姿勢補正装置、マイケルソン干渉計、およびフーリエ変換分光分析装置
【課題】簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制しつつ光学素子を所望の姿勢に補正する姿勢補正装置を得る。
【解決手段】姿勢補正装置３０は、圧電素子１１０と、圧電素子１１０に駆動電圧を印加する駆動回路１１１とを備える。駆動回路１１１は、所定の補正条件に応じて圧電素子１１０に駆動電圧を印加することによって、圧電素子１１０を伸縮させ、駆動電圧が印加された圧電素子１１０の伸縮を利用して光学素子１５の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、駆動回路１１１が第１電圧印加モードにおいて圧電素子１１０に印加する駆動電圧とは異なる所定の交流電圧を圧電素子１１０に印加することによって、圧電素子１１０を発熱させ、圧電素子１１０に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードとを有する。
【解決手段】姿勢補正装置３０は、圧電素子１１０と、圧電素子１１０に駆動電圧を印加する駆動回路１１１とを備える。駆動回路１１１は、所定の補正条件に応じて圧電素子１１０に駆動電圧を印加することによって、圧電素子１１０を伸縮させ、駆動電圧が印加された圧電素子１１０の伸縮を利用して光学素子１５の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、駆動回路１１１が第１電圧印加モードにおいて圧電素子１１０に印加する駆動電圧とは異なる所定の交流電圧を圧電素子１１０に印加することによって、圧電素子１１０を発熱させ、圧電素子１１０に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、姿勢補正装置、マイケルソン干渉計、およびフーリエ変換分光分析装置に関し、特に、圧電素子の伸縮を利用して光学素子の姿勢を補正する姿勢補正装置、その姿勢補正装置を備えたマイケルソン干渉計、およびそのマイケルソン干渉計を備えたフーリエ変換分光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平０１−０５９０１９号公報（特許文献１）には、圧電素子の伸縮を利用して固定鏡の姿勢を補正するフーリエ変換分光分析装置が開示されている。当該公報は、移動鏡の往復の周期ごとに固定鏡の姿勢を調整するようにしたので、経時的な干渉強度変化を除去することができるとともに、安定した干渉計を実現することができると述べている。
【０００３】
ここで、特許文献１のように固定鏡の姿勢を圧電素子を用いて調整するためには、圧電素子に直流電圧またはバイアス電圧を伴ったパルス電圧を印加することが多いが、このような電圧を印加し続けると、マイグレーションという現象が発生し易い。マイグレーション現象が発生すると、圧電素子の絶縁抵抗が低下し、その圧電素子は所望の特性を発揮することができなくなる。特に、圧電素子を高温かつ高湿の環境下で長時間動作し続けると、圧電素子の表面に水分子が吸着することによってマイグレーション現象の発生が促進され、圧電素子は早期に劣化する。
【０００４】
特開２００６−２１７７１９号公報（特許文献２）には、圧電素子自身を加熱する無機物の発熱体を備えた圧電素子が開示されている。当該公報は、この圧電素子によれば、マイグレーションの発生を抑制し、圧電素子における湿気を原因とする絶縁破壊の発生を防ぐことができると述べている。
【０００５】
特開２００４−０２５４７４号公報（特許文献３）には、電圧印加時における圧電素子の周囲の相対湿度を所定の値以下に保つ湿度調節手段を備えた圧電素子が開示されている。当該公報は、この圧電素子によれば、マイグレーションの発生を抑制し、圧電素子における湿気を原因とする絶縁破壊の発生を防ぐことができると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０１−０５９０１９号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７７１９号公報
【特許文献３】特開２００４−０２５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ミラー、レンズ、またはビームスプリッターなどの光学素子の姿勢を圧電素子の伸縮によって補正する姿勢補正装置においては、マイグレーションの発生を抑制し、圧電素子に所望の特性を発揮させることにより、光学素子を所望の姿勢に正確に補正することが望まれる。
【０００８】
特開２００６−２１７７１９号公報（特許文献２）に開示される発明においては、マイグレーションの発生を抑制するために、圧電素子自身を加熱する無機物の発熱体が別途必要となる。特開２００４−０２５４７４号公報（特許文献３）に開示される発明においては、マイグレーションの発生を抑制するために、圧電素子の周囲の相対湿度を所定の値以下に保つ湿度調節手段が別途必要となる。
【０００９】
本発明は、従来に比べてより簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制することができるとともに、光学素子を所望の姿勢に正確に補正することが可能な姿勢補正装置、その姿勢補正装置を備えたマイケルソン干渉計、および、そのマイケルソン干渉計を備えたフーリエ変換分光分析装置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】
本発明に基づく姿勢補正装置は、光学素子の姿勢を補正する姿勢補正装置であって、上記光学素子に接続され、伸縮することによって上記光学素子の姿勢を変える圧電素子と、上記圧電素子に駆動電圧を印加し、上記駆動電圧の電圧値を変更することによって上記圧電素子の伸縮量を制御する駆動回路と、を備え、上記駆動回路は、所定の補正条件に応じて上記圧電素子に上記駆動電圧を印加することによって、上記圧電素子を伸縮させ、上記駆動電圧が印加された上記圧電素子の伸縮を利用して上記光学素子の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、上記駆動回路が上記第１電圧印加モードにおいて上記圧電素子に印加する上記駆動電圧とは異なる所定の交流電圧を上記圧電素子に印加することによって、上記圧電素子を発熱させ、上記圧電素子に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードと、を有する。
【００１１】
好ましくは、上記駆動回路が上記第１電圧印加モードにおいて上記圧電素子に印加する上記駆動電圧は、直流電圧を含む。好ましくは、上記駆動回路は、上記駆動回路が上記光学素子の姿勢を補正していないときに上記第２電圧印加モードを実行する。
【００１２】
好ましくは、上記駆動回路は、上記第２電圧印加モードを実行した後に、上記第１電圧印加モードを実行する。好ましくは、上記駆動回路は、当該姿勢補正装置が起動された際に、上記第２電圧印加モードを実行する。好ましくは、上記駆動回路は、予め決められた時刻または予め決められた時間間隔で上記第２電圧印加モードを実行する。
【００１３】
好ましくは、本発明に基づく上記の姿勢補正装置は、上記圧電素子の抵抗値を検出する抵抗検出部をさらに備え、上記駆動回路は、上記抵抗検出部によって検出された上記圧電素子の上記抵抗値が所定の範囲から外れた場合に、上記第２電圧印加モードを実行する。好ましくは、本発明に基づく上記の姿勢補正装置は、上記圧電素子の周りの湿度を検出する湿度検出部をさらに備え、上記駆動回路は、上記湿度検出部によって検出された上記圧電素子の周りの上記湿度が所定の値を超えていた場合に、上記第２電圧印加モードを実行する。
【００１４】
本発明に基づくマイケルソン干渉計は、本発明に基づく上記の姿勢補正装置と、移動鏡と、上記光学素子としての固定鏡と、光源と、上記光源から出射された光を上記固定鏡に向かう光と上記移動鏡に向かう光とに分割するとともに、上記固定鏡および上記移動鏡の各々によって反射された光を合成し干渉光として出射するビームスプリッターと、上記干渉光を検出する検出器と、を備える。
【００１５】
本発明に基づくフーリエ変換分光分析装置は、本発明に基づく上記のマイケルソン干渉計と、上記検出器が検出した上記干渉光のスペクトルを算出する演算部と、上記演算部によって得られた上記スペクトルを出力する出力部と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来に比べてより簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制することができるとともに、光学素子を所望の姿勢に正確に補正することが可能な姿勢補正装置、その姿勢補正装置を備えたマイケルソン干渉計、および、そのマイケルソン干渉計を備えたフーリエ変換分光分析装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態におけるマイケルソン干渉計に用いられる参照検出器の構成を示す正面図である。
【図３】（Ａ）は、実施の形態におけるマイケルソン干渉計に用いられる参照検出器が検出した干渉光の一部の強度の経時的な変化を示す図である。（Ｂ）は、実施の形態におけるマイケルソン干渉計に用いられる参照検出器が検出した干渉光の残部の強度の経時的な変化を示す図である。
【図４】実施の形態における姿勢補正装置の分解した状態を示す斜視図である。
【図５】実施の形態における姿勢補正装置を示す平面図である。
【図６】図５中におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７】実施の形態における姿勢補正装置が光学素子（固定鏡）の姿勢を補正する際の様子を示す断面図である。
【図８】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子）に印加される駆動電圧（第２電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図９】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第２圧電素子）に印加される駆動電圧（第２電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図１０】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子）に印加される駆動電圧（第１電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図１１】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第２圧電素子）に印加される駆動電圧（第１電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図１２】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子）に印加される駆動電圧と圧電素子の変位量との関係を示す図である。
【図１３】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第２圧電素子）に印加される駆動電圧と圧電素子の変位量との関係を示す図である。
【図１４】実施の形態における姿勢補正装置が光学素子（固定鏡）の姿勢を補正している際（第１電圧印加モードの開始時）の様子を示す断面図である。
【図１５】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子および第２圧電素子）に印加される他の駆動電圧と圧電素子の変位量との関係を示す図である。
【図１６】実施の形態における姿勢補正装置（第１変形例）を示す断面図である。
【図１７】実施の形態における姿勢補正装置（第２変形例）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１９】
（フーリエ変換分光分析装置１００・マイケルソン干渉計１）
図１は、実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置１００を模式的に示す図である。図１に示すように、フーリエ変換分光分析装置１００は、マイケルソン干渉計１、演算部２、および出力部３を備える。マイケルソン干渉計１は、分光光学系１１、参照光学系２１、および姿勢補正装置３０を含む。
【００２０】
（分光光学系１１）
分光光学系１１は、光源１２、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５（光学素子）、移動鏡１６、集光光学系１７、検出器１８、および駆動機構６０を有する。ビームスプリッター１４に対する固定鏡１５および移動鏡１６の位置は、図１に示すような構成であってもよく、図１に示すものとは反対の構成であってもよい。
【００２１】
光源１２は、分光用の光源である。光源１２は、ハロゲンランプ等から構成され、赤外光等を含む広い波長のランプ光を出射する。光源１２から出射された光は、参照光学系２１（詳細は後述する）における光路合成鏡２３に導入され、参照光源２２（詳細は後述する）から出射された光と合成される。合成された光は光路合成鏡２３から出射され、コリメート光学系１３によって平行光に変換された後、ビームスプリッター１４に導入される。ビームスプリッター１４はハーフミラー等から構成される。ビームスプリッター１４に導入された光（入射光）は２光束に分割される。
【００２２】
