JP5414083B2 - 測距方法及びレーザ測距装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光の干渉を用いて被測定物の厚み方向の距離もしくは厚みを高精度に測定する測距方法及びレーザ測距装置に関するものである。

従来のレーザ光を用いたレーザ測距方法は、例えばレーザ光を参照光と測定光とに分割し、その参照光と被測定物で反射された測定光との時間差から両者の光路差を求めることで被測定物までの距離を測定する。このような参照光と測定光との時間差から測距を行う従来のレーザ測距方法では、その測距精度はレーザ光の波長レベル、即ちｎｍ（ナノメートル）オーダーには遠く及ばない。

そこで本願発明者は下記［特許文献１］に示すように、波長の異なる複数のレーザ光を用い、さらにその光路差を変化させることでレーザ光の特徴である可干渉性を利用した高精度のレーザ測距方法及びそのレーザ測距方法を行うレーザ測距装置に関する発明を行った。

国際公報第２００８／０９９７８８号パンフレット

［特許文献１］に開示された発明により被測定物までの距離を高精度に測距することが可能となった。しかしながら、［特許文献１］の発明では光路差の変化をモータ等の機械的手段により行っている。よって、高精度の測距には位置精度の高い高価な機械的手段が必要となり、コストが増大するという問題点がある。また、いかに位置精度の高い機械的手段であってもバックラッシュ（逆動作）などにより誤差が生じる可能性があり、この点で更なる改善が望まれる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の特徴である可干渉性を利用しながら、光学系に機械的手段を用いずに被測定物までの距離もしくは厚み方向の距離もしくは厚みを高精度に測距する測距方法及びレーザ測距装置を提供することを目的とする。

（１）波長の異なる第１レーザ光と第２レーザ光とを分割部１２で参照光と測定光とにそれぞれ分割し、反射部１４で反射した参照光と被測定物６の測定点で反射した測定光とを受光部１８が受光して、当該参照光と測定光とがそれぞれ干渉することで得られる明暗のデータに基づいて被測定物６の厚み方向の距離Ｌを測距する測距方法であって、
第１レーザ光及び第２レーザ光の波長と前記受光部１８が受光する参照光及び測定光の光強度とに基づいて演算明暗データを算出する演算明暗データ作成ステップと、
第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの参照光を反射面が傾斜した反射部１４で反射させるとともに、第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの測定光を被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射させ、前記反射部１４で反射した参照光と第１測定点Ｓ１で反射した測定光とを複数の受光器２２で構成された前記受光部１８に受光させる第１照射ステップと、
前記受光部１８の各受光器２２の光強度データに基づいて第１測定点Ｓ１の測定明暗データを作成する第１明暗データ作成ステップと、
第１測定点Ｓ１の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第１測定点Ｓ１の測定明暗データの位置を特定する第１比較ステップと、
第１測定点Ｓ１の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第１距離データを取得する第１距離データ取得ステップと、
第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの参照光を前記反射部１４で反射させるとともに、第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの測定光を被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射させ、前記反射部１４で反射した参照光と第２測定点Ｓ２で反射した測定光とを前記受光部１８で受光させる第２照射ステップと、
前記受光部１８の各受光器２２の光強度データに基づいて第２測定点Ｓ２の測定明暗データを作成する第２明暗データ作成ステップと、
第２測定点Ｓ２の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第２測定点Ｓ２の測定明暗データの位置を特定する第２比較ステップと、
第２測定点Ｓ２の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第２距離データを取得する第２距離データ取得ステップと、
第１距離データと第２距離データとに基づいて第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌを測距する測距ステップと、
を有することを特徴とする測距方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）波長の異なる第１レーザ光と第２レーザ光とを分割部１２で参照光と測定光とにそれぞれ分割し、反射部１４で反射した参照光と被測定物６の測定点で反射した測定光とを受光部１８が受光して、当該参照光と測定光とがそれぞれ干渉することで得られる明暗のデータに基づいて被測定物６の厚み方向の距離Ｌを測距する測距方法であって、
第１レーザ光及び第２レーザ光の波長と前記受光部１８が受光する参照光及び測定光の光強度とに基づいて演算明暗データを算出する演算明暗データ作成ステップと、
第１レーザ光及び第２レーザ光をそれぞれ２つの参照光と測定光とに分割し、第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光と（第１参照光）を反射面が傾斜した前記反射部１４の第１反射領域１４ａで反射させるとともに、第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光と（第１測定光）を被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射させ、第１反射領域１４ａで反射した前記第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光と第１測定点Ｓ１で反射した前記第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光とを複数の受光器２２で構成された前記受光部１８の第１受光領域１８ａに受光させ、
第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光と（第２参照光）を反射面が傾斜した前記反射部１４の第２反射領域１４ｂで反射させるとともに、第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光と（第２測定光）を被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射させ、第２反射領域１４ｂで反射した前記第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光と第２測定点Ｓ２で反射した前記第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光とを複数の受光器２２で構成された前記受光部１８の第２受光領域１８ｂに受光させる照射ステップと、
前記第１受光領域１８ａの各受光器２２の光強度データに基づいて第１測定点Ｓ１の測定明暗データを作成する第１明暗データ作成ステップと、
前記第２受光領域１８ｂの各受光器２２の光強度データに基づいて第２測定点Ｓ２の測定明暗データを作成する第２明暗データ作成ステップと、
第１測定点Ｓ１の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第１測定点Ｓ１の測定明暗データの位置を特定する第１比較ステップと、
第２測定点の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第２測定点Ｓ２の測定明暗データの位置を特定する第２比較ステップと、
第１測定点Ｓ１の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第１距離データを取得する第１距離データ取得ステップと、
第２測定点Ｓ２の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第２距離データを取得する第２距離データ取得ステップと、
第１距離データと第２距離データとに基づいて第１測定点と第２測定点との間の厚み方向の距離Ｌを測距する測距ステップと、
を有することを特徴とする測距方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）第２測定点Ｓ２が第１測定点Ｓ１の裏面に位置し、
第２測定光が第２測定点Ｓ２で反射することで、
測距ステップが被測定物６の厚みｔを測距することを特徴とする上記（２）記載の測距方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）波長の異なる２つの第１レーザ光と第２レーザ光とを出射する第１レーザ照射手段１０ａと第２レーザ照射手段１０ｂと、第１レーザ光と第２レーザ光とを参照光と測定光とにそれぞれ分割する分割部１２と、それぞれの参照光を所定の反射角で反射する反射部１４と、複数の受光器２２で構成され反射部１４で反射した参照光と被測定物６で反射した測定光とを受光して各受光器２２の光強度データを出力する受光部１８と、受光部１８からの光強度データが入力する演算部２０と、を有し、
上記（１）記載の演算明暗データ作成ステップと第１照射ステップと第１明暗データ作成ステップと第１比較ステップと第１距離データ取得ステップと第２照射ステップと第２明暗データ作成ステップと第２比較ステップと第２距離データ取得ステップと測距ステップとを行って、被測定物６の第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌを測距することを特徴とするレーザ測距装置５０ａを提供することにより、上記課題を解決する。
（５）波長の異なる２つの第１レーザ光と第２レーザ光とを出射する第１レーザ照射手段１０ａと第２レーザ照射手段１０ｂと、第１レーザ光及び第２レーザ光をそれぞれ２つの参照光と測定光に分割するレーザ光分割手段と、レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光と（第１参照光）を所定の反射角で反射する第１反射領域１４ａと、レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光と（第２参照光）を所定の反射角で反射する第２反射領域１４ｂと、レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光と（第１測定光）を出射する第１出射口１６ａと、レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光と（第２測定光）を出射する第２出射口１６ｂと、
複数の受光器２２で構成され、第１反射領域１４ａで反射した前記第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光と被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射した前記第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光とを受光して各受光器２２の光強度データを出力する第１受光領域１８ａと、
複数の受光器２２で構成され、第２反射領域１４ｂで反射した前記第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光と被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射した前記第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光とを受光して各受光器２２の光強度データを出力する第２受光領域１８ｂと、
第１受光領域１８ａと第２受光領域１８ｂからの光強度データが入力する演算部２０と、を有し、
上記（２）記載の演算明暗データ作成ステップと照射ステップと第１明暗データ作成ステップと第２明暗データ作成ステップと第１比較ステップと第２比較ステップと第１距離データ取得ステップと第２距離データ取得ステップと測距ステップとを行って、被測定物６の第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌを測距することを特徴とするレーザ測距装置５０ｂを提供することにより、上記課題を解決する。
（６）第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとが対向するように設置され、被測定物６を第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとの間に配置することで被測定物６の厚みｔを測距することを特徴とする上記（５）記載のレーザ測距装置５０ｃを提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る測距方法及びレーザ測距装置によれば、光学系に機械的手段を用いずに被測定物の厚み方向の距離もしくは厚みを高精度に測定することができる。

