JPH07209085A - フーリエ分光器 - Google Patents
フーリエ分光器Info
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- JPH07209085A JPH07209085A JP6004116A JP411694A JPH07209085A JP H07209085 A JPH07209085 A JP H07209085A JP 6004116 A JP6004116 A JP 6004116A JP 411694 A JP411694 A JP 411694A JP H07209085 A JPH07209085 A JP H07209085A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
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- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/45—Interferometric spectrometry
- G01J3/453—Interferometric spectrometry by correlation of the amplitudes
- G01J3/4535—Devices with moving mirror
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動鏡の耐振性が高く、小電力であるフーリ
エ分光器を実現する。 【構成】 光源の出力光を２つの光路に分け、それぞれ
の光路長を変化させることにより干渉を生じさせるフー
リエ分光器において、光路長を変化させる移動鏡と、移
動鏡の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手
段の出力に基づき移動鏡の位置を制御する駆動制御手段
とを設ける。また、移動鏡を支持する板バネと、位置検
出手段の出力に基づき移動鏡と板バネとで構成されるバ
ネ系の固有振動数で駆動することにより移動鏡の位置を
制御する駆動制御手段とを設ける。
エ分光器を実現する。 【構成】 光源の出力光を２つの光路に分け、それぞれ
の光路長を変化させることにより干渉を生じさせるフー
リエ分光器において、光路長を変化させる移動鏡と、移
動鏡の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手
段の出力に基づき移動鏡の位置を制御する駆動制御手段
とを設ける。また、移動鏡を支持する板バネと、位置検
出手段の出力に基づき移動鏡と板バネとで構成されるバ
ネ系の固有振動数で駆動することにより移動鏡の位置を
制御する駆動制御手段とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフーリエ分光器に関し、
特に移動鏡の耐振性及び制御特性を改善したフーリエ分
光器に関する。
特に移動鏡の耐振性及び制御特性を改善したフーリエ分
光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】フーリエ分光器は光源の出力光を２つの
光路に分け、それぞれの光路長を変化させることにより
干渉を生じさせる。一般に前記光路長を変化させるため
に移動鏡を用いている。
光路に分け、それぞれの光路長を変化させることにより
干渉を生じさせる。一般に前記光路長を変化させるため
に移動鏡を用いている。
【０００３】ここで、図７はこのような従来のフーリエ
分光器の一例を示す平面図であり、この従来例は特開昭
６３−１３５８２７号公報に記載されているものであ
る。図７において１はビームスプリッタ、２は固定鏡、
３は移動鏡、４はコンペンセータ、５はエアベアリン
グ、１００は入射光、１０１は干渉光である。
分光器の一例を示す平面図であり、この従来例は特開昭
６３−１３５８２７号公報に記載されているものであ
る。図７において１はビームスプリッタ、２は固定鏡、
３は移動鏡、４はコンペンセータ、５はエアベアリン
グ、１００は入射光、１０１は干渉光である。
【０００４】入射光１００はビームスプリッタ１に入射
され、入射光１００の一部はビームスプリッタ１で反射
され固定鏡２に入射される。入射光１００の残りはビー
ムスプリッタ１及びコンペンセータ４を透過して移動鏡
３に入射される。
され、入射光１００の一部はビームスプリッタ１で反射
され固定鏡２に入射される。入射光１００の残りはビー
ムスプリッタ１及びコンペンセータ４を透過して移動鏡
３に入射される。
【０００５】固定鏡２及び反射鏡３からの反射光はビー
ムスプリッタ１に再び入射され、干渉光１０１となって
出力される。また、移動鏡３はエアベアリング５の上に
設置され、エアベアリング５を制御することによって移
動鏡３の位置を制御する。
ムスプリッタ１に再び入射され、干渉光１０１となって
出力される。また、移動鏡３はエアベアリング５の上に
設置され、エアベアリング５を制御することによって移
動鏡３の位置を制御する。
【０００６】また、図８は従来のフーリエ分光器の他の
一例を示す平面図であり、この従来例は実公昭６３−１
２２１号公報に記載されているものである。図８におい
て１ａはビームスプリッタ、２ａは固定鏡、３ａは移動
鏡、６及び７はダイヤフラム、８は駆動手段、１００ａ
は入射光、１０１ａは干渉光である。
一例を示す平面図であり、この従来例は実公昭６３−１
