JPS6211283B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6211283B2
JPS6211283B2 JP11779A JP11779A JPS6211283B2 JP S6211283 B2 JPS6211283 B2 JP S6211283B2 JP 11779 A JP11779 A JP 11779A JP 11779 A JP11779 A JP 11779A JP S6211283 B2 JPS6211283 B2 JP S6211283B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
path
wedge
scanning
light
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
Application number
JP11779A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5594103A (en
Inventor
Maikeru Doiru Uorutaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP11779A priority Critical patent/JPS5594103A/en
Publication of JPS5594103A publication Critical patent/JPS5594103A/en
Publication of JPS6211283B2 publication Critical patent/JPS6211283B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 干渉計、好ましくはマイケルソン型干渉計であ
つて、干渉計アームに組み合わされた反射器が静
置されており、走査(scanning)がアームの一
方のくさび形屈折要素の移動によつて行なわれ、
屈折要素の配向方向及びその移動方向が、送られ
て来た光ビームの並進的変位を最少にする、特定
の数学的に導びかれた方向である干渉計を開示し
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An interferometer, preferably a Michelson type interferometer, in which a reflector associated with an interferometer arm is stationary and scanning is performed by a wedge-shaped refractive element on one of the arms. is carried out by the movement of
An interferometer is disclosed in which the direction of orientation of the refractive element and the direction of its movement are specific mathematically derived directions that minimize the translational displacement of the transmitted light beam.

本発明は、干渉計の分野に関し、特に分光測定
に用いられるようになつている走査干渉計に関す
る。更に詳細には、その主な焦点は、赤外線フエ
リエ変換分光学に用いるようになつているマイケ
ルソン型干渉計の改良である。
The present invention relates to the field of interferometers, and more particularly to scanning interferometers adapted for use in spectroscopic measurements. More specifically, its primary focus is on the improvement of Michelson interferometers, which are increasingly being used in infrared Hurier transform spectroscopy.

本願出願人に係る先の米国特許出願(出願番号
第790457号、出願日1977年4月25日、発明の名称
『屈折的に走査される干渉計』)には、走査が単一
の補償されていない屈折要素、好ましくはくさび
状横断面を有する屈折要素であつて、両方の干渉
計アームの静置反射器と関連して用いられる屈折
要素によつて行なわれる干渉計が開示されてい
る。上記米国特許出願の明細書に詳述してある、
このような構成の大きな利点は、走査中の運動の
制御を非常に大きく改良することを含み、これは
まず第1に、スタツク(stack)のモニタリン
グ、医療ガスの分析、液体及びガス処理の制御、
ガスクロマトグラフイ部分の分析のようなオンラ
イン技術としての、フエリエ変換分光学に実際上
用いられる。
The applicant's earlier U.S. patent application (application number 790457, filed April 25, 1977, titled ``Refractively Scanned Interferometer'') includes An interferometer is disclosed which is carried out by a refractive element without a wedge-shaped cross section, preferably a refractive element having a wedge-shaped cross-section, which is used in conjunction with stationary reflectors of both interferometer arms. As detailed in the specification of the above-mentioned U.S. patent application,
The major advantages of such a configuration include the greatly improved control of motion during scanning, which is primarily useful for stack monitoring, analysis of medical gases, and control of liquid and gas handling. ,
Practically used in Furier transform spectroscopy as an on-line technique such as analysis of gas chromatography sections.

干渉計走査のためにくさび状プリズムを使用す
ることは、プリズムの配置方向及び移動の方向を
適切に配置しなければ、問題が生ずる。この問題
は、プリズムの走査運動中の光ビームの並進運動
乃至横方向変位である。この問題は、再帰反射器
を干渉計アームの鏡として用いた場合、特に著し
い。
The use of wedge prisms for interferometric scanning can be problematic if the prism orientation and direction of movement are not properly aligned. The problem is the translational or lateral displacement of the light beam during the scanning movement of the prism. This problem is particularly acute when a retroreflector is used as a mirror in the interferometer arm.

