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WO2002066941A1 - Variable width optical slit mechanism - Google Patents

Variable width optical slit mechanism Download PDF

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Publication number
WO2002066941A1
WO2002066941A1 PCT/JP2002/001431 JP0201431W WO02066941A1 WO 2002066941 A1 WO2002066941 A1 WO 2002066941A1 JP 0201431 W JP0201431 W JP 0201431W WO 02066941 A1 WO02066941 A1 WO 02066941A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pair
slit
carriages
conductive
slit forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2002/001431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sakae Hoshino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Priority to DE10296362T priority Critical patent/DE10296362B4/de
Priority to JP2002566616A priority patent/JPWO2002066941A1/ja
Priority to US10/470,451 priority patent/US6956688B2/en
Publication of WO2002066941A1 publication Critical patent/WO2002066941A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/005—Diaphragms

Definitions

  • the present invention relates to a variable width optical slit mechanism suitable for use in an optical instrument such as a spectroscope. More specifically, the variable width optical slit mechanism is configured to generate an origin signal when the slit width is zero. It relates to an optical slit mechanism. Background art
  • At least one slit mechanism is used to extract a required spectral component from the incident light that has been split.
  • This slit mechanism needs to change the slit width according to the spectral component to be extracted, and if this slit width cannot be set with high accuracy, only the required spectral components can be extracted. Disappears. That is, since the slit formed by the slit mechanism has a great effect on the resolution of the optical spectrum analyzer, the slit mechanism needs to form a slit having a required width with as high a precision as possible.
  • FIG. 6 is a front view, partially in section, showing the entire configuration of the variable width optical slit mechanism disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 8-2646691
  • FIG. 7 is a sectional view of the slit shown in FIG. 8 is a cross-sectional view of the main body of the slit mechanism taken in a vertical direction (vertical direction).
  • FIG. 8 is a plan view showing the linear guide, the slit forming member and the block of the main body of the slit mechanism shown in FIG. is there .
  • the illustrated width-variable optical slit mechanism includes a slit mechanism body including various components or members for forming a slit having a required width, and a feed mechanism 21 for rotationally driving a feed screw 21 of the slit mechanism body described later. And a drive unit including a pulse motor 26.
  • the slit mechanism main body includes a frame 23, a pair of slit forming members 11L and 11R, and a pair of slit forming member supports 12 to which these slit forming members 11L and 11R are attached.
  • the pair of slide guides 22L and 22R for guiding the linear movement in the axial direction of the feed screw 21 and the pair of slit forming members 11L and 11R are provided.
  • a spring 17 which always applies a force in a direction approaching each other.
  • the supports 12L and 12R are elongated plate-like members having a substantially rectangular plane, and their long sides are arranged so as to be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the guide rails 15, and the rear portions thereof are provided.
  • the lower surfaces of the sides (the right part in FIG. 7) are mounted on carriages 14L and 14R, respectively, which are substantially planar in this example, and the blocks 18L and 18R are mounted on the upper surfaces of their rear sides.
  • the slit forming members 11 L and 11 R are supported such that their knife-edge-shaped slit forming edges 11 LE and 11 RE face each other. It is attached to the lower surface of the front side (left side in FIG.
  • FIGS. 6 and 8 show a state in which the slit forming edges 11 LE and 11 RE of the pair of slit forming members 11 L and 11 R are in contact with each other, and the slit width is zero (light is not transmitted). (A state in which it is not allowed to pass).
  • a pair of nuts 19L and 19R screwed to the feed screw 21 are reverse-threaded so that when the feed screw 21 rotates, the nuts 19L and 19R move in a direction approaching each other or in a direction away from each other. It is configured. That is, the feed screw 21 rotates clockwise. Sometimes, in this example, in FIG. 6, the left nut 19L moves to the left, and the right nut 19R moves to the right (moves away from each other). Conversely, the feed screw 21 rotates counterclockwise. Then, the left nut 19L moves to the right side, and the right nut 19R moves to the left side (moves in a direction approaching each other). Of course, the movement may be reversed. In addition, the pair of nuts 19L and 19R have their upper surfaces in contact with the corresponding lower surfaces of the slide guides 22L and 22R, respectively. Rotation around the axis is prevented, and it moves linearly.
  • Channel-shaped grooves for straddling the guide rails 15 are formed on the lower surfaces of the pair of carriages 14L and 14R, respectively, and are movably mounted on the guide rails 15 in a straddle form.
  • These carriages 14L and 14R have one side length considerably longer than the short sides of the supports 12L and 12R, and the supports 12L and 1.2R are separated from each other on the upper surfaces of the carriages 14L and 14R.
  • Two locking screws 16L and 16R are provided on the upper surface of the carriages 14L and 14R, respectively, at opposite positions on the upper side of the carriages 14L and 14R. It is attached at both sides.
  • a tension spring 17 is stretched between the locking screws 16 L and 16 R of the two carriages 14 L and 14 R, respectively. As a result, both carriages 14 L and 14 R are connected by these two tension springs 17. Are always biased in the direction of approaching each other.
  • the pair of blocks 18L and 18R are arranged along the longitudinal direction of the guide rail 15. Pressing parts 19 La and 19 Ra hanging down from a pair of nuts 19 L and 19 R abut on opposing end faces of the blocks 18 L and 18 R, respectively, whereby a pair of carriages 14 L and 14 R are formed. Are controlled to move toward each other. In other words, the pair of carriages 14L and 14R are always in pressure contact with the pressing parts 19La and 19Ra by the elastic force of the two tension springs 17, so that the movement of these pressing parts 19La and 19Ra Accordingly, the pair of carriages 14L and 14R also move.
  • the feed screw 21 is rotatably supported by a pair of bearings 24 attached to the frame 23. One end of the feed screw 21 protruding from the frame 23
  • the motor 25 is connected to a pulse motor 26 of a drive unit via a bush 25.
  • the slit width formed between the slit forming edges 11LE and 11RE of the pair of slit forming members 11L and 11R is set (adjusted) by a pulse motor. This is done by driving 26. For example, when a predetermined slit width is set by separating the slit forming members 11L and 11R from the state where the slit width shown in FIGS. 6 and 8 is zero, the pulse motor 26 is set. When driven, the feed screw 21 is rotated, for example, clockwise to move the pair of nuts 19L and 19R away from each other.
  • each pair of slit forming member supports 12L and 12R, carriages 14L and 14R, blocks 18L and 18R, nuts 19L and 19R, slide guides 22 L and 22 R are members having substantially the same shape and size, and are arranged symmetrically.
  • both slit forming members 11 L and 11R are, for example, metal conductors, and terminals 27 L and 27 R are connected to both slit forming members 11 L and 11 R, respectively, as shown in FIG. These terminals 27 L and 27 R are connected to a signal power supply 28 through a lead wire.
  • the pair of slit forming members 11L and 11R themselves also serve as the origin signal generating electrodes, these slit forming members 11L and 11R are, for example, linear guides 13, feed screws 21, nuts 19 and the like.
  • the slit forming members 11L and 11R need to be electrically insulated in order to prevent connection to the signal power supply 28 through the slits. Therefore, in the above prior art, the pair of slit forming members 11L and 11R are supported.
  • the pair of slit forming member supports 12L and 12R are formed of an insulating material, for example, an insulating synthetic resin, and the pair of slit forming members 11L and 11R are separated from other constituent members. It is electrically insulated.
  • the pair of slit forming member supports 12 L and 12 R are elongated plate-like members having a substantially rectangular shape in a plane, and are provided on the corresponding carriages 14 L and 14 R of the linear guide 13. Mounted in a cantilever shape, the slit-forming member supports 12 L and 12 R are provided at the portions of these supports 12 L and 12 R projecting from the carriages 14 L and 14 R, respectively. Is attached.
  • the slit forming member supports 12L and 12R made of insulating material (synthetic resin) do not have good temperature characteristics, they are formed by a pair of slit forming members 11L and 11R.
  • the slit width has a large temperature dependence, and the rigidity is insufficient.
