(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉計で使用される一体式光学アセンブリであって、
上下及び縁部表面を有する上プレート部材と、
上下及び縁部表面を有する下プレート部材と、
第１縁部及び第２縁部を有し且つ第１縁部の一部分が前記上プレート部材の第１縁部の一部分に付着されると共に第１縁部の他の部分が前記下プレート部材の第１縁部の一部分に付着された第１取り付け部材と、
第１表面及び第１縁部を有し且つ第１表面の一部分が前記上プレート部材の第２縁部の一部分に付着されると共に第１表面の他の部分が前記下プレート部材の第２縁部の一部分に付着された第２取り付け部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し且つ前記第１取り付け部材と前記下プレート部材または前記上プレート部材のいずれかの少なくとも２つの間に、あるいは前記第２取り付け部材と前記上プレート部材または前記下プレート部材との間に付着された第１反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜が設けられて前記第１反射鏡アセンブリに対して反射関係にある表面を有すると共に上縁部及び下縁部を有し、上縁部が前記上プレート部材の前記下表面の一部分に沿って付着されると共に下縁部が前記下プレート部材の前記上表面の他の部分に沿って付着されたビームスプリッタアセンブリと
を備え、前記上下プレート部材に対する前記第１及び第２取り付け部材と前記ビームスプリッタアセンブリの前記付着によって、前記第１反射鏡アセンブリ及び前記ビームスプリッタアセンブリ間の前記反射関係に関してほぼ安定的であって振動及び衝撃にほぼ耐える構造が形成されている一体式光学アセンブリ。
【請求項２】
前記第１反射鏡アセンブリは、第１縁部及び第２縁部を有しており、第１縁部は前記第１取り付け部材の前記第２縁部に付着され、前記第２縁部は前記下プレート部材の前記上表面の一部分に付着されている請求項１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項３】
前記第１反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面は光学的に平面的である請求項１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４】
前記ビームスプリッタアセンブリの前記表面は光学的に平面的である請求項３記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５】
さらに、縁部を有する第３取り付け部材を備えており、該縁部の一部分が前記上プレート部材の第３縁部の一部分に付着され、前記縁部の他の部分が前記下プレート部材の第３縁部の一部分に付着されている請求項１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項６】
前記上下プレート部材、前記第１、第２及び第３取り付け部材、前記第１反射鏡アセンブリ、及び前記ビームスプリッタアセンブリは、ほぼ同一の熱膨張率を有する材料で製造されている請求項５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項７】
前記上下プレート部材の前記表面及び前記縁部、前記第１、第２及び第３取り付け部材、前記第１反射鏡アセンブリ、及び前記ビームスプリッタアセンブリは重なり合っている請求項５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項８】
前記上プレート部材の前記上下表面は、互いにほぼ平行な平面上にあり、前記下プレート部材の前記上下表面は、互いにほぼ平行な平面上にあり、前記上下プレート部材の前記縁部は、前記上下プレート部材の前記表面の前記平面にほぼ直交する平面上にある請求項５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項９】
前記第１取り付け部材の前記縁部は、互いにほぼ直交する平面上にある請求項８記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１０】
前記第２取り付け部材の前記第１表面及び前記第２取り付け部材の前記第１縁部は、互いにほぼ直交する平面上にある請求項９記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１１】
前記ビームスプリッタアセンブリの前記表面は、前記第１反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面が位置する第２平面に対してほぼ４５度の角度に位置調節した平面上にある請求項１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１２】
前記ビームスプリッタアセンブリは、第１及び第２パネルを含み、該第１パネルは第１表面を有し、前記第２パネルは第２表面を有しており、前記パネルは前記第１及び第２表面に沿って互いに結合されている請求項１１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１３】
前記ビームスプリッタ被膜は、前記ビームスプリッタアセンブリの前記接合第１及び第２パネル間に位置している請求項１２記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１４】
前記上プレート部材は、前記ビームスプリッタアセンブリの前記設置場所に近接した位置に複数の貫通開口を有し、該開口から前記ビームスプリッタアセンブリに触れることができるようにした請求項１３記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１５】
