JPH03220431A - 干渉計 - Google Patents

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、該半透鏡を透過した光と反射した光
をそれぞれ半Ｍ鏡へ向けて反射させる固定鏡系及び移動
鏡系からなり、特に、フーリエ変換赤外分光光度計に使
用するのに適した干渉計に関する。

〔従来の技術〕

第６図に従来のマイケルソン型干渉計の構成を示す。図
中、１は半透鏡、２は固定鏡、３は移動鏡を示している
。従来より周知のマイケルソン干渉計は、第６図に示す
ように入射光と出射光の一部が同一方向に入出射するよ
うになっている。すなわち、入射光は、半透鏡１によっ
て反射光と透過光に分割され、それぞれ固定鏡２と移動
鏡３によって反射された後、再び半透鏡１に入射して干
渉光を形成する。このような干渉計では、固定鏡２側光
路長と移動鏡３側光路長との差によって発生するインタ
ーフェログラムと呼ばれる干渉信号を利用する場合、出
射光の半分が入射光の方向へ戻ってしまって分離が困難
なため、出射光の残り半分を測定に使用することになる
。また、入射光の方向へ戻った光は、光源等に悪影響を
及ぼすことにもなる。

この点とは別に、第６図のような構成によると、出射光
Ｈの方向に検知器を配置したとき、検知器からの光が干
渉計を経て検知器自身に戻って信号光の中に混入するた
め、検知器から得られるインターフェログラム信号の変
動原因となり得る。そのため、干渉計と検知器の間にス
リットないしアパーチャーを配置するか、又は、スリッ
トないしアパーチャー状の試料ホルダーに試料を入れて
測定することにより、検知器かろの光が干渉計に入射し
一二し）ようにすることも考えろれるが、検知器からの
光が上記スリットないしアパーチャー（又は、スリット
ないしアパーチャー状の試料ホルダー）に当たってはね
返り、同様に検知器に入る可能性もある。このため、検
知器周辺：こ温度変動があるときや、スリットないしア
パーチャーに温度変動があるときは、この温度変動によ
る干渉計の出力変動の原因になる。

上記のような従来のマイケルソン干渉計の欠点である出
射光の半分が入射光の方向へ戻るのを避けるために、本
発明者は実開昭６０−７２５１１号公報において、第７
図に示すように、固定鏡２と移動鏡３を２面鏡で構成し
、半透鏡１からそれぞれの鏡２．３への入射方向とそれ
ぞれの鏡２．３からの反射光の半透鏡１に対する入射方
向とが異なるように構成して、半透鏡１の面積を増やさ
なくとも、入射光Ｉ側へ戻る出射光Ｉを入射光■から分
離して利用できるようにして測定精度を向上させ、また
、光源への出射光の悪影響をなくした干渉計を提案した
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第７図のように入射光Ｉ側へ戻る出射光Ｉも
測定に利用できるようにする場合には、第８図に示すよ
うに、検知器■、検知器■何れの側からも、入射光Ｉ及
び入射光Ｈの２か所から入射光が入ってくるように見え
る（なお、第８図においては、矢印は検知器■から干渉
計を覗いた状態を示す。）。逆に言うなら、検知器Ｉ及
び検知器■からは、それら自身の温度変動を示す光が入
射光■及びＨの方向に出射されることになる。したがっ
て、入射方向■から測定用の光を入射させる配置におい
て、検知器■、Ｈの感度が温度依存性を有する場合に、
入射方向■はこれら検知器１１■の温度をモニターして
補正するのに利用できる。

したがって、本発明の目的は、２つの入射光方向及び２
つの出射光方向を有し、入射光方向と出射光方向が分離
している干渉計において、出射光方向に配置した検知器
及び干渉計自身の温度変化に基づく放射率の変動をモニ
ターでき、高精度の測定が可能な干渉計を提供すること
である。

二課題を解決するための手段〕 そのた狛に、本発明の干渉計は、半透鏡、該半透鏡を透
過した光と反射した光をそれぞれ半透鏡へ向けて反射さ
せる固定鏡系及び移動鏡系からなり、入射光の方向と出
射光の方向が分離され、かつ、入射光、出射光とも２つ
の異なる位置をとることが可能な干渉計において、入射
光が入射しない残りの入射光の位置に別の検知器を配置
して、出射光方向に配！した検知器及び干渉計自身の温
度変化に基づく放射率の変動をモニターできるように構
成し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、入射光が入射しない残りの入射光
の位置に別の検知器が配置されているので、出射光方向
に配置した検知器及び干渉計自身の温度変化に基づく放
射率の変動をモニターすることができる。したがって、
出射光方向に配置した検知器の感度が温度依存性を有す
る場合に、上記の別の検知器によってその温度をモニタ
ーして、干渉計自身及び出射光方向に配置した検知器の
温度制御をするかその出力を補正することにより高精度
の測定ができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る干渉計の１実施例の構成を示す図
であり、１は半透鏡、２は固定鏡、３は移動鏡を示す。

