(57)【要約】【課題】高分散で高い回折効率を有し、しかも単純な構成で製作が容易な回折格子装置を提供する。【解決手段】光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略平行して対面するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記第２の直角プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面と略平行して対面する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面と略平行して対面する面とを有する回折格子とを有する。【選択図】        図２
2006178223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略平行して対面するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記第２の直角プリズムとの間に配設され、前記第１の直角プリズムの前記第１の面と略平行して対面する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面と略平行して対面する面とを有する回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項２】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略平行して対面するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記第２の直角プリズムとの間に配設され、前記第１の直角プリズムの前記第１の面と略平行して対面する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面と略平行して対面する面とを有する第１の回折格子と、
前記第２の直角プリズムの後段に前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第３の面を備え、前記第２の直角プリズムが前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第３の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第４の面と、前記第３の直角プリズムの前記第３の面とが、略平行して対面するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第３の直角プリズムが前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向に前記所定の角度だけ回転する第４の直角プリズムと、
前記第３の直角プリズムと前記第４の直角プリズムとの間に配設され、前記第３の直角プリズムの前記第３の面と略平行して対面する面と、前記第４の直角プリズムの前記第４の面と略平行して対面する面とを有する第２の回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項３】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムの前記頂角の略２倍の大きさの頂角と該頂角を含む二等辺三角形形状の側面とを有し、前記頂角を形成する２つの面のうちの一方の面が前記第１の直角プリズムの前記第１の面と対面するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する二等辺三角形プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、前記第１の直角プリズムの前記第１の面と略平行して対面する面と、前記二等辺三角形プリズムの前記一方の面と対面する面とを有する第１の回折格子と、
前記第１の直角プリズムの前記頂角の大きさと等しい大きさの頂角を有し、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略平行して対面するようにして、前記二等辺三角形プリズムの後段に前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記二等辺三角形プリズムが前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第２の直角プリズムと前記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、前記二等辺三角形プリズムの前記頂角を形成する２つの面のうちの他方の面と対面する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面と略平行して対面する面とを有する第２の回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項４】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記第２の直角プリズムとの間に配設され、前記第１の直角プリズムの前記第１の面に対して斜めに位置する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面に対して斜めに位置する面とを有する回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項５】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記第２の直角プリズムとの間に配設され、前記第１の直角プリズムの前記第１の面に対して斜めに位置する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面に対して斜めに位置する面とを有する第１の回折格子と、
前記第２の直角プリズムの後段に前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第３の面を備え、前記第２の直角プリズムが前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第３の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第４の面と、前記第３の直角プリズムの前記第３の面とが、略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第３の直角プリズムが前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向に前記所定の角度だけ回転する第４の直角プリズムと、
前記第３の直角プリズムと前記第４の直角プリズムとの間に配設され、前記第３の直角プリズムの前記第３の面に対して斜めに位置する面と、前記第４の直角プリズムの前記第４の面に対して斜めに位置する面とを有する第２の回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項６】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムの前記頂角の略２倍の大きさの頂角と該頂角を含む二等辺三角形形状の側面とを有し、前記頂角を形成する２つの面のうちの一方の面が前記第１の直角プリズムの前記第１の面側に位置するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する二等辺三角形プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、前記第１の直角プリズムの前記第１の面に対して斜めに位置する面と、前記二等辺三角形プリズムの前記一方の面と対面する面とを有する第１の回折格子と、
前記第１の直角プリズムの前記頂角の大きさと等しい大きさの頂角を有し、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略平行あるいは任意の角度をなして位置するようにして、前記二等辺三角形プリズムの後段に前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記二等辺三角形プリズムが前記光軸周りの前記反対の方向に前記所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第２の直角プリズムと前記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、前記二等辺三角形プリズムの前記頂角を形成する２つの面のうちの他方の面と対面する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面に対して斜めに位置する面とを有する第２の回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項７】
光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、
直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、前記第１の直角プリズムの前記第１の面とが、略平行して対面するようにして、前記光軸周りに回動自在な状態で配設され、前記第１の直角プリズムが前記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、前記光軸周りの前記所定の方向とは反対の方向に前記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、
前記第１の直角プリズムと前記第２の直角プリズムとによって挟み込まれ、前記第１の直角プリズムの前記第１の面が面接触する面と、前記第２の直角プリズムの前記第２の面が面接触する面とを有する回折格子と
を有する回折格子装置。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれか１項に記載の回折格子装置において、
前記回折格子は、ボリューム・フェイズ・ホログラムである
ものである回折格子装置。
【請求項９】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８のいずれか１項に記載の回折格子装置において、さらに、
前記回折格子装置に外部から入射する光が通過するレンズと、前記回折格子装置から外部へ出射する光が通過するレンズとが配設されている
ものである回折格子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子装置に関し、さらに詳細には、天文学、地球・惑星科学、気象学、環境計測、環境衛生学などの各種観測装置、理化学、鉱物、生物、病理学などの各種分光分析装置、食品・バイオ、医薬品、化学製品の製造装置や品質管理装置、光通信などの通信・情報分野や無機材料・有機材料の分野などに用いて好適な回折格子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、天文学、地球惑星科学、気象学、大気環境学の分野においては、２次元検出器の進歩により、撮像機能と分光機能との両方の機能を備えた多数の観測装置が開発されてきており、こうした観測装置においては、分散素子としてグリズムが多く用いられている。
【０００３】
なお、グリズム（ｇｒｉｓｍ）とは、任意の次数、任意の波長の光を直進あるいは任意の方向に進ませるように透過型回折格子とプリズムとを組み合わせた透過型分散素子である。
【０００４】
そして、従来のグリズムは、グリズムを構成するプリズムの頂角が固定されているために、直進波長や最大効率波長は固定されていた。
【０００５】
そのため、広い波長で高分散分光測定を行う場合に、直進波長の異なる複数のグリズムを用意しなければならないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本願出願人は、頂角が変角可能なプリズムとボリューム・フェイズ・ホログラム（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｈｏｌｏｇｒａｍ：ＶＰＨ）とを組み合わせて構成するようにし、複数のグリズムを用いることなしに、単一で広い波長の高分散分光測定を行うことができるグリズムに関する出願を行い、貴庁における審査を経て、特許第３５７６５３８号として特許されている（特許文献１を参照する。）。
【０００７】
ここで、図１には、特許第３５７６５３８号公報に記載されたグリズムの実施の形態の一例に対応する概念構成説明図が示されている。
【０００８】
このグリズム２００を構成するボリューム・フェイズ・ホログラム２０６を挟み込んで配設された２つのプリズムのプリズム２０２，２０４は、頂角α，γが変角可能なものであり、頂角α，γを変化させることによって（図１において破線で示したグリズム２００参照）、高い回折効率を保ったまま波長範囲を任意に選択することができるものである。なお、符号２０８ならびに２１０はいずれもグリズム２００近傍に配置されたレンズである。
【０００９】
しかしながら、上記したグリズム２００のプリズム２０２，２０４を、例えば、透明な材料により形成される２つの外部部材と、使用波長領域において透明であって２つの外部部材の間に封入される液体の内部部材３００とにより構成した場合には、上記したようにしてプリズム２０２，２０４の頂角α，γを変角して広い波長の高分散分光測定を実現することができるものの、プリズム２０２，２０４の構成の一部である内部部材３００が液体なので、製作工程が複雑になる恐れがあった。
