WO2010131337A1 - レーザ測距方法及びレーザ測距装置 - Google Patents

レーザ測距方法及びレーザ測距装置 Download PDF

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WO2010131337A1
WO2010131337A1 PCT/JP2009/058894 JP2009058894W WO2010131337A1 WO 2010131337 A1 WO2010131337 A1 WO 2010131337A1 JP 2009058894 W JP2009058894 W JP 2009058894W WO 2010131337 A1 WO2010131337 A1 WO 2010131337A1
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light
measurement
laser
distance
interference
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Application number
PCT/JP2009/058894
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English (en)
French (fr)
Inventor
直行 古山
Original Assignee
Koyama Naoyuki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated

Definitions

  • the present invention relates to a laser distance measuring method and a laser distance measuring apparatus that perform distance measurement between measurement points of an object to be measured using interference of laser light.
  • the laser light is divided into reference light and measurement light, and the optical path difference between the reference light and measurement light reflected by the object to be measured is obtained. Measure the distance to the object to be measured.
  • the distance measurement accuracy is far from the wavelength level of the laser light, that is, the order of nm (nanometer).
  • Patent Document 1 the inventor of the present application uses a plurality of laser beams having different wavelengths, and further changes the optical path difference so as to utilize the coherence characteristic of the laser beams.
  • inventions related to a laser distance measuring method and a laser distance measuring apparatus for performing the laser distance measuring method have been made.
  • the distance to the object to be measured can be measured with high accuracy, but the object to be measured is more practical than the distance to the object to be measured in practical use. It is often useful to measure the distance between these two measurement points, and further improvements are desired in this regard. Also, when measuring the distance between two measurement points of the object to be measured, it is better to measure the distance to the two measurement points at the same time than measuring the two measurement points of the object to be measured individually. It is preferable in terms of measurement accuracy. Furthermore, the invention disclosed in [Patent Document 1] requires a mechanism for mechanically changing the optical path difference of the reference light or the measurement light, and the apparatus scale is relatively large. desired.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and after measuring the distance to two measurement points simultaneously without using a mechanical movement mechanism with respect to the optical path system, the distance between the measured measurement points is calculated. It is an object of the present invention to provide a laser distance measuring method and a laser distance measuring apparatus capable of measuring a distance with high accuracy.
  • the present invention (1) The laser beam is divided into two by the spectroscopic unit 12, and one is reflected by the reference mirror 14 as reference light and the other is reflected at the measurement point of the object 6 to be measured as measurement light.
  • the measurement light is further divided into a first measurement light and a second measurement light, Laser irradiation is performed while continuously changing the frequency of the laser light, and the first measurement light is reflected at the first measurement point S1 of the object 6 to be measured, and the second measurement light is reflected at the second measurement point S2 of the object 6 to be measured.
  • the intensity data of the interference light generated by the first measurement light reflected at the first measurement point S1, the second measurement light reflected at the second measurement point S2, and the reference light is associated with the amount of change in the frequency of the laser light.
  • An acquisition step to acquire; Intensity data obtained in the acquisition step is Fourier-transformed, and is generated by the period of interference fringes of the interference light constituting the first interference light generated by the first measurement light and the reference light, and by the second measurement light and the reference light.
  • a conversion step of obtaining a period of interference fringes of the interference light constituting the second interference light The distance L1 to the first measurement point S1 is calculated based on the period of the interference fringes of the predetermined interference light that constitutes the first interference light obtained in the conversion step, and the predetermined interference light that constitutes the second interference light And calculating a distance L2 to the second measurement point S2 based on the period of the interference fringes of A distance L from the first measurement point S1 to the second measurement point S2 is calculated based on the distance L1 to the first measurement point S1 and the distance L2 to the second measurement point S2 obtained in the calculation step.
  • the above-mentioned problem is solved by providing a laser ranging method.
  • Laser irradiation means 10 having a function of varying the frequency of the laser light to be output, laser light information acquisition means 26 for acquiring the amount of change in the frequency of the laser light emitted from the laser irradiation means 10, and the laser irradiation means
  • a spectroscopic unit 12 that divides the laser light emitted from 10 into reference light and measurement light, a measurement light division unit 15 that divides the measurement light into first measurement light and second measurement light, and the reference light , The reference light reflected by the reference mirror 14, the first measurement light reflected by the first measurement point S1 of the object 6 to be measured, and the second light reflected by the second measurement point S2 of the object 6 to be measured.
  • the light receiving unit 18 that receives the measurement light and outputs a signal corresponding to the intensity of the received light, the amount of change in the frequency from the laser light information acquisition unit 26, and the signal from the light receiving unit 18 are input.
  • An acquisition step corresponding to Intensity data obtained in the acquisition step is Fourier-transformed, and is generated by the period of interference fringes of the interference light constituting the first interference light generated by the first measurement light and the reference light, and by the second measurement light and the reference light.
  • the distance L1 to the first measurement point S1 is calculated based on the period of the interference fringes of the predetermined interference light that constitutes the first interference light obtained in the conversion step, and the predetermined interference light that constitutes the second interference light And calculating a distance L2 to the second measurement point S2 based on the period of the interference fringes of Further, the calculation unit 20 determines the distance from the first measurement point S1 to the second measurement point S2 based on the distance L1 to the first measurement point S1 and the distance L2 to the second measurement point S2 obtained in the calculation step.
  • the above problem is solved by providing a laser distance measuring device 50 characterized by calculating L.
  • the distance between two measurement points can be measured with high accuracy without using a mechanical movement mechanism for the optical path system.
  • a laser distance measuring device 50 includes a laser irradiation means 10 capable of changing the frequency of emitted laser light within a predetermined range, and the laser irradiation means 10 emits light.
  • a laser beam information acquisition unit 26 that acquires a change amount of the frequency of the laser beam to be output and outputs the laser beam information to the calculation unit 20, a split unit 12 that splits the laser beam emitted from the laser irradiation unit 10 into a reference beam and a measurement beam,
  • a measurement light dividing unit 15 that divides the measurement light into a first measurement light and a second measurement light, a reference mirror 14 that reflects the reference light, the reference light reflected by the reference mirror 14, and the first of the object 6 to be measured
  • Light reception that receives the first measurement light reflected at the measurement point S1 and the second measurement light reflected at the second measurement point S2 of the DUT 6 and outputs a signal corresponding to the intensity of the received light to the arithmetic unit 20.
  • the calculation unit 20 calculates the distance L between the first measurement point S1 and the second measurement point S2 after calculation.
  • the broken line in FIG. 1 shows the optical path of a laser beam.
  • a well-known wavelength tunable laser can be used as the laser irradiation means 10 of the laser range finder 50 of the first embodiment.
  • the optical path difference acquisition method described below is basically the same as the laser distance measuring method according to the present invention and the operation of the laser distance measuring apparatus 50 of the first embodiment.
  • the following optical path difference acquisition method is suitable for the laser distance measuring apparatus according to the present invention, but this method is not necessarily used. Further, the optical path difference need not be acquired for each measurement, and may be recorded at the time of shipment of the laser distance measuring device and recorded in a memory or the like.
  • a flat plate 7 having a smooth surface is installed so that the first measurement light and the second measurement light are vertically irradiated on the smooth surface.
  • the laser irradiation means 10 emits laser light.
  • the laser irradiation means 10 can change the wavelength of the emitted laser light within a predetermined range. At this time, the wavelength of the laser light changes continuously within the predetermined range.
  • the laser light emitted from the laser irradiation means 10 is divided into two by the beam splitter 4 provided on the optical path of the laser light, one is irradiated to the laser light information acquisition means 26, and the other is directed to the dividing section 12 side. Irradiated.
  • the laser beam information acquisition unit 26 acquires the frequency of the laser beam emitted from the laser irradiation unit 10 and outputs it to the calculation unit 20.
  • the laser light information acquisition means 26 a known wavelength meter or frequency meter can be used. In the case where the laser beam information acquisition unit 26 measures the wavelength of the laser beam, the measured wavelength is converted into a frequency and output to the computing unit 20.
  • the laser beam information acquisition unit 26 acquires a wavelength control signal from a wavelength control controller that controls the wavelength of the laser beam emitted from the laser irradiation unit 10, and acquires the frequency of the laser beam based on the wavelength control signal. However, it may be output to the calculation unit 20.
  • the laser beam information acquisition means 26 it is not necessary to irradiate the laser beam information acquisition means 26 with the laser beam using the beam splitter 4. Further, when a frequency meter is used for the laser beam information acquisition unit 26, a known frequency counter that acquires the frequency of the laser beam by causing the laser beam incident on the laser beam information acquisition unit 26 to interfere with the optical comb laser is used. preferable.
  • the laser light irradiated to the splitting unit 12 side is split into two by the splitting unit 12, one of which is directed to the reference mirror 14 as reference light and the other is directed to the measurement light splitting unit 15 as measurement light.
  • the splitting unit 12 a known half mirror, beam splitter, or the like can be used as the dividing unit 12.
  • the measurement light traveling toward the measurement light splitting unit 15 is divided into two by the measurement light splitting unit 15, and one is irradiated as the first measurement light from the exit 16 a to the first measurement point S 1 of the flat plate 7. On the other hand, the other is reflected by the mirror 8 as the second measurement light and is irradiated to the second measurement point S2 of the flat plate 7 from the emission port 16b.
  • a half mirror having a spectral ratio of 50:50 may be used, or a beam splitter having a different spectral ratio, for example, 60:40, 70:30, 80:20, or the like may be used. .
  • the first measurement light applied to the first measurement point S1 is reflected at the first measurement point S1, passes through the measurement light dividing unit 15, is reflected by the dividing unit 12, and reaches the light receiving unit 18.
  • the second measurement light irradiated to the second measurement point S2 is reflected by the second measurement point S2, and then reflected by the mirror 8, the measurement light splitting unit 15, and the splitting unit 12, and reaches the light receiving unit 18.
  • the reference light divided by the dividing unit 12 is reflected by the reference mirror 14, then passes through the dividing unit 12 and reaches the light receiving unit 18. Therefore, the light received by the light receiving unit 18 includes the first interference light between the reference light and the first measurement light, the second interference light between the reference light and the second measurement light, and the first measurement light and the second measurement light. It becomes the third interference light.
  • the light receiving unit 18 converts the intensity of the interference light, which is the combination of the three interference lights, into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the calculation unit 20.
  • the calculation unit 20 acquires the intensity data of the interference light from the light receiving unit 18 in correspondence with the amount of change in frequency from the laser light information acquisition unit 26.
  • the calculation unit 20 performs a Fourier transform based on the amount of change in frequency on the acquired intensity data. Accordingly, the amplitude I S1 , period T S1 , phase ⁇ S1 of the first interference light, amplitude I S2 , period T S2 , phase ⁇ S2 of the second interference light, amplitude I S12 , period T of the third interference light S12, the phase phi S12, but are obtained, respectively.
  • the wavelength ⁇ is equal to the optical path difference (2 ⁇ L1) between the reference light and the first measurement light. Therefore, at this time, the reference light and the first measurement light are intensified, and the first interference light has a bright peak.
  • the wavelength ⁇ is equal to 1 ⁇ 2 of the optical path difference (2 ⁇ L1) between the reference light and the first measurement light. Therefore, also at this time, the reference light of the laser light and the first measurement light are intensified, and the interference light has a bright peak.
  • the frequency f of the laser light becomes 900 MHz and 1.2 GHz
  • the reference light of the laser light and the first measurement light are intensified and the first interference light has a bright peak.
  • the first interference light has a bright peak every 300 MHz
  • the interference fringe spacing is 300 MHz.
  • the fringe spacing of the interference fringes corresponds to the period T S1 of the first interference light obtained by Fourier transform.