本発明の主要な概念は、くさびの走査運動によ
る横方向の光ビームの変位を妨ぐことである。く
さびの位置ではなく、波長による、ビーム変位の
第2の形がある。特に、放射のビームがくさびを
通過する際に曲げられる角度は、その波長によつ
て変化する。これは、くさびの屈折率の色分散
(chromatic dispersion)による。1976年1月の
コンサルタントであるアーロン・カツセル
(Aaron Kassel)による出願人対する『補償され
た』くさびの設計において、彼は、二重くさびの
構成を提案しており、この構成は、静置補償くさ
びを含み、これは色分散効果を除くために移動く
さびと同じ頂部角度を有している。このような二
重くさびの構成は、出願人の単一くさび設計と同
じ、くさび運動による横方向ビーム変位の問題を
対象としている。本出願によつてカバーされる概
念は、単一の、補償されていない走査くさびの設
計か、色分散効果のために付加的な静置くさびが
『補償する』ところの二重くさび設計かを必要と
する。
The main idea of the invention is to prevent lateral displacement of the light beam due to the scanning movement of the wedge. There is a second form of beam displacement, which is due to wavelength rather than wedge position. In particular, the angle at which the beam of radiation is bent as it passes through the wedge varies depending on its wavelength. This is due to the chromatic dispersion of the refractive index of the wedge. In January 1976 consultant Aaron Kassel's ``Compensated'' Wedge Design for Applicant, he proposed a double wedge configuration, which was designed to be statically compensated. includes a wedge, which has the same top angle as the moving wedge to eliminate chromatic dispersion effects. Such a double wedge configuration addresses the same problems of lateral beam displacement due to wedging motion as Applicant's single wedge design. The concepts covered by this application can be either a single, uncompensated scanning wedge design or a dual wedge design where an additional resting wedge 'compensates' for chromatic dispersion effects. I need.

本発明は、くさびプリズムの配置方向及び移動
方向の最適の組み合せを使用することによつて、
上記した問題を実質上解決する。配置方向及び移
動方向は、屈折光ビームの変位を最小にする、数
学的に導びかれる方向にある。更に詳細には、く
さび状プリズムは、プリズムの異なつた厚さを介
して延びている平行な放射の見かけの変位点が静
止状態に維持されるように方向配置され且つ移動
せしめられる。この状態は、まず、全てのこのよ
うな見かけの変位点を介して延びている想像線の
配置を決定し次に、その先端がこの線上に維持さ
れるようにプリズムを並進することによつて合致
できる。
The present invention achieves the following by using an optimal combination of the arrangement direction and movement direction of the wedge prism.
This substantially solves the above problems. The orientation and movement direction are mathematically derived directions that minimize the displacement of the refracted light beam. More particularly, the wedge prism is oriented and moved such that the apparent displacement points of the parallel radiation extending through the different thicknesses of the prism remain stationary. This condition is achieved by first determining the placement of an imaginary line extending through all such apparent displacement points and then translating the prism so that its tip remains on this line. Can match.

第1図は、フエリエ変換分光器に連結された干
渉計を示している。この干渉計に於いては、放射
源11は、好ましくは赤外線ライトを使用して、
ビームスプリツタ13の方へ放射を伝え、このビ
ームスプリツタ13は、一方の通路へ反射ビーム
15を、他の通路へ透過ビーム17を進める。
FIG. 1 shows an interferometer coupled to a Hurier transform spectrometer. In this interferometer, the radiation source 11 preferably uses an infrared light to
The radiation is directed towards a beam splitter 13 which directs the reflected beam 15 in one path and the transmitted beam 17 in the other path.

ビーム15は静置反射器19、好ましくは再帰
反射器によつてビームスプリツタの方に反射して
戻される。この反射器は、不変路を提供する干渉
計のアーム内の放射の路を決定する。
Beam 15 is reflected back toward the beam splitter by a stationary reflector 19, preferably a retroreflector. This reflector determines the path of the radiation within the interferometer arm providing an invariant path.

他方のビーム17も、これも再帰反射器として
図示されている静置反射器21によつてビームス
プリツタの方へ反射して戻される。しかしなが
ら、干渉計のこのアーム内の放射の路長は屈折装
置によつて変更される。
The other beam 17 is also reflected back towards the beam splitter by a stationary reflector 21, also shown as a retroreflector. However, the path length of the radiation in this arm of the interferometer is modified by the refractor.