２２１号公報に記載されているものである。図８におい
て１ａはビームスプリッタ、２ａは固定鏡、３ａは移動
鏡、６及び７はダイヤフラム、８は駆動手段、１００ａ
は入射光、１０１ａは干渉光である。
【０００７】入射光１００ａはビームスプリッタ１ａに
入射され、入射光１００ａの一部はビームスプリッタ１
ａで反射され固定鏡２ａに入射される。入射光１００ａ
の残りはビームスプリッタ１ａを透過して移動鏡３ａに
入射される。
入射され、入射光１００ａの一部はビームスプリッタ１
ａで反射され固定鏡２ａに入射される。入射光１００ａ
の残りはビームスプリッタ１ａを透過して移動鏡３ａに
入射される。
【０００８】固定鏡２ａ及び反射鏡３ａからの反射光は
ビームスプリッタ１ａに再び入射され、干渉光１０１ａ
となって出力される。また、図８において移動鏡３ａは
ダイヤフラム６及び７により支持され、駆動手段８によ
りその位置が制御される。
ビームスプリッタ１ａに再び入射され、干渉光１０１ａ
となって出力される。また、図８において移動鏡３ａは
ダイヤフラム６及び７により支持され、駆動手段８によ
りその位置が制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示す従
来例では移動鏡３の動きを滑らかにするためにエアベア
リング５を用いているものの軸方向の拘束力がなく、軸
方向の振動に対して耐振性が弱くなってしまう。また、
図８に示す従来例ではダイヤフラム６及び７によって軸
方向の拘束力がある程度得られるものの、移動鏡３ａを
大きく移動させるためには大きなダイヤフラムが必要に
なり、さらに、拘束力が強い場合には大きな力で駆動す
る必要が生じて電力を多く消費してしまうと言った問題
点がある。従って本発明の目的は、移動鏡の耐振性が高
く、小電力であるフーリエ分光器を実現することにあ
る。
来例では移動鏡３の動きを滑らかにするためにエアベア
リング５を用いているものの軸方向の拘束力がなく、軸
方向の振動に対して耐振性が弱くなってしまう。また、
図８に示す従来例ではダイヤフラム６及び７によって軸
方向の拘束力がある程度得られるものの、移動鏡３ａを
大きく移動させるためには大きなダイヤフラムが必要に
なり、さらに、拘束力が強い場合には大きな力で駆動す
る必要が生じて電力を多く消費してしまうと言った問題
点がある。従って本発明の目的は、移動鏡の耐振性が高
く、小電力であるフーリエ分光器を実現することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１では、光源の出力光を２つの光
路に分け、それぞれの光路長を変化させることにより干
渉を生じさせるフーリエ分光器において、前記光路長を
変化させる移動鏡と、前記移動鏡の位置を検出する位置
検出手段と、この位置検出手段の出力に基づき前記移動
鏡の位置を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴
とするものである。
るために、本発明の第１では、光源の出力光を２つの光
路に分け、それぞれの光路長を変化させることにより干
渉を生じさせるフーリエ分光器において、前記光路長を
変化させる移動鏡と、前記移動鏡の位置を検出する位置
検出手段と、この位置検出手段の出力に基づき前記移動
鏡の位置を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴
とするものである。
【００１１】また、本発明の第２では、光源の出力光を
２つの光路に分け、それぞれの光路長を変化させること
により干渉を生じさせるフーリエ分光器において、前記
光路長を変化させる移動鏡と、この移動鏡を支持する板
バネと、前記移動鏡の位置を検出する位置検出手段と、
この位置検出手段の出力に基づき前記移動鏡と前記板バ
ネとで構成されるバネ系の固有振動数で駆動することに
より前記移動鏡の位置を制御する駆動制御手段とを備え
たことを特徴とするものである。
２つの光路に分け、それぞれの光路長を変化させること
により干渉を生じさせるフーリエ分光器において、前記
光路長を変化させる移動鏡と、この移動鏡を支持する板
バネと、前記移動鏡の位置を検出する位置検出手段と、
この位置検出手段の出力に基づき前記移動鏡と前記板バ
ネとで構成されるバネ系の固有振動数で駆動することに
より前記移動鏡の位置を制御する駆動制御手段とを備え
たことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】移動鏡の位置を検出して前記移動鏡の位置を制
御することにより耐振性が向上する。また、移動鏡を板
バネで支持し、移動鏡及び板バネから成るバネ系の固有
振動数で移動鏡を駆動することにより小電力になる。
御することにより耐振性が向上する。また、移動鏡を板
バネで支持し、移動鏡及び板バネから成るバネ系の固有
振動数で移動鏡を駆動することにより小電力になる。
【００１３】
【実施例】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係るフーリエ分光器の第１の実施例を示
す構成ブロック図である。
図１は本発明に係るフーリエ分光器の第１の実施例を示
す構成ブロック図である。
【００１４】図１において３ｂはコーナーキューブミラ
ー等の移動鏡、９はアクチュエータ、１０は平行バネ、
１１はレーザダイオード等の光源、１２は２分割された
光検出器、１３は位置検出回路、１４はサーボ回路、１
５はアクチュエータ駆動回路、１６は位相差検出回路、
