(57)【要約】【課題】従来のレーザーを用いた距離測定方法は、出射したレーザー光が被測定物で反射して戻って来る迄の時間を計って測距するものである。そのため測距精度はレーザー光の波長には遠く及ばない。また、レーザー光の特徴である可干渉性を利用した測定方法では、距離の変化量は波長程度の誤差で測定できるが、距離は分らない。【解決手段】  本発明はレーザーの特徴である可干渉性を利用し、測距精度を波長程度、あるいは位相を考慮する事により波長以下にまで高めるものであり、その方法は発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光或いは測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔を測ることによって測距物までの距離を知るものである。【選択図】  図１
2010112707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔と、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項２】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、実測した或いは一部を実測して他は類推した測距物近傍の明暗の間隔と、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項３】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、他の測距手段から予想した誤差範囲について明暗の間隔を実測あるいは一部を実測して他は類推し、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項４】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、他の測距手段から予想した誤差範囲について明暗の間隔を実測あるいは一部を実測して他は類推し、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で予想される距離範囲に亘って明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項５】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、参照光あるいは測定光の光路を機械的に変化させて光路差をゼロにした場合の機械的変化量により測距する方法。
【請求項６】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離まで参照光あるいは測定光の光路を機械的に変化させて光路差をゼロに近づけ、誤差分は予想した誤差範囲内で光路差がゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、機械的変化量に誤差分を加えて測距する方法。
【請求項７】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離までの光路差によるレーザー光の位相分を測定距離近傍について実測した或いは一部を実測して他は類推した明暗からそれぞれのレーザー光について差し引き、誤差分については光路差ゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、他の手段で予想した測定距離に誤差分を加える事によって測距する方法。
【請求項８】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離までの光路差によるレーザー光の位相分を他の手段で予想した誤差範囲について実測した或いは一部を実測して他は類推した明暗からそれぞれのレーザー光について差し引き、誤差分については光路差ゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、他の手段で予想した測定距離に誤差分を加える事によって測距する方法。
【請求項９】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔と、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項１０】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、実測した或いは一部を実測して他は類推した測距物近傍の明暗の間隔と、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項１１】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、他の測距手段から予想した誤差範囲について明暗の間隔を実測あるいは一部を実測して他は類推し、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項１２】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、他の測距手段から予想した誤差範囲について明暗の間隔を実測あるいは一部を実測して他は類推し、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で予想される距離範囲に亘って明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項１３】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、参照光あるいは測定光の光路を機械的に変化させて光路差をゼロにした場合の機械的変化量により測距する方法。
【請求項１４】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離まで参照光あるいは測定光の光路を機械的に変化させて光路差をゼロに近づけ、誤差分は予想した誤差範囲内で光路差がゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、機械的変化量に誤差分を加えて測距する方法。
【請求項１５】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離までの光路差によるレーザー光の位相分を測定距離近傍について実測した或いは一部を実測して他は類推した明暗からそれぞれのレーザー光について差し引き、誤差分については光路差ゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、他の手段で予想した測定距離に誤差分を加える事によって測距する方法。
【請求項１６】
発振波長の異なる２つ以上の可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離までの光路差によるレーザー光の位相分を他の手段で予想した誤差範囲について実測した或いは一部を実測して他は類推した明暗からそれぞれのレーザー光について差し引き、誤差分については光路差ゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、他の手段で予想した測定距離に誤差分を加える事によって測距する方法。
【請求項１７】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔と、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項１８】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、実測した或いは一部を実測して他は類推した測距物近傍の明暗の間隔と、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項１９】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、他の測距手段から予想した誤差範囲について明暗の間隔を実測あるいは一部を実測して他は類推し、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項２０】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しているので、他の測距手段から予想した誤差範囲について明暗の間隔を実測あるいは一部を実測して他は類推し、距離に対して実測した明暗の間隔あるいは一部を実測して他は類推した明暗の間隔あるいは計算により予想される明暗の間隔との間で予想される距離範囲に亘って明暗を一致させる事によって測距物までの距離を測る方法。
【請求項２１】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、参照光あるいは測定光の光路を機械的に変化させて光路差をゼロにした場合の機械的変化量により測距する方法。
【請求項２２】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離まで参照光あるいは測定光の光路を機械的に変化させて光路差をゼロに近づけ、誤差分は予想した誤差範囲内で光路差がゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、機械的変化量に誤差分を加えて測距する方法。
【請求項２３】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離までの光路差によるレーザー光の位相分を測定距離近傍について実測した或いは一部を実測して他は類推した明暗からそれぞれのレーザー光について差し引き、誤差分については光路差ゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、他の手段で予想した測定距離に誤差分を加える事によって測距する方法。
【請求項２４】
発振波長の異なる２つまたは３つの可視光レーザーを用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光または測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映しており、光路差がゼロのときにはどのレーザーも同時に干渉による強度の最高点を示すので、測定距離となる参照光と測定光の光路差の二分の一を、他の手段で予想した測定距離までの光路差によるレーザー光の位相分を他の手段で予想した誤差範囲について実測した或いは一部を実測して他は類推した明暗からそれぞれのレーザー光について差し引き、誤差分については光路差ゼロとなる位置を干渉による明暗から見つけ出し、他の手段で予想した測定距離に誤差分を加える事によって測距する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザーを用いた距離測定方法に関する
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザーを用いた距離測定方法は、出射したレーザー光が被測定物で反射して戻って来る迄の時間を計って測距するものである。そのため測距精度はレーザー光の波長には遠く及ばない。また、レーザー光の特徴である可干渉性を利用した測定方法では、距離の変化量は波長程度の誤差で測定できるが、距離は分らない。
【非特許文献１】「ＬＥＩＣＡ  ＧＥＯＳＹＳＴＥＭＳ社カタログ  型式：ＬＥＩＣＡ  ＤＩＳＴＯ  Ａ８」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上に述べた従来のレーザーを用いた測距方法はレーザー光が反射して戻ってくるまでの時間を計るものであり、レーザーの特徴である可干渉性を利用したものではないので、その測定精度は波長に遠く及ばない。
【０００４】
本発明はレーザーの特徴である可干渉性を利用し、測距精度を波長程度、あるいは位相を考慮する事により波長以下にまで高めるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光の伝播距離を変化させる或いは測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔は光路差を反映している。あらかじめ光路差に対する重ね合わせた明暗の間隔を調べておき、実測の明暗と比較することにより測距物までの距離を測る。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によりレーザーによる測距が従来の出射光が跳ね返ってくるまでの時間測定法からレーザーの可干渉性を利用した高精度測定が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
参照光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていく方法による本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【０００８】
レーザーの発振波長は有効数字が多く、厳密には光路差があった場合に発振波長の異なる二つのレーザーが同時に干渉による強度の最高点を示す事はない。従って二つのレーザーの隣り合った強度の最高点の間隔を測れば光路差がわかり、その二分の一が距離となる。しかし隣り合った強度の最高点の間隔だけでは測定誤差が大きく、距離を間違える。予想される距離範囲についてすべての明暗が一致すれば十分に信頼できる測距となる。
【０００９】
レーザー１ａは発振波長がλ１のレーザーであり、レーザー２ａは発振波長がλ２のレーザーである。レーザー測距器１７は発射したレーザー光が測定物に当たって跳ね返ってくるまでの時間を測定して測定物までの距離を測定するレーザーであり測距精度は±Ａであり、その精度は本発明に遠く及ばないが測定物までのおおよその距離を知るのに必要である。レーザー１ａおよびレーザー２ａはそれぞれミラー４ａおよびハーフミラー２０によって曲げられて同一光路上を走り、その後ハーフミラー７ａで２分割される。一方は参照光としてミラー９ａに向かうが、反射して検出器１１ａにたどり着く。他方は測定光として測定物１４ａに向かい、反射した後にハーフミラー７ａで曲げられて検出器１１ａにたどり着く。検出器１１ａでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ａの厚み分の光路長を補正するための補正板８ａを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ａには外側からシャッター１３ａを置く。このシャッター１３ａの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ａが筐体の出射口１２ａを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。使用する波長の中で一番短い波長をλとするとアクチュエーター１０ａは距離Ｅａが変化する方向に動き、１ステップでλ／４８以下で移動する、従って光路差はλ／２４以下で変化する。
【００１０】
始めにレーザー測距器１７により測定物１４ａまでの距離を測定する、この値から距離Ｇａと距離Ｈａの値を差し引いて測距の原点から測定物までの距離Ｌａの値を±Ａの誤差で測定しておく。
【００１１】
アクチュエーター１０ａを縮めて距離Ｆａよりも距離Ｅａのほうが１００×λ２＋２×Ａよりも長くしておき、ミラー１８を光路１５ａから外して、シャッター１３ａを閉じる。レーザー１ａとレーザー２ａを発振させ、アクチュエーター１０ａを１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップの検出器１１ａの強度を記録する。レーザー１ａとレーザー２ａは干渉による明暗の周期が異なるので明暗の原因となるレーザーを特定するのは簡単であるので、このデータを基に先にある距離Ｅａと距離Ｆａが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ａの目盛りに対する干渉による検出器１１ａの強度の明暗をレーザー１ａとレーザー２ａについて予測する。また、レーザー測距器１７で予想した距離範囲内に測定物１４ａがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかをレーザー１ａとレーザー２ａについて予測する。アクチュエーターを伸ばして行ったときにレーザー１ａでもレーザー２ａでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ａの目盛りの位置がシャッター１３ａを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０aの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ａの筐体側が測距の原点となる。
【００１２】
アクチュエーター１０ａを原点の手前２×Ａまで進めたらシャッター１３ａを開き、引き続きアクチュエーター１０ａを１ステップずつ総量４×Ａ伸ばして各ステップのレーザー１ａとレーザー２ａに対する検出器強度を記録する。
【００１３】
シャッター１３ａを開いてからのレーザー１ａとレーザー２ａによるアクチュエーター１０ａの原点前後の各２×Ａの範囲に対する検出器１１ａの強度の明暗の記録と、レーザー測距器１７で予測した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ａの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ａが閉じていた時のレーザー１ａとレーザー２ａについての強度の明暗のデータから予測して、両者を重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ａの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ａを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【００１４】
測定可能距離はレーザーの波長と波長の安定性に依存し、光路差に対する計算上の明暗の位置に対してレーザーの発振波長の不安定性による実際のずれがλ／２４以下となる範囲とした。
【００１５】
測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていく方法による本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。
【００１６】
レーザーの発振波長は有効数字が多く、厳密には光路差があった場合に発振波長の異なる二つのレーザーが同時に干渉による強度の最高点を示す事はない。従って二つのレーザーの隣り合った強度の最高点の間隔を測れば光路差がわかり、その二分の一が距離となる。しかし隣り合った強度の最高点の間隔だけでは測定誤差が大きく、距離を間違える。予想される距離範囲についてすべての明暗が一致すれば十分に信頼できる測距となる。
【００１７】
またレーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する
【００１８】
図２では測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。レーザー１ｂは波長がλ１で発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長がλ２で発振する単一周波数レーザーである。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路上を走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く。他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ａを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。使用する波長の中で一番短い波長をλとするとアクチュエーター１９ｂは１ステップでλ／４８以下で移動する、従って光路差はλ／２４以下で変化する。
【００１９】
始めに距離Ｌｂを物差しで±Ａの誤差で測定しておく。
【００２０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１００×λ１と１００×λ２の合計値よりも長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量１００×λ１伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００２１】
アクチュエーター１９ｂを原点まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ１伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ａの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ａの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【００２２】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ａの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ａの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについての強度の明暗のデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【００２３】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【００２４】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ＋１００×λ１＋１００×λ２よりも長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋１００×λ２以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量１００×λ１伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００２５】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００２６】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ＋１００×λ１＋１００×λ２よりも長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー１ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ１伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋１００×λ２以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させミラー５ｂを光路１５ｂに入れる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００２７】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００２８】
これでシャッター１３ｂを開いた場合のアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｂの原点は始めに物差しで測定した距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【００２９】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【００３０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１００×λ１＋１００×λ２＋Ｂ／２よりも長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１００×λ１＋Ｂ／２以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量１００×λ１伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にＢ／２以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００３１】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００３２】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１００×λ１＋１００×λ２＋Ｂ／２よりも長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１００×λ２伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１００×λ１＋Ｂ／２以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量１００×λ１伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にＢ／２以上先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。
【００３３】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させ、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００３４】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。シャッター１３ｂを開いた場合のアクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【００３５】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２に対する検出器１１ｂの強度の明暗とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２対する検出器１１ｂの強度の明暗とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例１】
【００３６】
参照光の伝播距離を変化させることによる測距方法であるが、予想距離の範囲での明暗を計算により作り、実測の明暗と一致させる事による測距方法を示す。
【００３７】
本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１においてレーザー１ａは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ａは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである、このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を２００ｋＨｚに抑えれば３０ｍまでの測距が可能となる。レーザー測距器１７は測距精度±１．５ｍｍのレーザー測距器であり、出射したレーザー光はミラー１８で曲げられて光路上を測定物１４ａに進む。レーザー１ａおよびレーザー２ａはそれぞれミラー４ａおよびハーフミラー２０によって曲げられて同一光路１５ａを走り、その後ハーフミラー７ａで２分割される。一方は参照光としてミラー９ａに向かうが、反射して検出器１１ａにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ａに向かい、反射した後にハーフミラー７ａで曲げられて検出器１１ａにたどり着く。検出器１１ａでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ａの厚み分の光路長を補正するための補正板８ａを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ａには外側からシャッター１３ａを置く。このシャッター１３ａの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ａが筐体の出射口１２ａを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ａは距離Ｅａが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【００３８】
始めにレーザー測距器１７により測定物１４ａまでの距離を測定する、この値から距離Ｇａと距離Ｈａの値を差し引いて測距の原点から測定物までの距離Ｌａの値を±１．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【００３９】
アクチュエーター１０ａを縮めて距離Ｆａよりも距離Ｅａのほうが２ｍｍ長くしておき、ミラー１８を光路１５ａから外して、シャッター１３ａを閉じる。レーザー１ａとレーザー２ａを発振させ、アクチュエーター１０ａを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ａの強度を記録する。レーザー１ａとレーザー２ａは干渉による明暗の周期が異なるので明暗の原因となるレーザーを特定するのは簡単であるので、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅａと距離Ｆａが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ａの目盛りに対する干渉による検出器１１ａの強度の明暗をレーザー１ａとレーザー２ａについて予測する。またレーザー測距器１７で予想した距離範囲に測定物１４ａがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかをレーザー１ａとレーザー２ａについて予測する。アクチュエーター１０ａを伸ばして行ったときにレーザー１ａでもレーザー２ａでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ａの目盛りの位置がシャッター１３ａを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０aの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ａの筐体側が測距の原点となる。
【００４０】
アクチュエーター１０ａを原点の手前１．５ｍｍまで進めたらシャッター１３ａを開き、引き続きアクチュエーター１０ａを１ステップずつ総量３ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ａとレーザー２ａに対する検出器１１ａの強度を記録する。
【００４１】
シャッター１３ａを開いてからのレーザー１ａとレーザー２ａによるアクチュエーター１０ａの原点前後の各１．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ａの強度の明暗の記録と、レーザー測距器１７で予測した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ａの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ａが閉じていた時のレーザー１ａとレーザー２ａについてのデータから予測して、両者を重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかないことを確認する。アクチュエーター１０ａの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ａを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【実施例２】
【００４２】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算によって作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【００４３】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データとする。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【００４４】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【００４５】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【００４６】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００４７】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【００４８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｂである。
【００４９】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【００５０】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００５１】
この位置までアクチュエーター１０ｂを伸ばしたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【００５２】
これでアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗が一部の実測から計算により予測できたので、これをアクチュエーター１０ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対しての明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【００５３】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【００５４】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００５５】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００５６】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００５７】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００５８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【００５９】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例３】
【００６０】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを実測から作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【００６１】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、あるいは一部を実測してその結果より公差を含んだ距離範囲での明暗を予測して基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【００６２】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【００６３】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【００６４】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００６５】
この位置までアクチュエーター１０ｂを進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【００６６】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター10ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【００６７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【００６８】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００６９】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００７０】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れる。アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００７１】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００７２】
これでアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１０ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【００７３】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【００７４】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００７５】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００７６】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【００７７】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【００７８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【００７９】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例４】
【００８０】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを計算により別個に作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【００８１】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【００８２】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【００８３】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【００８４】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【００８５】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【００８６】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させてシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【００８７】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【００８８】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させてシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【００８９】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各0.５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについての強度の明暗のデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【実施例５】
【００９０】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算により作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【００９１】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてそれぞれ一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データとする。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。三つのレーザーを使うことにより明暗の変化が激しくなり、完全に明暗を一致させる事により測距の誤りが減る。
【００９２】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【００９３】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【００９４】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【００９５】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【００９６】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。シャッター１３ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【００９７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【００９８】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【００９９】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー２ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー３ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０１００】
これでアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗が一部の実測から計算により予測できたのでこれをアクチュエーター１０ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０１０１】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０１０２】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１０３】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０１０４】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１０５】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０１０６】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃ発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１０７】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０１０８】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０１０９】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例６】
【０１１０】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを実測して作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０１１１】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。三つのレーザーを使うことにより明暗の変化が激しくなり、完全に明暗を一致させる事により測距の誤りが減る。
【０１１２】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０１１３】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０１１４】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１１５】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０１１６】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。シャッター１３ｃの目盛０の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【０１１７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０１１８】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１１９】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０１２０】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路から外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１２１】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れてレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０１２２】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１２３】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れてレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０１２４】
これでアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１０ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０１２５】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０１２６】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１２７】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０１２８】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１２９】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０１３０】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃ発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１３１】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０１３２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０１３３】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例７】
【０１３４】
測定光の伝播距離を変化させることによる測距方法であるが、予想距離の範囲での明暗のデータを計算により作り、実測の明暗と一致させる事による測距方法を示す。
【０１３５】
図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０１３６】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０１３７】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１３８】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１３９】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１４０】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１４１】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについての強度の明暗のデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【実施例８】
【０１４２】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算によって作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【０１４３】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【０１４４】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かい反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０１４５】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０１４６】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１４７】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０１４８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの目盛０の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【０１４９】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０１５０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１５１】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたらレーザー５ｂを発振させ引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０１５２】
これでアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗が一部の実測から計算により予測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０１５３】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【０１５４】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１５５】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１５６】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１５７】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１５８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【０１５９】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例９】
【０１６０】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを実測により作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【０１６１】
またレーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【０１６２】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かい反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０１６３】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０１６４】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１６５】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０１６６】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【０１６７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０１６８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１６９】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１７０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れる。アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１７１】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１７２】
これでアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０１７３】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【０１７４】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１７５】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１７６】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０１７７】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂ／２まで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０１７８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【０１７９】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例１０】
