TW202001209A - 光測距裝置及加工裝置 - Google Patents

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Abstract

以如下之方式構成光測距裝置(3)，設置：光干涉部(21)，係將反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光，從第1極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出彼此正交之第1及第2成分，並從第2極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出彼此正交之第3及第4成分；及極化波旋轉部(25)，係藉由使具有第1及第2成分之第1複素信號的極化波角度、與具有第3及第4成分之第2複素信號的極化波角度旋轉，取得極化波之水平成分及垂直成分中之一種以上的成分；距離算出部(27)係根據藉極化波旋轉部(25)所取得之成分，算出反射光之頻率與參照光之頻率的差分，再從差分算出至測量對象物(1)的距離。

Description

光測距裝置及加工裝置
本發明係有關於一種算出至測量對象物之距離的光測距裝置、與包括光測距裝置之加工裝置。
在以下之專利文獻1，係揭示一種可檢測出搜索對象之三維形狀的異物檢測裝置。
在以下之專利文獻1所揭示的異物檢測裝置係包括：光輸出手段，係輸出雷射光；及掃描手段，係使用雷射光來掃描搜索對象之搜索範圍。
又，異物檢測裝置係包括：極化波分離手段，係將在對搜索對象照射雷射光時之來自搜索對象的散射光分離成各極化波成分；及第1與第2受光手段，係對散射光之各個極化波成分進行受光。
又，異物檢測裝置係包括相位差檢測手段，該相位差檢測手段係檢測出雷射光與散射光中之各個極化波成分的相位差，且檢測出散射光中之各個極化波成分的接收強度。
進而，異物檢測裝置係包括信號處理手段，該信號處理手段係根據檢測結果，算出散射光之極化波消除度，且因應於極化波消除度之算出結果，算出與異物的相隔距離，並輸出異物的形狀。
因此，異物檢測裝置係可與回光之極化波成分無關地檢測出異物的三維形 狀。
[先行專利文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2011-185837號公報
在專利文獻1所揭示之異物檢測裝置係在照射雷射光時，光之極化波面旋轉的情況，可能搜索對象所散射之散射光的各個之極化波成分的接收強度降低。
異物檢測裝置係散射光的各個之極化波成分的接收強度降低時，具有至搜索對象之距離的測量精度變差的課題。
本發明係為了解決如上述所示之課題而開發者，其目的在於得到一種光測距裝置及加工裝置，該光測距裝置係即使在光之極化波面旋轉的情況，亦可測量至測量對象物之距離。
本發明之光測距裝置係作成為包括：光輸出部，係將伴隨時間之經過而頻率變化的頻率掃描光作為參照光輸出，且對頻率掃描光之極化波進行多重化，再輸出彼此正交之第1及第2極化波的頻率掃描光；光收發部，係朝向測量對象物照射第1及第2極化波的頻率掃描光，並接收測量對象物所反射之頻率掃描光，作為反射光；光干涉部，係將反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光，從第1極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出彼此正交之 第1及第2成分，並從第2極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出彼此正交之第3及第4成分；極化波旋轉部，係藉由使具有第1及第2成分之第1複素信號的極化波角度、與具有第3及第4成分之第2複素信號的極化波角度旋轉，取得極化波之水平成分及垂直成分中之一種以上的成分；以及距離算出部，係根據藉極化波旋轉部所取得之成分，算出反射光之頻率與參照光之頻率的差分，再從差分算出至測量對象物的距離。
若依據本發明，如以下所示構成光測距裝置，設置：光干涉部，係將反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光，從第1極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出彼此正交之第1及第2成分，並從第2極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出彼此正交之第3及第4成分；及極化波旋轉部，係藉由使具有第1及第2成分之第1複素信號的極化波角度、與具有第3及第4成分之第2複素信號的極化波角度旋轉，取得極化波之水平成分及垂直成分中之一種以上的成分；距離算出部係根據藉極化波旋轉部所取得之成分，算出反射光之頻率與參照光之頻率的差分，再從差分算出至測量對象物的距離。因此，本發明之光測距裝置係即使在光之極化波面旋轉的情況，亦可測量至測量對象物之距離。
1‧‧‧測量對象物
2‧‧‧加工裝置
3‧‧‧光測距裝置
4‧‧‧加工部
10‧‧‧光輸出部
11‧‧‧頻率變化信號產生部
12‧‧‧雷射光源
13‧‧‧光耦合器
14‧‧‧相位調變信號產生部
15‧‧‧極化波多重部
16‧‧‧光收發部
17‧‧‧循環器
18‧‧‧透鏡
20‧‧‧信號處理器
21‧‧‧光干涉部
21a‧‧‧光耦合器
21b‧‧‧PBS
21c‧‧‧第一90°光混合器
21d‧‧‧第二90°光混合器
22a~22h‧‧‧PIN光電二極體
22i~22k、22m‧‧‧放大器
51、52‧‧‧複素信號輸出部
53‧‧‧第1乘法電路
54‧‧‧第2乘法電路
55‧‧‧第3乘法電路
56‧‧‧第4乘法電路
57‧‧‧第1加法電路
58‧‧‧第2加法電路
59‧‧‧控制電路
61‧‧‧相位推測部
62‧‧‧第1相位補償處理部
63‧‧‧第2相位補償處理部
71‧‧‧極化波旋轉電路
72‧‧‧相位補償電路
73‧‧‧光譜算出電路
74‧‧‧光譜選擇電路
75‧‧‧距離算出處理電路
81‧‧‧記憶體
82‧‧‧處理器
[圖1]係表示實施形態1之加工裝置2的構成圖。
[圖2]係表示實施形態1之光測距裝置3的構成圖。
