光距离测定装置(100、100a)具备：分支部(103)，其对激光进行分支，作为测定光及参照光输出；测定光分支部(104)，其对测定光进行分支，作为第1测定光及第2测定光输出；参照光分支部(105)，其对参照光进行分支，作为第1参照光及第2参照光输出；第1光学系统(131)，其具有第1瑞利长度，用于向对象物(20)照射第1测定光；第2光学系统(132)，其具有与第1瑞利长度不同的第2瑞利长度，用于向对象物20照射第2测定光；第1接收部(141)，其接受第1参照光、和第1测定光在对象物20反射后的光即第1反射光，输出表示第1参照光和第1反射光的第1接收信号；以及第2接收部(142)，其接受第2参照光、和第2测定光在对象物20反射后的光即第2反射光，输出表示第2参照光和第2反射光的第2接收信号。表示第2参照光和第2反射光的第2接收信号。表示第2参照光和第2反射光的第2接收信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光距离测定装置
[0001]本专利技术涉及光距离测定装置。
技术介绍
[0002]具有如下的光测距方法：使用由光源出射的光，通过脉冲传播方式、三角测距方式、共焦点方式、白色干涉方式或波长扫描干涉方式等方式，来测定从光源到对象物的距离。这些方式中的白色干涉方式或波长扫描干涉方式等是使用光的干涉现象的干涉方式。
[0003]干涉方式为，将由光源出射的光分支为测定光和参照光，使测定光在对象物上反射后的光即反射光与参照光发生干涉，基于反射光和参照光相互增强的条件，来测定从光源到对象物的距离。
[0004]例如，谱域方式等白色干涉方式使用出射宽频带的光的光源。白色干涉方式将由光源出射的宽频带的光分支为测定光与参照光。白色干涉方式通过分光器在空间上进行光谱分离，基于光谱分离后的反射光与光谱分离后的参照光的干涉条件，测定从光源到对象物的距离。
[0005]此外，例如，波长扫描干涉方式对从光源出射的光进行波长扫描。波长扫描干涉方式将波长扫描后的光分支为测定光与参照光。波长扫描干涉方式使反射光与将波长扫描后的光分支而得到的参照光发生干涉，其中，该反射光是将波长扫描后的光分支而得到的测定光在对象物上反射后的光。波长扫描干涉方式通过测定反射光的频率和参照光的频率，来测定从光源到对象物的距离。
[0006]例如，在非专利文献1中，公开了一种将基于波长扫描干涉方式的光距离测定装置应用于医疗用途的波长扫描型光干涉断层计(SS
‑
OCT：Swept Source
‑
Optical Coherence Tomography)。
[0007]现有技术文献
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1：春名正光，“光
コヒーレンストモグラフィ
―(OCT)”，[online]，平成22年，MEDICAL PHOTONICS，[平成31年2月4日检索]，因特网〈URL：http://www.medicalphotonics.jp/pdf/mp0001/0001_029.pdf〉
技术实现思路
[0010]专利技术要解决的问题
[0011]但是，以往的光距离测定装置存在如下的问题：从能够通过一次测定而测定的光源到对象物的距离的范围被限定在用于向对象物照射测定光的光学系统所具有的焦距的范围。
[0012]本专利技术用于解决上述问题，其目的在于，提供一种能够扩大距对象物的距离测定的范围且能够高精度地测定该距离的光距离测定装置。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]本专利技术的光距离测定装置具备：发送部，其具有分支部、测定光分支部、参照光分支部、第1光学系统及第2光学系统，其中，该分支部对输入的作为连续波的激光进行分支，将分支后的激光作为测定光及参照光输出，该测定光分支部对分支部输出的测定光进行分支，将分支后的测定光作为第1测定光及第2测定光输出，该参照光分支部对分支部输出的参照光进行分支，将分支后的参照光作为第1参照光及第2参照光输出，该第1光学系统具有第1瑞利长度，用于向对象物照射第1测定光，该第2光学系统具有与第1瑞利长度不同的第2瑞利长度，并且具有与第1光学系统具有的焦距相等的焦距，用于向对象物照射第2测定光；第1接收部，其接受第1参照光、和第1测定光在对象物上反射后的光即第1反射光，输出表示第1参照光和第1反射光的第1接收信号；以及第2接收部，其接受第2参照光、和第2测定光在对象物上反射后的光即第2反射光，输出表示第2参照光和第2反射光的第2接收信号。
[0015]专利技术的效果
[0016]根据本专利技术，能够扩大距对象物的距离测定的范围且能够高精度地测定该距离。
附图说明
[0017]图1是示出实施方式1的光距离测定装置的主要部分的结构的一例的框图。
[0018]图2是示出应用了实施方式1的光距离测定装置的加工装置的一例的图。
[0019]图3是示出应用了实施方式1的光距离测定装置的加工装置的一例的图。
[0020]图4A是示出实施方式1的发送部与对象物之间的距离的一例的图。图4B是示出实施方式1的发送部与对象物之间的距离为X2的情况下的向第1光干涉部输入的第1参照光与第1反射光的关系的一例的图。图4C是示出由频率测定部基于图4B所示的某一时间点T1的第1接收信号而测定出的第1干涉光的频谱的图。图4D是示出由频率测定部基于图4A所示的对象物的位置处的某一时间点的第1接收信号而测定出的第1干涉光的频谱的图。
[0021]图5A是示出光学系统所具有的瑞利长度与实施方式1的距离计算部能够计算从发送部到对象物的距离的范围之间的关系的一例的图。图5B是示出实施方式1的从发送部到对象物的距离固定的情况下的、光学系统所具有的瑞利长度与反射波的强度之间的关系的一例的图。图5C是示出反射波的强度与实施方式1的距离计算部计算的从发送部到对象物的距离所包含的误差之间的关系的一例的图。
[0022]图6是示出实施方式1的第1测定光和第2测定光、以及第1测定光和第2测定光在对象物上反射后的反射光即第1反射光和第2反射光的路径的一例的图。
[0023]图7是示出实施方式2的光距离测定装置的主要部分的结构的一例的框图。
具体实施方式
[0024]以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细进行说明。
[0025]实施方式1.