【０１８０】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを計算により別個に作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０１８１】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０１８２】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０１８３】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１８４】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０１８５】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１８６】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させてシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０１８７】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１８８】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前０．５ｍｍまで進めたらミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させてシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量１ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０１８９】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各0.５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについての強度の明暗のデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【実施例１１】
【０１９０】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算により別個に作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０１９１】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについて一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。
【０１９２】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０１９３】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０１９４】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１９５】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０１９６】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについての強度の明暗のデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃとなる。
【０１９７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０１９８】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０１９９】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー２ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー３ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０２００】
これでアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗が一部の実測から計算により予測できたのでこれをアクチュエーター１９ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０２０１】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０２０２】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２０３】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２０４】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２０５】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２０６】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２０７】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２０８】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０２０９】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例１２】
【０２１０】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを実測により別個に作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０２１１】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を実測して、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。三つのレーザーを使うことにより明暗の変化が激しくなり、完全に明暗を一致させる事により測距の誤りが減る。
【０２１２】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０２１３】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０２１４】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２１５】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０２１６】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測を原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃとなる。
【０２１７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０２１８】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２１９】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２２０】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路から外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２２１】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２２２】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２２３】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２２４】
これでアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０２２５】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０２２６】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２２７】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０２２８】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２２９】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０２３０】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ／２＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ／２＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２３１】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄ／２まで進めたらシャッター１３ｃを開きミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これでレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を記録できた。
【０２３２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエータ１９ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０２３３】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例１３】
【０２３４】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算によって作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【０２３５】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データとする。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【０２３６】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０２３７】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０２３８】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛り０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２３９】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０２４０】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｂである。
【０２４１】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０２４２】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛り０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２４３】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０２４４】
これでアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗が一部の実測から計算により予測できたので、これをアクチュエーター１０ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対しての明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０２４５】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【０２４６】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛り０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２４７】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０２４８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる。その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【０２４９】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例１４】
【０２５０】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを実測から作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【０２５１】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【０２５２】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０２５３】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０２５４】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｂがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２５５】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０２５６】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【０２５７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０２５８】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２５９】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０２６０】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離ＥｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れる。アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２６１】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０２６２】
これでアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１０ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０２６３】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【０２６４】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０２６５】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０２６６】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【０２６７】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例１５】
【０２６８】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算により作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０２６９】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてそれぞれ一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データとする。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。三つのレーザーを使うことにより明暗の変化が激しくなり、完全に明暗を一致させる事により測距の誤りが減る。
【０２７０】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０２７１】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０２７２】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２７３】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度をアクチュエーター１０ｃの目盛りに対して予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０２７４】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【０２７５】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０２７６】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２７７】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー２ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー３ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０２７８】
これでアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄについてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗が一部の実測から計算により予測できたのでこれをアクチュエーター１０ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０２７９】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０２８０】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２８１】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー２ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー３ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０２８２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０２８３】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例１６】
