レーザ光の光周波数掃引法による高精度で非接触な物体形状計測システムの開発

Material type: 文書・図像類

Author: 飯山, 宏一ほか

Publisher: -

Publication date: 2015-06-08

Material Format: Digital

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NDC: -

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Note (General)：: 金沢大学理工研究域フロンティア工学系光周波数が掃引されたレーザ光源を用いるFMCWセンシングシステムを用いて、距離測定精度１００μｍの光距離センサを開発した。本システムでは、レーザ光の光周波数掃引の非線形性により距離測定精度が大きく劣化する。そこで、非線形性の影響を除去できる同期サンプリング法を開発...

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Material Type: 文書・図像類
Title: レーザ光の光周波数掃引法による高精度で非接触な物体形状計測システムの開発
Author/Editor: 飯山, 宏一
Iiyama, Koichi
Author Heading: 飯山, 宏一
Iiyama, Koichi
Publication Date: 2015-06-08
Publication Date (W3CDTF): 2015-06-08
Alternative Title: Development of highly accurate non-contact object profiling system by using optical frequency-swept laser source
Periodical title: 平成26(2014)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2014 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2012-04-01 - 2015-03-31
Volume: 2012-04-01 - 2015-03-31
Pages: 5p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 光干渉計測
FMCW
距離計測
物体形状計測
レーザの周波数変調
Target Audience: 一般
Note (General): 金沢大学理工研究域フロンティア工学系
光周波数が掃引されたレーザ光源を用いるFMCWセンシングシステムを用いて、距離測定精度１００μｍの光距離センサを開発した。本システムでは、レーザ光の光周波数掃引の非線形性により距離測定精度が大きく劣化する。そこで、非線形性の影響を除去できる同期サンプリング法を開発するとともに、測定信号に補間法を適用することにより、標準偏差１０μｍ以下の距離測定精度を達成した。このシステムを用いて工作加工物や硬貨の形状計測を行い、段差１５０μｍ以下の形状計測が可能であることを実証した。また、光周波数掃引が線形となるようにレーザ光源の変調波形を補正する方法を考案し、その有効性を実証した。
Optical ranging system with 100um measurement accuracy has been developed by utilizing FMCW sensing system using an optical frequency-swept laser source. The measurement accuracy of the system is seriously affected by nonlinearity in the optical frequency sweep. Highly accurate measurement system with the standard deviation of less than 10um was realized by developing synchronous sampling method to eliminate the effect of nonlinear optical frequency sweep and by applying interpolation to measurement result. The developed system is then used for three-dimensional object profiling, and we have succeeded profiling of objects such as coins with the steps less than 150um.In addition, we have developed a method to modify and optimize modulation waveform of a laser to achieve linear optical frequency sweep.
研究課題/領域番号:24560517, 研究期間(年度):2012-04-01 - 2015-03-31
DOI: 10.24517/00053781
Access Restrictions: 限定公開
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA