従来のレーザー差動共焦顕微鏡（LDCM）が距離測定と同時に高精度な傾斜角度測定を行えない問題を解決するために、差動共焦に基づく傾角測定センサを提案した。傾斜面の測定時に、このセンサはまず軸方向スキャンで取得した差動応答信号を利用して焦点位置を正確に特定し、次に顕微鏡の瞳面の場強分布を解析して光斑画像のピーク位置を抽出し、傾斜角度の高精度な測定を実現する。まず、傾斜測定対象面での集光ビームの反射後の光場分布モデルを構築し、異なる傾斜角度における顕微鏡瞳面の場強分布を解析した。次に、傾斜光斑の特徴解析に基づき、改良されたMeanshiftアルゴリズムを用いた光斑ピーク位置抽出法を提案した。最後に、実験によりセンサの傾斜角度測定の有効性を検証した。実験結果は、センサの傾斜度（0~8°）測定平均誤差が0.011°、傾斜方向（0~360°）測定平均誤差が0.128°であり、非接触差動共焦光学プローブを用いた三次元表面検査過程における被測定面の傾斜角度測定要求を満たしていることを示している。本センサは自由曲面の高精度な輪郭測定のための新しい手法を提供する。

非接触光学プローブ; 差動共焦; 3D検査; 傾斜測定; ピーク抽出