マルチパスセル
【課題】汎用性を有し、光路長を無段階に可変できるマルチパスセルを提供する。
【解決手段】マルチパスセル１０は、ガイドレール２５上を移動する互いに対向する第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２とからなり、該鏡面ユニット１１，１２は、反射部１３，１８とベース１４，１９とから構成される。反射部は複数枚の鏡１５，２０からなり、該鏡１５，２０はロッド１６，２１で支持されている。該ロッド１６，２１は、ガイドスリット１７，２２に係合され、ロッドの基端はガイドスリット内で自在に移動し、またロッドは各個独立に回動する。そして、制御部３０によって、鏡１５，２０の間隔と回転角が調整され、投光レンズユニット４０からの入射光束を所定の回数で反射させることができる。
【解決手段】マルチパスセル１０は、ガイドレール２５上を移動する互いに対向する第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２とからなり、該鏡面ユニット１１，１２は、反射部１３，１８とベース１４，１９とから構成される。反射部は複数枚の鏡１５，２０からなり、該鏡１５，２０はロッド１６，２１で支持されている。該ロッド１６，２１は、ガイドスリット１７，２２に係合され、ロッドの基端はガイドスリット内で自在に移動し、またロッドは各個独立に回動する。そして、制御部３０によって、鏡１５，２０の間隔と回転角が調整され、投光レンズユニット４０からの入射光束を所定の回数で反射させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光器或いは光共振器の光学系を構成するマルチパスセルに関し、特に入射光を鏡面間で多重反射させて長距離の光路長を確保するマルチパスセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分光器或いはレーザ光源の光共振器を構成するマルチパスセルが知られている。該マルチパスセルは、一対の凹面鏡の間へ平行光束を入射し、該平行光束を凹面鏡間で多重反射させることにより、鏡面間の距離に対して長距離の光路長が形成されるものである。
【０００３】
上記のマルチパスセルは、例えば図３に示すように、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２の曲率半径Ｒ１，Ｒ２が等しく、当該曲率半径Ｒ１，Ｒ２は凹面鏡間の距離ｌよりも僅かに短く構成されているものである。当該マルチパスセルは、凹面鏡Ｍ１の中心Ｏ１と、凹面鏡Ｍ２の中心Ｏ２は、同一のｍ軸上に位置し、凹面鏡Ｍ１の焦点Ｏ１’と凹面鏡Ｍ２の焦点Ｏ２’との間は間隔Δｆの距離で離されている。またここで、焦点Ｏ１’と焦点Ｏ２’との中間点をＯとする。
図３（ａ）のマルチパスセルでは、焦点Ｏ１’に入射角度θで光束を入射させると、当該光束は凹面鏡Ｍ１，Ｍ２間で多重反射して、最終的にはｍ軸上に集束する。そのため、入射された光束は当該マルチパスセルによって形成される光学系（以下、「マルチパス光学系」という）の外へは出射しない。
したがって、当該マルチパスセルで形成される光学系は、光量が小さく増幅させる必要のある蛍光スペクトル又はラマンスペクトルの測定に用いられ、軸ｍの中間点Ｏで垂直にフィルター等で当該蛍光スペクトル又はラマンスペクトルが抽出されている。
また、レーザ光源の光共振器として用いる場合、レーザ励起源から入射された光を凹面鏡間のｍ軸上で共振させて増幅した後、出射している。
【０００４】
また他のマルチパスセルの例として、図３（ｂ）に示すように、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２を共に任意の角度Θで傾斜させたものもある。この場合、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２の中心Ｏ１，Ｏ２がｍ軸上に位置すると共に、焦点Ｏ１’，Ｏ２’がｍ軸の中間点Ｏを通り、該ｍ軸に対して直角なｎ軸上に間隔Δｆで配されているとき、任意の角度θで焦点Ｏ１’に入射された光束は、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２間で複数回多重反射した後に、当該マルチパス光学系の外へ出射する。そのため、図３（ｂ）に示したマルチパスセルは、入射光量が比較的大きい可視光の分光分析や、赤外スペクトルの測定に用いられている。
【０００５】
さらに、マルチパス光学系は、上記のように一対の鏡によって構成されるものに限らず、３枚以上の鏡で構成されたマルチパス光学系を有する分光器或いは光共振器も知られている。例えば、特開２００５−６９９７１号公報に開示されているマルチパスモノクロメータは、光ファイバ１からの入射光を放物面鏡２で反射させた後、回折格子３で回折させた光を平面鏡１１，１２で反射干渉させて少なくとも４度回折させている。
上記のように、複数の鏡で構成されたマルチパスセルを用いた分光器は、装置を小型化することができ、光路長を長距離化して高分解能を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のマルチパス光学系は、鏡面間距離を変更した場合、上記凹面鏡の焦点位置がズレたり、また上記マルチパスモノクロメータにおいては、回折格子への入射位置がズレたり、或いは鏡面間距離に対して反射角度が大きすぎて反射光が回折格子に入射しないおそれがある。
そのため、対向する凹面鏡間の距離は、使用する凹面鏡の曲率半径に応じて固定されることから、一旦設定した凹面鏡間距離を変更し、また、測定目的に合わせて自在に光路長を変更することは難しい。
一方、測定目的に合わせて光路長を変更する場合、鏡面間距離に応じて予め定められた曲率半径を有する複数の凹面鏡セットを、その都度用意しなければならない。
加えて、光路長を稼ぐために、入射光束を鏡面間で反射させる回数を調整する必要があるが、新たに凹面鏡を設置した場合、凹面鏡への入射光の入射角度と反射角度を考慮して、光路を再設計しなければならない。
したがって、上記のような従来のマルチパス光学系は、曲率半径の異なる凹面鏡を何枚も用意しなければならず、調整等のメンテナンスに時間がかかり、汎用性に欠けるという問題がある。
【０００８】
一方、曲率半径の異なる複数の凹面鏡を用意した場合であっても、鏡面間距離ｌは、当該凹面鏡の曲率半径に応じた距離に段階的に設定されることになるので、鏡面間距離ｌを無段階に変化させることができない。
そのため、光路長を無段階に変化させることができないという問題がある。
【０００９】
上記の課題を解決しようとする本発明は、汎用性を有し、光路長が無段階に可変できるマルチパスセルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のマルチパスセルは、第１鏡面ユニットと第２鏡面ユニットの鏡面を対向配置した一対の鏡面ユニットからなり、
入射光を平行光束に形成する投光レンズユニットより入射された平行入射光が、前記鏡面ユニット間で複数回反射するマルチパスセルであって、
前記第１鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第１反射部を第１ベース上に設け、
