(57)【要約】【課題】本発明は、白色校正および波長校正を互いに同等の頻度で実施できるフーリエ変換型分光計およびその校正方法を提供する。【解決手段】本発明のフーリエ変換型分光計Ｄａは、測定光を放射する測定光光源５１と、波長校正光を放射する波長校正光光源５４と、所定光を干渉させて得られたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて所定光のスペクトルを求めるフーリエ変換分光部１０、２０ａ、３０、４１と、白色校正板ＣＰによる測定光の反射光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させて前記フーリエ変換分光部を白色校正する白色校正部４１５と、白色校正板ＣＰによる波長校正光の反射光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させて前記フーリエ変換分光部を波長校正する波長校正部４１６とを備え、白色校正部４１５および波長校正部４１６は、時間的に続けて白色校正および波長校正を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用の測定光を放射する測定光光源と、
波長校正用の波長校正光を放射する波長校正光光源と、
所定光を干渉させることによって得られたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて前記所定光のスペクトルを求めるフーリエ変換分光部と、
前記測定光を白色校正板で反射させた反射白色校正光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させることによって前記フーリエ変換分光部を白色校正する白色校正部と、
前記波長校正光を白色校正板で反射させた反射波長校正光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させることによって前記フーリエ変換分光部を波長校正する波長校正部とを備え、
前記白色校正部および前記波長校正部は、時間的に続けて白色校正および波長校正を行うこと
を特徴とするフーリエ変換型分光計。
【請求項２】
前記測定光光源と前記波長校正光光源とは、それぞれ、個別の光源であること
を特徴とする請求項１に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項３】
前記波長校正光光源は、キセノンランプと、前記キセノンランプを、発光後所定時間内、一定の光強度で発光させるフラット発光制御部とを備えるフラット発光キセノンランプであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項４】
前記波長校正光光源は、発光ダイオードおよびレーザ光源のうちのいずれか一方の光源と、前記光源に関する温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定された温度に基づいて前記光源を所定の波長で発光させる発光波長制御部とを備える定波長光源であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項５】
前記フーリエ変換分光部は、
前記所定光の入射位置から干渉位置までの間に２個の光路を形成する複数の光学素子を備え、前記複数の光学素子には、光軸方向に移動することによって前記２個の光路間に光路差を生じさせる光路差形成光学素子が含まれる干渉計と、
前記光路差形成光学素子の光軸上の位置を検出するための位置検出用の単色光を放射する位置検出単色光光源と、
前記干渉計で生成された前記単色光の干渉光を光電変換することによって得られた信号が所定の基準値と交差するタイミングでクロス信号を出力するタイミング出力部と、
前記干渉計で生成された前記所定光のインターフェログラムを前記ゼロクロス信号でサンプリングすることで測定するインターフェログラム測定部と、
前記インターフェログラム測定部によって測定されたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて前記所定光のスペクトルを求めるスペクトル演算部とを備え、
前記波長校正光光源は、前記位置検出単色光光源と兼用され、前記波長校正光は、前記位置検出単色光の一部の光であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項６】
前記位置検出単色光の一部の光の波長を前記インターフェログラム測定部の測定可能な波長に波長変換する波長変換部をさらに備え、
前記波長校正光は、前記位置検出単色光の一部の光を前記波長変換部で波長変換した波長変換光であること
を特徴とする請求項５に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項７】
前記波長校正部は、前記位置検出単色光の一部の光の波長を測定可能に前記インターフェログラム測定部の測定波長範囲をオーバサンプリングによって拡大すること
を特徴とする請求項５に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項８】
既知な波長を透過中心波長に持ち、輝線相当の透過波長帯域を持つバンドパスフィルタをさらに備え、
前記波長校正光は、前記測定光を前記バンドパスフィルタで濾波した濾波光であること
を特徴とする請求項１に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項９】
回折格子と、前記回折格子で回折された所定の次数の光のみを透過させるスリットを形成したスリット部材と備えるモノクロメータ部をさらに備え、
前記波長校正光は、前記測定光を前記モノクロメータ部で単色化した単色光であること
を特徴とする請求項１に記載のフーリエ変換型分光計。
【請求項１０】
所定光を干渉させることによって得られたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて前記所定光のスペクトルを求めるフーリエ変換分光部に、測定用の測定光を白色校正板で反射させた反射白色校正光を前記所定光として入射させることによって前記フーリエ変換分光部を白色校正する白色校正工程と、
波長校正用の波長校正光を白色校正板で反射させた反射波長校正光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させることによって前記フーリエ変換分光部を波長校正する波長校正工程とを備え、
前記白色校正工程および前記波長校正工程は、時間的に続けて行われること
を特徴とするフーリエ変換型分光計の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フーリエ変換型分光計およびその校正方法に関し、特に、白色校正および波長校正を実施できるフーリエ変換型分光計およびフーリエ変換型分光計の校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分光計は、測定対象の所定光（被測定光）における各波長（各波数）の成分（光強度）を表すスペクトルを測定する装置であり、その一つに、フーリエ変換を用いたフーリエ変換型分光計が知られている。このフーリエ変換型分光計は、大略、干渉計で所定光の干渉光を測定し、この測定結果をフーリエ変換することによって前記所定光のスペクトルを求める測定装置である。このフーリエ変換型分光計では、干渉計の出力は、所定光に含まれる複数の波長の光が前記干渉計によって一括で干渉された合成波形であり、インターフェログラムと呼ばれ、このインターフェログラムをフーリエ変換することによって、前記所定光のスペクトルが求められる。このインターフェログラムは、所定の範囲で１または複数の急峻なピークを持つと共に残余の範囲では略ゼロレベルとなるプロファイルとなり、この１または複数の急峻なピークのうちの中央のピークは、センターバーストと呼ばれる。
【０００３】
このようなフーリエ変換型分光計を含む分光計では、一般に、所定の測定精度を得るために、いわゆる白色校正および波長校正の各校正が必要である。
【０００４】
この白色校正は、明るさに関するずれ、すなわち、分光特性の縦軸の目盛りを校正するものであり、干渉光の測定結果と測定の際における光源の分光エネルギーとを対応付ける処理（どの波長の光がどの程度の強度であるかを値付ける処理）である。例えば、測定対象の物体を配置するための測定位置に、測定範囲の波長を高い反射率（約９０％〜約９９％）で反射できるいわゆる白色校正板（標準白色板）を配置して測定することによって白色校正が行われる。
【０００５】
前記波長校正は、波長に関するずれ、すなわち、分光特性の横軸の目盛りを校正するものであり、干渉光の測定結果と実際の波長とを対応付ける処理（どの測定データがどの波長値のデータを表しているかを値付ける処理）である。例えば、フーリエ変換型分光計では、フーリエ変換で得られるスペクトルの番号と波数とを対応付けることによって波長校正が行われる。この波長校正は、例えば、波長の既知な物理特性を持つ標準試料（基準光）を分光計で測定し、その測定結果と前記既知な波長とを対比することによって行われる。このような波長校正に関する技術は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されている。この特許文献１では、波長校正の基準光は、１次スペクトルピークにおいて吸収するネオジウムでドーピングされたイットリウムアルミニウムガーネツト（Ｎｄ：ＹＡＧ）水晶フイルタとファブリペローエタロンフィルタとを組み合わせて狭帯域化することによって生成されている。前記特許文献２では、波長校正には、水とプロパノール（３．８３ｗ／ｗ％）から成る標準化液体における２つの明確な吸収ピークが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５４７７７１号公報
【特許文献２】特許第３６９４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、フーリエ変換型分光計の白色校正は、ユーザ側で実施されるが、その波長校正は、通常、メーカ側で実施されるため、ユーザは、メーカにフーリエ変換型分光計を送り、メーカに波長校正を依頼している。このため、フーリエ変換型分光計の白色校正は、比較的、多数実施され、分光特性の縦軸の精度は、比較的維持される一方、フーリエ変換型分光計の波長校正は、実施頻度が比較的少なく、分光特性の横軸の精度が、前記縦軸の場合に較べて比較的維持され難い状況にあった。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、白色校正および波長校正を互いに同等の頻度で実施できるフーリエ変換型分光計およびフーリエ変換型分光計の校正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかるフーリエ変換型分光計は、測定用の測定光を放射する測定光光源と、波長校正用の波長校正光を放射する波長校正光光源と、所定光を干渉させることによって得られたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて前記所定光のスペクトルを求めるフーリエ変換分光部と、前記測定光を白色校正板で反射させた反射白色校正光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させることによって前記フーリエ変換分光部を白色校正する白色校正部と、前記波長校正光を白色校正板で反射させた反射波長校正光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させることによって前記フーリエ変換分光部を波長校正する波長校正部とを備え、前記白色校正部および前記波長校正部は、時間的に続けて白色校正および波長校正を行うことを特徴とする。