分割された光の一方は固定鏡１５に照射される。固定鏡１５の表面で反射した光（反射光）は、反射前と略同一の光路を通過してビームスプリッター１４に再び照射される。分割された光の他方は移動鏡１６に照射される。移動鏡１６の表面で反射した光（反射光）は、反射前と略同一の光路を通過してビームスプリッター１４に再び照射される。固定鏡１５からの反射光および移動鏡１６からの反射光は、ビームスプリッター１４によって合成される（重ね合わせられる）。
【００２３】
ここで、分割された光の他方が移動鏡１６の表面で反射する際、移動鏡１６は駆動機構６０によって平行を維持した状態で矢印ＡＲ方向に往復移動（並進移動）している。駆動機構６０は、たとえば平行板ばね構造を有する。移動鏡１６の往復移動によって、固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との間には、光路長の差が生じる。固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光とは、ビームスプリッター１４で合成されることによって干渉光を形成する。
【００２４】
移動鏡１６の位置に応じて光路長の差は連続的に変化する。光路長の差に応じて干渉光としての光の強度も連続的に変化する。光路長の差が、たとえば、コリメート光学系１３からビームスプリッター１４に照射される光の波長の整数倍のとき、干渉光としての光の強度は最大となる。
【００２５】
干渉光を形成した光は試料Ｓに照射される。試料Ｓを透過した光は集光光学系１７によって集光される。集光された光は、参照光学系２１（詳細は後述する）における光路分離鏡２４に導入される。検出器１８は、光路分離鏡２４から出射された光を干渉パターン（インターフェログラム）として検出する。この干渉パターンは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む演算部２に送られる。演算部２は、収集（サンプリング）した干渉パターンをアナログ形式からデジタル形式に変換し、変換後のデータをさらにフーリエ変換する。
【００２６】
フーリエ変換によって、試料Ｓを透過した光（干渉光）の波数（＝１／波長）毎の光の強度を示すスペクトル分布が算出される。フーリエ変換後のデータは、出力部３を通して他の機器に出力されたりディスプレイ等に表示されたりする。このスペクトル分布に基づいて、試料Ｓの特性（たとえば、材料、構造、または成分量）が分析される。
【００２７】
（参照光学系２１）
参照光学系２１は、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、集光光学系１７、参照光源２２、光路合成鏡２３、光路分離鏡２４、参照検出器２５、および信号処理部２６を有する。コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、および集光光学系１７は、分光光学系１１および参照光学系２１の双方の構成として共通している。
【００２８】
参照光源２２は、移動鏡１６の位置を検出したり、演算部２におけるサンプリングのタイミング信号を生成したりするための光源である。参照光源２２は、半導体レーザー等の発光素子から構成され、赤色光等の光を出射する。上述のとおり、参照光源２２から出射された光は光路合成鏡２３に導入される。光路合成鏡２３はハーフミラー（波長選択性のあるミラー）等から構成される。光源１２からの光は光路合成鏡２３を透過する。参照光源２２からの光は光路合成鏡２３によって反射される。
【００２９】
光源１２からの光および参照光源２２からの光は、光路合成鏡２３によって合成された状態で、光路合成鏡２３から同一光路上に出射される。光路合成鏡２３から出射された光は、コリメート光学系１３によって平行光に変換された後、ビームスプリッター１４に導入されて２光束に分割される。
【００３０】
上述のとおり、分割された光の一方は固定鏡１５に照射され、反射光としてビームスプリッター１４に再び照射される。分割された光の他方は移動鏡１６に照射され、反射光としてビームスプリッター１４に再び照射される。固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光とは、ビームスプリッター１４で合成されることによって干渉光を形成する。
【００３１】
上述のとおり、干渉光を形成した光は試料Ｓに照射される。試料Ｓを透過した光は集光光学系１７によって集光される。集光された光は、参照光学系２１における光路分離鏡２４に導入される。光路分離鏡２４はハーフミラー（波長選択性のあるミラー）等から構成される。光路分離鏡２４に導入された光（入射光）は２光束に分割される。
【００３２】
光源１２から出射され、光路合成鏡２３、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、試料Ｓ、および集光光学系１７を通して光路分離鏡２４に導入された光は、光路分離鏡２４を透過する。上述のとおり、光路分離鏡２４を透過したこの光（干渉光）は、検出器１８によって検出される。
【００３３】
一方、参照光源２２から出射され、光路合成鏡２３、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、試料Ｓ、および集光光学系１７を通して光路分離鏡２４に導入された光は、光路分離鏡２４によって反射される。光路分離鏡２４からの反射光（干渉光）は、４分割センサ等から構成される参照検出器２５によって干渉パターンとして検出される。
【００３４】
干渉光の干渉パターンは、ＣＰＵ等を含む信号処理部２６に送られる。信号処理部２６は、収集した干渉パターンに基づいて光路分離鏡２４からの反射光の強度を算出する。信号処理部２６は、光路分離鏡２４からの反射光の強度に基づいて、演算部２におけるサンプリングのタイミングを示す信号を生成することができる。演算部２におけるサンプリングのタイミングを示す信号は、公知の手段によって生成されることができる。
【００３５】
信号処理部２６は、光路分離鏡２４からの反射光の強度に基づいて、２光路間における光の傾き（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）を算出することもできる。２光路間における光の傾きは、たとえば以下のように算出される。
【００３６】
図２を参照して、４分割センサから構成される参照検出器２５は、４つの受光領域Ｅ１〜Ｅ４を有している。受光領域Ｅ１〜Ｅ４は反時計回りに並んで相互に隣接している。受光領域Ｅ１〜Ｅ４によって構成される領域に、光路分離鏡２４からの反射光が照射される。受光領域Ｅ１〜Ｅ４によって構成される領域の中心と、光路分離鏡２４からの反射光のスポットＤの中心とは略一致している。
【００３７】
受光領域Ｅ１〜Ｅ４は、光路分離鏡２４からそれぞれの領域に照射された反射光の強度を検出する。光路分離鏡２４からの反射光の強度は、経時的に変化する位相信号として、たとえば図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示されるように検出される。
【００３８】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）の各々の横軸は、時間（単位：秒）の経過を示している。図３（Ａ）の縦軸は、受光領域Ｅ１が検出した光強度および受光領域Ｅ２が検出した光強度の和を強度Ａ１（相対値）として示している。図３（Ｂ）の縦軸は、受光領域Ｅ３が検出した光強度および受光領域Ｅ４が検出した光強度の和を強度Ａ２（相対値）として示している。
【００３９】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、強度Ａ１と強度Ａ２との間に、位相差Δが生じているとする。位相差Δに基づいて、２光路間での光の傾き（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）が算出される。受光領域Ｅ１〜Ｅ４からなる他の組合せ（たとえば受光領域Ｅ１，Ｅ４と受光領域Ｅ２，Ｅ３との組合せ）によって、他の位相差Δを得ることができる。上記の位相差Δとこの他の位相差Δとに基づいて、２光路間での光の傾きの方向（ベクトル）を算出することもできる。
【００４０】
（姿勢補正装置３０）
図１を再び参照して、姿勢補正装置３０は、信号処理部２６における検出結果（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）に基づいて、固定鏡１５の姿勢（移動鏡１６の表面に対する固定鏡１５の表面の相対的な角度）を補正する。当該補正によって、固定鏡１５における反射光の光路が補正され、２光路間での光の傾きを無くす（若しくは減少させる）ことが可能となる。姿勢補正装置３０がマイケルソン干渉計１内に設けられていることによって、干渉光をより精度高く生成することが可能となる。
【００４１】
図４〜図６を参照して、本実施の形態における姿勢補正装置３０の構成について詳細に説明する。図４は、姿勢補正装置３０の分解した状態を示す斜視図である。図５は、姿勢補正装置３０を示す平面図である。図６は、図５中におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。姿勢補正装置３０は、固定鏡１５の姿勢を所望の姿勢に補正する。
【００４２】
図４に示すように、姿勢補正装置３０は、固定鏡１５を揺動可能に支持する支持部１５０を備える。本実施の形態における支持部１５０は、圧電素子１１０（第１圧電素子）、圧電素子１２０（第２圧電素子）、圧電素子１３０、圧電素子１４０、ベース部材１５２、および台座１５６を含む。
【００４３】
圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、互いに略同一の形状を有するとともに、互いに略同一のヒステリシス特性を有するものが用いられる。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、互いに対向するように、平面視（図５参照）正方形状に配置される。
【００４４】
圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、次述する台座１５６および接着剤１５８を介して固定鏡１５に接続される。固定鏡１５の姿勢を補正するためには、圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０のうちの１つの圧電素子が用いられてもよい。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、本実施の形態のように固定鏡１５に間接的に接続されていてもよく、台座１５６および接着剤１５８を介さずに固定鏡１５に直接的に接続されていてもよい。
【００４５】
図４〜図６を参照して、台座１５６は、円板状の大径部１５６ａおよび円板状の小径部１５６ｂから構成される。台座１５６の材質は、たとえばステンレス等の金属である。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の各々の長手方向における一方の端部が、ベース部材１５２に固定される。ベース部材１５２の材質も、たとえばステンレス等の金属である。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の各々の長手方向における他方の端部上に、台座１５６の小径部１５６ｂが設けられる。
【００４６】
図６に示すように、圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の各々の長手方向における他方の端部と台座１５６の小径部１５６ｂとの間には、接着剤１５８が設けられる。接着剤１５８としては、たとえば比較的ヤング率の大きいエポキシ接着剤、または適度な弾性を有したエポキシ系の変成シリコーン接着剤が用いられる。接着剤１５８には、直径（たとえば３０μｍ）の揃った球形のプラスチックビーズが混合されているとよい。台座１５６の大径部１５６ａ上に、固定鏡１５が固着される。
【００４７】
圧電素子１１０には、駆動回路１１１（第１駆動回路）が接続される。駆動回路１１１は、圧電素子１１０を伸縮させる所定の駆動電圧Ｖ１１１（第１駆動電圧）を出力する。駆動電圧Ｖ１１１が印加された圧電素子１１０は、矢印ＡＲ１１０方向に伸縮する。
【００４８】
圧電素子１２０には、駆動回路１２１（第２駆動回路）が接続される。駆動回路１２１は、圧電素子１２０を伸縮させる所定の駆動電圧Ｖ１２１（第２駆動電圧）を出力する。駆動電圧Ｖ１２１が印加された圧電素子１２０は、矢印ＡＲ１２０方向に伸縮する。
【００４９】
圧電素子１３０，１４０は、圧電素子１１０，１２０と同様に構成されるとともに、圧電素子１１０，１２０と同様に機能する。以下、圧電素子１１０，１２０についてのみ説明する。圧電素子１１０の伸縮および圧電素子１２０の伸縮によって、固定鏡１５は揺動される。換言すると、固定鏡１５は、圧電素子１１０，１２０の伸縮によって所定の姿勢に変化される。
【００５０】
駆動電圧Ｖ１１１を出力する駆動回路１１１には、制御部１６０が接続される。駆動電圧Ｖ１２１を出力する駆動回路１２１にも、制御部１６０が接続される。制御部１６０は、サーボ制御を行なうために、姿勢補正信号出力部１７０に接続される。姿勢補正信号出力部１７０は、図１における信号処理部２６に接続されており、信号処理部２６から固定鏡１５の姿勢に関する情報を取得する。姿勢補正信号出力部１７０は、取得した情報に応じて、固定鏡１５を所望の姿勢に補正するための姿勢補正信号Ｓ１７０を出力する。
【００５１】
