鏡面的反射特性を有する加工面の非接触高速3次元形状計測法

工業用途では、金属のような著しい鏡面反射特性を有する物体の3次元の形状の測定を要求される場合がある。従来の鏡面物体の3次元計測法は、拡散物体に適用されている方法とは別の方法とが検討されていた。したがって、拡散物体と共通に適用できる方法があれば、その有用性は大きいと考える。そこで本研究では、拡散物体から鏡面物体まで同一原理で高速に3次元形状を測定できる原理を提案する事を目的とした。そのために、本研究では、マルチスリット光投光による新たな鏡面物体の3次元形状計測法を考案した。その基本原理は、測定領域を複数のレンズとセンサを用いて分割し、その領域に一本のスリット光を投光する。そして、測定領域、スリット光、画像センサを一対一に対応させる。測定領域この分割した測定領域それぞれにスリット光を一本ずつ同時並列的に投光し、高速な鏡面物体の測定を実現するものである。本研究ではこの目的を達成するための計測システムの構成を検討し、新たに光学系、画像センサを設計製作した。その上で、測定システムを構成し、種々の反射率を有する物体を測定した。その結果、拡散物体(紙)、鏡面物体(鏡)、両者の中間的物体(アルミニウム)などの物体の形状が同一原理で精度よく測定できた。これより、本研究で提案した鏡面物体の3次元計測法の有効性が実証できた。

工業用途では、金属のような著しい鏡面反射特性を有する物体の3次元の形状の測定を要求される場合がある。従来の鏡面物体の3次元計測法は、拡散物体に適用されている方法とは別の方法とが検討されていた。したがって、拡散物体と共通に適用できる方法があれば、その有用性は大きいと考える。そこで本研究では、拡散物体から鏡面物体まで同一原理で高速に3次元形状を測定できる原理を提案する事を目的とした。そのために、本研究では、マルチスリット光投光による新たな鏡面物体の3次元形状計測法を考案した。その基本原理は、測定領域を複数のレンズとセンサを用いて分割し、その領域に一本のスリット光を投光する。そして、測定領域、スリット光、画像センサを一対一に対応させる。測定領域この分割した測定領域それぞれにスリット光を一本ずつ同時並列的に投光し、高速な鏡面物体の測定を実現するものである。本研究ではこの目的を達成するための計測システムの構成を検討し、新たに光学系、画像センサを設計製作した。その上で、測定システムを構成し、種々の反射率を有する物体を測定した。その結果、拡散物体(紙)、鏡面物体(鏡)、両者の中間的物体(アルミニウム)などの物体の形状が同一原理で精度よく測定できた。これより、本研究で提案した鏡面物体の3次元計測法の有効性が実証できた。