平行板ばねの固定構造、平行板ばねユニット、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】平行板ばねの一端側がより高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動可能な平行板ばねの固定構造を得る。
【解決手段】平行板ばねの固定構造は、平板６１，６２、移動部６３および基台部６４を含む平行板ばね６０と、位置Ｓ１，Ｓ２から基台部６４を挟持し、基台部６４に付与する所定の保持力によって平行板ばね６０の他端６０Ｂ側を固定する固定部５０，７０とを備え、平行板ばね６０の共振状態において、平行板ばね６０の他端側６０Ｂにおける一次の自由振動モードの節Ｎ１は基台部６４の内部に位置し、固定部５０，７０に固定された平行板ばね６０が共振することにより、基台部６４には回転モーメントＲＡ，ＲＢが発生し、固定部５０，７０は、回転モーメントＲＡ，ＲＢを含む仮想平面ＸＹ内において上記保持力が作用するように基台部６４に上記保持力を付与し、位置Ｓ１，Ｓ２は節Ｎ１を中心とする点対称の位置関係にある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行板ばねの固定構造、その平行板ばねの固定構造から構成される平行板ばねユニット、その平行板ばねユニットを供える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るフーリエ変換分光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−２２３４３０号公報（特許文献１）および特開平０２−３０７０３７号公報（特許文献２）に開示されるように、平行板ばねが知られる。平行板ばねは、一端が振動の自由端を構成し、他端が振動の固定端を構成する。平行板ばねの他端（固定端）が固定された状態で、平行板ばねの一端側が、平行な姿勢を維持しつつ振動（往復移動）する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２３４３０号公報
【特許文献２】特開平０２−３０７０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
平行板ばねが、マイケルソン干渉計などに用いられる場合には、平行板ばねの一端側に移動鏡が設けられる。平行板ばねの一端側は、移動鏡とともに、数ｍｍ〜数ｃｍの振幅で、１秒間に数十回往復移動される。このように移動鏡が高速で移動すると、平行板ばねの他端側にもその反動による振動が発生する。結果として、平行板ばねの一端側が平行移動する際、平行板ばねの一端側は平行な姿勢を高い精度で維持することが困難となる。その対策として移動鏡の軽量化を図ることも考えられるが、軽量化にも限界がある。
【０００５】
本発明は、平行板ばねの一端側が、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することができる平行板ばねの固定構造、その平行板ばねの固定構造から構成される平行板ばねユニット、その平行板ばねユニットを備える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る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】
【０００６】
本発明に基づく平行板ばねの固定構造は、互いに対向する２枚の平板、上記平板の一端側に設けられた移動部、および、上記平板の他端側に設けられた基台部を含み、一端側が上記移動部とともに上記平板の厚さ方向に往復移動可能な平行板ばねと、第１位置および第２位置から上記基台部を挟持するように設けられ、上記基台部に対して付与する所定の保持力によって上記平行板ばねの他端側を固定する固定部と、を備え、上記平行板ばねが共振している状態において、上記平行板ばねの上記他端側における一次の自由振動モードの節は、上記基台部の内部に位置し、上記固定部に固定された上記平行板ばねの上記一端が共振することによって、上記基台部には所定の回転モーメントが繰り返し発生し、上記基台部を挟持する上記固定部は、上記回転モーメントを含む仮想平面内において上記保持力が作用するように、上記基台部に対して上記保持力を付与し、上記第１位置および上記第２位置は、上記節を中心とする点対称の位置関係にある。
【０００７】
好ましくは、上記固定部は、上記第１位置および上記第２位置を含む複数の位置から上記基台部に対して上記保持力を付与し、上記複数の位置は、上記節を中心とする点対称の位置関係にある。
【０００８】
好ましくは、上記基台部は、上記平板の上記他端側よりも幅広に構成され、上記基台部は、上記平板の上記他端側の間に挟みこまれるように配置され、上記固定部は、上記平板の上記他端側から上記基台部が幅方向にはみ出した部分に対して、上記保持力を付与する。
【０００９】
好ましくは、上記固定部を構成する部材の一部または全部は、対数減衰率が０．１以上である。
【００１０】
本発明に基づく平行板ばねユニットは、本発明に基づく上記の平行板ばねの固定構造を備える。
【００１１】
好ましくは、本発明に基づく平行板ばねユニットは、上記固定部が取り付けられる筐体をさらに備え、上記筐体を構成する部材の一部または全部は、対数減衰率が０．１以上である。
【００１２】
