JP2001194235A - Moving mirror support device for optical interferometer - Google Patents
Moving mirror support device for optical interferometerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光干渉計を
有する分光分析計に関し、特に、その移動ミラー支持装
置の動作安定に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectrometer having, for example, an optical interferometer, and more particularly to stabilizing the operation of a movable mirror supporting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光干渉計を用いる分光分析計や各種測定
器においては、その移動ミラーの駆動部および支持部に
μmオーダーの移動精度が要求される。しかし、プラン
ト現場等で使用する場合、環境振動の影響で精度の高い
測定ができないという問題があった。その問題を解決す
るために板バネを平行に配置して移動ミラーを支持する
ことにより、その移動方向以外の方向に対する剛性を高
めたものがある。2. Description of the Related Art In a spectrophotometer or various measuring instruments using an optical interferometer, a driving unit and a supporting unit of a moving mirror are required to have a moving accuracy on the order of μm. However, when used at a plant site or the like, there is a problem that highly accurate measurement cannot be performed due to the influence of environmental vibration. In order to solve the problem, there is a type in which a plate spring is arranged in parallel to support a moving mirror to increase rigidity in a direction other than the moving direction.
【０００３】図１０は分光分析計の分光計として最も利
用されている、Michelson干渉計の要部構成図である。
図１０において、光源１からの光がコリメートレンズ２
で平行光束とされ、その平行光束がビームスプリッタ３
で２光束に分けられる。移動ミラー４、固定ミラー５は
それぞれの光束を元の方向に戻してビームスプリッタ３
の上で重ねあわせ、その時にできる干渉光を利用して測
定体（図示省略）の物性が測定される。FIG. 10 is a block diagram of a principal part of a Michelson interferometer most used as a spectrometer of a spectrometer.
In FIG. 10, light from a light source 1 is collimated by a collimating lens 2.
Is converted into a parallel light beam, and the parallel light beam is
Is divided into two light beams. The movable mirror 4 and the fixed mirror 5 return the respective light beams to the original directions, and
The physical properties of a measurement object (not shown) are measured using interference light generated at that time.
【０００４】図１１（ａ）はこのような干渉計に用いら
れる移動ミラーの従来の支持装置の側面図を示すもの
で、移動ミラー４は基体１０に平行に取り付けた２枚の
板バネ１１によって上部から吊り下げられている。２枚
の板バネで吊り下げることで移動ミラー４が動作したと
きに生じる回転運動を抑制することができる。FIG. 11A is a side view of a conventional supporting device for a movable mirror used in such an interferometer. The movable mirror 4 is provided by two leaf springs 11 attached in parallel to a base 10. Hanged from the top. By suspending the movable mirror 4 by suspending the movable mirror 4 with two leaf springs, it is possible to suppress the rotational movement generated when the movable mirror 4 operates.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような干渉計を分
光分析計に適用する場合、移動ミラーは図示しないボイ
スコイルなどにより例えば０．３ｍｍ，２Ｈｚ程度で強
制的に横方向に駆動される。このような構成で、干渉計
の分解能を上げるためには移動ミラーの振幅（横方向の
動き）を大きくする必要がある。When such an interferometer is applied to a spectrometer, the moving mirror is forcibly driven in the horizontal direction at, for example, about 0.3 mm and 2 Hz by a voice coil (not shown) or the like. With such a configuration, to increase the resolution of the interferometer, it is necessary to increase the amplitude (lateral movement) of the moving mirror.
【０００６】しかしながら、移動ミラー４の振幅を大き
くすると、図１１（ｂ）に示すように板バネ１１の変形
が大きくなり、移動ミラー４が横方向だけでなく、縦方
向にも変位するようになる。そして、縦方向への変位が
起きると戻り光の光軸がずれてしまうという問題があっ
た。また、移動ミラーの初期駆動時にオーバシュートに
より移動ミラーが他の部品に衝突し光軸がずれてしまう
という問題もあった。However, when the amplitude of the movable mirror 4 is increased, the deformation of the leaf spring 11 is increased as shown in FIG. 11B, so that the movable mirror 4 is displaced not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. Become. Then, when the displacement in the vertical direction occurs, there is a problem that the optical axis of the return light is shifted. Further, there is also a problem that the moving mirror collides with another component due to overshoot during the initial driving of the moving mirror and the optical axis is shifted.