制御部１６０は、姿勢補正信号出力部１７０から受けた姿勢補正信号Ｓ１７０に応じて、駆動回路１１１から出力される駆動電圧Ｖ１１１の電圧値と、駆動回路１２１から出力される駆動電圧Ｖ１２１の電圧値とをそれぞれ変更する。駆動電圧Ｖ１１１の電圧値は、圧電素子１１０の伸縮量に変換される。駆動電圧Ｖ１２１の電圧値は、圧電素子１２０の伸縮量に変換される。
【００５２】
駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１の電圧値が圧電素子１１０，１２０の伸縮量にそれぞれ変換されることによって、固定鏡１５における所望の姿勢を得ることが可能となるとともに、固定鏡１５の表面の角度は所望の値に設定されることが可能となる。ここで、駆動回路１１１，１２１は、圧電素子１１０，１２０のそれぞれの姿勢を補正する第１電圧印加モードと、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量をそれぞれ低減させる第２電圧印加モードと、を有する。
【００５３】
（第１電圧印加モード）
第１電圧印加モードにおいては、駆動回路１１１，１２１は、所定の補正条件（たとえば、姿勢補正信号出力部１７０から出力される姿勢補正信号Ｓ１７０および制御部１６０による制御）に応じて、圧電素子１１０，１２０に駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１をそれぞれ印加する。圧電素子１１０，１２０は、駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１の印加によってそれぞれ伸縮する。駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１がそれぞれ印加された圧電素子１１０，１２０の伸縮を利用して、固定鏡１５の姿勢が補正される。
【００５４】
第１電圧印加モードにおいては、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となるように、制御部１６０は駆動回路１１１および駆動回路１２１を制御するとよい。
【００５５】
図７に示すように、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となることによって、たとえば圧電素子１１０が収縮している場合は、圧電素子１２０は伸長することとなる（図７中の白抜き矢印参照）。これにより、固定鏡１５は矢印ＡＲ１５方向に傾く。固定鏡１５を所望の姿勢に補正する際、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となることによって、固定鏡１５を所望の姿勢に簡便に補正することが可能となる。
【００５６】
（第２電圧印加モード）
第２電圧印加モードは、上述のとおり、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量を低減させるために実行される。第２電圧印加モードは、たとえば、フーリエ変換分光分析装置１００（図１参照）の主電源が使用者によって投入されることによって姿勢補正装置３０が起動された際に（起動された直後に）実行されるとよい。第２電圧印加モードは、フーリエ変換分光分析装置１００がスタンバイの状態から復帰した直後に実行されてもよい。
【００５７】
第２電圧印加モードは、予め決められた時刻または予め決められた時間間隔で実行されてもよい。第２電圧印加モードは、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードを実行した後に実行されてもよいし、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードを実行する前に実行されてもよい。また、第２電圧印加モードは、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードを実行していないとき（換言すると、固定鏡１５の姿勢が補正されていないとき）に実行されるとよい。
【００５８】
第２電圧印加モードにおいては、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードにおいて圧電素子１１０，１２０に印加する駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１とは異なる所定の交流電圧が、圧電素子１１０，１２０に印加される。図８は、第２電圧印加モードにおいて、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と時間との関係を示す図である。図９は、第２電圧印加モードにおいて、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１と時間との関係を示す図である。
【００５９】
図８に示すように、第２電圧印加モードにおいては、最大電圧がＶｍａｘであり、最低電圧が０Ｖである正弦波の駆動電圧Ｖ１１１が、駆動回路１１１から圧電素子１１０に供給される。正弦波である駆動電圧Ｖ１１１のオフセット電圧Ｖａは、たとえばＶｍａｘ／２の値に設定される。正弦波である駆動電圧Ｖ１１１の周波数ｆｄは、姿勢補正装置３０の共振周波数よりも小さい値に設定される。
【００６０】
図９に示すように、第２電圧印加モードにおいては、最大電圧がＶｍａｘであり、最低電圧が０Ｖである正弦波の駆動電圧Ｖ１２１が、駆動回路１２１から圧電素子１２０に供給される。正弦波である駆動電圧Ｖ１２１のオフセット電圧Ｖａも、たとえばＶｍａｘ／２の値に設定される。正弦波である駆動電圧Ｖ１２１の周波数ｆｄも、姿勢補正装置３０の共振周波数よりも小さい値に設定される。
【００６１】
図８および図９に示すように、本実施の形態における制御部１６０は、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となるように、駆動回路１１１および駆動回路１２１を制御する。換言すると、本実施の形態における制御部１６０は、正弦波である駆動電圧Ｖ１１１の位相と正弦波である駆動電圧Ｖ１２１の位相とが、互いに１８０°ずれるように駆動回路１１１および駆動回路１２１を制御する。
【００６２】
圧電素子１１０に駆動電圧Ｖ１１１が印加されることによって圧電素子１１０の伸縮が開始され、圧電素子１２０に駆動電圧Ｖ１２１が印加されることによって圧電素子１２０の伸縮が開始される。これにより、支持部１５０によって支持されている固定鏡１５は、往復回動運動を開始する。
【００６３】
ここで、第２電圧印加モードにおいて伸縮を繰り返す圧電素子１１０，１２０は、その伸縮に伴って、次の式に表される充放電を繰り返す。
電力Ｐ＝（１／２）×ｆｄ×Ｃ×Ｖｍａｘ２（Ｃは圧電素子１１０，１２０の静電容量）
圧電素子１１０，１２０には、材料素子の内部損失および電極の電気抵抗による熱損等の損失があるため、充放電により５％〜８％のエネルギーが熱に変わる。したがって、圧電素子１１０，１２０は往復回動運動によって自己発熱する。圧電素子１１０，１２０に含まれている水分が蒸発するとともに、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量が低減される。その結果、圧電素子１１０，１２０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生を抑えることが可能となる。
【００６４】
本実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置１００においては、フーリエ変換分光分析装置１００が起動された後、姿勢補正装置３０が予め決められた所定の時間の間だけ第２電圧印加モードを実行する。その後、フーリエ変換分光分析装置１００は、使用者による指示を待って、分析動作を開始する。フーリエ変換分光分析装置１００による分析動作が行なわれることに合わせて、姿勢補正装置３０は、第１電圧印加モードを実行する。
【００６５】
図１０は、第１電圧印加モードにおいて、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と時間との関係を示す図である。図１１は、第１電圧印加モードにおいて、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１と時間との関係を示す図である。図１０および図１１に示すように、第１電圧印加モードが実行されると、まず、圧電素子１１０には電圧値がＶｍａｘである駆動電圧Ｖ１１１が所定の時間の間印加され、圧電素子１２０には電圧値が０Ｖである駆動電圧Ｖ１２１が所定の時間の間印加される。
【００６６】
電圧値がＶｍａｘである駆動電圧Ｖ１１１が圧電素子１１０に印加されるとともに電圧値が０Ｖである駆動電圧Ｖ１２１が圧電素子１２０に印加された状態は、固定鏡１５が最大に回動した状態である。その後、時刻Ｔ１において、圧電素子１１０および圧電素子１２０には、固定鏡１５が所定の角度に回動する傾き（設定傾き）に対応する駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１（本実施の形態においては電圧値がＶａである直流電圧）がそれぞれ印加される。
【００６７】
図１２は、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１の大きさと圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０との関係を示す図である。図１２に示すように、圧電素子１１０は、所定のヒステリシス特性Ｈ１１０を有している。
【００６８】
圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１のうち、最も大きな電圧値を最大電圧値Ｖｍａｘとし、最も小さな電圧値を最小電圧値Ｖｍｉｎ（本実施の形態においては０Ｖ）とする。最大電圧値Ｖｍａｘおよび最小電圧値Ｖｍｉｎは、いずれも設計などによって定められる。
【００６９】
圧電素子１１０に最大電圧値Ｖｍａｘが印加された場合、圧電素子１１０においては変位量Ｘｍａｘが得られる（図１２中の点Ｐｍａｘ）。圧電素子１１０に最小電圧値Ｖｍｉｎが印加された場合、圧電素子１１０においては変位量Ｘｍｉｎが得られる（図１２中の点Ｐｍｉｎ）。圧電素子１１０は、最大電圧値Ｖｍａｘと最小電圧値Ｖｍｉｎとの間においては、図１２に示すようなヒステリシス特性Ｈ１１０を有している。
【００７０】
たとえば、ある時点において圧電素子１１０に印加されている駆動電圧Ｖ１１１が、電圧値Ｖ１０であるとする（図１２中の点Ｐ１０）。圧電素子１１０に印加されている電圧が最大電圧値Ｖｍａｘに昇圧された場合、圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘ１０（図１２中の点Ｐ１０）から変位量Ｘｍａｘ（図１２中の点Ｐｍａｘ）まで、線Ｌ１３ａに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７１】
その後、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１が、最大電圧値Ｖｍａｘから電圧値Ｖ１ａに設定されたとする。圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘｍａｘ（図１２中の点Ｐｍａｘ）から変位量Ｘ１３（図１２中の点Ｐ１３）まで、線Ｌ１３ｃに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７２】
図１３は、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１の大きさと圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０との関係を示す図である。図１３に示すように、圧電素子１２０は、所定のヒステリシス特性Ｈ１２０を有している。本実施の形態においては、圧電素子１２０のヒステリシス特性Ｈ１２０と、圧電素子１１０のヒステリシス特性Ｈ１１０（図１２参照）とは互いに略同一である。
【００７３】
圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１のうち、最も大きな電圧値を最大電圧値Ｖｍａｘとし、最も小さな電圧値を最小電圧値Ｖｍｉｎ（本実施の形態においては０Ｖ）とする。最大電圧値Ｖｍａｘおよび最小電圧値Ｖｍｉｎは、いずれも設計などによって定められる。
【００７４】
圧電素子１２０に最大電圧値Ｖｍａｘが印加された場合、圧電素子１２０においては変位量Ｘｍａｘが得られる（図１３中の点Ｐｍａｘ）。圧電素子１２０に最小電圧値Ｖｍｉｎが印加された場合、圧電素子１２０においては変位量Ｘｍｉｎが得られる（図１３中の点Ｐｍｉｎ）。圧電素子１２０は、最大電圧値Ｖｍａｘと最小電圧値Ｖｍｉｎとの間においては、図１３に示すようなヒステリシス特性Ｈ１２０を有している。
【００７５】
たとえば、ある時点において圧電素子１２０に印加されている駆動電圧Ｖ１２１が、電圧値Ｖ２０であるとする（図１３中の点Ｐ２０）。圧電素子１２０に印加されている電圧が最小電圧値Ｖｍｉｎ（本実施の形態においては０Ｖ）に降圧された場合、圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘ２０（図１３中の点Ｐ２０）から変位量Ｘｍｉｎ（図１３中の点Ｐｍｉｎ）まで、線Ｌ２４ａに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７６】