【００１０】
このようなフーリエ変換型分光計は、時間的に続けて白色校正および波長校正を行うので、白色校正および波長校正を互いに同等の頻度で実施できる。また、このようなフーリエ変換型分光計は、白色校正板を用いて波長校正を行うので、所定のジオメトリで波長校正光が白色校正板に入射しない場合でも、反射波長校正光をフーリエ変換分光部に入射でき、波長校正を行うことができる。そして、このようなフーリエ変換型分光計は、測定対象の物体（測定サンプル、試料、被測定物）を配置するための測定位置（サンプル配置位置）に白色校正板を配置して白色校正および波長校正を行うので、ずれ要因を略全て含めて校正できる。このため、このようなフーリエ変換型分光計は、より高精度に校正でき、より高精度な測定結果を得ることができる。
【００１１】
また、他の一態様では、上述のフーリエ変換型分光計において、前記測定光光源と前記波長校正光光源とは、それぞれ、個別の光源であることを特徴とする。
【００１２】
このようなフーリエ変換型分光計は、前記測定光光源と前記波長校正光光源とをそれぞれ個別の光源で備えるので、測定に適した光源を採用することができ、波長校正に適した光源を採用することができる。このため、このようなフーリエ変換型分光計は、所望の測定精度で測定でき、所望の校正精度で波長校正できる。
【００１３】
また、他の一態様では、これら上述のフーリエ変換型分光計において、前記波長校正光光源は、キセノンランプと、前記キセノンランプを、発光後所定時間内、一定の光強度で発光させるフラット発光制御部とを備えるフラット発光キセノンランプであることを特徴とする。
【００１４】
このようなフーリエ変換型分光計は、フラット発光キセノンランプを用いるので、波長校正中、安定した光強度で波長校正できる。このため、このようなフーリエ変換型分光計は、より精度よく波長校正できる。
【００１５】
また、他の一態様では、これら上述のフーリエ変換型分光計において、前記波長校正光光源は、発光ダイオードおよびレーザ光源のうちのいずれか一方の光源と、前記光源に関する温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定された温度に基づいて前記光源を所定の波長で発光させる発光波長制御部とを備える定波長光源であることを特徴とする。
【００１６】
一般に、発光ダイオードやレーザ光源は、発光波長に温度依存性を持つ。このようなフーリエ変換型分光計は、発光波長を温度制御する発光ダイオードまたはレーザ光源を用いるので、より精度よく波長校正できる。
【００１７】
また、他の一態様では、これら上述のフーリエ変換型分光計において、前記フーリエ変換分光部は、前記所定光の入射位置から干渉位置までの間に２個の光路を形成する複数の光学素子を備え、前記複数の光学素子には、光軸方向に移動することによって前記２個の光路間に光路差を生じさせる光路差形成光学素子が含まれる干渉計と、前記光路差形成光学素子の光軸上の位置を検出するための位置検出用の単色光を放射する位置検出単色光光源と、前記干渉計で生成された前記単色光の干渉光を光電変換することによって得られた信号が所定の基準値と交差するタイミングでクロス信号を出力するタイミング出力部と、前記干渉計で生成された前記所定光のインターフェログラムを前記ゼロクロス信号でサンプリングすることで測定するインターフェログラム測定部と、前記インターフェログラム測定部によって測定されたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて前記所定光のスペクトルを求めるスペクトル演算部とを備え、前記波長校正光光源は、前記位置検出単色光光源と兼用され、前記波長校正光は、前記位置検出単色光の一部の光であることを特徴とする。
【００１８】
このようなフーリエ変換型分光計は、フーリエ変換分光部の位置検出単色光光源の位置検出単色光を波長校正光に流用するので、別途、波長校正光光源を備える必要がない。
【００１９】
また、他の一態様では、上述のフーリエ変換型分光計において、前記位置検出単色光の一部の光の波長を前記インターフェログラム測定部の測定可能な波長に波長変換する波長変換部をさらに備え、前記波長校正光は、前記位置検出単色光の一部の光を前記波長変換部で波長変換した波長変換光であることを特徴とする。
【００２０】
このようなフーリエ変換型分光計は、前記インターフェログラム測定部が位置検出単色光の波長を検出し難いあるいは検出できない場合でも、波長変換部を備えるので、位置検出用レーザ光を波長校正光に流用できる。
【００２１】
また、他の一態様では、上述のフーリエ変換型分光計において、前記波長校正部は、前記位置検出単色光の一部の光の波長を測定可能に前記インターフェログラム測定部の測定波長範囲をオーバサンプリングによって拡大することを特徴とする。
【００２２】
このようなフーリエ変換型分光計は、オーバサンプリングによって前記インターフェログラム測定部の測定波長範囲を、前記位置検出単色光の波長を測定可能に拡大するので、位置検出用レーザ光を波長校正光に流用できる。
【００２３】
また、他の一態様では、上述のフーリエ変換型分光計において、既知な波長を透過中心波長に持ち、輝線相当の透過波長帯域を持つバンドパスフィルタをさらに備え、前記波長校正光は、前記測定光を前記バンドパスフィルタで濾波した濾波光であることを特徴とする。
【００２４】
このようなフーリエ変換型分光計は、入射光を狭帯域化する前記バンドパスフィルタを備えるので、前記測定光を前記波長校正光に流用できる。
【００２５】
また、他の一態様では、上述のフーリエ変換型分光計において、回折格子と、前記回折格子で回折された所定の次数の光のみを透過させるスリットを形成したスリット部材と備えるモノクロメータ部をさらに備え、前記波長校正光は、前記測定光を前記モノクロメータ部で単色化した単色光であることを特徴とする。
【００２６】
このようなフーリエ変換型分光計は、入射光を単波長光化する前記モノクロメータ部を備えるので、前記測定光を前記波長校正光に流用できる。
【００２７】
また、本発明の他の一態様にかかるフーリエ変換型分光計の校正方法は、所定光を干渉させることによって得られたインターフェログラムに基づいてフーリエ変換を用いて前記所定光のスペクトルを求めるフーリエ変換分光部に、測定用の測定光を白色校正板で反射させた反射白色校正光を前記所定光として入射させることによって前記フーリエ変換分光部を白色校正する白色校正工程と、波長校正用の波長校正光を白色校正板で反射させた反射波長校正光を前記所定光として前記フーリエ変換分光部に入射させることによって前記フーリエ変換分光部を波長校正する波長校正工程とを備え、前記白色校正工程および前記波長校正工程は、時間的に続けて行われることを特徴とする。
【００２８】
このようなフーリエ変換型分光計の校正方法は、時間的に続けて白色校正工程および波長校正工程を行うので、白色校正および波長校正を互いに同等の頻度で実施できる。また、このようなフーリエ変換型分光計の校正方法は、白色校正板を用いて波長校正を行うので、所定のジオメトリで波長校正光が白色校正板に入射しない場合でも、反射波長校正光をフーリエ変換分光部に入射でき、波長校正を行うことができる。そして、このようなフーリエ変換型分光計の校正方法は、測定対象の被測定物（測定サンプル）が配置されるサンプル配置位置に白色校正板を配置して白色校正および波長校正を行うので、ずれ要因を略全て含めて校正できる。このため、このようなフーリエ変換型分光計の校正方法は、より高精度に校正でき、より高精度な測定結果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明にかかるフーリエ変換型分光計およびフーリエ変換型分光計の校正方法は、白色校正および波長校正を互いに同等の頻度で実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態におけるフーリエ変換型分光計の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。
【図３】一例として、第１実施形態のフーリエ変換型分光計におけるキセノン（Ｘｅ）の輝線光の輝線スペクトルを示す図である。
【図４】第１実施形態のフーリエ変換型分光計における校正に関する動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。
【図６】第２実施形態のフーリエ変換型分光計における校正に関する動作を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。
【図８】第４実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。
【図９】第４実施形態のフーリエ変換型分光計における校正に関する動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００３２】
（第１実施形態）
図１は、実施形態におけるフーリエ変換型分光計の構成を示すブロック図である。図２は、第１実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。図３は、一例として、第１実施形態のフーリエ変換型分光計におけるキセノン（Ｘｅ）の輝線光の輝線スペクトルを示す図である。図３の横軸は、ｃｍ−１単位で示す波数であり、その縦軸は、相対強度である。
【００３３】
第１実施形態におけるフーリエ変換型分光計（以下、適宜「ＦＴ型分光計」と略記する。）Ｄａは、所定光のスペクトルを測定する装置であって、前記所定光を干渉計で測定し、この測定した所定光の干渉光の波形（インターフェログラム）をフーリエ変換することによって前記所定光のスペクトルを求める装置である。そして、本実施形態のＦＴ型分光計Ｄａでは、測定対象の物体（測定サンプル、試料、被測定物）ＳＭにおけるスペクトルの測定において、ＳＮ比を改善し、良好な精度の測定結果を得るために、前記試料ＳＭのスペクトルを求めるためにフーリエ変換される変換対象には、前記干渉計で生成された前記所定光のインターフェログラムを複数積算することによって得られた積算インターフェログラム（合成インターフェログラム）が用いられる。そして、本実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａは、上述のいわゆる白色校正を行う白色校正機能と上述のいわゆる波長校正を行う波長校正機能とを有している。
【００３４】
このような第１実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａは、例えば、図１および図２に示すように、試料ＳＭに測定光および波長校正光それぞれを照射するための測定校正光学系５０ａと、所定光が入射され、前記所定光の干渉光を射出する干渉計１０と、干渉計１０で得られた前記所定光の干渉光を受光して光電変換することによって前記所定光の干渉光における波形（インターフェログラム）の電気信号（所定光の干渉光における光強度変化を表す電気信号）を出力する受光処理部２０ａと、干渉計１０における移動鏡１３の位置を検出する位置検出処理部３０と、制御演算部４１と、入力部４２と、出力部４３と、インターフェース部（以下、「ＩＦ部」と略記する。）４４と、筐体１とを備えている。前記所定光は、試料ＳＭのスペクトルを測定する場合では、試料ＳＭで反射した測定用の測定光の反射光（反射測定光）等である。一方、白色校正を行う場合には、前記測定光を白色校正板で反射させた反射光（反射白色校正光）であり、波長校正を行う場合には、波長校正用の波長校正光を白色校正板で反射させた反射光（反射波長校正光）である。測定光は、試料ＳＭのスペクトルを測定するために用いられる光であり、予め設定された所定の波長帯で連続スペクトルを持つ光である。前記測定光は、本実施形態では、白色校正を行う場合にも用いられる。波長校正光は、当該フーリエ変換型分光計Ｄａを波長校正するために用いられる光であって、予め既知な波長の光を含む。
