JP3023966B2 - 分光器用波数直線送り装置 - Google Patents
分光器用波数直線送り装置Info
- Publication number
- JP3023966B2 JP3023966B2 JP2051441A JP5144190A JP3023966B2 JP 3023966 B2 JP3023966 B2 JP 3023966B2 JP 2051441 A JP2051441 A JP 2051441A JP 5144190 A JP5144190 A JP 5144190A JP 3023966 B2 JP3023966 B2 JP 3023966B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- wave number
- feed screw
- rotation center
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
本発明は、回折格子を用いた分光器の波数直線送り装
置に関する。
置に関する。
回折格子を用いた分光器では、走査波数域が狭いが高
分解能である回折格子と、走査波数域が広いが低分解能
である回折格子と、場合によってはさらに両者の中間の
回折格子とを備え、使用目的に応じて回折格子を切り換
え使用するようになっている。 第３図はこのような従来の分光器用端数直線送り装置
を示す。 回転台10上には、回折格子12が立設されている。この
回折格子12は、格子定数の異なる回折格子12Aと12Bとが
背中合わせに一体化されており、回転台10に対し、切換
回転中心線Ｏの回りに180゜回転切換可能となってい
る。回折格子12A又は12Bに対し、入射光14を当てること
により、所定方向に回折された単色の回折光16を不図示
のスリットから取り出すことができる。回折格子12を、
第３図紙面に垂直な走査回転中心線Ａの回りに、回転台
10と一体回転させると、回折光16の波数νが走査され
る。波数νは周知の次式で表される。 ν＝m/（2d cosγ sinθ） ・・・（１） m :次数 d :格子定数 γ：入射光14と回折光16のなす角の1/2 θ：入射光14の入射角ｉと角γとの和 （図中、Ｎは回折格子12に対する法線） また、第３図から明らかなように、次式が成立する。 sinθ＝BC/AB ・・・（２） 上式（１）、（２）より、距離BCを一定にすると、波
数νは距離ABに比例する。そこで、次のような構成を用
いている。 すなわち、レバー18の中心線Ｌ（これは法線Ｎと平行
で、法線Ｎより第３図紙面下方にある）が走査回転中心
線Ａに垂直で回折格子12と直角になるように、レバー18
を回転台10に固定し、送りねじ20の軸線Ｓが走査回転中
心線Ａに垂直になるように、送りねじ20を軸受22及び24
で軸支している。この送りねじ20にナット26を螺合さ
せ、ナット26の回転を不図示のガイド棒で拘束し、送り
ねじ20の軸線Ｓに回転円板28の中心線が垂直になるよう
に、ナット26上に回転円板28を軸支している。また、レ
バー18の先端部に引張コイルスプリング30の一端を掛止
し、引張コイルスプリング30の他端を固定側に掛止し
て、レバー18の側面を回転円板28の円周面に弾接させて
いる。この状態で、ギヤードモータ32により送りねじ20
を回転させると、距離BCを一定に保ったまま距離ABを変
化させることができる。 この場合、回折光16の波数νは距離ABと比例関係、し
たがってギヤードモータ32の回転数と直線関係にあるの
で、波数表示装置を簡単に構成することができる。
分解能である回折格子と、走査波数域が広いが低分解能
である回折格子と、場合によってはさらに両者の中間の
回折格子とを備え、使用目的に応じて回折格子を切り換
え使用するようになっている。 第３図はこのような従来の分光器用端数直線送り装置
を示す。 回転台10上には、回折格子12が立設されている。この
回折格子12は、格子定数の異なる回折格子12Aと12Bとが
背中合わせに一体化されており、回転台10に対し、切換
回転中心線Ｏの回りに180゜回転切換可能となってい
る。回折格子12A又は12Bに対し、入射光14を当てること
により、所定方向に回折された単色の回折光16を不図示
のスリットから取り出すことができる。回折格子12を、
第３図紙面に垂直な走査回転中心線Ａの回りに、回転台
10と一体回転させると、回折光16の波数νが走査され
る。波数νは周知の次式で表される。 ν＝m/（2d cosγ sinθ） ・・・（１） m :次数 d :格子定数 γ：入射光14と回折光16のなす角の1/2 θ：入射光14の入射角ｉと角γとの和 （図中、Ｎは回折格子12に対する法線） また、第３図から明らかなように、次式が成立する。 sinθ＝BC/AB ・・・（２） 上式（１）、（２）より、距離BCを一定にすると、波