本発明に係る第１の形態のレーザ測距装置の概略構成を示す図である。 本発明の参照光と測定光の光路差を説明する図である。 本発明の受光部と測定明暗データの作成を説明する図である。 本発明に係る演算明暗データと測定明暗データを説明する図である。 本発明に係る第２の形態のレーザ測距装置の概略構成を示す図である。 本発明に係る反射部の変形例を示す図である。 本発明に係る第２の測距方法を第１の形態のレーザ測距装置に適用した例を示す図である。 本発明に係る第３の形態のレーザ測距装置の概略構成を示す図である。 本発明に係る第２の形態のレーザ測距装置の変形例を示す図である。 本発明に係る第３の形態のレーザ測距装置の変形例を示す図である。

本発明に係る測距方法及びレーザ測距装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。尚、図中の破線はレーザ光を示す。

先ず、本発明に係る測距方法及びレーザ測距装置の基本原理を図１の第１の形態のレーザ測距装置５０ａ及び図２、図３、図４を用いて説明する。

本発明に係るレーザ測距装置５０ａは、波長の異なる２つのレーザ光（第１レーザ光、第２レーザ光）をそれぞれ出射する第１レーザ照射手段１０ａと第２レーザ照射手段１０ｂとを有している。第１レーザ照射手段１０ａ、第２レーザ照射手段１０ｂとしてはコヒーレンス長の比較的長い、ヘリウムネオンレーザや半導体励起固体レーザ、半導体ＤＦＢレーザ等を用いることが好ましい。ただし、測定光の光路長と参照光の光路長とがほぼ等しい場合にはコヒーレンス長の短い半導体レーザ等を用いても良い。

そして、第１レーザ照射手段１０ａから出射した第１レーザ光は、第１レーザ光の光路上に設けられたミラー４ａで反射され分割部１２に向う。また、第２レーザ照射手段１０ｂから出射した第２レーザ光は、第２レーザ光の光路上に設けられたハーフミラー４ｂで反射され第１レーザ光と同一光路上を通り分割部１２に向う。

分割部１２としてはハーフミラーやビームスプリッタ等が用いられ、分割部１２に到達した第１レーザ光及び第２レーザ光は分割部１２で参照光と測定光とに２分割される。尚、分割部１２に平板のビームスプリッタを用いる場合には分割部１２と反射部１４との間に補正板１１を設ける必要がある。ただし、分割部１２にキューブ型のビームスプリッタを用いる場合には、補正板１１は設ける必要はない。

分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の参照光は反射部１４にて反射される。このとき、反射部１４の反射面は参照光の入射方向に垂直ではなく所定の角度θだけ傾斜している。このため参照光は、図２に示すように所定の反射角（入射方向から見て２θ）で反射する。そして、反射部１４で反射した参照光は補正板１１及びビームスプリッタ（分割部１２）を通過して２θ傾いた角度で受光部１８に到達する。尚、レーザ光の分散を考慮して補正板１１及びビームスプリッタ（分割部１２）は薄くすることが望ましい。

また、分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の測定光は被測定物６の測定点（例えば、第１測定点Ｓ１）で反射され、分割部１２を経由して受光部１８に到達する。尚、反射部１４の反射面の傾斜角度θは０．２３°前後の角度であるため、反射部１４で反射した参照光と被測定物６で反射した測定光とは受光部１８で部分的に重なりこの部分で干渉する。

受光部１８は例えばＣＣＤやＣＭＯＳのように複数の受光器２２で構成され、受光器２２毎に光強度データを出力可能なものが用いられる。

ここで、本願の測距方法で用いる明暗データに関して説明する。前述のように反射部１４の反射面は所定の角度θだけ傾斜している。このとき、図２の点ａ−ａ’間の参照光の光路長をＬｒａとし、点ｂ−ｂ’間の参照光の光路長をＬｒｂとし、受光部１８上の点ａ’−ｂ’間の距離をＤ’とした場合に、光路長Ｌｒａと光路長Ｌｒｂとの光路差（Ｌｒｂ−Ｌｒａ）は、
（Ｌｒｂ−Ｌｒａ）＝Ｄ’ｓｉｎ２θ となる。
つまり、参照光の光路長は反射面の位置によって連続的に変化する。これに対し測定光の光路長は一定であるから、図２の例では受光部１８上の点ａ’から点ｂ’に向うに伴い測定光と参照光との光路差は大きくなる。このため、測定光と参照光との干渉光には光路差の変化に伴う周期的な干渉縞が生じる。

