DE69431679T2

DE69431679T2 - Interferenzspektrometer

Info

Publication number: DE69431679T2
Application number: DE69431679T
Authority: DE
Inventors: Mikuriya Kenta; Tanaami Takeo; Nanko Tomoaki
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2014-12-16
Also published as: EP0840102A3; US5592292A; EP0840102B1; DE69431679D1; DE840102T1; DE664443T1; DE69416813D1; EP0664443B1; DE69416813T2; EP0840102A2; JPH07209085A; EP0664443A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Interferenz-Spektrometer und genauer gesagt auf ein Interferenz-Spektrometer, bei dem Schwingungsfestigkeits- und Steuereigenschaften eines seiner bewegbaren Spiegel verbessert sind.

Beschreibung der verwandten Technik

Ein Interferenz-Spektrometer verursacht eine Interferenz durch Aufteilen eines Ausgangslichts von einer Lichtquelle in zwei optische Pfade und durch Ändern einer Länge jedes optischen Pfads. Im allgemeinen wird ein bewegbarer Spiegel verwendet, um die optischen Pfadlängen zu ändern.
Ein Beispiel für ein derartiges Interferenz-Spektrometer ist in dem Dokument EP-A-0 478 801 offenbart. Dieses Interferometer umfasst ferner Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer relativen Position des bewegbaren Spiegels und Antriebssteuermittel zum Steuern der Position des bewegbaren Spiegels basierend auf der Information über die relative Position des Spiegels.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines derartigen vorbekannten Interferenz-Spektrometers zeigt, das in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 63-135827 beschrieben ist. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer (1) einen Strahlenteiler, (2) einen festen Spiegel, (3) einen bewegbaren Spiegel, (4) einen Kompensator, (5) ein Luftlager, (100) ein einfallendes Licht und (101) ein Interferenzlicht.
Das einfallende Licht 100 wird in den Strahlenteiler 1 eingegeben. Ein Teil des einfallenden Lichts 100 wird von dem Strahlenteiler 1 reflektiert und tritt in den festen Spiegel 2 ein. Der Rest des einfallenden Lichts 100 wird durch den Strahlenteiler 1 und den Kompensator 4 übertragen und tritt in den bewegbaren Spiegel 3 ein.
Die von dem festen Spiegel 2 und dem bewegbaren Spiegel 3 reflektierten Lichter treten erneut in den Strahlenteiler 1 ein und werden als das Interferenzlicht 101 ausgegeben. Der bewegbare Spiegel 3 ist an dem Luftlager 5 vorgesehen, und seine Position wird durch die Steuerung des Luftlagers 5 gesteuert.
Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Beispiels eines weiteren vorbekannten Interferenz-Spektrometers, das in dem veröffentlichten japanischen Gebrauchsmustermodell Nr. 63- 1221 beschrieben ist. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1a einen Strahlenteiler, 2a einen festen Spiegel, 3a einen bewegbaren Spiegel, 6 und 7 Membranen bzw. Diaphragmen, 8 Antriebsmittel, 100a ein einfallendes Licht und 101a ein Interferenzlicht.
Das einfallende Licht 100a wird in den Strahlenteiler 1a eingegeben und ein Teil wird von dem Strahlenteiler 1a reflektiert und tritt in den festen Spiegel 2a ein. Der Rest des einfallenden Lichts 100a wird durch den Strahlenteiler 1a übertragen und tritt in den bewegbaren Spiegel 3a ein.
Die von dem festen Spiegel 2a und dem bewegbaren Spiegel 3a reflektierten Lichter treten erneut in den Strahlenteiler 1a ein und werden als das Interferenzlicht 101a ausgegeben. In Fig. 2 wird der bewegbare Spiegel 3a von den Membranen 6 und 7 getragen und seine Position wird von dem Antriebsmittel 8 gesteuert.
Das in Fig. 1 gezeigte vorbekannte Beispiel weist jedoch ein Problem auf, dass, obgleich das Luftlager verwendet wird, um die Bewegung des bewegbaren Spiegels 3 zu glätten, er keine Beschränkung in einer Axialrichtung und somit eine geringere Schwingungsfestigkeit (vibration proofing) gegen eine Schwingung in der Axialrichtung aufweist.
Das in Fig. 2 gezeigte vorbekannte Beispiel weist ebenfalls Probleme auf, dass, obgleich ein bestimmtes Ausmaß einer Beschränkung in der Axialrichtung durch die Membranen 6 und 7 erhalten werden kann, eine große Membran erforderlich ist, um den bewegbaren Spiegel 3a in einem großen Ausmaß zu bewegen, und dass der bewegbare Spiegel 3a mit einer großen Kraft angetrieben werden muss, falls die Beschränkung stark ist, wodurch viel elektrische Leistung verbraucht wird.
