JP6502626B2 - 距離測定装置、および距離測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る距離測定装置10の一例を示す構成図である。本実施形態の距離測定装置10は、液体LMの中に設置された測定対象物SMに関して、液体LMの外から光を照射して液体LMの反射面LM#から測定対象物SMの反射面SM#までの距離Dを測定する。例えば、液体LMは、水であるが、これに代えて、エタノールや酢酸、塩酸、アンモニア、水酸化ナトリウム等であってもよい。
第2干渉光検出部32Bは、干渉計20により生成された複数の干渉光のうちの第2干渉光を検出し、検出された第2干渉光を干渉信号に変換し、変換した干渉信号を制御装置50に出力する。
第3干渉光検出部32Cは、干渉計20により生成された複数の干渉光のうちの第3干渉光を検出し、検出された第3干渉光を干渉信号に変換し、変換した干渉信号を制御装置50に出力する。
第2波長掃引光源12Bは、第2光を光ファイバーF2に射出する。光ファイバーF2は、第2波長掃引光源12Bにより射出された第2光を干渉計20の光カプラ22へ導光する。
第2干渉信号取得部56は、第2干渉光検出部32Bから出力された第2干渉信号を取得する。
第3干渉信号取得部58は、第3干渉光検出部32Cから出力された第3干渉信号を取得する。
また、光路長算出部60は、第3ピーク周波数を検出すると、記憶部64に予め記憶された既知の第3ピーク周波数と既知の光路長とを対応付けた第3対応情報を読み込む。そして、光路長算出部60は、読み込んだ第3対応情報から、検出した第3ピーク周波数に対応付けられた第3光路長L8460を検出する。なお、第1対応情報、第2対応情報および第3対応情報は、キャリブレーション等によって記憶部64に予め記憶されているものとする。
以下、図13を参照することにより、制御装置50の各機能部が行う処理について説明する。図13は、制御装置50により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、装置制御部52は、第1波長掃引光源12Aに第1光を射出させ、第2波長掃引光源12Bに第2光を射出させる(ステップS100)。
以下、本発明の第2実施形態について、図面を参照して説明する。第2実施形態に係る距離測定装置10は、測定対象物SMにて反射された第1反射光および第2反射光と、液体LMにて反射された第3反射光と、反射体RMで反射された第1参照光、第2参照光および第3参照光との6つの光を干渉させる構成に代えて、測定対象物SMにて反射された第1反射光および第2反射光と、液体LMにて反射された第3反射光と、第1測定光が液体LMにて反射された第1参照光と、第2測定光が液体LMにて反射された第2参照光と、第3測定光が第1コリメータ24Aにて端面反射された第3参照光とを干渉させる構成となっている。なお、第1の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。
また、距離測定装置10では、第2測定光および第2参照光が干渉した光を第2干渉光として取得するため、第2波長掃引光源12Bから射出される第2光の可干渉距離は、図1に示した距離L1と距離L2との差よりも長くなければならない。
Claims (8)
- 線形光学媒質内の測定対象物に対して、前記線形光学媒質外から、第1波長帯で波長が変化する第1光と、前記第1波長帯とは異なる第2波長帯で波長が変化する第2光と、前記第1光および前記第2光とは異なる波長の第3光とを照射する照射部と、
前記測定対象物により反射された前記第1光の反射光である第1反射光と、前記測定対象物により反射された前記第2光の反射光である第2反射光と、前記線形光学媒質により反射された前記第3光の反射光である第3反射光とを受光する受光部と、
前記受光部により受光された前記第1反射光、前記第2反射光および前記第3反射光に基づいて、前記線形光学媒質の反射面から前記線形光学媒質により形成された環境中の測定対象物の反射面までの距離を算出する算出部と、
を備える距離測定装置。 - 前記第1光は、前記線形光学媒質に対する透過率の高い波長であり、前記第2光は、前記線形光学媒質に対する透過率が高く前記第1光とは異なる波長であり、前記第3光は、前記線形光学媒質に対する透過率が低い波長である、
請求項1に記載の距離測定装置。 - 前記第1光の波長が変化する第1波長帯と前記第2光の波長が変化する第2波長帯とは、
前記第1光と前記第2光とが導光部で導光される際、互いの可干渉性を壊さない波長帯である、
請求項1または2に記載の距離測定装置。 - 前記第3光は、前記第1光の周波数と前記第2光の周波数との差を周波数とする、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 前記算出部は、前記第1反射光、前記第2反射光および前記第3反射光に基づいて、前記線形光学媒質の屈折率を算出する、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 前記第1光、前記第2光および前記第3光を、前記線形光学媒質の外に設けられた反射体に照射する参照光照射部と、
前記参照光照射部により照射されて、前記反射体にて反射した参照光を受光する参照光受光部と、
前記第1反射光、前記第2反射光および前記第3反射光を前記参照光と干渉させて干渉光を生成する干渉部とをさらに備え、
前記算出部は、前記第1反射光、前記第2反射光および前記第3反射光が前記干渉部により前記参照光と干渉されて生成された干渉光に基づいて、前記線形光学媒質内の測定対象物の位置を算出する、
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 前記第1光と前記第2光とを合成して前記第3光を生成する合成部
をさらに備え、
前記合成部と前記照射部とは、前記第1反射光、前記第2反射光および前記第3反射光を同時に導光する導光部により接続されている、
請求項1から6のうちいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 線形光学媒質内の測定対象物に対して、前記線形光学媒質外から、第1波長帯で波長が変化する第1光と、前記第1波長帯とは異なる第2波長帯で波長が変化する第2光と、前記第1光および前記第2光とは異なる波長の第3光とを照射し、
前記測定対象物により反射された前記第1光の反射光である第1反射光と、前記測定対象物により反射された前記第2光の反射光である第2反射光と、前記線形光学媒質により反射された前記第3光の反射光である第3反射光とを受光し、
受光した前記第1反射光、前記第2反射光および前記第3反射光に基づいて、前記線形光学媒質の反射面から前記線形光学媒質により形成された環境中の測定対象物の反射面までの距離を算出する、
距離測定方法。
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