【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、分解能を上げるために横方向の振幅を大き
くしても縦方向への変位がなく、移動ミラーの初期駆動
時のオーバシュートを防止した光干渉計用移動ミラー支
持装置を実現することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. Even if the amplitude in the horizontal direction is increased in order to increase the resolution, there is no displacement in the vertical direction, and overshoot at the time of initial driving of the movable mirror. It is an object of the present invention to realize a moving mirror support device for an optical interferometer, which prevents the occurrence of the problem.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、請求項１においては、一端が基体
に固定され所定の間隔を保って平行に配置された第１板
バネと、これら第１板バネの他端に固定された連結板
と、前記第１板バネ平行に配置され、一端が前記連結板
に、他端が移動ミラーに固定された第２板バネからなる
ことを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, a first leaf spring having one end fixed to a base and arranged in parallel at a predetermined interval is provided. A connecting plate fixed to the other end of the first plate spring, and a second plate spring disposed parallel to the first plate spring, one end of which is fixed to the connecting plate and the other end of which is fixed to the movable mirror. It is characterized by.
【０００９】請求項２においては請求項１記載の光干渉
計用移動ミラー支持装置において、第1板バネと第２板
バネの有効長（Ｌ）を同一長さとしたことを特徴とす
る。請求項３においては請求項１記載の光干渉計用移動
ミラー支持装置において、連結板の動きを規制する緩衝
器を設けたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the first aspect, the effective length (L) of the first leaf spring and the second leaf spring is the same. According to a third aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the first aspect, a shock absorber for regulating the movement of the connecting plate is provided.
【００１０】請求項４においては請求項１記載の光干渉
計用移動ミラー支持装置において、連結板の変位を変位
計によって感知し、その信号をもとに連結板の振動を制
御する制御装置を設けたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the moving mirror support device for an optical interferometer according to the first aspect, a control device for detecting the displacement of the connecting plate by a displacement meter and controlling the vibration of the connecting plate based on the signal is provided. It is characterized by having been provided.
【００１１】請求項５においては請求項１記載の光干渉
計用移動ミラー支持装置において、移動ミラーの変位を
変位計によって感知し、その信号をもとに連結板の振動
を制御する制御装置を設けたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the first aspect, there is provided a control device for detecting the displacement of the moving mirror by a displacement meter and controlling the vibration of the connecting plate based on the signal. It is characterized by having been provided.
【００１２】請求項６においては、請求項１記載の光干
渉計用移動ミラー支持装置において、移動ミラーの変位
と連結板の変位を変位計によって感知し、それらの信号
をもとに連結板の振動を制御する制御装置を設けたこと
を特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the first aspect, the displacement of the moving mirror and the displacement of the connecting plate are sensed by a displacement meter, and the displacement of the connecting plate is detected based on those signals. A control device for controlling vibration is provided.
【００１３】請求項７においては、請求項１乃至６いず
れかに記載の光干渉計用移動ミラー支持装置において、
移動ミラーの変位を変位計によって感知し、その信号を
もとに移動ミラーの位置を制御する制御装置を設けたこ
とを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the moving interferometer supporting apparatus for an optical interferometer according to any one of the first to sixth aspects,
A control device is provided which detects displacement of the moving mirror by a displacement meter and controls the position of the moving mirror based on the signal.
【００１４】請求項８においては、請求項4乃至７記載
の光干渉計用移動ミラー支持装置において、移動ミラー
または連結板の少なくとも一方に制御目標を徐々に変化
させる初期オーバシュート防止手段を設けたことを特徴
とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the moving mirror supporting apparatus for an optical interferometer according to the fourth to seventh aspects, at least one of the moving mirror and the connecting plate is provided with an initial overshoot preventing means for gradually changing a control target. It is characterized by the following.
【００１５】請求項９においては、請求項８記載の光干
渉計用移動ミラー支持装置において、初期オーバシュー
ト防止手段として移動ミラーまたは連結板を駆動させる
駆動系の少なくとも一方に制御目標を徐々に変化させる
スロースタート機能を設けたことを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the eighth aspect, the control target is gradually changed to at least one of a driving system for driving the moving mirror or the connecting plate as an initial overshoot preventing means. The feature is that a slow start function is provided.