  • the distance L2a is from the origin O on the optical path of the laser distance measuring device 50 to the dividing point of the measuring light dividing unit 15, the distance Ld is from the dividing point of the measuring light dividing unit 15 to the reflection point of the mirror 8, and the mirror 8 If the distance from the reflection point to the second measurement point S2 is a distance L2b, at this stage, the first measurement point S1 and the second measurement point S2 are equidistant.
  • L1 L2a + L2b
  • the distance Ld is 1 ⁇ 2 of the optical path difference inside the apparatus between the first measurement light and the second measurement light.
  • the distance (L2a + L2b + Ld) from the origin O to the second measurement point S2 along the optical path of the second measurement light is defined as a distance L2 ′.
  • the second interference light has a bright peak every 200 MHz, and the interference fringe spacing is 200 MHz.
  • the fringe spacing of the interference fringes corresponds to the period T S2 of the second interference light obtained by Fourier transform.
  • the calculation unit 20 performs predetermined interference light (in this example, the first interference light) among the interference fringe periods of the interference light (in this example, the second interference light itself) that constitutes the second interference light obtained in the conversion step.
  • the distance L2 ′ to the second measurement point is calculated.
  • the value of the first interference light amplitude I S1 , the value of the second interference light amplitude I S2 , and the value of the third interference light amplitude I S12 Therefore, if the values of the amplitude I S1 , the amplitude I S2 , and the amplitude I S12 are acquired in advance, the interference light (the first interference light) having the three amplitudes, periods, and phases obtained by the Fourier transform is respectively determined. To the third interference light).
  • the period T S1 of the first interference light and the period T S2 of the second interference light can be determined from the value of the amplitude I S1 of the first interference light and the value of the amplitude I S2 of the second interference light.
  • the value of the amplitude I S12 of the third interference light is the value of the amplitude I S1 of the first interference light and the value of the second interference light. Since it is smaller than the value of the amplitude I S2 , the period T S1 of the first interference light and the period T S2 of the second interference light can be discriminated.
  • the first measurement light and the second measurement light There is no particular problem when obtaining the optical path difference between.
  • the calculation unit 20 takes the absolute value of the difference between the distance L1 and the distance L2 ′ calculated in the calculation step, thereby halving the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light inside the apparatus. That is, the distance Ld is calculated. Then, the value of the distance Ld is recorded in a memory or the like in the calculation unit 20 (not shown).
  • the laser distance measuring method according to the present invention and the operation at the time of distance measurement for the object 6 of the laser distance measuring apparatus 50 of the first embodiment will be described.
  • the laser distance measuring method according to the present invention and the operation of the laser distance measuring device 50 according to the first embodiment during distance measurement with respect to the measurement object 6 are the optical paths of the first measurement light and the second measurement light. Since it is equivalent to the method of acquiring the difference, a part of the description is omitted for the overlapping part.
  • the DUT 6 is placed at a predetermined position.
  • the first measurement light emitted from the laser distance measuring device 50 is applied to the first measurement surface of the device under test 6 and the second measurement light is applied to the second measurement surface of the device under test 6.
  • the first measurement point S1 on the first measurement surface of the DUT 6 and the second measurement point S2 on the second measurement surface Know the approximate distance in advance. That is, for example, the distance L1 and the distance (L2a + L2b) in FIG. 1 are roughly measured using a known measurement method, and the distance L1 and the distance (L2a + L2b) are acquired. This procedure is not necessary when a beam splitter having a different spectral ratio is used for the measurement light splitting unit 15.
  • the laser irradiation means 10 emits laser light so that its wavelength continuously changes within a predetermined range.
  • the calculating part 20 performs an acquisition step and a conversion step similarly.
  • the first measurement light is reflected at the first measurement point S1 of the device under test 6 and the second measurement light is reflected at the second measurement point S2 of the device under test 6.
  • the light receiving unit 18 receives the first measurement light reflected at the first measurement point S1 of the object 6 to be measured, the second measurement light reflected at the second measurement point S2 of the object 6 to be measured, and the reference light. To do.
  • the calculation unit 20 performs the calculation steps in the same manner, and the distance L1 from the origin O to the first measurement point S1 of the device 6 to be measured, and the optical paths of the first measurement light and the second measurement light from the origin O to the inside of the apparatus.
  • a distance L2 ′ to the second measurement point of the DUT 6 including the half value of the difference (distance Ld) is calculated.
  • the calculation unit 20 determines the distance L1 and the distance L2 ′. If beam splitters having different spectral ratios are used for the measurement light splitting unit 15, the period T S1 of the first interference light and the period T S2 of the second interference light are the values of the amplitude I S1 of the first interference light and the second interference light. Can be determined from the value of the amplitude IS2 . When a half mirror with a spectral ratio of 50:50 is used for the measurement light splitting unit 15, the distance L1 and the distance L2 ′ obtained in the calculation step (which is the distance L1 and which is the distance L2 ′ at the present time are specified).
  • the calculation unit 20 subtracts a value (distance Ld) that is 1 ⁇ 2 of the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light, which is acquired in advance from the distance L2 ′.
  • the computing unit 20 calculates the distance L from the first measurement point S1 to the second measurement point S2 by taking the absolute value of the difference between the distance L1 and the distance L2. Thereby, the distance L between the first measurement point S1 and the second measurement point S2 can be calculated with high accuracy.
  • the laser distance measuring device 50a of the second embodiment according to the present invention is mainly different from the laser distance measuring device 50 of the first embodiment in the configuration of the laser irradiation means 10 and the laser light information acquisition means 26. .
  • the laser irradiating means 10 of the laser distance measuring device 50a includes a laser irradiating device 10a that emits a laser beam having a specific frequency, and a laser beam emitted from the laser irradiating device 10a.
  • the optical comb generator 10b generates a plurality of laser beams having a predetermined frequency interval, and the optical frequency modulator 10c modulates the frequency interval of the optical comb generator 10b within a predetermined range.
  • the laser beam information acquisition unit 26 of the laser range finder 50a acquires the amount of change in the frequency of the laser beam emitted from the laser irradiation unit 10 from the value of the modulation frequency from the optical frequency modulator 10c. The result is output to the calculation unit 20.
  • the optical path difference acquisition method described below is basically the same as the laser distance measuring method according to the present invention and the operation of the laser distance measuring device 50a of the second embodiment.
  • the following optical path difference acquisition method is suitable for the laser distance measuring apparatus according to the present invention, but this method is not necessarily used. Further, the optical path difference need not be acquired for each measurement, and may be recorded at the time of shipment of the laser distance measuring device and recorded in a memory or the like.
  • a flat plate 7 having a smooth surface is installed so that the first measurement light and the second measurement light are vertically irradiated on the smooth surface.
  • the laser irradiation device 10a constituting the laser irradiation unit 10 emits a laser beam of a specific frequency f 0 to the optical comb generator 10b.
  • Optical comb generator 10b in response to the modulation frequency input from the optical frequency modulator 10c, in terms of generating the plurality of light Komureza light equal frequency intervals above and below the center frequency f 0, the laser light of frequency f 0 At the same time, it irradiates the divided portion 12 side.
  • laser light emitted from the optical comb generator 10b includes a laser beam LZ 0 frequency f 0, as a light Komureza light, the frequency f 0 + d ( the frequency f 1. a laser beam LZ 1 in), and the laser beam LZ 2 frequency f 0 + 2d (. to frequency f 2), ⁇ ⁇ ⁇ , the frequency f 0 + nd of (. to frequency f n) a laser beam LZ n, and the laser beam LZ -1 frequency f 0 -d (. to frequency f -1), and the laser beam LZ -2 frequency f 0 -2d (.
  • the frequency f of the laser beam LZ ⁇ 1 .
  • the optical frequency modulator 10 c outputs the value of the modulation frequency to the laser light information acquisition unit 26.
  • the laser beams LZ ⁇ n to LZ 0 to LZ n emitted from the optical comb generator 10b are collectively referred to as laser light LZ
  • the optical comb laser light and laser light LZ ⁇ n emitted from the optical comb generator 10b are collectively referred to as laser beam LZ (n).
  • laser beam LZ (n) To LZ ⁇ 1 and laser beams LZ 1 to LZ n are collectively referred to as laser beam LZ (n).
  • the laser beam information acquisition unit 26 determines the amount of change in the frequency of the first-stage optical comb laser beam (laser beams LZ 1 , LZ ⁇ 1 ) from the modulation frequency value from the optical frequency modulator 10 c, that is, the value of ⁇ described above. Is output to the calculation unit 20.
  • the laser beam LZ emitted from the laser irradiation means 10 is divided into two by the dividing unit 12, one of which is directed to the reference mirror 14 as reference light, and the other is directed to the measuring light dividing unit 15 as measurement light.
  • the measurement light traveling toward the measurement light splitting unit 15 is divided into two by the measurement light splitting unit 15, and one is irradiated as the first measurement light from the exit 16 a to the first measurement point S 1 of the flat plate 7. On the other hand, the other is reflected by the mirror 8 as the second measurement light and is irradiated to the second measurement point S2 of the flat plate 7 from the emission port 16b.
  • the first measurement light is reflected at the first measurement point S1, and then reaches the light receiving unit 18 along the same optical path as described above. Further, after the second measurement light is reflected at the second measurement point S2, it reaches the light receiving unit 18 along the same optical path as described above. Further, the reference light divided by the dividing unit 12 is reflected by the reference mirror 14 and then reaches the light receiving unit 18 along the same optical path as described above. Therefore, the light received by the light receiving unit 18 is the first interference light in which the plurality of interference lights generated by the interference of the respective reference lights of the laser light LZ and the respective first measurement lights of the laser light LZ are combined.
  • the second interference light in which a plurality of interference lights generated by the interference of the respective reference light of the laser light LZ and the second measurement light of the laser light LZ are combined, and the first of the laser light LZ.
  • the measurement light and the second measurement light of the laser light LZ interfere with each other to form interference light that is a combination of the third interference light that is a combination of all of the plurality of interference light, and the light receiving unit 18 determines the intensity of this interference light. It converts into an electric signal and outputs it to the calculating part 20 as intensity
  • the intensity data of the interference light includes optical comb lasers having different levels of the interference light between the reference light and the first measurement light of the optical comb laser light having different stages (for example, the laser light LZ 1 and the laser light LZ 2 ).
  • the intensity of the interference light between the reference light of the light and the second measurement light, the intensity of the interference light between the first measurement light and the second measurement light of the optical comb laser light having a different number of stages, and the first measurement light of the optical comb laser light having a different number of stages The intensity of the interference light between the second and the second measurement lights, and the intensity of the interference light between the reference lights of the optical comb laser lights having different numbers of stages are also included.
  • the intensity of the interference light of the optical comb laser beams having different numbers of stages becomes a beat (beat) and appears in the interference light, and this beat is averaged within the measurement time, and finally becomes background noise with a constant intensity.
  • the calculation unit 20 acquires the intensity data of the interference light from the light receiving unit 18 corresponding to the amount of change in the frequency from the laser light information acquisition unit 26.
  • the arithmetic unit 20 performs Fourier transform on the intensity data of the interference light corresponding to the frequency change amount.
  • the amplitude of the first interference light periodically, as a phase, an amplitude of the interference light of the reference light laser beam LZ 1 and the first measuring beam of the laser beam LZ 1 I S1 (1), the period T S1 (1) , Phase ⁇ S1 (1) is acquired.
  • the amplitude I S1 of the interference light of the first measuring beam of the reference beam laser beam LZ 2 and the laser beam LZ 2 (2), the period T S1 (2), the phase ⁇ S1 (2) is obtained.
  • the amplitude I S1 of the interference light of the first measuring beam of the reference beam and the laser beam LZ n of the laser beam LZ n (n), the period T S1 (n), the phase ⁇ S1 (n) is obtained.