  • the rigidity is insufficient.
  • mechanical stability and it is difficult to form a slit with high accuracy.
  • One object of the present invention is to provide a variable width optical slit mechanism capable of setting a slit width with high accuracy over a wide temperature range.
  • Another object of the present invention is to provide a highly variable width variable optical slit mechanism which is configured to generate an origin signal when the slit width is zero and has a small temperature dependency and high reliability. .
  • a conductive guide rail, a pair of conductive carriages movably mounted on the guide rail, and the pair of carriages are separated from the guide rail.
  • a variable width optical slit mechanism comprising: an insulating rolling element movably supported in a contact state; and a pair of conductive slit forming members attached to the pair of carriages, respectively.
  • an insulating guide rail a pair of conductive carriages movably mounted on the guide rail, and the pair of carriages movably supported by the guide rail.
  • a variable width optical slide comprising: a conductive rolling element; and a pair of conductive slit forming members respectively attached to the pair of carriages.
  • a socket mechanism is provided.
  • variable width optical slit mechanism includes a pair of arms respectively attached to the pair of carriages, and is electrically insulated between the arms, and the pair of carriages are connected to each other.
  • An elastic member that urges in the approaching direction, and is in contact with the pair of arms, and when forming a slit having a required width between the pair of slit forming members, the elastic force of the elastic member.
  • a pair of movable bodies driven so as to press the pair of arms in a direction away from each other, without attaching an arm to each of the pair of carriages, directly on the pair of carriages. Even if it is configured to apply elastic force in the direction approaching each other, or to apply the pressing force in the direction away from each other directly to the pair of carriages. It may be configured.
  • variable width optical slit mechanism is rotatably supported by a feed screw, and is screwed to the feed screw, and linearly moves in a direction away from or approaching each other by the rotation of the feed screw.
  • a pair of nuts, and the pair of movable bodies are respectively attached to the pair of feed nuts.
  • Electrodes for generating an origin signal indicating that the slit width is zero are attached to the pair of slit forming members, respectively. Instead, an electrode for generating the origin signal may not be provided, and the pair of slit forming members may be used also as an electrode for generating the origin signal.
  • the pair of slit forming member supports formed of an insulating material for insulatingly supporting the pair of slit forming members becomes unnecessary.
  • the temperature characteristics are improved, sufficient rigidity is obtained, and the accuracy is increased, so that the slit width can be controlled with high accuracy over a wide temperature range. Can be obtained.
  • the configuration can be simplified.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an embodiment of the variable width optical slit mechanism according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a slit forming portion used in the variable width optical slit mechanism shown in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the slit forming section shown in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view showing the linear guide used in the slit forming section shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a drive mechanism used in the variable width optical slit mechanism shown in FIG.
  • FIG. 6 is a front view, partially in section, showing the entire configuration of a conventional variable width optical slit mechanism.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the slit mechanism body shown in FIG. 6 cut in a vertical direction.
  • FIG. 8 is a plan view showing the linear guide, the slit forming member and the block of the slit mechanism main body shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an embodiment of a variable width optical slit mechanism according to the present invention, which includes a linear guide 31, a pair of substantially L-shaped arms 38 L and 38 R, and a tension member.
  • Spring 41 a pair of slit forming members 40 including a pair of slit forming members 42L and 42R, a pair of electrodes 43L and 43R, and a pair of nuts 19L and 19R
  • the drive mechanism 60 includes a screw 21, a pair of slide guides 22 L and 22 R, a pair of movable bodies 51 and 51, and a pulse motor 26.
  • the linear guide 31 of the slit forming portion 30 has a substantially rectangular cross section attached to the base of the slit forming portion support 37 having a substantially L-shaped cross section along the longitudinal direction thereof. It comprises a guide rail 33 and a pair of carriages 32 L and 32 R movably supported on the guide rail 33 in a straddling manner. As shown in Figs. 2 and 3, the substantially rectangular upper surfaces of these carriages 32L and 32R have horizontal arms of substantially L-shaped arms 38L and 38R, and elongated plate-shaped arms.
  • the slit forming members 42L and 42R are respectively attached by screws.
  • a pair of slit forming members is defined. 42 L and 42 R are located on the substantially rectangular upper surfaces of the carriages 32 L and 32 R at opposing positions on the sides adjacent to each other, and their knife-edge-shaped slit forming edges 4 2 LE and 4 2 R With the RE projecting forward from the base of the support 37, it is screwed on, while the horizontal legs of the arms 38L and 38R are on the rectangular upper surfaces of the carriages 32L and 32R. The vertical legs are screwed into opposing positions on the remote side such that their vertical legs hang down along the front side surfaces of the carriages 32L and 32R.
  • FIGS. 1 and 2 show a state in which the slit forming edges 42 LE and 42 RE of the pair of slit forming members 42 L and 42 R are in contact with each other and the slit width is zero (a state in which light does not pass). ).
  • Hooks 39 L and 39 R formed of an insulating material are attached to the vertical legs of the pair of arms 38 L and 38 R at almost the same positions, respectively. These hooks 39 L and 39 R A tension spring 41 is stretched between them. As a result, the two carriages 32 L and 32 R are constantly urged in the direction approaching each other by the tension springs 41, and the pair of slit forming members 42 L and 42 R form a slit. Edges 4 2 LE and 4 2 RE are stopped in contact with each other.
  • a pair of reference signals are provided on the upper surfaces of the pair of slit forming members 42L and 42R.
  • the generator electrodes 43L and 43R are attached by screws.
  • One electrode 4 3 L screwed to the upper surface of one slit forming member 4 2 L is almost long It is a rectangular conductive plate-like member, and the other electrode 43R, which is screwed to the upper surface of the other slit forming member 42R, has a mountain-like side surface on the side in contact with one electrode 43L. It is a conductive plate-like member having a substantially pentagonal flat surface.
  • the pair of arms 38 can be formed of a metal such as stainless steel, and the pair of slit forming members 42L and 42R can also be formed of a metal such as stainless steel. Further, the pair of electrodes 43L and 43R can be formed of a metal such as beryllium copper, and the surfaces thereof are preferably plated with gold. Of course, it is not limited to these materials.
  • FIG. 4 shows only one carriage 32L as a representative example.
  • a channel-shaped groove 32G that is inserted into the guide rail 33 with a play is formed on the lower surface of the carriage 32L.
  • V-shaped grooves 34, 34 extending in the longitudinal direction are formed in the guide rails 33 at the same positions on both side surfaces thereof, and these V-shaped grooves 34, 34 are formed.
  • V-shaped grooves 35, 35 are formed on both sides of the groove 32G of the carriage 32L.
  • the carriage 32L is arranged in a non-contact state with the guide rail 33 by disposing the rolling element 36 between the opposed V-shaped grooves 34 and 35, and is movable along the guide rail 33. Supported. Accordingly, the V-shaped grooves 35 formed on both sides of the groove 32 G of the carriage 32 L are respectively provided with rolling elements 36 between the opposed V-shaped grooves 34 and 35. Sometimes, the horizontal surface of the groove 32 G of the carriage 32 L is formed at a position where it does not contact the upper surface of the guide rail 33.
  • the other carriage 32R also has V-shaped grooves formed on both sides of the channel-shaped grooves, which are respectively opposed to the V-shaped grooves 34, 34 of the guide rails 33.
  • the rolling elements 36 are minute spheres, and are arranged in required numbers in the V-shaped grooves of the carriages 32L and 32R.
  • the V-shaped groove of each carriage 32L, 32R has a retaining structure in which both ends are closed, and the rolling element 36 has a circular shape of each carriage 32L, 3211. It is held in the groove.
  • the guide rail 33 and the pair of carriages 32L and 32R are made of metal such as stainless steel, while the rolling elements 36 are formed of a hard insulating material such as ceramic. I have. However, the present invention is not limited to these materials.