【００１６】請求項１０においては、請求項８記載の光
干渉計用移動ミラー支持装置において、初期オーバシュ
ート防止手段として移動ミラーまたは連結板を駆動させ
る駆動系の少なくとも一方に駆動系のゲインを徐々に変
化させるゲイン可変アンプを設けたことを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the eighth aspect, the gain of the driving system is gradually increased by at least one of the driving system for driving the moving mirror or the connecting plate as means for preventing initial overshoot. A variable gain amplifier for changing the gain is provided.
【００１７】請求項１１においては、請求項８記載の光
干渉計用移動ミラー支持装置において、初期オーバシュ
ート防止手段として移動ミラーまたは連結板を駆動させ
る駆動系の少なくとも一方に位置（振幅）の操作量を制
限するリミッタを設けたことを特徴とする。According to an eleventh aspect of the present invention, in the movable mirror supporting device for an optical interferometer according to the eighth aspect, the position (amplitude) of at least one of the driving system for driving the movable mirror or the connecting plate is prevented as initial overshoot prevention means. A limiter for limiting the amount is provided.
【００１８】請求項１２においては、請求項８記載の光
干渉計用移動ミラー支持装置において、初期オーバシュ
ート防止手段として、 移動ミラーまたは連結板の少なくとも一方の位置
（振幅）の制御目標を徐々に変化させるスロースタート
機能、 移動ミラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少な
くとも一方に駆動系のゲインを徐々に変化させるゲイン
可変アンプ、 移動ミラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少な
くとも一方に位置（振幅）の操作量を制限するリミッ
タ、のうち2以上を組み合わせて設けたことを特徴とす
る。According to a twelfth aspect of the present invention, in the moving mirror supporting device for an optical interferometer according to the eighth aspect, as an initial overshoot preventing means, a control target of at least one position (amplitude) of the moving mirror or the connecting plate is gradually set. Slow start function to change, at least one of the driving system to drive the moving mirror or the connecting plate, a variable gain amplifier to gradually change the gain of the driving system, and position (amplitude) to at least one of the driving system to drive the moving mirror or the connecting plate ), Two or more of the limiters for limiting the operation amount are provided in combination.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図１は本発明の実施の形態の一例を示す側面図で
ある。図１（ａ）において、図１１と同一要素には同一
符号を付している。この実施例では同形状で同様の弾性
係数を有する板バネが４枚使用され、外側の２枚の第１
板バネ１１ａの一端が固定部材１０ａを介して基体１０
に垂直に固定され、他端に連結板１２の両端が固定され
て連結板１２を水平に支持している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of the present invention. 1A, the same elements as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, four leaf springs having the same shape and the same elastic modulus are used, and two outer first springs are used.
One end of the leaf spring 11a is connected to the base 10 via the fixing member 10a.
, And both ends of the connection plate 12 are fixed to the other end to support the connection plate 12 horizontally.
【００２０】内側の２枚の第２板バネ１１ｂの一端は連
結板１２に固定され、他端には移動ミラー４が吊り下げ
られた状態で固定されている。それぞれの板バネは平行
にかつ、所定の間隔を保って全て有効長（Ｌ）を有する
ように形成されている。One end of each of the two inner second leaf springs 11b is fixed to the connecting plate 12, and the other end of the movable mirror 4 is fixed in a suspended state. The respective leaf springs are formed in parallel and at predetermined intervals so as to all have an effective length (L).
【００２１】図１（ｂ）はボイスコイル（図示省略）に
より移動ミラー４に矢印Ｘで示す横方向に振幅の大きな
（例えば振幅３ｍｍ，２Ｈｚ程度）の力を加えた状態を
示す断面図である。この場合、外側の第１板バネ１１ａ
と内側の第２板バネ１１bの長さ方向に対する湾曲が同
程度となり、移動ミラー４の上下方向の移動は生じな
い。FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state in which a force having a large amplitude (for example, an amplitude of about 3 mm, about 2 Hz) is applied to the movable mirror 4 in the horizontal direction by a voice coil (not shown). . In this case, the outer first leaf spring 11a
The curvature of the inner and second inner plate springs 11b in the longitudinal direction is substantially the same, and the vertical movement of the movable mirror 4 does not occur.
