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近年超精密領域における加工方法の進展には著しいものがあり、要求される加工精度も格段に飛躍している。このような精密加工部品は、その表面形状が機能特性を左右することが多く、輪郭形状の高精度測定が不可欠となる。またこのような高精度部品の輪郭形状測定には、表面に傷などの損傷を与えないように非接触測定が望まれる。しかしながら、市販の大方の非接触センサの出力特性には、スペックルノイズにより異常値が発生し、接触式のそれと大きく異なっている。本研究の目的はスペックルノイズの影響を低減し、接触式測定機と相関が得られる非接触式センサを開発することである。
昨年度の研究において、照射スポット形状を円形から楕円形に変換した変位センサの光学系を構築し、楕円照射スポットがスペックルノイズ低減に大きな効果を持つことを実証した。このとき変位測定方式はナイフエッジ方式を採用したが、この方式は光学系の調整に熟練と多くの時間を要する課題があった。そこで本年度は、ナイフエッジ方式より光学系の調整箇所の自由度が少ない、楕円スポットを持つ共焦点変位測定システムを採用した。その結果、ナイフエッジ方式と同等の結果が得られ、実用化に大きく前進することができた。
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