【００３５】
筐体１は、これら測定校正光学系５０ａ、干渉計１０、受光処理部２０ａ、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３およびＩＦ部４４を収容する箱体であり、その一面には、試料ＳＭや後述の白色校正板ＣＰを載置するための試料台１ｂが形成されている。より具体的には、筐体１は、水平な水平面と、外方に突出するように前記水平面の一部に形成された錐台部とを備えた一主面を持つ箱体である。前記錐台部の水平な上面には、試料台１ｂが形成され、前記水平面には、入力部４２を構成する、例えばテンキー等の複数の入力スイッチが配設されるとともに、表示面を外部に臨ませた出力部４３が配設されている。また、筐体１の一側面には、コネクタ部を外部に臨ませたＩＦ部４４が配設されている。前記試料台１ｂには、前記所定光を入射させるための入射開口１ａが貫通開口するように形成されている。そして、本実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａには、その白色校正を行うために用いられる白色校正板ＣＰが付属している。白色校正板ＣＰは、上述したように、測定可能領域の波長を高い反射率（約９０％〜約９９％）で反射できるように、少なくとも一主面を白色に形成した板状の部材であり、標準白色板とも呼称される。この白色校正板ＣＰは、本実施形態では、白色校正を行う場合だけでなく波長校正を行う場合も、試料台１ｂに配置されて用いられる。
【００３６】
測定校正光学系５０は、試料ＳＭを測定する場合に測定光を試料ＳＭへ照射し、白色校正する場合に前記測定光を白色校正板ＣＰへ照射し、波長校正する場合に前記波長校正光を白色校正板ＣＰへ照射し、これら試料ＳＭまたは白色校正板ＣＰで反射した反射光を前記所定光として干渉計１０に導光する光学系である。前記反射光は、試料ＳＭの前記測定では測定光の試料ＳＭによる反射測定光であり、前記白色校正では測定光の白色校正板ＣＰによる反射白色校正光であり、前記波長校正では波長校正光の白色校正板ＣＰによる反射波長校正光である。
【００３７】
このような測定校正光学系５０は、例えば、図２に示すように、測定光光源５１と、第１透過遮光機構部５２と、照明光学系５３と、波長校正光光源５４と、第１導光光学系６０とを備える。
【００３８】
測定光光源５１は、制御演算部４１に接続され、制御演算部４１の制御に従って前記測定光を放射する装置であり、例えば、本実施形態では、ハロゲンを用いたハロゲン光源（Ｈａｌｏｇｅｎ  Ｌａｍｐ）等である。
【００３９】
第１透過遮光機構部５２は、制御演算部４１に接続され、制御演算部４１の制御に従って、測定光光源５１から放射された測定光を透過または遮光する装置である。第１透過遮光機構部５２は、測定光光源５１から放射された測定光を遮光できる大きさを持ち、測定光光源５１から放射された測定光を遮光できる扇形状板状の遮光板と、前記扇形状の中心を軸に、前記遮光板を所定の角度で回転させるアクチュエータとを備える。そして、この第１透過遮光機構部５２は、制御演算部４１の制御に従って、測定光光源５１から放射された測定光を遮光する場合には、測定光光源５１から入射開口１ａに至る測定光の光軸と交差し、前記測定光を遮光する遮光位置Ｐａに前記遮光板を前記アクチュエータによって移動する。一方、この第１透過遮光機構部５２は、制御演算部４１の制御に従って、測定光光源５１から放射された測定光を透過する場合には、前記測定光を遮光しない（前記測定光の光路を遮らない）待避位置Ｐｂに前記遮光板を前記アクチュエータによって移動する。
【００４０】
照明光学系５３は、測定光光源５１から放射された測定光を前記所定のジオメトリで入射開口１ａに導光する光学系であり、例えば、本実施形態では、測定光光源５１から入射開口１ａに至る測定光の光軸上に配置された集光レンズ等である。前記４５：０度のジオメトリの例では、測定光が４５度の入射角で入射開口１ａの開口面に入射するように、照明光学系５３が構成される。
【００４１】
波長校正光光源５４は、制御演算部４１に接続され、制御演算部４１の制御に従って前記波長校正光を放射する装置である。このように本実施形態では、測定光光源５１と波長校正光光源５４とは、それぞれ、個別の光源で構成されている。波長校正光光源５４は、その放射した波長校正光を所定のジオメトリ（例えば４５：０度のジオメトリ等）で入射開口１ａに入射するように配置される。前記４５：０度のジオメトリの例では、波長校正光が４５度の入射角で入射開口１ａの開口面に入射するように、波長校正光光源５４が配置される。
【００４２】
波長校正光を放射するこの波長校正光光源５４は、予め既知な波長の光を少なくとも１つ含む光源であれば、任意の種類の光源を用いることができる。
【００４３】
例えば、この波長校正光光源５４は、波長の既知な輝線光を少なくとも１つ含む光を放射する光源（輝線光光源）である。このような輝線光光源は、例えば、キセノン（Ｘｅ）を用いたキセノン光源（Ｘｅ  Ｌａｍｐ）、クリプトン（Ｋｒ）を用いたクリプトン光源（Ｋｒ  Ｌａｍｐ）、ネオン（Ｎｅ）を用いたネオン光源（Ｎｅ  Ｌａｍｐ）、アルゴン（Ａｒ）を用いたアルゴン光源（Ａｒ  Ｌａｍｐ）および水銀（Ｈｇ）を用いた水銀光源（Ｈｇ  Ｌａｍｐ）等である。一例として、キセノンランプの輝線スペクトルが図３に示されている。キセノンランプを用いた波長校正光光源５４は、キセノンランプと、前記キセノンランプを、発光後所定時間内、一定の光強度で発光させるフラット発光制御部とを備えるフラット発光キセノンランプであることが好ましい。このようなフラット発光キセノンランプは、例えば、特開平７−１２０８１３号公報等に開示されている。より具体的には、フラット発光キセノンランプは、キセノンランプと、電気エネルギーを蓄積するコンデンサと、コンデンサからキセノンランプに供給される電気エネルギーをオンオフ制御するＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ)等を備えた制御回路とを備え、前記ＩＧＢＴのオンオフの繰り返しによってフラッシュ発光を制御して均一な光量でキセノンランプの発光を持続するものである。このフラット発光キセノンランプを用いることによって、ＦＴ型分光計Ｄａは、波長校正中、安定した光強度で波長校正できる。このため、このようなＦＴ型分光計Ｄａは、より精度よく波長校正できる。
【００４４】
また例えば、この波長校正光光源５４は、波長の既知な光を少なくとも１つ含む光を放射する発光ダイオードおよびレーザ光源（例えば波長１５５０ｎｍの面発光レーザ等）のうちのいずれか一方の光源であってよい。なお、発光ダイオードが用いられる場合には、輝線相当の透過波長帯域を持つバンドパスフィルタをさらに備える。そして、発光ダイオードやレーザ光源を用いた波長校正光光源５４は、発光ダイオードおよびレーザ光源のうちのいずれか一方の光源と、例えばサーミスタ等の前記光源に関する温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定された温度に基づいて前記光源を所定の波長で発光させる発光波長制御部とを備える定波長光源であることが好ましい。前記発光波長制御部は、例えばペルチェ素子等の前記光源の温度を調整する温度調整部と、前記温度測定部で測定された温度に基づいて前記温度調整部によって前記光源の温度を調整することで、前記光源を所定の波長で発光させる温度制御部とを備える。一般に、発光ダイオードやレーザ光源は、発光波長に温度依存性を持つが、この定波長光源を用いることによって、このようなＦＴ型分光計Ｄａは、より精度よく波長校正できる。
【００４５】
第１導光光学系６０は、測定では反射測定光を、白色校正では反射白色校正光を、そして、波長校正では反射波長校正光を、所定光として干渉計１０へ導光する光学系である。例えば、本実施形態では、第１導光光学系６０は、前記所定のジオメトリの射出方向（例えば前記４５：０度のジオメトリでは０°方向（入射開口１ａにおける開口面の法線方向））に沿って順に配置された集光レンズ６１、開口板６２およびコリメートレンズ６３を備える。開口板６２は、貫通開口を形成した板状部材であり、集光レンズ６１およびコリメートレンズ６３の各集光位置に前記貫通開口が位置するように配置される。この構成の第１導光光学系６０では、入射開口１ａからの所定光は、集光レンズ６１で集光され、開口板６２の貫通開口を介してコリメートレンズ６３に入射され、コリメートレンズ６３で平行光となって干渉計１０に入射される。
【００４６】
図１に戻って、干渉計１０は、所定光が入射され、前記所定光の入射位置から干渉位置までの間に２個の光路を形成する複数の光学素子を備え、前記複数の光学素子には、光軸方向に移動することによって前記２個の光路間に光路差を生じさせる光路差形成光学素子が含まれる装置である。より具体的には、干渉計１０は、所定光が入射され、この入射された所定光を２個の第１および第２所定光に分岐し、これら分岐した第１および第２所定光のそれぞれを、互いに異なる２個の経路である第１および第２光路のそれぞれに進行（伝播）させ、再び合流させるものであり、この分岐点（分岐位置）から合流点（合流位置、干渉位置）までの間に第１および第２光路間に光路差があると、前記合流の際に位相差が生じているため、前記合流によって光に濃淡を生じるものである。干渉計１０は、例えばマッハツェンダー干渉計等の種々のタイプの第１および第２光路を備える干渉計を利用することができるが、本実施形態では、図２に示すように、マイケルソン干渉計によって構成されている。
【００４７】
このマイケルソン干渉計の干渉計１０は、図２に示すように、複数の光学素子として、所定の位置で固定的に配置された半透鏡（ハーフミラー）１１、所定の位置で固定的に配置された固定鏡１２、および、光反射面が光軸方向に移動する移動鏡１３を備え、固定鏡１２と移動鏡１３とは、各鏡面の各法線が互いに直交するようにそれぞれ配置され、半透鏡１１は、半透鏡面の法線が前記固定鏡１２および移動鏡１３における各法線の直交点を通り、これら各法線に対し４５度の角度で交差するように配置される。この干渉計１０において、干渉計１０に入射された所定光は、半透鏡１１で２個の第１および第２所定光に分岐する。この分岐した一方の第１所定光は、半透鏡１１で反射されて固定鏡１２に入射する。この第１所定光は、固定鏡１２で反射し、来た光路を逆に辿って再び半透鏡１１に戻る。一方、この分岐した他方の第２所定光は、半透鏡１１を通過して移動鏡１３に入射する。この第２所定光は、移動鏡１３で反射し、来た光路を逆に辿って再び半透鏡１１に戻る。これら固定鏡１２で反射された第１所定光および移動鏡１３で反射された第２所定光は、半透鏡１１で互いに合流して干渉する。このような構成のマイケルソン干渉計１０では、所定光は、移動鏡１３の鏡面における法線方向に沿って干渉計１０へ入射され、所定光の干渉光は、固定鏡１２の鏡面における法線方向に沿って干渉計１０から射出される。
【００４８】
したがって、本実施形態では、第１所定光は、所定光の入射位置から、半透鏡１１、固定鏡１２をこの順に介して半透鏡１１に再び至る第１光路を辿る。第２所定光は、所定光の入射位置から、半透鏡１１および移動鏡１３をこの順に介して半透鏡１１に再び至る第２光路を辿る。ＦＴ型分光計Ｄａの干渉計１０は、移動鏡１３によって生じる光路差に起因する光の強弱を生じる。
【００４９】