【特許文献１】特許第３５７６５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高分散で高い回折効率を有し、しかも単純な構成で製作が容易な回折格子装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略平行して対面するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記第２の直角プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面と略平行して対面する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面と略平行して対面する面とを有する回折格子とを有するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略平行して対面するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記第２の直角プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面と略平行して対面する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面と略平行して対面する面とを有する第１の回折格子と、上記第２の直角プリズムの後段に上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第３の面を備え、上記第２の直角プリズムが上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第３の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第４の面と、上記第３の直角プリズムの上記第３の面とが、略平行して対面するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第３の直角プリズムが上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向に上記所定の角度だけ回転する第４の直角プリズムと、上記第３の直角プリズムと上記第４の直角プリズムとの間に配設され、上記第３の直角プリズムの上記第３の面と略平行して対面する面と、上記第４の直角プリズムの上記第４の面と略平行して対面する面とを有する第２の回折格子とを有するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムの上記頂角の略２倍の大きさの頂角と当該頂角を含む二等辺三角形形状の側面とを有し、上記頂角を形成する２つの面のうちの一方の面が上記第１の直角プリズムの上記第１の面と対面するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する二等辺三角形プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面と略平行して対面する面と、上記二等辺三角形プリズムの上記一方の面と対面する面とを有する第１の回折格子と、上記第１の直角プリズムの上記頂角の大きさと等しい大きさの頂角を有し、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略平行して対面するようにして、上記二等辺三角形プリズムの後段に上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記二等辺三角形プリズムが上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第２の直角プリズムと上記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、上記二等辺三角形プリズムの上記頂角を形成する２つの面のうちの他方の面と対面する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面と略平行して対面する面とを有する第２の回折格子とを有するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記第２の直角プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面に対して斜めに位置する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面に対して斜めに位置する面とを有する回折格子とを有するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記第２の直角プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面に対して斜めに位置する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面に対して斜めに位置する面とを有する第１の回折格子と、上記第２の直角プリズムの後段に上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第３の面を備え、上記第２の直角プリズムが上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第３の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第４の面と、上記第３の直角プリズムの上記第３の面とが、略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第３の直角プリズムが上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向に上記所定の角度だけ回転する第４の直角プリズムと、上記第３の直角プリズムと上記第４の直角プリズムとの間に配設され、上記第３の直角プリズムの上記第３の面に対して斜めに位置する面と、上記第４の直角プリズムの上記第４の面に対して斜めに位置する面とを有する第２の回折格子とを有するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムの上記頂角の略２倍の大きさの頂角と当該頂角を含む二等辺三角形形状の側面とを有し、上記頂角を形成する２つの面のうちの一方の面が上記第１の直角プリズムの上記第１の面側に位置するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する二等辺三角形プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、上記第１の直角プリズムの上記第１の面に対して斜めに位置する面と、上記二等辺三角形プリズムの上記一方の面と対面する面とを有する第１の回折格子と、上記第１の直角プリズムの上記頂角の大きさと等しい大きさの頂角を有し、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略平行あるいは任意の角度をなして位置するようにして、上記二等辺三角形プリズムの後段に上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記二等辺三角形プリズムが上記光軸周りの上記反対の方向に上記所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第２の直角プリズムと上記二等辺三角形プリズムとの間に配設され、上記二等辺三角形プリズムの上記頂角を形成する２つの面のうちの他方の面と対面する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面に対して斜めに位置する面とを有する第２の回折格子とを有するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、光軸周りに回動自在な状態で配設され、直角を形成するとともに頂角を形成する第１の面を備えた第１の直角プリズムと、直角を形成するとともに頂角を形成する第２の面と、上記第１の直角プリズムの上記第１の面とが、略平行して対面するようにして、上記光軸周りに回動自在な状態で配設され、上記第１の直角プリズムが上記光軸周りの所定の方向に所定の角度だけ回転するときに、上記光軸周りの上記所定の方向とは反対の方向に上記所定の角度だけ回転する第２の直角プリズムと、上記第１の直角プリズムと上記第２の直角プリズムとによって挟み込まれ、上記第１の直角プリズムの上記第１の面が面接触する面と、上記第２の直角プリズムの上記第２の面が面接触する面とを有する回折格子と有するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記回折格子は、ボリューム・フェイズ・ホログラムであるようにしたものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記回折格子装置に外部から入射する光が通過するレンズと、上記回折格子装置から外部へ出射する光が通過するレンズとが配設されているようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による回折格子装置は、高分散で高い回折効率を有し、しかも単純な構成で製作が容易であるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による回折格子装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００２２】
なお、図２以降の各図においては、同一または相当する構成に関しては、各図において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な構成ならびに作用の説明は省略する。
【００２３】
図２には、本発明による回折格子装置の第１の実施の形態を示す概念構成斜視説明図が示されており、この回折格子装置１０は、当該回折格子装置１０の光軸（図２における一点鎖線参照。）周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム１２と、直角プリズム１２の面１２ａと略平行して対面する面１４ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム１４と、直角プリズム１２と直角プリズム１４との間に配設された回折格子１６とを有して構成されている。
【００２４】
ここで、直角プリズム１２と直角プリズム１４とはいずれも、所定の材料により形成された固体のブロック様の直角プリズムである。直角プリズム１２ならびに直角プリズム１４を構成する材料としては、光学ガラスや結晶材などを利用することができる。こうした材料の屈折率は１．３〜４程度である。
【００２５】
また、直角プリズム１２の面１２ａと面１２ｂとによって形成される頂角αと、直角プリズム１４の面１４ａと面１４ｂとによって形成される頂角βとは、直角プリズム１２の屈折率と直角プリズム１４の屈折率とが同一である場合に、同一の大きさを有するものである。そして、直角プリズム１２の頂角αを含み互いに対面する側面１２ｃと側面１２ｄ、ならびに、直角プリズム１４の頂角βを含み互いに対面する側面１４ｃと側面１４ｄとはいずれも直角三角形形状を有している。
【００２６】
こうした直角プリズム１２の側面１２ｃ，１２ｄの直角三角形形状の直角を形成するとともに頂角αを形成する面１２ａと、直角プリズム１４の側面１４ｃ，１４ｄの直角三角形形状の直角を形成するとともに頂角βを形成する面１４ａとが、略平行して対面するようにして、直角プリズム１２と直角プリズム１４とは所定の間隔を有し互いに離れて配設されている。
【００２７】
なお、この実施の形態においては、説明の便宜上、図２ならびに図３（ａ）に示す状態を初期状態とする。つまり、初期状態においては、回折格子１６を挟んで直角プリズム１２と直角プリズム１４とが左右対称に位置して、直角プリズム１２の直角を面１２ａとともに形成する面１２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム１４の直角を面１４ａとともに形成する面１４ｅが光軸に平行して位置して、直角プリズム１２の頂角αと直角プリズム１４の頂角βとが対向しているものである。
【００２８】
また、直角プリズム１２と直角プリズム１４とはいずれも、回折格子装置１０の光軸周りに回動自在な状態で配設されており（図３（ａ）に示す白抜き矢印参照）、光軸と一致する回転軸を回転中心として、光軸周りの第１の方向（図３（ａ）に示す光の進行方向からみて時計回りの方向と一致する矢印Ａ方向参照）と、当該第１の方向とは反対の方向である第２の方向（図３（ａ）に示す光の進行方向からみて反時計回り方向と一致する矢印Ｂ方向参照）とに回転可能なものである。
【００２９】
より詳細には、例えば、図示しないマイクロコンピューターなどの制御装置の制御により、カムなどの駆動装置が駆動され、その駆動力によって直角プリズム１２と直角プリズム１４とがそれぞれ駆動し、光軸周りの第１の方向あるいは第２の方向に回転できる。
【００３０】
