JPH0267935A

JPH0267935A - 干渉計

Info

Publication number: JPH0267935A
Application number: JP63221183A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishihama; 石浜　傑
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1990-03-07

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、半透鏡と移ｖＪ鏡と固定鏡からなりフーリエ
変換赤外分光光度計に用いられる干渉計に関する。

［従来の技術］第８図はフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−１１？）
の構成概要を示す図、第９図及び第１０図は従来の干渉
計の変形例を示す図である０図中、８１は干渉計、８２
．９２．９３．９６と９７は固定鏡、８３．９４と９８
は移動鏡、８４．９１と９５は半透鏡、８５は光源、８
６は試料室、８７は試料、８８は検出器を示す。

フーリエ変換赤外分光光度計は、第８図に示すように光
源８５から出た赤外線を干渉計８１に導き、ここで干渉
波形となった光が試料室８６に設置した試料８７に焦点
を結ぶようにし、試料８７での透過光を検出器８８で検
出するものである。

干渉計８１は、半透鏡８４と固定鏡８２と移動鏡８３か
らなり、移動鏡８３の動きに合わせて半透１ｉ１８４と
固定鏡８２、移動鏡８３間に生じる光路差により干渉波
形（インターフェログラム）が得られる。試料８７では
、その物質特有の波長の光を吸収するので、その透過光
を検出器８８で検出し、これをフーリエ変換することに
より物質特有のスペクトルを得ることができる。

第８図に示すような従来の干渉計では、移動鏡８３がＸ
移動すると、この干渉計で生じる光路兼摂は２ｘになる
。このような干渉計に対し、さらに光路兼摂を太き（す
るように工夫したのが、第９図及び第１０図の干渉計で
あり、これらは、いずれも２つの固定鏡（９２と９３．
９６と９７）を設け、移動ｔＡ（９４，９８）による移
動距離が、第８図の干渉計のさらに２倍になるように構
成し、移動鏡がＸ移動すると４Ｘの光路兼摂が得られる
ようにしたものである。

〔発明が解決しようとする諜Ｂ］フーリエ変換赤外分光光度計での分解能は、干渉計で生
じる最大光路兼摂（Ｘ）により、次式で定義される。

この式から明らかなように分解能を高めるには、最大光
路兼摂を大きくし、波長のオーダーで移動鏡を動かす必
要がある。また、移動鏡を動かすストロークが長くなる
と、高い精度での毘作が要求される。

上記のようなこれまでの超高分解能干渉計では、最大光
路兼摂を大きくするために干渉計が非常に大型なものに
なり、その移動鏡の移動精度や光学系の安定度も要求さ
れた。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、僅かな
移動鏡の移動量で大きな光路差変化が得られ、装置の小
型化も可能な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〕そのために本発明の干渉計は、半透鏡と、該半透鏡を透
過した光と反射した光の各々が同一光路を逆進するよう
に反射させる一対の平面鏡と、該一対の平面鏡の中間に
上記２つの光を反射させる反射面を表裏両面に有する移
動鏡から構成される干渉計において、前記移動鏡の反射
面を２枚の平面鏡を直角に組み合わせた直角鏡でそれぞ
れ構成すると共に、該移動鏡で反射した光を元の光路へ
折り返し反射させる対面反射鏡を設けたことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

本発明の干渉計では、両面を直角鏡で構成する移動鏡に
対向して半透鏡と移動鏡との間の反射鏡及び移動鏡との
対面反射鏡からなる固定鏡を配置するので、移動鏡と固
定鏡との間で多重反射系を構成することができ、短いス
トロークで大きな光路兼摂を得ることができる。また、
固定鏡にも直角鏡やコーナーキューブを用い、移動鏡の
直角鏡と対にして、或いは複数個配置することにより、
さらに多重反射を多くすることができ、安定した光学系
を構成することができる。

［実施例〕以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る干渉計の１実施例構成を示す図で
ある。

第１図において、１は半透鏡、２〜５は固定鏡、６は移
動鏡を示す。移動鏡６は直角鏡を使用し、固定鏡２〜５
は平面鏡でもよいが、固定鏡３と５はコーナーキューブ
や直角鏡でもよい、この構成により半透鏡１の反射光、
透過光をそれぞれ固定鏡２．４で移動鏡６へ反射させる
。移動鏡６は、直角鏡を使用しているので、光路を図示
のように平行シフトして固定鏡３．５に反射させ、固定
鏡３．５から同じ光路に戻す。