この移動鏡１３には、例えば、共振振動を用いることによって２個の第１および第２光路間に光路差を生じさせる光学素子が用いられる。このような移動鏡１３として、例えば、特開２０１１−８０８５４号公報や特開２０１２−４２２５７号公報に開示の光反射機構が挙げられる。この光反射機構は、互いに対向して配置される第１および第２の板ばね部と、前記第１および第２の板ばね部の間で互いに離間して配置され、それぞれが前記第１および第２の板ばね部と連結される第１および第２の支持体と、前記第１および第２の板ばね部の前記対向方向に、前記第１の支持体に対して前記第２の支持体を平行移動させる駆動部とを備えている。そして、この光反射機構では、前記第２の支持体の前記移動方向において、前記第１および第２の支持体の厚さは、前記第１および第２の板ばね部よりも厚く、前記第２の支持体における前記移動方向に垂直な一端面に、反射膜が形成されており、前記第２の支持体は、前記反射膜が露出するように前記第１および第２の板ばね部と連結されている。このような光反射機構は、共振振動によって前記反射膜を往復移動させるものであり、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術によって製造される。
【００５０】
なお、干渉計１０は、所定光を半透鏡１１で２個の第１および第２所定光に分岐する場合において、半透鏡１１で反射した半透鏡１１の反射側に配置される位相補償板をさらに備えてよい。この場合では、半透鏡１１で反射した第１所定光は、前記位相補償板を介して固定鏡１２へ入射され、固定鏡１２で反射された第１所定光は、前記位相補償板を介して再び半透鏡１１へ入射される。前記位相補償板は、第１所定光の半透鏡１１の透過回数と第２所定光の半透鏡１１の透過回数の相違から生じる第１所定光と第２所定光との位相差を無くして前記位相差を補償するものである。
【００５１】
図１に戻って、受光処理部２０ａは、例えば、第１受光部２１と、増幅部２２と、アナログ−ディジタル変換部（以下、「ＡＤ変換部」と呼称する。）２３とを備えている。第１受光部２１は、図２に示すように、干渉計１０で得られた所定光の干渉光を受光して光電変換することによって、所定光の干渉光における光強度に応じた電気信号を出力する回路である。本実施形態のＦＴ型分光計Ｄａは、例えば、波長８００ｎｍ以上の近赤外域の光、より具体的には、波長１２００ｎｍ以上から２５００ｎｍ以下までの近赤外域の光を測定対象とする仕様であるために、第１受光部２１は、例えばＩｎＧａＡｓフォトダイオードおよびその周辺回路を備えて構成される赤外線センサ等である。増幅部２２は、第１受光部２１の出力を予め設定された所定の増幅率で増幅する増幅器である。ＡＤ変換部２３は、増幅部２２の出力をアナログ信号からディジタル信号へ変換（ＡＤ変換）する回路である。このＡＤ変換のタイミング（サンプリングタイミング）は、後述のゼロクロス検出部３５から入力されたゼロクロスタイミングで実行される。
【００５２】
また、位置検出処理部３０は、例えば、位置検出単色光光源３１と、第２受光部３４と、ゼロクロス検出部３５とを備えている。そして、位置検出処理部３０は、この位置検出単色光光源３１から放射された単色のレーザ光の干渉光を干渉計１０で得るために、図２に示すように、光合波器３２と、第１光分波器３３とをさらに備えている。
【００５３】
位置検出単色光光源３１は、移動鏡１３の光軸上の位置を検出するための位置検出用の単色光を放射する装置であり、例えば、本実施形態では、単色（単波長）のレーザ光を放射するレーザ光源である。図２において、光合波器３２は、位置検出単色光光源３１から放射されたレーザ光を干渉計１０へ入射させるための入射光学系である。光合波器３２は、例えばレーザ光を反射するとともに所定光を透過するダイクロイックミラーや半透鏡等であり、その法線が移動鏡１３の法線（光軸）に対し４５度で交差するように、入射開口１ａと半透鏡１１との間に配置される。このように配置された光合波器３２に対し４５度の入射角でレーザ光が入射されるように、位置検出単色光光源３１は、適宜な位置に配置される。そして、第１光分波器３３は、干渉計１０で生じた前記レーザ光の干渉光を干渉計１０から取り出すための射出光学系である。第１光分波器３３は、例えばレーザ光の干渉光を反射するとともに所定光の干渉光を透過するダイクロイックミラーや半透鏡等であり、その法線が固定鏡１２の法線（光軸）に対し４５度で交差するように、半透鏡１１と第１受光部２１との間に配置される。このように配置された第１光分波器３３に対し４５度の射出角で射出されるレーザ光の干渉光を受光するように、第２受光部３４は、適宜な位置に配置される。
【００５４】
このように光合波器３２および第１光分波器３３の各光学素子が配置されると、位置検出単色光光源３１から放射された単色のレーザ光は、その光路が光合波器３２のダイクロイックミラー３２で約９０度曲げられて、干渉計１０の光軸（移動鏡１３の鏡面における法線方向）に沿って進行するようになる。したがって、このレーザ光は、所定光と同様に、干渉計１０内を進行し、干渉計１０でその干渉光を生じさせる。そして、このレーザ光の干渉光は、第１光分波器３３のダイクロイックミラー３３で約９０度曲げられて、干渉計１０から外部に取り出され、第２受光部３４で受光される。
【００５５】
図１に戻って、第２受光部３４は、干渉計１０で得られたレーザ光の干渉光を受光して光電変換することによって、レーザ光の干渉光の光強度に応じた電気信号を出力する回路である。第２受光部３４は、例えばシリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）およびその周辺回路を備えて構成される受光センサ等である。第２受光部３４は、レーザ光の干渉光の光強度に応じた電気信号をゼロクロス検出部３５へ出力する。
【００５６】
ゼロクロス検出部３５は、第２受光部３４から入力された、レーザ光の干渉光の光強度に応じた電気信号がゼロ（基準値）となるタイミング（ゼロクロスタイミング）を検出する回路である。ゼロクロスタイミングは、前記電気信号がゼロとなる時間軸上の位置である。干渉計１０の移動鏡１３が光軸方向に移動している場合に、半透鏡１１から固定鏡１２を介して再び半透鏡１１に戻ったレーザ光の位相に対し、半透鏡１１から移動鏡１３を介して再び半透鏡１１に戻ったレーザ光の位相がずれるので、レーザ光の干渉光は、その移動量に応じて正弦波状に強弱する。そして、干渉計１０の移動鏡１３がレーザ光の波長の１／２の長さだけ移動すると、半透鏡１１から移動鏡１３を介して再び半透鏡１１に戻ったレーザ光の位相は、この移動の前後において、２πずれる。このため、レーザ光の干渉光は、移動鏡１３の移動に従って正弦波状に強弱を繰り返すことになる。ゼロクロス検出部３５は、この正弦波状に強弱を繰り返す前記電気信号のゼロクロスを検出している。ゼロクロス検出部３５は、この検出したゼロクロスのタイミングをＡＤ変換部２３へ出力し、ＡＤ変換部２３は、このゼロクロスのタイミングで、第１受光部２１から入力された、所定光の干渉光の光強度に応じた電気信号をサンプリングしてＡＤ変換する。
【００５７】
このようなゼロクロス検出部３５は、本実施形態では、例えば、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、第２受光部３４の出力電圧と基準電圧とを比較し、第２受光部３４の出力が基準電圧以上である場合に方形波の比較結果信号を出力するコンパレータと、前記コンパレータから出力される方形波の比較結果信号における立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジをそれぞれ検出し、各検出で、サンプリングタイミングとしてパルス信号をＡＤ変換部２３へ出力するエッジ検出回路を備える。
【００５８】
制御演算部４１は、ＦＴ型分光計Ｄａの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、所定光のスペクトルを求め、そして、白色校正および波長校正の各校正を行うものである。制御演算部４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、このＣＰＵによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶素子、このＣＰＵのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成される。なお、制御演算部４１は、ＡＤ変換部２３から出力されるデータ等を記憶するために、例えばハードディスク等の比較的大容量の記憶装置をさらに備えてもよい。そして、制御演算部４１には、プログラムを実行することによって、機能的に、制御部４１１、サンプリングデータ記憶部４１２、インターフェログラム抽出部４１３、スペクトル演算部４１４、白色校正部４１５、波長校正部４１６および校正データ記憶部４１７が構成される。
【００５９】
制御部４１１は、所定光のスペクトルを求めるためや前記各校正を行うために、ＦＴ型分光計Ｄａの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するものである。
【００６０】
サンプリングデータ記憶部４１２は、ＡＤ変換部２３から出力された、所定光の干渉光に関する測定データを記憶するものである。この測定データは、上述したように、所定光の干渉光における光強度に応じた電気信号を、ゼロクロス検出部３５で検出したゼロクロスのタイミングで、ＡＤ変換部２３によってサンプリングすることによって得られる。より具体的には、試料ＳＭの測定では、サンプリングデータ記憶部４１２は、ＡＤ変換部２３から出力された、試料ＳＭにおける光の干渉光に関する測定データを記憶し、白色校正では、サンプリングデータ記憶部４１２は、ＡＤ変換部２３から出力された、白色校正板ＣＰによる反射白色校正光の干渉光に関する測定データを記憶し、そして、波長校正では、サンプリングデータ記憶部４１２は、ＡＤ変換部２３から出力された、白色校正板ＣＰによる反射波長校正光の干渉光に関する測定データを記憶する。
【００６１】
インターフェログラム抽出部４１３は、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている測定データから、干渉計１０で生成された所定光のインターフェログラムに関するデータを取り出すものである。より具体的には、インターフェログラム抽出部４１３は、試料ＳＭの測定では、インターフェログラム抽出部４１３は、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている測定データから、試料ＳＭにおける光を複数回測定することによって得られた複数のインターフェログラムを、位置合わせを行いつつ、積算することによって積算インターフェログラムを求め、この求めた積算インターフェログラムをスペクトル演算部４１４へ通知する。前記位置合わせは、例えば、インターフェログラムのセンターバーストの位置あるいは移動鏡１３の位置に基づいて実施される。白色校正では、インターフェログラム抽出部４１３は、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている測定データから、反射白色校正光の干渉光におけるインターフェログラムをスペクトル演算部４１４へ通知する。そして、波長校正では、インターフェログラム抽出部４１３は、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている測定データから、反射波長校正光の干渉光におけるインターフェログラムをスペクトル演算部４１４へ通知する。
【００６２】
スペクトル演算部４１４は、インターフェログラム抽出部４１３から通知されたインターフェログラムまたは積算インターフェログラムをフーリエ変換することによって所定光のスペクトルを求めるものである。より具体的には、白色校正では、スペクトル演算部４１４は、白色校正のための測定でインターフェログラム抽出部４１３によって求められた反射白色校正光の干渉光のインターフェログラムをフーリエ変換し、このフーリエ変換結果を白色校正部４１５へ通知する。波長校正では、スペクトル演算部４１４は、波長校正のための測定でインターフェログラム抽出部４１３によって求められた反射波長校正光の干渉光のインターフェログラムをフーリエ変換し、このフーリエ変換結果を波長校正部４１６へ通知する。そして、試料ＳＭの測定では、スペクトル演算部４１４は、白色校正部４１５および波長校正部４１６によって求められ校正データ記憶部４１７に記憶されている白色校正データおよび波長校正データに基づいて、試料ＳＭの測定でインターフェログラム抽出部４１３によって求められた試料ＳＭの積算インターフェログラムをフーリエ変換することによって試料ＳＭにおける光のスペクトルを求め、この求めたスペクトルを出力部４３へ出力する。
