JPS631221Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS631221Y2 JPS631221Y2 JP10265180U JP10265180U JPS631221Y2 JP S631221 Y2 JPS631221 Y2 JP S631221Y2 JP 10265180 U JP10265180 U JP 10265180U JP 10265180 U JP10265180 U JP 10265180U JP S631221 Y2 JPS631221 Y2 JP S631221Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corner cube
- mirror
- optical path
- movable mirror
- coil
- 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
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はフーリエ干渉分光光度計に関する。フ
ーリエ干渉分光光度計は通常マイケルソン型の干
渉計を用い、移動鏡を移動させながら干渉フリン
ジの変化を移動鏡の移動距離の関数として記録
し、この記録をフーリエ変換してもとの光の分光
スペクトルのデータを得る装置である。干渉計は
一般に2光束の光路差を可変にするため移動鏡を
有する。移動鏡は移動の際、鏡の横ぶれ、傾きの
変化等を伴わさぬため鏡の摺動機構は測定波長の
数分の一程度の機械的精度を要求される。フーリ
エ干渉分光光度計の場合、移動鏡は10mm/秒程度
の高速で移動させるので移動鏡の摺動機構に通常
の蟻溝方式を用いることは困難であり、例えば空
気軸受のような装置が用いられる。しかしこのよ
うな装置で移動鏡を高速に動かす場合に上述した
機械的精度を得るのはかなり困難で、従来この型
の分光光度計は主に赤外用として商品化されてお
おり、可視域用の装置を得ようとすると要求精度
の点から大へん高価な装置となるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a Fourier interference spectrophotometer. Fourier interference spectrophotometers usually use a Michelson-type interferometer, and while a moving mirror is moved, changes in the interference fringe are recorded as a function of the moving distance of the moving mirror, and this record is Fourier transformed to obtain the original light. This is a device that obtains spectroscopic data. An interferometer generally has a movable mirror to vary the optical path difference between two beams of light. Since a movable mirror does not cause sideways movement or changes in tilt when moving, the mirror sliding mechanism is required to have a mechanical precision of about a fraction of the measurement wavelength. In the case of a Fourier interferometry spectrophotometer, the movable mirror is moved at a high speed of about 10 mm/sec, so it is difficult to use the usual dovetail method for the sliding mechanism of the movable mirror; for example, a device such as an air bearing is used. It will be done. However, it is quite difficult to obtain the above-mentioned mechanical accuracy when moving the movable mirror at high speed with such a device, and conventionally, this type of spectrophotometer has been commercialized mainly for infrared light, and has not been commercialized for visible light. If one were to obtain such a device, the device would be extremely expensive due to the required accuracy.
本考案は移動鏡の移動機構に格別な高精度、或
は特殊な機構を要求されないフーリエ干渉分光光
度計を提供しようとするものである。 The present invention aims to provide a Fourier interference spectrophotometer that does not require particularly high precision or a special mechanism for the moving mechanism of the movable mirror.
本考案は移動鏡をコーナーキユーブ鏡とし弾性
ダイヤフラムに支承させて電磁的に駆動すること
により移動鏡の可動的支持に摩擦力が全く作用せ
ず、また機構的な隙間がないようにすると共に、
コーナーキユーブが傾いても反射光の方向が変わ
ず、光路長も変わらない性質を利用して、構造的
精度の要求を著しく緩和するようにしたフーリエ
干渉分光光度計を提供するものである。以下実施
例によつて本考案を説明する。 The present invention uses a corner cube mirror as a movable mirror, which is supported by an elastic diaphragm and driven electromagnetically, so that no frictional force acts on the movable support of the movable mirror, and there is no mechanical gap. ,
To provide a Fourier interferometry spectrophotometer in which the requirement for structural accuracy is significantly relaxed by utilizing the properties that the direction of reflected light does not change even if a corner cube is tilted, and the optical path length does not change. The present invention will be explained below with reference to Examples.
