(57)【要約】【課題】黒色皮膜体の表面に対する塵の付着による性能劣化を防止する。【解決手段】黒色皮膜体２５を第１電極とし、吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置した第２電極３０に第１電極２５より高電位の電圧を印加して、第２電極３０と第１電極２５との間に静電界を生じさせ空気中の微粒子を静電界の作用によって第２電極３０へ吸着させている。また、第２電極３０の近傍に配置した第３電極３５に第１電極２５より低電位の第２電圧を印加して第２電極３０との間に放電を生じさせ、その放電によって荷電された空気中の微粒子を静電界の作用により第２電極３０へ吸着させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を吸収するためのニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）の防塵方法であって、
前記黒色皮膜体（２５）を第１電極とし、吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置した第２電極（３０）に前記第１電極より高電位の電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせ、空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極へ吸着させることを特徴とする黒色皮膜体の防塵方法。
【請求項２】
光を吸収するためのニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）の防塵方法であって、
前記黒色皮膜体（２５）を第１電極とし、吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置した第２電極（３０）に前記第１電極より高電位の第１電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせるとともに、
前記第２電極の近傍に配置した第３電極（３５）に前記第１電極より低電位の第２電圧を印加して前記第２電極との間に放電を生じさせて、
該放電によって荷電された空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極へ吸着させることを特徴とする黒色皮膜体の防塵方法。
【請求項３】
光を受け入れるための開口部（２４）を有するケース（２１）と、
前記ケース内に配置され、前記開口部から入射した光の少なくとも一部を吸収するためにニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）とを有する光学装置において、
前記黒色皮膜体が電圧印加可能な第１電極として形成されているとともに、
前記ケース内の前記第１電極と前記開口部との間で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第２電極（３０）と、
前記第２電極に前記第１電極より高電位の電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせ、前記ケース内の空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極に吸着させる電源装置（４０）とを備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
光を受け入れるための開口部（２４）を有するケース（２１）と、
前記ケース内に配置され、前記開口部から入射した光の少なくとも一部を吸収するためにニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）とを有する光学装置において、
前記黒色皮膜体が電圧印加可能な第１電極として形成されているとともに、
前記ケース内の前記第１電極と前記開口部との間で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第２電極（３０）と、
前記ケース内で前記第２電極の近傍で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第３電極（３５）と、
前記第２電極に前記第１電極より高電位の第１電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせるとともに、前記第３電極に前記第１電極より低電位の第２電圧を印加して前記第２電極との間に放電を生じさせ、該放電によって荷電された前記ケース内の空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極に吸着させる電源装置（４０）とを備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項５】
前記ケースは、互いに分離連結自在な少なくとも２つの筒体からなり、
第１の筒体（２２）に前記第１電極としての黒色皮膜体が設けられ、
第２の筒体（２３）に前記開口部および他の電極が設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種光学装置に用いられる黒色皮膜体の性能低下を防ぐための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種光学装置のうち、例えば光のパワーを精密に測定するための光パワー計では、測定対象光を黒色皮膜体の表面に入射させてその光を吸収し、その光の吸収による温度上昇を測定することで、入射光のパワーを測定している。
【０００３】
このように光のパワーを精密に測定する装置では、測定対象光の全パワーを黒色皮膜体に吸収させる必要がある。