[圖3]係表示實施形態1之光測距裝置3之信號處理部24的構成圖。
[圖4]係表示信號處理部24之硬體的硬體構成圖。
[圖5]係表示以軟體或軔體等實現信號處理部24的情況之電腦的硬體構成圖。
[圖6]係表示光干涉部21及O/E變換部22之內部的構成圖。
[圖7]係表示極化波旋轉部25之內部的構成圖。
[圖8]係表示相位補償部26之內部的構成圖。
[圖9]係表示藉光測距裝置3之距離之測量處理的說明圖。
[圖10]係表示鋸齒波信號之波形的說明圖。
[圖11]係表示相位補償部26之相位補償處理的說明圖。
以下，為了更詳細地說明本發明，根據附加之圖面，說明本發明之實施形態。
實施形態1
圖1係表示實施形態1之加工裝置2的構成圖。
在圖1，測量對象物1係藉加工裝置2所加工之加工物等符合。
加工裝置2係包括光測距裝置3、加工部4以及檢查部5。
光測距裝置3係測量至測量對象物1的距離，並向加工部4及檢查部5之各個輸出所測量之距離的裝置。
加工部4係根據從光測距裝置3所輸出之距離對測量對象物1進行加工。
作為加工部4之加工例，係想到以從光測距裝置3所輸出之距離與設計值變成一致的方式對測量對象物1研磨的加工或對測量對象物1切削的加工等。
檢查部5係根據從光測距裝置3所輸出之距離，檢查測量對象物1之面粗糙度 或測量對象物1之凹凸。
作為檢查部5之檢查例，係想到判定是否從光測距裝置3所輸出之距離與設計值一致的檢查等。
圖2係表示實施形態1之光測距裝置3的構成圖。
在圖2，光輸出部10係包括頻率變化信號產生部11、雷射光源12、光耦合器13、相位調變信號產生部14以及極化波多重部15。
頻率掃描光輸出部10係將伴隨時間的經過而頻率變化之第1極化波的頻率掃描光作為參照光，向光傳送部20輸出。
光輸出部10係向光收發部16輸出使頻率掃描光之極化波變成多重並彼此正交之第1及第2極化波的頻率掃描光。
在實施形態1之光測距裝置3，當作第1極化波係水平極化波，第2極化波係垂直極化波。
但，這只不過是一例，例如亦可第1極化波係垂直極化波，第2極化波係水平極化波。
頻率變化信號產生部11係向雷射光源12輸出伴隨時間之經過而頻率變化的頻率變化信號。
作為從頻率變化信號產生部11所輸出之頻率變化信號，係除了鋸齒波信號以外，還想到三角波信號等。在實施形態1之光測距裝置3，係採用頻率變化信號產生部11輸出鋸齒波信號，作為頻率變化信號。
雷射光源12係例如藉分布回授式雷射所實現。雷射光源12係經由光纖，與光耦合器13連接。
雷射光源12係根據從頻率變化信號產生部11所輸出之鋸齒波信號，向光耦 合器13重複地輸出伴隨時間之經過而頻率變化之水平極化波的頻率掃描光。
光耦合器13係經由光纖，與極化波多重部15連接，又，經由光纖，與光干涉部21連接。
光耦合器13係將從雷射光源12所輸出之水平極化波的頻率掃描光分支成二，向極化波多重部15輸出分支後之一方的頻率掃描光，並將分支後之另一方的頻率掃描光作為參照光，向光干涉部21輸出。
相位調變信號產生部14係產生用以對頻率掃描光進行相位偏移調變的相位調變信號，並向極化波多重部15輸出相位調變信號。
極化波多重部15係經由光纖，與循環器17連接。
極化波多重部15係從自光耦合器13所輸出之水平極化波的頻率掃描光產生垂直極化波的頻率掃描光，並對水平極化波的頻率掃描光與垂直極化波的頻率掃描光進行多重化。
極化波多重部15係根據從相位調變信號產生部14所輸出之相位調變信號，對極化波多重化後的頻率掃描光進行相位偏移調變，再向循環器17輸出相位偏移調變後的頻率掃描光。
作為相位偏移調變，想到QPSK(四相位偏移調變)或BPSK(二相位偏移調變)等，但是在實施形態1之光測距裝置3，係當作相位偏移調變是QPSK。
極化波多重部15係在根據QPSK對頻率掃描光進行相位偏移調變的情況，作為相位偏移調變後之頻率掃描光，向循環器17重複地輸出被映射成例如「00」、「01」、「10」、「11」之二值信號的4種相位狀態。
光收發部16係包括循環器17及透鏡18。
光收發部16係向測量對象物1照射從極化波多重部15所輸出之頻率掃描 光，並接收測量對象物1所反射之頻率掃描光，作為反射光。
循環器17係經由光纖，與光干涉部21連接。
循環器17係向透鏡18輸出從極化波多重部15所輸出之頻率掃描光，再向光干涉部21輸出從透鏡18所輸出之反射光。
透鏡18係朝向測量對象物1將從循環器17所輸出之頻率掃描光放射至空間。
透鏡18係將測量對象物1所反射之頻率掃描光聚光，作為反射光，並向循環器17輸出反射光。
信號處理器20係包括光耦合器21、光電變換部(以下稱為「O/E變換部」)22、類比數位變換部(以下稱為「A/D變換部」)23以及信號處理部24。
光干涉部21係經由光纖，與O/E變換部22連接。
光干涉部21係將從循環器17所輸出之反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光。
光干涉部21係從第1極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出第1成分PH,I及第2成分PH,Q，並從第2極化波之反射光與參照光的干涉光，抽出第3成分PV,I及第4成分PV,Q。
第1成分PH,I與第2成分PH,Q係彼此正交的成分，若第1成分PH,I的角度是θ，則第2成分PH,Q的角度是θ+90°。
第3成分PV,I與第4成分PV,Q係彼此正交的成分，若第3成分PV,I的角度是α，則第4成分PV,Q的角度是α+90°。
例如，第1成分PH,I係與水平極化波所含之相位為0°的水平成分對應，第2成分PH,Q係與水平極化波所含之相位為90°的垂直成分對應。可是，在從透鏡18 所放射之頻率掃描光被測量對象物1反射時，在極化波面發生旋轉的情況，第1成分PH,I係變成與相位為0°的水平成分不一致，而成為水平成分與垂直成分混合之狀態。又，第2成分PH,Q係變成與相位為90°的垂直成分不一致，而成為水平成分與垂直成分混合之狀態。
關於垂直極化波所含的第3成分PV,I及第4成分PV,Q，亦與第1成分PH,I及第2成分PH,Q一樣。
光干涉部21係向O/E變換部22輸出第1成分PH,I、第2成分PH,Q、第3成分PV,I以及第4成分PV,Q之各個。