１７は電圧制御発振器制御回路、１８は電圧制御発振
器、１９は波形整形回路、２０及び２１は比較演算器、
１０２は出力光、１０３は反射光、１０４及び１０５は
故障検出信号である。
ー等の移動鏡、９はアクチュエータ、１０は平行バネ、
１１はレーザダイオード等の光源、１２は２分割された
光検出器、１３は位置検出回路、１４はサーボ回路、１
５はアクチュエータ駆動回路、１６は位相差検出回路、
１７は電圧制御発振器制御回路、１８は電圧制御発振
器、１９は波形整形回路、２０及び２１は比較演算器、
１０２は出力光、１０３は反射光、１０４及び１０５は
故障検出信号である。
【００１５】ここで、１１〜１３は位置検出手段５０
を、９及び１４〜１９は駆動制御手段５１を、２０及び
２１は故障診断手段５２をそれぞれ構成している。
を、９及び１４〜１９は駆動制御手段５１を、２０及び
２１は故障診断手段５２をそれぞれ構成している。
【００１６】移動鏡３ｂは平行バネ１０により支持さ
れ、アクチュエータ９によりその位置が制御される。
れ、アクチュエータ９によりその位置が制御される。
【００１７】一方、光源１１の出力光１０２は平行バネ
１０の表面に入射され、平行バネ１０からの反射光１０
３が光検出器１２に入射される。光検出器１２からの２
つの出力は位置検出回路１３にそれぞれ接続され、位置
検出回路１３の出力はサーボ回路１４及び位相差検出回
路１６に接続される。
１０の表面に入射され、平行バネ１０からの反射光１０
３が光検出器１２に入射される。光検出器１２からの２
つの出力は位置検出回路１３にそれぞれ接続され、位置
検出回路１３の出力はサーボ回路１４及び位相差検出回
路１６に接続される。
【００１８】サーボ回路１４の出力はアクチュエータ駆
動回路１５に接続され、アクチュエータ駆動回路１５の
出力はアクチュエータ９、位相差検出回路１６及び比較
演算器２０に接続される。
動回路１５に接続され、アクチュエータ駆動回路１５の
出力はアクチュエータ９、位相差検出回路１６及び比較
演算器２０に接続される。
【００１９】一方、位相差検出回路１６の出力は電圧制
御発振器制御回路１７に接続され、電圧制御発振器制御
回路１７の出力は電圧制御発振器１８及び比較演算器２
１に接続される。
御発振器制御回路１７に接続され、電圧制御発振器制御
回路１７の出力は電圧制御発振器１８及び比較演算器２
１に接続される。
【００２０】電圧制御発振器１８の出力は波形整形回路
１９に接続され、波形整形回路１９の出力はサーボ回路
１４に接続される。また、比較演算器２０及び２１は故
障検出信号１０４及び１０５を出力する。
１９に接続され、波形整形回路１９の出力はサーボ回路
１４に接続される。また、比較演算器２０及び２１は故
障検出信号１０４及び１０５を出力する。
【００２１】ここで、図１に示す実施例の動作を説明す
る。位置検出手段５０において、光源１１は出力光１０
２を平行バネ１０に入射し、反射光１０２を２分割され
た光検出器１２で検出し、位置検出回路１３で演算する
ことにより移動鏡３ｂの位置を検出している。
る。位置検出手段５０において、光源１１は出力光１０
２を平行バネ１０に入射し、反射光１０２を２分割され
た光検出器１２で検出し、位置検出回路１３で演算する
ことにより移動鏡３ｂの位置を検出している。
【００２２】即ち、移動鏡３ｂが図１中”イ”の方向に
移動した場合、平行バネ１０は”ロ”のように変形する
ため反射光１０２は２分割された光検出器１２の”ハ”
よりも光検出器１２の”ニ”の方に多く入射することに
なる。この入射量の差を位置検出回路１３において演算
することにより移動鏡３ｂの位置を求める。
移動した場合、平行バネ１０は”ロ”のように変形する
ため反射光１０２は２分割された光検出器１２の”ハ”
よりも光検出器１２の”ニ”の方に多く入射することに
なる。この入射量の差を位置検出回路１３において演算
することにより移動鏡３ｂの位置を求める。
【００２３】また、駆動制御手段５１において、位置検
出回路１３の出力である移動鏡３ｂの位置信号と波形整
形回路の出力である位置制御信号とが一致するようにサ
ーボ回路１４は制御信号を発生し、アクチュエータ駆動
回路１５は前記制御信号に基づきアクチュエータ９を駆
動し、移動鏡３ｂの位置を制御する。
出回路１３の出力である移動鏡３ｂの位置信号と波形整
形回路の出力である位置制御信号とが一致するようにサ
ーボ回路１４は制御信号を発生し、アクチュエータ駆動
回路１５は前記制御信号に基づきアクチュエータ９を駆
動し、移動鏡３ｂの位置を制御する。
【００２４】前記移動鏡３ｂの位置信号とアクチュエー
タ９が発生する力と比例関係にあるアクチュエータ駆動
回路１５の出力の位相差を位相差検出回路１６で求め
る。この位相差は移動鏡３ｂと平行バネ１０とで構成さ
れるバネ系の固有振動数で駆動されている場合には９０
°になる。
タ９が発生する力と比例関係にあるアクチュエータ駆動
回路１５の出力の位相差を位相差検出回路１６で求め
る。この位相差は移動鏡３ｂと平行バネ１０とで構成さ
れるバネ系の固有振動数で駆動されている場合には９０
°になる。
【００２５】従って、電圧制御発振器制御回路１７は前
記位相差が９０°になるように電圧制御発振器１８を制
御し、電圧制御発振器１８の出力は波形整形回路１９に
よりフィルタ処理、利得調整等が行われ前記位置制御信
号として出力される。
記位相差が９０°になるように電圧制御発振器１８を制
御し、電圧制御発振器１８の出力は波形整形回路１９に
よりフィルタ処理、利得調整等が行われ前記位置制御信