【００６３】
白色校正部４１５は、測定光を白色校正板ＣＰで反射させた反射白色校正光を所定光として干渉計１０に入射させることによって得られた前記白色校正光の干渉光のインターフェログラムに基づいて当該ＦＴ型分光計Ｄａを白色校正するものである。より具体的には、白色校正部４１５は、第１透過遮光機構部５２の前記遮光板を待避位置Ｐｂに移動させて測定光を測定光光源５１から放射させることで、反射白色校正光を所定光として干渉計１０に入射させる。そして、白色校正部４１５は、これによって干渉計１０で得られた反射白色校正光の干渉光のインターフェログラムをフーリエ変換することによって求められたフーリエ変換結果に基づいて、白色校正するための白色校正データを求める。白色校正は、上述したように、明るさに関するずれ、すなわち、分光特性の縦軸の目盛りを校正するものであり、干渉光の測定結果と測定の際における光源の分光エネルギーとを対応付ける処理（どの波長の光がどの程度の強度であるかを値付ける処理）である。本実施形態では、例えば、反射白色校正光から求められたフーリエ変換結果を白色校正板の反射率と対応付けることで、白色校正データが求められる。白色校正部４１５は、この求めた白色校正データを校正データ記憶部４１７に格納し、白色校正データを校正データ記憶部４１７に記憶させる。
【００６４】
波長校正部４１６は、波長校正光を白色校正板ＣＰで反射させた反射波長校正光を前記所定光として干渉計１０に入射させることによって得られた前記反射波長校正光の干渉光のインターフェログラムに基づいて当該ＦＴ型分光計Ｄａを波長校正するものである。より具体的には、波長校正部４１６は、第１透過遮光機構部５２の前記遮光板を遮光位置Ｐａに移動させて波長校正光を波長校正光光源５４から放射させることで、反射波長校正光を所定光として干渉計１０に入射させる。そして、波長校正部４１６は、これによって反射波長校正光の干渉光のインターフェログラムをフーリエ変換することによって求められたフーリエ変換結果から、波長校正光に含まれる既知な波長の光に相当するピーク位置を検出し、この検出した前記ピーク位置に基づいて、波長校正するための波長校正データを求める。波長校正は、上述したように、波長に関するずれ、すなわち、分光特性の横軸の目盛りを校正するものであり、干渉光の測定結果と実際の波長とを対応付ける処理（どの測定データがどの波長値のデータを表しているかを値付ける処理）である。例えば、本実施形態では、波長校正部４１６は、前記検出した前記ピーク位置に、実際の波長値すなわち前記既知な波長を対応付けることによって波長校正データを求める。波長校正部４１６は、この求めた波長校正データを校正データ記憶部４１７に格納し、波長校正データを校正データ記憶部４１７に記憶させる。
【００６５】
そして、白色校正部４１５および波長校正部４１６は、時間的に続けて白色校正および波長校正を行うものである。時間的に続けてとは、通常の試料ＳＭを測定する際に、白色校正または波長校正が実施され、終了すると直ちに（連続して）あるいは前記測定を除く所定の処理を実行後に、続けて波長校正または白色校正が実施され、これらが終了した後に、前記通常の試料ＳＭの測定が実施されることである。この時間的に続けて実施される白色校正および波長校正は、例えば、ＦＴ型分光計Ｄａを起動した直後に行われる。また例えば、この時間的に続けて実施される白色校正および波長校正は、通常の試料ＳＭを測定した測定回数が予め設定された所定回数に達するごとに行われる。また例えば、この時間的に続けて実施される白色校正および波長校正は、所定の期間ごとに、あるいは、当該ＦＴ型分光計Ｄａの動作時間の累計が予め設定された所定時間に達するごとに行われる。例えば、白色校正部４１５は、白色校正データを求めるとその旨を波長校正部４１６に通知し、この通知を受けると波長校正部４１６は、波長校正を開始する。また例えば、白色校正部４１５は、白色校正データを求めるとその旨を制御部４１１に通知し、この通知を受けると制御部４１１は、波長校正部４１６に波長校正を開始するように指示し、この指示を受けると波長校正部４１６は、波長校正を開始する。これによって白色校正部４１５および波長校正部４１６は、時間的に続けて白色校正および波長校正を行う。
【００６６】
校正データ記憶部４１７は、白色校正部４１５および波長校正部４１６それぞれで求められた白色校正データおよび波長校正データ（校正データ）を記憶するものである。
【００６７】
入力部４２は、制御演算部４１に接続され、例えば、校正を指示するコマンドや試料ＳＭの測定開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば試料ＳＭにおける識別子の入力やフーリエ変換の際に用いられる窓関数の選択入力等のスペクトルを測定する上で必要な各種データをＦＴ型分光計Ｄａに入力する機器であり、例えば、キーボードやマウス等である。出力部４３は、制御演算部４１に接続され、入力部４２から入力されたコマンドやデータ、および、ＦＴ型分光計Ｄａによって測定された所定光のスペクトルを出力する機器であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤおよび有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
【００６８】
なお、入力部４２および出力部４３からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部４２は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部４は、表示装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容としてＦＴ型分光計Ｄａに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易いＦＴ型分光計Ｄａが提供される。
【００６９】
ＩＦ部４４は、制御演算部４１に接続され、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。
【００７０】
なお、このような本実施形態のＦＴ型分光計Ｄａにおいて、干渉計１０と、受光処理部２０ａと、位置検出処理部３０と、制御演算部４１におけるサンプリングデータ記憶部４１２、インターフェログラム抽出部４１３およびスペクトル演算部４１４とは、フーリエ変換分光部の一例に相当し、制御演算部４１におけるサンプリングデータ記憶部４１２、インターフェログラム抽出部４１３とは、インターフェログラム測定部の一例に相当する。第２受光部３４とゼロクロス検出部３５とは、タイミング出力部の一例に相当する。
【００７１】
次に、本実施形態の動作について説明する。まず、通常の試料ＳＭを測定する場合の動作について説明し、次に、白色校正および波長校正を行う場合の動作について説明する。
【００７２】
上記構成のＦＴ型分光計Ｄａでは、試料ＳＭを測定する場合、まず、入射開口１ａを覆うように試料台１ｂに試料ＳＭが配置され、試料ＳＭがＦＴ型分光計Ｄａにセットされ、測定が開始される。なお、試料ＳＭは、試料用シャーレＳＳに収容され、この試料用シャーレＳＳが入射開口１ａを覆うように試料台１ｂに配置されてもよい。測定が開始されると、制御部４１１の制御に従って、第１透過遮光機構部５２は、その遮光板を待避位置Ｐｂに待避し、測定光光源５１は、測定光を放射する。測定光光源５１から放射された測定光は、４５：０度のジオメトリの場合には、４５度の入射角で試料ＳＭに入射し、試料ＳＭで反射され、この反射された測定光の反射光は、０度の方向から測定される。すなわち、入射開口１ａの開口面における法線方向（０度）に反射した反射光の成分が第１導光光学系６０を介して所定光として干渉計１０に入射される。
【００７３】
この干渉計１０に入射された所定光は、干渉計１０で所定光の干渉光となって受光処理部２０ａの第１受光部２１で受光される。より具体的には、所定光は、光合波器３２を介して半透鏡１１で反射および透過することで第１および第２所定光に分岐される。半透鏡１１で反射することによって分岐した第１所定光は、固定鏡１２へ入射して反射し、来た光路を逆に辿って再び半透鏡１１に戻る。一方、半透鏡１１を通過することによって分岐した第２所定光は、移動鏡１３へ入射して反射し、来た光路を逆に辿って再び半透鏡１１に戻る。これら固定鏡１２で反射された第１所定光および移動鏡１３で反射された第２所定光は、半透鏡１１で互いに合流して干渉する。この所定光の干渉光は、干渉計１０から第１光分波器３３を介して第１受光部２１へ射出される。第１受光部２１は、この入射された所定光の干渉光を光電変換し、前記所定光の干渉光における光強度に応じた電気信号を増幅部２２へ出力する。増幅部２２は、所定の増幅率で前記所定光の干渉光に応じた前記電気信号を増幅し、ＡＤ変換部２３へ出力する。
【００７４】
一方、ＦＴ型分光計Ｄａは、位置検出単色光光源３１から放射された単色のレーザ光も取り込む。このレーザ光は、光合波器３２を介して干渉計１０に入射され、上述と同様に干渉計１０で干渉し、レーザ光の干渉光となって第１光分波器３３を介して第２受光部３４で受光される。第２受光部３４は、この入射されたレーザ光の干渉光を光電変換し、前記レーザ光の干渉光における光強度に応じた電気信号をゼロクロス検出部３５へ出力する。ゼロクロス検出部３５は、前記レーザ光の干渉光に応じた前記電気信号が所定の基準値、例えばゼロと交差するタイミングをゼロクロスタイミングとして検出し、このゼロクロスタイミング（ゼロクロス信号）をサンプリングタイミング（ＡＤ変換タイミング）としてＡＤ変換部２３へ出力する。
【００７５】
このような所定光およびレーザ光がそれぞれ干渉計１０に取り込まれている間に、干渉計１０の移動鏡１３は、共振振動によって制御演算部４１の制御部４１１の制御に従って光軸方向に沿って移動されている。
【００７６】
ＡＤ変換部２３は、増幅部２２から出力された、前記所定光の干渉光における光強度に応じた電気信号を、ゼロクロス検出部３５から入力されたゼロクロスタイミングでサンプリングしてアナログ信号からディジタル信号へＡＤ変換し、このＡＤ変換したディジタル信号の前記電気信号を制御演算部４１へ出力する。
【００７７】
このように動作することによって、所定光のインターフェログラムにおける測定データがＡＤ変換部２３から制御演算部４１へ出力され、この測定データがサンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。そして、ＳＮ比を改善し、良好な精度の結果を得るために、このような所定光のインターフェログラムが移動鏡１３の往復に合わせて連続的に複数回、同様に、測定され、これら各インターフェログラムの各測定データがサンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。移動鏡１３が１往復すると、往路および復路のそれぞれで１個ずつのインターフェログラムの測定データが得られる。つまり、１個のインターフェログラムは、一方端の最大振幅位置から振動中心（光路差０）を経て他方端の最大振幅位置までのデータである。
【００７８】
次に、インターフェログラム抽出部４１３は、複数回測定することによって得られた、所定光の複数のインターフェログラムを位置合わせしつつ、積算することによって、所定光に対する積算インターフェログラムを求める。