O/E變換部22係將從光干涉部21所輸出之第1成分PH,I、第2成分PH,Q、第3成分PV,I以及第4成分PV,Q的各個變換成電性信號。
O/E變換部22係向A/D變換部23輸出是電性信號之第1成分P’H,I、第2成分P’H,Q、第3成分P’V,I以及第4成分P’V,Q的各個。
A/D變換部23係將從O/E變換部22所輸出之第1成分P’H,I、第2成分P’H,Q、第3成分P’V,I以及第4成分P’V,Q的各個從類比信號變換成數位信號。
A/D變換部23係向信號處理部24之極化波旋轉部25輸出是數位信號之第1成分P”H,I、第2成分P”H,Q、第3成分P”V,I以及第4成分P”V,Q的各個。
信號處理部24係如圖3所示，包括極化波旋轉部25、相位補償部26以及距離算出部27。
圖3係表示實施形態1之光測距裝置3之信號處理部24的構成圖。
圖4係表示信號處理部24之硬體的硬體構成圖。
在圖3，極化波旋轉部25係例如藉圖4所示之極化波旋轉電路71所實現。
極化波旋轉部25係從A/D變換部23所輸出之第1成分P”H,I及第2成分P”H,Q構 築複素信號eH(第1複素信號)。
又，極化波旋轉部25係從A/D變換部23所輸出之第3成分P”V,I及第4成分P”V,Q構築複素信號eV(第2複素信號)。
極化波旋轉部25係使複素信號eH之極化波角度與複素信號eV之極化波角度旋轉，而取得水平成分PH及垂直成分PV之各個，並向相位補償部26輸出水平成分PH及垂直成分PV之各個。
相位補償部26係例如藉圖4所示之相位補償電路72所實現。
相位補償部26係從極化波旋轉部25所輸出之水平成分PH及垂直成分PV之各個構築複素信號eH,V。
相位補償部26係實施除去複素信號eH,V之相位所含的雜訊成分之相位的相位補償處理，並向距離算出部27輸出在相位補償處理後之複素信號中的水平成分P’H及垂直成分P’V中之一種以上的成分。
距離算出部27係包括光譜算出部28、光譜選擇部29以及距離算出處理部30。
距離算出部27係實施算出處理，該算出處理係根據相位補償處理後之水平成分P’H及相位補償處理後之垂直成分P’V中一種以上的成分，算出反射光之頻率與參照光之頻率的差分△f，再從差分△f，算出至測量對象物1的距離。
光譜算出部28係例如藉圖4所示之光譜算出電路73所實現。
光譜算出部28係實施算出處理，該算出處理係藉由對從相位補償部26所輸出之水平成分P’H進行傅立葉變換，算出水平成分P’H之頻譜fsH。
又，光譜算出部28係實施算出處理，該算出處理係藉由對從相位補償部26所輸出之垂直成分P’V進行傅立葉變換，算出垂直成分P’V之頻譜fsV。
光譜算出部28係向光譜選擇部29輸出水平成分P’H之頻譜fsH及垂直成分P’V之頻譜fsV的各個。
此處，係光譜算出部28算出頻譜fsH及頻譜fsV之雙方，但是亦可作成算出頻譜fsH或頻譜fsV之一方。
在光譜算出部28算出頻譜fsH或頻譜fsV之一方的情況，後段的光譜選擇部29係不需要。在光譜算出部28算出頻譜fsH或頻譜fsV之一方的情況，向距離算出處理部30輸出所算出之頻譜。
光譜選擇部29係例如藉圖4所示之光譜選擇電路74所實現。
光譜選擇部29係從光譜算出部28所輸出之頻譜fsH及頻譜fsV中，選擇任一方的頻譜。
即，光譜選擇部29係比較頻譜fsH所含之尖峰值的光譜與頻譜fsV所含之尖峰值的光譜，並選擇尖峰值之光譜比較大的頻譜。
距離算出處理部30係例如藉圖4所示之距離算出處理電路75所實現。
距離算出處理部30係實施算出處理，該算出處理係根據藉光譜選擇部29所選擇之頻譜，算出反射光之頻率成分的頻率與參照光之頻率成分的頻率之差分△f。
又，距離算出處理部30係實施算出處理，該算出處理係從所算出之差分△f，算出從光測距裝置3至測量對象物1的距離。
在圖3，係設想以如圖4所示之專用的硬體實現是信號處理部24之構成元件的極化波旋轉部25、相位補償部26、光譜算出部28、光譜選擇部29以及距離算出處理部30之各個。即，設想藉極化波旋轉電路71、相位補償電路 72、光譜算出電路73、光譜選擇電路74以及距離算出處理電路75實現信號處理部24。
極化波旋轉電路71、相位補償電路72、光譜算出電路73、光譜選擇電路74以及距離算出處理電路75之各個係例如單一電路、複合電路、程式化處理器、平行程式化處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、或將這些元件組合者符合。
信號處理部24之構成元件係不是被限定為以專用之硬體所實現者，亦可信號處理部24是藉軟體、軔體、或軟體與軔體之組合所實現者。
軟體或軔體係作為程式，被儲存於電腦的記憶體。電腦係意指執行程式的硬體，例如CPU(Central Processing Unit)、中央處理裝置、處理裝置、運算裝置、微處理器、微電腦、處理器、或者DSP(Digital Signal Processor)待合。
圖5係表示以軟體或軔體等實現信號處理部24的情況之電腦的硬體構成圖。
在以軟體或軔體等實現信號處理部24的情況，將用以使電腦執行極化波旋轉部25、相位補償部26、光譜算出部28、光譜選擇部29以及距離算出處理部30之處理程序的程式儲存於記憶體81。而且，電腦的處理器82執行記憶體81所儲存之程式。
又，在圖4，係表示以專用之硬體實現信號處理部24之構成元件之各個例子，在圖5，係表示以軟體或軔體等實現信號處理部24的例子，但是亦可是以專用之硬體實現信號處理部24中之一部分的構成元件，並以軟體或軔體等實現剩下的構成元件。
圖6係表示光干涉部21及O/E變換部22之內部的構成圖。
在圖6，光耦合器21a係將從光耦合器13所輸出之參照光分支成二，並向第 一90°光混合器21c輸出分支後之一方的參照光，向第二90°光混合器21d輸出分支後之另一方的參照光。
PBS21b係將從循環器17所輸出之反射光分離成水平極化波之反射光與垂直極化波之反射光的偏光分光鏡。
PBS21b係向第一90°光混合器21c輸出水平極化波之反射光，並向第二90°光混合器21d輸出垂直極化波之反射光。
第一90°光混合器21c係使從PBS21b所輸出之水平極化波的反射光與從光耦合器21a所輸出之參照光產生干涉，再從反射光與參照光的干涉光分別抽出水平極化波之第1成分PH,I及水平極化波之第2成分PH,Q。