ここで仮に、図３（ａ）に示すように、受光部１８を構成する複数の受光器２２の縦の列が干渉縞に沿うように受光部１８を設置した場合を考える。尚、図３においては説明の都合上、照射するレーザ光が１つの場合を示している。また、干渉縞の暗部をＢとして示している。この場合、例えば受光器２２の任意の横列ｎ及び横列ｎ−１の光強度データを縦列ａ’から縦列ｂ’に向けて結ぶと、図３（ｂ）に示すように干渉光の明暗データが得られる。

また、受光器２２の設置角度を最適化すれば、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、多数の横列の受光器２２の光強度データを明暗データの作成に用いることが可能となり、より詳細な明暗データを作成することができる。尚、図３では照射するレーザ光を１つとしているが、実際には２つのレーザ光（第１レーザ光及び第２レーザ光）を照射するため、明暗データは第１レーザ光の参照光と測定光とが干渉した干渉光と第２レーザ光の参照光と測定光とが干渉した干渉光とが合わさった複雑なものとなる。このような場合でも、受光器２２の設置角度を最適化し、より多くの光強度データで明暗データを作成することで本願の測距方法を行うに十分な明暗データを得ることができる。尚、明暗データには受光部１８を構成する全ての受光器２２の光強度データを使用する必要はなく、明暗データの作成に十分な領域の受光器２２の光強度データを用いれば良い。ただし、全ての受光器２２の光強度データを使用することで、測定光の照射面内の凹凸を知ることができより好ましいといえる。これらのことは、後述の第１受光領域１８ａ、第２受光領域１８ｂにおいても同様である。また、受光部１８における使用領域及び明暗データ作成時の光強度データの配列順等は、レーザ測距装置５０ａ〜５０ｃの出荷前に予め取得しておき、レーザ測距装置５０ａ〜５０ｃ内のメモリ等に記憶しておくことが好ましい。

尚、上記の手法により得られる明暗データの長さは、基本的に明暗データの作成に用いたデータ数（受光器２２の数）であり、実際の長さ（Ｌｒｂ−Ｌｒａ）とは異なっている。この受光器２２の数に基づく長さを、以後ピクセル長さと記述する。ここで、距離Ｌ’
（ピクセル長さ）と実際の距離Ｌとの間には、使用するレーザ光の波長をλとし、このレーザ光の干渉光の干渉縞の波長（周期）のピクセル長さをλ’としたときに、
Ｌ＝Ｌ’λ／（２×λ’） の関係が成立する。
よって、使用するレーザ光（第１レーザ光もしくは第２レーザ光）の波長λと、ピクセル長さでの干渉縞の波長（周期）λ’とを予め取得しておけば、上記の換算式によりピクセル長さから実際の長さを算出することができる。尚、ピクセル長さから実際の長さへの換算は明暗データの時点で行っても良いが、途中の演算をピクセル長さで行い測距ステップの最終段階においてピクセル長さから実際の長さに換算することが誤差低減の観点から好ましい。尚、本例では途中の演算をピクセル長さで行い測距ステップの最終段階において実際の長さに換算する例を説明する。

また、本発明に係る測距方法及びレーザ測距装置では、受光部１８もしくは後述の第１受光領域１８ａ、第２受光領域１８ｂから出力される光強度データに基づいて作成される明暗データ（以後、測定明暗データとする）と、レーザ測距装置のコンピュータの演算によって作成される明暗データ（以後、演算明暗データとする）とを比較して測距を行う。

ここで、演算明暗データの作成方法を説明する。前述のように用いるレーザ光の波長（周波数）によって、そのレーザ光の干渉光の干渉縞の周期は決定する。第１レーザ光と第２レーザ光の周波数は既知であるから、第１レーザ光の干渉光の干渉縞の周期と、第２レーザ光の干渉光の干渉縞の周期は算出が可能である。また、受光部１８が受光する第１レーザ光の参照光、第１レーザ光の測定光、第２レーザ光の参照光、第２レーザ光の測定光の光強度を予め個別に取得しておけば、第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの干渉光の振幅も算出が可能である。これにより、第１レーザ光による干渉光の周期、振幅と、第２レーザ光による干渉光の周期、振幅とが判明する。尚、受光部１８が受光する測定光の光強度は被測定物６の反射の状態により変化する。よって、測定光の光強度の測定は被測定物６が大きく変わる毎に行うことが好ましい。

ここで、どのような発信波長のレーザ光の干渉光でも参照光と測定光との光路差がゼロの点では明部をとる。よって、演算により作成された第１レーザ光の干渉光の任意の明部の位置と第２レーザ光の干渉光の任意の明部の位置とを重ねて両者を合算することで、第１レーザ光の干渉光の干渉縞と第２レーザ光の干渉光の干渉縞とが合わさった演算明暗データを作成することができる。尚、この明部を重ねた位置は演算明暗データ上で光強度が最大の値をとり、且つこの前後で演算明暗データの波形が対称となる。よって、この点を演算明暗データの基準点とすることが好ましい。以上が演算明暗データの作成方法であり、この演算明暗データの作成は被測定物６の測距前に予め行っておくことが好ましい。

次に、本発明に係る第１の測距方法及び第１の形態のレーザ測距装置５０ａの動作を説明する。先ず、前述の手法により演算明暗データを作成する（第１の測距方法における演算明暗データ作成ステップ）。

次に、図１（ａ）に示すように、測定光が第１測定点Ｓ１に照射されるよう被測定物６を設置する。次に、第１レーザ照射手段１０ａ、第２レーザ照射手段１０ｂを動作させ第１レーザ光及び第２レーザ光を同時に照射する。照射された第１レーザ光及び第２レーザ光は分割部１２で参照光と測定光とに２分割される。

分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の参照光は反射面が所定の角度θで傾斜している反射部１４にて反射され、分割部１２を通過して受光部１８に到達する。また、分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の測定光は出射口１６から出射し、被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射した後、分割部１２で反射して受光部１８に到達する。受光部１８は反射部１４で反射した第１レーザ光及び第２レーザ光の参照光と被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射した第１レーザ光及び第２レーザ光の測定光とを受光する（第１の測距方法における第１照射ステップ）。尚、測距時に参照光と測定光との光路差がコヒーレンス長の範囲内となるように、測定光の光路長と参照光の光路長とは略同等とすることが好ましい。