数νは距離ABに比例する。そこで、次のような構成を用
いている。 すなわち、レバー18の中心線Ｌ（これは法線Ｎと平行
で、法線Ｎより第３図紙面下方にある）が走査回転中心
線Ａに垂直で回折格子12と直角になるように、レバー18
を回転台10に固定し、送りねじ20の軸線Ｓが走査回転中
心線Ａに垂直になるように、送りねじ20を軸受22及び24
で軸支している。この送りねじ20にナット26を螺合さ
せ、ナット26の回転を不図示のガイド棒で拘束し、送り
ねじ20の軸線Ｓに回転円板28の中心線が垂直になるよう
に、ナット26上に回転円板28を軸支している。また、レ
バー18の先端部に引張コイルスプリング30の一端を掛止
し、引張コイルスプリング30の他端を固定側に掛止し
て、レバー18の側面を回転円板28の円周面に弾接させて
いる。この状態で、ギヤードモータ32により送りねじ20
を回転させると、距離BCを一定に保ったまま距離ABを変
化させることができる。 この場合、回折光16の波数νは距離ABと比例関係、し
たがってギヤードモータ32の回転数と直線関係にあるの
で、波数表示装置を簡単に構成することができる。
しかし、回折格子12Aを格子定数の異なる回折格子12B
と切り換えた場合には、波数νと距離ABとの関係の比例
定数が変わるため、表示装置に表示された波数νを電卓
等で換算する必要があった。 本発明の目的は、このような問題点に鑑み、分光器の
回折格子を切り換えても、同一の表示装置で数値換算す
ることなく波数νを表示することができる分光器用波数
直線送り装置を提供することにある。
と切り換えた場合には、波数νと距離ABとの関係の比例
定数が変わるため、表示装置に表示された波数νを電卓
等で換算する必要があった。 本発明の目的は、このような問題点に鑑み、分光器の
回折格子を切り換えても、同一の表示装置で数値換算す
ることなく波数νを表示することができる分光器用波数
直線送り装置を提供することにある。
本発明は、走査波数域に応じて格子定数d1の第１回折
格子（12A）と格子定数d2の第２回折格子（12B）とを選
択的に用いるために、該第１回折格子及び該第２回折格
子を一体的に切換回転中心線の回りに回転切換自在な機
構を備えた分光器に用いられる波数直線送り装置であっ
て、該第１回折格子及び該第２回折格子に共通の波数走
査回転中心線（Ａ）に軸線（Ｌ）が垂直になるように配
置され、該回折格子と一体回転自在な直線レバー（18）
と、 軸線（Ｓ）を該回転中心線（Ａ）に垂直にして軸支さ
れた送りねじ（20）と、 該送りねじに螺合され、回転が拘束されて該送りねじ
の回転により該送りねじの軸方向へ移動するナット（2
6）と、 回転中心線（Ｂ）を該ナットの軸線（Ｓ）に垂直にし
て該ナットに支持され、第１半径と第２半径の同心円周
面を備えた復円周面体（38a、38b、40）と、 該復円周面体に該直線レバーの側面を弾接させる手段
（30）と、 を有し、該復円周面体の該第１半径と該第２半径の該円
周面に選択的に該直線レバーの側面が弾接しているとき
の該復円周面体の該回転中心から該直線レバーの該軸線
までの最短距離をそれぞれBC1及びBC2で表すと、BC1・d
1＝BC・d2の関係が成立することを特徴とする。
格子（12A）と格子定数d2の第２回折格子（12B）とを選
択的に用いるために、該第１回折格子及び該第２回折格
子を一体的に切換回転中心線の回りに回転切換自在な機
構を備えた分光器に用いられる波数直線送り装置であっ
て、該第１回折格子及び該第２回折格子に共通の波数走
査回転中心線（Ａ）に軸線（Ｌ）が垂直になるように配
置され、該回折格子と一体回転自在な直線レバー（18）
と、 軸線（Ｓ）を該回転中心線（Ａ）に垂直にして軸支さ
れた送りねじ（20）と、 該送りねじに螺合され、回転が拘束されて該送りねじ
の回転により該送りねじの軸方向へ移動するナット（2
6）と、 回転中心線（Ｂ）を該ナットの軸線（Ｓ）に垂直にし
て該ナットに支持され、第１半径と第２半径の同心円周
面を備えた復円周面体（38a、38b、40）と、 該復円周面体に該直線レバーの側面を弾接させる手段
（30）と、 を有し、該復円周面体の該第１半径と該第２半径の該円
周面に選択的に該直線レバーの側面が弾接しているとき
の該復円周面体の該回転中心から該直線レバーの該軸線
までの最短距離をそれぞれBC1及びBC2で表すと、BC1・d
1＝BC・d2の関係が成立することを特徴とする。
第１図を用いて説明すれば、回折光16の波数と距離AB
との関係の比例定数は、回折格子12Aを使用する場合
と、これと格子定数の異なる回折格子12Bを使用する場