【０２８４】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを実測して作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０２８５】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。三つのレーザーを使うことにより明暗の変化が激しくなり、完全に明暗を一致させる事により測距の誤りが減る。
【０２８６】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０２８７】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０２８８】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また、物差しで予想した距離範囲内に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２８９】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０２９０】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【０２９１】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０２９２】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２９３】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２９４】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路から外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２９５】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れてレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２９６】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離ＥｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０２９７】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れてレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０２９８】
これでアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１０ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１０ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０２９９】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０３００】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０３０１】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３０２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１０ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０３０３】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１０ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例１７】
【０３０４】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算によって作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【０３０５】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【０３０６】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かい反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３０７】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３０８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３０９】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３１０】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【０３１１】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０３１２】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３１３】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたらレーザー５ｂを発振させ引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３１４】
これでアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂについてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗が一部の実測から計算により予測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０３１５】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【０３１６】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３１７】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３１８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【０３１９】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例１８】
【０３２０】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、別個に予想する距離範囲での明暗のデータを実測により作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。
【０３２１】
またレーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図２に示すように配置し、測定距離Ｌｂの近傍の検出器１１ｂの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｂを決定する。
【０３２２】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。この場合測定物１４ｂはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｂ／２は距離Ｌｂの変化となって現れる。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かい反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３２３】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３２４】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３２５】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３２６】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｂの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｂが閉じていた時のレーザー１ｂおよびレーザー２ｂについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの明暗の位置に対応したシャッター１３ｂを閉じている時に予測した距離が求める距離である。
【０３２７】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０３２８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３２９】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０３３０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離ＦｂのほうがＢ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れる。アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約Ｂ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３３１】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前Ｂまで進めたらシャッター１３ｂを開きミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２×Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０３３２】
これでアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂの範囲についてのレーザー１ｂおよびレーザー２ｂによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｂの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｂの原点は距離Ｌｂに対応する。従って距離Ｌｂ±Ｂの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０３３３】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｂの位置にセットする。
【０３３４】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３３５】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量Ｂ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３３６】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較して両者の明暗の間隔を一致させる、その上で一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｂの原点の明暗の位置に対応した所の基本データが指示する距離が求める距離である。
【０３３７】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの原点前後の各Ｂ／２の範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｂ±Ｂに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｂの値を広げておく。
【実施例１９】
【０３３８】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを一部の実測から計算により別個に作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０３３９】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについて一部の実測から計算によって作り、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。
【０３４０】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３４１】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３４２】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３４３】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３４４】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについての強度の明暗のデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃとなる。
【０３４５】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０３４６】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３４７】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー２ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたらレーザー３ｃを発振させて引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３４８】
これでアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗が一部の実測から計算により予測できたのでこれをアクチュエーター１９ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して明暗の変化が一部の実測から計算により得られた事になる。
【０３４９】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３５０】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃを発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３５１】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０３５２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例２０】
【０３５３】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。予想する距離範囲での明暗のデータを実測により別個に作り、個々の測定はこのデータと比較することによる測距方法を示す。二つよりも測定の確実性が増す。また個々の工業製品の測定において、測定範囲を狭める事も可能である。
【０３５４】
レーザーの発振波長は有効数字が多いので光路差が増えてくると計算による明暗の位置と実際の位置とがずれてきやすい。同一形状の多数の工業製品を測定する場合には本装置と工業製品は一定の位置に配置される事になるので、同一形状の多数の工業製品の中から代表品を一つ選んで図３に示すように配置し、測定距離Ｌｃの近傍の検出器１１ｃの強度の明暗を、より正確なシャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについて実測し、距離を合わせて重ね合わせて基本データをつくる。個々の工業製品の測定では、公差を含んだ距離範囲での明暗を一部の実測から計算によって作り、基本データと一致させる事により距離Ｌｃを決定する。三つのレーザーを使うことにより明暗の変化が激しくなり、完全に明暗を一致させる事により測距の誤りが減る。
【０３５５】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。この場合測定物１４ｃはその背面が一定の位置に置かれるように工夫してあり、その厚さの公差±Ｄ／２は距離Ｌｃの変化となって現れる。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正板８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３５６】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３５７】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。また物差しで予想した距離範囲に測定物１４ｃがあった場合に距離に対して強度の明暗がどのように変化するかを予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３５８】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃ発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３５９】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各０．５ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測を原点を一致させて重ね合わせ、また物差しで測定した距離範囲に測定物があった場合に距離に対して検出器１１ｃの強度の明暗がどのように変化するかをシャッター１３ｃが閉じていた時のレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃについてのデータから予測して重ね合わせる。両者の明暗の間隔を一致させる。また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点の明暗の位置に対応したシャッター１３ｃを閉じている時に予測した距離が求める距離Ｌｃである。