号として出力される。
【００２６】さらに、故障診断手段５２において、アク
チュエータ駆動回路１５及び電圧制御発振器制御回路１
７の出力をモニタすることにより故障を判断する。
チュエータ駆動回路１５及び電圧制御発振器制御回路１
７の出力をモニタすることにより故障を判断する。
【００２７】即ち、アクチュエータ９が断線等により動
作しなくなるとアクチュエータ駆動回路１５の出力は正
常運転時と比較して大きな値となる。また、平行バネ１
０が金属疲労等により劣化した場合、バネ系の固有振動
数が変化する。
作しなくなるとアクチュエータ駆動回路１５の出力は正
常運転時と比較して大きな値となる。また、平行バネ１
０が金属疲労等により劣化した場合、バネ系の固有振動
数が変化する。
【００２８】比較演算器２０及び２１においてこれらア
クチュエータ駆動回路１５の出力値及び固有振動数の変
化である電圧制御発振器制御回路１７の出力変化を正常
値と比較することにより故障診断を行うことができる。
クチュエータ駆動回路１５の出力値及び固有振動数の変
化である電圧制御発振器制御回路１７の出力変化を正常
値と比較することにより故障診断を行うことができる。
【００２９】ここで、バネ系の固有振動数で駆動した場
合の動作を図２〜図４を用いてより詳細に説明する。図
２は図１に示す実施例の制御系を示すブロック図であ
る。
合の動作を図２〜図４を用いてより詳細に説明する。図
２は図１に示す実施例の制御系を示すブロック図であ
る。
【００３０】図２において”Ｋ”は平行バネ１０のバネ
定数、”Ｇca”はアクチュエータ９、サーボ回路１４及
びアクチュエータ駆動回路１５の伝達関数、”Ｍ”は移
動鏡３ｂの重量、”ｓ”は微分演算子、”Ｆ”はアクチ
ュエータ９が発生する駆動力、”ｘ”は移動鏡３ｂの中
立位置からの変位、”Δｘ”は移動鏡３ｂの位置制御信
号である。
定数、”Ｇca”はアクチュエータ９、サーボ回路１４及
びアクチュエータ駆動回路１５の伝達関数、”Ｍ”は移
動鏡３ｂの重量、”ｓ”は微分演算子、”Ｆ”はアクチ
ュエータ９が発生する駆動力、”ｘ”は移動鏡３ｂの中
立位置からの変位、”Δｘ”は移動鏡３ｂの位置制御信
号である。
【００３１】上記条件下において位置制御信号”Δｘ”
から駆動力”Ｆ”までの伝達関数”Ｇ”は、 Ｇ＝Ｆ／Δｘ ＝Ｇca／{Ｇca／(Ｋ＋Ｍｓ2)} ＝Ｋ＋Ｍｓ2 (1) となる。
から駆動力”Ｆ”までの伝達関数”Ｇ”は、 Ｇ＝Ｆ／Δｘ ＝Ｇca／{Ｇca／(Ｋ＋Ｍｓ2)} ＝Ｋ＋Ｍｓ2 (1) となる。
【００３２】ここで、図３は伝達関数である式（１）の
利得をプロットしたものであり、共振周波数”ｆ0 ”、 ｆ0＝１／２π(Ｋ／Ｍ)1/2 (2) で駆動した場合、位置制御信号”Δｘ”を一定の振幅で
変化させるとすれば駆動力”Ｆ”が小さくてすむことに
なり、言い換えれば電力が少なくてすむことになる。
利得をプロットしたものであり、共振周波数”ｆ0 ”、 ｆ0＝１／２π(Ｋ／Ｍ)1/2 (2) で駆動した場合、位置制御信号”Δｘ”を一定の振幅で
変化させるとすれば駆動力”Ｆ”が小さくてすむことに
なり、言い換えれば電力が少なくてすむことになる。
【００３３】また、駆動力”Ｆ”から中立位置からの変
位”ｘ”までの伝達関数”Ｇ’”は、 Ｇ’＝ｘ／Ｆ＝１／(Ｋ＋Ｍｓ2) (3) となり、伝達関数”Ｇ’”のボード線図は図４に示すよ
うになる。
位”ｘ”までの伝達関数”Ｇ’”は、 Ｇ’＝ｘ／Ｆ＝１／(Ｋ＋Ｍｓ2) (3) となり、伝達関数”Ｇ’”のボード線図は図４に示すよ
うになる。
【００３４】図４（Ｂ）において共振周波数”ｆ0 ”の
点で位相が１８０°ステップ状に変化しているが、実際
には材料等に減衰の効果があるため、図４（Ｂ）のよう
にステップ状に変化はせず、破線”イ”のように多少緩
やかに変化するので駆動制御手段５１により位相が９０
°になるように制御すれば良い。
点で位相が１８０°ステップ状に変化しているが、実際
には材料等に減衰の効果があるため、図４（Ｂ）のよう
にステップ状に変化はせず、破線”イ”のように多少緩
やかに変化するので駆動制御手段５１により位相が９０
°になるように制御すれば良い。
【００３５】この結果、移動鏡３ｂを平行バネで支持す
ると共に移動鏡３ｂの位置を検出し、その結果に基づい
て位置を制御することにより耐振性が向上し、バネ系の
固有振動数で駆動することにより小電力となる。
ると共に移動鏡３ｂの位置を検出し、その結果に基づい
て位置を制御することにより耐振性が向上し、バネ系の
固有振動数で駆動することにより小電力となる。
【００３６】また、図５は本発明に係るフーリエ分光器
の第２の実施例を示す構成ブロック図である。但し、位
置検出回路１３、駆動制御手段５１及び故障診断手段５
２は構成が同様であるため記載を省略している。
の第２の実施例を示す構成ブロック図である。但し、位
置検出回路１３、駆動制御手段５１及び故障診断手段５
２は構成が同様であるため記載を省略している。
【００３７】図５において３ｃは移動鏡、９ａはアクチ
ュエータ、１０ａは平行バネ、１１ａは光源、１２ａは
２分割された光検出器、２２は開口部を有する板であ
る。また、１１ａ、１２ａ及び位置検出回路１３（図示
せず。）は位置検出手段５０ａを構成している。
ュエータ、１０ａは平行バネ、１１ａは光源、１２ａは
２分割された光検出器、２２は開口部を有する板であ
る。また、１１ａ、１２ａ及び位置検出回路１３（図示
せず。）は位置検出手段５０ａを構成している。
【００３８】図１に示す第１の実施例と異なる点は移動