単一くさび形部材23は、ビームスプリツタ1
3と鏡21との間のビーム17の路内の走査プリ
ズム(scanning prism)として間に配置され
る。このくさび形部材は、ビームの路を横切つて
矢印24で示した方向に移動可能であり、放射が
通過する屈折材料の厚さを変更することによつて
路の長さを変える働きをする。適切な駆動手段2
5がくさび形部材23に組み合わさつて、ビーム
17の路を横切つてそれを前後に移動し、これに
よつて、有効放射路を走査する。
The single wedge-shaped member 23 is connected to the beam splitter 1
3 and the mirror 21 as a scanning prism in the path of the beam 17. This wedge-shaped member is movable across the path of the beam in the direction indicated by arrow 24 and serves to change the length of the path by changing the thickness of the refractive material through which the radiation passes. . Suitable drive means 2
5 in combination with the wedge-shaped member 23 to move it back and forth across the path of the beam 17, thereby scanning the effective radiation path.

反射されたビーム15及び17は、ビームスプ
リツタ13にて再度一緒にされ、結合された放射
の一部は適切な検出器27の方に進められ、この
検出器27は放射強さに応答する。この強さは、
屈折くさびが一つの干渉計アーム内の放射の路を
横切つて移動せしめられるのに従つて変化し、こ
れによつて、そのアームに於ける放射と他方の、
即ち長さの変わらない干渉計アームの方の放射と
の位相関係を変える。
The reflected beams 15 and 17 are recombined at beam splitter 13 and a portion of the combined radiation is directed towards a suitable detector 27, which is responsive to the radiation intensity. . This strength is
As the refractive wedge is moved across the path of the radiation in one interferometer arm, it changes, thereby causing the radiation in that arm to
That is, it changes the phase relationship with the radiation from the interferometer arm, which does not change in length.

干渉計が分光測定のために使用される場合、分
析すべき材料のサンプル29を、図示した如く検
出器27とビームスプリツタとの間、又は光源1
1とビームスプリツタとの間のどちらにでも配置
することができる。
When the interferometer is used for spectroscopic measurements, the sample 29 of the material to be analyzed is placed between the detector 27 and the beam splitter or the light source 1 as shown.
1 and the beam splitter.

第1図の干渉計は“二重検出器(dual
detector)”システムとして図示されている。こ
のような装置は、平坦な鏡ではなく再帰反射器を
使用することによつて可能であり、第2の検出器
31を用いて、ほぼ“源”の方向で、光源からの
放射と平行であるが一致していない方向に戻つて
進められた放射33を受ける。光源からのビーム
とビーム33とが離れていることが、第2の検出
器31の使用を可能にする。仮に、両方の検出器
からの電気的信号が適切に測定され合計されたな
らば、正味の信号を零にできる(即ち、ゼロ出力
が等しい検出器の路長及びサンプルがないことに
より得られる)。そして、サンプルがビームスプ
リツタと検出器の1つとの間に置かれると、サン
プルの特性にのみ依存する信号が得られる。この
“二重検出器”の方法は、フエリエ変換計算装置
に必要な動的範囲を大きく減少せしめる。
The interferometer shown in Figure 1 is a “dual detector”.
such a device is possible by using a retroreflector rather than a flat mirror, using a second detector 31 to detect approximately the source. direction, which is parallel to, but not coincident with, the radiation from the source.The separation of the beam from the source and the beam 33 causes the second detector 31 to If the electrical signals from both detectors are properly measured and summed, the net signal can be zero (i.e., if the zero output is equal to the path length of the detector and the sample is When the sample is placed between the beam splitter and one of the detectors, a signal is obtained that depends only on the properties of the sample. This "dual detector" method This greatly reduces the dynamic range required for the Fuierier transform calculation device.

第1図は、更に、加算増幅器35、コンピユー
タ37及びスペクトル表示器39を含むことがあ
るフエリエ変換分光計に使用される電子システム
の構成部品を簡略に示している。
FIG. 1 also schematically illustrates the components of an electronic system used in a Feller transform spectrometer, which may include a summing amplifier 35, a computer 37, and a spectral display 39.

次に、本発明の本質的事項について説明する
と、これは、くさび屈折要素23の最適な配置方
向及び走査中の所望の運動方向を考慮することで
ある。
Next, the essence of the invention will be explained, which is to consider the optimal orientation of the wedge refractive element 23 and the desired direction of movement during scanning.