Andererseits ist ein Verfahren zum Erfassen einer Geschwindigkeit des bewegbaren Spiegels durch Verwenden eines Interferenzsignals eines He-Ne-Lasers bekannt, um die Geschwindigkeit des bewegbaren Spiegels zu steuern.
Da jedoch bei einem derartigen vorbekannten Beispiel ein Band des Interferenzsignals des He-Ne-Lasers von der Geschwindigkeit des bewegbaren Spiegels abhängt, wird dessen Steuersystem ebenfalls dadurch beeinflusst, und eine volle Steuerung kann nicht ausgeübt werden, wenn der bewegbare Spiegel mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird. Außerdem ist eine erfassbare Auflösung der Geschwindigkeit des bewegbaren Spiegels auf ungefähr die Hälfte der Ausgangswellenlänge des He-Ne-Lasers beschränkt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Dem gemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Probleme des Interferenz-Spektrometers durch Verwirklichen eines Interferenz-Spektrometers, bei dem die Schwingungsfestigkeit eines bewegbaren Spiegels verbessert wird, zu lösen.
Gemäß der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein Interferenz-Spektrometer gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 4 erreicht. Die abhängigen Ansprüchen beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
Andere und weitere Aufgaben der Erfindung werden bei einem Verständnis der veranschaulichenden Ausführungsformen offensichtlich, die beschrieben werden, oder werden in den beigefügten Ansprüchen angegeben, und verschiedene Vorteile, auf die hier nicht Bezug genommen wird, werden einem Fachmann bei Benutzen der Erfindung in der Praxis einfallen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines vorbekannten Interferenz-Spektrometers zeigt;
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines weiteren vorbekannten Interferenz-Spektrometers zeigt;
Fig. 3 ist ein Struktur-Blockdiagramm, das eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Interferenz-Spektrometers der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform zeigt;
Fig. 5 ist eine Kurve einer Kennlinie, die eine Frequenzcharakteristik einer Verstärkung einer Transferfunktion "G" zeigt;
Fig. 6A und 6B sind Bode-Diagramme einer Transferfunktion "G'";
Fig. 7 ist eine Strukturzeichnung, die eine zweite Ausführungsform eines Interferenz-Spektrometers der Erfindung zeigt; und
Fig. 8A und 8B sind eine Strukturzeichnung und ein Äquivalent-Schaltbild, das eine dritte Ausführungsform eines Interferenz-Spektrometers der Erfindung veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Mit Bezug nun auf Zeichnungen wird die Erfindung ausführlich erläutert.
Fig. 3 ist ein Strukturblockdiagramm, das eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Interferenz-Spektrometers der Erfindung veranschaulicht. In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 3b einen bewegbaren Spiegel, wie beispielsweise einen Tripel-Spiegel (corner-cube mirror), 9 einen Aktuator, 10 eine parallele Feder, 11 eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine Laserdiode, 12 einen Photodetektor, der in zwei Teile aufgeteilt ist, 13 eine Positionserfassungsschaltung, 14 eine Servoschaltung, 15 eine Aktuatorantriebsschaltung, 16 eine Phasendifferenzerfassungsschaltung, 17 eine Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Oszillator, 18 einen spannungsgesteuerten Oszillator, 19 eine Signalverlaufs- Formungsschaltung, 20 und 21 Vergleichsoperatoren, 102 ein Ausgangslicht, 103 ein reflektiertes Licht und 104 und 105 Fehlererfassungssignale.
Hierbei bilden jeweils die Komponenten 11 bis 13 Positionserfassungsmittel 50, die Komponenten 9 und 14 bis 19 Antriebssteuermittel 51 und die Komponenten 20 und 21 Fehlerdiagnosemittel 52.
Der bewegbare Spiegel 3b wird von der parallelen Feder 10 getragen und seine Position wird von dem Aktuator 9 gesteuert.
Das Ausgangslicht der Lichtquelle 11 wird in die Oberfläche der parallelen Feder 10 eingegeben, und das reflektierte Licht 103 von der parallelen Feder 10 wird in den Photodetektor 12 eingegeben. Zwei Ausgänge von dem Photodetektor 12 werden jeweils mit der Positionserfassungsschaltung 13 verbunden, und ein Ausgang der Positionserfassungsschaltung 13 wird mit der Servoschaltung 14 und der Phasendifferenzerfassungsschaltung 16 verbunden.