  • the pair of slits 30 As described above, since the pair of carriages 32 L and 32 R is constantly urged by the elastic force of the tension spring 41 in the direction in which the pair of carriages 32 L and 32 R approach each other, the pair of slits 30 The slit forming edges 4 L and 42 R of the slit forming members 4 L and 42 R are in contact with each other, and the pair of carriages 32 L and 32 R are stopped with the slit width being zero. At this time, the pair of electrodes 43L and 43R are in a contact state.
  • this driving mechanism 60 has basically the same configuration as the driving mechanism in the variable width optical slit mechanism of the prior art shown in FIGS. 6 to 8, FIG. 1 and FIG. Parts and elements (members) corresponding to those in FIGS. 6 to 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless necessary.
  • a pair of nuts 19L and 19R screwed to the feed screw 21 are reverse-threaded to each other, and when the feed screw 21 rotates, the nuts approach or approach each other. It is configured to move in a direction in which the user moves away. That is, when the feed screw 21 rotates clockwise, in this embodiment, the left nut 19 L moves to the left and the right nut 19 R moves to the right in FIG. 5 (in the direction away from each other). Conversely, when the feed screw 21 rotates counterclockwise, the left nut 19 L moves to the right and the right nut 19 R moves to the left (moves in the direction of approaching each other). Do). Of course, it may be configured to move in the opposite direction.
  • the feed screw 21 is a flat rectangular elongated base member 52. It is rotatably supported by a pair of bearings attached to the vertical walls 52A and 52B, respectively, which stand from the space between the vertical walls 52A and 52B.
  • a pair of nuts 19 is provided between the vertical walls 52A and 52B. L and 19 R are screwed to the feed screw 21 with a predetermined interval. These nuts 19L and 19R are in contact with the upper surfaces of the corresponding slide guides 22L and 22R, the lower surfaces of which are fixed on the base member 52, respectively. The nuts 19 L and 19 R are prevented from rotating around the axis of the feed screw 21 and move linearly.
  • Block-shaped movable bodies 51L and 51R are attached to the upper surfaces of the pair of nuts 19L and 19R by screwing, respectively.
  • the movable bodies 51 L and 51 R form a pair of arm arms 38 L and 3 R.
  • the corresponding nuts 19L and 19L are attached such that the opposing outer side surfaces of the movable bodies 51L and 51R respectively abut the opposing inner side surfaces of the vertical legs hanging down from the horizontal legs of the 8R. It is screwed into the specified position on the top surface of the 19R.
  • the pair of movable bodies 51 L and 51 R is made of stainless steel and has an insulating film formed on its surface.
  • the feed screw 21 and the pair of slide guides 22L and 22R were made of stainless steel, and the pair of nuts 19L and 19R were made of phosphor bronze.
  • these are merely examples, and it goes without saying that other materials may be used.
  • the holder 53 to which the pulse motor 26 is attached is fixed to the other end of the base member 52, and the feed screw 21 is connected to the pulse motor 26 via the coupling 25.
  • the pulse motor 26 is driven to rotate the feed screw 21, the pair of nuts 19L and 19R move away from each other or approach each other along the slide guides 22L and 22R.
  • the pair of movable bodies 51 L and 51 R attached to the nuts 19 L and 19 R also move linearly in the direction away from each other or in the direction approaching each other because they move linearly in the direction Will be.
  • the slit forming section 30 and the driving mechanism 60 having the above-described configuration are formed by opposing inner side surfaces of a vertical leg hanging down from the horizontal leg of the pair of arms 38L and 38R. of The movable outer surfaces of the movable bodies 51L and 51R are arranged so as to abut against the tip portions located below the carriages 32L and 32R, respectively.
  • Such an arrangement relationship is based on the fact that the substantially L-shaped support member 37 of the slit forming portion 30 and the base member 52 of the drive mechanism 60 are not shown, but the frame of an apparatus using this slit mechanism is not shown. It can be easily obtained by attaching and fixing at a predetermined position such as. The illustration of the terminal, lead wire, etc. for extracting the origin signal is omitted.
  • variable width optical slit mechanism for example, when a predetermined slit width is set by separating both slit forming members 42L and 42R from a state where the slit width shown in FIG. 1 is zero. Drives the pulse motor 26 to rotate the feed screw 21 clockwise, for example, to move the pair of nuts 19L and 19R away from each other. As a result, the pair of movable bodies 51L and 51R press the corresponding vertical legs of the pair of arms 38L and 38R, so that the pair of carriages 32L and 32R are pulled. And move in the direction away from each other. Therefore, a slit having a required width can be formed between the slit forming edges 42 LE and 42 RE of the two slit forming members 42 L and 42 R.
  • the pair of electrodes 43L and 43R are directly attached to the pair of metal slit forming members 42L and 42R, respectively.
  • the 42R is directly attached to a pair of metallic carriages 32L and 32R, respectively.
  • the rolling element 36 interposed between the pair of carriages 32 L and 32 R and the guide rail 33 is formed of an insulator, and the pair of carriages Since the carriages 32L and 32R are movably supported by the insulating rolling elements 36 without contacting the guide rails 33, both carriages 32L and 32R are made of metal. It is not electrically connected through the guide rails 33 made of steel. Therefore, the pair of slit forming members 42 L and 42 R to which the pair of electrodes 43 L and 43 R are attached is not electrically connected through the linear guide 31.
  • a pair of metal arms 38 L and 38 R are directly attached to the pair of carriages 32 L and 32 R, and a spring 41 is stretched between the arms 38 L and 38 R.
  • the vertical legs of the arms 38 L and 38 R are in contact with the pair of movable bodies 51 L and 51 R of the drive mechanism 60, but the spring 41 is connected to the insulating hooks 39.
  • the arm is stretched between a pair of arms 38L and 38R, and a pair of metal movable bodies 51L and 51R are provided with insulating coatings on their surfaces.
  • the vertical legs of the arms 38 L and 38 R and the movable bodies 51 L and 51 R are electrically insulated from each other, and the spring 41 and the drive mechanism 60
  • the pair of arms 38L and 38R are not electrically connected via the switch. Therefore, the pair of slit forming members 42 L and 42 R to which the pair of electrodes 43 L and 43 R are attached is also electrically connected via the spring 41 and the driving mechanism 60. There is no.
  • the pair of electrodes 43L and 43R for generating the origin signal is provided separately from the pair of slit forming members 42L and 42R.
  • a pair of slit forming members 42L and 42R themselves may be used as the electrodes without separately providing electrodes.
  • a pair of slit forming edges 42 L and 42 R defining a slit width of the pair of slit forming members 42 L and 42 R is a pair of slit forming members 42 L and 42 R.
  • the slit forming edges 42 LE and 42 RE are connected to a pair of slit forming members 42 L and 42 L. It may be arranged in a direction inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to the moving direction of ⁇ 42R.
  • the configuration can be simplified.
  • the pair of slit forming members 42 L and 42 R to which the pair of electrodes 43 L and 43 R are attached is electrically connected through the linear guide 31.
  • a rolling member 36 made of a hard insulator was used.However, the rolling member 36 was not made of an insulator, but was made of metal, for example, and the guide rail 33 was made of a hard insulating material such as ceramic.
  • the rolling elements 36 are preferably made of metal such as stainless steel or bearing steel generally used in this type of linear guide.
  • arms 38 L and 38 R are attached to the pair of carriages 32 L and 32 R, respectively, and approach the pair of carriages 32 L and 32 R through the arms 38 L and 38 R, respectively.
  • the pair of carriages 32L and 32R are configured to move in a direction to separate them from each other, but approach the pair of carriages 32L and 32R directly to each other.
  • a configuration may be adopted in which a resilient force is applied in the direction in which the carriage moves, or a pressing force in a direction in which the carriages 32L and 32R are directly separated from each other.
  • the width-variable optical slit mechanism can be configured without using a member formed of an insulating material that is inferior in temperature characteristics, rigidity, and accuracy, and the slit can be slit with high accuracy over a wide temperature range. Controllable width, excellent reliability The variable width optical slit mechanism can be obtained.
  • the configuration can be simplified.
  • variable width optical slit mechanism according to the present invention is used for, for example, an optical spectrum analyzer, there is an advantage that the resolution of the optical spectrum analyzer can be set with high accuracy in a wide temperature range.