前記第２鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第２反射部を第２ベース上に設け、
前記第１ベース及び前記第２ベースの上面に立設したロッドが前記鏡をそれぞれ回動可能に支持し、
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡を各個独立に回動させることにより反射角度を調整する反射角度調整手段を有する制御部を設け、
前記投光レンズユニットから入射された入射光を、前記第１反射部と前記第２反射部との間で、２回乃至前記鏡の個数分のうちのいずれかの回数で、複数回反射させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のマルチパスセルは、請求項１に記載の発明において、前記第１ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第１反射部間隔調整手段と、
前記第２ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第２反射部間隔調整手段とを前記制御部に設け、
前記第１反射部間隔調整手段及び前記第２反射部間隔調整手段、並びに前記反射角度調整手段によって前記鏡の間隔と反射角度を調整することにより、前記第１反射部と前記第２反射部とが、あたかも対向する凹面鏡のように構成されて、
前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径が、任意の大きさに形成されると共に、前記第１反射部と前記第２反射部の焦点が、所定の位置に配置されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載のマルチパスセルは、請求項１若しくは請求項２に記載の発明において、前記第１ベースと前記第２ベースに摺動部を設け、該摺動部を同一のガイドレールに係合させて、
前記第１ベースと前記第２ベースとが、互いに平行に移動するように設け、
前記制御部に、前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径に応じて、前記第１鏡面ユニットと前記第２鏡面ユニットとの間の距離を調整するユニット間隔調整手段を設けて、
前記投光レンズユニットから入射される入射光の光路長を無段階に調整するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載のマルチパスセルは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、平面鏡であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載のマルチパスセルは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、凹面鏡であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のマルチパスセルによれば、第１反射部及び第２反射部を構成する複数個の鏡の反射角度を調整する反射角度調整手段を制御部に設け、該鏡を各個独立に回動させるようにした。そのため、第１反射部と第２反射部との間へ入射させた入射光を所定回数反射させることができる。
そして、第１反射部及び第２反射部の中心に入射光を集束させるマルチパス光学系を構成したり、或いは、当該入射光をマルチパス光学系の外に出射させるように構成したりと、任意に光学系を構成することができる。
さらに、第１反射部及び第２反射部を構成する鏡は各個独立に回動するので、第１反射部及び第２反射部からなるマルチパス光学系において、２回乃至構成する鏡の個数に応じた回数にわたって、複数回反射させることができる。そのため、当該マルチパス光学系の光路長を無段階に調整することができる。
したがって、入射光の入射角度に応じて鏡の回転角度を調整することにより、高い汎用性を備えたマルチパスセルを提供することができる。
また、入射角度を変更させた場合であっても、同様に、各鏡の回転角度を調整することにより、可及的に入射光を捉え、対向する他の鏡に反射光を入射させることができ、所定回反射させることができる。
【００１６】
請求項２に記載のマルチパスセルによれば、第１反射部及び第２反射部を構成する各鏡を支持するロッドを弧状のガイドスリットに係合し、該ロッドの間隔を調整する第１反射部間隔調整手段及び第２反射部間隔調整手段を設けることにより、鏡を弧状に配することができるので、第１反射部及び第２反射部を凹面鏡に似た構成にすることができる。そのため、各鏡の回転角度を調整すると共に、各鏡の間隔を調整することにより、第１反射部と第２反射部の曲率半径を自在に拡大又は縮小させることができ、また第１反射部及び第２反射部の焦点を、例えば同一光軸上に位置させる等、所定の位置に配することができる。
したがって、入射光の入射角度に応じて、鏡の回転角度と各鏡の互いの間隔を調整することによって第１反射部及び第２反射部の曲率半径の大きさと焦点位置を任意に決定することができるので、高い汎用性を備えたマルチパスセルを提供することができる。
【００１７】
請求項３に記載のマルチパスセルによれば、第１ベースと第２ベースにキャスタを設けて、該キャスタがガイドレール上を移動するようにした。そのため、上記のように各鏡の回転角度と間隔を調整し、さらに第１鏡面ユニットと第２鏡面ユニットの間隔を調整することができるので、光路長を無段階に調整することができる。
したがって、入射光の入射角度に応じて、鏡の回転角度と各鏡の互いの間隔を調整することによって第１反射部及び第２反射部の曲率半径の大きさと焦点位置を任意に決定することができ、さらに鏡面ユニット間の距離も任意の長さに調整することができるので、高い汎用性を備えたマルチパスセルを提供することができる。
【００１８】
請求項４に記載のマルチパスセルによれば、マルチパスセルの第１鏡面ユニットの第１反射部と第２鏡面ユニットの第２反射部を構成する鏡を平面鏡から構成した。当該平面鏡は比較的安価に入手することができるので、マルチパスセルの製造コストを抑えることができる。
したがって、上記の高い汎用性に加えて、安価なマルチパスセルを提供することができる。
【００１９】
請求項５に記載のマルチパスセルによれば、マルチパスセルの第１鏡面ユニットの第１反射部と第２鏡面ユニットの第２反射部を構成する鏡を凹面鏡から構成した。当該凹面鏡は、比較的小型に製造される。そのため、より大きな直径を有する凹面鏡を製造する場合に比べて、歪み等の誤差が生じにくい。また、曲率半径の誤差が生じた場合であっても、上記のように、各鏡の回転角度を調整することができるので、容易に当該歪み誤差を修正することができる。さらに、凹面鏡の場合、反射光が焦点に集束するので、反射光の制御を容易に行うことができる。
したがって、誤差の修正が容易なマルチパスセルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例に係るマルチパスセルの構成の概略を示す平面図である。
【図２】第１実施例に係るマルチパスセルの使用方法を説明する説明図である。
【図３】従来のマルチパスセルの構成の概略を示す平面図である。
【実施例１】
