光学系を用いた新しい3次元高精度下顎運動測定装置の開発のための基礎的研究

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高分解能のCCD(Charge Coupled Device)を 用いた新しい下顎運動測定装置を開発するために、次の基礎研究を行った。1.5000画素(1画素7×7μm)をもつ1次元CCD(松下電子工業、CCDMN3664)をセンサとし、平凸シリンドリカルレンズ(中央精機、511- 432)を用いたカメラを試作した。2.使用したCCD専用の評価ボード(駆動回路および画像信号増幅回路:松下電子工業、BS-803)を用いて、カメラが正常に動作することを確認した。3.顎に固定する測定標点である光源は、できるだけ点光源に近い必要がある。また、使用したCCDの最大感度が最大になる周波数にできるだけ近い光でなければいけない。そのような発光ダイオードとして、ピーク発光波長660nm、発光部直径0.7mmで、かつ指向特性が広い、スタンレー電気社製FH-1001を選択した。また、その駆動回路を試作した。4.カメラの受光面上における発光ダイオード(光点)の像の位置を検出するために、像検出回路と位置検出を行うカウンタを試作し、正常に作動することを確認した。5.3次元精密移動装置に固定した発光ダイオードを移動することにより、カメラの位置検出に関する直線性、および位置の分解能について調べた。その結果、10cmの移動範囲の中で完全な線形性が得られることを確認した。また、位置の分解能は設計値である10μmが得られることを確認した。