【０３６０】
ここで求めた工業製品の寸法は公差内にあるとする。
【０３６１】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３６２】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０３６３】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路から外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３６４】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０３６５】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離ＦｃのほうがＤ＋１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約Ｄ＋０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときにレーザー１ｃでもレーザー２ｃでもレーザー３ｃでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３６６】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前Ｄまで進めたらシャッター１３ｃを開き、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させる。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２×Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０３６７】
これでアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄの範囲についてのレーザー１ｃレーザー２ｃおよびレーザー３ｃによる明暗の実測ができたのでこれをアクチュエーター１９ｃの原点を合わせて重ね合わせて基本データとする。この基本データにおけるアクチュエーター１９ｃの原点は始めに明暗を予測して測距した距離Ｌｃに対応する。従って距離Ｌｃ±Ｄの範囲で距離に対して実測による明暗の変化が得られた事になる。
【０３６８】
背面が一定の位置になるように同一形状の新しい工業製品を測定物１４ｃの位置にセットする。
【０３６９】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３７０】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃを発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量Ｄ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度をアクチュエーター１９ｃの目盛りに対して予測する。
【０３７１】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと一致させる、また一致する所は一箇所しかない事を確認する。アクチュエーター１９ｃの原点に対応した基本データが指示する距離が求める距離である。
【０３７２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃによるアクチュエーター１９ｃの原点前後の各Ｄ／２の範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とを原点を一致させて重ね合わせた上で、別個に取得した距離範囲Ｌｃ±Ｄに対応した強度の明暗の基本データと比較してしても両者の明暗の間隔が一致しないことがある。これはこの工業製品の寸法が公差内に入っていないからである。どのくらい外れているかを見るためには基本データを取得する際の範囲Ｄの値を広げておく。
【実施例２１】
【０３７３】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、測距の原点を設定後に図２のシャッター１３ｂを開けたらアクチュエーター１０ｂを動かして参照光と測定光の光路差をゼロに近づける。光路差がゼロの場合には二つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１０ｂの示す距離が測定距離である。
【０３７４】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置き、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｂが一定になるようにする。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３７５】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３７６】
アクチュエーター１０ｂを伸ばして距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを縮めて行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３７７】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで縮めたらシャッター１３ｂを開き、続いてアクチュエーター１０ｂを目盛Ｌｂまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３７８】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを目盛Ｌｂを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に明るくなると予想するアクチュエーター１０ｂが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１０ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２２】
【０３７９】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使い測距の原点を設定後に図３のシャッター１３ｃを開けたらアクチュエーター１０ｃを動かして参照光と測定光の光路差をゼロに近づける。光路差がゼロの場合には三つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１０ｃの示す距離が測定距離である。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０３８０】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置き、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｃが一定になるようにする。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３８１】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３８２】
アクチュエーター１０ｃを伸ばして距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを縮めて行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０３８３】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで縮めたらシャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１０ｃを目盛Ｌｃまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５９μｍ縮めて各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃを発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３８４】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測を目盛Ｌｃを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に明るくなると予想するアクチュエーター１０ｃが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１０ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２３】
【０３８５】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、測距の原点を設定後に図２のシャッター１３ｂを開けたらアクチュエーター１９ｂを動かして参照光と測定光の光路差をゼロに近づける。光路差がゼロの場合には二つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１９ｂの示す距離が測定距離である。
【０３８６】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂの方向に向かうが反射して検出器１１ｂにたどり着く。他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置き、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｂが一定になるようにする。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３８７】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３８８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０３８９】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｂを開き、続いてアクチュエーター１９ｂを目盛Ｌｂまで伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばし各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０３９０】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測とを目盛Ｌｂを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に明るくなると予想するアクチュエーター１９ｂが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１９ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２４】
【０３９１】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使い測距の原点を設定後に図３のシャッター１３ｃを開けたらアクチュエーター１９ｃを動かして参照光と測定光の光路差をゼロに近づける。光路差がゼロの場合には三つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１９ｃの示す距離が測定距離である。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０３９２】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃの方向に向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く。他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置き、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｃが一定になるようにする。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３９３】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０３９４】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０３９５】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１９ｃを目盛Ｌｃ伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃを発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃ対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０３９６】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測とレーザー３ｃよるアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測を目盛Ｌｃを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に明るくなると予想するアクチュエーター１９ｃが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１９ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２５】
【０３９７】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法である。光路差がゼロの場合には二つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１０ｂの示す距離が測定距離である。
【０３９８】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置き、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｂが一定になるようにする。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０３９９】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４００】
アクチュエーター１０ｂを伸ばして距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを縮めて行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４０１】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで縮めたらシャッター１３ｂを開き、続いてアクチュエーター１０ｂを目盛Ｌｂ−１ｍｍまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ縮めて各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。これによりレーザー１ｂについてアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度が記録できた。
【０４０２】
アクチュエーター１０ｂを伸ばして距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを縮めて行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４０３】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで縮めたらミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。シャッター１３ｂを開き、続いてアクチュエーター１０ｂを目盛Ｌｂ−１ｍｍまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ縮めて各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。これによりレーザー２ｂについてアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度が記録できた。
【０４０４】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１０ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを目盛Ｌｂを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に明るくなるところのアクチュエーター１０ｂが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１０ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２６】
【０４０５】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。光路差がゼロの場合には三つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１０ｃの示す距離が測定距離である。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０４０６】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置き、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｃが一定になるようにする。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４０７】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４０８】
