分光器中的倾斜修正方法技术

在分光测定前的粗调工序中，使移动镜移动（＃11），将由4分割传感器接收到移动镜的反射光与固定镜的反射光的干涉光时的各分割元件的输出相加，来检测干涉光的对比度的变化（＃12），并且基于该对比度的变化，检测两反射光的相对倾斜量（＃13），对初始倾斜误差进行修正（＃14）。另一方面，在分光测定前的微调工序中，基于由4分割传感器接收到两反射光的干涉光时的各分割元件的输出的相位差，检测两反射光的相对倾斜量以及倾斜方向，对初始倾斜误差进行修正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对分光器中的移动镜的反射光与固定镜的反射光的倾斜误差进行修正的倾斜修正方法。
技术介绍
在FTIR(FourierTransform Infrared Spectroscopy:傅氏转换红外线光谱分析仪)所利用的迈克耳孙双光束干涉仪中，采用了利用光束分光器(beam splitter)将从光源发出的红外光向固定镜以及移动镜的2个方向分割，并将由该固定镜以及移动镜分别反射回来的光通过上述光束分光器合成为一个光路这一构成。若使移动镜前后(沿入射光的光轴向)移动，则由于分割后的双光束的光路差发生变化，所以合成得到的光成为光的强度根据该移动镜的移动量发生变化的干涉光(干涉图)。通过对该干涉图进行采样，并进行AD变换以及傅立叶变换，能够求出入射光的光谱分布，根据该光谱分布能够求出每一个波数(I/波长)的干涉光的强度。为了在这样的FTIR中发挥高的性能，希望将干涉仪中的干涉效率保持为最佳。因此，需要将固定镜以及移动镜与光束分光器的角度关系分别保持恒定。即，当移动镜的反射光与固定镜的反射光从最佳干涉的角度偏离而发生干涉时，干涉光的对比度降低，无法进行高精度的分光分析。因此，需要对两个反射光的上述的角度偏移进行修正。其中，为了便于说明，将上述的角度偏移也称为倾斜误差(倾斜错误)，将对上述的角度偏移进行的修正还称为倾斜修正。关于该点，例如在专利文献I的装置中，即使在因传输中的冲击、振动而导致干涉状态变差的情况下，通过在分光测定前对固定镜的角度进行调整来进行倾斜修正，能够使干涉状态恢复。专利文献1:日本特开2004-28609号公报(权利要求1，参照段落〔0016〕 〔0020〕等)作为倾斜误差的种类，存在两种。一种是分光测定前的初始倾斜误差，这包括因时间变化、冲击、振动而引起的倾斜误差、因温度变化时部件的伸缩而引起的倾斜误差。另一种是在分光测定过程中对移动镜并进驱动时产生的倾斜误差。在专利文献I中，如上述所述，对分光测定前的初始倾斜误差进行了修正，但将该初始倾斜误差的修正进一步分为两个阶段进行(参照段落〔0016〕，〔0017〕)。更详细而言，作为第I阶段，一边检测利用光检测器(4分割传感器)检测出激光干涉光(激光干涉带)时的来自各分割元件的输出的振幅，一边按规定的顺序使固定镜倾斜，以使该振幅成为最大。然后，当发现振幅最大的固定镜的位置时，作为第2阶段，以该位置为中心，基于来自各分割元件的输出的相位差来再次调整固定镜的位置。可认为在第I阶段中，一边检测4个分割元件各自的输出的振幅或者一个输出的振幅，一边将固定镜倾斜。该情况下，由于各个分割元件的各受光面积必然比4分割传感器整体的受光面积小，所以在各个分割元件的输出中，振幅(对比度)相对于固定镜的倾斜(倾斜量)的变化的变化量比将4分割传感器整体视为一个传感器时所得到的输出(4个分割元件的输出的总和)中的振幅的变化量大。因此，若过度倾斜固定镜，则存在无法检测出振幅的情况，倾斜固定镜的范围受到限制。从而，在专利文献I的构成中，会产生在初始倾斜误差大的情况下，无法修正该大的初始倾斜误差这一问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题点而提出的，其目的在于，提供一种即使在分光测定前的初始倾斜误差大的情况下，也能够可靠地修正该大的初始倾斜误差的倾斜修正方法。本专利技术的倾斜修正方法是对分光器中的移动镜的反射光与固定镜的反射光的倾斜误差进行修正的倾斜修正方法，其特征在于，具有:初始调整工序，该初始调整工序包括:在分光测定前对上述两反射光的初始倾斜误差进行检测并修正的粗调工序、和与上述粗调工序相比更细致地对上述初始倾斜误差进行检测并修正的微调工序；以及动态校准(dynamic alignment)工序,在分光测定中，对因上述移动镜的移动而产生的上述两反射光的倾斜误差进行检测并修正；在上述粗调工序中，将激光分离成2份光并导向上述移动镜以及上述固定镜，将一边使上述移动镜移动一边用4分割传感器接收到上述移动镜的反射光与上述固定镜的反射光的干涉光时的各分割元件的输出相加来检测上述干涉光的对比度的变化，并且基于上述对比度的变化来检测上述两反射光的相对倾斜量，并对上述初始倾斜误差进行修正，在上述微调工序中，基于由上述4分割传感器接收到上述两反射光的干涉光时的各分割元件的输出的相位差，来检测上述两反射光的相对倾斜量以及倾斜方向，并对上述初始倾斜误差进行修正。