【００２１】
本発明のマルチパスセルの実施例を添付した図面にしたがって説明する。本実施例に係るマルチパスセルの構成の概略を図１に示す。
【００２２】
マルチパスセル１０は、互いに対向する第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２とからなる。
該マルチパスセル１０と、該マルチパスセル１０内に平行光束を入射させる投光レンズユニット３０とからマルチパス光学系が構成され、該マルチパス光学系の外へ平行光束が出射された場合には、受光レンズユニット４０に当該平行光束を受光させることができるように構成されている。
【００２３】
第１鏡面ユニット１１は、第１反射部１３と第１ベース１４とからなる。
第１反射部１３は、並設された複数枚の鏡１５からなる。
鏡１５は、それぞれ下端にロッド１６が取り付けられている。該ロッド１６は第１ベース１４上で回動可能に立設されている。そのため、鏡１５は、ロッド１６を介して第１ベース１４上で各個独立に回動する。鏡１５は、直径が１ｃｍ乃至２０ｃｍ程度の丸鏡か、若しくは幅１ｃｍ乃至２０ｃｍ程度の矩形の鏡である。また、本実施例においては、平面鏡を用いたが、これに限定されるものではなく、同程度の大きさの凹面鏡を用いても良い。
第１ベース１４の上面には、弧状のガイドスリット１７が形成されている。該ガイドスリット１７には、ロッド１６の基端が係合している。そのため、各ロッド１６はそれぞれガイドスリット１７の円周方向に沿って移動することができる。
【００２４】
第２鏡面ユニット１２は、第２反射部１８と第２ベース１９とからなる。
第２反射部１８は、並設された複数枚の鏡２０からなる。鏡２０はロッド２１で支持されている。該ロッド２１は第２ベース１９上で回動可能に立設されている。そのため、鏡２０もまた第２ベース１９上で各個独立に回動する。
第２ベース１９の上面には、第１ベース１４のガイドスリット１７に対向するガイドスリット２２が形成されている。該ガイドスリット２２にはロッド２１の基端が係合している。そのため、各ロッド２１も、ロッド１６と同様に、ガイドスリット２２の円周方向に沿って移動することができる。
【００２５】
第１ベース１４と第２ベース１９の下端には、ガイドレール２５に嵌合されるスライダー等からなる摺動部（図示略）が設けられている。該摺動部は、ガイドレール２５上を摺動する。そのため、同一ガイドレール２５上に配された第１ベース１４と第２ベース１９は、ガイドレール２５に沿って互いに平行に移動する。
【００２６】
鏡１５，２０の回転角度と、第１ベース１４又は第２ベース１９の移動は制御部３０で制御される。
制御部３０は、中央演算装置（ＣＰＵ）３１と、内部メモリ３２と、外部記憶媒体３３とからなり、鏡１５，２０をガイドスリット１７，２２の円周方向に沿って移動させると共に、第１反射部を構成する鏡１５又は第２反射部を構成する鏡２０の間隔と回転角度を調整する。
この調整によって、鏡１５，２０の配列を変更することができる。そのため、第１反射部１３又は第２反射部１８の曲率半径を変更することができる。そして変更後の曲率半径に応じて、第１ベース１４と第２ベースとをガイドレール２５上でスライドさせて離合し、鏡面ユニット１１，１２間の距離を調整する。
上記の制御によって、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２間を反射する光束の光路長を無段階に調整することができる。
【００２７】
投光レンズユニット４０は、複数のレンズからなり、少なくとも一個のコリメータレンズを有する。これにより、投光レンズユニットに入射された光は、平行光束に集光変換されてマルチパスセルへ入射される。
また、受光レンズユニット４５も、好ましくは複数のレンズから構成されている。受光レンズユニット４５は、該受光レンズユニット４５及び投光レンズユニット４０、並びにマルチパスセル１０からなるマルチパス光学系の外に光束が出射された際に用いられる。
一方、受光フィルタ４６は第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間に配され、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の光軸が同一直線ｍ上に位置するように調整した際に、当該光軸に集束する光束を、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間点Ｏから取り出すことができるように構成されている。
受光レンズユニット４５及び受光フィルタ４６は測定目的に合わせて任意に選択することができるように配設されており、例えば、可視光スペクトル分析や赤外スペクトル分析の際には受光レンズユニット４５が測定に用いられ、また、蛍光スペクトル分析やラマンスペクトル分析の際には受光フィルタ４６が用いられる。
【００２８】
上記の構成を有するマルチパスセル１０は、以下のように使用される。当該使用方法を添付した図２にしたがって説明する。図２は、図１に示したマルチパスセル１０の構成の概略を一部拡大して示したものである。
【００２９】
図２に示すマルチパスセル１０は、鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなる第１鏡面ユニット１１と、鏡２０ａ，２０ｂからなる第２鏡面ユニット１２とからなる。反射面に垂直な法線を図中の２点鎖線で示す。
また、図２には、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニットの中心を通る直線ｍと、直線ｍに対して直角であって第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間点Ｏを通る直線ｎを示す。
【００３０】
投光レンズユニット３０からマルチパスセル１０に向けて出射された光束は、第２鏡面ユニット１２の焦点として設定された直線ｎ上の点Ｏ２’を通り、直線ｍに対して角度θの入射角度で第１鏡面ユニットの鏡１５ａに入射する。
鏡１５ｄ，１５ｅ，２０ｃ，２０ｄは、入射光束に対して平行に回転させてある。そのため、鏡１５ｄ，１５ｅ，２０ｃ，２０ｄの鏡面には光束が入射しない。このように、光束を入射及び反射させる鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０ａ，２０ｂと入射及び反射をさせない鏡１５ｄ，１５ｅ，２０ｃ，２０ｄを分けることにより、反射回数を決定することができる。
【００３１】
ここで、鏡１５ａの反射光が、第１鏡面ユニット１１の焦点として設定された直線ｎ上の点Ｏ１’を通り、第２鏡面ユニット１２の鏡２０ａに入射するように、ロッド１６を回動させて鏡１５ａの回転角度を調整する。
【００３２】
そして、同様に、鏡２０ａの反射光が、点Ｏ２’を通って鏡１５ｂに入射するように、鏡２０ａの回転角度を調整する。
さらに、鏡１５ｂの反射光が、点Ｏ１’を通って鏡２０ｂに入射するように、鏡１５ｂの回転角度を調整する。
さらにまた、鏡２０ｂの反射光が、焦点Ｏ２’を通って鏡１５ｃに入射するように、鏡２０ｂの回転角度を調整する。
最終的に鏡１５ｃの回転角度を調整して、鏡１５ｃの反射光が、受光レンズユニット４５に入射するようにする。
【００３３】