その後、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１が、最小電圧値Ｖｍｉｎから電圧値Ｖ２ａに設定されたとする。圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘｍｉｎ（図１３中の点Ｐｍｉｎ）から変位量Ｘ２４（図１３中の点Ｐ２４）まで、線Ｌ２４ｃに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７７】
図１２〜図１４を参照して、圧電素子１１０においては、現在の電圧値Ｖ１０から最大電圧値Ｖｍａｘに一旦設定された後に電圧値Ｖ１ａに設定される。電圧値Ｖ１０がその過去に圧電素子１１０に対して昇圧方向に印加されたものであるか、または、電圧値Ｖ１０がその過去に圧電素子１１０に対して降圧方向に印加されたものであるかに関わらず、最終的に得られる圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘ１３となる。
【００７８】
同様に、圧電素子１２０においては、現在の電圧値Ｖ２０から最小電圧値Ｖｍｉｎに一旦設定された後に電圧値Ｖ２ａに設定される。電圧値Ｖ２０がその過去に圧電素子１２０に対して昇圧方向に印加されたものであるか、または、電圧値Ｖ２０がその過去に圧電素子１２０に対して降圧方向に印加されたものであるかに関わらず、最終的に得られる圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘ２４となる。
【００７９】
電圧値Ｖ１ａにおける圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０が一義的に定められるとともに、電圧値Ｖ２ａにおける圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０が一義的に定められることが可能となるため、姿勢補正装置３０においては、固定鏡１５を所望の姿勢に正確に補正することが可能となる。電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａは、予め設定されていた値（設計値）であってもよいし、姿勢補正信号出力部１７０から受けた姿勢補正信号Ｓ１７０に応じて算出された値であってもよい。
【００８０】
固定鏡１５が所望の姿勢に補正（粗調整）された後、光路分離鏡２４（図１参照）からの反射光の強度に基づいて２光路間における光の傾きを算出した信号処理部２６は、姿勢補正信号出力部１７０に対してその算出した値に応じた所定の信号を送る。姿勢補正信号出力部１７０は、姿勢補正信号Ｓ１７０を制御部１６０に送る。
【００８１】
圧電素子１１０は、制御部１６０によって制御される駆動回路１１１からの駆動電圧Ｖ１１１を受けて、固定鏡１５の傾きが所望の姿勢となるように連続的に駆動される。圧電素子１２０は、制御部１６０によって制御される駆動回路１２１からの駆動電圧Ｖ１２１を受けて、固定鏡１５の傾きが所望の姿勢となるように連続的に駆動される。なお、これらについては、圧電素子１３０，１４０（図４，図５参照）についても同様である。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の伸縮によって、固定鏡１５は所望の姿勢にさらに補正（微調整）されることとなる。姿勢補正装置３０は、信号処理部２６における検出結果（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）に基づいて固定鏡１５を所望の姿勢に補正するため、マイケルソン干渉計１としては、干渉光をより精度高く生成することが可能となる。
【００８２】
図１５に示すように、圧電素子１１０に印加されるべき駆動電圧Ｖ１１１の電圧値Ｖ１ａ、および圧電素子１２０に印加されるべき駆動電圧Ｖ１２１の電圧値Ｖ２ａは、最大電圧値Ｖｍａｘおよび最小電圧値Ｖｍｉｎに対して、以下の式を満足するように構成されるとよい。
Ｖ１ａ＝Ｖ２ａ＝（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）／２＝Ｖａ
上記の式が満足される場合、圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘ１３となり（図１５中の点Ｐ１３）、圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘ２４となる（図１５中の点Ｐ２４）。図１５に示すように、圧電素子１１０および圧電素子１２０が、電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａ（＝Ｖａ）を中心として電圧値Ｖ３ａおよび電圧値Ｖ３ｂの間でサーボ制御される場合、上記の式が満足されることによって、圧電素子１１０のヒステリシス曲線の両折り返し点を含むラインＬＡの傾きと、圧電素子１２０のヒステリシス曲線の両折り返し点を含むラインＬＢの傾きとが、互いに同一となる。
【００８３】
固定鏡１５の姿勢が補正（粗調整）されて設定傾きに到達した時点の圧電素子１１０の感度（電圧−変位特性）と、固定鏡１５の姿勢が補正（粗調整）されて設定傾きに到達した時点の圧電素子１２０の感度とは、その絶対値が互いに略同一となるため、その後の補正駆動（微調整）に際して、固定鏡１５の回動の中心は光軸上（姿勢補正装置３０の中心線上）に保たれ、光路長の変動は原理的には発生しないこととなる。したがって、印加電圧に対する変位量（伸縮量）が圧電素子１１０および圧電素子１２０において略同一となるため、固定鏡１５の姿勢は、より安定して補正されることが可能となる。
【００８４】
また、互いに逆位相となるように印加される駆動電圧Ｖ１１１および駆動電圧Ｖ１２１の各々は、電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａを中心として対称な電圧値であるとよい。換言すると、駆動電圧Ｖ１１１として圧電素子１１０に印加される電圧値（ＶＡ）と、駆動電圧Ｖ１２１として圧電素子１２０に印加される電圧値（ＶＢ）と、電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａとの間には、（ＶＡ＋ＶＢ）／２＝電圧値Ｖ１ａ＝電圧値Ｖ２ａの関係が常に成立しているとよい。
【００８５】
当該構成によれば、圧電素子１１０および圧電素子１２０のほぼ中央の部分に、固定鏡１５の回動軸（揺動軸）が形成される。圧電素子１１０および圧電素子１２０は、固定鏡１５に対していわゆるｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ動作をすることになる。上記の回動軸を中心として、圧電素子１１０の伸縮量と圧電素子１２０の伸縮量に応じて固定鏡１５の姿勢は正確に補正されることが可能となる。結果として、固定鏡１５の姿勢はさらに安定して補正されることが可能となる。
【００８６】
図１６に示すように、姿勢補正装置３０は、抵抗検出部１１３，１２３をさらに備えていてもよい。抵抗検出部１１３は、圧電素子１１０の抵抗値を周知の方法で検出する。抵抗検出部１２３は、圧電素子１２０の抵抗値を検出する。制御部１６０は、抵抗検出部１１３，１２３によって検出された圧電素子１１０，１２０の抵抗値が所定の範囲から外れた場合に（所定の値を下回った場合に）、第２電圧印加モードを実行するように駆動回路１１１，１２１を制御する。圧電素子１１０，１２０に対して自己発熱させるタイミングが、抵抗検出部１１３，１２３および制御部１６０によって適切に判断されるため、圧電素子１１０，１２０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生をより効果的に抑えることが可能となる。
【００８７】
図１７に示すように、姿勢補正装置３０は、湿度検出部１１４，１２４をさらに備えていてもよい。湿度検出部１１４は、圧電素子１１０の周囲（たとえば圧電素子１１０の表面）の湿度を検出する。湿度検出部１２４は、圧電素子１２０の周囲（たとえば圧電素子１２０の表面）の湿度を検出する。制御部１６０は、湿度検出部１１４，１２４によって検出された圧電素子１１０，１２０の周囲の湿度が所定の範囲から外れた場合に（所定の値を超えていた場合）に、第２電圧印加モードを実行するように駆動回路１１１，１２１を制御する。圧電素子１１０，１２０に対して自己発熱させるタイミングが、湿度検出部１１４，１２４および制御部１６０によって適切に判断されるため、圧電素子１１０，１２０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生をより効果的に抑えることが可能となる。
【００８８】
（作用・効果）
以上説明したとおり、姿勢補正装置３０における駆動回路１１１，１２１は、圧電素子１１０，１２０の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードとを有する。第２電圧印加モードにおいて圧電素子１１０，１２０は自己発熱し、圧電素子１１０，１２０に含まれていた水分は蒸発するとともに、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量が低減される。これらについては、圧電素子１３０，１４０（図４，図５参照）についても同様である。
【００８９】
したがって、姿勢補正装置３０は、圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生を、簡素な構成によって効果的に抑えることが可能となる。姿勢補正装置３０によれば、従来に比べてより簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制することができるとともに、光学素子としての固定鏡１５を所望の姿勢に正確に補正することができる。
【００９０】
以上、本発明に基づいた実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９１】
１ マイケルソン干渉計、２ 演算部、３ 出力部、１１ 分光光学系、１２ 光源、１３ コリメート光学系、１４ ビームスプリッター、１５ 固定鏡（光学素子）、１６ 移動鏡、１７ 集光光学系、１８ 検出器、２１ 参照光学系、２２ 参照光源、２３ 光路合成鏡、２４ 光路分離鏡、２５ 参照検出器、２６ 信号処理部、３０ 姿勢補正装置、６０ 駆動機構、１００ フーリエ変換分光分析装置、１１０，１２０，１３０，１４０ 圧電素子、１１１，１２１ 駆動回路、１１３，１２３ 抵抗検出部、１１４，１２４ 湿度検出部、１５０ 支持部、１５２ ベース部材、１５６ 台座、１５６ａ 大径部、１５６ｂ 小径部、１５８ 接着剤、１６０ 制御部、１７０ 姿勢補正信号出力部、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ 受光領域、Ｈ１１０，Ｈ１２０ ヒステリシス特性、Ｌ１３ａ，Ｌ１３ｃ，Ｌ２４ａ，Ｌ２４ｃ 線、ＬＡ，ＬＢ ライン、Ｓ 試料。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、姿勢補正装置、マイケルソン干渉計、およびフーリエ変換分光分析装置に関し、特に、圧電素子の伸縮を利用して光学素子の姿勢を補正する姿勢補正装置、その姿勢補正装置を備えたマイケルソン干渉計、およびそのマイケルソン干渉計を備えたフーリエ変換分光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平０１−０５９０１９号公報（特許文献１）には、圧電素子の伸縮を利用して固定鏡の姿勢を補正するフーリエ変換分光分析装置が開示されている。当該公報は、移動鏡の往復の周期ごとに固定鏡の姿勢を調整するようにしたので、経時的な干渉強度変化を除去することができるとともに、安定した干渉計を実現することができると述べている。
【０００３】
ここで、特許文献１のように固定鏡の姿勢を圧電素子を用いて調整するためには、圧電素子に直流電圧またはバイアス電圧を伴ったパルス電圧を印加することが多いが、このような電圧を印加し続けると、マイグレーションという現象が発生し易い。マイグレーション現象が発生すると、圧電素子の絶縁抵抗が低下し、その圧電素子は所望の特性を発揮することができなくなる。特に、圧電素子を高温かつ高湿の環境下で長時間動作し続けると、圧電素子の表面に水分子が吸着することによってマイグレーション現象の発生が促進され、圧電素子は早期に劣化する。
【０００４】
特開２００６−２１７７１９号公報（特許文献２）には、圧電素子自身を加熱する無機物の発熱体を備えた圧電素子が開示されている。当該公報は、この圧電素子によれば、マイグレーションの発生を抑制し、圧電素子における湿気を原因とする絶縁破壊の発生を防ぐことができると述べている。
【０００５】
特開２００４−０２５４７４号公報（特許文献３）には、電圧印加時における圧電素子の周囲の相対湿度を所定の値以下に保つ湿度調節手段を備えた圧電素子が開示されている。当該公報は、この圧電素子によれば、マイグレーションの発生を抑制し、圧電素子における湿気を原因とする絶縁破壊の発生を防ぐことができると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０１−０５９０１９号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７７１９号公報