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平行板ばねユニットと、上記平行板ばねの上記一端側の外表面に露出するように設けられた移動鏡と、固定鏡と、光源と、上記光源が出射し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反射した光を合成し干渉光として出射するビームスプリッタと、上記干渉光を検出する検出器と、を備える。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明によれば、平行板ばねの一端側が、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することができる平行板ばねの固定構造、その平行板ばねの固定構造から構成される平行板ばねユニット、その平行板ばねユニットを備える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る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】
【００１５】
【図１】実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態における平行板ばねの固定構造を備える平行板ばねユニットの分解した状態を示す斜視図である。
【図３】実施の形態における平行板ばねの固定構造を備える平行板ばねユニットの組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図５】実施の形態における平行板ばねの固定構造によって固定された平行板ばねが振動する様子を示す断面図である。
【図６】実施の形態における平行板ばねの固定構造によって固定された平行板ばねの両端を自由端とした状態を示す断面図である。
【図７】実施の形態における平行板ばねの固定構造によって固定された平行板ばねの両端を自由端とし、その平行ばねが共振周波数で振動するように駆動された様子を示す断面図である。
【図８】実施の形態における平行板ばねの固定構造をモデル化して示す断面図である。
【図９】実施の形態の第１変形例における平行板ばねの固定構造をモデル化して示す断面図である。
【図１０】実施の形態の第２変形例における平行板ばねの固定構造をモデル化して示す断面図である。
【図１１】実施の形態の第３変形例における平行板ばねの固定構造をモデル化して示す断面図である。
【図１２】実施の形態の第４変形例における平行板ばねの固定構造をモデル化して示す断面図である。
【図１３】実施の形態の第４変形例における平行板ばねの固定構造が筐体に固定された状態を模式的に示す断面図である。
【図１４】実施の形態の第４変形例における平行板ばねの固定構造が筐体に固定された状態の他の例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
［実施の形態］
（フーリエ変換分光分析装置１００・マイケルソン干渉計１０）
図１を参照して、実施の形態におけるフーリエ変換分光分析装置１００について説明する。図１は、フーリエ変換分光分析装置１００の構成を模式的に示す図である。フーリエ変換分光分析装置１００は、マイケルソン干渉計１０、演算部２０、および出力部３０を備える。マイケルソン干渉計１０は、分光光学系１１、参照光学系２１、光路補正装置２８、および平行板ばねユニット４０を含む。詳細は後述されるが、平行板ばねユニット４０は平行板ばね６０を有する。
【００１８】
（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１４、固定鏡１５、移動鏡１６、集光光学系１７、検出器１８、および平行板ばね６０から構成される。
【００１９】
光源１２は、半導体レーザ等の発光素子から構成され、赤外光等の光を出射する。光源１２が出射した光は、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）が出射した光と合成される。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１４に導入される。ビームスプリッタ１４はハーフミラー等から構成される。ビームスプリッタ１４に導入された光（入射光）は２光束に分割される。
【００２０】
分割された光の一方は固定鏡１５に照射される。固定鏡１５に反射した光（反射光）は、反射前と略同一の光路を通ってビームスプリッタ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に反射した光（反射光）は、反射前と略同一の光路を通ってビームスプリッタ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１４によって合成される（重ね合わせられる）。
【００２１】
ここで、分割された光の他方が移動鏡１６に反射する際、移動鏡１６は、平行板ばね６０によって平行を維持した状態で矢印ＡＲ方向に往復移動している（詳細は後述する）。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１４に合成されることによって干渉光を形成する。
【００２２】
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。
【００２３】
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２０に送られる。演算部２０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。