さらに、前記第２取り付け部材と、前記下プレート部材の前記上表面のさらに別の部分とに付着されて、前記ビームスプリッタアセンブリに対して反射関係にあるようにした第４取り付け部材を備えた請求項１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１６】
前記第４取り付け部材には、放射光が通過して並進できるように少なくとも１つの開口が貫設されている請求項１５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１７】
前記第４取り付け部材には少なくとも２つの開口が貫設され、その一方を放射光が通過して並進し、他方の内部に反射アセンブリが取り付けられている請求項１５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１８】
前記第４取り付け部材の前記反射アセンブリは、中空コーナーキューブ再帰反射器である請求項１７記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項１９】
前記第４取り付け部材の前記再帰反射器の前記反射表面は、前記ビームスプリッタアセンブリと反対の方向に面している請求項１８記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項２０】
放射光源と、
少なくとも１つの反射表面を有する第１反射鏡アセンブリと、
前記第１反射鏡アセンブリに対して反射関係にある少なくとも２つの反射表面を有する一体式反射構造体とを備えており、前記一体式反射構造体は、
上下及び縁部表面を有する上プレート部材と、
上下及び縁部表面を有する下プレート部材と、
第１縁部及び第２縁部を有し且つ第１縁部の一部分が前記上プレート部材の第１縁部の一部分に付着されると共に第１縁部の他の部分が前記下プレート部材の第１縁部の一部分に付着された第１取り付け部材と、
第１表面及び第１縁部を有し且つ第１表面の一部分が前記上プレート部材の第２縁部の一部分に付着されると共に第１表面の他の部分が前記下プレート部材の第２縁部の一部分に付着された第２取り付け部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し且つ前記第１取り付け部材と前記上プレート部材または前記下プレート部材のいずれかの少なくとも２つの間に、あるいは前記第２取り付け部材と前記上プレート部材または前記下プレート部材との間に付着された第２反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜が設けられて前記第１及び第２反射鏡アセンブリに対して反射関係にある表面を有すると共に上縁部及び下縁部を有し、前記上縁部が前記上プレート部材の前記下表面の一部分に沿って付着されると共に前記下縁部が前記下プレート部材の前記上表面の他の部分に沿って付着されたビームスプリッタアセンブリと
を備え、前記上下プレート部材に対する前記第１及び第２取り付け部材と前記ビームスプリッタアセンブリの前記付着によって、前記第２反射鏡アセンブリ及び前記ビームスプリッタアセンブリ間の前記反射関係に関してほぼ安定的であって振動及び衝撃にほぼ耐える構造が形成されており、さらに、
前記放射光源から出て前記ビームスプリッタアセンブリを離れて前記第１及び第２反射鏡アセンブリで反射された後に到着する前記放射光の強度変化の差を検出する放射光検出器を備えた干渉計アセンブリ。
【請求項２１】
前記第１反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面は光学的に平面的である請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２２】
前記ビームスプリッタアセンブリの前記表面は光学的に平面的である請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２３】
前記第２反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面は光学的に平面的である請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２４】
さらに、縁部を有する第３取り付け部材を備えており、該第３取り付け部材の前記縁部の一部分が前記上プレート部材の第３縁部の一部分に付着され、前記第３取り付け部材の前記縁部の他の部分が前記下プレート部材の第３縁部の一部分に付着されている請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２５】
前記上下プレート部材、前記第１、第２及び第３取り付け部材、前記第１反射鏡アセンブリ、及び前記ビームスプリッタアセンブリは、ほぼ同一の熱膨張率を有する材料で製造されている請求項２４記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２６】
前記上下プレート部材の前記表面及び前記縁部、前記第１、第２及び第３取り付け部材、前記第１反射鏡アセンブリ、及び前記ビームスプリッタアセンブリは重なり合っている請求項２４記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２７】
前記上プレート部材の前記上下表面は、互いにほぼ平行な平面上にあり、前記下プレート部材の前記上下表面は、互いにほぼ平行な平面上にあり、前記上下プレート部材の前記縁部は、前記上下プレート部材の前記表面の前記平面にほぼ直交する平面上にある請求項２４記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２８】
前記第１取り付け部材の前記縁部は、互いにほぼ直交する平面上にある請求項２７記載の干渉計アセンブリ。
【請求項２９】
前記第２取り付け部材の前記第１表面及び前記第２取り付け部材の前記第１縁部は、互いにほぼ直交する平面上にある請求項２８記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３０】