上記のように本発明に係る干渉計は、移動方向の両面が
直角鏡からなる移動鏡６に対向して固定鏡を設けると共
に、固定鏡２．４を半透鏡と移動鏡との間の反射鏡とし
、固定鏡３．５を移動鏡との対面反射鏡としている。従
って、対面反射鏡から元の光路へ折り返し反射させるこ
とにより多重反射系を構成することができる。この多重
反射によれば、移動ｍ６がＸ移動した場合、８ｘの光路
残長が得られる。

この構成の場合、特に固定鏡３．５において、光路がず
れないようにするため、平面鏡では傾きの補正が必要で
あり、コーナーキューブや直角鏡では芯出しが必要であ
る。一般には、傾きの補正より芯出しが容易であり、光
学系の安定性も高い。

また、直角鏡を固定鏡３．５に用いる場合には、移動鏡
６の直角を形成する辺と固定鏡３．５の直角を形成する
辺の方向が平行になるのではなく、直角になるようにす
るとよい。

第２図〜第７図は本発明に係る干渉計の他の実施例構成
を示す図である。図中、１１．３１．５１５６１と７１
は半透鏡、１２．１４．３２．３４．４１と４３は固定
鏡、１３．３３．４２．５３．６４と７３は移動鏡、１
５．１６．５２．５５．６２．６６．７２と７４は反射
鏡、１７〜２６．５４．５６．６３．６５．７５と７６
は直角鏡、２７．２８．３５．３６．４４．４５．７７
と７８はコーナーキューブを示す。

第２図に示す例は、移動鏡１３の端部にコーナーキュー
ブ２７．２８を設け、固定鏡１２．１４を半透鏡１１と
移動鏡１３との間の反射鏡１５．１６、及び移動鏡１３
との対面反射鏡１７〜２６により構成したものである。

対面反射鏡１７〜２６は、直角鏡であり移動鏡１３のそ
れぞれの反射面に対向して２列に配置している。すなわ
ち、固定鏡１２では実線の対面反射鏡１７．１９．２１
の列に対して点線の対面反射鏡１８．２０の列からなり
、固定鏡１４では実線の対面反射鏡２２．２４．２６の
列に対して点線の対面反射鏡２３．２５の列からなる。

そして、これらは、各列で直角鏡の稜が並行になり、且
つ各列間で直角鏡の稜の位置が半ピッチずれるように構
成している。従って、半透鏡１１で反射、透過したそれ
ぞれの光が反射鏡１５．１６を経て移動鏡１３に入射す
ると次のような光路をとる。

例えば固定鏡１２側について光路を説明すると、対面反
射鏡１７で反射された光は、ちと来た方向と平行に２段
目を移動鏡１３に戻る（同図（ｂ））。

そうすると、この移動鏡１３に入射した光は垂直に平行
シフトし、対面反射鏡１Ｂに入射する（同図（ａ））、
同様に対面反射鏡１８に入射した光は一段落ちて３段目
を移動鏡１３に戻る（同図（ｂ））。

これを多段階繰り返し、最後は移動鏡１３下部のコーナ
ーキューブ２７で反射されてもと来た光路を戻る。従っ
て、図示の構成では移動鏡１３がＸ移動すると４４ｘの
光路残長となる。

第３図に示す例は、第２図に示す構成に対し、移動鏡３
３と固定鏡３２．３４を平面に配置したものであり、第
４図に示す例は、元の光路へ折り返し反射させるための
コーナーキューブ４４．４５を移動鏡４２側でなく固定
鏡４１．４３の端部に設けたものである。

また、第５図に示す例は、移動鏡５３の両側にそれぞれ
１個の直角鏡で構成する固定鏡５４．５６を配置し、対
面する移動鏡５３と固定鏡の直角鏡同士の稜の位置をず
らして１組の直角鏡間で多重反射系を構成したものであ
る。この場合の元の光路へ折り返す反射は、直角鏡の稜
部分で行う。

これに対し、第６図に示す例は、直角鏡の向きを９０°
回転させた構成を示したものである。なお、これらの例
において、固定鏡５４．５６．６３．６５にコーナーキ
ューブを用いても同様の効果が得られる。