第2に示した如く、図示した形状のくさび屈折
要素23aは、仮に矢印24aの方向に移動する
ならば、正しく整合していない。走査中のくさび
23aの2つの位置を実線及び破線で示してあ
る。実線及び破線のビーム41a及び43aは、
くさびの位置の変更によるビーム(即ち光線)の
変位を示している。この図に於いて、静置反射器
は平坦な鏡19a及び21aとして示されてい
る。このような平坦な反射器で、ビームの変位
は、光線の各々が図示した如く入射の路に沿つて
戻るように方向付けられるので、一般に重大な問
題はない。
Second, if the wedge refractive element 23a of the shape shown were to move in the direction of arrow 24a, it would not be properly aligned. The two positions of the wedge 23a during scanning are shown by solid and dashed lines. The solid and broken line beams 41a and 43a are
It shows the displacement of the beam (or light ray) due to a change in the position of the wedge. In this figure, the stationary reflectors are shown as flat mirrors 19a and 21a. With such a flat reflector, beam displacement is generally not a significant problem since each of the rays is directed back along the path of incidence as shown.

しかしながら、再帰反射器を用いた場合、重大
な問題が生ずる。上記した出願人に係る先の米国
出願に詳細に説明されている理由によつて、再帰
反射器を使用することは非常に望ましい、特に出
願人に係るくさび屈折要素に組み合わせてた場合
は非常に望ましい。第3図は、屈折走査要素に組
み合わせて再帰反射器を使用することによつて生
ずるビーム変位の問題を示している。ここに於い
て、(破線で示した)変位された光線43bは、
反射後異なつた路に従い、他の干渉計アームの対
応する光線15bとビームスプリツタ13bにて
一致しない。
However, significant problems arise when using retroreflectors. For reasons detailed in Applicant's earlier U.S. application cited above, the use of retroreflectors is highly desirable, especially when combined with Applicant's wedge refractive elements. desirable. FIG. 3 illustrates the beam displacement problem caused by the use of retroreflectors in combination with refractive scanning elements. Here, the displaced ray 43b (indicated by a broken line) is
After reflection, it follows a different path and does not match the corresponding beam 15b of the other interferometer arm at the beam splitter 13b.

延長した波面(wave front)のため、ビーム
スプリツタにて2つのビームの重なつた領域が今
だ存在するので、まず、第3図から分かるよう
に、状況のあまり良いものではない。しかしなが
ら、干渉計の効率は、変位が一層悪くなるに従つ
て、徐々に悪くなる。これは、通常の場合のよう
に、波面が曲がつている場合には、特に断言でき
る。第3図の曲がつた実線及び曲がつた破線45
及び47は一定の光学位相の表面を示している。
適切に整合せしめて、2つのアームから来るビー
ムの一定の位相表面が平行であり、構成的な干渉
が全波面を横切つて同時に起こる。他方、もしビ
ームの1つが変位したならば、表面はもはや平行
でなく、代りの構成の線(図)及び有害な干渉が
起こる。これは得られるインタフエログラムの大
きさを著しく減少せしめる。
First of all, as can be seen from Figure 3, the situation is not very good, since there is still an overlapping region of the two beams at the beam splitter due to the extended wave front. However, the efficiency of the interferometer becomes progressively worse as the displacement becomes worse. This is especially true if the wave front is curved, as is usually the case. Curved solid line and bent broken line 45 in Figure 3
and 47 indicate a surface of constant optical phase.
With proper alignment, the constant phase surfaces of the beams coming from the two arms are parallel and constructive interference occurs simultaneously across the entire wavefront. On the other hand, if one of the beams is displaced, the surfaces are no longer parallel and an alternative configuration of lines and harmful interference occur. This significantly reduces the size of the resulting interferogram.

本発明は、くさびの配置方向と移動の方向との
最適の組み合せを用いることによつて、くさびの
移動の際のビーム変位を最少にする。次の理論的
な処理は、最適な動作のための一般的な条件の組
を達成するのに役立つであろう。
The present invention minimizes beam displacement during wedge movement by using an optimal combination of wedge placement and movement directions. The following theoretical process will help achieve a general set of conditions for optimal operation.