そして、受光部１８は各受光器２２の光強度データを演算部２０に出力する。演算部２０は各受光器２２の光強度データを所定の順序で配列し、第１測定点Ｓ１の測定明暗データを作成する（第１の測距方法における第１測定明暗データ作成ステップ）。

ここで、反射部１４で反射した参照光はその反射面の位置によって光路長が異なるから、第１レーザ光の参照光と第１レーザ光の測定光との干渉光は明暗が周期的に変化する干渉縞を形成する。また、第２レーザ光の参照光と第２レーザ光の測定光との干渉光も明暗が周期的に変化する干渉縞を形成する。ただし、第１レーザ光と第２レーザ光とは波長が異なっているため干渉縞の周期は異なる。尚、第１レーザ光と第２レーザ光の干渉光は“うなり”となり、時間平均すると一定値となる。よって、第１測定点Ｓ１の測定明暗データは基本的に第１測定点Ｓ１で反射した第１レーザ光の測定光と第１レーザ光の参照光との干渉光と、第１測定点Ｓ１で反射した第２レーザ光の測定光と第２レーザ光の参照光との干渉光とが合わさったものとなる。

次に、演算部２０は取得された第１測定点Ｓ１の測定明暗データと予め作成されている演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第１測定点Ｓ１の測定明暗データの位置を特定する。（第１の測距方法における第１比較ステップ）。

尚、演算明暗データは上記の２つの干渉光が合わさった明暗データを演算により算出するものであり、測定明暗データは実測により取得するものである。よって、演算明暗データと測定明暗データとは取得範囲が異なるものの基本的に同じものとなる。ここで、図４に演算明暗データと測定明暗データとの関係を模式的に表す。尚、図４中の細線が演算明暗データを示し、太線が測定明暗データを示す。前述のように、演算明暗データは演算により作成するものであるから、その作成範囲（参照光と測定光との光路差の範囲）は任意に設定することができる。よって、演算明暗データを測定明暗データが取り得る範囲を網羅する十分な範囲で作成すれば、第１測定点Ｓ１の測定明暗データＡは演算明暗データのいずれかの部位と一致する。

次に、演算部２０は第１測定点Ｓ１の測定明暗データの基点（図４中の点Ｐ）から演算明暗データ上の基準点（図４中の点Ｏ）までの第１距離データＬａ’（ピクセル長さ）を算出する（第１の測距方法における第１距離データ取得ステップ）。尚、測定明暗データの基点は測定明暗データの任意の位置（任意の受光器２２の光強度データ）とすることができる。

次に、レーザ測距装置５０ａもしくは被測定物６を平行移動させ、図１（ｂ）に示すように、測定光が第２測定点Ｓ２に照射されるよう被測定物６を位置させる。

次に、第１レーザ照射手段１０ａ、第２レーザ照射手段１０ｂを動作させ第１レーザ光及び第２レーザ光を同時に照射する。これにより、受光部１８は反射部１４で反射した第１レーザ光及び第２レーザ光の参照光と被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射した第１レーザ光及び第２レーザ光の測定光とを受光する（第１の測距方法における第２照射ステップ）。

そして、受光部１８は各受光器２２の光強度データを演算部２０に出力する。演算部２０は各受光器２２の光強度データを所定の順序で配列し、第２測定点Ｓ２の測定明暗データを作成する（第１の測距方法における第２測定明暗データ作成ステップ）。尚、第２測定点Ｓ２の測定明暗データは基本的に第２測定点Ｓ２で反射した第１レーザ光の測定光と第１レーザ光の参照光との干渉光と、第２測定点Ｓ２で反射した第２レーザ光の測定光と第２レーザ光の参照光との干渉光とが合わさったものとなる。

次に、演算部２０は取得された第２測定点Ｓ２の測定明暗データと予め作成されている演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第２測定点Ｓ２の測定明暗データの位置を特定する。（第１の測距方法における第２比較ステップ）。

前述のように、演算明暗データと測定明暗データとは取得範囲が異なるものの基本的には同じものであるため、演算明暗データの作成範囲を最適化すれば図４中の第２測定点Ｓ２の測定明暗データＢも演算明暗データのいずれかの部位と一致する。そして、演算明暗データにおける第１測定点Ｓ１の測定明暗データＡと第２測定点Ｓ２の測定明暗データＢの位置の差は、第１測定点Ｓ１の測定明暗データＡと第２測定点Ｓ２の測定明暗データＢとの光路差の違いに起因する。

次に、演算部２０は第２測定点Ｓ２の測定明暗データの基点（図４中の点Ｐ’）から演算明暗データ上の基準点Ｏまでの第２距離データＬｂ’（ピクセル長さ）を算出する（第１の測距方法における第２距離データ取得ステップ）。尚、このときの基点は測定明暗データ内において第１距離データ取得ステップのときと同一の位置としなければならない。そして、基点を同一としたときの第１測定点Ｓ１の測定明暗データＡと第２測定点Ｓ２の測定明暗データＢとの位置の差は被測定物６側の光路差、即ち、第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との厚み方向の距離Ｌに対応する。

よって、演算部２０は、第２距離データ取得ステップで得られた第２距離データＬｂ’から、第１距離データ取得ステップで得られた第１距離データＬａ’を減算した上で２で割ることで、第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌ’（ピクセル長さ）を算出する。尚、距離Ｌ’が負の場合には、第２測定点Ｓ２のほうが第１測定点Ｓ１よりもレーザ測距装置５０ａ側に位置していることを示している。そして、距離Ｌ’のピクセル長さを実際の長さに換算することで、第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌを算出する（第１の測距方法における測距ステップ）。以上が本発明に係る第１の測距方法及び第１の形態のレーザ測距装置５０ａの動作である。