【００２２】即ち、移動ミラー４は矢印Ｘ方向に対して
直線運動をすることができ、戻り光の光軸のずれがなく
正確に干渉光を得ることができる。図２はこのような支
持装置の板バネの動きを説明するためのもので、移動ミ
ラー４が例えば点線の方向に移動した場合、移動ミラー
４の移動距離（ｄ２）は連結板１２の移動距離の２倍
（ｄ１×２）となる。That is, the movable mirror 4 can move linearly in the direction of the arrow X, and the interference light can be obtained accurately without deviation of the optical axis of the return light. FIG. 2 illustrates the movement of the leaf spring of such a supporting device. When the movable mirror 4 moves, for example, in the direction of a dotted line, the moving distance (d2) of the moving mirror 4 is the moving distance of the connecting plate 12. (D1 × 2).
【００２３】しかし、この動きの比は外乱や板バネの振
動により正確に維持されない場合があり、精度の高い振
幅（移動ミラーの横方向の動き）が維持できず、その結
果、精度の高い干渉光を得られないことがある。However, the ratio of the movement may not be accurately maintained due to disturbance or vibration of the leaf spring, and a high-precision amplitude (lateral movement of the moving mirror) cannot be maintained. As a result, a high-precision interference Light may not be obtained.
【００２４】図３はそのような板バネ１１ａ，１１ｂの
振動を抑制するために連結板１２の動きを規制するため
の緩衝器１３を設けたものである。この緩衝器１３は連
結板１２の側面に取付けられており、緩衝器１３を取付
けたことにより連結板１２と移動ミラー４との変位の比
がくずれ移動ミラー４に縦方向の変位が発生するが、こ
の変位は精度に影響しない程度の力で接触するように設
計されている。FIG. 3 shows a structure in which a shock absorber 13 for restricting the movement of the connecting plate 12 is provided in order to suppress the vibration of the leaf springs 11a and 11b. The shock absorber 13 is attached to the side surface of the connecting plate 12, and by attaching the shock absorber 13, the displacement ratio between the connecting plate 12 and the moving mirror 4 is lost, and the moving mirror 4 is displaced in the vertical direction. This displacement is designed to contact with a force that does not affect the accuracy.
【００２５】このように連結板１２の動きを規制する緩
衝器１３を取り付けることで、移動ミラーを駆動する際
に生じる振動を抑制し、安定した動作を得ることができ
る。図４は連結板１２の側面に変位計１５ａを取り付
け、その信号をもとに移動ミラー４を駆動（駆動手段は
省略）する際に生じる板バネ１１ａ，１１ｂの振動を制
御装置１６ａとアクチュエータ（ボイスコイル）１７ａ
で抑制するようにしたもので、具体的には制御装置１６
ａは連結板１２の移動が移動ミラー４の動きの１／２に
なるように制御する。By attaching the shock absorber 13 for restricting the movement of the connecting plate 12 as described above, the vibration generated when the movable mirror is driven can be suppressed, and a stable operation can be obtained. FIG. 4 shows that a displacement gauge 15a is attached to the side surface of the connecting plate 12, and the vibration of the leaf springs 11a and 11b generated when the moving mirror 4 is driven (driving means is omitted) based on the signal is used to control the controller 16a and the actuator ( Voice coil) 17a
And specifically, the control device 16
“a” is controlled so that the movement of the connecting plate 12 is の of the movement of the movable mirror 4.
【００２６】図５は移動ミラー４の変位を監視する変位
計１５ｂを取り付け、変位計１５ｂからの信号をもとに
移動ミラー制御装置１６ｂにより移動ミラー４を駆動す
るとともに、その信号を連結板制御装置１６ｃに入力し
て所定の振幅比でアクチュエータ１７ａ，１７ｂを制御
するようにしたもので、図４に示す実施例と同様安定し
た動作を得ることができる。FIG. 5 shows a state in which a displacement gauge 15b for monitoring the displacement of the movable mirror 4 is mounted, and the movable mirror 4 is driven by a movable mirror controller 16b based on a signal from the displacement gauge 15b. Since the actuators 17a and 17b are input to the device 16c and controlled at a predetermined amplitude ratio, a stable operation can be obtained as in the embodiment shown in FIG.