【特許文献３】特開２００４−０２５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ミラー、レンズ、またはビームスプリッターなどの光学素子の姿勢を圧電素子の伸縮によって補正する姿勢補正装置においては、マイグレーションの発生を抑制し、圧電素子に所望の特性を発揮させることにより、光学素子を所望の姿勢に正確に補正することが望まれる。
【０００８】
特開２００６−２１７７１９号公報（特許文献２）に開示される発明においては、マイグレーションの発生を抑制するために、圧電素子自身を加熱する無機物の発熱体が別途必要となる。特開２００４−０２５４７４号公報（特許文献３）に開示される発明においては、マイグレーションの発生を抑制するために、圧電素子の周囲の相対湿度を所定の値以下に保つ湿度調節手段が別途必要となる。
【０００９】
本発明は、従来に比べてより簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制することができるとともに、光学素子を所望の姿勢に正確に補正することが可能な姿勢補正装置、その姿勢補正装置を備えたマイケルソン干渉計、および、そのマイケルソン干渉計を備えたフーリエ変換分光分析装置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】
本発明に基づく姿勢補正装置は、光学素子の姿勢を補正する姿勢補正装置であって、上記光学素子に接続され、伸縮することによって上記光学素子の姿勢を変える圧電素子と、上記圧電素子に駆動電圧を印加し、上記駆動電圧の電圧値を変更することによって上記圧電素子の伸縮量を制御する駆動回路と、を備え、上記駆動回路は、所定の補正条件に応じて上記圧電素子に上記駆動電圧を印加することによって、上記圧電素子を伸縮させ、上記駆動電圧が印加された上記圧電素子の伸縮を利用して上記光学素子の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、上記駆動回路が上記第１電圧印加モードにおいて上記圧電素子に印加する上記駆動電圧とは異なる所定の交流電圧を上記圧電素子に印加することによって、上記圧電素子を発熱させ、上記圧電素子に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードと、を有する。
【００１１】
好ましくは、上記駆動回路が上記第１電圧印加モードにおいて上記圧電素子に印加する上記駆動電圧は、直流電圧を含む。好ましくは、上記駆動回路は、上記駆動回路が上記光学素子の姿勢を補正していないときに上記第２電圧印加モードを実行する。
【００１２】
好ましくは、上記駆動回路は、上記第２電圧印加モードを実行した後に、上記第１電圧印加モードを実行する。好ましくは、上記駆動回路は、当該姿勢補正装置が起動された際に、上記第２電圧印加モードを実行する。好ましくは、上記駆動回路は、予め決められた時刻または予め決められた時間間隔で上記第２電圧印加モードを実行する。
【００１３】
好ましくは、本発明に基づく上記の姿勢補正装置は、上記圧電素子の抵抗値を検出する抵抗検出部をさらに備え、上記駆動回路は、上記抵抗検出部によって検出された上記圧電素子の上記抵抗値が所定の範囲から外れた場合に、上記第２電圧印加モードを実行する。好ましくは、本発明に基づく上記の姿勢補正装置は、上記圧電素子の周りの湿度を検出する湿度検出部をさらに備え、上記駆動回路は、上記湿度検出部によって検出された上記圧電素子の周りの上記湿度が所定の値を超えていた場合に、上記第２電圧印加モードを実行する。
【００１４】
本発明に基づくマイケルソン干渉計は、本発明に基づく上記の姿勢補正装置と、移動鏡と、上記光学素子としての固定鏡と、光源と、上記光源から出射された光を上記固定鏡に向かう光と上記移動鏡に向かう光とに分割するとともに、上記固定鏡および上記移動鏡の各々によって反射された光を合成し干渉光として出射するビームスプリッターと、上記干渉光を検出する検出器と、を備える。
【００１５】
本発明に基づくフーリエ変換分光分析装置は、本発明に基づく上記のマイケルソン干渉計と、上記検出器が検出した上記干渉光のスペクトルを算出する演算部と、上記演算部によって得られた上記スペクトルを出力する出力部と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来に比べてより簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制することができるとともに、光学素子を所望の姿勢に正確に補正することが可能な姿勢補正装置、その姿勢補正装置を備えたマイケルソン干渉計、および、そのマイケルソン干渉計を備えたフーリエ変換分光分析装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態におけるマイケルソン干渉計に用いられる参照検出器の構成を示す正面図である。
【図３】（Ａ）は、実施の形態におけるマイケルソン干渉計に用いられる参照検出器が検出した干渉光の一部の強度の経時的な変化を示す図である。（Ｂ）は、実施の形態におけるマイケルソン干渉計に用いられる参照検出器が検出した干渉光の残部の強度の経時的な変化を示す図である。
【図４】実施の形態における姿勢補正装置の分解した状態を示す斜視図である。
【図５】実施の形態における姿勢補正装置を示す平面図である。
【図６】図５中におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７】実施の形態における姿勢補正装置が光学素子（固定鏡）の姿勢を補正する際の様子を示す断面図である。
【図８】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子）に印加される駆動電圧（第２電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図９】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第２圧電素子）に印加される駆動電圧（第２電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図１０】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子）に印加される駆動電圧（第１電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図１１】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第２圧電素子）に印加される駆動電圧（第１電圧印加モード）と時間との関係を示す図である。
【図１２】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子）に印加される駆動電圧と圧電素子の変位量との関係を示す図である。
【図１３】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第２圧電素子）に印加される駆動電圧と圧電素子の変位量との関係を示す図である。
【図１４】実施の形態における姿勢補正装置が光学素子（固定鏡）の姿勢を補正している際（第１電圧印加モードの開始時）の様子を示す断面図である。
【図１５】実施の形態における姿勢補正装置に用いられる圧電素子（第１圧電素子および第２圧電素子）に印加される他の駆動電圧と圧電素子の変位量との関係を示す図である。
【図１６】実施の形態における姿勢補正装置（第１変形例）を示す断面図である。
【図１７】実施の形態における姿勢補正装置（第２変形例）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１９】
（フーリエ変換分光分析装置１００・マイケルソン干渉計１）
図１は、実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置１００を模式的に示す図である。図１に示すように、フーリエ変換分光分析装置１００は、マイケルソン干渉計１、演算部２、および出力部３を備える。マイケルソン干渉計１は、分光光学系１１、参照光学系２１、および姿勢補正装置３０を含む。
【００２０】
（分光光学系１１）
分光光学系１１は、光源１２、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５（光学素子）、移動鏡１６、集光光学系１７、検出器１８、および駆動機構６０を有する。ビームスプリッター１４に対する固定鏡１５および移動鏡１６の位置は、図１に示すような構成であってもよく、図１に示すものとは反対の構成であってもよい。
【００２１】
光源１２は、分光用の光源である。光源１２は、ハロゲンランプ等から構成され、赤外光等を含む広い波長のランプ光を出射する。光源１２から出射された光は、参照光学系２１（詳細は後述する）における光路合成鏡２３に導入され、参照光源２２（詳細は後述する）から出射された光と合成される。合成された光は光路合成鏡２３から出射され、コリメート光学系１３によって平行光に変換された後、ビームスプリッター１４に導入される。ビームスプリッター１４はハーフミラー等から構成される。ビームスプリッター１４に導入された光（入射光）は２光束に分割される。
【００２２】
分割された光の一方は固定鏡１５に照射される。固定鏡１５の表面で反射した光（反射光）は、反射前と略同一の光路を通過してビームスプリッター１４に再び照射される。分割された光の他方は移動鏡１６に照射される。移動鏡１６の表面で反射した光（反射光）は、反射前と略同一の光路を通過してビームスプリッター１４に再び照射される。固定鏡１５からの反射光および移動鏡１６からの反射光は、ビームスプリッター１４によって合成される（重ね合わせられる）。
【００２３】
ここで、分割された光の他方が移動鏡１６の表面で反射する際、移動鏡１６は駆動機構６０によって平行を維持した状態で矢印ＡＲ方向に往復移動（並進移動）している。駆動機構６０は、たとえば平行板ばね構造を有する。移動鏡１６の往復移動によって、固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との間には、光路長の差が生じる。固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光とは、ビームスプリッター１４で合成されることによって干渉光を形成する。
【００２４】
移動鏡１６の位置に応じて光路長の差は連続的に変化する。光路長の差に応じて干渉光としての光の強度も連続的に変化する。光路長の差が、たとえば、コリメート光学系１３からビームスプリッター１４に照射される光の波長の整数倍のとき、干渉光としての光の強度は最大となる。
【００２５】
干渉光を形成した光は試料Ｓに照射される。試料Ｓを透過した光は集光光学系１７によって集光される。集光された光は、参照光学系２１（詳細は後述する）における光路分離鏡２４に導入される。検出器１８は、光路分離鏡２４から出射された光を干渉パターン（インターフェログラム）として検出する。この干渉パターンは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む演算部２に送られる。演算部２は、収集（サンプリング）した干渉パターンをアナログ形式からデジタル形式に変換し、変換後のデータをさらにフーリエ変換する。
【００２６】
フーリエ変換によって、試料Ｓを透過した光（干渉光）の波数（＝１／波長）毎の光の強度を示すスペクトル分布が算出される。フーリエ変換後のデータは、出力部３を通して他の機器に出力されたりディスプレイ等に表示されたりする。このスペクトル分布に基づいて、試料Ｓの特性（たとえば、材料、構造、または成分量）が分析される。
【００２７】
（参照光学系２１）
参照光学系２１は、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、集光光学系１７、参照光源２２、光路合成鏡２３、光路分離鏡２４、参照検出器２５、および信号処理部２６を有する。コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、および集光光学系１７は、分光光学系１１および参照光学系２１の双方の構成として共通している。
【００２８】
参照光源２２は、移動鏡１６の位置を検出したり、演算部２におけるサンプリングのタイミング信号を生成したりするための光源である。参照光源２２は、半導体レーザー等の発光素子から構成され、赤色光等の光を出射する。上述のとおり、参照光源２２から出射された光は光路合成鏡２３に導入される。光路合成鏡２３はハーフミラー（波長選択性のあるミラー）等から構成される。光源１２からの光は光路合成鏡２３を透過する。参照光源２２からの光は光路合成鏡２３によって反射される。
【００２９】
光源１２からの光および参照光源２２からの光は、光路合成鏡２３によって合成された状態で、光路合成鏡２３から同一光路上に出射される。光路合成鏡２３から出射された光は、コリメート光学系１３によって平行光に変換された後、ビームスプリッター１４に導入されて２光束に分割される。
【００３０】
上述のとおり、分割された光の一方は固定鏡１５に照射され、反射光としてビームスプリッター１４に再び照射される。分割された光の他方は移動鏡１６に照射され、反射光としてビームスプリッター１４に再び照射される。固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光とは、ビームスプリッター１４で合成されることによって干渉光を形成する。
【００３１】