前記ビームスプリッタアセンブリの前記表面は、前記第１反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面が位置する第２平面に対してほぼ４５度の角度に位置調節した平面上にある請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３１】
前記ビームスプリッタアセンブリは、第１及び第２パネルを含み、該第１パネルは第１表面を有し、前記第２パネルは第２表面を有しており、前記パネルは前記第１及び第２表面に沿って互いに結合されている請求項３０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３２】
前記ビームスプリッタ被膜は、前記ビームスプリッタアセンブリの前記接合第１及び第２パネル間に位置している請求項３１記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３３】
前記上プレート部材は、前記ビームスプリッタアセンブリの前記設置場所に近接した位置に複数の貫通開口を有し、該開口から前記ビームスプリッタアセンブリに触れることができるようにした請求項３２記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３４】
さらに、前記第２取り付け部材と、前記下プレート部材の前記上表面のさらに他の部分とに付着されて、前記ビームスプリッタアセンブリに対して反射関係にあるようにした第４取り付け部材を備えた請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３５】
前記第４取り付け部材には、放射光が通過して並進できるように少なくとも１つの開口が貫設されている請求項３４記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３６】
前記第４取り付け部材には少なくとも２つの開口が貫設され、その一方を放射光が通過して並進し、他方の内部に反射アセンブリが取り付けられている請求項３４記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３７】
前記第４取り付け部材の前記反射アセンブリは、中空コーナーキューブ再帰反射器である請求項３６記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３８】
前記第４取り付け部材の前記再帰反射器の前記反射表面は、前記ビームスプリッタアセンブリと反対の方向に面している請求項３７記載の干渉計アセンブリ。
【請求項３９】
前記第１反射鏡アセンブリは、前記第１反射鏡アセンブリによって受光及び反射またはそのいずれか一方が行われる放射光が進む経路にほぼ平行な経路に沿って選択的に移動可能である請求項２０記載の干渉計アセンブリ。
【請求項４０】
前記第１反射鏡アセンブリは、中空コーナーキューブ再帰反射器である請求項３９記載の干渉計アセンブリ。
【請求項４１】
干渉計で使用される一体式光学アセンブリであって、
上下及び縁部表面を有する上プレート部材と、
上下及び縁部表面を有する下プレート部材と、
第１縁部及び第２縁部を有し且つ第１縁部の一部分が前記上プレート部材の第１縁部の一部分に付着されると共に第１縁部の他の部分が前記下プレート部材の第１縁部の一部分に付着された第１取り付け部材と、
第１表面及び第１縁部を有し且つ第１表面の一部分が前記上プレート部材の第２縁部の一部分に付着されると共に第１表面の他の部分が前記下プレート部材の第２縁部の一部分に付着された第２取り付け部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し且つ前記第１取り付け部材と前記上プレート部材または前記下プレート部材のいずれかの少なくとも２つの間に、あるいは前記第２取り付け部材と前記上プレート部材または前記下プレート部材との間に付着された第１反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜が設けられて前記第１反射鏡アセンブリに対して反射関係にある表面を有すると共に上縁部及び下縁部を有し、前記上縁部が前記上プレート部材の前記下表面の一部分に沿って付着されると共に前記下縁部が前記下プレート部材の前記上表面の他の部分に沿って付着されたビームスプリッタアセンブリと
を備え、前記上下プレート部材に対する前記第１及び第２取り付け部材と前記ビームスプリッタアセンブリの前記付着によって、前記第１反射鏡アセンブリ及び前記ビームスプリッタアセンブリ間の前記反射関係に関してほぼ安定的であって振動及び衝撃にほぼ耐える構造が形成されており、さらに、
前記第２取り付け部材と、前記下プレート部材の前記上表面のさらに他の部分とに付着されて、前記ビームスプリッタアセンブリを透過する放射光ビームの光路を横切って延在する第４取り付け部材を備えた一体式光学アセンブリ。
【請求項４２】
前記第１反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面は光学的に平面的である請求項４１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４３】
前記ビームスプリッタアセンブリの前記表面は光学的に平面的である請求項４１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４４】
前記第４取り付け部材には、放射光が通過して並進できるように少なくとも１つの開口が貫設されている請求項４１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４５】