  • the amplitude I S1 of the first measurement light and the interference light of the reference beam and the laser beam LZ -1 of the laser beam LZ -1 (-1), the period T S1 (-1), the phase phi S1 is (-1) To be acquired.
  • the amplitude I S1 of the reference light and the interference light of the laser beam first measuring light LZ -2 laser beam LZ -2 (-2), the period T S1 (-2), the phase phi S1 is (-2) To be acquired.
  • the phase ⁇ S2 (1) is acquired.
  • the amplitude I S2 of the interference light of the reference light laser beam LZ 2 and the second measuring light of the laser beam LZ 2 (2), the period T S2 (2), the phase phi S2 (2) is obtained.
  • the amplitude I S2 of the second measurement light and the interference light of the reference beam and the laser beam LZ n of the laser beam LZ n (n), the period T S2 (n), the phase ⁇ S2 (n) is obtained.
  • the amplitude I S2 of the second measurement light and the interference light and the reference light and the laser beam LZ -1 of the laser beam LZ -1 (-1), the period T S2 (-1), the phase phi S2 is (-1) To be acquired.
  • the amplitude I S2 of the reference light and the interference light of the second measuring light of the laser beam LZ -2 laser beam LZ -2 (-2), the period T S2 (-2), the phase phi S2 is (-2) To be acquired.
  • the amplitude I S2 of the interference light of the second measuring light of the laser beam LZ -n of the reference beam and the laser beam LZ -n (-n), the period T S2 (-n), the phase ⁇ S2 (-n) is To be acquired.
  • the amplitude of the third interference light period as a phase, an amplitude I S12 (1) of the interference light of the first measuring light of the laser beam LZ 1 and the second measuring light of the laser beam LZ 1, period T S12 ( 1)
  • the phase ⁇ S12 (1) is acquired.
  • the interference light amplitude I S12 of the first measuring light of the laser beam LZ 2 and the second measuring light of the laser beam LZ 2 (2), the period T S12 (2), the phase phi S12 (2) is obtained .
  • the first measuring beam and the interference light amplitude I S12 of the second measuring light of the laser beam LZ n (n), the period T S12 (n), the phase phi S12 (n) is obtained for the laser beam LZ n .
  • the first measuring beam and the amplitude I S12 of the second measurement light and the interference light of the laser beam LZ -2 of the laser beam LZ -2 (-2), the period T S12 (-2), the phase phi S12 (-2 ) Is acquired.
  • the background noise due to the interference light of the optical comb laser beams having different numbers of stages is a constant intensity averaged within the measurement time, and thus becomes a constant by Fourier transform. Further, since the frequency of the laser beam LZ 0 is constant without affecting the modulation frequency of the optical frequency modulator 10c, which also becomes constant by the Fourier transform.
  • the frequency of the laser beam LZ n in the positive direction of the number of light Komureza light changes in the increasing direction by the modulation frequency of the optical frequency modulator 10c
  • the frequency of the laser beam LZ -n negative direction of the number of stages of optical Komureza light It changes in a decreasing direction depending on the modulation frequency of the optical frequency modulator 10c.
  • the fringe intervals (cycles) of the interference light of the optical comb laser beams (laser beam LZ n and laser beam LZ ⁇ n ) having the same number of positive and negative stages obtained by the Fourier transform are equal.
  • the period T S2 (1) is the period T S2 (-1), as well as the period T S2 of the second interference light of the laser beam LZ n (n), the period T S2 of the second interference light of the laser beam LZ -n and (-n) is ,
  • Period T S2 (n) period T S2 ( ⁇ n) .
  • L2a + L2b is 0.5 m.
  • the calculation unit 20 calculates, as a calculation step, a period T S1 (n) of interference light by a predetermined laser light LZ n among the interference fringe periods of the interference light constituting the first interference light obtained in the conversion step. select. Moreover, the calculating part 20 selects the period T S2 (n) of the interference light by the predetermined laser light LZ n from the period of the interference fringes of the interference light constituting the second interference light obtained in the conversion step. It should be noted that the interference light cycle T S1 (n) and the cycle T S2 (n) are preferably selected from the interference light of the laser light LZ 1 or the laser light LZ ⁇ 1 .
  • the amplitude (intensity) I S12 (n) of the interference light of the third interference light is based on the amplitudes (intensities) I S1 (n) and I S2 (n) of the interference light of the first interference light and the second interference light.
  • the period T S1 of the first interference light and the period T S2 of the second interference light cannot be distinguished. There is no particular problem at the stage of acquiring the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light inside the apparatus. Further, when beam splitters having different spectral ratios are used for the measurement light splitting unit 15, if the spectral ratios are known, the amplitudes I S1 (n) and I S2 ( ⁇ n) to the period T S1 (n) It is possible to discriminate it from the cycle T S2 (n) . However, it is not particularly necessary to distinguish between the two at the stage of acquiring the optical path difference inside the apparatus.
  • the calculation unit 20 selects the period T S1 (1) and the period T S2 (1) of the interference light of the laser beam LZ 1 or the laser beam LZ ⁇ 1 , the selected period T S1 (1) and period T For S2 (1) , the distance L1 from the origin O to the first measurement point S1 of the object 6 to be measured, and the first measurement light in the apparatus from the origin O by the same equations as in (1) and (2) above.
  • a distance L2 ′ to the second measurement point S2 of the DUT 6 including a value (distance Ld) that is 1 ⁇ 2 of the optical path difference of the second measurement light is calculated.
  • the calculation unit 20 selects the period T S1 (n) and the period T S2 (n) of the first interference light and the second interference light by the n-stage optical comb laser light, the following formula (1) ′ , (2) ′, the distance L1 and the distance L2 ′ are calculated.
  • L1 c / (T S1 (n) ⁇
  • L2 ′ c / ( TS2 (n) ⁇
  • the calculation unit 20 calculates a distance L1 from the origin O to the first measurement point S1 calculated in the calculation step and a value that is 1 ⁇ 2 of the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light inside the apparatus from the origin O.
  • the distance Ld is 1 ⁇ 2 of the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light inside the apparatus.
  • the distance Ld is calculated.
  • the value of the distance Ld is recorded in a memory or the like in the calculation unit 20 (not shown).
  • the operation of the laser distance measuring method according to the present invention and the distance measuring operation of the laser distance measuring apparatus 50a of the second embodiment with respect to the object 6 to be measured will be described.
  • the laser distance measuring method according to the present invention and the laser distance measuring device 50a of the second embodiment at the time of distance measurement with respect to the object to be measured 6 are the same as the first measuring light and the second light inside the device. Since this method is equivalent to the method for obtaining the optical path difference of the measurement light, a part of the description is omitted for the overlapping portions.
  • the DUT 6 is placed at a predetermined position.
  • the first measurement light emitted from the laser distance measuring device 50 is applied to the first measurement surface of the device under test 6 and the second measurement light is applied to the second measurement surface of the device under test 6.
  • the first measurement point S1 on the first measurement surface of the DUT 6 and the second measurement point S2 on the second measurement surface Keep track of the rough distance.
  • the laser irradiation means 10 emits laser light so that its wavelength continuously changes within a predetermined range.
  • the calculating part 20 performs an acquisition step and a conversion step similarly.
  • the first measurement light is reflected at the first measurement point S1 of the device under test 6 and the second measurement light is reflected at the second measurement point S2 of the device under test 6.
  • the light receiving unit 18 receives the first measurement light reflected at the first measurement point S1 of the object 6 to be measured, the second measurement light reflected at the second measurement point S2 of the object 6 to be measured, and the reference light. To do.
  • the calculation unit 20 calculates, as a calculation step, a period T S1 (n) of interference light by a predetermined laser light LZ n among the interference fringe periods of the interference light constituting the first interference light obtained in the conversion step. select. Moreover, the calculating part 20 selects the period T S2 (n) of the interference light by the predetermined laser light LZ n from the period of the interference fringes of the interference light constituting the second interference light obtained in the conversion step.
  • the laser beam LZ 1 or the laser beam LZ ⁇ 1 is selected, the distance L 1 from the origin O to the first measurement point S 1 of the object 6 to be measured by the same formula as the above (1) and (2).
  • a distance L2 ′ from the origin O to the second measurement point of the object 6 to be measured including a half value (distance Ld) of the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light inside the apparatus. And are calculated. Further, when the laser beam LZ n or the laser beam LZ- n is selected, from the origin O to the first measurement point S1 of the object 6 to be measured by the same expression as the above (1) ′ and (2) ′. The distance from the origin O to the second measurement point of the object 6 to be measured after including a value (distance Ld) 1 ⁇ 2 of the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light inside the apparatus from the origin O L2 ′ is calculated.
  • the calculation unit 20 determines the distance L1 and the distance L2 ′. If beam splitters having different spectral ratios are used for the measurement light splitting unit 15, the period T S1 (n) of the first interference light and the period T S2 (n) of the second interference light are equal to the amplitude I S1 ( the value of n) and can be discriminated from the value of the amplitude I S2 (n) of the second interference light.
  • the distance L1 and the distance L2 ′ obtained in the calculation step (which is the distance L1 and which is the distance L2 ′ at the present time are specified).
  • the calculation unit 20 subtracts a value (distance Ld) that is 1 ⁇ 2 of the optical path difference between the first measurement light and the second measurement light, which is acquired in advance from the distance L2 ′.
  • the computing unit 20 calculates the distance L from the first measurement point S1 to the second measurement point S2 by taking the absolute value of the difference between the distance L1 and the distance L2. Thereby, the distance L between the first measurement point S1 and the second measurement point S2 can be calculated with high accuracy.
  • the laser distance measuring device 50a of the second embodiment according to the present invention is predetermined on the optical path of the laser light emitted from the laser irradiation means 10, like the laser distance measuring device 50b of the third embodiment shown in FIG.
  • the laser distance measuring device 50b may be provided with a known optical bandpass filter that transmits only laser light within the frequency range.
  • an optical bandpass filter to be used is one that transmits only the laser beam in the frequency change range of the frequency f 1 of the laser beam LZ 1
  • the optical bandpass filter is disposed between the laser irradiation means 10 and the dividing unit 12. 3 (optical bandpass filter BPF1 in FIG. 3) or on the optical path between the dividing unit 12 and the light receiving unit 18 (optical bandpass filter BPF2 in FIG. 3), the light receiving unit 18 is a laser. Since only the first interference light, the second interference light, and the third interference light by the light LZ 1 are received, it is possible to reduce the load on the processing of the arithmetic unit 20 while using stable laser light from the optical comb generator 10b. .
  • the light receiving portion 18 is first interference only the laser beam LZ 1 Since the second interference light and the third interference light of only the light and the laser light LZ 1 are received, similarly, it is possible to reduce the load on the processing of the arithmetic unit 20 while using the stable laser light by the optical comb generator 10b. it can.
  • the optical band pass filter on the optical path (optical bandpass filter BPF4 in FIG. 3) between the dividing section 12 and the measuring light splitting unit 15, the light receiving portion 18 of the laser light only LZ 1 second receiving a first interference light and the laser beam LZ 1 only the second interference light and the laser beam LZ 1 only the third interference light and the interference light of the reference beam between the laser beam LZ (n) of the.
  • the interference light between the reference lights of the laser light LZ (n) becomes the background noise described above and becomes a constant by the Fourier transform of the conversion step, similarly, calculation is performed using stable laser light by the optical comb generator 10b. The load on the processing of the unit 20 can be reduced.
  • this optical bandpass filter is installed on the optical path between the measurement light splitting unit 15 and the first measurement point S1 (optical bandpass filter BPF5 in FIG. 3), the interference light received by the light receiving unit 18 is received. among since the first interference light which becomes the only laser light LZ 1, it is possible to reduce the load on the processing of the arithmetic unit 20 while using the stable laser light by the optical comb generator 10b similarly.