【００２４】
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３０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。
【００２５】
（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から構成される。コリメート光学系１３、ビームスプリッタ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。
【００２６】
参照光源２２は、半導体レーザ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が出射した光は光路合成鏡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に反射される。
【００２７】
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１４に導入されて２光束に分割される。
【００２８】
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１４に合成されることによって干渉光を形成する。
【００２９】
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はハーフミラー等から構成され、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
参照検出器２５によって検出される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分布を算出する。信号処理部２６は、光路分離鏡２４からの反射光の強度分布に基づいて、演算部２０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２０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。
【００３３】
信号処理部２６は、光路分離鏡２４からの反射光の強度分布に基づいて、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。
【００３４】
（光路補正装置２８）
光路補正装置２８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（ビームスプリッタ１４に対する角度）を調整する。当該調整によって、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。光路補正装置２８がマイケルソン干渉計１０内に設けられていることによって、干渉光をより精度の高く生成することが可能となる。
【００３５】
（平行板ばねユニット４０・平行板ばね６０）
図２〜図４を参照して、平行板ばね６０について説明する。図２は、平行板ばねユニット４０（詳細は後述する）の分解した状態を示す斜視図である。平行板ばねユニット４０は、平行板ばね６０および平行板ばね６０の固定構造（詳細は後述する）を備える。図３は、平行板ばねユニット４０の組み立てられた状態を示す斜視図である。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図（端面図）である。
【００３６】
図２に示すように、平行板ばね６０は、平板６１、平板６２、移動部６３、および基台部６４を含む。平行板ばね６０は、平行板ばね６０の幅方向（矢印Ｚ方向）に沿って左右対称に構成される。平板６１および平板６２は、略同一の形状を有し、平面視長方形の平板状に構成される。各平板６１，６２の材質は、シリコン等である。各平板６１，６２は、同一方向（矢印Ｘ方向）に延在するとともに、各平板６１，６２の厚さ方向（矢印Ｙ方向）に間隔を空けて互いに対向するように配置される。
【００３７】
移動部６３は、略直方体状に構成され、その材質はたとえばガラスである。幅方向（矢印Ｚ方向）において、移動部６３の幅と平板６１，６２の幅とは略同一に構成される。移動部６３は、平板６１の一端６１Ａ側の裏面と平板６２の他端６１Ｂ側の表面とによって挟まれる。平板６１および移動部６３は、陽極接合によって互いに接合される。平板６２および移動部６３も、陽極接合によって互いに接合される。移動部６３によって、平板６１の一端６１Ａと平板６２の一端６２Ａとが接続される。
【００３８】
基台部６４は、略直方体状に構成され、その材質はたとえばガラスである。幅方向（矢印Ｚ方向）において、基台部６４の幅は、平板６１，６２の幅よりも大きい。基台部６４は、平板６１の他端６１Ｂ側の裏面と平板６２の他端６２Ｂ（図４参照）側の表面とによって挟まれる。平板６１および基台部６４は、陽極接合によって互いに接合される。平板６２および基台部６４も、陽極接合によって互いに接合される。平板６１，６２に対して、基台部６４は幅方向（矢印Ｚ方向）の両外側にそれぞれはみ出す。はみ出した部分において、基台部６４の表面６４Ａと、基台部６４の裏面６４Ｂとがそれぞれ露出する。
【００３９】
平板６１の一端６１Ａ、平板６２の一端６２Ａ、および移動部６３は、平行板ばね６０の一端６０Ａ側に位置する。平行板ばね６０がマイケルソン干渉計１０（図１参照）に用いられる場合、平行板ばね６０の一端６０Ａの表面（平板６１の表面６１Ｓ）に、移動鏡１６が取り付けられる。平板６１と平板６２との間に、ボイスコイルモータ８０（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）が設けられる（矢印ＡＲ８０参照）。移動部６３の基台部６４側の端面には、磁性体８９（図４参照）が設けられる。