第１図の干渉計自体の構成は、前記したように本発明者
が実開昭６０−７２５１１号公報において提案したもの
であり、マイケルソン干渉計において、固定鏡２と移動
鏡３を２面鏡で構成し、半透鏡１からそれぞれの鏡２．
３へ向かう光の方向とそれぞれの鏡２．３から半透鏡１
へ入射する光の方向とが異なるように構成して、入射光
Ｉ側へ戻る出射光を入射光Ｉから分離したものである。

この干渉計においては、出射光は半透鏡１を対照面とし
て２か所に生じるので、それぞれの位置に検知器Ｉ、検
知器■を配置する。また、入射光■の方向く第８図参照
）に第３の検知器■を配置する。検知器■の温度は特に
一定に保つ。このような配置においては、検知器■は干
渉計と検知器Ｉ、■を覗いていることになる。そのため
、検知器■はこれらの温度変化に基づく放射率の変動を
常にモニターするのに利用できる。そして、検知器■に
よって試料を測定するようにする場合、通常、測定の最
大変動要因である入射光■方向から入ってくる光源から
の光の変動を検知器Ｉによって測定することができる。

入射光Ｉの放射率変動を■１、検知器Ｉの放射率変動を
ＤＩ％検知器■の放射率変動をＤ２、検知器■の放射率
変動をＤ３とすると、検知器Ｉによって測定される変動
率は（１１＋Ｄ３）、検知器■によって測定される変動
値は（Ｄ　＋　＋　Ｄ２　）となる。検知器■の放射率
変動Ｄ３をゼロとするなら、検知器■により入射光■　
（光源）の放射率変動■１を検出することができ、また
、検知器■によって検知器■と■の合計の変動率（Ｄ、
−４−Ｄ２　）を検出できることになる（干渉計自身は
変動しないとして）。この検出値によって、干渉計自身
及び検知器１、Ｈの温度を制御するか、検知器■からの
試料測定信号を補正するようにすればよい。

なお、本発明は、前記した第７図の干渉計に限らず、入
射光の方向と出射光の方向が分離され、入射光、出射光
とも２つの位置が可能な全ての干渉計に適用できる。こ
のような干渉計の例を第２図から第５図に示す。

第２図の干渉計は、Ｊ、　Ｆ、　Ｊａｍｅｓ、　Ｒ，Ｓ
、５ｔｅｒｎｂｅｒｙ”Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　
０ｐｔｉｃａｌ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓ　ｐ、１
３９（Ｃｈａｐｍａｎ　ａｎｄ　）ｆａｌｌ、　１９６
９）に示されているもので、固定鏡２、移動鏡３として
直交する２枚鏡ないし３枚鏡（コーナーキューブミラー
）を用い、半透鏡１として、固定鏡２経る光路及び移動
鏡３を経る光路を同一特性にするため、入射光■の光路
上の半透膜１１と出射光光路路上の半透膜１２を結晶板
１０の表裏に別々に蒸着したものを用いている。この場
合も、図面から明らかなように、入射光の位置としては
入射光重とＨの２つの位置が可能であり、出射光の位置
も出射光■と■が可能なため、第１図と同様に、一方に
光源からの光を入れ、他方に検知器■を配置し、また、
出射光■、Ｈの位置にそれぞれ検知器Ｉ、■を配置し、
検知器Ｉにより入射光■　（光源）の放射率変動を検出
することができ、また、検知器■によって干渉計自身及
び検知器■とＨの合計の変動率を検出できることになる
。この検出値によって、干渉計、検知器■、■の温度を
制御するか、検知器■からの試料測定信号を補正するよ
うにすることができる。

また、第３図の干渉計は、Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ、ｄｅ　
Ｈａｓｅｔｈ　”Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ１］、
　５９５　（Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ、　
１９８６）に示されているもので、マイケルソン干渉計
において、固定鏡２、移動鏡３に対して入射光を垂直か
らずらして入射させるようにし、入射光と出射光を分離
するようにしたものである。この場合も、図面から明ら
かなように、入射光の位置としては入射ｍｌと■の２つ
の位置が可能であり、出射光の位置も出射光■と■が可
能なため、第１図と同様に、一方に光源からの光を入れ
、他方に検知器■を配置し、また、出射光Ｉ、Ｈの位置
にそれぞれ検知器■、■を配置し、検知器Ｉにより入射
光■　（光源）の放射率変動を検出することができ、ま
た、検知器■によって干渉計自身及び検知器ＩとＨの合
計の変動率を検出できることになる。この検出値によっ
て、干渉計、検知器Ｉ、■の温度を制御するか、検知器
■からの試料測定信号を補正するようにすることができ
る。