  • this optical bandpass filter is installed on the optical path (optical bandpass filter BPF6 in FIG. 3) between the measurement light splitting unit 15 and the second measurement point S2, the interference light received by the light receiving unit 18 is received. of since the second interference light includes only the laser beam LZ 1, it is possible to reduce the load on the processing of the arithmetic unit 20 while using the stable laser light by the optical comb generator 10b similarly.
  • the optical bandpass filter transmits a plurality of optical comb laser beams
  • the number of laser beams received by the light receiving unit 18 is significantly reduced compared to when no optical bandpass filter is installed.
  • the load on the processing of the unit 20 is greatly reduced.
  • the laser distance measuring devices 50, 50a, 50b of the first to third embodiments according to the present invention are on the optical path of the first measuring light as shown in the laser distance measuring device 50c of the fourth embodiment in FIG.
  • the mirror 8a and the mirror 8b may be installed on the mirror 8a, and the distance from the reflection point of the mirror 8a to the reflection point of the mirror 8b may be equal to the distance Ld from the division point of the measurement light dividing unit 15 to the reflection point of the mirror 8.
  • FIG. 4 shows an example in which the configuration of the fourth embodiment is applied to the laser distance measuring device 50a of the second embodiment.
  • the optical path difference inside the apparatus between the first measurement light and the second measurement light is obtained, and a 50:50 half mirror is used as the spectral ratio for the measurement light splitting unit 15.
  • the distance measurement procedure for the distance L can be simplified.
  • the frequency of the laser light emitted from the laser irradiation means 10 is changed within a predetermined range
  • the distance L1 to the first measurement point S1 and the distance L2 ′ (distance L2) to the second measurement point S2 are measured using the period of the interference fringes of the predetermined interference light generated by the reference light and the measurement light.
  • the distance L from the first measurement point S1 to the second measurement point S2 is calculated from the distance L1 and the distance L2. Accordingly, the distance L between the first measurement point S1 and the second measurement point S2 can be measured with high accuracy without using a mechanical movement mechanism for the optical path system.
  • the laser ranging devices 50, 50a, 50b, and 50c can be made relatively small in scale and more practical than the distance L1 to the first measurement point S1 or the distance L2 to the second measurement point S2.
  • the distance L between the first measurement point S1 and the second measurement point S2 can be measured with high accuracy.
  • the transmitted light from the dividing unit 12 is used as measurement light and the reflected light is used as reference light.
  • the transmitted light from the dividing unit 12 is used as reference light.
  • the reflected light may be used as measurement light, the configuration of each part of the laser light information acquisition means 26 and the laser distance measuring devices 50, 50a, 50b, and 50c, and each of the laser distance measuring devices 50, 50a, 50b, and 50c.
  • the optical path and the like can be changed and implemented without departing from the scope of the present invention.
  • Laser Irradiation Means 10a Laser Irradiation Device 10b Optical Comb Generator 10c Optical Frequency Modulator 12 Dividing Unit 14 Reference Mirror 15 Measuring Light Dividing Unit 18 Light Receiving Unit 20 Arithmetic Unit 26 Laser Light Information Acquisition Unit 50, 50a, 50b 50c Laser ranging device BPF1 to BPF6 Optical bandpass filter S1 First measurement point S2 Second measurement point L1 Distance to first measurement point L2 Distance to second measurement point L (First and second measurement points) Distance)

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Abstract

【課題】光路系に対する機械的な移動機構を用いずに２つの測定点までの距離を同時に測距した上で、測距した測定点間の距離を高精度に測距可能なレーザ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。 【解決手段】本発明に係るレーザ測距方法及びレーザ測距装置によれば、レーザ照射手段１０から出射するレーザ光の周波数を所定の範囲内で変化させ、そのときの参照光と測定光とで生じる所定の干渉光の干渉縞の周期を用いて第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２とを測距し、第１測定点Ｓ１から第２測定点Ｓ２までの距離Ｌを算出する。これにより、光路系に対する機械的な移動機構を用いることなく距離Ｌを高精度に測距することができる。また、距離Ｌ１と距離Ｌ２とを同時に測距することが可能なため、より測定精度の向上を図ることができる。

Description

レーザ測距方法及びレーザ測距装置
　本発明は、レーザ光の干渉を用いて被測定物の測定点間の測距を行うレーザ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が、実用に際しては被測定物までの距離を測距するよりも被測定物の２つの測定点間の距離を測距する方が有用である場合が多く、この点に関して更なる改善が望まれる。また、被測定物の２つの測定点間の距離を測距する場合、被測定物の２つの測定点を個々に測距するよりも、同時に２つの測定点までの距離を測距した方が測定精度上好ましい。さらに、［特許文献１］に開示された発明は、参照光もしくは測定光の光路差を機械的に変化させる機構が必要であり装置規模が比較的大きいことから、この点に関しても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、光路系に対する機械的な移動機構を用いずに２つの測定点までの距離を同時に測距した上で、測距した測定点間の距離を高精度に測距可能なレーザ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。
　本発明は、
（１）レーザ光を分光部１２にて２分割し、一方を参照ミラー１４にて反射させて参照光とするとともに他方を被測定物６の測定点で反射させて測定光とし、参照光と測定光との干渉光に基づいて測定点の距離を測距するレーザ測距方法において、
前記測定光をさらに第１測定光と第２測定光とに２分割し、
レーザ光の周波数を連続的に変化させながらレーザ照射を行い、第１測定光を被測定物６の第１測定点Ｓ１で第２測定光を被測定物６の第２測定点Ｓ２でそれぞれ反射させ、第１測定点Ｓ１で反射した第１測定光と第２測定点Ｓ２で反射した第２測定光と参照光とによって生じる干渉光の強度データをレーザ光の周波数の変化量と対応して取得する取得ステップと、
取得ステップで得られた強度データをフーリエ変換して、第１測定光と参照光とによって生じる第１干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期、及び第２測定光と参照光とによって生じる第２干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期を取得する変換ステップと、
変換ステップで得られた第１干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１を算出するとともに、第２干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２を算出する算出ステップと、を有し、
算出ステップで得られた第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２とに基づいて第１測定点Ｓ１から第２測定点Ｓ２までの距離Ｌを算出することを特徴とするレーザ測距方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）出力するレーザ光に対する周波数可変機能を備えたレーザ照射手段１０と、当該レーザ照射手段１０から出射するレーザ光の周波数の変化量を取得するレーザ光情報取得手段２６と、前記レーザ照射手段１０から出射したレーザ光を参照光と測定光とに２分割する分光部１２と、前記測定光を第１測定光と第２測定光とに２分割する測定光分割部１５と、前記参照光を反射する参照ミラー１４と、当該参照ミラー１４で反射した参照光と被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射した第１測定光と被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射した第２測定光とを受光して受光した光の強度に応じた信号を出力する受光部１８と、前記レーザ光情報取得手段２６からの周波数の変化量と前記受光部１８からの信号とが入力する演算部２０と、を備え、