【０００４】
そのために、黒色皮膜体を収容している装置のケースの一部に開口部を設け、外部からの光を開口部を介して黒色皮膜体に入射させるとともに、黒色皮膜体として、広い波長範囲で高い吸収率（低い反射率）を示すものを使用している。
【０００５】
現在、広い波長範囲で最も低い反射率を示す黒色皮膜体としては、ニッケル・リン合金のエッチング処理により表面に微細な凹凸を形成した黒色皮膜体が知られており（特許文献１）、このニッケル・リン合金の微細な凹凸を有する黒色皮膜体の光反射率は、３２０〜２２００ｎｍの波長範囲で、０．１〜０．４％が得られている。なお、特許文献１では黒体皮膜と称しているが、本明細書では黒色皮膜体と呼ぶ。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６６１９８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、外部からの光を開口部を介してケース内に直接受け入れる構造の装置では、外気中の塵がケース内に入り込んで黒色皮膜体の微細な凹凸に付着してしまう。
【０００８】
このように塵が付着すると、黒色皮膜体の微細な凹凸がならされてしまい、反射率が著しく増加して、光のパワーを精密に測定することができなくなる。
【０００９】
これを防ぐために、ケースの開口部をキャップで覆うことができるように構成し、測定時にキャップを開口部から外し、非測定時はキャップで開口部を閉じるようにしたものもあるが、測定中に塵がケース内に入り込むことは防ぐことができず、徐々に測定感度が低下する。
【００１０】
このように黒色皮膜体に付着した塵は黒色皮膜体の微細な凹凸の奥に入り込んでしまうため、エアを吹き付けたりしても容易に取り除くことはできず、結局黒色皮膜体全体を交換しなければ、初期の性能を復活させることができない。
【００１１】
本発明は、この問題を解決し、黒色皮膜体の表面に対する塵の付着による性能劣化を防止できるようにした黒色皮膜体の防塵方法および光学装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の黒色皮膜体の防塵方法は、
光を吸収するためのニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）の防塵方法であって、
前記黒色皮膜体（２５）を第１電極とし、吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置した第２電極（３０）に前記第１電極より高電位の電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせ、空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極へ吸着させることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項２の黒色皮膜体の防塵方法は、
光を吸収するためのニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）の防塵方法であって、
前記黒色皮膜体（２５）を第１電極とし、吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置した第２電極（３０）に前記第１電極より高電位の第１電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせるとともに、
前記第２電極の近傍に配置した第３電極（３５）に前記第１電極より低電位の第２電圧を印加して前記第２電極との間に放電を生じさせて、
該放電によって荷電された空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極へ吸着させることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項３の光学装置は、
光を受け入れるための開口部（２４）を有するケース（２１）と、
前記ケース内に配置され、前記開口部から入射した光の少なくとも一部を吸収するためにニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）とを有する光学装置において、
前記黒色皮膜体が電圧印加可能な第１電極として形成されているとともに、
前記ケース内の前記第１電極と前記開口部との間で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第２電極（３０）と、
前記第２電極に前記第１電極より高電位の電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせ、前記ケース内の空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極に吸着させる電源装置（４０）とを備えている。
【００１５】
また、本発明の請求項４の光学装置は、
光を受け入れるための開口部（２４）を有するケース（２１）と、
前記ケース内に配置され、前記開口部から入射した光の少なくとも一部を吸収するためにニッケル・リン合金の微細な凹凸が表面に形成された黒色皮膜体（２５）とを有する光学装置において、
前記黒色皮膜体が電圧印加可能な第１電極として形成されているとともに、
前記ケース内の前記第１電極と前記開口部との間で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第２電極（３０）と、
前記ケース内で前記第２電極の近傍で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第３電極（３５）と、