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Description

明 細 書 幅可変光学スリ ッ ト機構 技術分野
この発明は、 例えば分光器のような光学器械に使用して好適な幅可変光学スリッ ト機構に関し、 詳しく言うと、 スリット幅が零のときに原点信号を発生するように 構成されている幅可変光学スリツ ト機構に関する。 背景技術
例えば光スぺクトラムアナライザには、 分光された入射光から所要のスぺクトル 成分を取り出すために、 少なくとも 1つのスリット機構が使用されている。 このス リッ ト機構は取り出すべきスぺクトル成分に応じてスリッ ト幅を可変する必要があ り、 このスリット幅を高い精度で設定できないと、 所要のスペク トル成分のみを取 り出すことができなくなる。 つまり、 スリッ ト機構によって形成されるスリッ トは 光スぺクトラムアナライザの分解能に大きな影響を与えるから、 スリッ ト機構は所 要の幅のスリットをできるだけ高い精度で形成する必要がある。
従来より種々の幅可変光学スリット機構が提案されているが、 例えば本出願人が 1 9 9 6年 1 0月 4日に出願した特願平 8— 2 6 4 6 9 1号 （特開平 1 0— 1 1 1 1 7 5号公報を参照） に開示されている先行技術のスリッ ト機構について図 6乃至 図 8を参照して説明する。
図 6は上記特願平 8— 2 6 4 6 9 1号に開示された幅可変光学スリット機構の全 体構成を示す、 一部分を断面にした正面図、 図 7は図 6に示されたスリッ ト機構本 体を縦方向 （垂直方向） に切断した断面図、 図 8は図 6に示されたスリ ッ ト機構本 体のリニアガイ ド、 スリッ ト形成部材及ぴブロックを取り出して示す平面図である 。 図示する幅可変光学スリット機構は、 所要の幅のスリッ トを形成するための種々 の構成素子又は部材を含むスリット機構本体と、 このスリット機構本体の後述する 送りねじ 2 1を回転駆動するためのパルスモータ 2 6を含む駆動部とから構成され ている。 スリッ ト機構本体はフレーム 23と、 一対のスリッ ト形成部材 1 1 L及び 1 1 R と、 これらスリッ ト形成部材 1 1 L及び 1 1 Rがそれぞれ取り付けられる一対のス リット形成部材支持体 1 2 L及び 1 2Rと、 上記フレーム 23の所定の位置に水平 方向に取り付けられた断面ほぼ長方形のガイ ドレール 15とこのガイ ドレール上に 跨座形式で移動自在に支持される一対のキヤリッジ 14L及び 14Rとによって構 成されたリニアガイ ド 1 3と、 上記支持体 1 2 L及び 12 Rの上面にそれぞれ取り 付けられるプロック 18L及び 1 8Rと、 上記支持体 12L及び 12 Rの上部にお いて上記フレーム 23の所定の位置に水平方向に回転自在に取り付けられた送りね じ 21と、 この送りねじ 21に螺合する一対のナツ ト 1 9 L及び 19 Rと、 上記送 りねじ 21の回転によってこれらナッ ト 1 9 L及び 1 9Rが移動する際に、 それら が送りねじ 21の軸方向に直線的に移動するように案内する一対のスライ ドガイ ド 22L及び 22Rと、 上記一対のスリット形成部材 1 1 L及び 1 1 Rに対して、 常 時、 互いに接近する方向の力を付与するスプリング 1 7とを具備している。
上記支持体 1 2 L及び 1 2 Rはこの例では平面ほぼ長方形の細長い板状部材であ り、 それらの長辺がガイ ドレール 15の長手方向とほぼ直角をなすように配置され 、 それらの後部側 （図 7において右側部分） の下面がこの例では平面ほぼ方形のキ ャリッジ 14L及び 14 Rにそれぞれ取り付けられると共に、 それらの後部側の上 面に上記ブロック 1 8L及び 1 8 Rが取り付けられる。 上記スリット形成部材 1 1 L及び 1 1 Rは、 図 8から容易に理解できるように、 それらのナイフエッジ状のス リット形成端縁 1 1 LE及び 1 1 REが互いに対向するように、 支持体 12L及び 12Rのキャリッジ 14 L、 14R及びフレーム 23よりも前方へ延在する前部側 (図 7において左側部分） の下面にそれぞれ取り付けられる。 これら一対のスリツ ト形成部材 1 1 L及び 1 1 Rのスリット形成端縁 1 1 LE及び 1 1 RE間に光が通 過する所要の幅のスリッ トが形成される。 なお、 図 6及び図 8は一対のスリット形 成部材 1 1 L及ぴ 1 1 Rのスリッ ト形成端縁 1 1 LE及び 1 1 REが互いに接触し 、 スリッ ト幅が零の状態 （光を通過させない状態） を示している。
送りねじ 21に螺合する一対のナツ ト 1 9 L及び 1 9 Rは互いに逆ねじが切られ ており、 送りねじ 21が回転すると、 互いに接近する方向に或いは互いに離れる方 向に移動するように構成されている。 つまり、 送りねじ 21が時計方向に回転した ときには、 この例では図 6において左側のナツ ト 19 Lは左側に、 右側のナツ ト 1 9Rは右側に移動し （互いに離れる方向に移動し） 、 逆に、 送りねじ 21が反時計 方向に回転したときには、 左側のナツ ト 19 Lは右側に、 右側のナツ ト 19Rは左 側に移動する （互いに接近する方向に移動する） 。 勿論、 上記とは逆に移動するよ うにしてもよい。 なお、 一対のナツト 19L及び 19 Rはそれらの上面が対応する スライ ドガイ ド 22 L及び 22 Rの下面とそれぞれ接触状態にあり、 これによつて これらナツ ト 19 L及び 19 Rは送りねじ 21の軸心回りの回転が防止され、 直線 移動するようになっている。
上記一対のキヤリッジ 14L及び 14 Rの下面にはガイ ドレール 15上に跨るた めのチャネル状の溝がそれぞれ形成されており、 ガイ ドレール 15に跨座形式で移 動自在に戴置されている。 これらキヤリッジ 14 L及び 14Rはそれらの一辺の長 さが支持体 12 L及び 12 Rの短辺の長さよりもかなり長く、 支持体 12 L及び 1. 2Rはキヤリッジ 14L及び 14 Rの上面の互いに離れた側の対向する位置に取り 付けられており、 キヤリッジ 14 L及び 14 Rの上面の互いに近接する側の対向す る位置にはそれぞれ 2本の係止ねじ 16 L及び 16 Rがガイドレール 15の両側の 位置においてそれぞれ取り付けられている。 両キヤリッジ 14L及び 14Rの対向 する係止ねじ 16 L及び 16 R間には引っ張りスプリング 17がそれぞれ架張され ており、 その結果、 両キャリッジ 14 L及び 14Rはこれら 2本の引っ張りスプリ ング 17によつて互いに接近する方向に常時付勢されている。
上記一対のブロック 18L及び 18Rはガイ ドレール 15の長手方向に沿って配 列されている。 これらブロック 18L及び 18 Rの対向する端面には一対のナツ ト 19L及び 19 Rより垂下する押圧部 19 La及び 19 R aがそれぞれ当接してお り、 これによつて一対のキヤリッジ 14L及び 14 Rの互いに接近する方向への移 動を制御している。 つまり、 一対のキャリッジ 14 L及び 14Rは上記 2本の引つ 張りスプリング 17の弾性力によって、 常時、 押圧部 19 La及び 19Raと圧接 した状態にあるから、 これら押圧部 19L a及び 19Raの移動に伴って一対のキ ャリッジ 14L及び 14 Rも移動することになる。
なお、 上記送りねじ 21はフレーム 23に取り付けられた一対のベアリング 24 に回転自在に軸支されており、 フレーム 23から外部に突出する一端が力ップリン グ 25を介して駆動部のパルスモータ 26と結合されている。
上記構成の幅可変光学スリット機構において、 一対のスリッ ト形成部材 11 L及 ぴ 11 Rのスリッ ト形成端縁 11 LE及び 11 RE間に形成されるスリッ ト幅の設 定 （調整） はパルスモータ 26を駆動することによって行われる。 例えば、 図 6及 ぴ図 8に示したスリッ ト幅が零の状態から両スリ ッ ト形成部材 1 1L及び 1 1Rを 離間させて所定のスリツ ト幅を設定する場合には、 パルスモータ 26を駆動して送 りねじ 21を例えば時計方向に回転させ、 一対のナツ ト 19L及び 19 Rを互いに 離間する方向に移動させる。 これによつて一対のブロック 18L及び 18Rがそれ ぞれ一対のナツ ト 19 L及び 1911の押圧部19 L a及び 19 Raによって押圧さ れるから、 一対のキャリッジ 14L及び 14Rは、 2本のスプリング 17の弾性力 に抗して、 互いに離間する方向に移動する。 よって、 両スリッ ト形成部材 11L及 ぴ 11 Rのスリッ ト形成端縁 11 LE及び 11 RE間に所要の幅のスリッ トを形成 することができる。
