論文の内容の要旨

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様式８の１の１別紙１

論文の内容の要旨

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専攻名システム創成工学専攻氏名 Pham Duc Quang

「測れないものは作れない」と言われるように，各種機器の部品製造現場において，計測技術の恒常的な向上は極めて重要であり，計測技術の進歩が製造技術の進歩を支えていると言える．�

製造ライン上で製品計測を行うオンライン計測を目指した高い測定スループットに加えて，高い精度と広いダイナミックレンジや，高い空間分解能と広い計測領域の相反する要求を同時に向上するための，デバイスの進歩による連続的な性能向上と革新的手法の開発による非連続的な性能向上が求められている．�

その中で，光計測技術は，情報媒体として光が本質的に有する性質である，非接触，非破壊，

並列性に加えて，画像処理技術と融合により処理の柔軟性を獲得し，工業製品の多くの製造現場で用いられている．�特に，高い精度と広いダイナミックレンジを両立するような新しい表面形状測定は，奥行き方向に大きな高低差のある物体を測定対象とし，高速・高精度な手法の開発が，

現場技術として求められている．�

本論文では，奥行き方向に大きな高低差のある物体を計測するための，２つの新しい手法について記述される．�一つは，広いスペクトルを有する白色光と波長分散性位相シフト法を組み合わせた計測手法である．�白色光で物体を照射し，波長毎の異なる位相変調により，物体の高低差の情報とスペクトル情報を同時に取得すると共に，複数の波長情報を利用して，数1100マイクロメートルの実効波長で計測を可能にした．�もう一つは，安定化モードロックフェムト秒レーザーにより生成されたラジオ波周波数(RF: radio frequency)と，単一画素カメラによって，物体形状測定を実行する手法である．�RRFFを利用することによって，実効波長をセンチメートルオーダーにすると共に，光源の高い周波数安定性から，1100の--55乗以上のダイナミックレンジを実現した．�

本論文は，５章で構成されており，各章の概要は以下の通りである．�

第１章では，研究の背景と動機や意義について示した．�

第２章では，本研究の基礎となる回折理論，コヒーレントとインコヒーレント光学システム，

ディジタルホログラフィ，光周波数コム，圧縮センシングについて示した．�

第３章では，広いスペクトルを有する白色光と波長分散性位相シフト法を組み合わせた低コヒーレンスディジタルホログラフィの提案と実証を示した．�白色光を用いて干渉計を構成し，波長分散性の位相シフトを行いながら，高速カメラを用いて多数枚の干渉像を取得する．�波長分散性の位相シフトは，各スペクトルに対して異なる周波数変調を与えるので，各画素の時間変化を周波数解析することにより，各スペクトルの複素振幅を取得できることを理論的および実験的に示した．�この計測手法は，多波長の同時計測が実行できると共に，任意の波長を選択して計測できることを特徴としている．�スペクトル分解能は，イメージセンサーのサンプリング間隔と画像取得枚数の積である時間窓の逆数で決まり，サンプリング間隔と画像取得枚数は，それぞれ，カメラのフレームレートと画像記録可能枚数を決める搭載メモリーで決まる．�一般に，フレームレートを向上させると信号雑音比は低下するので，測定対象にあわせたカメラの選択は重要である．�

実験では，波長800nmで50Hzになるように変調を与え，傾斜させた鏡の形状を測定したところ，

波長800nmにおいて計測のRMS誤差は8.8 nmであった．�波長727nmと741nmの２つの波長での得られた複素振幅を利用して，合成波長40µmで２波長法を実行したところ，RMS誤差は24 nmであった．�

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