当該演算部２０が、レーザ光情報取得手段２６からのレーザ光の周波数の変化量と受光部１８からの信号とに基づいて、レーザ照射手段１０がレーザ光の周波数を連続的に変化させながらレーザ照射を行ったときに第１測定点Ｓ１で反射した第１測定光と第２測定点Ｓ２で反射した第２測定光と参照光とによって生じる干渉光の強度データをレーザ光の周波数の変化量と対応して取得する取得ステップと、
取得ステップで得られた強度データをフーリエ変換して、第１測定光と参照光とによって生じる第１干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期、及び第２測定光と参照光とによって生じる第２干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期を取得する変換ステップと、
変換ステップで得られた第１干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１を算出するとともに、第２干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２を算出する算出ステップと、を行い、
さらに前記演算部２０が、算出ステップで得られた第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２とに基づいて第１測定点Ｓ１から第２測定点Ｓ２までの距離Ｌを算出することを特徴とするレーザ測距装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）レーザ照射手段１０が、特定の周波数のレーザ光を出射するレーザ照射装置１０ａと、当該レーザ照射装置１０ａから出射したレーザ光を所定の周波数間隔の複数のレーザ光とする光コム発生器１０ｂと、当該光コム発生器１０ｂの周波数間隔を所定の範囲内で変調する光周波数変調器１０ｃと、から構成されることを特徴とする上記（２）記載のレーザ測距装置５０ａを提供することにより、上記課題を解決する。
（４）レーザ照射手段１０から出射するレーザ光のうち所定の周波数範囲内のレーザ光のみを透過する光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦ６をレーザ光の光路上に設けたことを特徴とする上記（３）記載のレーザ測距装置５０ｂを提供することにより、上記課題を解決する。
（５）装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることを特徴とする上記（２）に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。
（６）装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることを特徴とする上記（３）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。
（７）装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることを特徴とする上記（４）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。
　本発明に係るレーザ測距方法及びレーザ測距装置によれば、光路系に対する機械的な移動機構を用いることなく２つの測定点間の距離を高精度に測距することができる。
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４の形態のレーザ測距装置の概略構成を示す図である。
　本発明に係るレーザ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。
　図１に示す本発明に係る第１の形態のレーザ測距装置５０は、出射するレーザ光の周波数を所定の範囲内で変化させることが可能なレーザ照射手段１０と、レーザ照射手段１０から出射するレーザ光の周波数の変化量を取得し演算部２０に出力するレーザ光情報取得手段２６と、レーザ照射手段１０から出射したレーザ光を参照光と測定光とに２分割する分割部１２と、測定光を第１測定光と第２測定光とに２分割する測定光分割部１５と、参照光を反射する参照ミラー１４と、参照ミラー１４で反射した参照光と被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射した第１測定光と被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射した第２測定光とを受光して受光した光の強度に応じた信号を演算部２０に出力する受光部１８と、レーザ光情報取得手段２６からのレーザ光の周波数の変化量と受光部１８からの信号に基づいて後述の被測定物６の第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と被測定物６の第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２’を算出した上で第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との間の距離Ｌを算出する演算部２０と、を有している。尚、図１中の破線はレーザ光の光路を示す。
　第１の形態のレーザ測距装置５０のレーザ照射手段１０としては周知の波長可変レーザを用いることができる。
　先ず、図１ａを用いて第１測定光と第２測定光との装置内部における光路差を取得する方法を説明する。尚、以下に示す光路差の取得方法は、基本的に本発明に係るレーザ測距方法及び第１の形態のレーザ測距装置５０の動作と同等である。また、以下に示す光路差の取得方法は本発明に係るレーザ測距装置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。さらに、光路差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１ａに示すように、表面が平滑な平板７をその平滑面に第１測定光及び第２測定光が垂直に照射されるように設置する。
　次に、レーザ照射手段１０はレーザ光を出射する。前述のようにレーザ照射手段１０は出射するレーザ光の波長を所定の範囲内で変化させることが可能であり、このときのレーザ光の照射はその波長が所定の範囲内を連続的に変化するように行う。そして、レーザ照射手段１０から出射したレーザ光は当該レーザ光の光路上に設けられたビームスプリッタ４で２分割されて、一方はレーザ光情報取得手段２６に照射され、他方は分割部１２側に照射される。
　レーザ光情報取得手段２６はレーザ照射手段１０から出射したレーザ光の周波数を取得して演算部２０に出力する。レーザ光情報取得手段２６は周知の波長計もしくは周波数計を用いることができる。尚、レーザ光情報取得手段２６がレーザ光の波長を計測するものの場合には、計測した波長を周波数に変換して演算部２０に出力する。また、レーザ光情報取得手段２６は、レーザ照射手段１０から出射するレーザ光の波長を制御する波長制御コントローラからの波長制御信号を取得して、その波長制御信号に基づいてレーザ光の周波数を取得し演算部２０に出力するようにしても良い。この場合、ビームスプリッタ４を用いてレーザ光情報取得手段２６にレーザ光を照射する必要はない。さらに、レーザ光情報取得手段２６に周波数計を用いる場合には、レーザ光情報取得手段２６に入射したレーザ光と光コムレーザとを干渉させレーザ光の周波数を取得する周知の周波数カウンタを用いることが好ましい。
　分割部１２側に照射されたレーザ光は、分割部１２で２分割され一方は参照光として参照ミラー１４に向かい、もう一方は測定光として測定光分割部１５に向かう。尚、分割部１２としては周知のハーフミラーやビームスプリッタ等を用いることができる。
　測定光分割部１５に向かった測定光は、測定光分割部１５にて２分割され一方は第１測定光として出射口１６ａから平板７の第１測定点Ｓ１に照射される。また、他方は第２測定光としてミラー８で反射され出射口１６ｂから平板７の第２測定点Ｓ２に照射される。測定光分割部１５としては、分光比が５０：５０のハーフミラーを用いても良いし、分光比が異なる例えば６０：４０、７０：３０、８０：２０、等のビームスプリッタを用いても良い。
　第１測定点Ｓ１に照射された第１測定光は、第１測定点Ｓ１で反射された後、測定光分割部１５を透過して分割部１２で反射され受光部１８に到達する。また、第２測定点Ｓ２に照射された第２測定光は、第２測定点Ｓ２で反射された後、ミラー８、測定光分割部１５、分割部１２で反射され受光部１８に到達する。さらに、分割部１２で分割された参照光は、参照ミラー１４にて反射された後、分割部１２を透過して受光部１８に到達する。よって、受光部１８が受光する光は、参照光と第１測定光との第１干渉光、参照光と第２測定光との第２干渉光、第１測定光と第２測定光との第３干渉光となる。そして、受光部１８はこの３つの干渉光が合わさった干渉光の強度を電気信号に変換し強度データとして演算部２０に出力する。
　演算部２０は取得ステップとして、受光部１８からの干渉光の強度データを、レーザ光情報取得手段２６からの周波数の変化量と対応して取得する。
　次に、演算部２０は変換ステップとして、取得した強度データに対して周波数の変化量に基づくフーリエ変換を行う。これにより、第１干渉光の振幅ＩＳ１、周期ＴＳ１、位相φＳ１と、第２干渉光の振幅ＩＳ２、周期ＴＳ２、位相φＳ２と、第３干渉光の振幅ＩＳ１２、周期ＴＳ１２、位相φＳ１２と、がそれぞれ取得される。
　ここで、レーザ測距装置５０の光路上の原点Ｏから第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１を仮にＬ１＝０．５ｍとすると（光路上の原点Ｏは、分割部１２の分割点から参照ミラー１４の反射点までの距離を距離Ｌｒとしたときに、分割部１２の分割点からの距離が距離Ｌｒに等しい測定光の光路上の位置。ただし、原点Ｏの位置の値は特に求める必要はない。）、参照光と第１測定光との光路差は２×Ｌ１＝１ｍとなる。そして、仮にレーザ光の周波数ｆをｆ＝３００ＭＨｚ（周波数ｆ＝３００ＭＨｚはもはや光とは呼べないが、ここでは本願発明の原理を説明するために便宜的にｆ＝３００ＭＨｚとした。）とすると、レーザ光の波長λは
λ＝ｃ/ｆ（ｃ：光速３×１０８ｍ／ｓ）となり、よって、
λ＝（３×１０８）/（３００×１０６）＝１ｍ　となり、
波長λが参照光と第１測定光との光路差（２×Ｌ１）と等しくなる。従ってこのとき、参照光と第１測定光とは強め合いその第１干渉光は明部のピークをとる。
　また、レーザ光の周波数ｆが変化してｆ＝６００ＭＨｚとなった時には、
λ＝（３×１０８）/（６００×１０６）＝０．５ｍ　となり、
波長λが参照光と第１測定光との光路差（２×Ｌ１）の１／２と等しくなる。従ってこのときも、レーザ光の参照光と第１測定光とは強め合いその干渉光は明部のピークをとる。同様に、レーザ光の周波数ｆが９００ＭＨｚ、１．２ＧＨｚとなった時に、レーザ光の参照光と第１測定光とは強め合い第１干渉光は明部のピークをとる。よってこの場合、第１干渉光は３００ＭＨｚ毎に明部のピークをとり、その干渉縞の縞間隔は３００ＭＨｚとなる。そして、この干渉縞の縞間隔は即ちフーリエ変換で得られた第１干渉光の周期ＴＳ１に相当する。
　従って、原点Ｏから第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１は以下の算出式で表すことができる。
２×Ｌ１＝ｃ／ＴＳ１　よって、
Ｌ１＝ｃ／ＴＳ１／２・・・（１）
尚、周期ＴＳ１はフーリエ変換により得られるものであるから、実際にレーザ光の周波数ｆを３００ＭＨｚから６００ＭＨｚへ変化させずとも、周期ＴＳ１を得ることができる。
　また、レーザ測距装置５０の光路上の原点Ｏから測定光分割部１５の分割点までを距離Ｌ２ａとし、測定光分割部１５の分割点からミラー８の反射点までを距離Ｌｄとし、ミラー８の反射点から第２測定点Ｓ２までを距離Ｌ２ｂとすると、現段階では第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２とは等距離にあるから、
Ｌ１＝Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂ　となり、
距離Ｌｄは第１測定光と第２測定光との装置内部における光路差の１／２となる。尚、以後は原点Ｏから第２測定光の光路に沿った第２測定点Ｓ２までの距離（Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂ＋Ｌｄ）を距離Ｌ２’とする。
　ここで、仮にＬ２ａ＋Ｌ２ｂを上記例の距離Ｌ１と同様に０．５ｍとし、距離Ｌｄを０．２５ｍとすると、参照光と第２測定光との光路差は２×Ｌ２’＝１．５ｍとなる。この場合、第２干渉光は２００ＭＨｚ毎に明部のピークをとり、その干渉縞の縞間隔は２００ＭＨｚとなる。そして、この干渉縞の縞間隔は即ちフーリエ変換で得られた第２干渉光の周期ＴＳ２に相当する。
　従って、距離Ｌ２’は以下の算出式で表すことができる。
２×Ｌ２’＝ｃ／ＴＳ２　よって、
Ｌ２’＝ｃ／ＴＳ２／２・・・（２）
　よって、演算部２０は算出ステップとして、変換ステップで得られた第１干渉光を構成する干渉光（本例においては第１干渉光そのもの）の干渉縞の周期のうち所定の干渉光（本例においては第１干渉光そのもの）の周期ＴＳ１を選択し、上記（１）の式により原点Ｏから第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１を算出する。また、演算部２０は、変換ステップで得られた第２干渉光を構成する干渉光（本例においては第２干渉光そのもの）の干渉縞の周期のうち所定の干渉光（本例においては第２干渉光そのもの）の周期ＴＳ２を選択し、上記（２）の式により原点Ｏから装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を含めた上での第２測定点までの距離Ｌ２’を算出する。