Ein Ausgang der Servoschaltung 14 ist mit der Aktuatorantriebsschaltung 15 verbunden, und ein Ausgang der Aktuatorantriebsschaltung 15 ist mit dem Aktuator 9, der Phasendifferenzerfassungsschaltung 16 und dem Vergleichsoperator 20 verbunden.
Andererseits ist ein Ausgang der Phasendifferenzerfassungsschaltung 16 mit der Steuerschaltung des spannungsgesteuerten Oszillators 17 verbunden, und ein Ausgang der Steuerschaltung des spannungsgesteuerten Oszillators 17 ist mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 18 und dem Vergleichsoperator 21 verbunden.
Ein Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 18 ist mit der Signalverlaufs-Formungsschaltung 19 verbunden, und ein Ausgang der Signalverlaufs-Formungsschaltung 19 ist mit der Servoschaltung 14 verbunden. Die Vergleichsoperatoren 20 und 21 geben die Fehlererfassungssignale 104 und 105 aus. Nun wird ein Betrieb der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform erläutert. Bei dem Positionserfassungsmittel 50 wird eine Position des bewegbaren Spiegels 3b erfasst durch:
Eingeben des Ausgangslichts 102 von der Lichtquelle 11 in die parallele Feder 10, Erfassen des reflektierten Lichts 103 von dem Photodetektor 12, der in zwei Teile aufgeteilt ist, und Berechnen der Lichter durch die Positionserfassungsschaltung 13.
Das heißt, dass sich, wenn sich der bewegbare Spiegel 3b in der Richtung des Pfeils "A" in Fig. 3 bewegt, die parallele Feder 10 verformt, wie es durch "B" gezeigt ist, so dass mehr reflektiertes Licht 103 in einen Teil "D" und nicht in einen Teil "C" des in zwei Teile aufgeteilten Photodetektors 12 eintritt. Die Position des bewegbaren Spiegels 3a wird durch Berechnen der Differenz von einfallenden Lichtmengen durch die Positionserfassungsschaltung 13 gefunden.
Bei dem Antriebssteuermittel 51 erzeugt die Servoschaltung 14 ein Steuersignal, so dass ein Positionssignal des bewegbaren Spiegels 3b, das von der Positionserfassungsschaltung 13 ausgegeben wird, mit einem Positionssteuersignal koinzidiert, das von der Signalverlaufs-Formungsschaltung 19 ausgegeben wird, und basierend auf dem Steuersignal treibt die Aktuatorantriebsschaltung 15 den Aktuator 9 an, um die Position des bewegbaren Spiegels 3b zu steuern.
Die Phasendifferenzerfassungsschaltung 16 findet eine Phasendifferenz des Positionssignals des bewegbaren Spiegels 3b und ein Ausgang der Aktuatorantriebsschaltung 15, die proportional zu einer von dem Aktuator 9 erzeugten Kraft ist. Die Phasendifferenz wird 90º werden, wenn der bewegbare Spiegel 3b mit einer Eigenfrequenz eines Federsystems angetrieben wird, das aus dem bewegbaren Spiegel 3b und der parallelen Feder 10 zusammengesetzt ist.
Dem gemäß steuert die Steuerschaltung 17 des spannungsgesteuerten Oszillators den spannungsgesteuerten Oszillator 18, so dass die Phasendifferenz 90º wird, und die Signalverlaufs-Formungsschaltung 19 führt einen Filterprozess und eine Einstellung der Verstärkung an dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 18 durch, um das Positionssteuersignal ausgegeben.
Außerdem wird bei dem Fehlerdiagnosemittel 52 ein Fehler durch Überwachen der Ausgänge der Aktuatorantriebsschaltung 15 und der Steuerschaltung des spannungsgesteuerten Oszillators 17 bestimmt. Das heißt, dass, wenn der Operator 9 auf Grund einer Fehlverbindung oder dergleichen nicht arbeitet, die Ausgabe der Aktuatorantriebsschaltung 15 verglichen mit derjenigen während des Normalbetriebs zu einem großen Wert wird. Ferner ändert sich, wenn sich die parallele Feder 10 auf Grund einer Metall-Ermüdung oder dergleichen verschlechtert, die Eigenfrequenz des Federystems. Der Fehler wird durch die Vergleichsoperatoren 20 und 21 durch Vergleichen des Ausgangswerts der Aktuatorantriebsschaltung 15 und der Ausgangsänderung der Steuerschaltung des spannungsgesteuerten Oszillators 17, was die Änderung der Eigenfrequenz mit den normalen Werten ist, bestimmt.
Der Betrieb, wenn der bewegbare Spiegel 3b mit der Eigenfrequenz des Federystems angetrieben wird, wird ausführlich mit Bezug auf Fig. 4 bis 6 erläutert.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform zeigt. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen K eine Federkonstante derparallelen Feder 10, Gca eine Transferfunktion des Aktuators 9, der Servoschaltung 14 und der Aktuatorantriebsschaltung 15, M das Gewicht des bewegbaren Spiegels 3b, s einen Differentialoperator, F eine von dem Aktuator 9 erzeugte Antriebskraft, (x) eine Verschiebung von einer neutralen Position des bewegbaren Spiegels 3b und ( x) das Positionssteuersignal des bewegbaren Spiegels 3b.
