JPH04190124A

JPH04190124A - 二光束干渉計

Info

Publication number: JPH04190124A
Application number: JP33954890A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoshikawa; 治吉川
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-09-29
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-08
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0723857B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）な
どに用いられる二光束干渉計に関するものである。

（従来の技術）フーリエ変換型赤外分光光度計の二光束干渉計としては
、２枚の平面鏡とビームスプリッタで構成されるマイケ
ルソン干渉計が用いられる。２枚の平面鏡は一方が固定
鏡、他方が移動鏡であり、移動鏡は連続摺動がなされる
。

このような二光束干渉計は、環境温度の変化や振動など
に特に敏感である。そこで、干渉条件を安定化させる１
つの手段としてレーザ光を利用したダイナミックアライ
メント法が採用されている。

しかし、ダイナミックアライメント法は装置が複雑にな
る欠点がある。

振動に対して強い光学系として、ミラーの代わりにコー
ナーキューブを用いる方式がある。コーナーキューブを
用いた二光束干渉計としては、マイケルソン干渉計の移
動鏡としてコーナーキューブを用い、そのコーナーキュ
ーブをメカニカルへアリングで支持して前後方向に摺動
させるようにしたものがある。

コーナーキューブを用いた他の二光束干渉計としては、
２つのコーナーキューブが斜め方向に対向するようにそ
れぞれを金属製支持棒に取りつけ。

それらのコーナーキューブを対向させた状態で平面内で
往復方向に回転させるようにしたものがある。

（発明が解決しようとする課題）本発明の対象とするコーナーキューブを用いた二光束干
渉計のうち、メカニカルベアリングを利用したものでは
、コーナーキューブの頂点が入射光軸に対して変動する
ために生じる干渉条件のずれを避けることはできない。

２個のコーナーキューブを対向させて回転させる方式で
は、移動部分の組立て条件によって生じる干渉条件のず
れを避けることはできない。

本発明は２個のコーナーキューブを対向させた干渉計に
関し、組立て調整を容易にし、温度変化や振動など外乱
に対して安定した二光束干渉計を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段）本発明では、２つのコーナーキューブが斜め方向に対向
し、かつそれぞれの１つの鏡面が共通の平面となるよう
に一体的に構成され、この一体化された２つのコーナー
キューブは２つのコーナーキューブの相対する稜を含む
平面を一方向に保った状態で往復方向に回転駆動される
。

本発明ではまた。２つのコーナーキューブが斜め方向に
対向し、かつそれぞれの２つの鏡面が共通の平面となる
ように一体的に構成され、この−体化された２つのコー
ナーキューブは共通の２つの鏡面でできる稜を含む対称
面を一方向に保った状態で往復方向に回転駆動される。

二光束干渉計を構成するために、２つのコーナーキュー
ブの前方には入射光の一部を反射させて一方のコーナー
キューブに導き、入射光の残部を透過させて他方のコー
ナーキューブに導くとともに、両コーナーキューブから
の反射光を干渉させるビームスプリッタが設けられる。

組立精度を高めるには、２つのコーナーキューブを切削
や研磨などの機械加工により製造すればよい。

（作用）２つのコーナーキューブの共通平面が回転すると、干渉
計の２つのアーム間の光路差が変化する。

その共通平面を往復方向に連続して回転させると、連続
摺動型二光束干渉計となる。

振動などの外乱によりビームスプリッタへの入射光線が
シフトした場合でも２つのコーナーキューブからの反射
光はビームスプリッタで干渉する。

（実施例）第１図は第１の実施例を示す斜視図、第２図は同実施例
のミラ一部分を駆動機構とともに示す一部断面の平面図
、第３図は第２図の左側面図、第４図は第２図の正面図
である。

本発明の二光束干渉計は通常のマイケルソン干渉計とは
異なり、二連コーナーキューブ２を用いた干渉計である
。

二連コーナーキューブ２は、都合５枚の切削加工平面鏡
により組み立てられている。平面［４ａ。

４ｂ、６により一方のコーナーキューブ４が構成され、
平面ｊ１８ａ、８ｂ、６により他方のコーナーキューブ
８が構成されている。平面＃ｔ６は両コーナーキューブ
４，８で共通である。