したがって、入射光束を鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０ａ，２０ｂで複数回にわたって、反射させることができる。上記のように複数回にわたってマルチパスセル１０内を光束で走査させる場合、例えば、以下のような吸光度測定に利用することができる。
【００３４】
本実施例のマルチパスセル１０の第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２との間に測定対象のガス体を配する。被測定対象のガス体に対して複数回、光束を透過させると、光束がガス体を通過する度にガス体の吸収スペクトルによって所定の帯域が吸光される。このとき、一回の光束出射で複数回のにわたって、様々な方向から当該ガス体に光束が照射されるので、吸収スペクトルの帯域の輪郭をより強調させることができる。
したがって、誤差の発生を抑制することができ、より高精度な測定をすることができる。
【００３５】
また、ガイドレール２５に沿って、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２を移動させて、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の間隔が、Ｌ１からＬ２に変化させた場合を図１の点線に示す。
このとき、第１鏡面ユニット１１の焦点として設定した点Ｏ１’と第２鏡面ユニット１２の焦点として設定した点Ｏ２’は第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間点を通る直線ｎ上から外れる。
そこで、鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０ａ，２０ｂの間隔を広げたり、反射角度を調整することにより、第１鏡面ユニットの焦点と第２鏡面ユニット１２の焦点を新たに設定することができる。
すなわち、鏡１５，２０をガイドスリット１７，２２の円周方向に沿って移動させて、間隔を広げたことにより、見かけ上の曲率半径を拡大させることができると共に、焦点までの距離を変化させることができるので、光束の光路長を長くすることができる。
同様に鏡１５，２０をガイドスリット１７，２２の円周方向に沿って、間隔を詰める方向へ移動させると共に、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の距離を詰めることによって、光路長を短くすることができる。
【００３６】
したがって、本実施例のマルチパスセル１０は、光路長を自在に伸縮することができるので、従来のように光路設計のために新たな凹面鏡を用意しなくても良い。
【００３７】
さらに測定目的に合わせて、鏡面ユニット１１，１２の間隔を調整し、鏡１５，２０の間隔と角度を調整することにより、測定目的に合致したマルチパスセルを構成することができる。
さらにまた、鏡１５，２０の反射面を回動させて反射回数を増減させることができる。
したがって、本実施例のマルチパスセル１０は、光路長を連続的に変化させることができ、高い汎用性を有している。また、容易に量産することができ、製造コストを抑えることができる。
【００３８】
また、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット間で複数回にわたって入射光束を反射させることから、光路長に対して鏡面ユニット１１，１２間を短くすることができる。そのため、マルチパスセル１０を小型化することができるので、当該マルチパスセル１０を搭載した分光器或いはレーザ共振器を小型化することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…マルチパスセル、１１…第１鏡面ユニット、１２…第２鏡面ユニット、
１３…第１反射部、１４…第１ベース、
１８…第２反射部、１９…第２ベース、
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０，２０ａ，２０ｂ…鏡、１６，２１…ロッド、１７，２２…ガイドスリット、
２５…ガイドレール、
３０…制御部、３１…中央演算装置、３２…内部メモリ、３３…外部記憶媒体、
４０…投光レンズユニット、４５…受光レンズユニット、４６…受光フィルタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光器或いは光共振器の光学系を構成するマルチパスセルに関し、特に入射光を鏡面間で多重反射させて長距離の光路長を確保するマルチパスセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分光器或いはレーザ光源の光共振器を構成するマルチパスセルが知られている。該マルチパスセルは、一対の凹面鏡の間へ平行光束を入射し、該平行光束を凹面鏡間で多重反射させることにより、鏡面間の距離に対して長距離の光路長が形成されるものである。
【０００３】
上記のマルチパスセルは、例えば図３に示すように、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２の曲率半径Ｒ１，Ｒ２が等しく、当該曲率半径Ｒ１，Ｒ２は凹面鏡間の距離ｌよりも僅かに短く構成されているものである。当該マルチパスセルは、凹面鏡Ｍ１の中心Ｏ１と、凹面鏡Ｍ２の中心Ｏ２は、同一のｍ軸上に位置し、凹面鏡Ｍ１の焦点Ｏ１’と凹面鏡Ｍ２の焦点Ｏ２’との間は間隔Δｆの距離で離されている。またここで、焦点Ｏ１’と焦点Ｏ２’との中間点をＯとする。
図３（ａ）のマルチパスセルでは、焦点Ｏ１’に入射角度θで光束を入射させると、当該光束は凹面鏡Ｍ１，Ｍ２間で多重反射して、最終的にはｍ軸上に集束する。そのため、入射された光束は当該マルチパスセルによって形成される光学系（以下、「マルチパス光学系」という）の外へは出射しない。
したがって、当該マルチパスセルで形成される光学系は、光量が小さく増幅させる必要のある蛍光スペクトル又はラマンスペクトルの測定に用いられ、軸ｍの中間点Ｏで垂直にフィルター等で当該蛍光スペクトル又はラマンスペクトルが抽出されている。
また、レーザ光源の光共振器として用いる場合、レーザ励起源から入射された光を凹面鏡間のｍ軸上で共振させて増幅した後、出射している。
【０００４】
また他のマルチパスセルの例として、図３（ｂ）に示すように、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２を共に任意の角度Θで傾斜させたものもある。この場合、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２の中心Ｏ１，Ｏ２がｍ軸上に位置すると共に、焦点Ｏ１’，Ｏ２’がｍ軸の中間点Ｏを通り、該ｍ軸に対して直角なｎ軸上に間隔Δｆで配されているとき、任意の角度θで焦点Ｏ１’に入射された光束は、凹面鏡Ｍ１，Ｍ２間で複数回多重反射した後に、当該マルチパス光学系の外へ出射する。そのため、図３（ｂ）に示したマルチパスセルは、入射光量が比較的大きい可視光の分光分析や、赤外スペクトルの測定に用いられている。
【０００５】