【００４０】
平板６１の他端６１Ｂ、平板６２の他端６２Ｂ、および基台部６４は、平行板ばね６０の他端６０Ｂに位置する。平行板ばね６０の他端６０Ｂは、次述する固定部５０および固定部７０によって固定（拘束）される。
【００４１】
（固定部５０）
固定部５０は、固定用平板５１〜５４とボルト５１Ｂ〜５４Ｂとを含む。固定用平板５１〜５４は、先端側に押圧部５１Ａ〜５４Ｄをそれぞれ有する。固定用平板５１〜５４の後端側には、開口部５１Ｈ〜５４Ｈがそれぞれ設けられる。開口部５１Ｈ〜５４Ｈに、ボルト５１Ｂ〜５４Ｂがそれぞれ挿通される。固定用平板５１〜５４およびまたはボルト５１Ｂ〜５４Ｂは、対数減衰率が０．１以上の部材から構成されるとよい。
【００４２】
（固定部７０）
固定部７０は、平行板ばね６０の幅方向（矢印Ｚ方向）に沿って左右対称に構成される。固定部７０も、対数減衰率が０．１以上の部材から構成されるとよい。固定部７０は、底部７７と、底部７７の一端側に立設された側壁７９Ａと、底部７７の他端側に立設された側壁７９Ｂとを含む。固定部７０の中央は、底部７７に対して垂直な方向に開口している。当該開口によって形成された空間内に、平行板ばね６０が配置される（図３参照）。側壁７９Ａの中央には、切り欠き７９Ｃが設けられる。切り欠き７９Ｃによって形成された空間内に、平行板ばね６０の一端６０Ａが配置される（図３参照）。
【００４３】
側壁７９Ｂは、平面視略Ｕ字形状に構成される。側壁７９Ｂには、ネジ孔７１〜７４が設けられる。ネジ孔７１〜７４には、固定部５０におけるボルト５１Ｂ〜５４Ｂがそれぞれ螺合する。側壁７９Ａと側壁７９Ｂとの間には、凹部７５，７６が設けられる。底部７７の表面の側壁７９Ｂ側には、載置部７８が、上げ底状に設けられる。載置部７８上には、円柱状の固定用突起８１〜８４が設けられる。固定用突起８１〜８４の位置は、固定部５０における固定用平板５１〜５４の押圧部５１Ａ〜５４Ａの位置に対応している（押圧部５１Ａ〜５４Ａに対して正面から対向するように配置されている）。
【００４４】
図３に示すように、平行板ばねユニット４０が組み立てられた状態では、ボイスコイルモータ８０が、平板６１および平板６２の間に配置される。平行板ばね６０およびボイスコイルモータ８０は、固定部７０内の開口内に収容される。
【００４５】
ボイスコイルモータ８０の端部８６は、固定部７０の凹部７６（図２参照）上に載置される。ボイスコイルモータ８０の端部８５は、固定部７０の凹部７５上に載置される。
【００４６】
図２を再び参照して、平板６１，６２から幅方向（矢印Ｚ方向）の両外側にはみ出した基台部６４の裏面６４Ｂは、固定用突起８１〜８４上に橋渡し状に載置される。固定用平板５１〜５４は、平板６１，６２から幅方向（矢印Ｚ方向）の外側にはみ出した基台部６４の表面６４Ａ上に載置される（矢印ＤＲ５１〜ＤＲ５４参照）。
【００４７】
ボルト５１Ｂ〜５４Ｂは、固定用平板５１〜５４の開口部５１Ｈ〜５４Ｈに嵌め込まれ、ネジ孔７１〜７４にそれぞれ締結される（矢印ＡＲ５１〜ＡＲ５４参照）。ボルト５１Ｂ〜５４Ｂの締結によって、平行板ばね６０における基台部６４が、固定用平板５１〜５４と固定用突起８１〜８４とに挟持される。基台部６４が固定用平板５１〜５４と固定用突起８１〜８４とから所定の保持力を受けることによって、平行板ばね６０の他端６０Ｂ側は、固定部５０および固定部７０に対して強固に固定（拘束）される。
【００４８】
（平行板ばね６０の動作）
図４を参照して、ボイスコイルモータ８０に所定の電圧が印加される。磁性体８９は、ボイスコイルモータ８０から発生する磁界によって、平板６１，６２の厚さ方向（矢印Ｙ方向）に変位する力を受ける。
【００４９】
ボイスコイルモータ８０に交流電圧が印加された場合、ある時点においては、磁性体８９は図４紙面上方向の力を受け、他の時点においては、磁性体８９は図４紙面下方向の力を受ける。ボイスコイルモータ８０に交流電圧が印加されることによって、これらの力は磁性体８９に対して交互に作用する。
【００５０】
図５に示すように、ボイスコイルモータ８０からの力を受けて、磁性体８９は、平板６１，６２の厚さ方向（矢印ＡＲ方向）に往復移動（振動）する。磁性体８９とともに、移動部６３も平板６１，６２の厚さ方向（矢印ＡＲ方向）に往復移動（振動）する。
【００５１】
平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、自由端として振動する。平板６１の表面６１Ｓの一端６１Ａ側に設けられた移動鏡１６は、平行な姿勢を維持しつつ矢印ＡＲ方向に振動（往復移動）する。移動鏡１６の往復移動によって、マイケルソン干渉計１０（図１参照）は干渉光を生成することが可能となる。
【００５２】
（一次の自由振動モードの節Ｎ１，Ｎ２）
ここで、平行板ばね６０の一端６０Ａが共振している状態において（換言すると、平行板ばね６０がその共振周波数で振動するようにボイスコイルモータ８０によって駆動されている状態において）、平行板ばね６０の他端６０Ｂ側における一次の自由振動モードの節Ｎ１は、基台部６４の内部に位置している。平行板ばね６０の一次の自由振動モードの節Ｎ１の位置は、次のように定義される。
【００５３】