こうして直角プリズム１２と直角プリズム１４とが光軸周りに回転する際には、その回転方向と回転量たる回転する角度の大きさとはそれぞれ、回転方向が直角プリズム１２と直角プリズム１４とでは反対方向になるようにし、回転する角度が直角プリズム１２と直角プリズム１４とで一致するように設定されている。
【００３１】
つまり、直角プリズム１２が光軸周りの第１の方向に所定の角度θ、例えば、初期状態から３０°（θ＝３０°）だけ回転するときに、直角プリズム１４は光軸周りの第２の方向に所定の角度θ、例えば、初期状態から−３０°（θ＝−３０°）だけ回転する。また、直角プリズム１２が光軸周りの第２の方向に所定の角度だけ回転するときに、直角プリズム１４は光軸周りの第１の方向に所定の角度だけ回転する。
【００３２】
一方、回折格子１６は、透過型回折格子であって、ボリューム・フェイズ・ホログラム（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｈｏｌｏｇｒａｍ：ＶＰＨ）により構成されている。この回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムは、ブラッグの条件を満たす場合に最も高い効率を示す回折格子であり、例えば、重クロムゼラチンや感光性樹脂などにより形成されている。そして、ボリューム・フェイズ・ホログラムは、媒質の屈折率を周期的に変調して位相差を生じさせ、ブラッグの条件を満足するように入出射角度を調整することにより、広い波長において高い回折効率を得ることが可能なものであり、高分散高効率な回折格子である。
【００３３】
より詳細には、図４には、各種回折格子の回折効率を示すグラフが示されており、ボリューム・フェイズ・ホログラムは、波長毎にブラッグ回折の条件を満たすように入射角を調整すると、回折効率（ａ）を包絡線とする広い範囲での高い効率を得ることができるようになる。
【００３４】
そして、ボリューム・フェイズ・ホログラムよりなる回折格子１６は、平面回折格子として設計され、全体が板状体に形成されており、略矩形形状の回折格子入射面１６ａと、回折格子入射面１６ａと所定の間隔を有し略平行して対向する略矩形形状の回折格子出射面１６ｂとを有している。
【００３５】
この回折格子１６は、直角プリズム１２と直角プリズム１４との間に、光軸周りに回転するようなことなく固定的に配設されている。そして、回折格子入射面１６ａと直角プリズム１２の面１２ａとが略平行して対面し、回折格子出射面１６ｂと直角プリズム１４の面１４ａとが略平行して対面し、直角プリズム１２，１４の頂角α，βを含む側面１２ｃ，１２ｄ，１４ｃ，１４ｄと略直交するようにして回折格子１６は配設されている。
【００３６】
ここで、回折格子１６の回折格子入射面１６ａと直角プリズム１２の面１２ａとの間隔たる光軸に沿った距離Ｌ１と、回折格子１６の回折格子出射面１６ｂと直角プリズム１４の面１４ａとの間隔たる光軸に沿った距離Ｌ２とは一致している。なお、この距離Ｌ１，Ｌ２は短いことが好ましく、当該距離Ｌ１，Ｌ２が短いほうがケラレが少なくなって、口径を小さくすることができる。
【００３７】
以上の構成において、回折格子装置１０（図２ならびに図３参照）においては、外部からの光が直角プリズム１２の面１２ｂを介して、直角プリズム１２内に入射する。そして、直角プリズム１２内を通過した光は面１２ａから出射し、面１２ａと対面する回折格子入射面１６ａを介して回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムに入射する。このボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過した光は、回折格子出射面１６ｂから出射し、回折格子出射面１６ｂと対面する面１４ａを介して直角プリズム１４に入射する。そして、直角プリズム１４内を通過した光は面１４ｂから外部へ出射されることになる。
【００３８】
ここで、図示しない駆動手段の駆動力により、例えば、直角プリズム１２を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θ（図３（ｂ）参照）だけ回転させるとともに、直角プリズム１４を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転する。
【００３９】
このように光軸を中心に２つの直角プリズム１２，１４を逆方向に回転すると、実効的に頂角を変化させることができ、任意の方向における波長を変えることができる。
【００４０】
具体的には、回折格子装置１０において、例えば、回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムのサイズが１００ｍｍ×１００ｍｍの場合に、格子周期１μｍとすると、１次回折光の最大（理論）分解能たるＲｍａｘ＝λ／△λは格子の本数と一致するので、Ｒｍａｘ＝１００，０００となる。
【００４１】
そして、直角プリズム１２と直角プリズム１４との屈折率ｎがそれぞれｎ＝１．５２で、直角プリズム１２の頂角α＝３０°、直角プリズム１４の頂角β＝３０°の場合に、図２ならびに図３（ａ）に示す初期状態において、直角プリズム１２の面１２ｂを介して外部から入射し回折格子装置１０内を通過して直角プリズム１４の面１４ｂから外部へ出射する光であって、光軸と一致する方向に沿って直進する光の直進波長は５７０ｎｍとなる。
【００４２】
ここで、上記したようにして光軸を中心に２つの直角プリズム１２，１４を逆方向に回転して、直角プリズム１２を光軸周りの第１の方向に初期状態から３０°（θ＝３０°）だけ回転するとともに、直角プリズム１４を光軸周りの第２の方向に初期状態から−３０°（θ＝−３０°）だけ回転すると（図３（ｂ）に示す状態参照）、回折格子装置１０から出射される光の直進波長は４９４ｎｍとなる。
【００４３】
さらに、屈折率が周期的に変化した回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムは、ブラッグの条件を満たす場合に最も高い効率を示し、その格子の周期が波長に近づくほど回折効率が高くなるものである。そして、このボリューム・フェイズ・ホログラムは、回折格子装置１０に回折格子１６として配設されたもののように透過型回折格子として設計した場合には、格子の周期が波長の０．７〜３倍の範囲において、１００％に近い回折効率を達成することができる高分散高効率な回折格子である。
【００４４】
従って、２つの直角プリズム１２，１４を光軸を中心に同じ角度だけ逆方向に回転させて、実効的な頂角をブラッグの条件を満たすように変化させることにより、回折格子装置１０においては、常にブラッグの条件を保ちながら高い回折効率を維持した状態で波長を変えることができる。
【００４５】
上記したように、本発明による回折格子装置１０によれば、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム１２，１４の間に、回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムを配設するようにしたため、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる。
【００４６】
例えば、上記した「背景技術」の項に記載したグリズム２００（図１参照）の頂角α，γが変角可能なプリズム２０２，２０４を、液体の内部部材３００により構成するような場合に比べて、本発明による回折格子装置１０は、固体の直角プリズム１２，１４を用いているので、単純な構造となり、製作が容易で、小型化と低コスト化を図ることができる。
【００４７】
しかも、本発明の回折格子装置１０に配設された直角プリズム１２，１４は固体なので、信頼性が高く、上記した「背景技術」の項に記載したグリズム２００（図１参照）の内部部材３００として使用される液体に比べて高屈折の材料を使用することができる。
【００４８】
また、本発明による回折格子装置１０においては、図２ならびに図３に示すように光学系が折れ曲がらず、当該回折格子装置１０を構成する直角プリズム１２，１４と回折格子１６とを一直線上に配置できるので、顕微鏡や望遠鏡と組み合せて使用する場合などに好適である。
【００４９】
つまり、回折格子装置１０においては直角プリズム１２，１４と回折格子１６とを一直線上に配置できるので、コリメータやカメラ（集光）レンズなどを分散素子の近傍に配設でき、従来の反射型回折格子に比べてコンパクトで明るい光学系、即ち、口径比（Ｆ値＝焦点距離ｆ／口径Ｄ）の小さい光学系が実現できる。
【００５０】
例えば、図５に示すように、回折格子装置１０の直角プリズム１２近傍に、面１２ｂ側に位置するようにして面１２ｂに入射する光が透過するレンズ１０２を配設し、直角プリズム１４近傍に、面１４ｂ側に位置するようにして面１４ｂから出射した光が透過するレンズ１０４を配設する。こうして回折格子装置１０に外部から入射する光が通過するレンズ１０２と回折格子装置１０から外部へ出射する光が通過するレンズ１０４との間に、回折格子装置１０を構成する直角プリズム１２，１４と回折格子１６とを位置させて、回折格子装置１０の近傍で一直線上に他の光学部品を配置して、光学系が折れ曲がらずに小さなスペースで構築できる。
【００５１】
なお、図５においては、回折格子装置１０の他に光学部品としてレンズ１０２，１０４を配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、レンズ１０２，１０４も含めて本発明による回折格子装置として構成してもよい。
【００５２】
つまり、本発明による回折格子装置１０に、コリメータやカメラ（集光）光学系を組み合せて使用したり、あるいは、コリメータやカメラ（集光）光学系などの構成も含めて本発明による回折格子装置を構成するようにしてもよい。例えば、顕微鏡において本発明による回折格子装置を用いる場合には、顕微鏡の対物レンズや接眼レンズなどがコリメータとして作用するので、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０のみを配設すればよく、回折格子装置１０の他にコリメータやカメラ（集光）光学系を組み合せる必要はない。
【００５３】
なお、回折格子装置１０とともに使用される構成は、図５に示したレンズ１０２，１０４のような集光レンズに限られるものではないことは勿論であり、各種構成が配設可能であって、例えば、軸外し放物面鏡などを組み合わせることもできる。
【００５４】
ここで、本発明による回折格子装置１０の効果について、階段状の溝形状が表面に微細加工された従来の表面レリーフ（Ｓｕｒｆａｃｅ  ｒｅｌｉｅｆ：ＳＲ）型の回折格子（図６に示す符号４００参照）と比較して説明することとする。
【００５５】
従来の表面刻線型のＳＲ型の回折格子は、格子周期が波長に近づくと、アノマリーと呼ばれる回折効率や偏光特性の異常現象のために、回折効率が著しく低下してしまう。さらに、格子周期が２μｍ以下の場合に、ルーリングエンジン（回折格子刻線装置）などでは、理想的な格子形状を得ることが困難であり、ＳＲ型の回折格子では高い効率を達成することができなかった。
【００５６】
このため、従来のＳＲ型の回折格子は、高い効率を必要とする場合、回折格子全体のサイズを大きくしなければならない。しかも、分光器の体積は回折格子の口径の３乗に比例するので、従来のＳＲ型の回折格子を用いた従来の分光器は、巨大で重たいものになるという問題点があった（図６参照）。
【００５７】
また、図６に示すような反射型のＳＲ型回折格子ではなく、透過型のＳＲ型回折格子として設計しても、透過型のほうが反射型よりもアノマリーの影響が大きいので、高分散の分光器には不向きである。具体的に、図４に示す回折効率（ｈ）のように、階段形状の透過型回折格子（レリーフ格子）は、ブレーズ波長においても原理的に回折効率が１００％に達することはなく、入射角などを調整しても回折効率を大きく変えることができないものである。
【００５８】
こうした従来のＳＲ型の回折格子に対して、本発明による回折格子装置１０は、上記したようにして、回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムは、格子の周期が波長に近づくほど回折効率が高くなり、特に、透過型回折格子とした場合には、格子の周期が波長の０．７〜３倍の範囲において、１００％に近い回折効率を達成することができる高分散高効率な回折格子であるので、高分散で高い回折効率でありしかも小型化された回折格子装置を実現することができる。さらに、回折格子装置１０は、頂角可変プリズムとボリューム・フェイズ・ホログラムとを組み合わせることにより、安価なものであって、波長範囲を任意に選ぶことができ、広い波長における高い効率を保った高分散分光測定ができ、非常に汎用性が高いものである。
【００５９】
次に、図７を参照しながら、本発明による回折格子装置の第２の実施の形態について説明する。
【００６０】
この第２の実施の形態の回折格子装置２０（図７参照）は、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０（図２参照）と比較して、直角プリズム２２と直角プリズム２４と回折格子２６とが配設されている点が異なっている。
【００６１】
そして、第２の実施の形態の回折格子装置２０によれば、後に詳述する第１のセットＳ１と第２のセットＳ２との一直線上に直進する２段の光学系により、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる。さらに、それぞれ同様な構成を備える第１のセットＳ１と第２のセットＳ２との２つのセットを配置し、構成されるプリズムの回転方向が第１のセットＳ１と第２のセットＳ２について鏡像関係になるように駆動することにより、スペクトルが湾曲するような収差を打ち消すことができる。
