(57)【要約】      （修正有）【課題】移動する被検体までの絶対距離を高精度に計測する。【解決手段】第１光源からの第１光束によって形成される被検体の位置情報を含む第１干渉信号と、第２光源からの第２光束によって形成される前記被検体の位置情報を含む第２干渉信号と、前記第１光束の波長を走査しながらの前記第１干渉信号と前記第２光束の波長を走査しながらの前記第２干渉信号とに基づいて前記被検体までの絶対距離を算出する処理部とを備え、前記処理部は第１時刻から第２時刻までの時間間隔における前記第１干渉信号の位相と前記第２干渉信号の位相との差分の変化量によって得られる前記被検体の速度によって、前記第１干渉信号および前記第２干渉信号の少なくとも一方に基づいて算出される誤差を有する絶対距離を補正し、誤差が補正された絶対距離を算出する。前記第１時刻および前記第２時刻は前記第１光束の波長と前記第２光束の波長との差分が互いに等しい時刻である。【選択図】図１
2012251828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体までの絶対距離を計測する波長走査干渉計であって、
第１光源から射出される第１光束によって形成される前記被検体の位置情報を含む干渉光を検出し第１干渉信号として出力する第１検出部と、
第２光源から射出される第２光束によって形成される前記被検体の位置情報を含む干渉光を検出し第２干渉信号として出力する第２検出部と、
前記第１光束の波長を走査しながら前記第１検出部に検出動作を実行させて得られる前記第１干渉信号と前記第２光束の波長を走査しながら前記第２検出部に検出動作を実行させて得られる前記第２干渉信号とに基づいて前記被検体までの絶対距離を算出する処理部と、を備え、
前記処理部は、第１時刻から第２時刻までの時間間隔における前記第１干渉信号の位相と前記第２干渉信号の位相との差分の変化量によって得られる前記被検体の速度によって、前記第１干渉信号および前記第２干渉信号の少なくとも一方に基づいて算出される、誤差を有する絶対距離を補正し、これにより、誤差が補正された絶対距離を算出し、
前記第１時刻および前記第２時刻は、前記第１光束の波長と前記第２光束の波長との差分が互いに等しい時刻である、
ことを特徴とする波長走査干渉計。
【請求項２】
前記時間間隔は、前記第１光束および前記第２光束の波長走査周期より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の波長走査干渉計。
【請求項３】
前記第１光束の波長の時間微分と前記第２光束の波長の時間微分とが等しい、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の波長走査干渉計。
【請求項４】
前記処理部は、前記誤差を有する絶対距離を補正することによって得られた前記誤差が補正された絶対距離を、前記第１干渉信号の第１波長における端数位相と、前記第２干渉信号の第２波長における端数位相と、前記第１波長における干渉次数と前記第２波長における干渉次数との差と、に基づいて更に補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載の波長走査干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長走査干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶対距離を計測する光波干渉計測装置として、波長走査型の光波干渉計測装置や固定波長型の光波干渉計測装置が知られている。波長走査干渉計では、光源が発生する光の波長を時間的に走査することによって得られる干渉強度や干渉位相の時間変化に基づいて絶対距離を求める。波長走査干渉方式は、ヘテロダインやホモダインに代表される固定波長型の干渉方式と比較して構成が単純で低コストである。しかし、波長走査干渉方式は、移動する被検体については、干渉信号の周波数が絶対距離と被検体速度（ドップラーシフト）に依存するため、被検体距離の測長ができない。特許文献１には、２つの光源を用いて、それぞれに逆の周波数変調を行って測長することにより被検体速度による測長誤差を補正する波長走査干渉計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５３１９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された波長走査干渉計では、被検体速度（ドップラーシフト）を補正しているが、正負チャープの平均値から補正を行っておりその補正精度は１／２０と低い。