第一90°光混合器21c係向O/E變換部22的PIN光電二極體22a、22b輸出第1成分PH,I。
又，第一90°光混合器21c係向O/E變換部22的PIN光電二極體22c、22d輸出第2成分PH,Q。
第二90°光混合器21d係使從PBS21b所輸出之垂直極化波的反射光與從光耦合器21a所輸出之參照光產生干涉，再從反射光與參照光的干涉光分別抽出垂直極化波之第3成分PV,I及垂直極化波之第4成分PV,Q。
第二90°光混合器21d係向O/E變換部22的PIN光電二極體22e、22f輸出第3成分PV,I。
又，第二90°光混合器21d係向O/E變換部22的PIN光電二極體22g、22h輸出第4成分PV,Q。
PIN光電二極體22a、22b係與從第一90°光混合器21c所輸出之第1成分PH,I成正比的電流流動的元件。
在PIN光電二極體22a與PIN光電二極體22b之連接點，具有與第1成分PH,I成正比之電壓的電性信號出現。
PIN光電二極體22c、22d係與從第一90°光混合器21c所輸出之第2成分PH,Q成正比的電流流動的元件。
在PIN光電二極體22c與PIN光電二極體22d之連接點，具有與第2成分PH,Q成正比之電壓的電性信號出現。
PIN光電二極體22e、22f係與從第二90°光混合器21d所輸出之第3成分PV,I成正比的電流流動的元件。
在PIN光電二極體22e與PIN光電二極體22f之連接點，具有與第3成分PV,I成正比之電壓的電性信號出現。
PIN光電二極體22g、22h係與從第二90°光混合器21d所輸出之第4成分PV,Q成正比的電流流動的元件。
在PIN光電二極體22g與PIN光電二極體22h之連接點，具有與第4成分PV,Q成正比之電壓的電性信號出現。
放大器22i係將在PIN光電二極體22a與PIN光電二極體22b之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第1成分P’H,I。
放大器22j係將在PIN光電二極體22c與PIN光電二極體22d之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第2成分P’H,Q。
放大器22k係將在PIN光電二極體22e與PIN光電二極體22f之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第3成分P’V,II。
放大器22m係將在PIN光電二極體22g與PIN光電二極體22h之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第4成分P’V,Q。
圖7係表示極化波旋轉部25之內部的構成圖。
在圖7，複素信號輸出部51係從是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第1成分P”H,I與是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第2成分P”H,Q構築複素信號eH。
複素信號輸出部51係向第1乘法電路53及第2乘法電路54之各個輸出複素信號eH。
複素信號輸出部52係從是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第3成分P”V,I與是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第4成分P”V,Q構築複素信號eV。
複素信號輸出部52係向第3乘法電路55及第4乘法電路56之各個輸出複素信號eV。
第1乘法電路53係對從複素信號輸出部51所輸出之複素信號eH乘以從控制電路59所輸出之係數h_xx，藉此，使複素信號eH之極化波角度旋轉，並向第1加法電路57輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eH1。
第2乘法電路54係對從複素信號輸出部51所輸出之複素信號eH乘以從控制電路59所輸出之係數h_yx，藉此，使複素信號eH之極化波角度旋轉，並向第2加法電路58輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eH2。
第3乘法電路55係對從複素信號輸出部52所輸出之複素信號eV乘以從控制電路59所輸出之係數h_xy，藉此，使複素信號eV之極化波角度旋轉，並向第1加法電路57輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eV1。
第4乘法電路56係對從複素信號輸出部52所輸出之複素信號eV乘以從控制電 路59所輸出之係數h_yy，藉此，使複素信號eV之極化波角度旋轉，並向第2加法電路58輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eV2。
第1加法電路57係將從第1乘法電路53所輸出之複素信號eH1與從第3乘法電路55所輸出之複素信號eV1相加，並向控制電路59輸出複素信號eH1與複素信號eV1的加法信號eH1+V1。
第2加法電路58係將從第2乘法電路54所輸出之複素信號eH2與從第4乘法電路56所輸出之複素信號eV2相加，並向控制電路59輸出複素信號eH2與複素信號eV2的加法信號eH2+V2。
控制電路59係以加法信號eH1+V1之極化波角度成為0°，且加法信號eH2+V2之極化波角度成為90°的方式，調整係數h_xx、係數h_yx、係數h_xy以及係數h_yy的各個。
控制電路59係加法信號eH1+V1之極化波角度成為0°，且加法信號eH2+V2之極化波角度成為90°時，向第1加法電路57輸出控制信號，該控制信號係表示將加法信號eH1+V1作為水平成分PH向相位補償部26輸出的主旨。
又，控制電路59係加法信號eH1+V1之極化波角度成為0°，且加法信號eH2+V2之極化波角度成為90°時，向第2加法電路58輸出控制信號，該控制信號係表示將加法信號eH2+V2作為垂直成分PV向相位補償部26輸出的主旨。
圖8係表示相位補償部26之內部的構成圖。