【００６２】
より詳細には、回折格子装置２０は、当該回折格子装置２０の光軸（図７における一点鎖線参照。）周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム１２と、直角プリズム１２の面１２ａと略平行して対面する面１４ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム１４と、直角プリズム１２と直角プリズム１４との間に配設された回折格子１６と、直角プリズム１４の後段に光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム２２と、直角プリズム２２の面２２ａと略平行して対面する面２４ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム２４と、直角プリズム２２と直角プリズム２４との間に配設された回折格子２６とを有して構成されている。
【００６３】
つまり、回折格子装置２０は、２つの直角プリズム１２，１４の間に配設された回折格子１６からなる第１のセットＳ１と、２つの直角プリズム２２，２４の間に配設された回折格子２６からなる第２のセットＳ２とを有し、それぞれ同様な構成を備える２つのセットを有するものである。
【００６４】
なお、回折格子装置２０の第１のセットＳ１全体が、上記した第１の実施の回折格子装置１０（図２参照）に対応するものである。そして、回折格子装置２０の第２のセットＳ２を構成する直角プリズム２２，２４は、直角プリズム１２，１４と同様な構成を備えるものであり、回折格子２６は回折格子１６と同様な構成を備えるものなので、上記した説明を援用し詳細な説明は省略することとする。
【００６５】
ただし、この実施の形態においては、説明の便宜上、図７に示す状態を初期状態とする。つまり、初期状態においては、回折格子装置２０の第１のセットＳ１では、回折格子１６を挟んで直角プリズム１２と直角プリズム１４とが左右対称に位置して、直角プリズム１２の面１２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム１４の面１４ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム１２の頂角αと直角プリズム１４の頂角βとが対向している。また、初期状態において、回折格子装置２０の第２のセットＳ２では、回折格子２６を挟んで直角プリズム２２と直角プリズム２４とが左右対称に位置して、直角プリズム２２の直角を面２２ａとともに形成する面２２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム２４の直角を面２４ａとともに形成する面２４ｅが光軸に平行して位置して、直角プリズム２２の頂角γと直角プリズム２４の頂角δとが対向している。
【００６６】
また、第２のセットＳ２においては、直角プリズム２２と直角プリズム２４とはいずれも、回折格子装置２０の光軸周りに回動自在な状態で配設されており、光軸と一致する回転軸を回転中心として、光軸周りの第１の方向（図７に示す光の進行方向からみて時計回りの方向と一致する矢印Ａ方向参照）と、当該第１の方向とは反対の方向である第２の方向（図７に示す光の進行方向からみて反時計回りの方向と一致する矢印Ｂ方向参照）とに回転可能なものである。
【００６７】
より詳細には、例えば、図示しないマイクロコンピューターなどの制御装置の制御により、カムなどの駆動装置が駆動され、その駆動力によって第１のセットＳ１の直角プリズム１４が光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するときに、第２のセットＳ２の直角プリズム２２が光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するように設定されている。また、こうして直角プリズム２２が光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するときには、第１のセットＳ１の直角プリズム１２と同様に、第２のセットＳ２の直角プリズム２４は光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するように設定されている。
【００６８】
従って、第１のセットＳ１の直角プリズム１４が光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するときには、第２のセットＳ２の直角プリズム２２が光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するように設定されている。また、こうして直角プリズム２２が光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するときには、第１のセットＳ１の直角プリズム１２と同様に、第２のセットＳ２の直角プリズム２４は光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するように設定されている。
【００６９】
以上の構成において、回折格子装置２０（図７参照）においては、外部からの光がまず第１のセットＳ１を通過し、その後第２のセットＳ２を通過して出射される。
【００７０】
より詳細には、まず、第１のセットＳ１において、外部からの光が直角プリズム１２の面１２ｂを介して、直角プリズム１２内に入射する。そして、直角プリズム１２内を通過した光は面１２ａから出射し、面１２ａと対面する回折格子入射面１６ａを介して回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムに入射する。このボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過した光は、回折格子出射面１６ｂから出射し、回折格子出射面１６ｂと対面する面１４ａを介して直角プリズム１４に入射する。そして、直角プリズム１４内を通過した光は面１４ｂから出射されることになる。
【００７１】
こうして第１のセットＳ１の直角プリズム１４から出射された光は、第２のセットＳ２において、直角プリズム２２の面２２ｂを介して、直角プリズム２２内に入射する。そして、直角プリズム２２内を通過した光は面２２ａから出射し、面２２ａと対面する回折格子入射面２６ａを介して回折格子２６たるボリューム・フェイズ・ホログラムに入射する。このボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過した光は、回折格子出射面２６ｂから出射し、回折格子出射面２６ｂと対面する面２４ａを介して直角プリズム２４に入射する。そして、直角プリズム２４内を通過した光は面２４ｂから外部へ出射されることになる。
【００７２】
ここで、図示しない駆動手段の駆動力により、例えば、第１のセットＳ１において、直角プリズム１２を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、直角プリズム１４を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転する。この際、第２のセットＳ２においては、直角プリズム２２を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、直角プリズム２４を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転する。
【００７３】
このように光軸を中心に２つの直角プリズム１２，１４を逆方向に回転するとともに、２つの直角プリズム２２，２４を逆方向に回転して、隣り合う直角プリズム１４と直角プリズム２２とを同じ方向に回転させる（図７に示す矢印Ｂ方向参照）と、実効的に頂角を変化させることができ、任意の方向における波長を変えることができる。
【００７４】
具体的には、回折格子装置２０において、例えば、回折格子１６ならびに回折格子２６たるボリューム・フェイズ・ホログラムのサイズが１００ｍｍ×１００ｍｍの場合に、格子周期１μｍとすると、１次回折光の最大（理論）分解能たるＲｍａｘ＝λ／△λは格子の本数と一致するので、２つの回折格子１６，２６によりＲｍａｘ＝２００，０００となる。
【００７５】
そして、直角プリズム１２，１４と直角プリズム２２，２４との屈折率ｎがそれぞれｎ＝１．５２で、直角プリズム１２の頂角α＝３０°、直角プリズム１４の頂角β＝３０°、直角プリズム２２の頂角γ＝３０°、直角プリズム２４の頂角δ＝３０°の場合に、図７に示す初期状態において、直角プリズム１２の面１２ｂを介して外部から入射し回折格子装置２０内を通過して直角プリズム２４の面２４ｂから外部へ出射する光であって、光軸と一致する方向に沿って直進する光の直進波長は５７０ｎｍとなる。
【００７６】
ここで、上記したようにして光軸を中心に２つの直角プリズム１２，１４ならびに２つの直角プリズム２２，２４をそれぞれ逆方向に回転して、直角プリズム１２と直角プリズム２４とを光軸周りの第１の方向（図７に示す矢印Ａ方向参照）に初期状態から３０°（θ＝３０°）だけ回転するとともに、直角プリズム１４と直角プリズム２２とを光軸周りの第２の方向（図７に示す矢印Ｂ方向参照）に初期状態から−３０°（θ＝−３０°）だけ回転すると、回折格子装置２０から出射される光の直進波長は４９４ｎｍとなる。
【００７７】
こうして、２つの直角プリズム１２，１４ならびに２つの直角プリズム２２，２４をそれぞれ、光軸を中心に同じ角度だけ逆方向に回転させて、実効的な頂角をブラッグの条件を満たすように変化させることにより、回折格子装置２０においては、常にブラッグの条件を保ちながら高い回折効率を維持した状態で波長を変えることができる。
【００７８】
上記したように、本発明による回折格子装置２０によれば、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム１２，１４の間に、回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムを配設するようにし、また、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム２２，２４の間に、回折格子２６たるボリューム・フェイズ・ホログラムを配設するようにしたため、一直線上に直進する２段の光学系により、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる。
【００７９】
そして、第２の実施の形態の回折格子装置２０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０と同様な作用効果を奏するものであり、当該作用効果についての上記した説明を援用して詳細な説明は省略することとする。
【００８０】
さらに、第２の実施の形態の回折格子装置２０においては、それぞれ同様な構成を備える第１のセットＳ１と第２のセットＳ２との２つのセットを配置し、構成されるプリズムの回転方向が第１のセットＳ１と第２のセットＳ２について鏡像関係になるように駆動することにより、スペクトルが湾曲するような収差を打ち消すことができる。
【００８１】
また、第２の実施の形態の回折格子装置２０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０と同様に、例えば、回折格子装置２０の直角プリズム１２近傍に、面１２ｂ側に位置するようにして面１２ｂに入射する光が透過するレンズ１０２（図５参照）を配設し、直角プリズム２４近傍に、面２４ｂ側に位置するようにして面２４ｂから出射した光が透過するレンズ１０４（図５参照）を配設することができる。
【００８２】
次に、図８を参照しながら、本発明による回折格子装置の第３の実施の形態について説明する。
【００８３】
この第３の実施の形態の回折格子装置３０（図８参照）は、上記した第２の実施の形態の回折格子装置２０（図７参照）と比較して、第２の実施の形態の回折格子装置２０の直角プリズム１４と直角プリズム２２とに代えて二等辺三角形プリズム３２が配設されている点が異なっている。
【００８４】
より詳細には、回折格子装置３０は、当該回折格子装置３０の光軸（図８における一点鎖線参照。）周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム１２と、直角プリズム１２の面１２ａと対面する面３２ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された二等辺三角形プリズム３２と、直角プリズム１２と二等辺三角形プリズム３２との間に配設された回折格子１６と、直角プリズム１２の面１２ａと略平行して対面する面２４ａを備え二等辺三角形プリズム３２の後段に光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム２４と、直角プリズム２４と二等辺三角形プリズム３２との間に配設された回折格子２６とを有して構成されている。
【００８５】
なお、回折格子装置３０を構成する直角プリズム１２，２４ならびに回折格子１６，２６は、上記した第２の実施の形態の回折格子装置２０（図７参照）と同様な構成なので、上記した説明を援用し詳細な説明は省略することとする。
【００８６】
この回折格子装置３０に配設されたプリズムは、２つの直角プリズム１２，２４と直角プリズムではない二等辺三角形プリズム３２とである。