【０００５】
本発明は、移動する被検体までの絶対距離を高精度に計測するために有利な波長走査干渉計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの側面は、被検体までの絶対距離を計測する波長走査干渉計に係り、前記波長走査干渉計は、第１光源から射出される第１光束によって形成される前記被検体の位置情報を含む干渉光を検出し第１干渉信号として出力する第１検出部と、第２光源から射出される第２光束によって形成される前記被検体の位置情報を含む干渉光を検出し第２干渉信号として出力する第２検出部と、前記第１光束の波長を走査しながら前記第１検出部に検出動作を実行させて得られる前記第１干渉信号と前記第２光束の波長を走査しながら前記第２検出部に検出動作を実行させて得られる前記第２干渉信号とに基づいて前記被検体までの絶対距離を算出する処理部と、を備え、前記処理部は、第１時刻から第２時刻までの時間間隔における前記第１干渉信号の位相と前記第２干渉信号の位相との差分の変化量によって得られる前記被検体の速度によって、前記第１干渉信号および前記第２干渉信号の少なくとも一方に基づいて算出される、誤差を有する絶対距離を補正し、これにより、誤差が補正された絶対距離を算出し、前記第１時刻および前記第２時刻は、前記第１光束の波長と前記第２光束の波長との差分が互いに等しい時刻である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動する被検体までの絶対距離を高精度に計測するために有利な波長走査干渉計が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】波長走査干渉計の構成を例示する図。
【図２】波長走査方法を例示する図。
【図３】２つの光源から射出される光束の波長とそれらの合成波長を例示する図。
【図４】被検体距離を測定する処理のフローを例示する図。
【図５】干渉信号の位相の変化を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照しながら本発明の例示的な実施形態の波長走査干渉計１００について説明する。波長走査干渉計１００は、参照面と被検体との光路長差から絶対距離を算出する。波長走査干渉計１００は、第１光源１ａ、第２光源１ｂとして波長可変レーザーを備えていて、第１光源１ａ、第２光源１ｂから射出される光束の波長を時間的にある範囲で変化させる。光源１ａから射出された光束（以下、第１光束）は、ビームスプリッタ２ａにより、波長計測ユニット８に向かう光束と干渉計ユニット９に向かう光束とに分割される。同様に、光源１ｂから射出された光束（以下、第２光束）は、ビームスプリッタ２ａ、２ｂにより、波長計測ユニット８に向かう光束と干渉計ユニット９に向かう光束とに分割される。
【００１０】
波長計測ユニット８に入射した光束（第１光束から分割された光束および第２光束から分割された光束を含む）は、ファブリペローエタロン４を透過した後、ビームスプリッタ２ｅにより２つの光束に分割される。ビームスプリッタ２ｅにより分割された光束は、検出器３ｃ、３ｄにそれぞれ入射する。検出器３ｃ、３ｄは、入射した光束の強度を検出する。処理部５は、検出器３ｃで検出された強度に基づいて、第１光源１ａから射出される第１光束の波長を制御する。処理部５は、検出器３ｄで検出された強度に基づいて、第２光源１ｂから射出される第２光束の波長を制御する。
【００１１】
ファブリペローエタロン４は、透過スペクトルのそれぞれのピークの相対値が保証されている。ファブリペローエタロン４として、例えば、透過スペクトル間隔が保証された真空媒質のエタロンが用いられうる。真空媒質のエタロンは、内部媒質の屈折率及び分散がないため、波長の相対値を容易に保証することができる。更に、エタロンの材質として低熱膨張ガラスなどを用いれば、温度に対する膨張率を低減して、長期的に安定した波長基準素子を実現することができる。但し、ファブリペローエタロン４は、真空媒質のエタロンに限定されるものではなく、エアギャップのエタロンやソリッドエタロンなどを用いてもよい。この場合、エタロンの温度を計測するなどして内部屈折率及び分散を保証する必要がある。また、波長走査時の各時刻の波長を保証するため、ファブリベローエタロン４は光源１の波長走査範囲のなかに、少なくとも２本以上の透過スペクトルを持つことが好ましい。