次に、本発明に係る第２の測距方法及び第２の形態のレーザ測距装置５０ｂの動作を図５を用いて説明する。レーザ測距装置５０ｂは、分割部１２の前段に第１レーザ光及び第２レーザ光を２分割するレーザ光分割部２８を有している。そして、このレーザ光分割部２８と分割部１２とが第１レーザ光及び第２レーザ光をそれぞれ２つの参照光と測定光に分割するレーザ光分割手段を構成する。尚、レーザ光分割部２８としてはハーフミラーやビームスプリッタの他に、サバール板を用いて第１レーザ光及び第２レーザ光を直交する２つの直線偏光に分ける構成としても良い。そして前述のように、レーザ光分割部２８は第１レーザ光及び第２レーザ光を２分割する。レーザ光分割部２８にて分割された一方の第１レーザ光及び第２レーザ光は分割部１２でさらに参照光と測定光とに２分割される。そして、分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の一方の参照光（以後、第１参照光とする）は、反射部１４の第１反射領域１４ａで反射され分割部１２を透過して、複数の受光器２２で構成された受光部１８の第１受光領域１８ａに到達する。また、分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の一方の測定光（以後、第１測定光とする）は、第１出射口１６ａから被測定物６の第１測定点Ｓ１に向けて出射し、第１測定点Ｓ１及び分割部１２で反射され受光部１８の第１受光領域１８ａに到達する。

また、レーザ光分割部２８にて分割された他方の第１レーザ光及び第２レーザ光はミラー４ｃで反射された後、分割部１２でさらに参照光と測定光とに２分割される。そして、分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の他方の参照光（以後、第２参照光とする）は、反射部１４の第２反射領域１４ｂで反射され分割部１２を透過して、複数の受光器２２で構成された受光部１８の第２受光領域１８ｂに到達する。また、分割部１２で分割された第１レーザ光及び第２レーザ光の他方の測定光（以後、第２測定光とする）は、第２出射口１６ｂから被測定物６の第２測定点Ｓ２に向けて出射し、第２測定点Ｓ２及び分割部１２で反射され受光部１８の第２受光領域１８ｂに到達する。

尚、反射部１４における第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂとの間には段差を設けても良いし、段差を無くし一直線状としても良い。また、第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂとの間の段差は、図６（ａ）に示すように大きくとも、図６（ｂ）に示すように小さくとも良い。さらに、第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂの位置は、図６（ｃ）に示すように第１反射領域１４ａを受光部１８から見て手前側に位置させても良い。さらにまた、第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂの反射面の傾斜は、図６（ｄ）に示すように逆側としても良い。さらに、後述の図９、図１０の反射部１４のように、第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂの配置方向とそれらの反射面の傾斜方向とを異なる方向（図９、図１０では９０°）としても良い。

次に、本発明に係る第２の測距方法及び第２の形態のレーザ測距装置５０ｂの動作を説明する。第２の測距方法では演算明暗データに加えて、第１測定光系の第１基準距離データＬａｓ’（ピクセル長さ）と第２測定光系の第２基準距離データＬｂｓ’（ピクセル長さ）とを取得する必要がある。第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得方法の例は後述する。

先ず、第１の測距方法と同様の手法で演算明暗データの作成を行う（第２の測距方法における演算明暗データ作成ステップ）。次に、所定の方法により第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’を取得する。

次に、被測定物６を図５（ａ）に示すように、第１レーザ光及び第２レーザ光の第１測定光が第１測定点Ｓ１に、第１レーザ光及び第２レーザ光の第２測定光が第２測定点Ｓ２にそれぞれ垂直に照射するよう設置する。次に、第１レーザ照射手段１０ａ、第２レーザ照射手段１０ｂを動作させ第１レーザ光及び第２レーザ光を同時に照射する。

これにより、第１レーザ光及び第２レーザ光の第１測定光は、前述のように被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射され第１受光領域１８ａに到達する。また、第１レーザ光及び第２レーザ光の第２測定光は被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射され第２受光領域１８ｂに到達する。また、第１レーザ光及び第２レーザ光の第１参照光は反射部１４の第１反射領域１４ａで反射され第１受光領域１８ａに到達する。また、第１レーザ光及び第２レーザ光の第２参照光は反射部１４の第２反射領域１４ｂで反射され第２受光領域１８ｂに到達する（第２の測距方法における照射ステップ）。

第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂの反射面は所定の角度θで傾斜しており、第１反射領域１４ａ及び第２反射領域１４ｂで反射した参照光はその反射面の位置によって光路長が異なる。よって、第１受光領域１８ａで受光する第１レーザ光の第１測定光と第１レーザ光の第１参照光との干渉光と、第２レーザ光の第１測定光と第２レーザ光の第１参照光との干渉光とは共に干渉縞を形成する。また、第２受光領域１８ｂで受光する第１レーザ光の第２測定光と第１レーザ光の第２参照光との干渉光と、第２レーザ光の第２測定光と第２レーザ光の第２参照光との干渉光とは共に干渉縞を形成する。そして、受光部１８は第１受光領域１８ａと第２受光領域１８ｂの各受光器２２の光強度データを演算部２０に出力する。尚、第１受光領域１８ａと第２受光領域１８ｂとは１つの受光部１８内に設けても良いし、第１受光領域１８ａと第２受光領域１８ｂとを個別の受光部１８で構成しても良い。

演算部２０は第１受光領域１８ａの各受光器２２の光強度データを所定の順序で配列し、第１測定点Ｓ１の測定明暗データを作成する（第２の測距方法における第１測定明暗データ作成ステップ）。尚、第１測定点Ｓ１の測定明暗データは基本的に第１測定点Ｓ１で反射した第１レーザ光の第１測定光と第１レーザ光の第１参照光との干渉光と、第１測定点Ｓ１で反射した第２レーザ光の第１測定光と第２レーザ光の第１参照光との干渉光が合わさったものとなる。

また、演算部２０は第２受光領域１８ｂの各受光器２２の光強度データを所定の順序で配列し、第２測定点Ｓ２の測定明暗データを作成する（第２の測距方法における第２測定明暗データ作成ステップ）。尚、第２測定点Ｓ２の測定明暗データは基本的に第２測定点Ｓ２で反射した第１レーザ光の第２測定光と第１レーザ光の第２参照光との干渉光と、第２測定点Ｓ２で反射した第２レーザ光の第２測定光と第２レーザ光の第２参照光との干渉光が合わさったものとなる。

次に、演算部２０は取得された第１測定点Ｓ１の測定明暗データと予め作成されている演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第１測定点Ｓ１の測定明暗データの位置を特定する。（第２の測距方法における第１比較ステップ）。

また、演算部２０は取得された第２測定点Ｓ２の測定明暗データと予め作成されている演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第２測定点Ｓ２の測定明暗データの位置を特定する。（第２の測距方法における第２比較ステップ）。

次に、演算部２０は第１測定点Ｓ１の測定明暗データの基点から演算明暗データ上の基準点までの第１距離データＬａ’（ピクセル長さ）を算出する（第２の測距方法における第１距離データ取得ステップ）。