在圖8，相位推測部61係從極化波旋轉部25所輸出之水平成分PH與垂直成分PV構築複素信號eH,V。
相位推測部61係例如使用m乘法，推測複素信號eH,V所含之雜訊成分的相位θnoise。
在實施形態1之光測距裝置3，係因為採用相位偏移調變是QPSK，所以是m=4，因此，相位推測部61係藉由對複素信號eH,V之相位進行4乘方運算，而可推測雜訊成分的相位θnoise。
相位推測部61係從複素信號eH,V之相位，減去雜訊成分的相位θnoise，並向第1相位補償處理部62及第2相位補償處理部63之各個輸出相位減法後的複素信號e’H,V。
第1相位補償處理部62係向光譜算出部28輸出從相位推測部61所輸出之複素信號e’H,V中的水平成分P’H。
第2相位補償處理部63係向光譜算出部28輸出從相位推測部61所輸出之複素信號e’H,V中的垂直成分P’V。
圖9係表示藉光測距裝置3之距離之測量處理的說明圖。
圖9係表示光測距裝置3測量至3個測量對象物1之距離的例子。
圖9所舉例表示之3個測量對象物1係分別位於位置X1、X2、X3，並與光測距裝置3的距離分別是L1、L2、L3。是L1<L2<L3。
其次，說明圖2所示之光測距裝置3的動作。
光輸出部10係將伴隨時間之經過而頻率變化之水平極化波的頻率掃描光當作參照光，向信號處理器20輸出。
又，光輸出部10係對頻率掃描光之極化波進行多重化，並向光收發部16輸出水平極化波及垂直極化波之頻率掃描光。
以下，具體地說明藉光輸出部10之頻率掃描光的輸出動作。
頻率變化信號產生部11係作為伴隨時間之經過而頻率變化的頻率變化信號，向雷射光源12輸出鋸齒波信號。
圖10係表示鋸齒波信號之波形的說明圖。
鋸齒波信號係伴隨時間之經過而頻率從最低頻率fmin變化至最高頻率fmax的信號。
鋸齒波信號之頻率係達到最高頻率fmax時，一度回到最低頻率fmin後，再從最低頻率fmin變化至最高頻率fmax。
雷射光源12係從頻率變化信號產生部11接受鋸齒波信號時，向光耦合器13輸出伴隨時間的經過之頻率的變化與鋸齒波信號之頻率的變化同步之水平極化波的頻率掃描光。
此處，頻率掃描光之頻率係亦可是與鋸齒波信號之頻率相同的頻率，但是一般是比鋸齒波信號之頻率更高的頻率，頻率掃描光之頻率係若鋸齒波信號之頻率上升，則上升，若鋸齒波信號之頻率下降，則下降。因此，頻率掃描光之波形係成為鋸齒波。
光耦合器13係從雷射光源12接受水平極化波的頻率掃描光時，將頻率掃描光分支成二，並向極化波多重部15輸出分支後之一方的頻率掃描光，將分支後之另一方的頻率掃描光作為參照光，向光干涉部21輸出。
相位調變信號產生部14係產生用以根據QPSK對頻率掃描光進行相位調變的相位調變信號，並向極化波多重部15輸出相位調變信號。
極化波多重部15係從光耦合器13接受水平極化波的頻率掃描光時，從水平極化波的頻率掃描光產生垂直極化波的頻率掃描光，再對水平極化波的頻率掃描光與垂直極化波的頻率掃描光進行多重化。
極化波多重部15係根據從相位調變信號產生部14所輸出之相位調變信號，對極化波多重化後之頻率掃描光進行相位偏移調變，並向循環器17輸出相位偏 移調變後的頻率掃描光。
循環器17係向透鏡18輸出從極化波多重部15所輸出之頻率掃描光。
透鏡18係從循環器17接受頻率掃描光時，朝向測量對象物1，將頻率掃描光放射至空間。
頻率掃描光係因為受到在雷射光源12之相位波動等的影響而波形變化，所以在被測量對象物1反射時可能極化波面旋轉。
透鏡18係將測量對象物1所反射之頻率掃描光聚光成反射光，並向循環器17輸出反射光。
循環器17係從透鏡18接受反射光時，向光干涉部21輸出反射光。
光干涉部21之光耦合器21a係從光耦合器13接受參照光時，將參照光分支成二，並向第一90°光混合器21c輸出分支後之一方的參照光，向第二90°光混合器21d輸出分支後之另一方的參照光。
PBS21b係從循環器17接受反射光時，將反射光分離成水平極化波的反射光與垂直極化波的反射光。
PBS21b係向第一90°光混合器21c輸出水平極化波的反射光，並向第二90°光混合器21d輸出垂直極化波的反射光。
第一90°光混合器21c係使從PBS21b所輸出之水平極化波的反射光與從光耦合器21a所輸出之分支後之一方的參照光產生干涉。
第一90°光混合器21c係從水平極化波之反射光與參照光的干涉光，分別抽出水平極化波的第1成分PH,I及水平極化波的第2成分PH,Q。
第一90°光混合器21c係向O/E變換部22的PIN光電二極體22a、22b輸出水平極化波的第1成分PH,I。
又，第一90°光混合器21c係向O/E變換部22的PIN光電二極體22c、22d輸出水平極化波的第2成分PH,Q。
第二90°光混合器21d係使從PBS21b所輸出之垂直極化波的反射光與從光耦合器21a所輸出之分支後之另一方的參照光產生干涉。
第二90°光混合器21d係從垂直極化波的反射光與參照光的干涉光，分別抽出垂直極化波的第3成分PV,I及垂直極化波的第4成分PV,Q。
第二90°光混合器21d係向O/E變換部22的PIN光電二極體22e、22f輸出垂直極化波的第3成分PV,I。
又，第二90°光混合器21d係向O/E變換部22的PIN光電二極體22g、22h輸出垂直極化波的第4成分PV,Q。
在O/E變換部22之PIN光電二極體22a、22b，係與從第一90°光混合器21c所輸出之第1成分PH,I成正比的電流流動。
因此，在PIN光電二極體22a與PIN光電二極體22b之連接點，具有與第1成分PH,I成正比之電壓的電性信號出現。
放大器22i係將在PIN光電二極體22a與PIN光電二極體22b之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第1成分P’H,I。
在O/E變換部22之PIN光電二極體22c、22d，係與從第一90°光混合器21c所輸出之第2成分PH,Q成正比的電流流動。
因此，在PIN光電二極體22c與PIN光電二極體22d之連接點，具有與第2成分PH,Q成正比之電壓的電性信號出現。
放大器22j係將在PIN光電二極體22c與PIN光電二極體22d之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第2成分P’H,Q。
