高精度視覚位置測定システムにおけるレーザーランダムスペックルによる光斑重心位置決定精度低下問題を効果的に解決するため、スペックル機構および抑制方法を研究した。レーザー光斑のイメージング過程からレーザーランダムスペックル発生の原因を分析し、空間内任意点における総波干渉式を導出した。イメージング媒体の吸光性、粗さおよび表面出射光の信号対雑音比とランダムスペックル強度の関係モデルを構築し、イメージング媒体の粗さと吸光性を高めることで出射光の信号対雑音比を向上させ、ランダムスペックル強度を低減する結論を得た。イメージング媒体の物理特性を変更して比較実験を行い、光斑重心位置の安定性が物理特性の変化に伴う傾向を取得し、関係モデルの正確性を検証した。実験結果より、レーザー出力が50mWのとき、吸光性が強く粗さと厚みが適度なイメージング媒体をイメージングターゲット面として選択することで、レーザー光斑重心の抽出精度が0.04ピクセル以内で安定し、レーザースペックルの抑制を実現し、光斑重心の位置決定精度を向上させた。

レーザー光斑;動的スペックル;光の散乱;分子運動論;微小表面モデル