精密回転軸系を備えた高性能製造装置や精密測定機器において、その回転角度は従来の円形グレーティングでは偏心誤差が測定角度の精度に与える影響を除去しにくい。そこで、二次元ハイブリッド位置符号化に基づく高精度回転角度測定法を提案する。本測角システムは、二次元ハイブリッド位置符号化盤、二台のCCDカメラおよびテレセントリックレンズから構成され、二次元ハイブリッド位置符号化盤は精密回転軸系に固定されその回転角度を取得する。次に、測角モデルを構築し、測角精度が設置偏心に関係ないことを数学的に証明した。多歯分度盤を用いて提案した測角システムの精度を検証したところ、測定角度誤差は±1″であった。最後に、提案した測定法を用いて直動駆動回転台の角度位置決め精度を測定し、その角度位置決め誤差は±5″以内であった。従来の円形グレーティング測角と比較して、本方法は設置偏心誤差が測角精度に与える影響を考慮する必要がなく、安定性が高く、使用が簡便であり、角度位置決め誤差の検出に利用できる。

二次元ハイブリッド位置符号化;偏心誤差;回転角度;多歯分度盤