【００１２】
干渉計ユニット９に入射した光束（第１光束から分割された光束および第２光束から分割された光束を含む）は、ビームスプリッタ２ｃにより、参照面６に入射する光束と被検体７に入射する光束とに分割される。参照面６に入射し参照面６で反射された光束（参照光束）と被検体７に入射し被検体７で反射された光束（被検光束）とは、ビームスプリッタ２ｃにより合波される。ビームスプリッタ２ｃにより合波された光束は、ビームスプリッタ２ｄにより２つの光束に分割され、それぞれ第１検出部３ａ、第２検出部３ｂに入射する。
【００１３】
第１検出部３ａは、第１光源１ａから射出される第１光束によって形成される被検体７の位置情報を含む干渉光を検出し第１干渉信号として出力する。より具体的には、第１検出部３ａは、参照面６で反射された第１参照光束と被検体７で反射された第１被検光束とで形成される干渉光の信号を検出して第１干渉信号として出力する。ここで、第１参照光束および第１被検光束は、第１光束から生成された光束である。第２検出部３ｂは、第２光源１ｂから射出される第２光束によって形成される被検体７の位置情報を含む干渉光を検出し第２干渉信号として出力する。より具体的には、第２検出部３ａは、参照面６で反射された第２参照光束と被検体７で反射された第２被検光束とで形成される干渉光の信号を検出して第２干渉信号として出力する。ここで、第２参照光束および第２被検光束は、第２光束から生成された光束である。
【００１４】
処理部５は、第１光源１ａ、第２光源１ｂがそれぞれ発生する第１光束、第２光束の波長をリニアに走査（掃引）しながら第１検出部３ａ、第２検出部３ｂに検出動作を実行させる。これによって得られる第１干渉信号および第２干渉信号は、その周期が一定の干渉信号となる。第１干渉信号および第２干渉信号は、式（１）で表すことができる。
【００１５】
【数１】
2012251828.tif 000003
・・・式（１）
【００１６】
ここで、Ｉｓｉｇｎａｌは干渉信号、ＩＲは参照光束の強度、ＩＤは被検光束の強度、Ｃは光速（２９９７９２４５８［ｍ／ｓ］）、ｆ（ｔ）は第１光源１ａおよび第２光源１ｂが発生する光の波長、Ｌは被検体距離である。ここで、被検体距離Ｌは、被検体７までの絶対距離（参照光束と被検光束との光路長差）である。第１光源１ａ、第２光源１ｂが発生する光束の波長がリニアに走査されると、第１検出器３ａ、第２検出部３ｂで検出され出力される干渉信号の位相φは、式（２）で表すことができる。
【００１７】
【数２】
2012251828.tif 000004
・・・式（２）
【００１８】
干渉信号の位相の時間微分は、干渉信号の周波数ν（ｔ）であり、周波数ν（ｔ）は、式（３）で表すことができる。なお、ｆ’は、ｄｆ／ｄｔ、即ち、ｆの時間微分を表す。
【００１９】
【数３】
2012251828.tif 000005
・・・式（３）
【００２０】
被検体７が静止している状態では、干渉信号の周波数ν（ｔ）は、式（３）が示すように被検体距離Ｌのみに依存する。よって、検出された干渉信号にフーリエ変換等の処理を行って周波数解析を行うことによって干渉信号の周波数ν（ｔ）を決定し、ν（ｔ）に基づいて被検体距離Ｌを算出することができる。被検体距離Ｌは、式（４）で表わされる。
【００２１】
【数４】
2012251828.tif 000006
・・・式（４）
【００２２】
次に、被検体７が速度Ｖで運動している場合、干渉信号の位相φ（ｔ）は、式（５）のように表される。
【００２３】
【数５】
2012251828.tif 000007
・・・式（５）
【００２４】
ここで、ｆ０は基準波長（波長走査の中心波長）であり、Ｌ０は被検体７が静止している時の被検体距離である。位相φ（ｔ）を時間微分し、干渉信号Ｉｓｉｇｎａｌの周波数ν（ｔ）を算出すると、式（６）のようになる。なお、波長走査干渉計１００では、光源１ａ、１ｂから射出される光束の波長がリニアに走査され、したがって、ｆの時間ｔによる２回微分は０である。
【００２５】
【数６】
2012251828.tif 000008
・・・式（６）
【００２６】