また、演算部２０は第２測定点Ｓ２の測定明暗データの基点から演算明暗データ上の基準点までの第２距離データＬｂ’（ピクセル長さ）を算出する（第２の測距方法における第２距離データ取得ステップ）。尚、第１測定点Ｓ１の測定明暗データ及び第２測定点Ｓ２の測定明暗データの基点は、後述の第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得時に設定した測定明暗データ内における位置と同一とする。

ここで、第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得方法の一例を示す。尚、以下に示す取得方法は本発明に係るレーザ測距装置５０ｂに好適なものであるが、必ずしもこの方法を用いる必要は無い。また、第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得は測定毎に行う必要は無く、レーザ測距装置の出荷時等に行ってメモリ等に記録しておいても良い。

先ず、図５（ｂ）に示すように、第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとを表面が平滑な平板５で塞ぐ。このとき、第１出射口１６ａから平板５までの距離と第２出射口１６ｂから平板５までの距離とは等しい。次に、第１レーザ照射手段１０ａ、第２レーザ照射手段１０ｂを動作させ第１レーザ光及び第２レーザ光を同時に照射する。これにより、第１レーザ光及び第２レーザ光の第１測定光は平板５の第１測定点Ｓ１’で反射する。また、第１レーザ光及び第２レーザ光の第２測定光は平板５の第２測定点Ｓ２’で反射する（照射ステップ）。そして、この状態で第２の測距方法における第１明暗データ作成ステップ〜第２距離データ取得ステップを行う。尚、第１距離データ取得ステップ、第２距離データ取得ステップにおける測定明暗データの基点は基本的に任意の位置とすることができる。ただし、ここで設定した基点は被測定物６の測距時に変化させることはできない。

そして、第１距離データ取得ステップで得られる第１距離データＬａ’が第１基準距離データＬａｓ’となり、第２距離データ取得ステップで得られる第２距離データＬｂ’が第２基準距離データＬｂｓ’となる。この第１基準距離データＬａｓ’は平板５の第１測定点Ｓ１’で反射した第１測定光と第１参照光の光路差に対応する。また、第２基準距離データＬｂｓ’は平板５の第２測定点Ｓ２’で反射した第２測定光と第２参照光の光路差に対応する。よって、第１基準距離データＬａｓ’と第２基準距離データＬｂｓ’との差は、実質的に第１反射領域１４ａと第２反射領域１４ｂとの位置の差に対応する。以上が測距装置５０ｂに好適な第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得方法である。

次に、演算部２０は第１距離データ取得ステップで得られた第１距離データＬａ’と第２距離データ取得ステップで得られた第２距離データＬｂ’と第１基準距離データＬａｓ’と第２基準距離データＬｂｓ’とに基づいて、第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌ’（ピクセル長さ）を例えば以下の式で算出する（第２の測距方法における測距ステップ）。
Ｌ’＝（（Ｌａ’−Ｌａｓ’）−（Ｌｂ’−Ｌｂｓ’））／２
尚、距離Ｌ’が負の場合には、第２測定点Ｓ２のほうが第１測定点Ｓ１よりもレーザ測距装置５０ａ側に位置していることを示している。そして、距離Ｌ’のピクセル長さを実際の長さに換算することで距離Ｌを算出する。以上が本発明に係る第２の測距方法及び第２の形態のレーザ測距装置５０ｂの動作である。

尚、第１の形態のレーザ測距装置５０ａにより第２の測距方法を行うことも可能である。この場合、図７に示すように、測定光が被測定物６の第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２とに同時に照射されるように被測定物６を配置する。そして、第１測定点Ｓ１に照射される一部の測定光が一方の第１測定光となる。この第１測定光は第１測定点Ｓ１で反射され、分割部１２を経由して受光部１８の一部である第１受光領域１８ａに到達する。また、第２測定点Ｓ２に照射される一部の測定光が他方の第２測定光となる。この第２測定光は第２測定点Ｓ２で反射され、分割部１２を経由して受光部１８の一部である第２受光領域１８ｂに到達する。また、第１測定光と対応する一部の参照光が一方の第１参照光となる。この第１参照光は反射部１４の一部である第１反射領域１４ａで反射され、分割部１２を経由して受光部１８の一部である第１受光領域１８ａに到達する。また、第２測定光と対応する一部の参照光が他方の第２参照光となる。この第２参照光は反射部１４の一部である第２反射領域１４ｂで反射され、分割部１２を経由して受光部１８の一部である第２受光領域１８ｂに到達する。以後は前述の第２の測距方法と同様にして第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌを算出する。第１受光領域１８ａと第２受光領域１８ｂとの判別は取得される測定明暗データの不連続性から判断しても良いし、第１受光領域１８ａと第２受光領域１８ｂとの間にブランク領域を設け、このブランク領域と対応する範囲に第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との境界部分（段差）がくるように被測定物６を配置するようにしても良い。

次に、本発明に係る第３の測距方法及び第３の形態のレーザ測距装置５０ｃの動作を図８を用いて説明する。尚、第３の形態のレーザ測距装置５０ｃは被測定物６の一面側に位置する第１測定点Ｓ１と、当該第１測定点Ｓ１の裏面に位置する第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離を測距することで、被測定物６の厚みｔを測距するものである。従って、その構成は第１測定光と第２測定光との光学経路が異なる以外、第２の形態のレーザ測距装置５０ｂと基本的に同等である。

第３の形態のレーザ測距装置５０ｃでは、第１レーザ光及び第２レーザ光の第１測定光は光路上に設けられたミラー８ａ、ミラー８ｂ、ミラー８ｃで反射され第１出射口１６ａから第２出射口１６ｂに向けて出射する。第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとは対向する位置に設けられ、被測定物６は、図８（ａ）に示されるように、この第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとの間に配置される。よって、第１出射口１６ａから出射した第１レーザ光及び第２レーザ光の第１測定光は被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射され、ミラー８ｃ、ミラー８ｂ、ミラー８ａ、分割部１２を経由して受光部１８の第１受光領域１８ａに到達する。また、第１レーザ光及び第２レーザ光の第２測定光は光路上に設けられたミラー８ｄ、ミラー８ｅ、ミラー８ｆで反射され第２出射口１６ｂから被測定物６の第１測定点Ｓ１の裏面に位置する第２測定点Ｓ２に向けて出射する。そして、被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射され、ミラー８ｆ、ミラー８ｅ、ミラー８ｄ、分割部１２を経由して受光部１８の第２受光領域１８ｂに到達する。尚、第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とはできる限り同等とすることが好ましい。また、測距時に各参照光と各測定光との光路差がコヒーレンス長の範囲内となるように各参照光の光路長と各測定光の光路長とを最適化することが好ましい。