【００８７】
ここで、二等辺三角形プリズム３２は、直角プリズム１２，２４と同様に、所定の材料により形成された固体のブロック様のプリズムである。なお、二等辺三角形プリズム３２を構成する材料としては、直角プリズム１２，２４と同様に、屈折率が１．３〜４程度の光学ガラスや結晶材などを利用することができる。
【００８８】
また、二等辺三角形プリズム３２の面３２ａと面３２ｂとによって形成される頂角εの大きさは、直角プリズム１２の頂角αの略２倍である。即ち、直角プリズム１２の頂角αの大きさをαとし直角プリズム２４の頂角δの大きさをδとすれば、二等辺三角形プリズム３２の頂角εの大きさは略２α（＝２δ）である。そして、二等辺三角形プリズム３２の頂角εを含み互いに対面する側面３２ｃと側面３２ｄとはいずれも二等辺三角形形状を有している。
【００８９】
こうした二等辺三角形プリズム３２の頂角εを形成する２つの面のうちの一方の面である面３２ａが直角プリズム１２の面１２ａと対面し、頂角εを形成する２つの面のうちの他方の面である面３２ｂが直角プリズム２４の面２４ａと対面するようにして、二等辺三角形プリズム３２と直角プリズム１２ならびに二等辺三角形プリズム３２と直角プリズム２４とは所定の間隔を有し互いに離れて配設されている。
【００９０】
なお、この実施の形態においては、説明の便宜上、図８に示す状態を初期状態とする。つまり、初期状態においては、直角プリズム１２の面１２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム２４の面２４ｅが光軸に平行して位置し、二等辺三角形プリズム３２の頂角εと対向する面３２ｅが光軸に平行に位置して、直角プリズム１２の頂角αと二等辺三角形プリズム３２の頂角εとが対向するとともに、直角プリズム２４の頂角δと二等辺三角形プリズム３２の頂角εとが対向しているものである。
【００９１】
また、二等辺三角形プリズム３２は、回折格子装置３０の光軸周りに回動自在な状態で配設されており、光軸と一致する回転軸を回転中心として、光軸周りの第１の方向（図８に示す光の進行方向からみて時計回りの方向と一致する矢印Ａ方向参照）と、当該第１の方向とは反対の方向である第２の方向（図８に示す光の進行方向からみて反時計回りの方向と一致する矢印Ｂ方向参照）とに回転可能なものである。
【００９２】
より詳細には、例えば、図示しないマイクロコンピューターなどの制御装置の制御により、カムなどの駆動装置が駆動され、その駆動力によって直角プリズム１２と直角プリズム２４とが光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するときに、二等辺三角形プリズム３２が光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するように設定されている。また、直角プリズム１２と直角プリズム２４とが光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するときに、二等辺三角形プリズム３２が光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するように設定されている。
【００９３】
以上の構成において、回折格子装置３０（図８参照）においては、外部からの光が直角プリズム１２の面１２ｂを介して、直角プリズム１２内に入射する。そして、直角プリズム１２内を通過した光は面１２ａから出射し、面１２ａと対面する回折格子入射面１６ａを介して回折格子１６たるボリューム・フェイズ・ホログラムに入射する。このボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過した光は、回折格子出射面１６ｂから出射し、回折格子出射面１６ｂと対面する面３２ａを介して二等辺三角形プリズム３２に入射する。
【００９４】
そして、二等辺三角形プリズム３２内を通過した光は面３２ｂから出射し、面３２ｂと対面する回折格子入射面２６ａを介して回折格子２６たるボリューム・フェイズ・ホログラムに入射する。このボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過した光は、回折格子出射面２６ｂから出射し、回折格子出射面２６ｂと対面する面２４ａを介して直角プリズム２４に入射する。そして、直角プリズム２４内を通過した光は面２４ｂから出射されることになる。
【００９５】
ここで、図示しない駆動手段の駆動力により、例えば、直角プリズム１２を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、二等辺三角形プリズム３２を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転する。この際、直角プリズム２４は光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転する。
【００９６】
このように回折格子装置３０に配設された３つのプリズムのうち、中央に配設された二等辺三角形プリズム３２と、当該二等辺三角形プリズム３２の前段に配設された直角プリズム１２ならびに二等辺三角形プリズム３２の後段に配設された直角プリズム２４とを、光軸を中心にして逆方向に回転させると、実効的に頂角を変化させることができ、任意の方向における波長を変えることができる。
【００９７】
具体的には、回折格子装置３０において、例えば、回折格子１６ならびに回折格子２６たるボリューム・フェイズ・ホログラムのサイズが１００ｍｍ×１００ｍｍの場合に、格子周期１μｍとすると、Ｒｍａｘ＝２００，０００となる。そして、直角プリズム１２，２４と二等辺三角形プリズム３２との屈折率ｎがそれぞれｎ＝１．５２で、直角プリズム１２の頂角α＝３０°、直角プリズム２４の頂角δ＝３０°、二等辺三角形プリズム３２の頂角ε＝５３．８°の場合に、図８に示す初期状態において回折格子装置３０から出射される光の直進波長は５７０ｎｍとなる。そして、直角プリズム１２，２４と二等辺三角形プリズム３２とをそれぞれ初期状態から３０°だけ回転する（図８に示す矢印Ａ方向ならびに矢印Ｂ方向参照）と、回折格子装置３０から出射される光の直進波長は４９４ｎｍとなる。
【００９８】
こうして、２つの直角プリズム１２，２４ならびに二等辺三角形プリズム３２をそれぞれ、光軸を中心に同じ角度だけ逆方向に回転させて、実効的な頂角をブラッグの条件を満たすように変化させることにより、回折格子装置３０においては、常にブラッグの条件を保ちながら高い回折効率を維持した状態で波長を変えることができる。
【００９９】
上記したように、本発明による回折格子装置３０によれば、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム１２，２４のそれぞれに隣接して配設されたボリューム・フェイズ・ホログラムよりなる回折格子１６と回折格子２６との間に、直角プリズム１２，２４の頂角α，δの略２倍の大きさの頂角εを有する二等辺三角形プリズム３２を配設するようにしたため、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる
そして、第３の実施の形態の回折格子装置３０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０と同様な作用効果を奏するものであり、当該作用効果についての上記した説明を援用して詳細な説明は省略することとする。
【０１００】
さらに、第３の実施の形態の回折格子装置３０においては、上記した第２の実施の形態の回折格子装置２０（図７参照）の直角プリズム１４と直角プリズム２２とに代えて、二等辺三角形プリズム３２が配設されている構成なので、上記した第２の実施の形態の回折格子装置２０の構成と比較して、回折格子装置に配設されるプリズムの総数を１つ減らすことができ、より一層構成が簡単になり、小型化と低コスト化を図ることができ、しかも、スペクトルが湾曲するような収差を打ち消すこともできる。
【０１０１】
なお、第３の実施の形態の回折格子装置３０においても、上記した第２の実施の形態の回折格子装置２０と同様に、直角プリズム１２，２４近傍にレンズ１０２，１０４（図５参照）を配設することができる。
【０１０２】
次に、図９（ａ）（ｂ）を参照しながら、本発明による回折格子装置の第４の実施の形態について説明する。
【０１０３】
この第４の実施の形態の回折格子装置４０（図９（ａ）参照）は、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０（図２参照）と比較して、直角プリズム４２と直角プリズム４４と回折格子４６とを、光路が９０°に折れ曲がるように配設している点が異なっている。
【０１０４】
より詳細には、回折格子装置４０は、当該回折格子装置４０の光軸（図９（ａ）（ｂ）における一点鎖線参照。）周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム４２と、直角プリズム４２の直角を形成するとともに頂角αを形成する面４２ａと、略直交して位置する直角を形成するとともに頂角βを形成する面４４ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム４４と、直角プリズム４２と直角プリズム４４との間に配設された回折格子４６とを有して構成されている。
【０１０５】
なお、回折格子装置４０を構成する直角プリズム４２，直角プリズム４４と回折格子４６とはそれぞれ、第１の実施の形態の回折格子装置１０における直角プリズム１２，１４ならびに回折格子１６と同様な構成を備えるものなので、上記した説明を援用し詳細な説明は省略することとする。
【０１０６】
ただし、この実施の形態においては、説明の便宜上、図９（ａ）に示す状態を初期状態とし、回折格子４６を挟んで直角プリズム４２と直角プリズム４４とが左右対称に位置して、直角プリズム４２の直角を面４２ａとともに形成する面４２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム４４の直角を面４４ａとともに形成する面４４ｅが光軸に平行して位置して、直角プリズム４２の頂角αと直角プリズム４４の頂角βとが対向しているものである。
【０１０７】
また、直角プリズム４２と直角プリズム４４とはいずれも、回折格子装置４０の光軸周りに回動自在な状態で配設されており、光軸と一致する回転軸を回転中心として、光軸周りの第１の方向（図９（ａ）に示す光の進行方向からみて時計回りの方向と一致する矢印Ａ方向参照）と、当該第１の方向とは反対の方向である第２の方向（図９（ａ）に示す光の進行方向からみて反時計回りの方向と一致する矢印Ｂ方向参照）とに回転可能なものである。
【０１０８】
より詳細には、例えば、図示しないマイクロコンピューターなどの制御装置の制御により、カムなどの駆動装置が駆動されたその駆動力によって、直角プリズム４２が光軸周りの第１の方向に所定の角度θだけ回転するときには、その反対方向である第２の方向に所定の角度θだけ回転するように、また、直角プリズム４２が光軸周りの第２の方向に所定の角度θだけ回転するときには、その反対方向である第１の方向に所定の角度θだけ回転するようにして、直角プリズム４４の回動が設定されている。
【０１０９】
そして、ボリューム・フェイズ・ホログラムよりなる回折格子４６は、面４２ａと面４４ａとが略直交して位置する直角プリズム４２と直角プリズム４４との間に、光軸周りに回転するようなことなく固定的に配設されている。そして、回折格子入射面４６ａが直角プリズム４２の面４２ａに対して斜めに位置し、回折格子出射面４６ｂが直角プリズム４４の面４４ａに対して斜めに位置し、直角プリズム４２，４４の頂角α，βを含む側面４２ｃ，４２ｄ，４４ｃ，４４ｄと略直交するようにして回折格子４６は配設されている。
【０１１０】
以上の構成において、回折格子装置４０（図９（ａ）参照）においては、外部からの光が直角プリズム４２の面４２ｂを介して、直角プリズム４２内に入射する。そして、直角プリズム４２内を通過した光は面４２ａから出射し、面４２ａ側に位置する回折格子入射面４６ａを介して回折格子４６たるボリューム・フェイズ・ホログラムに入射する。このボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過した光は、回折格子出射面４６ｂから出射し、回折格子出射面４６ｂ側に位置する面４４ａを介して直角プリズム４４に入射する。そして、直角プリズム４４内を通過した光は面４４ｂから外部へ出射されることになる。
【０１１１】
ここで、図示しない駆動手段の駆動力により、例えば、直角プリズム４２を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、直角プリズム４４を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転する。
【０１１２】
このように光軸を中心に２つの直角プリズム４２，４４を逆方向に回転すると、実効的に頂角を変化させることができ、任意の方向における波長を変えることができる。
【０１１３】
具体的には、回折格子装置４０において、例えば、回折格子４６たるボリューム・フェイズ・ホログラムのサイズが１００ｍｍ×１４１ｍｍの場合に、格子周期１μｍとすると、１次回折光の最大（理論）分解能たるＲｍａｘ＝λ／△λは格子の本数と一致するので、Ｒｍａｘ＝１４１，０００となる。
【０１１４】