コーナーキューブ４，８においては隣合う面が直角をな
しており、直角からの組立て精度のずれ量は約２〜５秒
（角度）以内である。このような高精度に加工すること
は現在の技術では容易である。

一方のコーナーキューブ４の２つの鏡面４ａと４ｂによ
り形成される稜１０と、他方のコーナーキューブ８の２
つの鏡面８ａと８ｂにより作られる稜１２は互いに平行
であり、この２つの陵１０゜１２を含む平面１４内には
２つのコーナーキューブ４，８の共通鏡面６の裏面側に
接続棒１６がねし止めされている。接続棒１６には、２
つの稜１０．１２を含む平面１４を一方向（この例では
水平方向）に保って回転できるように、回転ベアリング
１８が埋め込まれており、２個のコーナーキューブ４，
８はその平面１４を一方向に保ったままで自由に回転す
ることができる。

接続棒１６の他端にはりニアモータの可動部分２０がね
じ止めされており、その可動部分２０にはコイル２２が
巻かれている。可動部分２０はリニアモータのステータ
２４と組み合わされており、コイル２２に電流を流すこ
とによりステータ２４との間に生しるローレンツ力によ
り限られた範囲での往復運動を行ない、その往復運動は
回転ベアリング１８を支点として接続棒１６を第２図に
矢印で示されるように回転往復運動を生じさせる。

第１図に示されるように、二連コーナーキューブ４，８
の中央前方寄りには、干渉計を構成するために、ビーム
スプリッタ２６及びコンペンセータ２８が設置されてい
る。入射光線３０の一部はビームスプリンタ２６で反射
し、一方のコーナーキューブ４で反射して再びビームス
プリッタ２６に入射する。入射光線３ｏのうちビームス
プリンタ２６を透過した光線３４は他方のコーナーキュ
ーブ８で反射して再びビームスプリッタ２６に入射する
。両コーナーキューブ４，８がらの反射光はビームスプ
リッタ２６で干渉光３６となり、試料室へ導かれる。

次に、本実施例の動作について説明する。

第５図は干渉計の２つのアーム間で光路差をもたないと
きの状態を表わしている。一方１回転ベアリング１８を
中心として二連コーナーキューブ４．８が回転し、２つ
のアーム間で光路差を生じると第６図に示されるような
状態となる。回転ベアリング１８を中心として往復回転
運動をさせることにより、連続摺動型二光束干渉計が構
成される。ただし、第５図及び第６図はともに２次元モ
デルの図である。

第５図には撮動などの外乱により入射光線３゜がシフト
した場合も示されているが、コーナーキューブ４，８を
用いていることにより、その場合でも安定して干渉光を
得ることができることが示されている。

第７図は第２の実施例を示す平面図、第８図は同実施例
のミラ一部分を示す平面図、第９図はそのミラ一部分の
正面図、第１０図は第９図の左側面図である。

４２は２連コーナーキユーブであり、都合４枚の切削加
工平面鏡により組み立てられている。平面＠４５，４６
，４７により一方のコーナーキューブ４４が構成され、
平面＠４６．４７．４８により他方のコーナーキューブ
４９が構成されている。平面１Ｒ４６と４７は両コーナ
ーキューブ４４゜４９で共通であり、互いに直交してい
る。平面鏡４５と４８はともに両共通平面鏡４６．４７
と直交している。２つの共通平面鏡４６．４７により形
成される稜５０を含む上下方向の対称面５４内には２つ
の平面！！４６．４７の裏面側に接続棒５６が取りつけ
られている。接続棒５６が対称面５４を一方向（この例
では水平方向）に保って回転できるように、接続棒５６
には回転ベアリング５８が埋め込まれており、これが回
転中心となって２個のコーナーキューブ４４．４？はそ
の平面５４を一方向に保ったままで自由に回転すること
ができる。

接続棒５６の他端には第２図及び第３図に示されたのと
同じ回転駆動機構が設けられている。

２連コーナーキューブ４４．４９の中央前方寄りには、
第７図に示されるように、干渉計を構成するために、ビ
ームスプリッタ２６及びコンペンセーター２８が設置さ
れている。