上述のとおり、干渉光を形成した光は試料Ｓに照射される。試料Ｓを透過した光は集光光学系１７によって集光される。集光された光は、参照光学系２１における光路分離鏡２４に導入される。光路分離鏡２４はハーフミラー（波長選択性のあるミラー）等から構成される。光路分離鏡２４に導入された光（入射光）は２光束に分割される。
【００３２】
光源１２から出射され、光路合成鏡２３、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、試料Ｓ、および集光光学系１７を通して光路分離鏡２４に導入された光は、光路分離鏡２４を透過する。上述のとおり、光路分離鏡２４を透過したこの光（干渉光）は、検出器１８によって検出される。
【００３３】
一方、参照光源２２から出射され、光路合成鏡２３、コリメート光学系１３、ビームスプリッター１４、固定鏡１５、移動鏡１６、試料Ｓ、および集光光学系１７を通して光路分離鏡２４に導入された光は、光路分離鏡２４によって反射される。光路分離鏡２４からの反射光（干渉光）は、４分割センサ等から構成される参照検出器２５によって干渉パターンとして検出される。
【００３４】
干渉光の干渉パターンは、ＣＰＵ等を含む信号処理部２６に送られる。信号処理部２６は、収集した干渉パターンに基づいて光路分離鏡２４からの反射光の強度を算出する。信号処理部２６は、光路分離鏡２４からの反射光の強度に基づいて、演算部２におけるサンプリングのタイミングを示す信号を生成することができる。演算部２におけるサンプリングのタイミングを示す信号は、公知の手段によって生成されることができる。
【００３５】
信号処理部２６は、光路分離鏡２４からの反射光の強度に基づいて、２光路間における光の傾き（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）を算出することもできる。２光路間における光の傾きは、たとえば以下のように算出される。
【００３６】
図２を参照して、４分割センサから構成される参照検出器２５は、４つの受光領域Ｅ１〜Ｅ４を有している。受光領域Ｅ１〜Ｅ４は反時計回りに並んで相互に隣接している。受光領域Ｅ１〜Ｅ４によって構成される領域に、光路分離鏡２４からの反射光が照射される。受光領域Ｅ１〜Ｅ４によって構成される領域の中心と、光路分離鏡２４からの反射光のスポットＤの中心とは略一致している。
【００３７】
受光領域Ｅ１〜Ｅ４は、光路分離鏡２４からそれぞれの領域に照射された反射光の強度を検出する。光路分離鏡２４からの反射光の強度は、経時的に変化する位相信号として、たとえば図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示されるように検出される。
【００３８】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）の各々の横軸は、時間（単位：秒）の経過を示している。図３（Ａ）の縦軸は、受光領域Ｅ１が検出した光強度および受光領域Ｅ２が検出した光強度の和を強度Ａ１（相対値）として示している。図３（Ｂ）の縦軸は、受光領域Ｅ３が検出した光強度および受光領域Ｅ４が検出した光強度の和を強度Ａ２（相対値）として示している。
【００３９】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、強度Ａ１と強度Ａ２との間に、位相差Δが生じているとする。位相差Δに基づいて、２光路間での光の傾き（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）が算出される。受光領域Ｅ１〜Ｅ４からなる他の組合せ（たとえば受光領域Ｅ１，Ｅ４と受光領域Ｅ２，Ｅ３との組合せ）によって、他の位相差Δを得ることができる。上記の位相差Δとこの他の位相差Δとに基づいて、２光路間での光の傾きの方向（ベクトル）を算出することもできる。
【００４０】
（姿勢補正装置３０）
図１を再び参照して、姿勢補正装置３０は、信号処理部２６における検出結果（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）に基づいて、固定鏡１５の姿勢（移動鏡１６の表面に対する固定鏡１５の表面の相対的な角度）を補正する。当該補正によって、固定鏡１５における反射光の光路が補正され、２光路間での光の傾きを無くす（若しくは減少させる）ことが可能となる。姿勢補正装置３０がマイケルソン干渉計１内に設けられていることによって、干渉光をより精度高く生成することが可能となる。
【００４１】
図４〜図６を参照して、本実施の形態における姿勢補正装置３０の構成について詳細に説明する。図４は、姿勢補正装置３０の分解した状態を示す斜視図である。図５は、姿勢補正装置３０を示す平面図である。図６は、図５中におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。姿勢補正装置３０は、固定鏡１５の姿勢を所望の姿勢に補正する。
【００４２】
図４に示すように、姿勢補正装置３０は、固定鏡１５を揺動可能に支持する支持部１５０を備える。本実施の形態における支持部１５０は、圧電素子１１０（第１圧電素子）、圧電素子１２０（第２圧電素子）、圧電素子１３０、圧電素子１４０、ベース部材１５２、および台座１５６を含む。
【００４３】
圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、互いに略同一の形状を有するとともに、互いに略同一のヒステリシス特性を有するものが用いられる。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、互いに対向するように、平面視（図５参照）正方形状に配置される。
【００４４】
圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、次述する台座１５６および接着剤１５８を介して固定鏡１５に接続される。固定鏡１５の姿勢を補正するためには、圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０のうちの１つの圧電素子が用いられてもよい。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０は、本実施の形態のように固定鏡１５に間接的に接続されていてもよく、台座１５６および接着剤１５８を介さずに固定鏡１５に直接的に接続されていてもよい。
【００４５】
図４〜図６を参照して、台座１５６は、円板状の大径部１５６ａおよび円板状の小径部１５６ｂから構成される。台座１５６の材質は、たとえばステンレス等の金属である。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の各々の長手方向における一方の端部が、ベース部材１５２に固定される。ベース部材１５２の材質も、たとえばステンレス等の金属である。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の各々の長手方向における他方の端部上に、台座１５６の小径部１５６ｂが設けられる。
【００４６】
図６に示すように、圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の各々の長手方向における他方の端部と台座１５６の小径部１５６ｂとの間には、接着剤１５８が設けられる。接着剤１５８としては、たとえば比較的ヤング率の大きいエポキシ接着剤、または適度な弾性を有したエポキシ系の変成シリコーン接着剤が用いられる。接着剤１５８には、直径（たとえば３０μｍ）の揃った球形のプラスチックビーズが混合されているとよい。台座１５６の大径部１５６ａ上に、固定鏡１５が固着される。
【００４７】
圧電素子１１０には、駆動回路１１１（第１駆動回路）が接続される。駆動回路１１１は、圧電素子１１０を伸縮させる所定の駆動電圧Ｖ１１１（第１駆動電圧）を出力する。駆動電圧Ｖ１１１が印加された圧電素子１１０は、矢印ＡＲ１１０方向に伸縮する。
【００４８】
圧電素子１２０には、駆動回路１２１（第２駆動回路）が接続される。駆動回路１２１は、圧電素子１２０を伸縮させる所定の駆動電圧Ｖ１２１（第２駆動電圧）を出力する。駆動電圧Ｖ１２１が印加された圧電素子１２０は、矢印ＡＲ１２０方向に伸縮する。
【００４９】
圧電素子１３０，１４０は、圧電素子１１０，１２０と同様に構成されるとともに、圧電素子１１０，１２０と同様に機能する。以下、圧電素子１１０，１２０についてのみ説明する。圧電素子１１０の伸縮および圧電素子１２０の伸縮によって、固定鏡１５は揺動される。換言すると、固定鏡１５は、圧電素子１１０，１２０の伸縮によって所定の姿勢に変化される。
【００５０】
駆動電圧Ｖ１１１を出力する駆動回路１１１には、制御部１６０が接続される。駆動電圧Ｖ１２１を出力する駆動回路１２１にも、制御部１６０が接続される。制御部１６０は、サーボ制御を行なうために、姿勢補正信号出力部１７０に接続される。姿勢補正信号出力部１７０は、図１における信号処理部２６に接続されており、信号処理部２６から固定鏡１５の姿勢に関する情報を取得する。姿勢補正信号出力部１７０は、取得した情報に応じて、固定鏡１５を所望の姿勢に補正するための姿勢補正信号Ｓ１７０を出力する。
【００５１】
制御部１６０は、姿勢補正信号出力部１７０から受けた姿勢補正信号Ｓ１７０に応じて、駆動回路１１１から出力される駆動電圧Ｖ１１１の電圧値と、駆動回路１２１から出力される駆動電圧Ｖ１２１の電圧値とをそれぞれ変更する。駆動電圧Ｖ１１１の電圧値は、圧電素子１１０の伸縮量に変換される。駆動電圧Ｖ１２１の電圧値は、圧電素子１２０の伸縮量に変換される。
【００５２】
駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１の電圧値が圧電素子１１０，１２０の伸縮量にそれぞれ変換されることによって、固定鏡１５における所望の姿勢を得ることが可能となるとともに、固定鏡１５の表面の角度は所望の値に設定されることが可能となる。ここで、駆動回路１１１，１２１は、圧電素子１１０，１２０のそれぞれの姿勢を補正する第１電圧印加モードと、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量をそれぞれ低減させる第２電圧印加モードと、を有する。
【００５３】
（第１電圧印加モード）
第１電圧印加モードにおいては、駆動回路１１１，１２１は、所定の補正条件（たとえば、姿勢補正信号出力部１７０から出力される姿勢補正信号Ｓ１７０および制御部１６０による制御）に応じて、圧電素子１１０，１２０に駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１をそれぞれ印加する。圧電素子１１０，１２０は、駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１の印加によってそれぞれ伸縮する。駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１がそれぞれ印加された圧電素子１１０，１２０の伸縮を利用して、固定鏡１５の姿勢が補正される。
【００５４】
第１電圧印加モードにおいては、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となるように、制御部１６０は駆動回路１１１および駆動回路１２１を制御するとよい。
【００５５】
図７に示すように、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となることによって、たとえば圧電素子１１０が収縮している場合は、圧電素子１２０は伸長することとなる（図７中の白抜き矢印参照）。これにより、固定鏡１５は矢印ＡＲ１５方向に傾く。固定鏡１５を所望の姿勢に補正する際、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となることによって、固定鏡１５を所望の姿勢に簡便に補正することが可能となる。
【００５６】
（第２電圧印加モード）
第２電圧印加モードは、上述のとおり、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量を低減させるために実行される。第２電圧印加モードは、たとえば、フーリエ変換分光分析装置１００（図１参照）の主電源が使用者によって投入されることによって姿勢補正装置３０が起動された際に（起動された直後に）実行されるとよい。第２電圧印加モードは、フーリエ変換分光分析装置１００がスタンバイの状態から復帰した直後に実行されてもよい。
【００５７】
第２電圧印加モードは、予め決められた時刻または予め決められた時間間隔で実行されてもよい。第２電圧印加モードは、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードを実行した後に実行されてもよいし、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードを実行する前に実行されてもよい。また、第２電圧印加モードは、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードを実行していないとき（換言すると、固定鏡１５の姿勢が補正されていないとき）に実行されるとよい。
【００５８】