在O/E變換部22之PIN光電二極體22e、22f，係與從第二90°光混合器21d所輸出之第3成分PV,I成正比的電流流動。
因此，在PIN光電二極體22e與PIN光電二極體22f之連接點，具有與第3成分PV,I成正比之電壓的電性信號出現。
放大器22k係將在PIN光電二極體22e與PIN光電二極體22f之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第3成分P’V,I。
在O/E變換部22之PIN光電二極體22g、22h，係與從第二90°光混合器21d所輸出之第4成分PV,Q成正比的電流流動。
因此，在PIN光電二極體22g與PIN光電二極體22h之連接點，具有與第4成分PV,Q成正比之電壓的電性信號出現。
放大器22m係將在PIN光電二極體22g與PIN光電二極體22h之連接點所出現的電性信號放大，並向A/D變換部23輸出是放大後之電性信號的第4成分P’V,Q。
A/D變換部23係將從O/E變換部22所輸出之第1成分P’H,I、第2成分P’H,Q、第3成分P’V,I以及第4成分P’V,Q之各個從類比信號變換成數位信號。
A/D變換部23係向信號處理部24之極化波旋轉部25輸出是數位信號之第1成分P”H,I、第2成分P”H,Q、第3成分P”V,I以及第4成分P”V,Q之各個。
極化波旋轉部25係藉由使具有從A/D變換部23所輸出之第1成分P”H,I及第2成分P”H,Q的複素信號eH旋轉，而使第1成分P”H,I與水平成分一致，並使第2成分P”H,Q與垂直成分一致。
又，極化波旋轉部25係藉由使具有從A/D變換部23所輸出之第3成分P”V,I及第4成分P”V,Q的複素信號eV旋轉，而使第3成分P”V,I與水平成分一致，並使第4成分P”V,Q與垂直成分一致。
在極化波旋轉部25藉由使複素信號eH旋轉，而在光之極化波面發生旋轉的情況，亦成為第1成分P”H,I與水平成分一致，並第2成分P”H,Q與垂直成分一致。
又，在極化波旋轉部25藉由使複素信號eV旋轉，而在光之極化波面發生旋轉的情況，亦成為第3成分P”V,I與水平成分一致，並第4成分P”V,Q與垂直成分一致。
但，在複素信號eH含有雜訊成分的情況，只是極化波旋轉部25使複素信號eH旋轉，就第1成分P”H,I與水平成分不一致，並第2成分P”H,Q與垂直成分不一致。
又，在複素信號eV含有雜訊成分的情況，只是極化波旋轉部25使複素信號eV旋轉，就第3成分P”V,I與水平成分不一致，並第4成分P”V,Q與垂直成分不一致。
以下，具體地說明藉極化波旋轉部25之極化波旋轉處理。
複素信號輸出部51係從是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第1成分P”H,I與是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第2成分P”H,Q構築複素信號eH。
複素信號輸出部51係向第1乘法電路53及第2乘法電路54之各個輸出複素信號eH。
複素信號輸出部52係從是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第3成分P”V,I與是由A/D變換部23所輸出之數位信號的第4成分P”V,Q構築複素信號eV。
複素信號輸出部52係向第3乘法電路55及第4乘法電路56之各個輸出複素信號eV。
第1乘法電路53係從複素信號輸出部51接受複素信號eH時，藉由對複素信號eH乘以從控制電路59所輸出之係數h_xx，使複素信號eH之極化波角度旋轉。
第1乘法電路53係向第1加法電路57輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eH1。
第2乘法電路54係從複素信號輸出部51接受複素信號eH時，藉由對複素信號eH乘以從控制電路59所輸出之係數h_yx，使複素信號eH之極化波角度旋轉。
第2乘法電路54係向第2加法電路58輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eH2。
第3乘法電路55係從複素信號輸出部52接受複素信號eV時，藉由對複素信號eV乘以從控制電路59所輸出之係數h_xy，使複素信號eV之極化波角度旋轉。
第3乘法電路55係向第1加法電路57輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eV1。
第4乘法電路56係從複素信號輸出部52接受複素信號eV時，藉由對複素信號eV乘以從控制電路59所輸出之係數h_yy，使複素信號eV之極化波角度旋轉。
第4乘法電路56係向第2加法電路58輸出是旋轉後之複素信號的複素信號eV2。
第1加法電路57係將從第1乘法電路53所輸出之複素信號eH1與從第3乘法電路55所輸出之複素信號eV1相加，並向控制電路59輸出複素信號eH1與複素信號eV1的加法信號eH1+V1。
第2加法電路58係將從第2乘法電路54所輸出之複素信號eH2與從第4乘法電路56所輸出之複素信號eV2相加，並向控制電路59輸出複素信號eH2與複素信號eV2的加法信號eH2+V2。
控制電路59係取得從第1加法電路57所輸出之加法信號eH1+V1及 從第2加法電路58所輸出之加法信號eH2+V2的各個，作為回授信號。
控制電路59係進行回授控制，該回授控制係以加法信號eH1+V1之極化波角度成為0°，且加法信號eH2+V2之極化波角度成為90°的方式，調整係數h_xx、係數h_yx、係數h_xy以及係數h_yy的各個。
控制電路59係加法信號eH1+V1之極化波角度成為0°，且加法信號eH2+V2之極化波角度成為90°時，向第1加法電路57輸出控制信號，該控制信號係表示將加法信號eH1+V1作為水平成分PH向相位補償部26輸出的主旨。
又，控制電路59係加法信號eH1+V1之極化波角度成為0°，且加法信號eH2+V2之極化波角度成為90°時，向第2加法電路58輸出控制信號，該控制信號係表示將加法信號eH2+V2作為垂直成分PV向相位補償部26輸出的主旨。
第1加法電路57係從控制電路59接受控制信號時，將加法信號eH1+V1作為水平成分PH，向相位補償部26輸出。