さらに、第４図の干渉計は本発胡者が実願平１−５１０
９１号において提案したものの１つであり、第１図の干
渉計を空間的に立体的に配置するように変形したもので
、半透鏡１に対する人出射光をできるだけ垂直にするた
め、固定鏡２に対する入射光と反射光を含む平面が移動
鏡３に対する入射光と反射光を含む平面と異なる平面を
形成するように入射光Ｉの角度並びに固定鏡２及び移動
鏡３の配置角度を設定したものである。この場合も、図
面から明らかなように、入射光の位置としては入射光Ｉ
とＨの２つの位置が可能であり、出射光の位置も出射光
Ｉ七■が可能なため、第１図と同様に、一方に光源から
の光を入れ、他方に検知器■を配置し、また、出射光Ｉ
、■の位置にそれぞれ検知器Ｉ、■を配置し、検知器１
により入射光■　（光、１ｉｉ’、）の放射率変動を検
出することができ、また、検知器■によって干渉計自身
及び検知器ＩとＨの合計の変動率を検出できることにな
る。

この検出値、こよって、干渉計、検知器■、Ｈの温度を
制御するか、検知器■からの試料測定信号を補正するよ
うにすることができる。なお、上記の出願の他の干渉計
においても、検知器ｍを同様に配置して第１図の場合と
同様の作用を達成することができる。

また、第５図の干渉計も本発明者が平成２年１月１２日
に「干渉計」との名称で特許出願した干渉計の１つであ
り、半透鏡１で反射した入射光の半分は、固定鏡Ｉ５、
固定鏡■６を経て半透鏡１の同じ位置に戻るように配置
されている。また、半透鏡１を透過した入射光の半分は
、移動鏡■７、移動鏡Ｉ８を経て半透鏡１の同じ位置に
戻るように配置されている。半透鏡１の位置に戻ってき
た双方の光は、半透鏡ｌの表裏で干渉し、出射光■、出
射光■の２方向に出射する。図から朋らかなように、半
透鏡１から固定鏡Ｉ５、固定鏡■６を経る光路と半透鏡
１から移動鏡■７、移動鏡■８を経る光路とは、はぼ同
じ空間に並列していて、同平面上に存在しないので、半
透鏡１を境２する一方側の空間の雰囲気の変化、例えば
温度の変化等による屈折率の変化があっても、自動的に
この影響を補償することができる干渉計である。この場
合も、図面から明らかなように、入射光の位置としては
入射光ＩとＨの２つの位置が可能であり、出射光の位置
も出射光■と■が可能なため、第１図と同様に、一方に
光源からの光を入れ、他方に検知器■を配置し、また、
出射光Ｉ、■の位置にそれぞれ検知器１１■を配置し、
検知器■により入射光Ｉ　（光源）の放射率変動を検出
することができ、また、検知器■によって干渉計自身及
び検知器Ｔとａの合計の変動率を検出できることになる
。この検出値によって、干渉計、検知器■、Ｈの温度を
制御するか、検知器■からの試料測定信号を補正するよ
うにすることができる。なお、上記の出願の池の干渉計
においても、検知器■を同様に配置して第１図の場合と
同様の作用を達成することができる。

以上は本発明の実施例であり、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではなく、その他の入射光の方向と出
射光の方向が分離され、入射光、出射光とも２つ以上の
位置が可能な全ての干渉計に適用できる。

口発胡の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明において；よ、
入射光が入射しない残りの入射光の位置に別の検知器が
配置されているので、出射光方向に配置した検知器及び
干渉計自身の温度変化に基づく放射率の変動をモニター
することができる。したがって、出射光方向に配置した
検知器の感度が温度依存性を有する場合に、上記の別の
検知器によってその温度をモニターして、干渉計自身及
び出射光方向に配置した検知器の温度制御をするかその
出力を補正することができる。そのため、特に本発明の
干渉計をフーリエ変換赤外分光光度計に使用する場合、
測定精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る干渉計の１実施例の構成を示す図
、第２図から第５図は本発明の別の実施例の構成を示す
図、第６図は従来のマイケルソン型干渉計の構成を示す
図、第７図は他の従来の干渉計の構成を示す図、第８図
は第７図の干渉計の作用を説明するための図である。 １・・・半透鏡、２．５．６・・・固定鏡、３．７．８
・・・移動鏡、１０・・・結晶板、１１・・・半透膜、
１２・・・半透膜 出　　願　　人　　日本電子株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半透鏡、該半透鏡を透過した光と反射した光をそ
   れぞれ半透鏡へ向けて反射させる固定鏡系及び移動鏡系
   からなり、入射光の方向と出射光の方向が分離され、か
   つ、入射光、出射光とも２つの異なる位置をとることが
   可能な干渉計において、入射光が入射しない残りの入射
   光の位置に別の検知器を配置して、出射光方向に配置し
   た検知器及び干渉計自身の温度変化に基づく放射率の変
   動をモニターできるように構成したことを特徴とする干
   渉計。