鏡３ｃに開口部を有する板２２を取付け、光源１１ａの
出力光が前記開口部を通過し、且つ、通過した光が光検
出器１２ａに入射するように光源１１ａ及び光検出器１
２ａを配置した点である。
鏡３ｃに開口部を有する板２２を取付け、光源１１ａの
出力光が前記開口部を通過し、且つ、通過した光が光検
出器１２ａに入射するように光源１１ａ及び光検出器１
２ａを配置した点である。
【００３９】開口部を有する板２２は図５中”イ”の部
分が開口部であり、図５中”ロ”及び”ハ”の部分では
光源１１ａからの出力光が遮蔽される。
分が開口部であり、図５中”ロ”及び”ハ”の部分では
光源１１ａからの出力光が遮蔽される。
【００４０】例えば、移動鏡３ｃが図５中”ニ”の方向
に変位した場合、前記開口部もそれに伴って図５中”
ニ”の方向に変位するため、光検出器１２ａの”ホ”に
入射する光が減少し、光検出器１２ａの”ヘ”に入射す
る光が増加する。
に変位した場合、前記開口部もそれに伴って図５中”
ニ”の方向に変位するため、光検出器１２ａの”ホ”に
入射する光が減少し、光検出器１２ａの”ヘ”に入射す
る光が増加する。
【００４１】この結果、移動鏡３ｃに開口部を有する板
２２を設け光検出器１２ａの”ホ”及び”ヘ”の差を求
めることにより、第１の実施例と同様に移動鏡３ｃの位
置を求めることができる。
２２を設け光検出器１２ａの”ホ”及び”ヘ”の差を求
めることにより、第１の実施例と同様に移動鏡３ｃの位
置を求めることができる。
【００４２】さらに、図６は本発明に係るフーリエ分光
器の第３の実施例を示す構成ブロック図及び等価回路図
である。但し、駆動制御手段５１及び故障診断手段５２
は構成が同様であるため記載を省略している。
器の第３の実施例を示す構成ブロック図及び等価回路図
である。但し、駆動制御手段５１及び故障診断手段５２
は構成が同様であるため記載を省略している。
【００４３】図６（Ａ）において３ｄは移動鏡、１０ｂ
及び１０ｃは平行バネ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び２
３ｄは歪ゲージである。
及び１０ｃは平行バネ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び２
３ｄは歪ゲージである。
【００４４】図１に示す第１の実施例と異なる点は移動
鏡３ｄを平行バネ１０ｂ及び１０ｃにより支持し、平行
バネ１０ｂに歪ゲージ２３ｂ及び２３ｄを、平行バネ１
０ｃに歪ゲージ２３ａ及び２３ｃをそれぞれ取付け、歪
ゲージ２３ａ〜２３ｄによりブリッジ回路を構成した点
である。即ち、光学的ではなく歪により移動鏡３ｄの位
置を検出する点である。
鏡３ｄを平行バネ１０ｂ及び１０ｃにより支持し、平行
バネ１０ｂに歪ゲージ２３ｂ及び２３ｄを、平行バネ１
０ｃに歪ゲージ２３ａ及び２３ｃをそれぞれ取付け、歪
ゲージ２３ａ〜２３ｄによりブリッジ回路を構成した点
である。即ち、光学的ではなく歪により移動鏡３ｄの位
置を検出する点である。
【００４５】また、図６（Ｂ）は歪ゲージ２３ａ〜２３
ｄが構成するブリッジ回路の等価回路を示す回路図であ
り、図６（Ｂ）において２３ａ〜２３ｄは図６（Ａ）と
同一符号である。
ｄが構成するブリッジ回路の等価回路を示す回路図であ
り、図６（Ｂ）において２３ａ〜２３ｄは図６（Ａ）と
同一符号である。
【００４６】ここで、図６に示す第３の実施例の動作を
説明する。図６（Ｂ）中”ｂ−ｄ”間に電圧”Ｅ”を印
加し図６（Ｂ）中”ａ−ｃ”間の電位差”ｅ”を検出す
る。歪ゲージ２３ａ〜２３ｄの抵抗値がＲ１，Ｒ２，Ｒ
３及びＲ４それぞれ等しく、各歪ゲージ２３ａ〜２３ｄ
の歪率が”Ｋs ”で、歪ゲージ２３ａ〜２３ｄに生じる
歪が”ε１”、”ε２”、”ε３”及び”ε４”とす
る。
説明する。図６（Ｂ）中”ｂ−ｄ”間に電圧”Ｅ”を印
加し図６（Ｂ）中”ａ−ｃ”間の電位差”ｅ”を検出す
る。歪ゲージ２３ａ〜２３ｄの抵抗値がＲ１，Ｒ２，Ｒ
３及びＲ４それぞれ等しく、各歪ゲージ２３ａ〜２３ｄ
の歪率が”Ｋs ”で、歪ゲージ２３ａ〜２３ｄに生じる
歪が”ε１”、”ε２”、”ε３”及び”ε４”とす
る。
【００４７】上記条件下において電位差”ｅ”は近似的
に、 ｅ＝Ｋs・Ｅ・(ε１−ε２＋ε３−ε４)／４ (4) となる。
に、 ｅ＝Ｋs・Ｅ・(ε１−ε２＋ε３−ε４)／４ (4) となる。
【００４８】また、移動鏡３ｄの軸方向の移動により生
じる歪と、ねじれ振動により生じる歪との絶対値は歪ゲ
ージ２３ａ〜２３ｄにおいて等しいとして、軸方向の歪
を”εa ”、ねじれ振動による歪を”εt ”とする。
じる歪と、ねじれ振動により生じる歪との絶対値は歪ゲ
ージ２３ａ〜２３ｄにおいて等しいとして、軸方向の歪
を”εa ”、ねじれ振動による歪を”εt ”とする。
【００４９】前述の軸方向の移動及びねじれ振動が歪ゲ
ージ２３ａ〜２３ｄに加わった場合、歪が伸びる方向を
正とすれば歪”ε１”〜”ε４”は、 ε１＝εa−εt (5) ε２＝−εa−εt (6) ε３＝εa＋εt (7) ε４＝−εa＋εt (8) となる。
ージ２３ａ〜２３ｄに加わった場合、歪が伸びる方向を
正とすれば歪”ε１”〜”ε４”は、 ε１＝εa−εt (5) ε２＝−εa−εt (6) ε３＝εa＋εt (7) ε４＝−εa＋εt (8) となる。
【００５０】ここで、式（５）〜式（８）を式（４）に
代入すると、 ｅ＝Ｋs・Ｅ・εa (9) となる。
代入すると、 ｅ＝Ｋs・Ｅ・εa (9) となる。
【００５１】この結果、平行バネ１０ｂ及び１０ｃに歪