【００７９】
次に、スペクトル演算部４１４は、インターフェログラム抽出部４１３によって求められた積算インターフェログラムをフーリエ変換する。
【００８０】
このスペクトルの算出について、より具体的に説明すると、まず、ｍ回目の測定でのインターフェログラムＦｍ（ｘｉ）は、光路差をｘｉとし、波数をνｊとし、波数νｊのスペクトル振幅をＢ（νｊ）とし、光路差０の位置をＸ０とし、波数νｊの光路差０の位置における位相をφ（νｊ）とする場合に、式１で表される。なお、ｍは、ｍ番目の測定による測定結果であることを表す。
【００８１】
【数１】
2014228281.tif 000003
【００８２】
したがって、積算インターフェログラムＦ（ｘｉ）は、式２で表される。
【００８３】
【数２】
2014228281.tif 000004
【００８４】
このように積算インターフェログラムがインターフェログラム抽出部４１３で求められると、スペクトル演算部４１４は、積算インターフェログラムを例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することによって所定光のスペクトルを求める。
【００８５】
より具体的には、高速フーリエ変換する場合には、サイドローブの発生を低減するために、光路差０（センターバーストの位置）を中心に左右対称な窓関数Ａｗｉｎｄｏｗ（ｘｉ）が掛け合わされてから（式３）、高速フーリエ変換が行われ、所定光のスペクトルの振幅｜Ｂｗｉｎｄｏｗ（νｊ）｜が求められる（式４）。
【００８６】
【数３】
2014228281.tif 000005
【００８７】
【数４】
2014228281.tif 000006
【００８８】
上記窓関数Ａｗｉｎｄｏｗ（ｘｉ）は、適宜な種々の関数を挙げることができるが、例えば、式５−１ないし式５−３で表される関数である。式５−１は、Ｈａｎｎｉｎｇ  Ｗｉｎｄｏｗ（ハニング窓）関数と呼ばれ、式５−２は、Ｈａｍｍｉｎｇ  Ｗｉｎｄｏｗ（ハミング窓）関数と呼ばれ、式５−３は、Ｂｌａｃｋｍａｎ  Ｗｉｎｄｏｗ（ブラックマン窓）関数と呼ばれる。
【００８９】
【数５】
2014228281.tif 000007
【００９０】
そして、スペクトル演算部４１４は、所定光のフーリエ変換結果を、校正データ記憶部４１７に記憶されている白色校正データおよび波長校正データに基づいて白色校正および波長校正を行った所定光のスペクトルを求める。スペクトルが求められると、制御演算部４１は、この求めたスペクトルを出力部４３へ出力する。
【００９１】
本実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａは、このように動作することによって、所定光のスペクトルを測定することができる。
【００９２】
次に、白色校正および波長校正について説明する。図４は、第１実施形態のフーリエ変換型分光計における校正に関する動作を示すフローチャートである。
【００９３】
上記構成のＦＴ型分光計Ｄａでは、白色校正する場合、まず、入射開口１ａを覆うように試料台１ｂに白色校正板ＣＰが配置され、白色校正板ＣＰがＦＴ型分光計Ｄａにセットされる（Ｓ１１）。次に、白色校正部４１５は、制御部４１１を介して第１透過遮光機構部５２にその遮光板を待避位置Ｐｂに待避させ、制御部４１１を介して測定光光源５１に測定光を放射させる（Ｓ１２）。
【００９４】
測定光光源５１から放射された測定光は、４５：０度のジオメトリの場合には、４５度の入射角で白色校正板ＣＰに入射し、白色校正板ＣＰで反射され、この反射された測定光の反射光は、０度の方向から測定される。すなわち、入射開口１ａの開口面における法線方向（０度）に反射した反射光（反射白色校正光）の成分が第１導光光学系６０を介して所定光として干渉計１０に入射される。この反射白色校正光は、光合波器３２を介して干渉計１０に入射され、上述と同様に干渉計１０で干渉し、反射白色校正光の干渉光となって第１光分波器３３を介して第１受光部２１で受光される。この第１受光部２１で受光された反射白色校正光の干渉光は、上述と同様に、第１受光部２１で光電変換され、増幅部２２で増幅され、ＡＤ変換部２３でゼロクロス検出部３５のゼロクロスタイミングでサンプリングされ、制御演算部４１へ出力される。これによって生成された反射白色校正光の干渉光のインターフェログラムにおける測定データがサンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。白色校正部４１５は、インターフェログラム抽出部４１３によってサンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている測定データから、反射白色校正光の干渉光におけるインターフェログラムをスペクトル演算部４１４へ通知させ、スペクトル演算部４１４によって反射白色校正光の干渉光におけるインターフェログラムをフーリエ変換させる。そして、白色校正部４１５は、この求められたフーリエ変換結果に基づいて白色校正データを求める。白色校正データが求められると、白色校正部４１５は、この求めた白色校正データを校正データ記憶部４１７に格納し、白色校正の終了を例えば波長校正部４１６に通知する（Ｓ１３）。
【００９５】
白色校正が終了すると、続けて、波長校正部４１６は、波長校正する。この波長校正では、まず、白色校正板ＣＰがＦＴ型分光計Ｄａにセットされたままで、波長校正部４１６は、制御部４１１を介して第１透過遮光機構部５２にその遮光板を遮光位置Ｐａに移動させ、測定光光源５１の測定光を遮光する（Ｓ１４）。次に、波長校正部４１６は、制御部４１１を介して波長校正光光源５４に波長校正光を放射させる（Ｓ１５）。
【００９６】
波長校正光光源５４から放射された波長校正光は、４５：０度のジオメトリの場合には、４５度の入射角で白色校正板ＣＰに入射し、白色校正板ＣＰで反射され、この反射された波長校正光の反射光は、０度の方向から測定される。すなわち、入射開口１ａの開口面における法線方向（０度）に反射した反射光（反射波長校正光）の成分が第１導光光学系６０を介して所定光として干渉計１０に入射される。この反射波長校正光は、光合波器３２を介して干渉計１０に入射され、上述と同様に干渉計１０で干渉し、反射波長校正光の干渉光となって第１光分波器３３を介して第１受光部２１で受光される。この第１受光部２１で受光された反射波長白色校正光の干渉光は、上述と同様に、第１受光部２１で光電変換され、増幅部２２で増幅され、ＡＤ変換部２３でゼロクロス検出部３５のゼロクロスタイミングでサンプリングされ、制御演算部４１へ出力される。これによって生成された反射波長校正光の干渉光のインターフェログラムにおける測定データがサンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。波長校正部４１６は、インターフェログラム抽出部４１３によってサンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている測定データから、反射波長校正光の干渉光におけるインターフェログラムをスペクトル演算部４１４へ通知させ、スペクトル演算部４１４によって反射波長校正光の干渉光におけるインターフェログラムをフーリエ変換させる。そして、波長校正部４１６は、この求められたフーリエ変換結果から、波長校正の値付けとして予め設定された光の波長に相当するピーク位置を探索し、この探索した前記ピーク位置に、実際の波長値すなわち前記既知な波長を対応付けることによって波長校正データを求める。波長校正データが求められると、波長校正部４１６は、この求めた波長校正データを校正データ記憶部４１７に格納する（Ｓ１６）。
【００９７】
このように本実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａは、時間的に続けて白色校正および波長校正を行うので、白色校正および波長校正を互いに同等の頻度で実施できる。また、このＦＴ型分光計Ｄａは、白色校正板ＣＰを用いて白色校正だけでなく波長校正を行うので、所定のジオメトリで波長校正光が白色校正板ＣＰに入射しない場合でも、反射波長校正光を干渉計１０に入射でき、波長校正できる。そして、このＦＴ型分光計Ｄａは、試料ＳＭを配置するための測定位置である試料台１ｂに白色校正板ＣＰを配置して白色校正および波長校正を行うので、ずれ要因を略全て含めて校正できる。このため、このＦＴ型分光計Ｄａは、より高精度に校正でき、より高精度な測定結果を得ることができる。
【００９８】
また、本実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａは、測定光光源５１と波長校正光光源５４とをそれぞれ個別の光源で備えるので、上述のように、測定に適した光源を採用することができ、波長校正に適した光源を採用することができる。このため、このＦＴ型分光計Ｄａは、所望の測定精度で測定でき、所望の校正精度で波長校正できる。
【００９９】
次に、別の実施形態について説明する。
【０１００】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。図６は、第２実施形態のフーリエ変換型分光計における校正に関する動作を示すフローチャートである。
【０１０１】
第１実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａは、測定光光源５１と波長校正光光源５４とを個別の光源で備えていたが、第２実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂは、波長校正光光源５４を位置検出単色光光源３１と兼用し、位置検出単色光光源３１から放射される位置検出用のレーザ光における一部の光を波長校正光として利用するものである。
【０１０２】
このような第２実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂは、例えば、測定校正光学系５０ｂと、干渉計１０と、受光処理部２０ｂと、位置検出処理部３０と、制御演算部４１と、入力部４２と、出力部４３と、ＩＦ部４４と、筐体１とを備えている。これら第２実施形態のＦＴ型分光計Ｄｂにおける干渉計１０、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３、ＩＦ部４４および筐体１は、それぞれ、第１実施形態のＦＴ型分光計Ｄａにおける干渉計１０、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３、ＩＦ部４４および筐体１と同様であるので、その説明を省略する。なお、第２実施形態の位置検出処理部３０における光合波器３２は、所定光だけでなく波長校正光として利用されている位置検出用のレーザ光も透過する。また、図５では、位置検出用として用いられるレーザ光と、波長校正光として用いられるレーザ光とを混合しないように、光軸をずらして配置している。これにより、レーザ光と波長校正光とは、同じ受光部に入射しないようにされている。また、位置検出単色光光源３１から放射されるレーザ光の波長は、本実施形態では、既知であるとする。
【０１０３】
測定校正光学系５０ｂは、波長校正光光源を位置検出単色光光源３１と兼用し、位置検出単色光光源３１から放射される位置検出用のレーザ光における一部の光を波長校正光として利用するように構成され、試料ＳＭを測定する場合に測定光を試料ＳＭへ照射し、白色校正する場合に前記測定光を白色校正板ＣＰへ照射し、波長校正する場合に前記波長校正光を白色校正板ＣＰへ照射し、これら試料ＳＭまたは白色校正板ＣＰで反射した反射光を前記所定光として干渉計１０に導光する光学系である。
【０１０４】