アクチュエーター１０ｃを伸ばして距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを縮めて行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４０９】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで縮めたらシャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１０ｃを目盛Ｌｃ−１ｍｍまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ縮めて各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これによりレーザー１ｃについてアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度が記録できた。
【０４１０】
アクチュエーター１０ｃを伸ばして距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃ発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを縮めて行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４１１】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで縮めたらミラー５ｃを光路１５ｃに入れてレーザー２ｃを発振させる。シャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１０ｃを目盛Ｌｃ−１ｍｍまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ縮めて各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これによりレーザー２ｃについてアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度が記録できた。
【０４１２】
アクチュエーター１０ｃを伸ばして距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ縮めて各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ手前にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを縮めて行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４１３】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで縮めたらミラー６ｃを光路１５ｃに入れてレーザー３ｃを発振させる。シャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１０ｃを目盛Ｌｃ−１ｍｍまで縮め、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ縮めて各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これによりレーザー３ｃについてアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度が記録できた。
【０４１４】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃよるアクチュエーター１０ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録を目盛Ｌｃを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に明るくなるところのアクチュエーター１０ｃが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１０ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２７】
【０４１５】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、光路差がゼロの場合には二つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１９ｂの示す距離が測定距離である。
【０４１６】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂの方向に向かうが反射して検出器１１ｂにたどり着く。他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置き、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｂが一定になるようにする。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４１７】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４１８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４１９】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｂを開き、続いてアクチュエーター１９ｂを目盛Ｌｂ−１ｍｍまで伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。これよりレーザー１ｂについてアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度が記録できた。
【０４２０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛り０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４２１】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで伸ばしたらミラー５ｂを光路１５ｂに入れてレーザー２ｂを発振させる。シャッター１３ｂを開き、続いてアクチュエーター１９ｂを目盛Ｌｂ−１ｍｍまで伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。これよりレーザー２ｂについてアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度が記録できた。
【０４２２】
シャッター１３ｂを開いてからのレーザー１ｂによるアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とレーザー２ｂによるアクチュエーター１９ｂの目盛Ｌｂ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の記録とを目盛Ｌｂを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に明るくなるところのアクチュエーター１９ｂが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１９ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２８】
【０４２３】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、レーザーを三つ使う。光路差がゼロの場合には三つのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になる。このときのアクチュエーター１９ｃの示す距離が測定距離である。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０４２４】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃの方向に向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く。他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置き、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして距離Ｆｃが一定になるようにする。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となる。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４２５】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４２６】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４２７】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで伸ばしたらシャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１９ｃを目盛Ｌｃ−１ｍｍまで伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これによりレーザー１ｃについてアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度が記録できた。
【０４２８】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４２９】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで伸ばしたらミラー５ｃを光路１５ｃに入れてレーザー２ｃを発振させる。シャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１９ｃを目盛Ｌｃ−１ｍｍまで伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これによりレーザー２ｃについてアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度が記録できた。
【０４３０】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４３１】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで伸ばしたらミラー６ｃを光路１５ｃに入れてレーザー３ｃを発振させる。シャッター１３ｃを開き、続いてアクチュエーター１９ｃを目盛Ｌｃ−１ｍｍまで伸ばし、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。これによりレーザー３ｃについてアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度が記録できた。
【０４３２】
シャッター１３ｃを開いてからのレーザー１ｃによるアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー２ｃによるアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録とレーザー３ｃよるアクチュエーター１９ｃの目盛Ｌｃ前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の記録を目盛Ｌｃを一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に明るくなるところのアクチュエーター１９ｃが示す目盛が求める距離である。アクチュエーター１９ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例２９】
【０４３３】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になるという性質を利用する。
【０４３４】
図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４３５】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４３６】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４３７】
アクチュエーター１０ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０４３８】
シャッター１３ｂを開いた後のアクチュエーター１０ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測に対して光路差２×Ｌｂによる位相分をレーザー１ｂとレーザー２ｂについて計算により差し引き、明暗を再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１０ｂが指示する目盛に距離Ｌｂを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１０ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３０】
【０４３９】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になるという性質を利用する。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０４４０】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４４１】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４４２】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４４３】
アクチュエーター１０ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃを発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１０ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０４４４】
シャッター１３ｃを開いた後のアクチュエーター１０ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測に対して光路差２×Ｌｃによる位相分をレーザー１ｃレーザー２ｃレーザー３ｃについて計算により差し引き、明暗を再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１０ｃが指示する目盛に距離Ｌｃを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１０ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３１】
【０４４５】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になるという性質を利用する。
【０４４６】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２においてレーザー１ｂは波長が５  ４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かい反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４４７】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４４８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４４９】
アクチュエーター１９ｂを目盛０まで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。レーザー１ｂの発振を止めてレーザー２ｂを発振させ、ミラー５ｂを光路１５ｂに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度を予測する。
【０４５０】
シャッター１３ｂを開いた後のアクチュエーター１９ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗の予測に対して光路差２×Ｌｂによる位相分をレーザー１ｂとレーザー２ｂについて計算により差し引き、明暗を再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１９ｂが指示する目盛に距離Ｌｂを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１９ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３２】
【０４５１】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称となるという性質を利用する。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０４５２】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃの方向に向かうが反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４５３】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４５４】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが１ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約０．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛り０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４５５】
アクチュエーター１９ｃを目盛０まで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー１ｃの発振を止めてレーザー２ｃを発振させ、ミラー５ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてレーザー３ｃを発振させ、ミラー６ｃを光路１５ｃに入れたら引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基にアクチュエーター１９ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度を予測する。
【０４５６】
