【 2024 年度 授業概要】
科   目 光応用計測 ( Optical Measurement )
担当教員 森田 二朗 教授
対象学年等 電気電子工学専攻・1年・後期・選択・2単位【講義】
学習・教育
目標
A4-AE3(100%)
授業の概要
と方針
光計測は光を手段あるいは基準として,物体の長さ,変位,速度などを定量的に示すものであり,非接触,高精度,遠隔測定に適している.そこで光計測で利用される光の特徴,光の属性と物理現象,応用分野との関係を明確にした上で,光計測での測定項目を順次教授する.



1 【A4-AE3】 光計測の基礎,光の特徴,光学の基礎事項について,理解し,説明できる.
2 【A4-AE3】 光学系での結像特性,光計測の基本的な手法について,理解し,説明できる.
3 【A4-AE3】 干渉計測,レーザ利用の光計測手法,長さ・距離の計測について,理解し,説明できる.
4 【A4-AE3】 形状・粗さの計測,変位・変形・振動の計測について,理解し,説明できる.
5 【A4-AE3】 各人個別課題の物理現象のプレゼンテーション
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1 光計測の基礎,光の特徴,光学の基礎事項について,理解し,説明できるかをどうかを,定期試験で確認する.
2 光学系での結像特性,光計測の基本的な手法について,理解し,説明できるかを,定期試験で評価する.
3 干渉計測,レーザ利用の光計測手法,長さ・距離の計測について,理解し,説明できるかを,定期試験で評価する.
4 形状・粗さの計測,変位・変形・振動の計測について,理解し,説明できるかを,定期試験で評価する.
5 各人決められた物理現象についてのプレゼンテーションの内容とまとめられた報告書と合わせて評価する.
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成績は,試験85% レポート10% プレゼンテーション5% として評価する.定期試験は100点満点で実施し試験成績とする.100点満点で60点以上を合格とする.
テキスト 「光計測入門」:佐貝潤一著(森北出版)
プリント
参考書 「光電子工学入門」:林昭博編著(槇書店)
「普及版センサ技術」:大森豊明監修(フジテクノシステム)
関連科目 専攻科:光電子工学,本科:半導体工学,応用物理
履修上の
注意事項
関連科目として,本科の半導体工学,応用物理の物理現象の説明部分.本科での電気材料の誘電体の章の理解が必要.できれば前期の光電子工学を履修しておくのが望ましい.

【授業計画( 光応用計測 )】
上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など)
1 ガイダンス,光計測の基礎,光学の基礎事項1
シラバスの説明,光計測の定義と光の特徴,光計測に利用される光の属性と測定項目,光速と屈折率,屈折と反射を解説する.
2 光学の基礎事項2
干渉,回折,偏光を解説する.
3 光学系での結像特性1
薄肉レンズでの結像特性,厚肉レンズでの結像特性を解説する.
4 光学系での結像特性2
球面反射鏡による結像特性,レンズの収差,レンズとプリズムの位相変換作用を解説する.
5 光計測の基本的な手法1
概要,モアレ法,三角測量法,光てこを解説する.
6 光計測の基本的な手法2
非点収差法,共焦点法,オートコリメータ,ナイフエッジ法,シュリーレン法を解説する.
7 干渉計測
2光束干渉計の基本構成,可干渉性を考慮した干渉縞,干渉縞から得られる情報,各種2光束干渉計を解説する.
8 長さ,距離の測定1
概要,光パルス法,光変調法,合致法を解説する.
9 長さ,距離の測定2
干渉縞計数法,モアレ法,格子法を解説する.
10 形状・粗さの計測1
概要,焦点検出法を用いる計測,ステレオ法,光切断法,モアレトポグラフィを解説する.
11 形状・粗さの計測2
格子投影法,ホログラフィ干渉法を解説する.
12 プレゼンテーション1
個別課題の物理現象説明プレゼンテーションを3名から4名ずつ実施する.
13 プレゼンテーション2
個個別課題の物理現象説明プレゼンテーションを3名から4名ずつ実施する.
14 プレゼンテーション3
個別課題の物理現象説明プレゼンテーションを3名から4名ずつ実施する.
15 プレゼンテーション4
個別課題の物理現象説明プレゼンテーションを3名から4名ずつ実施する.


後期定期試験を実施する. 本科目の修得には,30 時間の授業の受講と 60 時間の事前・事後自己学習が必要である.図を除いた講義ノートプリントを初回の授業で配布する.事前学習:図を含めた完全版講義ノートをclassroomにアップしているので,事前に完成させておくこと.事後学習:毎回授業課題を指定期日までに提出すうこと.プレゼンテーションにおいては,決められて課題に対して,参考書や論文などで学習し,報告書を作成すること.