光コムを用いた粗面物体の非接触計測技術に関する研究～光コムと回転ミラーを用いた計測面に対する形状測定

摘要

加工技術と計測技術の発展のおかげで、今まで加工できなかったものを大量に作ることが可能になった。高精度な計測技術がなければ、加工されたものの精度を評価することができないので、計測技術が加工技術の発展に対してとても重要な役割を果たしている。大型機械や柔らく変形するものを計測する時、そして遠距離にあるものを計測する時に、非接触、高精度な計測技術が求められる。今まで、多くの距離と形状測定技術が研究されて、開発されてきた。光波距離計では変調した信号を測定物に当てて、帰ってくる光の時間や、変調した信号の位相変化で測定物までの距離を測定する。二台の計測器を利用して三角測量により、表面形状を計測する手法もある。他にも測距法として、格子投影法やフィゾー干渉計がある。格子投影法では高速な表面形状計測が可能であるが、精度が悪い欠点がある。干渉計測は高精度、高速度、非接触で多くのメリットがあるが、位相飛びにより、粗面や、波長以上の変位を測定することができない。光コムは高周波数の安定性、正確性などの利点により、研究者から注目を浴びている。光コムを用いた測距技術も開発されて研究されている。一方で、光コムを用いた粗面形状の研究はまだ発展途中である。本研究は光コムを用いた粗面形状計測の基本原理をシミュレーションと実験を通じて検討した。