ゲージ２３ａ〜２３ｄを設けてブリッジ回路を構成し、
前記ブリッジ回路に生じる電位差を検出することによ
り、軸方向の歪、即ち、軸方向のみの位置を得ることが
できる。
ゲージ２３ａ〜２３ｄを設けてブリッジ回路を構成し、
前記ブリッジ回路に生じる電位差を検出することによ
り、軸方向の歪、即ち、軸方向のみの位置を得ることが
できる。
【００５２】また、図６に示す実施例のように歪ゲージ
を用いることから、位置検出手段が小型になり、また、
歪ゲージでブリッジ回路を構成することにより温度補
償、位置検出誤差の除去等の効果も生じる。
を用いることから、位置検出手段が小型になり、また、
歪ゲージでブリッジ回路を構成することにより温度補
償、位置検出誤差の除去等の効果も生じる。
【００５３】なお、前記バネ系の固有振動数で移動鏡を
駆動することなく、単に移動鏡の位置を検出して前記移
動鏡の位置を制御することにより耐振性を向上させるこ
とができる。この場合、前記移動鏡の支持方法は平行バ
ネに限るわけではない。また、移動鏡の位置検出に関し
ては光学的及び歪ゲージを用いるものに限るわけではな
い。また、故障診断手段５２の本発明に必須な構成要素
ではないので省略しても良い。
駆動することなく、単に移動鏡の位置を検出して前記移
動鏡の位置を制御することにより耐振性を向上させるこ
とができる。この場合、前記移動鏡の支持方法は平行バ
ネに限るわけではない。また、移動鏡の位置検出に関し
ては光学的及び歪ゲージを用いるものに限るわけではな
い。また、故障診断手段５２の本発明に必須な構成要素
ではないので省略しても良い。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。移動鏡の位置を
検出して前記移動鏡の位置を制御することにより耐振性
が向上する。また、移動鏡を板バネで支持し、移動鏡及
び板バネから成るバネ系の固有振動数で移動鏡を駆動す
ることにより小電力であるフーリエ分光器が実現でき
る。
本発明によれば次のような効果がある。移動鏡の位置を
検出して前記移動鏡の位置を制御することにより耐振性
が向上する。また、移動鏡を板バネで支持し、移動鏡及
び板バネから成るバネ系の固有振動数で移動鏡を駆動す
ることにより小電力であるフーリエ分光器が実現でき
る。
【図１】本発明に係るフーリエ分光器の第１の実施例を
示す構成ブロック図である。
示す構成ブロック図である。
【図２】図１に示す実施例の制御系を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】伝達関数”Ｇ”の利得の周波数特性を示す特性
曲線図である。
曲線図である。
【図４】伝達関数”Ｇ’”のボード線図である。
【図５】本発明に係るフーリエ分光器の第２の実施例を
示す構成ブロック図である。
示す構成ブロック図である。
【図６】本発明に係るフーリエ分光器の第３の実施例を
示す構成ブロック図及び等価回路図である。
示す構成ブロック図及び等価回路図である。
【図７】従来のフーリエ分光器の一例を示す平面図であ
る。
る。
【図８】従来のフーリエ分光器の他の一例を示す平面図
である。
である。
１，１ａ ビームスプリッタ ２，２ａ 固定鏡 ３，３ａ，３ｂ，３ｃ 移動鏡 ４ コンペンセータ ５ エアベアリング ６，７ ダイヤフラム ８ 駆動手段 ９，９ａ アクチュエータ １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 平行バネ １１，１１ａ 光源 １２，１２ａ 光検出器 １３ 位置検出回路 １４ サーボ回路 １５ アクチュエータ駆動回路 １６ 位相差検出回路 １７ 電圧制御発振器制御回路 １８ 電圧制御発振器 １９ 波形整形回路 ２０，２１ 比較演算器 ２２ 開口部を有する板 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 歪ゲージ ５０，５０ａ 位置検出手段 ５１ 駆動制御手段 ５２ 故障診断手段 １００，１００ａ 入射光 １０１，１０１ａ 干渉光 １０２ 出力光 １０３ 反射光 １０４，１０５ 故障検出信号
Claims (2)
- 【請求項１】光源の出力光を２つの光路に分け、それぞ
れの光路長を変化させることにより干渉を生じさせるフ
ーリエ分光器において、 前記光路長を変化させる移動鏡と、 前記移動鏡の位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出手段の出力に基づき前記移動鏡の位置を制
御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とするフーリ
エ分光器。 - 【請求項２】光源の出力光を２つの光路に分け、それぞ
れの光路長を変化させることにより干渉を生じさせるフ
ーリエ分光器において、 前記光路長を変化させる移動鏡と、 この移動鏡を支持する板バネと、 前記移動鏡の位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出手段の出力に基づき前記移動鏡と前記板バ
ネとで構成されるバネ系の固有振動数で駆動することに
より前記移動鏡の位置を制御する駆動制御手段とを備え
たことを特徴とするフーリエ分光器。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6004116A JPH07209085A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | フーリエ分光器 |
