JP2012103061A - 光学面の姿勢調整機構、マイケルソン干渉計、およびフーリエ変換分光分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学面の姿勢調整機構100Aは、光学面115Aを含む光学部材115、固定台20、光学部材115と固定台20との間で光学部材115を揺動可能に支持する支持部30、および固定台20から光学部材115に向かって進退する第1移動部材40を備え、第1移動部材40が前進し光学部材115を押圧することによって、支持部30の剛性に対抗して光学部材115は支持部30を中心に第1の方向に回動し、第1移動部材40が光学部材115に当接した状態で後退することによって、支持部30の剛性から生じる復元力により光学部材115は支持部30を中心に第1の方向とは反対の方向に回動し、光学面115Aの姿勢は光学部材115の上記回動によって調整される。
【選択図】図6
Description
(フーリエ変換分光分析装置1000・マイケルソン干渉計110)
図1を参照して、本実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置1000について説明する。フーリエ変換分光分析装置1000は、マイケルソン干渉計110、演算部120、および出力部130を備える。マイケルソン干渉計110は、分光光学系111、参照光学系121、および光学面の姿勢調整機構100Aを含む。
分光光学系111は、光源112、コリメート光学系113、ビームスプリッタ114、固定鏡115(光学部材)、移動鏡116、集光光学系117、検出器118、および駆動機構119を有する。
参照光学系121は、コリメート光学系113、ビームスプリッタ114、固定鏡115、移動鏡116、集光光学系117、参照光源122、光路合成鏡123、光路分離鏡124、参照検出器125、および信号処理部126を有している。コリメート光学系113、ビームスプリッタ114、固定鏡115、移動鏡116、および集光光学系117は、分光光学系111および参照光学系121の双方の構成として共通している。
図1を再び参照して、光学面の姿勢調整機構100Aは、信号処理部126における検出結果(固定鏡115からの反射光と移動鏡116からの反射光との相対的な傾き)に基づいて、固定鏡115の姿勢(ビームスプリッタ114に対する表面115Aの角度)を矢印AR115方向に調整する。当該調整によって、固定鏡115における反射光の光路が補正され、2光路間での光の傾きを無くす(若しくは減少させる)ことが可能となる。光学面の姿勢調整機構100Aがマイケルソン干渉計110内に設けられていることによって、干渉光をより精度高く生成することが可能となる。
フーリエ変換分光分析装置1000は、研究所内または開発室内などの所定の場所に設置される。フーリエ変換分光分析装置1000が設置された後、固定鏡115の表面115A(光学面)の姿勢が所望の角度に調整される。固定鏡115の表面115Aの姿勢は、上記の姿勢調整機構100Aによって調整される。
冒頭に説明した特開2002−148116号公報(特許文献1)が開示する発明においては、固定鏡を保持するホルダが、弾性体からなる首部を有する支持棒を介して固定台に固定される。ホルダは、首部とは別途設けられた板ばねと圧電素子とで挟まれる。圧電素子が後退すると、板ばねの付勢力により固定鏡は下に傾く。
上述の実施の形態1の姿勢調整機構100Aにおいては、第1移動部材40が固定鏡115に当接していない状態では、固定鏡115と固定台20とが略平行な位置関係となっている(図5参照)。
上述の実施の形態1の姿勢調整機構100Aにおいては、固定鏡115に対して進退移動する部材として、第1移動部材40が固定台20に設けられる(図5参照)。
上述の実施の形態1の姿勢調整機構100Aにおいては、第1移動部材40が、裏面22側から表面21側に向かって固定台20を貫通するとともに、固定台20に螺合している(図5参照)。
上述の実施の形態1の姿勢調整機構100Aにおいては、支持部30は、固定鏡115の裏面115Bと固定台20の表面21とを接続している(図5参照)。第1移動部材40の先端部42は固定鏡115の裏面115Bに対向し、第1移動部材40は裏面115Bに当接可能に構成されている。
上述の実施の形態5の姿勢調整機構100Eにおいては、第1移動部材40が裏面22側から表面21側に向かって固定台20を貫通するとともに、固定台20に螺合している(図5参照)。
上述の実施の形態1の姿勢調整機構100Aにおいては、固定鏡115、固定台20、および支持部30は一体的に形成される(図5参照)。
上述の実施の形態7の姿勢調整機構100Gにおいては、支持部30Aの両端部が固定鏡115および固定台20にそれぞれ螺合している。(図12参照)。
図14〜図16を参照して、本実施の形態における光学面の姿勢調整機構200Aについて説明する。ここでは、上述の実施の形態1における姿勢調整機構100Aとの相違点について説明する。
姿勢調整機構200Aにおいては、固定鏡115の表面115Aの姿勢がまず大まかに調整され(以下、粗調整という)、その後必要に応じて細かく調整される(以下、微調整という)。
姿勢調整機構200Aによれば、上述の実施の形態1における作用および効果に加え、表面115Aに対する微調整を行なうことが可能となる。姿勢調整機構200Aがマイケルソン干渉計110(図1参照)内に設けられていることによって、干渉光をより精度高く生成することが可能となる。