第2加法電路58係從控制電路59接受控制信號時，將加法信號eH2+V2作為垂直成分PV，向相位補償部26輸出。
此處，第1加法電路57將加法信號eH1+V1作為水平成分PH，向相位補償部26輸出，但是若加法信號eH1+V1所含的雜訊成分小至可忽略之程度，相位補償部26之相位補償處理係不需要。因此，亦可作成第1加法電路57不向相位補償部26輸出加法信號eH1+V1，而向光譜算出部28輸出水平成分PH。
又，第2加法電路58將加法信號eH2+V2作為垂直成分PV，向相位補償部26輸出，但是若加法信號eH2+V2所含的雜訊成分小至可忽略之程度，相位補償部26之相位補償處理係不需要。因此，亦可作成第2加法電路58不向相位補償部26輸出加法信號eH2+V2，而向光譜算出部28輸出垂直成分PV。
相位補償部26係實施除去複素信號eH,V所含之雜訊成分的相位補償處理，而該複素信號eH,V係從極化波旋轉部25所輸出之水平成分PH與垂直成分PV所構築。雜訊成分係被認為在雷射光源12之相位波動等。
在複素信號eH,V含有雜訊成分的情況，水平成分PH的相位θH係從0°偏移僅雜訊成分的相位θnoise。
又，在複素信號eH,V含有雜訊成分的情況，垂直成分PV的相位θV係從90°偏移僅雜訊成分的相位θnoise。
圖11係表示相位補償部26之相位補償處理的說明圖。
以下，一面參照圖11，一面具體地說明相位補償部26之相位補償處理。
首先，相位推測部61係從極化波旋轉部25所輸出之水平成分PH與垂直成分PV構築複素信號eH,V。
因為從水平成分PH與垂直成分PV構築複素信號eH,V係周知之技術，所以省略詳細之說明。
複素信號eH,V之真的相位係以以下之數學式(1)所表示的θsignal，但是複素信號eH,V之相位係在含有雜訊成分之相位θnoise的情況，是(θsignal+θnoise)。
Figure 107139165-A0202-12-0024-1
又，複素信號eH,V之電力W係如以下之數學式(2)所示，與複素信號eH,V之相位(θsignal+θnoise)成正比。
Figure 107139165-A0202-12-0024-17
在使用m乘法，算出複素信號eH,V之相位所含的雜訊成分之相位θnoise的情況，因為藉極化波多重部15之相位偏移調變是QPSK，所以在m乘法之 m是4。順便地，若藉極化波多重部15之相位偏移調變是BPSK，則在m乘法之m是2。
因此，對複素信號eH,V之相位(θsignal+θnoise)進行4乘方運算的值係成為4×θnoise。
圖11係表示藉由對複素信號eH,V之相位(θsignal+θnoise)進行4乘方運算，複素信號eH,V之真的相位θsignal消失，僅4×θnoise殘留。
此外，複素信號eH,V之電力W係因為藉極化波多重部15之相位偏移調變是QPSK，所以如以下之數學式(3)所示，亦與對複素信號eH,V之相位(θsignal+θnoise)進行4乘方運算的值成正比。
Figure 107139165-A0202-12-0025-18
相位推測部61係藉由對複素信號eH,V之相位(θsignal+θnoise)進行4乘方運算，而算出4×θnoise。
接著，相位推測部61係藉由對4×θnoise乘以1/4，而算出雜訊成分的相位θnoise。
相位推測部61係如以下之數學式(4)所示，從複素信號eH,V之相位(θsignal+θnoise)減去雜訊成分的相位θnoise。
θ’signal=(θsignal+θnoise)-θnoise (4)
相位推測部61係向第1相位補償處理部62及第2相位補償處理部63中之一個以上的相位補償處理部輸出相位減法後之複素信號e’H,V。
第1相位補償處理部62係從相位推測部61接受複素信號e’H,V時，向光譜算出部28輸出複素信號e’H,V中之水平成分P’H。
第2相位補償處理部63係從相位推測部61接受複素信號e’H,V時，向光譜算出 部28輸出複素信號e’H,V中之垂直成分P’V。
光譜算出部28係從極化波旋轉部25接受水平成分P’H時，藉由對水平成分P’H進行傅立葉變換，算出水平成分P’H之頻譜fsH。
又，光譜算出部28係從極化波旋轉部25接受垂直成分P’V時，藉由對垂直成分P’V進行傅立葉變換，算出垂直成分P’V之頻譜fsV。
光譜算出部28係向光譜選擇部29輸出水平成分P’H之頻譜fsH及垂直成分P’V之頻譜fsV的各個。
光譜選擇部29係從光譜算出部28所輸出之頻譜fsH及頻譜fsV中，選擇任一方的頻譜，並向距離算出處理部30輸出所選擇之頻譜。
即，光譜選擇部29係比較頻譜fsH所含之尖峰值的光譜與頻譜fsV所含之尖峰值的光譜，並選擇尖峰值之光譜比較大的頻譜。
因為反射光到達光干涉部21之時刻係比參照光到達光干涉部21之時刻更慢，所以在對光干涉部21之反射光的到達時刻與對光干涉部21之參照光的到達時刻之間發生時刻差。
在頻譜fsH及頻譜fsV，係包含與該時刻差對應之頻率差的成分，頻率差係與至測量對象物1的距離成正比。頻率差係反射光之頻率與參照光之頻率的差分。
因此，選擇頻譜fsH及頻譜fsV中之任一個頻譜，都在後段的距離算出處理部30，係可算出與該時刻差對應之頻率差的成分。可是，因為尖峰值之光譜比較大的頻譜之在距離算出處理部30之頻率差的算出精度比較高，所以光譜選擇部29係選擇尖峰值之光譜比較大的頻譜。
在圖9，係舉例表示與光測距裝置3之距離為L1的測量對象物1、距離為L2的測量對象物1以及距離為L3的測量對象物1。
在圖9之例子，係在對光干涉部21的反射光是與光測距裝置3之距離為L1的測量對象物1所反射之反射光的情況，反射光之頻率與參照光之頻率的頻率差△f是△f1。與光測距裝置3之距離為L1的測量對象物1所反射之反射光係在掃描(X1)所示之時間帶的反射光。
在對光干涉部21的反射光是與光測距裝置3之距離為L2的測量對象物1所反射之反射光的情況，頻率差△f是△f2。與光測距裝置3之距離為L2的測量對象物1所反射之反射光係在掃描(X2)所示之時間帶的反射光。
在對光干涉部21的反射光是與光測距裝置3之距離為L3的測量對象物1所反射之反射光的情況，頻率差△f是△f3。與光測距裝置3之距離為L3的測量對象物1所反射之反射光係在掃描(X3)所示之時間帶的反射光。是△f1<△f2<△f3。