さらに、マルチパス光学系は、上記のように一対の鏡によって構成されるものに限らず、３枚以上の鏡で構成されたマルチパス光学系を有する分光器或いは光共振器も知られている。例えば、特開２００５−６９９７１号公報に開示されているマルチパスモノクロメータは、光ファイバ１からの入射光を放物面鏡２で反射させた後、回折格子３で回折させた光を平面鏡１１，１２で反射干渉させて少なくとも４度回折させている。
上記のように、複数の鏡で構成されたマルチパスセルを用いた分光器は、装置を小型化することができ、光路長を長距離化して高分解能を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のマルチパス光学系は、鏡面間距離を変更した場合、上記凹面鏡の焦点位置がズレたり、また上記マルチパスモノクロメータにおいては、回折格子への入射位置がズレたり、或いは鏡面間距離に対して反射角度が大きすぎて反射光が回折格子に入射しないおそれがある。
そのため、対向する凹面鏡間の距離は、使用する凹面鏡の曲率半径に応じて固定されることから、一旦設定した凹面鏡間距離を変更し、また、測定目的に合わせて自在に光路長を変更することは難しい。
一方、測定目的に合わせて光路長を変更する場合、鏡面間距離に応じて予め定められた曲率半径を有する複数の凹面鏡セットを、その都度用意しなければならない。
加えて、光路長を稼ぐために、入射光束を鏡面間で反射させる回数を調整する必要があるが、新たに凹面鏡を設置した場合、凹面鏡への入射光の入射角度と反射角度を考慮して、光路を再設計しなければならない。
したがって、上記のような従来のマルチパス光学系は、曲率半径の異なる凹面鏡を何枚も用意しなければならず、調整等のメンテナンスに時間がかかり、汎用性に欠けるという問題がある。
【０００８】
一方、曲率半径の異なる複数の凹面鏡を用意した場合であっても、鏡面間距離ｌは、当該凹面鏡の曲率半径に応じた距離に段階的に設定されることになるので、鏡面間距離ｌを無段階に変化させることができない。
そのため、光路長を無段階に変化させることができないという問題がある。
【０００９】
上記の課題を解決しようとする本発明は、汎用性を有し、光路長が無段階に可変できるマルチパスセルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のマルチパスセルは、第１鏡面ユニットと第２鏡面ユニットの鏡面を対向配置した一対の鏡面ユニットからなり、
入射光を平行光束に形成する投光レンズユニットより入射された平行入射光が、前記鏡面ユニット間で複数回反射するマルチパスセルであって、
前記第１鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第１反射部を第１ベース上に設け、
前記第２鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第２反射部を第２ベース上に設け、
前記第１ベース及び前記第２ベースの上面に立設したロッドが前記鏡をそれぞれ回動可能に支持し、
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡を各個独立に回動させることにより反射角度を調整する反射角度調整手段を有する制御部を設け、
前記投光レンズユニットから入射された入射光を、前記第１反射部と前記第２反射部との間で、２回乃至前記鏡の個数分のうちのいずれかの回数で、複数回反射させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のマルチパスセルは、請求項１に記載の発明において、前記第１ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第１反射部間隔調整手段と、
前記第２ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第２反射部間隔調整手段とを前記制御部に設け、
前記第１反射部間隔調整手段及び前記第２反射部間隔調整手段、並びに前記反射角度調整手段によって前記鏡の間隔と反射角度を調整することにより、前記第１反射部と前記第２反射部とが、あたかも対向する凹面鏡のように構成されて、
前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径が、任意の大きさに形成されると共に、前記第１反射部と前記第２反射部の焦点が、所定の位置に配置されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載のマルチパスセルは、請求項１若しくは請求項２に記載の発明において、前記第１ベースと前記第２ベースに摺動部を設け、該摺動部を同一のガイドレールに係合させて、
前記第１ベースと前記第２ベースとが、互いに平行に移動するように設け、
前記制御部に、前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径に応じて、前記第１鏡面ユニットと前記第２鏡面ユニットとの間の距離を調整するユニット間隔調整手段を設けて、
前記投光レンズユニットから入射される入射光の光路長を無段階に調整するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載のマルチパスセルは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、平面鏡であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載のマルチパスセルは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、凹面鏡であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のマルチパスセルによれば、第１反射部及び第２反射部を構成する複数個の鏡の反射角度を調整する反射角度調整手段を制御部に設け、該鏡を各個独立に回動させるようにした。そのため、第１反射部と第２反射部との間へ入射させた入射光を所定回数反射させることができる。
そして、第１反射部及び第２反射部の中心に入射光を集束させるマルチパス光学系を構成したり、或いは、当該入射光をマルチパス光学系の外に出射させるように構成したりと、任意に光学系を構成することができる。
さらに、第１反射部及び第２反射部を構成する鏡は各個独立に回動するので、第１反射部及び第２反射部からなるマルチパス光学系において、２回乃至構成する鏡の個数に応じた回数にわたって、複数回反射させることができる。そのため、当該マルチパス光学系の光路長を無段階に調整することができる。
したがって、入射光の入射角度に応じて鏡の回転角度を調整することにより、高い汎用性を備えたマルチパスセルを提供することができる。
また、入射角度を変更させた場合であっても、同様に、各鏡の回転角度を調整することにより、可及的に入射光を捉え、対向する他の鏡に反射光を入射させることができ、所定回反射させることができる。
【００１６】
請求項２に記載のマルチパスセルによれば、第１反射部及び第２反射部を構成する各鏡を支持するロッドを弧状のガイドスリットに係合し、該ロッドの間隔を調整する第１反射部間隔調整手段及び第２反射部間隔調整手段を設けることにより、鏡を弧状に配することができるので、第１反射部及び第２反射部を凹面鏡に似た構成にすることができる。そのため、各鏡の回転角度を調整すると共に、各鏡の間隔を調整することにより、第１反射部と第２反射部の曲率半径を自在に拡大又は縮小させることができ、また第１反射部及び第２反射部の焦点を、例えば同一光軸上に位置させる等、所定の位置に配することができる。