第1図は本考案の一実施例装置を示す。1は半
透明鏡、2は固定鏡で3が移動鏡である。4は光
源で光は図矢印のように進行して左方へ出射す
る。固定鏡2、移動鏡3は共にコーナーキユーブ
鏡である。移動鏡3は管5の先端に固定してあ
り、管5は同心円状の波をつけた2枚の弾性ダイ
ヤフラム6,6′の中心に保持されており、両ダ
イヤフラムの周縁は固定してある。管5の外側面
にはコイル7が巻装してあり、このコイルには電
流が流せるようになつている。8は円注マグネツ
トで、管5はこのマグネツトの外側に被嵌され軸
方向に自由に動けるようになつている。9は筒状
のヨークで管5の外周を囲み後端でマグネツト8
と連結されている。この構造でコイル7に電流を
流すことにより移動鏡3を左右に動かすことがで
きる。その移動量は干渉計にレーザー光束を入射
させ、出射光側でレーザー光の波長の光の干渉に
よる明暗変化の波数を計数することによつて測定
される。分光分析に用いる波長域と異なる波長の
光を出すレーザー光と分光分析用の光源の光とを
重ねて干渉計に入射させ、出射光側でフイルター
でレーザー光と分光分析用の波長域の光とを分け
別々に測光して同時記録を採れば、レーザー光の
測光値の変化波形が移動鏡の移動距離目盛とな
る。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. 1 is a semitransparent mirror, 2 is a fixed mirror, and 3 is a movable mirror. 4 is a light source, and the light travels as shown by the arrow in the figure and is emitted to the left. The fixed mirror 2 and the movable mirror 3 are both corner cube mirrors. The movable mirror 3 is fixed at the tip of a tube 5, and the tube 5 is held at the center of two elastic diaphragms 6, 6' with concentric waves, and the peripheral edges of both diaphragms are fixed. . A coil 7 is wound around the outer surface of the tube 5, and a current can be passed through this coil. 8 is a circular injection magnet, and the tube 5 is fitted on the outside of this magnet so that it can move freely in the axial direction. 9 is a cylindrical yoke that surrounds the outer periphery of the tube 5 and has a magnet 8 at its rear end.
is connected to. With this structure, the movable mirror 3 can be moved left and right by passing current through the coil 7. The amount of movement is measured by inputting a laser beam into an interferometer and counting the wave number of a change in brightness due to light interference at the wavelength of the laser beam on the output side. A laser beam that emits light in a wavelength range different from that used for spectroscopic analysis and light from a light source for spectroscopic analysis are superimposed and input into an interferometer, and on the output side, a filter is passed between the laser beam and the light in the wavelength range for spectroscopic analysis. If both are measured separately and recorded simultaneously, the changing waveform of the photometric value of the laser beam becomes a scale of the moving distance of the movable mirror.
コーナーキユーブ鏡は傾きが変つても入射光と
出射光とのなす角が変らず180゜である。またコー
ナーキユーブ鏡は第2図に示す所により横ずれd
によつて光路長が変らない。この図はコーナーキ
ユーブを一つの稜線を含みその稜線に対向する面
に垂直な平面での断面を示し、同図から明らかな
ようにa=a′,b=b′であり、cは横ずれdに等
しく、かつc′=dであるからc=c′となり、S点
を起点としW面に至る光路長a+b+c+l=
c′+a′+b′+lで不変である。更にコーナーキユ
ーブ鏡が傾いたときも光路長は変らない。第3図
は第2図と同様の断面図で、コーナーキユーブが
0点を中心に回転した場合を示し、0点に入射す
る光線のS0間の往復光路長を基準にこの光線よ
りeだけ側方にずれた光線のS点における垂直面
Wとコーナーキユーブ間の往復光路長を考える
と、角α′=α,角β′=βであるからa=b=cま
たε=ε′なので、この光路長はS0間の往復光路長
と等しい。S0の長さはコーナーキユーブの傾き
に関係なく固定しているから、コーナーキユーブ
の傾きによつて光路長は変らない。 Even if the angle of a corner cube mirror changes, the angle between the incident light and the outgoing light remains unchanged at 180°. Also, the corner cube mirror has lateral deviation d due to the location shown in Figure 2.
The optical path length does not change depending on This figure shows a cross section of a corner cube taken along a plane perpendicular to the plane that includes one ridgeline and faces the ridgeline.As is clear from the figure, a=a', b=b', and c is the lateral shift. Since it is equal to d and c'=d, c=c', and the optical path length from point S to W plane is a+b+c+l=
c′+a′+b′+l remains unchanged. Furthermore, even when the corner cube mirror is tilted, the optical path length does not change. Figure 3 is a cross-sectional view similar to Figure 2, showing the case where the corner cube is rotated around the 0 point, and the distance e from this ray is based on the round trip optical path length between S0 of the ray incident on the 0 point. Considering the round trip optical path length between the vertical plane W and the corner cube at point S of the ray shifted laterally, since the angle α' = α and the angle β' = β, a = b = c and ε = ε' Therefore, this optical path length is equal to the round trip optical path length between S0. Since the length of S0 is fixed regardless of the inclination of the corner cube, the optical path length does not change depending on the inclination of the corner cube.