Unter der oben erwähnten Bedingung kann die Transferfunktion "G" von dem Positionssteuersignal x zu der Antriebskraft F wie folgt ausgedrückt werden:
G = F/ x = Gca/{Gca/(K + MS²)} = K + Ms² (1)
Fig. 5 ist eine Kurve, die eine auf getragene Verstärkungsfaktorkurve der Gleichung (1) zeigt, die die Transferfunktion ist. Wenn der Aktuator 9 von einer Resonanzfrequenz "fo" angetrieben wird, d. h.
fo = 1/2π(K/M)1/2 (2)
kann die Antriebskraft F kleiner sein, d. h. eine geringere Leistung kann verbraucht werden, wenn das Positionssteuersignal x mit einer konstanten Amplitude verändert wird.
Eine Transferfunktion "G'" von der Antriebskraft F zu der Verschiebung von der neutralen Position x ist:
G' = x/F = 1/(K + Ms²) (3)
und Bode-Diagramme der Transferfunktion G' sind wie es in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist.
Obgleich sich die Phase schrittweise um 180º an dem Punkt der Resonanzfrequenz fo in Fig. 6B ändert, ändert sie sich tatsächlich auf Grund des Dämpfungseffekts von Materialien nicht schrittweise, wie es in der Figur gezeigt ist. Sie ändert sich mehr oder weniger schwach, wie es durch die gestrichelte Linie A gezeigt ist, so dass sie von dem Antriebssteuermittel 51 gesteuert werden kann, so dass sie 90º wird.
Als Ergebnis kann die Schwingungsfestigkeit verbessert wurden, indem der bewegbare Spiegel 3b durch die parallele Feder 10 gehalten wird und indem die Position des bewegbaren Spiegels 3b erfasst wird, um dessen Position zu steuern, und die Leistung kann durch Antrieb bei der Eigenfrequenz des Springsystems eingespart werden.
Fig. 7 ist eine Strukturzeichnung, die eine zweite Ausführungsform eines Interferenz-Spektrometers der Erfindung zeigt. Die Positionserfassungsschaltung 13, das Antriebssteuermittel 51 und das Fehlerdiagnosemittel 52 sind hier weggelassen, da ihr Aufbau der gleiche ist.
In Fig. 7 bezeichnet die Bezugsziffer 3c einen bewegbaren Spiegel, 9a einen Aktuator, 10a eine parallele Feder, 11a eine Lichtquelle, 12a einen in zwei Teile aufgeteilten Photodetektor und 22 eine Platte mit einer Öffnung. Die Komponenten 11a, 12a und die Positionserfassungsschaltung 13 (nicht gezeigt) bilden das Positionserfassungsmittel 50a.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Platte 22 mit der Öffnung an dem bewegbaren Spiegel 3c befestigt ist und die Lichtquelle 11a und der Photodetektor 12a angeordnet sind, so dass ein Ausgangslicht von der Lichtquelle 11a durch die Öffnung übertragen wird, und das übertragene Licht in den Photodetektor 12a eintritt.
Bei der Platte 22 mit der Öffnung ist ein Teil "A" die Öffnung und die Teile "B" und "C" blockieren das Ausgangslicht von der Lichtquelle 11a.
Wenn sich beispielsweise der bewegbare Spiegel 3c in der Richtung des Pfeils D in Fig. 7 bewegt, bewegt sich die Öffnung ebenfalls zusammen mit diesen in der Richtung von D, wobei Licht, das in den Teil "E" des Photodetektors 12a eintritt, verringert wird, und Licht, das in einen Teil "F" des Photodetektors 12a eintritt, verstärkt wird.
Als Ergebnis kann die Position des bewegbaren Spiegels 3c auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform durch Finden einer Differenz an den Teilen "E" und "F" des Photodetektors 12a gefunden werden.
Fig. 8A und 8B sind eine Struktur Zeichnung und ein Äquivalent-Schaltungsdiagramm, das eine dritte Ausführungsform eines Interferenz-Spektrometers der Erfindung darstellt. Hier sind das Antriebssteuermittel 51 und das Fehlerdiagnosemittel 52 weggelassen, da ihr Aufbau der gleiche ist.
In Fig. 8A bezeichnet die Bezugsziffer 3d einen bewegbaren Spiegel, 10b und 10c parallele Federn und 23a, 23b, 23c und 23d Messeinrichtungen der mechanischen Spannung.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass der bewegbare Spiegel 3b von den parallelen Federn 10b und 10c gehalten bzw. getragen wird, die Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23b und 23d an der parallelen Feder 10b bzw. die Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a und 23c an der parallelen Feder 10c befestigt sind, und eine Brückenschaltung aus den Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d zusammengesetzt ist. Das heißt, dass die Position des bewegbaren Spiegels 3d nicht optisch sondern durch Messen der Spannung erfasst wird.
