JP2017044565A - 距離測定装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の中心波長を有する白色光と第1の中心波長とは異なる第2の中心波長を有する白色光とを同軸に混合し、参照ミラーに入射する参照光と測長ターゲットに入射する測定光とに分岐させ、それぞれの反射光を合成した干渉光のうち第1の中心波長の干渉光から算出した第1の光学的長さと、第2の中心波長の干渉光から算出した第2の光学的長さと、第1の中心波長における第1の空気の群屈折率と第2の中心波長における第2の空気の群屈折率とに基づく補正係数と、に基づいて被測定面までの幾何学的長さを算出する。
【選択図】図1
Description
図1は第1の実施形態に係る距離測定装置の全体構成を示した構成図である。
A=(ng1−1)/(ng1−ng2) …(式1)
A=12.0
と求めることができる。このA係数を予めメモリ38に記憶しておく。
D=L1−A×(L1−L2) …(式2)
第1の実施形態では、メモリ38に記憶しておいたA係数を用いたが、予め距離(幾何学的長さ)が既知の位置に配置された基準部材までの距離を測定し、測定結果から算出したA係数を用いてもよい。
図5は、第3の実施形態に係る距離測定装置の全体構成を示した構成図である。なお、図1に示す構成図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図8は、第3の実施形態に係る距離測定装置の全体構成を示した構成図である。なお、図1及び図5に示す構成図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Claims (5)
- 第1の中心波長を有する第1の白色光を出射する第1の光源と、
前記第1の中心波長とは異なる第2の中心波長を有する第2の白色光を出射する第2の光源と、
前記第1の白色光と前記第2の白色光とを混合する混合手段と、
前記混合した光を2方向に分岐させ、一方の参照光を参照ミラーの反射面に入射するとともに他方の測定光を測定対象物の被測定面に入射し、前記反射面で反射した参照反射光と前記被測定面で反射した測定反射光とを合成した干渉光を生成する干渉光生成手段と、
前記参照光の光路長を変更する走査手段と、
前記干渉光を前記第1の中心波長を有する第1の干渉光と前記第2の中心波長を有する第2の干渉光とに分離する分離手段と、
前記第1の干渉光を受光して前記第1の干渉光の強度に応じた第1の干渉信号を出力する第1の検出手段と、
前記第2の干渉光を受光して前記第2の干渉光の強度に応じた第2の干渉信号を出力する第2の検出手段と、
前記参照光の光路長を変更しつつ前記第1の干渉信号と前記第2の干渉信号とを取得する取得手段と、
前記参照光の光路長と前記第1の干渉信号との関係に基づいて前記被測定面までの第1の光学的長さを算出し、前記参照光の光路長と前記第2の干渉信号との関係に基づいて前記被測定面までの第2の光学的長さを算出する光学的長さ算出手段と、
空気の群屈折率の影響を排除した前記被測定面までの幾何学的長さを算出するための補正係数であって、前記第1の中心波長における第1の空気の群屈折率と前記第2の中心波長における第2の空気の群屈折率とに基づいた補正係数を取得する補正係数取得手段と、
前記第1の光学的長さと前記第2の光学的長さと前記補正係数とに基づいて前記幾何学的長さを算出する幾何学的長さ算出手段と、
を備えた距離測定装置。 - 前記補正係数取得手段は、前記補正係数を記憶する記憶手段を備えた請求項1に記載の距離測定装置。
- 前記補正係数取得手段は、
前記測定光の光路に配置された基準部材であって、基準面が前記測定光の既知の光路長となる位置に配置された基準部材と、
前記参照光の光路長を変更しながら前記第1の干渉信号と前記第2の干渉信号とを取得し、前記第1の干渉信号に基づいて前記基準面までの第3の光学的長さを算出し、前記第2の干渉信号に基づいて前記基準面までの第4の光学的長さを算出する基準面光学的長さ算出手段と、
前記第3の光学的長さと前記第4の光学的長さと前記既知の光路長とに基づいて前記補正係数を算出する補正係数算出手段と、
を備えた請求項1に記載の距離測定装置。 - 前記第1の白色光及び前記第2の白色光のそれぞれの光路、又は前記干渉光の光路に配置されるエタロンと、
前記測定光の一部を反射させ、かつ一部を透過させる半反射面を有するハーフミラーと、
を備え、
前記干渉光生成手段は、前記参照反射光、前記測定反射光、及び前記半反射面で反射した基準反射光を合成した干渉光を生成する請求項1から3のいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 第1の中心波長を有する第1の白色光と前記第1の中心波長とは異なる第2の中心波長を有する第2の白色光とを混合する混合工程と、
前記混合した光を2方向に分岐させ、一方の参照光を参照ミラーの反射面に入射するとともに他方の測定光を測定対象物の被測定面に入射し、前記反射面で反射した参照反射光と前記被測定面で反射した測定反射光とを合成した干渉光を生成する干渉光生成工程と、
前記干渉光を前記第1の中心波長を有する第1の干渉光と前記第2の中心波長を有する第2の干渉光とに分離する分離工程と、
前記第1の干渉光を受光して前記第1の干渉光の強度に応じた第1の干渉信号を出力する第1の検出工程と、
前記第2の干渉光を受光して前記第2の干渉光の強度に応じた第2の干渉信号を出力する第2の検出工程と、
前記参照光の光路長を変更しつつ前記第1の干渉信号と前記第2の干渉信号とを取得する取得工程と、
前記参照光の光路長と前記第1の干渉信号との関係に基づいて前記被測定面までの第1の光学的長さを算出し、前記参照光の光路長と前記第2の干渉信号との関係に基づいて前記被測定面までの第2の光学的長さを算出する光学的長さ算出工程と、
前記被測定面までの幾何学的長さを算出するための補正係数であって、前記第1の中心波長における第1の空気の群屈折率と前記第2の中心波長における第2の空気の群屈折率とに基づいた補正係数を取得する補正係数取得工程と、
前記第1の光学的長さと前記第2の光学的長さと前記補正係数とに基づいて前記幾何学的長さを算出する幾何学的長さ算出工程と、
を備えた距離測定方法。
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