根据本专利技术，由于在粗调工序中，将各分割元件的输出相加来检测干涉光的对比度的变化，所以能够扩大基于干涉光的对比度变化的两反射光的倾斜量变化的检测范围。由此，即使在因随着时间变化等而导致初始倾斜误差大的情况下，也能够通过粗调工序可靠地检测并修正该大的初始倾斜误差。附图说明图1是示意性表示本专利技术的一个实施方式的傅立叶变换分光分析装置的概略构成的说明图。图2是表示在上述傅立叶变换分光分析装置中应用的干涉仪的第2光检测器的概略构成的俯视图。图3是表示基于上述第2光检测器的检测结果而输出的相位信号的说明图。图4是表示上述傅立叶变换分光分析装置的干涉仪所具有的移动镜驱动机构的概略构成的立体图。图5是上述移动镜驱动机构的剖视图。图6是表示上述移动镜驱动机构的驱动部的概略构成、和刚体以及移动镜的位移方式的说明图。图7是表示上述移动镜驱动机构的板簧部的平板部的长度与压电元件的长度之t匕、和向上述驱动部施加的施加电压的关系的图。图8是表示上述移动镜驱动机构的另一构成的立体图。图9是图8的移动镜驱动机构的剖视图。图10是表示上述移动镜驱动机构的另一构成的剖视图。图11是表示上述移动镜驱动机构的又一构成的剖视图。图12是表示图11的移动镜驱动机构中的、初始动作下的基于电压控制的动作流程的流程图。图13是表示图11的移动镜驱动机构中的、稳定动作下的基于电压控制的动作的流程的流程图。图14是表示上述移动镜驱动机构的另一构成的剖视图。图15是表示上述移动镜驱动机构的又一构成的剖视图。图16是表示上述移动镜驱动机构的另一构成的剖视图。图17是表示上述移动镜驱动机构的又一构成的剖视图。图18是表示在图4的移动镜驱动机构中，移动镜的位移与倾斜(Pitch)方向的倾斜错误量(倾斜角)的关系的说明图。图19是表示图4的移动镜驱动机构中，移动镜的位移与转动(Roll)方向的倾斜错误量(倾斜角)的关系的说明图。图20 Ca)是表示倾斜方向的说明图，图20 (b)是表示转动方向的说明图。图21 Ca)是表示上述干涉仪的光路修正装置的概略构成的侧视图，图20 (b)表示由上述光路修正装置支承的固定镜的俯视图。图22是表示对上述固定镜进行非共振驱动时进行的反馈控制的框图。图23 Ca)是表示上述光路修正装置的其他构成的俯视图，图23 (b)是上述光路修正装置的侧视图。图24是表示上述光路修正装置的转动部件的从压电元件侧观察的仰视图。图25是上述转动部件转动前后的上述光路修正装置的侧视图。图26是表示本实施方式的倾斜修正方法的大致流程的流程图。图27是表示上述倾斜修正方法中的初始调整工序的粗调工序的详细流程的流程图。图28是表示移动镜的反射光与固定镜的反射光的相对倾斜和此时的对比度之间的关系的说明图。图29是将两反射光的相对倾斜与将4分割传感器的各分割元件的输出合计而检测出的干涉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.25 JP 2010-2391461.一种倾斜修正方法，是对分光器中的移动镜的反射光与固定镜的反射光的倾斜误差进行修正的倾斜修正方法，其特征在于，具有: 初始调整工序，该初始调整工序包括:在分光测定前对上述两反射光的初始倾斜误差进行检测并修正的粗调工序、和与上述粗调工序相比更细致地对上述初始倾斜误差进行检测并修正的微调工序；以及 动态校准工序，在分光测定中，对因上述移动镜的移动而产生的上述两反射光的倾斜误差进行检测并修正； 在上述粗调工序中，将激光分离成2份光并导向上述移动镜以及上述固定镜，将一边使上述移动镜移动一边由4分割传感器接收到上述移动镜的反射光与上述固定镜的反射光的干涉光时的各分割元件的输出相加来检测上述干涉光的对比度的变化，并且基于上述对比度的变化来检测上述两反射光的相对倾斜量，对上述初始倾斜误差进行修正， 在上述微调工序中，基于由上述4分割传感器接收到上述两反射光的干涉光时的各分割元件的输出的相位差，来检测上述两反射光的相对倾斜量以及倾斜方向，对上述初始倾斜误差进行修正。2.根据权利要求1所述的倾斜修正方法，其特征在于， 在上述微调工序中，在按照往复移动上述移动镜的方式进行了驱动时的最大驱动振幅的1/10以下的移动范围内，检测上述两反射光的相对倾斜量以及倾斜方向，对上述初始倾斜误差进行修正。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：原吉宏，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：
国别省市：