なお、 一対のスリッ ト形成部材 11 L及び 11 Rを除き、 各対のスリッ ト形成部 材支持体 12L及び 12R、 キャリッジ 14L及び 14R、 ブロック 18L及び 1 8R、 ナット 19 L及び 19R、 スライ ドガイ ド 22 L及び 22 Rはそれぞれほぼ 同じ形状及びサイズの部材であり、 かつ左右対称に配置されている。
ところで、 この種の幅可変光学スリッ ト機構においてはスリット幅が零のときに 原点信号を発生するように構成されているものが多い。 上述した先行技術において は、 一対のスリッ ト形成部材 11 L及び 11 R自体が原点信号を発生するための電 極を兼ねている。 このため、 両スリッ ト形成部材 1 1 L及び 1 1Rは例えば金属製 の導電体であり、 両スリット形成部材 11 L及び 11 Rには図 8に示すように端子 27 L及び 27 Rがそれぞれ接続されており、 これら端子 27 L及び 27 Rがリ一 ド線を通じて信号電源 28に接続されている。
このように一対のスリッ ト形成部材 11 L及び 11 R自体が原点信号発生電極を 兼用しているため、 これらスリッ ト形成部材 11 L及び 11 Rが例えばリニァガイ ド 13、 送りねじ 21、 ナット 19等を通じて信号電源 28に接続されることを防 止するために、 スリ ッ ト形成部材 11L及び 11 Rを電気的に絶縁しておく必要が ある。 よって、 上記先行技術では一対のスリッ ト形成部材 11 L及び 11 Rを支持 する一対のスリッ ト形成部材支持体 1 2 L及び 1 2 Rをそれぞれ絶縁材料、 例えば 絶縁性の合成樹脂によって形成し、 一対のスリッ ト形成部材 1 1 L及び 1 1 Rを他 の構成部材から電気的に絶縁している。
上述したように、 一対のスリッ ト形成部材支持体 1 2 L及び 1 2 Rは平面ほぼ長 方形の細長い板状部材であり、 かつリニアガイ ド 1 3の対応するキャリッジ 1 4 L 及び 1 4 Rに片持ち梁状に取り付けられており、 これら支持体 1 2 L及び 1 2 Rの キャリッジ 1 4 L及び 1 4 Rからそれぞれ突出している部分にスリッ ト形成部材支 持体 1 2 L及び 1 2 Rが取り付けられている。
絶縁材料 （合成樹脂） から製造されたスリット形成部材支持体 1 2 L及び 1 2 R は温度特性が良好とは言えないので、 一対のスリッ ト形成部材 1 1 L及び 1 1 Rに よって形成されるスリッ ト幅の温度依存性が大きくなるという難点があり、 また、 剛性も不十分であるため、 機械的安定性の点でも問題があり、 高精度のスリツ トを 形成することは困難であった。 発明の開示
この発明の 1つの目的は、 広い温度範囲で高精度にスリッ ト幅を設定することが できる幅可変光学スリッ ト機構を提供することである。
この発明の他の目的は、 スリッ ト幅が零のときに原点信号を発生するように構成 されている温度依存性の小さい、 かつ信頼性の高い幅可変光学スリツ ト機構を提供 することである。
上記目的を達成するために、 この発明の一面においては、 導電性のガイ ドレール と、 上記ガイ ドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキャリッジと、 上記 一対のキヤリッジを上記ガイ ドレールと非接触状態で移動自在に支持する絶縁性の 転動体と、 上記一対のキヤリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリッ ト形成部材とを具備する幅可変光学スリツ ト機構が提供される。
この発明の他の面においては、 絶縁性のガイ ドレールと、 上記ガイ ドレールに移 動自在に装着される一対の導電性のキヤリッジと、 上記一対のキヤリッジを上記ガ ィ ドレールに移動自在に支持する導電性の転動体と、 上記一対のキヤリッジにそれ それ取り付けられた一対の導電性のスリッ ト形成部材とを具備する幅可変光学スリ ッ ト機構が提供される。
好ましい一実施例においては、 上記幅可変光学スリッ ト機構は、 上記一対のキヤ リッジにそれぞれ取り付けられた一対のアームと、 これらアーム間に電気的に絶縁 されて取り付けられ、 上記一対のキヤリッジを互いに接近する方向に付勢する弾性 部材と、 上記一対のアームと当接状態にあり、 上記一対のスリッ ト形成部材間に所 要の幅のスリツ トを形成する際に、 上記弾性部材の弾性力に抗して上記一対のァー ムを互いに離間する方向に押圧するように駆動される一対の可動体とをさらに含む 上記一対のキヤリッジにそれぞれアームを取り付けずに、 上記一対のキヤリッジ に直接、 互いに接近する方向の弾性力を付与するように構成しても、 或いは上記一 対のキヤリッジに直接、 互いに離間する方向の押圧力を付与するように構成しても よい。
また、 上記幅可変光学スリ ッ ト機構は、 回転自在に支承された送りねじと、 この 送りねじに螺合され、 上記送りねじの回転により互いに離間する方向に又は接近す る方向に直線移動する一対のナッ トとを含み、 上記一対の可動体は上記一対の送り ナツ トにそれぞれ取り付けられている。
上記一対のスリツ ト形成部材にはスリツ ト幅が零であることを指示する原点信号 を発生するための電極がそれぞれ取り付けられている。 代わりに、 原点信号を発生 するための電極を設けずに、 一対のスリッ ト形成部材を、 原点信号を発生するため の電極として兼用するようにしてもよい。
この発明によれば、 一対のスリット形成部材を絶縁支持するための絶縁材より形 成された一対のスリッ ト形成部材支持体は不要になる。 このため、 温度特性が良好 となり、 十分な剛性が得られ、 精度が高くなるから、 広い温度範囲で高精度にスリ ッ ト幅を制御することができる、 信頼性に優れた幅可変光学スリット機構を得るこ とができる。 さ.らに、 構成を簡易化させることができる。 図面の簡単な説明
図 1はこの発明による幅可変光学スリット機構の一実施例の全体構成を示す斜視 図である。 図 2は図 1に示した幅可変光学スリット機構に使用されたスリッ ト形成部を取り 出して示す斜視図である。
図 3は図 2に示したスリット形成部の分解斜視図である。
図 4は図 2に示したスリット形成部に使用されたリニアガイ ドを取り出して示す 断面図である。
図 5は図 1に示した幅可変光学スリット機構に使用された駆動機構を取り出して 示す斜視図である。
図 6は先行技術の幅可変光学スリツ ト機構の全体構成を示す、 一部分を断面にし た正面図である。
図 7は図 6に示されたスリット機構本体を縦方向に切断した断面図である。 図 8は図 6に示されたスリット機構本体のリニアガイ ド、 スリット形成部材及び ブロックを取り出して示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の好ましい実施例について図 1〜図 5を参照して詳細に説明する 。 しかしながら、 この発明は多くの異なる形態で実施可能であるから、 以下に述べ る実施例にこの発明が限定されると解釈するべきではない。 後述の実施例は、 以下 の開示が十分で、 完全なものであり、 この発明の範囲をこの分野の技術者に十分に 知らせるために提供されるものである。
図 1はこの発明による幅可変光学スリツ ト機構の一実施例の全体構成を示す斜視 図であり、 リニアガイ ド 3 1、 一対のほぼ L字形状のアーム 3 8 L及び 3 8 R、 引 つ張りスプリング 4 1、 一対のスリット形成部材 4 2 L及び 4 2 R、 一対の電極 4 3 L及び 4 3 R等を含むスリッ ト形成部 3 0と、 一対のナツト 1 9 L及び 1 9 R、 送りねじ 2 1、 一対のスライ ドスライ ドガイ ド 2 2 L及び 2 2 R、 一対の可動体 5 1 及ぴ5 1 1 、 パルスモータ 2 6等を含む駆動機構 6 0とによって構成されてい る。