図６を参照して、平行板ばね６０が、固定部５０（図３参照）および固定部７０（図３参照）などの他の機器から独立した状態で構成されると仮定する。この場合、平行板ばね６０から構成される仮想振動モデルの両端が、自由端を構成する。このような平行板ばね６０の仮想振動モデルに対し、上記のボイスコイルモータ８０（図示せず）による駆動と同様に、平行板ばね６０を駆動させたとする。
【００５４】
図７に示すように、仮想振動モデルにおける平行板ばね６０が共振している際のある時点においては、平行板ばね６０の一端６０Ａ側（移動部６３）は、一次の自由振動モードの節Ｎ２を中心として矢印Ｒ２方向に所定の角度だけ回転する。平行板ばね６０の一端６０Ａ側（移動部６３）には、一次の自由振動モードの節Ｎ２を中心として、矢印Ｒ２方向に回転モーメントが発生している。
【００５５】
同様に、平行板ばね６０の他端６０Ｂ側（基台部６４）は、一次の自由振動モードの節Ｎ１を中心として矢印Ｒ１方向に所定の角度だけ回転する。平行板ばね６０の他端６０Ｂ側（基台部６４）には、一次の自由振動モードの節Ｎ１を中心として、矢印Ｒ１方向に回転モーメントが発生している。
【００５６】
一方、仮想振動モデルにおける平行板ばね６０が共振している際の他の時点においては、平行板ばね６０の一端６０Ａ側（移動部６３）は、一次の自由振動モードの節Ｎ２を中心として矢印Ｒ２とは反対の方向に所定の角度だけ回転する。平行板ばね６０の一端６０Ａ側（移動部６３）には、一次の自由振動モードの節Ｎ２を中心として、矢印Ｒ２とは反対の方向に回転モーメントが発生している。
【００５７】
同様に、平行板ばね６０の他端６０Ｂ側（基台部６４）は、一次の自由振動モードの節Ｎ１を中心として矢印Ｒ１とは反対の方向に所定の角度だけ回転する。平行板ばね６０の他端６０Ｂ側（基台部６４）には、一次の自由振動モードの節Ｎ１を中心として、矢印Ｒ１とは反対の方向に回転モーメントが発生している。
【００５８】
仮想振動モデルにおける平行板ばね６０が共振している際には、平行板ばね６０はこのような動作を繰り返す。平行板ばね６０がこのような動作を繰り返す際において、一次の自由振動モードの節Ｎ１，Ｎ２の位置は変化しない。一次の自由振動モードの節Ｎ１，Ｎ２は、平行板ばね６０が上記のような動作を繰り返す際における、いわゆる回転中心を形成する。一次の自由振動モードの節Ｎ１，Ｎ２は、平行板ばね６０を構成する部材の重量、剛性、および形状などから得られる平行板ばね６０の固有の値である。
【００５９】
図５を再び参照して、本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造では、上記のように定義される一次の自由振動モードの節Ｎ１，Ｎ２のうち、平行板ばね６０の他端６０Ｂ側（固定端側）における一次の自由振動モードの節Ｎ１が、基台部６４の内部に位置している。
【００６０】
固定部５０，７０に固定された平行板ばね６０の一端６０Ａ側が共振することによって、基台部６４には所定の回転モーメントＲＡが繰り返し発生する。回転モーメントＲＡは、平行板ばね６０の長手方向（矢印Ｘ方向）および平行板ばね６０の振動方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ直交する（平行板ばね６０の幅方向である）Ｚ軸周りに発生する。回転モーメントＲＡは、Ｘ軸およびＹ軸によって形成される仮想平面ＸＹ内に含まれる。
【００６１】
本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造では、固定部５０（固定用平板５１〜５４）および固定部７０（固定用突起８１〜８４）から基台部６４に対して付与される保持力は、回転モーメントＲＡを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。以下、図８を参照して、これをモデル化して説明する。
【００６２】
図８に示すように、本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造においては、基台部６４が、固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４のそれぞれから所定の保持力を受けている。
【００６３】
基台部６４に回転モーメントＲＡが作用している際には、固定用平板５３，５４は、第１位置Ｓ１において、基台部６４に対して矢印Ｆ１Ａ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ１Ａは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ１Ａ方向の保持力は、回転モーメントＲＡを含む仮想平面ＸＹ内において作用している。
【００６４】
基台部６４に回転モーメントＲＡが作用している際には、固定用突起８１，８２は、第２位置Ｓ２において、基台部６４に対して矢印Ｆ２Ａ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ２Ａは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ２Ａ方向の保持力は、回転モーメントＲＡを含む仮想平面ＸＹ内において作用している。
【００６５】
基台部６４に回転モーメントＲＡが作用している際には、固定用平板５１，５２は、第３位置Ｓ３において、基台部６４に対して矢印Ｆ３Ａ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ３Ａは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ３Ａ方向の保持力は、回転モーメントＲＡを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。