距離算出處理部30係從光譜選擇部29接受頻譜時，算出頻譜所含的頻率差△f。
距離算出處理部30係從頻率差△f算出從光測距裝置3至測量對象物1的距離。
因為從頻率差△f算出距離L之處理係周知的技術，所以省略詳細的說明。
以上之實施形態1係以如下之方式構成光測距裝置3，設置：光干涉部21，係將反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光，再從第1極化波之反射光與參照光的干涉光抽出彼此正交之第1及第2成分，並從第2極化波之反射光與參照光的干涉光抽出彼此正交之第3及第4成分；及極化波旋轉部25，係藉由使具有第1及第2成分之第1複素信號的極化波角度、與具有第3及第4成分之第2複素信號的極化波角度旋轉，取得極化波之水平成分及垂直成分中之一種以上的成分；距離算出部27係根據藉極化波旋轉部25所取得之成分，算出 反射光之頻率與參照光之頻率的差分，再從差分，算出至測量對象物1的距離。因此，光測距裝置3係即使光之極化波面旋轉的情況，亦可測量至測量對象物1的距離。
此外，本發明係在本發明的範圍內，可進行實施形態之任意之構成元件的變形、或者實施形態之任意之構成元件的省略。
[工業上之可應用性]
本發明係適合算出至測量對象物之距離的光測距裝置。
又，本發明係適合包括光測距裝置之加工裝置。
1‧‧‧測量對象物
10‧‧‧光輸出部
11‧‧‧頻率變化信號產生部
12‧‧‧雷射光源
13‧‧‧光耦合器
14‧‧‧相位調變信號產生部
15‧‧‧極化波多重部
16‧‧‧光收發部
17‧‧‧循環器
18‧‧‧透鏡
20‧‧‧信號處理器
21‧‧‧光干涉部
22‧‧‧O/E變換部
23‧‧‧A/D變換部
24‧‧‧信號處理部

Claims (7)

  1. 一種光測距裝置，其特徵為包括：光輸出部，係將伴隨時間之經過而頻率變化的頻率掃描光作為參照光輸出，且對該頻率掃描光之極化波進行多重化，再輸出彼此正交之第1及第2極化波的頻率掃描光；光收發部，係朝向測量對象物照射該第1及第2極化波的頻率掃描光，並接收該測量對象物所反射之頻率掃描光，作為反射光；光干涉部，係將該反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光，從該第1極化波之反射光與該參照光的干涉光，抽出彼此正交之第1及第2成分，並從該第2極化波之反射光與該參照光的干涉光，抽出彼此正交之第3及第4成分；極化波旋轉部，係藉由使具有該第1及第2成分之第1複素信號的極化波角度、與具有該第3及第4成分之第2複素信號的極化波角度旋轉，取得極化波之水平成分及垂直成分中之一種以上的成分；以及距離算出部，係根據藉該極化波旋轉部所取得之成分，算出該反射光之頻率與該參照光之頻率的差分，再從該差分算出至該測量對象物的距離。
  2. 如申請專利範圍第1項之光測距裝置，其中該距離算出部係包括：光譜算出部，係若藉該極化波旋轉部取得水平成分，則算出該水平成分之頻譜，若藉該極化波旋轉部取得垂直成分，則算出該垂直成分之頻譜；及距離算出處理部，係根據藉該光譜算出部所算出之頻譜，算出該反射光之頻率與該參照光之頻率的差分，再從該差分算出至該測量對象物的距離。
  3. 如申請專利範圍第1項之光測距裝置，其中該極化波旋轉部係取 得該水平成分及該垂直成分之雙方；該距離算出部係包括：光譜算出部，係算出藉該極化波旋轉部所取得之水平成分的頻譜，且算出藉該極化波旋轉部所取得之垂直成分的頻譜；光譜選擇部，係在藉該光譜算出部所算出之水平成分的頻譜及垂直成分的頻譜中，選擇任一方之頻譜；以及距離算出處理部，係根據藉該光譜選擇部所選擇之頻譜，算出該反射光之頻率與該參照光之頻率的差分，再從該差分算出至該測量對象物的距離。
  4. 如申請專利範圍第1項之光測距裝置，其中該極化波旋轉部係取得該水平成分及該垂直成分之雙方；包括相位補償部，該相位補償部係從藉該極化波旋轉部所取得之水平成分與藉該極化波旋轉部所取得之垂直成分構築複素信號，實施除去該複素信號之相位所含的雜訊成分之相位的相位補償處理，並向該距離算出部輸出在相位補償處理後之複素信號的水平成分及垂直成分中之一種以上的成分。
  5. 如申請專利範圍第1項之光測距裝置，其中該光干涉部係包括：光耦合器，係將從該光輸出部所輸出之參照光分支成二；偏光分光鏡，係將藉該光收發部所接收之反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光；第一90°光混合器，係從藉該偏光分光鏡所分離之第1極化波的反射光與藉該光耦合器所分支之一方的參照光，抽出該第1及第2成分；以及第二90°光混合器，係從藉該偏光分光鏡所分離之第2極化波的反射光與藉該光耦合器所分支之另一方的參照光，抽出該第3及第4成分。
  6. 一種加工裝置，其特徵為：包括：光測距裝置，係測量至測量對象物的距離；及加工部，係根據藉該光測距裝置所測量之距離，對該測量對象物進行加工；該光測距裝置係包括：光輸出部，係將伴隨時間之經過而頻率變化的頻率掃描光作為參照光輸出，且對該頻率掃描光之極化波進行多重化，再輸出彼此正交之第1及第2極化波的頻率掃描光；光收發部，係朝向測量對象物照射該第1及第2極化波的頻率掃描光，並接收該測量對象物所反射之頻率掃描光，作為反射光；光干涉部，係將該反射光分離成第1極化波之反射光與第2極化波之反射光，從該第1極化波之反射光與該參照光的干涉光，抽出彼此正交之第1及第2成分，並從該第2極化波之反射光與該參照光的干涉光，抽出彼此正交之第3及第4成分；極化波旋轉部，係藉由使具有該第1及第2成分之第1複素信號的極化波角度、與具有該第3及第4成分之第2複素信號的極化波角度旋轉，取得極化波之水平成分及垂直成分中之一種以上的成分；以及距離算出部，係根據藉該極化波旋轉部所取得之成分，算出該反射光之頻率與該參照光之頻率的差分，再從該差分算出至該測量對象物的距離。
  7. 如申請專利範圍第6項之加工裝置，其中包括檢查部，該檢查部係根據藉該光測距裝置所測量之距離，檢查該光測距裝置。
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