第4図は、2つの平行な光線が実線51及び5
3によつて示された路に従う概括的なプリズムを
示す。これらの線の各々は3つの部分を有し、
各々a,b及びcとの名付けられている。下方の
線51がプリズムに入る点及びプリズムから出る
点はX1,Y1及びX2,Y2と名付けられている。2
つの平面にての変向角度はβ及びβである。
これらはスネルの法則から計算できる。
FIG. 4 shows that two parallel rays are solid lines 51 and 5.
3 shows a general prism following the path indicated by 3; Each of these lines has three parts,
They are named a, b and c, respectively. The points where the lower line 51 enters and exits the prism are named X 1 , Y 1 and X 2 , Y 2 . 2
The deflection angles in the two planes are β 1 and β 2 .
These can be calculated using Snell's law.

参考のため、座標系の中心がプリズムの先端5
5にあり、X軸57がプリズム内の平行線51b
及び53bの進行方向と平行であると仮定しよ
う。第1のプリズム表面59及び第2のプリズム
表面61は、このX軸と角度α及びαをな
す。
For reference, the center of the coordinate system is the tip of the prism 5.
5, and the X axis 57 is a parallel line 51b inside the prism.
Let's assume that it is parallel to the traveling direction of 53b and 53b. The first prism surface 59 and the second prism surface 61 make angles α 1 and α 2 with this X-axis.

点線51d及び51eで作図による入射線及び
放射線51a及び51cを延長した場合、これら
の線は、P(X,Y)で示した見かけの偏向にて
交叉することが判るであろう。
If we extend the plotted lines of incidence and rays 51a and 51c with dotted lines 51d and 51e, it will be seen that these lines intersect at an apparent deflection denoted P(X,Y).

プリズムの透過中にビームの変位を避けること
を望む場合、個々の線の見かけの偏向点を変えな
い移動方向を見出さなければならない。数多くの
平行線を引くならば、これらは全てある線63に
見かけの偏向点が書かれることにまず注意すべき
である。更に、先端に近ずくようにプリズムを透
過する線を引くと、線63は先端を通過しなけれ
ばならないことが判かるであろう。
If it is desired to avoid displacement of the beam during transmission through the prism, a direction of movement must be found that does not change the apparent deflection point of the individual lines. It should first be noted that if a number of parallel lines are drawn, they will all have an apparent deflection point drawn on a certain line 63. Furthermore, if we draw a line through the prism closer to the tip, we will see that line 63 must pass through the tip.

手作業は一連の点P(X,Y)の軌跡を見出す
こと、即ち線63の方程式を見出すことである。
この線が決定されたならば、見かけの偏向点の軌
跡が所定の空間内に固定されているように保持さ
れる方法でプリズムを移動する限り、出口路は変
わらないということは明らかであろう。軌跡が直
線であり、プリズムが回転せず、移動が初期の軌
跡63上に先端を保持するようなものである限り
これは事実であろう。
The manual task is to find the trajectory of the series of points P(X,Y), ie to find the equation of the line 63.
Once this line has been determined, it will be clear that as long as the prism is moved in such a way that the locus of the apparent deflection point is kept fixed within a given space, the exit path will not change. . This will be the case as long as the trajectory is straight, the prism does not rotate, and the movement is such as to keep the tip on the initial trajectory 63.

解決策は次の通りである。まず、入射線及び放
射線の方程式は次の通りであることを注意された
い。
The solution is as follows. First, note that the equations for the incident ray and radiation are as follows.

(y−Y1)=tanβ(x−X1) (1) 及び、(y−Y2)=tanβ(x−X2) (2) “P”は2つの線に共通なただ1つの点である
ので、(1)及び(2)を解けば、同時に他のパラメータ
によつてX及びyを得ることができる。これらの
パラメータの各々は、初期の状態であり、又はス
ネルの法則から得ることができる。
(y−Y 1 )=tanβ 1 (x−X 1 ) (1) and (y−Y 2 )=tanβ 2 (x−X 2 ) (2) “P” is the only one common to the two lines. Therefore, by solving (1) and (2), we can simultaneously obtain X and y using other parameters. Each of these parameters can be initial conditions or obtained from Snell's law.