【００６６】
基台部６４に回転モーメントＲＡが作用している際には、固定用突起８３，８４は、第４位置Ｓ４において、基台部６４に対して矢印Ｆ４Ａ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ４Ａは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ４Ａ方向の保持力は、回転モーメントＲＡを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。
【００６７】
すなわち、本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造では、固定部５０（固定用平板５１〜５４）および固定部７０（固定用突起８１〜８４）から基台部６４に対して付与される保持力（矢印Ｆ１Ａ方向〜矢印Ｆ４Ａ方向の力）は、回転モーメントＲＡを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。当該構成によって、基台部６４に発生する回転モーメントＲＡに対して、固定部５０，７０による保持力（矢印Ｆ１Ａ方向〜矢印Ｆ４Ａ方向の力）は効率良く対抗することができる。
【００６８】
一方で、基台部６４に対し、回転モーメントＲＡとは反対方向の回転モーメントＲＢが作用しているとする。この場合も、本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造においては、基台部６４が、固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４のそれぞれから所定の保持力を受けている。
【００６９】
基台部６４に回転モーメントＲＢが作用している際には、固定用平板５３，５４は、第１位置Ｓ１において、基台部６４に対して矢印Ｆ１Ｂ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ１Ｂは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ１Ｂ方向の保持力は、回転モーメントＲＢを含む仮想平面ＸＹ内において作用している。
【００７０】
基台部６４に回転モーメントＲＢが作用している際には、固定用突起８１，８２は、第２位置Ｓ２において、基台部６４に対して矢印Ｆ２Ｂ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ２Ｂは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ２Ｂ方向の保持力は、回転モーメントＲＢを含む仮想平面ＸＹ内において作用している。
【００７１】
基台部６４に回転モーメントＲＢが作用している際には、固定用平板５１，５２は、第３位置Ｓ３において、基台部６４に対して矢印Ｆ３Ｂ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ３Ｂは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ３Ｂ方向の保持力は、回転モーメントＲＢを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。
【００７２】
基台部６４に回転モーメントＲＢが作用している際には、固定用突起８３，８４は、第４位置Ｓ４において、基台部６４に対して矢印Ｆ４Ｂ方向の保持力を付与する。矢印Ｆ４Ｂは仮想平面ＸＹ内に位置する。矢印Ｆ４Ｂ方向の保持力は、回転モーメントＲＢを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。
【００７３】
すなわち、本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造では、固定部５０（固定用平板５１〜５４）および固定部７０（固定用突起８１〜８４）から基台部６４に対して付与される保持力（矢印Ｆ１Ｂ方向〜矢印Ｆ４Ｂ方向の力）は、回転モーメントＲＢを含む仮想平面ＸＹ内において作用する。当該構成によって、基台部６４に発生する回転モーメントＲＢに対して、固定部５０，７０による保持力（矢印Ｆ１Ｂ方向〜矢印Ｆ４Ｂ方向の力）は効率良く対抗することができる。
【００７４】
そして、本実施の形態における平行板ばね６０の固定構造においては、固定用平板５３，５４が基台部６４に対して保持力を付与する第１位置Ｓ１、および、固定用突起８１，８２が基台部６４に対して保持力を付与する第２位置Ｓ２は、一次の自由振動モードの節Ｎ１を中心とする点対称の位置関係にある。
【００７５】
固定用平板５１，５２が基台部６４に対して保持力を付与する第３位置Ｓ３、および、固定用突起８３，８４が基台部６４に対して保持力を付与する第４位置Ｓ４も、一次の自由振動モードの節Ｎ１を中心とする点対称の位置関係にある。
【００７６】
平行板ばね６０が固定部５０，７０に対して上記のような構成で固定されることによって、基台部６４に発生する回転モーメントＲＡ，ＲＢに対して、固定部５０，７０による保持力（矢印Ｆ１Ａ方向〜矢印Ｆ４Ａ方向の力および矢印Ｆ１Ｂ方向〜矢印Ｆ４Ｂ方向の力）は、効率良く対抗することができる。平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することが可能となる。