そして、直角プリズム４２と直角プリズム４４との屈折率ｎがそれぞれｎ＝１．５２で、直角プリズム４２の頂角α＝３０°、直角プリズム１４の頂角β＝３０°の場合に、図９（ａ）に示す初期状態において、直角プリズム４２の面４２ｂを介して外部から入射し回折格子装置４０内を通過して直角プリズム４４の面４４ｂから外部へ出射する光であって、光軸と一致する方向に沿って直進する光の直進波長は１，７６０ｎｍとなる。
【０１１５】
ここで、上記したようにして光軸を中心に２つの直角プリズム４２，４４を逆方向に回転して、直角プリズム４２を光軸周りの第１の方向（図９（ａ）に示す矢印Ａ方向参照）に初期状態から１８０°（θ＝１８０°）だけ回転するとともに、直角プリズム４４を光軸周りの第２の方向（図９（ａ）に示す矢印Ｂ方向参照）に初期状態から−１８０°（θ＝−１８０°）だけ回転すると、図９（ｂ）に示すように直角プリズム４２，４４が位置し、回折格子装置４０から出射される光の直進波長は９５３ｎｍとなる。
【０１１６】
こうして、２つの直角プリズム４２，４４を光軸を中心に同じ角度だけ逆方向に回転させて、実効的な頂角をブラッグの条件を満たすように変化させることにより、回折格子装置４０においては、常にブラッグの条件を保ちながら高い回折効率を維持した状態で波長を変えることができる。
【０１１７】
上記したように、本発明による回折格子装置４０によれば、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム４２，４４の間に、回折格子４６たるボリューム・フェイズ・ホログラムを配設するようにしたため、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる
そして、第４の実施の形態の回折格子装置４０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０と同様な作用効果を奏するものであり、当該作用効果についての上記した説明を援用して詳細な説明は省略することとする。
【０１１８】
さらに、第４の実施の形態の回折格子装置４０においては、図９（ｂ）に示したように、直角プリズム４２と直角プリズム４４とをそれぞれ、光軸と一致する回転軸を回転中心として１８０°まで回転させることができ、直角プリズム４２，４４の回転角が大きく、頂角可変プリズムとして調整範囲が広いものである。また、回折格子装置４０は光路を９０°に折り曲げる構成なので、当該回折格子装置４０を各種機器の反射型回折格子と置き換えることが可能であり、測定器などの高分散化と小型化を図ることができる。こうした回折格子装置４０は、より一層高い汎用性を有するものである。
【０１１９】
また、第４の実施の形態の回折格子装置４０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０と同様に、例えば、回折格子装置４０の直角プリズム４２近傍に、面４２ｂ側に位置するようにして面４２ｂに入射する光が透過するレンズ１０２（図５参照）を配設し、直角プリズム４４近傍に、面４４ｂ側に位置するようにして面４４ｂから出射した光が透過するレンズ１０４（図５参照）を配設することができる。
【０１２０】
次に、図１０を参照しながら、本発明による回折格子装置の第５の実施の形態について説明する。
【０１２１】
この第５の実施の形態の回折格子装置５０（図１０参照）は、上記した第４の実施の形態の回折格子装置４０（図９（ａ）参照）と比較して、直角プリズム５２と直角プリズム５４と回折格子５６とが配設され、光路が１８０°に折れ曲がるように構成されている点が異なっている。
【０１２２】
より詳細には、回折格子装置５０は、当該回折格子装置５０の光軸（図１０における一点鎖線参照。）周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム４２と、直角プリズム４２の面４２ａと略直交して位置する面４４ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム４４と、直角プリズム４２と直角プリズム４４との間に配設された回折格子４６と、直角プリズム４４の後段に光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム５２と、直角プリズム５２の直角を形成するとともに頂角γを形成する面５２ａと、略直交して位置する直角を形成するとともに頂角δを形成する面５４ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム５４と、直角プリズム５２と直角プリズム５４との間に配設された回折格子５６とを有して構成されている。
【０１２３】
つまり、回折格子装置５０は、２つの直角プリズム４２，４４の間に配設された回折格子４６からなる第１のセットＳ１と、２つの直角プリズム５２，５４の間に配設された回折格子５６からなる第２のセットＳ２とを有し、それぞれ同様な構成を備える２つのセットを有するものである。
【０１２４】
なお、回折格子装置５０の第１のセットＳ１全体が、上記した第４の実施の回折格子装置４０（図９（ａ）参照）に対応するものである。そして、回折格子装置５０の第２のセットＳ２を構成する直角プリズム５２，５４は、直角プリズム１２，１４と同様な構成を備えるものであり、回折格子５６は回折格子１６と同様な構成を備えるものなので、上記した説明を援用し詳細な説明は省略することとする。
【０１２５】
ただし、この実施の形態においては、説明の便宜上、図１０に示す状態を初期状態とする。つまり、初期状態においては、回折格子装置５０の第１のセットＳ１では、回折格子４６を挟んで直角プリズム４２と直角プリズム４４とが左右対称に位置して、直角プリズム４２，４４の面４２ｅ，４２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム４２の頂角αと直角プリズム４４の頂角βとが対向している。また、初期状態において、回折格子装置５０の第２のセットＳ２では、回折格子５６を挟んで直角プリズム５２と直角プリズム５４とが左右対称に位置して、直角プリズム５２，５４の直角を面５２ａ，５４ａとともに形成する面５２ｅ，５４ｅが光軸に平行して位置して、直角プリズム５２の頂角γと直角プリズム５４の頂角δとが対向している。
【０１２６】
また、第２のセットＳ２においては、直角プリズム５２と直角プリズム５４とはいずれも、回折格子装置５０の光軸周りに回動自在な状態で配設されており、光軸と一致する回転軸を回転中心として、光軸周りの第１の方向（図１０に示す光の進行方向からみて時計回りの方向と一致する矢印Ａ方向参照）と、当該第１の方向とは反対の方向である第２の方向（図１０に示す光の進行方向からみて反時計回りの方向と一致する矢印Ｂ方向参照）とに回転可能なものである。
【０１２７】
より詳細には、例えば、図示しないマイクロコンピューターなどの制御装置の制御により、カムなどの駆動装置が駆動され、その駆動力によって第１のセットＳ１の直角プリズム４４が光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転するときに、第２のセットＳ２の直角プリズム５２が光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転するように設定されている。また、こうして直角プリズム５２が光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転するときには、第１のセットＳ１の直角プリズム４２と同様に、第２のセットＳ２の直角プリズム５４は光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転するように設定されている。
【０１２８】
そして、ボリューム・フェイズ・ホログラムよりなる回折格子５６は、面５２ａと面５４ａとが略直交して位置する直角プリズム５２と直角プリズム５４との間に、光軸周りに回転するようなことなく固定的に配設されている。そして、回折格子入射面５６ａが直角プリズム５２の面５２ａに対して斜めに位置し、回折格子出射面５６ｂが直角プリズム５４の面５４ａに対して斜めに位置し、直角プリズム５２，５４の頂角γ，δを含む側面５２ｃ，５４ｃと略直交するようにして回折格子４６は配設されている。
【０１２９】
以上の構成において、回折格子装置５０（図１０参照）においては、外部からの光がまず第１のセットＳ１を通過し、その後第２のセットＳ２を通過して出射される。
【０１３０】
より詳細には、まず、第１のセットＳ１において、外部からの光が、直角プリズム４２の面４２ｂを介して直角プリズム４２内に入射し、直角プリズム４２内を通過し、回折格子４６たるボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過し、直角プリズム４４内を通過して、面４４ｂから出射されることになる。
【０１３１】
こうして第１のセットＳ１の直角プリズム４４から出射された光は、第２のセットＳ２において、直角プリズム５２の面５２ｂを介して直角プリズム５２内に入射し、直角プリズム５２内を通過し、回折格子５６たるボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過し、直角プリズム５４内を通過し、面５４ｂから外部へ出射されることになる。
【０１３２】
ここで、図示しない駆動手段の駆動力により、例えば、第１のセットＳ１において、直角プリズム４２を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、直角プリズム４４を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転する。この際、第２のセットＳ２においては、直角プリズム５２を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、直角プリズム５４を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転する。
【０１３３】
このように光軸を中心に２つの直角プリズム４２，４４を逆方向に回転するとともに、２つの直角プリズム５２，５４を逆方向に回転して、隣合う直角プリズム４４と直角プリズム５２とを同じ方向に回転させる（図１０に示す矢印Ｂ方向参照）と、実効的に頂角を変化させることができ、任意の方向における波長を変えることができる。
【０１３４】
具体的には、回折格子装置５０において、例えば、回折格子４６ならびに回折格子５６たるボリューム・フェイズ・ホログラムのサイズが１００ｍｍ×１４１ｍｍの場合に、格子周期１μｍとすると、１次回折光の最大（理論）分解能たるＲｍａｘ＝λ／△λは格子の本数と一致するので、２つの回折格子４６，５６によりＲｍａｘ＝２８２，０００となる。
【０１３５】
そして、直角プリズム４２，４４と直角プリズム５２，５４との屈折率ｎがそれぞれｎ＝１．５２で、直角プリズム４２の頂角α＝３０°、直角プリズム４４の頂角β＝３０°、直角プリズム５２の頂角γ＝３０°、直角プリズム５４の頂角δ＝３０°の場合に、図１０に示す初期状態において、直角プリズム４２の面４２ｂを介して外部から入射し回折格子装置５０内を通過して直角プリズム５４の面５４ｂから外部へ出射する光であって、光軸と一致する方向に沿って直進する光の直進波長は１，７６０ｎｍとなる。
【０１３６】
ここで、上記したようにして光軸を中心に２つの直角プリズム４２，４４ならびに２つの直角プリズム５２，５４をそれぞれ逆方向に回転して、直角プリズム４２と直角プリズム５４とを光軸周りの第１の方向（図１０に示す矢印Ａ方向参照）に初期状態から１８０°（θ＝１８０°）だけ回転するとともに、直角プリズム４４と直角プリズム５２とを光軸周りの第２の方向（図１０に示す矢印Ｂ方向参照）に初期状態から−１８０°（θ＝−１８０°）だけ回転すると、回折格子装置５０から出射される光の直進波長は９５３ｎｍとなる。
【０１３７】
こうして、２つの直角プリズム４２，４４ならびに２つの直角プリズム５２，５４をそれぞれ、光軸を中心に同じ角度だけ逆方向に回転させて、実効的な頂角をブラッグの条件を満たすように変化させることにより、回折格子装置５０においては、常にブラッグの条件を保ちながら高い回折効率を維持した状態で波長を変えることができる。
【０１３８】
上記したように、本発明による回折格子装置５０によれば、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム４２，４４の間に、回折格子４６たるボリューム・フェイズ・ホログラムを配設するようにし、また、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム５２，５４の間に、回折格子５６たるボリューム・フェイズ・ホログラムを配設するようにしたため、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる
そして、第５の実施の形態の回折格子装置５０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０ならびに第４の実施の形態の回折格子装置４０と同様な作用効果を奏するものであり、当該作用効果についての上記した説明を援用して詳細な説明は省略することとする。
【０１３９】