このように、被検体７が移動していると、干渉信号Ｉｓｉｇｎａｌの周波数ν（ｔ）は、被検体速度（被検体７の速度）Ｖにも依存する。そこで、静止している被検体と同様に干渉信号の周波数ν（ｔ）から被検体距離Ｌ０を算出するためには、被検体速度Ｖを知ることが必要となる。被検体速度Ｖを算出する方法として、被検体距離の時間的な変化を算出する方法が考えられる。この方法で式（４）により干渉信号の周波数ν（ｔ）から求めることができる被検体距離をＬ’とすると、Ｌ’は式（７）で表わされる。よって、この方法では、式（７）における第３項（（ｆ０／ｆ’）Ｖ）が一定である必要がある。
【００２７】
【数７】
2012251828.tif 000009
・・・式（７）
【００２８】
一般的に、波長走査干渉計では、図２に例示するように、一定の波長走査幅をリニアに走査する動作を周期Δｔで周期的に行うように光源が制御される。そこで、第３項（（ｆ０／ｆ’）Ｖ）を一定に保つためには、被検体距離の時間的な変化を検出するために２回にわたってＬ’を検出する際の時間間隔は、波長走査周期Δｔの整数倍である必要がある。この時間間隔において被検体速度Ｖの変化が大きいと（即ち、被検体の加速度が大きいと）、被検体速度Ｖの計測精度が低下する。そこで、より加速度の影響を受けにくい被検体速度Ｖの検出方法として、この実施形態では、処理部５は、第１干渉信号の位相と第２干渉信号の位相との差の時間的な変化とに基づいて被検体速度Ｖを算出する。ここで、第１干渉信号の位相および第２干渉信号の位相は、被検物７までの相対的な距離を示す情報である。よって、この実施形態は、被検体７までの相対的な距離の時間的な変化に基づいて被検体速度Ｖの算出する方法であると考えることもできる。被検体７までの相対的な距離としての被検体距離Ｌは、式（８）で表すことができる。
【００２９】
【数８】
2012251828.tif 000010
・・・式（８）
【００３０】
ここで、Ｎは干渉次数、φ’（ｔ）は時刻ｔにおける干渉信号Ｉｓｉｇｎａｌの端数位相である。被検体距離Ｌから被検体速度Ｖを算出するためには、被検体距離の検出結果が２つ必要である。当該２つの検出結果Ｌ１、Ｌ２は、式（９）、式（１０）のように表わされる。
【００３１】
【数９】
2012251828.tif 000011
・・・式（９）
【００３２】
【数１０】
2012251828.tif 000012
・・・式（１０）
【００３３】
ここで、ｆ１、ｆ２は時刻ｔ１、ｔ２において光源が射出する光束の波長、φ’（ｔ１）、φ’（ｔ２）は時刻ｔ１、ｔ２における干渉信号の端数位相である。これより被検体速度Ｖを算出すると式（１１）で表される。
【００３４】
【数１１】
2012251828.tif 000013
・・・式（１１）
【００３５】
このとき、式（１１）の最右辺において干渉次数Ｎを有する項が残ってしまう。相対的な距離の測定においては、干渉次数Ｎが不定であるので、被検体速度Ｖを算出することができない。そこで、干渉次数Ｎの影響を無くすためには、ｆ１＝ｆ２とする必要がある。ただし、単一光源において波長走査周期よりも短い時間内で波長を等しくすることは不可能であるので、複数の光源１ａ、１ｂを用いて、別時刻において波長を等しくすることを考える。
【００３６】
この実施形態では、２つの波長の合成波長を用いる。合成波長は、式（１２）で表される。波長ｆ１の第１光束を使って得られる第１干渉信号の位相φ１と波長ｆ２の第２光束を使って得られる第２干渉信号の位相φ２との差φ１２は、合成波長Λ１２の光束を使って干渉計測を行った場合に得られる干渉信号の位相と等しい。
【００３７】
【数１２】
2012251828.tif 000014
・・・式（１２）
【００３８】
【数１３】
2012251828.tif 000015
・・・式（１３）
【００３９】
第１光源１ａから射出される第１光束を使って得られる第１干渉信号の位相φ１（ｔ）は、式（１４）で表わされる。光源１ｂから射出される第２光束を使って得られる第２干渉信号の位相φ２（ｔ）は、式（１５）で表わされる。
【００４０】
【数１４】
2012251828.tif 000016
・・・式（１４）
【００４１】
【数１５】
2012251828.tif 000017
・・・式（１５）
【００４２】
ここでｆ１、ｆ２は、第１光源１ａ、第２光源１ｂからそれぞれ射出される第１光束、第２光束の基準波長（波長走査の中心波長）である。ｆ’１、ｆ’２は、第１光源１ａ、第２光源１ｂの単位時間当たりの波長走査量である。合成波長による干渉信号の位相は、式（１６）で表される。
