JP5825622B2 - 変位・ひずみ分布計測光学系と計測手法 - Google Patents
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Description
変位・ひずみ分布計測光学系1は、計測用レーザー光源2と、スペイシャルフィルタ3と、レンズ4a・4bと、ビームスプリッタ5a〜5cと、光学素子6a〜6gと、撮像素子7a〜7cと、NDフィルタ8a〜8cと、鏡9と、PZTステージ10と、を備えている。
ここで、変位・ひずみ分布を求めるための実像と鏡像の対応点を、それぞれの象の空間座標分布から求める原理を、鏡を用いた場合で説明する。
(1)
j )は、式(2)のようになる。ここで、α(i, j, an)は、位相シフト量αnの場合の画面上での座標(i, j )における再生像の強度を表す。
(2)
この式(2)より得られた位相θ(i, j )を位相接続し、位相接続された位相φ(i, j )を求め、格子周期pを用いることで空間座標分布x (i, j )が、式(3)に示すように求められる。
(3)
この空間座標分布に基づいて、実像と鏡像間の点の対応付け、およびひずみ算出時の微分を行う。
(4)
(5)
(6)
2、22、32 計測用レーザー光源
3、23、33 スペイシャルフィルタ
4a〜4b、24a〜24b、34a〜34b レンズ
5a〜5c、25a〜25b、35 ビームスプリッタ
6a〜6g、26a〜26e、36a〜36b 光学素子
7a〜7c、27a〜27b、37 撮像素子
8a〜8c、28a〜28b、38 NDフィルタ
9、29、39a〜39b 鏡
10、30、41 PZTステージ
11 基準面
12 微小変位ステージ
40 絞り
50 PZTアクチュエーター
m36c 第3光学素子(鏡像)
m37 撮像素子(鏡像)
O 計測対象物
O’ 計測対象物(鏡像)
Claims (10)
- 1台または複数の撮像素子を用いて複数の方向からホログラムを撮影するデジタルホログラフィに用いる光学系であって、
1つのレーザー光源から照射された光を、物体に照射する物体光と、前記撮像素子へ照射する参照光に分離するための手段と、
計測対象物を置く場所に、計測対象物の代わりに設置された、特定のパターンを持つ基準面、
とを備える変位・ひずみ分布計測光学系。 - 鏡面に計測対象物が写り込むように、計測対象物の近傍に1枚または複数枚の鏡を設置することを特徴とする、請求項1に記載の変位・ひずみ分布計測光学系。
- 前記基準面は、複数方向にそれぞれ微小移動できるステージに取り付けられていることを特徴とする、請求項1に記載の変位・ひずみ分布計測光学系。
- 前記基準面の格子パターンが格子模様であることを特徴とする、請求項1、2または3に記載の変位・ひずみ分布計測光学系。
- 前記基準面の格子パターンが、2次元であることを特徴とする、請求項1、2または3に記載の変位・ひずみ分布計測光学系。
- 前記基準面は、ステージに取り付けられており、移動することができることを特徴とする、請求項1乃至5に記載の変位・ひずみ分布計測光学系。
- 請求項1または2に記載の変位・ひずみ分布計測光学系を用いた変位・ひずみ分布計測手法であって、撮像素子で得られたホログラムから、基準面上の同一の部分が再生された点を各再生像において検出することで、各再生像における画素毎の対応付けを行う変位・ひずみ分布計測手法。
- 対応付けを行う際に、基準面の格子パターンの位相を用いることを特徴とする、請求項7に記載の変位・ひずみ分布計測手法
- 対応付けを行う際に、基準面のランダムなパターンによる対応点の検出手法を用いることを特徴とする、請求項7に記載の変位・ひずみ分布計測手法。
- 基準面をステージによって複数の位置に移動させ、移動させた各位置で撮影されたホログラムから得られた複数の再生像を用いて、位相シフト法によって算出された位相分布を用いることで、基準面上の同一の部分が再生された点を検出することを特徴とする、請求項7に記載の変位・ひずみ分布計測手法。
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