合とで、同一になる。 このため、分光器の回折格子を切り換えても、同一の
表示装置で数値換算することなく波数を表示することが
できる。
との関係の比例定数は、回折格子12Aを使用する場合
と、これと格子定数の異なる回折格子12Bを使用する場
合とで、同一になる。 このため、分光器の回折格子を切り換えても、同一の
表示装置で数値換算することなく波数を表示することが
できる。
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。 第１図は分光器用波数直線送り装置の平面図であり、
第２図は第１図の要部正面図である。第３図と同一構成
要素には同一符号を付してその説明を省略する。 ナット26には、送りねじ20が螺貫される螺孔26aと、
ナット26の回転を拘束するための不図示のガイド棒が貫
通される孔26bとが、平行に形成されている。ナット26
の上面には、ベース板34が螺着されている。このベース
板34には、回転軸36がその下端に於いて回転自在に支持
されている。回転軸36は、その軸線が螺孔26aの中心を
通る位置（軸線Ｓに垂直）に配置されている。この回転
軸36には、扇形状38a、円筒38b、取付円板40、プーリ4
2、反射板44及びキャップ46が同心に固定されている。
扇形板38aと円筒38bは半径が互いに異なり、取付円板40
に同心に螺着されて一体化され、復円周面体を構成して
いる。扇形板38aと円筒38bとを一体形成せずに個々に形
成するのは、両円周面を高精度加工するためである。個
々の円周面を高精度で加工することは、容易である。ま
た、反射板44は、半径が互いに異なる同心扇形の小形部
44aと大径部44bとからなる。 一方、ベース板34の側方には、ナット26上に突出板48
の基端部が螺着され、突出板48の先端部下面には、ギヤ
ードモータ50が螺着されている。ギヤードモータ50の駆
動軸52は突出板48を貫通し、この駆動軸52にはプーリ54
が螺着されている。プーリ54と42には、ベルト56が巻き
掛けられている。プーリ54と42の間の突出板48上には、
逆Ｌ字状のアーム58が螺着され、その先端部には、反射
板44と対向して反射型フォトインタラプタ60が螺着され
ている。 扇形板38a又は円筒38bの円周面には、引張コイルスプ
リング30の付勢力により、レバー18が弾接される。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明す
る。 低分解能広波数域測定の場合には、格子定数の小さい
回折格子12Aと、半径の比較的大きい扇形板38aの円周面
とをペアで用い、高分解能狭波数域測定の場合には、格
子定数の大きい回折格子12Bと、半径の比較的小さい円
筒38bの円周面とをペアで用いる。 ここで、回折格子12Aの格子定数をd1、回折格子12Bの
格子定数をd2、レバー18の幅を２Δ、扇形板38aの半径
をr1、円筒38bの半径をr2とすると、次式が成立するよ
うに設計されている。 d1（r1＋Δ）＝d2（r2＋Δ） ・・・（３） したがって、回折光16の波数νと距離ABとの関係の比
例定数は、回折格子12Aを使用する場合と回折格子12Bを
使用する場合とで同一になる。このため、距離ABを波数
νに対応させる表示装置の構成を、回折格子12Aと12Bに
関し同一にすることができ、従来のように表示値を電卓
等で数値換算する必要がない。 回折格子12Aを使用する場合には、第１図に示す如
く、反射型フォトインタラプタ60で小径部44aの縁部が
検出されなくなった位置でプーリ54の回転が停止されて
おり、レバー18の側面が扇形板38aの周面に弾接してい
る。 回転台10に対し回折格子12を不図示のモータで切換回
転中心線Ｏの回りに180゜回転させて、回折格子12Bを使
用する場合には、この回転の際に、ギヤードモータ50が
オンにされてプーリ42も第１図時計回りに回転し、反射
型フォトインタラプタ60で大径部44bの縁部が検出され
た後、再度大径部44bの縁部が検出されなくなった時点
で、ギヤードモータ50がオフにされてプーリ42が停止す
る。この状態では、レバー18は円筒38bの周面に弾接す
る。 本実施例では、扇形板38a及び円筒38bの各半径を、そ
れらの周面に沿って高精度で一定に加工することが容易
であり、かつ、レバー18と扇形板38b又は円筒38bとの間
にガタつきがないため、回折光16の波数νと波数表示装
置に表示された波数との関係を、回折格子12A及び12Bの
両方について高精度で一致させることができる。本発明
者は、走査波数全域31,000〜11,000cm-1）において、±
1cm-1以内でこれら両者が一致することを確認した。
第２図は第１図の要部正面図である。第３図と同一構成