実際のコーナーキユーブの変位は0点を中心と
せず、第4図に示すようにC点を中心とする半径
Rの腕に固定された回動と見なすことができる。
この場合コーナーキユーブはRsinθだけの横ずれ
とθの傾きと共にδだけの後退があり、この後退
による光路長の変化は2δである。この2δが1/8波
長であるようにするには、Sは波長を0.5μとして
約0.03μ以下とする必要がある。δは、
δ=R(1−cosθ) ……(1)
でθが小さい場合、
cosθ=1−1/2θ2
とおくことができるから(1)式は、
δ=R/2θ2 ……(2)
となる。C点は第1図の実施例で大体2枚のダイ
ヤフラムの中間辺にあるとみてよく、コーナーキ
ユーブ3の頂点0から1cm後方であるとすると(2)
式から許容される傾き角θは、
0.03=104/2・θ2(μ)
θ=0.00245ラジアン≒0.147゜
であり、充分大きな角度であり、従つてコーナー
キユーブの揺動による傾きの光路差への影響は充
分な精度で無視できる。 The actual displacement of the corner cube is not centered on the 0 point, but can be regarded as a rotation fixed to an arm with a radius R centered on point C, as shown in FIG.
In this case, the corner cube has a lateral shift of only Rsinθ and an inclination of θ, as well as a retreat of δ, and the change in optical path length due to this retreat is 2δ. In order for this 2δ to be 1/8 wavelength, S needs to be approximately 0.03μ or less, assuming a wavelength of 0.5μ. δ is δ=R(1-cosθ)... (1) If θ is small, cosθ=1-1/2θ 2 can be set, so equation (1) is δ=R/2θ 2 ... (2) becomes. Point C can be considered to be approximately on the middle side of the two diaphragms in the embodiment shown in FIG.
The allowable tilt angle θ from the formula is 0.03=10 4 /2・θ 2 (μ) θ=0.00245 radian ≒ 0.147°, which is a sufficiently large angle, and therefore the optical path due to the tilt due to the swinging of the corner cube. The effect on the difference is negligible with sufficient precision.
この計算例は不利な設計仕様を仮定した場合の
もので、上記C点はコーナーキユーブと円筒5と
コイル7の一体構造の重心で、これをコーナーキ
ユーブの頂点付近に位置させることは設計上容易
で、2枚のダイヤフラムの中間点をコーナーキユ
ーブの頂点付近とすることも容易であり、コーナ
ーキユーブの揺動をほヾ頂点を中心とする傾動に
限定することができ、コーナーキユーブの性質と
してこの傾動の影響は全く現れないから、きわめ
て容易に高精度の移動鏡移動機構が実現できるの
である。 This calculation example assumes unfavorable design specifications.The above point C is the center of gravity of the integral structure of the corner cube, cylinder 5, and coil 7, and it is not designed to locate this near the apex of the corner cube. It is easy to set the midpoint between the two diaphragms near the apex of the corner cube, and the swinging of the corner cube can be limited to tilting around the apex. Since the influence of this tilting does not appear at all due to the nature of the Yub, a highly accurate movable mirror moving mechanism can be realized very easily.
コーナーキユーブとして一面が30mm×30mm、3
面で重量約100g(構造体も含めて)、ダイヤフラ
ムは燐青銅板で厚さ0.125mm直径200mm、これを第
1図のような構成で、移動方向を垂直とし、コイ
ル7の電磁力によりコーナーキユーブを押上げた
位置に保持し、電流を減少させることで、コーナ
ーキユーブ等の自重によりコーナーキユーブを下
方に移動させるようにして約10mmの移動距離を得
ることができる。なおダイヤフラムを2枚用いる
のはコーナーキユーブの揺動を制御するためであ
るから、必要事項ではなく、特に垂直方向に移動
させるときは一枚でも充分である。 One side is 30mm x 30mm as a corner cube, 3
The diaphragm is a phosphor bronze plate with a thickness of 0.125 mm and a diameter of 200 mm.The configuration is as shown in Figure 1, with the direction of movement perpendicular, and the electromagnetic force of the coil 7 By holding the cube in the pushed-up position and reducing the current, the corner cube can be moved downward by its own weight, resulting in a movement distance of approximately 10 mm. Note that the reason for using two diaphragms is to control the swinging of the corner cube, so it is not necessary, and one diaphragm is sufficient, especially when moving in the vertical direction.
本考案フーリエ干渉分光光度計は上述したよう
な構成で移動鏡の移動に伴う横ぶれ、傾き等が大
幅に許容できるので、移動機構が移動鏡をダイヤ
フラムで支承したようなきわめて簡単な構造で光
学的には充分高精度の移動を行わせることができ
るのである。このようにして本考案によれば、赤
外域のフーリエ干渉分光光度計はもとより、より
高精度が要求される可視、紫外域に対しても安価
にフーリエ干渉分光光度計を提供することができ
るようになる。 The Fourier interference spectrophotometer of the present invention has the above-mentioned configuration and can largely tolerate lateral wobbling, tilting, etc. caused by the movement of the movable mirror. In other words, movement can be performed with sufficiently high precision. In this way, according to the present invention, it is possible to provide not only Fourier interference spectrophotometers in the infrared region but also Fourier interference spectrometers in the visible and ultraviolet regions, which require higher precision, at low cost. become.