第２電圧印加モードにおいては、駆動回路１１１，１２１が第１電圧印加モードにおいて圧電素子１１０，１２０に印加する駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１とは異なる所定の交流電圧が、圧電素子１１０，１２０に印加される。図８は、第２電圧印加モードにおいて、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と時間との関係を示す図である。図９は、第２電圧印加モードにおいて、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１と時間との関係を示す図である。
【００５９】
図８に示すように、第２電圧印加モードにおいては、最大電圧がＶｍａｘであり、最低電圧が０Ｖである正弦波の駆動電圧Ｖ１１１が、駆動回路１１１から圧電素子１１０に供給される。正弦波である駆動電圧Ｖ１１１のオフセット電圧Ｖａは、たとえばＶｍａｘ／２の値に設定される。正弦波である駆動電圧Ｖ１１１の周波数ｆｄは、姿勢補正装置３０の共振周波数よりも小さい値に設定される。
【００６０】
図９に示すように、第２電圧印加モードにおいては、最大電圧がＶｍａｘであり、最低電圧が０Ｖである正弦波の駆動電圧Ｖ１２１が、駆動回路１２１から圧電素子１２０に供給される。正弦波である駆動電圧Ｖ１２１のオフセット電圧Ｖａも、たとえばＶｍａｘ／２の値に設定される。正弦波である駆動電圧Ｖ１２１の周波数ｆｄも、姿勢補正装置３０の共振周波数よりも小さい値に設定される。
【００６１】
図８および図９に示すように、本実施の形態における制御部１６０は、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１とが互いに逆位相となるように、駆動回路１１１および駆動回路１２１を制御する。換言すると、本実施の形態における制御部１６０は、正弦波である駆動電圧Ｖ１１１の位相と正弦波である駆動電圧Ｖ１２１の位相とが、互いに１８０°ずれるように駆動回路１１１および駆動回路１２１を制御する。
【００６２】
圧電素子１１０に駆動電圧Ｖ１１１が印加されることによって圧電素子１１０の伸縮が開始され、圧電素子１２０に駆動電圧Ｖ１２１が印加されることによって圧電素子１２０の伸縮が開始される。これにより、支持部１５０によって支持されている固定鏡１５は、往復回動運動を開始する。
【００６３】
ここで、第２電圧印加モードにおいて伸縮を繰り返す圧電素子１１０，１２０は、その伸縮に伴って、次の式に表される充放電を繰り返す。
電力Ｐ＝（１／２）×ｆｄ×Ｃ×Ｖｍａｘ２（Ｃは圧電素子１１０，１２０の静電容量）
圧電素子１１０，１２０には、材料素子の内部損失および電極の電気抵抗による熱損等の損失があるため、充放電により５％〜８％のエネルギーが熱に変わる。したがって、圧電素子１１０，１２０は往復回動運動によって自己発熱する。圧電素子１１０，１２０に含まれている水分が蒸発するとともに、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量が低減される。その結果、圧電素子１１０，１２０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生を抑えることが可能となる。
【００６４】
本実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置１００においては、フーリエ変換分光分析装置１００が起動された後、姿勢補正装置３０が予め決められた所定の時間の間だけ第２電圧印加モードを実行する。その後、フーリエ変換分光分析装置１００は、使用者による指示を待って、分析動作を開始する。フーリエ変換分光分析装置１００による分析動作が行なわれることに合わせて、姿勢補正装置３０は、第１電圧印加モードを実行する。
【００６５】
図１０は、第１電圧印加モードにおいて、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１と時間との関係を示す図である。図１１は、第１電圧印加モードにおいて、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１と時間との関係を示す図である。図１０および図１１に示すように、第１電圧印加モードが実行されると、まず、圧電素子１１０には電圧値がＶｍａｘである駆動電圧Ｖ１１１が所定の時間の間印加され、圧電素子１２０には電圧値が０Ｖである駆動電圧Ｖ１２１が所定の時間の間印加される。
【００６６】
電圧値がＶｍａｘである駆動電圧Ｖ１１１が圧電素子１１０に印加されるとともに電圧値が０Ｖである駆動電圧Ｖ１２１が圧電素子１２０に印加された状態は、固定鏡１５が最大に回動した状態である。その後、時刻Ｔ１において、圧電素子１１０および圧電素子１２０には、固定鏡１５が所定の角度に回動する傾き（設定傾き）に対応する駆動電圧Ｖ１１１，Ｖ１２１（本実施の形態においては電圧値がＶａである直流電圧）がそれぞれ印加される。
【００６７】
図１２は、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１の大きさと圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０との関係を示す図である。図１２に示すように、圧電素子１１０は、所定のヒステリシス特性Ｈ１１０を有している。
【００６８】
圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１のうち、最も大きな電圧値を最大電圧値Ｖｍａｘとし、最も小さな電圧値を最小電圧値Ｖｍｉｎ（本実施の形態においては０Ｖ）とする。最大電圧値Ｖｍａｘおよび最小電圧値Ｖｍｉｎは、いずれも設計などによって定められる。
【００６９】
圧電素子１１０に最大電圧値Ｖｍａｘが印加された場合、圧電素子１１０においては変位量Ｘｍａｘが得られる（図１２中の点Ｐｍａｘ）。圧電素子１１０に最小電圧値Ｖｍｉｎが印加された場合、圧電素子１１０においては変位量Ｘｍｉｎが得られる（図１２中の点Ｐｍｉｎ）。圧電素子１１０は、最大電圧値Ｖｍａｘと最小電圧値Ｖｍｉｎとの間においては、図１２に示すようなヒステリシス特性Ｈ１１０を有している。
【００７０】
たとえば、ある時点において圧電素子１１０に印加されている駆動電圧Ｖ１１１が、電圧値Ｖ１０であるとする（図１２中の点Ｐ１０）。圧電素子１１０に印加されている電圧が最大電圧値Ｖｍａｘに昇圧された場合、圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘ１０（図１２中の点Ｐ１０）から変位量Ｘｍａｘ（図１２中の点Ｐｍａｘ）まで、線Ｌ１３ａに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７１】
その後、圧電素子１１０に印加される駆動電圧Ｖ１１１が、最大電圧値Ｖｍａｘから電圧値Ｖ１ａに設定されたとする。圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘｍａｘ（図１２中の点Ｐｍａｘ）から変位量Ｘ１３（図１２中の点Ｐ１３）まで、線Ｌ１３ｃに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７２】
図１３は、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１の大きさと圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０との関係を示す図である。図１３に示すように、圧電素子１２０は、所定のヒステリシス特性Ｈ１２０を有している。本実施の形態においては、圧電素子１２０のヒステリシス特性Ｈ１２０と、圧電素子１１０のヒステリシス特性Ｈ１１０（図１２参照）とは互いに略同一である。
【００７３】
圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１のうち、最も大きな電圧値を最大電圧値Ｖｍａｘとし、最も小さな電圧値を最小電圧値Ｖｍｉｎ（本実施の形態においては０Ｖ）とする。最大電圧値Ｖｍａｘおよび最小電圧値Ｖｍｉｎは、いずれも設計などによって定められる。
【００７４】
圧電素子１２０に最大電圧値Ｖｍａｘが印加された場合、圧電素子１２０においては変位量Ｘｍａｘが得られる（図１３中の点Ｐｍａｘ）。圧電素子１２０に最小電圧値Ｖｍｉｎが印加された場合、圧電素子１２０においては変位量Ｘｍｉｎが得られる（図１３中の点Ｐｍｉｎ）。圧電素子１２０は、最大電圧値Ｖｍａｘと最小電圧値Ｖｍｉｎとの間においては、図１３に示すようなヒステリシス特性Ｈ１２０を有している。
【００７５】
たとえば、ある時点において圧電素子１２０に印加されている駆動電圧Ｖ１２１が、電圧値Ｖ２０であるとする（図１３中の点Ｐ２０）。圧電素子１２０に印加されている電圧が最小電圧値Ｖｍｉｎ（本実施の形態においては０Ｖ）に降圧された場合、圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘ２０（図１３中の点Ｐ２０）から変位量Ｘｍｉｎ（図１３中の点Ｐｍｉｎ）まで、線Ｌ２４ａに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７６】
その後、圧電素子１２０に印加される駆動電圧Ｖ１２１が、最小電圧値Ｖｍｉｎから電圧値Ｖ２ａに設定されたとする。圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘｍｉｎ（図１３中の点Ｐｍｉｎ）から変位量Ｘ２４（図１３中の点Ｐ２４）まで、線Ｌ２４ｃに示されるヒステリシス曲線を描くように変化する。
【００７７】
図１２〜図１４を参照して、圧電素子１１０においては、現在の電圧値Ｖ１０から最大電圧値Ｖｍａｘに一旦設定された後に電圧値Ｖ１ａに設定される。電圧値Ｖ１０がその過去に圧電素子１１０に対して昇圧方向に印加されたものであるか、または、電圧値Ｖ１０がその過去に圧電素子１１０に対して降圧方向に印加されたものであるかに関わらず、最終的に得られる圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘ１３となる。
【００７８】
同様に、圧電素子１２０においては、現在の電圧値Ｖ２０から最小電圧値Ｖｍｉｎに一旦設定された後に電圧値Ｖ２ａに設定される。電圧値Ｖ２０がその過去に圧電素子１２０に対して昇圧方向に印加されたものであるか、または、電圧値Ｖ２０がその過去に圧電素子１２０に対して降圧方向に印加されたものであるかに関わらず、最終的に得られる圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘ２４となる。
【００７９】
電圧値Ｖ１ａにおける圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０が一義的に定められるとともに、電圧値Ｖ２ａにおける圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０が一義的に定められることが可能となるため、姿勢補正装置３０においては、固定鏡１５を所望の姿勢に正確に補正することが可能となる。電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａは、予め設定されていた値（設計値）であってもよいし、姿勢補正信号出力部１７０から受けた姿勢補正信号Ｓ１７０に応じて算出された値であってもよい。
【００８０】
固定鏡１５が所望の姿勢に補正（粗調整）された後、光路分離鏡２４（図１参照）からの反射光の強度に基づいて２光路間における光の傾きを算出した信号処理部２６は、姿勢補正信号出力部１７０に対してその算出した値に応じた所定の信号を送る。姿勢補正信号出力部１７０は、姿勢補正信号Ｓ１７０を制御部１６０に送る。
【００８１】
圧電素子１１０は、制御部１６０によって制御される駆動回路１１１からの駆動電圧Ｖ１１１を受けて、固定鏡１５の傾きが所望の姿勢となるように連続的に駆動される。圧電素子１２０は、制御部１６０によって制御される駆動回路１２１からの駆動電圧Ｖ１２１を受けて、固定鏡１５の傾きが所望の姿勢となるように連続的に駆動される。なお、これらについては、圧電素子１３０，１４０（図４，図５参照）についても同様である。圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の伸縮によって、固定鏡１５は所望の姿勢にさらに補正（微調整）されることとなる。姿勢補正装置３０は、信号処理部２６における検出結果（固定鏡１５からの反射光と移動鏡１６からの反射光との相対的な傾き）に基づいて固定鏡１５を所望の姿勢に補正するため、マイケルソン干渉計１としては、干渉光をより精度高く生成することが可能となる。
【００８２】
図１５に示すように、圧電素子１１０に印加されるべき駆動電圧Ｖ１１１の電圧値Ｖ１ａ、および圧電素子１２０に印加されるべき駆動電圧Ｖ１２１の電圧値Ｖ２ａは、最大電圧値Ｖｍａｘおよび最小電圧値Ｖｍｉｎに対して、以下の式を満足するように構成されるとよい。
Ｖ１ａ＝Ｖ２ａ＝（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）／２＝Ｖａ
上記の式が満足される場合、圧電素子１１０の変位量Ｘ１１０は、変位量Ｘ１３となり（図１５中の点Ｐ１３）、圧電素子１２０の変位量Ｘ１２０は、変位量Ｘ２４となる（図１５中の点Ｐ２４）。図１５に示すように、圧電素子１１０および圧電素子１２０が、電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａ（＝Ｖａ）を中心として電圧値Ｖ３ａおよび電圧値Ｖ３ｂの間でサーボ制御される場合、上記の式が満足されることによって、圧電素子１１０のヒステリシス曲線の両折り返し点を含むラインＬＡの傾きと、圧電素子１２０のヒステリシス曲線の両折り返し点を含むラインＬＢの傾きとが、互いに同一となる。