【００７７】
［第１変形例］
上述の実施の形態の平行板ばね６０の固定構造においては、基台部６４が、固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４によって固定（拘束）される（図８参照）。
【００７８】
図９を参照して、固定用平板５３，５４および固定用突起８１，８２によって基台部６４が十分に固定（拘束）される場合には、上述の実施の形態における固定用平板５１，５２（図８参照）および固定用突起８３，８４（図８参照）は設けられなくてもよい。
【００７９】
上述の実施の形態と同様に、固定用平板５３，５４および固定用突起８１，８２は、第１位置Ｓ１および第２位置Ｓ２から基台部６４に対して所定の保持力をそれぞれ付与する。当該構成によっても、平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することが可能となる。
【００８０】
［第２変形例］
上述の実施の形態の平行板ばね６０の固定構造においては、基台部６４が固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４に挟持される方向は、平板６１，６２の厚さ方向（平行板ばね６０の振動方向、矢印Ｙ方向）である。
【００８１】
図１０を参照して、基台部６４が固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４に挟持される方向は、平行板ばね６０の長手方向（平板６１，６２の厚さ方向および平板６１，６２の幅方向に対して直交する方向、矢印Ｘ方向）であってもよい。
【００８２】
上述の実施の形態と同様に、固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４は、第１位置Ｓ１〜第４位置Ｓ４から基台部６４に対して所定の保持力をそれぞれ付与する。当該構成によっても、平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することが可能となる。
【００８３】
［第３変形例］
上述の実施の形態の第２変形例の平行板ばね６０の固定構造においては、基台部６４が、固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４によって固定（拘束）される（図１０参照）。
【００８４】
図１１を参照して、固定用平板５３，５４および固定用突起８１，８２によって基台部６４が十分に固定（拘束）される場合には、上述の実施の形態の第２変形例における固定用平板５１，５２（図１０参照）および固定用突起８３，８４（図１０参照）は設けられなくてもよい。
【００８５】
上述の実施の形態の第２変形例と同様に、固定用平板５３，５４および固定用突起８１，８２は、第１位置Ｓ１および第２位置Ｓ２から基台部６４に対して所定の保持力をそれぞれ付与する。当該構成によっても、平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することが可能となる。
【００８６】
［第４変形例］
図１２を参照して、平行板ばね６０の固定構造としては、平行板ばね６０が固定部５００に固定されていてもよい。固定部５００も、基台部６４を強固に固定（拘束）するために、基台部６４に対して所定の保持力を付与する。
【００８７】
固定部５００による保持力は、保持力付与部５００Ａ，５００Ｂ，８００Ａ，８００Ｂを含む。保持力付与部５００Ｂは、第１位置Ｓ１から基台部６４に対して保持力を付与する。保持力付与部５００Ｂは、上述の実施の形態における固定用平板５３，５４（図８参照）に相当している。保持力付与部８００Ａは、第２位置Ｓ２から基台部６４に対して保持力を付与する。保持力付与部８００Ａは、上述の実施の形態における固定用突起８１，８２に相当している。
【００８８】
保持力付与部５００Ａは、第３位置Ｓ３から基台部６４に対して保持力を付与する。保持力付与部５００Ａは、上述の実施の形態における固定用平板５１，５２（図８参照）に相当している。保持力付与部８００Ｂは、第４位置Ｓ４から基台部６４に対して保持力を付与する。保持力付与部８００Ｂは、上述の実施の形態における固定用突起８３，８４に相当している。
【００８９】
上述の実施の形態と同様に、保持力付与部５００Ａ，５００Ｂ，８００Ａ，８００Ｂは、第１位置Ｓ１〜第４位置Ｓ４から基台部６４に対して所定の保持力をそれぞれ付与する。保持力付与部５００Ａ，５００Ｂ，８００Ａ，８００Ｂを一体的に含む固定部５００であっても、上述の実施の形態における固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４と同様に機能することによって、平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することが可能となる。
【００９０】
図１３を参照して、固定部５００および平行板ばね６０から構成される平行板ばねユニット４０がマイケルソン干渉計１０（図１参照）およびフーリエ変換分光分析装置１００（図１参照）などに用いられる場合には、固定部５００を利用して、平行板ばね６０は筐体９０に固定されることができる。この場合、筐体９０を構成する部材の一部または全部は、対数減衰率が０．１以上であるとよい。
【００９１】