　尚、測定光分割部１５に分光比が異なるビームスプリッタを用いれば、第１干渉光の振幅ＩＳ１の値と第２干渉光の振幅ＩＳ２の値と第３干渉光の振幅ＩＳ１２の値とはそれぞれ異なるので、振幅ＩＳ１、振幅ＩＳ２、振幅ＩＳ１２の値を予め取得しておけば、フーリエ変換で得られた３つの振幅、周期、位相がそれぞれどの干渉光（第１干渉光～第３干渉光）のものか判別することができる。よって、第１干渉光の振幅ＩＳ１の値と第２干渉光の振幅ＩＳ２の値から第１干渉光の周期ＴＳ１と第２干渉光の周期ＴＳ２とを判別することができる。また、測定光分割部１５に分光比が５０：５０のハーフミラーを用いた場合では、第３干渉光の振幅ＩＳ１２の値は第１干渉光の振幅ＩＳ１の値及び第２干渉光の振幅ＩＳ２の値よりも小さいから、第１干渉光の周期ＴＳ１及び第２干渉光の周期ＴＳ２は判別することができる。尚、第１干渉光の周期ＴＳ１と第２干渉光の周期ＴＳ２とはどちらが第１干渉光、第２干渉光のものか判別することはできないが、第１測定光と第２測定光との光路差を取得する場合には特に問題は生じない。
　次に、演算部２０は算出ステップで算出された距離Ｌ１と距離Ｌ２’の差の絶対値をとることで、装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値、即ち距離Ｌｄを算出する。そして、この距離Ｌｄの値を図示していない演算部２０内のメモリ等に記録する。
　次に、本発明に係るレーザ測距方法及び第１の形態のレーザ測距装置５０の被測定物６に対する測距時の動作を説明する。尚、前述のように本発明に係るレーザ測距方法及び第１の形態のレーザ測距装置５０の測定物６に対する測距時の動作は、上記の第１測定光と第２測定光の光路差を取得する方法と同等であるため、重複する部分に関しては説明を一部省略する。
　先ず、図１ｂに示すように、被測定物６を所定の位置に配置する。このとき、レーザ測距装置５０から出射する第１測定光が被測定物６の第１測定面に、第２測定光が被測定物６の第２測定面に照射されるようにする。
　尚、測定光分割部１５に分光比に５０：５０のハーフミラーを用いる場合、被測定物６の第１測定面上の第１測定点Ｓ１と第２測定面上の第２測定点Ｓ２との大まかな距離を予め把握しておく。即ち、例えば図１中における距離Ｌ１と距離（Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂ）を周知の測定方法を用いて大まかに測距して、距離Ｌ１と距離（Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂ）とを取得しておく。この手順は測定光分割部１５に分光比が異なるビームスプリッタを用いる場合には必要ない。
　次に、レーザ照射手段１０はその波長が所定の範囲内を連続的に変化するようにレーザ光を出射する。そして、演算部２０は取得ステップと変換ステップとを同様に行う。尚このとき、第１測定光は被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射され、第２測定光は被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射される。そして、受光部１８は、被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射された第１測定光と被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射された第２測定光と参照光とを受光する。
　次に、演算部２０は算出ステップを同様に行い、原点Ｏから被測定物６の第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と、原点Ｏから装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を含めた上での被測定物６の第２測定点までの距離Ｌ２’を算出する。
　次に、演算部２０は距離Ｌ１と距離Ｌ２’との判別を行う。測定光分割部１５に分光比が異なるビームスプリッタを用いれば、第１干渉光の周期ＴＳ１と第２干渉光の周期ＴＳ２とは第１干渉光の振幅ＩＳ１の値と第２干渉光の振幅ＩＳ２の値とから判別することができる。また、測定光分割部１５に分光比が５０：５０のハーフミラーを用いた場合では、算出ステップで得られた距離Ｌ１、距離Ｌ２’（現時点ではどちらが距離Ｌ１でどちらが距離Ｌ２’かは特定されていない。）と、装置内部における光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）と、被測定物６の測定前に取得された第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との大まかな距離とから、距離Ｌ１、距離Ｌ２’を判別する。
　次に、演算部２０は距離Ｌ２’から予め取得されている装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を減算する。これにより得られる距離Ｌ２は、
Ｌ２＝Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂとなり、原点Ｏから第２測定点Ｓ２までの直線距離となる。
　次に、演算部２０は距離Ｌ１と距離Ｌ２との差の絶対値をとることで、第１測定点Ｓ１から第２測定点Ｓ２までの距離Ｌを算出する。これにより、第１測定点Ｓ１、第２測定点Ｓ２間の距離Ｌを高精度に算出することができる。
　次に、本発明に係る第２の形態のレーザ測距装置を図２を用いて説明する。尚、本発明に係る第２の形態のレーザ測距装置５０ａは、主にレーザ照射手段１０とレーザ光情報取得手段２６との構成が第１の形態のレーザ測距装置５０と異なるものである。
　図２に示す本発明に係る第２の形態のレーザ測距装置５０ａのレーザ照射手段１０は、特定の周波数のレーザ光を出射するレーザ照射装置１０ａと、レーザ照射装置１０ａから出射したレーザ光を所定の周波数間隔の複数のレーザ光にする光コム発生器１０ｂと、光コム発生器１０ｂの周波数間隔を所定の範囲内で変調する光周波数変調器１０ｃとで構成されている。
　また、第２の形態のレーザ測距装置５０ａのレーザ光情報取得手段２６は、光周波数変調器１０ｃからの変調周波数の値からレーザ照射手段１０から出射するレーザ光の周波数の変化量を取得し演算部２０に出力する。
　次に、図２ａを用いて第１測定光と第２測定光との装置内部における光路差を取得する方法を説明する。尚、以下に示す光路差の取得方法は、基本的に本発明に係るレーザ測距方法及び第２の形態のレーザ測距装置５０ａの動作と同等である。また、以下に示す光路差の取得方法は本発明に係るレーザ測距装置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。さらに、光路差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２ａに示すように、表面が平滑な平板７をその平滑面に第１測定光及び第２測定光が垂直に照射されるように設置する。
　次に、レーザ照射手段１０を構成するレーザ照射装置１０ａが特定の周波数ｆ０のレーザ光を光コム発生器１０ｂに出射する。光コム発生器１０ｂは光周波数変調器１０ｃから入力する変調周波数に応じて、周波数ｆ０を中心としその上下に周波数間隔の等しい複数の光コムレーザ光を生成した上で、周波数ｆ０のレーザ光とともに分割部１２側に照射する。例えば、光周波数変調器１０ｃがｄＨｚの変調周波数を出力する場合、光コム発生器１０ｂから出射するレーザ光は、周波数ｆ０のレーザ光ＬＺ０と、光コムレーザ光としての、周波数ｆ０＋ｄ（周波数ｆ１とする。）のレーザ光ＬＺ１と、周波数ｆ０＋２ｄ（周波数ｆ２とする。）のレーザ光ＬＺ２と、・・・、周波数ｆ０＋ｎｄ（周波数ｆｎとする。）のレーザ光ＬＺｎと、周波数ｆ０－ｄ（周波数ｆ－１とする。）のレーザ光ＬＺ－１と、周波数ｆ０－２ｄ（周波数ｆ－２とする。）のレーザ光ＬＺ－２と、・・・、周波数ｆ０－ｎｄ（周波数ｆ－ｎとする。）のレーザ光ＬＺ－ｎとなる。このとき、各レーザ光の強度はほぼ、
ＬＺ１＝ＬＺ－１、ＬＺ２＝ＬＺ－２、・・・、ＬＺｎ＝ＬＺ－ｎ、となり、また、
ＬＺ０＞ＬＺ１＞ＬＺ２＞・・・＞ＬＺｎ、
ＬＺ０＞ＬＺ－１＞ＬＺ－２＞・・・＞ＬＺ－ｎ、となる。
　またこのとき、光周波数変調器１０ｃは光コム発生器１０ｂに対する変調周波数を変化させ周波数間隔を所定の範囲内で変化させる。これにより、レーザ光ＬＺ０を除く全てのレーザ光ＬＺ１、ＬＺ２、・・・、ＬＺｎ、ＬＺ－１、ＬＺ－２、・・・、ＬＺ－ｎの周波数が所定の範囲内で変化する。つまり、光周波数変調器１０ｃが出力する変調周波数をｄＨｚから（ｄ＋α）Ｈｚまで変化させると、レーザ光ＬＺ１の周波数ｆ１はｆ１＝ｆ０＋（ｄ＋α）へ変化し、レーザ光ＬＺ２の周波数ｆ２はｆ２＝ｆ０＋２×（ｄ＋α）へ変化し、レーザ光ＬＺｎの周波数ｆｎはｆｎ＝ｆ０＋ｎ×（ｄ＋α）へ変化し、レーザ光ＬＺ－１の周波数ｆ－１はｆ－１＝ｆ０－（ｄ＋α）へ変化し、レーザ光ＬＺ－２の周波数ｆ－２はｆ－２＝ｆ０－２×（ｄ＋α）へ変化し、レーザ光ＬＺ－ｎの周波数ｆ－ｎはｆ－ｎ＝ｆ０－ｎ×（ｄ＋α）へ変化する。そして、光周波数変調器１０ｃは、変調周波数の値をレーザ光情報取得手段２６に出力する。尚、便宜的に光コム発生器１０ｂから出射するレーザ光ＬＺ－ｎ～ＬＺ０～ＬＺｎを総称してレーザ光ＬＺとし、光コム発生器１０ｂから出射する光コムレーザ光、レーザ光ＬＺ－ｎ～ＬＺ－１、レーザ光ＬＺ１～ＬＺｎを総称してレーザ光ＬＺ（ｎ）とする。
　レーザ光情報取得手段２６は、光周波数変調器１０ｃからの変調周波数の値から第１段の光コムレーザ光、（レーザ光ＬＺ１、ＬＺ－１）の周波数の変化量、即ち上記のαの値を取得し演算部２０に出力する。
　レーザ照射手段１０から出射したレーザ光ＬＺは、分割部１２で２分割され一方は参照光として参照ミラー１４に向かい、もう一方は測定光として測定光分割部１５に向かう。
　測定光分割部１５に向かった測定光は、測定光分割部１５にて２分割され一方は第１測定光として出射口１６ａから平板７の第１測定点Ｓ１に照射される。また、他方は第２測定光としてミラー８で反射され出射口１６ｂから平板７の第２測定点Ｓ２に照射される。
　第１測定光は第１測定点Ｓ１で反射された後、上記と同様の光路を辿って受光部１８に到達する。また、第２測定光は第２測定点Ｓ２で反射された後、上記と同様の光路を辿って受光部１８に到達する。さらに、分割部１２で分割された参照光は、参照ミラー１４にて反射された後、上記と同様の光路を辿って受光部１８に到達する。よって、受光部１８で受光される光は、レーザ光ＬＺのそれぞれの参照光とレーザ光ＬＺのそれぞれの第１測定光とが各々干渉して生じる複数の干渉光が全て合わさった第１干渉光と、レーザ光ＬＺのそれぞれの参照光とレーザ光ＬＺのそれぞれの第２測定光とが各々干渉して生じる複数の干渉光が全て合わさった第２干渉光と、レーザ光ＬＺのそれぞれの第１測定光とレーザ光ＬＺのそれぞれの第２測定光とが各々干渉して生じる複数の干渉光が全て合わさった第３干渉光とが合わさった干渉光となり、受光部１８はこの干渉光の強度を電気信号に変換し強度データとして演算部２０に出力する。尚、この干渉光の強度データには、段数の異なる光コムレーザ光（例えば、レーザ光ＬＺ１とレーザ光ＬＺ２）の参照光と第１測定光との干渉光の強度、段数の異なる光コムレーザ光の参照光と第２測定光との干渉光の強度、段数の異なる光コムレーザ光の第１測定光と第２測定光との干渉光の強度、段数の異なる光コムレーザ光の第１測定光同士及び第２測定光同士の干渉光の強度、段数の異なる光コムレーザ光の参照光同士の干渉光の強度も含まれる。これらの段数の異なる光コムレーザ光の干渉光の強度はビート（うなり）となって干渉光中に現れ、このビートは測定時間内で平均化されて最終的に一定強度のバックグラウンドノイズとなる。
　演算部２０は取得ステップとして、受光部１８からの干渉光の強度データをレーザ光情報取得手段２６からの周波数の変化量と対応して取得する。
　次に、演算部２０は変換ステップとして、周波数の変化量と対応した干渉光の強度データに対してフーリエ変換を行う。これにより、第１干渉光の振幅、周期、位相として、レーザ光ＬＺ１の参照光とレーザ光ＬＺ１の第１測定光との干渉光の振幅ＩＳ１（１）、周期ＴＳ１（１）、位相φＳ１（１）が取得される。また、レーザ光ＬＺ２の参照光とレーザ光ＬＺ２の第１測定光との干渉光の振幅ＩＳ１（２）、周期ＴＳ１（２）、位相φＳ１（２）が取得される。また、レーザ光ＬＺｎの参照光とレーザ光ＬＺｎの第１測定光との干渉光の振幅ＩＳ１（ｎ）、周期ＴＳ１（ｎ）、位相φＳ１（ｎ）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－１の参照光とレーザ光ＬＺ－１の第１測定光との干渉光の振幅ＩＳ１（－１）、周期ＴＳ１（－１）、位相φＳ１（－１）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－２の参照光とレーザ光ＬＺ－２の第１測定光との干渉光の振幅ＩＳ１（－２）、周期ＴＳ１（－２）、位相φＳ１（－２）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－ｎの参照光とレーザ光ＬＺ－ｎの第１測定光との干渉光の振幅ＩＳ１（－ｎ）、周期ＴＳ１（－ｎ）、位相φＳ１（－ｎ）が取得される。