条件は、X軸57がプリズム内の光路に平行で
あるということに注意することによつて、簡単に
できる。この場合Y1=Y2=Yであり方程式(1)及
び(2)は、次の通りである。
The condition is simplified by noting that the X-axis 57 is parallel to the optical path within the prism. In this case Y 1 =Y 2 =Y and equations (1) and (2) are as follows.

y−Y=B1(x−X1) (3) 及び、y−Y=B2(x−X2) (4) ここで、B1=tanβ、及びB2=tanβ y-Y=B 1 (x-X 1 ) (3) and y-Y=B 2 (x-X 2 ) (4) where B 1 = tanβ 1 and B 2 = tanβ 2 .

X1及びX2は既知であり、X1=Y/A1及びX2
Y/A、 ここで、A1=tanα、及びA2=tanα
X 1 and X 2 are known, and X 1 = Y/A 1 and X 2 =
Y/A, where A 1 = tanα 1 and A 2 = tanα 2 .

従つて、方程式(3)は次の通りになる。 Therefore, equation (3) becomes:

y−Y=B1(x−Y/A1) 又は、y−Y=−YB1/A1+B1x 又は、Y(B1/A1−1)=B1x-y y-Y= B1 (x-Y/ A1 ) or y-Y= -YB1 / A1 + B1x or Y( B1 / A1-1 )= B1x-y .

方程式(4)を同様な形成にして、これを割り、こ
れを変形すると次の通りになる。
If we form equation (4) in a similar way, divide it, and transform it, we get the following.

x(B1−B2C)=y(1−C) (5) Cを次の通りに規定する。 x(B 1 −B 2 C)=y(1−C) (5) Define C as follows.

C=(B1/A1−1)/(B2/A2−1)。 C=( B1 / A1-1 )/( B2 / A2-1 ).

B1、B2、A1、及びA2は既知であるので、方程
式(5)は原点を通る直線を示している。これが、見
かけの偏向点の軌跡である。
Since B 1 , B 2 , A 1 , and A 2 are known, equation (5) shows a straight line through the origin. This is the locus of the apparent deflection point.

有用な例として、線の間に入射角度及び放射角
度、並びに第1のプリズム表面及び第2のプリズ
ム表面とが等しい対称な場合を挙げる。再び、X
軸をプリズム内で進む方向と平行に選ぶと、 β=180゜−β、α=180゜−αであ
り、従つて、B1=−B2及びA1=−A2である。C
=1であるので、X=0である。従つて、軌跡は
Y軸になり、この場合、プリズムの中心線であ
る。これは第5図に示されており、見かけの偏向
点Pの軌跡はくさび形プリズムの中心線上にあ
る。
A useful example is the case of symmetry between the lines where the angle of incidence and the angle of emission and the first prism surface and the second prism surface are equal. Again, X
If we choose the axes parallel to the direction of travel in the prism, then β 1 = 180° − β 2 , α 1 = 180° − α 2 , and therefore B 1 = −B 2 and A 1 = −A 2 . be. C
=1, so X=0. The trajectory will therefore be the Y-axis, in this case the centerline of the prism. This is shown in FIG. 5, where the locus of the apparent deflection point P is on the center line of the wedge prism.

簡略に言うと、見かけの偏向点の軌跡は、プリ
ズムの先端を通る直線である。放射ビームは、こ
の軌跡が所定の空間内で固定されていることが保
持される方法でプリズムが動かされる限り、静止
したままである。もしプリズムがその先端が連続
的にこの軌跡上で純粋な並進運動をするように移
動せしめられるならば、これは達成できるであろ
う。即ち、運動の方向は軌跡に沿つていなければ
ならない。仮に、くさびの先がいくらか切取られ
ているならば、その先端は、もちろん、その側部
を延長した場合の交わる点である。
Simply put, the locus of the apparent deflection point is a straight line passing through the tip of the prism. The radiation beam remains stationary as long as the prism is moved in such a way that this trajectory remains fixed within a given space. This could be achieved if the prism was made to move its tip continuously on this trajectory in a pure translational motion. That is, the direction of motion must be along the trajectory. If the tip of the wedge is truncated, the tip is, of course, the point where the extended sides meet.