まず、 図 1乃至図 4を参照してスリット形成部 3 0の構成について説明する。 上記スリット形成部 3 0のリニアガイ ド 3 1は、 断面ほぼ L字形状のスリッ ト形 成部支持体 3 7の基部にその長手方向に沿って取り付けられた断面ほぼ長方形のガ ィ ドレール 3 3と、 このガイ ドレール 3 3上に跨座形式で移動自在に支持される一 対のキヤリッジ 3 2 L及ぴ 3 2 Rとによって構成されている。 図 2及び図 3に示す ように、 これらキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rのほぼ長方形の上面にはほぼ L字形状 のアーム 3 8 L及ぴ 3 8 Rの水平脚部、 及び細長い板状のスリッ ト形成部材 4 2 L 及び 4 2 Rがそれぞれねじ止めによって取り付けられる。 この場合、 スリッ ト形成 部支持体 3 7の基部の一側部より立脚する垂直壁側を支持体 3 7の後部、 その反対 側を支持体の前部と定義すると、 一対のスリ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rはキヤ リッジ 3 2 L及び 3 2 Rのほぼ長方形の上面の互いに近接する側の対向する位置に 、 それらのナイフエッジ状のスリット形成端縁 4 2 L E及ぴ 4 2 R Eを支持体 3 7 の基部よりも前方へ突出させた状態で、 ねじ止めされ、 他方、 アーム 3 8 L及び 3 8 Rの水平脚部はキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rの長方形の上面の互いに離れた側の 対向する位置に、 それらの垂直脚部がキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rの前部側の側面 に沿って垂下するようにしてねじ止めされる。
これらスリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rはそれらのスリッ ト形成端縁 4 2 L E 及び 4 2 R Eが互いに対向した状態に取り付けられ、 これらスリット形成端縁 4 2 L E及び 4 2 R E間に光が通過する所要の幅のスリッ トが形成される。 なお、 図 1 及び図 2は一対のスリット形成部材 4 2 L及び 4 2 Rのスリット形成端縁 4 2 L E 及び 4 2 R Eが互いに接触し、 スリッ ト幅が零の状態 （光を通過させない状態） を 示している。
一対のアーム 3 8 L及び 3 8 Rの垂直脚部にはほぼ同じ位置に絶縁材料より形成 されたフック 3 9 L及び 3 9 Rがそれぞれ取り付けられており、 これらフック 3 9 L及び 3 9 R間に引っ張りスプリング 4 1が架張されている。 その結果、 両キヤリ ッジ 3 2 L及び 3 2 Rはこの引っ張りスプリング 4 1によって互いに接近する方向 に常時付勢されており、 一対のスリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rのスリッ ト形成 端縁 4 2 L E及び 4 2 R Eが互いに接触した状態で停止している。
この実施例ではスリット幅が零のときに原点信号を発生するための原点信号発生 電極を別個に設けるために、 一対のスリツ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rの上面に一 対の原点信号発生電極 4 3 L及び 4 3 Rをそれぞれねじ止めによって取り付ける。 一方のスリット形成部材 4 2 Lの上面にねじ止めされる一方の電極 4 3 Lはほぼ長 方形の導電性板状部材であり、 他方のスリツ ト形成部材 4 2 Rの上面にねじ止めさ れる他方の電極 4 3 Rは一方の電極 4 3 Lと接触する側の側面が山形に突出した平 面ほぼ 5角形の導電性板状部材であり、 この実施例では一方の電極 4 3乙よりも厚 みが厚い。 これら電極 4 3 L及び 4 3 Rは、 一対のスリット形成部材 4 2 L及び 4 2 Rのスリッ ト形成端縁 4 2 L E及び 4 2 R Eが互いに接触した状態にあるときに 、 互いに接触している。
上記一対のアーム 3 8はステンレス等の金属により形成することができ、 一対の スリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rもステンレス等の金属により形成することがで きる。 また、 一対の電極 4 3 L及び 4 3 Rはベリリウム銅等の金属により形成する ことができ、 表面に金メッキが施されることが好ましい。 勿論、 これら材料に限定 されるものではない。
一対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rはほぼ同じ形状、 構造及びサイズの部材であ るので、 図 4には代表例として一方のキャリッジ 3 2 Lのみを図示する。 キヤリツ ジ 3 2 Lの下面には、 図 4に示すように、 ガイ ドレール 3 3に遊隙をもって挿入さ れるチャネル状の溝 3 2 Gが形成されている。 ガイ ドレール 3 3にはその両側面の 同じ位置に、 長手方向に沿って延在する V字状の溝 3 4、 3 4がそれぞれ形成され ており、 これら V字状の溝 3 4、 3 4とそれぞれ対向する V字状の溝 3 5、 3 5が キヤリッジ 3 2 Lの溝 3 2 Gの両側面に形成されている。 キヤリッジ 3 2 Lは対向 する V字状の溝 3 4及び 3 5間に転動体 3 6を配置することによってガイ ドレール 3 3とは非接触状態で、 かつガイ ドレール 3 3に沿って移動自在に支持される。 従 つて、 キヤリッジ 3 2 Lの溝 3 2 Gの両側面にそれぞれ形成される V字状の溝 3 5 は、 対向する V字状の溝 3 4及び 3 5間に転動体 3 6を配置したときに、 キヤリツ ジ 3 2 Lの溝 3 2 Gの水平面がガイ ドレール 3 3の上面と接触しない位置に形成さ れる。
他方のキャリッジ 3 2 Rも同様に、 チャネル状の溝の両側面にガイ ドレール 3 3 の V字状の溝 3 4、 3 4とそれぞれ対向する V字状の溝がそれぞれ形成されており 、 対向する V字状の溝間に転動体 3 6を配置することによってガイドレール 3 3と は非接触状態で、 かつガイ ドレール 3 3に沿って移動自在に支持されることは言う までもないことである。 転動体 3 6は微小な球体であって、 各キャリッジ 3 2 L、 3 2 Rの V字状の溝に 所要個数配置される。 各キャリッジ 3 2 L、 3 2 Rの V字状の溝は両端が閉鎖され た抜け止め構造になっており、 転動体 3 6は各キャリ ッジ 3 2 L、 3 2 11の¥字状 の溝内に保持される。
この実施例ではガイ ドレール 3 3及び一対のキャリッジ 3 2 L、 3 2 Rはステン レス等の金属製のものが使用され、 一方、 転動体 3 6はセラミック等の硬質の絶縁 材によって形成されている。 しかしながら、 これら材料に限定されるものではない 上述した各構成部材を図 3に示すように組み立てることによって、 図 2に示す外 観を有するスリ ッ ト形成部 3 0が構成される。 このスリッ ト形成部 3 0は、 上述し たように、 一対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rが引っ張りスプリング 4 1の弹性カ によって互いに接近する方向に常時付勢されているため、 一対のスリツ ト形成部材 4 L及び 4 2 Rのスリット形成端縁 4 2 L E及び 4 2 R Eが互いに接触してスリ ット幅が零の状態で一対のキャリッジ 3 2 L及び 3 2 Rは停止しており、 このとき 、 一対の電極 4 3 L及び 4 3 Rは接触状態にある。
次に、 図 1及び図 5を参照して駆動機構 6 0の構成について説明する。
この駆動機構 6 0は図 6乃至図 8に示した先行技術の幅可変光学スリッ ト機構に おける駆動機構と基本的には同様の構成を有しているので、 図 1及び図 5において 、 図 6乃至図 8と対応する部分や素子 （部材） には同一符号を付けて示し、 必要の ない限りそれらの説明を省略する。