上述の実施の形態9の姿勢調整機構200Aにおいては、直方体状にくり抜かれた凹部16内に収容される第2移動部材70が、側面視台形状に形成される(図16参照)。当接部74は、第2移動部材70が進退移動することによって、第1移動部材40の移動方向上における位置が変位する。当接部74と第1移動部材40の先端部42とが離れた状態においては、当接部74と第1移動部材40の先端部42との第1移動部材40の移動方向上における間隔は、第2移動部材70が進退移動することによって増減する。
図20〜図22を参照して、本実施の形態における光学面の姿勢調整機構200Bについて説明する。姿勢調整機構200Bは、上述の実施の形態1〜実施の形態9をさらに具現化したものである。図20は、姿勢調整機構200Bを分解して示す第1斜視図である。図21は、姿勢調整機構200Bを分解して示す第2斜視図である。図22は、姿勢調整機構200Bを示す断面図である。
図20および図21を参照して、固定鏡支持体10Aに取り付けられた固定鏡115の表面115A(光学面)の姿勢は、3次元方向に粗調整および微調整されることが可能である。粗調整は、第1移動部材40および第1移動部材41の進退移動によって行なわれる。微調整は、第2移動部材70および第2移動部材71の進退移動によって行なわれる。固定鏡115が固定鏡支持体10Aを挟んで支持部構成体30Cに取り付けられることによって、固定鏡115は容易に交換されることができる。
Claims (7)
- 光学面を含む被調整部材と、
固定台と、
所定の剛性を有し、前記被調整部材と前記固定台との間に設けられ、前記被調整部材を揺動可能に支持する支持部と、
前記被調整部材および前記固定台の一方に取り付けられ、前記被調整部材および前記固定台の他方に向かって進退移動可能な第1移動部材と、を備え、
前記第1移動部材が前進移動して前記被調整部材および前記固定台の前記他方を押圧することによって、前記支持部の剛性に対抗して前記被調整部材は前記支持部を中心に第1の方向に回動し、
前記被調整部材および前記固定台の前記他方と前記第1移動部材とが相互に当接した状態で前記第1移動部材が後退移動することによって、前記支持部の剛性から生じる復元力により前記被調整部材は前記支持部を中心に前記第1の方向とは反対の第2の方向に回動し、
前記光学面の姿勢は、前記被調整部材が前記第1の方向または前記第2の方向に回動することによって調整される、
光学面の姿勢調整機構。 - 前記被調整部材および前記固定台の前記他方は、前記第1移動部材の移動方向に交差する方向に進退移動可能な第2移動部材を含み、
前記第2移動部材は、前記第2移動部材が進退移動することによって前記第1移動部材の移動方向上における位置が変位する当接部を有し、
前記第1移動部材が前記当接部に当接した状態で前記第2移動部材が進退移動することによって、前記被調整部材は回動するとともに前記光学面の姿勢が調整される、
請求項1に記載の光学面の姿勢調整機構。 - 前記被調整部材、前記固定台、および前記支持部は、一体的に形成されている、
請求項1または2に記載の光学面の姿勢調整機構。 - 前記第1移動部材の、前記被調整部材および前記固定台の前記他方側における先端部は球面状である、
請求項1から3のいずれかに記載の光学面の姿勢調整機構。 - 光学面を含む被調整部材と、
前記被調整部材が取り付けられる被調整部材支持体と、
固定台と、
所定の剛性を有し、第1平板部と第2平板部と前記第1平板部および前記第2平板部の間に設けられた支持部とから一体的に形成され、前記第1平板部が前記被調整部材支持体に取り付けられ且つ前記第2平板部が前記固定台に取り付けられることによって、前記被調整部材支持体を揺動可能に支持する支持部構成体と、
前記固定台に取り付けられ、前記被調整部材支持体に向かって進退移動可能な第1移動部材と、
前記被調整部材支持体に設けられ、前記第1移動部材の移動方向に交差する方向に進退移動可能な第2移動部材と、を備え、
前記第1移動部材が前進移動して前記被調整部材支持体を押圧することによって、前記支持部の剛性に対抗して前記被調整部材支持体は前記支持部を中心に第1の方向に回動し、
前記第1移動部材が後退移動して前記前記被調整部材支持体から離れることによって、前記支持部の剛性から生じる復元力により前記被調整部材支持体は前記支持部を中心に前記第1の方向とは反対の第2の方向に回動し、
前記光学面の姿勢は、前記被調整部材支持体が前記第1の方向または前記第2の方向に回動することによって調整され、
さらに、
前記第2移動部材は、前記第2移動部材が進退移動することによって前記第1移動部材の移動方向に進退移動する当接部を有し、
前記第1移動部材が前記当接部に当接した状態で前記第2移動部材が進退移動することによって、前記被調整部材は回動するとともに前記光学面の姿勢が調整される、
光学面の姿勢調整機構。 - 請求項1から5のいずれかに記載の光学面の姿勢調整機構と、
固定鏡である前記被調整部材と、
移動鏡と、
光源と、
前記光源が出射した光を前記被調整部材に向かう光と前記移動鏡に向かう光とに分割するとともに、前記被調整部材および前記移動鏡の各々に反射した光を合成し干渉光として出射するビームスプリッタと、
前記干渉光を検出する検出器と、を備える、
マイケルソン干渉計。 - 請求項6に記載のマイケルソン干渉計と、
前記検出器が検出した前記干渉光のスペクトルを算出する演算部と、
前記演算部によって得られた前記スペクトルを出力する出力部と、を備える、
フーリエ変換分光分析装置。
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