つまり、第５の実施の形態の回折格子装置５０においては、４つの直角プリズム４２，４４，５２，５４をそれぞれ、光軸と一致する回転軸を回転中心として１８０°まで回転させる（図９（ｂ）参照）ことができ、直角プリズム４２，４４，５２，５４の回転角が大きく、頂角可変プリズムとして調整範囲が広いものである。また、回折格子装置５０は光路を１８０°に折り曲げる構成なので、当該回折格子装置５０を各種機器の反射型回折格子と置き換えることが可能であり、測定器などの高分散化と小型化を図ることができる。こうした回折格子装置５０は、より一層高い汎用性を有するものである。
【０１４０】
具体的には、ＪＩＳ  Ｈ  ０６１５「フォトルミネッセンスによるシリコン結晶中の不純物濃度測定法」に使用される分光器は、波長１μｍ近傍において、分解能（Ｒ＝λ／△λ）は、２３，０００以上必要である。こうした分光器を従来の反射型のＳＲ型の回折格子（図６参照）を使用して構成した場合の典型的なサイズは、１２００×５００×３５０程度になる。これに対して、ＶＰＨ格子を用いた本発明による回折格子装置５０（図１０ならびに図１１参照）ならば、３００×２００×１５０程度のサイズで、同じ分解能の分光器を実現できる上、より高い効率が得られるものである。
【０１４１】
さらに、第５の実施の形態の回折格子装置５０においては、それぞれ同様な構成を備える第１のセットＳ１と第２のセットＳ２との２つのセットを配置し、構成されるプリズムの回転方向が第１のセットＳ１と第２のセットＳ２について鏡像関係になるように駆動することにより、スペクトルが湾曲するような収差を打ち消すことができる。
【０１４２】
また、第５の実施の形態の回折格子装置５０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０と同様に、例えば、回折格子装置４０の直角プリズム４２近傍に、面４２ｂ側に位置するようにして面４２ｂに入射する光が透過するレンズ１０２を配設し、直角プリズム５４近傍に、面５４ｂ側に位置するようにして面５４ｂから出射した光が透過するレンズ１０４を配設することができる（図１１参照）。
【０１４３】
次に、図１２を参照しながら、本発明による回折格子装置の第６の実施の形態について説明する。
【０１４４】
この第６の実施の形態の回折格子装置６０（図１２参照）は、上記した第５の実施の形態の回折格子装置５０（図１０参照）と比較して、第５の実施の形態の回折格子装置５０の直角プリズム４４と直角プリズム５２とに代えて二等辺三角形プリズム６２が配設されている点が異なっている。
【０１４５】
より詳細には、回折格子装置６０は、当該回折格子装置６０の光軸（図１２における一点鎖線参照。）周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム４２と、直角プリズム４２の面４２ａと対面する面６２ａを備え光軸周りに回動自在な状態で配設された二等辺三角形プリズム６２と、直角プリズム４２と二等辺三角形プリズム６２との間に配設された回折格子４６と、直角プリズム４２の面４２ａと略平行して対面する面５４ａを備え二等辺三角形プリズム６２の後段に光軸周りに回動自在な状態で配設された直角プリズム５４と、直角プリズム５４と二等辺三角形プリズム６２との間に配設された回折格子５６とを有して構成されている。
【０１４６】
なお、回折格子装置６０を構成する直角プリズム４２，５４ならびに回折格子４６，５６は、上記した第５の実施の形態の回折格子装置５０（図１０参照）と同様な構成なので、上記した説明を援用し詳細な説明は省略することとする。
【０１４７】
この回折格子装置６０に配設されたプリズムは、２つの直角プリズム４２，５４と直角プリズムではない二等辺三角形プリズム６２とである。なお、この二等辺三角形プリズム６２は、上記した第３の実施の形態の回折格子装置３０（図８参照）の二等辺三角形プリズム３２と同様な構成を有するものなので、上記した説明を援用し詳細な説明は省略することとする。
【０１４８】
ただし、この実施の形態においては、説明の便宜上、図１２に示す状態を初期状態とする。つまり、初期状態においては、直角プリズム４２の面４２ｅが光軸に平行して位置し、直角プリズム５４の面５４ｅが光軸に平行して位置し、二等辺三角形プリズム６２の頂角εと対向する面６２ｅが光軸に平行に位置して、直角プリズム４２の頂角αと二等辺三角形プリズム６２の頂角εとが対向するとともに、直角プリズム２４の頂角δと二等辺三角形プリズム６２の頂角εとが対向しているものである。
【０１４９】
以上の構成において、回折格子装置６０（図１２参照）においては、外部からの光が、直角プリズム４２の面４２ｂを介して直角プリズム４２内に入射し、直角プリズム４２内を通過し、回折格子４６たるボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過し、二等辺三角形プリズム６２内を通過し、回折格子５６たるボリューム・フェイズ・ホログラム内を透過し、直角プリズム５４内を通過して、面５４ｂから外部へ出射されることになる。
【０１５０】
ここで、図示しない駆動手段の駆動力により、例えば、直角プリズム４２を光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転させるとともに、二等辺三角形プリズム６２を光軸周りの第２の方向（あるいは、第１の方向）に所定の角度θだけ回転する。この際、直角プリズム５４は光軸周りの第１の方向（あるいは、第２の方向）に所定の角度θだけ回転する。
【０１５１】
このように回折格子装置６０に配設された３つのプリズムのうち、中央に配設された二等辺三角形プリズム６２と、当該二等辺三角形プリズム６２の前段に配設された直角プリズム４２ならびに二等辺三角形プリズム６２の後段に配設された直角プリズム５４とを、光軸を中心にして逆方向に回転させると、実効的に頂角を変化させることができ、任意の方向における波長を変えることができる。
【０１５２】
具体的には、回折格子装置６０において、例えば、回折格子４６ならびに回折格子５６たるボリューム・フェイズ・ホログラムのサイズが１００ｍｍ×１４１ｍｍの場合に、格子周期１μｍとすると、Ｒｍａｘ＝２８２，０００となる。そして、直角プリズム４２，４４とプリズム５２との屈折率ｎがそれぞれｎ＝１．５２で、直角プリズム４２の頂角α＝３０°、直角プリズム５４の頂角δ＝３０°、二等辺三角形プリズム６２の頂角ε＝５３．８°の場合に、図１２に示す初期状態において直進波長は１，７６０ｎｍとなる。そして、直角プリズム４２，５４と二等辺三角形プリズム６２とをそれぞれ初期状態から１８０°だけ回転する（図１２に示す矢印Ａ方向ならびに矢印Ｂ方向参照）と、回折格子装置６０から出射される光の直進波長は９５３ｎｍとなる。
【０１５３】
こうして、２つの直角プリズム４２，５４ならびに二等辺三角形プリズム６２をそれぞれ、光軸を中心に同じ角度だけ逆方向に回転させて、実効的な頂角をブラッグの条件を満たすように変化させることにより、回折格子装置６０においては、常にブラッグの条件を保ちながら高い回折効率を維持した状態で波長を変えることができる。
【０１５４】
上記したように、本発明による回折格子装置６０によれば、光軸周りに回動自在に配設された２つの直角プリズム４２，５４のそれぞれに隣接して配設されたボリューム・フェイズ・ホログラムよりなる回折格子４６と回折格子５６との間に、直角プリズム４２，５４の頂角α，δの略２倍の大きさの頂角εを有する二等辺三角形プリズム６２を配設するようにしたため、高分散で高い回折効率を有する回折格子装置を実現し、しかもその構成が単純なので容易に製作することができる
そして、第６の実施の形態の回折格子装置６０においても、上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０ならびに第４の実施の形態の回折格子装置４０と同様な作用効果を奏するものであり、当該作用効果についての上記した説明を援用して詳細な説明は省略することとする。
【０１５５】
さらに、第６の実施の形態の回折格子装置６０においては、上記した第５の実施の形態の回折格子装置５０（図１０参照）の直角プリズム４４と直角プリズム５２とに代えて、二等辺三角形プリズム６２が配設されている構成なので、上記した第５の実施の形態の回折格子装置５０の構成と比較して、回折格子装置に配設されるプリズムの総数を１つ減らすことができ、より一層構成が簡単になり、小型化と低コスト化を図ることができ、しかも、スペクトルが湾曲するような収差を打ち消すこともできる。
【０１５６】
なお、第６の実施の形態の回折格子装置６０においても、上記した第５の実施の形態の回折格子装置５０と同様に、直角プリズム４２，５４近傍にレンズ１０２，１０４（図１１参照）を配設することができる。
【０１５７】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）〜（９）に示すように変形することができるものである。
【０１５８】
（１）上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０（図２参照）においては、回折格子１６と直角プリズム１２，１４とを距離Ｌ１，Ｌ２を有した状態で離隔して配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、回折格子装置１０において、回折格子１６の回折格子入射面１６ａと直角プリズム１２の面１２ａとが接触し、回折格子出射面１６ｂと直角プリズム１４の面１４ａとが接触するように、即ち、距離Ｌ１，Ｌ２＝０となるようにしてもよい（図１３（ａ）（ｂ）参照）。
【０１５９】
このように距離Ｌ１，Ｌ２が最も短い状態とすれば、ケラレが一層少なくなり、口径を小さくすることができる。なお、図１３（ｂ）に示すように、回折格子１６の両面に２つの直角プリズム１２，１４がぴったりとくっついた状態で、当該直角プリズム１２，１４が光軸周りに回転することになるので、例えば、マッチングオイルなど、屈折率がガラスに近い透明な液体で潤滑するようにすれば、反射による損失の点でも有利であり、良好な動作状態を維持することができる。なお、当該変更は第１の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態に適宜適用可能なものである。
【０１６０】
また、上記した第２の実施の形態の回折格子装置２０（図７参照）において、回折格子２６の回折格子入射面２６ａと直角プリズム２２の面２２ａとの間隔たる光軸に沿った距離と、回折格子２６の回折格子出射面２６ｂと直角プリズム２４の面２４ａとの間隔たる光軸に沿った距離とを一致させ、さらに距離Ｌ１，Ｌ２（図２参照）と等しくするようにしてもよいし、あるいは、回折格子とプリズムとの光軸に沿った距離をそれぞれ異なるようにしてもよい。
【０１６１】
（２）上記した第１の実施の形態の回折格子装置１０（図２参照）においては、外部からの光が直角プリズム１２の面１２ｂを介して回折格子装置１０内に入射するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、回折格子装置１０に入射する外部からの光が、直角プリズム１４の面１４ｂを介して直角プリズム１４内に入射するようにし、その後回折格子装置１０内を通過して、直角プリズム１２の面１２ｂから回折格子装置１０の外部へと出射するようにしてもよい。なお、当該変更は第１の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態に適宜適用可能なものである。
【０１６２】
（３）上記した実施の形態においては、直角プリズム１２，１４，２２，２４，４２，４４，５２，５４や二等辺三角形プリズム３２，６２の頂角の大きさα，β，γ，δ，εや回転させる角度θ、あるいは、プリズムを形成する材料などは、使用する波長などに応じて適宜選択可能なものである。
【０１６３】
例えば、屈折率が２．３の硫化亜鉛（ＺｎＳ）やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）などの誘電体または半導体のように、高屈折率を有する材料によって直角プリズム１２，１４を形成し、直角プリズム１２，１４を高屈折率プリズムとしてもよい。特に、本発明による回折格子装置を構成する全てのプリズムの屈折率が２の場合、当該プリズムを回転させても常にブラッグの条件をほぼ満足することができるので、高い効率を保ちつつ波長を変えることができる。
【０１６４】
また、直角プリズム１２，１４，２２，２４，４２，４４，５２，５４の頂角の大きさを全て等しくすることに限定されず、異なる大きさの頂角を有するプリズムを配設するようにしてもよい。
【０１６５】
（４）上記した第４の実施の形態の回折格子装置４０（図９（ａ）（ｂ）参照）においては、直角プリズム４２，４４を配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、直角プリズムに代わってその他のプリズムを配設するようにしてもよい。
【０１６６】
例えば、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、回折格子装置４０（図９（ａ）（ｂ）参照）の直角プリズム４２，４４に代わって、頂角α，βを含む側面７２ｃ，７４ｃが二等辺三角形形状を有するようなプリズム７２，７４を配設してもよい。この際、これらプリズム７２，７４が回転する回転軸は光軸と一致している。
【０１６７】
さらに、使用するプリズムの種類などに応じて適宜、プリズムが回転する回転軸を光軸と一致させずに、光軸に対して所定の角度を有するようにしてもよい。この際、光軸に対する回転軸の傾きに応じて、プリズムの頂角の大きさが設定可能なものである。
【０１６８】