したがって、入射光の入射角度に応じて、鏡の回転角度と各鏡の互いの間隔を調整することによって第１反射部及び第２反射部の曲率半径の大きさと焦点位置を任意に決定することができるので、高い汎用性を備えたマルチパスセルを提供することができる。
【００１７】
請求項３に記載のマルチパスセルによれば、第１ベースと第２ベースにキャスタを設けて、該キャスタがガイドレール上を移動するようにした。そのため、上記のように各鏡の回転角度と間隔を調整し、さらに第１鏡面ユニットと第２鏡面ユニットの間隔を調整することができるので、光路長を無段階に調整することができる。
したがって、入射光の入射角度に応じて、鏡の回転角度と各鏡の互いの間隔を調整することによって第１反射部及び第２反射部の曲率半径の大きさと焦点位置を任意に決定することができ、さらに鏡面ユニット間の距離も任意の長さに調整することができるので、高い汎用性を備えたマルチパスセルを提供することができる。
【００１８】
請求項４に記載のマルチパスセルによれば、マルチパスセルの第１鏡面ユニットの第１反射部と第２鏡面ユニットの第２反射部を構成する鏡を平面鏡から構成した。当該平面鏡は比較的安価に入手することができるので、マルチパスセルの製造コストを抑えることができる。
したがって、上記の高い汎用性に加えて、安価なマルチパスセルを提供することができる。
【００１９】
請求項５に記載のマルチパスセルによれば、マルチパスセルの第１鏡面ユニットの第１反射部と第２鏡面ユニットの第２反射部を構成する鏡を凹面鏡から構成した。当該凹面鏡は、比較的小型に製造される。そのため、より大きな直径を有する凹面鏡を製造する場合に比べて、歪み等の誤差が生じにくい。また、曲率半径の誤差が生じた場合であっても、上記のように、各鏡の回転角度を調整することができるので、容易に当該歪み誤差を修正することができる。さらに、凹面鏡の場合、反射光が焦点に集束するので、反射光の制御を容易に行うことができる。
したがって、誤差の修正が容易なマルチパスセルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例に係るマルチパスセルの構成の概略を示す平面図である。
【図２】第１実施例に係るマルチパスセルの使用方法を説明する説明図である。
【図３】従来のマルチパスセルの構成の概略を示す平面図である。
【実施例１】
【００２１】
本発明のマルチパスセルの実施例を添付した図面にしたがって説明する。本実施例に係るマルチパスセルの構成の概略を図１に示す。
【００２２】
マルチパスセル１０は、互いに対向する第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２とからなる。
該マルチパスセル１０と、該マルチパスセル１０内に平行光束を入射させる投光レンズユニット３０とからマルチパス光学系が構成され、該マルチパス光学系の外へ平行光束が出射された場合には、受光レンズユニット４０に当該平行光束を受光させることができるように構成されている。
【００２３】
第１鏡面ユニット１１は、第１反射部１３と第１ベース１４とからなる。
第１反射部１３は、並設された複数枚の鏡１５からなる。
鏡１５は、それぞれ下端にロッド１６が取り付けられている。該ロッド１６は第１ベース１４上で回動可能に立設されている。そのため、鏡１５は、ロッド１６を介して第１ベース１４上で各個独立に回動する。鏡１５は、直径が１ｃｍ乃至２０ｃｍ程度の丸鏡か、若しくは幅１ｃｍ乃至２０ｃｍ程度の矩形の鏡である。また、本実施例においては、平面鏡を用いたが、これに限定されるものではなく、同程度の大きさの凹面鏡を用いても良い。
第１ベース１４の上面には、弧状のガイドスリット１７が形成されている。該ガイドスリット１７には、ロッド１６の基端が係合している。そのため、各ロッド１６はそれぞれガイドスリット１７の円周方向に沿って移動することができる。
【００２４】
第２鏡面ユニット１２は、第２反射部１８と第２ベース１９とからなる。
第２反射部１８は、並設された複数枚の鏡２０からなる。鏡２０はロッド２１で支持されている。該ロッド２１は第２ベース１９上で回動可能に立設されている。そのため、鏡２０もまた第２ベース１９上で各個独立に回動する。
第２ベース１９の上面には、第１ベース１４のガイドスリット１７に対向するガイドスリット２２が形成されている。該ガイドスリット２２にはロッド２１の基端が係合している。そのため、各ロッド２１も、ロッド１６と同様に、ガイドスリット２２の円周方向に沿って移動することができる。
【００２５】
第１ベース１４と第２ベース１９の下端には、ガイドレール２５に嵌合されるスライダー等からなる摺動部（図示略）が設けられている。該摺動部は、ガイドレール２５上を摺動する。そのため、同一ガイドレール２５上に配された第１ベース１４と第２ベース１９は、ガイドレール２５に沿って互いに平行に移動する。
【００２６】
鏡１５，２０の回転角度と、第１ベース１４又は第２ベース１９の移動は制御部３０で制御される。
制御部３０は、中央演算装置（ＣＰＵ）３１と、内部メモリ３２と、外部記憶媒体３３とからなり、鏡１５，２０をガイドスリット１７，２２の円周方向に沿って移動させると共に、第１反射部を構成する鏡１５又は第２反射部を構成する鏡２０の間隔と回転角度を調整する。
この調整によって、鏡１５，２０の配列を変更することができる。そのため、第１反射部１３又は第２反射部１８の曲率半径を変更することができる。そして変更後の曲率半径に応じて、第１ベース１４と第２ベースとをガイドレール２５上でスライドさせて離合し、鏡面ユニット１１，１２間の距離を調整する。
上記の制御によって、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２間を反射する光束の光路長を無段階に調整することができる。
【００２７】
投光レンズユニット４０は、複数のレンズからなり、少なくとも一個のコリメータレンズを有する。これにより、投光レンズユニットに入射された光は、平行光束に集光変換されてマルチパスセルへ入射される。
また、受光レンズユニット４５も、好ましくは複数のレンズから構成されている。受光レンズユニット４５は、該受光レンズユニット４５及び投光レンズユニット４０、並びにマルチパスセル１０からなるマルチパス光学系の外に光束が出射された際に用いられる。
一方、受光フィルタ４６は第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間に配され、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の光軸が同一直線ｍ上に位置するように調整した際に、当該光軸に集束する光束を、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間点Ｏから取り出すことができるように構成されている。