要素には同一符号を付してその説明を省略する。 ナット26には、送りねじ20が螺貫される螺孔26aと、
ナット26の回転を拘束するための不図示のガイド棒が貫
通される孔26bとが、平行に形成されている。ナット26
の上面には、ベース板34が螺着されている。このベース
板34には、回転軸36がその下端に於いて回転自在に支持
されている。回転軸36は、その軸線が螺孔26aの中心を
通る位置（軸線Ｓに垂直）に配置されている。この回転
軸36には、扇形状38a、円筒38b、取付円板40、プーリ4
2、反射板44及びキャップ46が同心に固定されている。
扇形板38aと円筒38bは半径が互いに異なり、取付円板40
に同心に螺着されて一体化され、復円周面体を構成して
いる。扇形板38aと円筒38bとを一体形成せずに個々に形
成するのは、両円周面を高精度加工するためである。個
々の円周面を高精度で加工することは、容易である。ま
た、反射板44は、半径が互いに異なる同心扇形の小形部
44aと大径部44bとからなる。 一方、ベース板34の側方には、ナット26上に突出板48
の基端部が螺着され、突出板48の先端部下面には、ギヤ
ードモータ50が螺着されている。ギヤードモータ50の駆
動軸52は突出板48を貫通し、この駆動軸52にはプーリ54
が螺着されている。プーリ54と42には、ベルト56が巻き
掛けられている。プーリ54と42の間の突出板48上には、
逆Ｌ字状のアーム58が螺着され、その先端部には、反射
板44と対向して反射型フォトインタラプタ60が螺着され
ている。 扇形板38a又は円筒38bの円周面には、引張コイルスプ
リング30の付勢力により、レバー18が弾接される。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明す
る。 低分解能広波数域測定の場合には、格子定数の小さい
回折格子12Aと、半径の比較的大きい扇形板38aの円周面
とをペアで用い、高分解能狭波数域測定の場合には、格
子定数の大きい回折格子12Bと、半径の比較的小さい円
筒38bの円周面とをペアで用いる。 ここで、回折格子12Aの格子定数をd1、回折格子12Bの
格子定数をd2、レバー18の幅を２Δ、扇形板38aの半径
をr1、円筒38bの半径をr2とすると、次式が成立するよ
うに設計されている。 d1（r1＋Δ）＝d2（r2＋Δ） ・・・（３） したがって、回折光16の波数νと距離ABとの関係の比
例定数は、回折格子12Aを使用する場合と回折格子12Bを
使用する場合とで同一になる。このため、距離ABを波数
νに対応させる表示装置の構成を、回折格子12Aと12Bに
関し同一にすることができ、従来のように表示値を電卓
等で数値換算する必要がない。 回折格子12Aを使用する場合には、第１図に示す如
く、反射型フォトインタラプタ60で小径部44aの縁部が
検出されなくなった位置でプーリ54の回転が停止されて
おり、レバー18の側面が扇形板38aの周面に弾接してい
る。 回転台10に対し回折格子12を不図示のモータで切換回
転中心線Ｏの回りに180゜回転させて、回折格子12Bを使
用する場合には、この回転の際に、ギヤードモータ50が
オンにされてプーリ42も第１図時計回りに回転し、反射
型フォトインタラプタ60で大径部44bの縁部が検出され
た後、再度大径部44bの縁部が検出されなくなった時点
で、ギヤードモータ50がオフにされてプーリ42が停止す
る。この状態では、レバー18は円筒38bの周面に弾接す
る。 本実施例では、扇形板38a及び円筒38bの各半径を、そ
れらの周面に沿って高精度で一定に加工することが容易
であり、かつ、レバー18と扇形板38b又は円筒38bとの間
にガタつきがないため、回折光16の波数νと波数表示装
置に表示された波数との関係を、回折格子12A及び12Bの
両方について高精度で一致させることができる。本発明
者は、走査波数全域31,000〜11,000cm-1）において、±
1cm-1以内でこれら両者が一致することを確認した。
以上説明した如く、本発明に係る分光器用波数直線送
り装置によれば、分光器の回折格子を切り換えても、同
一の表示装置で数値換算することなく、精度よく波数を
表示することができるという優れた効果を奏する。
り装置によれば、分光器の回折格子を切り換えても、同
一の表示装置で数値換算することなく、精度よく波数を
表示することができるという優れた効果を奏する。
第１図及び第２図は本発明の一実施例に係り、 第１図は分光器用波数直線送り装置の平面図、 第２図は第１図の要部正面図である。 第３図は従来の分光器用波数直線送り装置の平面図であ
