偏光高速度デジタル干渉計

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偏光高速度デジタル干渉計

偏光高速度デジタル干渉計

従来干渉計は静的な対象物が主な対象でしたが、非破壊・非接触計測や可視化技術ニーズの増加を踏まえ、世界唯一の超高速位相シフトカメラCRYSTAシリーズを軸に、独自の干渉光学系「CRYSTA Phase Optics」、システム制御ソフト「CRYSTA Phase Viewer」、そして干渉縞の位相解析ソフト「CRYSTA Phase Analysis」を開発。干渉計測の対象を動的現象に広げることを可能にしました。

特長

  • 干渉計を静的計測から動的計測へ拡張(秒間10万コマ/超)
  • トレーサなしで空間の密度分布の変化を克明に可視化
  • 反射光の位相分布から平滑面の振動モード形状を解析

計測原理

独自の偏光イメージセンサを搭載。従来は最低3回ミラーを動かしながら得ていた物理的位相シフトを1ショット空間位相シフトに置き換えることに成功しました。これによって、センサの撮影速度をそのままに計素速度に提要することができ、高速撮影を可能としています。
また、駆動部分をなくすことができたため、干渉計装置自体のサイズを大幅に小型化しています。

独自の長距離撮影型干渉計

CRYSTA PI-1Pをお持ちのお客様には、干渉光学系 & 関連ソフトウェアの提供が可能です。

干渉計ソフトウェア

CRYSTA Phase Viewer(干渉縞ライブ表示、録画)
CRYSTA Phase Analysis(録画データの解析)

音場の計測事例

音によって空気の粗密が変化するため、空間の位相変化を本システムで高速撮影することによって音の空間伝播を可視化することが可能となります。

  • 得られた位相情報は相対的な音圧値であり、音の空間伝播解析が可能
  • 撮影距離を7mまで拡張することで、装置自体が音場を乱さずに
    実際の音響効果の計測が可能
  • 1台のカメラで様々な周波数帯の音を測定することが可能
  • 音場に特化した解析アルゴリズムによって音場再生の高S/N化を実現

従来のマイクロ本やレーザ変位計などの音圧測定装置を用いた点計測に対して、偏光高速度カメラを適用することで二次元計測に拡張することができたため、空間的な音響効果を直接可視化できるようになりました。
またシュリーレン光学系では難しかった定量計測を実現することで、より再現性の高い計測が期待できます。

最短露光時間1μ秒未満の性能が、340mで空気中を伝播する音をぶれることなく切り取ります。

カスタネット打音の可視化 100,000FPS
早稲田大学理工学術院 及川靖広教授(同研究室)との共同研究成果

その他 計測事例

[ロウソクの燃焼過程]
シュリーレンでは計測困難な
微小な密度変化も定量化可能
[着火・爆発後の圧力分布]
定量的かつ動的2次元なガスの
疎密測定・エンジン開発に有効
[トレーサ不要の流動計測]
透明なガス流動をトレーサを
使わずに圧力疎密から可視化
[ナノ振動モード形状計測]
薄膜や光学レンズの表面形状を
ナノオーダーの精密さで計測

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