　さらに、第２干渉光の振幅、周期、位相として、レーザ光ＬＺ１の参照光とレーザ光ＬＺ１の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ２（１）、周期ＴＳ２（１）、位相φＳ２（１）が取得される。また、レーザ光ＬＺ２の参照光とレーザ光ＬＺ２の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ２（２）、周期ＴＳ２（２）、位相φＳ２（２）が取得される。また、レーザ光ＬＺｎの参照光とレーザ光ＬＺｎの第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ２（ｎ）、周期ＴＳ２（ｎ）、位相φＳ２（ｎ）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－１の参照光とレーザ光ＬＺ－１の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ２（－１）、周期ＴＳ２（－１）、位相φＳ２（－１）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－２の参照光とレーザ光ＬＺ－２の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ２（－２）、周期ＴＳ２（－２）、位相φＳ２（－２）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－ｎの参照光とレーザ光ＬＺ－ｎの第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ２（－ｎ）、周期ＴＳ２（－ｎ）、位相φＳ２（－ｎ）が取得される。
　さらにまた、第３干渉光の振幅、周期、位相として、レーザ光ＬＺ１の第１測定光とレーザ光ＬＺ１の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ１２（１）、周期ＴＳ１２（１）、位相φＳ１２（１）が取得される。また、レーザ光ＬＺ２の第１測定光とレーザ光ＬＺ２の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ１２（２）、周期ＴＳ１２（２）、位相φＳ１２（２）が取得される。また、レーザ光ＬＺｎの第１測定光とレーザ光ＬＺｎの第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ１２（ｎ）、周期ＴＳ１２（ｎ）、位相φＳ１２（ｎ）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－１の第１測定光とレーザ光ＬＺ－１の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ１２（－１）、周期ＴＳ１２（－１）、位相φＳ１２（－１）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－２の第１測定光とレーザ光ＬＺ－２の第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ１２（－２）、周期ＴＳ１２（－２）、位相φＳ１２（－２）が取得される。また、レーザ光ＬＺ－ｎの第１測定光とレーザ光ＬＺ－ｎの第２測定光との干渉光の振幅ＩＳ１２（－ｎ）、周期ＴＳ１２（－ｎ）、位相φＳ１２（－ｎ）が取得される。
　尚、段数の異なる光コムレーザ光の干渉光によるバックグラウンドノイズは測定時間内で平均化された一定強度のものであるから、フーリエ変換により定数となる。また、レーザ光ＬＺ０の周波数は光周波数変調器１０ｃからの変調周波数が影響せず一定であるから、これもフーリエ変換により定数となる。
　尚、光コムレーザ光の正方向の段数のレーザ光ＬＺｎの周波数は光周波数変調器１０ｃの変調周波数により増加方向に変化し、光コムレーザ光の負方向の段数のレーザ光ＬＺ－ｎの周波数は光周波数変調器１０ｃの変調周波数により減少方向に変化する。しかしながら、上記のフーリエ変換で得られる正負同一段数の光コムレーザ光（レーザ光ＬＺｎとレーザ光ＬＺ－ｎ）の干渉光の縞間隔（周期）は等しくなる。つまり、レーザ光ＬＺ１の第１干渉光の周期ＴＳ１（１）と、レーザ光ＬＺ－１の第１干渉光の周期ＴＳ１（－１）とは、周期ＴＳ１（１）＝周期ＴＳ１（－１）　であり、同様にレーザ光ＬＺｎの第１干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）と、レーザ光ＬＺ－ｎの第１干渉光の周期ＴＳ１（－ｎ）とは、周期ＴＳ１（ｎ）＝周期ＴＳ１（－ｎ）　である。
　また、同様にレーザ光ＬＺ１の第２干渉光の周期ＴＳ２（１）と、レーザ光ＬＺ－１の第２干渉光の周期ＴＳ２（－１）とは、周期ＴＳ２（１）＝周期ＴＳ２（－１）　であり、同様にレーザ光ＬＺｎの第２干渉光の周期ＴＳ２（ｎ）と、レーザ光ＬＺ－ｎの第２干渉光の周期ＴＳ２（－ｎ）とは、周期ＴＳ２（ｎ）＝周期ＴＳ２（－ｎ）　である。
　さらに、レーザ光ＬＺ１の第３干渉光の周期ＴＳ１２（１）と、レーザ光ＬＺ－１の第３干渉光の周期ＴＳ１２（－１）とは、周期ＴＳ１２（１）＝周期ＴＳ１２（－１）　であり、同様にレーザ光ＬＺｎの第３干渉光の周期ＴＳ１２（ｎ）と、レーザ光ＬＺ－ｎの第３干渉光の周期ＴＳ１２（－ｎ）とは、周期ＴＳ１２（ｎ）＝周期ＴＳ１２（－ｎ）　である。
　ここで、レーザ測距装置５０の光路上の原点Ｏから第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１を仮にＬ１＝０．５ｍとし、レーザ光の周波数ｆをｆ＝３００ＭＨｚとし、Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂを０．５ｍとし、距離Ｌｄを０．２５ｍとすると、レーザ光ＬＺ１、ＬＺ－１の第１干渉光の周期ＴＳ１（１）（＝周期ＴＳ１（－１））は３００ＭＨｚとなる。また、レーザ光ＬＺ１、ＬＺ－１の第２干渉光の周期ＴＳ２（１）（＝周期ＴＳ２（－１））は２００ＭＨｚとなる。
　また、上記のフーリエ変換は、光コムレーザ光の段数ｎを考慮していないレーザ光ＬＺ１、ＬＺ－１の周波数の変化量により行われるものであるから、上記の例の場合、レーザ光ＬＺｎ、ＬＺ－ｎによる第１干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）（＝周期ＴＳ１（－ｎ））は３００ＭＨｚ／（｜ｎ｜）となる。また、レーザ光ＬＺｎ、ＬＺ－ｎによる第２干渉光の周期ＴＳ２（ｎ）（＝周期ＴＳ２（－ｎ））は２００ＭＨｚ／（｜ｎ｜）となる。しかしながら、光コムレーザ光の段数｜ｎ｜を乗算すれば全て３００ＭＨｚ、２００ＭＨｚとなる。即ち、第１干渉光の周期ＴＳ１（１）（＝ＴＳ１（－１））、周期ＴＳ１（２）（＝ＴＳ１（－２））、・・・、周期ＴＳ１（ｎ）（＝ＴＳ１（－ｎ））は、ＴＳ１（１）、ＴＳ１（１）／２、・・・、ＴＳ１（１）／ｎ　で表される系列となり、第２干渉光の周期ＴＳ２（１）（＝ＴＳ２（－１））、周期ＴＳ２（２）（＝ＴＳ２（－２））、・・・、周期ＴＳ２（ｎ）（＝ＴＳ２（－ｎ））は、ＴＳ２（１）、ＴＳ２（１）／２、・・・、ＴＳ２（１）／ｎ　で表される系列となり、第３干渉光の周期ＴＳ１２（１）（＝ＴＳ１２（－１））、周期ＴＳ１２（２）（＝ＴＳ１２（－２））、・・・、周期ＴＳ１２（ｎ）（＝ＴＳ１２（－ｎ））は、ＴＳ１２（１）、ＴＳ１２（１）／２、・・・、ＴＳ１２（１）／ｎ　で表される系列となる。
　次に、演算部２０は算出ステップとして、変換ステップで得られた第１干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期のうち所定のレーザ光ＬＺｎによる干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）を選択する。また、演算部２０は、変換ステップで得られた第２干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期のうち所定のレーザ光ＬＺｎによる干渉光の周期ＴＳ２（ｎ）を選択する。尚、干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）、周期ＴＳ２（ｎ）の選択はレーザ光ＬＺ１もしくはレーザ光ＬＺ－１の干渉光のものを選択することが好ましい。前述のように、変換ステップで得られるそれぞれのレーザ光ＬＺ（ｎ）の干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）、周期ＴＳ２（ｎ）、周期ＴＳ１２（ｎ）は、周期ＴＳ１（１）／ｎの系列と周期ＴＳ２（１）／ｎの系列と周期ＴＳ１２（１）／ｎの系列（ｎ＝１、２、３、・・・ｎ）とに分けることができる。そして、第３干渉光の干渉光の振幅（強度）ＩＳ１２（ｎ）は、第１干渉光及び第２干渉光の干渉光の振幅（強度）ＩＳ１（ｎ）、ＩＳ２（ｎ）よりも小さいから、よって周期ＴＳ１２（１）／ｎの系列と周期ＴＳ１（１）／ｎの系列及び周期ＴＳ２（１）／ｎの系列とは判別することができる。さらに、周期ＴＳ１（１）／ｎの系列中で最大の周期ＴＳ１（ｎ）と周期ＴＳ２（１）／ｎの系列中で最大の周期ＴＳ２（ｎ）とを選択すれば、それは即ちレーザ光ＬＺ１もしくはレーザ光ＬＺ－１による第１干渉光の周期ＴＳ１（１）（＝周期ＴＳ１（－１））及び第２干渉光の周期ＴＳ２（１）（＝周期ＴＳ２（－１））となる。これにより、第１干渉光、第２干渉光を構成する複数の干渉光の周期のうちレーザ光ＬＺ１（レーザ光ＬＺ－１）による干渉光の周期ＴＳ１（１）（＝周期ＴＳ１（－１））、周期ＴＳ２（１）（＝周期ＴＳ２（－１））を選択することができる。また、周期ＴＳ１（１）／ｎの系列中でｎ番目に大きな周期ＴＳ１（ｎ）と周期ＴＳ２（１）／ｎの系列中でｎ番目に大きな周期ＴＳ２（ｎ）とを選択すれば、それは即ち段数ｎのレーザ光ＬＺｎ（レーザ光ＬＺ－ｎ）による第１干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）（＝周期ＴＳ１（－ｎ））及び段数ｎのレーザ光ＬＺｎ（レーザ光ＬＺ－ｎ）による第２干渉光の周期ＴＳ２（ｎ）（＝周期ＴＳ２（－ｎ））となる。尚、測定光分割部１５に分光比が５０：５０のハーフミラーを用いた場合では、第１干渉光の周期ＴＳ１と第２干渉光の周期ＴＳ２とは判別することはできないが、第１測定光と第２測定光との装置内部における光路差を取得する段階では特に問題は生じない。また、測定光分割部１５に分光比が異なるビームスプリッタを用いた場合、その分光比が判明していれば、振幅ＩＳ１（ｎ）、ＩＳ２（－ｎ）から周期ＴＳ１（ｎ）と周期ＴＳ２（ｎ）との判別が可能である。ただし、装置内部における光路差を取得する段階では両者の判別は特に必要ではない。
　そして、演算部２０はレーザ光ＬＺ１もしくはレーザ光ＬＺ－１の干渉光の周期ＴＳ１（１）、周期ＴＳ２（１）を選択した場合、選択された周期ＴＳ１（１）、周期ＴＳ２（１）に対し、上記（１）、（２）と同様の式により原点Ｏから被測定物６の第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と、原点Ｏから装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を含めた上での被測定物６の第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２’と、を算出する。
　また、演算部２０が段数ｎの光コムレーザ光による第１干渉光及び第２干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）、周期ＴＳ２（ｎ）を選択する場合には、以下の式（１）’、（２）’を用いて距離Ｌ１、距離Ｌ２’を算出する。
Ｌ１＝ｃ／（ＴＳ１（ｎ）×｜ｎ｜）／２・・・（１）’
Ｌ２’＝ｃ／（ＴＳ２（ｎ）×｜ｎ｜）／２・・・（２）’
　次に、演算部２０は算出ステップで算出された原点Ｏから第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と原点Ｏから装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を含めた上での第２測定点までの距離Ｌ２’の差の絶対値をとることで、装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２である距離Ｌｄを算出する。そして、この距離Ｌｄの値を図示していない演算部２０内のメモリ等に記録する。
　次に、本発明に係るレーザ測距方法及び第２の形態のレーザ測距装置５０ａの被測定物６に対する測距時の動作を説明する。尚、前述のように本発明に係るレーザ測距方法及び第２の形態のレーザ測距装置５０ａの被測定物６に対する測距時の動作は、上記の装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差を取得する方法と同等であるため、重複する部分に関しては説明を一部省略する。
　先ず、図２ｂに示すように、被測定物６を所定の位置に配置する。このとき、レーザ測距装置５０から出射する第１測定光が被測定物６の第１測定面に、第２測定光が被測定物６の第２測定面に照射されるようにする。
　尚、測定光分割部１５に分光比に５０：５０のハーフミラーを用いる場合、被測定物６の第１測定面上の第１測定点Ｓ１と第２測定面上の第２測定点Ｓ２との大まかな距離を把握しておく。
　次に、レーザ照射手段１０はその波長が所定の範囲内を連続的に変化するようにレーザ光を出射する。そして、演算部２０は取得ステップと変換ステップとを同様に行う。尚このとき、第１測定光は被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射され、第２測定光は被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射される。そして、受光部１８は、被測定物６の第１測定点Ｓ１で反射された第１測定光と被測定物６の第２測定点Ｓ２で反射された第２測定光と参照光とを受光する。
　次に、演算部２０は算出ステップとして、変換ステップで得られた第１干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期のうち所定のレーザ光ＬＺｎによる干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）を選択する。また、演算部２０は、変換ステップで得られた第２干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期のうち所定のレーザ光ＬＺｎによる干渉光の周期ＴＳ２（ｎ）を選択する。そして、レーザ光ＬＺ１もしくはレーザ光ＬＺ－１のものを選択した場合には上記（１）、（２）と同様の式により原点Ｏから被測定物６の第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と、原点Ｏから装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を含めた上での被測定物６の第２測定点までの距離Ｌ２’と、を算出する。また、レーザ光ＬＺｎもしくはレーザ光ＬＺ－ｎのものを選択した場合には上記（１）’、（２）’と同様の式により原点Ｏから被測定物６の第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と、原点Ｏから装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を含めた上での被測定物６の第２測定点までの距離Ｌ２’と、を算出する。