図１４を参照して、平行板ばねユニット４０がマイケルソン干渉計１０（図１参照）およびフーリエ変換分光分析装置１００（図１参照）などに用いられる場合には、固定部としてはボルト５０１，５０２が用いられてもよい。ボルト５０１，５０２は、基台部６４を貫通して、筐体９０に固定される。ボルト５０１，５０２が、上述の実施の形態における固定用平板５１〜５４および固定用突起８１〜８４と同様に機能する。当該構成によっても、平行板ばね６０の一端６０Ａ側は、より高い精度で平行な姿勢を維持しつつ振動することが可能となる。
【００９２】
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】
【００９３】
１０マイケルソン干渉計、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、１５固定鏡、１６移動鏡、１７集光光学系、１８検出器、２０演算部、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、２８光路補正装置、３０出力部、４０平行板ばねユニット、５０，７０，５００固定部、５１，５２，５３，５４固定用平板、５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５４Ａ押圧部、５１Ｂ，５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５０１，５０２ボルト、５１Ｈ，５２Ｈ，５３Ｈ，５４Ｈ開口部、６０平行板ばね、６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ一端、６０Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ他端、６１，６２平板、６１Ｓ，６４Ａ表面、６３移動部、６４基台部、６４Ｂ裏面、７１，７２，７３，７４ネジ孔、７５，７６凹部、７７底部、７８載置部、７９Ａ，７９Ｂ側壁、８０ボイスコイルモータ、８１，８２，８３，８４固定用突起、８５，８６端部、８９磁性体、９０筐体、１００フーリエ変換分光分析装置、５００Ａ，５００Ｂ，８００Ａ，８００Ｂ保持力付与部、ＡＲ，ＡＲ５１，ＡＲ５２，ＡＲ５３，ＡＲ５４，ＡＲ８０，ＤＲ５１，ＤＲ５２，ＤＲ５３，ＤＲ５４，Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂ，Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂ，Ｆ３Ａ，Ｆ３Ｂ，Ｆ４Ａ，Ｆ４Ｂ，Ｒ１，Ｒ２，Ｘ，Ｙ，Ｚ矢印、Ｎ１，Ｎ２節、ＲＡ，ＲＢ回転モーメント、Ｓ試料、Ｓ１第１位置、Ｓ２第２位置、Ｓ３第３位置、Ｓ４第４位置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する２枚の平板、前記平板の一端側に設けられた移動部、および、前記平板の他端側に設けられた基台部を含み、一端側が前記移動部とともに前記平板の厚さ方向に往復移動可能な平行板ばねと、
第１位置および第２位置から前記基台部を挟持するように設けられ、前記基台部に対して付与する所定の保持力によって前記平行板ばねの他端側を固定する固定部と、を備え、
前記平行板ばねが共振している状態において、前記平行板ばねの前記他端側における一次の自由振動モードの節は、前記基台部の内部に位置し、
前記固定部に固定された前記平行板ばねの前記一端が共振することによって、前記基台部には所定の回転モーメントが繰り返し発生し、
前記基台部を挟持する前記固定部は、前記回転モーメントを含む仮想平面内において前記保持力が作用するように、前記基台部に対して前記保持力を付与し、
前記第１位置および前記第２位置は、前記節を中心とする点対称の位置関係にある、
平行板ばねの固定構造。
【請求項２】
前記固定部は、前記第１位置および前記第２位置を含む複数の位置から前記基台部に対して前記保持力を付与し、
前記複数の位置は、前記節を中心とする点対称の位置関係にある、
請求項１に記載の平行板ばねの固定構造。
【請求項３】
前記基台部は、前記平板の前記他端側よりも幅広に構成され、
前記基台部は、前記平板の前記他端側の間に挟みこまれるように配置され、
前記固定部は、前記平板の前記他端側から前記基台部が幅方向にはみ出した部分に対して、前記保持力を付与する、
請求項１または２に記載の平行板ばねの固定構造。
【請求項４】
前記固定部を構成する部材の一部または全部は、対数減衰率が０．１以上である、
請求項１から３のいずれかに記載の平行板ばねの固定構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の平行板ばねの固定構造を備える、
平行板ばねユニット。
【請求項６】
前記固定部が取り付けられる筐体をさらに備え、
前記筐体を構成する部材の一部または全部は、対数減衰率が０．１以上である、
請求項５に記載の平行板ばねユニット。
【請求項７】
請求項５または６に記載の平行板ばねユニットと、
前記平行板ばねの前記一端側の外表面に露出するように設けられた移動鏡と、
固定鏡と、
光源と、
前記光源が出射し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反射した光を合成し干渉光として出射するビームスプリッタと、
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８】
請求項７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】