第７図に示す例は、第５図及び第６図に示す例と類似す
るものであって、元の光路へ折り返す反射部にコーナー
キューブ７７．７８を配置したものである。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
（、種々の変形が可能である０例えば上記の実施例では
、固定鏡として直角鏡を用いた部分、また、コーナーキ
ューブを用いた部分においては、頂点の開き角度が直角
で円錐形状のものを用いてもよい。すなわち、上記説明
において用いたコーナーキューブは、直交する３千面か
らなるものだけでなく、頂点の開き角度が直角で円錐形
状のものも含む。また、本発明によれば、第１０図に示
す従来の構成において、固定鏡９７を直角鏡に置換し第
５図に示す移動鏡５３と直角鏡５６との関係になるよう
に構成することもできる。勿論、この場合の直角鏡をコ
ーナーキューブに置換してもよいことはいうまでもない
。

〔発明の効果〕以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多重
反射を利用することにより、少ない移動鏡の移動量でそ
の多重倍の光路差変化を得ることができる。従って、こ
れまで非常に困難であった超高分解能干渉計が容易に実
現できる。

また、多重反射の最後にコーナーキューブを使用するこ
とにより途中光学系が変化しても入射方向と出射方向に
ずれが生じないように構成できる。

従って、本発明の光学系は安定性に優れているだけでな
く、移動鏡の移動精度も高精度を必要としい。

さらに、多重反射に、直角鏡とコーナーキューブを使用
しているが、直角鏡の反射では、反射平面内で入射と同
方向に光を戻す特性があるので、直角鏡の反射平面内で
の変化の干渉出力への影響を少なくすることができる。

また、コーナーキューブは全方向にわたり、入射方向と
同じ方向に光を戻す特性を持つので、非常に安定した光
学系を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る干渉計の１実施例構成を示す図、
第２図〜第７図は本発明に係る干渉計の他の実施例構成
を示す図、第８図はフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ
−ＩＲ）の構成概要を示す図、第９図および第１０図は
従来の干渉計の変形例を示す図である。１・・・半透鏡、２〜５・・・固定鏡、６・・・移動鏡
。第１図第２図（Ｑ’）出　廓　人　　日本電子株式会社代理人　弁理士　阿　部　龍　吉（外４名）φ−や２第３因（Ｉｉ）第４図第７図第８図第５図く−−÷２第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半透鏡と、該半透鏡を透過した光と反射した光の
各々が同一光路を逆進するように反射させる一対の平面
鏡と、該一対の平面鏡の中間に上記２つの光を反射させ
る反射面を表裏両面に有する移動鏡から構成される干渉
計において、前記移動鏡の反射面を２枚の平面鏡を直角
に組み合わせた直角鏡でそれぞれ構成すると共に、該移
動鏡で反射した光を元の光路へ折り返し反射させる対面
反射鏡を設けたことを特徴とする干渉計。
（２）対面反射鏡を直角鏡で構成したことを特徴とする
請求項１記載の干渉計。
（３）移動鏡の稜と対面反射鏡の稜が直角になる方向に
配置したことを特徴とする請求項２記載の干渉計。
（４）対面反射鏡を複数の直角鏡で構成して移動鏡のそ
れぞれの反射面に対向して２列に配置すると共に、各列
では直角鏡の稜が並行になり、且つ各列間では直角鏡の
稜の位置が半ピッチずれるように構成したことを特徴と
する請求項３記載の干渉計。
（５）直角鏡同士の稜の位置をずらして配置し１組の直
角鏡間で多重反射系を構成したことを特徴とする請求項
２記載の干渉計。
（６）元の光路へ折り返し反射させる部分にコーナーキ
ューブを用いたことを特徴とする請求項１乃至５のいず
れかに記載の干渉計。
（７）元の光路へ折り返し反射させる対面反射鏡に平面
鏡を用いたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載の干渉計。
（８）半透鏡と移動鏡と固定鏡からなる干渉計において
、移動鏡として直角鏡を用いると共に、該直角鏡に対向
して稜の位置をずらして固定した直角鏡を配置し、１組
の直角鏡間で多重反射系を構成したことを特徴とする干
渉計。
（９）半透鏡と移動鏡と固定鏡からなる干渉計において
、移動鏡として直角鏡を用いると共に、該直角鏡に対向
して稜から頂点の位置をずらして固定したコーナーキュ
ーブを固定鏡として配置し、直角鏡とコーナーキューブ
との間で多重反射系を構成したことを特徴とする干渉計
。