【００４３】
【数１６】
2012251828.tif 000018
・・・式（１６）
【００４４】
ここで、式（１７）を満たすこと、即ち、第１光源１ａ、第２光源１ｂの単位時間当たりの波長走査幅を等しくすることが好ましい。
【００４５】
【数１７】
2012251828.tif 000019
・・・式（１７）
【００４６】
式（１７）を満たすと、式（１６）は、式（１８）のようになり、合成波長は、図３に示すように時刻ｔに依存せず一定となる。
【００４７】
【数１８】
2012251828.tif 000020
・・・式（１８）
【００４８】
式（１８）から被検体速度Ｖが算出でき、それは式（１９）で表される。
【００４９】
【数１９】
2012251828.tif 000021
・・・式（１９）
【００５０】
式（１９）より、第１干渉信号の位相φ１（ｔ）と第２干渉信号の位相φ２（ｔ）との差分（つまり、合成波長による干渉信号の位相）の時間的な変化に基づいて被検体速度Ｖを算出することができることが分かる。以下では、位相φ１（ｔ）と位相φ２（ｔ）との差分の時間的な変化量は、第１時刻から第２時刻までの時間間隔における当該差分の変化量として説明される。ここで、第１時刻と第２時刻とは、第１光源１ａから射出される第１光束の波長ｆ１と第２光源１ｂから射出される第２光束の波長ｆ２との差分（ｆ１−ｆ２）が互いに等しい時刻である。つまり、第１時刻における（ｆ１−ｆ２）と第２時刻における（ｆ１−ｆ２）とは互いに等しい。式（１７）が満たされる区間では、（ｆ１−ｆ２）は一定であり、当該区間では、第１時刻および第２時刻を自由に定めることができる。
【００５１】
図４には、合成波長が互いに等しい第１時刻および第２時刻のそれぞれにおける相対的な被検体距離に基づいて被検体移動速度を算出し、被検体移動速度と干渉信号周波数から被検体距離を算出するフローが例示されている。以下の手順は、処理部５によって実行または制御される。
【００５２】
まず、工程Ｓ１０１が実行される。工程Ｓ１０１は、工程Ｓ１０１ａ、Ｓ１０１ｂを含む。工程Ｓ１０１ａ、Ｓ１０１ｂにおいて、処理部５は、第１光源１ａ、第２光源１ｂからの第１光束、第２光束を使って得られる第１干渉信号、第２干渉信号をそれぞれ取得する。
【００５３】
次に、工程Ｓ１０２が実行される。工程Ｓ１０２は、工程Ｓ１０２ａ、Ｓ１０２ｂを含む。工程Ｓ１０２ａでは、処理部５は、第１光源１ａからの第１光束を使って得られた第１干渉信号の時刻ｔｎにおける位相φ１（ｔｎ）を式（２０）に従って算出する。工程Ｓ１０２ｂでは、処理部５は、第２光源１ｂからの第１光束を使って得られた第２干渉信号の時刻ｔｎにおける位相φ２（ｔｎ）を式（２０）に従って算出する。
【００５４】
【数２０】
2012251828.tif 000022
・・・式（２０）
【００５５】
ここで、Ｉｓｉｇｎａｌ（ｔｋ）は干渉信号、ｆ（ｔｋ）は第１光源１ａ、第２光源１ｂから射出される第１光束、第２光束の波長、Ｌｎは被検体距離である。被検体距離Ｌｎは、例えば、干渉信号にＦＦＴと重心検出を行って算出することができる。式（２０）は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）の計算の一部を行い、特定の干渉信号周波数（ここでは被検体距離Ｌｎに対応する干渉信号周波数）の時刻ｔｎにおける位相のみを算出することを表す。これにより位相検出センサを用いなくても干渉信号から位相を検出することができる。また位相を算出する際に被検体速度が非常に高速で干渉信号の周波数変化も高速に発生しているならば干渉信号の強度から直接位相を算出しても良いし、またホモダイン干渉計の位相検出センサを用いても良い。位相φ１（ｔｎ）、φ２（ｔｎ）はそれぞれ式（２１）、式（２２）で表される。
【００５６】
【数２１】
2012251828.tif 000023
・・・式（２１）
【００５７】
【数２２】
2012251828.tif 000024
・・・式（２２）
【００５８】
次に工程Ｓ１０３において、処理部５は、合成波長による干渉信号の位相（これは、前述の（φ１（ｔ）−φ２（ｔ））に相当する）を算出する。合成波長による干渉信号の位相は式（２３）で表される。
【００５９】
【数２３】