また、本発明に係る第３の測距方法及び第３のレーザ測距装置５０ｃにおける第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得は例えば以下のようにして行う。

先ず、図８（ｂ）に示すように、第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとの中間位置に厚みｔａが既知のブロックゲージ７を設置する。このとき、第１出射口１６ａからブロックゲージ７までの距離と第２出射口１６ｂからブロックゲージ７までの距離とをほぼ等しく配置する。尚、ブロックゲージ７の厚みｔａは被測定物６の厚みｔよりも薄いことが好ましい。

次に、第１レーザ照射手段１０ａ、第２レーザ照射手段１０ｂを動作させ第１レーザ光及び第２レーザ光を同時に照射する。これにより、第１レーザ光及び第２レーザ光の第１測定光はブロックゲージ７の第１測定点Ｓ１’で反射する。また、第１レーザ光及び第２レーザ光の第２測定光は第１測定点Ｓ１’の裏面に位置する第２測定点Ｓ２’で反射する（照射ステップ）。そして、この状態で第２の測距方法における第１明暗データ作成ステップ〜第２距離データ取得ステップと同等のステップを行う。尚、第１距離データ取得ステップ、第２距離データ取得ステップにおける測定明暗データの基点は基本的に任意の位置とすることができる。ただし、ここで設定した基点は被測定物６の測距時に変化させることはできない。そして、第１距離データ取得ステップで得られる第１距離データＬａ’が第１基準距離データＬａｓ’となり、第２距離データ取得ステップで得られる第２距離データＬｂ’が第２基準距離データＬｂｓ’となる。この第１基準距離データＬａｓ’はブロックゲージ７の第１測定点Ｓ１’で反射した第１測定光と第１参照光の光路差に対応する。また、第２基準距離データＬｂｓ’はブロックゲージ７の第２測定点Ｓ２’で反射した第２測定光と第２参照光の光路差に対応する。以上が測距装置５０ｃに好適な第１基準距離データＬａｓ’及び第２基準距離データＬｂｓ’の取得方法である。

次に、第２の測距方法における演算明暗データ作成ステップと同様のステップを行い演算明暗データを作成する。次に、第１出射口１６ａと第２出射口１６ｂとの間に被測定物６を配置する。そして、この状態で第２の測距方法における照射ステップ〜第２距離データ取得ステップを行う。ここでの第１距離データ取得ステップで取得される第１距離データＬａ’は被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射した第１測定光と第１参照光の光路差に対応する。また、第２距離データ取得ステップで取得される第２距離データＬｂ’は被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射した第２測定光と第２参照光の光路差に対応する。

次に、演算部２０は、第１距離データ取得ステップで得られた第１距離データＬａ’と第２距離データ取得ステップで得られた第２距離データＬｂ’と第１基準距離データＬａｓ’と第２基準距離データＬｂｓ’とブロックゲージ７の厚みｔａに基づいて、第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の厚み方向の距離Ｌ、即ち被測定物６の厚みｔを例えば以下のようにして算出する（第３の測距方法における測距ステップ）。

先ず、第１距離データＬａ’と第２距離データＬｂ’と第１基準距離データＬａｓ’と第２基準距離データＬｂｓ’とから、以下の式により距離Ｌ’を算出する。尚、距離Ｌ’は被測定物６の厚みｔからブロックゲージ７の厚みｔａを引いたもののピクセル長さに相当する。
Ｌ’＝（（Ｌａ’−Ｌａｓ’）＋（Ｌｂ’−Ｌｂｓ’））／２
次に、距離Ｌ’のピクセル長さを実際の長さに換算することで距離Ｌを算出する。そして、得られた距離Ｌにブロックゲージ７の厚みｔａを加算することで、被測定物６の厚みｔを算出する。以上が本発明に係る第３の測距方法及び第３の形態のレーザ測距装置５０ｃの動作である。

以上のように、本発明に係る測距方法及びレーザ測距装置によれば、反射部１４を所定の角度θだけ傾けて設置することで、参照光の光路長を光路内で連続的に変化させることができる。これにより、受光部１８が受光する測定光と参照光による干渉光には干渉縞が形成され、この受光部１８の各受光器２２の光強度データに基づいて測定明暗データを作成することができる。そして、この測定明暗データと予め演算により算出された演算明暗データとを比較することで測距を行う。これにより、光学系に機械的手段を用いずに被測定物の厚み方向の距離もしくは厚みを高精度に測距することができる。

尚、上記のレーザ測距装置５０ａ〜５０ｃの構成は一例であるから、図１、図５〜図８に限定されるものではない。また、図５、図８のレーザ測距装置５０ｂ、５０ｃでは、レーザ光分割部２８、分割部１２で分割したレーザ光（参照光、測定光）の光路が全て紙面と平行となっている例を示したが、特にこれに限定されるわけではなく、例えば図９に示す第２の形態のレーザ測距装置５０ｂの変形例のようにレーザ光分割部２８が紙面と垂直な方向にレーザ光を分割するようにしても良いし、図１０に示す第３の形態のレーザ測距装置５０ｃの変形例のように分割部１２が紙面と垂直な方向にレーザ光を分割するようにしても良い。また、レーザ光の分割方向を紙面に平行な方向と垂直な方向の間の任意の角度としても良い他、各レーザ光の光路は立体的な如何なる光路を取っても良い。さらに、その他のレーザ測距装置５０ａ〜５０ｃの各部の構成等も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

６ 被測定物
１０ａ 第１レーザ照射手段
１０ｂ 第２レーザ照射手段
１２ 分割部
１４ 反射部
１４ａ 第１反射領域
１４ｂ 第２反射領域
１６ａ 第１出射口
１６ｂ 第２出射口
１８ 受光部
１８ａ 第１受光領域
１８ｂ 第２受光領域
２０ 演算部
２２ 受光器
５０ａ〜５０ｃ レーザ測距装置
Ｓ１ 第１測定点
Ｓ２ 第２測定点
Ｌ （被測定物の厚み方向の）距離
ｔ （被測定物の）厚み

Claims (6)