【００２７】図６は更に他の実施例を示すもので、この
実施例においては連結板１２と移動ミラー４の両方の動
きを変位計１５ａ，１５ｂにより監視している。制御装
置１６ｄはこれらの変位計からの信号を入力しその変位
が所定の比率（１：２）になるように連結板の１２のア
クチュエータ１７ａを駆動するとともに移動ミラー制御
装置１６ｂを介して移動ミラーのアクチュエータ１７ｂ
を駆動する。このような構成によれば更に安定した動作
を得ることができる。FIG. 6 shows still another embodiment. In this embodiment, the movements of both the connecting plate 12 and the movable mirror 4 are monitored by the displacement meters 15a and 15b. The control device 16d inputs signals from these displacement meters, drives the actuators 17a of the connecting plates 12 so that the displacement becomes a predetermined ratio (1: 2), and moves the moving mirror via the moving mirror control device 16b. Actuator 17b
Drive. According to such a configuration, a more stable operation can be obtained.
【００２８】ところで、先にも述べたように移動ミラー
４はボイスコイル１７ｂなどにより例えば２Ｈｚ程度で
強制的に横方向に駆動される。そして、この駆動信号と
しては図７（ａ，ｂ）に示すような正弦波や三角波が用
いられる。駆動信号として例えば図７（ｂ）の三角波を
用いたとすると、起動時等においてａ〜ｃの途中で初期
値が印加されることとなる。As described above, the moving mirror 4 is forcibly driven in the horizontal direction at about 2 Hz by the voice coil 17b or the like. As the driving signal, a sine wave or a triangular wave as shown in FIGS. 7A and 7B is used. Assuming that, for example, the triangular wave shown in FIG. 7B is used as the drive signal, an initial value is applied in the middle of a to c at the time of startup or the like.
【００２９】その場合、aで示すタイミングで駆動信号
が入力されるとアクチュエータ（ボイスコイル）１７ｂ
には徐々に電力が印加される。しかし例えばｃで示すタ
イミングで駆動信号が入力された場合アクチュエータに
は急激に電力が加わることになり、移動ミラー４が急激
に変動する。この急激な変動は移動ミラー４を設定され
た位置から大きくオーバシュートさせて他の部品に衝突
させるる可能性がある。その結果、光学系の光軸がずれ
てＳ／Ｎが悪化するという問題が生じる。In this case, when a drive signal is input at the timing indicated by a, the actuator (voice coil) 17b
Is gradually applied with power. However, for example, when a drive signal is input at the timing indicated by c, power is rapidly applied to the actuator, and the movable mirror 4 fluctuates rapidly. This sudden change may cause the movable mirror 4 to overshoot greatly from the set position and collide with other components. As a result, there arises a problem that the optical axis of the optical system is shifted and S / N is deteriorated.
【００３０】図８はこのような問題を解決した出力制限
（初期オーバシュート防止）手段を有する制御系の一実
施例を示す構成ブロック図である。図において、２０は
目標信号であり、移動ミラーの振幅及び周期を出力する
駆動信号源（例えば三角波発生手段）として機能する。
この目標信号は複数段（例えば４段）に切換え可能とな
っており、はじめは低い目標に設定されている。FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of a control system having an output limiting (preventing initial overshoot) means for solving such a problem. In the figure, reference numeral 20 denotes a target signal, which functions as a drive signal source (for example, a triangular wave generating means) for outputting the amplitude and cycle of the moving mirror.
This target signal can be switched to a plurality of stages (for example, four stages), and is initially set to a low target.
【００３１】１５ｂは移動ミラーの位置を検出してその
位置に応じた所定の信号を出力する変位計、２２は駆動
信号と変位計からの信号の偏差を演算する加算器、２３
は駆動系２４で生じる様々な（例えば移動ミラーに共振
が生じるような）信号を除去するサーボ用フィルタ、２
５はサーボ用フィルタの後段に配置され任意にゲインを
与えるゲイン可変アンプ、２６は出力の最大値を所定の
振幅となるように制限するリミッタであり、このリミッ
タで制限された信号が制御信号として駆動系に出力され
る。Reference numeral 15b denotes a displacement meter which detects the position of the moving mirror and outputs a predetermined signal corresponding to the position, 22 denotes an adder which calculates a deviation between the drive signal and a signal from the displacement meter, 23
Is a servo filter for removing various signals generated in the drive system 24 (for example, causing resonance in the moving mirror);
Reference numeral 5 denotes a gain variable amplifier which is disposed at the subsequent stage of the servo filter and arbitrarily provides a gain. Reference numeral 26 denotes a limiter which limits the maximum value of the output so as to have a predetermined amplitude. The signal limited by this limiter is used as a control signal. Output to the drive system.