この実施例においても、 送りねじ 2 1に螺合する一対のナツ ト 1 9 L及び 1 9 R は互いに逆ねじが切られており、 送りねじ 2 1が回転すると、 互いに接近する方向 に或いは互いに離間する方向に移動するように構成されている。 つまり、 送りねじ 2 1が時計方向に回転したときには、 この実施例では図 5において左側のナツ ト 1 9 Lは左側に、 右側のナツ ト 1 9 Rは右側に移動し （互いに離間する方向に移動し ) 、 逆に、 送りねじ 2 1が反時計方向に回転したときには、 左側のナッ ト 1 9 Lは 右側に、 右側のナツ ト 1 9 Rは左側に移動する （互いに接近する方向に移動する） 。 勿論、 上記とは逆に移動するように構成してもよい。
送りねじ 2 1は平面長方形状の細長いベース部材 5 2の長手方向の一端縁及び中 間部よりそれぞれ立脚する垂直壁 5 2 A及び 5 2 Bに取り付けられた一対のベアリ ングによって回転自在に支承されており、 これら垂直壁 5 2 A及び 5 2 B間におい て一対のナツト 1 9 L及び 1 9 Rが所定の間隔を保持して送りねじ 2 1に螺合され ている。 これらナツ ト 1 9 L及び 1 9 Rはそれらの下面がベース部材 5 2上に固定 された対応するスライ ドガイ ド 2 2 L及び 2 2 Rの上面とそれぞれ接触状態にあり 、 これによつてこれらナツ ト 1 9 L及ぴ 1 9 Rは送りねじ 2 1の軸心回りの回転が 防止され、 直線移動するようになっている。
一対のナツト 1 9 L及び 1 9 Rの上面にはブロック状の可動体 5 1 L及び 5 1 R がそれぞれネジ止めによって取り付けられる。 これら可動体 5 1 L及び 5 1 Rは、 この駆動機構 6 0と上記スリッ ト形成部 3 0とが組み立てられたときに、 図 1から 理解できるように、 一対のアームアーム 3 8 L及び 3 8 Rの水平脚部から垂下する 垂直脚部の対向する内側の側面にこれら可動体 5 1 L及び 5 1 Rの対向する外側の 側面がそれぞれ当接するように、 対応するナツ ト 1 9 L及び 1 9 Rの上面の所定の 位置にそれぞれねじ止めされる。
この実施例では一対の可動体 5 1 L及ぴ 5 1 Rはステンレス製であり、 かつその 表面に絶緣被膜が形成されているものが使用された。 また、 送りねじ 2 1及び一対 のスライ ドガイ ド 2 2 L及び 2 2 Rはステンレス製のものが使用され、 一対のナツ ト 1 9 L及び 1 9 Rはリン青銅製のものが使用された。 しかしながら、 これらは単 なる例示に過ぎず、 他の材料を使用してもよいことは言うまでもない。
ベース部材 5 2の他端側にはパルスモータ 2 6を取り付けたホルダ 5 3が固定さ れ、 送りねじ 2 1はカップリング 2 5を介してパルスモータ 2 6と結合されている 上記構成において、 パルスモータ 2 6を駆動して送りねじ 2 1を回転させると、 一対のナツ ト 1 9 L及び 1 9 Rはスライ ドガイ ド 2 2 L及び 2 2 Rに沿って互いに 離間する方向又は互いに接近する方向に直線移動するから、 これらナッ ト 1 9 L及 び 1 9 Rに取り付けられた一対の可動体 5 1 L及び 5 1 Rも同時に、 互いに離間す る方向又は互いに接近する方向に直線移動することになる。
上記構成のスリッ ト形成部 3 0と駆動機構 6 0とは、 図 1に示すように、 一対の アーム 3 8 L及び 3 8 Rの水平脚部から垂下する垂直脚部の対向する内側の側面の キャリ ッジ 3 2 L及び 3 2 Rより下方に位置する先端部分に、 可動体 5 1 L及び 5 1 Rの対向する外側の側面がそれぞれ当接するように配置される。 このような配置 関係は、 スリット形成部 3 0のほぼ L字形状の支持体 3 7及び駆動機構 6 0のべ一 ス部材 5 2を、 図示しないが、 このスリッ ト機構を使用する装置のフレーム等の所 定の位置に取り付け、 固定することによって、 容易に得られる。 なお、 原点信号を 取り出すための端子、 リード線等の図示は省略する。
上記構成の幅可変光学スリット機構において、 例えば、 図 1に示したスリット幅 が零の状態から両スリツ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rを離間させて所定のスリツ ト 幅を設定する場合には、 パルスモータ 2 6を駆動して送りねじ 2 1を例えば時計方 向に回転させ、 一対のナッ ト 1 9 L及び 1 9 Rを互いに離間する方向に移動させる 。 これによつて一対の可動体 5 1 L及び 5 1 Rが対応する一対のアーム 3 8 L及び 3 8 Rの垂直脚部を押圧するから、 一対のキャリッジ 3 2 L及び 3 2 Rは、 引っ張 りスプリング 4 1の弾性力に杭して、 互いに離間する方向に移動する。 よって、 両 スリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rのスリッ ト形成端縁 4 2 L E及び 4 2 R E間に 所要の幅のスリッ トを形成することができる。
一方、 この状態からパルスモータ 2 6を逆回転させて送りねじ 2 1を例えば反時 計方向に回転させ、 一対のナツ ト 1 9 L及び 1 9 Rを互いに接近する方向に移動さ せると、 一対の可動体 5 1 L及び 5 1 Rも互いに接近する方向に移動する。 これに よって一対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rは、 スプリング 4 1の引っ張り力により 可動体 5 1 L及び 5 1 Rの移動と連動して互いに接近する方向に移動するから、 ス リッ ト形成端縁 4 2 L E及び 4 2 R E間のスリッ ト幅が狭くなる。 そして、 スリツ ト形成端縁 4 2 L E及び 4 2 R Eが互いに接触し、 スリッ ト幅が零になると、 一対 の電極 4 3 L及び 4 3 Rも接触するので、 スリツト幅が零であることを指示する原 点信号が発生されることになる。
上記実施例では、 一対の電極 4 3 L及び 4 3 Rは金属製の一対のスリット形成部 材 4 2 L及び 4 2 Rにそれぞれ直接取り付けられ、 さらに、 これらスリッ ト形成部 材 4 2 L及び 4 2 Rは金属製の一対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rにそれぞれ直接 取り付けられている。 しかしながら、 一対のキャリッジ 3 2 L及び 3 2 Rとガイ ド レール 3 3間に介在する転動体 3 6が絶縁体によって形成され、 かつ一対のキヤリ ッジ 3 2 L及ぴ 3 2 Rはこの絶縁性の転動体 3 6によってガイ ドレール 3 3とは非 接触状態で移動自在に支持されているから、 両キヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rが金属 製のガイ ドレール 3 3を通じて電気的に接続されることはない。 よって、 一対の電 極 4 3 L及び 4 3 Rが取り付けられている一対のスリット形成部材 4 2 L及び 4 2 Rもリニアガイ ド 3 1を通じて電気的に接続されることはない。
また、 金属製の一対のアーム 3 8 L及び 3 8 Rがー対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rに直接取り付けられ、 これらアーム 3 8 L及び 3 8 R間にスプリング 4 1が架 張されると共に、 これらアーム 3 8 L及び 3 8 Rの垂直脚部と駆動機構 6 0の一対 の可動体 5 1 L及び 5 1 Rとが接触しているが、 スプリング 4 1は絶縁性フック 3 9 L及び 3 9 Rを介して一対のアーム 3 8 L及び 3 8 R間に架張されており、 さら に、 金属製の一対の可動体 5 1 L及び 5 1 Rはそれらの表面に絶縁被膜が形成され ているから、 アーム 3 8 L及び 3 8 Rの垂直脚部と可動体 5 1 L及び 5 1 R間は電 気的に絶縁された状態にあり、 スプリング 4 1や駆動機構 6 0を介して一対のァー ム 3 8 L及び 3 8 Rが電気的に接続されることはない。 よって、 一対の電極 4 3 L 及び 4 3 Rが取り付けられている一対のスリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rもスプ リング 4 1や駆動機構 6 0を介して電気的に接続されることはない。