前記第２電極に前記第１電極より高電位の第１電圧を印加して、前記第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせるとともに、前記第３電極に前記第１電極より低電位の第２電圧を印加して前記第２電極との間に放電を生じさせ、該放電によって荷電された前記ケース内の空気中の微粒子を前記静電界の作用により前記第２電極に吸着させる電源装置（４０）とを備えている。
【００１６】
また、本発明の請求項５の光学装置は、請求項３または請求項４の光学装置において、
前記ケースは、互いに分離連結自在な少なくとも２つの筒体からなり、
第１の筒体（２２）に前記第１電極としての黒色皮膜体が設けられ、
第２の筒体（２３）に前記開口部および他の電極が設けられている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は、本発明を適用した光学装置２０を示している。
【００１８】
図１、図２に示しているように、この光学装置２０は円筒形のケース２１を有している。
【００１９】
ケース２１は高絶縁材からなり、互いに分離連結自在な２つの筒体２２、２３によって形成されている。この分離連結の機構は任意であり、例えば互いの開口縁にネジ溝を設けて両者を螺合させたり、別のネジで両者を固定してもよい。
【００２０】
筒体２２の一端側は円形の後板２２ａによって閉口されており、後板２２ａの内側には、黒色皮膜体２５がその一面側を筒体２２の他端側へ向けた状態で固定されている。
【００２１】
この黒色皮膜体２５は、板状基材２５ａとその表面にメッキされたニッケル・リン合金層２５ｂとを有し、そのニッケル・リン合金層２５ｂの表層部が、エッチング処理によって浸食されて表面全体に微細な凹凸（図示せず）が無数形成され、その微細な凹凸部で筒体２２の開口された他端側から入射する光を吸収する。
【００２２】
黒色皮膜体２５の具体的な製造例は、前記した特許文献１と同様であり、広い波長範囲で極めて低い反射率を有している。
【００２３】
この黒色皮膜体２５は、外部から電圧印加可能な第１電極（以下同一符号２５を付す）として形成されており、後板２２ａを貫通する第１端子２７に電気的に接続されている。
【００２４】
筒体２２の他端側に連続するように取り付けられた筒体２３の一端側の前板２３ａの中央には、外部からの光Ｐを無損失に入射させるための開口部２４が形成されている。なお、この開口部２４は、非使用時に図示しないキャップによって塞ぐことができるようになっている。
【００２５】
前板２３ａの内側には、円板状の第２電極３０が支持体２９によって筒体２３と同心となる位置に支持されている。
【００２６】
第２電極３０の中央には、開口部２４から入射されて黒色皮膜体２５に向かう光Ｐを通過させるための穴３１が設けられている。この第２電極３０は、空気中の塵等を吸着させるための電極であり、そのために電極表面には微細な凹凸が形成されている。第２電極３０は、前板２３ａを貫通する第２端子３２に電気的に接続されている。
【００２７】
筒体２３の開口された他端側には、開口部２４から入射された光Ｐが中央を通過できるようにリング状に形成された第３電極３５が支持体３６によって筒体２３と同心となる位置に支持されている。
【００２８】
第３電極３５は、リング部３５ａと、リング部３５ａから第２電極３０側に向かって延びた複数の針部３５ｂとによって構成されており、筒体２３の側部を貫通する第３端子３７に電気的に接続されている。
【００２９】
第１端子２７、第２端子３２および第３端子３７は、図２に示しているように、高絶縁ケーブル等を介して電源装置４０に接続されている。
【００３０】
電源装置４０は、第１端子２７に接続されている第１電極（黒色皮膜体）２５に基準電位Ｖｒ（例えば０ボルト）を与え、第２端子３２に接続されている第２電極３０に第１電極２５より高電位の第１電圧Ｖ１（例えば＋数ｋＶ）を印加して、第１電極２５との間に静電界を生じさせるとともに、第３電極３５に第１電極２５より低電位の第２電圧Ｖ２（例えば−数ｋＶ）を印加して、第３電極３５の針部３５ａと第２電極３０との間に放電を生じさる。
【００３１】
なお、この電源装置４０は、図示しないスイッチでオン操作されると、第２電極３０に対して第１電圧Ｖ１を連続的に印加し、第３電極３５に対して第２電圧Ｖ２を間欠的あるいは別のスイッチが操作される毎に印加する。
【００３２】
このように構成された光学装置２０を用いて外部からの光Ｐを黒色皮膜体２５に吸収させるときに、電源装置４０をオン操作すると、前記したように、第２電極３０に第１電極２５より高電位の第１電圧Ｖ１（例えば＋数ｋＶ）が印加されて、図４に示すように、第２電極３０と第１電極２５との間に静電界Ｅが生じ、また、第３電極３５に第１電極２５より低電位の第２電圧Ｖ２（例えば−数ｋＶ）が印加されて、第２電極３０との間に放電が生じる。
【００３３】
この放電により、第３電極３５と第２電極３０との間にイオンが発生し、そのイオンによってケース内の空気が流動し、例えば外部から入り込んだ空気中の塵等の微粒子が荷電される。
【００３４】
ここで、図４に示しているように、荷電された微粒子Ａは、第２電極３０と第１電極２５の間の静電界Ｅによるクーロン力を受け、高電位側、即ち、第２電極３０側に移動して、第２電極３０に吸着される。
【００３５】
このため、黒色皮膜体２５の表面に対する塵の付着が抑制され、黒色皮膜体２５の性能を長期間維持することができる。
【００３６】
なお、この光学装置２０のケース２１は、黒色皮膜体２５を収容している筒体２２と、第２電極３０および第３電極３５を収容している筒体２３とからなり、互いに分離連結できる構造であるから、集塵能力が低下したとき等に両者を分離して筒体２３側の電極の清掃や交換等のメンテナンスを容易に行なうことができ、また、筒体２３部分全体を新規のものと交換することで、高価な黒色皮膜体２５を収容している筒体２２の部分を長期使用でき、経済的である。