受光レンズユニット４５及び受光フィルタ４６は測定目的に合わせて任意に選択することができるように配設されており、例えば、可視光スペクトル分析や赤外スペクトル分析の際には受光レンズユニット４５が測定に用いられ、また、蛍光スペクトル分析やラマンスペクトル分析の際には受光フィルタ４６が用いられる。
【００２８】
上記の構成を有するマルチパスセル１０は、以下のように使用される。当該使用方法を添付した図２にしたがって説明する。図２は、図１に示したマルチパスセル１０の構成の概略を一部拡大して示したものである。
【００２９】
図２に示すマルチパスセル１０は、鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなる第１鏡面ユニット１１と、鏡２０ａ，２０ｂからなる第２鏡面ユニット１２とからなる。反射面に垂直な法線を図中の２点鎖線で示す。
また、図２には、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニットの中心を通る直線ｍと、直線ｍに対して直角であって第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間点Ｏを通る直線ｎを示す。
【００３０】
投光レンズユニット３０からマルチパスセル１０に向けて出射された光束は、第２鏡面ユニット１２の焦点として設定された直線ｎ上の点Ｏ２’を通り、直線ｍに対して角度θの入射角度で第１鏡面ユニットの鏡１５ａに入射する。
鏡１５ｄ，１５ｅ，２０ｃ，２０ｄは、入射光束に対して平行に回転させてある。そのため、鏡１５ｄ，１５ｅ，２０ｃ，２０ｄの鏡面には光束が入射しない。このように、光束を入射及び反射させる鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０ａ，２０ｂと入射及び反射をさせない鏡１５ｄ，１５ｅ，２０ｃ，２０ｄを分けることにより、反射回数を決定することができる。
【００３１】
ここで、鏡１５ａの反射光が、第１鏡面ユニット１１の焦点として設定された直線ｎ上の点Ｏ１’を通り、第２鏡面ユニット１２の鏡２０ａに入射するように、ロッド１６を回動させて鏡１５ａの回転角度を調整する。
【００３２】
そして、同様に、鏡２０ａの反射光が、点Ｏ２’を通って鏡１５ｂに入射するように、鏡２０ａの回転角度を調整する。
さらに、鏡１５ｂの反射光が、点Ｏ１’を通って鏡２０ｂに入射するように、鏡１５ｂの回転角度を調整する。
さらにまた、鏡２０ｂの反射光が、焦点Ｏ２’を通って鏡１５ｃに入射するように、鏡２０ｂの回転角度を調整する。
最終的に鏡１５ｃの回転角度を調整して、鏡１５ｃの反射光が、受光レンズユニット４５に入射するようにする。
【００３３】
したがって、入射光束を鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０ａ，２０ｂで複数回にわたって、反射させることができる。上記のように複数回にわたってマルチパスセル１０内を光束で走査させる場合、例えば、以下のような吸光度測定に利用することができる。
【００３４】
本実施例のマルチパスセル１０の第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２との間に測定対象のガス体を配する。被測定対象のガス体に対して複数回、光束を透過させると、光束がガス体を通過する度にガス体の吸収スペクトルによって所定の帯域が吸光される。このとき、一回の光束出射で複数回のにわたって、様々な方向から当該ガス体に光束が照射されるので、吸収スペクトルの帯域の輪郭をより強調させることができる。
したがって、誤差の発生を抑制することができ、より高精度な測定をすることができる。
【００３５】
また、ガイドレール２５に沿って、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２を移動させて、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の間隔が、Ｌ１からＬ２に変化させた場合を図１の点線に示す。
このとき、第１鏡面ユニット１１の焦点として設定した点Ｏ１’と第２鏡面ユニット１２の焦点として設定した点Ｏ２’は第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の中間点を通る直線ｎ上から外れる。
そこで、鏡１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０ａ，２０ｂの間隔を広げたり、反射角度を調整することにより、第１鏡面ユニットの焦点と第２鏡面ユニット１２の焦点を新たに設定することができる。
すなわち、鏡１５，２０をガイドスリット１７，２２の円周方向に沿って移動させて、間隔を広げたことにより、見かけ上の曲率半径を拡大させることができると共に、焦点までの距離を変化させることができるので、光束の光路長を長くすることができる。
同様に鏡１５，２０をガイドスリット１７，２２の円周方向に沿って、間隔を詰める方向へ移動させると共に、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット１２の距離を詰めることによって、光路長を短くすることができる。
【００３６】
したがって、本実施例のマルチパスセル１０は、光路長を自在に伸縮することができるので、従来のように光路設計のために新たな凹面鏡を用意しなくても良い。
【００３７】
さらに測定目的に合わせて、鏡面ユニット１１，１２の間隔を調整し、鏡１５，２０の間隔と角度を調整することにより、測定目的に合致したマルチパスセルを構成することができる。
さらにまた、鏡１５，２０の反射面を回動させて反射回数を増減させることができる。
したがって、本実施例のマルチパスセル１０は、光路長を連続的に変化させることができ、高い汎用性を有している。また、容易に量産することができ、製造コストを抑えることができる。
【００３８】
また、第１鏡面ユニット１１と第２鏡面ユニット間で複数回にわたって入射光束を反射させることから、光路長に対して鏡面ユニット１１，１２間を短くすることができる。そのため、マルチパスセル１０を小型化することができるので、当該マルチパスセル１０を搭載した分光器或いはレーザ共振器を小型化することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…マルチパスセル、１１…第１鏡面ユニット、１２…第２鏡面ユニット、
１３…第１反射部、１４…第１ベース、
１８…第２反射部、１９…第２ベース、
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，２０，２０ａ，２０ｂ…鏡、１６，２１…ロッド、１７，２２…ガイドスリット、
２５…ガイドレール、
３０…制御部、３１…中央演算装置、３２…内部メモリ、３３…外部記憶媒体、
４０…投光レンズユニット、４５…受光レンズユニット、４６…受光フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１鏡面ユニットと第２鏡面ユニットの鏡面を対向配置した一対の鏡面ユニットからなり、
入射光を平行光束に形成する投光レンズユニットより入射された平行入射光が、前記鏡面ユニット間で複数回反射するマルチパスセルであって、
前記第１鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第１反射部を第１ベース上に設け、