【００３２】２７はスロースタート手段であり、例えば
図９のように構成されている。３０は電源であり、この
電源３０の電圧がスイッチ３１を介して一端が接地され
たコンデンサ２８の他端及びトランジスタ２９のベース
に印加されている。図９において、はじめ、スイッチ３
１は点線のようにオンとされている。この時点では電源
の電圧はコンデンサ２８を充電するのでトランジスタ２
９のベースに印加される電圧は零である。Numeral 27 is a slow start means, which is constructed, for example, as shown in FIG. Reference numeral 30 denotes a power supply. The voltage of the power supply 30 is applied via a switch 31 to the other end of the capacitor 28 whose one end is grounded and to the base of the transistor 29. In FIG. 9, first, switch 3
1 is turned on as indicated by the dotted line. At this time, the voltage of the power supply charges the capacitor 28, so that the transistor 2
The voltage applied to the base of No. 9 is zero.
【００３３】次にコンデンサが充電されたらトランジス
タ２９のベースに電圧が印加されるので駆動信号源２０
の三角波は必ず零（図７ｂで示す）a点から始まること
となる。更に、移動ミラーの振幅及び周期を出力する駆
動信号源２０ははじめ最小振幅（低い目標）に設定とさ
れている。このようにすることにより駆動信号源２０か
らの信号と変位計からの信号との差を小さくすることが
できる。Next, when the capacitor is charged, a voltage is applied to the base of the transistor 29.
Will always start from zero (shown in FIG. 7b) a. Further, the drive signal source 20 for outputting the amplitude and cycle of the moving mirror is initially set to the minimum amplitude (low target). By doing so, the difference between the signal from the drive signal source 20 and the signal from the displacement meter can be reduced.
【００３４】また、ゲイン可変アンプ２５は例えば２段
切替えになっており、はじめは低いゲインに設定されて
いる。駆動信号源２０からの信号と変位計からの信号と
の差が十分小さくなった状態で駆動信号源２０とゲイン
可変アンプ２５のゲインを所定の値に変更する。これら
単体または複合的な構成により移動ミラー４の初期オー
バシュートを抑制することができる。なお、このような
初期オーバシュートを抑制する構成の制御装置は連結板
の制御装置側にも用いることができる。The variable gain amplifier 25 is, for example, switched in two stages, and is initially set to a low gain. When the difference between the signal from the drive signal source 20 and the signal from the displacement meter is sufficiently small, the gains of the drive signal source 20 and the variable gain amplifier 25 are changed to predetermined values. The initial overshoot of the movable mirror 4 can be suppressed by these single or composite configurations. It should be noted that the control device configured to suppress such initial overshoot can also be used for the control device side of the connecting plate.
【００３５】なお、本発明の以上の説明は、説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの
変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。例
えば実施例で示した移動ミラーの移動距離や移動周期
（Ｈｚ）、部品の取付け位置などは必要に応じて任意に
変更可能であり、要は横方向の振幅により上下方向の変
位がないような構成であればよい。また、図8に示すス
ロースタート手段、ゲイン可変アンプ、リミッタはいず
れか一つまたは2以上の組み合わせであっても良い。It is to be noted that the above description of the present invention has been presented by way of illustration and example only and is of particular preferred embodiments. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be modified or modified in many ways without departing from its essentials. For example, the moving distance and moving cycle (Hz) of the moving mirror, the mounting position of the parts, and the like described in the embodiment can be arbitrarily changed as necessary. In short, there is no vertical displacement due to the lateral amplitude. Any configuration may be used. Further, the slow start means, the variable gain amplifier, and the limiter shown in FIG. 8 may be any one or a combination of two or more.
【００３６】また、適用製品も分光分析計に限ることな
く、例えば波長測定装置，ＯＴＤＲ装置などにも適用可
能である。特許請求の範囲の欄の記載により定義される
本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するも
のとする。The applicable product is not limited to a spectrometer, but can be applied to, for example, a wavelength measuring device and an OTDR device. The scope of the present invention, which is defined by the description in the appended claims, is intended to cover alterations and modifications within the scope.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１，
２によれば、板バネを２重に取り付けることで、移動ミ
ラーの移動距離を長くしても直線運動させることがで
き、分光分析計の分解能を向上させることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to No. 2, by attaching the leaf springs doubly, linear movement can be performed even if the moving distance of the moving mirror is lengthened, and the resolution of the spectrometer can be improved.
