拡張レーザーオートコリメーション法による形状測定装置の開発―自律校正法の検討

摘要

非球面レンズや, X 線ミラー, 超精密金型などに代表される非球面, 複雑曲面形状は様々な分野で利用されており,より高精度な加工, 計測が要求されている.鏡面の形状測定法として, レーザーオートコリメーション法が知られている. この方法で使用する角度センサは高精度な測定が可能な反面, 測定範囲が狭いため測定対象がほぼ平面でなくてはならず, 傾斜角の大きい対象を計測することが困難である.ところで, 例で挙げた測定対象は設計形状が既知であり,その設計値からの誤差が小さいという性質を有する. そこで, 設計形状より求めた法線方向からレーザ光を照射するための偏向機構をレーザーオートコリメーション法の角度センサと組み合わせることによって, 傾斜角の大きい対象にもレーザーオートコリメーション法を適用する手法を提案している. 提案手法の実装の一例として, レーザ光を偏向させるためにレンズの偏向作用を用いたが, これにより, 角度センサの感度特性が変化する. 本報では, この特性の変化を自律校正によって補正する方法を検討した.