英国のヘリオットワット大学の研究チームが、小さな金属部品を、従来より高い精度で非接触計測できる新しいLiDARの手法を開発した。製造現場で、接触式の道具では測りにくい微小な部位を、光で測れるようになる。成果はOptics Lettersに掲載された。
LiDARは、レーザーの光を対象に当て、跳ね返るまでの時間から距離を測る技術だ。自動運転車などに使われるLiDARは、道路や車といった大きなものを、数cmの精度で測る。今回の手法は、約40cm離れた場所から、アルミの試験対象を9〜38マイクロメートル（1マイクロメートルは1mmの1000分の1）の精度で立体的にとらえた。
鍵になるのが、二光子デュアルコムと呼ばれる測り方だ。フェムト秒レーザーという、極めて短い光のパルスを出すレーザーの、精密なタイミングを利用する。そこに、2つの光子がそろって吸収されたときだけ反応が起きる、非線形な検出を組み合わせ、距離を高い精度で割り出す。
研究チームのDerryck T. Reid氏によれば、この手法は完全に電子的な検出で成り立つ。そのため、高精度をうたう一部の方式にありがちな、装置の複雑さや、規模を大きくしづらいといった課題を避けられるという。
チームは、CNCで削り出したアルミの試験対象について、表面の形を細かい点の集まりとして記録し、立体像を作り出した。従来は1点ずつしか測れなかった手法を、面全体の撮像へと広げた形だ。
この技術は、精密測定機器を手がけるRenishawとの産業連携から生まれた。Reid氏は、部品の重要な形状を測るのに、これまでは対象に触れる機械的な道具が必要だった現場で、この光による計測が役立つとみている。手の届きにくい部位を、その場で非接触で測る用途を、研究チームは想定している。