前記第４取り付け部材には少なくとも２つの開口が貫設されており、その一方を放射光が通過して並進し、他方の内部に反射アセンブリが取り付けられている請求項４１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４６】
前記第４取り付け部材の前記反射アセンブリは、中空コーナーキューブ再帰反射器である請求項４５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４７】
前記第４取り付け部材の前記再帰反射器の前記反射表面は、前記ビームスプリッタアセンブリと反対の方向に面している請求項４６記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４８】
さらに、縁部を有する第３取り付け部材を備えており、該縁部の一部分が前記上プレート部材の第３縁部の一部分に付着され、前記縁部の別の部分が前記下プレート部材の第３縁部の一部分に付着されている請求項４１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項４９】
前記上下プレート部材、前記第１、第２及び第３取り付け部材、前記第１反射鏡アセンブリ、及び前記ビームスプリッタアセンブリは、ほぼ同一の熱膨張率を有する材料で製造されている請求項４８記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５０】
前記上下プレート部材の前記表面及び前記縁部、前記第１、第２及び第３取り付け部材、前記第１反射鏡アセンブリ、及び前記ビームスプリッタアセンブリは重なり合っている請求項４８記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５１】
前記上プレート部材の前記上下表面は、互いにほぼ平行な平面上にあり、前記下プレート部材の前記上下表面は、互いにほぼ平行な平面上にあり、前記上下プレート部材の前記縁部は、前記上下プレート部材の前記表面の前記平面にほぼ直交する平面上にある請求項４８記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５２】
前記第１取り付け部材の前記縁部は、互いにほぼ直交する平面上にある請求項５１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５３】
前記第２取り付け部材の前記第１表面及び前記第２取り付け部材の前記第１縁部は、互いにほぼ直交する平面上にある請求項５２記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５４】
前記ビームスプリッタアセンブリの前記表面は、前記第１反射鏡アセンブリの前記少なくとも１つの反射表面が位置する第２平面に対してほぼ４５度の角度に位置調節した平面上にある請求項４１記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５５】
前記ビームスプリッタアセンブリは、第１及び第２パネルを含み、該第１パネルは第１表面を有し、前記第２パネルは第２表面を有しており、前記パネルは前記第１及び第２表面に沿って互いに結合されている請求項５４記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５６】
前記ビームスプリッタ被膜は、前記ビームスプリッタアセンブリの前記接合第１及び第２パネル間に位置している請求項５５記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５７】
前記上プレート部材は、前記ビームスプリッタアセンブリの前記設置場所に近接した位置に複数の貫通開口を有し、該開口から前記ビームスプリッタアセンブリに触れることができるようにした請求項５６記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項５８】
干渉計に使用される再帰反射アセンブリであって、
反射表面を有する第１パネルと、
第１パネルの前記反射表面に対して反射関係にあるビームスプリッタ被膜を表面上に有するビームスプリッタパネルと、
受け取り表面を有する支持パネルとを備え、
前記パネルの各々は、前記パネルの前記表面に対してほぼ直角をなす側部を有しており、各パネルの前記側部を前記側部に隣接するパネルの前記表面に当接して互いに結合されている再帰反射アセンブリ。
【請求項５９】
前記第１パネルの前記反射表面は光学的に平面的である請求項５８記載の再帰反射アセンブリ。
【請求項６０】
前記ビームスプリッタパネルの前記表面は光学的に平面的である請求項５８記載の再帰反射アセンブリ。
【請求項６１】
干渉計で使用される一体式光学アセンブリであって、
上下及び縁部表面を有する上プレート部材と、
上下及び縁部表面を有する下プレート部材と、
第１縁部及び第２縁部を有し且つ第１縁部の一部分が前記上プレート部材の第１縁部の一部分に付着されると共に第１縁部の他の部分が前記下プレート部材の第１縁部の一部分に付着された第１取り付け部材と、
第１表面及び第１縁部を有し且つ第１表面の一部分が前記上プレート部材の第２縁部の一部分に付着されると共に第１表面の他の部分が前記下プレート部材の第２縁部の一部分に付着された第２取り付け部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し且つ前記第１取り付け部材と前記下プレート部材または前記上プレート部材のいずれかの少なくとも２つの間に、あるいは前記第２取り付け部材と前記上プレート部材または前記下プレート部材との間に付着された第１反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜が設けられて前記第１反射鏡アセンブリに対して反射関係にある表面を有するビームスプリッタアセンブリと、
縁部を有し且つこの縁部の一部分が前記上プレート部材の第３縁部の一部分に付着されると共に縁部の他の部分が前記下プレート部材の第３縁部の一部分に付着された第３取り付け部材と