| US08/353,679 US5592292A (en) | 1994-01-19 | 1994-12-12 | Interference spectrometer with a moving mirror |
| DE69431679T DE69431679T2 (de) | 1994-01-19 | 1994-12-15 | Interferenzspektrometer |
| DE0664443T DE664443T1 (de) | 1994-01-19 | 1994-12-15 | Interferenzspektrometer. |
| EP98100312A EP0840102B1 (en) | 1994-01-19 | 1994-12-15 | Interference spectrometer |
| EP94119866A EP0664443B1 (en) | 1994-01-19 | 1994-12-15 | Interference spectrometer |
| DE0840102T DE840102T1 (de) | 1994-01-19 | 1994-12-15 | Interferenzspektrometer |
| DE69416813T DE69416813T2 (de) | 1994-01-19 | 1994-12-15 | Interferenzspektrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6004116A JPH07209085A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | フーリエ分光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209085A true JPH07209085A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11575821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6004116A Pending JPH07209085A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | フーリエ分光器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5592292A (ja) |
| EP (2) | EP0840102B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07209085A (ja) |
| DE (4) | DE664443T1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038882A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Canon Inc | 光学部品保持装置 |
| JP2011080854A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Konica Minolta Holdings Inc | フーリエ変換分光器 |
| WO2014112027A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | コニカミノルタ株式会社 | フーリエ変換型分光計 |
| JP2014523517A (ja) * | 2011-05-02 | 2014-09-11 | フォス アナリティカル アグシャセルスガーッブ | 分光装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322037B1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-11-27 | Yokogawa Electric Corporation | Moving mirror support device for photo-interferometer |
| US20020149777A1 (en) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Schreiber Kenneth C. | Support for a movable mirror in an interferometer |
| US7075738B2 (en) * | 2002-09-27 | 2006-07-11 | Inlight Solutions, Inc. | Linear positioning apparatus |
| US7630081B2 (en) * | 2007-01-12 | 2009-12-08 | Sas Photonics, Llc | Interferometer maintaining optical relationship between elements |
| CN103528683B (zh) * | 2013-10-25 | 2015-09-02 | 武汉大学 | 一种用于傅立叶变换红外光谱仪的动镜扫描装置 |
| WO2016147271A1 (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 株式会社島津製作所 | フーリエ変換型分光光度計 |