前記第２鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第２反射部を第２ベース上に設け、
前記第１ベース及び前記第２ベースの上面に立設したロッドが前記鏡をそれぞれ回動可能に支持し、
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡を各個独立に回動させることにより反射角度を調整する反射角度調整手段を有する制御部を設け、
前記投光レンズユニットから入射された入射光を、前記第１反射部と前記第２反射部との間で、２回乃至前記鏡の個数分のうちのいずれかの回数で、複数回反射させるようにしたことを特徴とするマルチパスセル。
【請求項２】
前記第１ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第１反射部間隔調整手段と、
前記第２ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第２反射部間隔調整手段とを前記制御部に設け、
前記第１反射部間隔調整手段及び前記第２反射部間隔調整手段、並びに前記反射角度調整手段によって前記鏡の間隔と反射角度を調整することにより、前記第１反射部と前記第２反射部とが、あたかも対向する凹面鏡のように構成されて、
前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径が、任意の大きさに形成されると共に、前記第１反射部と前記第２反射部の焦点が、所定の位置に配置されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のマルチパスセル。
【請求項３】
前記第１ベースと前記第２ベースに摺動部を設け、該摺動部を同一のガイドレールに係合させて、
前記第１ベースと前記第２ベースとが、互いに平行に移動するように設け、
前記制御部に、前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径に応じて、前記第１鏡面ユニットと前記第２鏡面ユニットとの間の距離を調整するユニット間隔調整手段を設けて、
前記投光レンズユニットから入射される入射光の光路長を無段階に調整するようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のマルチパスセル。
【請求項４】
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、平面鏡であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のマルチパスセル。
【請求項５】
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、凹面鏡であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のマルチパスセル。
【請求項１】
第１鏡面ユニットと第２鏡面ユニットの鏡面を対向配置した一対の鏡面ユニットからなり、
入射光を平行光束に形成する投光レンズユニットより入射された平行入射光が、前記鏡面ユニット間で複数回反射するマルチパスセルであって、
前記第１鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第１反射部を第１ベース上に設け、
前記第２鏡面ユニットは、複数枚の鏡を並設した第２反射部を第２ベース上に設け、
前記第１ベース及び前記第２ベースの上面に立設したロッドが前記鏡をそれぞれ回動可能に支持し、
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡を各個独立に回動させることにより反射角度を調整する反射角度調整手段を有する制御部を設け、
前記投光レンズユニットから入射された入射光を、前記第１反射部と前記第２反射部との間で、２回乃至前記鏡の個数分のうちのいずれかの回数で、複数回反射させるようにしたことを特徴とするマルチパスセル。
【請求項２】
前記第１ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第１反射部間隔調整手段と、
前記第２ベース上に設けた弧状のガイドスリットに前記ロッドの基端を係合し、該ロッドを所定間隔で配列させる第２反射部間隔調整手段とを前記制御部に設け、
前記第１反射部間隔調整手段及び前記第２反射部間隔調整手段、並びに前記反射角度調整手段によって前記鏡の間隔と反射角度を調整することにより、前記第１反射部と前記第２反射部とが、あたかも対向する凹面鏡のように構成されて、
前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径が、任意の大きさに形成されると共に、前記第１反射部と前記第２反射部の焦点が、所定の位置に配置されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のマルチパスセル。
【請求項３】
前記第１ベースと前記第２ベースに摺動部を設け、該摺動部を同一のガイドレールに係合させて、
前記第１ベースと前記第２ベースとが、互いに平行に移動するように設け、
前記制御部に、前記第１反射部と前記第２反射部の曲率半径に応じて、前記第１鏡面ユニットと前記第２鏡面ユニットとの間の距離を調整するユニット間隔調整手段を設けて、
前記投光レンズユニットから入射される入射光の光路長を無段階に調整するようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のマルチパスセル。
【請求項４】
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、平面鏡であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のマルチパスセル。
【請求項５】
前記第１反射部及び前記第２反射部を構成する前記鏡が、凹面鏡であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のマルチパスセル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２８６２８９（Ｐ２０１０−２８６２８９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８７３６（Ｐ２００９−１３８７３６）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００１０８２８１）ゼネラルパッカー株式会社 (65)
【出願人】（５０８３７６１８８）日昭電器株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００１０８２８１）ゼネラルパッカー株式会社 (65)
【出願人】（５０８３７６１８８）日昭電器株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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