を備え、前記上下プレート部材に対する前記第１、第２及び第３取り付け部材の前記付着によって、前記第１反射鏡アセンブリ及び前記ビームスプリッタアセンブリ間の前記反射関係に関してほぼ安定的であって振動及び衝撃にほぼ耐える構造が形成されている一体式光学アセンブリ。
【請求項６２】
干渉計で使用される一体式光学アセンブリであって、
上部部材と、
下部部材と、
前記上部部材の第１部分および前記下部部材の第１部分に固着された第１支持部材と、
前記上部部材の第２部分および前記下部部材の第２部分に固着された第２支持部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し、前記第１支持部材と前記上部部材または前記下部部材とに、あるいは、前記第２支持部材と前記上部部材または前記下部部材とに固着された第１反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜を有して前記第１反射鏡アセンブリに対して反射関係にある表面を有すると共に前記上部部材の第３部分および前記下部部材の第３部分に固着されたビームスプリッタアセンブリと
を備え、前記上部部材および下部部材に対する前記第１および第２支持部材および前記ビームスプリッタアセンブリの固着によって前記第１反射鏡アセンブリと前記ビームスプリッタアセンブリとの間の反射関係に関してほぼ安定的であると共に振動および衝撃に耐える構造体が形成されている一体式光学アセンブリ。
【請求項６３】
前記第２支持部材と前記下部部材の第４部分とに固着されて、前記ビームスプリッタアセンブリを通過する照射光ビームの光路を横切って延在する第３支持部材を含む請求項６２に記載の一体式光学アセンブリ。
【請求項６４】
照射光源と、
少なくとも１つの反射表面を有する第１反射鏡アセンブリと、
この第１反射鏡アセンブリに対して反射関係で少なくとも２つの反射表面を有する一体式反射構造体とを備え、一体式反射構造体は、
上部部材と、
下部部材と、
前記上部部材の第１部分および前記下部部材の第１部分に固着された第１支持部材と、
前記上部部材の第２部分および前記下部部材の第２部分に固着された第２支持部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し、前記第１支持部材と前記上部部材または前記下部部材とに、あるいは、前記第２支持部材と前記上部部材または前記下部部材とに固着された第２反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜を有して前記第１および第２反射鏡アセンブリに対して反射関係にある表面を有すると共に前記上部部材の第３部分および前記下部部材の第３部分に固着されたビームスプリッタアセンブリとを含み、
前記上部部材および下部部材に対する前記第１および第２支持部材および前記ビームスプリッタアセンブリの固着によって前記第２反射鏡アセンブリと前記ビームスプリッタアセンブリとの間の反射関係に関してほぼ安定的であると共に振動および衝撃に耐える構造体が形成されており、さらに、
前記照射光源から発せられて前記ビームスプリッタアセンブリを離れて前記第１および第２反射鏡アセンブリによって反射された後に到着する照射光の強度変化の違いを検出する照射光検出器を備えている干渉計アセンブリ。
【請求項６５】
前記一体式反射構造体はさらに、前記第２支持部材と前記下部部材の第４部分とに固着されて、前記ビームスプリッタアセンブリを通過する前記照射光ビームの光路を横切って延在する第３支持部材を含む請求項６４に記載の干渉計アセンブリ。
【請求項６６】
干渉計で使用される一体式光学アセンブリであって、
上部部材と、
下部部材と、
前記上部部材の第１部分および前記下部部材の第１部分に固着された第１支持部材と、
前記上部部材の第２部分および前記下部部材の第２部分に固着された第２支持部材と、
前記上部部材の第３部分および前記下部部材の第３部分に固着された第３支持部材と、
少なくとも１つの反射表面を有し、前記第１支持部材と前記上部部材または前記下部部材とに、あるいは、前記第２支持部材と前記上部部材または前記下部部材とに固着された第１反射鏡アセンブリと、
ビームスプリッタ被膜を有する表面を有し、この表面が前記第１反射鏡アセンブリに対して反射関係にあるように、前記上部部材または前記下部部材のいずれかに固着されたビームスプリッタアセンブリとを備え、
前記上部部材および下部部材に対する前記第１、第２および第３支持部材および前記ビームスプリッタアセンブリの固着によって前記第１反射鏡アセンブリと前記ビームスプリッタアセンブリとの間の反射関係に関してほぼ安定的であると共に振動および衝撃に耐える構造体が形成されている一体式光学アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
この発明は、光学アセンブリの分野、特に干渉計に使用する一体式光学アセンブリに関する。
【０００２】
干渉計は技術的に古く、マイケルソン干渉計が１００年以上前に最初に設計された。干渉計は、放射光スペクトルを測定するために使用される光学アセンブリであり、干渉計は異なった経路を進む２つの光ビーム間に干渉じまを発生する。干渉計は、互いに９０度をなす光路を有する２つの反射アセンブリに対して４５度の角度をなして傾斜したビームスプリッタを使用することによって、放射光源から出た放射光ビームを分割する。反射アセンブリの一方が固定されているのに対して、他方が放射光路に沿って移動して光学距離の差を発生させることによって、放射光の分割ビームが２つの反射アセンブリで反射されて再結合された後、干渉じまが発生し、この干渉じまを検出器が読み取る。検出器に達するビームの強度の変化は光学距離の差の関数であり、最終的にフーリエ交換分光計でスペクトル情報を生じる。
【０００３】
実際に、干渉計は上記の分光測定と、正確な距離測定及び装置校正とに使用される。
【０００４】