1. 波長の異なる第１レーザ光と第２レーザ光とを分割部で参照光と測定光とにそれぞれ分割し、反射部で反射した参照光と被測定物の測定点で反射した測定光とを受光部が受光して、当該参照光と測定光とがそれぞれ干渉することで得られる明暗のデータに基づいて被測定物の厚み方向の距離を測距する測距方法であって、
   第１レーザ光及び第２レーザ光の波長と前記受光部が受光する参照光及び測定光の光強度とに基づいて演算明暗データを算出する演算明暗データ作成ステップと、
   第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの参照光を反射面が傾斜した反射部で反射させるとともに、第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの測定光を被測定物の第１測定点で反射させ、前記反射部で反射した参照光と第１測定点で反射した測定光とを複数の受光器で構成された前記受光部に受光させる第１照射ステップと、
   前記受光部の各受光器の光強度データに基づいて第１測定点の測定明暗データを作成する第１明暗データ作成ステップと、
   第１測定点の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第１測定点の測定明暗データの位置を特定する第１比較ステップと、
   第１測定点の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第１距離データを取得する第１距離データ取得ステップと、
   第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの参照光を前記反射部で反射させるとともに、第１レーザ光及び第２レーザ光のそれぞれの測定光を被測定物の第２測定点で反射させ、前記反射部で反射した参照光と第２測定点で反射した測定光とを前記受光部で受光させる第２照射ステップと、
   前記受光部の各受光器の光強度データに基づいて第２測定点の測定明暗データを作成する第２明暗データ作成ステップと、
   第２測定点の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第２測定点の測定明暗データの位置を特定する第２比較ステップと、
   第２測定点の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第２距離データを取得する第２距離データ取得ステップと、
   第１距離データと第２距離データとに基づいて第１測定点と第２測定点との間の厚み方向の距離を測距する測距ステップと、
   を有することを特徴とする測距方法。
2. 波長の異なる第１レーザ光と第２レーザ光とを分割部で参照光と測定光とにそれぞれ分割し、反射部で反射した参照光と被測定物の測定点で反射した測定光とを受光部が受光して、当該参照光と測定光とがそれぞれ干渉することで得られる明暗のデータに基づいて被測定物の厚み方向の距離を測距する測距方法であって、
   第１レーザ光及び第２レーザ光の波長と前記受光部が受光する参照光及び測定光の光強度とに基づいて演算明暗データを算出する演算明暗データ作成ステップと、
   第１レーザ光及び第２レーザ光をそれぞれ２つの参照光と測定光とに分割し、第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光とを反射面が傾斜した前記反射部の第１反射領域で反射させるとともに、第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光とを被測定物の第１測定点で反射させ、第１反射領域で反射した前記第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光と第１測定点で反射した前記第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光とを複数の受光器で構成された前記受光部の第１受光領域に受光させ、
   第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光とを反射面が傾斜した前記反射部の第２反射領域で反射させるとともに、第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光とを被測定物の第２測定点で反射させ、第２反射領域で反射した前記第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光と第２測定点で反射した前記第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光とを複数の受光器で構成された前記受光部の第２受光領域に受光させる照射ステップと、
   前記第１受光領域の各受光器の光強度データに基づいて第１測定点の測定明暗データを作成する第１明暗データ作成ステップと、
   前記第２受光領域の各受光器の光強度データに基づいて第２測定点の測定明暗データを作成する第２明暗データ作成ステップと、
   第１測定点の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第１測定点の測定明暗データの位置を特定する第１比較ステップと、
   第２測定点の測定明暗データと前記演算明暗データとを比較して、演算明暗データにおける第２測定点の測定明暗データの位置を特定する第２比較ステップと、
   第１測定点の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第１距離データを取得する第１距離データ取得ステップと、
   第２測定点の測定明暗データの基点から演算明暗データの基準点までの第２距離データを取得する第２距離データ取得ステップと、
   第１距離データと第２距離データとに基づいて第１測定点と第２測定点との間の厚み方向の距離を測距する測距ステップと、
   を有することを特徴とする測距方法。
3. 第２測定点が第１測定点の裏面に位置し、
   第２測定光が第２測定点で反射することで、
   測距ステップが被測定物の厚みを測距することを特徴とする請求項２記載の測距方法。
4. 波長の異なる２つの第１レーザ光と第２レーザ光とを出射する第１レーザ照射手段と第２レーザ照射手段と、
   第１レーザ光と第２レーザ光とを参照光と測定光とにそれぞれ分割する分割部と、
   それぞれの参照光を所定の反射角で反射する反射部と、
   複数の受光器で構成され反射部で反射した参照光と被測定物で反射した測定光とを受光して各受光器の光強度データを出力する受光部と、
   受光部からの光強度データが入力する演算部と、を有し、
   請求項１記載の演算明暗データ作成ステップと第１照射ステップと第１明暗データ作成ステップと第１比較ステップと第１距離データ取得ステップと第２照射ステップと第２明暗データ作成ステップと第２比較ステップと第２距離データ取得ステップと測距ステップとを行って、被測定物の第１測定点と第２測定点との間の厚み方向の距離を測距することを特徴とするレーザ測距装置。
5. 波長の異なる２つの第１レーザ光と第２レーザ光とを出射する第１レーザ照射手段と第２レーザ照射手段と、
   第１レーザ光及び第２レーザ光をそれぞれ２つの参照光と測定光に分割するレーザ光分割手段と、
   レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光とを所定の反射角で反射する第１反射領域と、
   レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光とを所定の反射角で反射する第２反射領域と、
   レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光とを出射する第１出射口と、
   レーザ光分割手段で分割した第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光とを出射する第２出射口と、
   複数の受光器で構成され、第１反射領域で反射した前記第１レーザ光の一方の参照光と第２レーザ光の一方の参照光と被測定物の第１測定点で反射した前記第１レーザ光の一方の測定光と第２レーザ光の一方の測定光とを受光して各受光器の光強度データを出力する第１受光領域と、
   複数の受光器で構成され、第２反射領域で反射した前記第１レーザ光の他方の参照光と第２レーザ光の他方の参照光と被測定物の第２測定点で反射した前記第１レーザ光の他方の測定光と第２レーザ光の他方の測定光とを受光して各受光器の光強度データを出力する第２受光領域と、
   第１受光領域と第２受光領域からの光強度データが入力する演算部と、を有し、
   請求項２記載の演算明暗データ作成ステップと照射ステップと第１明暗データ作成ステップと第２明暗データ作成ステップと第１比較ステップと第２比較ステップと第１距離データ取得ステップと第２距離データ取得ステップと測距ステップとを行って、被測定物の第１測定点と第２測定点との間の厚み方向の距離を測距することを特徴とするレーザ測距装置。
6. 第１出射口と第２出射口とが対向するように設置され、被測定物を第１出射口と第２出射口との間に配置することで被測定物の厚みを測距することを特徴とする請求項５記載のレーザ測距装置。

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