なお、 上記実施例では原点信号を発生するための一対の電極 4 3 L及び 4 3 Rを 一対のスリット形成部材 4 2 L及び 4 2 Rとは別個に設けたが、 図 6乃至図 8に示 した上記先行技術のように、 別個に電極を設けないで、 一対のスリツ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 R自体を電極として兼用するようにしてもよい。 また、 スリッ ト幅を 規定する一対のスリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rのスリッ ト形成端縁 4 2 L E及 ぴ 4 2 R Eがー対のスリット形成部材 4 2 L及び 4 2 Rの移動方向と直角な方向に 配列されているが、 図 6乃至図 8に示した上記先行技術のように、 スリッ ト形成端 縁 4 2 L E及び 4 2 R Eを一対のスリット形成部材 4 2 L及ぴ 4 2 Rの移動方向に 対して所定の角度 Θだけ傾斜した方向に配列するようにしてもよい。
上記のように構成すると、 一対のスリッ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rが原点信号 発生用の電極を兼用する場合でも、 一対のスリツ ト形成部材 4 2 L及び 4 2 Rに別 個の電極を取り付ける場合でも、 先行技術の幅可変光学スリット機構において必要 であったスリッ ト形成部材支持体は不要となる。 また、 両電極間の絶縁を確保する ために、 絶縁性の合成樹脂によって形成されたスリツ ト形成部材支持体を使用する 必要がないから、 温度特性が良好となる。 さらに、 一対のスリッ ト形成部材 4 2 L 、 4 2 R及び一対のアーム 3 8 L、 3 8 Rが直接キャリッジ 3 2 L、 3 2 Rに取り 付けられており、 キヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rに片持ち梁状に取り付けられた部材 は存在しないし、 また、 温度特性や剛性、 さらには精度の点で劣る合成樹脂製の部 材を用いることなく、 例えば金属製の部材を使用することができるから、 十分な剛 性を得ることができ、 機械的に安定している。 よって、 広い温度範囲において高精 度のスリッ トを形成することができる。 その上、 構成を箇易化することができる。 なお、 上述した実施例では一対の電極 4 3 L、 4 3 Rが取り付けられた一対のス リッ ト形成部材 4 2 L、 4 2 Rがリニアガイ ド 3 1を通じて電気的に接続されるこ とを防止するために、 硬質の絶縁体の転動体 3 6を使用したが、 転動体 3 6を絶縁 体としないで例えば金属製とし、 ガイ ドレール 3 3を例えばセラミック等の硬質の 絶緣材によって形成しても、 同様の作用効果を得ることができる。 この場合には、 一対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rを転動体 3 6によってガイ ドレール 3 3と非接 触状態に支持する必要がないという利点もある。 転動体 3 6はこの種のリニアガイ ドにおいて一般的に使用されているステンレスや軸受鋼等の金属製とすることが好 ましい。
また、 一対のキヤリッジ 3 2 L及ぴ 3 2 Rにそれぞれアーム 3 8 L及び 3 8 Rを 取り付け、 これらアーム 3 8 L及び 3 8 Rを通じて一対のキヤリッジ 3 2 L及び 3 2 Rに互いに接近する方向の弾性力を付与すると共に、 一対のキャリッジ 3 2 L及 び 3 2 Rを互いに離間させる方向に移動させるように構成したが、 一対のキヤリッ ジ 3 2 L及び 3 2 Rに直接、 互いに接近する方向の弾性力を付与するようにしても 、 或いは一対のキャリッジ 3 2 L及び 3 2 Rに直接、 互いに離間させる方向の押圧 力を付与するように構成してもよい。
以上の説明で明白なように、 この発明によれば、 一対のスリ ッ ト形成部材を絶縁 支持するための絶縁材より形成された一対のスリッ ト形成部材支持体を不要にする ことができる。 このため、 温度特性や剛性、 さらには精度の点で劣る絶縁材より形 成された部材を用いることなく、 幅可変光学スリッ ト機構を構成することができる から、 広い温度範囲で高精度にスリッ ト幅を制御することができる、 信頼性に優れ た幅可変光学スリツ ト機構を得ることができる。 また、 一対のスリツ ト形成部材支 持体が不要となるから、 構成の簡易化を図ることができる。
よって、 この発明による幅可変光学スリッ ト機構を、 例えば光スペクトラムアナ ライザに使用すれば、 光スぺクトラムアナライザの分解能を広い温度範囲で高精度 に設定することができるという利点が得られる。
以上、 この発明を図示した好ましい実施例について記載したが、 この発明の精神 及び範囲から逸脱することなしに、 上述した実施例に関して種々の変形、 変更及び 改良がなし得ることはこの分野の技術者には明らかであろう。 従って、 この発明は 例示の実施例に限定されるものではなく、 添付の請求の範囲によって定められるこ の発明の範囲内に入る全てのそのような変形、 変更及び改良をも包含するものであ るということを理解すべきである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 導電性のガイ ドレールと、
上記ガイ ドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキヤリッジと、 上記一対のキヤリッジを上記ガイ ドレールと非接触状態で移動自在に支持する絶 緣性の転動体と、
上記一対のキヤリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリット形成部 材
とを具備することを特徴とする幅可変光学スリット機構。
2. 絶縁性のガイ ドレールと、
上記ガイ ドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキヤリッジと、 上記一対のキヤリッジを上記ガイ ドレールに移動自在に支持する導電性の転動体 と、
上記一対のキヤリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリット形成部 材
とを具備することを特徴とする幅可変光学スリッ ト機構。
3 . 上記一対のキヤリッジに互いに接近する方向の弾性力を付与する弾性部材をさ らに含み、 常時は上記一対のスリツ ト形成部材を接触状態に保持していることを特 徴とする請求項 1又は 2のいずれか 1つに記載のスリッ ト機構。
4. 上記一対のキヤリッジにそれぞれ取り付けられた一対のアームと、
これらアーム間に電気的に絶縁されて取り付けられ、 上記一対のキヤリッジを互 いに接近する方向に付勢する弾性部材
とをさらに含むことを特徴とする請求項 1又は 2のいずれか 1つに記載のスリッ ト 機構。
5. 上記一対のスリット形成部材にスリッ ト幅が零であることを指示する原点信号 を発生するための電極がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項 1乃 至 4のいずれか 1つに記載のスリッ ト機構。
6 . 上記一対のキヤリッジに互いに離間する方向の押圧力を付与する手段をさらに 含むことを特徴とする請求項 3に記載のスリッ ト機構。
7. 上記一対のアームと当接状態にあり、 上記一対のスリッ ト形成部材間に所要の 幅のスリツ トを形成する際に、 上記弾性部材の弾性力に抗して上記一対のアームを 互いに離間する方向に押圧するように駆動される一対の可動体
とをさらに含むことを特徴とする請求項 4に記載のスリッ ト機構。
8 . 回転自在に支承された送りねじと、
この送りねじに螺合され、 上記送りねじの回転により互いに離間する方向に又は 接近する方向に直線移動する一対のナツ ト
とをさらに具備し、
上記一対の可動体は上記一対の送りナッ トにそれぞれ取り付けられていることを 特徴とする請求項 7に記載のスリッ ト機構。
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