標準的なマイケルソン干渉計及び他の形式の干渉計の構造に使用される従来型光学アセンブリは主に、高精度の位置合わせが必要な部品を有する構造体で構成されてきた。たとえば、２つの反射アセンブリ及びビームスプリッタの配置では、位置のずれによって引き起こされるエラーを避けるために、直交及び４５度の配置が非常に正確でなければならない。これらの従来型干渉計及び光学アセンブリの問題は、光学素子の精密な位置合わせに伴ったコストと、衝撃及び振動によってこれらの素子の位置に狂いが生じた後にこれらの素子の位置合わせを保守するコストにある。
【０００５】
従来の光学アセンブリ及び干渉計のさらなる欠点は、個々の測定または実験に使用する放射光源に応じて異なったビームスプリッタに交換するという物理的必要性に起因する。具体的に言うと、一般的なビームスプリッタは放射光源の１つの特定の波長スペクトル部分だけか、あるいは非常に狭い範囲の放射光波長スペクトル部分だけに有用であり、したがって、それぞれ異なったビームスプリッタを有する多数の干渉計を設けるか、１つの干渉計で絶えずビームスプリッタを交換して、その干渉計を他の用途に使用できるようにすることが必要である。
【０００６】
したがって、再帰反射器／ビームスプリッタ結合体を伴っても伴わなくても、一体式の構造であることによって、衝撃、振動後、または温度変化による光学素子の現場での校正及び保守の必要がない装置における高精度な測定を行う光学アセンブリを提供することが望ましいであろう。また、一体式構造であって、干渉計の主な位置合わせ素子を形成している光学アセンブリを提供し、これによって単一の干渉計内での光学アセンブリの簡単でコスト効率の高い保守及び交換を容易にして様々な強度の放射光に使用することができるようにし、また光学アセンブリが一体構造であることによって衝撃、振動または温度変化による位置合わせの狂いの影響を受けないようにすることが望ましいであろう。
【０００７】
［発明の概要］
本発明によれば、一体式構造体を有する改良型光学アセンブリと、一体式構造体及び再帰反射器／ビームスプリッタ結合体を有する改良型光学アセンブリとが提供されている。一体式光学アセンブリは、第１及び第２取り付け部材とビームスプリッタとによって結合されて一体式構造体にされた上下プレートを備えている。アセンブリはさらに、ビームスプリッタに対して反射関係にある第１反射アセンブリを備えている。本発明の変更実施形態では、上記６つの構成部材を有する一体式構造体の代わりに、一体構造の中空コーナーキューブ再帰反射器を用いており、再帰反射器パネルの１つが反射表面であり、（第１パネルの反射表面に対して４５度の角度に位置する）別のパネルがビームスプリッタであり、第３パネルが中空コーナーキューブ再帰反射器の構造を完成するために使用された支持パネルである。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、一体構造であって干渉計に使用される改良型光学アセンブリを提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、高精度測定を達成すると共に、衝撃、振動または温度変化による位置合わせの狂いを阻止する改良型光学アセンブリを提供することである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、一体式構造であるために、他のそのような構造の光学アセンブリと容易に交換して、様々な放射光源に使用できるように干渉計内のビームスプリッタを変更することができる改良型光学アセンブリを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的の一部は自明であり、また一部は以下の説明から明らかになるであろう。
【００１２】
したがって、本発明は、以下に記載する製品に例示されている構成部材の特徴、性質及び関係を有するアセンブリを含み、本発明の範囲は請求の範囲に示されている。
【００１３】
［好適な実施形態の詳細な説明］
最初に図１を参照すると、標準的なマイケルソン干渉計が示されている。マイケルソン干渉計は、単一の放射光ビーム２０を２つの反射鏡、すなわち固定反射鏡４０及び可動反射鏡５０に対して４５度の角度に配置されたビームスプリッタ３０の方に送る放射光源１０を有する。放射光２０は、部分的に放射光ビーム２２の形で固定反射鏡４０の方に反射され、また部分的にビームスプリッタ３０を通過して放射光ビーム２４として可動反射鏡５０の方へ並進する。
【００１４】
次に、ビーム２２は固定反射鏡４０で反射してビームスプリッタ３０の方に戻され、そこで再び部分的に分割されて、一部の放射光２５は光源１０に戻り、一部の放射光２６は検出器６０の方に送られる。同様に、ビーム２４は可動反射鏡５０で反射してビームスプリッタ３０に戻される。ここでまた、ビーム２４は再び分割されて、一部の放射光２５は光源１０に戻り、他の放射光２６は検出器６０の方に送られる。
【００１５】
検出器６０は、単一放射光源から出た２つの放射光ビーム間の干渉を測定する。これらのビームは、並進及び反射によって異なった光学距離を移動しており、このことでフリンジ効果が発生し、これは目に見えると共に検出器６０で測定可能である。
【００１６】
次に図２を参照すると、マイケルソン干渉計の標準的レイアウト及び部品構造が干渉計１００で示されており、放射光源１１０と、ビームスプリッタ１３０と、可動反射アセンブリ１５０と、固定反射アセンブリ１４０と、検出器１６０とを含む。
【００１７】
放射光源１１０は、取り付けアセンブリ１１２によって固定位置に取り付けられている。放射光源１１０が取り付けアセンブリ１１２内に配置されている状態では、放射光ビーム１２０は、ビームの方向をビームスプリッタ１３０に対して４５度の角度に固定する経路に沿って位置調節可能である。
【００１８】
放射光源１１０は、平行白色光にすることができ、信号平行放射強度レーザ光源でもよく、これらはすべて本発明において同等のものと考える。
【００１９】