第1図に示した完全な干渉計に戻つて説明する
と、くさび状プリズム23の配置方向及び移動方
向は、プリズムが走査のために矢印24の方向に
移動せしめられる際に、所定の空間内の実質上同
じ点にプリズムの見かけの偏向点を維持するよう
になつている。これは、プリズムの先端が、移動
しているプリズム内のビーム17の一連の見かけ
の偏向点によつて規定される線に沿つて動くよう
に配置することによつて保証される。
Returning to the complete interferometer shown in FIG. 1, the orientation and direction of movement of wedge prism 23 is such that the wedge prism 23 is positioned within a predetermined space as it is moved in the direction of arrow 24 for scanning. It is adapted to maintain the apparent deflection point of the prism at substantially the same point. This is ensured by arranging the prism tip to move along a line defined by a series of apparent deflection points of the beam 17 within the moving prism.

上記した特許請求の範囲の記載は、上記の特定
の実施例をカバーするのみならず、従来技術に対
して許容される最大の幅及び解釈でここに於いて
説明された本発明の概念をカバーするものであ
る。
The following claims cover not only the specific embodiments described above, but also the inventive concepts described herein in the fullest breadth and interpretation permissible with respect to the prior art. It is something to do.

特許請求範囲の記載中のいくつかの用語は、次
の通りの意味で用いる。用語『補償されていな
い』は、反対の角度の付いたくさびは光をその初
期の方向に曲げる必要はないということを意味す
る。用語『くさび』は、「くさび」が光路を横切
つて移動する際、光路の長さを変更する任意の屈
折要素を広くカバーする意味である。用語『再帰
反射器(retro‐reflector)』は、「立方コーナ
(cube corner)」、「キヤツアイ(cats‐eye)」又
は「ルーフトツプ(roof top)」反射器のよう
な、その方向によらず、入射の方向に平行な方向
で入射ビームを戻す特性を有する反射器を意味す
る。
Certain terms in the claims are used with the following meanings. The term "uncompensated" means that the oppositely angled wedge need not bend the light to its initial direction. The term "wedge" is meant to broadly cover any refractive element that changes the length of the optical path as the "wedge" moves across the optical path. The term ``retro-reflector'' refers to a reflector, regardless of its orientation, such as a ``cube corner,''``cats-eye,'' or ``roof top'' reflector. means a reflector having the property of returning the incident beam in a direction parallel to the direction of incidence.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明が組み込まれている干渉計の
簡略な平面図。第2図は、本発明を適用しないく
さび屈折要素が走査のために使用される場合に起
こる光学ビームの変位を示す略図。第3図は、平
坦な鏡の代りに再帰反射器を用いた場合の問題の
増加した範囲を示すことを除いて第2図と同様な
図。第4図は、本発明の数学的基礎を説明する、
くさびプリズムの平面図。第5図は、くさびプリ
ズムの入射光学的角度と放射光学的角度が等し
い、数学的解折の特別の場合を示す図。 11…反射源、13…ビームスプリツタ、19
…静置反射器、21…静置反射器、23…くさび
屈折要素、25…駆動手段、27…第1の検出
器、29…サンプル、31…第2の検出器。
FIG. 1 is a simplified top view of an interferometer incorporating the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the displacement of the optical beam that occurs when a wedge refractive element is used for scanning without applying the present invention. FIG. 3 is a diagram similar to FIG. 2, except showing the increased scope of the problem when a retroreflector is used instead of a flat mirror. FIG. 4 explains the mathematical basis of the invention,
Top view of a wedge prism. FIG. 5 is a diagram illustrating a special case of mathematical solution in which the optical angle of incidence and the optical angle of emission of a wedge prism are equal. 11... Reflection source, 13... Beam splitter, 19
... stationary reflector, 21 ... stationary reflector, 23 ... wedge refractive element, 25 ... drive means, 27 ... first detector, 29 ... sample, 31 ... second detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 干渉パターンが、第1の固定路及び第2の可
変路にそれぞれ沿つて進む光の成分を比較するこ
とによつて生成せしめられる型の走査干渉計にお
いて: 該第1の路の長さを決定する第1の再帰静置反
射器と; 該第2の路の端に設けられた第2の再帰静置反
射器と; 該第2の路と交差しており、路の走査を行うこ
のような路を横切つて可動であるくさび形プリズ
ムとを具備し; 該プリズムの配置方向と走査運動の方向とが、
該プリズムを介して進む光線の各々の見かけの偏
向点が該プリズムの全走査運動に渡つて実質上同
じ位置に維持されるようになつていることを特徴
とする走査干渉計。 2 該プリズムを介して進む光ビームの入射角と
放射角とが等しく、該入射角が該プリズムに入る
光と該プリズムの入射表面に垂直な線との間の角
度であり、該放射角が該プリズムから出る光と光
が出る該プリズムの表面に垂直な線との間の角度
である特許請求の範囲第1項記載の走査干渉計。 3 該プリズムの走査の方向が該プリズムの中心
線に沿つている、即ち、該プリズムの光入射表面
と光放射表面とから等しい角度間隔の該プリズム
を介している想像線に沿つている特許請求の範囲
第2項記載の干渉計。 4 該くさび形プリズムが、単一の、補償されて
いない屈折要素である特許請求の範囲第1項記載
の走査干渉計。
Claims: 1. In a scanning interferometer of the type in which an interference pattern is generated by comparing components of light traveling along a first fixed path and a second variable path, respectively: a first retrostatic reflector that determines the length of the path; a second retrostatic reflector provided at the end of the second path; intersecting the second path; a wedge-shaped prism movable across such a path for scanning a path; the orientation of the prism and the direction of the scanning movement are such that
A scanning interferometer characterized in that the apparent deflection point of each of the light rays traveling through the prism is maintained at substantially the same position over the entire scanning movement of the prism. 2 the angle of incidence and the angle of emission of a beam of light traveling through the prism are equal, the angle of incidence is the angle between the light entering the prism and a line perpendicular to the entrance surface of the prism, and the angle of emission is 2. A scanning interferometer as claimed in claim 1, wherein the angle is between the light exiting the prism and a line perpendicular to the surface of the prism from which the light exits. 3. A claim in which the direction of scanning of the prism is along the center line of the prism, i.e. along an imaginary line through the prism that is equally angularly spaced from the light-incidence surface and the light-emission surface of the prism. The interferometer according to item 2. 4. The scanning interferometer of claim 1, wherein the wedge prism is a single, uncompensated refractive element.
JP11779A 1979-01-06 1979-01-06 Interferometer Granted JPS5594103A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11779A JPS5594103A (en) 1979-01-06 1979-01-06 Interferometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11779A JPS5594103A (en) 1979-01-06 1979-01-06 Interferometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5594103A JPS5594103A (en) 1980-07-17
JPS6211283B2 true JPS6211283B2 (en) 1987-03-11

