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真直度形状測定の際、測定子移動にともなう並進誤差とピッチングの影響を取り除くために被測定面形状の2階微分を測定するものとして3点法と差動レーザオートコリメーション法がある。これらの方法の零点ずれは測定結果に放物線ずれを生じさせるが、本研究では差動レーザオートコリメーション法を発展させ、この放物線ずれとドリフトに同時に対処するシステムを開発する事を目的として行った。
まず、非接触で被測定面のデータを得るための光学系、得られた信号を変換するための電気回路、偏光ビームスプリッタ(PBS)の回転のための駆動系、そしてデータ処理のためのコンピュータよりなるシステムを組んだ。
光学系は半導体レーザ、PBS、λ/4板、レンズ等を用い作った。電気信号処理回路はOPアンプ等を用い作った。PBS駆動系はθステージ、ステッピングモータ等を用い作った。そしてコンピュータを中心としてシステムを組んだ。測定子対の空間周波数特性の違いが測定結果に及ぼす影響を除去するため、各々のレーザ光の光強度分布を測定し、その空間周波数特性を明らかにした。そして、逆フィルタリングのためのソフトを作った。さらには、このシステムの差動レーザオートコリメーション部の較正を行った。ここでは、レーザオートコリメーション部の各々の較正の他に、角度差出力のPBS角度依存性を調べたところ、40分の測定範囲で±7arcsec.となった。また、角度差出力のドリフト特性を調べた結果、60分で3〜6arcsec.となった。
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