より具体的には、図５に示すように、測定校正光学系５０ｂは、測定光光源５１と、照明光学系５３と、第１導光光学系６０と、第２導光光学系７０ａとを備える。これら第２実施形態の測定校正光学系５０ｂにおける測定光光源５１、照明光学系５３、第１導光光学系６０は、それぞれ、第１実施形態の測定校正光学系５０ａにおける測定光光源５１、照明光学系５３、第１導光光学系６０と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０５】
第２導光光学系７０ａは、位置検出単色光光源３１から放射される位置検出用のレーザ光における一部の光を、入射開口１ａへ導光する光学系であり、例えば、図５に示すように、第２光分波器７１と、第２透過遮光機構部７２と、反射鏡７３とを備える。
【０１０６】
第２光分波器７１は、位置検出単色光光源３１から射出された前記レーザ光の一部を位置検出処理部３０から取り出すための射出光学系である。第２光分波器７１は、例えばレーザ光の一部を反射するとともに残余のレーザ光を透過する半透鏡等であり、その法線が位置検出単色光光源３１の光軸に対し４５度で交差するように、位置検出単色光光源３１と半透鏡１１との間に配置される。このように配置された第２光分波器７１に対し４５度の射出角で射出された前記レーザ光の一部を、筐体１に形成された入射開口１ａに所定のジオメトリ（例えば４５：０度のジオメトリ等）で導光するように、反射鏡７３は、適宜な角度および位置に配置される。そして、第２光分波器７１と反射鏡７３との間には、前記レーザ光の一部を必要に応じたタイミングで透過または遮光するために、第２透過遮光機構部７２が配置される。この第２透過遮光機構部７２は、第１透過遮光機構部５２と同様に構成される。この第２透過遮光機構部７２は、制御演算部４１の制御に従って、波長校正する場合には、前記レーザ光の一部を透過するように、前記レーザ光の一部の光を遮光しない（前記レーザ光の一部の光の光路を遮らない）待避位置Ｐｄに遮光板を前記アクチュエータによって移動し、波長校正しない場合には、前記レーザ光の一部の光を遮光する遮光位置Ｐｃに遮光板を前記アクチュエータによって移動する。
【０１０７】
受光処理部２０ｂは、受光処理部２０ａと同様に、干渉計１０で得られた前記所定光の干渉光を受光して光電変換することによって前記所定光の干渉光における波形の電気信号を出力するものであり、さらに、波長校正する場合には、波長校正部４１６によって前記レーザ光の一部の光の波長を測定可能に測定波長範囲をオーバサンプリングによって拡大する。より具体的には、受光処理部２０ｂは、受光処理部２０ａと同様に、第１受光部２１と、増幅部２２と、ＡＤ変換部２３とを備え、そして、受光処理部２０ｂのＡＤ変換部２３は、ゼロクロス検出部３５のゼロクロスタイミングでサンプリングするだけでなく、より多くのタイミングでサンプリングする（オーバサンプリング）。標本化定理から、位置検出用のレーザ光のゼロクロスタイミングのみでＡＤ変換部２３がサンプリングすると、位置検出用のレーザ光の波長以下の短波長を検出できないが、このようにゼロクロス検出部３５のゼロクロスタイミングでサンプリングするだけでなく、より多くのタイミングでサンプリングすることで、位置検出用のレーザ光の波長以下の短波長も検出できる。
【０１０８】
このような第２実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂの校正動作について以下に説明する。図６において、白色校正する場合、まず、上述の処理Ｓ１１と同様に、白色校正板ＣＰがＦＴ型分光計Ｄａにセットされる（Ｓ２１）。次に、白色校正部４１５は、制御部４１１を介して第２透過遮光機構部７２にその遮光板を遮光位置Ｐｃに移動させ、制御部４１１を介して測定光光源５１に測定光を放射させる（Ｓ２２）。これによって第１実施形態と同様に、測定光光源５１の測定光における白色校正板ＣＰによる反射光から、干渉計１０によって反射白色校正光の干渉光が生成され、そのインターフェログラムにおける測定データが受光処理部２０ｂによって得られ、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。そして、白色校正部４１５は、インターフェログラム抽出部４１３およびスペクトル演算部４１４によって、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている反射白色校正光の干渉光におけるインターフェログラムをフーリエ変換し、この求められたフーリエ変換結果に基づいて白色校正データを求める。白色校正データが求められると、白色校正部４１５は、この求めた白色校正データを校正データ記憶部４１７に格納し、白色校正の終了を例えば波長校正部４１６に通知する（Ｓ２３）。
【０１０９】
白色校正が終了すると、続けて、波長校正部４１６は、波長校正する。この波長校正では、まず、白色校正板ＣＰがＦＴ型分光計Ｄａにセットされたままで、波長校正部４１６は、制御部４１１を介して第２透過遮光機構部７２にその遮光板を待避位置Ｐｄに移動させ、波長校正光として位置検出用のレーザ光の一部を白色校正板ＣＰに入射させる（Ｓ２４）。すなわち、第２透過遮光機構部７２の遮光板が待避位置Ｐｄに移動したことで、第２光分波器７１で分岐された位置検出用のレーザ光の一部の光は、第２透過遮光機構部７２を透過し、反射鏡７３で反射されて白色校正板ＣＰに入射する。これによって第１実施形態と同様に、位置検出用のレーザ光の一部の光における白色校正板ＣＰによる反射光から、干渉計１０によって反射波長校正光の干渉光が生成され、そのインターフェログラムにおける測定データが受光処理部２０ｂによって得られ、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。ここでは、波長校正部４１６は、上述のようにＡＤ変換部２３をオーバサンプリングさせる。そして、波長校正部４１６は、インターフェログラム抽出部４１３およびスペクトル演算部４１４によって、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている反射波長校正光の干渉光におけるインターフェログラムをフーリエ変換し、この求められたフーリエ変換結果から、波長校正の値付けとして予め設定された位置検出用のレーザ光の波長に相当するピーク位置を探索し、この探索した前記ピーク位置に、実際の波長値すなわち前記既知な前記レーザ光の波長を対応付けることによって波長校正データを求める。波長校正データが求められると、波長校正部４１６は、この求めた波長校正データを校正データ記憶部４１７に格納する（Ｓ１６）。
【０１１０】
なお、試料ＳＭを測定する場合では、第２透過遮光機構部７２の遮光板は、制御演算部４１の制御に従って遮光位置Ｐｃに移動され、測定光光源５１から測定光が放射される。そして、第１実施形態と同様に動作することで、試料ＳＭのスペクトルが測定される。
【０１１１】
このように本実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂは、第１実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａと同様の作用効果を奏し、さらに、オーバサンプリングによって測定波長範囲を、位置検出単色光光源３１のレーザ光の波長を測定可能に拡大するので、位置検出単色光光源３１のレーザ光を波長校正用光に流用できる。そして、このＦＴ型分光計Ｄｂは、位置検出単色光光源３１のレーザ光を波長校正光に流用するので、別途、波長校正用の光源を備える必要がない。
【０１１２】
次に、別の実施形態について説明する。
【０１１３】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。
【０１１４】
第２実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂは、ＡＤ変換部２３のオーバサンプリングによって位置検出単色光光源３１のレーザ光の波長を検出可能に構成し、位置検出単色光光源３１のレーザ光における一部の光を波長校正光として利用するものであるが、第３実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｃは、位置検出単色光光源３１のレーザ光を波長変換することによって位置検出単色光光源３１のレーザ光の波長を検出可能に構成し、位置検出単色光光源３１のレーザ光における一部の光を波長校正光として利用するものである。
【０１１５】
このような第３実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｃは、例えば、測定校正光学系５０ｃと、干渉計１０と、受光処理部２０ａと、位置検出処理部３０と、制御演算部４１と、入力部４２と、出力部４３と、ＩＦ部４４と、筐体１とを備えている。これら第３実施形態のＦＴ型分光計Ｄｃにおける干渉計１０、受光処理部２０ａ、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３、ＩＦ部４４および筐体１は、それぞれ、第１実施形態のＦＴ型分光計Ｄａにおける干渉計１０、受光処理部２０ａ、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３、ＩＦ部４４および筐体１と同様であるので、その説明を省略する。なお、図７では、位置検出用として用いられるレーザ光と、波長校正光として用いられるレーザ光とが混合しないように、光合波器３２は、第３実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｃでも第１実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａと同様の位置に配置されているが、後述のように、位置検出用のレーザ光の一部を波長変換して波長校正光としているため、２つのレーザ光が同じ光軸上にあっても、光合波器３２の反射波長域の設定により分離できる。
【０１１６】
測定校正光学系５０ｃは、波長校正光光源を位置検出単色光光源３１と兼用し、位置検出単色光光源３１から放射される位置検出用のレーザ光における一部の光を波長変換した後に波長校正光として利用するように構成され、試料ＳＭを測定する場合に測定光を試料ＳＭへ照射し、白色校正する場合に前記測定光を白色校正板ＣＰへ照射し、波長校正する場合に前記波長校正光を白色校正板ＣＰへ照射し、これら試料ＳＭまたは白色校正板ＣＰで反射した反射光を前記所定光として干渉計１０に導光する光学系である。
【０１１７】
より具体的には、図７に示すように、測定校正光学系５０ｃは、測定光光源５１と、照明光学系５３と、第１導光光学系６０と、第３導光光学系７０ｂとを備える。これら第３実施形態の測定校正光学系５０ｃにおける測定光光源５１、照明光学系５３、第１導光光学系６０は、それぞれ、第１実施形態の測定校正光学系５０ａにおける測定光光源５１、照明光学系５３、第１導光光学系６０と同様であるので、その説明を省略する。
【０１１８】
第３導光光学系７０ｂは、位置検出単色光光源３１から放射される位置検出用のレーザ光における一部の光を、長波長に波長変換した後に、入射開口１ａへ導光する光学系であり、例えば、図７に示すように、第２光分波器７１と、長波長変換部７４と、第２透過遮光機構部７２と、反射鏡７３とを備える。これら第３導光光学系７０ｂにおける第２光分波器７１、第２透過遮光機構部７２および反射鏡７３は、それぞれ、第２実施形態のＦＴ型分光計Ｄｂにおける第２導光光学系７０ａと同様であるので、その説明を省略する。
【０１１９】
長波長変換部７４は、第２光分波器７１から入射開口１ａに至る光路上に配置され、位置検出単色光光源３１から放射される位置検出用のレーザ光における一部の光を、長波長に波長変換するものである。長波長に波長変換後の波長は、既知であるとする。このような長波長変換部７４は、非線形光学結晶を備えて構成される。非線形光学結晶は、例えば、ＢＢＯ結晶（β−ＢａＢ２Ｏ４結晶）、ＬＢＯ結晶（ＬｉＢ３Ｏ５結晶）、ＫＴＰ結晶（ＫＴｉＯＰＯ４結晶）、ＬｉＮｂＯ３結晶、ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３結晶およびＡｇＧａＳ２結晶等である。第２光分波器７１で分岐された位置検出用のレーザ光の一部の光は、長波長変換部７４に入射され、長波長変換部７４で既知な波長に波長変換され、待避位置Ｐｄの第２透過遮光機構部７２を透過し、反射鏡７３で反射されて白色校正板ＣＰに入射する。