| WO2017196823A1 (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | Trustees Of Boston University | Method and system for enhanced single particle reflectance imaging |
| CN110520700B (zh) * | 2017-03-16 | 2021-12-28 | 热电科学仪器有限公司 | 用于抵抗外部施加的力的干涉仪的系统和方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223604A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Agency Of Ind Science & Technol | ２重光路干渉測長装置 |
| US5270790A (en) * | 1990-04-18 | 1993-12-14 | Advantest Corporation | Moving reflector driving part of a Michelson inteferometer |
| US5166749A (en) * | 1991-05-22 | 1992-11-24 | Bio-Rad Laboratories | Step scanning technique for interferometer |
| US5239361A (en) * | 1991-10-25 | 1993-08-24 | Nicolet Instrument Corporation | Dynamic mirror alignment device for the interferometer of an infrared spectrometer |
-
1994
- 1994-01-19 JP JP6004116A patent/JPH07209085A/ja active Pending
- 1994-12-12 US US08/353,679 patent/US5592292A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 EP EP98100312A patent/EP0840102B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 DE DE0664443T patent/DE664443T1/de active Pending
- 1994-12-15 EP EP94119866A patent/EP0664443B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 DE DE69431679T patent/DE69431679T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 DE DE69416813T patent/DE69416813T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 DE DE0840102T patent/DE840102T1/de active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038882A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Canon Inc | 光学部品保持装置 |
| JP2011080854A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Konica Minolta Holdings Inc | フーリエ変換分光器 |
| JP2014523517A (ja) * | 2011-05-02 | 2014-09-11 | フォス アナリティカル アグシャセルスガーッブ | 分光装置 |
| WO2014112027A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | コニカミノルタ株式会社 | フーリエ変換型分光計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0840102A3 (en) | 1998-05-13 |
| DE840102T1 (de) | 1998-09-24 |
| DE69431679D1 (de) | 2002-12-12 |
| EP0840102B1 (en) | 2002-11-06 |
| DE69431679T2 (de) | 2003-07-17 |
| DE69416813D1 (de) | 1999-04-08 |
| DE664443T1 (de) | 1996-02-15 |
| EP0664443B1 (en) | 1999-03-03 |
| EP0664443A1 (en) | 1995-07-26 |
| US5592292A (en) | 1997-01-07 |
| DE69416813T2 (de) | 1999-10-07 |
| EP0840102A2 (en) | 1998-05-06 |
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