Fig. 8B ist ein Schaltbild, das eine Äquivalent- Schaltung der aus den Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d zusammengesetzten Brückenschaltung zeigt. In der Figur sind die Bezugsziffern 23a bis 23d denjenigen äquivalent, die in Fig. 8A gezeigt sind.
Ein Betrieb der in den Fig. 8A und 8B gezeigten dritten Ausführungsform wird nun erläutert. Eine Spannung "E" wird zwischen Punkten b und d in Fig. 8B angelegt, um eine Potentialdifferenz "e" zwischen Punkten a und c in der Figur zu erfassen. Es sei angenommen, dass Widerstandswerte der Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d jeweils gleich R1, R2, R3 und R4 sind, ein Verzerrungsfaktor jeder der Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d gleich "K&sub3;" ist, und mechanische Spannungen, die sich in jeder der Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d ergeben, gleich Epsilon 1, Epsilon 2, Epsilon 3 und Epsilon 4 sind.
Unter der oben erwähnten Bedingung kann die Potentialdifferenz e näherungsweise wie folgt ausgedrückt werden:
E = K&sub3;·E·( 1 - 2 + 3 - 4)/4 (4)
Es sei ebenfalls eine mechanische Spannung in der Axialrichtung " a" und eine durch eine Torsionsschwingung verursachte mechanische Spannung als " t" unter der Annahme betrachtet, dass ein Absolutwert der durch die Bewegung des bewegbaren Spiegels 3d in der Axialrichtung verursachten mechanische Spannung und derjenige der durch die Torsionsschwingung verursachten mechanischen Spannung in den Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d gleich sind.
Wenn die Bewegungen in der Axialrichtung und die Torsionsschwingung an die Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d angelegt werden, können die mechanischen Spannungen " 1" bis " 4" wie folgt ausgedrückt werden:
1 = a - t (5)
2 = a - t (6)
3 = a + t (7)
4 = - a + t (8)
wobei eine Richtung, in der sich die mechanischen Spannung erstreckt, positiv ist.
Hier kann, wenn die Gleichungen (5) bis (8) für die Gleichung (4) eingesetzt werden, die folgende Gleichung erhalten werden:
e = K&sub3;·E· a (9)
Als Ergebnis kann die mechanische Spannung in der Axialrichtung, d. h. die Position nur in der Axialrichtung, durch Aufbauen der Brückenschaltung durch Bereitstellen der parallelen Federn 10b und 10c und der Messeinrichtungen der mechanischen Spannung 23a bis 23d und durch Erfassen der in der Brückenschaltung erzeugten Potentialdifferenz gefunden werden.
Außerdem kann das Positionserfassungsmittel verkleinert werden, da die Messeinrichtungen der mechanischen Spannung verwendet werden, wie es in der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform beschrieben ist, und ein Temperaturkompensations- und Positionserfassungsfehler kann durch Aufbauen der Brückenschaltung durch die Messeinrichtungen der mechanischen Spannung eliminiert werden.
Nebenbei bemerkt kann die Schwingungsfestigkeit des bewegbaren Spiegels durch Steuern der Position des bewegbaren Spiegels einfach durch Erfassen seiner Position und nicht durch dessen Antreiben mit der Eigenfrequenz des Federsystems verbessert werden. In diesem Fall ist das Verfahren zum Tragen des bewegbaren Spiegels nicht nur auf die parallele Feder beschränkt.
Außerdem ist für die Erfassung der Position des bewegbaren Spiegels die Erfindung nicht darauf beschränkt, das optische Mittel oder die Messeinrichtungen der mechanischen Spannung zu verwenden.
Des weiteren kann das Fehlerdiagnosemittel 52 weggelassen werden, da es keine wesentliche Komponente bei der Erfindung ist.
Wie es aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, weist die Erfindung derartige Wirkungen auf, dass die Schwingungsfestigkeit des bewegbaren Spiegels durch Erfassen seiner Position, um ihn zu steuern, verbessert werden kann.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mittels spezifischer Begriffe beschrieben wurden, dient diese Beschreibung nur veranschaulichenden Zwecken, und es gilt als vereinbart, dass Änderungen und Variationen ohne Abweichen von dem Schutzumfang der folgenden Ansprüche durchgeführt werden können.