　次に、演算部２０は距離Ｌ１と距離Ｌ２’との判別を行う。測定光分割部１５に分光比が異なるビームスプリッタを用いれば、第１干渉光の周期ＴＳ１（ｎ）と第２干渉光の周期ＴＳ２（ｎ）とは第１干渉光の振幅ＩＳ１（ｎ）の値と第２干渉光の振幅ＩＳ２（ｎ）の値とから判別することができる。また、測定光分割部１５に分光比が５０：５０のハーフミラーを用いた場合では、算出ステップで得られた距離Ｌ１、距離Ｌ２’（現時点ではどちらが距離Ｌ１でどちらが距離Ｌ２’かは特定されていない。）と、装置内部における光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）と、被測定物６の測定前に取得された第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との大まかな距離とから、距離Ｌ１、距離Ｌ２’を判別する。
　次に、演算部２０は距離Ｌ２’から予め取得されている装置内部における第１測定光と第２測定光の光路差の１／２の値（距離Ｌｄ）を減算する。これにより得られる距離Ｌ２は、
Ｌ２＝Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂとなり、原点Ｏから第２測定点までの直線距離となる。
　次に、演算部２０は距離Ｌ１と距離Ｌ２との差の絶対値をとることで、第１測定点Ｓ１から第２測定点Ｓ２までの距離Ｌを算出する。これにより、第１測定点Ｓ１、第２測定点Ｓ２間の距離Ｌを高精度に算出することができる。
　また、本発明に係る第２の形態のレーザ測距装置５０ａは、図３に示す第３の形態のレーザ測距装置５０ｂのように、レーザ照射手段１０から出射するレーザ光の光路上に所定の周波数範囲内のレーザ光のみを透過する周知の光バンドパスフィルタを設けたレーザ測距装置５０ｂとしても良い。
　設置する光バンドパスフィルタに例えばレーザ光ＬＺ１の周波数ｆ１の周波数変化範囲のレーザ光のみを透過するものを用いた場合、この光バンドパスフィルタをレーザ照射手段１０と分割部１２との間の光路上（図３中の光バンドパスフィルタＢＰＦ１）、もしくは分割部１２と受光部１８との間の光路上（図３中の光バンドパスフィルタＢＰＦ２）に設置すれば、受光部１８はレーザ光ＬＺ１による第１干渉光及び第２干渉光及び第３干渉光のみを受光するため、光コム発生器１０ｂによる安定したレーザ光を用いながら演算部２０の処理に対する負荷を軽減することができる。
　また、この光バンドパスフィルタを分割部１２と参照ミラー１４との間の光路上（図３中の光バンドパスフィルタＢＰＦ３）に設置すれば、受光部１８はレーザ光ＬＺ１のみの第１干渉光及びレーザ光ＬＺ１のみの第２干渉光と第３干渉光とを受光するため、同様に光コム発生器１０ｂによる安定したレーザ光を用いながら演算部２０の処理に対する負荷を軽減することができる。
　さらに、この光バンドパスフィルタを分割部１２と測定光分割部１５との間の光路上（図３中の光バンドパスフィルタＢＰＦ４）に設置すれば、受光部１８はレーザ光ＬＺ１のみの第１干渉光とレーザ光ＬＺ１のみの第２干渉光とレーザ光ＬＺ１のみの第３干渉光とレーザ光ＬＺ（ｎ）の参照光同士の干渉光とを受光する。このとき、レーザ光ＬＺ（ｎ）の参照光同士の干渉光は前述のバックグラウンドノイズとなり変換ステップのフーリエ変換により定数となるため、同様に光コム発生器１０ｂによる安定したレーザ光を用いながら演算部２０の処理に対する負荷を軽減することができる。
　また、この光バンドパスフィルタを測定光分割部１５と第１測定点Ｓ１との間の光路上（図３中の光バンドパスフィルタＢＰＦ５）に設置すれば、受光部１８が受光する干渉光のうち第１干渉光はレーザ光ＬＺ１のみのものとなるため、同様に光コム発生器１０ｂによる安定したレーザ光を用いながら演算部２０の処理に対する負荷を軽減することができる。
　さらに、この光バンドパスフィルタを測定光分割部１５と第２測定点Ｓ２との間の光路上（図３中の光バンドパスフィルタＢＰＦ６）に設置すれば、受光部１８に受光する干渉光のうち第２干渉光はレーザ光ＬＺ１のみとなるため、同様に光コム発生器１０ｂによる安定したレーザ光を用いながら演算部２０の処理に対する負荷を軽減することができる。
　尚、光バンドパスフィルタが複数の光コムレーザ光を透過する場合であっても、受光部１８が受光するレーザ光の数は光バンドパスフィルタを設置しないときと比較して著しく減少するため、演算部２０の処理に対する負荷は大幅に軽減される。
　また、本発明に係る第１～第３の形態のレーザ測距装置５０、５０ａ、５０ｂは、図４の第４の形態のレーザ測距装置５０ｃに示すように、第１測定光の光路上にミラー８ａとミラー８ｂとを設置し、ミラー８ａの反射点からミラー８ｂの反射点までの距離を測定光分割部１５の分割点からミラー８の反射点までの距離Ｌｄと等しくしても良い。尚、図４では第４の形態の構成を第２の形態のレーザ測距装置５０ａに適用した例を示す。この構成によれば、第１測定光と第２測定光との装置内部における光路差がなくなり、装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることができる。よって、第４の形態のレーザ測距装置５０ｃでは、第１測定光と第２測定光との装置内部における光路差の取得、測定光分割部１５に分光比に５０：５０のハーフミラーを用いた場合の被測定物６の第１測定点Ｓ１と第２測定点Ｓ２との大まかな距離の把握、距離Ｌ１、距離Ｌ２’の特定、及び距離Ｌ２’からの光路差の１／２の値の減算処理、を行う必要が無くなり、距離Ｌの測距手順の簡略化を図ることができる。
　以上のように、本発明に係るレーザ測距方法及びレーザ測距装置５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃによれば、レーザ照射手段１０から出射するレーザ光の周波数を所定の範囲内で変化させ、そのときの参照光と測定光とで生じる所定の干渉光の干渉縞の周期を用いて第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１と第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２’（距離Ｌ２）とを測距し、距離Ｌ１と距離Ｌ２とから第１測定点Ｓ１から第２測定点Ｓ２までの距離Ｌを算出する。これにより、光路系に対する機械的な移動機構を用いることなく第１測定点Ｓ１、第２測定点Ｓ２間の距離Ｌを高精度に測距することができる。また、距離Ｌ１と距離Ｌ２とを同時に測距することが可能なため、より測定精度の向上を図ることができる。従って、レーザ測距装置５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃの装置規模を比較的小規模とすることができるとともに、第１測定点Ｓ１までの距離Ｌ１もしくは第２測定点Ｓ２までの距離Ｌ２よりも実用的な第１測定点Ｓ１、第２測定点Ｓ２間の距離Ｌ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５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃでは、分割部１２の透過光を測定光に反射光を参照光に用いた例を示したが、分割部１２の透過光を参照光に反射光を測定光に用いても良い他、レーザ光情報取得手段２６やレーザ測距装置５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各部の構成、レーザ測距装置５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ内の各光路等は、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
　　　　　　１０　　レーザ照射手段
　　　　　　１０ａ　レーザ照射装置
　　　　　　１０ｂ　光コム発生器
　　　　　　１０ｃ　光周波数変調器
　　　　　　１２　　分割部
　　　　　　１４　　参照ミラー
　　　　　　１５　　測定光分割部
　　　　　　１８　　受光部
　　　　　　２０　　演算部
　　　　　　２６　　レーザ光情報取得手段
　　　　　　５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ　　レーザ測距装置
　　　　　　ＢＰＦ１～ＢＰＦ６　　光バンドパスフィルタ
　　　　　　Ｓ１　　第１測定点
　　　　　　Ｓ２　　第２測定点
　　　　　　Ｌ１　　（第１測定点までの）距離
　　　　　　Ｌ２　　（第２測定点までの）距離
　　　　　　Ｌ　　　（第１、第２測定点間の）距離

Claims (7)

  1. 　レーザ光を分光部にて２分割し、一方を参照ミラーにて反射させて参照光とするとともに他方を被測定物の測定点で反射させて測定光とし、参照光と測定光との干渉光に基づいて測定点の距離を測距するレーザ測距方法において、
    　前記測定光をさらに第１測定光と第２測定光とに２分割し、
    　レーザ光の周波数を連続的に変化させながらレーザ照射を行い、第１測定光を被測定物の第１測定点で第２測定光を被測定物の第２測定点でそれぞれ反射させ、第１測定点で反射した第１測定光と第２測定点で反射した第２測定光と参照光とによって生じる干渉光の強度データをレーザ光の周波数の変化量と対応して取得する取得ステップと、
    　取得ステップで得られた強度データをフーリエ変換して、第１測定光と参照光とによって生じる第１干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期、及び第２測定光と参照光とによって生じる第２干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期を取得する変換ステップと、
    　変換ステップで得られた第１干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第１測定点までの距離を算出するとともに、第２干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第２測定点までの距離を算出する算出ステップと、を有し、
    　算出ステップで得られた第１測定点までの距離と第２測定点までの距離とに基づいて第１測定点から第２測定点までの距離を算出することを特徴とするレーザ測距方法。
  2. 　出力するレーザ光に対する周波数可変機能を備えたレーザ照射手段と、
    　当該レーザ照射手段から出射するレーザ光の周波数の変化量を取得するレーザ光情報取得手段と、
    　前記レーザ照射手段から出射したレーザ光を参照光と測定光とに２分割する分光部と、
    　前記測定光を第１測定光と第２測定光とに２分割する測定光分割部と、
    　前記参照光を反射する参照ミラーと、
    　当該参照ミラーで反射した参照光と被測定物の第１測定点で反射した第１測定光と被測定物の第２測定点で反射した第２測定光とを受光して受光した光の強度に応じた信号を出力する受光部と、
    　前記レーザ光情報取得手段からの周波数の変化量と前記受光部からの信号とが入力する演算部と、を備え、
    　当該演算部が、
    　レーザ光情報取得手段からのレーザ光の周波数の変化量と受光部からの信号とに基づいて、レーザ照射手段がレーザ光の周波数を連続的に変化させながらレーザ照射を行ったときに第１測定点で反射した第１測定光と第２測定点で反射した第２測定光と参照光とによって生じる干渉光の強度データをレーザ光の周波数の変化量と対応して取得する取得ステップと、
    　取得ステップで得られた強度データをフーリエ変換して、第１測定光と参照光とによって生じる第１干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期、及び第２測定光と参照光とによって生じる第２干渉光を構成する干渉光の干渉縞の周期を取得する変換ステップと、
    　変換ステップで得られた第１干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第１測定点までの距離を算出するとともに、第２干渉光を構成する所定の干渉光の干渉縞の周期に基づいて第２測定点までの距離を算出する算出ステップと、を行い、
    　さらに前記演算部が、算出ステップで得られた第１測定点までの距離と第２測定点までの距離とに基づいて第１測定点から第２測定点までの距離を算出することを特徴とするレーザ測距装置。
  3. レーザ照射手段が、特定の周波数のレーザ光を出射するレーザ照射装置と、当該レーザ照射装置から出射したレーザ光を所定の周波数間隔の複数のレーザ光とする光コム発生器と、当該光コム発生器の周波数間隔を所定の範囲内で変調する光周波数変調器と、から構成されることを特徴とする請求項２記載のレーザ測距装置。
  4. レーザ照射手段から出射するレーザ光のうち所定の周波数範囲内のレーザ光のみを透過する光バンドパスフィルタをレーザ光の光路上に設けたことを特徴とする請求項３記載のレーザ測距装置。
  5. 　装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることを特徴とする請求項２に記載のレーザ測距装置。
  6. 　装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることを特徴とする請求項３に記載のレーザ測距装置。
  7. 　装置内部における第１測定光の光路長と第２測定光の光路長とを等しくすることを特徴とする請求項４に記載のレーザ測距装置。
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