【００８３】
固定鏡１５の姿勢が補正（粗調整）されて設定傾きに到達した時点の圧電素子１１０の感度（電圧−変位特性）と、固定鏡１５の姿勢が補正（粗調整）されて設定傾きに到達した時点の圧電素子１２０の感度とは、その絶対値が互いに略同一となるため、その後の補正駆動（微調整）に際して、固定鏡１５の回動の中心は光軸上（姿勢補正装置３０の中心線上）に保たれ、光路長の変動は原理的には発生しないこととなる。したがって、印加電圧に対する変位量（伸縮量）が圧電素子１１０および圧電素子１２０において略同一となるため、固定鏡１５の姿勢は、より安定して補正されることが可能となる。
【００８４】
また、互いに逆位相となるように印加される駆動電圧Ｖ１１１および駆動電圧Ｖ１２１の各々は、電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａを中心として対称な電圧値であるとよい。換言すると、駆動電圧Ｖ１１１として圧電素子１１０に印加される電圧値（ＶＡ）と、駆動電圧Ｖ１２１として圧電素子１２０に印加される電圧値（ＶＢ）と、電圧値Ｖ１ａ，Ｖ２ａとの間には、（ＶＡ＋ＶＢ）／２＝電圧値Ｖ１ａ＝電圧値Ｖ２ａの関係が常に成立しているとよい。
【００８５】
当該構成によれば、圧電素子１１０および圧電素子１２０のほぼ中央の部分に、固定鏡１５の回動軸（揺動軸）が形成される。圧電素子１１０および圧電素子１２０は、固定鏡１５に対していわゆるｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ動作をすることになる。上記の回動軸を中心として、圧電素子１１０の伸縮量と圧電素子１２０の伸縮量に応じて固定鏡１５の姿勢は正確に補正されることが可能となる。結果として、固定鏡１５の姿勢はさらに安定して補正されることが可能となる。
【００８６】
図１６に示すように、姿勢補正装置３０は、抵抗検出部１１３，１２３をさらに備えていてもよい。抵抗検出部１１３は、圧電素子１１０の抵抗値を周知の方法で検出する。抵抗検出部１２３は、圧電素子１２０の抵抗値を検出する。制御部１６０は、抵抗検出部１１３，１２３によって検出された圧電素子１１０，１２０の抵抗値が所定の範囲から外れた場合に（所定の値を下回った場合に）、第２電圧印加モードを実行するように駆動回路１１１，１２１を制御する。圧電素子１１０，１２０に対して自己発熱させるタイミングが、抵抗検出部１１３，１２３および制御部１６０によって適切に判断されるため、圧電素子１１０，１２０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生をより効果的に抑えることが可能となる。
【００８７】
図１７に示すように、姿勢補正装置３０は、湿度検出部１１４，１２４をさらに備えていてもよい。湿度検出部１１４は、圧電素子１１０の周囲（たとえば圧電素子１１０の表面）の湿度を検出する。湿度検出部１２４は、圧電素子１２０の周囲（たとえば圧電素子１２０の表面）の湿度を検出する。制御部１６０は、湿度検出部１１４，１２４によって検出された圧電素子１１０，１２０の周囲の湿度が所定の範囲から外れた場合に（所定の値を超えていた場合）に、第２電圧印加モードを実行するように駆動回路１１１，１２１を制御する。圧電素子１１０，１２０に対して自己発熱させるタイミングが、湿度検出部１１４，１２４および制御部１６０によって適切に判断されるため、圧電素子１１０，１２０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生をより効果的に抑えることが可能となる。
【００８８】
（作用・効果）
以上説明したとおり、姿勢補正装置３０における駆動回路１１１，１２１は、圧電素子１１０，１２０の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードとを有する。第２電圧印加モードにおいて圧電素子１１０，１２０は自己発熱し、圧電素子１１０，１２０に含まれていた水分は蒸発するとともに、圧電素子１１０，１２０に含有される水分量が低減される。これらについては、圧電素子１３０，１４０（図４，図５参照）についても同様である。
【００８９】
したがって、姿勢補正装置３０は、圧電素子１１０，１２０，１３０，１４０の絶縁抵抗が低下するというマイグレーション現象の発生を、簡素な構成によって効果的に抑えることが可能となる。姿勢補正装置３０によれば、従来に比べてより簡便な構成でマイグレーションの発生を抑制することができるとともに、光学素子としての固定鏡１５を所望の姿勢に正確に補正することができる。
【００９０】
以上、本発明に基づいた実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９１】
１ マイケルソン干渉計、２ 演算部、３ 出力部、１１ 分光光学系、１２ 光源、１３ コリメート光学系、１４ ビームスプリッター、１５ 固定鏡（光学素子）、１６ 移動鏡、１７ 集光光学系、１８ 検出器、２１ 参照光学系、２２ 参照光源、２３ 光路合成鏡、２４ 光路分離鏡、２５ 参照検出器、２６ 信号処理部、３０ 姿勢補正装置、６０ 駆動機構、１００ フーリエ変換分光分析装置、１１０，１２０，１３０，１４０ 圧電素子、１１１，１２１ 駆動回路、１１３，１２３ 抵抗検出部、１１４，１２４ 湿度検出部、１５０ 支持部、１５２ ベース部材、１５６ 台座、１５６ａ 大径部、１５６ｂ 小径部、１５８ 接着剤、１６０ 制御部、１７０ 姿勢補正信号出力部、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ 受光領域、Ｈ１１０，Ｈ１２０ ヒステリシス特性、Ｌ１３ａ，Ｌ１３ｃ，Ｌ２４ａ，Ｌ２４ｃ 線、ＬＡ，ＬＢ ライン、Ｓ 試料。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の姿勢を補正する姿勢補正装置であって、
前記光学素子に接続され、伸縮することによって前記光学素子の姿勢を変える圧電素子と、
前記圧電素子に駆動電圧を印加し、前記駆動電圧の電圧値を変更することによって前記圧電素子の伸縮量を制御する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、
所定の補正条件に応じて前記圧電素子に前記駆動電圧を印加することによって、前記圧電素子を伸縮させ、前記駆動電圧が印加された前記圧電素子の伸縮を利用して前記光学素子の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、
前記駆動回路が前記第１電圧印加モードにおいて前記圧電素子に印加する前記駆動電圧とは異なる所定の交流電圧を前記圧電素子に印加することによって、前記圧電素子を発熱させ、前記圧電素子に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードと、を有する、
姿勢補正装置。
【請求項２】
前記駆動回路が前記第１電圧印加モードにおいて前記圧電素子に印加する前記駆動電圧は、直流電圧を含む、
請求項１に記載の姿勢補正装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記駆動回路が前記光学素子の姿勢を補正していないときに前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１または２に記載の姿勢補正装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記第２電圧印加モードを実行した後に、前記第１電圧印加モードを実行する、
請求項１から３のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、当該姿勢補正装置が起動された際に、前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項６】
前記駆動回路は、予め決められた時刻または予め決められた時間間隔で前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項７】
前記圧電素子の抵抗値を検出する抵抗検出部をさらに備え、
前記駆動回路は、前記抵抗検出部によって検出された前記圧電素子の前記抵抗値が所定の範囲から外れた場合に、前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項８】
前記圧電素子の周りの湿度を検出する湿度検出部をさらに備え、
前記駆動回路は、前記湿度検出部によって検出された前記圧電素子の周りの前記湿度が所定の値を超えていた場合に、前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の姿勢補正装置と、
移動鏡と、
前記光学素子としての固定鏡と、
光源と、
前記光源から出射された光を前記固定鏡に向かう光と前記移動鏡に向かう光とに分割するとともに、前記固定鏡および前記移動鏡の各々によって反射された光を合成し干渉光として出射するビームスプリッターと、
前記干渉光を検出する検出器と、を備える、
マイケルソン干渉計。
【請求項１０】
請求項９に記載のマイケルソン干渉計と、
前記検出器が検出した前記干渉光のスペクトルを算出する演算部と、
前記演算部によって得られた前記スペクトルを出力する出力部と、を備える、
フーリエ変換分光分析装置。
【請求項１】
光学素子の姿勢を補正する姿勢補正装置であって、
前記光学素子に接続され、伸縮することによって前記光学素子の姿勢を変える圧電素子と、
前記圧電素子に駆動電圧を印加し、前記駆動電圧の電圧値を変更することによって前記圧電素子の伸縮量を制御する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、
所定の補正条件に応じて前記圧電素子に前記駆動電圧を印加することによって、前記圧電素子を伸縮させ、前記駆動電圧が印加された前記圧電素子の伸縮を利用して前記光学素子の姿勢を補正する第１電圧印加モードと、
前記駆動回路が前記第１電圧印加モードにおいて前記圧電素子に印加する前記駆動電圧とは異なる所定の交流電圧を前記圧電素子に印加することによって、前記圧電素子を発熱させ、前記圧電素子に含有される水分量を低減させる第２電圧印加モードと、を有する、
姿勢補正装置。
【請求項２】
前記駆動回路が前記第１電圧印加モードにおいて前記圧電素子に印加する前記駆動電圧は、直流電圧を含む、
請求項１に記載の姿勢補正装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記駆動回路が前記光学素子の姿勢を補正していないときに前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１または２に記載の姿勢補正装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記第２電圧印加モードを実行した後に、前記第１電圧印加モードを実行する、
請求項１から３のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、当該姿勢補正装置が起動された際に、前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項６】
前記駆動回路は、予め決められた時刻または予め決められた時間間隔で前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項７】
前記圧電素子の抵抗値を検出する抵抗検出部をさらに備え、
前記駆動回路は、前記抵抗検出部によって検出された前記圧電素子の前記抵抗値が所定の範囲から外れた場合に、前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項８】
前記圧電素子の周りの湿度を検出する湿度検出部をさらに備え、
前記駆動回路は、前記湿度検出部によって検出された前記圧電素子の周りの前記湿度が所定の値を超えていた場合に、前記第２電圧印加モードを実行する、
請求項１から４のいずれかに記載の姿勢補正装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の姿勢補正装置と、
移動鏡と、
前記光学素子としての固定鏡と、
光源と、
前記光源から出射された光を前記固定鏡に向かう光と前記移動鏡に向かう光とに分割するとともに、前記固定鏡および前記移動鏡の各々によって反射された光を合成し干渉光として出射するビームスプリッターと、
前記干渉光を検出する検出器と、を備える、
マイケルソン干渉計。
【請求項１０】
請求項９に記載のマイケルソン干渉計と、
前記検出器が検出した前記干渉光のスペクトルを算出する演算部と、
前記演算部によって得られた前記スペクトルを出力する出力部と、を備える、
フーリエ変換分光分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１１０８８６（Ｐ２０１３−１１０８８６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５１０１（Ｐ２０１１−２５５１０１）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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