第1図は本考案の一実施例装置の平面図、第2
図はコーナーキユーブ鏡の横方向移動に伴う光路
長変化を説明する図、第3図はコーナーキユーブ
鏡の傾きに伴う光路長変化を説明する図、第4図
はコーナーキユーブの傾きがコーナーキユーブの
後方を中心として起る場合のコーナーキユーブの
後退を示す図である。
1……半透明鏡、2……固定鏡、3……移動
鏡、4……光源、5……管、6,6′……ダイヤ
フラム、7……コイル、8……マグネツト、9…
…ヨーク。
Fig. 1 is a plan view of an embodiment of the device of the present invention;
The figure is a diagram explaining the change in optical path length due to the lateral movement of the corner cube mirror, Figure 3 is a diagram explaining the change in optical path length due to the tilt of the corner cube mirror, and Figure 4 is a diagram explaining the change in optical path length due to the tilt of the corner cube mirror. It is a figure which shows the retreat of a corner cube when it occurs centering on the back of a corner cube. 1... Semi-transparent mirror, 2... Fixed mirror, 3... Movable mirror, 4... Light source, 5... Tube, 6, 6'... Diaphragm, 7... Coil, 8... Magnet, 9...
…yoke.
Claims (1)
縁を固定したダイヤフラムの中央に保持させ、上
記ダイヤフラムと同心にかつ同ダイヤフラムに垂
直な円筒コイルを同ダイヤフラムに取付け、この
コイルを同コイルと同心の放射状磁界内に配置し
て電流を通じ得るようにしたフーリエ干渉分光光
度計。 At least the movable mirror is a corner cube mirror, held at the center of a diaphragm whose periphery is fixed, a cylindrical coil concentric with and perpendicular to the diaphragm is attached to the diaphragm, and this coil is attached in a radial direction concentric with the coil. A Fourier interferometry spectrophotometer that is placed in a magnetic field to allow electrical current to pass through it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265180U JPS631221Y2 (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265180U JPS631221Y2 (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726030U JPS5726030U (en) | 1982-02-10 |
| JPS631221Y2 true JPS631221Y2 (en) | 1988-01-13 |
Family
ID=29464074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265180U Expired JPS631221Y2 (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS631221Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038882A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Canon Inc | Optical component holder |
-
1980
- 1980-07-18 JP JP10265180U patent/JPS631221Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038882A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Canon Inc | Optical component holder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5726030U (en) | 1982-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4684255A (en) | Interferometric optical path difference scanners and FT spectrophotometers incorporating them | |
| JPS647329B2 (en) | ||
| US3809481A (en) | Single reflector interference spectrometer and drive system therefor | |
| GB2369451A (en) | Jamin type interferometer | |
| US9557221B1 (en) | Interferometer for Fourier transform infrared spectrometry | |
| CN104713649B (en) | A kind of Fourier transform spectrometer, interferometer | |
| US5309217A (en) | Fourier spectrometer | |
| US5196902A (en) | Two-beam interferometer apparatus and method, and spectrometer utilizing the same | |
| JPH05215764A (en) | Optical accelerometer and optical angular accelerometer | |
| EP2793042B1 (en) | Positioning device comprising a light beam | |
| CN112504635B (en) | An optical wedge type space extremely high precision pointing measuring instrument calibration device | |
| JP6075938B2 (en) | Optical position measurement mechanism | |
| US4881814A (en) | Scanning Michelson interferometer assembly | |
| JPS631221Y2 (en) | ||
| JP2008203015A (en) | Optical axis deflection laser interferometer | |
| US4032158A (en) | Method and apparatus for indicating angular displacement | |
| CN113237547A (en) | Single-swing-arm hollow angle moving mirror swinging type interferometer and driving method | |
| CN104155003B (en) | High stability tilting mirror interferometer | |
| US3782826A (en) | Method and apparatus for measuring rotational angles by measuring changes in optical beam path length | |
| JPH058769B2 (en) | ||
| US2830488A (en) | Interferential measuring device | |
| US7460243B2 (en) | Measuring apparatus sensitive to rotational but not translational or vibrational movement | |
| US3724950A (en) | Optical instrument for determining the distance between two measuring points | |
| CN104034422B (en) | High stability tilting mirror interferometer | |
| JPH095018A (en) | Moving amount measuring device |