シャッター１３ｃを開いた後のアクチュエーター１９ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗の予測に対して光路差２×Ｌｃによる位相分をレーザー１ｃレーザー２ｃレーザー３ｃについて計算により差し引き、明暗を再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１９ｃが指示する目盛に距離Ｌｃを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１９ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３３】
【０４５７】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になるという性質を利用する。
【０４５８】
図２においてレーザー１ｂは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かうが、反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｂは距離Ｅｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４５９】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４６０】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４６１】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前１ｍｍまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０４６２】
アクチュエーター１０ｂを縮めて距離Ｆｂよりも距離Ｅｂのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１０ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４６３】
アクチュエーター１０ｂを原点の手前１ｍｍまで進めたらミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させシャッター１３ｂを開く。引き続きアクチュエーター１０ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０４６４】
シャッター１３ｂを開いた時点以降の２ｍｍの明暗に対して光路差２×Ｌｂよる位相を計算により差し引き、アクチュエーター１０ｂの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｂの強度の明暗をレーザー１ｂとレーザー２ｂについて再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１０ｂが指示する目盛に距離Ｌｂを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１０ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３４】
【０４６５】
参照光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になるという性質を利用する。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０４６６】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃに向かうが、反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１０ｃは距離Ｅｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４６７】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４６８】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４６９】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前１ｍｍまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０４７０】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃ発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４７１】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前１ｍｍまで進めたらミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させてシャッター１３ｃを開く。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０４７２】
アクチュエーター１０ｃを縮めて距離Ｆｃよりも距離Ｅｃのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１０ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１０ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１０ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１０ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４７３】
アクチュエーター１０ｃを原点の手前１ｍｍまで進めたらミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させシャッター１３ｃを開く。引き続きアクチュエーター１０ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０４７４】
シャッター１３ｃを開いた時点以降の２ｍｍの明暗に対して光路差２×Ｌｃによる位相を計算により差し引き、アクチュエーター１０ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗をレーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃについて再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１０ｃが指示する目盛に距離Ｌｃを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１０ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３５】
【０４７５】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称になるという性質を利用する。
【０４７６】
本発明の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２においてレーザー１ｂは波長が５  ４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｂは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき両レーザー共に発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｂおよびレーザー２ｂはそれぞれミラー４ｂおよびミラー５ｂによって曲げられて同一光路１５ｂを走り、その後ハーフミラー７ｂで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｂに向かい反射して検出器１１ｂにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｂに向かい、反射した後にハーフミラー７ｂで曲げられて検出器１１ｂにたどり着く。検出器１１ｂでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｂの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｂを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｂには外側からシャッター１３ｂを置く。このシャッター１３ｂの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｂが筐体の出射口１２ｂを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｂは距離Ｆｂが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４７７】
始めに距離Ｌｂを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４７８】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１０ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４７９】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前１ｍｍまで進めたらシャッター１３ｂを開き、引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０４８０】
アクチュエーター１９ｂを縮めて距離Ｅｂよりも距離Ｆｂのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｂを閉じる。レーザー２ｂを発振させ、アクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。レーザー２ｂの発振を止めてミラー５ｂを光路１５ｂから外し、レーザー１ｂを発振させる。アクチュエーター１９ｂを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｂの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｂと距離Ｆｂが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｂの目盛りに対する干渉による検出器１１ｂの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｂを伸ばして行ったときにレーザー１ｂでもレーザー２ｂでも同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｂの目盛りの位置がシャッター１３ｂを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｂの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｂの筐体側が測距の原点となる。
【０４８１】
アクチュエーター１９ｂを原点の手前１ｍｍまで進めたらミラー５ｂを光路１５ｂに入れレーザー２ｂを発振させてシャッター１３ｂを開く。引き続きアクチュエーター１９ｂを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｂに対する検出器１１ｂの強度を記録する。
【０４８２】
シャッター１３ｂを開いた時点以降の２ｍｍの明暗に対して光路差２×Ｌｂによる位相を計算により差し引き、アクチュエーター１９ｂの原点前後の各１ｍｍに対する検出器１１ｂの強度の明暗をレーザー１ｂとレーザー２ｂについて再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｂとレーザー２ｂが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１９ｂが指示する目盛に距離Ｌｂを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１９ｂが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【実施例３６】
【０４８３】
測定光の伝播距離を変化させる事による測定方法であるが、参照光と測定光の光路差がゼロに近づいた場合を計算により予想する。光路差がゼロの場合には総てのレーザーで同時に干渉による強度の最高点が現れ、この点を中心にして明暗は前後対称となるという性質を利用する。レーザーを三つ使うと二つよりも測定の確実性が増す。
【０４８４】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。図においてレーザー１ｃは波長が５４３．５ｎｍで発振する単一周波数レーザーであり、レーザー２ｃは波長が５９４．１ｎｍで発振する単一周波数レーザーでありレーザー３ｃは波長が６３２．８ｎｍで発振する単一周波数レーザーである。このとき総てのレーザーの発振周波数の安定性を１０ＭＨｚに抑える。レーザー１ｃ、レーザー２ｃおよびレーザー３ｃはそれぞれミラー４ｃ、ミラー５ｃおよびミラー６ｃよって曲げられて同一光路１５ｃを走り、その後ハーフミラー７ｃで２分割される。一方は参照光としてミラー９ｃの方向に向かうが反射して検出器１１ｃにたどり着く、他方は測定光として測定物１４ｃに向かい、反射した後にハーフミラー７ｃで曲げられて検出器１１ｃにたどり着く。検出器１１ｃでは参照光と測定光の光路差により干渉が見られることになる。参照光にはハーフミラー７ｃの厚み分の光路長を補正するための補正版８ｃを挿入してある。装置全体を筐体に収めて出射口１２ｃには外側からシャッター１３ｃを置く。このシャッター１３ｃの筐体側の面が測距の原点となり、閉じた時にはシャッター１３ｃが筐体の出射口１２ｃを一定の圧力で押すような構造にして原点が変動しないようにする。アクチュエーター１９ｃは距離Ｆｃが変化する方向に動き、１ステップで１０ｎｍ移動する。
【０４８５】
始めに距離Ｌｃを物差しで±０．５ｍｍの誤差で測定しておく。
【０４８６】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４８７】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前１ｍｍまで進めたらシャッター１３ｃを開き、引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー１ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０４８８】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４８９】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前１ｍｍまで進めたらミラー５ｃを光路１５ｃに入れレーザー２ｃを発振させシャッター１３ｃを開く。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー２ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０４９０】
アクチュエーター１９ｃを縮めて距離Ｅｃよりも距離Ｆｃのほうが２ｍｍ長くしておき、シャッター１３ｃを閉じる。レーザー３ｃを発振させ、アクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量６３μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．９４ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー３ｃの発振を止めてミラー６ｃを光路１５ｃから外し、レーザー２ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５９μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８８ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。レーザー２ｃの発振を止めてミラー５ｃを光路１５ｃから外し、レーザー１ｃを発振させる。アクチュエーター１９ｃを戻すことなく更に１ステップずつ総量５４μｍ伸ばして各ステップの検出器１１ｃの強度を記録し、このデータを基に約１．８２ｍｍ先にある距離Ｅｃと距離Ｆｃが等しくなる位置付近でのアクチュエーター１９ｃの目盛りに対する干渉による検出器１１ｃの強度の明暗を予測する。アクチュエーター１９ｃを伸ばして行ったときに三台のレーザー総てで同時に明るくなると予測されるアクチュエーター１９ｃの目盛りの位置がシャッター１３ｃを閉じた場合の参照光と測定光の光路差が０の位置であり、この位置をアクチュエーター１９ｃの原点として目盛０に改める。またシャッター１３ｃの筐体側が測距の原点となる。
【０４９１】
アクチュエーター１９ｃを原点の手前１ｍｍまで進めたらミラー６ｃを光路１５ｃに入れレーザー３ｃを発振させてシャッター１３ｃを開く。引き続きアクチュエーター１９ｃを１ステップずつ総量２ｍｍ伸ばして各ステップのレーザー３ｃに対する検出器１１ｃの強度を記録する。
【０４９２】
シャッター１３ｃを開いた時点以降の２ｍｍの明暗に対して光路差２×Ｌｃによる位相を計算により差し引き、アクチュエーター１９ｃの原点前後の各１ｍｍの範囲に対する検出器１１ｃの強度の明暗をレーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃについて再構築する。原点を一致させて重ね合わせる。レーザー１ｃとレーザー２ｃとレーザー３ｃが同時に干渉による強度の最高点を示したところのアクチュエーター１９ｃが指示する目盛に距離Ｌｃを加えた距離が求める距離である。アクチュエーター１９ｃが指示する目盛を中心にして明暗は前後±０．５ｍｍの範囲で対称である事を確認する。
【図面の簡単な説明】
【０４９３】
【図１】参照光を変化させる場合の本装置全体の構成図である。
【図２】参照光あるいは測定光を変化させる場合の本装置全体の構成図である。
【図３】レーザーを三台使い参照光あるいは測定光を変化させる場合の本装置全体の構成図である。
【符号の説明】
【０４９４】
１，２，３    レーザー
４，５、６，９，１８    ミラー
７、２０    ハーフミラー
８    補正板
１０、１９    アクチュエーター
１１    検出器
１２    射出口
１３    シャッター
１４    測定物
１５    光路
１６    定盤
１７    レーザー測距器
【図１】
2010112707.tif 000003
【図２】
2010112707.tif 000004
【図３】
2010112707.tif 000005