[0026]图1是示出实施方式1的光距离测定装置100的主要部分的结构的一例的框图。
[0027]光距离测定装置100具备激光光源101、扫描部102、分支部103、测定光分支部104、参照光分支部105、延迟调整部106、第1光环行器121、第2光环行器122、第1光学系统131、第2光学系统132、第1光干涉部151、第2光干涉部152、第1光电转换部161、第2光电转换部162、第1数字转换部171、第2数字转换部172、频率测定部181、距离计算部182、以及信息发送部
190。
[0028]激光光源101出射作为连续光的激光。在实施方式1中，激光光源101是气体激光器或半导体激光器等出射规定频率的激光的光源。
[0029]激光光源101在实施方式1的光距离测定装置100中不是必须的结构。例如，光距离测定装置100也可以接受由具有激光光源101的外部的激光产生装置出射的激光而进行动作。
[0030]扫描部102输入由激光光源101出射的激光。扫描部102对输入的激光进行波长扫描，将扫描后的激光作为扫描光输出。由扫描部102输出的扫描光是连续波的激光。
[0031]分支部103由光耦合器等构成，对输入的连续波的激光进行分支，将分支后的激光作为测定光及参照光输出。更具体而言，分支部103对由扫描部102出射的激光即扫描光进行分支，将分支后的激光作为测定光及参照光输出。
[0032]测定光分支部104对分支部103输出的测定光进行分支，将分支后的测定光作为第1测定光及第2测定光输出。具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光距离测定装置，其特征在于，所述光距离测定装置具备：发送部，其具有分支部、测定光分支部、参照光分支部、第1光学系统及第2光学系统，其中，该分支部对输入的作为连续波的激光进行分支，将分支后的所述激光作为测定光及参照光输出，该测定光分支部对所述分支部输出的所述测定光进行分支，将分支后的所述测定光作为第1测定光及第2测定光输出，该参照光分支部对所述分支部输出的所述参照光进行分支，将分支后的所述参照光作为第1参照光及第2参照光输出，该第1光学系统具有第1瑞利长度，用于向对象物照射所述第1测定光，该第2光学系统具有与所述第1瑞利长度不同的第2瑞利长度、且具有与所述第1光学系统具有的焦距相等的焦距，用于向所述对象物照射所述第2测定光；第1接收部，其接受所述第1参照光、和所述第1测定光在所述对象物反射后的光即第1反射光，输出表示所述第1参照光和所述第1反射光的第1接收信号；以及第2接收部，其接受所述第2参照光、和所述第2测定光在所述对象物反射后的光即第2反射光，输出表示所述第2参照光和所述第2反射光的第2接收信号。2.根据权利要求1所述的光距离测定装置，其特征在于，所述光距离测定装置具有：频率测定部，其基于所述第1接收信号来测定所述第1参照光及所述第1反射光的每个频率成分的强度，输出表示测定出的所述第1参照光及所述第1反射光的每个频率成分的强度的第1信号信息，并且，基于所述第2接收信号来测定所述第2参照光及所述第2反射光的每个频率成分的强度，输出表示测定出的所述第2参照光及所述第2反射光的每个频率成分的强度的第2信号信息；以及距离计算部，其基于所述频率测定部输出的所述第1信号信息或所述第2信号信息，计算从所述发送部到所述对象物的距离，输出表示计算出的从所述发送部到所述对象物的距离的距离信息。3.根据权利要求2所述的光距离测定装置，其特征在于，所述频率测定部基于将所述第1接收信号与所述第2接收信号合成后的信号，测定所述第1参照光及所述第1反射光的每个频率成分的强度，输出表示测定出的所述第1参照光及所述第1反射光的每个频率成分的强度的第1信号信息。4.根据权利要求2所述的光距离测定装置，其特征在于，所述测定光分支部通过对所述分支部输出的所述测定光进行偏振分离而将其分支，将分支后的所述测定光作为第1偏振测定光和第2偏振测定光而输出，其中，该第1偏振测定光是所述第1测定光，该第2偏振测定光是所述第2测定光，所述参照光分支部通过对所述分支部输出的所述参照光进行偏振分离而将其分支，将分支后的所述参照光作为第1偏振参照光和第2偏振参照光而输出，其中，该第1偏振参照光是所述第1参照光，该第2偏振参照光是所述第2参照光。5.根据权利要求4所述的光距离测定装置，其特征在于，所述频率测定部通过偏振分集方...
【专利技术属性】
技术研发人员：山内隆典，后藤广树，吉田刚，斧原圣史，铃木巨生，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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