（５）上記した第４の実施の形態の回折格子装置４０（図９（ａ）（ｂ）参照）においては、直角プリズム４２と直角プリズム４４とは、面４２ａが回折格子４６の回折格子入射面４６ａと対面し、面４４ａが回折格子出射面４６ｂと対面するようにして配設したが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、図１５（ａ）（ｂ）に示す回折格子装置４０’のように、直角プリズム４２の面４２ｂが回折格子４６の回折格子入射面４６ａと対面し、直角プリズム４４の面４４ｂが回折格子出射面４６ｂと対面するようにして配設してもよい。
【０１６９】
こうして図１５（ａ）（ｂ）のように配設すると、図９（ａ）（ｂ）に示すように配設した場合と比べて、図１２に示した二等辺三角形プリズム６２の頂角を二分するようにして半分に割った場合と対称な配置になり、より一層収差を打ち消すことができる。
【０１７０】
また、一般に、プリズムは、頂角が同じでも、入射角が異なると、入射光に対する出射光の角度が変化するものである。ここで、上記した図１４（ａ）（ｂ）は、プリズムの入射角と出射角が等しく配置された最小偏角の場合であって、入射光に対する出射光の角度が最大になる。こうした図１４（ａ）（ｂ）の配置と、図９（ａ）（ｂ）の配置とは近いものであり、このため、図９（ａ）（ｂ）に示す配置の場合は、図１５（ａ）（ｂ）に示す配置に比べて、入射光に対する出射光の角度が大きくなる。
【０１７１】
従って、図９（ａ）（ｂ）、図１４（ａ）（ｂ）ならびに図１５（ａ）（ｂ）の３つの配置を比較すると、回折格子たるボリューム・フェイズ・ホログラムの大きさは、図９（ａ）（ｂ）が最も大きくなり、次いで図１５（ａ）（ｂ）、そして、図１４（ａ）（ｂ）が最も小さくてすむものである。また、使用するプリズムの大きさも、図９（ａ）（ｂ）が最も大きくなり、次いで図１５（ａ）（ｂ）、そして、図１４（ａ）（ｂ）が最も小さくてすむものである。
【０１７２】
なお、当該変更は第４の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態に適宜適用可能なものである。例えば、第３の実施の形態の回折格子装置３０（図８参照）において、直角プリズム１２の面１２ｂが回折格子１６の回折格子入射面１６ａと対面し、直角プリズム２４の面２４ｂが回折格子２６の回折格子出射面２６ｂと対面するように、直角プリズム１２，２４の配置を変更してもよい。この際、二等辺三角形プリズム３２の頂角εの大きさは、直角プリズム１２，２４の頂角α，頂角δの丁度２倍とし、こうした配置の変更により収差をより小さくすることができる。
【０１７３】
（６）上記した第４の実施の形態の回折格子装置４０（図９（ａ）（ｂ）参照）においては、直角プリズム４２と直角プリズム４４とは、面４２ａと面４４ａとが略直交して位置するようにして配設したが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、ボリューム・フェイズ・ホログラムの設計変更など、使用する回折格子４６の種類などに応じて、面４２ａと面４４ａとが任意の角度（例えば、６０°など）をなして位置するようにして、直角プリズム４２と直角プリズム４４とを配設してもよい。即ち、面４２ａと面４４ａとが略直交あるいは任意の角度をなして位置するようにして、直角プリズム４２と直角プリズム４４とは配設可能なものである。
【０１７４】
また、当該変更は第４の実施の形態に限定されるものではなく、第５ならびに第６の実施の形態にも適宜適用可能なものである。従って、第５の実施の形態の回折格子装置５０（図１０参照）において、面４２ａと面４４ａとが任意の角度をなして位置するようにして直角プリズム４２，４４を配設し、面５２ａと面５４ａとが任意の角度をなして位置すようにして直角プリズム５２，５４を配設してもよい。また、第６の実施の形態の回折格子装置６０（図１２参照）において、面４２ａと面５４ａとが任意の角度をなして位置すようにして直角プリズム４２，５４を配設してもよい。
【０１７５】
（７）上記した実施の形態においては、回折格子１６，２６，４６，５６として、ボリューム・フェイズ・ホログラムを用いるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、その他の各種回折格子を本発明による回折格子装置に配設してもよい。
【０１７６】
例えば、本願出願人による国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００８４３０に開示された回折格子などを用いることができる。この回折格子は、図１６（ａ）（ｂ）に示す回折格子７６のように、全体が板状体に形成されており、略矩形形状の回折格子入射面と、回折格子入射面と対向する略矩形形状の回折格子出射面と、回折格子入射面と回折格子出射面との間に形成された複数の反射面とを有して構成されている。そして、この回折格子７６は、透過型の回折格子であり平面回折格子として設計されている。
【０１７７】
より詳細には、回折格子入射面と回折格子出射面とはそれぞれ、Ｚ軸方向の異なる高さに位置するＸＹ平面に沿って延長された平面に略一致し、回折格子入射面と回折格子出射面とは互いに所定の間隔を有し略平行して対向している。一方、反射面は、Ｘ軸方向における所定の間隔毎に形成されており、Ｚ軸方向に沿って延長された平面に略一致するとともに、回折格子入射面ならびに回折格子出射面のＹ軸方向における全長にわたって延長されている。つまり、反射面の延長方向は、回折格子入射面ならびに回折格子出射面の延長方向と略直交している。従って、回折格子７６は、回折格子入射面ならびに回折格子出射面に対して略垂直に等間隔で形成された複数の反射面を備えているものである。
【０１７８】
以上の構成において、この回折格子７６においては、回折格子７６の回折格子入射面から光が入射され、回折格子７６内に入射された光は回折格子７６内を通過して、回折格子出射面から出射される。
【０１７９】
そして、図１７（ａ）に示すように、回折格子７６の屈折率を「ｎ２」とし、回折次数を「ｍ」とし、波長を「λ」とし、格子間隔を「ｄ」とし、回折格子入射面１０ａからの入射光、即ち、反射面１０ｃに入射する光と反射面１０ｃとにより形成される角を「θ２」とすると、回折格子７６については、下記に示す式（１）の関係が成り立つことになる。
【０１８０】
この際、反射面に入射する光と反射面とにより形成される角θ２の大きさは、反射面によって反射された光と反射面とにより形成される角の大きさと一致するものである。また、格子間隔ｄは、従来の回折格子においては、回折格子に形成された溝の間隔を示すものであるが、本発明による回折格子７６においては、溝は形成されていないので、回折格子７６に形成された反射面の間隔を示すものである。
【０１８１】
ｍλ＝２ｎ２ｄｓｉｎθ２              ・・・式（１）
ここで、式（１）は、ブラッグ回折の式と同じ式で表されており、θ２はブラッグ角に対応する。
【０１８２】
そして、反射面の厚み（反射面の図１７（ａ）に示す座標系のＸ軸方向に沿った長さ）を「ｗ」とし、反射面の高さ（反射面の図１７（ａ）に示す座標系のＺ軸方向に沿った長さ）を「ｔ」とすると、
ｔａｎθ２＝（ｄ−ｗ）／ｔ            ・・・式（２）
の条件を満たす場合には、図１７（ｂ）に示すように、回折格子入射面から入射して回折格子７６を通過する光束のほとんどが、反射面により１回反射されて回折に寄与し、回折光として利用することができるので、回折効率が最も高くなる。
【０１８３】
また、下記に示す数式（３）を、回折格子７６のアスペクト比と称することとする。
【０１８４】
ｔ／（ｄ−ｗ）＝１／ｔａｎθ２            ・・・式（３）
そして、外部から回折格子７６の回折格子入射面から入射して、反射面により反射された光束は、波長λと格子間隔ｄとで規定される回折分布で広がる。
【０１８５】
特に、高次回折光を利用する場合には、反射面に対して正反射の方向に干渉の条件を満足する各次数の波長の光束に対して、最も高い回折効率を有し、その最も高い回折効率の波長の前後の波長の光束は、干渉の条件を満足する方向の回折強度分布に比例した効率を示す。従って、この回折格子７６によれば、高分散で高い回折効率を実現することができ、高次回折光のような高い次数であっても回折効率を高くすることができ、本発明による回折格子装置に用いて好適なものである。
【０１８６】
（８）上記した実施の形態の各回折格子装置はそれぞれ、各種装置に用いて好適なものである。
【０１８７】
例えば、図１８に示すような波長可変装置としてレーザーの共振器内に、複屈折フィルター５００に代えて、本発明による回折格子装置１０（図２参照）を組み込むことができる。なお、こうしたレーザー共振器内に配設する本発明による回折格子装置は、第１の実施の形態の回折格子装置１０に限定されるものではない。また、本発明による回折格子装置をレーザー共振器内に配設するに際して、その前後にスリットを配置したり、エタロンの性能に合わせて分散を調整するためにレーザー光のビーム径を数〜数１０ｍｍ程度に広げるようにするなど適宜変更するとよい。
【０１８８】
こうした波長可変レーザー装置（図１８参照）においては、従来より、上記したように反射型のＳＲ型回折格子や透過型のＳＲ型回折格子が高い効率を達成することができないために（図４ならびに図６参照）、数十万円もする非常に高価な複屈折フィルター５００を使用せざるを得なかった。これに対して、本発明による回折格子装置は反射型・透過型いずれにおいても高効率なものであり、従来の反射型のＳＲ型回折格子では困難なリング型共振器（図１８参照）内への組み込みも可能で、複屈折フィルター５００に代わって使用することにより大幅にコストを削減できる。
【０１８９】
（９）上記した実施の形態ならびに上記した（１）〜（８）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
本発明は、顕微鏡や望遠鏡、各種観測装置、各種分光分析装置、化学製品などの製造装置や品質管理装置などの多種多様な装置において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】図１は、特許文献１に記載されたグリズムの実施の形態の一例に対応する概念構成説明図である。
【図２】図２は、本発明による回折格子装置の第１の実施の形態を示す概念構成斜視説明図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、図２に示す回折格子装置の動作を示す概念構成斜視説明図である。
【図４】図４は、各種回折格子の回折効率を示すグラフである。
【図５】図５は、図２に示す回折格子装置の他の例を示す概念構成説明図である。
【図６】図６は、従来のＳＲ型の回折格子を用いた分光器を示す説明図である。
【図７】図７は、本発明による回折格子装置の第２の実施の形態を示す概念構成斜視説明図である。
【図８】図８は、本発明による回折格子装置の第３の実施の形態を示す概念構成斜視説明図である。
【図９】図９（ａ）（ｂ）は、本発明による回折格子装置の第４の実施の形態を示す概念構成説明図である。
【図１０】図１０は、本発明による回折格子装置の第５の実施の形態を示す概念構成説明図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す回折格子装置の他の例を示す概念構成説明図である。
【図１２】図１２は、本発明による回折格子装置の第６の実施の形態を示す概念構成説明図である。
【図１３】図１３（ａ）（ｂ）は、本発明による回折格子装置の他の実施の形態を示す概念構成斜視説明図である。
【図１４】図１４（ａ）（ｂ）は、本発明による回折格子装置の他の実施の形態を示す概念構成説明図である。
【図１５】図１５（ａ）（ｂ）は、本発明による回折格子装置の他の実施の形態を示す概念構成説明図である。
【図１６】図１６（ａ）は、本発明による回折格子装置の回折格子の他の例を示す概念構成説明図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、図１６（ａ）（ｂ）に示す回折格子の要部を示す説明図であり、図１７（ｂ）は、図１６（ａ）（ｂ）に示す回折格子において、ｔａｎθ２＝（ｄ−ｗ）／ｔの条件を満たす場合を示す説明図である。
【図１８】図１８は、本発明による回折格子装置の他の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
【０１９２】
１０，２０，３０，４０，５０，６０    回折格子装置
１２，１４，２２，２４，４２，４４，５２，５４    直角プリズム
１６，２６，４６，５６，７６    回折格子
３２，６２    プリズム
【図１】
2006178223.tif 000003
【図２】
2006178223.tif 000004
【図３】
2006178223.tif 000005
【図４】
2006178223.tif 000006
【図５】
2006178223.tif 000007
【図６】
2006178223.tif 000008
【図７】
2006178223.tif 000009
【図８】
2006178223.tif 000010
【図９】
2006178223.tif 000011
【図１０】
2006178223.tif 000012
【図１１】
2006178223.tif 000013
【図１２】
2006178223.tif 000014
【図１３】
2006178223.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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