次に可動反射アセンブリ１５０を説明すると、好適な実施形態は、単一のパネル反射鏡の代わりに、中空のコーナーキューブ再帰反射器１５２が使用されていることを示している。中空コーナーキューブ再帰反射器は、リプキンス（Lipkins）の米国特許第３，６６３，０８４号に述べられている好適な実施形態と同様にして製造される。
【００２０】
再帰反射器１５２は、可動ベースアセンブリ１５４に取り付けられており、このアセンブリは再帰反射器１５２の位置をビーム１２０の光路に沿った線上で調節することができる。アセンブリ１５４の移動は、調節ノブ１５６を使用して調節可能であるが、本発明では、アセンブリ１５４の連続的均一移動を可能にするような手段を含めた他のアセンブリ１５４用移動手段も同等に使用することができる。また、アセンブリ１５４への再帰反射器１５２の取り付けは、ブレイア（Bleier）の米国特許第５，３３５，１１１号に記載されている構造に従って行うことができる。
【００２１】
再帰反射器１５２を可動反射アセンブリ１５０として使用することによって、再帰反射器の反射面がビームスプリッタ１３０を通過後の入射ビーム１２０の方向に対して４５度の角度になる限り、再帰反射器１５２をいずれの取り付け向きにすることもできる。
【００２２】
次に、一体式光学アセンブリ２００をさらに詳細に説明すると、図２〜図３に示されているように、ビームスプリッタ１３０及び反射アセンブリ１４０が一体式光学アセンブリ２００内に取り付けられていることがわかる。以下にさらに説明するように、また、アセンブリ２００をさらに構造分析するために、図４〜図７を参照しながら説明する。図２〜図３の実施形態と図４〜図７の実施形態との違いは、開口２４４及び２４６（図４〜図７を参照）に関するものである。取り付け部材２４０のこれらの補足的な開口は、距離測定に使用するためにＨｅＮｅ（ヘリウムネオン）レーザ光源である放射光源１１０を使用することに伴って設けられている。図４〜図７に示されている第２実施形態の目的については後述するが、アセンブリ２００の全体構造は他の点では図２〜図３のアセンブリ２００と同一であり、その構造を述べるために、図２〜図７を以下に説明する。
【００２３】
図３に示されているように、一体式光学アセンブリ２００は、上プレート２６０と、下プレート２７０と、少なくとも第１及び第２取り付け部材２１０及び２２０と、ビームスプリッタ１３０とで構成されている。構造的安定性をある程度追加するための追加として、第３取り付け部材２３０を使用することもできるが、その安定性は必須ではない。
【００２４】
図示のように、取り付け部材２１０は、第１縁部表面２１２及び第２縁部表面２１４を有する。第１縁部２１２の一部分が上プレート２６０（図４を参照）の第１縁部２６２の一部分に付着されているのに対して、取り付け部材２１０の第１縁部２１２の別の部分が下プレート２７０（図４を参照）の第１縁部表面の一部分に付着されている。
【００２５】
図４を続けて参照すると、取り付け部材２１０のすぐ近くに第２取り付け部材２２０が設けられている。第２取り付け部材２２０は、それの第１表面２２２の異なった部分に沿って上下プレート２６０及び２７０に付着されている。取り付け部材２２０の第１表面２２２のそれらの部分は、上プレート２６０の第２縁部表面２６４及び下プレート２７０の第２縁部表面２７４の一部分に付着されている。
【００２６】
図面、特に図７に示されているように、ビームスプリッタ１３０は、共通表面１３６に沿って互いに付着された２枚のパネル１３２及び１３４で構成されている。表面１３６は、ビームスプリッタ被膜を有する光学的平面的反射表面である。ビームスプリッタ１３０は、上縁部１３７の一部分に沿って上プレート２６０の下表面２６７の一部分に、また下縁部１３８の一部分に沿って下プレート２７０の上表面２７８の一部分に付着されている。しかし、ビームスプリッタを使用する時の通例のように、補正プレートも使用されている。この場合、ビームスプリッタ１３０は、組み込み式補正プレート、すなわち、パネル１３２を有する。補正プレートの目的は、ビームスプリッタ被膜によって発生した２つのビームの光路速度を等しくすることである。補正プレートがなければ、ビームスプリッタを通過して並進するビームはパネル１３４を３回通過するのに対して、反射ビームはビームスプリッタ１３０を１回通過するだけであろう。パネル１３２を追加することによって、両ビームとも同一寸法のパネルをそれぞれ４回通過して並進し、それによってそれらに生じていた光学距離の差が等化される。
【００２７】
上プレート２６０及び下プレート２７０間に設けられた第１取り付け部材２１０、第２取り付け部材２２０及びビームスプリッタ１３０の支持結合体が、本発明の一体式構造を形成するものである。前述したように、図示のようにして上下プレート２６０及び２７０の第３縁部表面２６６及び２７６の一部分の間に第３取り付け部材２３０を設けることが可能である。実際に、図９及び図１０に示されているように、ビームスプリッタ１３０を上下プレートの両方には接触させないで一体式構造を得ることも可能である。その場合、図示のように、また部材２１０を取り付けたようにして第３取り付け部材２３０を付着させることによって、安定した一体式構造が達成される。したがって、図９及び図１０で、ビームスプリッタ１３０をその下縁部１３８に沿って下プレート２７０に（図９）、またはその上縁部１３７に沿って上プレート２６０に（図１０）付着させるだけでよいことがわかる。
【００２８】
マイケルソン干渉計の必要な反射素子を完成するために、反射鏡パネル１４０が下プレート２７０の上表面２７８の一部分と取り付け部材２１０の第２縁部表面２１４とに付着されていることが図面からわかる。反射鏡パネル１４０は、その下縁部表面の一部分が下プレート２７０の上表面２７８にわずかに張り出しており、これらの接触表面間に接着剤が塗布されている。接着剤は、取り付け部材２１０の縁部表面２１４と接する反射鏡パネル１４０の側縁部表面にも塗布されている。反射パネル１４０の反射表面１４２の光学的平面性を損なうことがないようにして一定量の接着剤が塗布されている。