る。 図中、 12、12A、12Bは回折格子 18はレバー 20は送りねじ 22、24は軸受 26はナット 30は引張コイルスプリング 32、50はギヤードモータ 36は回転軸 38aは扇形板 38bは円筒 40は取付円板 42、54はプーリ 44は反射板 60は反射型フォトインタラプタ Ｏは切換回転中心線 Ａは走査回転中心線
る。 図中、 12、12A、12Bは回折格子 18はレバー 20は送りねじ 22、24は軸受 26はナット 30は引張コイルスプリング 32、50はギヤードモータ 36は回転軸 38aは扇形板 38bは円筒 40は取付円板 42、54はプーリ 44は反射板 60は反射型フォトインタラプタ Ｏは切換回転中心線 Ａは走査回転中心線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−83486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−83122（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−37530（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−122127（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 3/00 - 3/52 G01N 21/00 - 21/61
Claims (1)
- 【請求項１】走査波数域に応じて格子定数d1の第１回折
格子（12A）と格子定数d2の第２回折格子（12B）とを選
択的に用いるために、該第１回折格子及び該第２回折格
子を一体的に切換回転中心線の回りに回転切換自在な機
構を備えた分光器に用いられる波数直線送り装置であっ
て、 該第１回折格子及び該第２回折格子に共通の波数走査回
転中心線（Ａ）に軸線（Ｌ）が垂直になるように配置さ
れ、該回折格子と一体回転自在な直線レバー（18）と、 軸線（Ｓ）を該回転中心線（Ａ）に垂直にして軸支され
た送りねじ（20）と、 該送りねじに螺合され、回転が拘束されて該送りねじの
回転により該送りねじの軸方向へ移動するナット（26）
と、 回転中心線（Ｂ）を該ナットの軸線（Ｓ）に垂直にして
該ナットに支持され、第１半径と第２半径の同心円周面
を備えた復円周面体（38a、38b、40）と、 該復円周面体に該直線レバーの側面を弾接させる手段
（30）と、 を有し、該復円周面体の該第１半径と該第２半径の該円
周面に選択的に該直線レバーの側面が弾接しているとき
の該復円周面体の該回転中心から該直線レバーの該軸線
までの最短距離をそれぞれBC1及びBC2で表すと、BC1・d
1＝BC2・d2の関係が成立することを特徴とする分光器用
波数直線送り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051441A JP3023966B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 分光器用波数直線送り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051441A JP3023966B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 分光器用波数直線送り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252535A JPH03252535A (ja) | 1991-11-11 |
| JP3023966B2 true JP3023966B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=12887017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051441A Expired - Lifetime JP3023966B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 分光器用波数直線送り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023966B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2051441A patent/JP3023966B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252535A (ja) | 1991-11-11 |
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