2012251828.tif 000025
・・・式（２３）
【００６０】
次に、工程Ｓ１０４において、処理部５は、
（１）時刻ｔｎにおける合成波長による干渉信号の位相（φ１（ｔｎ）−φ２（ｔｎ））と、
（２）工程Ｓ１０２、１０３と同様にして算出された時刻ｔｎ−１における合成波長による干渉信号の位相（φ１（ｔｎ−１）−φ２（ｔｎ−１））と、
に基づいて被検体速度Ｖｎ−１，ｎを算出する。被検体速度Ｖｎ−１，ｎは、式（２４）で表される。式（２４）は、式（１９）と等価である。
【００６１】
【数２４】
2012251828.tif 000026
・・・式（２４）
【００６２】
ここで、図４に示す手順は、工程Ｓ１０２ａ、Ｓ１０２ｂからＳ１０７までの処理を１サイクルの処理として繰り返して実行するものである。したがって、第（ｎ−１）サイクルの処理で得られた合成波長による干渉信号の位相をメモリＭに格納しておき、これを、第ｎサイクルの処理において、合成波長による干渉信号の位相φ０（ｔｎ−１）−φ１（ｔｎ−１）として使用することができる。時刻ｔｎ−１は第１時刻に相当し、時刻ｔｎは第２時刻に相当する。第１時刻と第２時刻との時間間隔は、第１光束および第２光束の波長走査周期より短いことが好ましい。
【００６３】
次に、工程Ｓ１０５において、処理部５は、被検体７までの絶対距離として被検体距離Ｌ’ｎを算出する。被検体距離Ｌ’ｎは、工程Ｓ１０１ａおよびＳ１０１ｂので得られた第１干渉信号および第２干渉信号の少なくとも一方に基づいて算出することができる。例えば、第１または第２干渉信号のフーリエ変換等の処理を行い時刻ｔｍ（ｔｎ−１＜ｔｍ＜ｔｎ）における第１または第２干渉信号の周波数ν（ｔｍ）から算出することができる。あるいは、第１干渉信号を使って得られる周波数ν（ｔｍ）と第２干渉信号を使って得られる周波数ν（ｔｍ）との平均値などを使ってもよい。被検体距離Ｌ’ｎは式（２５）で表される。
【００６４】
【数２５】
2012251828.tif 000027
・・・式（２５）
【００６５】
次に、工程Ｓ１０６において、処理部５は、式（２６）に従って、被検体７が移動していることによる誤差を有する被検体距離Ｌ’ｎを被検体速度Ｖｎ−１，ｎを用いて補正し、被検体距離Ｌ’’ｎを算出する。
【００６６】
【数２６】
2012251828.tif 000028
・・・式（２６）
【００６７】
次に、任意的な工程として工程Ｓ１０７が実施されうる。工程Ｓ１０７では、処理部５は、光源１ａから射出された光束による第１干渉信号に基づいて任意の波長（第１波長）ｆａ１における該第１干渉信号の端数位相φａ１を求める。さらに、処理部５は、光源１ｂから射出された光束による第２干渉信号に基づいて任意の波長（第２波長）ｆａ２における該第２干渉信号の端数位相φａ２を求める。ここで、処理部５は、工程Ｓ１０６で算出した被検体距離Ｌ’’ｎに基づいて、波長ｆａ１における干渉次数と波長ｆａ２における干渉次数との差（干渉次数差）Ｍ１２を式（２７）により決定する。
【００６８】
【数２７】
2012251828.tif 000029
・・・式（２７）
【００６９】
ここで、「ｒｏｕｎｄ（）」は最も近い整数への丸めを行う関数である。処理部５は、得られた干渉次数差Ｍ１２、端数位相φ’１、φ’２、波長ｆａ１、ｆａ２を用いて、被検体距離Ｌ’’’ｎを得る。
【００７０】
【数２８】
2012251828.tif 000030
・・・式（２８）
【００７１】
以上のように、干渉次数差を用いることにより、より高精度に被検体距離を測定することが可能となる。
【００７２】
この実施形態において、複数の光源からそれぞれ射出される光束のそれぞれの波長の合成波長から被検体速度を算出する場合、各波長による干渉信号の位相は、例えば図５に例示されるように変化しうる。被検体速度は、式（２４）から分かるように、合成波長による位相の時間変化率、つまり位相変化の傾きとして算出される。したがって、一回の波長走査で被検体速度が算出可能となり加速度等の影響を受けにくい。よって、被検体加速度が大きい場合においても高精度に被検体速度を検出することができる。
【図１】
2012251828.tif 000031
【図２】
2012251828.tif 000032
【図３】
2012251828.tif 000033
【図４】
2012251828.tif 000034
【図５】
2012251828.tif 000035