【００２９】
上記のように反射鏡パネル１４０はアセンブリ２００に固定されているので、パネル１４０を単一の平面パネル形反射鏡以外にする必要がなく、たとえば、パネル１４０は再帰反射器である必要はない。構造体内に（可動反射アセンブリ１５０に関して前述したように）再帰反射器を使用する利点の１つは、入射光が再帰反射器の表面に対して４５度の角度をなす限り、再帰反射器の取り付け向きが重要でないことである。本発明では、パネル１４０を一体式構造体に固定的に取り付けることによって、パネル１４０の取り付け向きが振動及び衝撃によって変動しないようにすることができ、したがって、再帰反射器が必要ない（もちろん、再帰反射器を使用することもできる）。
【００３０】
アセンブリ２００は第４取り付け部材２４０も有することができる。第４取り付け部材２４０の主たる目的はアセンブリ２００の一体式構造の安定化を助けることではないが、ここではそれを取り付け部材と呼ぶ。第４取り付け部材２４０は、ビーム１２０がビームスプリッタ１３０及び可動反射アセンブリ１５０間を移動するために部材２４０の開口２４２を通過できるようにビーム１２０の移動経路に関連させた位置に設けられている。部材２４０は、反射鏡パネル１４０を取り付けたようにして、（図５にわかりやすく示されているように）その縁部の細い部分に沿って下プレート２７０の上表面２７８の一部分に、また（やはり図５にわかりやすく示されているように）取り付け部材２２０の縁部に当接して付着したその側縁部に沿って取り付けられている。
【００３１】
アセンブリ２００の部材２１０、２２０、２３０、２４０、２６０、２７０、１３０及び１４０はすべて同一の材料で製造されている。好ましくは、材料は石英ガラスまたは焼きなましパイレックス（登録商標）のいずれかである。そのような材料を使用することによって、材料の膨張係数を同一にすることができるので、アセンブリ２００が受ける温度変化は各部材すべてに同一に加わるため、アセンブリ２００は均一に膨張及び収縮することができ、それによってビームスプリッタ１３０及び反射鏡パネル１４０の反射表面のゆがみの可能性がなくなる。
【００３２】
次に図７を参照すると、前述したように、第４取り付け部材２４０の開口２４４及び２４６がＨｅＮｅ単一源レーザ光と共に使用されている。光または放射光が３１０で示され、（図示しない）光源から出ている。光３１０はビームスプリッタ１３０を通過し、一部の光３２０が反射鏡パネル１４０へ反射され、別の一部の光３３０がビームスプリッタ１３０を通過して並進して開口２４６を通り抜けて、可動反射アセンブリ１５０の再帰反射器１５２で反射される。
部材２４０内、特に開口２４４内に小さい再帰反射鏡３００がある。
【００３３】
再帰反射鏡３００は、前述の米国特許第３，６６３，０８４号に記載されている標準的な再帰反射器に従って製造され、リプキンスの米国特許第３，９７７，７６５号に記載されているように、開口管４４内に取り付けることができる。それによって、ビーム３３０は反射して反射アセンブリ１５０へ戻され、開口２４６を通って再びビームスプリッタ１３０を通過して検出器へ送られる。
【００３４】
次に図８を説明すると、本発明の光学アセンブリ用の一体式構造の第３実施形態が４００で開示されている。アセンブリ４００の最も基本的な形は、本説明で前述したように、またリプキンスの米国特許第３，６６３，０８４号に記載されているように、中空のコーナーキューブ再帰反射器である。
【００３５】
図８の開示とこれらの従来型再帰反射器との違いは、再帰反射器の反射鏡パネルの一方が実際上はビームスプリッタパネル４１０であり、これは自明のこととしてアセンブリ４００の他方の反射鏡パネル４２０に対して４５度の角度にある点にある。
【００３６】
第３パネル４３０は反射パネルではなく、再帰反射器構造を完成するための支持パネルにすぎない。そのような構造は、従来技術に記載されているように、１つのパネルの縁部と隣接パネルの反射表面とを交互に重ね合わせて付着するなどの方法を使用している。
【００３７】
実際に、図８の一体式再帰反射器構造を（前述の）アセンブリ２００の構造全体の代わりに使用することによってほぼ同一の結果を達成することができ、したがって、図８の開示は本出願の図２〜図７の構造の変更形実施形態として説明するのが適当である。
【００３８】
したがって、以上の説明から明らかになったもののうちの上記の目的は効果的に達成され、また本発明の範囲から逸脱することなく上記の構造に一定の変更を加えることができるので、添付図面に示されている上記説明に含まれるものはすべて、制限的ではなく説明的として解釈されるべきものである。
【００３９】
また、請求の範囲は、以上に記載した本発明の包括的及び具体的特徴のすべて及び本発明の範囲の記述すべてをカバーし、言い換えると、それらは請求の範囲に入るであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来型マイケルソン干渉計において放射光がどのように反射するかを示す概略図である。
【図２】  本発明の一体式光学アセンブリを有する干渉計の斜視図である。
【図３】  本発明の一体式光学アセンブリの斜視図である。
【図４】  本発明の一体式光学アセンブリを別の方向から見た斜視図である。
【図５】  本発明の一体式光学アセンブリの平面図である。
【図６】  本発明の一体式光学アセンブリの１つの側部の側面図である。
【図７】  本発明の第２実施形態の一部平面図である。
【図８】  一体式光学アセンブリを再帰反射器／ビームスプリッタ結合体として示す本発明の第３実施形態の斜視図である。
【図９】  他の実施形態の図６と同様の側面図である。
【図１０】  さらに他の実施形態の図６と同様の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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