光軸複合距離計測装置

シーズコード S120008489
掲載日 2012年1月31日
研究者
  • 松田 文夫
  • 西脇 彰
  • 杉浦 純平
技術名称 干渉・三角測量同一光軸複合距離計測装置
技術概要 レーザー光源1からのレーザー光は平面ミラー2で反射され、ビームエキスパンダ3で拡大され平行光線となる。平行光線は凸レンズ4、ビームスプリッタ5を通して、被測定面6と参照面7の表面の一点に集まる。被測定面6と参照面7の表面に照射されるレーザー光のスポット径は非常に小さく、これらの表面が拡散面でも、鏡面のように振る舞うと考えられる。被測定面6と参照面7の表面からの反射光は、再びビームスプリッタ5を通して、スクリーン8に同心円状の干渉縞を作り、これをCCDカメラ9を通してコンピュータに取り込み、画像処理を行う。画像処理によって、被測定面の垂直方向の動きによって湧き上がったり、沈み込んだりするフリンジR1の半径方向の移動量を二つのフリンジR1とR2の間隔内で求める。三角測量の手法による変位計測にも、干渉縞による変位計測に用いた被測定面6への照射光を用いる。被測定面6で拡散反射された散乱光は凸レンズ10を通して、位置検出素子(PSD)11上の一点に集められる。この位置情報は電圧または電流の大きさで与えられる。この位置から被測定面6の干渉縞で求める変位に比較しておおまかな変位が求まる。
画像

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研究分野
  • 長さ,面積,断面,体積,容積,角度の計測法・機器
展開可能なシーズ 物体面の凹凸や変位を非接触で高精度に計測する要求に対し,レーザーを用いたスペックル光の干渉による微小変位計測がある。また、三角測量による変位計測はすでに確立した方法である。拡散面の垂直方向の変位を非接触で高精度に計測する要求に対して、スペックル光の干渉による微小変位計測と、三角測量の手法による変位計測を用いて、干渉縞による測定精度と三角測量の測定範囲を有する変位計測が可能である。本発明は、干渉縞による微小変位計測と三角測量法による変位計測を組み合わせた、高精度の同一光軸複合距離計測装置を提供する。
被測定物が鏡面でない拡散面である加工中の製品の加工面の凹凸や面垂直変位を非接触で、測定精度は干渉縞による精度を持ち、測定範囲は三角測量の範囲を持つ微小変位計測を実現することができ、従来の加工方法や検査方法をより簡便にかつ高い精度で行うことができる。
用途利用分野 複合距離計測装置、干渉・三角測量同一光軸複合距離計測装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人国立高等専門学校機構, . 松田 文夫, 西脇 彰, 杉浦 純平, . 拡散面の凹凸や変位を計測する装置及び方法. 特開2008-076336. 2008-04-03
  • G01B  11/00     
  • G01B  11/245    

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