【００３８】また、請求項３によれば連結板に緩衝器を
接触させることで、移動ミラーを駆動する際に生じる板
バネの振動を抑制し、安定した動作を得ることができ
る。また、請求項４，５，６によれば連結板や移動ミラ
ーの変位を監視して振動を制御装置によって制御するこ
とで、移動ミラーを駆動する際に生じる板バネの振動を
抑制し、安定した動作を得ることができる。According to the third aspect of the present invention, the vibration of the leaf spring generated when the movable mirror is driven can be suppressed by bringing the buffer into contact with the connecting plate, and a stable operation can be obtained. According to the fourth, fifth and sixth aspects, the displacement of the connecting plate and the movable mirror is monitored and the vibration is controlled by the control device. Operation can be obtained.
【００３９】また、請求項７〜１２によれば、移動ミラ
ーまたは連結板の少なくとも一方に出力制限（初期オー
バシュート防止）手段を設けたのでこれらが他の部品に
衝突することがなく、光軸のずれを防止することができ
る。According to the seventh to twelfth aspects, at least one of the movable mirror and the connecting plate is provided with an output limiting (preventing initial overshoot) means, so that these elements do not collide with other parts and the optical axis is prevented. Deviation can be prevented.
【００４０】[0040]
【図１】本発明に係る光干渉計用移動ミラー支持装置の
実施形態の一構成例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing one configuration example of an embodiment of a moving mirror support device for an optical interferometer according to the present invention.
【図２】移動ミラー支持装置の板バネの動きを説明する
ための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the movement of a leaf spring of the movable mirror support device.
【図３】他の実施例を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing another embodiment.
【図４】他の実施例を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing another embodiment.
【図５】他の実施例を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing another embodiment.
【図６】他の実施例を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing another embodiment.
【図７】移動ミラーを駆動する波形を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a waveform for driving a moving mirror.
【図８】制御系の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。FIG. 8 is a configuration block diagram illustrating an embodiment of a control system.
【図９】初期オーバシュート防止手段の一例を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing an example of an initial overshoot prevention means.
【図１０】光干渉計用移動ミラー支持装置の従来例を示
す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a conventional example of a moving mirror support device for an optical interferometer.
【図１１】光干渉計用移動ミラー支持装置の従来例を示
す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a conventional example of a moving mirror support device for an optical interferometer.
１ 光源 ２ コリメートレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 移動ミラー ５ 固定ミラー １０ 基体 １１ａ 第１板バネ １１ｂ 第２板バネ １２ 連結板 １５ａ，１５ｂ 変位計 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 制御装置 ２０ 駆動信号源 ２２ 加算器 ２３ サーボ用フィルタ ２４ 駆動系 ２５ ゲイン可変アンプ ２６ リミッタ ２７ スロースタート手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Collimating lens 3 Beam splitter 4 Moving mirror 5 Fixed mirror 10 Base 11a 1st leaf spring 11b 2nd leaf spring 12 Connecting plate 15a, 15b Displacement gauge 16a, 16b, 16c, 16d Control device 20 Drive signal source 22 Adder 23 Servo filter 24 Drive system 25 Gain variable amplifier 26 Limiter 27 Slow start means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯崎 克己 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 阿久津 実 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 小山 弘 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsumi Isozaki, 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Inside Yokogawa Electric Corporation (72) Minoru Akutsu 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Next to (72) Inventor Hiroshi Koyama 2-9-32 Nakamachi, Musashino City, Tokyo Inside Yokogawa Electric Corporation
Claims (12)
平行に配置された第１板バネと、 これら第１板バネの他端に固定された連結板と、 前記第１板バネのそれぞれに平行に配置され、一端が前
記連結板に、他端が移動ミラーに固定された第２板バネ
からなることを特徴とする光干渉計用移動ミラー支持装
置。A first leaf spring fixed at one end to the base and arranged in parallel with a predetermined interval; a connecting plate fixed to the other end of the first leaf spring; A moving mirror supporting device for an optical interferometer, comprising a second leaf spring fixed to the connecting plate at one end and fixed to a moving mirror at the other end.