【００３７】
上記光学装置２０は、開口部２４から入射された光Ｐの全てを黒色皮膜体２５に吸収させる終端型のものであり、この黒色皮膜体２５の温度上昇を検知する周知の手段を設けることで、光パワー計を構成することができる。
【００３８】
また、放電によって発光が起こり、その光を黒色皮膜体２５が吸収しては困るような場合には、図５に示しているように、筒体２２の他端側に、中央に穴４５ａが設けられた円環状の遮蔽板４５を設けて、放電光が筒体２２内へ進入しないようにする。また、この遮蔽板４５は、筒体２２内への塵の進入を防止する効果もある。
【００３９】
また、図６に示しているように、筒体２２の内周に沿って円筒型の黒色皮膜体２５が設けられ、筒体２２の中心と平行に進む光Ｐａを通過させ、それ以外の方向に進む光Ｐｂ（不要光）を黒色皮膜体２５によって吸収するような通過型の光学装置２０の場合には、黒色皮膜体２５を円筒型の第１電極として、筒体２２の側部を貫通する第１端子２７に接続し、前記筒体２３を筒体２２の開口された両端に取り付けて、電源装置４０から前記同様に各電極に電圧を印加すれば、両端の筒体２３の開口部２４から入り込んだ塵を、前記同様に各筒体２３内の第２電極３０に集めることができ、中央の筒体２２の黒色皮膜体２５への塵の付着を防止できる。
【００４０】
なお、上記した光学装置２０では、第２電極３０との間で放電を起こさせるための第３電極３５を設けていたが、図７、図８に示す光学装置２０′のように、第３電極３５、支持体３６および第３電極３７を省略して、前記同様に、電源装置４０によって第２電極３０に第１電極（黒色皮膜体）２５より高電位の電圧Ｖ１を印加して、第２電極３０と第１電極２５との間に静電界を生じさせ、開口部２４近傍の荷電微粒子をその静電界の作用により第２電極３０に吸着させてもよい。これは、図５、図６に示した光学装置についても同様である。
【００４１】
以上本発明の黒色皮膜体の防塵方法を用いた光学装置の例について説明したが、本発明の黒色皮膜体の防塵方法は、上記した光学装置だけでなく、黒色皮膜体によって光の少なくとも一部を吸収するものについて適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の黒色皮膜体の防塵方法は、その黒色皮膜体を第１電極とし、吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置した第２電極に第１電極より高電位の電圧を印加して、第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせ空気中の微粒子を静電界の作用によって第２電極へ吸着させている。
【００４３】
また、第２電極の近傍に配置した第３電極に第１電極より低電位の第２電圧を印加して第２電極との間に放電を生じさせ、その放電によって荷電された空気中の微粒子を静電界の作用によって第２電極へ吸着させている。
【００４４】
このため、黒色皮膜体の微細な凹凸に対する微粒子の付着を防止でき、黒色皮膜体の光吸収能力を長期間にわたって安定に維持できる。
【００４５】
また、本発明の光学装置は、黒色皮膜体が電圧印加可能な第１電極として形成されているとともに、ケース内の第１電極と開口部との間で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第２電極と、第２電極に第１電極より高電位の第１電圧を印加して、第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせ、ケース内の空気中の微粒子を静電界の作用により第２電極へ吸着させる電源装置とを備えている。
【００４６】
また、ケース内で第２電極の近傍で且つ吸収対象の光の入射光路を避けた位置に配置された第３電極と、第２電極に第１電極より高電位の第１電圧を印加して、第２電極と第１電極との間に静電界を生じさせるとともに、第３電極に第１電極より低電位の第２電圧を印加して前記第２電極との間に放電を生じさせ、その放電によって荷電されたケース内の空気中の微粒子を静電界の作用により第２電極へ吸着させる電源装置とを備えている。
【００４７】
このため、開口部から光を入射させる際にその開口部からケース内に入り込んだ塵の黒色皮膜体への吸着を抑制することができ、高い光吸収能力を長期間にわたって維持することができる。
【００４８】
また、ケースが、互いに分離連結自在な少なくとも２つの筒体からなり、第１の筒体に第１電極としての黒色皮膜体が設けられ、第２の筒体に開口部および他の電極が設けられたものでは、メンテナンスが容易となり、また、黒色皮膜体を長期使用でき経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の要部の外観図
【図２】実施形態の要部の内部構造と電源装置とを含む全体構成を示す図
【図３】実施形態の要部を示す概略図
【図４】実施形態の動作を説明するための図
【図５】遮蔽板を追加した図
【図６】光通過型の光学装置の実施形態を示す図
【図７】本発明の他の実施形態の要部の外観図
【図８】他の実施形態の要部の内部構造と電源装置とを含む全体構成を示す図
【符号の説明】
２０、２０′……光学装置、２１……ケース、２２、２３……筒体、２４……開口部、２５……黒色皮膜体、２７……第１端子、３０……第２電極、３２……第２端子、３５……第３電極、３７……第３端子、４０……電源装置、４５……遮蔽板
【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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