世界最高レベル※1の精度で球の直径測定を実現

オプトエレクトロニクス製造

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下、産総研）とパナソニックプロダクションエンジニアリング株式会社（以下、PPE）は、世界最高レベル(※1)の精度を実現する球直径測定技術を開発しました。

自由曲面レンズ・ミラーなどの光学素子の形状測定機において、絶対形状の測定精度は、形状測定機の基準として用いられる球の直径校正精度に依存しています。これまでの球の直径校正精度は、100 nmから200 nm程度の不確かさをもち、形状測定機のもつ測定の分解能や再現性に比べて高いとはいえません。今回、低接触力プローブシステムを搭載した三次元測定機（µ-CMM）（※2）と、シリコン製ブロックゲージ（※3）を基準とした球直径校正方法を開発し、それにより不確かさ15 nmで球の直径を測定できました。この球を自由曲面形状測定機の基準として用いることで、自由曲面形状の高精度化が期待されます。

なお、この研究成果の詳細は、2024年12月7日に「Precision Engineering」に掲載されました。

産総研とPPEは共同で、校正された球を活用し、産業現場における自由曲面光学素子（レンズ・ミラー）のナノレベル絶対形状測定の開発も進めます。

※1 論文発表時（2024年12月7日）現在、PPE標準機事業センター事業企画課調べ
※2 三次元測定機（µ-CMM）：測定物にプローブを接触し、測定物表面のXYZ座標位置を読み取る座標測定機（CMM：Coordinate Measuring Machine）
※3 ブロックゲージ：ブロックの端面間の長さで定義される端度器の一つ。シンプルでありながら精度が非常に高く、加えて実用性も高いため、マイクロメーターやノギス、三次元測定機などの校正に用いられる、最も普及している長さ標準

プレスリリース

世界最高レベル※1の精度で球の直径測定を実現: https://news.panasonic.com/jp/press/jn241216-1

論文リンク

Two-point diameter calibration of a sphere by a micro-coordinate measuring machine using a silicon gauge block as a reference standard Yohan Kondo, Akiko Hirai, Toshiharu Katsube, Natsumi Kawashima, and Youichi Bitou: https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2024.12.003

世界最高レベル※1の精度で球の直径測定を実現

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