Claims

1. Interferenz-Spektrometer, das eine Interferenz durch Aufteilen eines Ausgangslichts von einer ersten Lichtquelle in zwei optische Pfade und durch Ändern einer Länge jedes optischen Pfads verursacht, mit:

einem bewegbaren Spiegel (3b) zum Ändern der optischen Pfadlänge; ferner gekennzeichnet durch:

Positionserkennungsmittel zum delektieren einer absoluten Verschiebung des bewegbaren Spiegels (3b) in Analog; und

Antriebssteuermittel (51) zum Steuern der Position des bewegbaren Spiegels (3b) basierend auf einer Ausgabe des Positionserkennungsmittels (50);

wobei das Positionserkennungsmittel (50) eine zweite Lichtquelle (11) zum Ausstrahlen von Licht hinzu dem, bewegbaren Spiegel oder einen ihn tragenden Abschnitt, und einen weiteren Detektor (12), der ein reflektiertes Licht detektiert, umfasst und die absolute Position des bewegbaren Spiegels (3b) basierend auf dem reflektierten Licht erfasst.

2. Interferenz-Spektrometer gemäß Anspruch 1, bei dem das Positionserkennungsmittel (50) eine an dem bewegbaren Spiegel (3b) befestigte Platte (22) umfasst, wobei die zweite Lichtquelle (11a) Licht auf die Platte (22) strahlt und der Photodetektor (12A) das ohne Absperren durch die Platte (22) durchgelassene Licht detektiert, und die absolute Position des bewegbaren Spiegels (3b) basierend auf dem durchgelassenen Licht detektiert.

3. Interferenz-Spektrometer gemäß Anspruch 2, bei dem eine Öffnung an der an dem bewegbaren Spiegel (3b) befestigten Platte (22) vorhanden ist und die absolute Position des bewegbaren Spiegels (3b) basierend auf dem durch die Öffnung durchgelassenen Licht erfasst wird.

4. Interferenz-Spektrometer, das eine Interferenz durch Aufteilen eines Ausgangslichts von einer ersten Lichtquelle in zwei optische Pfade und durch Ändern einer Länge jedes optischen Pfads verursacht, mit:

ein Positionserkennungsmittel (50) zum Detektieren einer absoluten Verschiebung des bewegbaren Spiegels (3b) in Analog; und

ein Antriebssteuermittel (51) zum Steuern der Position des bewegbaren Spiegels (3b) basierend auf einer Ausgabe des Positionserkennungsmittels (50);

wobei das Positionserkennungsmittel (50) Dehnungsmesser (23-23d) umfasst, um die absolute Position des bewegbaren Spiegels (3b) durch Erfassen von Dehnungen an dem bewegbaren Spiegel (3b) zu detektieren.

5. Interferenz-Spektrometer gemäß Anspruch 4, bei dem das Positionserkennungsmittel (50) eine aus den Dehnungsmessern (23a-23d) aufgebaute Brücke umfasst, und nur eine Verschiebung in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Spiegels (3b) erfasst, in dem eine Ausgabe aufgehpben wird, wenn eine Torsionsschwingung erzeugt wird.

6. Interferenz-Spektrometer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner gekennzeichnet durch parallele Federn (10) zum Tragen des bewegbaren Spiegels (3b).