Family

ID=11465098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11779A Granted JPS5594103A (en) 1979-01-06 1979-01-06 Interferometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5594103A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63122970U (en) * 1987-02-05 1988-08-10
JPH0192289U (en) * 1987-12-11 1989-06-16

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60231124A (en) * 1984-04-30 1985-11-16 Shimadzu Corp Interference spectrophotometer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63122970U (en) * 1987-02-05 1988-08-10
JPH0192289U (en) * 1987-12-11 1989-06-16

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5594103A (en) 1980-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4190366A (en) Refractively scanned interferometer
US4142797A (en) Common path interferometer
US4165938A (en) Refractively scanned interferometer
US5539517A (en) Method for simultaneously measuring the spectral intensity as a function of wavelength of all the pixels of a two dimensional scene
US4662750A (en) Angle sensitive interferometer and control method and apparatus
US3684379A (en) Interferometric device
GB2163548A (en) Interferometric apparatus particularly for use in ft spectrophotometer
US4286877A (en) Refractively scanned interferometer
US4183669A (en) Dual beam Fourier spectrometer
US4278351A (en) Interferometer
US4265540A (en) Refractively scanned interferometer
JP3323510B2 (en) Laser beam splitter producing multiple parallel beams
US4585345A (en) Double beam interferometer using refractive scanning method
WO1998002720A1 (en) An interferometer
KR20140022715A (en) Spectrometric instrument
US4632553A (en) Silicon beamsplitter
US4538910A (en) Dual beam fourier spectrometer
JPS6211283B2 (en)
US6075598A (en) Interferometer
US3972618A (en) Interferometer for testing materials of different sizes
US7499175B1 (en) Enhanced Michelson interferometric optical filter with broadened wavelength blockage
US5223910A (en) Interferometer devices, especially for scanning type multiplex fourier transform spectrometry
US4999010A (en) Dual beam optical nulling interferometric spectrometer
US4181440A (en) Over-under double-pass interferometer
US5994700A (en) FTIR spectrometer with solid-state drive system