第７図の実施例における干渉計の動作は、第１図の実施
例と同しである。

第１の実施例では二連のコーナーキューブ４゜８は５枚
の切削加工平面鏡が組み立てられて構成され、第２の実
施例では二連のコーナーキューブ４４．４９は４枚の切
削加工平面鏡が組み立てられて構成されているが、１つ
の母材を切り出して一体型の二連コーナーキューブを製
造することもできる。

実施例ではまた５　２つのコーナーキューブの相対する
稜を含む平面又は２つの共通鏡面の稜を含む対称面が水
平面になるように設置しているが、それらの平面は必ず
しも水平状態に保つ必要はなく、垂直方向など他の任意
の方向であってもよい。

また、接続棒１６又は５６は相対する稜１０゜１２を含
む平面１４内又は稜５０を含む平面５４内に設けられて
いるが、接続棒１６，５６はその平面１４又は５４と平
行な平面内に設けられていてもよい。

（発明の効果）本発明では２つのコーナーキューブをそれぞれの１つの
鏡面又は２つの鏡面が共通になるように対向させて２組
のミラー群を一体的に構成し、その２つの相対する稜を
含む平面又は２つの共通鏡面を含む平面内で往復回転運
動をするようにしたものであるので、１つの回転中心を
もつ往復回転運動を行なわせるだけであり、組立ての際
の調整が極めて簡単で、かつ容易であり、安価に製造す
ることができる。

二連コーナーキューブを同一材質で構成することができ
るので、温度変化に対して安定である。

また、振動などの外乱に対しても安定である。

コーナーキューブを構成する平面鏡を切削や研磨などの
機械加工により製造すれば、高精度な組立てや加工を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の要部を示す斜視図、第２図は同
実施例のミラーと駆動機構を示す一部断面の平面図、第
３図は第２図の左側面図、第４図は第２図の正面図、第
５図及び第６図は同実施例の動作を示す概略図、第７図
は第２の実施例を水口す　　図、第８図は同実施例のミラ一部分を示す平面図
、第９図はそのミラ一部分の正面図、第１Ｏ図は第９図
の左側面図である。２．４２　・・二連コーナーキューブ、４，８゜４、４
　、４９　＝−コーナーキューブ、４ａ、４ｂ。６．８ａ、８ｂ、４５，４６，４７．４８−＝コーナー
キューブを構成する平面鏡、１０．１２・・・・・２つ
のコーナーキューブの対向する稜、１４・・・２つの対
向する稜を含む平面、１６．５６・　・・支持棒、１８
．５８・・・・・・回転ベアリング、２０・・・・・リ
ニアモータの可動部分、２４・・・・　リニアモータの
ステータ、５０・・・・・・２つの共通鏡面でできる稜
、５４・・・・・・対称面。特許出願人　株式会社島津製作所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つのコーナーキューブが斜め方向に対向し、か
つそれぞれの１つの鏡面が共通の平面となるように一体
的に構成され、この一体化された２つのコーナーキュー
ブは２つのコーナーキューブの相対する稜を含む平面を
一方向に保った状態で往復方向に回転駆動され、これら
の２つのコーナーキューブの前方には入射光の一部を反
射させて一方のコーナーキューブに導き入射光の残部を
透過させて他方のコーナーキューブに導くとともに、両
コーナーキューブからの反射光を干渉させるビームスプ
リッタが設けられている二光束干渉計。
（２）２つのコーナーキューブが斜め方向に対向し、か
つそれぞれの２つの鏡面が共通の平面となるように一体
的に構成され、この一体化された２つのコーナーキュー
ブは共通の２つの鏡面でできる稜を含む対称面を一方向
に保った状態で往復方向に回転駆動され、これらの２つ
のコーナーキューブの前方には入射光の一部を反射させ
て一方のコーナーキューブに導き入射光の残部を透過さ
せて他方のコーナーキューブに導くとともに、両コーナ
ーキューブからの反射光を干渉させるビームスプリッタ
が設けられている二光束干渉計。
（３）２つのコーナーキューブは切削や研磨などの機械
加工により製造されたものである請求項１又は２に記載
の二光束干渉計。