【０１２０】
この第３実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｃの構成動作は、オーバサンプリングをしない点を除き、第２実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂの構成動作と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２１】
このような第３実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｃは、第１実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａと同様の作用効果を奏し、さらに、長波長変換部７４を備えるので、位置検出単色光光源３１のレーザ光を波長校正光に流用できる。そして、このＦＴ型分光計Ｄｃは、位置検出単色光光源３１のレーザ光を波長校正用光に流用するので、別途、波長校正用の光源を備える必要がない。
【０１２２】
次に、別の実施形態について説明する。
【０１２３】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態のフーリエ変換型分光計における光学系の構成を説明するための図である。図９は、第４実施形態のフーリエ変換型分光計における校正に関する動作を示すフローチャートである。
【０１２４】
第２および第３実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｂ、Ｄｃは、位置検出単色光光源３１のレーザ光を波長校正光に利用するものであるが、第４実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｄは、測定光光源５１の測定光を既知な波長に狭帯域化して波長校正光に利用するものである。
【０１２５】
このような第４実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｄは、例えば、測定校正光学系５０ｄと、干渉計１０と、受光処理部２０ａと、位置検出処理部３０と、制御演算部４１と、入力部４２と、出力部４３と、ＩＦ部４４と、筐体１とを備えている。これら第４実施形態のＦＴ型分光計Ｄｄにおける干渉計１０、受光処理部２０ａ、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３、ＩＦ部４４および筐体１は、それぞれ、第１実施形態のＦＴ型分光計Ｄａにおける干渉計１０、受光処理部２０ａ、位置検出処理部３０、制御演算部４１、入力部４２、出力部４３、ＩＦ部４４および筐体１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２６】
測定校正光学系５０ｄは、波長校正光光源を測定光光源５１と兼用し、測定光光源５１から放射される測定光を狭帯域化した後に波長校正光として利用するように構成され、試料ＳＭを測定する場合に測定光を試料ＳＭへ照射し、白色校正する場合に前記測定光を白色校正板ＣＰへ照射し、波長校正する場合に狭帯域化した測定光の波長校正光を白色校正板ＣＰへ照射し、これら試料ＳＭまたは白色校正板ＣＰで反射した反射光を前記所定光として干渉計１０に導光する光学系である。
【０１２７】
より具体的には、図８に示すように、測定校正光学系５０ｄｃは、測定光光源５１と、照明光学系５３と、光学フィルタ挿抜機構部８１と、第１導光光学系６０とを備える。これら第４実施形態の測定校正光学系５０ｄにおける測定光光源５１、照明光学系５３、第１導光光学系６０は、それぞれ、第１実施形態の測定校正光学系５０ａにおける測定光光源５１、照明光学系５３、第１導光光学系６０と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２８】
光学フィルタ挿抜機構部８１は、制御演算部４１に接続され、制御演算部４１の制御に従って、測定光光源５１から放射された測定光を透過または狭帯域化する装置である。光学フィルタ挿抜機構部８１は、測定光光源５１から放射された測定光を遮光できる大きさを持ち、測定光光源５１から放射された測定光を遮光できる扇形状板状の遮光板と、前記遮光板の径方向所定位置に形成された貫通開口に嵌め込まれた光学フィルタと、前記扇形状の中心を軸に、前記遮光板を所定の角度で回転させるアクチュエータとを備える。前記光学フィルタは、既知な波長を透過中心波長に持ち、輝線相当の透過波長帯域を持つバンドパスフィルタである。そして、この光学フィルタ挿抜機構部８１は、制御演算部４１の制御に従って、測定光光源５１から放射された測定光を狭帯域化する場合には、測定光光源５１から入射開口１ａに至る測定光の光軸と光学フィルタを交差させる狭帯域化位置Ｐｅに前記遮光板を前記アクチュエータによって移動する。これによって測定光光源５１の測定光は、前記光学フィルタによって濾波されて狭帯域化した後に、波長校正光として入射開口１ａに入射される。一方、この光学フィルタ挿抜機構部８１は、制御演算部４１の制御に従って、測定光光源５１から放射された測定光を透過する場合には、前記測定光を遮光しない（前記測定光の光路を遮らない）待避位置Ｐｆに前記遮光板を前記アクチュエータによって移動する。
【０１２９】
このような第４実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｄの校正動作について以下に説明する。図９において、白色校正する場合、まず、上述の処理Ｓ１１と同様に、白色校正板ＣＰがＦＴ型分光計Ｄａにセットされる（Ｓ３１）。次に、白色校正部４１５は、制御部４１１を介して光学フィルタ挿抜機構部８１にその遮光板を待避位置Ｐｆに移動させ、制御部４１１を介して測定光光源５１に測定光を放射させる（Ｓ３２）。これによって第１実施形態と同様に、測定光光源５１の測定光における白色校正板ＣＰによる反射光から、干渉計１０によって反射白色校正光の干渉光が生成され、そのインターフェログラムにおける測定データが受光処理部２０ａによって得られ、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。そして、白色校正部４１５は、インターフェログラム抽出部４１３およびスペクトル演算部４１４によって、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている反射白色校正光の干渉光におけるインターフェログラムをフーリエ変換し、この求められたフーリエ変換結果に基づいて白色校正データを求める。白色校正データが求められると、白色校正部４１５は、この求めた白色校正データを校正データ記憶部４１７に格納し、白色校正の終了を例えば波長校正部４１６に通知する（Ｓ３３）。
【０１３０】
白色校正が終了すると、続けて、波長校正部４１６は、波長校正する。この波長校正では、まず、白色校正板ＣＰがＦＴ型分光計Ｄａにセットされたままで、波長校正部４１６は、制御部４１１を介して光学フィルタ挿抜機構部８１にその遮光板を狭帯域化位置Ｐｅに移動させ、前記光学フィルタで狭帯域化した測定光を波長校正光として白色校正板ＣＰに入射させる（Ｓ３４）。すなわち、光学フィルタ挿抜機構部８１の遮光板が狭帯域化位置Ｐｅに移動したことで、測定光光源５１の測定光は、光学フィルタで濾波され、狭帯域化されて白色校正板ＣＰに入射する。これによって第１実施形態と同様に、狭帯域化した測定光における白色校正板ＣＰによる反射光から、干渉計１０によって反射波長校正光の干渉光が生成され、そのインターフェログラムにおける測定データが受光処理部２０ａによって得られ、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶される。そして、波長校正部４１６は、インターフェログラム抽出部４１３およびスペクトル演算部４１４によって、サンプリングデータ記憶部４１２に記憶されている反射波長校正光の干渉光におけるインターフェログラムをフーリエ変換し、この求められたフーリエ変換結果から、波長校正の値付けとして予め設定された前記光学フィルタの透過中心波長に相当するピーク位置を探索し、この探索した前記ピーク位置に、実際の波長値すなわち前記既知な前記光学フィルタの透過中心波長を対応付けることによって波長校正データを求める。波長校正データが求められると、波長校正部４１６は、この求めた波長校正データを校正データ記憶部４１７に格納する（Ｓ３６）。
【０１３１】
なお、試料ＳＭを測定する場合では、光学フィルタ挿抜機構部８１の遮光板は、制御演算部４１の制御に従って待避位置Ｐｆに移動され、測定光光源５１から測定光が放射される。そして、第１実施形態と同様に動作することで、試料ＳＭのスペクトルが測定される。
【０１３２】
このような第４実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄｄは、第１実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａと同様の作用効果を奏し、さらに、光学フィルタ挿抜機構部８１を備えるので、測定光光源５１の測定光を波長校正光に流用できる。そして、このＦＴ型分光計Ｄｄは、測定光光源５１の測定光を波長校正用光に流用するので、別途、波長校正用の光源を備える必要がない。
【０１３３】
なお、上述の第４実施形態では、測定光を波長校正光として利用するために、バンドバスフィルタを備えた光学フィルタ挿抜機構部８１によって測定光が狭帯域化されが、光学フィルタ挿抜機構部８１に代え、回折格子と、前記回折格子で回折された所定の次数の光のみを透過させるスリットを形成したスリット部材と備えるモノクロメータ部によって、測定光が狭帯域化されてもよい。この場合では、波長校正光は、前記測定光を前記モノクロメータ部で単色化した単色光である。このような構成によっても、前記測定光を前記波長校正光に流用できる。
【０１３４】
また、上述の第１ないし第４実施形態におけるＦＴ型分光計Ｄａ〜Ｄｄにおいて、波長校正の値付けとして検索されたピーク位置が、例えばデフォルトとして予め設定されたピーク位置から所定値以上ずれている場合には、例えばメーカでの波長校正をユーザに促すために、その旨のメッセージを警告するように、ＦＴ型分光計Ｄａ〜Ｄｄが構成されてもよい。このように構成することによってＦＴ型分光計Ｄａ〜Ｄｄのメンテナンスの時期をユーザに知らせることができる。
【０１３５】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１３６】
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ  フーリエ変換型分光計
１０  干渉計
２０ａ、２０ｂ  受光処理部
３０  位置検出処理部
４１  制御演算部
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ  測定校正光学系
５２  第１透過遮光機構部
７２  第２透過遮光機構部
８１  光学フィルタ挿抜機構部
４１１  制御部
４１２  サンプリングデータ記憶部
４１３  インターフェログラム抽出部
４１４  スペクトル演算部
４１５  白色校正部
４１６  波長校正部
４１７  校正データ記憶部
【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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