同一長さとしたことを特徴とする請求項１記載の光干渉
計用移動ミラー支持装置。2. The movable mirror supporting device for an optical interferometer according to claim 1, wherein the effective lengths (L) of the first leaf spring and the second leaf spring are the same.
とを特徴とする請求項１記載の光干渉計用移動ミラー支
持装置。3. The moving mirror supporting device for an optical interferometer according to claim 1, further comprising a buffer for restricting the movement of the connecting plate.
の信号をもとに連結板の振動を制御する制御装置を設け
たことを特徴とする請求項１記載の光干渉計用移動ミラ
ー支持装置。4. A moving mirror for an optical interferometer according to claim 1, further comprising a control device for detecting the displacement of the connecting plate by a displacement meter and controlling the vibration of the connecting plate based on the signal. Support device.
し、その信号をもとに連結板の振動を制御する制御装置
を設けたことを特徴とする請求項１記載の光干渉計用移
動ミラー支持装置。5. A moving mirror for an optical interferometer according to claim 1, further comprising a control device for detecting the displacement of the moving mirror by a displacement meter and controlling the vibration of the connecting plate based on the signal. Support device.
によって感知し、それらの信号をもとに連結板の振動を
制御する制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記
載の光干渉計用移動ミラー支持装置。6. A control device according to claim 1, further comprising a control device for detecting the displacement of the movable mirror and the displacement of the connecting plate by a displacement meter and controlling the vibration of the connecting plate based on these signals. Moving mirror support device for optical interferometer.
し、その信号をもとに移動ミラーの位置を制御する制御
装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至６いずれか
に記載の光干渉計用移動ミラー支持装置。7. The light according to claim 1, further comprising a control device for detecting the displacement of the movable mirror by a displacement meter and controlling the position of the movable mirror based on the signal. Moving mirror support for interferometer.
に制御目標を徐々に変化させる初期オーバシュート防止
手段を設けたことを特徴とする請求項4乃至７記載の光
干渉計用移動ミラー支持装置。8. The moving mirror supporting device for an optical interferometer according to claim 4, wherein an initial overshoot preventing means for gradually changing a control target is provided on at least one of the moving mirror and the connecting plate.
ラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少なくとも一方
に制御目標を徐々に変化させるスロースタート機能を設
けたことを特徴とする請求項８記載の光干渉計用移動ミ
ラー支持装置。9. The optical interference according to claim 8, wherein at least one of a drive system for driving the movable mirror and the connecting plate is provided with a slow start function for gradually changing a control target as an initial overshoot preventing means. Measuring mirror support device.
ミラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少なくとも一
方に駆動系のゲインを徐々に変化させるゲイン可変アン
プを設けたことを特徴とする請求項８記載の光干渉計用
移動ミラー支持装置。10. A variable gain amplifier for gradually changing a gain of a driving system is provided in at least one of a driving system for driving a movable mirror and a connecting plate as an initial overshoot preventing means. Moving mirror support device for optical interferometer.
ミラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少なくとも一
方に位置（振幅）の操作量を制限するリミッタを設けた
ことを特徴とする請求項８記載の光干渉計用移動ミラー
支持装置。11. The light according to claim 8, wherein at least one of a drive system for driving the movable mirror and the connecting plate is provided with a limiter for limiting an operation amount of a position (amplitude) as an initial overshoot preventing means. Moving mirror support for interferometer.
（振幅）の制御目標を徐々に変化させるスロースタート
機能、 移動ミラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少な
くとも一方に駆動系のゲインを徐々に変化させるゲイン
可変アンプ、 移動ミラーまたは連結板を駆動させる駆動系の少な
くとも一方に位置（振幅）の操作量を制限するリミッ
タ、のうち2以上を組み合わせて設けたことを特徴とす
る請求項８記載の光干渉計用移動ミラー支持装置。12. A slow start function for gradually changing a control target of at least one position (amplitude) of the moving mirror or the connecting plate, and at least one of a drive system for driving the moving mirror or the connecting plate as the initial overshoot preventing means. A variable gain amplifier that gradually changes the gain of the drive system, and a limiter that limits the amount of operation of the position (amplitude) on at least one of the drive system that drives the moving mirror or the coupling plate. The moving mirror support device for an optical interferometer according to claim 8, wherein:
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